JP2002185974A - 画像処理装置およびその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 対象物の分光分布を推定するには、マルチス
ペクトルカメラによる撮影時間を必要とするだけでな
く、獲得されるすべてのバンド情報を処理するために、
画素ごとにすべてのバンド情報を格納するための大量の
メモリなどが必要になるし、すべてのバンド情報を処理
するための処理時間も必要になる。 【解決手段】 表色データおよび波長域が異なる複数の
分光分布データから全波長域の分光分布データを推定す
る際、表色データを取得し(S901)、取得される表色デー
タに応じて定義される分光分布データの構成に基づき、
推定に必要な分光分布データを取得して(S903-S909)、
全波長域の分光分布データを推定する(S910)。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像処理装置および
その方法に関し、例えば、獲得された対象物の分光分布
データを用いて、観察照明光の条件に拠らず、対象物の
表示色を正確に推定する画像処理装置およびその方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】分光分布データを獲得する機器において
は、全波長域（例えば可視光域）をバンド分割して各バ
ンドの分光分布情報を獲得し、その結果から全波長域の
分光分布情報を獲得する方法が主流である。

【０００３】図1は分光分布データを獲得するためのマ
ルチスペクトルカメラ207の構成例を示すブロック図で
ある。

【０００４】波長の異なる分光特性をもつ複数のフィル
タは、円盤状の回転フィルタ202の円周に沿ってバンド
波長順に設置されている。撮影対象物からの反射光は、
光学系201を通過し、回転フィルタ202上の一つのフィル
タを通過してバンド情報を示す光に分解される。CCDセ
ンサ204の前に配置された回転フィルタ202を駆動モータ
203により回転させることで、CCDセンサ204に対向する
フィルタが切り替わり、入力光を各バンド情報を示す光
に分解することが可能になる。

【０００５】バンド情報を示す光の強度は、CCDセンサ2
04およびA/D変換器205によってディジタル信号値に変換
され、画素に対応した形式でデータ格納部206に格納さ
れる。

【０００６】通常、回転フィルタ202のフィルタ数が少
ないほど、サンプリングにかかる処理時間が短縮され、
高速撮影が可能になるので、フィルタ数はできるだけ少
なくする。

【０００７】マルチスペクトルカメラ207によって獲得
された分光分布データは、図2に示されるように、フィ
ルタにより分解されるバンドごとの情報であるから、そ
のままでは全波長域における分光分布データとして用い
ることはできない。そこで、バンドごとの情報に補間処
理を施すことで、全波長域における分光分布データを獲
得する必要がある。なお、マルチスペクトルカメラ207
によって獲得されるバンド情報に対して、全波長域にお
いて示される分光分布データを「マルチ分光分布デー
タ」と呼ぶことにする。

【０００８】補間処理は、図2に示されるように、各バ
ンドの中間波長に対する強度値をバンド情報として定義
し（図2に●で示す）、それらバンド情報を曲線で結び
（図2に点線で示す）、スペクトル補間結果としてマル
チ分光分布データを得ている。図2は、六つのフィルタ
を有するマルチスペクトルカメラ207により獲得される
分光特性を示しているが、六つの固定フィルタ特性をも
つバンド情報を用いて、マルチ分光分布データを推定し
なければならない。

【０００９】一方、上記補間処理例以外にも、バンド情
報を用いて全波長域における分光分布データを求める方
法もある。その例のひとつを以下に示す。

【００１０】分解されるバンド毎の分光分布データ情報
を波長λにおける出力値を求める関数をLn(λ)、ただし
n=1,2,…と定義する。nは分解されるバンドの各情報に
対応する。全波長域における分光分布データR(λ)を下
式(1)によって示すLn(λ)の波長ごとの線形和として求
める。なお、式(1)において、a1,a2,…,anは任意の係数
であり、波長λごとに異なる係数であってもよい。 R(λ) = Σ_λ{a1・L1(λ)+a2・L2(λ)+…+an・Ln(λ)} …(1)

【００１１】上記以外にも、KL展開方法に代表される、
バンド情報から全波長域における分光分布データを求め
る手法が知られていて、バンド情報の特性などによっ
て、適宜、最適な手法が用いられる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】環境照明光の異なる、
言い換えれば分光分布の異なる照明光を有する環境間に
おける完全等色を実現する技術は、例えば特開平9-1726
49号公報に開示されている。このような技術には分光分
布データが用いられるから、図1に示すようなマルチス
ペクトルカメラ207により照明光のマルチ分光分布デー
タを獲得する、言い換えれば、照明光の分光分布の推定
が必要である。

