JP4692190B2 - 分光反射率推定方法、分光反射率推定装置、ならびに分光反射率推定プログラム - Google Patents
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Description
前記標準板の各色票に対応するセンサ応答値を行列として配列してセンサ応答行列を得て、該センサ応答行列を従属変数とする従属変数作成ステップと、前記標準板上の各色票の分光反射率、及び分光反射率を特定の次元の線形結合で表現するための基底関数を用いて、前記各色票の分光反射率を特定の次元の線形結合で表現する際の基底関数に対する係数を行列として配列して独立変数とする独立変数作成ステップと、前記従属変数と前記独立変数とを用いて線形重回帰分析を行って偏回帰係数を得ることにより、物体の分光反射率を特定の次元の線形結合で表現する際の基底関数に対する係数を画像入力機器のセンサ応答値に変換するための変換係数を作成する画像入力機器用変換係数作成ステップと、前記画像入力機器用変換係数と、物体の分光反射率を特定の次元の線形結合で表現するための基底関数とに基づき、前記分光反射率推定対象物の画像の画素値について前記センサ応答値取得ステップと同様の手順を行うことにより得られたセンサ応答値に対応する分光反射率の候補を算出する分光反射率候補算出ステップと、複数の分光反射率データから成る分光反射率母集団データを特定の次元の線形結合で表現する際の基底関数に対する係数を用い、前記分光反射率候補の存在確率係数を算出する存在確率係数算出ステップと、前記存在確率係数を最大とする分光反射率候補を非線形最適化手法により決定する被写体分光反射率推定ステップと、を有する分光反射率推定方法である。
前記ディジタル画像入力機器への入射光のエネルギー量と、前記ディジタル画像入力機器が出力する画素値との非線形な関係をあらかじめ記録した階調特性データを用い、前記分光反射率既知物体画素値取得ステップで得られた分光反射率が既知である物体の画素値を線形化し、分光反射率が既知である物体に対応するセンサ応答値を得るセンサ応答値取得ステップと、
分光反射率が既知である物体に対応するセンサ応答値と、画像入力機器の分光感度特性と、画像入力時に使用する照明光源の分光分布特性と、物体の分光反射率を特定の次元の線形結合で表現するための基底関数とに基づき、物体の分光反射率を特定の次元の線形結合で表現する際の基底関数に対する係数を画像入力機器のセンサ応答値に変換する変換係数を作成する画像入力機器用変換係数作成ステップと、前記画像入力機器用変換係数と、物体の分光反射率を特定の次元の線形結合で表現するための基底関数とに基づき、前記分光反射率推定対象物の画像から得られたセンサ応答値に対応する分光反射率の候補を算出する分光反射率候補算出ステップと、複数の分光反射率データから成る分光反射率母集団データを特定の次元の線形結合で表現する際の基底関数に対する係数を用い、前記分光反射率候補の存在確率係数を算出する存在確率係数算出ステップと、前記存在確率係数を最大とする分光反射率候補を非線形最適化手により決定する被写体分光反射率推定ステップと、を有する分光反射率推定方法である。
前記画像データ内の各色票それぞれの中心付近の一定領域の画素について各色票画素値を得る各色票画素値取得手段と、
前記ディジタル画像入力機器への入射光のエネルギー量と、前記ディジタル画像入力機器が出力する画素値との非線形な関係をあらかじめ記録した階調特性データを用い、前記各色票画素値取得手段で得られた全ての各色票画素値を線形化し、各色票に対応するセンサ応答値を得るセンサ応答値取得手段と、
