JP2008011531A - 色変換システム、記録媒体および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】色変換システム、記録媒体および方法に関し、入射した色信号を用いて被写体の表面分光反射率を波長別に推定し、推定された表面分光反射率を用いて入射した色信号を装置独立の色信号に変換する色変換システム、記録媒体および方法を提供する。
【解決手段】色変換システム、記録媒体は映像が入力される映像入力部と、前記映像の分光反射率を少なくとも１つ以上の波長区間別に推定する反射率推定部と、前記推定された少なくとも１つ以上の分光反射率を１つの分光反射率に合成する反射率合成部および前記合成された分光反射率を適用して、前記映像の色を変換する色変換部を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、色変換システム、記録媒体および方法に関し、より詳しくは、入射した色信号を用いて被写体の表面分光反射率を波長別に推定し、推定された表面分光反射率を用いて入射した色信号を装置独立の色信号に変換する色変換システム、記録媒体および方法に関するものである。

モニタ、スキャナ、プリンタなどのように色を再現するデジタル映像装置は、ユーザの多様な要求を充足させるために、その機能が多様化して高品質化されており、各々の使用分野に応じて互いに異なる色空間（Ｃｏｌｏｒ Ｓｐａｃｅ）あるいはカラーモデルを用いている。カラーモデルには装置依存のモデルと装置独立のモデルとに区分されるが、前者の場合には、加法依存のモデルのＲＧＢモデルと減法の色空間モデルのＣＭＹＫカラーモデルとが存在し、後者の場合には、ＣＩＥ ＬＡＢモデル、ＣＩＥ ＸＹＺモデル、ＣＩＥ ＬＵＶモデルなどがある。

ＣＩＥ ＬＡＢモデルは、国際色彩協会（Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ ｄｅ ｌ’Ｅｃｌａｉｒａｇｅ）で定めた色を色の空間座標上で定量化してＬ＊（明度）、ａ＊（赤−緑）、ｂ＊（黄−青）系列の数値で表現する方法である。ＣＩＥ ＸＹＺモデルは、ＲＧＢ三刺激値（Ｔｒｉｓｔｉｍｕｌｕｓ Ｖａｌｕｅｓ）をすべての正の符号を有する異なる三刺激値のセットのＸＹＺとして示したものである。一方、印刷分野では、ＣＭＹＫ色空間を用いており、インターネット出力用グラフィックのようにコンピュータモニタを用いる分野ではＲＧＢ色空間を用いる。

このように、デジタル映像装置は、入力された映像の色をそのまま出力することができ、入力された映像の色のうち特定色を変換した後に出力することもできる。これによって、ユーザはより自然な色に変換された映像を鑑賞できるようになる。

一方、入力された色を装置独立の色に変換する方法のうち、被写体の表面分光反射率（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ）を用いる方法があるが、表面分光反射率を測定できる計測装備は高価であるため、一般人が用いる電子機器としては適していない。したがって、デジタルカメラのような入力装置によって入射した色信号を用いて表面分光反射率を推定する方法が登場するようになっているが、これは、入力データより出力データの差の数が大きい不良設定問題（Ｉｌｌ−ｐｏｓｅｄ ｐｒｏｂｌｅｍ）を発生して、表面分光反射率の推定誤差が大きく表れる結果を招く。

特許文献１はＬＥＤ基盤の分光光度計を利用し、分光反射率を測定する発明を開示しているが、これはスペクトラムを復元するために最小自乗基盤のスペクトラム復元アルゴリズムを利用する。ここで、スペクトラム復元アルゴリズムは線形モデルを利用して高次多項式を処理するが、学習データとテストデータが統計的に類似しない場合、表面分光反射率の誤差が大きくなるという短所がある。

したがって、表面分光反射率の誤差が小さい状態で入射した色信号を装置独立の色に変換できる発明の登場が要求される。
米国登録特許第６７２１６９２号公報

本発明は、入射した色信号を用いて被写体の表面分光反射率を波長別に推定し、推定された表面分光反射率を用いて入射した色信号を装置独立の色信号に変換することにその目的がある。

