專利名稱：彩色編輯裝置和彩色編輯方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對由光譜反射率、光譜透射率、光譜輻射(spectral radiance)或光譜輻射強(qiáng)度(spectral radiant intensity)構(gòu)成的彩色信息和彩色圖像進(jìn)行編輯的彩色編輯裝置和彩色編輯方法。
背景技術(shù)：
作為處理彩色圖像的裝置，已在利用掃描器，數(shù)字照相機(jī)，打印機(jī)，顯示器等種種裝置。這些裝置間交換圖像數(shù)據(jù)的方法有把從輸入裝置輸入的彩色圖像先變換到不依靠裝置的獨(dú)立彩色空間，再變換成輸出裝置輸出的彩色圖像數(shù)據(jù)。這種系統(tǒng)稱為彩色處理系統(tǒng)。
彩色處理系統(tǒng)可借助建立圖像輸入裝置的信號與不依靠裝置的彩色空間的變換，將數(shù)據(jù)傳繪畫全部圖像輸出裝置，因而不必確定數(shù)量為輸入裝置與輸出裝置的組合數(shù)的彩色變換處理。又，只要將從圖像輸入裝置輸入的彩色圖像數(shù)據(jù)變換到不僅不依靠裝置而且不依靠照明的獨(dú)立彩色空間，就能從輸出裝置輸出不用于圖像輸入時(shí)照明的照明下的圖像。作為不依靠裝置的獨(dú)立彩色空間，一般是國際標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)CIE規(guī)定的XYZ三激勵值和L*a*b*均勻彩色空間。
彩色原本用所含各波長彩色程度如何的光譜輻射亮度表示。XYZ三激勵值是將該光譜輻射亮度用CIE規(guī)定的均色函數(shù)加權(quán)后，在可視域積分所得的3個(gè)標(biāo)量。L*a*b*均勻彩色空間是將XYZ三激勵值以參考白色加以歸一化的三維彩色空間。
彩色原本是將400nm至700nm的可視域按10nm的間隔取樣的31維的流大數(shù)據(jù)。與此相反，XYZ三激勵值和L*a*b*均勻彩色空間那樣用三維表現(xiàn)彩色的形式根據(jù)人眼能由三個(gè)錐體得到視覺的理由，目前一直廣泛用作表現(xiàn)人眼覺察彩色的量，以代替光譜彩色。
然而，由于近年來信息處理能力提高，一直在開發(fā)以光譜方式表現(xiàn)彩色的裝置，以代替XYZ三激勵值和L*a*b*均勻彩色空間。光譜的表現(xiàn)有光譜反射率、光譜透射率、光譜輻射亮度，光譜輻射強(qiáng)度。光譜輻射亮度包含表示被拍攝體輻射光量用的照明信息，光譜輻射亮度除以照明光譜分布則為光譜反射率或頻譜透射率。
光譜表現(xiàn)中也在推廣彩色處理系統(tǒng)，其中將光譜反射率和光譜透射率作為獨(dú)立彩色空間。即，該系統(tǒng)為從圖像輸入裝置推算被拍攝體的光譜反射率和光譜透射率，并處理按所得結(jié)果成像的光譜反射率圖像和光譜透射率圖像。下面，將光譜反射率，光譜透射率所代表的光譜表現(xiàn)的彩色統(tǒng)稱為譜色。
處理譜色的裝置方面，存在例如特開平7-174631號公報(bào)記載的皮膚測色方法和反射頻譜推算方法，特開平9-233490號公報(bào)記載的彩色模擬裝置。這些裝置從圖像輸入裝置輸入的圖像推算被拍攝體的光譜反射率圖像，以便分析被拍攝體的物理特性，或者模擬種種照明下看到的被拍攝體的圖像。
歷來，對彩色編輯而言，一直在攝像機(jī)，顯示器，打印機(jī)等各自裝置的固有彩色空間進(jìn)行，也就是在攝像機(jī)的RGB彩色空間，打印機(jī)的CMYK彩色空間，顯示器的RGB彩色空間上進(jìn)行。然而，由于處理這些譜色的彩色處理系統(tǒng)普及，產(chǎn)生對獨(dú)立彩色空間的光譜圖像進(jìn)行彩色編輯或彩色校正的用途。
對光譜圖像進(jìn)行彩色編輯的裝置有例如特開平7-162694公報(bào)記載的彩色處理裝置。根據(jù)該文獻(xiàn)，將彩色樣本的譜色作為圖形顯示在譜色顯示窗(display window)，用戶直接用諸如アド ビ公司(日文公司)制造的Illustrator這樣的編輯裝置將圖形上的曲線編輯為任意形狀。于是，把編輯所得的譜色變換成xy色度和HCV信號，分別顯示于xy色度圖顯示窗和HCV顯示窗。用戶參考xy度圖顯示窗和HCV顯示窗數(shù)值，再次對譜色施加編輯。
另一方面，對頻譜圖像進(jìn)行彩色校正的裝置，例如作為從圖像輸入裝置輸入的圖像推算光譜反射率的裝置，有上述特開平7-174631號公報(bào)記載的皮膚測色方法和光反射頻譜推算方法以及特開平9-233490號公報(bào)記載的彩色模擬裝置。
這些裝置對光譜反射率分析主分量，并且用低于31維的m維的基準(zhǔn)(basis)表現(xiàn)。然后，用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)從輸入圖像數(shù)據(jù)推算基準(zhǔn)系數(shù)m維矢量。接著，從推算所得m矢量計(jì)算光譜反射率，從而求反射率。
然而，用某基準(zhǔn)表現(xiàn)光譜反射率時(shí)，基準(zhǔn)不包含波長寬度窄的增量函數(shù)的分量，則不能求出該彩色。即，作為推算值，得不到波長寬度窄的極鮮艷彩色。因此，求出的圖像變成對比色度低的印象圖像。為此，希望有辦法把求得的光譜圖像校正成色彩色較鮮艷，但不存在對光譜圖像進(jìn)行彩色校正的系統(tǒng)。
上述已有的光譜圖像彩色編輯裝置，人們直接校正31維的龐大譜色曲線的形狀，即使有XYZ信號，L*a*b*信號或HCV信號的引導(dǎo)，也很難理解，不容易操作其校正方法和達(dá)到的彩色變化程度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的為提供一種彩色編輯裝置和彩色編輯方法，能在人們?nèi)菀桌斫獾目臻g對光譜反射率、光譜透射率、光譜輻射亮度、光譜輻射強(qiáng)度等各光譜值方便地進(jìn)行編輯。
本發(fā)明的目的又為提供一種可將求出的光譜圖像加以彩色校正成色彩鮮艷的彩色編輯裝置和彩色編輯方法。
本發(fā)明中，對光譜值進(jìn)行彩色編輯時(shí)，將光譜值變換到人們?nèi)菀滋幚淼牟噬臻g，在該空間內(nèi)進(jìn)行彩色編輯，從變換后的彩色空間產(chǎn)生適當(dāng)?shù)墓庾V值。彩色編輯是提高鮮艷度的情況下，將光譜值的波長形狀變換成波長寬度窄的形狀。


圖1是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1所涉及的彩色編輯裝置的框圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1所涉及的彩色編輯裝置顯示例的概念圖。
圖3是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1所涉及的光譜空間逆變換法的過程的流程圖。
圖4是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1所涉及的光譜空間逆變換法中變化系數(shù)的圖形。
