TW202215843A - 圖像解析方法、圖像解析裝置、程式及記錄媒體 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種圖像解析方法、圖像解析裝置、程式及記錄媒體，前述圖像解析方法能夠藉由比色圖表的圖像訊號值精確度良好地推定藉由特定色材發色之對象物的圖像訊號值。在本發明中，獲取藉由特定色材發色之對象物的分光特性，獲取藉由與特定色材不同之色材形成之複數個顏色的比色圖表的各自的分光特性，藉由將複數個比色圖表的各自的分光特性作為變數包含之近似式來近似對象物的分光特性，藉由攝影裝置攝影複數個比色圖表的各自來獲得，針對每個比色圖表獲取與攝影圖像的顏色對應之圖像訊號值，依據獲取之按照比色圖表的圖像訊號值和近似式推定藉由攝影裝置攝影對象物時的圖像訊號值。

Description

圖像解析方法、圖像解析裝置、程式及記錄媒體

本發明係關於一種圖像解析方法、圖像解析裝置、程式及記錄媒體，尤其係關於一種用於推定藉由特定色材發色之對象物的顏色的圖像訊號值之圖像解析方法、圖像解析裝置、程式及記錄媒體。

藉由攝像機等攝影裝置攝影藉由特定色材發色之對象物，從其圖像特定對象物的顏色，有時由與所特定之色有關之資訊特定賦予對象物之能量等。

另一方面，從攝影圖像獲得之資訊、例如RGB（Red Green Blue，紅綠藍）的各色的圖像訊號值能夠依賴於攝影裝置的光譜靈敏度而改變。因此，有必要對攝影某一對象物而獲得之圖像訊號值考慮攝影裝置之間的光譜靈敏度的差異，進行校準等。

在專利文獻1中所記載之裝置（色處理裝置）中，藉由分光測量機的基準機測量斑圖像來獲取基準分光反射率，藉由作為校正對象機之分光測量機製作斑圖像來獲取校正對象分光反射率。並且，依據基準分光反射率針對每個波長生成校正係數，針對每個波長藉由上述校正係數對校正對象分光反射率進行校正。藉此，依據機種之間的光譜靈敏度的差異，能夠高精確度地校正基於校正對象機之分光反射率的測定結果。

[專利文獻1]日本特開2012-142920號公報

如在專利文獻1中所記載之技術，當針對每個校正對象的設備進行校準之情況下，需要針對每個設備攝影對象物，針對每個設備獲取校正之訊號值。但是，若考慮到對象物中所含有之特定色材的耐久性及準備發色之狀態的對象物之工夫等，則很難針對每個設備攝影對象物並且針對每個設備進行校準。

從上述理由考慮到，代替實際對象物使用如印刷油墨等那樣藉由與特定色材不同之色材形成為與對象物相同的顏色之比色圖表。然而，當分光特性在對象物中所含有之色材與用於形成比色圖表之色材之間不同之情況下，從攝影比色圖表之圖像獲得之圖像訊號值有可能與實際對象物的圖像訊號值不同。亦即，即使為攝影作為對象物的代替的比色圖表而獲得之圖像訊號值，亦有不是正確再現對象物的圖像訊號值之訊號值之虞。

因此，本發明係鑑於上述情況而完成者，其課題在於解決以下所示之目的。亦即，本發明的目的在於解決上述以往技術的問題點，並且提供一種能夠藉由比色圖表的圖像訊號值精確度良好地推定藉由特定色材發色之對象物的圖像訊號值之圖像解析方法、圖像解析裝置、程式及記錄媒體。

為了實現上述目的，本發明的圖像解析方法的特徵為具有：第1獲取步驟，獲取藉由特定色材發色之對象物的分光特性；第2獲取步驟，獲取藉由與特定色材不同之色材而形成且顏色互不相同之複數個比色圖表的各自的分光特性；近似步驟，藉由將獲取之複數個比色圖表的各自的分光特性作為變數而包含之近似式來近似獲取之對象物的分光特性；第3獲取步驟，藉由攝影裝置攝影複數個比色圖表的各自來獲得，並且針對每個比色圖表獲取與攝影圖像的顏色對應之圖像訊號值；及推定步驟，依據在第3獲取步驟中獲取之每個比色圖表的圖像訊號值和近似式來推定藉由攝影裝置攝影對象物時的圖像訊號值。 依據本發明的圖像解析方法，使用複數個比色圖表的各自的圖像訊號值，能夠精確度良好且不依賴於攝影裝置的光譜靈敏度而推定藉由攝影裝置攝影對象物時的圖像訊號值。

又，本發明的圖像解析方法中，在近似步驟中，藉由近似式來近似獲取之對象物的分光特性，前述近似式具有複數個由獲取之複數個比色圖表的各自的分光特性及乘以各自的分光特性之係數構成之項，在推定步驟中，將在第3獲取步驟中獲取之每個比色圖表的圖像訊號值中的與各個項對應之圖像訊號值代入到近似式中所包含之複數個項中的每一個，藉此亦可以推定藉由攝影裝置攝影對象物時的圖像訊號值。 在上述構成中，將複數個比色圖表的各自的圖像訊號值代入到近似式，藉此能夠更容易推定藉由攝影裝置攝影對象物時的圖像訊號值。

又，本發明的圖像解析方法中，在近似步驟中，藉由由與複數個比色圖表相同的數量的項的線形和表示之近似式來近似獲取之對象物的分光特性為更佳。 若為上述構成，則能夠更容易推定藉由攝影裝置攝影對象物時的圖像訊號值。

