基準(zhǔn)顏色選擇裝置、顏色校正裝置及基準(zhǔn)顏色選擇方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本文所討論的實(shí)施方式涉及基準(zhǔn)顏色選擇裝置、顏色校正裝置以及基準(zhǔn)顏色選擇 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，存在對在不使用專用測量設(shè)備如昂貴的分光光度計(jì)和比色計(jì)的情況下容 易地測量顏色的需求。就該需求而言，最近的數(shù)碼相機(jī)不斷變得更加合理，能夠獲得目標(biāo)對 象的顏色為R(紅色）G(綠色）B(藍(lán)色）顏色空間中的灰度級(jí)（在下文中稱為"顏色值"）， 并且因此可以以較低成本用于顏色測量。
[0003] 然而，由于拍攝環(huán)境下的如照明光或太陽光的光的影響，數(shù)碼相機(jī)所拍攝的圖像 的色調(diào)常常與原始色調(diào)不同。因此，難以穩(wěn)定地執(zhí)行顏色測量。
[0004] 因此，在所拍攝的圖像的色調(diào)與原始色調(diào)不同的情況下，可以執(zhí)行將圖像中的像 素的顏色轉(zhuǎn)換成原始顏色的顏色校正。
[0005] 在用于執(zhí)行顏色校正的常用方法中，同時(shí)拍攝目標(biāo)對象和已知顏色（在下文中稱 為"基準(zhǔn)顏色"），并且通過使用基準(zhǔn)顏色的顏色改變來獲得輸入圖像的像素的真實(shí)顏色。
[0006] -般情況下，不可能將輸入圖像的所有像素值預(yù)先設(shè)置為基準(zhǔn)顏色。因此，根據(jù)多 個(gè)基準(zhǔn)顏色來計(jì)算輸入顏色的轉(zhuǎn)換量，并由此執(zhí)行顏色校正。即，通過在顏色空間中執(zhí)行插 值來校正輸入像素的顏色。
[0007] 作為關(guān)于這類顏色校正的相關(guān)技術(shù)，提出了以下技術(shù)：通過在被設(shè)置成輸入顏色 空間中的被劃分至多個(gè)立體圖形中的頂點(diǎn)的各個(gè)顏色分隔組件的預(yù)設(shè)頂點(diǎn)輸出值之間進(jìn) 行插值來獲得用于輸入顏色空間中的輸入信號(hào)的輸出裝置的控制信號(hào)。在該技術(shù)中，基準(zhǔn) 顏色被設(shè)置成使得針對顏色空間中在表達(dá)方面重要的區(qū)域以及針對具有高頻率的顏色空 間執(zhí)行更精細(xì)的劃分，以減小在體積插值和線性插值中出現(xiàn)的非線性誤差。
[0008] 日本公開特許公報(bào)No. 10-70669是相關(guān)技術(shù)的示例。
[0009] 附帶地，在相關(guān)技術(shù)中的顏色校正中，存在以下技術(shù)：與顏色測量的目標(biāo)對象同時(shí) 地對與實(shí)際用于顏色校正的基準(zhǔn)顏色的數(shù)目相比具有較大數(shù)目的基準(zhǔn)顏色的色標(biāo)進(jìn)行拍 攝，從多個(gè)基準(zhǔn)顏色中選擇更可取的基準(zhǔn)顏色，從而執(zhí)行對目標(biāo)對象的顏色校正。
[0010] 如上所述，從具有作為基準(zhǔn)顏色的多個(gè)顏色的色標(biāo)中選擇實(shí)際用于顏色校正的基 準(zhǔn)顏色的情況下，如作為一個(gè)示例在圖42中示出的，通常選擇顏色空間中接近作為顏色校 正目標(biāo)的顏色（在下文中稱為"目標(biāo)顏色"）的基準(zhǔn)顏色。由于在執(zhí)行插值計(jì)算時(shí)使用與目 標(biāo)顏色接近的基準(zhǔn)顏色通常減小由于插值而產(chǎn)生的誤差，所以選擇顏色空間中與目標(biāo)顏色 接近的顏色作為基準(zhǔn)顏色的這種方法可以被認(rèn)為是有效的方法。
[0011] 然而，通過所公開的技術(shù)的發(fā)明人的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)存在以下情況：通過選擇顏色 空間中相對于目標(biāo)顏色較遠(yuǎn)的顏色作為基準(zhǔn)顏色而非選擇接近目標(biāo)顏色的顏色作為基準(zhǔn) 顏色能夠?qū)崿F(xiàn)更準(zhǔn)確的顏色校正。
