KR20150068423A - 카메라 시스템, 이것에 사용되는 색변환 장치 및 방법 그리고 색변환 프로그램 - Google Patents
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Abstract
이 카메라 시스템은, 미리 기준 측색값(測色値)이 부여된 복수의 기준색 입체물을 촬영해서 얻어진 화상 데이터와, 대응하는 기준 측색값으로부터 산출된 변환 관계가, 촬영의 복수의 조명 조건에 관련지어진 복수의 입체색 프로파일을 저장하는 데이터베이스와, 입체 피사체의 촬영시의 조명 조건에 의거하여, 이 조명 조건에 대응하는 입체색 프로파일을 선택하는 선택부와, 선택된 입체색 프로파일에 의거하여, 촬영된 입체 피사체의 촬영 화상의 화상 데이터로부터 측색값으로의 색변환을 행하는 색변환부를 갖는다.
Description
본 발명은, 치과 카메라 시스템, 및 체표(體表) 계측(진단) 카메라 시스템 등의 카메라 시스템, 색변환 장치, 색변환 방법, 및 색변환 프로그램에 관한 것이며, 상세하게는, 디지털 스틸 카메라(DSC)나 디지털 비디오 카메라 등의 디지털 카메라로 촬영된 촬영 화상을 처리해서 측색(測色) 화상을 출력하는 색변환 장치 및 방법, 이러한 색변환 장치와 디지털 카메라를 포함하는 촬영부를 구비하는 카메라 시스템, 색변환 방법을 실행하는 색변환 프로그램에 관한 것이다.
종래, 치과에서는, 결손된 치아를 의치나 브리지로 보철(補綴)하는 경우, 인공치(人工齒)나 보철물이 사용되고 있다. 인공치나 보철물은, 아크릴 수지나 도재(陶材) 등으로 만들어지지만, 환자의 치아와 색조가 합치된 것을 선택할 필요가 있기 때문에, 그 색조가 달라, 번호가 매겨진 복수의 견본을 전부 조합한 셰이드 가이드(shade guide)라 하는 색 레퍼런스(색견본)가 사용되고 있다. 이러한 색 레퍼런스의 색조의 선택 및 번호의 특정에는, 조명이 사용되지 않고, 직사 일광이 들어오지 않는 밝은 창가에서 행해지고 있다. 치과 기공사는, 치과 의사에 의해 특정된 번호의 색조가 되도록, 인공치나 보철물을 제작하고 있다.
또한, 전술한 바와 같은 치과에서는, 셰이드 가이드 등의 색 레퍼런스를 환자의 치아 등의 피사체와 나란히 해서 촬상하고, 촬영된 컬러 화상 중의 피사체와 색 레퍼런스의 색을 비교함으로써, 현물(現物) 피사체의 색을 추정하는 방법도 행해지고 있다(특허문헌 1 참조). 또, 피부과나 미용 카운슬링 등에서도, 색 레퍼런스를 환자나 대상자의 피부 표면 등의 피사체와 나란히 해서 촬영하여, 동일한 색 추정 방법이 행해지고 있다.
또한, 치과 등에서는, 대상물의 표면에 말착해서, 대상물에 광조사하고, 대상물을 다파장 분광 계측하는 촬상 장치(특허문헌 2 참조) 등도 사용되고 있다.
그런데, 셰이드 가이드의 특정된 색조의 번호를 사용하는 것에서는, 치과 의사가 요구하는 인공치나 보철물의 색조와, 치과 기공사가 제작하는 인공치나 보철물의 색조에 어긋남이 발생할 우려를 해소할 수 없다는 문제가 있었다.
또한, 특허문헌 1에 개시되어 있는 치과 컬러 매니지먼트 시스템(CMS) 등에 있어서의 치과용 보철물의 색채 조정 방법에서는, 광원을 특정하고, 기준색 표시부를 설치한 셰이드 가이드 등의 색 레퍼런스를 환자의 치아 등의 피사체와 나란히 해서 카메라나 촬상 소자에 의해 촬상하고, 색 레퍼런스의 기준색의 실제색과 촬영된 컬러 화상(사진이나 모니터 표시) 중의 색 레퍼런스의 기준색의 색을 비교하므로, 인공치나 보철물의 색조를, 환자의 실제 치아의 색조에 맞출 수 있지만, 치과 의사가 색 레퍼런스를 한 손으로 피사체 가까이에 유지한 상태에서, 다른 한 손으로 카메라에 의한 촬영을 행해야 해서, 매우 작업성이 나쁘고, 파인더(finder)를 볼 수도 없기 때문에 구도나 라이팅도 부적절한 사진만 촬영할 수 있다는 문제가 있었다.
또한, 특허문헌 2에 개시되어 있는 치과 CMS 등의 화상 처리 시스템에서는, 촬상 장치에 의해 대상물을 다파장 분광 계측할 수 있으므로, 고도로 색재현할 수 있고, 색조의 조정도 고도로 행할 수 있지만, 화상 처리 시스템의 촬상 장치나 처리 장치가, 매우 고액이고 또한 전용 장치이며, 일반 촬영 등에는 사용할 수 없어 일반에는 침투되어 있지 않다는 문제가 있었다.
이에 대해서 통상의 피사체의 촬영에서는, 통상의 RGB 3색의 디지털 카메라를 컬러 차트 등에 의해 캘리브레이션하는 방법도 알려져 있고, 정밀하게 테이블을 작성함으로써, 색차 ΔE가 2 이하가 되도록 할 수도 있다. 이 때문에, 이 정도의 정밀도이면, 치과 임플란트 등의 인공치나 보철물의 제작에는 충분한 정밀도가 되기 때문에, 범용의 디지털 카메라를 사용할 수 있는 저렴한 계측 시스템으로서 기대되고 있었다.
그러나, 치과 등에서, 셰이드 가이드 등의 색 레퍼런스를 사용해서, 인공치나 보철물과 같은 입체물을 촬영해서 색조 조정을 행하는 경우에는, 고정밀한 색조 조정이 필요해지기 때문에, 통상의 피사체의 촬영에 사용되는 통상의 RGB 3색의 디지털 카메라를 이용하는 것에 이르고 있지 않다는 문제가 있었다.
본 발명의 제 1 목적은, 상기 종래 기술의 문제점을 해소하고, 고가의 전용 촬상 장치를 사용할 필요가 없으며, 범용의 RGB 3색의 디지털 카메라에 의한 간단한 촬영을 가능하게 하고, 또한, 조명 기하학 조건이나 조명광질 조건 등의 조명 조건에 따라 입체적인 물체로 이루어지는 입체 피사체를 촬영한 화상 데이터를 정밀하게 측색값으로 변환하여 출력할 수 있는 카메라 시스템, 치과 카메라 시스템, 체표 계측 카메라 시스템, 색변환 장치, 색변환 방법, 및 색변환 프로그램을 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 제 2 목적은, 상기 제 1 목적에 추가해서, 입체 피사체의 촬영 화상 데이터의 측색값과 함께, 촬영된 입체 피사체의 광택감을 출력할 수 있는 카메라 시스템, 치과 카메라 시스템, 체표 계측 카메라 시스템, 색변환 장치, 색변환 방법, 및 색변환 프로그램을 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 제 3 목적은, 상기 제 1 목적 및 제 2 목적에 추가해서, 촬영된 입체 피사체 전체의 입체 구조뿐만 아니라, 입체 피사체의 표면의 텍스처(texture) 등의 미소한 입체 구조에 대해서도, 정밀한 색재현을 행할 수 있으며, 표면의 요철감을 얻을 수 있는 카메라 시스템, 치과 카메라 시스템, 체표 계측 카메라 시스템, 색변환 장치, 색변환 방법, 및 색변환 프로그램을 제공하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명자는 예의 연구를 거듭한 결과, 상기 문제점을 명확하게 하기 위해서, 예를 들면, RGB 3색의 디지털 카메라를 컬러 차트 등에 의해 캘리브레이션하는 방식에 의해, 입체물을 디지털 카메라(DSC)로 촬영하고, 컬러 차트를 사용해서 고정밀하게 작성한 변환 테이블로 컬러 화상을 측색 변환한 결과, 당해 입체물의 색은, 기준 측정기의 값과는 크게 다른 값이 됨을 지견했다. 그래서, 다시 컬러 차트의 패치(patch) 수를 늘리는 등의 처치를 행하고, 변환 정밀도를 높여서 시행해 보았지만, 결과는 개선되지 않음을 지견했다. 이 때문에, 이러한 색 어긋남에는 광량 편차가 영향을 주는 것으로 추정하고, 백색판을 넣어 광량을 제어하는 것도 시도해 보았지만, 반드시 안정화되지 않음을 지견했다. 즉, 상기 방식으로 컬러 차트 등은, 고정밀하게 색계측이 가능해도, 입체물에서는 충분한 정밀도를 낼 수 없음을 지견했다. 그 결과, 입체물의 근접 촬영에서는, 입체물에 대한 측정 각도를 적어도 포함하는 조명 기하학 조건 및 조명광질 조건 등의 조명 조건을 고려함으로써, 저렴한 범용의 디지털 카메라를 사용해서 촬영한 환자의 치아나 인간의 피부, 체표나 체강 내벽 등의 피사체의 컬러 화상을 고정밀하게 측색 변환할 수 있음을 지견하여, 본 발명에 이른 것이다.
즉, 본 발명의 제 1 태양의 카메라 시스템은, 입체 피사체를 촬영해서 화상 데이터를 취득하는 촬영부와, 미리 기준 측색값이 각각 부여된 복수의 기준색 입체물을, 촬영부에 의해 각각 촬영해서 얻어진 화상 데이터와, 이것에 대응하는 기준 측색값으로부터 각각 산출된 복수의 변환 관계가, 기준색 입체물의 촬영에 있어서의 조명 기하학 조건을 포함하는 복수의 조명 조건에 각각 관련지어진, 복수의 입체색 프로파일(stereoscopic color profiles)을 저장하는 데이터베이스와, 이 데이터베이스에 저장된 복수의 입체색 프로파일 중에서, 입체 피사체의 촬영시의 조명 조건에 의거하여, 이 조명 조건에 대응하는 입체색 프로파일을 선택하는 선택부와, 이 선택부에 의해 선택된 입체색 프로파일에 의거하여, 촬영부에 의해 촬영된 입체 피사체의 촬영 화상의 화상 데이터로부터 측색값으로의 색변환을 행하는 색변환부를 갖는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 복수의 기준색 입체물은, 3색 이상의 기준색 입체물이며,
복수의 입체색 프로파일은, 3색 이상의 기준색 입체물 각각에 대해서, 복수의 조명 조건에 따라 각각 작성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 제 2 태양의 카메라 시스템은, 입체 피사체를 촬영해서 화상 데이터를 취득하는 촬영부와, 미리 기준 측색값이 부여된, 입체 피사체의 유사 색인 1색 이상의 기준색 입체물에 대해서, 촬영부에 의한 촬영시에 있어서의 조명 기하학 조건을 포함하는 복수의 조명 조건이 관련지어진 복수의 입체색 보정 프로파일을 저장하는 데이터베이스와, 입체 피사체의 촬영시의 조명 조건에 의거하여, 데이터베이스에 저장된 복수의 입체색 보정 프로파일 중에서, 대응하는 입체색 보정 프로파일을 선택하는 선택부와, 미리 기준 측색값이 부여된 복수의 평면색표(planar color charts)를 촬영해서 얻어진 화상 데이터와, 기준 측색값으로부터 산출된 변환 관계, 및 선택부에 의해 선택된 입체색 보정 프로파일에 의거하여, 촬영부에 의해 촬영된 입체 피사체의 촬영 화상의 화상 데이터로부터 측색값으로의 색변환을 행하는 색변환부를 갖는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 제 2 태양에서, 1색 이상의 기준색 입체물은, 입체 피사체의 유사색인 1색의 기준색 입체물이며, 복수의 입체색 보정 프로파일은, 1색의 기준색 입체물에 대해서, 복수의 조명 조건에 따라 각각 작성되어 있고, 복수의 평면색표는, 3색 이상의 평면색표인 것이 바람직하다.
또한, 변환 관계는 평면색 프로파일이며, 색변환부는, 촬영 화상의 화상 데이터를, 평면색 프로파일을 사용해서 촬영 화상의 중간 측색값으로 색변환함과 함께, 색변환된 촬영 화상의 중간 측색값을, 선택된 입체색 보정 프로파일을 사용해서 색보정하여 촬영 화상의 측색값을 작성하는 것이 바람직하다.
또는, 변환 관계는 평면색 프로파일이며, 색변환부는, 평면색 프로파일과 선택된 입체색 보정 프로파일을 사용해서 입체색 프로파일을 작성하고, 작성된 입체색 프로파일에 의거하여, 입체 피사체의 촬영 화상의 화상 데이터로부터 촬영 화상의 측색값으로의 색변환을 행하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 태양 및 제 2 태양에서, 기준색 입체물은, 입체 피사체와 동일하거나 유사한, 곡면, 입체 형상, 표면의 요철 형상 및 층 구조 중 적어도 1개를 갖고, 입체 피사체의 유사 물질인 입체물로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 기준색 입체물에는, 입체 피사체와 유사한, 반투명성, 불투명성, 광산란성, 유백색 및/또는 체표색의 색감 중 적어도 1개를 구비하는 기준색 입체물이 포함되는 것이 바람직하다.
또한, 촬영부는 디지털 카메라를 구비하고, 조명 기하학 조건은, 광원, 디지털 카메라, 및 입체 피사체 또는 기준색 입체물의 3자의 기하학적 위치 정보를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 조명 기하학 조건은, 입체 피사체 또는 기준색 입체물에 대한 광원의 조명 각도 및 조명 거리 중 적어도 1개인 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 태양 및 제 2 태양에서는, 입체 피사체의 촬영시의 조명 조건을 판단하는 조건 판단부를 더 갖고, 선택부는, 조건 판단부에 의해 판단된 조명 조건에 의거하여, 데이터베이스로부터 조명 조건에 대응하는 입체색 프로파일 또는 입체색 보정 프로파일을 선택하는 것이 바람직하다.
또한, 조명 조건은, 조명 기하학 조건에 추가해서, 촬영시의 조명광의 조명광질 조건을 더 포함하고, 조건 판단부는, 조명 기하학 조건 및 조명광질 조건을 판단하는 것이 바람직하다.
또한, 조건 판단부는, 촬영부로부터 입체 피사체의 촬영시의 부대 정보를 취득하는 부대 정보 취득부, 입체 피사체의 촬영 화상의 화상 해석을 행하는 화상 해석부, 및 미리 설정된 판단 조건 조합 리스트를 구비하는 조건 리스트 참조부 중 적어도 1개를 갖고, 부대 정보 취득부가 취득한 부대 정보, 화상 해석부의 해석 결과, 및 조건 리스트 참조부의 리스트 중의 선택 결과 중 적어도 1개로부터, 조명 조건을 판단하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 태양 및 제 2 태양에서는, 색변환부에서 색변환된 입체 피사체의 측색 화상 데이터에 의거하여 입체 피사체(18)의 광택감을 판단하는 광택 판단부를 더 갖는 것이 바람직하다.
