JP5187225B2 - Bias component estimation method, bias component estimation apparatus, and bias component estimation program for captured image - Google Patents

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Description

本発明は、デジタルカメラなどの撮像装置を用いて撮影した画像において、画像データとして記録されるセンサ応答値に含まれる暗電流やフレアなどのバイアス成分を正確に把握するバイアス成分推定方法、およびこれを用いたバイアス成分推定装置、バイアス成分推定プログラムに関する。   The present invention relates to a bias component estimation method for accurately grasping bias components such as dark current and flare included in a sensor response value recorded as image data in an image photographed using an imaging device such as a digital camera, and the like. The present invention relates to a bias component estimation device and a bias component estimation program.

デジタルカメラなどの撮像装置で物体の色情報を正しく取得するためには、カラーチャートやグレーステップチャートを撮影した画像から入射する光の量とセンサ応答値の関係などを正しく把握する必要がある。   In order to correctly acquire color information of an object with an imaging device such as a digital camera, it is necessary to correctly grasp the relationship between the amount of incident light and a sensor response value from an image obtained by photographing a color chart or a gray step chart.

一般に、デジタルカメラによる撮影では、暗電流やフレアの影響により、センサ応答値にバイアス成分が含まれる。このバイアス成分の大きさはデジタルカメラの性能や撮影時の温度などに依存し、撮影条件によっては白色の被写体に対するセンサ応答値に対して数パーセント含まれることがある。   In general, when photographing with a digital camera, a bias component is included in the sensor response value due to the influence of dark current and flare. The magnitude of this bias component depends on the performance of the digital camera, the temperature at the time of shooting, and the like, and depending on the shooting conditions, it may be included in several percent with respect to the sensor response value for the white subject.

したがって、入射する光の量とセンサ応答値の関係を正しく把握するためには、バイアス成分を正しく把握する必要がある。バイアス成分は、分光反射率が0の被写体を撮影したときに得られるセンサ応答値に相当する。しかし、実際の撮影において、最も暗い被写体であっても分光反射率が0となるものは存在しない。このため、撮影画像からバイアス成分を直接取得することはできない。   Therefore, in order to correctly grasp the relationship between the amount of incident light and the sensor response value, it is necessary to correctly grasp the bias component. The bias component corresponds to a sensor response value obtained when a subject having a spectral reflectance of 0 is photographed. However, in actual shooting, even the darkest subject does not have a spectral reflectance of zero. For this reason, the bias component cannot be directly acquired from the captured image.

ここで、バイアス成分の1つである暗電流は特許文献1に示されるように、撮影ごとに露光したときと同じ条件で遮光画像を撮影することで把握する方法がある。また、もう1つのバイアス成分であるフレアは特許文献2に示されるように、撮影画像の指定した領域の画素数とその領域内でセンサ応答値が一定以上の値になる画素数とから算出する方法がある。このようにバイアス成分を要因ごとに把握する方法はある。しかし、要因ごとにバイアス成分を把握するためには、それぞれの処理が必要であるため、多くの作業が必要となる。   Here, as disclosed in Patent Document 1, there is a method of grasping the dark current, which is one of the bias components, by capturing a light-shielded image under the same conditions as when exposure was performed for each capturing. In addition, as shown in Patent Document 2, flare which is another bias component is calculated from the number of pixels in a specified area of a captured image and the number of pixels in which the sensor response value becomes a certain value or more. There is a way. In this way, there is a method for grasping the bias component for each factor. However, in order to grasp the bias component for each factor, each process is necessary, and thus a lot of work is required.

そこで、簡単にバイアス成分を得るために、グレーステップチャートの分光反射率が相互に相似であると仮定して、グレーステップチャートを撮影したときに得られるセンサ応答値と分光反射率とから、重回帰分析によりバイアス成分を推定する方法が広く用いられている。この方法ではグレーステップチャートの分光反射率が相互に相似であることを仮定しているが、一般に用いられるカラーチャートの無彩色(グレー)パッチや、グレーステップチャートは必ずしもこの条件が成立するとは限らない。   Therefore, in order to easily obtain the bias component, it is assumed that the spectral reflectances of the gray step chart are similar to each other, and from the sensor response value and the spectral reflectance obtained when the gray step chart is photographed, A method for estimating a bias component by regression analysis is widely used. In this method, it is assumed that the spectral reflectances of the gray step chart are similar to each other. However, this condition is not always satisfied in the achromatic (gray) patch of the color chart generally used and the gray step chart. Absent.