本発明の目的は、以上で言及した目的に制限されず、言及していないまた他の目的は下記記載によって当業者が明確に理解できるものである。

前記目的を達成するために、本発明の実施形態に係わる色変換システムは、 映像の分光反射率（Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ）を少なくとも１つ以上の波長区間別に推定する反射率推定部と、前記推定された少なくとも１つ以上の分光反射率を１つの分光反射率に合成する反射率合成部および前記合成された分光反射率を適用して前記映像を他のカラーモデルに変換する色変換部とを含む。

本発明の実施形態に係わる色変換システムは、可視光領域を波長別に少なくとも１つ以上の領域に分割する光領域分割部と、所定のカーネルを映像に前記波長領域別に適用して前記映像の分光反射率を算出する映像分析部と、前記算出された分光反射率と前記映像に対応して、既に格納された分光反射率間の誤差が閾値と相異した場合、特定映像の分光反射率を前記算出された分光反射率に変換するためのマトリックスを前記カーネルを用いて生成するマトリックス生成部とを含む。

本発明の実施形態に係わる色変換方法は、映像の分光反射率を少なくとも１つ以上の波長区間別に推定するステップと、前記推定された少なくとも１つ以上の分光反射率を１つの分光反射率に合成するステップと、前記合成された分光反射率を適用して前記映像を他のカラーモデルに変換するステップとを含む。

本発明の実施形態に係わる色変換方法は、可視光領域を波長別に少なくとも１つ以上の領域に分割するステップと、所定のカーネルを映像に前記波長領域別に適用して前記映像の分光反射率を算出するステップと、前記算出された分光反射率と前記映像に対応して、既に格納された分光反射率間の誤差が閾値と相異するのかを確認するステップと、前記確認の結果により特定映像の分光反射率を前記算出された分光反射率に変換するためのマトリックスを前記カーネルを用いて生成するステップとを含む。

上記のような本発明の色変換システム、記録媒体および方法によれば、次のような効果が１つあるいはそれ以上ある。

第１に、デジタルカメラなどのような入力装置に入射された色信号を用いたり、または入力された一般映像信号において被写体の表面分光反射率を波長別に推定し、推定された表面分光反射率を用いて入力映像の色信号を装置独立の色信号に変換することによって、多様な照明環境にともなう映像信号を予測できる長所がある。

第２に、多元色ディスプレイ（Ｍｕｌｔｉ−ｐｒｉｍａｒｙ Ｄｉｓｐｌａｙ）の入力など多様な応用分野に適用できる長所がある。

その他、実施形態の具体的な事項は、詳細な説明および図面に含まれている。
本発明の利点および特徴、そしてそれらを達成する方法は、添付する図面と共に詳細に後述する実施形態を参照すれば明確になる。しかし、本発明は以下にて開示する実施形態に限定されず、互いに異なる多様な形態によって実施され、単に本実施形態は本発明の開示が完全なものとなるようにし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであって、本発明は請求項の範疇によってのみ定義されるものである。明細書の全体に亘り、同一参照符号は同一構成要素を示す。

以下、添付した図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明することにする。

図１は、本発明の実施形態に係わる色変換システムを示すブロック図であって、色変換システム１００は、映像入力部１１０、格納部１２０、反射率推定部１３０、反射率合成部１４０、色変換部１５０および映像出力部１６０を含んで構成される。

映像入力部１１０は、映像が入力される役割をする。ここで、入力された映像は、アナログ映像またはデジタル映像であることもあるが、映像入力部１１０は入力されたアナログ映像をデジタル映像に変換することもできる。

反射率推定部１３０は、入力された映像の分光反射率を少なくとも１つ以上の波長区間別に推定する役割をする。ここで、波長区間は可視光領域の波長区間を含む。可視光の波長の範囲は人によって差があるが、およそ３８０〜７７０ｎｍであり、反射率推定部１３０は波長の範囲を、例えば、３８０〜５１０ｎｍ、５１１ｎｍ〜６４０ｎｍおよび６４１ｎｍ〜７７０ｎｍに分割した後に各波長区間別分光反射率を推定できるのである。

波長区間別に分光反射率を推定することにおいて、反射率推定部１３０は波長区間別に既に作成された所定のマトリックスが入力された映像に適用し、各波長区間別分光反射率を推定することができる。ここで、マトリックスは、特定映像の色情報および分光反射率情報を介して作成されたものであり、実験によって算出される。したがって、適切なマトリックスを映像に適用することによって、映像の分光反射率を推定できるようになるが、これに対する詳しい説明は図３によって後述する。

