色変換装置および撮影装置
【課題】 色覚障害者にも認識可能な画像を迅速に自動的に表示する。
【解決手段】 輝度、色差Ｙ、Ｃｒ、Ｃｂのカラー画像信号を生成し、カラー画像信号に基づいて被写体像をＬＣＤに表示する。輝度変換モード、赤変換モード、緑変換モードのいずれかが設定された場合、撮影により得られる被写体像の色特性が色覚障害者に認識障害となっているか判断される（ステップＳ２０４、Ｓ２０９、Ｓ２１３）。認識障害になっていると判断されると、輝度反転を含めて色反転処理を施す（ステップＳ２０５、Ｓ２１０、Ｓ２１４）。
【解決手段】 輝度、色差Ｙ、Ｃｒ、Ｃｂのカラー画像信号を生成し、カラー画像信号に基づいて被写体像をＬＣＤに表示する。輝度変換モード、赤変換モード、緑変換モードのいずれかが設定された場合、撮影により得られる被写体像の色特性が色覚障害者に認識障害となっているか判断される（ステップＳ２０４、Ｓ２０９、Ｓ２１３）。認識障害になっていると判断されると、輝度反転を含めて色反転処理を施す（ステップＳ２０５、Ｓ２１０、Ｓ２１４）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動画像表示可能なカメラ等の撮影装置に関し、特に、色覚障害者に対して色認識の障害を取り除く画像処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆる色盲、色弱など、色情報に関して視覚機能に障害をもつ色覚障害者は、特定色の視覚認識が難しく、また、高輝度の被写体像に対して認識障害をもつ。したがって、赤色、緑色などの特定色の割合が大きい、あるいは高輝度の被写体像を画面上で見た場合、表示内容を認識することが難しい。そのため、色覚障害者にもカラー画像を色覚正常者と同様に認識できるように、デジタルカラー画像に対して色変換処理を施すアルゴリズムが提案されている（特許文献１参照）。そこでは、あらかじめ色覚障害者の症状（タイプ）を入力し、記録されたカラー画像に対してＹｕ*ｖ*空間に基づく色度の座標位置を移動させ、色覚障害者の認識可能な色へ変換する。
【特許文献１】特開２００４−２６６８２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
デジタルカメラなどの携帯機器において、観察を目的として撮像した被写体像を表示装置の画面上に表示をする場合、上記色変換処理のアルゴリズム計算が複雑であるため、色変換処理に時間がかかって、色変換処理した画像を迅速に表示することが難しく、また、設計仕様上制約のある携帯機器に上記色変換処理のプログラムを組み込むことが難しい。特に、動画像をリアルタイムで表示する場合、簡易、迅速な計算処理システムが要求される。また一度色変換処理が設定されてしまうと、色変換する必要がない分光反射特性をもつ被写体を撮影している場合、色変換処理によって認識しづらい画像を表示してしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の撮影装置は、被写体像を表示装置上で表示可能なデジタルスチルカメラ、ムービーカメラ、カメラ付携帯電話、カメラ付携帯情報端末など携帯型撮影装置に適用される。特に、動画像をリアルタイムで表示可能な撮影装置として適用可能である。撮影装置は、撮像素子から読み出される画素信号に基づいてカラー画像信号を生成する信号処理手段と、カラー画像信号に基づき、被写体像を表示する表示手段とを備える。カラー画像信号としては、例えばＲ、Ｇ、Ｂの画像信号、あるいは輝度、色差Ｙ、Ｃｒ、Ｃｂのカラー画像信号が生成される。
【０００５】