此外，本發明的圖像解析方法中，在近似步驟中，將複數個項的各自所具有之係數設定在-0.5以上且0.5以下的範圍內為更佳。 藉由限制近似式中的各項的係數的設定範圍，能夠抑制對對象物的圖像訊號值的推定結果帶來影響之係數的影響變得過大。

又，本發明的圖像解析方法中，在第3獲取步驟中，藉由內置有作為攝影裝置之影像感測器之攝像機來攝影複數個比色圖表的各自，亦可以針對每個比色圖表獲取圖像訊號值。 如上述那樣使用內置有影像感測器之攝像機來攝影複數個比色圖表並且針對每個比色圖表獲取圖像訊號值，藉此能夠容易獲取各比色圖表的圖像訊號值。

又，本發明的圖像解析方法中，在第1獲取步驟中，獲取對象物的分光反射率，在第2獲取步驟中，亦可以獲取複數個比色圖表的各自的分光反射率。 或者，本發明的圖像解析方法中，在第1獲取步驟中，獲取對象物的光譜透過率，在第2獲取步驟中，亦可以獲取複數個比色圖表的各自的光譜透過率。

又，本發明的圖像解析方法中，複數個比色圖表可以包含顏色互不相同之複數個比色圖表。 依據上述構成，使用包含顏色互不相同之比色圖表之複數個比色圖表的各自的圖像訊號值，能夠精確度良好地推定對象物的圖像訊號值。

又，本發明的圖像解析方法中，對象物可以為藉由含有特定色材並且賦予外部能量而依據外部能量的量發色之片體。 依據上述構成，能夠精確度良好地推定對象物的圖像訊號值之本發明的效果變得更有意義。

又，本發明的圖像解析方法中，在推定步驟中，可以推定賦予已知的量的外部能量之第1對象物的圖像訊號值。該情況的圖像解析方法可以進一步具有：第4獲取步驟，藉由攝影裝置攝影賦予未知的量的外部能量之第2對象物，並且獲取第2對象物的圖像訊號值；及予測步驟，基於獲取之第2對象物的圖像訊號值及推定之第1對象物的圖像訊號值，預測賦予到第2對象物之外部能量的量。 若為上述構成，能夠精確度良好地推定第2對象物的圖像訊號值。又，依據第1對象物的圖像訊號值與賦予到第1對象物之外部能量的量的對應關係，基於對第2對象物的圖像訊號值的推定結果，能夠精確度良好地預測賦予到第2對象物之外部能量的量。

又，為了解決前述之課題，本發明的圖像解析裝置具備處理器裝置，前述圖像解析裝置的特徵為，處理器裝置進行如下處理：獲取藉由特定色材發色之對象物的分光特性，獲取藉由與特定色材不同之色材而形成且顏色互不相同之複數個比色圖表的各自的分光特性，藉由將獲取之複數個比色圖表的各自的分光特性作為變數而包含之近似式來近似獲取之對象物的分光特性，藉由攝影裝置攝影複數個比色圖表的各自來獲得，針對每個比色圖表獲取與攝影圖像的顏色對應之圖像訊號值，依據獲取之每個比色圖表的圖像訊號值與近似式來推定藉由攝影裝置攝影對象物時的圖像訊號值。 依據本發明的圖像解析裝置，使用複數個比色圖表的各自的圖像訊號值，能夠精確度良好且不依賴於攝影裝置的光譜靈敏度而推定藉由攝影裝置攝影對象物時的圖像訊號值。

又，為了解決前述之課題，本發明的程式為用於使電腦執行以上說明之圖像解析方法中的任一個所具有之各步驟之程式。 依據本發明的程式，能夠藉由電腦實現本發明的圖像解析方法。亦即，藉由上述程式的執行，使用複數個比色圖表的各自的圖像訊號值，能夠精確度良好且不依賴於攝影裝置的光譜靈敏度而推定藉由攝影裝置攝影對象物時的圖像訊號值。

又，亦能夠實現記錄媒體，前述記錄媒體能夠藉由電腦讀取，並且記錄有用於使電腦執行以上說明之圖像解析方法中的任一個所具有之各步驟之程式。 [發明效果]]

依據本發明，使用複數個比色圖表的各自的圖像訊號值，能夠精確度良好且不依賴於攝影裝置的光譜靈敏度而推定藉由攝影裝置攝影對象物時的圖像訊號值。 又，依據本發明，基於對象物的圖像訊號值與賦予到對象物之外部能量的量的對應關係，能夠由推定之對象物的圖像訊號值精確度良好地預測賦予到對象物之外部能量的量。

一邊參閱附圖，一邊對本發明的具體的實施形態（以下為本實施形態）進行說明。但是，以下說明之實施形態僅是為了便於理解本發明的理解而舉出之一例，不限定本發明。亦即，本發明只要不脫離其宗旨，能夠從以下說明之實施形態進行變更或改良。又，本發明包括其等價物。

又，在本說明書中，使用“～”表示之數值範圍係指將“～”前後所記載之數值作為下限值及上限值而包含之範圍。 又，本說明書中，“顏色”係指表示“色相”、“彩度”及“明度”並且包括濃淡（濃度）及色調之概念。

[關於本實施形態之對象物] 對本實施形態進行說明時，首先對對象物及其用途進行說明。本實施形態之對象物（以下為對象物S）為含有特定色材並且配置於測量環境並且在該環境下賦予外部能量而依據外部能量的量發色之片體。