【００１３】分光分布を推定するには、マルチスペクト
ルカメラ207による撮影時間を必要とするだけでなく、
獲得されるすべてのバンド情報を処理するために、画素
ごとにすべてのバンド情報を格納するための大量のメモ
リや作業用バッファメモリが必要になるし、すべてのバ
ンド情報を処理するための処理時間も必要になる。

【００１４】さらに、上記の補間処理によって生じる誤
差を避けるには、複雑な補間を用いたり、バンド情報の
数を増やすなどが必要になり、撮影や処理の負荷（時
間）がかかる。

【００１５】本発明は、上述の問題を解決するためのも
のであり、分光分布を推定する際の撮影や処理の負荷
（時間）を低減することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の目的を
達成する一手段として、以下の構成を備える。

【００１７】本発明にかかる画像処理装置は、表色デー
タおよび複数の分光分布データによって構成される画像
データを生成する画像処理装置であって、前記表色デー
タを取得する第一の取得手段と、取得される表色データ
に応じて定義される分光分布データの構成に基づき、前
記分光分布データを取得する第二の取得手段とを有する
ことを特徴とする。

【００１８】また、表色データおよび複数の分光分布デ
ータによって構成される画像データを処理する画像処理
装置であって、前記画像データを入力する入力手段と、
前記表色データに応じて定義される分光分布データの構
成に基づき、全波長域の分光分布データを推定する推定
手段とを有することを特徴とする。

【００１９】また、表色データおよび複数の分光分布デ
ータから全波長域の分光分布データを生成する画像処理
装置であって、前記表色データを取得する第一の取得手
段と、取得される表色データに応じて定義される分光分
布データの構成に基づき、前記分光分布データを取得す
る第二の取得手段と、前記分光分布データの構成に基づ
き、全波長域の分光分布データを推定する推定手段とを
有することを特徴とする。

【００２０】本発明にかかる画像処理方法は、表色デー
タおよび複数の分光分布データによって構成される画像
データを生成する画像処理方法であって、前記表色デー
タを取得し、取得される表色データに応じて定義される
分光分布データの構成に基づき、前記分光分布データを
取得することを特徴とする。

【００２１】また、表色データおよび複数の分光分布デ
ータによって構成される画像データを処理する画像処理
方法であって、前記画像データを入力し、前記表色デー
タに応じて定義される分光分布データの構成に基づき、
全波長域の分光分布データを推定することを特徴とす
る。

【００２２】また、表色データおよび複数の分光分布デ
ータから全波長域の分光分布データを生成する画像処理
方法であって、前記表色データを取得し、取得される表
色データに応じて定義される分光分布データの構成に基
づき、前記分光分布データを取得し、前記分光分布デー
タの構成に基づき、全波長域の分光分布データを推定す
ることを特徴とする。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる一実施形態
の画像処理装置を図面を参照して詳細に説明する。

【００２４】［構成］図3は対象物を撮影する撮影装置1
01および画像処理装置104の構成例を示すブロック図で
ある。

【００２５】撮影装置101は、入力画像の画素ごとに表
色データを獲得する表色データ撮影部102、および、獲
得された表色データによって定義される入力画像の画素
ごとの分光分布データを獲得するマルチスペクトルカメ
ラ撮影部103を有する。なお、表色データ撮影部102は、
マルチスペクトルカメラに接続される表色データ撮影装
置であってもよい。

【００２６】また、マルチスペクトルカメラ撮影部103
の構成は、前記マルチスペクトルカメラによる撮影にお
いて、撮影は波長の異なるバンド分光分布データを獲得
するフィルタを用い、全波長域に亘るように全てのフィ
ルタを用い、全ての画素に対する分光分布データの獲得
を必ず行い、撮影装置101からデータ格納部105に格納さ
れる際に、前記獲得された表色データによって定義され
る入力画像の画素ごとの分光分布データを格納し、以降
の画像処理を行うような、マルチスペクトル撮影装置で
あってもよい。

【００２７】更に、以下に詳細に述べるが、前記マルチ
スペクトルカメラにおいては、予め定義された特定色に
対する専用のフィルタを備えてもよく、獲得された表色
データについて予め定義された特定色が存在すると判別
されれば、判別された特定色に対する専用のフィルタを
用いた、全ての画素に対して撮影を追加して行うような
マルチスペクトル撮影装置であってもよい。

【００２８】また、マルチスペクトルカメラ撮影部103
の構成は、前記マルチスペクトルカメラに装備されるフ
ィルタに対し、予め定義されたフィルタすべてを用いて
全画素に対する分光分布データの獲得を必ず行い、撮影
装置101からデータ格納部105に格納される際に、前記獲
得された表色データによって定義される入力画像の画素
ごとの分光分布データを格納し、以降の画像処理を行う
ような、マルチスペクトル撮影装置であってもよい。