本発明の撮影装置は、被写体像の色特性が色覚障害者にとって認識障害となっているか否かを判断する色検出手段を備える。色覚障害者には様々な症状があるが、主な症状としては色盲、色弱に分けられる。色盲の人を考慮する場合、色検出手段は、目の網膜にある３つの錐体（Ｌ錐体、Ｍ錐体、Ｓ錐体）のうち少なくともいずれか１つの錐体に応じた色成分が、被写体像全体の中で所定の割合を超えているか判断すればよい。第１色盲の場合にはＬ錐体に応じた赤〜黄緑の波長領域の色成分、第２色盲の場合にはＬ錐体に応じた緑〜黄緑の波長領域の色成分、第３色盲の場合にはＬ錐体に応じた紫〜青の波長領域の色成分に関して判断すればよい。割合としては、被験者に対する実験等から経験的に所定割合を導けばよいが、例えば、半分の割合を超えれば被写体像の認識が困難と判断する。２つ以上の錐体がない全色盲の場合、各錐体の色成分について別々に割合を判断し、少なくともいずれか一方が所定割合を超えれば色変換するように構成すればよい。
【０００６】
一方、色弱である場合、明度変化に敏感であるため、被写体像全体の中で高輝度な画素が多くなると認識障害が生じる。したがって、色検出手段は、被写体像全体の中で高輝度の割合が所定割合を超えているか否かを判断すればよい。ここでの所定割合も経験的に導かれるが、例えば６割に定められる。
【０００７】
信号処理手段は、被写体像の色特性が認識障害となる色特性である場合、色覚障害者にとって識別可能となるように、カラー画像信号に対して色反転処理を施す。色反転処理は、色空間上その空間基準位置、基準軸に対して対照的な位置へ色を移行し、各タイプの色覚障害者にとって認識可能な位置へ移動する。また、ここでの色反転処理は、輝度反転処理を含む。このような簡易なアルゴリズムで実現できる色反転処理により、被写体像のリアルタイムの色情報に基づいて自動的に色反転処理が実行され、認識障害のある画像の場合には色反転処理が施され、そうでない場合にはそのまま表示される。
【０００８】
色弱、第１、第２色盲者いずれに対しても対応し、色特性の判別を迅速に行うため、信号処理手段は、カラー画像信号として輝度、色差信号を生成するのがよい。色検出手段は、輝度信号、色差信号に基づいて色成分の割合を判断するのがよい。輝度信号は色弱者用に使用され、色差信号は色盲者について使用される。このとき、色検出手段は、Ｙｕ*ｖ*空間に従って色成分の割合を判断すればよい。例えば、被写体像におけるＬ錐体、Ｍ錐体、Ｓ錐体に応じた色成分の割合は、Ｙｕ*ｖ*色空間のその色成分に対応する所定領域内にある画素分布数によって求められる。
【０００９】
色反転処理された被写体像を表示している場合、記録する画像も反転処理させた画像であるのがよい。そのため、撮像素子から読み出される画素信号に基づいて記録用カラー画像信号を生成し、画像データとして記録する記録手段を備えた撮影装置において、信号処理手段は、色反転させた被写体像を表示していた場合、記録用カラー画像信号に対して色反転処理を施す。そして、色反転処理させたカラー画像信号を記録する。
【００１０】
ユーザが、自身の色覚障害の症状に合わせて色検出判断の仕方をセッティングできるのがよい。例えば、色弱者用に色反転処理の判断を実行する輝度変換モード、色盲者用に色反転処理の判断を実行する特定色変換モードのいずれかを選択、設定するための操作部材を設け、操作部材に対する操作に従い、いずれかの変換モードを設定する設定手段を設ける。色検出手段は、輝度変換モードに設定された場合、被写体像全体の中で高輝度の割合が所定割合を超えているか否かを判断し、色変換モードに設定された場合、被写体像全体の中で３つの錐体のうち少なくともいずれか１つに応じた色成分の割合が所定割合を超えているか否かを判断する。これにより、色弱者が使用する場合には輝度情報だけに基づいて色反転処理の判断が行われ、また、色盲者の使用する場合には色成分だけに基づいて色反転処理の判断が行われる。
【００１１】
