JP4879508B2 - Conversion parameter calculation method, conversion parameter calculation program, and image processing apparatus - Google Patents
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Description
本発明は変換パラメータ算出方法、変換パラメータ算出プログラム及び画像処理装置に係り、特に面順次で撮像された3原色の色画像からデバイスに依存しない表色系画像を取得する技術に関する。 The present invention relates to a conversion parameter calculation method, a conversion parameter calculation program, and an image processing apparatus, and more particularly to a technique for acquiring a device-independent color system image from three primary color images captured in frame sequential order.
一般に、3原色のカラーフィルタを通して得られた色画像を、XYZ表色系のXYZ画像に変換するには、3×3マトリクスや3D−LUT(3次元ルックアップテーブル)が利用されている(特許文献1、2参照)。
In general, a 3 × 3 matrix or a 3D-LUT (three-dimensional lookup table) is used to convert a color image obtained through a color filter of three primary colors into an XYZ image of the XYZ color system (patent)
しかしながら、上記のようにして得られた3原色の色画像値には、フレアの影響が含まれているため、3原色の色画像をXYZ画像に変換する際の精度が低下するという問題があった。このような問題を解決するため、特許文献3には、カメラのフレア特性を予め測定し、撮像したすべての画像を、前記フレア特性を用いて補正するフレア補正方法について開示されている。
ところで、フレア特性は、撮像時の絞りや焦点距離によっても変化する。しかしながら、カメラの絞りや焦点距離ごとにフレア特性を予め測定しておくことは困難である。このため、上記の特許文献3に開示されたフレア補正方法では、フレア補正を十分に行うことができず、3原色の色画像をXYZ画像に変換する際の精度が低下して、色再現性が低下するおそれがあった。 By the way, the flare characteristic also changes depending on the aperture and focal length at the time of imaging. However, it is difficult to measure flare characteristics in advance for each aperture and focal length of the camera. For this reason, in the flare correction method disclosed in the above-mentioned Patent Document 3, flare correction cannot be sufficiently performed, and the accuracy in converting a color image of three primary colors into an XYZ image is reduced, and color reproducibility is reduced. There was a risk of lowering.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、撮像時のフレアを精度よく補正でき、色再現性の高い測色的色再現画像を取得することができる変換パラメータ算出方法、変換パラメータ算出プログラム及び画像処理装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances. A conversion parameter calculation method and a conversion parameter calculation capable of accurately correcting flare during imaging and obtaining a colorimetric color reproduction image with high color reproducibility. It is an object to provide a program and an image processing apparatus.
上記目的を達成するために、本発明の第1の態様に係る変換パラメータ算出方法は、少なくとも3原色の色画像から測色的色再現画像を取得するための変換パラメータを算出する変換パラメータ算出方法において、(a)測色的色再現を実現したいシーンを撮像した、少なくとも3原色の色画像を取得する工程と、(b)前記色画像の取得時に生じるフレア量を仮定して、前記仮定されたフレア量と、前記シーンの色画像値と、該シーンについて測定した測色値とに基づいて、前記シーンの色画像値を前記測色値に変換するための変換パラメータを算出する工程と、(c)前記シーンの色画像値と前記算出した変換パラメータとに基づいて、前記シーンの測色値を算出する測色値算出工程と、(d)前記シーンについて測定した測色値と、前記工程(c)において算出された測色値とに基づいて色差の平均値を算出する工程と、(e)前記仮定されたフレア量を変化させながら前記工程(b)から(d)を繰り返して、前記色差の平均値が最小になるフレア量を求めるフレア量算出工程と、(f)前記色差の平均値が最小になるフレア量により変換パラメータを取得する工程とを備えることを特徴とする。 To achieve the above object, a conversion parameter calculation method according to the first aspect of the present invention is a conversion parameter calculation method for calculating a conversion parameter for obtaining a colorimetric color reproduction image from at least three primary color images. In (a) acquiring a color image of at least three primary colors obtained by imaging a scene for which colorimetric color reproduction is desired, and (b) assuming the flare amount generated at the time of acquiring the color image. Calculating a conversion parameter for converting the color image value of the scene into the colorimetric value based on the flare amount, the color image value of the scene, and the colorimetric value measured for the scene; (C) a colorimetric value calculation step of calculating a colorimetric value of the scene based on the color image value of the scene and the calculated conversion parameter; (d) a colorimetric value measured for the scene; A step of calculating an average value of color differences based on the colorimetric values calculated in the step (c), and (e) repeating the steps (b) to (d) while changing the assumed flare amount. A flare amount calculating step for obtaining a flare amount that minimizes the average value of the color differences, and (f) a step of acquiring a conversion parameter based on the flare amount that minimizes the average value of the color differences.