“特定色材”例如為由在支撐體中微膠囊化之發色劑及顯色劑構成之色材，具體而言係日本特開2020-073907號公報中所記載之由發色劑及顯色劑構成者。

若對象物S上塗佈有上述發色劑及顯色劑，並且在對象物S上賦予外部能量，則微膠囊被破壞而發色劑吸附於顯色劑上。藉此，如圖1所示，對象物S以既定顏色（嚴格地說為既定色相）發色。又，依據附有之外部能量改變所破壞之微膠囊的個數，藉此改變發色之對象物S的顏色（嚴格地說為濃度，以下稱為發色濃度）。

“外部能量”為放置對象物S之測量環境下賦予到對象物S之力、熱、磁以及紫外線及紅外線等能量波等，嚴格地說為藉由賦予該等產生對象物S的發色（亦即，對象物S中的微膠囊的破壞）之能量。

又，“外部能量的量”例如為賦予到對象物S之外部能量（詳細而言，作用於對象物S之力、熱、磁及能量波等）的瞬時的大小。但是並不限定於此，外部能量繼續賦予到對象物S之情況下，可以將預定時間中的累積賦予量（亦即，作用於對象物S之力、熱、磁及能量波的量的累積值）作為外部能量。

為了在測量環境下測量賦予之外部能量的量而使用對象物S。詳細而言，對對象物S賦予外部能量而使對象物S發色，藉由攝影裝置攝影發色之對象物S，並且能夠由顯示其攝影圖像的顏色（嚴格地說為發色濃度）之圖像訊號值預測外部能量。

又，當賦予之外部能量在對象物S的各部分中不均勻之情況下，對象物S的各部分以與外部能量相應之濃度發色，因此在對象物S的表面產生發色濃度的分佈。利用該現象，能夠從對象物S的表面中的發色濃度的分佈針對賦予到對象物S之外部能量測量（預測）二維分佈。

對象物S為在測量環境下良好地配置之基礎上充分薄的材料為較佳，例如可以為由紙、薄膜及薄片等構成者。又，對象物S的用途換言之為使用對象物S測量（預測）之外部能量的種類並無特別限定。例如，對象物S可以為藉由賦予壓力來發色之壓敏薄片、藉由賦予熱來發色之感熱薄片或藉由照射光來發色之感光薄片等。 另外，以下對假定對象物S為壓敏薄片並且預測賦予到對象物S之壓力的大小或累積值之情況進行說明。

[關於本實施形態的圖像處理裝置] 一邊參閱圖2及圖3一邊對本實施形態的圖像解析裝置（以下為圖像解析裝置10）進行說明。如圖2所示，圖像解析裝置10為具備處理器裝置11之電腦。處理器裝置11由專用電路等構成，前述專用電路為具有在作為通用處理器裝置之CPU（Central Processing Unit：中央處理單元）、FPGA（Field Programmable Gate Array：場域可程式閘陣列）等的製造後能夠變更電路構成之處理器裝置亦即可程式邏輯器件（Programmable Logic Device：PLD）及為了進行ASIC（Application Specific Integrated Circuit：特殊應用積體電路）等的特定的處理而專用設計之電路構成。

處理器裝置11藉由執行圖像解析用程式來實施圖像解析用的一系列的處理。換言之，藉由處理器裝置11與圖像解析用程式的協作來實現圖3所示之複數個處理部、具體而言為分光特性獲取部21、儲存部22、近似部23、圖像訊號值獲取部24、推定部25及預測部26。在後面對該等處理部進行詳細說明。

另外，可以由上述之複數種處理器裝置中的1種構成圖3所示之複數個處理部，亦可以由同種或不同種的2種以上的處理器裝置的組合例如複數個FPGA的組合或FPGA及CPU的組合等構成圖3所示之複數個處理部。又，可以由上述之複數種處理器裝置中的1種構成圖3所示之複數個處理部，亦可以將2個以上的處理部匯集而由1個處理器裝置構成圖3所示之複數個處理部。

又，例如能夠考慮如伺服器及用戶端等電腦所代表那樣由1個以上的CPU與軟體的組合構成1個處理器裝置並且該處理器裝置作為圖3所示之複數個處理部發揮作用之形態。又，亦能夠考慮如系統晶片（System on Chip：SoC）等所代表那樣使用由1個IC（Integrated Circuit：積體電路）晶片實現包含複數個處理部之整個系統的功能之處理器裝置之形態。 又，上述之各種處理器裝置的硬體構成可以為組合半導體元件等的電路元件而成之電路（Circuitry）。

藉由處理器裝置11執行之圖像解析用程式相當於本發明的程式，並且為在處理器裝置11中執行後述之圖像解析流程中的各步驟（詳細而言，圖13所示之步驟S001～S007）之程式。又，圖像解析用程式記錄於記錄媒體上。在此，記錄媒體可以為設置於圖像解析裝置10之記憶體12及儲存器13，或者亦可以為CD-ROM（Compact Disc Read only memory：唯獨光碟）等電腦能夠讀取之介質。又，將能夠與圖像解析裝置10通訊之外部設備（例如伺服器電腦等）中所具備之儲存裝置作為記錄媒體，可以在外部設備的儲存裝置中記錄圖像解析用程式。

又，圖像解析裝置10具備輸入裝置14及通訊用介面15，並且藉由輸入裝置14接收使用者的輸入操作，或者經由通訊用介面15與其他設備通訊而獲取各種資訊。圖像解析裝置10所獲取之資訊中包括圖像解析時所需之資訊、更詳細而言使用對象物S之壓力測量（壓力預測）時所需之資訊。其資訊之中，例如包括對象物S及後述之複數個比色圖表C的各自的分光特性以及複數個比色圖表C的攝影圖像。