図1に市販のカラーチャート(X−Rite社製 Macbeth ColorChecker)の無彩色(グレー)パッチ、すなわち、グレーステップチャートの分光反射率を示す。また、図2に、図1のグラフを波長550nm(基準波長)でそれぞれ正規化したグラフを示す。図より、分光反射率を係数倍してもグラフ同士が重ならない(相似で無い)事がわかる。このように、無彩色(グレー)パッチ毎に分光反射率が相似ではない場合、重回帰分析を用いた手法では、十分な精度でバイアス成分を推定することができない。   FIG. 1 shows the spectral reflectance of an achromatic (gray) patch of a commercially available color chart (Macbeth ColorChecker manufactured by X-Rite), that is, a gray step chart. FIG. 2 shows a graph obtained by normalizing the graph of FIG. 1 at a wavelength of 550 nm (reference wavelength). From the figure, it can be seen that even if the spectral reflectance is multiplied by a factor, the graphs do not overlap (not similar). As described above, when the spectral reflectance is not similar for each achromatic color patch, the method using multiple regression analysis cannot estimate the bias component with sufficient accuracy.

特開平10−98651号公報JP-A-10-98651 特開平11−355637号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-355637

本発明では、無彩色(グレー)パッチ毎に分光反射率が相似ではない一般的なグレーステップチャートを撮影した画像を用い、撮影画像のセンサ応答値に含まれる暗電流やフレアなどのバイアス成分を簡単かつ正確に把握することを目的とする。   In the present invention, an image obtained by photographing a general gray step chart in which spectral reflectances are not similar for each achromatic (gray) patch is used, and bias components such as dark current and flare included in the sensor response value of the photographed image are obtained. The purpose is to grasp easily and accurately.

前記課題を解決するために、第1の発明は、撮像装置で分光反射率が0の被写体を撮影したときのセンサ応答値に相当するバイアス成分を推定するバイアス成分推定方法であって、撮像装置のキャリブレーションで用いるカラーチャートに含まれるグレーステップチャートの分光反射率群の主成分分析により、グレーステップチャートの分光反射率の基底ベクトル群と基底ベクトルに対する係数を算出するステップと、前記グレーステップチャートの各グレーパッチを前記撮像装置で撮影して撮影画像データを得るステップと、前記撮影画像データから各グレーパッチ毎のセンサ応答値を取得するステップと、前記センサ応答値群と前記基底ベクトルの重み係数群とから、重回帰分析によりバイアス成分を算出するステップを有する事を特徴とするバイアス成分推定方法である。   In order to solve the above-mentioned problem, a first invention is a bias component estimation method for estimating a bias component corresponding to a sensor response value when a subject having a spectral reflectance of 0 is photographed by an imaging device. A step of calculating a basis vector group of spectral reflectance of the gray step chart and a coefficient for the basis vector by principal component analysis of the spectral reflectance group of the gray step chart included in the color chart used in the calibration of the gray step chart; Capturing each gray patch with the imaging device to obtain captured image data, obtaining a sensor response value for each gray patch from the captured image data, weights of the sensor response value group and the base vector It has a step to calculate the bias component from the coefficient group by multiple regression analysis A bias component estimation method of.