또한, 광택 판단부는, 입체 피사체의 측색 화상 데이터로부터 구해지는 명도 및 입체물 피사체에 사상(寫像)된 광원상(光源像)의 선명도에 의거하여 광택감을 구하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 제 3 태양의 치과 카메라 시스템은, 상기 제 1 태양 및 제 2 태양의 카메라 시스템을 갖고, 입체 피사체는 인간의 치아이며, 기준색 입체물은 인간의 치아와 유사한, 반투명성, 광산란성 및 유백색의 색감을 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제 4 태양의 체표 계측 카메라 시스템은, 상기 제 1 태양, 및 제 2 태양의 카메라 시스템을 갖고, 입체 피사체는, 인간의 피부(체표)이며, 기준색 입체물은, 인간의 피부(체표)와 유사한, 반투명성 또는 불투명성, 광산란성, 및 유백색 또는 체표색의 색감 중 적어도 1개를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제 5 태양의 색변환 장치는, 미리 기준 측색값이 각각 부여된 복수의 기준색 입체물을 각각 촬영해서 얻어진 화상 데이터와, 이것에 대응하는 기준 측색값으로부터 각각 산출된 복수의 변환 관계가, 기준색 입체물의 촬영에 있어서의 조명 기하학 조건을 포함하는 복수의 조명 조건에 각각 관련지어진, 복수의 입체색 프로파일을 저장하는 데이터베이스와, 이 데이터베이스에 저장된 복수의 입체색 프로파일 중에서, 입체 피사체의 촬영시의 조명 조건에 의거하여, 이 조명 조건에 대응하는 입체색 프로파일을 선택하는 선택부와, 이 선택부에 의해 선택된 입체색 프로파일에 의거하여, 촬영된 입체 피사체의 촬영 화상의 화상 데이터로부터 측색값으로의 색변환을 행하는 색변환부를 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제 6 태양의 색변환 장치는, 미리 기준 측색값이 부여된, 입체 피사체의 유사색인 1색 이상의 기준색 입체물에 대해서, 촬영시에 있어서의 조명 기하학 조건을 포함하는 복수의 조명 조건이 관련지어진 복수의 입체색 보정 프로파일을 저장하는 데이터베이스와, 입체 피사체의 촬영시의 조명 조건에 의거하여, 데이터베이스에 저장된 복수의 입체색 보정 프로파일 중에서, 대응하는 입체색 보정 프로파일을 선택하는 선택부와, 미리 기준 측색값이 부여된 복수의 평면색표를 촬영해서 얻어진 화상 데이터와, 기준 측색값으로부터 산출된 변환 관계, 및 선택부에 의해 선택된 입체색 보정 프로파일에 의거하여, 촬영된 입체 피사체의 촬영 화상의 화상 데이터로부터 측색값으로의 색변환을 행하는 색변환부를 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제 7 태양의 색변환 방법은, 미리 기준 측색값이 각각 부여된 복수의 기준색 입체물을 각각 촬영해서 얻어진 화상 데이터와, 이것에 대응하는 기준 측색값으로부터 각각 산출된 복수의 변환 관계가, 기준색 입체물의 촬영에 있어서의 조명 기하학 조건을 포함하는 복수의 조명 조건에 각각 관련지어진, 복수의 입체색 프로파일을 저장하는 데이터베이스를 작성해 두고, 입체 피사체를 촬영해서 화상 데이터를 취득하고, 데이터베이스에 저장된 복수의 입체색 프로파일 중에서, 입체 피사체의 촬영시의 조명 조건에 의거하여, 이 조명 조건에 대응하는 입체색 프로파일을 선택하고, 선택된 입체색 프로파일에 의거하여, 촬영된 입체 피사체의 촬영 화상의 화상 데이터로부터 측색값으로의 색변환을 행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제 8 태양의 색변환 방법은, 미리 기준 측색값이 부여된, 입체 피사체의 유사색인 1색 이상의 기준색 입체물에 대해서, 촬영시에 있어서의 조명 기하학 조건을 포함하는 복수의 조명 조건이 관련지어진 복수의 입체색 보정 프로파일을 저장하는 데이터베이스를 작성해 두고, 입체 피사체를 촬영해서 화상 데이터를 취득하고, 입체 피사체의 촬영시의 조명 조건에 의거하여, 데이터베이스에 저장된 복수의 입체색 보정 프로파일 중에서, 대응하는 입체색 보정 프로파일을 선택하고, 미리 기준 측색값이 부여된 복수의 평면색표를 촬영해서 얻어진 화상 데이터와, 기준 측색값으로부터 산출된 변환 관계, 및 선택된 입체색 보정 프로파일에 의거하여, 촬영된 입체 피사체의 촬영 화상의 화상 데이터로부터 측색값으로의 색변환을 행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제 9 태양의 색변환 방법 프로그램은, 컴퓨터에, 상기 제 7 태양 또는 제 8 태양의 색변환 방법의 각 순서를 실행시키기 위한 색변환 프로그램 또는 상기 제 7 태양 또는 제 8 태양의 색변환 방법의 각 스텝을 순서로 해서 컴퓨터에 행하게 하는 색변환 프로그램이다.
본 발명의 각 태양에 의하면, 상기 각 구성에 의해, 고가의 전용 촬상 장치를 사용할 필요가 없으며, 범용의 RGB 3색의 디지털 카메라 등에 의한 간단한 촬영을 가능하게 하고, 또한, 미리 기준색 입체물을 사용해서 작성되고, 조명 기하학 조건이나 조명광질 조건 등의 조명 조건에 따라 선택된 입체색 프로파일 또는 입체색 보정 프로파일 및 평면색 프로파일을 사용해서, 입체적인 물체로 이루어지는 입체물 피사체를 촬영해서 얻어진 화상 데이터를 정밀하게 측색값으로 변환해서 출력할 수 있다.
또한, 본 발명의 각 태양에 의하면, 상기 각 구성에 의해, 상기 효과에 추가해서, 촬영된 입체물 피사체의 표면의 텍스처 등의 세부의 미소한 입체 구조의 색재현을 향상시킨 요철감을 얻을 수도 있고, 또한 촬영된 입체물 피사체의 광택감을 얻을 수도 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 색변환 장치를 사용하는 카메라 시스템의 구성의 일례를 모식적으로 나타내는 블록도.
도 2는 도 1에 나타내는 카메라 시스템의 촬영부 및 촬영 대상의 입체 피사체 및 기준색 입체물의 일례를 모식적으로 나타내는 모식도.
도 3은 도 2에 나타내는 카메라 시스템의 촬영부의 디지털 카메라, 광원 및 입체 피사체의 3자의 위치 관계의 일례를 모식적으로 나타내는 모식도.
도 4의 (A), (B), (C) 및 (D)는, 각각 도 1에 나타내는 카메라 시스템의 색변환 장치의 조건 판단부의 구성의 일례를 모식적으로 나타내는 블록도.
도 5는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 색변환 장치를 사용하는 카메라 시스템의 구성의 일례를 모식적으로 나타내는 블록도.
도 6은 도 5에 나타내는 카메라 시스템의 촬영부 및 촬영 대상의 입체 피사체 및 평면색표 및 기준색 입체물의 일례를 모식적으로 나타내는 모식도.
도 7의 (A) 및 (B)는, 도 5에 나타내는 카메라 시스템의 색변환부를 설명하기 위한 모식적인 블록도.
도 8은 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 색변환 장치를 사용하는 카메라 시스템의 구성의 일례를 모식적으로 나타내는 블록도.
도 9는 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 색변환 장치를 사용하는 카메라 시스템의 구성의 일례를 모식적으로 나타내는 블록도.
도 10의 (A) 및 (B)는, 도 8에 나타내는 카메라 시스템의 색변환 장치의 광택 판단부에서 판단되는 사상 선명도가 상이한 3치화 후의 입체 피사체를 나타내는 모식도.
도 11의 (A) 및 (B)는, 각각 본 발명에 사용되는 난형(卵型)(반난형(半卵型))의 기준색 입체물의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도 및 측면도이며, 도 11의 (C)는, 본 발명에 사용되는 다면체형의 기준색 입체물의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도.
도 12는 카메라로 촬영된 본 발명에 사용되는 경사 표면을 갖는 기준색 입체물의 표면의 반사광 강도와 경사각의 관계를 나타내는 그래프.
도 13의 (A) 및 (B)는, 각각 경면(鏡面) 반사 영역을 갖는 입체 피사체 및 이 입체 피사체의 촬영 화상의 해석 영역과 해석 대상외 영역을 나타내는 모식도.
도 2는 도 1에 나타내는 카메라 시스템의 촬영부 및 촬영 대상의 입체 피사체 및 기준색 입체물의 일례를 모식적으로 나타내는 모식도.
도 3은 도 2에 나타내는 카메라 시스템의 촬영부의 디지털 카메라, 광원 및 입체 피사체의 3자의 위치 관계의 일례를 모식적으로 나타내는 모식도.
도 4의 (A), (B), (C) 및 (D)는, 각각 도 1에 나타내는 카메라 시스템의 색변환 장치의 조건 판단부의 구성의 일례를 모식적으로 나타내는 블록도.
도 5는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 색변환 장치를 사용하는 카메라 시스템의 구성의 일례를 모식적으로 나타내는 블록도.
도 6은 도 5에 나타내는 카메라 시스템의 촬영부 및 촬영 대상의 입체 피사체 및 평면색표 및 기준색 입체물의 일례를 모식적으로 나타내는 모식도.
도 7의 (A) 및 (B)는, 도 5에 나타내는 카메라 시스템의 색변환부를 설명하기 위한 모식적인 블록도.
도 8은 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 색변환 장치를 사용하는 카메라 시스템의 구성의 일례를 모식적으로 나타내는 블록도.
도 9는 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 색변환 장치를 사용하는 카메라 시스템의 구성의 일례를 모식적으로 나타내는 블록도.
도 10의 (A) 및 (B)는, 도 8에 나타내는 카메라 시스템의 색변환 장치의 광택 판단부에서 판단되는 사상 선명도가 상이한 3치화 후의 입체 피사체를 나타내는 모식도.
도 11의 (A) 및 (B)는, 각각 본 발명에 사용되는 난형(卵型)(반난형(半卵型))의 기준색 입체물의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도 및 측면도이며, 도 11의 (C)는, 본 발명에 사용되는 다면체형의 기준색 입체물의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도.
도 12는 카메라로 촬영된 본 발명에 사용되는 경사 표면을 갖는 기준색 입체물의 표면의 반사광 강도와 경사각의 관계를 나타내는 그래프.
도 13의 (A) 및 (B)는, 각각 경면(鏡面) 반사 영역을 갖는 입체 피사체 및 이 입체 피사체의 촬영 화상의 해석 영역과 해석 대상외 영역을 나타내는 모식도.
이하에, 본 발명에 따른 카메라 시스템, 치과 카메라 시스템, 체표 계측 카메라 시스템, 색변환 장치, 색변환 방법, 색변환 프로그램, 및 기억 매체를, 첨부된 도면에 나타내는 바람직한 실시형태에 의거하여 상세하게 설명한다.
도 1은, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 색변환 장치를 사용하는 카메라 시스템의 구성의 일례를 모식적으로 나타내는 블록도이다. 도 2는, 도 1에 나타내는 카메라 시스템의 촬영부 및 촬영 대상인 입체 피사체 및 기준색 입체물의 일례를 모식적으로 나타내는 모식도이다.
이하에서는, 먼저, 본 발명에 따른 카메라 시스템의 구체예로서는, 치과 CMS에 있어서의 치과 카메라 시스템을 대표예로 들어 주로 설명하지만, 본 발명은, 치과 카메라 시스템에 한정되지 않고, 체표 계측(진단) 카메라 시스템이나, 내시경 카메라 시스템 등의 각종 카메라 시스템에 적용 가능함은 물론이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 카메라 시스템(10)은, 입체 피사체를 촬영해서 3색의 화상 데이터를 취득하는 촬영부(12)와, 촬영부(12)에 의해 취득된 화상 데이터를 측색값으로 색변환하는 색변환 장치(14)를 갖는다.
촬영부(12)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 디지털 카메라(디지털 스틸 카메라: DSC)(16)와, 디지털 카메라(16)에 의한 촬영시에 입체 피사체(18)나 기준색 입체물인 복수의 입체 레퍼런스(입체 차트라고도 함)(20) 등의 피사체에 조명광을 조사하는 촬영 광원(22)을 구비한다.
디지털 카메라(16)는, 피사체를 촬영해서 RGB 3색의 화상 데이터를 취득하는 범용의 디지털 카메라를 사용할 수 있으며, 입체 피사체(18) 등의 피사체를 촬영해서 3색의 화상 데이터, 예를 들면 RGB의 화상 데이터(이하, RGB 화상 데이터로 대표함)를 취득해서 화상 파일로서 내부의 화상 메모리(도시 생략) 등을 저장함과 함께, 바람직하게는, 플래시를 구비하는 경우에는 플래시의 온/오프의 정보나, 입체 피사체(18) 등의 피사체에의 합초점(合焦點) 정보 등을 화상 파일의 부대 정보, 즉 태그 정보로서 화상 메모리 등에 저장할 수 있는 것이다. 이들 태그 정보는, 후술하겠지만, 후단(後段)의 색변환 장치(14)의 조건 판단부(26)로 전송된다.
또, 디지털 카메라(16)는, 디지털 스틸 카메라에 한정되지 않고, 디지털 비디오 카메라여도 된다. 또한, 본 발명에서는, 저렴한 범용의 디지털 카메라도 사용할 수 있지만, 특별히 한정적이지 않고, 디지털 카메라이면, 어떠한 것이어도 된다. 또한, 디지털 카메라(16)에 의해 취득되는 화상 데이터로서는, RGB 화상 데이터에 한정되지 않고, CMY 화상 데이터나, YIQ 화상 데이터, sRGB 화상 데이터 등의 디바이스 의존 데이터를 들 수 있다.
촬영 광원(이하, 간단히 광원이라고도 함)(22)은, 디지털 카메라(16)에 의해 입체 피사체(18)나 입체 레퍼런스(20) 등의 피사체를 촬영할 때의 조명광을 사출하는 것이며, 디지털 카메라(16)로 적절하게 촬영할 수 있도록 피사체를 조명할 수 있으면 어떠한 것이어도 되지만, 디지털 카메라(16)의 렌즈의 전체 둘레에 설치된 무영(無影) 촬영용 링 라이트 플래시, 인간의 치아 치료시에 사용되는 치과용 조명 장치나 치과용 링 라이트, 실내등(형광등 등) 등을 들 수 있다. 또, 링 라이트 플래시나, 링 라이트는, 무영 조명을 위해 사용되고 있는 것을 사용할 수 있다.
또, 본 발명의 카메라 시스템(10)의 촬영 피사체가 되는 것은, 도 2에 모식적으로 나타내는 바와 같은 입체적인 물체(입체물)로 이루어지는 입체 피사체(18)이며, 입체 피사체(18)는, 예를 들면, 인간의 치아, 인간의 피부(체표), 인간의 식도 내벽 등의 체강 내벽 등을 들 수 있지만, 특히, 이들에 한정되는 것은 아니다.
또한, 입체 피사체(18)는, 소정의 곡면, 입체 형상, 표면의 요철 형상 및 층 구조를 갖는 것이며, 복수의 평면이나 곡면으로 이루어지는 다면체, 특히 소정 각도를 갖는 면을 구비하는 다면체 등의 입체 구조라고 간주할 수 있는 것이다. 예를 들면, 인간의 치아, 인간의 피부(체표), 인간의 체강 내벽 등은, 각각 특유의 소정 곡면, 입체 형상, 표면의 요철 형상, 층 구조를 갖는다. 특히, 인간의 치아의 경우 등은, 반투명한 표층 및 백색 내층으로 이루어지는 2층 구조를 갖는 것이다. 또한, 인간의 피부나 체표의 경우 등은, 각층(角層), 표피 및 진피로 이루어지는 3층 구조를 갖고, 주름이나 모공 등과 같이, 피부(체표) 표면으로부터 오목한 표면의 요철 형상, 이른바 텍스처라 하는 미소한 입체 구조를 갖는 것이다. 또한, 인간의 체강 내벽 등도, 마찬가지로, 다층 구조를 갖고, 표면의 미소 요철 등의 요철 형상을 갖는 것이다. 또, 이들 입체물은, 미소한 입체 구조나 요철 형상도 포함시켜, 다면체 등의 입체 구조에 근사할 수 있는 것이다.
따라서, 본 발명에 있어서의 입체 피사체(18)는, 통상, 입체물의 전체적인 입체 구조를 대상으로 하는 것이지만, 이에 한정되지 않고, 입체물이, 예를 들면, 전술한 바와 같이, 인간의 피부나 체표, 체강 내벽 등과 같이, 그 표면에 텍스처라 하는 미소한 입체 구조나 요철 형상을 갖는 경우에는, 입체물 전체가 아니라, 입체물의 표면의 일부나 입체물의 세부의 미소한 입체 구조나 요철 형상을 대상으로 하는 것이어도 되고, 입체물의 전체적인 입체 구조에 추가해서, 입체물의 세부 등의 미소한 입체 구조나 요철 형상도 대상으로 하는 것이어도 된다. 이 경우에는, 또, 입체물 전체를, 미소한 입체 구조나 요철 형상도 포함시켜, 다면체 등의 입체 구조에 근사해도 된다.