一方、図２は、マトリックスを生成するシステムを示しているが、マトリックスを生成するシステムは、色変換システム１００に含まれて構成することができ、別途のシステムで構成することもできる。また、マトリックスを生成するシステムが色変換システム１００の内部に備えられる場合、特定映像の色情報、分光反射率情報およびそれに対応するマトリックスはユーザの選択によってその細部値が更新されることもできる。

格納部１２０は、少なくとも１つ以上の映像に対する色情報、分光反射率情報およびそれに対応するマトリックスを格納する役割をする。格納部１２０は、ハードディスク、フラッシュメモリ（登録商標）、ＣＦカード（コンパクトフラッシュ（登録商標）カード）、ＳＤカード（スクエアデジタルカード）、ＳＭカード（スマートメディアカード）、ＭＭＣ（マルチメディアカード）またはメモリスティック等情報の入出力が可能なモジュールとして色変換システム１００の内部に備えられることもでき、別のシステムに備えられることもできる。

反射率合成部１４０は、反射率推定部１３０によって推定された少なくとも１つ以上の分光反射率を１つの分光反射率に合成する役割をする。反射率推定部１３０によって形成された波長区間は、隣接した波長区間の間に相互重畳して形成されるが、反射率合成部１４０は重畳区間の分光反射率を互いに連結して、各波長区間の隣接面での分光反射率間の不連続区間を除去することができる。

色変換部１５０は、反射率合成部１４０によって合成された分光反射率を映像に適用し、映像の色を変換する役割をする。色変換部１５０による色変換は、入力された映像に対する装置依存の（Ｄｅｖｉｃｅ Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ）色モデルを装置独立の（Ｄｅｖｉｃｅ Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ）色モデルに変換するだけでなく、入力された映像に対する装置依存の色モデルを装置独立の色モデルに変換して、これを再び装置依存の色モデルに変換することを含む。
例えば、入力された映像の色モデルがＲＧＢ（赤、緑、青）色モデルの場合、色変換部１５０はこれをＣＩＥ（Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ ｄｅ ｌ’Ｅｃｌａｉｒａｇｅ）ＬＡＢ色モデルに変換することができ、これを再びＲＧＢまたはＣＭＹＫ色モデルに変換することもできる。

このために、色変換部１５０は分光反射率を用いて映像に対するＣＩＥ ＸＹＺモデルを算出した後、ＣＩＥ ＸＹＺを基にして前記映像に対するＲＧＢ、ＣＭＹＫまたはＣＩＥ ＬＡＢモデルを算出することができる。

映像出力部１６０は、色変換部１５０によって変換された色の映像を出力する役割をする。映像出力部１６０は、入力された映像信号を表示できる陰極線管（ＣＲＴ）、液晶画面（ＬＣＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）またはプラズマディスプレイ（ＰＤＰ）等の映像表示手段が備えられたモジュールとして伝達された色情報をディスプレイする役割をする。

図２は、本発明の実施形態に係わるマトリックスを生成するシステムを示したブロック図であり、マトリックスを生成するシステム（以下、マトリックス生成システムという）２００は、光領域分割部２１０、パラメータ入力部２２０、制御部２３０、映像分析部２４０、格納部２５０、およびマトリックス生成部２６０を含んで構成される。

光領域分割部２１０は、可視光領域を波長別に少なくとも１つ以上の領域に分割する役割をする。上述したように、可視光の波長の範囲はおよそ３８０〜７７０ｎｍであるが、光領域分割部２１０は波長の範囲を少なくとも１つ以上に分割できる。この時、各分割された波長の範囲およびその個数は、ユーザによって決定され得る。例えば、同一の大きさの波長区間が複数に分割されることができ、互いに異なる大きさの波長区間が複数に分割されることができる。

パラメータ入力部２２０は、所定映像に適用されるためのカーネルのパラメータがユーザから各波長区間別に入力される役割をする。カーネルは、式（１）または（２）のようにガウスカーネルまたは多項（Ｐｏｌｙｎｏｍｉａｌ）カーネルであり得るが、これらに限定されず、パラメータ入力部２２０は、ボタン、タッチパッドおよびホイールなどのような入力手段を備えてユーザからカーネルのパラメータが入力されることができる。