【００２９】撮影装置101から出力される画像信号デー
タ（表色データ、および、表色データによって定義され
る分光分布データ）は、画像処理装置104のデータ格納
部105に格納される。

【００３０】表色データ参照部107には、主成分分光分
布データ作成部108が、獲得された表色データおよび分
光分布データを参照して、マルチ分光分布データを推定
するために必要な主成分分光分布データを作成するため
の情報が格納されている。

【００３１】マルチ分光分布データ推定部109は、作成
された主成分分光分布データ、および/または、獲得さ
れた表色データによって定義される分光分布データよ
り、画素ごとのマルチ分光分布データを推定する。

【００３２】これら表色データ参照部107、主成分分光
分布データ作成部108およびマルチ分光分布データ推定
部109は、マルチ分光分布データ推定処理部106を構成す
る。

【００３３】色変換部110は、推定されたマルチ分光分
布データを用いて、所望する画素ごとの画像分光分布デ
ータを色変換する。表色データ変換部111は、色変換さ
れた画素ごとの画像分光分布データを出力装置112にお
ける表色データに変換する。

【００３４】出力装置112は、画像処理装置104から出力
される表色データを用いて画像を出力する。

【００３５】［マルチ分光分布データの推定方法］本実
施形態においては、ある任意の色に関して、分光分布デ
ータの推定に必要なバンド情報およびその数が特定され
ることに注目する。つまり、入力画像における表色デー
タによって特定される色に対応してマルチスペクトルカ
メラによって分光分布データが撮影される。そして、撮
影された分光分布データの表色データ値によって特定さ
れる任意のバンド情報および任意のバンド情報数によっ
て、分光分布データを推定する。その際、表色データ値
に応じて、バンド情報およびバンド情報数を可変にす
る。

【００３６】また、マルチスペクトルカメラにおけるフ
ィルタは、すべての表色データ値に対してマルチ分光分
布データを推定するのに必要な、すべてのバンド分を用
意する。例えば、図4は青系統色をマルチスペクトルカ
メラによって撮影した場合の八つのバンド情報の獲得結
果を示す図である。図4に示されるように、入力光の分
光分布が特定波長域に偏っている場合、マルチ分光分布
データは、獲得されたバンド情報のうち四つまたは五つ
のバンド情報を補間することで推定され、残る四つまた
は三つのバンド情報は冗長である。

【００３７】上記の分光分布の偏りを考慮して、本実施
形態においては、入力光が青系統色の場合は、図5に示
すように、三つのバンド情報のみを獲得し、補間処理に
よって入力光のマルチ分光分布データを推定する。従っ
て、図4および図5に示すように、ほぼ同一の推定結果が
得られるとともに、推定を行うために必要なバンド情報
の数を削減することが可能になる。

【００３８】また、上記の補間方法以外にもバンド情報
からマルチ分光分布データを推定方法がある。例えば
「新編 色彩科学ハンドブック 第2版」の1196頁、図2
8.29(a)に記載されているように、肌色を表色するマル
チ分光分布データを推定するのに必要なバンド情報は図
6に示される第一から第三の分光分布データがあればよ
いことが知られている。

【００３９】撮影対象の画像から獲得される表色データ
が肌色を表す表色データであれば、マルチスペクトルカ
メラの複数のフィルタから、表色データによって指定さ
れる図6に示される三つのバンド情報に対応するフィル
タを選択して、各フィルタにおいて撮影を行い、三つの
バンド情報を獲得すれば、肌色の表色データに対応する
マルチ分光分布データが推定可能である。

【００４０】肌色の表色データに対応するマルチ分光分
布データR(λ)を推定する方法の一つに、線形和の方法
を用いる。

【００４１】肌色の表色データに対応するマルチ分光分
布データR(λ)に対する上記三つのバンド情報を、波長
λに対する関数、第一バンド情報L1(λ)、第二バンド情
報L2(λ)、第三バンド情報L3(λ)と定義する。肌色の表
色データに対応するマルチ分光分布データR(λ)は、下
式(2)によって推定することができる。式(2)において、
a1,a2,a3は任意の係数であり、波長λごとに異なる係数
であってもよい。 R(λ) = Σ_λ{a1・L1(λ)+a2・L2(λ)+a3・L3(λ)} …(2)

【００４２】上記青系統の色のマルチ分光分布データを
推定するために必要な波長の異なるバンド情報に対し
て、上記肌色に対応するマルチ分光分布データを推定す
る三つのバンド情報のように、バンド情報には、各バン
ド情報における波長域が重なっている場合もある。ここ
で、上記肌色に対応するマルチ分光分布データを推定す
る三つのバンド情報は、肌色に対応するマルチ分光分布
データを推定する三つの主成分分光分布データであると
いえる。