上記第1の態様に係る変換パラメータ算出方法によれば、撮像した画像ごとにフレア量を算出することにより、撮像時のフレアを精度よく補正することができる。このような変換パラメータを用いることにより、色再現性の高い測色的色再現画像を取得することができる。 According to the conversion parameter calculation method according to the first aspect , by calculating the flare amount for each captured image, it is possible to accurately correct the flare during imaging. By using such conversion parameters, a colorimetric color reproduction image with high color reproducibility can be acquired.
本発明の第2の態様に係る変換パラメータ算出方法は、上記第1の態様において、前記フレア量算出工程(e)において、前記色差の重み付け平均値が最小になるフレア量を求めることを特徴とする。 The conversion parameter calculation method according to a second aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect , the flare amount in which the weighted average value of the color difference is minimized is obtained in the flare amount calculation step (e). To do.
上記第2の態様に係る変換パラメータ算出方法によれば、例えば、特定の色に掛ける重みを大きくすることで、測色的色再現画像を取得する際にその色の測色値の精度を高めることができる。 According to the conversion parameter calculation method according to the second aspect , for example, by increasing the weight applied to a specific color, the accuracy of the colorimetric value of the color is increased when a colorimetric color reproduction image is acquired. be able to.
本発明の第3の態様に係る変換パラメータ算出方法は、上記第1又は第2の態様において、前記測色的色再現画像はXYZ表色系のXYZ画像、又はLab表色系のLab画像であることを特徴とする。上記第3の態様は、3原色の色画像及び測色的色再現画像を限定したものである。 In the conversion parameter calculation method according to the third aspect of the present invention, in the first or second aspect , the colorimetric color reproduction image is an XYZ color system XYZ image or a Lab color system Lab image. It is characterized by being. In the third aspect , the three primary color images and the colorimetric color reproduction image are limited.
本発明の第4の態様に係る変換パラメータ算出プログラムは、少なくとも3原色の色画像から測色的色再現画像を取得するための変換パラメータを算出する変換パラメータ算出プログラムにおいて、測色的色再現を実現したいシーンを撮像した、少なくとも3原色の色画像を取得する機能と、前記色画像の取得時に生じるフレア量を仮定して、前記仮定されたフレア量と、前記シーンの色画像値と、該シーンについて測定した測色値とに基づいて、前記シーンの色画像値を前記測色値に変換するための変換パラメータを算出する機能と、前記シーンの色画像値と前記算出した変換パラメータとに基づいて、前記シーンの測色値を算出する機能と、前記シーンについて測定した測色値と、前記算出された測色値とに基づいて色差の平均値を算出する機能と、前記仮定されたフレア量を変化させながら前記色差の平均値の算出を繰り返して、前記色差の平均値が最小になるフレア量を求める機能と、前記色差の平均値が最小になるフレア量により変換パラメータを取得する機能とをコンピュータに実現させることを特徴とする。 A conversion parameter calculation program according to a fourth aspect of the present invention is a conversion parameter calculation program for calculating a conversion parameter for obtaining a colorimetric color reproduction image from at least three primary color images. Assuming a function of acquiring a color image of at least three primary colors obtained by imaging a scene to be realized, a flare amount generated when acquiring the color image, the assumed flare amount, a color image value of the scene, and A function for calculating a conversion parameter for converting the color image value of the scene into the colorimetric value based on the colorimetric value measured for the scene, and the color image value of the scene and the calculated conversion parameter. Based on the function for calculating the colorimetric value of the scene, the colorimetric value measured for the scene, and the calculated colorimetric value, the average value of the color difference is calculated. A function of repeatedly calculating the average value of the color difference while changing the assumed flare amount, and obtaining a flare amount that minimizes the average value of the color difference, and the average value of the color difference is minimized. The computer is realized with a function of acquiring a conversion parameter based on a flare amount.
上記第4の態様に係る変換パラメータ算出プログラムを含むソフトウェアやファームウェアをパーソナルコンピュータ(PC)やビデオ再生装置(ビデオデッキ、テレビ)やデジタルカメラ等の画像再生機能を有する装置に適用することにより、本発明の画像処理方法及び画像処理システムを実現することができる。 By applying software and firmware including the conversion parameter calculation program according to the fourth aspect to a device having an image playback function such as a personal computer (PC), a video playback device (video deck, television), a digital camera, etc. The image processing method and the image processing system of the invention can be realized.