圖5是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1所涉及的光譜空間逆變換法中變化函數(shù)的圖形。
圖6是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1所涉及的光譜空間逆變換法的第2步驟的流程圖。
圖7是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1所涉及的光譜空間逆變換法的第3步驟的流程圖。
圖8是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1所涉及的譜色編輯方法的動作的圖形。
圖9是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1所涉及的譜色編輯方法編輯部的動作過程的流程圖。
圖10是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2所涉及的彩色編輯裝置的框圖。
圖11是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2所涉及的彩色編輯裝置顯示例的概念圖。
圖12是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)3所涉及的彩色編輯裝置的框圖。
圖13是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)4所涉及的彩色編輯裝置的框圖。
具體實(shí)施形態(tài)下面參照

本發(fā)明的示范實(shí)施例。
實(shí)施形態(tài)1圖1是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1所涉及光譜圖像彩色編輯裝置的框圖。彩色編輯裝置的組成部分包括輸入光譜圖像的光譜圖像輸入部101，進(jìn)行光譜圖像編輯用的用戶接口部102，接收來自用戶接口部102的指示且進(jìn)行彩色編輯的彩色編輯部103，顯示成為彩色編輯部103編輯結(jié)果的彩色空間坐標(biāo)值和光譜圖像的顯示部104以及存儲所輸入光譜圖像105的光譜圖像存儲部106。
用戶接口部102的組成部分包括在光譜圖像105指定用戶要改變彩色的區(qū)域的變色區(qū)指定部108，作為用戶編輯HLS空間表現(xiàn)彩色的接口的接口的HLS彩色編輯指示部113，作為用戶直接編輯所輸入譜色110的接口的譜色編輯指示部120，具有多個(gè)光譜空間逆變換部118的輸出并且在譜色顯示部124顯示多個(gè)譜色時(shí)作為用戶選擇其中某1個(gè)用的接口的譜色選擇部125，照明指定部130以及用戶直接操作譜色的各值并且輸出指示的譜色直接編輯指示部127。
彩色編輯部103的組成部分包括把應(yīng)改變的譜色110變換到色調(diào)，寬度和色度(HLS)的三維彩色空間的HLS空間變換部111，根據(jù)用戶的HLS編輯指示114對所輸入HLS表現(xiàn)彩色112進(jìn)行編輯處理的HLS的彩色編輯部115，把編輯后的HLS彩色變換成光譜值的光譜空間逆變部118，根據(jù)光譜編輯指示121對譜色110進(jìn)行編輯處理的譜色編輯部122，把編輯后的譜色119變換成HLS空間表現(xiàn)的彩色值的HLS的空間變換部123以及反映用戶的譜色直接編輯指示的譜色直接編輯部129。
顯示部104的組成部分包括顯示所輸入光譜圖像105和反映編輯彩色的光譜圖像的圖像顯示部107，顯示HLS表現(xiàn)的彩色的HLS的顯示部117和顯示光譜表現(xiàn)的彩色的光譜彩色顯示部124。
下面，與圖2一起說明圖1彩色編輯裝置的動作。以下的說明中，作為人們?nèi)菀滋幚淼牟噬臻g的例子，說明采用HLS(色調(diào)，亮度，色度)空間的情況。因此，圖2中，作為顯示與所輸入光譜值對應(yīng)的HLS彩色的相應(yīng)彩色顯示部，設(shè)置HLS顯示窗209，并且設(shè)置HLS編輯指示框211，作為用戶的彩色編輯部。
首先，從光譜圖像輸入部101輸入應(yīng)進(jìn)行彩色編輯的光譜圖像105，存放到光譜圖像存儲部106。本實(shí)施例中，作為光譜圖像，以光譜反射率為例進(jìn)行說明，但對光譜輻射亮度，光譜輻射強(qiáng)度，光譜透射率，也能用同樣的方法。
光譜圖像存儲部106的光譜反射率乘以圖像顯示部107中由照明指定部130指示的照明光譜分布，變換成光譜輻射亮度，進(jìn)而進(jìn)行增添顯示器彩色特性的處理后，作為圖2的光譜圖像201在顯示器上顯示。
用戶借助變色區(qū)指定部108指示光譜圖像105中哪個(gè)區(qū)或哪個(gè)像素要進(jìn)行彩色編輯。具體而言，用圖2中變色區(qū)指示光標(biāo)202拖動光譜圖像201，則從變色區(qū)指定部108發(fā)出指示相當(dāng)區(qū)域或像素的變色區(qū)信號109，讀入光譜圖像存儲部106，作為變色區(qū)203。用戶指定區(qū)域時(shí)，也指示當(dāng)作區(qū)域內(nèi)典型彩色的像素。
作為光譜圖像存儲部106的輸出的譜色110是所指定像素或所指定區(qū)域內(nèi)的像素中，對例如可視域380nm至780nm范圍按每10nm取樣的31維矢量值，并且輸入到光譜彩色編輯部122。然后，所指定像素或指定區(qū)域內(nèi)典型像素的譜色通過譜色顯示部124，作為圖2中譜色顯示窗204的譜色206顯示在顯示器上。
譜色110也輸入到HLS空間變換部111。在該變換部111將譜色變換到低維彩色空間的HLS空間，并且輸出HLS彩色112。該彩色112通過HLS彩色編輯部115，HLS顯示部117，作為圖2中HLS顯示209的HLS彩色210顯示在顯示器上。
HLS是指表示色調(diào)(H)，亮度(L)，色度(S)的坐標(biāo)系，HLS也可考慮各種彩色空間，但這里用L*a*b*均勻彩色空間中的色調(diào)，色度，亮度，式1示出從光譜反射率變換到HLS的變換式。利用這些變換式，首先求XYZ三激勵值。然后，從XYZ三激勵值求L*a*b*。
X＝K∫r(λ)S(λ)x(λ)dλ，Y＝K∫r(λ)S(λ)y(λ)dλ，Z＝K∫r(λ)S(λ)z(λ)dλK＝100/∫S(λ)y(λ)dλL*＝116(Y/Yn)1/3-16a*＝500[(X/Xn)1/3-(Y/Yn)1/3]b*＝200[(Y/Yn)1/3-(Z/Zn)1/3] (1)L＝L*H＝tan-1(b*/a*)S=a*2+b*2]]>式1中，r(λ)是光譜反射率乘照明指定部130指定的指定照明131的譜色所得的光譜輻射亮度，s(λ)是D65照明的光譜分布，s(λ)，y(λ)，z(λ)是CIE規(guī)定的2次視野均色函數(shù)，(X，Y，Z)是根據(jù)光譜輻射亮度計(jì)算的三激勵值。又，(L，H，S)是應(yīng)求的HLS值，(L*a*b*)是求(L，H，S)用的CIE L*a*b*空間中的彩色，(Xn，Yn，Zn)是媒體參考白色，即照明的XYZ三激勵值。