【００４３】また、このような主成分分光分布データに
対しても、上記の補間方法や線形和の方法によって上記
青系統の色のマルチ分光分布データを推定するのと同様
に、波長の異なるバンド情報を任意に組み合わせること
によって求めることができることはいうまでもない。

【００４４】従って、肌色など頻度の高い特定の色を精
度よく撮影するためには、波長の異なる多数のバンド情
報からマルチ分光分布データを補間方法によって推定す
るよりも、上記のような特定色に対応する専用のフィル
タを用いてマルチスペクトルカメラの撮影を行い、主成
分分光分布データを獲得し、マルチ分光分布データを推
定する方が、撮影に用いるフィルタの数を少なくし、か
つ良好なマルチ分光分布データの推定結果を得ることが
可能になる。

【００４５】本実施形態における、撮影装置のマルチス
ペクトルカメラの構成において、マルチスペクトルカメ
ラ撮影に用いるフィルタ特性は複数の波長の異なるバン
ド特性をもつ。さらに、予め定義された特定色に対する
専用のフィルタを装備し、これらの専用フィルタに対し
ても、バンド情報を付与することで、前記波長の異なる
バンド特性をもつフィルタと、予め定義された特定色に
対する専用のフィルタとを同等に扱うことができる。

【００４６】従って、撮影装置によるマルチスペクトル
カメラの撮影における、撮影の際のフィルタの選択、も
しくは、撮影装置からデータ格納部に画像データを格納
する際のバンド情報の選択において、予め前記表色デー
タに対して必要となるバンド情報が対応付けられてい
て、獲得された表色データに対して指定されるバンド情
報を選択する。

【００４７】［撮影装置の動作］マルチスペクトルカメ
ラ撮影部103の回転フィルタには、表色データに対応し
て、そのマルチ分光分布データを推定するに必要なバン
ド情報分のフィルタがバンド番号に対応して配置され
る。また、表色データ撮影部102によって撮影された表
色データに対して（表色データによって指定される色に
対して）、そのマルチ分光分布データを推定するのに必
要なバンド情報を予め定義しておく。従って、バンド番
号を指定することで、バンド番号に対応するフィルタを
使用して、定義されたバンド情報を獲得することができ
る。

【００４８】つまり、図7に示すような参照テーブルに
おいて、撮影装置101における、表色データに対応し
て、そのマルチ分光分布データを推定するのに必要なバ
ンド情報のバンド番号および数が定義される。

【００４９】また、図8に示すような参照テーブルにお
いて、撮影装置101における、バンド番号に対応するマ
ルチスペクトルカメラ撮影部103のフィルタ番号および
フィルタの分光分布特性が定義される。

【００５０】図9は撮影装置101の詳細な機能を示すブロ
ック図、図10は撮影装置101の撮影手順の一例を示すフ
ローチャートである。なお、図7および図8に示すような
参照テーブルは、バンド数格納部602およびバンド番号
格納部603に格納されている。

【００５１】ステップS801で、表色データ撮影部102に
よって撮影対象の画素ごとの表色データを獲得し、獲得
した画素ごとの表色データをデータ格納部607に格納す
る。

【００５２】ステップS802で、獲得した表色データを参
照して、バンド数格納部602からマルチ分光分布データ
を推定するに必要なバンド情報の数をカウント値nとし
て獲得してカウンタ部604に供給する。続いて、ステッ
プS803で、バンド番号格納部603からカウント値n-1に対
応するバンド番号を獲得する。そして、ステップS804
で、獲得したバンド番号をフィルタ選択部605に供給し
て、バンド番号に対応するフィルタを選択させる。これ
により回転フィルタが回転して、選択されたフィルタが
マルチスペクトルカメラ撮影部103のCCDセンサの前に配
置される。

【００５３】ステップS805で、マルチスペクトルカメラ
撮影部103によりスペクトルが撮影されると、ステップS
806で、カウンタ部604はカウント値nをデクリメント
し、ステップS807でカウント値n>0を判定することで、
ステップS803からS806の処理がバンド情報の数分繰り返
される。

【００５４】バンド情報の数分、スペクトル撮影を行う
とステップS808で、獲得した表色データに対応するバン
ドの数分のバンド情報（分光分布データ）を画像データ
としてデータ格納部607に格納する。

【００５５】図10のフローチャートに示される処理は、
すべての画素に対して繰り返され、獲得された表色デー
タ、および、その表色データに対応するバンド数のバン
ド情報が画像処理装置104に出力される。