本発明の色変換装置は、撮像素子から読み出される画素信号に基づいて生成されるとともに、被写体像に対応するカラー画像信号の色特性が色覚障害者にとって認識障害となっているか否かを判断する色検出手段と、認識障害となる色特性である場合、色覚障害者にとって識別可能となるように、カラー画像信号に対して色反転処理を施す色反転処理手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の色変換方法は、撮像素子から読み出される画素信号に基づいて生成されるとともに被写体像に対応するカラー画像信号の色特性が、色覚障害者にとって認識障害となっているか否かを判断し、認識障害となる色特性である場合、色覚障害者にとって識別可能となるように、カラー画像信号に対して色反転処理を施すことを特徴とする。
【００１３】
本発明のプログラムは、撮像素子から読み出される画素信号に基づいて生成されるとともに、被写体像に対応するカラー画像信号の色特性が色覚障害者にとって認識障害となっているか否かを判断する色検出手段と、認識障害となる色特性である場合、色覚障害者にとって識別可能となるように、カラー画像信号に対して色反転処理を施す色反転処理手段とを機能させることを特徴とする。
【００１４】
本発明の撮影装置は、撮像素子から読み出される画素信号に基づいてカラー画像信号を生成する信号処理手段と、カラー画像信号に基づき、被写体像を表示する表示手段と、被写体像全体の中で高輝度の割合が認識障害となる所定割合を超えているか否かを判断する色検出手段とを備え、信号処理手段が、認識障害となる割合である場合、色覚障害者にとって識別可能となるように、カラー画像信号に対して色反転処理を施すことを特徴とする。
【００１５】
本発明の撮影装置は、撮像素子から読み出される画素信号に基づいてカラー画像信号を生成する信号処理手段と、カラー画像信号に基づき、被写体像を表示する表示手段と、被写体像全体の中で３つの錐体のうち少なくともいずれか１つに応じた色成分の割合が色覚障害者にとって認識障害となる所定割合を超えているか否かを判断する色検出手段とを備え、信号処理手段が、認識障害となる割合である場合、色覚障害者にとって識別可能となるように、カラー画像信号に対して色反転処理を施すことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
このように本発明によれば、色覚障害者にも認識可能な画像を迅速かつ自動的に表示することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下では、図面を参照して本発明の実施形態であるデジタルカメラについて説明する。
【００１８】
図１は、デジタルカメラのブロック図である。
【００１９】
デジタルカメラ１０は、撮影時において動画像（スルー画像）を表示可能なデジタルスチルカメラであり、ＣＰＵを含むシステムコントロール回路５０は、デジタルカメラ１０を制御し、カメラ全体の処理動作を実行するプログラムがＲＯＭ（図示せず）に格納されている。レリーズ半押しスイッチ１２、モードスイッチ１３、レリーズ全押しスイッチ１４、実行スイッチ１６、ＥＥＰＲＯＭ４０、その他回路がシステムコントロール回路５０に接続されており、メインボタン（図示せず）に対する操作によって電源がＯＮになると、各回路へ電源が供給される。
【００２０】
実行スイッチ１６、設定スイッチ１８では、それぞれカメラ１０の背面に設けられた実行ボタン、十字ボタン（いずれも図示せず）に対する操作に応じてシステムコントロール回路５０へ信号が送られる。この実行スイッチ１６、設定スイッチ１８からの信号に基づき、モード設定が行われる。レリーズ半押しスイッチ１２、レリーズ全押しスイッチ１４では、レリーズボタン（図示せず）の半押し、全押しが検出される。モードスイッチ１３では、モードボタン（図示せず）に対する操作に従って信号がシステムコントロール回路５０へ出力される。ここでは、撮影モード、撮影設定モード、再生モード、色反転モードなどが選択、設定される。色変換スイッチ２０では、カメラ１０の上面に設けた色変換ボタン（図示せず）の操作が検出される。