在本實施形態中，分光特性為分光反射率，能夠藉由公知的測色機101（例如X-Rite公司的“eXact”及“i1PRO”以及Konica Minolta, Inc.的“FD-7”及“FD-5”等）來測量。

攝影圖像為藉由數位相機、智慧手機及平板終端等具有攝影功能之資訊處理終端或如掃描儀等的公知的攝影裝置102攝影之圖像。在本實施形態中，攝影圖像藉由對從攝影裝置102中所具備之影像感測器輸出之映像訊號進行數字化並且以既定形式進行壓縮化來使其資料化。攝影圖像的資料（以下稱為圖像資料）表示每一像素的圖像訊號值。圖像訊號值為與攝影圖像的顏色對應之值，詳細而言，係在既定數值範圍內（例如若為8位的資料，則為0～255）規定之攝影圖像中的各像素的灰度值。

在本實施形態中，攝影裝置102為內置有攝影透鏡及影像感測器（攝像元件）之攝像機，詳細而言，製作色彩圖像作為攝影圖像。亦即，在本實施形態中，影像感測器為RGB3色的色彩感測器，圖像資料所表示之圖像訊號值為RGB各色的灰度值。但是並不限定於此，圖像訊號值可以為單色圖像（詳細而言，灰度圖像）的灰度值。

另外，在圖2所示之形態中，圖像解析裝置10、測色機101及攝影裝置102被分別分開，但是並不限定於此。圖像解析裝置10可以具備測色機的功能（亦即，測量分光反射率之功能）及攝影裝置的功能（亦即，攝影功能）中的任一個或兩者。

又，圖像解析裝置10具備顯示器等輸出裝置16，能夠將圖像解析的結果（例如，後述之壓力值的預測結果）輸出到輸出裝置16來通知使用者。

[關於使用對象物之習知之壓力測量] 接著，對使用對象物S之習知之壓力測量進行說明。 藉由賦予壓力，對象物S以與壓力值對應之發色濃度發色。壓力值相當於外部能量，並且為瞬時的壓力的大小或在預定時間內繼續賦予時的壓力的累積量。

若利用上述性質，則能夠從對象物S的發色濃度測量賦予到對象物S之壓力之壓力值。具體而言，預先求出發色濃度與壓力值的關係、詳細而言與各發色濃度對應之圖像訊號值與壓力值的對應關係。並且，能夠由攝影對象物S而獲得之圖像訊號值依據上述對應關係預測壓力值。

另一方面，圖像訊號值取決於攝影裝置的光譜靈敏度等。因此，當藉由某個攝影裝置攝影對象物S之情況下，需要對其攝影圖像的圖像訊號值進行校正，以使其成為既定圖像訊號值、具體而言與對象物S的發色濃度對應之基準的圖像訊號值。為了精確度良好地進行該校正，例如需要藉由具有與對象物S中所使用之色材（詳細而言，上述發色劑及顯色劑）相同的分光特性之色材來製作校正用薄片。

但是，若從製作成本、製作的工夫、色材的耐久性及變色（褪色）的觀點考慮，則很難藉由上述色材製作校正用薄片。因此，通常利用再現與藉由上述色材產生之顏色相同的顏色（發色濃度）之印刷物等代替品。該代替品通常利用與上述色材不同之色材、例如印刷用油墨或塗料等來製作，但是當色材不同之情況下，分光反射率有可能不同。因此，當使用印刷物等代替品進行校正之情況下，需要在考慮代替品與對象物S之間的色材的分光反射率的差異對圖像訊號值帶來之影響之基礎上進行校正。

以往需要如上述那樣在考慮基於色材的分光反射率的差異之影響之基礎上進行校正又在每次所利用之攝影裝置發生變化時實施上述校正。因此，在使用對象物S之習知之壓力測量中，需要勞力和時間並且有降低作業效率之虞。

相對於此，在使用圖像解析裝置10進行之本實施形態的圖像解析方法中，解決在使用對象物S之習知之壓力測量中所產生之上述課題，並且能夠精確度良好地並且有效地實施使用對象物S之壓力測量。以下，對圖像解析裝置10的功能及本實施形態的圖像解析方法進行詳細說明。

[本實施形態的圖像解析裝置的功能] 若從功能方面對圖像解析裝置10的構成進行說明，則圖像解析裝置10具有分光特性獲取部21、儲存部22、近似部23、圖像訊號值獲取部24、推定部25及預測部26（參閱圖3）。

分光特性獲取部21獲取發色之對象物S的分光特性，嚴格地說獲取對象物S的發色部分的分光反射率。在本實施形態中，當測色機101測量對象物S的分光反射率之情況下，分光特性獲取部21從測色機101接收測定結果，藉此獲取對象物S的分光反射率。但是並不限定於此，例如使用者通過輸入裝置14輸入藉由測色機101測量之對象物S的分光反射率，藉此分光特性獲取部21亦可以獲取對象物S的分光反射率。或者，當在外部電腦中儲存有對象物S的分光反射率的資訊之情況下，圖像解析裝置10通過通訊用介面15與該外部電腦通訊，藉此亦可以獲取對象物S的分光反射率。

另外，分光特性獲取部21針對對象物S的每個顏色（詳細而言，每個發色濃度）獲取分光反射率，又，針對對象物S的每個種類（換言之為對象物S中所使用之色材的每個種類）獲取分光反射率。