利用以上的處理，首先在圖2的顯示器上用譜色和HLS彩色兩種彩色空間顯示要改變的彩色。
接著，說明對所顯示當(dāng)前譜色進(jìn)行編輯的情況。用戶借助在圖2的譜色顯示窗204用譜色直接編輯光標(biāo)205進(jìn)行波形編輯，直接編輯380nm至780nm的多維信息。
譜色直接編輯光標(biāo)205的編輯輸出光譜直接編輯指示信號128(即來自圖1中譜色直接編輯指示部127的信號)，并將其輸入到譜色直接編輯部129。該編輯部129對當(dāng)前的譜色110進(jìn)行編輯指示那樣的處理，將該譜色作為編輯后譜色119輸出。
然后，利用譜色顯示部124在顯示器的譜色顯示204中顯示編輯后譜色119，代替當(dāng)前的譜色110。編輯后的譜色119又在HLS空間變換部123變換到HLS彩色空間，并且通過HLS顯示部117在顯示器的HLS顯示窗209作為用戶指示的像素的HLS彩色210加以顯示。
將改變的彩色作為區(qū)域指示時(shí)，也使區(qū)域內(nèi)其他像素的譜色同樣作典型色編輯。這樣，就把光譜圖像201的改變區(qū)域彩色也改寫為編輯后的彩色。
然而，用戶這樣直接編輯多維信息的方法，人們很難理解。因此，本發(fā)明中，用以下的方法能在人們?nèi)菀撞僮鞯牟噬臻g編輯譜色。現(xiàn)說明該編輯方法詳況。
圖2的HLS顯示窗209顯示當(dāng)前的HLS彩色210。這里，用鼠標(biāo)拖動HLS彩色，使其具有較好的HLS坐標(biāo)值?；蛘?，在HLS彩色編輯指示框211移動HLS各軸(亮度，色度，色調(diào))的指示條。該指示框211用于用戶在HLS空間上進(jìn)行彩色編輯，利用使亮度，色度和色調(diào)各自的指示條213-215變化，從HLS彩色編輯指示部發(fā)出反映變化量的信號。例如，希望較鮮艷時(shí)，使色度指示調(diào)往+方向移動。將改變的彩色作為區(qū)域指示時(shí)，這樣編輯典型色，則其編輯內(nèi)容也同樣作用于區(qū)域內(nèi)其他像素的HLS值。
說明圖1的框圖中實(shí)現(xiàn)上述動作的方法。圖1中，從HLS彩色編輯指示部113將用戶的HLS空間編輯信息作為HLS編輯指示114輸出到HLS彩色編輯部115。該編輯部115實(shí)際改變彩色并且通過HLS顯示部117改寫光譜圖像201和HLS顯示窗209的顯示。與此同時(shí)，將編輯后的HLS彩色116輸入到光譜空間逆變換部118，變換成譜色，并且改寫顯示器上譜色顯示窗204內(nèi)的譜色206。
這時(shí)，編輯后的HLS彩色116是三維信息，與此相反，譜色是31維信息，因而光譜空間逆變換部118的動作得不到唯一確定，成為設(shè)定欠佳的問題。因此，光譜空間逆變換部118在顯示器上的光譜選擇顯示窗208顯示算出的多個(gè)解。用戶在顯示的多個(gè)譜色中選擇所希望譜色，則該譜色成為編輯后的譜色119，顯示在譜色顯示窗204。
利用以上的動作，用戶可在人們?nèi)菀鬃R別的三維空間編輯光譜圖像的彩色。但是HLS的值因指定的照明而變化，所以一面在照明選擇框212確認(rèn)何種程度的照明下的彩色，一面進(jìn)行編輯處理。
作為用戶的彩色編輯工序，可預(yù)先在某種程度照明下的HLS空間編輯圖像的彩色，再用譜色直接編輯光標(biāo)205進(jìn)行光譜方面的細(xì)調(diào)。
下面，說明成為本發(fā)明特征的光譜空間逆變換部118的動作。存在多種光譜空間逆變換算法。這些算法都編入系統(tǒng)中，可在光譜選擇顯示窗208輸出各算法的輸出結(jié)果，供用戶選擇，也可預(yù)先使某一種算法動作。
第1逆變換法是編輯后HLS彩色116所得譜色選擇最接近編輯前譜色分布的譜色的方法?？蓪⑴c編輯前譜色的距離的遠(yuǎn)近程度作為約束條件，選擇使式2運(yùn)算結(jié)果最小的譜色。min(sa(λi),i=1,...,31|(Htarget-Ha)2+(Ltarget-La)2+(Starget-Sa)2+αΣλ=131(sb(λ)-sa(λ))2)...(2)]]>式2中，sb(λ)是編輯前的譜色，sa(λ)是編輯后的譜色，(Ha，La，Sa)是從sa(λ)算出的HLS值，(Htarget，Vtarget，Ctarget)是用戶所指示的編輯后HLS值。α是標(biāo)量系數(shù)，預(yù)先決定。
或者，可在式2中增加應(yīng)求譜色的形狀平滑這樣的約束條件。即，增加sa(λ)的2次差分接近0的條件。這時(shí)，光譜的2次差分為式3。
ΔSa(λi)＝{Sa(λi+1)-sa(λi)}-{sa(λi)-sa(λi-1)}＝sa(λi+1)-2sa(λi)+sa(λi-1)(3)式3中，Δsa(λi)是波長i的光譜sa(λi)的2次差分值。式3的平方和為式4，表示光譜平滑度。Σi=230{Δsa(λi)}2.........(4)]]>式2加上式4，可得式5。該式5只要求最小sa(λ)即可。式5的α，β作為待定系數(shù)，用拉格朗日待定系數(shù)法求解。 圖3示出本方法的計(jì)算過程。圖3以利用優(yōu)化法對式2求最小sa(λ)的情況為例進(jìn)行說明。步驟301輸入編輯前譜色和編輯后的HLS彩色。在步驟302設(shè)定應(yīng)求編輯后譜色sa(λ)的初始值。步驟303中，利用式1從編輯后的譜色sa(λ)求(Ha，La，Sa)。在步驟304求式2的函數(shù)值。步驟305中，改變編輯后的譜色sa(λ)的值。改變的方法因已有各種優(yōu)化法而不同。步驟306中重復(fù)以上步驟，直到判定為收斂。心斂判斷也因已有各種優(yōu)化法而不同。如果收斂，則將這時(shí)的編輯后譜色sa(λ)作為解輸出。
如以上那樣，彩色空間逆變換部118將與編輯前的頻譜值在光譜上的歐幾里德距離最小的光譜值作為新光譜值輸出，據(jù)此，進(jìn)行逆變換。
第2逆變換法是進(jìn)一步加速第1逆變法的方法。第1逆變法將31維光譜的各值作為變數(shù)求使公式運(yùn)算結(jié)果最小的值。然而，用優(yōu)化法求解中，變數(shù)越多，到達(dá)收斂的時(shí)間越長。而且，各變數(shù)獨(dú)立變化，因而有可能光譜形狀不自然。
因此，如圖4所示，第2方法將光譜劃分為若干波長區(qū)，每區(qū)設(shè)定變化系數(shù)。圖4是劃分成4個(gè)區(qū)的情況。然后，如圖5所示，在各區(qū)的兩端線性將補(bǔ)變化系數(shù)值，使變化系數(shù)連接平譜，以求變化函數(shù)。所得變化函數(shù)與編輯前譜色sb(λ)，的各波長值相乘，作為應(yīng)求編輯后譜色sa(λ)的候補(bǔ)。利用這種方法，優(yōu)化變數(shù)等于變化系數(shù)的數(shù)量，也就是圖4時(shí)為4個(gè)即可。而且，按照變化系數(shù)連續(xù)的要求算出變化函數(shù)，與譜色相乘，所以能求出盡量保存原譜色形狀且無非逼真性的譜色。求最小值的公式為式6。min(Wi,i=1,...,4|(Htarget-Ha)2+(Ltarget-La)2+(Starget-Sa)2......(6)]]>式6也可增加式4，式5所示那樣的約束條件。
