JPH11232430A - Color changing method for object image - Google Patents

Color changing method for object image

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JPH11232430A
JPH11232430A JP10033102A JP3310298A JPH11232430A JP H11232430 A JPH11232430 A JP H11232430A JP 10033102 A JP10033102 A JP 10033102A JP 3310298 A JP3310298 A JP 3310298A JP H11232430 A JPH11232430 A JP H11232430A
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color
declination
image
changed
chromaticity
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Toru Ozeki
徹 大関
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To change the texture peculiar to an original color into the texture peculiar to a changed color when the object color of an original image is changed into another color. SOLUTION: A declination characteristic table of an original color is prepared (S11) to show a correspondence secured between the declination representing a deviation of the direction of line of sight from the direction of regular reflection about the reflection of the original color surface. Then the declination of each part of an object is determined, based on the chromaticity of an original image and by making a reference to the table (S12). Meanwhile, a declination characteristic table of a changed color is prepared (S13). Based on this table, the chromaticity of the changed color is determined from the declination that is determined in the step S12 (S14). Thus, both color and texture can be simultaneously changed via the processing since the state where the chromaticity changes according to the declination corresponds to the texture of each color. In regard to an area where the gradation is deficient, the lightness of the image having a changed color is corrected, based on the lightness of the original image (S17).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、物体画像の色変更
方法に関し、特に、物体の色を変えたときに、各色に特
有な質感も同時に変更できる方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for changing the color of an object image, and more particularly, to a method for changing the color of an object at the same time as changing the texture unique to each color.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ユーザのカラー嗜好が多様化する
傾向にあり、自動車の外板色デザインの重要性が増加し
ている。同時に、新しい塗料用材料の出現により、様々
な質感の外板色の作成が可能になっている。このような
背景の下、外板色デザインの業務内容が高度化しつつあ
り、外板色のデザイン業務を支援するためにコンピュー
タグラフィック技術を利用することが提案されている。
自動車画像を利用すれば、実際に外板色を塗装した車両
を用意せずとも、外板色の検討ができる。
2. Description of the Related Art In recent years, color preferences of users have tended to be diversified, and the importance of outer panel color designs for automobiles has been increasing. At the same time, with the advent of new paint materials, it has become possible to create skin textures of various textures. Under such a background, the business contents of the skin color design are becoming more sophisticated, and it has been proposed to use computer graphic technology to support the business of designing the skin color.
The use of an automobile image makes it possible to examine the color of the outer panel without preparing a vehicle actually coated with the outer panel color.

【0003】外板色のデザインでは、新しい色を塗った
自動車を観察したり、それぞれ異なる色を塗った複数の
自動車を比較したり、といった作業が行われる。このよ
うな作業においては、元の自動車画像の色を他の色に塗
り替える色変更処理が効果的に活用される。
[0003] In the design of the skin color, work such as observing a car painted with a new color or comparing a plurality of cars painted with different colors is performed. In such an operation, a color change process of changing the color of the original vehicle image to another color is effectively used.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】色変更処理としては、
例えば、[1] "Accurate Rendering technique on Color
imetric Conception"( A.Takagi, H.Takaoka, T.Oshim
a, Y.Ogata, ComputerGraphics (SIGGRAPH'90), Vol.2
4, No.4, pp.263-272 (1990))、[2] "A CAD System fo
r Color Design of a Car"( T.Oshima, S.Yuasa, K.Sa
kanosita, Y.Ogata, EUROGRAPHICS'92, Vol.11, No.3,
(1992))、[3] "カラーCADシステムの開発"(湯浅真
治、坂ノ下賢一、緒形義則、大島哲也、片井幹治、茨木
亨、小林直行、第8回NICOGRAPH論文コンテスト論文
集、pp.300-309、日本コンピュータグラフィクス協会
(1992))がある。
The color change processing includes:
For example, [1] "Accurate Rendering technique on Color
imetric Conception "(A. Takagi, H. Takaoka, T. Oshim
a, Y.Ogata, ComputerGraphics (SIGGRAPH'90), Vol.2
4, No.4, pp.263-272 (1990)), [2] "A CAD System fo
r Color Design of a Car "(T.Oshima, S.Yuasa, K.Sa
kanosita, Y.Ogata, EUROGRAPHICS'92, Vol.11, No.3,
(1992)), [3] "Development of color CAD system" (Shinji Yuasa, Kenichi Sakanoshita, Yoshinori Ogata, Tetsuya Oshima, Mikiharu Katai, Toru Ibaraki, Naoyuki Kobayashi, Eighth NICOGRAPH Contest Papers, pp.300- 309, Japan Computer Graphics Association
(1992)).

【0005】これらの従来技術[1]、[2]、[3]では、外
板色の変角分光反射率計測値と形状CADデータ(3D
・CADデータ)に基づいたコンピュータレンダリング
手法による自動車外観の再現表示システムが報告されて
いる。しかし、形状のCADデータが存在しない場合に
は、これらのシステムは適用できない。形状のCADデ
ータの作成には多くの手間と時間がかかるという不利な
点もある。
In these prior arts [1], [2], and [3], the measured values of the deflected spectral reflectance of the skin color and the shape CAD data (3D
A system for reproducing and displaying the appearance of a vehicle by a computer rendering method based on (CAD data) has been reported. However, when CAD data of a shape does not exist, these systems cannot be applied. There is also a disadvantage that it takes a lot of trouble and time to create CAD data of a shape.

【0006】汎用のフォトレタッチツールを用いれば、
形状CADデータがなくとも、外板色の変更ができる。
このツールを用いれば、デザインの対象となる自動車を
写真撮影し、この写真をコンピュータに取り込んで、自
動車の色を変更することが可能である。
If a general-purpose photo retouching tool is used,
Even without the shape CAD data, the color of the outer panel can be changed.
With this tool, it is possible to take a picture of the car to be designed, capture this picture into a computer and change the color of the car.

【0007】しかしながら、汎用ツールを用いる場合、
目視による色調整が必要であり、その作業に多くの手間
と時間を要するという不利な点がある。また、下記のよ
うに、汎用ツールでは、色変更に合わせて質感を変更す
ることができないという問題がある。
However, when using a general-purpose tool,
There is a disadvantage that color adjustment by visual observation is required, and the work requires much labor and time. Further, as described below, the general-purpose tool has a problem that the texture cannot be changed in accordance with the color change.

【0008】ここで、「質感」とは、ボディの各部で色
が変化する様子をいう。ボディ全面に一つの外板色が塗
られていても、人間により観察される色はボディ各部で
変化する。外板色が異なれば、観察される色の変化の様
子、すなわち「質感」も異なる。例えば、ソリッド系カ
ラーの塗装面では、ハイライト部分が狭く、ハイライト
の縁部で明度が急峻に変化する。一方、メタリック系カ
ラーの塗装面では、ハイライト部分が広く、ハイライト
の縁部で明度が比較的徐々に変化する。このように、各
外板色は、それぞれ特有の質感を有する。
[0008] Here, "texture" means a state in which the color changes in each part of the body. Even if one outer panel color is painted on the entire body surface, the color observed by a human changes in each part of the body. If the skin color is different, the observed color change, that is, the “texture” is also different. For example, on a painted surface of a solid color, the highlight portion is narrow, and the brightness changes sharply at the edge of the highlight. On the other hand, on the painted surface of the metallic color, the highlight portion is wide, and the brightness changes relatively gradually at the edge of the highlight. Thus, each skin color has a unique texture.

【0009】汎用ツールを用いた処理では、色相、彩度
および明度が一律に変更されるが、この際、明度情報お
よびその変化情報が維持される。そのため、色変更の際
に質感を変更することは困難である。特に、元の画像の
外板色と大きく質感の異なる外板色への色変更を行った
場合には、良好な色変更画像が得られない。変更後の色
に対応する質感をもたない不自然な画像が生成されてし
まうからである。
In processing using a general-purpose tool, hue, saturation, and lightness are uniformly changed. At this time, lightness information and its change information are maintained. Therefore, it is difficult to change the texture when changing the color. In particular, when the color of the outer image is changed to a color of the outer plate having a texture greatly different from that of the original image, a good color-changed image cannot be obtained. This is because an unnatural image having no texture corresponding to the color after the change is generated.