又，分光特性獲取部21獲取複數個比色圖表C的各自的分光特性，詳細而言獲取分光反射率。如圖1所示，複數個比色圖表C包含顏色（色相、彩度及明度）互不相同之複數個比色圖表，並且由與對象物S中所使用之特定色材不同之色材、例如如印刷用油墨或塗料等通用色材形成。作為複數個比色圖表C，例如能夠利用Macbeth Chart及X-rite公司的“ColorChecker”等。又，關於獲取分光反射率之比色圖表C的數量並無特別限定，10個以上為較佳，15個以上為更佳，20個以上為特佳。

關於藉由分光特性獲取部21獲取之複數個比色圖表C的各自的分光反射率，在圖4中示出一例。另外，獲取比色圖表C的分光反射率之順序與對象物S的情況相同。

儲存部22儲存圖像解析時所需的各種資訊、詳細而言儲存使用對象物S之壓力測量時所需的資訊。儲存於儲存部22之資訊中包括藉由分光特性獲取部21獲取之對象物S及複數個比色圖表C的各自的分光反射率以及藉由近似部23求出之近似式等。

近似部23藉由將藉由分光特性獲取部21獲取之複數個比色圖表C的各自的分光反射率作為變數而包含之近似式來近似藉由分光特性獲取部21獲取之對象物S的分光反射率。本實施形態中，近似式具有複數個由獲取之複數個比色圖表C的各自的分光反射率及乘以各自的分光反射率之係數構成之項。若更具體地說明，則近似式為如下述式（1）所示那樣藉由與複數個比色圖表C相同的數的項的線形和表示之多項式。 P=c1×R1+c2×R2+･･･+ci×Ri   （1） 上述式（1）中，左邊的P表示對象物S的分光反射率（嚴格地說為近似之分光反射率），右邊的R1～Ri表示複數個比色圖表C的分光反射率（嚴格地說為獲取之分光反射率），右邊的c1～ci表示係數。i為3以上的自然數，並且為複數個比色圖表C的個數。

各項的係數設定成藉由上述近似式來近似之對象物S的分光反射率最接近實際的分光反射率、亦即藉由分光特性獲取部21獲取之分光反射率。

另外，關於上述近似式中的複數個項的各自所具有之係數，具體的設定方法並無特別限定，能夠使用求出近似式時所利用之公知的優化方法（例如最小平方法等）。

又，各項的係數可以設定在任意範圍內，但是限制係數的設定範圍為較佳，尤其設定在-0.5～0.5的範圍內為較佳。

又，近似部23針對對象物S的每個顏色（詳細而言，每個發色濃度）設定上述近似式中的一組的係數c1～ci。此外，近似部23針對對象物S的每個種類（換言之為對象物S中所使用之色材的每個種類）設定一組的係數c1～ci。藉此，關於藉由分光特性獲取部21獲取之對象物S的分光反射率的各個，設定近似式、換言之為一組的係數c1～ci。

另外，圖5、圖7及圖9中示出藉由分光特性獲取部21獲取之對象物S的分光反射率的一例，圖6、圖8及圖10中示出關於相同的對象物S藉由複數個比色圖表C的分光反射率（具體而言，圖4所示之18個比色圖表C的分光反射利率）近似之分光反射率。

圖像訊號值獲取部24針對每個比色圖表獲取藉由攝影裝置102攝影複數個比色圖表C的各自而獲得之圖像訊號值（嚴格地說為RGB圖像訊號值）。在本實施形態中，藉由作為攝影裝置102之攝像機來攝影複數個比色圖表C的各自，圖像訊號值獲取部24從攝像機接收各比色圖表C的圖像資料，藉此針對每個比色圖表獲取圖像訊號值。但是並不限定於此，例如可以進行使用者從攝像機向圖像解析裝置10移送各比色圖表C的圖像資料之操作、具體而言進行從攝像機取出記錄媒體並且安裝於圖像解析裝置10之操作，藉此圖像訊號值獲取部24獲取圖像訊號值。

此外，圖像訊號值獲取部24獲取藉由攝影裝置102攝影配置於測量環境並且藉由賦予壓力來發色之對象物S（以下稱為預測對象物）而獲得之圖像訊號值。預測對象物為賦予之壓力的壓力值為未知之對象物S。另外，獲取預測對象物的圖像訊號值之順序與比色圖表C的情況相同。

推定部25依據藉由圖像訊號值獲取部24獲取之複數個比色圖表C的各自的圖像訊號值及藉由近似部23設定之近似式推定對象物S的圖像訊號值。藉由推定部25推定之對象物S的圖像訊號值假設為藉由攝影裝置102攝影對象物S時獲得之圖像訊號值。

本實施形態中，推定部25藉由向近似式中所包含之複數個項的各自代入藉由圖像訊號值獲取部24獲得之每個比色圖表的圖像訊號值中的與各自的項對應之圖像訊號值來推定對象物S的圖像訊號值。藉此，與攝影裝置102的光譜靈敏度無關地，能夠精確度良好地推定任意光譜靈敏度下的對象物S的圖像訊號值。

為了簡明起見，對象物S的圖像訊號值為依據獲取其圖像訊號值時的光譜靈敏度（攝像機的光譜靈敏度）與對象物S的分光反射率乘積確定之值。在此，對象物S的分光反射率P藉由上述近似式由複數個比色圖表C的分光反射率R1、R2、･･･Ri近似。然而，如由下述式（2）可知，用某一攝像機攝影對象物S時的圖像訊號值能夠藉由用該攝像機攝影複數個比色圖表C時的圖像訊號值與係數c1～ci的乘積的線形和表現。 對象物的圖像訊號值=[攝像機的光譜靈敏度]×[對象物的分光反射率] =[攝像機的光譜靈敏度]×[c1×R1+c2×R2+･･･+ci×Ri] =c1×[色材1的圖像訊號值]+c2×[色材2的圖像訊號值]+･･･+ci×[色材i的圖像訊號值]               （2）