前記標準板の各色票に対応するセンサ応答値を行列として配列してセンサ応答行列を得て、該センサ応答行列を従属変数とする従属変数作成手段と、前記標準板上の各色票の分光反射率、及び分光反射率を特定の次元の線形結合で表現するための基底関数を用いて、独立変数を作成する独立変数作成手段と、前記従属変数と前記独立変数とを用いて線形重回帰分析を行って偏回帰係数を得ることにより、物体の分光反射率を特定の次元の線形結合で表現する際の基底関数に対する係数を画像入力機器のセンサ応答値に変換するための変換係数を作成する画像入力機器用変換係数作成手段と、前記画像入力機器用変換係数と、物体の分光反射率を特定の次元の線形結合で表現するための基底関数とに基づき、前記分光反射率推定対象物の画像の画素値について前記センサ応答値取得手段が行うのと同様の手順を行うことにより得られたセンサ応答値に対応する分光反射率の候補を算出する分光反射率候補算出手段と、複数の分光反射率データから成る分光反射率母集団データを特定の次元の線形結合で表現する際の基底関数に対する係数を用い、前記分光反射率候補の存在確率係数を算出する存在確率係数算出手段と、前記存在確率係数を最大とする分光反射率候補を非線形最適化手により決定する被写体分光反射率推定手段と、を有する分光反射率推定装置である。
前記画像データ内の各色票それぞれの中心付近の一定領域の画素について各色票画素値を得る各色票画素値取得処理と、
前記ディジタル画像入力機器への入射光のエネルギー量と、前記ディジタル画像入力機器が出力する画素値との非線形な関係をあらかじめ記録した階調特性データを用い、前記各色票画素値取得処理で得られた全ての各色票画素値を線形化し、各色票に対応するセンサ応答値を得るセンサ応答値取得処理と、
前記標準板の各色票に対応するセンサ応答値を行列として配列してセンサ応答行列を得て、該センサ応答行列を従属変数とする従属変数作成処理と、前記標準板上の各色票の分光反射率、及び分光反射率を特定の次元の線形結合で表現するための基底関数を用いて、前記各色票の分光反射率を特定の次元の線形結合で表現する際の基底関数に対する係数を行列として配列して独立変数とする独立変数を作成する独立変数作成処理と、前記従属変数と前記独立変数とを用いて線形重回帰分析を行って偏回帰係数を得ることにより、物体の分光反射率を特定の次元の線形結合で表現する際の基底関数に対する係数を画像入力機器のセンサ応答値に変換するための変換係数を作成する画像入力機器用変換係数作成処理と、前記画像入力機器用変換係数と、物体の分光反射率を特定の次元の線形結合で表現するための基底関数とに基づき、前記分光反射率推定対象物の画像の画素値について前記センサ応答値取得処理と同様の手順を行うことにより得られたセンサ応答値に対応する分光反射率の候補を算出する分光反射率候補算出処理と、複数の分光反射率データから成る分光反射率母集団データを特定の次元の線形結合で表現する際の基底関数に対する係数を用い、前記分光反射率候補の存在確率係数を算出する存在確率係数算出処理と、前記存在確率係数を最大とする分光反射率候補を非線形最適化手により決定する被写体分光反射率推定処理と、を有する分光反射率推定プログラムである。
以下、本発明に係る装置構成について一実施形態を例示し、図面を参照しつつ、より詳細に説明する。尚、本実施の形態では画像入力機器としてディジタルカメラを用いた説明となっているが、後段に示すように、スキャナーなどにも応用が可能であり、その都度、適宜読み替えて実施することができる。
2−1.全体動作
以下、本発明に係る分光反射率推定方法や分光反射率推定装置の一例について、図面を参照しつつ、全体の処理のステップあるいは全体の動作について説明する。図2は、本実施形態に係る分光反射率推定装置を用いた全体の動作フローを示すブロック図である。
以下、本発明に係る分光反射率推定方法や分光反射率推定装置の一例における、被写体の分光反射率とディジタルカメラのセンサ応答値とを対応付ける画像入力機器用変換係数を算出する解析処理について、図3のフローチャートに基づいて説明する。
以下、本発明に係る分光反射率推定方法あるいは分光反射率推定装置の一例における、解析処理で算出された画像入力機器用変換行列Mを用い、ディジタルカメラ3からの画像ファイルの画像データを分光反射率データへ変換する分光反射率データ算出処理について、図4のフローチャートに基づいて説明する。
以上本発明に係る分光反射率推定方法及び分光反射率推定装置について例を挙げてその実施形態を説明したが、それ以外にも例えば次のような変形例も考えられる。
2・・・撮影時照明光源
3・・・撮像手段(ディジタルカメラ)
4・・・解析手段(計算機)
Claims (6)