[0012] 因此，常規(guī)地選擇顏色空間中接近目標(biāo)顏色的基準(zhǔn)顏色的相關(guān)技術(shù)不一定實(shí)現(xiàn)目 標(biāo)顏色至原始顏色的適當(dāng)近似。
[0013] 期望實(shí)現(xiàn)對能夠?qū)崿F(xiàn)以下顏色校正的基準(zhǔn)顏色的選擇：通過拍攝而獲得的顏色圖 像的顏色可以與原始顏色近似，同時(shí)降低拍攝中的光的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 因此，本發(fā)明的一個(gè)方面的目的在于提供一種能夠選擇基準(zhǔn)顏色的裝置，所述基 準(zhǔn)顏色能夠?qū)崿F(xiàn)以下顏色校正：通過拍攝而獲得的顏色圖像的顏色可以近似于原始顏色， 同時(shí)降低拍攝中光的影響。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，基準(zhǔn)顏色選擇裝置包括確定單元，所述確定單元關(guān)于多 個(gè)波長比較第一候選顏色的第一大小與第二候選顏色的第二大小，并且確定是否存在以下 任何波長，所述波長提供了第一大小與第二大小之間的相對于在其他波長處的大小關(guān)系而 言顛倒的顛倒大小關(guān)系，第一候選顏色和第二候選顏色包括在要作為用于目標(biāo)顏色的顏色 校正的多個(gè)基準(zhǔn)顏色的候選基準(zhǔn)顏色的顏色組中，顏色校正通過使用所述多個(gè)基準(zhǔn)顏色進(jìn) 行插值處理來執(zhí)行；以及選擇單元，當(dāng)不存在第一候選顏色和第二候選顏色的以下組合時(shí) 所述選擇單元選擇所述顏色組作為所述基準(zhǔn)顏色，關(guān)于所述組合所述確定單元確定存在提 供了要作為所述基準(zhǔn)顏色的候選基準(zhǔn)顏色的顏色組中的所述顛倒大小關(guān)系的波長。
【附圖說明】
[0016] 圖1是根據(jù)第一實(shí)施方式的顏色校正裝置的功能框圖；
[0017] 圖2是示出色標(biāo)的一個(gè)示例的外視圖；
[0018] 圖3是用于說明色標(biāo)的配置的正視圖；
[0019] 圖4是示出色標(biāo)的使用的示例的圖；
[0020] 圖5是用于說明顏色校正處理的示意圖；
[0021] 圖6是示出根據(jù)實(shí)施方式的色標(biāo)的配置示例的正視圖；
[0022] 圖7是表示在光源是熒光燈時(shí)針對目標(biāo)顏色和基準(zhǔn)顏色執(zhí)行插值處理的情況下 插值誤差的示例的圖；
[0023] 圖8是表示在光源是白熾燈時(shí)針對目標(biāo)顏色和基準(zhǔn)顏色執(zhí)行插值處理的情況下 插值誤差的示例的圖；
[0024] 圖9是表示在光源是太陽光時(shí)針對目標(biāo)顏色和基準(zhǔn)顏色執(zhí)行插值處理的情況下 插值誤差的示例的圖；
[0025] 圖10是匯總在圖7至圖9的圖中表示的插值誤差的圖表；
[0026] 圖11是示出根據(jù)圖10所示的插值誤差選擇最佳遠(yuǎn)度的條件的圖表；
[0027] 圖12是表示用于說明準(zhǔn)確顏色校正不可行的原因的光譜反射特性的示例的圖；
[0028] 圖13是表示用于說明準(zhǔn)確顏色校正不可行的原因的多個(gè)人類膚色的光譜反射特 性的圖；
[0029] 圖14是示出根據(jù)第一實(shí)施方式的計(jì)算機(jī)的示意性配置的框圖；
[0030] 圖15是不出基準(zhǔn)顏色表的一個(gè)不例的圖表；
[0031] 圖16是示出根據(jù)第一實(shí)施方式的基準(zhǔn)顏色剔除表的一個(gè)示例的圖表；
[0032] 圖17是示出根據(jù)第一實(shí)施方式的顏色校正處理一個(gè)示例的流程圖；
[0033] 圖18是示出根據(jù)第一實(shí)施方式的組合顏色校正準(zhǔn)確度評(píng)估處理的一個(gè)示例的流 程圖；