【００５６】また、マルチスペクトルカメラの撮影にお
ける、前記ステップS801における表色データの獲得以降
のステップにおいて、撮影はすべての画素に対して、マ
ルチスペクトルカメラにおけるすべてのフィルタを用い
て画素ごとの分光分布データの獲得を行い、撮影装置10
1からデータ格納部105に格納される際に、前記獲得され
た表色データによって定義される入力画像の画素ごとの
分光分布データを格納するような撮影装置であってもよ
い。データ格納部105に格納された前記獲得された表色
データによって定義される入力画像の画素ごとの分光分
布データによる画像処理を以後同様に行う。

【００５７】［画像処理装置の動作］次に、撮影装置10
1により獲得された画像データから画素ごとのマルチ分
光分布データを推定し、出力装置112に出力する画像処
理装置104の処理について説明する。

【００５８】図11は画像処理装置104の詳細な機能を示
すブロック図、図12は画像処理装置104の処理手順の一
例を示すフローチャートである。なお、撮影装置101か
ら入力される画像データである、画素ごとの表色データ
はデータ格納部105の表色データ格納部701へ、画素ごと
のハンド情報はデータ格納部105の分光分布データ特性
出力値格納部706へそれぞれ格納される。

【００５９】また、図7および図8に示すような参照テー
ブルが、表色データ参照部107のバンド数格納部702およ
びバンド番号格納部703に格納される。これらの参照テ
ーブルは、画像処理装置104が、撮影装置101のバンド数
格納部602およびバンド番号格納部603から獲得して、表
色データ参照部107に格納したものであってもよい。

【００６０】マルチ分光分布データ推定処理部106は、
ステップS901で、対象画素における表色データを表色デ
ータ格納部701から読み出し、ステップS902で、表色デ
ータを参照してバンド信号数格納部702からマルチ分光
分布データを推定するのに必要なバンド情報の数をカウ
ント値nとして獲得してカウンタ部704に供給する。続い
て、ステップS903で、バンド番号格納部703からカウン
ト値に対応するバンド番号を獲得する。

【００６１】次に、獲得したバンド番号に基づき、ステ
ップS904で分光分布データ特性格納部705からバンド分
光分布データ特性を獲得し、ステップS905で分光分布デ
ータ特性出力値格納部706からバンド情報を読み出す。

【００６２】ステップS906で、カウンタ部704はカウン
ト値nをデクリメントし、ステップS907でカウント値>0
を判定することで、ステップS903からS905の処理がバン
ド情報の数分繰り返される。

【００６３】ここで、図7には非表示であるが、表色デ
ータに対して「バンド分光分布データ特性とバンド情
報」よりマルチ分光分布データを推定するための任意の
数の主成分分光分布データを作成することを指定する情
報が予め定義されている。この情報には、主成分分光分
布データ作成指定情報、主成分分光分布データの数、各
主成分分光分布データ作成に必要なバンド構成情報、各
主成分分光分布データ作成に必要な係数情報、および、
表色データに対するマルチ分光分布データを推定するた
めの各主成分分光分布データを含む分光分布データ構成
情報などが含まれる。

【００６４】ステップS908において、表色データを参照
し、主成分分光分布データを作成することが指定されて
いなければ、ステップS904において獲得されたバンド分
光分布データ特性および、ステップS905で獲得されたバ
ンド情報は、マルチ分光分布データ推定部109に供給さ
れる。

【００６５】一方、ステップS908において、表色データ
を参照し、主成分分光分布データを作成することを指定
されていれば、ステップS904において獲得されたバンド
分光分布データ特性および、ステップS905で獲得された
バンド情報は、主成分分光分布データ作成部108に供給
される。

【００６６】そして、ステップS909で、主成分分光分布
データ作成部108は、表色データによって定義されてい
る「バンド分光分布データ特性とバンド情報」により、
主成分分光分布データの数、各主成分分光分布データ作
成に必要なバンド構成情報、各主成分分光分布データ作
成に必要な係数情報等を参照し、マルチ分光分布データ
を推定するための指定された主成分分光分布データを作
成する。

【００６７】主成分分光分布データの作成の一例として
は、表色データによって定義される選択された主成分分
光分布データを構成するバンド分光分布データ特性を補
間処理することによって求めることができる。

【００６８】ステップS904、S905において獲得されたバ
ンド情報の数分の「バンド分光分布データ特性とバンド
情報」、または、ステップS909において作成された主成
分分光分布データを含む表色データに対するマルチ分光
分布データを推定するため分光分布データによって、ス
テップS910で、マルチ分光分布データ推定部109によ
り、作成された主成分分光分布データを含む表色データ
に対するマルチ分光分布データを推定するため分光分布
データ、または、「バンド分光分布データ特性とバンド
情報」に基づき対象画素のマルチ分光分布データが推定
され、ステップS911で、推定されたマルチ分光分布デー
タがマルチ分光分布データ格納部709に格納される。