【0010】また、特開平5−40833号公報に記載
のカラー画像制御方法では、スキャナ等からの入力画像
の色が変更され、質感の変更も行われる。しかしなが
ら、オペレータが、目視により、特性値としての物体色
ベクトルを選択決定しなければならず、オペレータの作
業工数が大きいという不利な点がある。また、目視によ
る係数調整では、ソリッド系カラー、メタリック系カラ
ー、マイカ系カラー等の様々な塗料の質感を的確に再現
することは困難であると考えられる。
In the color image control method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-40833, the color of an input image from a scanner or the like is changed, and the texture is also changed. However, there is a disadvantage that the operator has to select and determine the object color vector as the characteristic value visually, and the operator's man-hour is large. In addition, it is considered that it is difficult to accurately reproduce the texture of various paints such as solid colors, metallic colors, and mica colors by visually adjusting the coefficient.

【0011】また、参考技術として、[4] "Measuremen
t of Highlights in Color Images"( G.J.Klinker, S.
A.Shafer, T.Kanade,International Journal of Comput
er Vision, 2, 7-32 (1988))には、カラー画像から物
体自体の色を認識する方法が報告されているが、同報告
は、画像の色と質感を変更する方法を提供するものでは
ない。
[0011] As a reference technology, [4] "Measuremen
t of Highlights in Color Images "(GJKlinker, S.
A. Shafer, T. Kanade, International Journal of Comput
er Vision, 2, 7-32 (1988)) reports a method for recognizing the color of an object itself from a color image, but the report provides a method for changing the color and texture of an image. is not.

【0012】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、物体の色を変更するときに、変更後
の色に特有な質感も表現することができる物体画像の色
変更方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above problems, and has as its object to provide a method of changing the color of an object image, which is capable of expressing a texture unique to the changed color when the color of the object is changed. Is to provide.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】(1)本発明は、元画像
のもつ元色を変更色に変更する物体画像の色変更方法で
あって、元色面での反射に関し、正反射方向に対する視
線方向の偏りを表す偏りパラメータと、視線方向への反
射光の色度とを対応づける元色偏り特性データを取得す
る工程と、前記元色偏り特性データを用いて、元画像の
色度に基づいて物体各部の偏りパラメータを求める偏り
パラメータ算出工程と、変更色面での反射に関し、偏り
パラメータと視線方向への反射光の色度とを対応づける
変更色偏り特性データを取得する工程と、前記変更色偏
り特性データを用いて、前記偏りパラメータ算出工程で
求められた物体各部の偏りパラメータに対応する色度を
求め、変更色の画像の色度とする色度決定工程と、を含
むことを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION (1) The present invention relates to a method for changing the color of an object image in which the original color of the original image is changed to a changed color. A step of obtaining original color deviation characteristic data for associating the deviation parameter representing the deviation in the line of sight with the chromaticity of the reflected light in the line of sight, and using the original color deviation characteristic data to obtain the chromaticity of the original image. A bias parameter calculating step of calculating a bias parameter of each part of the object based on the reflection on the changed color plane, and a step of acquiring changed color bias characteristic data for associating the bias parameter with the chromaticity of the reflected light in the line-of-sight direction; Using the changed color bias characteristic data, determining a chromaticity corresponding to the bias parameter of each part of the object determined in the bias parameter calculating step, and determining a chromaticity of the chromaticity of the image of the changed color. Characterized by .

【0014】上記構成によれば、「正反射方向に対する
視線方向の偏りを表す偏りパラメータ」と「視線方向へ
の反射光の色度」とを対応づける偏り特性データが利用
される。反射面の色が異なれば、偏り特性データが異な
り、すなわち、偏りパラメータに応じた反射光の色度の
変化の様子が異なる。この変化の様子の相違が、各色に
特有の質感の相違に対応している。そこで、元色の偏り
特性データを利用して元画像の各部の偏りパラメータを
求め、次に、この偏りパラメータに対応する色度を変更
色の偏り特性データから求める。これにより、元色を変
更色に変更するのと同時に、元色の質感を変更色の質感
に変えることが可能となる。
According to the above configuration, the bias characteristic data for associating the "bias parameter representing the bias in the viewing direction with respect to the specular reflection direction" and the "chromaticity of the reflected light in the viewing direction" is used. If the color of the reflecting surface is different, the bias characteristic data is different, that is, the state of change in the chromaticity of the reflected light according to the bias parameter is different. The difference in the manner of this change corresponds to the difference in the texture unique to each color. Accordingly, the bias parameter of each part of the original image is determined using the bias characteristic data of the original color, and then the chromaticity corresponding to the bias parameter is determined from the bias characteristic data of the changed color. This makes it possible to change the texture of the original color to the texture of the changed color at the same time as changing the original color to the changed color.

【0015】このように、本発明によれば、偏り特性デ
ータを利用して色変更を行うことにより、質感の変更も
同時に行うことができる。従って、現実に合致した色変
更処理を早く、精度よく行うことができ、オペレータの
作業工数を削減することが可能となる。
As described above, according to the present invention, by changing the color using the bias characteristic data, the texture can be changed at the same time. Therefore, the color changing process that matches the reality can be performed quickly and accurately, and it is possible to reduce the number of operation steps of the operator.

【0016】なお、本発明は、物体画像としての自動車
画像の外板色の色変更に好適に適用されるが、他の物体
の色変更にも同様に好適に適用される。特に、物体の色
が異なると質感が異なる状況で本発明の効果が好適に得
られる。
Although the present invention is suitably applied to the color change of the outer panel color of an automobile image as an object image, it is also suitably applied to the color change of another object. In particular, the effect of the present invention can be suitably obtained in a situation where the texture differs when the color of the object differs.

【0017】(2)また、本発明の色変更方法の好適な
一態様は、元画像の各部の明度に基づいて前記色度決定
工程で決定された色度中の明度を補正する明度補正工程
を含み、この明度補正工程では、前記偏りパラメータ算
出工程で算出された偏りパラメータに応じて明度補正量
を変更する。
(2) In a preferred aspect of the color changing method according to the present invention, a lightness correcting step of correcting the lightness in the chromaticity determined in the chromaticity determining step based on the lightness of each part of the original image. In the brightness correction step, the brightness correction amount is changed in accordance with the bias parameter calculated in the bias parameter calculation step.

【0018】上記(1)の色変更処理では、明度の変化
であるグラデーションが変更色画像において適当に表現
されないことがあり、これは、物体下部付近のように偏
りパラメータの大きい部分において顕著である。本態様
によれば、元画像の明度に基づいて色変更画像の各部の
明度が調整される。好ましくは、加重平均等を用いた処
理により、元画像の明度の変化が部分的に変更色画像に
反映される。これにより、本来存在すべきグラデーショ
ンを適切に表現することができる。特に、偏りパラメー
タに応じた明度補正量の調整により、グラデーションが
大きく不足しやすい部分ほど、元画像のグラデーション
を強く反映させることができ、適切にグラデーションを
表現した変更色画像を得ることが可能になる。
In the color change processing of the above (1), the gradation which is the change in lightness may not be appropriately represented in the changed color image, and this is remarkable in a portion where the bias parameter is large such as near the lower part of the object. . According to this aspect, the brightness of each part of the color-changed image is adjusted based on the brightness of the original image. Preferably, the change in the brightness of the original image is partially reflected in the changed color image by a process using a weighted average or the like. This makes it possible to appropriately represent the gradation that should originally exist. In particular, by adjusting the lightness correction amount according to the bias parameter, the gradation of the original image can be more strongly reflected in the portion where the gradation is largely insufficient, and it is possible to obtain a changed color image that appropriately expresses the gradation. Become.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
(以下、実施形態という)について、図面を参照し説明
する。本実施形態では、コンピュータグラフィック装置
を用いて、写真撮影された自動車画像の外板色が変更さ
れる。概略的には、まず、外板色が既知である自動車画
像が用意され、画素毎に明度から偏角が推定される。次
に、この偏角値と別の外板色の分光反射率計測値に基づ
き、自動車画像の外板色が変更される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention (hereinafter, referred to as embodiments) will be described below with reference to the drawings. In the present embodiment, the exterior color of the photographed automobile image is changed using a computer graphic device. Schematically, a car image whose skin color is known is first prepared, and the declination is estimated from the brightness for each pixel. Next, the skin color of the vehicle image is changed based on the declination value and the measured spectral reflectance of another skin color.