ユーザは、後述する制御部２３０によって算出された分光反射率間の誤差を閾値未満に減少させるためにカーネルのパラメータを持続的に修正して入力することができる。

格納部２５０は、互いに異なる分光反射率を示す少なくとも１つ以上の映像を格納する役割をする。また、格納部２５０は、後述するマトリックス生成部２６０によって生成されたマトリックスを格納することもできる。この時、マトリックスは対象となる映像または分光反射率に対応して格納される。特に、マトリックス生成システム２００が色変換システム１００の内部に備えられている場合、格納部１２０、２５０は互いに同一なものであり得る。

映像分析部２４０は、パラメータ入力部２２０を介して入力されたパラメータのカーネルを映像に適用して映像の分光反射率を算出する役割をする。ここで、映像は、格納部２５０に格納されている複数の映像のうちの１つを含むが、格納部２５０の映像はユーザによって選択的に追加、削除および編集などの更新を行うことができる。

分光反射率を算出するにおいて、映像分析部２４０はカーネルリッジ回帰（Ｋｅｒｎｅｌ Ｒｉｄｇｅ Ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ）方式によってカーネルを映像に適用して、分光反射率を算出することができる。式（３）は、色情報、分光反射率情報、およびカーネルリッジ回帰方程式間の関係を示す。
Ｘ_ｔｅｓｔＷ＝Ｋ_ｔｅｓｔ（Ｋ＋λＩ）^−１Ｙ_{ｔｒａｉｎ}＝Ｙ_ｔｅｓｔ （３）
ここで、Ｘ_ｔｅｓｔは入力されたテストデータの色情報、Ｗはマトリックス、Ｋ_ｔｅｓｔはトレーニング（ｔｒａｉｎｉｎｇ）データとテストデータのカーネル計算結果から形成されたマトリックス、λは正規化（ｒｅｇｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎ）パラメータ、Ｙ_{ｔｒａｉｎ}は該当トレーニングデータに対応して格納された分光反射率、Ｙ_ｔｅｓｔはカーネルリッジ回帰を映像に適用した場合の分光反射率である出力テストデータを示す。すなわち、式（３）を用いて映像分析部２４０は、特定映像に対する複数の波長に対する分光反射率を算出できるようになる。

制御部２３０は、映像分析部２４０によって、算出された分光反射率と該当映像に対応して、既に格納された分光反射率間の誤差が閾値未満であるか、相異するのかを確認する役割をする。そして、誤差が閾値を超過する場合、パラメータ入力部２２０を介してユーザからカーネルに対するまた他のパラメータが入力されるようにし、誤差が閾値未満であるか、相異する場合、映像の色情報と算出された分光反射率とをマトリックス生成部２６０に伝達する。

また、制御部２３０は、光領域分割部２１０、パラメータ入力部２２０、映像分析部２４０、格納部２５０、マトリックス生成部２６０。およびマトリックス生成システム２００の全般的な制御を行う。

マトリックス生成部２６０は、制御部２３０から伝達された色情報と分光反射率を用いて該当映像に対応され、格納された分光反射率を算出された分光反射率に変換するためのマトリックスを生成する役割をする。ここで、マトリックスは式（３）のＷに該当するものであり、マトリックス生成部２６０は、式（３）を用いてマトリックスＷを生成できるようになる。

上述したように、マトリックス生成部２６０によって生成されたマトリックスは、該当映像に対応して格納部２５０に格納されことができる。

図３は、本発明の実施形態に係わる特定映像の色情報、分光反射率情報およびマトリックス間の関係を示す概念図である。

マトリックス生成システム２００によって生成されるマトリックス３３０は、特定映像の色情報３１０および分光反射率３２０を用いて生成される。ここで、色情報３１０は装置依存の色モデルのＲＧＢまたはＣＭＹＫによるものであり得る。

３００は、映像の色情報３１０、分光反射率３２０、およびマトリックス３３０間の関係を示す行列式であって、色情報３１０がＲＧＢによるものである場合、これを示す行列３１５の要素はＲ、ＧおよびＢの３つの値が入力される。

分光反射率データでは、マクベスカラーチェッカ（Ｍａｃｂｅｔｈ ＣｏｌｏｒＣｈｅｃｋｅｒ）またはマンセル色表（Ｍｕｎｓｅｌｌ ｃｏｌｏｒ ｃｈｉｐｓ）などを用いることができるが、これによって、２４個または１６９０個の色で構成された反射率が分光反射率として用いられることができ、ユーザによって選択された複数の色で構成された反射率が分光反射率トレーニングデータとして用いられることもできる。したがって、分光反射率を示す行列３２５の要素は、選択された色の数によってその大きさが決定され、これによって、マトリックス行列３３５の大きさが決定される。