입체물의 전체적인 입체 구조와, 입체물의 표면의 세부 등의 미소한 입체 구조나 요철 형상의 양쪽을 대상으로 하는 경우나, 입체물을 미세 구조도 포함시켜 다면체 구조로서 근사하는 경우에는, 입체물 전체뿐만 아니라, 세부의 미소한 입체 구조나 요철 형상에 대해서도, 정밀한 색재현이 가능하다.
도 2에 나타내는 입체 레퍼런스(20)도, 후술하는 입체색 프로파일을 작성할 때에, 촬영부(12)의 디지털 카메라(16)의 피사체가 되는 것이며, 미리 기준 측색값이 각각 부여된 곡면을 갖거나 또는 각도가 있는 복수의 평면이나 복수의 곡면으로 이루어지는 다면체, 특히 소정 각도를 갖는 평면을 구비하는 다면체 등의 입체 구조를 갖는 입체물(입체색 레퍼런스)이며, 본 발명의 기준색 입체물이다. 또, 본 발명에서는, 서로 색이 다른 복수색, 따라서 복수의 입체 레퍼런스(20)가 사용되지만, 바람직하게는 3색 이상, 즉 색이 다른 3종 또는 3개 이상의 입체 레퍼런스(20)를 사용하는 것이 좋다. 또, 도 2에 나타내는 예에서는, 8개의 입체 레퍼런스(20)가 사용되고 있다.
또한, 세부의 미소한 입체 구조를 대상으로 하는 경우에 사용되는 입체 레퍼런스(20)로서는, 미소한 입체 구조나 요철 형상이나, 이것들도 포함시킨 다면체 등의 입체 구조에 따른 기준색 입체물로 하는 것이 바람직하다.
또, 입체 피사체(18) 및 입체 레퍼런스(20)로서, 세부의 미소한 입체 구조나 요철 형상을 대상으로 하는 경우에 대해서는 후술한다.
여기에서, 입체 레퍼런스(20)는, 입체 피사체(18)가 갖는 곡면과 동일하거나 유사한 곡면, 특히, 완만하게 변화되는 곡면이나, 각도가 있는 복수의 평면을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 입체 레퍼런스(20)는, 입체 피사체(18), 예를 들면, 인간의 치아, 인간의 피부나 체표 또는 인간의 식도 등의 체강의 내벽 등에 유사한 입체 형상, 또는 동일한 입체 형상을 갖는 입체물 또는 다면체 등의 입체 구조를 갖는 입체물인 것이 바람직하고, 동일하거나 유사한, 표면의 요철 형상을 갖는 입체물인 것이 바람직하다.
예를 들면, 입체 피사체(18)가 인간의 치아인 경우에는, 입체 레퍼런스(20)로서, 도 11의 (A) 및 (B)에 각각 나타내는 바와 같은 소정의 곡면을 갖는 입체물인 난형(반난형)의 입체 레퍼런스(기준색 입체물)(20a) 또는 도 11의 (C)에 나타내는 바와 같은 소정의 경사진 평면을 갖는 입체물인 다면체(예를 들면, 보석)형의 입체 레퍼런스(기준색 입체물)(20b)를 사용하는 것이 바람직하다. 이렇게, 입체 피사체(18)에 따라, 입체 레퍼런스(20)의 입체물의 형상이나 구조를 선택하는 것이 바람직하다.
또한, 보다 바람직하게는, 입체 레퍼런스(20)는, 이러한 인간의 치아, 피부나 체표 또는 체강 내벽 등의 입체 피사체(18)와 유사한 반투명성, 불투명성, 광산란성, 및 유백색 및/또는 피부색의 색감 중 적어도 1개를 가지면 된다.
또, 인간의 치아의 경우, 치아의 색은, 이하의 측색값, 예를 들면, CIELab의 3차원 색공간에서, 하기 최대값(Max)-최소값(Min)의 지표 내에 들어가는 치아를 대상으로 할 수 있다.
[표 1]
또한, 일본인의 체표(피부)의 경우, 체표색은, 예를 들면, 먼셀(Munsell) 색표(먼셀 색견본표: 먼셀 표색계)에서, 명도 5.5~7, 색상 10R~10YR로 정의할 수 있고, CIELab 표색계(L*a*b* 표색계)에서, 명도 L*60~80, 크로마네틱스 지수 a*10~20, b*5~30으로 정의할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 입체 레퍼런스(20)는, 인간의 치아, 피부나 체표 또는 체강 내벽 등의 입체 피사체(18)와 유사하거나 또는 동일한 층 구조, 예를 들면, 인간의 치아의 경우 등은, 반투명한 표층 및 백색 내층으로 이루어지는 2층 구조, 인간의 피부의 경우 등은, 각층, 표피, 및 진피로 이루어지는 3층 구조를 가지면 된다. 그러나, 본 발명에서는, 층 구조를 갖는 입체 레퍼런스(20)는, 입체 피사체(18)의 층 구조를 구성하는 복수층 중 적어도 1층을 포함하는 것으로 구성되는 것이어도 된다. 또한 보다 바람직하게는, 입체 레퍼런스(20)는, 인간의 치아, 피부, 체표 또는 체강 내벽 등의 입체 피사체(18)와 동일하거나, 또는 유사한 물질, 예를 들면, 인간의 치아의 경우 등은, 에나멜질, 상아질 등의 물질로 구성되어 있으면 더 좋고, 인간의 피부나 체표 또는 체강 내벽 등의 경우 등은, 실리콘이나 우레탄 등의 기재(基材)에 염료나 안료 등에 의해 착색되어 작성되어 있으면 더 좋다.
이렇게, 입체 레퍼런스(20)는, 입체 피사체(18)와 동일하거나 유사한, 곡면, 입체 형상, 표면의 요철 형상 및 층 구조, 및 복수의 평면이나 곡면으로 이루어지는 다면체, 특히 소정 각도를 갖는 면을 구비하는 다면체 등의 입체 구조 중 적어도 1개를 갖고, 입체 피사체(18)의 유사 물질인 입체물로 이루어지는 것이 바람직하다.
또, 본 발명에서는, 주요 피사체가 되는 입체 피사체(18)는, 이러한 입체 레퍼런스(20)의 1개 이상과 함께 촬영되는 것이 바람직하다.
색변환 장치(14)는, 미리 복수의 입체 레퍼런스(20)에 대해서 각각 복수의 조명 조건에 따라 각각 구해진 기준 측색값과 디지털 카메라(16)의 촬영 화상의 RGB 3색의 화상 데이터의 변환 관계를 나타내는 복수의 입체색 프로파일을 저장하는 데이터베이스(DB)(24)와, 촬영부(12)에 의한 촬영시에 입체 피사체(18)를 조명하는 조명 조건을 판단하는 조건 판단부(26)와, 데이터베이스(24)로부터 입체 피사체(18)의 촬영시의 조명 조건에 의거하여 대응하는 입체색 프로파일을 선택하는 선택부(28)와, 선택부(28)에서 선택된 입체색 프로파일에 의거하여, 촬영부(12)에 의한 입체 피사체(18)의 촬영 화상의 RGB 화상 데이터를 측색값, 예를 들면, XYZ 측색값으로 색변환하는 색변환부(30)와, 색변환부(30)에서 색변환된 입체 피사체(18)의 측색 화상, 예를 들면 XYZ 측색 화상을 출력하는 화상 출력부(32)를 갖는다.
데이터베이스(24)는, 미리 기준 측색값이 부여된 복수의 입체 레퍼런스(20)에 대해서, 그 중 1개의 입체 레퍼런스(20)를 촬영부(12)의 디지털 카메라(16)에 의해 소정의 조명 기하학 조건을 포함하는 소정의 조명 조건으로 촬영해서 얻어진 촬영 화상의 3색의 RGB 화상 데이터와 당해 입체 레퍼런스(20)의 기준 측색값의 대응 관계, 즉 변환 관계, 및 촬영시의 소정의 조명 조건을 관련시킨 입체색 프로파일을 저장하기 위한 것이다. 또, 데이터베이스(24)에는, 1개의 입체 레퍼런스(20)에 대해서, 각각 상이한 복수의 조명 조건마다 촬영된 RGB 화상 데이터와 기준 측색값의 변환 관계, 및 촬영시의 복수의 조명 조건을 각각 관련시킨 복수의 입체색 프로파일이, 복수의 조명 조건마다 저장되어 있다. 데이터베이스(24)에는, 또한, 1개의 입체 레퍼런스(20)에 의한 복수의 조명 조건마다의 복수의 입체색 프로파일로 이루어지는 세트가, 복수의 입체 레퍼런스(20)에 대해서 각각 구해져 있으므로, 복수의 입체 레퍼런스(20)에 각각 대응해서 복수의 입체색 프로파일로 이루어지는 세트가, 복수 세트 저장되어 있다.
여기에서, 데이터베이스(24) 내에 저장되는 입체색 프로파일은, 촬영 화상의 3색의 RGB 화상 데이터를 측색값(측색 화상 데이터)으로 측색 변환하기 위한 것이며, 양자의 변환을 위한 3차원 룩업 테이블(3DLUT)이나 3차원 매트릭스 등인 것이 바람직하지만, 특별히 제한적이지 않고, 양자의 측색 변환 관계식이어도 되며, 양자의 측색 변환을 행할 수 있는 것이면, 어떠한 것이어도 된다. 또, RGB 화상 데이터로부터 측색값(측색 화상 데이터)으로의 측색 변환을 위한 3DLUT, 3차원 매트릭스, 측색 변환 관계식 등은, 종래 공지의 것을 사용할 수 있다.
본 발명에서는, 입체색 프로파일에서 측색값과 RGB 화상 데이터의 변환 관계와 관련지어진 조명 조건에는, 적어도 조명 기하학 조건을 포함할 필요가 있지만, 바람직하게는, 조명 기하학 조건에 추가해서, 조명광질 조건을 포함하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 촬영용 조명광 외에, 외광 또는 환경광 등이 존재하는 경우에는, 조명 조건으로서, 형광등 등의 옥내등(실내등)이나 치과용 조명 장치 등으로부터의 외광, 실내광 또는 환경광 등의 외부 환경 조건을 고려하는 것이 바람직하다. 또, 외광 또는 환경광은, 촬영을 위한 조명용 플래시 등의 촬영 전용 광원이 점등되어 있지 않은 경우에는, 촬영을 위한 조명광이 되므로, 형광등 등의 옥내등이나 치과용 조명 장치 등은, 광원(22)으로서 취급할 수 있다.
본 발명에서는, 조명 조건으로서의 조명 기하학 조건은, 적어도, 광원(22)에 의한 입체 피사체(18)의 조명 각도를 포함할 필요가 있으며, 바람직하게는, 광원(22)에 의한 입체 피사체(18)의 조명 각도 및 조명 거리를 포함하는 것이 바람직하다. 여기에서, 조명 각도란, 입체 피사체(18)를 중심으로 해서 보았을 때에 있어서의 광원(22)과 디지털 카메라(16)가 이루는 각으로 할 수 있다. 또한, 조명 거리란, 입체 피사체(18)와 광원(22) 사이의 거리로 할 수 있다.
이러한 조명 기하학 조건으로서는, 또는 조명 기하학 조건을 구하기 위한 기하학적 배치 조건으로서는, 피사체 촬영시의 광원, 피사체 및 카메라의 3자, 즉 예를 들면, 촬영부(12)에 의해 광원(22)에 의해 조명된 입체 피사체(18)를 촬영할 때에, 광원(22), 입체 피사체(18) 및 디지털 카메라(16)의 3자의 기하학 위치 관계를 판단하기 위한 3자의 기하학적 배치 관계를 나타내는 기하학 위치 정보를 들 수 있다. 이들 기하학 위치 정보를, 디지털 카메라(16)의 화상 파일의 태그 정보로 해서, 촬영부(12)의 후단의 조건 판단부(26)로 전송할 수 있다. 또, 광원(22), 입체 피사체(18) 및 디지털 카메라(16)의 3자의 기하학 위치는, (a) 광원(22)-입체 피사체(18), (b) 입체 피사체(18)-디지털 카메라(16), (c) 디지털 카메라(16)-광원(22)의 위치 관계의 조합에 의해 결정된다.
또, 상세는 후술하겠지만, 디지털 카메라(16)가 플래시를 구비하고 있는 경우에는, 플래시는 광원(22)이 되므로, 양자의 상기 위치 관계 (c)는 고정되어 있고, 미리 기지(旣知)이므로, 상기 위치 관계 (b)의 디지털 카메라(16)와 입체 피사체(18)의 거리의 정보를 취득하면, 촬영시에 플래시가 온(on)인 경우에는, 상기 위치 관계 (b) 및 (c)로부터, 상기 위치 관계 (a)도 구할 수 있다. 상기 위치 관계 (b)의 디지털 카메라(16)와 입체 피사체(18)의 거리, 즉 촬영 거리의 정보는, 예를 들면, 기하학 위치 정보의 하나인 입체 피사체(18)의 합초점 정보 등으로부터 구할 수 있다. 디지털 카메라(16)로 취득할 수 있는 합초점 정보는 물론, 이러한 촬영 거리의 정보를 취득한 경우에는, 그 촬영 거리의 정보를 디지털 카메라(16)의 화상 파일의 태그 정보로 해서, 촬영부(12)의 후단의 조건 판단부(26)로 전송할 수 있다.
한편, 디지털 카메라(16)가 촬영을 위한 조명용 플래시 등의 촬영 전용 광원을 구비하고 있지 않은 경우나, 플래시 등의 촬영 전용 광원을 구비하고 있어도 오프(off)인 경우에는, 전술한 바와 같이, 형광등 등의 옥내등(실내등)이나 치과용 조명 장치 등으로부터의 외광, 실내광 또는 환경광은, 촬영을 위한 조명광이 된다. 이 때문에, 형광등 등의 옥내등이나 치과용 조명 장치 등은 광원(22)이 되지만, 그 위치는 고정되어 있다. 따라서, 촬영시의 입체 피사체(18)의 위치가 결정되면, 광원(22)의 위치는 결정되므로, 상기 위치 관계 (a)가 결정되고, 전술한 바와 같이 상기 위치 관계 (b)의 디지털 카메라(16)와 입체 피사체(18)의 거리의 정보가 취득되면, 상기 위치 관계 (c)도 정할 수 있다.
이상으로부터, 플래시의 온/오프의 정보 및 입체 피사체(18)의 합초점 정보 등의 디지털 카메라(16)의 태그 정보를 사용함으로써, 상기 위치 관계 (a), (b) 및 (c)를 결정할 수 있다.
이렇게 해서, 상기 위치 관계 (a), (b) 및 (c)가 결정되면, 조명 기하학 조건으로서의 광원(22)에 의한 입체 피사체(18)의 조명 각도, 더욱이는, 그 조명 거리를 구할 수 있다.
이러한 조명 기하학 조건을 결정할 때에는, 디지털 카메라(16)로부터, 그 태그 정보로서, 플래시의 온/오프의 정보, 및 입체 피사체(18)의 합초점 정보 등을, 후단의 조건 판단부(26)에 전송하거나 또는 이들로부터 광원, 피사체, 카메라의 기하학 위치 관계를 판단하기 위한 기하학 위치 정보나 카메라와 피사체의 거리의 정보를 취득하고, 취득한 정보를 후단의 조건 판단부(26)에 전송함으로써, 조건 판단부(26)가, 이들 정보를 취득해서, 조명 기하학 조건을 결정할 수 있다.