- ディジタル画像入力機器から得られた分光反射率推定対象物の画像を含む画像データから、分光反射率推定対象物の分光反射率を推定する分光反射率推定方法であって、
分光反射率が異なる複数の色票を同一の面上に配した標準板を分光反射率推定対象物と同一の画像入力条件で入力し、入力された該標準板の複数の色票の画像データを取得する画像データ取得ステップと、
前記画像データ内の各色票それぞれの中心付近の一定領域の画素について各色票画素値を得る各色票画素値取得ステップと、
前記ディジタル画像入力機器への入射光のエネルギー量と、前記ディジタル画像入力機器が出力する画素値との非線形な関係をあらかじめ記録した階調特性データを用い、前記各色票画素値取得ステップで得られた全ての各色票画素値を線形化し、各色票に対応するセンサ応答値を得るセンサ応答値取得ステップと、
前記標準板の各色票に対応するセンサ応答値を行列として配列してセンサ応答行列を得て、該センサ応答行列を従属変数とする従属変数作成ステップと、
前記標準板上の各色票の分光反射率、及び分光反射率を特定の次元の線形結合で表現するための基底関数を用いて、前記各色票の分光反射率を特定の次元の線形結合で表現する際の基底関数に対する係数を行列として配列して独立変数とする独立変数作成ステップと、
前記従属変数と前記独立変数とを用いて線形重回帰分析を行って偏回帰係数を得ることにより、物体の分光反射率を特定の次元の線形結合で表現する際の基底関数に対する係数を画像入力機器のセンサ応答値に変換するための変換係数を作成する画像入力機器用変換係数作成ステップと、
前記画像入力機器用変換係数と、物体の分光反射率を特定の次元の線形結合で表現するための基底関数とに基づき、前記分光反射率推定対象物の画像の画素値について前記センサ応答値取得ステップと同様の手順を行うことにより得られたセンサ応答値に対応する分光反射率の候補を算出する分光反射率候補算出ステップと、
複数の分光反射率データから成る分光反射率母集団データを特定の次元の線形結合で表現する際の基底関数に対する係数を用い、前記分光反射率候補の存在確率係数を算出する存在確率係数算出ステップと、
前記存在確率係数を最大とする分光反射率候補を非線形最適化手法により決定する被写体分光反射率推定ステップと、
を有する分光反射率推定方法。 - ディジタル画像入力機器から得られた分光反射率推定対象物の画像を含む画像データから、分光反射率推定対象物の分光反射率を推定する分光反射率推定方法であって、
分光反射率が既知である物体を分光反射率推定対象物と同一の画像入力条件下で入力した画像データ内の前記物体の中心付近の一定領域の画素について画素値を得る、分光反射率既知物体画素値取得ステップと、
前記ディジタル画像入力機器への入射光のエネルギー量と、前記ディジタル画像入力機器が出力する画素値との非線形な関係をあらかじめ記録した階調特性データを用い、前記分光反射率既知物体画素値取得ステップで得られた分光反射率が既知である物体の画素値を線形化し、分光反射率が既知である物体に対応するセンサ応答値を得るセンサ応答値取得ステップと、
分光反射率が既知である物体に対応するセンサ応答値と、画像入力機器の分光感度特性と、画像入力時に使用する照明光源の分光分布特性と、物体の分光反射率を特定の次元の線形結合で表現するための基底関数とに基づき、物体の分光反射率を特定の次元の線形結合で表現する際の基底関数に対する係数を画像入力機器のセンサ応答値に変換する変換係数を作成する画像入力機器用変換係数作成ステップと、
前記画像入力機器用変換係数と、物体の分光反射率を特定の次元の線形結合で表現するための基底関数とに基づき、前記分光反射率推定対象物の画像から得られたセンサ応答値に対応する分光反射率の候補を算出する分光反射率候補算出ステップと、
複数の分光反射率データから成る分光反射率母集団データを特定の次元の線形結合で表現する際の基底関数に対する係数を用い、前記分光反射率候補の存在確率係数を算出する存在確率係数算出ステップと、
前記存在確率係数を最大とする分光反射率候補を非線形最適化手法により決定する被写体分光反射率推定ステップと、
を有する分光反射率推定方法。 - ディジタル画像入力機器から得られた分光反射率推定対象物の画像を含む画像データから、分光反射率推定対象物の分光反射率を推定する分光反射率推定装置であって、