また、前記課題を解決するために、第2の発明は、撮像装置で分光反射率が0の被写体を撮影したときのセンサ応答値に相当するバイアス成分を推定するバイアス成分推定装置であって、撮像装置のキャリブレーションで用いるカラーチャートに含まれるグレーステップチャートの分光反射率群の主成分分析により、グレーステップチャートの分光反射率の基底ベクトル群と基底ベクトルに対する係数を算出する手段と、前記グレーステップチャートの各グレーパッチを前記撮像装置で撮影して撮影画像データを得る手段と、前記撮影画像データから各グレーパッチ毎のセンサ応答値を取得する手段と、前記センサ応答値群と前記基底ベクトルの重み係数群とから、重回帰分析によりバイアス成分を算出する手段を有する事を特徴とするバイアス成分推定装置である。   In order to solve the above-described problem, the second invention is a bias component estimation device that estimates a bias component corresponding to a sensor response value when a subject having a spectral reflectance of 0 is captured by an imaging device, Means for calculating a basis vector group of spectral reflectance of the gray step chart and a coefficient for the basis vector by principal component analysis of the spectral reflectance group of the gray step chart included in the color chart used for calibration of the imaging apparatus; Means for capturing each gray patch of the step chart with the imaging device to obtain photographed image data, means for obtaining a sensor response value for each gray patch from the photographed image data, the sensor response value group, and the basis vector Having a means for calculating a bias component from multiple weighting coefficient groups by multiple regression analysis. Scan is a component estimation device.

また、前記課題を解決するために、第3の発明は、撮像装置で分光反射率が0の被写体を撮影したときのセンサ応答値に相当するバイアス成分を推定するバイアス成分推定プログラムであって、撮像装置のキャリブレーションで用いるカラーチャートに含まれるグレーステップチャートの分光反射率群の主成分分析により、グレーステップチャートの分光反射率の基底ベクトル群と基底ベクトルに対する係数を算出する処理と、前記グレーステップチャートの各グレーパッチを前記撮像装置で撮影して撮影画像データを得る処理と、前記撮影画像データから各グレーパッチ毎のセンサ応答値を取得する処理と、前記センサ応答値群と前記基底ベクトルの重み係数群とから、重回帰分析によりバイアス成分を算出する処理を有する事を特徴とするバイアス成分推定プログラムである。   In order to solve the above problem, a third invention is a bias component estimation program for estimating a bias component corresponding to a sensor response value when a subject having a spectral reflectance of 0 is photographed by an imaging device, Processing for calculating a basis vector group of spectral reflectance of the gray step chart and a coefficient for the base vector by principal component analysis of the spectral reflectance group of the gray step chart included in the color chart used for calibration of the imaging apparatus; A process of capturing each gray patch of the step chart with the imaging device to obtain captured image data, a process of acquiring a sensor response value for each gray patch from the captured image data, the sensor response value group, and the basis vector It is characterized by having processing to calculate bias components from multiple weighting coefficient groups by multiple regression analysis. A bias component estimation program.

以上、説明したように、本発明によれば、分光反射率が相互に相似ではない一般的なグレーステップチャートを撮影した画像を用い、撮影画像のセンサ応答値に含まれる暗電流やフレア等の、撮像装置で分光反射率が0の被写体を撮影したときのセンサ応答値に相当するバイアス成分を、簡単かつ正確に把握することが可能となる。   As described above, according to the present invention, an image obtained by photographing a general gray step chart whose spectral reflectances are not similar to each other is used, and dark current, flare, and the like included in the sensor response value of the photographed image are used. In addition, it is possible to easily and accurately grasp a bias component corresponding to a sensor response value when a subject having a spectral reflectance of 0 is photographed by the imaging device.

市販のチャートの無彩色色票の分光反射率のグラフである。It is a graph of the spectral reflectance of the achromatic color chart of a commercially available chart. 550nmで正規化した市販のチャートの無彩色色票の分光反射率のグラフである。It is a graph of the spectral reflectance of the achromatic color chart of the commercially available chart normalized at 550 nm. 本発明の一実施形態によるバイアス成分推定方法の流れを表すフローチャートである。It is a flowchart showing the flow of the bias component estimation method by one Embodiment of this invention.

<バイアス成分推定原理>
まず、本発明によるバイアス成分推定方法について説明する。撮像装置で分光反射率が0の被写体を撮影したときのセンサ応答値に相当する、暗電流やフレアなどのバイアス成分のない理想的な条件下において、デジタルカメラなどの3チャンネルのred,green,blueのRGB画像データを出力する3バンド式撮像装置で撮像する場合を考察する。この場合は、各チャンネルのセンサ応答値S、S、Sと被写体の分光反射率r(rは可視領域において等間隔の波長毎にサンプリングした分光反射率の離散値からなる列ベクトル)の間に式1に示す線形変換が成り立つ。ただし、Fは撮像装置の分光感度特性からなるサンプリング数×撮像装置のチャンネル数の行列、Eは撮影照明光の分光エネルギーを対角成分に持つ対角行列、Tは転置を表す。