圖6示出本方法的計(jì)算過程。在步驟601輸入編輯前的譜色sb(λ)和編輯后的HLS彩色(Hlarget，Ltarget，Starget)。步驟602中，設(shè)定變化系數(shù)Wi的初始值。在步驟603從變化系數(shù)Wi算出變化函數(shù)Weight(λ)。步驟604中利用式7從變化函數(shù)Weight(λ)和編輯前譜色Sb(λ)求出編輯后譜色的候補(bǔ)Candidate(λ)。
Candidate(λ)＝(Weight(λ1)*sb(λ1)，...，Weight(λ31)*sb(λ31))(7)步驟605中，將Candidate(λ)變換到HLS彩色空間，作為(Ha，La，Sa)。在步驟606求式6的函數(shù)值。步驟607中改變變化系數(shù)的值。改變的方法因已有各種優(yōu)化法而不同。步驟608中，重復(fù)以上的步驟直到判斷為收斂。收斂的判斷也因有各種優(yōu)化法而不同。如果收斂，就將這時(shí)的Candidate(λ)作為解Sa(λ)輸出。
下面說明第3逆變換法。本方法中，首先從編輯后的HLS彩色(Htarget，Vtarget，Ctarget)求XYZ三激勵值(Xtarget，Ytarget，Atarget)，再判定滿足該值的譜色。XYZ三激勵值與譜色具有式8所示的關(guān)系。
X＝K∫r(λ)S(λ)x(λ)dλ，Y＝K∫r(λ)S(λ)y(λ)dλ，Z＝K∫r(λ)S(λ)z(λ)dλK＝100/∫S(λ)y(λ)dλ (8)式8中，x(λ)，y(λ)，y(λ)是CIE規(guī)定的均色函數(shù)，S(λ)是標(biāo)準(zhǔn)光D65的譜色，r(λ)是被拍攝體的譜色值。以離散方式表示式8，則為式9。XYZ=x(λ1)S(λ1)…x(λ31)S(λ31)y(λ1)S(λ1)…y(λ31)S(λ31)z(λ1)S(λ1)…z(λ31)S(λ31)r(λ1)...r(λ31)......(9)]]>式9中，可求滿足(Xtarget，Ytarget，Ztarget)的r(λ)。
解式9時(shí)，已知條件是三維的(Xtarget，Ytarget，Atarget)，與此相反，應(yīng)求的譜色為31維，未知數(shù)比已知數(shù)多，是設(shè)定欠佳問題。解這種問題有若干方法。
第1是用式10求解的方法。r(λ1)...r(λ31)=x(λ1)S(λ1)…x(λ31)S(λ31)y(λ1)S(λ1)…y(λ31)S(λ31)z(λ1)S(λ1)…z(λ31)S(λ31)+XYZ......(10)]]>式中，符號+是穆爾-彭羅斯廣義逆矩陣。廣義逆矩陣是指對非方形矩陣給出近似逆矩陣相當(dāng)于存在的候補(bǔ)中取得滿足模方最小約束條件的解。
第2方法為用與已知數(shù)中維數(shù)相同(即三維)的基準(zhǔn)函數(shù)表示應(yīng)求的r(λ)，并且對該基準(zhǔn)函數(shù)求其系數(shù)。此方法由于已知數(shù)與未知數(shù)的維數(shù)相同，唯一地確定解。
下面用圖7說明該過程。步驟701中，利用式1的逆變換，從編輯后的HLS彩色(Htarget，Vtarget，Ctarget)求XYZ三激勵值(Xtarget，Ytarget，Atarget)。步驟702中，預(yù)先設(shè)定3個(gè)適當(dāng)?shù)幕鶞?zhǔn)函數(shù)，以表示譜色?；鶞?zhǔn)函數(shù)的決定，其方法一般是例如對自然界所存在種種物體的譜色數(shù)據(jù)庫分析主分量，并且將高端3位矢量作為基準(zhǔn)函數(shù)。將這些基準(zhǔn)函數(shù)設(shè)定為base1(λ)，base2(λ)，base3(λ)。可利用基準(zhǔn)函數(shù)將式9改為式11。XYZ=x(λ1)S(λ1)…x(λ31)S(λ31)y(λ1)S(λ1)…y(λ31)S(λ31)z(λ1)S(λ1)…z(λ31)S(λ31)base1(λ1)base2(λ1)base3(λ1).........base1(λ31)base2(λ31)base3(λ31)b1b2b3..(11)]]>在步驟703解式11。解式11時(shí)，可取為式12。利用式12求三維的基準(zhǔn)系數(shù)矢量(b1，b2，b3)。b1b2b3=[x(λ1)S(λ1)…x(λ31)S(λ31)y(λ1)S(λ1)…y(λ31)S(λ31)z(λ1)S(λ1)…z(λ31)S(λ31)base1(λ1)base2(λ1)base3(λ1).........base1(λ31)base2(λ31)base3(λ31)]-1XYZ]]>........(12)式中，-1的含義為常規(guī)逆矩陣。
步驟704中，利用式13將基準(zhǔn)系數(shù)變換成譜色r(λ)。所得譜色是滿足(Xtarget，Ytarget，Atarget)的應(yīng)求編輯后譜色。r(λ1)...r(λ31)=base1(λ1)base2(λ1)base3(λ1).........base1(λ31)base2(λ31)base3(λ31)b1b2b3....(13)]]>下面說明本發(fā)明第2特征的，利用將譜色改變成波長寬度窄的光譜形狀提高彩色鮮艷度的方法。
圖2的光譜純度指示框207是作為色純度編輯部的指示框，用于用戶對譜色206的色純度進(jìn)行編輯。希望變成較鮮艷的光譜形狀時(shí)，該指示框207中，使指示條212在+或-方向移動，以便從譜色編輯指示部120發(fā)出反映該移動量的信號。用戶將指示條往鮮艷方向指示，則譜色分布的波長寬度變窄，能提高彩色鮮艷度。圖1的框圖實(shí)現(xiàn)本動作如下。光譜純度指示框207中的用戶指示量作為光譜編輯指示信號121得到指示，該信號121表示譜色編輯指示部120指示的譜色編輯信號。譜色編輯部122接收該信號121，根據(jù)指示量使譜色峰的波長寬度變窄。變化后的譜色作為編輯后譜色119，通過光譜信息顯示部124在顯示器上作為譜色顯示窗204的譜色206加以顯示。
與此同時(shí)，編輯后譜色119輸入到HLS空間變換部123，變換到HLS空間。所得HLS的值通過HLS顯示部117顯示在顯示器上的HLS顯示窗209中。
下面說明譜色編輯部122的動作詳況。色度高的彩色，其譜色形狀為波長寬度較窄。這稱為純度高。因此，希望提高某譜色的色度時(shí)，可檢測譜色的峰804，進(jìn)行使該峰的波長寬度變窄的處理。按波長寬度規(guī)定位置803規(guī)定波長寬度。