また、色変換システム１００の反射率推定部１３０およびマトリックス生成システム２００の光領域分割部２１０は、分光反射率を示す行列３２５の大きさによって波長の分割個数を決定することができる。

このような過程を通じて生成されたマトリックスは、色変換システム１００の映像入力部１１０を介して入力された映像に波長別に適用され、これによって、波長別分光反射率が推定され、推定された複数の分光反射率が合成された１つの分光反射率を用いて色変換部１５０は入力された映像に対する色変換を行うようになる。

図４は、本発明の実施形態に係わる光領域が波長別に分割されたことを示す概念図であって、光領域が３つの波長区間４１０、４２０、４３０に分割されたことを示す。

マトリックスを生成するにあたって、マトリックス生成システム２００の光領域分割部２１０は、このような波長区間の分割を行うが、各分割区間４１０、４２０、４３０には互いに異なるカーネル４１５、４２５、４３５を適用することができる。すなわち、ユーザはパラメータ入力部２２０を介して互いに異なるカーネルを生成し、これを各波長区間に適用することによってマトリックスを生成できるようになる。

図４において、点線は特定映像に対する本来の分光反射率４０１を示し、実線はマトリックスが適用されて推定された分光反射率４０２を示すが、図４は、第１カーネル〜第３カーネル４１５、４２５、４３５が３つの波長区間４１０、４２０、４３０に各々適用されるに従って類似する分光反射率が示されたことを表している。

一方、本来の分光反射率４０１と推定された分光反射率４０２が特定波長区間において類似しないように形成されることもできる。例えば、本来の分光反射率４０１と推定された分光反射率４０２が第１区間４１０および第２区間４２０では類似するように形成されるが、第３区間４３０では反射率推定誤差が他の区間に比べて増加する現象が生じることもある。この時、マトリックス生成システム２００のマトリックス生成部２６０は、第１区間４１０および第２区間４２０のみを含むマトリックスを生成することができる。すなわち、特定範囲の波長区間のみを適用し、また他の特定範囲の波長区間が排除されたマトリックスを生成するものであって、このようなマトリックスは該当分光反射率だけでなく該当波長範囲が対応されて格納部２５０に格納される。

図５は、本発明の実施形態に係わる波長別光領域が重畳して形成されたことを示す概念図である。
互いに異なるカーネルを適用してマトリックスを生成するにともない、各波長区間における分光反射率は、その隣接面で不連続区間が発生し得る。これによって、色変換システム１００の反射率推定部１３０およびマトリックス生成システム２００の光領域分割部２１０は、光領域が波長別に重畳して形成されるように波長区間を分割することができる。

図５に示すように、光領域が第１区間５１０および第２区間５２０に分割される場合、第１区間５１０と第２区間５２０とが隣接する区間に重畳区間５３０を形成する。

そして、色変換システム１００の反射率合成部１４０およびマトリックス生成システム２００の映像分析部２４０は、重畳区間５３０で形成された分光反射率５１５、５２５の不連続区間を互いに連結する。連結方式としては、不連続区間の先端を直線５３５に互いに連結する方式と各波長区間での分光反射率の波形を参照する補間方式が用いられる。

一方、分光反射率５１５、５２５の不連続は、各波長区間でのオフセットが互いに異なることによって発生することもあり得る。図５に示すように、第１区間５１０での分光反射率（以下、第１分光反射率という）５１５と第２区間５２０での分光反射率（以下、第２分光反射率という）５２５とは、本来の分光反射率５０５と類似するように形成されたものを示す。しかし、第１分光反射率５１５と第２分光反射率５２５との間の不連続区間は、そのオフセットの差によって発生したものであるため、２つのうちの１つのオフセットを変更することによって不連続区間を除去することもできる。

例えば、第２分光反射率５２５のオフセットを所定サイズだけ増加させることによって、第１分光反射率５１５間の不連続区間を除去することができる。この時、第２分光反射率５２５のオフセットを増加させた後、本来の分光反射率５０５との誤差が検出されてから第２分光反射率５２５のオフセット変更が決定されることもできる。

