JP6015964B2 - 分光画像処理方法、分光画像処理装置およびプログラム - Google Patents
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Description
図1は、本発明による第1の実施の形態の概要を示すブロック図である。図1に示す第1の実施の形態は、マルチスペクトル情報取得手段11と、照明・反射率制約範囲保持メモリ12と、色仮定なし分光推定手段13を備える。
図4は、本発明を実施するための第2の実施の形態を示すブロック図である。図4にも示されるように、本発明を実施するための第2の実施の形態における分光画像処理方法では、色仮定なし分光推定手段23が第1の実施の形態における色仮定なし分光推定手段13と異なり、その他の構成要素については第1の実施の形態と同様である。第1の実施の形態と同様の構成要素については、図2と同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
図6は、本発明を実施するための第3の実施の形態を示すブロック図である。図6にも示されるように、本発明を実施するための第3の実施の形態における分光画像処理方法では、マルチスペクトル情報取得手段21が第1の実施の形態のマルチスペクトル情報取得手段11と異なり、その他の構成要素については第1の実施の形態と同様である。第1の実施の形態と同様の構成要素については、図2と同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
照明の基底ベクトルと表面反射率の基底ベクトルを用いて、照明の分光分布の制約範囲と物体の表面反射率の制約範囲を生成し、
前記観測スペクトル情報と、前記照明の分光分布の制約範囲と、前記物体の表面反射率の制約範囲とを用いて、前記照明の基底ベクトルの重み係数と前記表面反射率の基底ベクトルの重み係数とをパラメタとする観測方程式を生成し、
前記観測方程式から前記シーンの照明の分光分布と物体の表面反射率とを算出する
分光画像処理方法。
前記観測スペクトル情報と前記観測スペクトルの推定値の誤差に基づき、前記重み係数を更新し、
前記誤差が所定内となったときの前記観測スペクトルの推定値を構成する照明の分光分布と物体の表面反射率とを、前記シーンにおける照明の分光分布と物体の表面反射率として算出する
付記1に記載の分光画像処理方法。
付記1又は付記2に記載の分光画像処理方法。
特徴とする付記1から付記3のいずれかに記載の分光画像処理方法。
付記3又は付記4に記載の分光画像処理方法。
照明の基底ベクトルと表面反射率の基底ベクトルを用いて、照明の分光分布の制約範囲と物体の表面反射率の制約範囲を生成する制約範囲生成手段と、
前記観測スペクトル情報と、前記照明の分光分布の制約範囲と、前記物体の表面反射率の制約範囲とを用いて、前記照明の基底ベクトルの重み係数と前記表面反射率の基底ベクトルの重み係数とをパラメタとする観測方程式を生成する観測方程式生成手段と、
前記観測方程式から前記シーンの照明の分光分布と物体の表面反射率とを算出する算出手段と
を有する分光画像処理装置。
前記照明の分光分布の制約範囲と前記物体の表面反射率の制約範囲のもと、前記観測方程式の重み係数に初期パラメタを与えて、前記観測スペクトルの推定値を算出する手段と、
前記観測スペクトル情報と前記観測スペクトルの推定値の誤差に基づき、前記重み係数を更新する手段と、
前記誤差が所定内となったときの前記観測スペクトルの推定値を構成する照明の分光分布と物体の表面反射率とを前記シーンにおける照明の分光分布と物体の表面反射率として算出する手段と
を有する付記6に記載の分光画像処理装置。
付記6又は付記7に記載の分光画像処理装置。
特徴とする付記6から付記8のいずれかに記載の分光画像処理装置。
付記8又は付記9に記載の分光画像処理装置。
シーンのマルチスペクトル画像から観測スペクトル情報を選択する処理と、
照明の基底ベクトルと表面反射率の基底ベクトルを用いて、照明の分光分布の制約範囲と物体の表面反射率の制約範囲を生成する処理と、
前記観測スペクトル情報と、前記照明の分光分布の制約範囲と、前記物体の表面反射率の制約範囲とを用いて、前記照明の基底ベクトルの重み係数と前記表面反射率の基底ベクトルの重み係数とをパラメタとする観測方程式を生成する処理と、
前記観測方程式から前記シーンの照明の分光分布と物体の表面反射率とを算出する処理と
を実行させるプログラム。
2 分光推定手段
3 照明・反射率主成分ベクトル保存メモリ
11 マルチスペクトル情報取得手段
12 色仮定なし分光推定手段