本発明の第5の態様に係る画像処理装置は、測色的色再現を実現したいシーンを撮像した、少なくとも3原色の色画像を取得する画像取得手段と、前記色画像の取得時に生じるフレア量を複数仮定して、前記シーンの色画像値と、該シーンについて測定した測色値とに基づいて、前記仮定されたフレア量ごとに前記シーンの色画像値を前記測色値に変換するための変換パラメータを算出する変換パラメータ算出手段と、前記シーンの色画像値と前記算出された変換パラメータとに基づいて、前記シーンの測色値を算出する測色値を算出する測色値算出手段と、前記シーンについて測定した測色値と、前記算出された測色値とに基づいて色差の平均値を算出する色差平均値算出手段と、前記仮定されたフレア量ごとに算出された色差の平均値を比較して、前記色差の平均値が最小になるフレア量を求めるフレア量算出手段と、前記色差の平均値が最小になるフレア量により変換パラメータを取得する変換パラメータ取得手段と、前記画像取得手段を介して少なくとも3原色の画像が入力された場合に、前記取得された変換パラメータに基づいて測色的色再現画像を取得する測色的色再現手段とを備えることを特徴とする。 An image processing apparatus according to a fifth aspect of the present invention includes an image acquisition unit that acquires a color image of at least three primary colors obtained by imaging a scene for which colorimetric color reproduction is desired, and a flare amount generated when the color image is acquired To convert the color image value of the scene into the colorimetric value for each of the assumed flare amounts based on the color image value of the scene and the colorimetric value measured for the scene. Conversion parameter calculation means for calculating a conversion parameter of the scene, and colorimetric value calculation means for calculating a colorimetric value for calculating the colorimetric value of the scene based on the color image value of the scene and the calculated conversion parameter Color difference average value calculating means for calculating an average value of color differences based on the colorimetric values measured for the scene and the calculated colorimetric values; and color difference values calculated for each of the assumed flare amounts. Average value The flare amount calculating means for obtaining the flare amount that minimizes the average value of the color difference, the conversion parameter acquiring means for acquiring the conversion parameter based on the flare amount that minimizes the average value of the color difference, and the image acquiring means And a colorimetric color reproduction means for obtaining a colorimetric color reproduction image based on the acquired conversion parameter when an image of at least three primary colors is input via
上記第5の態様に係る画像処理装置によれば、撮像した画像ごとにフレア量を算出することにより、撮像時のフレアを精度よく補正することができ、色再現性の高い測色的色再現画像を取得することができる。 According to the image processing apparatus of the fifth aspect , by calculating the flare amount for each captured image, it is possible to accurately correct the flare at the time of imaging, and colorimetric color reproduction with high color reproducibility. Images can be acquired.
本発明によれば、撮像した画像ごとにフレア量を算出することにより、撮像時のフレアを精度よく補正することができる。これにより、色再現性の高い測色的色再現画像を取得することができる。また、フレア量の算出の際に、特定の色に掛ける重みを大きくすることで、その色の測色値の精度を高めることができる。 According to the present invention, by calculating the flare amount for each captured image, it is possible to accurately correct the flare during imaging. Thereby, a colorimetric color reproduction image with high color reproducibility can be acquired. Also, by increasing the weight applied to a specific color when calculating the flare amount, the accuracy of the colorimetric value of that color can be increased.