【００６９】マルチ分光分布データの推定の一例として
は、各主成分分光分布データ、および/または、バンド
分光分布データ特性とバンド情報による線形和の方法を
用いることができる。

【００７０】図12のフローチャートに示される処理は、
すべての画素に対して繰り返され、入力画像の画素ごと
のマルチ分光分布データが算出され、マルチ分光分布デ
ータ格納部709に格納される。

【００７１】画像処理装置104は、上記の処理によって
推定される入力画像の画素ごとのマルチ分光分布データ
を用いて、所望の出力結果を得るためのマルチ分光分布
データの色変換を色変換部110に行わせ、変換されたマ
ルチ分光分布データを得る。さらに、表色データ変換部
11により、色変換部110によって変換されたマルチ分光
分布データを、適宜選択された表色系の等色関数のコン
ボリューション演算によって積分し、三つの値をもつ表
色ベクトルデータに変換する。一般には、三つの値をも
つ表色ベクトルデータにはL*a*b*表色系やXYZ表色系な
どのデバイスに独立な色空間のデータが選択される。図
16に等色関数の一例としてXYZ表色系における等色関数
を示す。

【００７２】得られた三つの値をもつ表色ベクトルデー
タは、画像処理装置104から出力装置112に伝送される。
出力装置112は、三つの値をもつ表色ベクトルデータを
観察環境における最適な出力装置112の出力信号データ
に変換する。

【００７３】出力装置112としては、RGB信号値を用いる
ディスプレイや、CMYK信号を用いるプリンタ、および、
RGB、CMYK以外の多色信号値を用いるディスプレイもし
くはプリンタなどが挙げられる。このような出力装置に
おいては、三値の表色ベクトルデータに対して、出力装
置の出力特性を考慮して適切な出力を行うためのCMS
（カラーマネジメントシステム）などの機能が存在す
る。そこで、表色データ変換部111の処理は、このよう
なCMSを利用して出力装置112に適切な出力信号を生成す
る。

【００７４】以上の処理によって、入力画像の表色デー
タによって特定される色に対応する、マルチスペクトル
カメラによって撮影されるべき分光分布データのバンド
およびバンドの数を設定して、そのバンド情報から分光
分布データを推定することが可能になる。さらに、表色
データ値に応じて、バンド情報およびバンド情報の数を
可変にすることで、分光分布データを推定し、マルチ分
光分布データを用いる画像信号処理を実現する。

【００７５】［圧縮処理］撮影装置101から画像処理装
置104へ、表色データおよびバンド情報を伝達する際
に、バンド情報を圧縮するデータ圧縮部を用意して、バ
ンド情報（画像データ）のデータ量を可能な限り圧縮し
転送すれば、データ転送にかかる時間を短縮することが
できる。勿論、画像処理装置104には、圧縮されたバン
ド情報を伸長するデータ伸長部を用意して、圧縮された
バンド情報を復元しデータ格納部105へ格納する。

【００７６】以下、マルチ分光分布データをもつ画像デ
ータ、もしくは、バンド情報を圧縮する処理の一例を説
明する。

【００７７】図13はマルチ分光分布データとフレームバ
ンド情報との関係を示す図である。バンド情報を画素ご
とに獲得するため、一波長に付き一つのフレームバンド
情報が獲得される。

【００７８】注目画素におけるフレームごとのバンド情
報に注目し、隣り合うフレームバンド情報の差分を求
め、フレームバンド情報間における相関（図14参照）を
抽出する。次に、1フレームのバンド情報において各画
素間の差分を求め、1フレームのバンド情報内における
画素間の相関を抽出する。そして、フレームバンド情報
間の相関および1フレームのバンド情報内の画素間の相
関に基づき、最適な符号化を行えば、分光分布データを
効率よく圧縮することができる。

【００７９】一方、分光分布データ特性の圧縮に関して
は、上記の分光分布データに比べて、フレームバンド情
報は必ずしも必要ではなく、波長ごとのデータのみあれ
ばよい。従って、分光分布データ特性の波長ごとのデー
タに対して、波長ごとのデータ間の差分を求め、その差
分を適切に符号化することで、分光分布データ特性を効
率よく圧縮することができる。

【００８０】このように、本実施形態によれば、マルチ
スペクトルカメラに搭載されているフィルタをすべて使
用することなく、獲得された画素ごとの表色データによ
って指定される、任意数の分光分布特性をもつフィルタ
を利用して分光分布バンド情報を獲得することにより、
マルチ分光分布データを得ることができる。従って、マ
ルチスペクトルカメラが出力するデータ量、および、撮
影の負荷（時間）を可能な限り減すことができる。