13 照明・反射率制約範囲保存メモリ
21 マルチスペクトル情報取得手段
23 色仮定なし分光推定手段
111 マルチスペクトル画像撮影手段
112 スペクトル選択手段
121 日射スペクトル成分計算手段
122 表面反射率基底ベクトル保存メモリ
123 有限次元線型和生成手段
131 観測方程式生成手段
132 方程式計算手段
211 マルチスペクトル複数回計測手段
231 照明・反射率推定値算出手段
232 観測スペクトル推定値算出手段
233 誤差算出手段
234 誤差最適化手段
Claims (10)
- シーンのマルチスペクトル画像から観測スペクトル情報を選択し、
照明の基底ベクトルと表面反射率の基底ベクトルを用いて、照明の分光分布の制約範囲と物体の表面反射率の制約範囲を生成し、
前記観測スペクトル情報と、前記照明の分光分布の制約範囲と、前記物体の表面反射率の制約範囲とを用いて、前記照明の基底ベクトルの重み係数と前記表面反射率の基底ベクトルの重み係数とをパラメタとする観測方程式を生成し、
前記観測方程式から前記シーンの照明の分光分布と物体の表面反射率とを算出する
分光画像処理方法。 - 前記照明の分光分布の制約範囲と前記物体の表面反射率の制約範囲のもと、前記観測方程式の重み係数に初期パラメタを与えて、観測スペクトルの推定値を算出し、
前記観測スペクトル情報と前記観測スペクトルの推定値の誤差に基づき、前記重み係数を更新し、
前記誤差が所定内となったときの前記観測スペクトルの推定値を構成する照明の分光分布と物体の表面反射率とを、前記シーンにおける照明の分光分布と物体の表面反射率として算出する
請求項1に記載の分光画像処理方法。 - 前記観測スペクトル情報として、前記マルチスペクトル画像から線形独立なスペクトル情報を選択する
請求項1又は請求項2に記載の分光画像処理方法。 - 前記照明の基底ベクトルとして、日射スペクトルの直達成分ベクトルと散乱成分ベクトルとを用いる
特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の分光画像処理方法。 - 照明色が同一とみなせる範囲で異なるシーンを複数回撮影し、前記観測方程式を生成するに必要な数の前記線形独立なスペクトル情報を得る
請求項3に記載の分光画像処理方法。 - シーンのマルチスペクトル画像から観測スペクトル情報を選択するスペクトル情報選択手段と、
照明の基底ベクトルと表面反射率の基底ベクトルを用いて、照明の分光分布の制約範囲と物体の表面反射率の制約範囲を生成する制約範囲生成手段と、
前記観測スペクトル情報と、前記照明の分光分布の制約範囲と、前記物体の表面反射率の制約範囲とを用いて、前記照明の基底ベクトルの重み係数と前記表面反射率の基底ベクトルの重み係数とをパラメタとする観測方程式を生成する観測方程式生成手段と、
前記観測方程式から前記シーンの照明の分光分布と物体の表面反射率とを算出する算出手段と
を有する分光画像処理装置。 - 前記算出手段は、
前記照明の分光分布の制約範囲と前記物体の表面反射率の制約範囲のもと、前記観測方程式の重み係数に初期パラメタを与えて、観測スペクトルの推定値を算出する手段と、
前記観測スペクトル情報と前記観測スペクトルの推定値の誤差に基づき、前記重み係数を更新する手段と、
前記誤差が所定内となったときの前記観測スペクトルの推定値を構成する照明の分光分布と物体の表面反射率とを前記シーンにおける照明の分光分布と物体の表面反射率として算出する手段と
を有する請求項6に記載の分光画像処理装置。 - 前記スペクトル情報選択手段は、前記マルチスペクトル画像から線形独立なスペクトル情報を選択する
請求項6又は請求項7に記載の分光画像処理装置。 - 前記スペクトル情報選択手段は、前記照明の基底ベクトルとして、日射スペクトルの直達成分ベクトルと散乱成分ベクトルとを用いる
特徴とする請求項6から請求項8のいずれかに記載の分光画像処理装置。 - コンピュータに、
シーンのマルチスペクトル画像から観測スペクトル情報を選択する処理と、
照明の基底ベクトルと表面反射率の基底ベクトルを用いて、照明の分光分布の制約範囲と物体の表面反射率の制約範囲を生成する処理と、
前記観測スペクトル情報と、前記照明の分光分布の制約範囲と、前記物体の表面反射率の制約範囲とを用いて、前記照明の基底ベクトルの重み係数と前記表面反射率の基底ベクトルの重み係数とをパラメタとする観測方程式を生成する処理と、
前記観測方程式から前記シーンの照明の分光分布と物体の表面反射率とを算出する処理と
を実行させるプログラム。
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