【0020】[偏角および偏角分光反射率]まず、図1
を参照し、本実施形態で用いられる偏角ξおよび偏角分
光反射率Rについて説明する。図1において、入射方向
L1に配置された光源から塗装面上の点Oに光線が照射
しており、視点は観察視線方向L2に設定されている。
観察視線方向L2へ向けて反射した光の色が、観察者に
より観察される点O部分の色である。偏角ξは、正反射
方向L1rと観察視線方向L2のなす角度である。この
偏角ξは、正反射方向L1rに対する視線方向L2の偏
りを表す偏りパラメータである。言い換えれば、偏角ξ
は、入射方向L1または正反射方向L1rを基準とする
相対的な視線方向L2を表すパラメータである。偏角ξ
の正負については、正反射方向L1rを基準として、時
計回り方向の角度(入射方向L1に近づく角度)を正、
反時計回り方向の角度を負とする。
[Declination and Deflection Spectral Reflectance] First, FIG.
The declination and the deflected spectral reflectance R used in the present embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 1, a light beam is emitted from a light source arranged in the incident direction L1 to a point O on the painted surface, and the viewpoint is set in the observation line-of-sight direction L2.
The color of the light reflected in the observation line-of-sight direction L2 is the color of the point O observed by the observer. The declination ξ is an angle formed between the regular reflection direction L1r and the observation line-of-sight direction L2. The deviation angle ξ is a deviation parameter representing the deviation of the viewing direction L2 with respect to the regular reflection direction L1r. In other words, declination ξ
Is a parameter representing a relative line-of-sight direction L2 based on the incident direction L1 or the regular reflection direction L1r. Declination ξ
Are positive and negative with respect to the regular reflection direction L1r, the clockwise angle (the angle approaching the incident direction L1) is positive,
The angle in the counterclockwise direction is negative.

【0021】図1に示すように、観察視線方向L2にセ
ンサを置くことにより、反射光の色を測定できる。本実
施形態では、分光反射率R(λ)が測定される。分光反
射率R(λj)(j=1,2,・・・n)は、各波長λ
jの反射率を表し、色を表すパラメータとして利用でき
る。以下、偏角ξでの反射における分光反射率を、偏角
分光反射率R(ξ,λ)という。
As shown in FIG. 1, the color of the reflected light can be measured by placing the sensor in the observation line-of-sight direction L2. In the present embodiment, the spectral reflectance R (λ) is measured. The spectral reflectance R (λj) (j = 1, 2,... N) is calculated for each wavelength λ.
It represents the reflectance of j and can be used as a parameter to represent color. Hereinafter, the spectral reflectance at reflection at the declination ξ will be referred to as declination spectral reflectance R (ξ, λ).

【0022】図1のセンサを移動させながら反射率を測
定すれば、任意の偏角ξに対応する偏角分光反射率R
(ξ,λ)を求めることができる。この測定は、例え
ば、周知のゴニオフォトメータを用いて実施できる。ま
た、偏角分光反射率R(ξ,λ)を計算により求めても
よい。
If the reflectance is measured while moving the sensor of FIG. 1, the argument spectral reflectance R corresponding to an arbitrary argument ξ can be obtained.
(Ξ, λ) can be obtained. This measurement can be performed using, for example, a well-known goniophotometer. Further, the deflected spectral reflectance R (ξ, λ) may be obtained by calculation.

【0023】なお、図1では、入射方向L1と視線方向
L2が同一平面内にある。両方向が同一平面内にない場
合は、図2のようにして偏角ξを定義する。入射方向L
1と視線方向L2によって形成される平面を想定し、こ
の平面上で∠L1・O・L2を2等分する直線L3を求
める。入射方向L1および視線方向L2に正反射の配置
関係を与える仮想的な斜面を想定したとき、直線L3
は、この仮想面の法線に相当する。直線L3と塗装面の
鉛直方向Nとの成す角度ωを求める。ωの2倍を偏角ξ
とする。このように定義された偏角ξを用いれば、入射
方向L1と視線方向L2が同一平面にあるか否かにかか
わらず、偏角ξが同じであれば偏角分光反射率R(ξ,
λ)もほぼ等しいとみなすことができる。従って、入射
方向L1と視線方向L2が同一平面内にないときの反射
率も容易に正確に求められる。
In FIG. 1, the incident direction L1 and the line-of-sight direction L2 are in the same plane. If both directions are not in the same plane, the argument ξ is defined as shown in FIG. Incident direction L
Assuming a plane formed by 1 and the line-of-sight direction L2, a straight line L3 bisecting ∠L1 · O · L2 is determined on this plane. Assuming a virtual inclined surface that gives a regular reflection arrangement relationship in the incident direction L1 and the line-of-sight direction L2, a straight line L3
Corresponds to the normal of this virtual surface. An angle ω between the straight line L3 and the vertical direction N of the painted surface is determined. Double angle of ω declination ξ
And Using the argument 偏 defined in this way, regardless of whether the incident direction L1 and the line-of-sight direction L2 are on the same plane, if the argument ξ is the same, the argument spectral reflectance R (分光,
λ) can also be considered approximately equal. Therefore, the reflectance when the incident direction L1 and the line-of-sight direction L2 are not in the same plane can be easily and accurately obtained.

【0024】[外板色の見え方のモデル]自動車の写真
撮影においては、ボディで反射した光がカメラにより記
録されるが、この際、ボディが曲面をもつために、ボデ
ィ各部では異なる偏角条件で光が反射している。本実施
形態では、写真撮影された自動車画像の明度から各部の
偏角値を推定する。この推定のために、屋外等の現実的
な条件下での自動車の見え方を表すモデルを想定する。
特に、ここでは、以下のように、外板色によって見え方
(質感)が異なることを表現可能なモデルを想定する。
[Model of appearance of outer panel color] In photographing a car, light reflected by the body is recorded by a camera. At this time, since the body has a curved surface, each part of the body has a different deflection angle. Light is reflected under conditions. In the present embodiment, the declination value of each part is estimated from the brightness of a photographed automobile image. For this estimation, a model representing the appearance of a car under realistic conditions such as outdoors is assumed.
In particular, here, a model capable of expressing that the appearance (texture) differs depending on the outer panel color is assumed as follows.

【0025】自動車の外板色の見え方は、「照明条
件」、「観察条件」、「自動車形状」および「外板色の
偏角毎の分光反射率(偏角分光反射率)」によって決ま
る。屋外で外板色を観察する場合、「照明条件」を決定
する主な要因として、太陽光と環境光のそれぞれの照射
方向、および、太陽光と環境光の強度比(相対環境光強
度)が考えられる。「観察条件」は、観察者の目の位置
から自動車の各部位への視線方向である。また、「自動
車形状」は、ボディ上の微小面の法線方向で定義され
る。
The appearance of the outer panel color of an automobile is determined by "illumination conditions", "observation conditions", "vehicle shape", and "spectral reflectance for each external angle of the outer panel color (argument spectral reflectance)". . When observing the skin color outdoors, the main factors that determine the “lighting conditions” are the irradiation direction of sunlight and ambient light, and the intensity ratio between sunlight and ambient light (relative ambient light intensity). Conceivable. The “observation condition” is the direction of the line of sight from the position of the observer's eyes to each part of the vehicle. The “vehicle shape” is defined by a normal direction of a minute surface on the body.