【００８１】また、入力される表色データ値および分光
分布データによって構成される画像データを出力する際
の画像処理において、表色データ値に応じて分光分布デ
ータの構成を定義することにより、対象物の分光分布デ
ータを、最低限の分光分布バンド情報構成を用いて推定
することができる。従って、画像処理における処理負荷
（時間）を削減することができる。

【００８２】さらに、入力される表色データ値および分
光分布データによって構成される画像データにおいて、
表色データ値に応じて分光分布データの構成を定義する
ことにより、表色データに応じた最低限の分光分布バン
ド情報を用いて分光分布データを推定することができ
る。従って、その推定における処理負荷（時間）を削減
するとともに、対象物の色を正確に再現する画像処理装
置を提供することができる。

【００８３】

【変形例】マルチスペクトルカメラによって出力される
バンド情報である分光分布データは、複数の波長データ
の出力値であって、本実施形態においては、分光分布デ
ータにおける任意の複数の波長データのうち、少なくと
も三つの波長データについて表色データの分光特性デー
タをもてばよい。例えば、分光分布データにおける任意
の複数の波長データのうち三つの波長データが、図15に
示されるRGBの分光特性データでもよい。なお、このRGB
分光特性データの代わりに、表色データとしてRGB値を
直接もつようなデータ構成であってもよい。

【００８４】また、上記では、表色データを他のセンサ
によって獲得する例を説明したが、マルチスペクトルカ
メラによって表色データの分光特性データをもつ出力値
を得て、得られた出力値から表色データを算出し、算出
された表色データの値を上記の処理を行ってもよい。

【００８５】また、本実施形態は、回転フィルタを用い
るマルチスペクトルカメラの利用に限定されるものでは
なく、例えば複数の波長に感度を有するフィルタを配置
したエリアセンサで構成されるマルチスペクトルカメラ
であってもよい。さらに、特定の波長の光を発光する複
数の光源を切り替える、複数の波長に感度を有するフィ
ルタを切り替えるラインセンサによって構成されるマル
チスペクトルカメラであってもよい。つまり、所定の分
光分布データ特性を有するバンド情報を獲得することが
できるマルチスペクトルカメラであればよく、その光学
的構成には依存しない。

【００８６】

【他の実施形態】なお、本発明は、複数の機器（例えば
ホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プ
リンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一
つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ
装置など）に適用してもよい。

【００８７】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるい
は装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュ
ータ（またはCPUやMPU）が記憶媒体に格納されたプログ
ラムコードを読み出し実行することによっても、達成さ
れることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読
み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の
機能を実現することになり、そのプログラムコードを記
憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、
コンピュータが読み出したプログラムコードを実行する
ことにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけ
でなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピ
ュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)
などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理に
よって前述した実施形態の機能が実現される場合も含ま
れることは言うまでもない。

【００８８】さらに、記憶媒体から読み出されたプログ
ラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カー
ドやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わ
るメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示
に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備
わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることは言うまでもない。

【００８９】本発明を上記記憶媒体に適用する場合、そ
の記憶媒体には、先に説明したフローチャートに対応す
るプログラムコードが格納されることになる。

【００９０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
分光分布を推定する際の撮影や処理の負荷（時間）を低
減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】分光分布データを獲得するためのマルチスペク
トルカメラの構成例を示すブロック図、

【図２】マルチスペクトルカメラによって獲得される分
光分布データを説明する図、

【図３】対象物を撮影する撮影装置および画像処理装置
の構成例を示すブロック図、

【図４】青系統色をマルチスペクトルカメラによって撮
影した場合の八つのバンド情報の獲得結果を示す図、

【図５】実施形態においてマルチ分光分布データを推定
する方法を説明する図、

【図６】肌色を表色するマルチ分光分布データを推定す
るのに必要なバンド情報を説明する図、

【図７】バンド数格納部に格納されている参照テーブル
を説明する図、

【図８】バンド番号格納部603に格納されている参照テ
ーブルを説明する図、

【図９】撮影装置の詳細な機能を示すブロック図、

【図１０】撮影装置の撮影手順の一例を示すフローチャ
ート、

【図１１】画像処理装置の詳細な機能を示すブロック
図、

【図１２】画像処理装置の処理手順の一例を示すフロー
チャート、

【図１３】マルチ分光分布データとフレームバンド情報
との関係を示す図、

【図１４】バンド情報の圧縮処理を説明する図、

【図１５】RGBの分光特性データを示す図、

【図１６】XYZ表色系における等色関数を示す図であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 蒔田 剛 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2G020 AA08 DA13 DA35 DA65 5B057 BA02 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB08 CB12 CB16 CC01 CE17 CH08 5C066 AA01 AA11 CA08 EB01 GA01 KM02 KM05 KP05 5C077 LL19 MP08 PP31 PP32 PP36 PP37 PQ12 SS02 5C079 HB01 HB03 HB05 HB08 HB11 LB01 MA17 NA11 NA29