또, 디지털 카메라(16)에 의해 태그 정보로서 취득되어, 조건 판단부(26)에 전송되는 플래시의 온/오프의 정보, 및 입체 피사체(18)의 합초점 정보 등 이외의 기하학적인 위치에 관한 정보는, 조건 판단부(26) 내외의 메모리에 저장된 정보나 외부 입력 정보 등으로부터, 조건 판단부(26)가 취득하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.
다음으로, 조명 조건으로서의 조명광질 조건으로서는, 광원(22)의 광원 특성, 예를 들면 광원(22)의 광확산성, 편광성, 분광 분포, 색온도 등 중 적어도 1개의 광질 정보를 들 수 있고, 이러한 광질 정보는, 후단의 조건 판단부(26)로 전송할 수 있다. 이러한 광질 정보의 하나로서, 광원(22)으로서의 플래시의 온/오프 정보를 이용할 수 있다.
또, 이러한 광질 정보, 예를 들면, 플래시가 온인 경우의 광원(22)으로서의 플래시의 광원 특성(조명광질)의 정보나, 플래시가 오프인 경우의 실내광이나 치과용 조명 장치의 조명광 등의 광원 특성(조명광질)의 정보도, 조건 판단부(26) 내외의 메모리에 저장된 정보나 외부 입력 정보 등으로부터, 조건 판단부(26)가 취득 하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 조명 조건으로서의 외부 환경 조건으로서는, 플래시가 온인 경우에는, 외광, 실내광 또는 환경광 등을 방사하는 형광등 등의 옥내등(실내등)이나 치과용 조명 장치 등의 기하학적인 위치나, 외광, 실내광 또는 환경광 등의 광원 특성(광질)을 들 수 있고, 플래시가 없거나 또는 오프인 경우에, 치과용 조명 장치 등으로부터의 촬영용 조명광 등이 조사되어 있는 경우에는, 형광등 등의 옥내등(실내등) 등의 기하학적인 위치나, 외광, 실내광 또는 환경광 등 광원 특성(광질)을 들 수 있다.
또, 이러한 외광, 실내광 또는 환경광 등의 광원의 기하학적인 위치나, 외광, 실내광 또는 환경광 등의 광원 특성(광질)도, 조건 판단부(26) 내외의 메모리에 저장된 정보나 외부 입력 정보 등으로부터, 조건 판단부(26)가 취득하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.
이상과 같은 조명 조건, 특히 조명 기하학 조건에 관련지어진 입체색 프로파일은, 이하와 같이 해서 작성되어, 데이터베이스(24)에 저장된다. 여기에서는, 입체색 프로파일의 작성시의 조명 조건으로서는, 조명 기하학 조건의 조명 각도, 플래시의 온/오프 및 촬영 거리가 사용되고, 데이터베이스(24) 내의 저장된 입체색 프로파일의 관리 항목에는, 조명 조건으로서, 적어도 조명 기하학 조건의 조명 각도 및 조명 거리가 사용되는 경우를 예로 들어 설명한다.
우선, 디지털 카메라(16)에 의해, 미리 기준 측색값이 부여된 소정 색의 입체 레퍼런스(20)를, 조명 각도, 플래시의 온/오프 및 촬영 거리를 바꿔 복수회 촬영하여, 복수의 조명 각도에 대한 입체 레퍼런스(20)의 촬영 화상의 RGB 화상 데이터를 취득한다. 당해 입체 레퍼런스(20)에 미리 부여된 기준 측색값과 취득된 입체 레퍼런스(20)의 촬영 화상의 RGB 화상 데이터를 대응시켜서 변환 관계로 하는 입체색 프로파일을 복수의 조명 각도, 플래시의 온/오프 및 복수의 촬영 거리 각각에 따라 각각 복수 작성한다. 이렇게 해서, 1개의 입체 레퍼런스(20)에 대한 1세트의 복수의 입체색 프로파일이 작성된다.
계속해서, 이 입체 레퍼런스(20)를, 미리 상이한 기준 측색값이 부여된 상이한 색의 입체 레퍼런스(20)로 변경하고, 마찬가지로 해서, 복수의 조명 각도, 플래시의 온/오프 및 복수의 촬영 거리 각각에 따라, 상이한 기준 측색값과 측정 RGB 화상 데이터의 변환 관계를 정하는 복수의 입체색 프로파일을 1세트 작성하는 것을, 미리 준비되어 있는 상이한 복수색, 바람직하게는, 3색 이상(복수)의 입체 레퍼런스(20)에 대해서 모든 세트의 복수의 입체색 프로파일이 작성될 때까지 계속한다.
이렇게 해서 얻어진 모든 세트의 복수의 입체색 프로파일은, 각 세트마다, 각각 복수의 조명 각도에 관련지어져 있으며, 모두 데이터베이스(24)에 저장된다.
여기에서는, 복수색, 예를 들면, 3색 이상의 입체 레퍼런스(20)에 대해서, 조명 기하학 조건인 조명 각도(측정 각도), 플래시의 온/오프 및 촬영 거리(조명 거리)에 따른 측색값(기준 측색값)과 디지털 카메라(16)의 RGB 신호값(RGB 화상 데이터)의 변환 관계를 구하고, 조명 각도를 관리 항목으로 해서 데이터베이스(24)에서 관리하는 입체색 프로파일을 작성하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 조명 기하학 조건인 조명 각도 및 조명 거리(거리)의 양자를, 관리 항목으로 해도 된다.
또한, 상기 관리 항목의 조명 각도 및 조명 거리에, 또한, 플래시의 온/오프(ON/OFF) 조건을 추가하면 보다 바람직하다. 또한, 그 밖의 광원 특성, 예를 들면, 조명광질 조건을 상기 관리 항목에 추가하면 더욱 좋다. 또한, 입체 레퍼런스(20)는, 입체 피사체(18)에 적합한 색종을 선택해 두면 더욱 좋다.
이렇게 해서, 데이터베이스(24)에는, 적어도, 조명 조건으로서 조명 기하학 조건인 조명 각도를 관리 항목으로 한, 측색값과 RGB 화상 데이터의 변환 관계를 나타내는 입체색 프로파일이 다수, 즉 복수 저장된다.
데이터베이스(24)에서는, 예를 들면, 조명 조건 내의 조명 기하학 조건, 특히, 조명 각도와 조명 거리를, 관리 항목으로 해서, 입체색 프로파일을 관련시켜서 관리할 수 있다. 이하에, 데이터베이스(24)에 저장되는 「입체색 프로파일」로서, 이하에 예시되는, 조명 조건, 예를 들면, 조명 각도와 조명 거리의 조명 기하학 조건, 더욱이는, 조명광질 조건 등의 관리 항목에 관련지어진 「입체색 프로파일」을 들 수 있다.
예 1): 관리 항목인 「조명 각도」× 「조명 거리」의 조합에 관련지어진 「입체색 프로파일」 관련
예 2): 관리 항목인 「조명 각도」× 「조명 거리」× 「광원 특성(플래시 등)」의 조합에 관련지어진 「입체색 프로파일」 관련
여기에서, 「광원 특성(플래시 등)」은, 플래시 온/오프, 다른 광원 특성(지향성 등)이나 촬영 조건이여도 된다.
예 3): 각 조명 조건의 관리 항목의 「조합 조건」에 관련지어진 「입체색 (보정) 프로파일」 관련
여기에서는, 「조명 각도」× 「조명 거리」× 「광원 특성 또는 조명광질(플래시 등)」의 관리 항목의 조합은 고정되어 있는 것으로 한다.
조명 조건의 「조합 조건」에 관련지어진 「입체색 (보정) 프로파일」의 데이터베이스의 예를 표 1 및 표 2에 나타낸다.
조합 A
[표 2]
조합 B
[표 3]
상기 표 1의 조합 A에 나타내는 예에서는, 실내 A의 실내등은 형광등이며, 플래시가 온(Flash ON)일 때, 촬영 광원(22)은 플래시가 되고, 외부 환경 조건이 형광등으로부터의 실내광이 되고, 플래시가 오프(Flash OFF)일 때, 촬영 광원(22)은 형광등이고, 광질은 형광등색이 되어, 조명광질이 바뀌게 된다.
표 1에서는, 플래시 온일 때에도, 플래시 오프일 때에도, 조명 거리를 15㎝와 30㎝로 변화시킴과 함께, 조명 각도를 0°, 30°, 45°로 변화시키고, 각각의 「조명 각도」× 「조명 거리」× 「조명광질(플래시 온/오프)」의 관리 항목의 조합마다 작성된 입체색 프로파일 P1~P12이, 데이터베이스(24)에 저장되어 있다.
한편, 상기 표 2의 조합 B에 나타내는 예에서는, 실내 B의 실내등이 전구, 예를 들면 백열전구로 바뀌고, 플래시가 온(Flash ON)일 때, 촬영 광원(22)은 플래시가 되고, 외부 환경 조건이 전구로부터의 실내광이 되고, 플래시가 오프(Flash OFF)일 때, 촬영 광원(22)은 전구이고, 광질은 전구색이 되어, 조명광질이 바뀌는 점에서, 상기 표 1에 나타내는 조합 A와 상이하지만, 조명 각도 및 조명 거리의 조합은 마찬가지로 해서, 각각의 「조명 각도」× 「조명 거리」× 「조명광질(플래시 온/오프)」의 관리 항목의 조합마다 작성된 입체색 프로파일 P13~P24이, 데이터베이스(24)에 저장되어 있다.
이렇게, 데이터베이스(24)에는, 여러 조명 조건의 관리 항목의 조합에 따른 입체색 프로파일이 저장되어 있다.
조건 판단부(26)는, 촬영부(12)에 의해 입체 피사체(18)를 촬영할 때에, 입체 피사체(18)를 조명할 때의 기하학 배치 조건, 예를 들면, 촬영 광원(22), 입체 피사체(18) 및 디지털 카메라(16)의 기하학적 배치를 나타내는, 특히, 조명 각도 및 조명 거리를 포함하는 조명 기하학 조건을 적어도 포함하는 조명 조건을 판단하는 것이다. 조건 판단부(26)에서 판단된 조명 조건, 구체적으로는, 조명 각도 및 조명 거리를 포함하는 조명 기하학 조건은, 데이터베이스(24)에 저장된 입체색 프로파일을 선택하기 위해서 사용되는 것이므로, 데이터베이스(24)에 저장된 입체색 프로파일에 관련지어진 조명 조건을 판단할 필요가 있다. 바꿔 말하면, 데이터베이스(24)에 저장된 입체색 프로파일을 관리하는 관리 항목이 되는 조명 조건을 판단할 필요가 있다.
또, 조건 판단부(26)는, 전술한 조명 기하학 조건에 추가해서, 또한, 촬영 광원(22)으로부터 사출되는 조명광의 광질, 예를 들면, 플래시, 특히 링 라이트 플래시의 광인 것인지, 치과용 조명 장치나 치과용 링 라이트 등의 특별한 광인 것인지, 실내등(형광등 등)의 광인 것인지에 따라 정해지는 광의 광확산성, 편광성, 분광 분포 특성, 색 온도 등의 정보를 나타내는 조명광질 조건을 포함하는 조명 조건을 판단하는 것이 바람직하다. 더욱이는, 전술한 조명 기하학 조건 및 조명광질 조건에 추가해서, 실내광이나 외광이나 환경광 등의 외부 환경 조건을 포함하는 조명 조건을 판단하는 것이 바람직하다.
조건 판단부(26)는, 입체색 프로파일이, 상기 관리 항목의 예 1)~예 3)에 예시되는 조명 조건에 관련지어져 있을 때에는, 조명 조건을 이하와 같이 판단한다.
상기 예 1)의 경우: 조명 조건 내의 조명 기하학 조건인 광원과 피사체의 조명 각도와 조명 거리를 판단한다.
상기 예 2)의 경우: 예 1)에 추가해서, 조명 조건 내의 조명광질 조건(플래시의 온/오프 등)을 판단한다.
상기 예 3)의 경우: 광원과 피사체의 위치 관계를 판단하고, 관리 항목의 조합 조건을 판단한다(표 1 및 표 2 참조).
또, 이들 예 1)~예 3)까지의 조명 조건의 각 관리 항목(조명 각도 및 조명 거리 등의 조명 기하학 조건, 조명광질 조건(플래시의 온/오프 등))의 정보는, 전술한 바와 같이, 이하의 각종 방식에 의해 취득할 수 있다.
a) 디지털 카메라(16)의 부대 정보(태그 정보)로부터 직접 취득해도 된다. 예를 들면, 합초점 정보로부터 촬영 거리를 취득하도록 해도 된다.
b) 또한, 디지털 카메라(16)의 태그 정보로부터 추정해도 된다.
c) 또한, 디지털 카메라(16)의 촬영 거리와 광원(22)의 위치로부터 광원(22), 입체 피사체(18), 디지털 카메라(16)의 위치 관계를 계산해도 된다.
d) 디지털 카메라(16)의 태그 정보로부터, 어떠한 데이터베이스(DB)를 참조해서 취득해도 된다.
e) 디지털 카메라(16)의 촬영 화상의 RGB 화상 데이터에 의한 화상 해석으로부터 구해도 된다.
f) 입체 피사체(18)의 촬영 화상의 화상 데이터 중의 크기와 실제 입체 피사체(18)의 크기를 대조해서 추정해도 된다.
g) 입체 레퍼런스(20)(기준색 입체물)의 곡면 또는 복수의 평면 상에 발생하고 있는 음영으로부터 광원의 위치를 추정해도 된다.
또, 예를 들면, 전술한 g)의 예에서, 복수의 경사 각도가 상이한 면을 갖는 입체 레퍼런스(20), 특히 다면체로 이루어지는 입체 레퍼런스(20)를 사용하는 경우에는, 입체 레퍼런스(20)의 촬영 화상으로부터, 또는 입체 레퍼런스(20)의 표면 반사의 계측으로부터 얻어지는 휘도 Y, 또는 명도 L의 분포 등으로부터, 어느 면이 강하게 빛나고 있는지를 해석함으로써, 광원(22)의 배치 각도를 용이하게 추정할 수 있다.
예를 들면, 광원(22)에 의해 조명된 입체 레퍼런스(20)를 디지털 카메라(16)로 촬영할 때에, 광원(22), 입체 레퍼런스(20) 및 디지털 카메라(16)는, 입체 레퍼런스(20)의 특정 면(곡면으로 이루어지는 입체물의 이산적(離散的)으로 본 미소 곡면 또는 다면체의 평면)에서 반사된 광원(22)의 반사광이, 디지털 카메라(16)의 촬영 렌즈에 입사하는 광학적인 기하학적 배치에 있을 때의 특정 면의 경사각을 0° 로 하면, 경사각이 0°인 면에 의한 광원(22)의 반사광은, 직접 디지털 카메라(16)의 촬영 렌즈에 경면 반사 성분으로서 입사한다. 입체 레퍼런스(20)의 촬상 화상에서는, 경사각이 0°인 면은, 반사광 강도가 가장 높아, 경면 광택이 발생하고 있는 영역이 된다. 따라서, 면의 경사 각도가 0°부터 경사짐에 따라, 경사면에 의한 광원(22)의 반사광의 경면 반사 성분은 감소하여, 반사광 강도가 낮은 영역이 된다. 이들 결과로부터, 입체 레퍼런스(20)의 경사면의 반사광 강도를 해석함으로써, 광원(22)의 배치 각도를 용이하게 추정할 수 있고, 따라서, 광원(22), 입체 레퍼런스(20) 및 디지털 카메라(16)의 배치를 용이하게 추정할 수 있다.
이렇게 해서 해석된 광원(22)의 배치 각도 정보를 바탕으로, 조건 판단부(26)에서, 조명 조건(조명 기하학 조건)을 판단할 수 있다.
이하에, 조건 판단부(26)에 의한 판단의 구체예를 나타낸다.
도 3은, 링 라이트 플래시가 부착된 디지털 카메라(16)로 입체 피사체(18)를 촬영한 경우의 조건 판단부(26)에 의한 판단을 위한 링 라이트 플래시로 이루어지는 광원(22) 및 디지털 카메라(16)와 입체 피사체(18)의 위치 관계의 일례를 모식적으로 나타내는 모식도이다.