圖9示出處理過程。在步驟901檢測譜色的峰804。檢測方法有若干種，例如依次求譜色的2次差分值，將值接近0的最大點(diǎn)中具有最大光譜值的位置作為峰。步驟902中，求規(guī)定波長寬度的波長寬度規(guī)定位置803。該位置803由λ1和λ2組成。求包圍峰的2個(gè)最小點(diǎn)位置，即可得λ1和λ2。
步驟903中，使波長寬度規(guī)定位置從λ1，λ2往峰中心移動Δλ后，將其作為新波長寬度規(guī)定位置804。Δλ的值隨用戶在光譜純度指示框207上的指示量變化。鮮艷度越往+方向提高，可使Δλ的值越大。將該新波長寬度規(guī)定位置804分別稱為λ1new，λ2new。
步驟904中，求λ1的光譜值λ1和λ1new的光譜值r2，根據(jù)其比率r1/r2計(jì)算使光譜值變化的比率值ratio1。對λ2和λ2new也同樣求變化比率值ratio2。
步驟905中，從當(dāng)前譜色的λ1new到λpeak的光譜值乘以加權(quán)，變換光譜值。該加權(quán)線性分配成λ1new上為ratio1，λpeak上為1。對λpeak至λ2new的光譜值也以同樣的方式用ratio2變換光譜值。剩下的λ1至λ1new之間變換成λ2的光譜值。其余的波長保持原來的譜色光譜值不變。
利用以上的過程，可求當(dāng)前譜色波長寬度變窄的新譜色。
但是，本處理中，雖然色純度提高，亮度卻降低。因此，亮度可另行由用戶用改變亮度進(jìn)行指定，或者也可在步驟905給λpeak上的加權(quán)分配1以上的值，自動提高亮度。
除上述方法外，為了變換成峰寬度窄的譜色，還有一種方法是首先用仿樣曲線逼近編輯前的譜色，再控制其控制點(diǎn)。
以上的實(shí)施例的說明，將應(yīng)求的譜色取為光譜反射率，對光譜輻射亮度，光譜輻射強(qiáng)度，光譜透射率也可用同樣的方法進(jìn)行編輯。
可將圖1中彩色編輯裝置的動作存儲到CDROM，將CDROM存儲的程序下載到個(gè)人計(jì)算機(jī)上的RAM，在個(gè)人計(jì)算機(jī)上的CPU進(jìn)行彩色編輯處理。
如以上那樣，利用本實(shí)施形態(tài)，則在編輯譜色時(shí)，可預(yù)先將譜色變換到人們?nèi)菀拙庉嫷木S數(shù)較低的彩色空間，在人們?nèi)菀撞僮鞯牟噬臻g進(jìn)行編輯，并且從編輯后的彩色空間產(chǎn)生適當(dāng)?shù)淖V色，從而能簡易地進(jìn)行譜色編輯。
實(shí)施形態(tài)2實(shí)施形態(tài)1以將譜色變換到比原維數(shù)低的人們?nèi)菀滋幚淼牟噬臻g的HLS的彩色空間進(jìn)行彩色編輯為例，作了說明。實(shí)施形態(tài)2說明作為人們?nèi)菀桌斫獾牟噬臻g，采用L*a*b*空間代替HLS空間的情況。
圖10是實(shí)施形態(tài)2所涉及光譜圖像彩色編輯裝置的框圖。彩色編輯裝置的組成部分包括輸入光譜圖像的光譜圖像輸入部1001，進(jìn)行光譜圖像編輯用的用戶接口部1002，接收來自用戶接口部1002的指示且進(jìn)行彩色編輯的彩色編輯部1003，顯示成為彩色編輯部1003編輯結(jié)果的彩色空間坐標(biāo)值和光譜圖像的顯示部1004以及存儲所輸入光譜圖像1005的光譜圖像存儲部1006。
用戶接口部1002的組成部分包括在光譜圖像1005指定用戶要改變彩色的區(qū)域的變色區(qū)指定部1008，作為用戶編輯HLS空間表現(xiàn)彩色的接口的接口的L*a*b*彩色編輯指示部1013，作為用戶直接編輯所輸入譜色1010的接口的譜色編輯指示部1020，具有多個(gè)光譜空間逆變換部1018的輸出并且在譜色顯示部1024顯示多個(gè)譜色時(shí)作為用戶選擇其中某1個(gè)用的接口的譜色選擇部1025，照明指定部1030以及用戶直接操作譜色的各值并且輸出指示的譜色直接編輯指示部1027。
彩色編輯部1003的組成部分包括把應(yīng)改變的譜色1010變換到L*a*b*的三維彩色空間的L*a*b*空間變換部1011，根據(jù)用戶的L*a*b*編輯指示1014對所輸入L*a*b*表現(xiàn)彩色1012進(jìn)行編輯處理的L*A*B*的彩色編輯部1015，把編輯后的L*A*B*彩色變換成光譜值的光譜空間逆變部1018，根據(jù)光譜編輯指示1021對譜色1010進(jìn)行編輯處理的譜色編輯部1022，把編輯后的譜色1019變換成L*A*B*空間表現(xiàn)的彩色值的L*A*B*的空間變換部1023以及反映用戶的譜色直接編輯指示的譜色直接編輯部1029。
顯示部1004的組成部分包括顯示所輸入光譜圖像1005和反映編輯彩色的光譜圖像的圖像顯示部1007，顯示L*A*B*表現(xiàn)的彩色的L*A*B*的顯示部1017和顯示光譜表現(xiàn)的彩色的光譜彩色顯示部1024。
下面，與圖2一起說明圖1彩色編輯裝置的動作。首先，從光譜圖像輸入部1001輸入應(yīng)進(jìn)行彩色編輯的光譜圖像1005，存放到光譜圖像存儲部1006。本實(shí)施例中，作為光譜圖像，以光譜反射率為例進(jìn)行說明，但對光譜輻射亮度，光譜輻射強(qiáng)度，光譜透射率，也能用同樣的方法。
光譜圖像存儲部1006的光譜反射率乘以圖像顯示部1007中由照明指定部1030指示的照明光譜分布，變換成光譜輻射亮度，進(jìn)而進(jìn)行增添顯示器彩色特性的處理后，作為圖2的光譜圖像2001在顯示器上顯示。
用戶借助變色區(qū)指定部1008指示光譜圖像1005中哪個(gè)區(qū)或哪個(gè)像素要進(jìn)行彩色編輯。具體而言，用圖2中變色區(qū)指示光標(biāo)2002拖動光譜圖像2001，則從變色區(qū)指定部1008發(fā)出指示相當(dāng)區(qū)域或像素的變色區(qū)信號1009，讀入光譜圖像存儲部1006，作為變色區(qū)2003。用戶指定區(qū)域時(shí)，也指示當(dāng)作區(qū)域內(nèi)典型彩色的像素。
作為光譜圖像存儲部1006的輸出的譜色1100是所指定像素或所指定區(qū)域內(nèi)的像素中，對例如可視域380nm至780nm范圍按每100nm取樣的31維矢量值，并且輸入到光譜彩色編輯部1022。然后，所指定像素或指定區(qū)域內(nèi)典型像素的譜色通過譜色顯示部1024，作為圖2中譜色顯示窗2004的譜色2006顯示在顯示器上。
譜色1100也輸入到L*A*B*空間變換部1011。在該變換部1011將譜色變換到低維彩色空間的L*A*B*空間，并且輸出L*A*B*彩色1012。該彩色1012通過L*A*B*彩色編輯部1015，L*A*B*顯示部1017，作為圖2中L*A*B*顯示209的L*A*B*彩色2100顯示在顯示器上。
式1示出光譜反射率至L*a*b*的變換式。據(jù)此，先求XYZ三激勵值。接著，從XYZ三激勵值求L*a*b*。(Xn，Yn，Zn)是參考白色，即照明的XYZ三激勵值。
這里，式1中，r(λ)是光譜反射率乘以指定照明1031所得的光譜輻射亮度。
利用以上的處理，首先在圖11的顯示器上用譜色和L*a*b*彩色兩種彩色空間顯示要改變的彩色。