Figure 0005187225
式1 <Bias component estimation principle>
First, a bias component estimation method according to the present invention will be described. Under ideal conditions without a bias component such as dark current or flare, which corresponds to a sensor response value when a subject having a spectral reflectance of 0 is photographed by an imaging device, red, green, Consider the case of imaging with a three-band imaging device that outputs blue RGB image data. In this case, the sensor response values S R , S G , and S B of each channel and the spectral reflectance r of the subject (r is a column vector made up of discrete values of spectral reflectance sampled at equal intervals in the visible region). In the meantime, the linear transformation shown in Formula 1 is established. Where F is a matrix of the number of samplings consisting of the spectral sensitivity characteristics of the imaging device × the number of channels of the imaging device, E is a diagonal matrix having the spectral energy of the photographic illumination light as a diagonal component, and T is transposition.
Figure 0005187225
Formula 1

実際の撮影装置では式1で定式化した各チャンネルのセンサ応答値S、S、Sに、暗電流やフレアなどの影響によるバイアス成分β、β、βが含まれる。実際に得られる各チャンネルのセンサ応答値をd、d、dとすると、d、d、dがS、S、S正規化し、β、β、βを加えた式2として定式化できる。k、k、kは正規化係数とする。

Figure 0005187225
式2 In an actual photographing apparatus, the bias values β R , β G , β B due to the influence of dark current, flare, etc. are included in the sensor response values S R , S G , S B of each channel formulated in Expression 1. If the sensor response values of the channels actually obtained are d R , d G , and d B , d R , d G , and d B are normalized to S R , S G , and S B , and β R , β G , β B Formula 2 can be formulated. k R , k G , and k B are normalization coefficients.
Figure 0005187225
Formula 2

一方、分光反射率は少数の基底ベクトル群の低次元線形和によって近似することが可能であることが広く知られている。ここで、n次元の基底ベクトルをb、b・・・b(bはグレーステップチャートの分光反射率から主成分分析によって求められる第i正規直交ベクトル)とすると、物体の分光反射率は式3で近似することができる。ただし、rは分光反射率の近似値、w、w・・・wはグレーステップチャートの無彩色の各パッチ毎の、基底ベクトルb、b・・b・・bを加算して分光反射率を得る基底ベクトルの重み係数を表す。基底ベクトルbの個数(次元)nは、反射体の種類毎に決まる。そして、主成分分析により基底ベクトルbの波長毎の成分を計算する。

Figure 0005187225
式3 On the other hand, it is widely known that the spectral reflectance can be approximated by a low-dimensional linear sum of a small number of basis vectors. Here, assuming that the n-dimensional basis vector is b 1 , b 2 ... B n (b i is the i-th orthonormal vector obtained by principal component analysis from the spectral reflectance of the gray step chart), the spectral reflection of the object. The rate can be approximated by Equation 3. Where r is an approximate value of spectral reflectance, w 1 , w 2 ... W n are basis vectors b 1 , b 2, b i, b n for each achromatic patch of the gray step chart. This represents the weighting coefficient of the base vector that is added to obtain the spectral reflectance. The number (dimensions) n of the basis vectors b i is determined for each reflector type. Then, to calculate the components of each wavelength basis vectors b i by principal component analysis.
Figure 0005187225
Formula 3

ここで、市販されている多くのグレーステップチャートの無彩色色票では、式3の分光反射率の近似値のベクトルrが2つの基底ベクトルb、bの線形和でほぼ近似することができることが知られているため、n=2とし、分光反射率を式4で表せる。

Figure 0005187225
式4 Here, in many achromatic color charts of gray step charts on the market, the vector r of the approximate value of the spectral reflectance of Equation 3 is approximately approximated by the linear sum of the two base vectors b 1 and b 2. Since it is known that n = 2, the spectral reflectance can be expressed by Equation 4.
Figure 0005187225
Formula 4

この分光反射率の近似値のベクトルrを、式1に代入して、式5が得られる。ただし、M3×2は3×2の定数行列である。さらに、式5を式2に代入することにより、式6が得られる。