分光反射率が異なる複数の色票を同一の面上に配した標準板を分光反射率推定対象物と同一の画像入力条件で入力する画像入力手段と、
前記画像データ内の各色票それぞれの中心付近の一定領域の画素について各色票画素値を得る各色票画素値取得手段と、
前記ディジタル画像入力機器への入射光のエネルギー量と、前記ディジタル画像入力機器が出力する画素値との非線形な関係をあらかじめ記録した階調特性データを用い、前記各色票画素値取得手段で得られた全ての各色票画素値を線形化し、各色票に対応するセンサ応答値を得るセンサ応答値取得手段と、
前記標準板の各色票に対応するセンサ応答値を行列として配列してセンサ応答行列を得て、該センサ応答行列を従属変数とする従属変数作成手段と、
前記標準板上の各色票の分光反射率、及び分光反射率を特定の次元の線形結合で表現するための基底関数を用いて、前記各色票の分光反射率を特定の次元の線形結合で表現する際の基底関数に対する係数を行列として配列して独立変数とする独立変数作成手段と、
前記従属変数と前記独立変数とを用いて線形重回帰分析を行って偏回帰係数を得ることにより、物体の分光反射率を特定の次元の線形結合で表現する際の基底関数に対する係数を画像入力機器のセンサ応答値に変換するための変換係数を作成する画像入力機器用変換係数作成手段と、
前記画像入力機器用変換係数と、物体の分光反射率を特定の次元の線形結合で表現するための基底関数とに基づき、前記分光反射率推定対象物の画像の画素値について前記センサ応答値取得手段が行うのと同様の手順を行うことにより得られたセンサ応答値に対応する分光反射率の候補を算出する分光反射率候補算出手段と、
複数の分光反射率データから成る分光反射率母集団データを特定の次元の線形結合で表現する際の基底関数に対する係数を用い、前記分光反射率候補の存在確率係数を算出する存在確率係数算出手段と、
前記存在確率係数を最大とする分光反射率候補を非線形最適化手法により決定する被写体分光反射率推定手段と、
を有する分光反射率推定装置。 - ディジタル画像入力機器から得られた分光反射率推定対象物の画像を含む画像データから、分光反射率推定対象物の分光反射率を推定する分光反射率推定装置であって、
分光反射率が既知である物体を分光反射率推定対象物と同一の画像入力条件で入力でき、その画像入力の際の入射光に対する分光感度特性及び画像入力に用いる照明光源の分光分布特性が既知である画像入力手段と、
分光反射率が既知である物体を分光反射率推定対象物と同一の画像入力条件下で入力した画像データ内の前記物体の中心付近の一定領域の画素について画素値を得る、分光反射率既知物体画素値取得手段と、
前記ディジタル画像入力機器への入射光のエネルギー量と、前記ディジタル画像入力機器が出力する画素値との非線形な関係をあらかじめ記録した階調特性データを用い、前記分光反射率既知物体画素値取得手段で得られた分光反射率が既知である物体の画素値を線形化し、分光反射率が既知である物体に対応するセンサ応答値を得るセンサ応答値取得手段と、
分光反射率が既知である物体に対応するセンサ応答値と、画像入力機器の分光感度特性と、画像入力時に使用する照明光源の分光分布特性と、物体の分光反射率を特定の次元の線形結合で表現するための基底関数とに基づき、物体の分光反射率を特定の次元の線形結合で表現する際の基底関数に対する係数を画像入力機器のセンサ応答値に変換する変換係数を作成する画像入力機器用変換係数作成手段と、
前記画像入力機器用変換係数と、物体の分光反射率を特定の次元の線形結合で表現するための基底関数とに基づき、前記分光反射率推定対象物の画像から得られたセンサ応答値に対応する分光反射率の候補を算出する分光反射率候補算出手段と、
複数の分光反射率データから成る分光反射率母集団データを特定の次元の線形結合で表現する際の基底関数に対する係数を用い、前記分光反射率候補の存在確率係数を算出する存在確率係数算出手段と、
前記存在確率係数を最大とする分光反射率候補を非線形最適化手法より決定する被写体分光反射率推定手段と、