以下、添付図面に従って本発明に係る変換パラメータ算出方法、変換パラメータ算出プログラム及び画像処理装置の好ましい実施の形態について説明する。以下に説明する画像処理システムは、面順次撮像装置10と、画像処理装置300から構成されている。CIE(国際照明委員会)の等色関数に線形変換した際に、誤差が少なくなるように分光感度設計したカラーフィルタを通して撮像された3原色の色画像は、画像処理装置300によって測色的色再現画像(例えば、XYZ画像やLab画像)に変換される。
Hereinafter, preferred embodiments of a conversion parameter calculation method, a conversion parameter calculation program, and an image processing apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The image processing system described below includes a frame
図1は、本発明の一実施形態に係る画像処理システムを構成する面順次撮像装置を示すブロック図である。同図に示す面順次撮像装置10は、撮像装置本体100と、回転カラーフィルタ装置200とから構成されている。面順次撮像装置10は、回転カラーフィルタ装置200を介して撮像した面順次のカラー画像をメモリカード154に記録するものであり、装置全体の動作は、中央処理装置(CPU)140によって統括制御される。なお、ROM151には、予めプログラムや調整値等が記憶されており、これらのプログラム、調整値等は適宜読み出される。
FIG. 1 is a block diagram showing a field sequential imaging apparatus constituting an image processing system according to an embodiment of the present invention. A field
撮像装置本体100には、シャッタボタンや、撮像モード、再生モード等を設定するモードダイヤルを含む操作部138が設けられており、この操作部138での操作に応じた信号はCPU140に入力される。
The imaging apparatus
被写体を示す画像光は、回転カラーフィルタ装置200、撮像レンズ112、絞り114を介してCCDイメージセンサ、CMOSイメージセンサ等の白黒撮像素子116の受光面に結像される。
Image light indicating a subject is imaged on a light receiving surface of a black and
回転カラーフィルタ装置200のターレット板202は、CPU140によって制御されるフィルタ駆動部137及びモータ204によって回転駆動され、面順次の撮像ごとに各カラーフィルタが撮像レンズ112の光軸上に位置するように制御される。
The
撮像レンズ112は、CPU140によって制御されるレンズ駆動部136によって駆動され、フォーカス制御等が行われる。絞り114は、例えば、5枚の絞り羽根からなり、CPU140によって制御される絞り駆動部134によって駆動され、例えば、絞り値F2.8〜F11まで1AV刻みで5段階に絞り制御される。
The
また、CPU140は、絞り駆動部134を介して絞り114を制御するとともに、撮像素子制御部132を介して白黒撮像素子116での電荷蓄積時間(シャッタスピード)の制御等を行う。
In addition, the
白黒撮像素子116に蓄積された信号電荷は、撮像素子制御部132から加えられる読み出し信号に基づいて信号電荷に応じた電圧信号として読み出される。白黒撮像素子116から読み出された電圧信号は、アナログ信号処理部118に加えられ、ここで各画素ごとの電圧信号がサンプリングホールドされ、増幅されたのちA/D変換器120に加えられる。A/D変換器120は、順次入力するアナログ信号をデジタル信号に変換し、このデジタル信号(画像データ)は、画像入力コントローラ122を介してメモリ(SDRAM)148に一時記憶される。
The signal charge accumulated in the
メモリ148に記憶された画像データは、デジタル信号処理部124を介して所要の信号処理が行われた後、VRAM150に出力される。VRAM150には、それぞれが1コマ分の画像を表す画像データを記憶するA領域とB領域とが含まれている。VRAM150において1コマ分の画像を表す画像データがA領域とB領域とで交互に書き換えられる。VRAM150のA領域及びB領域のうち、画像データが書き換えられている方の領域以外の領域から、書き込まれている画像データが読み出される。VRAM150から読み出された画像データはビデオ・エンコーダ128においてエンコーディングされ、カメラ背面に設けられている液晶モニタ(LCD)130に出力される。これにより、被写体像が液晶モニタ130の表示画面上に表示される。
The image data stored in the
また、操作部138のシャッタボタンの第1段階の押下(半押し)があると、AE動作及びAF動作が開始される。即ち、A/D変換器120から出力される画像データがAF検出部142並びにAE検出部144に取り込まれる。AF検出部142では、画像データ(例えば、白黒撮像素子116の中央領域(フォーカス領域)の信号)を使用し、1次元水平方向に連続する画像データからハイパスフィルタ(HPF)を介して高周波成分を抽出し、この高周波成分を積算した値(AF評価値)をCPU140に出力する。AE検出部144では、画面全体の画像データを積算し、又は画面中央部と周辺部とで異なる重みづけをした画像データを積算し、その積算値をCPU140に出力する。
Further, when the shutter button of the
CPU140は、AF検出部142から入力するAF評価値に基づいてそのAF評価値が最大になるレンズ位置にレンズ駆動部136を介して撮像レンズ112を移動させるとともに、AE検出部144から入力する積算値より被写体の明るさ(撮像Ev値)を算出し、この撮像Ev値に基づいて絞り114の絞り値及び白黒撮像素子116の電子シャッタ(シャッタスピード)を所定のプログラム線図にしたがって決定し、その決定した絞り値に基づいて絞り駆動部134を介して絞り114を制御するとともに、決定したシャッタスピードに基づいて撮像素子制御部132を介して白黒撮像素子116での電荷蓄積時間を制御する。
Based on the AF evaluation value input from the
AE動作及びAF動作が終了し、シャッタボタンの第2段階の押下(全押し)があると、その押下に応答して面順次の撮像が行われ、面順次の各色ごとの画像データは、画像入力コントローラ122を介してメモリ148に一時記憶される。
When the AE operation and the AF operation are completed and the shutter button is pressed in the second stage (full press), frame-sequential imaging is performed in response to the depression, and the image data for each color in the frame sequence is the image data It is temporarily stored in the