藉由以上，如圖11所示，能夠藉由用各攝像機攝影複數個比色圖表C而針對每個比色圖表獲取之圖像訊號值來推定用任意光譜靈敏度的攝像機來攝影對象物S時的圖像訊號值。

若對圖11所示之推定式進行說明，式中的左邊的P1、P2、･･･Pn為藉由光譜靈敏度互不相同之攝像機（攝像機#1～#n）攝影對象物S時的圖像訊號值的推定值。又，右邊的R11、R21、R31、････Ri1為用攝像機#1攝影複數個比色圖表C而獲得之每個比色圖表的圖像訊號值。同樣地，右邊的R12、R22、R32、････Ri2為用攝像機#2攝影複數個比色圖表C而獲得之每個比色圖表的圖像訊號值，右邊的R1n、R2n、R3n、････Rin為用攝像機#n攝影複數個比色圖表C而獲得之每個比色圖表的圖像訊號值。 另外，n為2以上的自然數。

如以上那樣，在本實施形態中，每次改變攝影裝置102的光譜靈敏度時不需要攝影對象物S，又，亦不需要製作由與對象物S的顏色相同的顏色形成之印刷物等校正用薄片。然而，即使不針對攝影裝置102的每個光譜靈敏度調整校正用薄片的顏色（色調及濃度等），亦能夠簡便地求出（推定）以各光譜靈敏度攝影對象物S時的圖像訊號值。

又，當用攝像機來攝影之情況下，若改變攝影環境，則能夠改變照明的分光分佈，但是在本實施形態中，能夠對應於各種照明的分光分佈。亦即，若在一定照明下攝影複數個比色圖表C的各自來獲取圖像訊號值，並且將獲得之每個比色圖表的圖像訊號值代入到上述近似式，則能夠推定在相同的照明下攝影對象物S時的圖像訊號值。

另外，本實施形態中，推定部25推定賦予之壓力的壓力值為已知之對象物S（以下稱為推定對象物）的圖像訊號值。推定對象物相當於賦予已知的量的外部能量之第1對象物。另一方面，前述預測對象物相當於賦予未知的量的外部能量之第2對象物。

預測部26預測賦予到預測對象物之壓力的壓力值。本實施形態中，預測部26依據藉由圖像訊號值獲取部24獲取之預測對象物的圖像訊號值及藉由推定部25推定之推定對象物的圖像訊號值來估測賦予到預測對象物之壓力的壓力值。

若進行具體地說明，則推定對象物為如前述那樣賦予之壓力的壓力值為已知之對象物S。又，在推定對象物的圖像訊號值與賦予到推定對象物之壓力的壓力值之間存在相關性。亦即，將壓力值設定為複數個值來準備複數個推定對象物（亦即，色材相同且發色濃度不同之複數個對象物S），藉由上述順序推定各自的推定對象物的圖像訊號值。藉此，可特定如圖12所示之圖像訊號值與壓力值之間的對應關係。

藉由特定之對應關係，如圖12所示，能夠由預測對象物的圖像訊號值（圖中，用符號Va表述）預測賦予到預測對象物之壓力的壓力值（圖中，用符號Fa表述）。

藉由預測部26預測之壓力值、亦即賦予到預測對象物之未知的壓力值的預測結果輸出到輸出裝置16。藉此，使用者能夠確認預測之壓力值。

[關於本實施形態的圖像解析流程] 以下，一邊參閱圖13一邊對使用圖像解析裝置10實施之圖像解析流程進行說明。圖13所示之圖像解析流程使用本發明的圖像解析方法來實施，換言之為圖像解析流程中的各步驟相當於構成本發明的圖像解析方法之各步驟。

在圖像解析流程中，首先實施第1獲取步驟S001及第2獲取步驟S002。在第1獲取步驟S001中，獲取發色之對象物S的分光特性，詳細而言獲取藉由測色機101測量之分光反射率。本實施形態中，在第1獲取步驟S001中，獲取賦予之壓力的壓力值為已知之對象物S（亦即，推定對象物）的分光反射率。

在第2獲取步驟S002中，獲取複數個比色圖表C的各自的分光特性，詳細而言獲取藉由測色機101測量之分光反射率。另外，在圖13中，在實施第1獲取步驟S001之後實施第2獲取步驟S002，但是並不限定於此，可以在實施第1獲取步驟S001之前或與第1獲取步驟S001並行實施第2獲取步驟S002。

接著，實施近似步驟S003。在近似步驟S003中，藉由將在第2獲取步驟S002中獲取之複數個比色圖表C的各自的分光反射率作為變數而包含之近似式來近似在第1獲取步驟S001中獲取之對象物S（嚴格地說為推定對象物）的分光反射率。詳細而言，如上述之近似式（1），求出相加複數個由每個比色圖表的分光反射率與係數的乘積構成之項、亦即藉由線形和表示之近似式，具體而言藉由最小平方法等優化方法設定各項的係數，藉此近似獲取之對象物S（推定對象物）的分光反射率。