도 3에 나타내는 바와 같은 경우, 이하와 같은 여러 정보를 취득할 수 있고, 또한 추정할 수 있다.
우선, 도 3에 나타내는 바와 같이, 디지털 카메라(16)(촬영 렌즈의 중심)와 광원(22)(링 라이트 플래시의 링 라이트의 위치)의 거리(b)는, 링 라이트의 구경 D로부터 알 수 있고, b=D/2로 부여된다.
다음으로, 도 3에 나타내는 바와 같이, 입체 피사체(18)와 디지털 카메라(16)의 거리는, 디지털 카메라(16)의 합초점 위치 정보로부터 얻을 수 있다.
또한, 링 라이트의 이용은, 링 라이트 플래시의 온/오프 정보로부터 알 수 있다.
또한, 링 라이트의 이용에 의해, 디지털 카메라(16)는, 입체 피사체(18)의 정면에 있다고 추정할 수 있다.
또한, 링 라이트의 이용에 의해, 링 라이트의 색 온도, 분광 분포 등의 광질이 추정 가능하다.
이상의 정보로부터 도 3에 나타내는 바와 같은 조명 조건의 조명 기하학 조건(조명 각도, 조명 거리) 및 조명광질 조건(플래시의 온/오프: 플래시 광원/실내등)이 얻어진다. 여기에서, 플래시 온인 경우에는, 조명광질로서 플래시 라이트(링 라이트)가 선택되고, 플래시 오프인 경우에는, 조명광질로서, 실내광이 선택된다.
도 3에 나타내는 예에서, 조명 기하학 조건인 조명 각도(θ)는, 관계식 tanθ=b/a에 의해 구할 수 있고, 광원(22)과 입체 피사체 사이의 조명 거리(a)는, 링 라이트 플래시가 부착된 디지털 카메라(16)이므로, 도 3에 나타내는 바와 같이 입체 피사체(18)와 디지털 카메라(16)의 거리와 동일하여, 합초점 위치 정보로부터 구할 수 있다.
이렇게 해서, 조건 판단부(26)의 판단에 의해, 조명 조건(조명 기하학 조건, 조명광질 조건)의 관리 항목의 조합(각도(θ), 거리(a), 플래시 광원의 온/오프)이 결정된다.
즉, 데이터베이스(24)에 저장되어 있는 입체색 프로파일 중에서, 조건 판단부(26)에서 판단된 조명 조건에 해당하는 입체색 프로파일을 선택하기 위해서, 예를 들면, 표 1 및 표 2에 나타나는 바와 같은, 입체색 프로파일에 관련지어진 조명 조건의 관리 항목의 조합(각도(θ), 거리(a), 플래시 광원의 온/오프)이 구해진다.
조건 판단부(26)는, 전술한 조명 기하학 조건 및 조명광질 조건 등의 조명 조건은, 이하의 각종 방식에 의해 판단할 수 있다.
도 4의 (A)에 나타내는 조건 판단부(26a)와 같이, 조건 판단부(26a)가 촬영부(12)의 디지털 카메라(16)로부터 촬영 화상의 태그 정보를 취득하는 태그 정보 취득부(34)를 갖는 경우에는, 조건 판단부(26a)는, 전술한 바와 같이, 디지털 카메라(16)로부터 전송되어, 태그 정보 취득부(34)에 의해 취득된 합초점 정보나 플래시의 온/오프 정보 등의 태그 정보로부터 조명 조건을 판단한다. 예를 들면, 전술한 조명 조건의 관리 항목의 정보의 취득 방식 a)~d) 및 도 3에 나타내는 예의 경우에는, 태그 정보 취득부(34)에서, 디지털 카메라(16)의 화상 파일의 태그 정보를 취득하고, 조건 판단부(26a)에서 조명 조건을 판단하는 것이 좋다.
또, 조건 판단부(26a)의 태그 정보 취득부(34)에서는, 촬영부(12)에 의해 광원(22)에 의해 조명된 입체 피사체(18)를 촬영할 때에, 광원(22), 입체 피사체(18) 및 디지털 카메라(16)의 3자의 기하학 위치 관계를 판단하기 위한 3자의 기하학적 배치 관계를 나타내는 기하학 위치 정보나, 입체 피사체(18)와 디지털 카메라(16) 사이의 거리(촬영 거리)나, 광원(22)의 광확산성, 편광성, 분광 분포, 색 온도의 정보 등을 태그 정보로서 취득해도 된다.
또한, 도 4의 (B)에 나타내는 바와 같이, 조건 판단부(26b)가 촬영부(12)의 디지털 카메라(16)로부터 촬영 화상의 화상 파일(RGB 화상 데이터)을 수취하여 화상 해석하는 화상 해석부(36)를 갖는 경우에는, 조건 판단부(26b)의 화상 해석부(36)는, 전술한 바와 같이, 디지털 카메라(16)로부터 수취한 촬영 화상의 화상 파일(RGB 화상 데이터)을 화상 해석하고, 조명 조건을 판단한다. 예를 들면, 전술한 조명 조건의 관리 항목의 정보의 취득 방식 e)~g)의 경우에는, 화상 해석부(36)에서, 디지털 카메라(16)의 화상 파일의 화상 데이터를 화상 해석하고, 조건 판단부(26b)에서 조명 조건을 판단하는 것이 좋다.
또한, 도 4의 (C)에 나타내는 바와 같이, 조건 판단부(26c)는, 인간에 의해 지정 정보로서, 직접 조명 조건이 입력되거나 또는 조명 조건을 취득하기 위한 지정 정보가 입력되는 지정 정보 입력부(38)와, 지정 정보로서 직접 입력된 조명 조건을 판단된 조명 조건으로서 취득하거나 또는 입력된 지정 정보를 조명 조건을 취득하기 위한 취득 조건으로서 취득하는 조건 리스트 참조부(40)와, 지정 정보나 취득 조건에 따른 복수의 조명 조건이 리스트로서 저장되어 있는 조건 리스트 데이터베이스(DB)(42)를 갖는다. 이 조건 리스트 DB(42)에서는, 미리, 조명 각도 및 조명 거리 등의 조명 기하학 조건과 조명광질 조건의 조합을 조명 조건 A, B 및 C와 같이 해서 등록해 두어도 된다.
이 조건 판단부(26c)의 조건 리스트 DB(42)에는, 지정 정보 입력부(38)로부터 입력되는 지정 정보에 대응하는 조명 조건(의 각 관리 항목 등)의 리스트가 작성되어 있다. 이 경우, 지정 정보는, 지정 번호여도 되고, 도시하지 않은 모니터 등의 표시 디바이스에 표시된 조건 리스트 DB(42) 내의 조명 조건(의 각 관리 항목 등)의 리스트의 번호를 지정해서 지정 정보 입력부(38)로부터 입력함으로써, 조건 리스트 참조부(40)는, 조건 리스트 DB(42)로부터 리스트 중의 해당하는 조명 조건을 취득하고, 조건 판단부(26c)에 의해 판단된 조명 조건으로 할 수 있다. 지정 정보 입력부(38)로부터 입력되는 지정 정보는, 조명 조건의 리스트의 지정 번호에 한정되지 않고, 리스트 중의 해당하는 조명 조건을 지정할 수 있는 것이면 어떤 것이나 된다. 예를 들면, 지정 정보는, 태그 정보로서 사용되는, 광원(22), 입체 피사체(18) 및 디지털 카메라(16)의 3자의 기하학적 배치 관계를 나타내는 기하학 위치 정보나, 입체 피사체(18)와 디지털 카메라(16) 사이의 거리(촬영 거리)의 정보나, 광원(22)의 광확산성, 편광성, 분광 분포, 색 온도 등의 광질의 정보 등이어도 된다. 이들 기하학 위치 정보와 광질의 정보의 조합을 조합 조건 a, b 및 c와 같이 등록해 두어도 된다. 이 경우에는, 조건 리스트 DB(42)에는, 이들 정보에 대응하는(관련지어진) 조명 조건의 리스트가 저장된다. 또, 조건 리스트 DB(42)의 리스트 중에, 지정 정보에 해당하는 조명 조건이 없는 경우에는, 유사하거나 또는 전후의 조명 조건으로부터 보간 등에 의해 해당하는 조명 조건을 구해도 된다.
또한, 도 4의 (D)에 나타내는 조건 판단부(26d)는, 카메라 시스템(10)에서, 촬영부(12)에 있어서의 촬영 시스템 정보로서, 예를 들면, 직접 조명 조건을 취득할 수 있는 경우나, 광원(22), 입체 피사체(18) 및 디지털 카메라(16)의 3자의 기하학적 배치 관계를 나타내는 기하학 위치 정보나, 촬영 거리의 정보나, 광원(22)의 광질의 정보 등의, 조명 조건을 취득하기 위한 정보를 취득할 수 있을 경우에 사용되는 것이며, 카메라 시스템(10) 또는 촬영부(12)로부터 촬영 시스템 정보를 취득하는 정보 취득부(44)와, 정보 취득부(44)에서 취득된 촬영 시스템 정보로부터 해당하는 조명 조건을 취득하는 조건 취득부(46)를 갖는다. 또, 조건 판단부(26d)는, 도시하지 않지만, 도 4의 (C)에 나타내는 조건 판단부(26c)의 조건 리스트 데이터베이스(DB)(42)와 마찬가지로, 촬영 시스템 정보에 따른 복수의 조명 조건이 리스트로서 저장되어 있는 조건 리스트 데이터베이스(DB)를 갖고 있어도 된다.
이 조건 판단부(26d)에서는, 조건 취득부(46)가, 정보 취득부(44)에서 취득된 촬영 시스템 정보로부터 해당하는 조명 조건을 구한다. 조건 취득부(46)에 있어서의 조명 조건을 구하는 방법은 특별히 제한적이지 않고, 촬영 시스템 정보로부터 조명 기하학 조건이나 조명광질 조건 등을 산출해도 되고, 조건 리스트 DB(42)를 구비하고 있는 경우에는, 취득된 촬영 시스템 정보에 해당하는 조명 조건을 취득해도 된다. 또, 조건 리스트 DB로부터 취득하는 경우에서, 리스트 중에, 지정 정보에 해당하는 조명 조건이 없는 경우에는, 유사하거나 또는 전후의 조명 조건으로부터 보간 등에 의해 해당하는 조명 조건을 구해도 된다.
선택부(28)는, 조건 판단부(26)에서 판단되어 얻어진 입체 피사체(18)의 촬영시의 조명 조건, 예를 들면, 조명 기하학 조건 및 조명광질 조건 등에 의거하여, 그 조명 조건에 해당하는 입체색 프로파일을 데이터베이스(24)로부터 선택하기 위한 것이다.
예를 들면, 데이터베이스(24)에, 전술한 표 1 및 표 2에 나타내는 바와 같이, 조명 조건의 관리 항목의 조합(조명 각도(θ), 조명 거리(a), 플래시의 온/오프)에 따라 입체색 프로파일이 저장되어 있는 경우에는, 선택부(28)는, 조건 판단부(26)에서 판단된 조명 조건의 관리 항목의 조합(조명 각도(θ), 조명 거리(a), 플래시의 온/오프)에 해당하는 입체색 프로파일을 선택한다. 예를 들면, 조명 조건이, 실내 A의 실내등이 형광등이며, 조명 각도(θ)가 30°이고, 플래시 온이며, 조명 거리(a)가 30㎝인 경우에는, 데이터베이스(24) 내의 표 1에서 해당하는 입체색 프로파일 P5를 선택한다.
또, 조명 기하학 조건이나 조명광질 조건 등의 조명 조건에 해당하는 적절한 입체색 프로파일이 없는 경우에는, 가까운 조명 조건의 복수의 입체색 프로파일로부터, 예를 들면, 유사한 복수의 조명 조건, 바람직하게는 전후의 조명 조건에 대응하는 복수의 입체색 프로파일로부터 보간해도 된다.
예를 들면, 전술한 표 1 및 표 2에 나타내는 경우와 같이, 거리 20㎝에 상당하는 것이 없는 경우에는, 15㎝에 해당하는 것과 30㎝에 해당하는 것으로부터 보간 해서 근사의 입체색 프로파일을 작성할 수 있다.
색변환부(30)는, 선택부(28)에서 선택된 입체색 프로파일에 의거하여, 촬영부(12)에 의한 입체 피사체(18)의 촬영 화상의 RGB 화상 데이터를 측색값(측색 화상 데이터), 예를 들면, XYZ 측색값(XYZ 화상 데이터)으로 색변환하기 위한 것이다.
또, 색변환부(30)에 의해 색변환해서 얻어진 변환 측색값은, 표준 표색계의 XYZ 측색값(XYZ 화상 데이터)에 한정되지 않고, 측색값이면, 어떠한 측색값이어도 되고, 예를 들면, La*b* 측색값, Lu*v* 측색값 등이어도 된다.
화상 출력부(32)는, 색변환부(30)에서 색변환된 입체 피사체(18)의 측색 화상, 예를 들면 XYZ 측색 화상을 출력하기 위한 것이다.
본 발명의 제 1 실시형태에 따른 색변환 장치, 및 이것을 사용하는 카메라 시스템은, 기본적으로 이상과 같이 구성된다.
또, 상기 제 1 실시형태에서는, 입체 레퍼런스(20)나, 실물의 인간의 치아 등의 입체 피사체(18)를 디지털 카메라(16)로 촬영했을 때에, 촬영 화상에 경면 광택 성분이 많이 포함되어 있는 경우, 경면 광택 성분이 포함되는 경면 광택 영역은, 고휘도 영역, 또는 고명도 영역이 되기 때문에, 이들 고휘도 또는 고명도 영역을 포함하는 촬상 화상의 화상 데이터를 사용해서, 색변환 장치(14)에 의해 색변환 등을 포함하는 여러 해석을 행하면, 입체 레퍼런스(20)나, 입체 피사체(18)의 색예측의 정밀도가 저하될 우려가 있다.
이러한 경우에는, 입체 레퍼런스(20)로서, 여러 경사 각도를 갖는 곡면으로 이루어지는 입체물이나, 여러 경사 각도를 갖는 복수의 평면을 갖는 다면체 등의 입체물을 사용해서, 입체 레퍼런스(20)의 촬영 화상의 휘도 분포(명도 분포)에 의거하여, 촬영 화상 중의 경면 광택 영역이 제외되는 해석 영역을 미리 설정해 두고, 입체 레퍼런스(20)나, 입체 피사체(18)의 촬상 화상의 해석을 미리 설정된 해석 영역에서 색변환 등을 포함하는 여러 해석을 행함으로써, 색예측의 정밀도를 저하시키지 않고, 색예측을 고정밀하게 유지하는 것이 바람직하다.
이러한 입체 레퍼런스(20)를 사용한 해석 영역의 설정은, 이하와 같은 설정 플로에 의해 행하는 것이 바람직하다.
우선, 사전 준비로서, 입체 레퍼런스(20)의 곡률 및/또는 경사각을 미리 계측한다. 이때, 도 11의 (A) 및 (B)에 나타내는 난형의 입체 레퍼런스(20a)의 경우에는, 곡면의 곡률 또는 곡면을 이산적으로 보았을 때의 면의 경사각을 계측하는 것이 바람직하다. 한편, 도 11의 (C)에 나타내는 다면체의 입체 레퍼런스(20b)의 경우에는, 각 면의 경사각을 계측하는 것이 바람직하다.
다음으로, 촬영 조건에 가까운 조건에서 여러 각도에서 촬영한 입체 레퍼런스(20)의 반사광 분포(휘도 분포)를 계측한다.
전술한 바와 같이, 입체 레퍼런스(20), 광원(22) 및 디지털 카메라(16)의 광학적인 기하학적 배치에서, 입체 레퍼런스(20)가, 광원(22)으로부터의 출사광을 직접 디지털 카메라(16)에 입사시키도록 반사하는 반사면이 되는 경사면을 가질 때, 예를 들면, 다면체가 당해 경사면이 되는 평면 또는 곡면을 적어도 가질 때의 입체 레퍼런스(20)의 경사면의 경사각을 0°로 하면, 도 12에 나타내는 바와 같이, 입체 레퍼런스(20)의 경사각이 0°인 경사면에 있어서의 반사광 강도가 가장 높고, 경사각이 커질수록 반사광 강도는 저하된다.