【００２１】
色反転モードがモードボタンによって設定された状態において、輝度変換モード、赤変換モード、緑変換モードが選択可能である。色反転モードは、色覚障害を持つ人に対して色覚正常者と同じ画像情報を認識出来るように色変換処理するモードである。色弱の人に対しては輝度変換モード、Ｌ錐体の色成分に関する色覚障害（第１色盲）者に対しては赤変換モード、Ｍ錐体の色成分に関する色覚障害者（第２色盲）に対しては緑変換モードが設定可能である。色反転モードが設定されると、輝度変換モード、赤変換モード、緑変換モードを選択、設定する画面がＬＣＤ３４に表示される。
【００２２】
撮影モードが設定された場合、動画像を表示するための処理が実行される。撮影光学系２２を通った光がＣＣＤ２４に到達すると被写体像がＣＣＤ２４に形成され、光電変換によって被写体像に応じたアナログ画像信号（画素信号）が発生する。アナログ画像信号は、ＣＣＤドライバ２３によってＣＣＤ２４から所定時間間隔で順次読み出される。ここでは、カメラ背面に設けられたＬＣＤ３４の画素数に従い、ＣＣＤ２４に蓄積された電荷が間引きされながら読み出される。ＣＣＤ２４から読み出されたアナログ画像信号は、ＣＤＳ回路２６においてノイズ除去され、Ａ／Ｄ変換器２８においてＲ、Ｇ、Ｂのデジタル信号に変換される。
【００２３】
システムコントロール回路５０内の信号処理回路３０では、ホワイトバランス調整処理、ガンマ補正処理など様々な処理がデジタル画像信号に対して施される。そして、マトリクス変換処理により、輝度、色差Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒのカラー画像信号が生成される。生成された輝度、色差Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒのカラー画像信号は、ＤＲＡＭ３０Ａに一時的に格納され、画像データとしてシステムコントロール５０内のＬＣＤドライバ３２へ送られる。ＬＣＤドライバ３２は、画像データに基づいてＬＣＤ３４を駆動する。その結果、被写体像が動画像としてＬＣＤ３４に表示される。撮影設定モードにおいてグレースケール画像が設定されていると、色差Ｃｂ、Ｃｒの画像信号の値は０に設定され、輝度信号Ｙに基づくカラー画像信号によって画像が表示される。
【００２４】
レリーズボタンが半押しされると、レリーズ半押しスイッチ１２によって半押しが検出され、ＣＣＤ２４から読み出される画像信号に基づいて被写体の明るさが検出されるとともに、露出制御部３７において絞り値など露出値が演算される。焦点調整のため撮影光学系２２内のフォーカシングレンズが駆動機構３６によって駆動される。さらにレリーズボタンが全押しされてレリーズ全押しスイッチ１４がＯＮになると、撮影動作が実行される。すなわち、撮影光学系２２内のレンズシャッタ２１が駆動機構３６によって駆動され、被写体像がＣＣＤ２４に形成されると１フレーム分の画像信号（画素信号）が間引きされることなくＣＣＤ２４から読み出される。読み出された画像信号は、ＣＤＳ回路２６、Ａ／Ｄ変換器２８、信号処理回路３０において処理され、輝度、色差Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒのカラー画像信号は、一時的に画像データとしてＤＲＡＭ３０Ａに格納される。それとともに、システムコントロール回路５０では、画像データに対して圧縮処理が施され、圧縮画像データがＩ／Ｆ回路３８を介してメモリカード３９に格納される。
【００２５】