【0026】自動車外板上の任意の微小部分の色度と上
記条件との関係は、図3のモデルで考えることができ
る。ここでは、外板上のある微小部分に対応する画素P
の色度が本モデルによりどのように決定されるかを説明
する。
The relationship between the chromaticity of an arbitrary minute portion on the outer panel of the automobile and the above conditions can be considered with the model of FIG. Here, a pixel P corresponding to a certain minute portion on the outer plate
The following describes how the chromaticity of is determined by the present model.

【0027】「太陽光の照射方向」と「画素Pでの微小
面の法線方向」と「画素Pへの視線方向」とから、「太
陽光に対する偏角」が決まる。また、「太陽光の照射方
向」と「太陽光の相対強度」と「微小面の法線方向」と
から、「太陽光の照度」が決まる。そして、「太陽光に
対する偏角」と「太陽光の照度」と「偏角分光反射率」
から「太陽光による反射光」が決まる。ここでは、図1
で説明した反射率測定データを利用することで「太陽光
に対する偏角ξs」に対応する「偏角分光反射率R(ξ
s,λ)」が決定され、この反射率と照度から反射光が
特定される。
The "declination angle with respect to sunlight" is determined from "the irradiation direction of sunlight", "the normal direction of the minute surface at pixel P", and "the line of sight to pixel P". The "illuminance of sunlight" is determined from the "irradiation direction of sunlight", the "relative intensity of sunlight", and the "normal direction of a minute surface". Then, "declination with respect to sunlight", "illuminance of sunlight", and "declination spectral reflectance"
Determines the "reflected light by sunlight." Here, FIG.
By using the reflectance measurement data described in the above section, “declination spectral reflectance R (ξ
s, λ) ”is determined, and the reflected light is specified from the reflectance and the illuminance.

【0028】一方、環境光については、環境光が方向に
依存せず一定であると仮定する。「画素Pでの微小面の
法線方向」と「画素Pへの視線方向」から、「微小面へ
の見込み角」が決まる。見込み角が異なれば、環境光に
よる反射光も異なる。例えば、視線方向に垂直な面と、
視線方向に対して大きく傾いた面では、反射光が大きく
異なる。「微小面の見込み角」と「環境光の相対強度」
と「偏角分光反射率」から、「環境光による反射光」が
決まる。ここでは、環境光が方向依存性をもたないとい
う仮定に基づいて反射光を特定する。従って、環境光の
反射光は、周囲の任意の方向から同等の強さの環境光が
画素Pに照射したときの反射光である。
On the other hand, it is assumed that the ambient light is constant regardless of the direction. The “estimated angle to the minute surface” is determined from the “normal direction of the minute surface at the pixel P” and the “viewing direction to the pixel P”. Different perspective angles result in different reflected light due to ambient light. For example, a plane perpendicular to the line of sight,
Reflected light greatly differs on a surface that is greatly inclined with respect to the line of sight. "Estimated angle of minute surface" and "Relative intensity of ambient light"
The "reflected light due to environmental light" is determined from the "declination spectral reflectance". Here, the reflected light is specified based on the assumption that the ambient light has no direction dependency. Therefore, the reflected light of the environment light is the reflected light when the ambient light of the same intensity is irradiated on the pixel P from any surrounding direction.

【0029】上記の「太陽光による反射光」と「環境光
による反射光」を合成することにより、「観察される反
射光」が決まる。図4および図5は、上記モデルに従っ
た、太陽光に対する偏角(以下、単に偏角という)と明
度との関係を示す。図4は、ソリッド系外板色の明度、
図5はメタリック系外板色の明度である。太陽光の照射
方向が30度(地面に対して垂直な方向を基準とする)
に設定され、視線方向が84度に設定されている。ま
た、太陽光と環境光との強度比率が6:4に設定されて
いる。前述のように、偏角の正負については、正反射方
向を基準として入射方向に偏る角度が正の偏角である。
典型的な自動車画像においては、ボンネットや屋根等の
上面において偏角が正であり、側面において偏角が負で
ある。言い換えれば、正の偏角から負の偏角への推移
は、上面から側面への推移に相当する。
The "observed reflected light" is determined by synthesizing the "reflected light by sunlight" and the "reflected light by environmental light". FIGS. 4 and 5 show the relationship between declination to sunlight (hereinafter, simply referred to as declination) and brightness according to the above model. FIG. 4 shows the brightness of the solid skin color,
FIG. 5 shows the brightness of the metallic skin color. Direction of sunlight irradiation is 30 degrees (based on the direction perpendicular to the ground)
And the line-of-sight direction is set to 84 degrees. In addition, the intensity ratio between sunlight and ambient light is set to 6: 4. As described above, with respect to the positive and negative of the declination, the angle deviating in the incident direction with respect to the specular reflection direction is the positive declination.
In a typical car image, the declination is positive on the upper surface of the hood, the roof, or the like, and the declination is negative on the side surface. In other words, a transition from a positive declination to a negative declination corresponds to a transition from the top surface to the side surface.

【0030】図4および図5において、細線は、偏角分
光反射率R(ξ,λ)の測定値から算出した明度であ
る。この測定は、図1で説明した方法に従い、ゴニオフ
ォトメータを用いて、サンプルの平板を対象として行わ
れたものである。図示のように、モデルに基づく明度と
明度測定値との間には大きな差異がある。この差異は、
本モデルが、現実的な観察条件下での環境光や陰影を的
確に反映していることを示している。本実施形態では、
図3のモデルで計算された偏角毎の色度を「偏角特性」
という。
In FIGS. 4 and 5, the thin line indicates the brightness calculated from the measured value of the deflective spectral reflectance R (ξ, λ). This measurement was performed on a flat plate of a sample using a goniophotometer according to the method described with reference to FIG. As shown, there is a large difference between the brightness based on the model and the brightness measurement. This difference
We show that this model accurately reflects the ambient light and shadow under realistic observation conditions. In this embodiment,
The chromaticity for each argument calculated by the model in FIG.
That.

【0031】[外板色の偏角特性テーブル]上記のモデ
ルに基づいて、反射光の色度を偏角と対応づける偏角特
性テーブルを作成する。ここでは、元色のテーブルと変
更色のテーブルが作成される。元色は、色を変更する前
の外板色であり、変更色は、色を変更した後の外板色で
ある。元色のテーブルは、後述にて、元画像中の色度か
らボディ各部の偏角を推定するために利用される。変更
色のテーブルは、偏角から色変更画像の色度を求めるた
めに用いられる。このテーブルは、下記の考察に基づい
て作成される。
[Declination Characteristic Table of Outer Plate Color] Based on the above model, an eccentricity characteristic table for associating the chromaticity of the reflected light with the declination is created. Here, an original color table and a changed color table are created. The original color is the skin color before the color is changed, and the changed color is the skin color after the color is changed. The original color table is used for estimating the argument of each part of the body from the chromaticity in the original image, which will be described later. The change color table is used to determine the chromaticity of the color change image from the argument. This table is created based on the following considerations.

【0032】(1)屋外にある自動車を写真撮影した場
合、太陽光の照射方向および相対環境光強度は、画面全
体にわたってほぼ一定なパラメータである。一方、視線
方向と微小面の法線方向は、画面上の各画素毎に変化す
るパラメータである。
(1) When photographing a car outdoors, the irradiation direction of sunlight and the relative ambient light intensity are almost constant parameters over the entire screen. On the other hand, the line-of-sight direction and the normal direction of the minute surface are parameters that change for each pixel on the screen.