接著，說明對所顯示當(dāng)前譜色進(jìn)行編輯的情況。用戶借助在圖11的譜色顯示窗1104用譜色直接編輯光標(biāo)1105進(jìn)行波形編輯，直接編輯380nm至780nm的多維信息。這是一種直接編輯方法。
圖10的框圖中，譜色直接編輯光標(biāo)205的編輯輸出光譜直接編輯指示信號1028(即來自譜色直接編輯指示部1027的信號)，并將其輸入到譜色直接編輯部1029。該編輯部1029對當(dāng)前的譜色1010進(jìn)行編輯指示那樣的處理，將該譜色作為編輯后譜色1019輸出。
然后，利用譜色顯示部1024在顯示器的譜色顯示204中顯示編輯后譜色1019，代替當(dāng)前的譜色1010。編輯后的譜色1019又在L*a*b*空間變換部1023變換到L*a*b*彩色空間，并且通過L*a*b*顯示部1017在顯示器的L*a*b*顯示窗1109加以顯示。
將改變的彩色作為區(qū)域指示時(shí)，也使區(qū)域內(nèi)其他像素的譜色同樣作典型色編輯。這樣，就把光譜圖像1101的改變區(qū)域彩色也改寫為編輯后的彩色。
圖11的L*a*b*顯示窗顯示當(dāng)前的L*a*b*彩色1110。這里，用鼠標(biāo)拖動L*a*b*彩色，使其具有較佳L*a*b*坐標(biāo)值。這是一種方法?；蛘?，在L*a*b*彩色編輯指示框1111移動L*a*b*各軸的指示條進(jìn)行編輯。將改變的彩色作為區(qū)域指示時(shí)，這樣編輯典型色，則其編輯內(nèi)容也同樣作用于區(qū)域內(nèi)其他像素的L*a*b*值。
說明圖10的框圖中實(shí)現(xiàn)上述動作的方法。圖10中，從L*a*b*彩色編輯指示部1013將用戶的L*a*b*空間編輯信息作為L*a*b*編輯指示1014輸出到L*a*b*彩色編輯部1015。該編輯部1015實(shí)際改變彩色并且通過L*a*b*顯示部1017改寫光譜圖像1101和L*a*b*顯示窗1109的顯示。
與此同時(shí)，將編輯后的L*a*b*彩色1016輸入到光譜空間逆變換部1018，變換成譜色，并且改寫顯示器上譜色顯示窗1104內(nèi)的譜色206。
這時(shí)，編輯后的L*a*b*彩色116是三維信息，與此相反，譜色是31維信息，因而光譜空間逆變換部1108的動作得不到唯一確定，成為設(shè)定欠佳的問題。因此，光譜空間逆變換部1018在顯示器上的光譜選擇顯示窗1108顯示算出的多個(gè)解。用戶在顯示的多個(gè)譜色中選擇所希望譜色，則該譜色成為編輯后的譜色1019，顯示在譜色顯示窗1104。
利用以上的動作，用戶可在人們?nèi)菀鬃R別的三維空間編輯光譜圖像的彩色。但是L*a*b*的值因指定的照明而變化，所以一面在照明選擇框1112確認(rèn)何種程度的照明下的彩色，一面進(jìn)行編輯處理。
作為用戶的彩色編輯工序，可預(yù)先在某種程度照明下的HLS空間編輯圖像的彩色，再用譜色直接編輯光標(biāo)1105進(jìn)行光譜方面的細(xì)調(diào)。
如果實(shí)施形態(tài)1所揭示的逆變換算法中，將HLS置換L*a*b*的值，則光譜空間逆變換部1018利用與實(shí)施形態(tài)1相同的動作能實(shí)現(xiàn)逆變換。
又，為了使譜色變成波長寬度窄的光譜形狀，以提高彩色鮮艷度，可使光譜純度指示框1107進(jìn)行與實(shí)施形態(tài)1中光譜純度指示框107完全相同的動作。
以上說明中，將應(yīng)求的譜色取為光譜反射率，對光譜輻射亮度，光譜輻射強(qiáng)度，光譜透射率也可用同樣的方法進(jìn)行編輯。
實(shí)施形態(tài)2中，也可將圖10的彩色編輯裝置的動作存儲到CDROM，將CDROM存儲的程序下載到個(gè)人計(jì)算機(jī)上的RAM，在個(gè)人計(jì)算機(jī)上的CPU進(jìn)行彩色編輯處理。
如以上那樣，利用本實(shí)施形態(tài)，則在編輯譜色時(shí)，可預(yù)先將譜色變換到人們?nèi)菀拙庉嫷木S數(shù)較低的彩色空間，在人們?nèi)菀撞僮鞯牟噬臻g進(jìn)行編輯，并且從編輯后的彩色空間產(chǎn)生適當(dāng)?shù)淖V色，從而能簡易地進(jìn)行譜色編輯。
實(shí)施形態(tài)3實(shí)施形態(tài)3說明一種彩色編輯裝置，該裝置對圖像輸入裝置推演所得的光譜圖像進(jìn)行較佳較佳彩色校正后輸出。
圖12是實(shí)施形態(tài)3所涉及光普照圖像彩色編輯裝置的框圖。圖12中，彩色校正裝置的組成部分包括數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，數(shù)字電影機(jī)，多光譜攝像機(jī)，超光譜攝像機(jī)等構(gòu)成的圖像輸入裝置1201，從輸入圖像推演光譜圖像的光譜圖像推演部1204，彩色校正裝置1202以及輸出或顯示處理后光譜圖像的顯示器和打印機(jī)等圖像輸出裝置1214。
彩色校正裝置1202的組成部分包括將光譜圖像中各像素值變換到HLS空間的HLS空間變換部1206，將HLS圖像中色度比預(yù)定門限值高的區(qū)域作為應(yīng)改變彩色設(shè)定的變色區(qū)設(shè)定部1208，進(jìn)行提高HLS圖像變色區(qū)1209中色度值的彩色編輯的HLS彩色編輯部1210以及將處理后HLS圖像中各像素逆變換到原光譜空間的光譜空間逆變換部1212。
下面說明動作。從圖像輸入裝置1201將輸入圖像1203輸入到圖像推演部1204，在該部1204從輸入圖像1203推演光譜圖像1205。HLS空間變換部1206利用式1將光譜圖像1205的各像素變換到維數(shù)較低的HLS空間，算出HLS圖像。
變色區(qū)設(shè)定部1208將HLS圖像1207中具有預(yù)定門限值Cthre以上的色度C的像素作為變色區(qū)1209設(shè)定并輸出。
HLS彩色編輯部對作為變色區(qū)1209設(shè)定的像素，將其色度加上預(yù)定的量ΔC。這時(shí)，ΔC的值在像素的色度接近Cthre的情況下為0，比Cthre大，則相應(yīng)加大，由此，能進(jìn)行較自然的色度變換。
光譜空間逆變換部1212將HLS彩色編輯部1210輸出的處理后HLS圖像1211逆變換到維數(shù)較高的光譜空間，所得圖像作為處理后光譜圖像1213輸出到圖像輸出裝置1214。光譜空間逆變換部1212的動作與實(shí)施形態(tài)1中說明的光譜空間逆度換部1018的動作相同。
下面，詳細(xì)說明光譜圖像推演部1204的動作。設(shè)輸入圖像為RGB，則RGB信號與光譜反射率建立式14的關(guān)系。
R′＝∫CR(λ)S(λ)r(λ)dλG′＝∫CG(λ)S(λ)r(λ)dλ(14)B′＝∫CB(λ)S(λ)r(λ)dλ式14中，(R’，G’，B’)是排除實(shí)際攝像機(jī)信號(R，G，B)的非線性后的RGB信號，S(λ)是照明的光譜分布，Ci(λ)(i＝R.G.B)是攝像機(jī)各各濾色鏡的光譜靈敏度，r(λ)是應(yīng)求的光譜反射率。