Figure 0005187225
式5
Figure 0005187225
式6 By substituting this approximate spectral reflectance vector r into Equation 1, Equation 5 is obtained. However, M 3 × 2 is a 3 × 2 constant matrix. Further, Expression 6 is obtained by substituting Expression 5 into Expression 2.
Figure 0005187225
Formula 5
Figure 0005187225
Equation 6

ここで、a11、a21、a31、a12、a22、a32は定数である。
このことから、i番目パッチ毎の実際のセンサ応答値dRi、dGi、dBiと、そのi番目のパッチの分光反射率を与える基底ベクトルの重み係数w、wの組をグレーステップチャートの全部のパッチに対して得ることにより、重回帰分析によりバイアス成分β、β、βを推定する。
Here, a 11, a 21, a 31, a 12, a 22, a 32 are constants.
From this, a set of actual sensor response values d Ri , d Gi , d Bi for each i-th patch and basis vector weight coefficients w 1 , w 2 giving the spectral reflectance of the i-th patch is gray-stepped. By obtaining for all patches in the chart, bias components β R , β G , and β B are estimated by multiple regression analysis.

<第1の実施形態>
以下、添付の図面を参照して、本発明のバイアス成分推定手法の第1の実施形態について、詳細に説明する。
<First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of a bias component estimation method of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図3は、第1の実施形態によるバイアス成分推定方法の流れを示すフローチャートである。以下、図3のフローチャートに沿って各ステップでの処理を詳細に説明する。本実施形態では、撮像装置としては、3チャンネルのRGB画像データを出力する撮像装置を用いる。   FIG. 3 is a flowchart showing the flow of the bias component estimation method according to the first embodiment. Hereinafter, the process in each step will be described in detail along the flowchart of FIG. In the present embodiment, an imaging device that outputs 3-channel RGB image data is used as the imaging device.

ステップ21においては、基底ベクトル計算手段が、カラーチャートのうちのグレーステップチャートのP個の無彩色(グレー)パッチの分光反射率のデータを記憶手段から読み出す。次に、基底ベクトルbの数nを2とし、主成分分析により基底ベクトルbの波長毎の成分を計算する。それにより、式4の2つの基底ベクトルb、bのベクトル成分を計算し、また、i番目の無彩色(グレー)パッチ毎に、式4で分光反射率を与える基底ベクトルの重み係数w1i、w2iを計算する。ステップ21は、主成分分析により得た各パラメータを記憶手段に記憶する。 In step 21, the basis vector calculation means reads spectral reflectance data of P achromatic (gray) patches of the gray step chart of the color chart from the storage means. Next, the number n of the basis vectors b i is set to 2, and components for each wavelength of the basis vectors b i are calculated by principal component analysis. Thereby, the vector components of the two basis vectors b 1 and b 2 in Equation 4 are calculated, and the weight coefficient w of the basis vector that gives the spectral reflectance in Equation 4 for each i-th achromatic (gray) patch. 1i and w2i are calculated. Step 21 stores each parameter obtained by principal component analysis in the storage means.

ステップ22では、カラーチャート撮影手段が、グレーステップチャートのP個の無彩色(グレー)パッチを撮影して撮像装置の画素毎にセンサ応答値(d、d、d)を読み取った撮影画像データを記憶手段に記憶する。 In step 22, the color chart imaging means captures P achromatic (gray) patches of the gray step chart and reads sensor response values (d R , d G , d B ) for each pixel of the imaging device. Image data is stored in the storage means.

ステップ23では、センサ応答値計算手段が、記憶手段から撮影画像データを読み出し、グレーステップチャートのP個のパッチ全部に対して、i番目の無彩色(グレー)パッチ毎に、撮影画像データの、i番目のパッチの中心付近の領域の画素のセンサ応答値を平均化した値dRi、dGi、dBiを計算して、パッチの番号iに対応させて記憶手段に記憶する。 In step 23, the sensor response value calculation means reads out the photographed image data from the storage means, and for all P patches of the gray step chart, for each i-th achromatic (gray) patch, Values d Ri , d Gi , and d Bi that are obtained by averaging the sensor response values of the pixels in the region near the center of the i-th patch are calculated and stored in the storage unit in correspondence with the patch number i.