モードボタンに対する操作により再生モードが設定された場合、ユーザによって選択された圧縮画像データがＤＲＡＭ３０Ａから読み出され、間引き処理が施される。間引き処理処理された画像データに基づいてＬＣＤドライバ３２がＬＣＤ３４を駆動し、その結果、選択された静止画像がＬＣＤ３４に表示される。
【００２６】
図２は、色反転モードにおけるモード設定処理を示したフローチャートである。モードボタンにおいて色反転モードが設定されると開始される。
【００２７】
ステップＳ１０１では、モードボタンに対する操作によって色反転モード以外のモードに切り替えられたか否かが判断される。色反転モード以外のモードに切り替えられたと判断されると、このまま処理は終了する。一方、色反転モードが維持されていると判断されると、ステップＳ１０２へ進む。
【００２８】
ステップＳ１０２では、十字ボタンに対する操作によって輝度モードが選択されたか否かが判断される。輝度モードは、３種類の錐体のうち感度曲線がずれている色弱の人のために設定されたモードであり、被写体像の輝度が大きい、すなわち画面表示が明るすぎると、ＬＣＤ３４に表示される被写体像に対して輝度を含めた色反転を施し、色弱の人にも画像が認識可能となる。ステップＳ１０２において輝度モードが選択されたと判断されると、ステップＳ１０３へ進む。
【００２９】
ステップＳ１０３では、実行ボタンが操作されたか否かが判断される。実行ボタンが操作されていないと判断されると、ステップＳ１０２へ戻る。一方、実行ボタンが操作されたと判断されると、ステップＳ１０４へ進み、輝度モードが設定される。ステップＳ１０４が実行されると、モード設定処理が終了する。
【００３０】
一方、ステップＳ１０２において、輝度モードが選択されていないと判断されると、ステップＳ１０５へ進む。ステップＳ１０５では、十字ボタンに対する操作によって赤変換モードが選択されているか否かが判断される。赤変換モードは、赤色に応じたＬ錐体がない視覚障害者（第１色盲者）のために設定されたモードである。被写体像の赤色〜黄緑色成分が多くなると、被写体像に対して色反転を施し、第１色盲者にも被写体像が認識可能となる。
【００３１】
ステップＳ１０５において、赤変換モードが選択されていると判断されると、ステップＳ１０６へ進む。ステップＳ１０６では、実行ボタンが操作されたか否かが判断される。実行ボタンが操作されていないと判断されると、ステップＳ１０５へ戻る。一方、実行ボタンが操作されたと判断されると、ステップＳ１０７へ進み、赤変換モードが設定される。ステップＳ１０７が実行されると、モード設定処理が終了する。
【００３２】
一方、ステップＳ１０５において、赤変換モードが選択されていないと判断されると、ステップＳ１０８へ進む。ステップＳ１０８では、十字ボタンに対する操作によって緑変換モードが選択されているか否かが判断される。緑変換モードは、緑色に応じたＭ錐体がない視覚障害者（第２色盲者）のために設定されたモードである。被写体像の緑色〜黄緑色成分が多くなると、被写体像に対して色反転を施し、第２色盲者にも被写体像が認識可能となる。
【００３３】
ステップＳ１０８において、緑変換モードが選択されていないと判断されると、ステップＳ１０１へ戻る。一方、ステップＳ１０８において緑変換モードが選択されていると判断されると、ステップＳ１０９へ進む。ステップＳ１０９では、実行ボタンが操作されたか否かが判断される。実行ボタンが操作されていないと判断されると、ステップＳ１０８へ戻る。一方、実行ボタンが操作されたと判断されると、ステップＳ１１０へ進み、緑変換モードが設定される。ステップＳ１１０が実行されると、モード設定処理が終了する。
【００３４】
図３、図４は、撮影動作処理を示したフローチャートである。図５は、Ｙｕ*ｖ*色空間において赤変換モードにおける画素分布を示した図である。図６は、Ｙｕ*ｖ*色空間において緑変換モードにおける画素分布を示した図である。撮影モードが設定されると、撮影動作処理が実行開始される。