CPU140は、メモリ148に格納された各色ごとの画像データの色ずれを補正する。
The
デジタル信号処理部124は、色ずれ補正後の各色ごとの画像データに対して、オフセット処理、ホワイトバランス補正及び感度補正を含むゲイン・コントロール処理、ガンマ補正処理、YC処理等の所定の信号処理を行う。YC処理された画像データ(YCデータ)は、デジタル信号処理部124から読み出され、再びメモリ148に記憶される。続いて、YCデータは圧縮伸長処理部126に出力され、JPEG(Joint Photographic Experts Group)などの所定の圧縮処理が実行される。圧縮されたYCデータは、再びメモリ148に出力されて記憶されたのち、メディア・コントローラ152によって読み出され、メモリカード154に記録される。
The digital
また、RAWデータ記録を行う場合には、前記画像入力コントローラ122を介して入力する面順次のRAWデータをメモリ148に一時格納したのち、RAWデータ・ファイルとしてそのまま(デジタル信号処理部124での信号処理や圧縮等が行われずに)メモリカード154に記録される。
When RAW data recording is performed, the frame sequential RAW data input via the
図2は、本発明に係る画像処理システムを構成する画像処理装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。同図に示すように、この画像処理装置300は、例えば、パーソナルコンピュータ(PC)等からなり、主として各構成要素の動作を制御する中央処理装置(CPU)310と、装置の制御プログラムが格納されたり、プログラム実行時の作業領域となる主メモリ312と、パソコンのオペレーティングシステム(OS)、本発明に係る画像処理プログラム、各種のアプリケーションソフト、ユーザの画像等が格納されるハードディスク装置314、CD−ROMからのデータの読み込みが可能なCD−ROM装置316と、メモリカード154から画像データ(RAWデータ)を読み取るカード・インターフェース(カードI/F)317と、表示用データを一時記憶する表示メモリ318と、この表示メモリ318からの画像データ、文字データ等により画像や文字等を表示するCRTモニタや液晶モニタ等のモニタ装置320と、キーボード322と、位置入力装置としてのマウス324と、マウス324の状態を検出してモニタ装置320上のマウスポインタの位置やマウス324の状態等の信号をCPU310に出力するマウスコントローラ326と、前記面順次撮像装置10等と通信を行う通信インターフェース(通信I/F)327と、上記各構成要素を接続するバス328とから構成される。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a hardware configuration example of an image processing apparatus constituting the image processing system according to the present invention. As shown in the figure, the
なお、上記構成の画像処理装置300は、ハードディスク装置314に格納される画像処理用プログラムを除いて周知のものであるため、各構成要素の詳細の説明については省略する。また、本発明に係る画像処理用プログラムは、その画像処理用プログラムが記録されたCD−ROMをCD−ROM装置316にセットすることにより画像処理装置300にインストールすることができる。
The
本発明に係る画像処理システムでは、面順次撮像装置10によって撮像した3原色の色画像からXYZ表色系のXYZ画像を取得するようにしている。なお、XYZ表色系は、CIE(国際照明委員会)によって規定されているデバイスに依存しない表色系の一つである。
In the image processing system according to the present invention, an XYZ color system XYZ image is acquired from the three primary color images captured by the field
次に、面順次撮像装置10によって撮像した3原色の色画像をXYZ画像に変換するための変換パラメータ(マトリクス)を算出する方法について、図3以降を参照して説明する。変換パラメータ(マトリクス)を算出する際には、まず、測色的色再現を実現したいシーンが面順次撮像装置10によって面順次で撮像される。ここで、撮像されるシーンは、例えば、図3に示すような24色の矩形領域401が形成された色票400のほか、人物、又は人物と色票の両方を含むもの等である。
Next, a method of calculating conversion parameters (matrix) for converting the three primary color images captured by the field
この撮像により得られた3原色のRAWデータはメモリカード154に記録される。そして、上記メモリカード154が画像処理装置300のカード・インターフェース317に装填されると、画像処理装置300は、3原色のRAWデータの読み出しを適宜行う。なお、図2に示すように、面順次撮像装置10をIEEE1394、USBなどの通信インターフェース327に接続して、面順次撮像装置10からRAWデータの読み出しを行うようにしてもよい。
RAW data of the three primary colors obtained by this imaging is recorded on the
図4は、面順次撮像装置10によって撮像した3原色の色画像をXYZ画像に変換するための変換パラメータ(マトリクス)を算出する際の画像処理装置300における処理の流れを示すフローチャートである。まず、面順次撮像装置10によって面順次で撮像されたシーンのRAWデータが取り込まれる(ステップS10)。ステップS10において取り込まれたRAWデータは、ハニカム補間等の所定の処理が施されて一時保存される。
FIG. 4 is a flowchart illustrating a processing flow in the
このRAWデータは、モニタ320にRAW画像を表示する際に使用されるとともに、撮像されたシーンの各色の色画像値(Rn,Gn,Bn)が算出される(ステップS12)。なお、本実施形態では、一例として24の色について色画像値(Rn,Gn,Bn)を算出する(すなわち、n=1,…,24となる)。そして、このRAWデータから算出された色画像値(Rn,Gn,Bn;n=1,…,24)は画像処理装置300に送られて、後述の処理により3原色の色画像をXYZ画像に変換するための変換マトリクスA(3×3)が算出される。
The RAW data is used when a RAW image is displayed on the