添付したブロック図の各ブロックとフローチャートの各ステップの組合せは、コンピュータプログラムインストラクションによって実行される可能性があることを理解できる。これらのコンピュータプログラムインストラクションは、汎用コンピュータ、特殊用コンピュータ、または、その他のプログラム可能なデータプロセシング装備のプロセッサに搭載されるため、コンピュータ、または、その他のプログラム可能なデータプロセシング装備のプロセッサを介して実行されるそのインストラクションが、ブロック図の各ブロックまたはフローチャートの各ステップで説明された機能を行う手段を生成するようになる。これらのコンピュータプログラムインストラクションは、特定の方式で機能を実現するためにコンピュータ、または、その他のプログラム可能なデータプロセシング装備を指向できるコンピュータ利用可能またはコンピュータ読取可能なメモリに格納されることも可能であるため、そのコンピュータ利用可能またはコンピュータ読取可能なメモリに格納されたインストラクションは、ブロック図の各ブロックまたはフローチャートの各ステップで説明された機能を行うインストラクション手段を含む製造品目を生産することも可能である。コンピュータプログラムインストラクションは、コンピュータ、または、その他のプログラム可能なデータプロセシング装備上に搭載されることも可能であるため、コンピュータ、または、その他のプログラム可能なデータプロセシング装備上で一連の動作ステップが実行され、コンピュータで実行されるプロセスを生成し、コンピュータ、または、その他のプログラム可能なデータプロセシング装備を行うインストラクションは、ブロック図の各ブロックおよびフローチャートの各ステップで説明された機能を実行するためのステップを提供することも可能である。

また、各ブロックまたは各ステップは、特定された論理的機能を実行するための１つ以上の実行可能なインストラクションを含むモジュール、セグメントまたはコードの一部を示すことができる。また、いくつかの代替実行例においては、ブロックまたはステップで言及した機能が、順序を外れて発生することも可能であることに注目しなければならない。例えば、続けて図示されている２つのブロックまたはステップは、実質的に同時に実行することも可能であり、または、そのブロックまたはステップが時折該当する機能によって逆順に実行されることも可能である。

図６は、本発明の実施形態に係わる色変換過程を示すフローチャートである。
装置依存の色を装置独立の色に変換するために、色変換システム１００の映像入力部１１０は、先ず映像が入力される（Ｓ６１０）。入力された映像はデジタル映像であって、ＲＧＢまたはＣＭＹＫのような装置依存の色情報を含むことができる。

入力された映像は、反射率推定部１３０に伝えられ、反射率推定部１３０は入力された映像の分光反射率を少なくとも１つ以上の波長区間別に推定する（Ｓ６２０）。ここで、波長区間は可視光領域の波長区間を含む。

この時、反射率推定部１３０は、マトリックス生成システム２００によって生成されたマトリックスが入力された映像に適用して各波長区間別分光反射率を推定することができるが、各波長区間の隣接した波長区間の間での分光反射率は相互重畳して形成することができる。一方、マトリックス生成システム２００は、色変換システム１００の一部に備えることができるのは前述した通りである。

推定された波長区間別分光反射率は、反射率合成部１４０に伝えられ、反射率合成部１４０は伝達された少なくとも１つ以上の分光反射率を１つの分光反射率に合成する（Ｓ６３０）。ここで、反射率合成部１４０は反射率推定部１３０によって重畳した波長区間での分光反射率を互いに連結させ、分光反射率間の不連続区間を除去することができる。

合成された分光反射率は、色変換部１５０に伝えられ、色変換部１５０は合成された分光反射率を映像に適用して映像の色を変換する（Ｓ６４０）。すなわち、色変換部１５０は、伝達された分光反射率を映像に適用して、映像に対するＣＩＥ ＸＹＺモデルを算出した後、これを基に、映像に対するＲＧＢ、ＣＭＹＫまたはＣＩＥ ＬＡＢモデルを算出する。

色変換された映像は映像出力部１６０に伝えられ、映像出力部１６０は伝達された映像を出力する（Ｓ６５０）。

図７は、本発明の実施形態に係わるマトリックス生成過程を示すフローチャートである。
本発明の実施形態に係わるマトリックスを生成するためにマトリックス生成システム２００の光領域分割部２１０は、先ず可視光領域を波長別に少なくとも１つ以上の領域に分割する（Ｓ７１０）。ここで、各分割された波長の範囲およびその個数はユーザによって決定される。