【0033】ここで、偏角情報に基づいた外板色変更を
考えた場合、画像単位では複数のパラメータを設定する
ことが可能である。しかし、画素単位では偏角情報が唯
一のパラメータになる。従って、画像毎に与えられる太
陽光の照射方向および相対環境光強度と、画素毎に与え
られる偏角とによって、一意に色度値の参照が可能なテ
ーブルを作成する必要がある。この場合、微小面の法線
方向と視線方向の2つのパラメータを、偏角で表現せざ
るを得ない。要するに、画素の色度からは、微小面の法
線方向と視線方向の2つの情報を求めることはできない
ので、その代わりに、偏角という1つのパラメータで両
情報を表現する必要がある。
Here, when changing the color of the outer panel based on the argument information, a plurality of parameters can be set for each image. However, the argument information is the only parameter in pixel units. Therefore, it is necessary to create a table capable of uniquely referring to the chromaticity value based on the irradiation direction of sunlight and the relative ambient light intensity given for each image and the argument given for each pixel. In this case, two parameters, ie, the normal direction and the line-of-sight direction of the minute surface, have to be represented by declination. In short, it is not possible to obtain two information, that is, the normal direction and the line-of-sight direction of the minute surface, from the chromaticity of the pixel. Instead, it is necessary to express both information with one parameter called the argument.

【0034】そこで、本実施形態では、視線方向を一定
に設定する。この設定の影響の大きさを推定するため
に、メタリック系外板色について、視線方向のみを水平
方向に0度から20度、垂直方向に78度から90度
(水平)の範囲で変化させた場合の偏角毎の色差を求め
た。この視線方向の変化幅は、自動車全体を写真撮影す
る場合を想定して設定されたものである。その結果、平
均色差が0.2、最大色差が1.5(いずれもΔE*ab)であ
り、視線方向変化の影響の少ないことが明らかになっ
た。そこで、本実施形態においては、視線方向の変化を
無視し、水平方向、垂直方向とも一定値で視線方向を代
表する。
Therefore, in the present embodiment, the viewing direction is set to be constant. In order to estimate the magnitude of the effect of this setting, only the line of sight was changed in the range of 0 to 20 degrees in the horizontal direction and 78 to 90 degrees (horizontally) in the vertical direction for the metallic skin color. The color difference for each argument was determined. The range of change in the line of sight is set on the assumption that a photograph of the entire vehicle is taken. As a result, the average color difference was 0.2 and the maximum color difference was 1.5 (both ΔE * ab), and it became clear that the influence of the line-of-sight direction change was small. Therefore, in the present embodiment, a change in the line of sight is ignored, and the line of sight is represented by a constant value in both the horizontal and vertical directions.

【0035】(2)自動車画像の各画素の明度から偏角
を推定するためには、外板色の偏角特性において明度と
偏角との関係が1対1である必要がある。また、推定処
理においては、偏角の絶対値だけが推定可能であり、そ
の正負情報を得ることはできない。
(2) In order to estimate the declination from the brightness of each pixel of the automobile image, it is necessary that the relationship between the brightness and the declination in the declination characteristics of the skin color is one-to-one. In the estimation process, only the absolute value of the argument can be estimated, and the sign information cannot be obtained.

【0036】しかし、図4および図5から明らかなよう
に、外板色の見え方において、明度と偏角との関係は、
必ずしも1対1ではなく、かつ、偏角の正負によってそ
の特性が異なる。要するに、一つの明度に対応する偏角
値が2つあり、両値が異なるので、このままでは、明度
から偏角値を決定できない。
However, as is apparent from FIGS. 4 and 5, in the appearance of the outer panel color, the relationship between lightness and declination is as follows.
The characteristics are not always one-to-one, and the characteristics differ depending on the sign of the argument. In short, there are two declination values corresponding to one lightness, and both values are different. Therefore, the declination value cannot be determined from the lightness as it is.

【0037】この影響の大きさを検討するために、ソリ
ッド系外板色4色およびメタリック系外板色16色につ
いて、正の偏角特性と負の偏角特性の色差を調査した。
「太陽光の照射方向」、「視線方向」、「相対環境光強
度」は、前出の図4および図5と同様に、各々30度、
84度、6:4に設定した。
In order to examine the magnitude of this effect, the color difference between the positive declination characteristic and the negative declination characteristic was investigated for four solid skin colors and 16 metallic skin colors.
The “sunlight irradiation direction”, “line of sight”, and “relative ambient light intensity” are each 30 degrees, as in FIGS. 4 and 5 described above.
84 °, 6: 4.

【0038】図6は、ソリッド系外板色4色での平均色
差、最大色差および色差の標準偏差である。また、図7
は、メタリック系外板色16色での平均色差、最大色差
および色差の標準偏差である。これらの結果から、メタ
リック系外板色については、正負領域での特性の差異は
比較的少ない。従って、正負の偏角特性が同じであると
みなしても問題ないと考えられる。一方、ソリッド系外
板色については、大きな偏角の領域にて正負の差異が大
きい。そのため、正負の偏角特性が同じであるとみなし
た処理を行う場合、上記差異に対する何らかの対策が必
要であると考えられる。この対策は、後述の明度補正に
よって行う。
FIG. 6 shows the average color difference, the maximum color difference and the standard deviation of the color differences for the four solid skin colors. FIG.
Are the average color difference, the maximum color difference, and the standard deviation of the color differences in 16 metallic skin colors. From these results, there is relatively little difference between the characteristics of the metallic skin color in the positive and negative regions. Therefore, it is considered that there is no problem even if it is assumed that the positive and negative declination characteristics are the same. On the other hand, the solid outer skin color has a large positive / negative difference in a large declination region. For this reason, when performing a process on the assumption that the positive and negative declination characteristics are the same, it is considered that some countermeasure against the difference is required. This countermeasure is performed by brightness correction described later.

【0039】ここで、一般に、自動車全体を写真撮影し
た場合、フェンダーやドア等の側面の陰影再現が比較的
重要である。一方、ボンネット等の上面については、空
の映り込みに代表されるような、偏角特性以外の要因が
外板色の見え方に大きな影響を与える。このことを考慮
し、本実施形態では、側面の外板色の見え方に相当する
負の偏角領域での特性で、外板色の偏角特性を代表す
る。
Here, in general, when photographing the entire vehicle, it is relatively important to reproduce the shadows on the side surfaces of the fender, the door and the like. On the other hand, on the upper surface of the hood or the like, factors other than the deflection characteristics, such as the reflection of the sky, greatly affect the appearance of the outer panel color. In consideration of this, in the present embodiment, the declination characteristics of the skin color are represented by the characteristics in the negative declination region corresponding to the appearance of the skin color on the side surface.

【0040】上記の(1)(2)に基づき、外板色の偏
角特性テーブルを作成する際の条件は、1)環境光は、
位置および方向依存性がなく一定とする、2)視線方向
は水平方向0度、垂直方向84度で一定とする、3)負
の偏角領域での特性を外板色の偏角特性とする、の3つ
である。この条件の下で、図1の見え方モデルを使い、
任意の太陽光の照射方向および相対環境光強度で外板色
を観察した場合における偏角毎の色度値(CIELAB値)を求
める。そして、偏角と色度値を対応づける外板色の偏角
特性テーブルを作成する。前述のように、元色のテーブ
ルと変更色のテーブルが作成される。作成されたテーブ
ルは、コンピュータグラフィック装置のメモリに格納さ
れる。好ましくは、種々の外板色のテーブルを作成し、
メモリ内に格納しておくことが好適である。これによ
り、種々の外板色への色変更をいつでも簡単かつ迅速に
行うことができる。
Based on the above (1) and (2), the conditions for creating the declination characteristic table of the outer panel color are as follows: 1) The ambient light is
2) The viewing direction is fixed at 0 ° in the horizontal direction and 84 ° in the vertical direction. 3) The characteristic in the negative declination area is defined as the declination characteristic of the skin color. , Three. Under these conditions, using the appearance model of Fig. 1,
Obtain the chromaticity value (CIELAB value) for each argument when observing the skin color in an arbitrary sunlight irradiation direction and relative ambient light intensity. Then, a declination characteristic table of the skin color that associates the declination with the chromaticity value is created. As described above, the original color table and the changed color table are created. The created table is stored in the memory of the computer graphic device. Preferably, create a table of various skin colors,
Preferably, it is stored in a memory. This makes it possible to easily and quickly carry out color changes to various outer panel colors at any time.