이 때문에, 이어서, 이들 계측 결과, 즉 입체 레퍼런스(20)의 곡률 및/또는 경사각의 계측 결과, 및 입체 레퍼런스(20)의 반사광 분포의 계측 결과로부터, 반사광 강도가 지나치게 높아지지 않는, 곡률 및/또는 경사각의 특정 범위를 해석 범위로서 설정하고, 데이터베이스(24)에 등록·저장해 둔다. 물론, 입체 레퍼런스(20)에 대한 입체색 프로파일의 작성에 있어서는, 해석 범위의 촬영 화상 데이터만이 사용되는 것이 바람직하다. 이렇게 해서, 작성된 입체색 프로파일이 데이터베이스(24)에 저장된다.
또, 예를 들면 도 12에 나타내는 바와 같은, 치아 등의 입체 피사체(18)에 대한 입체 레퍼런스(20)의 경우에는, 해석 범위로서 설정되는 경사각의 범위는, -180°~-5° 및 5°~180°인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 -180°~-10° 및 10°~180°로 하는 것이 좋다.
다음으로, 본 촬영에서, 촬상한 치아 등의 입체 피사체(18)의 화상의 반사광 분포(휘도 분포)를 취득한다. 예를 들면, 도 13의 (A)에 나타내는 바와 같이, 입체 피사체(18)에서, 2개의 영역 18a 및 18b가 경면 광택이 발생하고 있는 개소이며, 나머지 영역은, 경면 반사는 발생하고 있지 않은 것으로 한다.
다음으로, 취득된 촬영 화상의 반사광 분포와, 데이터베이스(24)에 등록된 곡률 및/또는 경사각의 특정 범위와 반사광 분포의 관계를 대조하고, 해석 범위에 미리 지정한, 곡률 및/또는 경사각의 부분만을 해석 영역으로서 설정한다. 즉, 도 13의 (B)에 나타내는 입체 피사체(18)의 촬영 화상(48)에서, 입체 피사체(18)의 2개의 경면 광택 영역(18a 및 18b)에 대응하는 영역(48a 및 48b)은, 해석 범위로부터 제외되고, 사선의 영역(48c)만이 해석 영역으로서 설정된다.
또, 이렇게 해서 설정된 입체 피사체(18)의 촬영 화상의 해석 영역 내의 RGB 화상 데이터만이, 색변환부(30)에서 사용된다. 그 결과, 색예측을 고정밀하게 행할 수 있다.
또, 본 발명에서는, 곡률 및/또는 경사각의 특정 범위를 해석 범위로서 설정하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 미리, 전술한 입체 레퍼런스(20)의 반사광 분포(휘도)의 계측 결과로부터, 이 반사광 분포의 특정 임계값(휘도)을 초과하는 부분을 경면 광택 성분으로서 설정하여, 데이터베이스(24)에 등록해 두고, 본 촬영에서 얻어진 치아 등의 입체 피사체(18)의 화상의 반사광 분포로부터, 입체 피사체(18)의 영역이며, 또한, 특정 임계값(휘도)을 해석 대상이 되는 해석 영역으로 해도 된다.
도 1에 나타내는 카메라 시스템(10)은, 촬영시의 조명 조건(조명 기하학 조건, 조명광질 조건)에 따른 입체 레퍼런스(20)의 촬영 화상의 RGB 화상 데이터와 입체 레퍼런스(20)의 기준 측색값의 변환 관계를 규정하는 입체색 프로파일을 사용해서, 입체 피사체(18)의 촬영 화상의 측색 화상으로 변환해서 출력하는 것이지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, RGB 화상 데이터와 측색값의 변환 관계를 규정하는 평면색 프로파일과, 근사색 입체 레퍼런스의 기준 측색값과 근사색 입체 레퍼런스의 촬영시의 조명 조건(조명 기하학 조건, 조명광질 조건)의 변환 관계를 규정하는 입체색 보정 프로파일을 사용해서, 입체 피사체(18)를 촬영부(12)에서 촬영해서 얻어진 촬영 화상의 측색 화상으로 변환해서 출력하는 카메라 시스템이어도 된다.
도 5는, 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 색변환 장치를 사용하는 카메라 시스템의 구성의 일례를 모식적으로 나타내는 블록도이다. 도 6은, 도 5에 나타내는 카메라 시스템의 촬영부 및 촬영 대상의 입체 피사체 그리고 평면색표 및 기준색 입체물의 일례를 모식적으로 나타내는 모식도이다.
도 5에 나타내는 카메라 시스템(50)은, 도 1에 나타내는 카메라 시스템(10)과, 입체 레퍼런스(20) 대신에, 평면색표(60) 및 근사색 입체 레퍼런스(62)를 사용하는 점, 데이터베이스(24), 선택부(28) 및 색변환부(30) 대신에, 각각 데이터베이스(54), 선택부(56) 및 색변환부(58)를 사용하는 점에서 상이한 것 이외에는, 동일한 구성을 갖는 것이므로, 동일한 구성 요소에는 동일한 번호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 카메라 시스템(50)은, 입체 피사체(18)를 촬영해서 3색의 화상 데이터를 취득하는 촬영부(12)와, 촬영부(12)에서 취득된 화상 데이터를 측색값으로 색변환하는 색변환 장치(52)를 갖는다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 촬영부(12)는, 디지털 카메라(16)와, 디지털 카메라(16)에 의한 촬영시에 입체 피사체(18)나, 평면색표(60) 및 기준색 입체물인 1개 이상의, 바람직하게는 복수의 근사색(또는 유사색) 입체 레퍼런스(62) 등의 피사체에 조명광을 조사하는 촬영 광원(22)을 구비한다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 색변환 장치(52)는, 미리 기준 측색값이 부여된, 하나 이상의 근사색 입체 레퍼런스(62)에 대해서, 촬영부(12)에 의한 복수의 조명 조건에 따라 각각 구해진 측색값이 관련지어진 복수의 입체색 보정 프로파일, 및 미리 기준 측색값이 부여된 복수의 평면색표(60)를 촬영부(12)의 디지털 카메라(16)로 촬영해서 얻어진 RGB 화상 데이터와 평면색표(60)의 기준 측색값으로부터 산출된 변환 관계를 나타내는 1개의 평면색 프로파일을 저장하는 데이터베이스(DB)(54)와, 촬영부(12)에 의한 촬영시에 입체 피사체(18)를 조명하는 조명 조건을 판단하는 조건 판단부(26)와, 데이터베이스(24)로부터 입체 피사체(18)의 촬영시의 조명 조건에 의거하여 대응하는 입체색 보정 프로파일을 선택하는 선택부(56)와, 데이터베이스(54)에 저장된 1개의 평면색 프로파일, 및 선택부(28)에서 선택된 입체색 보정 프로파일에 의거하여, 촬영부(12)에 의한 입체 피사체(18)의 촬영 화상의 RGB 화상 데이터를 측색값, 예를 들면, XYZ 측색값으로 색변환하는 색변환부(58)와, 색변환부(58)에서 색변환된 입체 피사체(18)의 측색 화상, 예를 들면 XYZ 측색 화상을 출력하는 화상 출력부(32)를 갖는다.
도 6에 나타내는 평면색표(60)는, 도 2에 나타내는 입체 레퍼런스(20)와 마찬가지로 기준 측색값(평면 기준색)이 부여된 복수의 색, 바람직하게는 상이한 1차 독립한 3색 이상의 색, 도시예에서는, 마찬가지로 8색의 색을 갖는 평면색표이다. 평면색표(60)는, 기준 측색값이 부여된 복수의 색을 갖는 평면색표이면, 특별히 제한적이지 않고, 종래 공지의 평면색표를 사용할 수 있지만, 그 중의 한 색은, 촬영 대상인 입체 피사체(18)와 유사한 색(근사색)인 것이 바람직하고, 또한, 미리 부여하는 기준 측색값(평면 기준색)은, 입체 피사체(18)에 적합한 색종을 선택하면 더욱 좋다.
또한, 근사색 입체 레퍼런스(이하, 간단히 입체 레퍼런스라 함)(62)는, 복수개 있어도, 기준 측색값이 부여된 색이, 촬영 대상의 입체 피사체(18)와 유사한 색(근사색)인 점을 제외하면, 도 2에 나타내는 입체 레퍼런스(20)와 동일하므로, 그 상세한 설명은 생략한다.
또, 본 실시형태에서는, 입체 레퍼런스(62)는, 입체 피사체(18)와 함께 촬영된다.
색변환 장치(52)는, RGB 화상 데이터와 측색값의 변환 관계를 규정하는 평면색표(60)와, 입체 레퍼런스(62)의 기준 측색값과 입체 레퍼런스(62)의 촬영시의 조명 조건(조명 기하학 조건, 조명광질 조건)의 변환 관계를 규정하는 입체색 보정 프로파일을 사용해서, 입체 피사체(18)를 촬영 화상의 측색 화상으로 변환해서 출력하는 색변환 장치이다.
색변환 장치(52)의 데이터베이스(54)는, 복수의 입체색 보정 프로파일을 저장하는 것이지만, 도시예에서는, RGB 화상 데이터와 기준 측색값으로부터 산출된 변환 관계를 나타내는 1개의 평면색 프로파일도 저장하고 있다. 이렇게, 복수의 입체색 보정 프로파일, 및 1개의 평면색 프로파일은, 동일한 데이터베이스(54)에 저장되는 것이 바람직하다.
그러나, 이 평면색 프로파일은, 1개이며, 데이터베이스(54)에 저장되는 것에 한정되지 않고, 어느 메모리에 기억되는 것이어도 되지만, 후술하는 색변환부(58)에서 사용되는 것이므로, 색변환부(58) 내의 메모리에 기억되는 것도 바람직하다.
본 실시형태에서는, 입체색 보정 프로파일이 입체 레퍼런스(62)를 사용해서, 조명 조건(조명 기하학 조건, 조명광질 조건), 예를 들면, 그 조명 각도(측정 각도) 등에 따라, 전술한 제 1 실시형태와 마찬가지로 작성되어 있다.
또, 입체색 보정 프로파일은, 입체 피사체(18)와 유사색인 입체 레퍼런스(62)로부터 얻어지는 것이며, 유사색인 점에서 상이한 것 이외에는 동일한 프로파일이 된다. 복수의 조명 조건(조명 기하학 조건, 조명광질 조건)에 따라 구해지는 입체색 보정 프로파일의 수, 즉 1세트의 입체색 보정 프로파일의 수는, 도 2에 나타내는 입체 레퍼런스(20)에 있어서의 수와 마찬가지로 하는 것이 좋다. 그러나, 준비해야 하는 입체 레퍼런스(62)의 수는, 도시예에서는 3개이며, 도 2에 나타내는 입체 레퍼런스(20)의 수 8개에 비해 적게 할 수 있으므로, 데이터베이스(54)에 저장되는 입체색 보정 프로파일의 세트수는, 당연히 적게 할 수 있고, 입체색 보정 프로파일의 전체수도 적게 할 수 있다.
선택부(56)는, 조건 판단부(26)에서 판단되어 얻어진 입체 피사체(18)의 촬영시의 조명 조건, 예를 들면, 조명 기하학 조건 및 조명광질 조건 등에 의거하여, 그 조명 조건에 해당하는 입체색 보정 프로파일을 데이터베이스(54)로부터 선택하기 위한 것이다.
예를 들면, 전술한 표 1 및 표 2에 나타내는 프로파일 P1~P24가, 조명 조건의 관리 항목의 조합(조명 각도(θ), 조명 거리(a), 플래시의 온/오프)에 따른 입체색 보정 프로파일이라고 하면, 이들 입체색 보정 프로파일 P1~P24는, 데이터베이스(54)에 저장된다. 이 경우에는, 선택부(56)는, 조건 판단부(26)에서 판단된 조명 조건의 관리 항목의 조합(조명 각도(θ), 조명 거리(a), 플래시의 온/오프)에 해당하는 입체색 프로파일을 선택한다. 예를 들면, 조명 조건이, 실내 A의 실내등이 전구(백열등)이며, 조명 각도(θ)가 0°이고, 플래시 오프이며, 조명 거리(a)가 15㎝인 경우에는, 데이터베이스(54) 내의 표 1에서 해당하는 입체색 프로파일 P19를 선택하게 된다고 할 수 있다.
또, 조명 기하학 조건이나 조명광질 조건 등의 조명 조건에 해당하는 적절한 입체색 보정 프로파일이 없는 경우는, 입체색 프로파일의 경우와 마찬가지로, 가까운 조명 조건의 복수의 입체색 보정 프로파일로부터, 예를 들면, 유사한 복수의 조명 조건, 바람직하게는 전후의 조명 조건에 대응하는 복수의 입체색 보정 프로파일로부터 보간해도 된다.
예를 들면, 전술한 표 1 및 표 2에 나타내는 경우와 같이, 거리 20㎝에 상당하는 것이 없는 경우에는, 15㎝에 해당하는 것과 30㎝에 해당하는 것으로부터 보간 해서 근사의 입체색 보정 프로파일을 작성할 수 있다.
색변환부(58)는, 데이터베이스(54)에 저장되어 있는 1개의 평면색 프로파일, 및 선택부(56)에서 선택된 입체색 보정 프로파일에 의거하여, 촬영부(12)에 의한 입체 피사체(18)의 촬영 화상의 RGB 화상 데이터를 측색값(측색 화상 데이터), 예를 들면, XYZ 측색값(XYZ 화상 데이터)으로 색변환하기 위한 것이다.
여기에서, 색변환부(58)는, 평면색 프로파일, 및 입체색 보정 프로파일에 의거하는 색변환을 이하의 2가지 방식에 의해 행할 수 있다.
도 7의 (A)에 나타내는 색변환부(58a)는, 평면색 프로파일에 의거하여, 촬영부(12)에 의한 입체 피사체(18)의 촬영 화상의 RGB 화상 데이터를 측색값(측색 화상 데이터)으로 평면색 변환을 행하는 평면색 변환부(64)와, 평면색 변환부(64)에서 평면색 변환이 행해진 촬영 화상의 측색값(XYZ 측색 화상 데이터)에 대해서, 선택부(56)에서 선택된 입체색 보정 프로파일에 의거하여, 입체색 보정을 행하는 입체색 보정부(66)를 갖는다. 즉, 이 색변환부(58a)에서는, 앞서, 평면색 변환부(64)에서 평면색표(60)에 의거하는 평면색 프로파일을 사용해서 입체 피사체(18)의 촬영 화상의 RGB 화상 데이터를 측색 변환한 후에, 입체색 보정부(66)에서 입체 피사체(18)에의 조명 조건에 따른 입체색 보정 프로파일을 사용해서, 측색값(측색 화상 데이터)으로, 입체 화상으로서의 색보정을 행하여, 정밀하게 색변환된 측색값(측색 화상 데이터)을 얻는 것이다.
한편, 도 7의 (B)에 나타내는 색변환부(58b)는, 미리 작성되어 있는 평면색 프로파일 및 선택부(56)에서 선택된 입체색 보정 프로파일로부터, 도 1에 나타내는 제 1 실시형태의 카메라 시스템(10)에서 사용하는 것과 동일한 입체색 프로파일을 작성하는 입체색 프로파일 작성부(68)와, 입체색 프로파일 작성부(68)에서 작성된 입체색 프로파일에 의거하여, 촬영부(12)에 의한 입체 피사체(18)의 촬영 화상의 RGB 화상 데이터를 측색값(측색 화상 데이터)으로 입체색 변환을 행하는 입체색 변환부(70)를 갖는다. 즉, 이 색변환부(58b)에서는, 앞서, 입체색 프로파일 작성부(68)에서, 평면색표(60)에 의거하는 평면색 프로파일과 선택부(56)에서 선택된 입체색 보정 프로파일로부터 입체색 프로파일을 작성한 후에, 도 1에 나타내는 제 1 실시형태의 카메라 시스템(10)과 마찬가지로, 입체색 변환부(70)에서, 촬영부(12)에 의한 입체 피사체(18)의 촬영 화상의 RGB 화상 데이터를 한꺼번에 측색값(측색 화상 데이터)으로 색변환하는 것이다. 따라서, 입체색 변환부(70)는, 도 1에 나타내는 색변환부(30)와 완전히 동일한 구성을 갖는다.