そして、パラメータ入力部２２０は、所定映像に適用するためのカーネルのパラメータがユーザから各波長区間別に入力される（Ｓ７２０）。ここで、カーネルはガウスカーネルまたは多項カーネルであり得る。

光領域分割部２１０によって分割された波長区間の分割情報およびパラメータ入力部２２０を介して入力されたカーネルのパラメータは、制御部２３０に伝えられ、制御部２３０はこれを再び映像分析部２４０に伝達する。これによって、映像分析部２４０は、伝達されたパラメータが適用されたカーネルを映像に適用して映像の分光反射率を算出する（Ｓ７３０）。この時、映像分析部２４０は、伝達された波長区間の分割情報を参照して、各波長区間別に分光反射率を算出できる。

分光反射率を算出するにあたって、映像分析部２４０はカーネルリッジ回帰方式でカーネルを映像に適用して各波長区間での分光反射率を算出できる。

映像分析部２４０によって、算出された分光反射率は制御部２３０に伝えられ、制御部２３０は算出された分光反射率と該当映像に対して既に格納された分光反射率間の誤差が閾値未満であるか、相異するのかを確認する（Ｓ７４０）。

そして、誤差が閾値未満であるか、相異すれば、制御部２３０は映像の色情報と算出された分光反射率をマトリックス生成部２６０に伝達し、マトリックス生成部２６０は伝達された情報を用いて該当映像に対応し、格納された分光反射率を算出された分光反射率に変換するためのマトリックスを生成する（Ｓ７５０）。マトリックスに対する詳しい説明は、図３によって前述したため、省略する。

そして、マトリックス生成部２６０によって生成されたマトリックスは、該当映像に対応して格納部２５０に格納される（Ｓ７６０）。

一方、制御部２３０によって確認された分光反射率間の誤差が閾値を超過する場合、制御部２３０はパラメータ入力部２２０を介してユーザからカーネルに対するまた他のパラメータが入力されるようにし（Ｓ７２０）、これを映像分析部２４０に伝達して新しい分光反射率が算出されるようにする（Ｓ７３０）。このような過程は、誤差が閾値であるか、相異するまで進められるが、閾値はユーザによって任意に決定することができる。

以上、添付した図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、本発明がその技術的思想や必須の特徴を変更せず、他の具体的な形態によって実施することができるということを理解できる。したがって、以上で記述した実施形態はすべての面で例示的なものであり、限定的なものではないことを理解しなければならない。

本発明の実施形態に係わる色変換システム、記録媒体を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係わるマトリックスを生成するシステムを示すブロック図である。 本発明の実施形態に係わる特定映像の色情報、分光反射率情報およびマトリックス間の関係を示す概念図である。 本発明の実施形態に係わる光領域が波長別に分割されたことを示す概念図である。 本発明の実施形態に係わる波長特別な光領域が重畳して形成されたことを示す概念図である。 本発明の実施形態に係わる色変換過程を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係わるマトリックス生成過程を示すフローチャートである。

符号の説明

１１０ 映像入力部
１２０ 格納部
１３０ 反射率推定部
１４０ 反射率合成部
１５０ 色変換部
１６０ 映像出力部

Claims (24)