【0041】図8は、偏角特性テーブルの作成処理をま
とめたものである。測定または計算により、偏角分光反
射率R(ξ,λ)が求められる(S1)。「太陽光の照
射方向」、および、「太陽光に対する環境光の相対的な
強度」がパラメータとして設定される(S2、S3)。
上記の条件に従い、偏角は、0度から−180度の間に
設定される(S4)。この範囲内の各偏角毎に観察され
る分光反射光が求められる(S5)。分光反射光から各
偏角の色度(CIELAB)を求め、偏角特性テーブルを作成す
る(S6)。
FIG. 8 summarizes the processing for creating the argument characteristic table. The declination spectral reflectance R (ξ, λ) is obtained by measurement or calculation (S1). “The irradiation direction of sunlight” and “the relative intensity of environmental light with respect to sunlight” are set as parameters (S2, S3).
According to the above conditions, the argument is set between 0 degrees and -180 degrees (S4). Spectral reflection light observed for each declination within this range is obtained (S5). The chromaticity (CIELAB) of each declination is obtained from the spectral reflection light, and a declination characteristic table is created (S6).

【0042】[自動車画像からの偏角推定]まず、元色
を塗装された自動車を撮影した写真が用意される。カタ
ログやパンフレットの自動車写真も利用できる。この写
真は、スキャナを用いてコンピュータグラフィック装置
に入力される。入力された自動車画像の各画素の色値
が、RGB値からCIELAB値へ変換される。そして、元色の
偏角特性テーブルを用いて、各画素の色度から偏角値が
求められる。ここでは、各画素のL*値から偏角値が求め
られる。すなわち、画素のL*値に対応する偏角値がテー
ブルから読みとられる。この際、好ましくは、画像の明
るさとコントラストが一次変換により調整される。偏角
算出値を用いて、各画素がその偏角値をもつ画像データ
(以下、偏角画像という)が生成される。
[Estimation of Declination from Car Image] First, a photograph of a car painted with the original color is prepared. Automobile photographs in catalogs and pamphlets are also available. This photograph is input to a computer graphic device using a scanner. The color values of each pixel of the input car image are converted from RGB values to CIELAB values. Then, a declination value is obtained from the chromaticity of each pixel using the declination characteristic table of the original color. Here, the argument value is obtained from the L * value of each pixel. That is, the argument value corresponding to the L * value of the pixel is read from the table. At this time, preferably, the brightness and contrast of the image are adjusted by the primary conversion. Image data (hereinafter, referred to as declination image) in which each pixel has the declination value is generated using the declination calculation value.

【0043】[偏角画像を利用した外板色変更]上記の
偏角画像を利用して、元色と異なる色(変更色)の付け
られた自動車画像を生成する。ここでは、変更色の偏角
特性テーブルをメモリから読み出す。そして、このテー
ブルから、偏角画像中の各画素の偏角値に対応する色度
を読みとる。そして、読みとった色度を、色変更後の画
像における該当画素の色度とする。自動車外板の全領域
の画素について同様の処理を行う。このようにして求め
られた色度をもつ画像が生成される。この画像は、コン
ピュータグラフィック装置のディスプレイに表示され
る。また、この画像はメモリ内に格納され、適宜、オペ
レータの指示に応えて表示可能な状態で保存される。
[External Panel Color Change Using Declination Image] Using the above declination image, a car image with a different color (changed color) from the original color is generated. Here, the declination characteristic table of the changed color is read from the memory. Then, from this table, the chromaticity corresponding to the argument value of each pixel in the argument image is read. Then, the read chromaticity is set as the chromaticity of the corresponding pixel in the image after the color change. Similar processing is performed for pixels in the entire region of the vehicle outer panel. An image having the chromaticity determined in this way is generated. This image is displayed on the display of the computer graphic device. This image is stored in the memory, and is appropriately saved in a displayable state in response to an instruction from the operator.

【0044】[変更色画像の評価]上記の色変更処理に
よれば、メタリック系外板色の場合には、概ね良好な結
果が得られる。しかし、バンパーやドアの下部等のよう
に太陽光が直接照射されない部分において、グラデーシ
ョンが不足し、平板的な表現になることがある。これ
は、環境光強度に方向依存性がないと仮定して偏角特性
テーブルを作成した影響と考えられる。現実に自動車を
観察する状況において、特に、自動車の下部では環境光
強度に方向依存性があり、それによってグラデーション
が発生している。一方、図5に示されるように、偏角特
性テーブルを利用する場合、直射日光の到達しない領
域、すなわち、偏角の大きな領域ではほぼ一定な色度が
与えられ、従って、グラデーションは発生しない。環境
光強度の方向依存性は、3次元的な形状と照明状態等に
よって局所的に変化するものであり、偏角によって一意
に定めることは困難である。
[Evaluation of Changed Color Image] According to the above-described color change processing, generally good results can be obtained in the case of a metallic outer panel color. However, in a portion where sunlight is not directly irradiated, such as a bumper or a lower portion of a door, gradation may be insufficient and the expression may be flat. This is considered to be the effect of creating the argument characteristic table assuming that the ambient light intensity has no direction dependency. In a situation where a car is actually observed, especially at the lower part of the car, the ambient light intensity has direction dependency, which causes gradation. On the other hand, as shown in FIG. 5, when the declination characteristic table is used, in a region where direct sunlight does not reach, that is, in a region where the declination is large, almost constant chromaticity is given, and therefore no gradation occurs. The direction dependency of the ambient light intensity changes locally depending on the three-dimensional shape and the illumination state, and it is difficult to uniquely determine the direction depending on the argument.

【0045】一方、ソリッド系外板色の場合には、フロ
ントフェンダーからボンネットにかけてのグラデーショ
ンが極端に不足することがある。これは、図6に関連し
て説明した問題点に起因していると考えられる。すなわ
ち、ソリッド系外板色においては、太陽光による照度が
微小面の傾きに応じて変化することにより、偏角の正負
領域を通じて一貫したグラデーションが発生する。一
方、偏角特性テーブルは負の領域での偏角特性から作成
されている。従って、偏角特性テーブルを利用する場
合、偏角の正負領域においてグラデーションが対称的な
ものとなる。その結果、本来、高い明度である上向き面
の明度が不足してしまうことがる。
On the other hand, in the case of a solid outer panel color, the gradation from the front fender to the hood may be extremely insufficient. This is considered to be due to the problem described with reference to FIG. That is, in the solid skin color, the illuminance by sunlight changes according to the inclination of the minute surface, so that a consistent gradation is generated through the positive and negative regions of the declination. On the other hand, the argument characteristic table is created from the argument characteristics in the negative region. Therefore, when the argument characteristic table is used, the gradation becomes symmetric in the positive and negative regions of the argument. As a result, the brightness of the upward surface, which is originally high brightness, may be insufficient.

【0046】[元画像の明度による補正]本実施形態で
は、上記の問題を解決するために、偏角画像と偏角特性
テーブルから作成された画像に対して、元画像の各画素
毎の明度を利用した補正を行う。
[Correction by Brightness of Original Image] In this embodiment, in order to solve the above-described problem, the brightness of each pixel of the original image is compared with that of the argument image and the image created from the argument characteristic table. Correction using.

【0047】まず、元画像の外板色と色変更する外板色
との明度の比を求める。ここでは、各々の外板色の偏角
特性テーブルを参照し、5度から45度までの各偏角に
対応する色度中の明度が求められる。そして、明度の平
均値が求められ、元色の平均値と変更色の平均値の比が
求められる。
First, the lightness ratio between the skin color of the original image and the skin color whose color is to be changed is determined. Here, the lightness in the chromaticity corresponding to each declination from 5 degrees to 45 degrees is obtained with reference to the declination characteristic table of each outer plate color. Then, an average value of lightness is obtained, and a ratio of the average value of the original color and the average value of the changed color is obtained.