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表色データおよび複数の分光分布データ
   によって構成される画像データを生成する画像処理装置
   であって、 前記表色データを取得する第一の取得手段と、 取得される表色データに応じて定義される分光分布デー
   タの構成に基づき、前記分光分布データを取得する第二
   の取得手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 表色データおよび複数の分光分布データ
   によって構成される画像データを処理する画像処理装置
   であって、 前記画像データを入力する入力手段と、 前記表色データに応じて定義される分光分布データの構
   成に基づき、全波長域の分光分布データを推定する推定
   手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
3. 【請求項３】 表色データおよび複数の分光分布データ
   から全波長域の分光分布データを生成する画像処理装置
   であって、 前記表色データを取得する第一の取得手段と、 取得される表色データに応じて定義される分光分布デー
   タの構成に基づき、前記分光分布データを取得する第二
   の取得手段と、 前記分光分布データの構成に基づき、全波長域の分光分
   布データを推定する推定手段とを有することを特徴とす
   る画像処理装置。
4. 【請求項４】 前記分光分布データの構成は、前記分光
   分布データの組み合わせとして定義されることを特徴と
   する請求項1から請求項3の何れかに記載された画像処理
   装置。
5. 【請求項５】 前記分光分布データの構成は、前記表色
   データに応じて定義される分光分布から定義されること
   を特徴とする請求項1から請求項4の何れかに記載された
   画像処理装置。
6. 【請求項６】 前記表色データと前記分光分布データの
   構成との組み合わせは、予め決定されていることを特徴
   とする請求項1から請求項5の何れかに記載された画像処
   理装置。
7. 【請求項７】 前記分光分布データの構成は任意に変更
   可能であることを特徴とする請求項1から請求項6の何れ
   かに記載された画像処理装置。
8. 【請求項８】 表色データおよび複数の分光分布データ
   によって構成される画像データを生成する画像処理方法
   であって、 前記表色データを取得し、 取得される表色データに応じて定義される分光分布デー
   タの構成に基づき、前記分光分布データを取得すること
   を特徴とする画像処理方法。
9. 【請求項９】 表色データおよび複数の分光分布データ
   によって構成される画像データを処理する画像処理方法
   であって、 前記画像データを入力し、 前記表色データに応じて定義される分光分布データの構
   成に基づき、全波長域の分光分布データを推定すること
   を特徴とする画像処理方法。
10. 【請求項１０】 表色データおよび複数の分光分布デー
    タから全波長域の分光分布データを生成する画像処理方
    法であって、 前記表色データを取得し、 取得される表色データに応じて定義される分光分布デー
    タの構成に基づき、前記分光分布データを取得し、 前記分光分布データの構成に基づき、全波長域の分光分
    布データを推定することを特徴とする画像処理方法。
11. 【請求項１１】 表色データおよび複数の分光分布デー
    タによって構成される画像データを生成する画像処理の
    プログラムコードが記録された記録媒体であって、前記
    プログラムコードは少なくとも、 前記表色データを取得するステップのコードと、 取得される表色データに応じて定義される分光分布デー
    タの構成に基づき、前記分光分布データを取得するステ
    ップのコードとを有することを特徴とする記録媒体。
12. 【請求項１２】 表色データおよび複数の分光分布デー
    タによって構成される画像データを処理する画像処理の
    プログラムコードが記録された記録媒体であって、前記
    プログラムコードは少なくとも、 前記画像データを入力するステップのコードと、 前記表色データに応じて定義される分光分布データの構
    成に基づき、全波長域の分光分布データを推定するステ
    ップのコードとを有することを特徴とする記録媒体。
13. 【請求項１３】 表色データおよび複数の分光分布デー
    タから全波長域の分光分布データを生成する画像処理方
    法のプログラムコードが記録された記録媒体であって、
    前記プログラムコードは少なくとも、 前記表色データを取得するステップのコードと、 取得される表色データに応じて定義される分光分布デー
    タの構成に基づき、前記分光分布データを取得するステ
    ップのコードと、 前記分光分布データの構成に基づき、全波長域の分光分
    布データを推定するステップのコードとを有することを
    特徴とする記録媒体。