1. 映像の分光反射率を少なくとも１つ以上の波長区間別に推定する反射率推定部と、
   前記推定された少なくとも１つ以上の分光反射率を１つの分光反射率に合成する反射率合成部と、
   前記合成された分光反射率を適用して前記映像を他のカラーモデルに変換する色変換部とを含む色変換システム。
2. 前記反射率推定部は、前記波長区間別に既に作成された所定のマトリックスを前記映像に適用して、前記少なくとも１つ以上の分光反射率を推定する請求項１に記載の色変換システム。
3. 前記色変換部は、前記分光反射率を用いて前記映像に対するＣＩＥ ＸＹＺモデルを算出した後、前記ＣＩＥ ＸＹＺを基にして前記映像に対するＲＧＢ、ＣＭＹＫまたはＣＩＥ ＬＡＢモデルを算出する請求項１に記載の色変換システム。
4. 前記波長区間は、隣接した波長区間の間に相互重畳して形成される請求項１に記載の色変換システム。
5. 前記反射率合成部は、前記重畳された隣接波長区間の分光反射率を連結して前記分光反射率間の不連続区間を除去する請求項４に記載の色変換システム。
6. 可視光領域を波長別に少なくとも１つ以上の領域に分割する光領域分割部と、
   所定のカーネルを映像に前記波長領域別に適用して前記映像の分光反射率を算出する映像分析部と、
   前記算出された分光反射率と前記映像に対応して、既に格納された分光反射率間の誤差が閾値と相異する場合、特定映像の分光反射率を前記算出された分光反射率に変換するためのマトリックスを生成するマトリックス生成部とを含む色変換システム。
7. 前記映像に適用するための前記カーネルパラメータを前記分割された波長領域別に入力を受けるパラメータ入力部をさらに含む請求項６に記載の色変更システム。
8. 前記カーネルは、ガウスカーネルまたは多項カーネルである請求項６に記載の色変換システム。
9. 前記映像分析部は、カーネルリッジ回帰方式によって前記カーネルを前記映像に適用して前記映像の分光反射率を算出する請求項６に記載の色変換システム。
10. 前記分割された領域は、隣接した領域間に相互重畳して形成される請求項６に記載の色変換システム。
11. 前記誤差は、前記算出された分光反射率および前記既に格納された分光反射率間の二乗平均誤差の平方根（Ｒｏｏｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｅｒｒｏｒ）を含む請求項６に記載の色変換システム。
12. （ａ）映像の分光反射率を少なくとも１つ以上の波長区間別に推定するステップと、
    （ｂ）前記推定された少なくとも１つ以上の分光反射率を１つの分光反射率に合成するステップと、
    （ｃ）前記合成された分光反射率を適用して、前記映像の色を他のカラーモデルに変換するステップとを含む色変換方法。
13. 前記（ａ）ステップは、前記波長区間別に既に作成された所定のマトリックスを前記映像に適用して前記少なくとも１つ以上の分光反射率を推定するステップを含む請求項１２に記載の色変換方法。
14. 前記（ｃ）ステップは、前記分光反射率を用いて前記映像に対するＣＩＥ ＸＹＺモデルを算出するステップと、前記ＣＩＥ ＸＹＺを基に前記映像に対するＲＧＢと、ＣＭＹＫまたはＣＩＥ ＬＡＢモデルを算出するステップとを含む請求項１２に記載の色変換方法。
15. 前記波長区間は、隣接した波長区間の間に相互重畳して形成される請求項１４に記載の色変換方法。
16. 前記（ｂ）ステップは、前記重畳された隣接波長区間の分光反射率を連結して前記分光反射率間の不連続区間を除去するステップを含む請求項１５に記載の色変換方法。
17. 請求項１２の方法を遂行するための少なくとも一つのプロセッシング要素を制御するコンピュータ判読可能なコードを記録する少なくとも一つの記録媒体。
18. 可視光領域を波長別に少なくとも１つ以上の領域に分割するステップと、
    所定のカーネルを映像に前記波長領域別に適用して前記映像の分光反射率を算出するステップと、
    前記算出された分光反射率と前記映像に対応して、既に格納された分光反射率間の誤差が閾値と相異するのかを確認するステップと、
    前記確認の結果により特定映像の分光反射率を前記算出された分光反射率に変換するためのマトリックスを生成するステップとを含む色変換方法。
19. 前記映像に適用するための前記カーネルのパラメータを前記分割される波長領域別に入力を受けるパラメータ入力部をさらに含む請求項１８に記載の色変換方法。
20. 前記カーネルは、ガウスカーネルまたは多項カーネルである請求項１８に記載の色変換方法。
21. 前記分光反射率を算出するステップは、カーネルリッジ回帰方式によって前記カーネルを前記映像に適用して前記映像の分光反射率を算出するステップを含む請求項１８に記載の色変換方法。
22. 前記分割された領域は、隣接した領域間に相互重畳して形成される請求項１８に記載の色変換方法。
23. 前記誤差は、前記算出された分光反射率および前記既に格納された分光反射率間の二乗平均誤差の平方根を含む請求項１８に記載の色変換方法。
24. 請求項１８の方法を遂行するための少なくとも一つのプロセッシング要素を制御するコンピュータ判読可能なコードを記録する少なくとも一つの記録媒体。

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