【0048】次に、この明度比をかけることにより、元
画像の各画素の明度が、変更色に対応した明度Lyに変
換される。一方、偏角特性テーブルを使って作成した色
変更画像中の各画素の明度Lxが求められる。
Next, by multiplying the lightness ratio, the lightness of each pixel of the original image is converted into lightness Ly corresponding to the changed color. On the other hand, the lightness Lx of each pixel in the color-changed image created using the argument characteristic table is obtained.

【0049】画素毎に、明度Lxと明度Lyの加重平均
により、補正明度値Lzが決定される。その後、色変更
画像の各画素の色の内の明度Lxが、補正明度値Lzに
置き換えられる。具体的には、Lxに対応するYx値お
よびLzに対応するYz値を求め、その比(Yz/Y
x)を、偏角特性テーブルを使って作成した色変更画像
の三刺激値(Xx,Yx,Zx)にかける。これによ
り、明度補正された画像を得ることができる。
The corrected brightness value Lz is determined for each pixel by a weighted average of the brightness Lx and the brightness Ly. After that, the lightness Lx of the color of each pixel of the color-changed image is replaced with the corrected lightness value Lz. Specifically, a Yx value corresponding to Lx and a Yz value corresponding to Lz are obtained, and the ratio (Yz / Y
x) is applied to the tristimulus values (Xx, Yx, Zx) of the color-changed image created using the argument characteristic table. As a result, an image whose brightness has been corrected can be obtained.

【0050】上記の加重平均での重み係数は、偏角の関
数とする。偏角が小さい領域では、明度Lx(偏角特性
から求めた明度)の重みを大きく設定する。逆に、偏角
が大きい領域では、明度Ly(元画像から求めた明度)
の重みを大きく設定する。これにより、太陽光が直接照
射されない部位で生じる不均一な環境光によるグラデー
ションを適切に再現することが可能となる。
The weight coefficient in the above weighted average is a function of the argument. In a region where the argument is small, the weight of the lightness Lx (the lightness obtained from the argument characteristic) is set to be large. Conversely, in an area where the argument is large, the lightness Ly (the lightness obtained from the original image)
Is set large. Thereby, it is possible to appropriately reproduce gradation caused by uneven environmental light generated in a portion not directly irradiated with sunlight.

【0051】実際の処理では、偏角画像を参照して、各
画素の偏角値が求められる。そして、上記関数に従い、
偏角値に基づいて、各画素に対応する重み係数が決定さ
れる。さらに、この重み係数を用いて明度Lxと明度L
yの加重平均が行われる。
In the actual processing, the declination value of each pixel is obtained with reference to the declination image. And according to the above function,
A weight coefficient corresponding to each pixel is determined based on the argument value. Further, the lightness Lx and the lightness L
A weighted average of y is performed.

【0052】上記の明度補正の結果、メタリック系カラ
ーの画像においては、バンパー下部等のグラデーション
が好適に再現される。また、ソリッド系カラーの画像に
おいても、グラデーション不足が大幅に改善される。
As a result of the above brightness correction, gradation in the lower part of the bumper and the like is preferably reproduced in a metallic color image. In addition, in a solid color image, lack of gradation is greatly improved.

【0053】[全体処理]図9は、全体的な処理の流れ
を示している。自動車の元画像がスキャナ等を用いて入
力される(S10)。また、元色(元画像の自動車の外
板色)の偏角特性テーブルがコンピュータグラフィック
装置のメモリから読み出される(S11)。このテーブ
ルを参照して、各画素の明度から、その明度に対応する
偏角値が算出される。算出結果として、各画素が偏角値
をもつ偏角画像データが生成される(S12)。S11
と同様にして、変更色(色変更後の外板色)の偏角特性
データが読み出される(S13)。そして、偏角画像中
の各画素に対応する色度が、変更色の偏角特性テーブル
から読み出される。各画素がテーブルから読み出された
色度をもつ、変更色画像が生成される(S14)。
[Overall Processing] FIG. 9 shows the overall processing flow. An original image of a car is input using a scanner or the like (S10). In addition, the argument characteristic table of the original color (the outer color of the car of the original image) is read from the memory of the computer graphic device (S11). With reference to this table, a declination value corresponding to the brightness is calculated from the brightness of each pixel. As the calculation result, declination image data in which each pixel has a declination value is generated (S12). S11
Similarly, the declination characteristic data of the changed color (the outer plate color after the color change) is read (S13). Then, the chromaticity corresponding to each pixel in the declination image is read from the declination characteristic table of the changed color. A changed color image in which each pixel has the chromaticity read from the table is generated (S14).

【0054】一方、元色および変更色の明度比(代表
値)が求められる(S15)。ここでは、両色の偏角特
性テーブルが参照され、明度平均値の比が求められる。
また、偏角画像から各画素の偏角値を求め、この偏角値
から明度補正の重み係数を決定する(S16)。明度比
と重み係数を用いて、S14の変更色画像の明度補正が
行われる(S17)。ここでは、元画像の各画素の明度
に明度比をかけた値が求められる(Ly)。このLy
と、S14の変更色画像の明度Lxとの加重平均が、S
16の重み係数を使用して行われる。計算結果の明度L
zが、上記明度Lxと置換される。
On the other hand, the lightness ratio (representative value) of the original color and the changed color is obtained (S15). Here, the declination characteristic table of both colors is referred to, and the ratio of the lightness average value is obtained.
Further, the declination value of each pixel is obtained from the declination image, and a weight coefficient for brightness correction is determined from the declination value (S16). The brightness correction of the changed color image in S14 is performed using the brightness ratio and the weight coefficient (S17). Here, a value obtained by multiplying the brightness of each pixel of the original image by the brightness ratio is obtained (Ly). This Ly
And the weighted average of the brightness Lx of the changed color image in S14 are S
This is done using 16 weighting factors. Lightness L of calculation result
z is replaced with the lightness Lx.

【0055】以上、本発明の好適な実施形態を説明し
た。本実施形態によれば、偏角と反射光の色を対応づけ
る偏角特性テーブルが利用される。偏角特性テーブル
は、偏角に応じて色が変化する様子を示している。この
変化の様子が、各外板色に特有な質感に対応する。例え
ば、図4と図5の相違が、ソリッド系外板色とメタリッ
ク系外板色の質感の相違に対応している。
The preferred embodiment of the present invention has been described above. According to the present embodiment, an argument characteristic table that associates the argument with the color of the reflected light is used. The argument characteristic table shows how the color changes according to the argument. The state of this change corresponds to the texture unique to each skin color. For example, the difference between FIG. 4 and FIG. 5 corresponds to the difference in texture between the solid skin color and the metallic skin color.

【0056】そこで、元色の反射特性テーブルを用い
て、元画像の色度から、一旦、偏角を求める。次に、変
更色の反射特性テーブルを用いて、偏角から、変更色画
像の色度を求める。これにより、色変更と同時に、元色
が生じさせている質感が、変更色に対応する質感へと変
更される。
Therefore, a declination is once obtained from the chromaticity of the original image using the reflection characteristic table of the original color. Next, the chromaticity of the changed color image is obtained from the argument using the changed color reflection characteristic table. Thus, at the same time as the color change, the texture generated by the original color is changed to the texture corresponding to the changed color.

【0057】本実施形態によれば、特に、元色と変更色
の質感が大きく異なる場合であっても、良好な変更色画
像が得られる。例えば、ソリッド系カラーからメタリッ
ク系カラーへの変更、またはその逆の変更の際に、質感
を適切に変更できる。従って、写真撮影された自動車の
外板色を任意の別の色に変更して種々な外板色を検討す
るといったデザイン作業を容易に行うことが可能とな
る。
According to the present embodiment, a good changed color image can be obtained even when the texture of the original color and the changed color greatly differ. For example, when changing from a solid color to a metallic color or vice versa, the texture can be changed appropriately. Therefore, it is possible to easily perform a design operation such as changing the outer skin color of a photographed automobile to another arbitrary color and examining various outer skin colors.