[0034] 圖19是示出根據(jù)第一實(shí)施方式的反射特性主要波長檢測處理的一個(gè)示例的流程 圖；
[0035] 圖20是用于說明反射特性主要波長檢測處理的圖并且是表示光譜反射特性的一 個(gè)示例的圖；
[0036] 圖21是示出根據(jù)第一實(shí)施方式的誤差評(píng)估處理的一個(gè)示例的流程圖；
[0037] 圖22是表示在存在提供關(guān)于反射強(qiáng)度的顛倒大小關(guān)系的波長的情況下光譜反射 特性的示例的圖；
[0038] 圖23是示出根據(jù)第一實(shí)施方式的表參照顏色校正處理的一個(gè)示例的流程圖；
[0039] 圖24是根據(jù)第二實(shí)施方式的顏色校正裝置的功能框圖；
[0040] 圖25是示出根據(jù)第二實(shí)施方式的計(jì)算機(jī)的示意性配置的框圖；
[0041] 圖26是示出根據(jù)第二實(shí)施方式的顏色校正處理的一個(gè)示例的流程圖；
[0042] 圖27是示出根據(jù)第二實(shí)施方式的組合顏色準(zhǔn)確度評(píng)估處理的一個(gè)示例的流程 圖；
[0043] 圖28是示出根據(jù)第二實(shí)施方式的校正仿真的一個(gè)示例的流程圖；
[0044] 圖29是表示通過校正仿真而獲得的光譜反射特性的一個(gè)示例的圖；
[0045] 圖30是示出根據(jù)第二實(shí)施方式的誤差評(píng)估處理的一個(gè)示例的流程圖；
[0046] 圖31是示出根據(jù)第二實(shí)施方式的基準(zhǔn)顏色剔除表的一個(gè)示例的圖表；
[0047] 圖32是示出根據(jù)第二實(shí)施方式表參照顏色校正處理的一個(gè)示例的流程圖；
[0048] 圖33是根據(jù)第三實(shí)施方式的顏色校正裝置的功能框圖；
[0049] 圖34是示出根據(jù)第三實(shí)施方式的計(jì)算機(jī)的示意性配置的框圖；
[0050] 圖35是示出根據(jù)第三實(shí)施方式的顏色校正處理的一個(gè)示例的流程圖；
[0051] 圖36是示出根據(jù)第三實(shí)施方式的組合適合性登記處理的一個(gè)示例的流程圖；
[0052] 圖37是不出根據(jù)第三實(shí)施方式的最佳組合表的一個(gè)不例的圖表；
[0053] 圖38是示出根據(jù)第三實(shí)施方式的表參照顏色校正處理的一個(gè)示例的流程圖；
[0054] 圖39是示出顏色校正處理的另一個(gè)示例的示意圖；
[0055] 圖40是示出顏色校正處理的又一個(gè)示例的示意圖；
[0056] 圖41是示出色標(biāo)的另一個(gè)示例的外視圖；
[0057] 圖42是用于對選擇顏色空間中目標(biāo)顏色的接近顏色的情況進(jìn)行說明的該顏色空 間的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0058] 在下文中將參照附圖來詳細(xì)描述所公開的技術(shù)的實(shí)施方式。
[0059] [第一實(shí)施方式]
[0060] 圖1示出了根據(jù)該實(shí)施方式的基準(zhǔn)顏色選擇裝置10和顏色校正裝置20。如圖1 所示，根據(jù)該實(shí)施方式的基準(zhǔn)顏色選擇裝置10包括確定單元11、登記單元12、選擇單元13、 識(shí)別單元15和存儲(chǔ)單元16。此外，顏色校正裝置20包括基準(zhǔn)顏色選擇裝置10和顏色校正 單元21。
[0061] 確定單元11關(guān)于多個(gè)波長針對要作為在以下情況下使用的多個(gè)基準(zhǔn)顏色的候選 基準(zhǔn)顏色的顏色組比較第一候選顏色的顏色強(qiáng)度和第二候選顏色的顏色強(qiáng)度之間的大小 關(guān)系：通過使用所述多個(gè)基準(zhǔn)顏色進(jìn)行插值處理來執(zhí)行對作為顏色校正目標(biāo)的目標(biāo)顏色的 顏色校正。確定單元11然后確定是否存在提供了相對于其他波長之間的大小關(guān)系而言的 顛倒大小關(guān)系的任何波長。在該實(shí)施方式中，采用光譜反射強(qiáng)度作為顏色強(qiáng)度，但顏色強(qiáng)度 不限于此。例如，替代光譜反射強(qiáng)度，可以采用表示如光譜反射率（每單位時(shí)間的能量）的 顏色強(qiáng)度的其他值。