본 발명의 제 2 실시형태에 따른 색변환 장치, 및 이것을 사용하는 카메라 시스템은, 기본적으로 이상과 같이 구성된다.
또, 전술한 도 1 및 도 5에 나타내는 카메라 시스템(10 및 50)은, 입체 레퍼런스(20 또는 62)로서, 인간의 치아와 유사한, 반투명성, 광산란성 및 유백색의 색감 중 적어도 1개, 바람직하게는, 전부를 구비하고 있는 입체색 레퍼런스(기준색 입체물)를 사용하는 경우에는, 인간의 치아를 입체 피사체(18)로 하는 치과 카메라 시스템으로서 사용할 수 있다.
또한, 입체 레퍼런스(20 또는 62)로서, 인간의 피부나 체표와 유사한, 반투명성 또는 불투명성, 광산란성, 및 유백색 또는 체표색의 색감 중 적어도 1개, 바람직하게는, 전부를 구비하고 있는 입체색 레퍼런스(기준색 입체물)를 사용하는 경우에는, 이 카메라 시스템(10 및 50)에 대해서, 인간의 얼굴 등을 소정의 피사체 거리로 고정하는 지그를 설치함으로써, 인간의 피부나 체표를 입체 피사체(18)로 하는 체표 계측(진단) 카메라 시스템으로서 사용할 수 있다. 또, 체표 계측 카메라 시스템에서 입체색 레퍼런스로서 인공 피부나 인공 유방을 사용할 수도 있다.
또한, 입체 레퍼런스(20 또는 62)로서, 인간의 식도 내벽 등과 같은 인간의 체강 내벽과 유사한, 반투명성 또는 불투명성, 광산란성, 및 색감을 구비하고 있는 입체색 레퍼런스(기준색 입체물)를 사용하는 경우에는, 이 카메라 시스템(10 및 50)의 촬영부(12)를, 조명 라이트 가이드를 구비하는 내시경 촬영부에 적용함으로써, 인간의 체강 내벽을 입체 피사체(18)로 하는 내시경 카메라 시스템으로서 사용할 수 있다.
그런데, 본 발명의 카메라 시스템(10 및 50)에서 대상으로 하는 입체 피사체(18)는, 전술한 바와 같이, 전체적인 입체 구조 외에, 표면에 텍스처라 하는 미소한 입체 구조를 갖는 것이 많다. 예를 들면, 인간의 피부나 체표의 모공이나 주름은, 피부(체표) 표면으로부터 오목한 입체 구조이며, 오목한 에지 부분은, 표면과는 상이한 피사체 각도를 갖고 있다.
따라서, 표면의 텍스처의 특징에 의해 검출되는 모공이나 주름 등의 미소한 입체 구조의 오목한 에지 부분에 상당하는 각도의 입체색 프로파일을 적용함으로써, 세부의 미소한 입체 구조에 대해서도 정밀한 색재현이 가능하다. 이렇게 해서, 입체 피사체(18)의 세부의 요철 부분의 색재현성을 높이고, 요철감을 얻을 수도 있다.
이러한 세부의 미소한 입체 구조에 대해서 적용되는 입체색 프로파일은, 전체적인 입체 구조에 대응하는 입체 레퍼런스(20이나 62)를 소정의 조명 조건에서 디지털 카메라(16)에 의해 촬영해서 미리 구해진, 전체적인 입체 구조에 대해서 적용되는 입체색 프로파일이어도 되고, 이 입체색 프로파일에 의거해서 미소한 입체 구조에 대응하도록 수정된 입체색 프로파일이어도 되지만, 전체적인 입체 구조에 대해서 적용되는 입체색 프로파일과 달리, 미소한 입체 구조에 대응하는 입체 레퍼런스(20이나 62)를 소정의 조명 조건에서 디지털 카메라(16)에 의해 촬영해서 미리 구해진 미소한 입체 구조 전용 입체색 프로파일인 것이 바람직하다.
또, 본 발명에서는, 입체 피사체(18)의 세부의 요철감을 적절히 재현하기 위해서, 미소한 입체 구조인 요철 부분을 포함하는 입체 피사체(18)의 일부만을 대상으로 해서 본 발명의 색변환을 행해도 되지만, 입체 피사체(18)의 전체적인 입체 구조를 대상으로 해서 본 발명의 색변환을 행함과 함께, 그 일부의 요철 부분의 미소한 입체 구조도 대상으로 해서 본 발명의 색변환을 행하는 것이 바람직하다.
또한, 도 1 및 도 5에 나타내는 카메라 시스템(10 및 50)에서는, 촬영부(12)에서 촬영된 입체 피사체(18)의 촬영 화상 데이터를, 바람직하게는, 경면 광택 영역을 제외한 해석 영역 내의 화상 데이터만을, 선택부(28 또는 56)에서 선택된 입체색 프로파일에 의거하여, 색변환부(30)에서 측색값으로 변환하여, 측색 화상(예를 들면, XYZ 화상 데이터)으로서 화상 출력부(32)에 출력하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 측색 화상에 추가해서, 입체 피사체(18)의 광택감을 구하고, 소정의 지표(예를 들면, 수치)로서 출력하도록 해도 된다.
도 8 및 도 9는, 각각 본 발명의 제 3 실시형태 및 제 4 실시형태에 따른 색변환 장치를 사용하는 카메라 시스템의 구성의 일례를 모식적으로 나타내는 블록도이다.
도 8에 나타내는 카메라 시스템(10a)은, 도 1에 나타내는 카메라 시스템(10)과, 색변환부(30)와 화상 출력부(32) 사이에, 광택 판단부(72)를 갖고 있는 점을 제외하고, 동일한 구성을 갖는 것이며, 도 9에 나타내는 카메라 시스템(50a)은, 도 5에 나타내는 카메라 시스템(50)과, 색변환부(58)와 화상 출력부(32) 사이에, 광택 판단부(72)를 갖고 있는 점을 제외하고, 동일한 구성을 갖는 것이므로, 동일한 구성 요소에는 동일한 번호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다.
도 8에 나타내는 바와 같이, 카메라 시스템(10a)은, 입체 피사체(18)를 촬영해서 3색의 화상 데이터를 취득하는 촬영부(12)와, 촬영부(12)에서 취득된 화상 데이터를 측색값으로 색변환하는 색변환 장치(14a)를 갖는다.
동 도면에 나타내는 색변환 장치(14a)는, 데이터베이스(DB)(24)와, 조건 판단부(26)와, 선택부(28)와, 색변환부(30)와, 광택 판단부(72)와, 화상 출력부(32)를 갖는다.
여기에서, 도 8에 나타내는 카메라 시스템(10a)의 촬영부(12)와, 색변환 장치(14a)의 데이터베이스(DB)(24), 조건 판단부(26), 선택부(28), 및 색변환부(30)는, 도 1에 나타내는 카메라 시스템(10)의 촬영부(12)와, 색변환 장치(14)의 데이터베이스(DB)(24), 조건 판단부(26), 선택부(28), 및 색변환부(30)와, 완전히 동일하므로, 그 설명은 생략한다.
도 9에 나타내는 바와 같이, 카메라 시스템(50a)은, 입체 피사체(18)를 촬영해서 3색의 화상 데이터를 취득하는 촬영부(12)와, 촬영부(12)에서 취득된 화상 데이터를 측색값으로 색변환하는 색변환 장치(52a)를 갖는다.
동 도면에 나타내는 색변환 장치(52a)는, 데이터베이스(DB)(54)와, 조건 판단부(26)와, 선택부(56)와, 색변환부(58)와, 광택 판단부(72)와, 화상 출력부(32)를 갖는다.
여기에서, 도 9에 나타내는 카메라 시스템(50a)의 촬영부(12)와, 색변환 장치(52a)의 데이터베이스(DB)(54), 조건 판단부(26), 선택부(56), 및 색변환부(58)는, 도 5에 나타내는 카메라 시스템(50)의 촬영부(12)와, 색변환 장치(52)의 데이터베이스(DB)(54), 조건 판단부(26), 선택부(56), 및 색변환부(58)와, 완전히 동일하므로, 그 설명은 생략한다.
도 8 및 도 9에 나타내는 광택 판단부(72)는, 각각 색변환부(30 및 58)에서 색변환된 입체 피사체(18)의 측색 화상, 예를 들면 XYZ 측색 화상의 측색 화상 데이터를 수취하고, 측색 화상 데이터에 의거하여 입체 피사체(18)의 광택감을 구하는 것이다.
화상 출력부(32)는, 이렇게 해서 광택 판단부(72)에서 얻어진 광택감을, 색변환부(30 또는 58)에서 얻어진 측색 화상(XYZ 측색 화상)과 함께 출력한다.
광택 판단부(72)에서 구해지는, 입체물 피사체(18)의 광택감을 결정짓는 큰 요소, 즉 광택 요소는, 2가지 있다. 첫 번째 광택 요소는, 피사체의 반사율, 즉 명도 그 자체와, 두 번째 광택 요소는, 주위 환경으로부터 찍힌 사상, 예를 들면 광원의 사상의 선명도이다.
첫 번째 명도는, XYZ 측색 화상의 측색 화상 데이터(XYZ)로부터 얻을 수 있다. 즉, 휘도 Y값 또는 측색 화상 데이터(XYZ)로부터 계산되는 L*값이고, 밝기(명도)를 판단할 수 있다.
두 번째 사상 선명도는, 입체물 피사체(18)에 사상된 광원상의 윤곽의 선명성(선명도)으로부터 판단할 수 있다. 윤곽이 샤프하면 광택감이 높고, 윤곽이 흐리면 광택감이 낮다고 판단할 수 있다. 예를 들면, 간단한 예에서는, 도 10의 (A) 및 (B)에 나타내는 바와 같이, 입체물 피사체(18)의 휘도(Y값) 화상을, 소정의 제 1 휘도(Y1) 이상의 광원 사상 영역(74)과, 제 1 휘도(Y1)보다 작은 소정의 제 2 휘도(Y2) 이하의 광원이 사상되어 있지 않은 비사상 영역(76)과, 제 1 휘도(Y1)보다 작고 제 2 휘도(Y2)보다 큰 휘도(Y1>Y>Y2)의 중간값의 블러 영역(blur region; 78)의 3개로 3치화했을 때에, 중간값의 블러 영역(78)의 크기(영역폭)이 좁으면(작으면) 광택감이 높고, 넓으면(크면) 광택감이 낮다고 판단된다.
또, 광원상이 사상되는 위치는, 입체물 피사체(18)의 주요 부분으로부터 벗어나 있을 필요가 있다. 촬영상의 제약에 의해, 광원상이 사상되는 위치를 입체물 피사체(18)의 주요 부분으로부터 분리하는 것이 곤란한 경우에는, 측색 화상과는 별도로 광원을 사상할 수 있는 촬영을 행하는 것이 좋다.
또한, 광택감은, 미리 입체물 피사체(18)에 대해서, 명도, 예를 들면, Y값이나 L*값의 최대값 및 사상 선명도의 최대값(중간값의 블러 영역(78)의 영역폭의 최저값)을 구해 두고, 이들의 명도의 최대값 및 사상 선명도의 최대값의 조합에 대해서, 촬영된 입체물 피사체(18)의 명도(Y값, L*값)와 사상 선명도(중간값의 블러 영역(78)의 영역폭)의 조합으로 나타낼 수 있다. 물론, 양자의 조합을 1개의 수치로 해서 지표화하고, 수치화된 지표로서 구해도 된다.
본 발명은, 도 1에 나타내는 카메라 시스템(10)의 색변환 장치(14)의 처리의 흐름을 색변환 방법으로서 실시할 수 있다.
즉, 본 발명의 제 1 실시형태의 색변환 방법은, 미리, 기준 측색값이 각각 부여된, 복수의 기준색 입체물을 각각 촬영해서 얻어진 화상 데이터와, 이것에 대응하는 기준 측색값으로부터 각각 산출된 복수의 변환 관계가, 기준색 입체물의 촬영에 있어서의 조명 기하학 조건을 포함하는 복수의 조명 조건에 각각 관련지어진, 복수의 입체색 프로파일을 저장하는 데이터베이스를 작성해 두고, 입체 피사체를 촬영해서 화상 데이터를 취득하고, 데이터베이스에 저장된 복수의 입체색 프로파일 중에서, 입체 피사체의 촬영시의 조명 조건에 의거하여, 이 조명 조건에 대응하는 입체색 프로파일을 선택하고, 선택된 입체색 프로파일에 의거하여, 촬영된 입체 피사체의 촬영 화상의 화상 데이터로부터 측색값으로의 색변환을 행함으로써, 실시할 수 있다.
또한, 도 1에 나타내는 카메라 시스템(10)의 색변환 장치(14)에 의해 행해지는 상기 이외의 처리에 대해서도, 모두 색변환 방법으로서 실시할 수 있다.
또한, 본 발명은, 도 8에 나타내는 카메라 시스템(10a)의 색변환 장치(14a)의 모든 처리의 흐름도 색변환 방법으로서 실시할 수 있다.
본 발명은, 도 5에 나타내는 카메라 시스템(50)의 색변환 장치(52)의 처리의 흐름을 색변환 방법으로서 실시할 수 있다.
즉, 본 발명의 제 2 실시형태의 색변환 방법은, 미리, 기준 측색값이 부여된, 입체 피사체의 유사색인 1색 이상의 기준색 입체물에 대해서, 촬영시에 있어서의 조명 기하학 조건을 포함하는 복수의 조명 조건이 관련지어진 복수의 입체색 보정 프로파일을 저장하는 데이터베이스를 작성해 두고, 입체 피사체를 촬영해서 화상 데이터를 취득하고, 입체 피사체의 촬영시의 조명 조건에 의거하여, 데이터베이스에 저장된 복수의 입체색 보정 프로파일 중에서, 대응하는 입체색 보정 프로파일을 선택하고, 미리 기준 측색값이 부여된 복수의 평면색표를 촬영해서 얻어진 화상 데이터와, 기준 측색값으로부터 산출된 변환 관계, 및 선택된 입체색 보정 프로파일에 의거하여, 촬영된 입체 피사체의 촬영 화상의 화상 데이터로부터 측색값으로의 색변환을 행함으로써, 실시할 수 있다.
또한, 도 5에 나타내는 카메라 시스템(50)의 색변환 장치(52)에 의해 행해지는 상기 이외의 처리에 대해서도, 모두 색변환 방법으로서 실시할 수 있다.
또한, 본 발명은, 도 9에 나타내는 카메라 시스템(50a)의 색변환 장치(52a)의 모든 처리의 흐름도 색변환 방법으로서 실시할 수 있다.
또, 전술한 각 색변환 방법은, 색변환 프로그램을 실행함으로써 컴퓨터 상에서 처리할 수 있다.
예를 들면, 본 발명의 색변환 프로그램은, 전술한 각 색변환 방법의 각 스텝을 컴퓨터, 구체적으로는 그 CPU에 행하게 하는 순서를 갖는 것이다. 이들 순서로 이루어지는 프로그램은, 1개 또는 복수의 프로그램 모듈로서 구성되어 있어도 된다.
이들 컴퓨터가 실행하는 순서로 이루어지는 색변환 프로그램은, 컴퓨터 또는 서버의 메모리(기억 장치) 내에 기억되는 것이어도 되며, 기록 매체에 기억되는 것이어도 되고, 실행시에, 당해 컴퓨터(CPU) 또는 다른 컴퓨터에 의해, 메모리 또는 기록 매체로부터 판독되어 실행되는 것이다. 따라서, 본 발명은, 상기 색변환 방법을 컴퓨터에 실행시키기 위한 색변환 프로그램을 기억한 컴퓨터에 판독 가능한 메모리 또는 기록 매체여도 된다.