続くステップ24では、重回帰分析手段が、P個の無彩色(グレー)パッチのi番目のパッチ毎に、記憶手段から、ステップ21で得た基底ベクトルの重み係数w1i、w2iを読み出し、ステップ23で得たセンサ応答値dRi、dGi、dBiを読み出し、P個のパッチ全部における両者のデータから重回帰分析によりバイアス成分β、β、βを算出する。この計算処理では、グレーステップチャートのP個の無彩色(グレー)パッチの、基底ベクトルの重み係数w1i、w2iと値1との群により式7の配列Xを構成し、センサ応答値dRi、dGi、dBiの群により式8の配列Yを構成し、配列Xと配列Yを用いて式9でバイアス成分β、β、βを計算して記憶手段に記憶する。

Figure 0005187225
式7
Figure 0005187225
式8
Figure 0005187225
式9 In the following step 24, the multiple regression analysis means reads the weight coefficients w 1i and w 2i of the basis vectors obtained in step 21 from the storage means for every i-th patch of P achromatic (gray) patches, The sensor response values d Ri , d Gi and d Bi obtained in step 23 are read out, and bias components β R , β G and β B are calculated by multiple regression analysis from both data in all P patches. In this calculation process, an array X of Expression 7 is formed by a group of weight coefficients w 1i , w 2i of basis vectors and value 1 of P achromatic (gray) patches of the gray step chart, and a sensor response value d The group Y of Ri , d Gi , and d Bi forms the array Y of Expression 8. The bias components β R , β G , and β B are calculated by Expression 9 using the array X and the array Y and stored in the storage means.
Figure 0005187225
Equation 7
Figure 0005187225
Equation 8
Figure 0005187225
Equation 9

以上の処理によりバイアス成分β、β、βを計算することで、パッチ毎の分光反
射率のグラフが相似では無いグレーパッチスケールを基準に用いるにもかかわらず、バイアス成分β、β、βを精度良く計算できる効果がある。
More bias component beta R by treatment, beta G, beta B by calculating the graph of the spectral reflectance of each patch despite use relative to no gray patches scale is similar, bias component beta R, beta There is an effect that G 1 and β B can be accurately calculated.

<変形例>
以上、本発明に係る分光反射率導出方法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。
<Modification>
As described above, the embodiment of the spectral reflectance derivation method according to the present invention has been described with reference to an example. However, for example, the following modifications may be considered.

(a)3バンド式の撮像装置としたが、この限りではなく、単バンド、あるいは多バンドの撮像装置を用いてもよい。
(b)グレーステップチャートの分光反射率の基底ベクトルbと基底ベクトルの重み係数を算出する基底ベクトル計算手段は、第1の実施形態では、主成分分析により基底ベクトルbの波長毎の成分を計算する例を示したが、この限りではなく、その他の方法を使用して基底ベクトルbを計算しても良い。
(c)第1の実施形態では基底ベクトル数nを2としたが、この限りではなく、基底ベクトル数を2以上にしてもよい。
(d)第1の実施形態ではバイアス成分推定に用いるチャートをグレーステップチャートとしたが、この限りではなく、他のカラーチャートを用いてもよい。
(e)第1の実施形態ではバイアス成分の推定に重回帰分析を用いたがこの限りではなく、その他、非線形最適化手法を用いてもよい。
(A) Although a three-band imaging device is used, the present invention is not limited to this, and a single-band or multi-band imaging device may be used.
(B) The basis vector calculation means for calculating the basis vector b i of the spectral reflectance of the gray step chart and the weighting coefficient of the basis vector is a component for each wavelength of the basis vector b i by principal component analysis in the first embodiment. However, the present invention is not limited to this, and the basis vector b i may be calculated using other methods.
(C) In the first embodiment, the number of basis vectors n is 2, but this is not restrictive, and the number of basis vectors may be 2 or more.
(D) In the first embodiment, the chart used for bias component estimation is a gray step chart. However, the present invention is not limited to this, and another color chart may be used.
(E) In the first embodiment, multiple regression analysis is used for bias component estimation. However, the present invention is not limited to this, and other nonlinear optimization methods may be used.