上記ステップS12において算出されたRAWデータから算出された色画像値(Rn,Gn,Bn;n=1,…,24)が取得されるとともに、撮像されたシーンのXYZ値(Xn,Yn,Zn;n=1,…,24)が取得される(ステップS14)。なお、撮像されたシーンのXYZ値(Xn,Yn,Zn;n=1,…,24)、は、予め分光輝度計により計測された分光データと等色関数より計算して求めた測色値である。 The color image values (R n , G n , B n ; n = 1,..., 24) calculated from the RAW data calculated in step S12 are acquired and the XYZ values (X n ) of the captured scene are acquired. , Y n , Z n ; n = 1,..., 24) are acquired (step S14). The XYZ values (X n , Y n , Z n ; n = 1,..., 24) of the imaged scene were obtained by calculating from spectral data and color matching functions measured in advance by a spectral luminance meter. It is a colorimetric value.
次に、上記ステップS12及びS14において取得された色画像値(Rn,Gn,Bn;n=1,…,24)、及びXYZ値(Xn,Yn,Zn;n=1,…,24)が次に示す式(1)に代入され、変換マトリクスA(α,β,γ)が算出される(ステップS16)。 Next, the color image values (R n , G n , B n ; n = 1,..., 24) acquired in steps S12 and S14, and the XYZ values (X n , Y n , Z n ; n = 1) ,..., 24) are substituted into the following equation (1) to calculate the conversion matrix A (α, β, γ) (step S16).
上記のようにして算出された変換マトリクスA(α´,β´,γ´)は、パラメータファイルとして画像処理装置300に出力される。そして、この変換マトリクスA(α´,β´,γ´)と、面順次撮像装置10によって撮像されたシーンのRAWデータから算出された色画像値に基づいて、式(3)と同様にしてXYZ値が算出されて測色的色再現画像(XYZ画像)が作成される。
The conversion matrix A (α ′, β ′, γ ′) calculated as described above is output to the
なお、上記ステップS20〜S24では、上記式(6)に代えて次に示す式(7)により色差の加重平均値を算出し、この加重平均値が最小となるフレア量(α´,β´,γ´)について変換マトリクスA(α´,β´,γ´)を取得するようにしてもよい。この場合、例えば、特定の色の色差に掛ける重みS(i)を大きくすることにより、その色のXYZ値の精度を選択的に高めることができる。 In steps S20 to S24, a weighted average value of color differences is calculated by the following equation (7) instead of the above equation (6), and the flare amount (α ′, β ′ at which the weighted average value is minimized). , Γ ′), the conversion matrix A (α ′, β ′, γ ′) may be acquired. In this case, for example, by increasing the weight S (i) applied to the color difference of a specific color, the accuracy of the XYZ value of that color can be selectively increased.
なお、本実施形態では、面順次の3原色の色画像からXYZ画像を得る場合について説明したが、本発明はXYZ画像以外の測色的色再現画像(例えば、Lab画像)を得る場合にも適用できる。また、本実施形態では、XYZ画像への変換に3×3マトリクスを用いる場合について説明したが、3次元ルックアップテーブル(3D−LUT)を用いる場合にも、本実施形態の変換パラメータ算出方法を適用できる。さらに、面順次の色画像は、例えば、RGBカラーフィルタを使用した面順次のRGB画像や、CMYのカラーフィルタを使った面順次のCMY画像でもよい。更に、4色以上のカラーフィルタを使用した面順次の色画像から測色的色再現画像を取得する場合にも本発明は適用できる。 In the present embodiment, the case where an XYZ image is obtained from a color image of three primary colors in sequential order has been described. However, the present invention also applies to a case where a colorimetric color reproduction image (for example, a Lab image) other than an XYZ image is obtained. Applicable. In this embodiment, the case where a 3 × 3 matrix is used for conversion into an XYZ image has been described, but the conversion parameter calculation method according to this embodiment is also used when a three-dimensional lookup table (3D-LUT) is used. Applicable. Further, the frame sequential color image may be, for example, a frame sequential RGB image using an RGB color filter or a frame sequential CMY image using a CMY color filter. Furthermore, the present invention can also be applied to a case where a colorimetric color reproduction image is acquired from a frame sequential color image using four or more color filters.