用預(yù)先設(shè)定的3個(gè)基準(zhǔn)函數(shù)Oi(λ)(i＝1，2，3)表示光譜反射率，則使式14寫為式15，求光譜反射率的問題變成基準(zhǔn)系數(shù)(a，b，c)的問題。
R′＝∫CR(λ)S(λ)(a·O1(λ)+b·O2(λ)+c·O3(λ))dλG′＝∫CG(λ)S(λ)(a·O1(λ)+b·O2(λ)+c·O3(λ))dλ(15)B′＝∫CB(λ)S(λ)(a·O1(λ)+b·O2(λ)+c·O3(λ))dλ基準(zhǔn)函數(shù)通常對自然界所存在種種物體的光譜反射率進(jìn)行主分量分析，并且使用其高端3位的表現(xiàn)矢量。按離散表示改寫式15，則為式16，因而從(R’G’B’)用矩陣B的逆陣求得(a，b，c)。這里矩陣B匯總光譜靈敏度，照明譜色和基準(zhǔn)函數(shù)組成的矩陣。R′G′B′=Babc........(16)]]>從所得的基準(zhǔn)系數(shù)用式17可求光譜反射率。
r(λ)＝a·O1(λ)+b·O2(λ)+c·O3(λ) (17)對輸入圖像的各像素進(jìn)行以上的處理，能推演光譜圖像1205。
實(shí)施形態(tài)3中，也能將圖12的光譜圖像推演部1204和彩色編輯裝置1202的動作存儲到CDROM，將CDROM存儲的程序下載到個(gè)人計(jì)算機(jī)上的RAM，在個(gè)人計(jì)算機(jī)上的CPU進(jìn)行彩色編輯處理?；蛘?，也可在圖像輸入裝置或圖像輸出裝置中內(nèi)建光譜圖像推演部1204和彩色校正裝置1202的動作，并且進(jìn)行處理。
以上那樣，利用本實(shí)施形態(tài)，則將光譜圖像的彩色校正的較鮮艷時(shí)，首先把光譜圖像變換到低維數(shù)的彩色空間，在低維彩色空間上對色度進(jìn)行彩色校正后，逆變換成光譜圖像，從而能簡便地將光譜圖像彩色校正為較佳圖像。
實(shí)施形態(tài)4實(shí)施形態(tài)4說明一種彩色編輯裝置，該裝置與實(shí)施形態(tài)3相同，也對圖像輸入裝置推演所得的光譜圖像進(jìn)行較佳彩色校正后，將其輸出。
圖13是實(shí)施形態(tài)4所涉及光普照圖像彩色編輯裝置的框圖。圖13中，彩色校正裝置的組成部分包括數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，數(shù)字電影機(jī)，多光譜攝像機(jī)，超光譜攝像機(jī)等構(gòu)成的圖像輸入裝置1301，從輸入圖像推演光譜圖像的光譜圖像推演部1304，彩色校正裝置1302以及輸出或顯示處理后光譜圖像1309的顯示器和打印機(jī)等圖像輸出裝置1310。
彩色校正裝置1302的組成部分包括將光譜圖像中各像素值變換到HLS空間的HLS空間變換部1306，和進(jìn)行提高光譜圖像變色區(qū)1307中色度值的譜色編輯的譜色編輯部1308。
下面說明動作。從圖像輸入裝置1301將輸入圖像1303輸入到圖像推演部1304，在該部1304從輸入圖像1303推演光譜圖像1305。其詳細(xì)動作與實(shí)施形態(tài)3中所說明圖12的光譜圖像推演部1204相同。
變色區(qū)設(shè)定部1306將光譜圖像1105中具有顯著的峰的譜色的像素作為變色區(qū)1307設(shè)定且將其輸出。具有顯著的峰的譜色計(jì)算譜色的2次差分值，從該值求最大點(diǎn)，最小點(diǎn)。但是，求光譜反射率大的最大點(diǎn)，如果包圍這些最大點(diǎn)的2個(gè)最小點(diǎn)的寬度在預(yù)先設(shè)定的門限值的，則判斷為具有顯著的峰。
譜色編輯部1308將作為變色區(qū)1307設(shè)定的像素的譜色加以色度變換，使其成為峰寬度較窄的高純度彩色。其詳細(xì)動作與實(shí)施形態(tài)1中所說明圖1的譜色編輯部122相同。所得圖像作為處理后光譜圖像輸出到圖像輸出裝置1310。
實(shí)施形態(tài)4中，也能將圖13的光譜圖像推演部1304和彩色編輯裝置1302的動作存儲到CDROM，將CDROM存儲的程序下載到個(gè)人計(jì)算機(jī)上的RAM，在個(gè)人計(jì)算機(jī)上的CPU進(jìn)行彩色編輯處理?；蛘撸部稍趫D像輸入裝置或圖像輸出裝置中內(nèi)建光譜圖像推演部1304和彩色校正裝置1302的動作，并且進(jìn)行處理。
以上那樣，利用本實(shí)施形態(tài)，則將光譜圖像的彩色校正的較鮮艷時(shí)，將譜色的形狀變成波長寬度窄的形狀，從而能簡便地將光譜圖像彩色校正為較佳圖像。
權(quán)利要求
1.一種彩色編輯裝置，對以光譜方式表示彩色的光譜值進(jìn)行彩色編輯，其特征在于，具有將所述光譜值變換到人們操作方便的彩色空間的彩色空間變換部，在所述彩色空間變換部變換所得的彩色空間上對所述光譜值的彩色進(jìn)行彩色編輯用的彩色編輯部，以及將所述編輯的低維空間的彩色變換成新光譜值的彩色空間逆變換部。
2.如權(quán)利要求1所述的彩色編輯裝置，其特征在于，光譜值由光譜反射率、光譜透射率、光譜輻射亮度和光譜輻射強(qiáng)度中的任一個(gè)構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1所述的彩色編輯裝置，其特征在于，人們?nèi)菀撞僮鞯牟噬臻g由色調(diào)、色度和亮度3個(gè)分量組成。
4.如權(quán)利要求1所述的彩色編輯裝置，其特征在于，彩色空間逆變換部，將實(shí)現(xiàn)所編輯彩色空間的彩色的光譜值中具有最接近編輯前光譜值的形狀的光譜值作為新光譜值輸出。
5.如權(quán)利要求1所述的彩色編輯裝置，其特征在于，彩色空間逆變換部，將實(shí)現(xiàn)所編輯彩色空間的彩色的光譜值中具有最接近編輯前光譜值且平滑的形狀的光譜值作為新光譜值輸出。
6.如權(quán)利要求1所述的彩色編輯裝置，其特征在于，彩色空間逆變換部，將實(shí)現(xiàn)所編輯彩色空間的彩色的光譜值中與編輯前光譜值在光譜上的歐幾里德距離最小的光譜值作為新光譜值輸出。
7.如權(quán)利要求1所述的彩色編輯裝置，其特征在于，彩色空間逆變換部，將實(shí)現(xiàn)所編輯彩色空間的彩色的光譜值中編輯前光譜值乘以連續(xù)數(shù)值組成的加權(quán)所得的光譜值作為新光譜值輸出。
8.如權(quán)利要求1所述的彩色編輯裝置，其特征在于，彩色空間逆變換部，首先從所編輯彩色空間的彩色求XYZ三激勵值，再將滿足所述XYZ三激勵值的光譜值作為新光譜值輸出。
9.如權(quán)利要求1所述的彩色編輯裝置，其特征在于，彩色空間逆變換部，首先從所編輯彩色空間的彩色求XYZ三激勵值，再利用均色函數(shù)的廣義逆矩陣從所述XYZ三激勵值求光譜值作為新光譜值輸出。
10.如權(quán)利要求1所述的彩色編輯裝置，其特征在于，彩色空間逆變換部，首先從所編輯彩色空間的彩色求XYZ三激勵值，再從所述XYZ三激勵值驛預(yù)先準(zhǔn)備的光譜值基準(zhǔn)求其系數(shù)，從所述基準(zhǔn)系數(shù)計(jì)算光譜值作為新光譜值輸出。