Claims (3)

撮像装置で分光反射率が0の被写体を撮影したときのセンサ応答値に相当するバイアス成分を推定するバイアス成分推定方法であって、撮像装置のキャリブレーションで用いるカラーチャートに含まれるグレーステップチャートの分光反射率群の主成分分析により、グレーステップチャートの分光反射率の基底ベクトル群と基底ベクトルに対する係数を算出するステップと、前記グレーステップチャートの各グレーパッチを前記撮像装置で撮影して撮影画像データを得るステップと、前記撮影画像データから各グレーパッチ毎のセンサ応答値を取得するステップと、前記センサ応答値群と前記基底べクトルの重み係数群とから、重回帰分析によりバイアス成分を算出するステップを有する事を特徴とするバイアス成分推定方法。   A bias component estimation method for estimating a bias component corresponding to a sensor response value when a subject having a spectral reflectance of 0 is photographed by an imaging device, which is a gray step chart included in a color chart used for calibration of the imaging device. A step of calculating a basis vector group of a spectral reflectance of a gray step chart and a coefficient with respect to the basis vector by principal component analysis of the spectral reflectance group, and taking each gray patch of the gray step chart with the imaging device and taking a photographed image A bias component is calculated by multiple regression analysis from a step of obtaining data, a step of obtaining a sensor response value for each gray patch from the photographed image data, and a group of weight coefficients of the sensor response value and the base vector A bias component estimation method comprising the steps of: 撮像装置で分光反射率が0の被写体を撮影したときのセンサ応答値に相当するバイアス成分を推定するバイアス成分推定装置であって、撮像装置のキャリブレーションで用いるカラーチャートに含まれるグレーステップチャートの分光反射率群の主成分分析により、グレーステップチャートの分光反射率の基底ベクトル群と基底ベクトルに対する係数を算出する手段と、前記グレーステップチャートの各グレーパッチを前記撮像装置で撮影して撮影画像データを得る手段と、前記撮影画像データから各グレーパッチ毎のセンサ応答値を取得する手段と、前記センサ応答値群と前記基底べクトルの重み係数群とから、重回帰分析によりバイアス成分を算出する手段を有する事を特徴とするバイアス成分推定装置。   A bias component estimation device that estimates a bias component corresponding to a sensor response value when a subject having a spectral reflectance of 0 is photographed by an imaging device, and is a gray step chart included in a color chart used for calibration of the imaging device. By means of principal component analysis of the spectral reflectivity group, means for calculating the base vector group of the spectral reflectivity of the gray step chart and the coefficient for the base vector, and each gray patch of the gray step chart is taken by the imaging device and taken. A bias component is calculated by multiple regression analysis from means for obtaining data, means for obtaining a sensor response value for each gray patch from the captured image data, and a group of weight coefficients for the sensor response value and the base vector. A bias component estimation apparatus characterized by comprising means for performing 撮像装置で分光反射率が0の被写体を撮影したときのセンサ応答値に相当するバイアス成分を推定するバイアス成分推定プログラムであって、撮像装置のキャリブレーションで用いるカラーチャートに含まれるグレーステップチャートの分光反射率群の主成分分析により、グレーステップチャートの分光反射率の基底ベクトル群と基底ベクトルに対する係数を算出する処理と、前記グレーステップチャートの各グレーパッチを前記撮像装置で撮影して撮影画像データを得る処理と、前記撮影画像データから各グレーパッチ毎のセンサ応答値を取得する処理と、前記センサ応答値群と前記基底べクトルの重み係数群とから、重回帰分析によりバイアス成分を算出する処理を有する事を特徴とするバイアス成分推定プログラム。   A bias component estimation program for estimating a bias component corresponding to a sensor response value when a subject having a spectral reflectance of 0 is photographed by an imaging device, which is a gray step chart included in a color chart used for calibration of the imaging device. A process of calculating the basis vector group of the spectral reflectance of the gray step chart and the coefficient for the base vector by principal component analysis of the spectral reflectance group, and taking each gray patch of the gray step chart with the imaging device A bias component is calculated by multiple regression analysis from a process for obtaining data, a process for obtaining a sensor response value for each gray patch from the captured image data, and a weight coefficient group for the sensor response value group and the base vector. The bias component estimation program characterized by having the process to perform.
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