また、本実施形態では、面順次で撮像された3原色の色画像をXYZ画像に変換する例について説明したが、デジタルカメラ等によって撮像された3原色の色画像をXYZ画像に変換する際にも本実施形態の画像処理方法を適用できる。 In this embodiment, an example of converting a color image of the three primary colors captured in the field sequential order into an XYZ image has been described. However, when converting a color image of the three primary colors captured by a digital camera or the like into an XYZ image. Also, the image processing method of this embodiment can be applied.
また、上述のような処理を行うプログラムを含むソフトウェアやファームウェアをパーソナルコンピュータ(PC)やビデオ再生装置(ビデオデッキ、テレビ)やデジタルカメラ等の画像再生機能を有する装置に適用することにより、本発明の画像処理方法及び画像処理システムを実現することができる。 In addition, by applying software and firmware including a program for performing the above-described processing to a device having an image playback function, such as a personal computer (PC), a video playback device (video deck, television), or a digital camera, the present invention The image processing method and the image processing system can be realized.
10…面順次撮像装置、100…撮像装置本体、112…撮像レンズ、114…絞り、116…白黒撮像素子、118…アナログ信号処理部、120…A/D変換器、122…画像入力コントローラ、124…デジタル信号処理部、126…圧縮伸長処理部、128…ビデオ・エンコーダ、130…液晶モニタ、132…撮像素子制御部、134…絞り駆動部、136…レンズ駆動部、137…フィルタ駆動部、138…操作部、140…中央処理装置(CPU)、142…AF検出部、144…AE検出部、148…メモリ(SDRAM)、150…VRAM、151…ROM、152…メディア・コントローラ、154…メモリカード、200…回転カラーフィルタ装置、202…ターレット板、204…モータ、300…画像処理装置、310…中央処理装置(CPU)、312…主メモリ、314…ハードディスク装置、316…CD−ROM装置、317…カード・インターフェース(カードI/F)、318…表示メモリ、320…モニタ装置、322…キーボード、324…マウス、326…マウスコントローラ、327…通信インターフェース(通信I/F)、328…バス、400…色票
DESCRIPTION OF
Claims (5)
(a)測色的色再現を実現したいシーンを撮像した、少なくとも3原色の色画像を取得する工程と、
(b)前記色画像の取得時に生じるフレア量を仮定して、前記仮定されたフレア量と、前記シーンの色画像値と、該シーンについて測定した測色値とに基づいて、前記シーンの色画像値を前記測色値に変換するための変換パラメータを算出する工程と、
(c)前記シーンの色画像値と前記算出した変換パラメータとに基づいて、前記シーンの測色値を算出する測色値算出工程と、
(d)前記シーンについて測定した測色値と、前記工程(c)において算出された測色値とに基づいて、特定の色の色差に掛ける重みを大きくした場合における色差の重み付け平均値を算出する工程と、
(e)前記仮定されたフレア量を変化させながら前記工程(b)から(d)を繰り返して、前記色差の重み付け平均値が最小になるフレア量を求めるフレア量算出工程と、
(f)前記色差の平均値が最小になるフレア量により変換パラメータを取得する工程と、
を備えることを特徴とする変換パラメータ算出方法。 In a conversion parameter calculation method for calculating a conversion parameter for obtaining a colorimetric color reproduction image from at least three primary color images,
(A) obtaining a color image of at least three primary colors obtained by imaging a scene for which colorimetric color reproduction is desired;
(B) Assuming the flare amount generated at the time of acquisition of the color image, the color of the scene based on the assumed flare amount, the color image value of the scene, and the colorimetric value measured for the scene Calculating a conversion parameter for converting an image value into the colorimetric value;
(C) a colorimetric value calculation step of calculating a colorimetric value of the scene based on the color image value of the scene and the calculated conversion parameter;
(D) Based on the colorimetric value measured for the scene and the colorimetric value calculated in the step (c), the weighted average value of the color difference when the weight applied to the color difference of a specific color is increased is calculated. And a process of
(E) A flare amount calculating step for obtaining a flare amount that minimizes the weighted average value of the color differences by repeating the steps (b) to (d) while changing the assumed flare amount;
(F) obtaining a conversion parameter based on a flare amount that minimizes the average value of the color differences;
A conversion parameter calculation method comprising:
測色的色再現を実現したいシーンを撮像した、少なくとも3原色の色画像を取得する機能と、
前記色画像の取得時に生じるフレア量を仮定して、前記仮定されたフレア量と、前記シーンの色画像値と、該シーンについて測定した測色値とに基づいて、前記シーンの色画像値を前記測色値に変換するための変換パラメータを算出する機能と、
前記シーンの色画像値と前記算出した変換パラメータとに基づいて、前記シーンの測色値を算出する機能と、
前記シーンについて測定した測色値と、前記算出された測色値とに基づいて、特定の色の色差に掛ける重みを大きくした場合における色差の重み付け平均値を算出する機能と、
前記仮定されたフレア量を変化させながら前記色差の平均値の算出を繰り返して、前記色差の重み付け平均値が最小になるフレア量を求める機能と、
前記色差の平均値が最小になるフレア量により変換パラメータを取得する機能と、