11.如權(quán)利要求1所述的彩色編輯裝置，其特征在于，彩色空間逆變換部對提高色度的編輯指示，使光譜值的波長寬度變窄。
12.一種彩色編輯裝置，對以光譜方式表示彩色的光譜值進(jìn)行彩色編輯，其特征在于，具有將所述光譜值變換到人們操作方便的彩色空間的彩色空間變換部，用戶在所述彩色空間變換部變換所得的彩色空間上對所述光譜值的彩色進(jìn)行彩色編輯用的彩色編輯部，將所述編輯的低維空間的彩色變換成新光譜值并且輸出多個(gè)解的彩色空間逆變換部，以及用戶從所述彩色空間逆變換部輸出的所述多個(gè)解中選擇一個(gè)所要的解的光譜選擇部。
13.如權(quán)利要求12所述的彩色編輯裝置，其特征在于，應(yīng)進(jìn)行彩色編輯的圖像是具有以光譜方式表示彩色的光譜值作為像素值的光譜圖像，該裝置還包含將所述光譜圖像作為指定光源下的圖像進(jìn)行顯示的編輯對象圖像顯示部。
14.如權(quán)利要求13所述的彩色編輯裝置，其特征在于，還具有在編輯對象圖像顯示部顯示的光譜圖像上選擇進(jìn)行彩色編輯的部位的變色區(qū)指定部，和將所選擇的彩色的光譜值作為圖形顯示的光譜值顯示部。
15.如權(quán)利要求12所述的彩色編輯裝置，其特征在于，還包含作為人們?nèi)菀撞僮鞯牟噬臻g至少顯示一個(gè)與光譜值對應(yīng)的彩色的對應(yīng)包顯示部。
16.如權(quán)利要求14所述的彩色編輯裝置，其特征在于，光譜值顯示部顯示光譜值的色純度的圖形，該裝置還包含用戶對所述光譜的色純度進(jìn)行編輯的用戶色純度編輯部。
17.如權(quán)利要求12所述的彩色編輯裝置，其特征在于，還具有用戶對光譜值的色純度進(jìn)行編輯的用戶色純度編輯部，并且彩色空間逆變換部根據(jù)彩色編輯部和所述用戶色純度編輯部輸出的用戶指示，將所編輯低維空間的彩色變換成新光譜值后，輸出多個(gè)解。
18.如權(quán)利要求17所述的彩色編輯裝置，其特征在于，彩色空間逆變換部在用戶利用用戶色純度編輯部編輯色純度時(shí)，使光譜值的波長寬度變化。
19.如權(quán)利要求16所述的彩色編輯裝置，其特征在于，在編輯對象圖像顯示部顯示彩色編輯部和用戶色純度編輯部編輯的彩色以及光譜選擇部選擇的彩色。
20.如權(quán)利要求16所述的彩色編輯裝置，其特征在于，在光譜值顯示部顯示彩色編輯部和用戶色純度編輯部編輯的彩色以及光譜選擇部選擇的彩色。
21.如權(quán)利要求16所述的彩色編輯裝置，其特征在于，在對應(yīng)色顯示部顯示彩色編輯部和用戶色純度編輯部編輯的彩色以及光譜選擇部選擇的彩色。
22.一種彩色編輯方法，對以光譜方式表示彩色的光譜值進(jìn)行彩色編輯，其特征在于，包括將所述光譜值變換到人們?nèi)菀撞僮鞯牟噬臻g的第1步驟，用戶在所述彩色空間變換進(jìn)行變換所得的彩色空間上對所述光譜值進(jìn)行彩色編輯的第2步驟，以及將所編輯彩色空間的彩色變換成新光譜值的第3步驟。
23.如權(quán)利要求22的所述的彩色編輯方法，其特征在于，光譜值由光譜反射率、光譜透射率、光譜輻射亮度和光譜輻射強(qiáng)度中的任一個(gè)構(gòu)成。
24.如權(quán)利要求22的所述的彩色編輯方法，其特征在于，人們?nèi)菀撞僮鞯牟噬臻g由色調(diào)、色度和亮度3個(gè)分量組成。
25.如權(quán)利要求22的所述的彩色編輯方法，其特征在于，第3步驟將實(shí)現(xiàn)所編輯彩色空間的彩色的光譜值中具有最接近編輯前光譜值且平滑的形狀的光譜值作為新光譜值輸出。
26.如權(quán)利要求22的所述的彩色編輯方法，其特征在于，第3步驟將實(shí)現(xiàn)所編輯彩色空間的彩色的光譜值中與編輯前光譜值在光譜上的歐幾里德距離最小的光譜值作為新光譜值輸出。
27.如權(quán)利要求22的所述的彩色編輯方法，其特征在于，第3步驟將實(shí)現(xiàn)所編輯彩色空間的彩色的光譜值中編輯前光譜值乘以連續(xù)數(shù)值組成的加權(quán)所得的光譜值作為新光譜值輸出。
28.如權(quán)利要求22的所述的彩色編輯方法，其特征在于，第3步驟首先從所編輯彩色空間的彩色求XYZ三激勵值，再將滿足所述XYZ三激勵值的光譜值作為新光譜值輸出。
29.如權(quán)利要求22的所述的彩色編輯方法，其特征在于，第3步驟首先從所編輯彩色空間的彩色求XYZ三激勵值，再利用均色函數(shù)的廣義逆矩陣從所述XYZ三激勵值求光譜值，作為新光譜值輸出。
30.如權(quán)利要求22的所述的彩色編輯方法，其特征在于，第3步驟首先從編輯彩色空間的彩色求XYZ三激勵值，再從所述XYZ三激勵值對預(yù)先準(zhǔn)備的光譜值基準(zhǔn)求其系數(shù)，從所述基準(zhǔn)系數(shù)計(jì)算光譜值，作為新光譜值輸出。
31.如權(quán)利要求22的所述的彩色編輯方法，其特征在于，第3步驟包含對提高色度的編輯指示，使光譜值的波長寬度變窄的步驟。
32.一種彩色校正裝置，其特征在于，具有將光譜圖像變換成低維HLS空間圖像的HLS空間變換部，從所述HLS空間圖像將具有預(yù)定門限值以上的色度的像素作為變色區(qū)設(shè)定的設(shè)定部，使具有所述門限值以上的色度的圖像的色度加上預(yù)定的色度進(jìn)行色度變換的編輯部，以及將色度變換后的圖像逆變換到高維光譜空間的逆變換部。
33.如權(quán)利要求32所述的彩色校正裝置，其特征在于，預(yù)定色度在色度接近門限值的情況下為0，該色度大于門限值時(shí)，預(yù)定色度變大。
34.一種彩色校正裝置，其特征在于，具有將光譜圖像中具有顯著的峰的譜色的像素作為變色區(qū)設(shè)定的設(shè)定部，以及進(jìn)行色度變換以便使作為變色區(qū)設(shè)定的像素的譜色的峰寬度進(jìn)一步變窄的編輯部。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種能對光譜反射率、光譜透射率、光譜輻射亮度，光譜輻射強(qiáng)度等光譜值簡易進(jìn)行彩色編輯的彩色編輯裝置和彩色編輯方法。對光譜圖像的光譜值進(jìn)行彩色編輯時(shí)，在HLS空間變換部將譜色變換到人們?nèi)菀撞僮鞯牡途S彩色空間后，用HLS彩色編輯部在低維彩色空間內(nèi)進(jìn)行彩色編輯和彩色校正，并且光譜空間逆變換部從變換后的低維彩色產(chǎn)生適當(dāng)?shù)墓庾V值。還在譜色編輯部接收光譜編輯指示信號，使譜色的峰的波長寬度變窄，提高鮮艷度。
文檔編號G06T1/00GK1454011SQ0312316
公開日2003年11月5日 申請日期2003年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月23日
發(fā)明者二梃木睦子 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社