[0062] 同時(shí)，存儲(chǔ)單元16預(yù)先存儲(chǔ)表示目標(biāo)顏色的相同類型顏色的光譜反射特性的第 一特性信息以及表示要作為候選基準(zhǔn)顏色的顏色組的光譜反射特性的第二特性信息。此 外，識(shí)別單元15根據(jù)第一特性信息所表示的相同類型顏色的光譜反射特性來識(shí)別起主要 作用的波長（下文中稱為"主要波長"）。
[0063] 根據(jù)該實(shí)施方式的確定單元11關(guān)于由識(shí)別單元15識(shí)別為目標(biāo)的波長來確定是 否存在以下波長，所述波長提供了關(guān)于第二特性信息所表示的光譜反射特性的顛倒大小關(guān) 系。
[0064] 同時(shí)，如果確定單元11確定存在提供了所述顛倒大小關(guān)系的波長，則登記單元12 登記表示作為確定目標(biāo)的第一候選顏色和第二候選顏色的組合的信息作為剔除信息（在 下面將描述的基準(zhǔn)顏色剔除表），該剔除信息從要用于顏色校正的基準(zhǔn)顏色中剔除所述組 合。然后，選擇單元13參照由登記單元12登記的剔除信息并且由此選擇要作為候選基準(zhǔn) 顏色的其中不存在剔除信息所表示的第一候選顏色和第二候選顏色的組合的顏色組作為 基準(zhǔn)顏色。
[0065] 此外，顏色校正單元21通過使用選擇單元13所選擇的基準(zhǔn)顏色進(jìn)行插值處理來 對目標(biāo)顏色執(zhí)行顏色校正。根據(jù)該實(shí)施方式的顏色校正單元21基于顏色組中的顏色和目 標(biāo)顏色的顏色信息以及表示顏色組中的顏色的原始顏色的顏色信息通過插值處理來執(zhí)行 對目標(biāo)顏色的顏色校正，所述顏色組中的顏色和目標(biāo)顏色的顏色信息通過對目標(biāo)對象以及 其中布置有要作為候選基準(zhǔn)顏色的顏色組中的顏色的色標(biāo)的圖像進(jìn)行捕獲來獲得。在該實(shí) 施方式中，采用上述RGB顏色空間的顏色值作為顏色信息，但顏色信息不限于這些。例如， 可以采用如L*a*b*顏色空間、XYZ顏色空間或CMY顏色空間的其他顏色空間的顏色值作為 顏色信息。
[0066] 此處將描述根據(jù)該實(shí)施方式的顏色校正單元21的顏色校正。首先將描述用于顏 色校正的色標(biāo)。在根據(jù)該實(shí)施方式的顏色校正中，如下所述使用四種基準(zhǔn)顏色并且使用布 置有八種基準(zhǔn)顏色的色標(biāo)。然而，此處為了簡單而清楚地描述，將關(guān)于作為一個(gè)示例而在圖 2和圖3中示出并且布置有四種基準(zhǔn)顏色的色標(biāo)90來做出描述。因此，此處不關(guān)于從設(shè)置 在色標(biāo)中的基準(zhǔn)顏色中選擇要用于顏色校正的基準(zhǔn)顏色來進(jìn)行描述，隨后將詳細(xì)描述此選 擇。
[0067] 如圖2所示，色標(biāo)90具有薄板形狀，包括整體地設(shè)置在支承本體91上的補(bǔ)片部92 并且在正視圖中具有基本上矩形形狀。
[0068] 如圖3所示，補(bǔ)片部92具有在中心部分設(shè)置有圓形開口 94的環(huán)形形狀，并且該補(bǔ) 片部92由圍繞環(huán)形形狀的中心徑向地設(shè)置的多個(gè)劃分區(qū)域93劃分成多個(gè)分割區(qū)域（在圖 3所示的示例中為4個(gè)區(qū)域）。此外，目標(biāo)對象中的目標(biāo)顏色的相同類型顏色的所有四個(gè)基 準(zhǔn)顏色Cl至C4被布置在補(bǔ)片部92的每個(gè)分割區(qū)域中。
[0069] 在該實(shí)施方式中，如作為一個(gè)示例在圖4中示出的，當(dāng)由數(shù)碼相機(jī)拍攝目標(biāo)對象 時(shí)，將