【0058】さらに、本実施形態によれば、少ない作業
工数(オペレータによる目視調整等の工数)にて、現実
に合致した色変更処理(色とともに質感を的確に変更す
る処理)を早く、精度よく行うことが可能となる。
Further, according to the present embodiment, the color changing process (the process of accurately changing the texture together with the color) can be performed quickly and accurately with a small number of man-hours (man-hours such as visual adjustment by the operator). It is possible to do.

【0059】また、本実施形態によれば、変更色画像の
明度が、画素毎に、元画像の明度に基づいて補正され
る。ここでは、元画像の明度の変化が部分的に変更色画
像に反映される。この補正により、元画像に存在し、変
更色画像にも存在すべきグラデーションが適切に表現さ
れる。特に、本実施形態によれば、偏角に応じて明度補
正の重みづけが変更される。これにより、補正前の変更
色画像でグラデーションが大きく不足しやすい場所ほ
ど、元画像側の重みづけを大きくして、元画像のグラデ
ーションを強く反映させることができ、これにより、グ
ラデーションの再現を適切に行うことができる。
According to the present embodiment, the brightness of the changed color image is corrected for each pixel based on the brightness of the original image. Here, the change in the brightness of the original image is partially reflected in the changed color image. By this correction, a gradation that exists in the original image and should also exist in the changed color image is appropriately expressed. In particular, according to the present embodiment, the weight for brightness correction is changed according to the argument. This makes it possible to increase the weight of the original image and reflect the gradation of the original image more strongly in places where the gradation is likely to be large and insufficient in the changed color image before correction, which makes it possible to properly reproduce the gradation. Can be done.

【0060】本実施形態の変形例を説明する。本実施形
態では、反射光を表す反射パラメータとして分光反射率
が用いられたが、反射パラメータは分光反射率には限定
されない。図1の装置で、色度そのものが測定されても
よい。
A modification of this embodiment will be described. In the present embodiment, the spectral reflectance is used as the reflection parameter representing the reflected light, but the reflection parameter is not limited to the spectral reflectance. The chromaticity itself may be measured by the apparatus of FIG.

【0061】また、本実施形態では、偏りパラメータと
して偏角を用いた。この偏角は、照明光の正反射角と受
光角の差であった。これに対し、適宜、異なる基準等を
もつ異なる定義の偏りパラメータまたは偏角が用いられ
てもよい。その他、入射方向または正反射方向に対する
相対的な受光方向を表す任意のパラメータを本発明の範
囲内で適用可能である。
In the present embodiment, the argument is used as the argument. This declination was the difference between the specular reflection angle and the light reception angle of the illumination light. On the other hand, differently defined bias parameters or declinations with different criteria etc. may be used as appropriate. In addition, any parameter representing the light receiving direction relative to the incident direction or the specular reflection direction can be applied within the scope of the present invention.

【0062】本実施形態は、色変更前、または色変更後
の自動車が、一色だけで塗られている場合には限定され
ない。複数の外板色に色分けされている場合には、自動
車画像を各外板色の領域に分け、領域毎に上記の色変更
処理を行えばよい。また、上記の色変更処理は、自動車
ボディの全体に適用されなくてもよい。自動車の一部に
上記の処理が適用されてもよい。
The present embodiment is not limited to the case where the vehicle before or after the color change is painted with only one color. When the colors are classified into a plurality of outer plate colors, the car image may be divided into regions of each outer plate color, and the above-described color changing process may be performed for each region. Further, the above-described color change processing does not have to be applied to the entire vehicle body. The above processing may be applied to a part of an automobile.

【0063】本実施形態では、自動車の外板色を変更す
る方法に本発明が適用されたが、その他の任意の物体の
色変更にも同様に本発明を適用可能である。
In the present embodiment, the present invention is applied to a method of changing the color of an outer panel of an automobile. However, the present invention can be similarly applied to changing the color of any other object.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 偏角の定義を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a definition of an argument.

【図2】 入射方向と視線方向が同一平面内にない場合
の偏角の求め方を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a method of obtaining a declination when the incident direction and the line-of-sight direction are not in the same plane.

【図3】 本発明の実施形態の外板色の見え方のモデル
を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a model of how a skin color looks according to the embodiment of the present invention.

【図4】 ソリッド系外板色の偏角特性を示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing declination characteristics of a solid outer panel color.

【図5】 メタリック系外板色の偏角特性を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing declination characteristics of metallic skin colors.

【図6】 ソリッド系外板色の偏角特性に関し、偏角象
限間での色差を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a color difference between declination quadrants with respect to declination characteristics of a solid outer panel color.

【図7】 メタリック系外板色の偏角特性に関し、偏角
象限間での色差を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a color difference between declination quadrants regarding a declination characteristic of a metallic outer panel color.

【図8】 偏角特性テーブルの作成処理を示すフローチ
ャートである。
FIG. 8 is a flowchart illustrating a process of creating an argument characteristic table.

【図9】 外板色の変更処理を示すフローチャートであ
る。
FIG. 9 is a flowchart showing a process of changing a skin color.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

L1 入射方向、L1r 正反射方向、L2 観察視線
方向、θ 入射角、ξ偏角。
L1 incident direction, L1r regular reflection direction, L2 observation line-of-sight direction, θ incident angle, ξ deflection angle.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04N 1/40 D 1/46 Z ──────────────────────────────────────────────────の Continued on front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H04N 1/40 D 1/46 Z

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 元画像のもつ元色を変更色に変更する物
体画像の色変更方法であって、 元色面での反射に関し、正反射方向に対する視線方向の
偏りを表す偏りパラメータと、視線方向への反射光の色
度とを対応づける元色偏り特性データを取得する工程
と、 前記元色偏り特性データを用いて、元画像の色度に基づ
いて物体各部の偏りパラメータを求める偏りパラメータ
算出工程と、 変更色面での反射に関し、偏りパラメータと視線方向へ
の反射光の色度とを対応づける変更色偏り特性データを
取得する工程と、 前記変更色偏り特性データを用いて、前記偏りパラメー
タ算出工程で求められた物体各部の偏りパラメータに対
応する色度を求め、変更色の画像の色度とする色度決定
工程と、 を含むことを特徴とする物体画像の色変更方法。
An object image color changing method for changing an original color of an original image into a changed color, comprising: a bias parameter representing a deviation of a line of sight with respect to a regular reflection direction with respect to reflection on an original color plane; Obtaining original color deviation characteristic data that associates the chromaticity of the reflected light in the direction with the original color deviation characteristic data, and using the original color deviation characteristic data, a deviation parameter for obtaining a deviation parameter of each part of the object based on the chromaticity of the original image. A calculating step, and regarding the reflection on the changed color plane, a step of obtaining changed color deviation characteristic data that associates the deviation parameter with the chromaticity of the reflected light in the viewing direction, and using the changed color deviation characteristic data, A chromaticity determination step of obtaining a chromaticity corresponding to the deviation parameter of each part of the object obtained in the deviation parameter calculation step and setting the chromaticity of the image of the changed color as a chromaticity determination method.
【請求項2】 請求項1に記載の方法において、 元画像の各部の明度に基づいて前記色度決定工程で決定
された色度中の明度を補正する明度補正工程を含み、 この明度補正工程では、前記偏りパラメータ算出工程で
算出された偏りパラメータに応じて明度補正量を変更す
ることを特徴とする物体画像の色変更方法。
2. The method according to claim 1, further comprising a brightness correction step of correcting the brightness in the chromaticity determined in the chromaticity determination step based on the brightness of each part of the original image. And a method of changing the color of an object image, wherein the brightness correction amount is changed according to the bias parameter calculated in the bias parameter calculation step.
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