を有する分光反射率推定装置。 - ディジタル画像入力機器から得られた分光反射率推定対象物の画像を含む画像データから、分光反射率推定対象物の分光反射率を推定する分光反射率推定装置のコンピュータに実行させるプログラムであって、
分光反射率が異なる複数の色票を同一の面上に配した標準板を分光反射率推定対象物と同一の画像入力条件で入力し、入力された該標準板の複数の色票の画像データを取得する画像データ取得処理と、
前記画像データ内の各色票それぞれの中心付近の一定領域の画素について各色票画素値を得る各色票画素値取得処理と、
前記ディジタル画像入力機器への入射光のエネルギー量と、前記ディジタル画像入力機器が出力する画素値との非線形な関係をあらかじめ記録した階調特性データを用い、前記各色票画素値取得処理で得られた全ての各色票画素値を線形化し、各色票に対応するセンサ応答値を得るセンサ応答値取得処理と、
前記標準板の各色票に対応するセンサ応答値を行列として配列してセンサ応答行列を得て、該センサ応答行列を従属変数とする従属変数作成処理と、
前記標準板上の各色票の分光反射率、及び分光反射率を特定の次元の線形結合で表現するための基底関数を用いて、前記各色票の分光反射率を特定の次元の線形結合で表現する際の基底関数に対する係数を行列として配列して独立変数とする独立変数作成処理と、
前記従属変数と前記独立変数とを用いて線形重回帰分析を行って偏回帰係数を得ることにより、物体の分光反射率を特定の次元の線形結合で表現する際の基底関数に対する係数を画像入力機器のセンサ応答値に変換するための変換係数を作成する画像入力機器用変換係数作成処理と、
前記画像入力機器用変換係数と、物体の分光反射率を特定の次元の線形結合で表現するための基底関数とに基づき、前記分光反射率推定対象物の画像の画素値について前記センサ応答値取得処理と同様の手順を行うことにより得られたセンサ応答値に対応する分光反射率の候補を算出する分光反射率候補算出処理と、
複数の分光反射率データから成る分光反射率母集団データを特定の次元の線形結合で表現する際の基底関数に対する係数を用い、前記分光反射率候補の存在確率係数を算出する存在確率係数算出処理と、
前記存在確率係数を最大とする分光反射率候補を非線形最適化手法により決定する被写体分光反射率推定処理と、
を有する分光反射率推定プログラム。 - ディジタル画像入力機器から得られた分光反射率推定対象物の画像を含む画像データから、分光反射率推定対象物の分光反射率を推定する分光反射率推定装置のコンピュータに実行させるプログラムであって、
分光反射率が既知である物体を分光反射率推定対象物と同一の画像入力条件下で入力した画像データ内の前記物体の中心付近の一定領域の画素について画素値を得る、分光反射率既知物体画素値取得処理と、
前記ディジタル画像入力機器への入射光のエネルギー量と、前記ディジタル画像入力機器が出力する画素値との非線形な関係をあらかじめ記録した階調特性データを用い、前記分光反射率既知物体画素値取得処理で得られた分光反射率が既知である物体の画素値を線形化し、分光反射率が既知である物体に対応するセンサ応答値を得るセンサ応答値取得処理と、
分光反射率が既知である物体に対応するセンサ応答値と、画像入力機器の分光感度特性と、画像入力時に使用する照明光源の分光分布特性と、物体の分光反射率を特定の次元の線形結合で表現するための基底関数とに基づき、物体の分光反射率を特定の次元の線形結合で表現する際の基底関数に対する係数を画像入力機器のセンサ応答値に変換する変換係数を作成する画像入力機器用変換係数作成処理と、
前記画像入力機器用変換係数と、物体の分光反射率を特定の次元の線形結合で表現するための基底関数とに基づき、前記分光反射率推定対象物の画像から得られたセンサ応答値に対応する分光反射率の候補を算出する分光反射率候補算出処理と、
複数の分光反射率データから成る分光反射率母集団データを特定の次元の線形結合で表現する際の基底関数に対する係数を用い、前記分光反射率候補の存在確率係数を算出する存在確率係数算出処理と、
前記存在確率係数を最大とする分光反射率候補を非線形最適化手法により決定する被写体分光反射率推定処理と、
を有する分光反射率推定プログラム。
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