另外，在近似步驟S003中，可以將近似式中的各項的係數（亦即，一組的係數c1～ci）設定在既定數值範圍內，具體而言設定在-0.5～0.5的範圍內為較佳。在該情況下，之後的推定步驟S005中，能夠抑制各項的係數對對象物S的圖像訊號值的推定結果帶來之影響變得過大。假設若係數的設定範圍並無限制，並且係數設定成相對大的值之情況下，若代入到近似式之各比色圖表C的圖像訊號值中包括誤差，則導致其誤差對推定結果帶來之影響依據係數的大小而變大。相對於此，若各項的係數設定在-0.5～0.5的範圍內，則能夠更降低因誤差而引起之上述影響。

之後，實施第3獲取步驟S004，在第3獲取步驟S004中，藉由內置有影像感測器（嚴格地說為色彩感測器）之攝像機來攝影複數個比色圖表C的各自，針對每個比色圖表獲取圖像訊號值。

在實施第3獲取步驟S004之後，實施推定步驟S005。在推定步驟S005中，依據在第3獲取步驟S004中獲得之每個比色圖表的圖像訊號值及在近似步驟S003中設定之近似式來推定對象物S的圖像訊號值、嚴格地說為推定對象物的圖像訊號值。詳細而言，將針對每個比色圖表獲取之圖像訊號值中的與該各自的項對應之圖像訊號值代入到近似式中所包含之複數個項的各自。藉此，推定了推定對象物的圖像訊號值。

又，在圖像解析流程中，實施第4獲取步驟S006。在第4獲取步驟S006中，藉由與在第3獲取步驟S004中所使用者相同的攝像機，攝影賦予之壓力的壓力值為未知之對象物S（亦即，預測對象物），獲取其圖像訊號值。另外，在圖13中，在實施推定步驟S005之後實施第4獲取步驟S006，但是並不限定於此，可以在實施推定步驟S005之前實施第4獲取步驟S006，例如可以在實施第3獲取步驟S004之後或與第3獲取步驟S004並行實施。

在實施第4獲取步驟S006之後，實施預測步驟S007。在預測步驟S007中，基於在第4獲取步驟S006中獲取之預測對象物的圖像訊號值及在推定步驟S005中推定之推定對象物的圖像訊號值，預測賦予到預測對象物之壓力的壓力值。詳細而言，基於推定對象物的圖像訊號值的推定結果與賦予到推定對象物之壓力的壓力值的對應關係，由預測對象物的圖像訊號值預測賦予到預測對象物之壓力的壓力值。

在結束以上說明之一系列的步驟S001～S007之時刻，結束圖像解析流程。

[其他實施形態] 以上說明之實施形態為為了容易理解而說明本發明的圖像解析方法、圖像解析裝置、程式及記錄媒體而舉出之具體例，只不過是一例，亦可以考慮其他實施形態。

在上述實施形態中，使用對象物S之壓力測量之一系列的步驟、亦即圖13所示之圖像解析流程中的所有步驟S001～S007藉由構成圖像解析裝置10之電腦來執行。但是並不限定於此，例如預測賦予到對象物S（嚴格地說為預測對象物）之壓力的壓力值之預測步驟S007亦可以不是電腦而是藉由使用者、亦即人工來進行。

又，在上述實施形態中，作為對象物S及複數個比色圖表C的各自的分光特性獲取分光反射率，但是亦可以獲取除了分光反射率以外的分光特性、例如光譜透過率。亦即，在圖像解析流程中的第1獲取步驟S001中，獲取對象物S的光譜透過率，在第2獲取步驟S002中，亦可以獲取複數個比色圖表C的各自的光譜透過率。在該情況下，在近似步驟S003中，藉由將獲取之各比色圖表C的光譜透過率作為變數而包含之近似式來近似獲取之對象物S的光譜透過率。 另外，光譜透過率能夠藉由公知的透過率測量機（例如TOKAI OPTICAL CO.,LTD.的“TLN-110/110v”及Asahi Spectra Co.,Ltd.的“TLV-304-BP”等）進行測量。

又，在上述實施形態中，具有複數個由每個比色圖表的分光反射率及係數構成之項，更詳細而言，藉由由與複數個比色圖表C相同的數量的項的線形和表示之近似式來近似對象物S的分光反射率。但是並不限定於此，例如藉由一個項中包含2以上的比色圖表的分光反射率之近似式、或者以除了線形和以外的形式表示之近似式，亦可以近似對象物S的分光反射率。

又，在上述實施形態中，為了獲取對象物S（詳細而言為預測對象物）及複數個比色圖表C的各自的圖像訊號值而使用之攝影裝置為內置影像感測器之攝像機。但是並不限定於此，代替攝像機可以將掃描儀用作攝影裝置。當將掃描儀用作攝影裝置之情況下，若改變掃描儀的機種，則能夠改變光譜靈敏度的分佈與攝影時的照明的分光分佈。此時，若適用本發明的圖像解析方法，則能夠對應於變更後的掃描儀的機種。亦即，藉由變更後的機種的掃描儀攝影（讀取）複數個比色圖表C的各自來獲取圖像訊號值，並且將獲得之每個比色圖表的圖像訊號值代入到近似式，則能夠推定藉由相同的掃描儀攝影（讀取）對象物S時的圖像訊號值。

10:圖像解析裝置 11:處理器裝置 12:記憶體 13:儲存器 14:輸入裝置 15:通訊用介面 16:輸出裝置 21:分光特性獲取部 22:儲存部 23:近似部 24:圖像訊號值獲取部 25:推定部 26:預測部 101:測色機 102:攝影裝置 C:比色圖表 S:對象物