이상, 본 발명에 따른 카메라 시스템, 치과 카메라 시스템, 체표 계측(진단)카메라 시스템, 색변환 장치, 색변환 방법, 색변환 프로그램, 및 기억 매체에 대해서 상세하게 설명했지만, 본 발명은, 이상의 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서, 각종 개량이나 변경을 행해도 된다.
10, 10a, 50, 50a: 카메라 시스템
12: 촬영부
14, 14a, 52, 52a: 색변환 장치
16: 디지털 카메라
18, 18a, 18b: 입체 피사체
20, 62: 입체 레퍼런스(기준색 입체물)
22: 촬영 광원(광원)
24, 54: 데이터베이스(DB)
26, 26a, 26b, 26c, 26d: 조건 판단부
28, 56: 선택부
30, 58, 58a, 58b: 색변환부
32: 화상 출력부
34: 태그 정보 취득부
36: 화상 해석부
38: 지정 정보 입력부
40: 조건 리스트 참조부
42: 조건 리스트 데이터베이스(DB)
44: 정보 취득부
46: 조건 취득부
60: 평면색표
64: 평면색 변환부
66: 입체색 보정부
68: 입체색 프로파일 작성부
70: 입체색 변환부
72: 광택 판단부
12: 촬영부
14, 14a, 52, 52a: 색변환 장치
16: 디지털 카메라
18, 18a, 18b: 입체 피사체
20, 62: 입체 레퍼런스(기준색 입체물)
22: 촬영 광원(광원)
24, 54: 데이터베이스(DB)
26, 26a, 26b, 26c, 26d: 조건 판단부
28, 56: 선택부
30, 58, 58a, 58b: 색변환부
32: 화상 출력부
34: 태그 정보 취득부
36: 화상 해석부
38: 지정 정보 입력부
40: 조건 리스트 참조부
42: 조건 리스트 데이터베이스(DB)
44: 정보 취득부
46: 조건 취득부
60: 평면색표
64: 평면색 변환부
66: 입체색 보정부
68: 입체색 프로파일 작성부
70: 입체색 변환부
72: 광택 판단부
Claims (26)
- 입체 피사체를 촬영해서 화상 데이터를 취득하는 촬영부와,
미리 기준 측색값(測色値)이 각각 부여된 복수의 기준색 입체물을, 상기 촬영부에 의해 각각 촬영해서 얻어진 화상 데이터와, 이것에 대응하는 상기 기준 측색값으로부터 각각 산출된 복수의 변환 관계가, 상기 기준색 입체물의 촬영에 있어서의 조명 기하학 조건을 포함하는 복수의 조명 조건에 각각 관련지어진, 복수의 입체색 프로파일(stereoscopic color profiles)을 저장하는 데이터베이스와,
이 데이터베이스에 저장된 상기 복수의 입체색 프로파일 중에서, 상기 입체 피사체의 촬영시의 상기 조명 조건에 의거하여, 이 조명 조건에 대응하는 입체색 프로파일을 선택하는 선택부와,
이 선택부에 의해 선택된 상기 입체색 프로파일에 의거하여, 상기 촬영부에 의해 촬영된 상기 입체 피사체의 촬영 화상의 상기 화상 데이터로부터 측색값으로의 색변환을 행하는 색변환부를 갖는 것을 특징으로 하는 카메라 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 기준색 입체물은, 3색 이상의 기준색 입체물이며,
상기 복수의 입체색 프로파일은, 상기 3색 이상의 기준색 입체물 각각에 대해서, 상기 복수의 조명 조건에 따라 각각 작성되어 있는 카메라 시스템. - 입체 피사체를 촬영해서 화상 데이터를 취득하는 촬영부와,
미리 기준 측색값이 부여된, 상기 입체 피사체의 유사색인 1색 이상의 기준색 입체물에 대해서, 상기 촬영부에 의한 촬영시에 있어서의 조명 기하학 조건을 포함하는 복수의 조명 조건이 관련지어진 복수의 입체색 보정 프로파일을 저장하는 데이터베이스와,
상기 입체 피사체의 촬영시의 상기 조명 조건에 의거하여, 상기 데이터베이스에 저장된 상기 복수의 입체색 보정 프로파일 중에서, 대응하는 입체색 보정 프로파일을 선택하는 선택부와,
미리 기준 측색값이 부여된 복수의 평면색표(planar color charts)를 촬영해서 얻어진 화상 데이터와, 상기 기준 측색값으로부터 산출된 변환 관계, 및 상기 선택부에 의해 선택된 상기 입체색 보정 프로파일에 의거하여, 상기 촬영부에 의해 촬영된 상기 입체 피사체의 촬영 화상의 상기 화상 데이터로부터 측색값으로의 색변환을 행하는 색변환부를 갖는 것을 특징으로 하는 카메라 시스템. - 제 3 항에 있어서,
상기 1색 이상의 기준색 입체물은, 상기 입체 피사체의 상기 유사색인 1색의 기준색 입체물이며,
상기 복수의 입체색 보정 프로파일은, 상기 1색의 기준색 입체물에 대해서, 상기 복수의 조명 조건에 따라 각각 작성되어 있고,
상기 복수의 평면색표는, 3색 이상의 평면색표인 카메라 시스템. - 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 변환 관계는, 평면색 프로파일이며,
상기 색변환부는, 상기 촬영 화상의 상기 화상 데이터를, 상기 평면색 프로파일을 사용해서 상기 촬영 화상의 중간 측색값으로 색변환함과 함께, 색변환된 상기 촬영 화상의 중간 측색값을, 선택된 상기 입체색 보정 프로파일을 사용해서 색보정해서 상기 촬영 화상의 상기 측색값을 작성하는 카메라 시스템. - 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 변환 관계는, 평면색 프로파일이며,
상기 색변환부는, 상기 평면색 프로파일과 선택된 상기 입체색 보정 프로파일을 사용해서 입체색 프로파일을 작성하고, 작성된 상기 입체색 프로파일에 의거하여, 상기 입체 피사체의 촬영 화상의 상기 화상 데이터로부터 상기 촬영 화상의 상기 측색값으로의 색변환을 행하는 카메라 시스템. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기준색 입체물은, 상기 입체 피사체와 동일하거나 유사한, 곡면, 입체 형상, 표면의 요철 형상 및 층 구조, 및 기울기가 상이한 복수의 평면 또는 곡면으로 이루어지는 다면체 중 적어도 1개를 갖고, 상기 입체 피사체의 유사 물질인 입체물로 이루어지는 카메라 시스템. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기준색 입체물에는, 상기 입체 피사체와 유사한, 반투명성, 불투명성, 광산란성, 유백색(乳白色) 및/또는 체표색(體表色)의 색감 중 적어도 1개를 구비하는 기준색 입체물이 포함되는 카메라 시스템. - 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 촬영부는, 디지털 카메라를 구비하고,
상기 조명 기하학 조건은, 광원, 상기 디지털 카메라, 및 상기 입체 피사체 또는 상기 기준색 입체물의 3자의 기하학적 위치 정보를 포함하는 카메라 시스템. - 제 9 항에 있어서,
상기 기준색 입체물은, 기울기가 상이한 복수의 평면 또는 곡면으로 이루어지는 다면체이며,
상기 다면체의 반사 휘도가 높은 평면 또는 곡면에 의거하여 상기 광원의 배치 각도 정보를 해석하고, 상기 조명 기하학 조건으로서 설정하는 카메라 시스템. - 제 10 항에 있어서,
상기 다면체는, 상기 디지털 카메라 및 상기 광원과의 사이의 광학적인 기하학 배치에서, 광원으로부터의 출사광을 직접 상기 디지털 카메라에 입사시키도록 반사하는 반사면이 되는 평면 또는 곡면을 적어도 갖는 카메라 시스템. - 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조명 기하학 조건은, 상기 광원에 의한 상기 입체 피사체 또는 상기 기준색 입체물의 조명 각도 및 조명 거리 중 적어도 1개인 카메라 시스템. - 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 입체 피사체의 상기 촬영시의 상기 조명 조건을 판단하는 조건 판단부를 더 갖고,
상기 선택부는, 상기 조건 판단부에 의해 판단된 상기 조명 조건에 의거하여, 상기 데이터베이스로부터, 상기 조명 조건에 대응하는 입체색 프로파일 또는 입체색 보정 프로파일을 선택하는 카메라 시스템. - 제 13 항에 있어서,
상기 조명 조건은, 상기 조명 기하학 조건에 추가해서, 상기 촬영시의 조명광의 조명광질 조건을 더 포함하고,
상기 조건 판단부는, 상기 조명 기하학 조건 및 상기 조명광질 조건을 판단하는 카메라 시스템. - 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
상기 조건 판단부는, 상기 촬영부로부터 상기 입체 피사체의 촬영시의 부대 정보를 취득하는 부대 정보 취득부, 상기 입체 피사체의 상기 촬영 화상의 화상 해석을 행하는 화상 해석부, 및 미리 설정된 판단 조건 조합 리스트를 구비하는 조건 리스트 참조부 중 적어도 1개를 갖고, 상기 부대 정보 취득부가 취득한 상기 부대 정보, 상기 화상 해석부의 해석 결과, 및 상기 조건 리스트 참조부의 리스트 중의 선택 결과 중 적어도 1개로부터, 상기 조명 조건을 판단하는 카메라 시스템. - 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 색변환부에서 색변환된 상기 입체 피사체의 측색 화상 데이터에 의거하여 상기 입체 피사체의 광택감을 판단하는 광택 판단부를 더 갖는 카메라 시스템. - 제 16 항에 있어서,
상기 광택 판단부는, 상기 입체 피사체의 측색 화상 데이터로부터 구해지는 명도(明度) 및 상기 입체물 피사체에 사상(寫像)된 광원상(光源像)의 선명도(鮮明度)에 의거하여 광택감을 구하는 카메라 시스템. - 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 색변환부에서 색변환된 상기 입체 피사체의 측색 화상 데이터에 의거하여 상기 입체 피사체의 광택감을 판단하는 광택 판단부를 더 갖는 카메라 시스템. - 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기준색 입체물은, 기울기가 상이한 복수의 평면 또는 곡면으로 이루지는 다면체이며,
상기 데이터베이스는, 또한 상기 다면체의 상기 평면의 경사각 및/또는 곡면의 곡률의 계측 결과 및 상기 촬영부에 의해 상기 입체 피사체의 촬영 조건 또는 이것에 유사한 촬영 조건에서의 촬영된 상기 다면체의 반사광 강도(휘도)의 계측 결과로부터 설정된 특정한 상기 평면의 경사각 및/또는 상기 곡면의 곡률을 해석 범위로서 저장해 두는 것이며,
상기 촬영부에 의해 촬영된 상기 입체 피사체의 상기 촬영 화상으로부터 얻어진 반사광 분포를 상기 데이터베이스에 저장되어 있는 상기 해석 범위 내에 미리 지정된 상기 평면의 경사각 및/또는 상기 곡면의 곡률을 갖는 부분만을 해석 영역으로서 설정하고,
상기 색변환부는, 상기 입체 피사체의 상기 촬상 화상의 상기 해석 영역 내의 상기 화상 데이터를 사용해서 색변환을 행하는 카메라 시스템. - 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 기재된 카메라 시스템을 갖고,
상기 입체 피사체는, 인간의 치아이며,
상기 기준색 입체물은, 상기 인간의 치아와 유사한, 반투명성, 광산란성 및 유백색의 색감을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 치과 카메라 시스템. - 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 기재된 카메라 시스템을 갖고,
상기 입체 피사체는, 인간의 피부이며,
상기 기준색 입체물은, 상기 인간의 피부와 유사한, 반투명성 또는 불투명성, 광산란성, 및 유백색 또는 체표색의 색감 중 적어도 1개를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 체표 계측 카메라 시스템. - 미리 기준 측색값이 각각 부여된 복수의 기준색 입체물을, 각각 촬영해서 얻어진 화상 데이터와, 이것에 대응하는 상기 기준 측색값으로부터 각각 산출된 복수의 변환 관계가, 상기 기준색 입체물의 촬영에 있어서의 조명 기하학 조건을 포함하는 복수의 조명 조건에 각각 관련지어진, 복수의 입체색 프로파일을 저장하는 데이터베이스와,
이 데이터베이스에 저장된 상기 복수의 입체색 프로파일 중에서, 상기 입체 피사체의 촬영시의 상기 조명 조건에 의거하여, 이 조명 조건에 대응하는 입체색 프로파일을 선택하는 선택부와,
이 선택부에 의해 선택된 상기 입체색 프로파일에 의거하여, 촬영된 상기 입체 피사체의 촬영 화상의 상기 화상 데이터로부터 측색값으로의 색변환을 행하는 색변환부를 갖는 것을 특징으로 하는 색변환 장치. - 미리 기준 측색값이 부여된 상기 입체 피사체의 유사색인 1색 이상의 기준색 입체물에 대해서, 촬영시에 있어서의 조명 기하학 조건을 포함하는 복수의 조명 조건이 관련지어진 복수의 입체색 보정 프로파일을 저장하는 데이터베이스와,
상기 입체 피사체의 촬영시의 상기 조명 조건에 의거하여, 상기 데이터베이스에 저장된 상기 복수의 입체색 보정 프로파일 중에서, 대응하는 입체색 보정 프로파일을 선택하는 선택부와,
미리 기준 측색값이 부여된 복수의 평면색표를 촬영해서 얻어진 화상 데이터와, 상기 기준 측색값으로부터 산출된 변환 관계, 및 상기 선택부에 의해 선택된 상기 입체색 보정 프로파일에 의거하여, 촬영된 상기 입체 피사체의 촬영 화상의 상기 화상 데이터로부터 측색값으로의 색변환을 행하는 색변환부를 갖는 것을 특징으로 하는 색변환 장치. - 미리 기준 측색값이 각각 부여된 복수의 기준색 입체물을 각각 촬영해서 얻어진 화상 데이터와, 이것에 대응하는 상기 기준 측색값으로부터 각각 산출된 복수의 변환 관계가, 상기 기준색 입체물의 촬영에 있어서의 조명 기하학 조건을 포함하는 복수의 조명 조건에 각각 관련지어진, 복수의 입체색 프로파일을 저장하는 데이터베이스를 작성해 두고,
입체 피사체를 촬영해서 화상 데이터를 취득하고,
상기 데이터베이스에 저장된 상기 복수의 입체색 프로파일 중에서, 상기 입체 피사체의 촬영시의 상기 조명 조건에 의거하여, 이 조명 조건에 대응하는 입체색 프로파일을 선택하고,
선택된 상기 입체색 프로파일에 의거하여, 촬영된 상기 입체 피사체의 촬영 화상의 상기 화상 데이터로부터 측색값으로의 색변환을 행하는 것을 특징으로 하는 색변환 방법. - 미리 기준 측색값이 부여된, 입체 피사체의 유사색인 1색 이상의 기준색 입체물에 대해서, 촬영시에 있어서의 조명 기하학 조건을 포함하는 복수의 조명 조건이 관련지어진 복수의 입체색 보정 프로파일을 저장하는 데이터베이스를 작성해 두고,
상기 입체 피사체를 촬영해서 화상 데이터를 취득하고,
상기 입체 피사체의 촬영시의 상기 조명 조건에 의거하여, 상기 데이터베이스에 저장된 상기 복수의 입체색 보정 프로파일 중에서, 대응하는 입체색 보정 프로파일을 선택하고,
미리 기준 측색값이 부여된 복수의 평면색표를 촬영해서 얻어진 화상 데이터와, 상기 기준 측색값으로부터 산출된 변환 관계, 및 선택된 상기 입체색 보정 프로파일에 의거하여, 촬영된 상기 입체 피사체의 촬영 화상의 상기 화상 데이터로부터 측색값으로의 색변환을 행하는 것을 특징으로 하는 색변환 방법. - 컴퓨터에, 제 24 항 또는 제 25 항에 기재된 색변환 방법의 각 스텝을 순서로 해서 실행시키기 위한 색변환 프로그램.
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