をコンピュータに実現させることを特徴とする変換パラメータ算出プログラム。 In a conversion parameter calculation program for calculating a conversion parameter for obtaining a colorimetric color reproduction image from at least three primary color images,
A function for acquiring a color image of at least three primary colors obtained by imaging a scene for which colorimetric color reproduction is desired;
Assuming the amount of flare generated when acquiring the color image, the color image value of the scene is calculated based on the assumed flare amount, the color image value of the scene, and the colorimetric value measured for the scene. A function for calculating a conversion parameter for conversion to the colorimetric value;
A function for calculating a colorimetric value of the scene based on the color image value of the scene and the calculated conversion parameter;
A function of calculating a weighted average value of color differences when a weight applied to a color difference of a specific color is increased based on the colorimetric value measured for the scene and the calculated colorimetric value;
A function of repeatedly calculating the average value of the color differences while changing the assumed flare amount to obtain a flare amount that minimizes the weighted average value of the color differences;
A function of acquiring a conversion parameter by a flare amount that minimizes the average value of the color difference;
A conversion parameter calculation program for causing a computer to realize the above.
前記色画像の取得時に生じるフレア量を複数仮定して、前記シーンの色画像値と、該シーンについて測定した測色値とに基づいて、前記仮定されたフレア量ごとに前記シーンの色画像値を前記測色値に変換するための変換パラメータを算出する変換パラメータ算出手段と、
前記シーンの色画像値と前記算出された変換パラメータとに基づいて、前記シーンの測色値を算出する測色値を算出する測色値算出手段と、
前記シーンについて測定した測色値と、前記算出された測色値とに基づいて、特定の色の色差に掛ける重みを大きくした場合における色差の重み付け平均値を算出する色差平均値算出手段と、
前記仮定されたフレア量ごとに算出された色差の平均値を比較して、前記色差の重み付け平均値が最小になるフレア量を求めるフレア量算出手段と、
前記色差の平均値が最小になるフレア量により変換パラメータを取得する変換パラメータ取得手段と、
前記画像取得手段を介して少なくとも3原色の画像が入力された場合に、前記取得された変換パラメータに基づいて測色的色再現画像を取得する測色的色再現手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。 Image acquisition means for acquiring a color image of at least three primary colors obtained by imaging a scene for which colorimetric color reproduction is desired;
Assuming a plurality of flare amounts generated at the time of obtaining the color image, based on the color image value of the scene and the colorimetric value measured for the scene, the color image value of the scene for each of the assumed flare amounts Conversion parameter calculation means for calculating a conversion parameter for converting the colorimetric value into the colorimetric value;
A colorimetric value calculating means for calculating a colorimetric value for calculating the colorimetric value of the scene based on the color image value of the scene and the calculated conversion parameter;
Color difference average value calculating means for calculating a weighted average value of color differences when the weight applied to the color difference of a specific color is increased based on the colorimetric values measured for the scene and the calculated colorimetric values;
A flare amount calculating means for comparing the average values of the color differences calculated for each of the assumed flare amounts and obtaining a flare amount that minimizes the weighted average value of the color differences;
Conversion parameter acquisition means for acquiring a conversion parameter by a flare amount that minimizes the average value of the color differences;
A calorimetric color reproduction means for obtaining a calorimetric color reproduction image based on the obtained conversion parameter when an image of at least three primary colors is input via the image acquisition means;
An image processing apparatus comprising:
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