圖1係表示發色之對象物及複數個比色圖表之圖。 圖2係表示本發明的一實施形態之圖像解析裝置的構成之圖。 圖3係表示本發明的一實施形態之圖像解析裝置的功能之圖。 圖4係表示複數個比色圖表的各自的分光反射率的一例之圖。 圖5係表示藉由測色機測量之對象物的分光反射率的一例之圖（其1）。 圖6係表示藉由複數個比色圖表的分光反射率近似之對象物的分光反射率的一例之圖（其1）。 圖7係表示藉由測色機測量之對象物的分光反射率的一例之圖（其2）。 圖8係表示藉由複數個比色圖表的分光反射率近似之對象物的分光反射率的一例之圖（其2）。 圖9係表示藉由測色機測量之對象物的分光反射率的一例之圖（其3）。 圖10係表示藉由複數個比色圖表的分光反射率近似之對象物的分光反射率的一例之圖（其3）。 圖11係用於推定對象物的圖像訊號值之式。 圖12係表示對象物的圖像訊號值與賦予到對象物之外部能量的量的對應關係之圖。 圖13係表示圖像解析流程的流程之圖。

S001~S007:步驟

Claims (13)

1. 一種圖像解析方法，其具有： 第1獲取步驟，獲取藉由特定色材發色之對象物的分光特性； 第2獲取步驟，獲取藉由與前述特定色材不同之色材而形成且顏色互不相同之複數個比色圖表的各自的分光特性； 近似步驟，藉由將獲取之前述複數個比色圖表的各自的分光特性作為變數而包含之近似式來近似獲取之前述對象物的分光特性； 第3獲取步驟，藉由攝影裝置攝影前述複數個比色圖表的各自來獲得，並且針對每個比色圖表獲取與攝影圖像的顏色對應之圖像訊號值；及 推定步驟，依據在前述第3獲取步驟中獲取之每個比色圖表的前述圖像訊號值及前述近似式來推定藉由前述攝影裝置攝影前述對象物時的前述圖像訊號值。
2. 如請求項1所述之圖像解析方法，其中 在前述近似步驟中，藉由前述近似式來近似獲取之前述對象物的分光特性，前述近似式具有複數個由獲取之前述複數個比色圖表的各自的分光特性及乘以各自的分光特性之係數構成之項， 在前述推定步驟中，將在前述第3獲取步驟中獲取之每個比色圖表的前述圖像訊號值中的與各個前述項對應之前述圖像訊號值代入到前述近似式中所包含之複數個前述項中的每一個，藉此推定藉由前述攝影裝置攝影前述對象物時的前述圖像訊號值。
3. 如請求項2所述之圖像解析方法，其中 在前述近似步驟中，藉由由與前述複數個比色圖表相同的數量的前述項的線形和表示之前述近似式，近似獲取之前述對象物的分光特性。
4. 如請求項2或請求項3所述之圖像解析方法，其中 在前述近似步驟中，將複數個前述項的各自所具有之前述係數設定在-0.5以上且0.5以下的範圍內。
5. 如請求項1所述之圖像解析方法，其中 在前述第3獲取步驟中，藉由作為前述攝影裝置之內置有影像感測器之攝像機來攝影前述複數個比色圖表的各自，針對每個比色圖表獲取前述圖像訊號值。
6. 如請求項1所述之圖像解析方法，其中 在前述第1獲取步驟中，獲取前述對象物的分光反射率， 在前述第2獲取步驟中，獲取前述複數個比色圖表的各自的分光反射率。
7. 如請求項1所述之圖像解析方法，其中 在前述第1獲取步驟中，獲取前述對象物的光譜透過率， 在前述第2獲取步驟中，獲取前述複數個比色圖表的各自的光譜透過率。
8. 如請求項1所述之圖像解析方法，其中 前述複數個比色圖表包含顏色互不相同之複數個比色圖表。
9. 如請求項1所述之圖像解析方法，其中 前述對象物為含有前述特定色材並且藉由賦予外部能量而依據前述外部能量的量發色之片體。
10. 如請求項9所述之圖像解析方法，其中 在前述推定步驟中，推定賦予已知的量的前述外部能量之第1對象物的前述圖像訊號值，前述圖像解析方法具有： 第4獲取步驟，藉由前述攝影裝置攝影賦予未知的量的前述外部能量之第2對象物，獲取前述第2對象物的前述圖像訊號值；及 預測步驟，依據獲取之前述第2對象物的前述圖像訊號值及推定之前述第1對象物的前述圖像訊號值，預測賦予到前述第2對象物之前述外部能量的量。
11. 一種圖像解析裝置，其具備處理器裝置，其中， 前述處理器裝置進行如下處理： 獲取藉由特定色材發色之對象物的分光特性， 獲取藉由與前述特定色材不同之色材而形成且顏色互不相同之複數個比色圖表的各自的分光特性， 藉由將獲取之前述複數個比色圖表的各自的分光特性作為變數而包含之近似式來近似獲取之前述對象物的分光特性， 藉由攝影裝置攝影前述複數個比色圖表的各自來獲得，針對每個比色圖表獲取與攝影圖像的顏色對應之圖像訊號值， 依據獲取之針對每個比色圖表的前述圖像訊號值及前述近似式來推定藉由前述攝影裝置攝影前述對象物時的前述圖像訊號值。
12. 一種程式，其用於使電腦執行請求項1所述之圖像解析方法所具有之各步驟。
13. 一種記錄媒體，其能夠藉由電腦讀取，其記錄有用於使電腦執行請求項1所述之圖像解析方法所具有之各步驟之程式。

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