【００３５】
ステップＳ２０１では、Ｒ、Ｇ、Ｂのデジタル画像信号に基づいてが生成された輝度、色差Ｙ、Ｃｒ、Ｃｂのカラー画像信号が抽出される。輝度、色差Ｙ、Ｃｒ、Ｃｂカラー画像信号は以下の式に基づいて生成される。
Ｙ＝０．２９９９Ｒ＋０．５８７Ｇ＋０．１１４Ｂ
Ｃｒ＝０．１６９Ｒ−０．３３１Ｇ−０．５００Ｂ
Ｃｂ＝０．５００Ｒ−０．４１９Ｇ−０．０８１Ｂ
・・・・（１）
ステップＳ２０１が実行されると、ステップＳ２０２へ進む。
【００３６】
ステップＳ２０２では、色覚障害者のため色反転モードが設定されているか否かが判断される。色反転モードが設定されていないと判断されていると、ステップＳ２１７へ進む。一方、色反転モードが設定されていると判断されていると、ステップＳ２０３へ進み、輝度変換モードが設定されているか否かが判断される。
【００３７】
ステップＳ２０３において輝度変換モードが設定されていると判断されると、ステップＳ２０４へ進み、輝度に関して以下の式が満たされているか、すなわち色反転処理が必要であるか否かが判断される。
ＮＹｓ≧０．６ＮＴ ・・・・（２）
ここで、ＮＹｓは、カラー画像信号によって構成される被写体像に関して輝度値が１８０を超えている画素の数を示し、ＮＴは被写体像全体の画素数を示す。輝度Ｙの値は、２５６段階で表され、０〜２５５のうちいずれかの値に定められる。
【００３８】
ステップＳ２０４において、（２）式が満たされていると判断されると、ステップＳ２０５へ進み、色反転処理が実行される。色反転処理は以下の式に従って実行される。
（Ｙ’、Ｃｒ’、Ｃｂ’）＝（２５５−Ｙ、−Ｃｒ、−Ｃｂ） ・・・・（３）
そして、ステップＳ２０６では、フラグＦが１に設定される。フラグＦは、画像記録時の色反転処理の実行／非実行を切り替えるために設定される変数である。
【００３９】
一方、ステップＳ２０４において、（２）式が満たされないと判断された場合、ステップＳ２０７へ進み、フラグＦが０に設定される。ステップＳ２０６もしくはステップＳ２０７が実行されると、ステップＳ２１７へ進む。
【００４０】
一方、ステップＳ２０３において輝度変換モードが設定されていないと判断されると、ステップＳ２０８へ進み、赤変換モードが設定されているか否かが判断される。赤変換モードが設定されていると判断されると、ステップＳ２０９へ進み、被写体像に関してＬ錐体に応じた赤色〜黄緑色の画素の割合が以下の式を満たすか、すなわち色反転処理が必要であるか否かが判断される。
ＮＹｒ／ＮＴ＞０．５ ・・・・（４）
ここで、ＮＹｒは、カラー画像信号によって構成される被写体像に関して、図５に示す領域Ａ内の色度を有する画素の数を示し、ＮＴは、被写体像全体の画素数を示す。
【００４１】
図５には、Ｙｕ*ｖ*色空間（ｘ，ｙ）（＝（Ｃｒ／Ｙ，Ｃｂ／Ｙ））が示されており、色分布が二次元座標系で規定されている。ただし、（ｘ、ｙ）の値は、（１）式の値そのものではなく、２５６階調で表され、−１２８＜（ｘ、ｙ）＜１２８のうちいずれかの値に定められる。Ｙｕ*ｖ*色空間において、赤色〜黄緑色成分に応じた領域Ａは第２象限内にあり、領域Ａは、以下の式によって定められる。
ｙ＞−ｘ （ｙ＞０） ・・・（５）
ここでは、被写体像の中で領域Ａ内の画素数の割合が半分を超えるか否かが判断される。
【００４２】
ステップＳ２０９において、被写体像に関して（４）式を満たさない、すなわち領域Ａ内の色をもつ画素の割合が全体の半分以下であると判断されると、ステップＳ２１２へ進み、フラグＦが０に設定される。一方、ステップＳ２０９において、（４）式を満たす、すなわち領域Ａ内の色をもつ画素の割合が半分を超えると判断された場合、ステップＳ２１０へ進み、色反転処理が（３）式に基づいて実行される。色反転処理が実行されると、Ｙｕ*ｖ*色空間の色度（ｘ、ｙ）は、色空間の原点に対して対照的な位置へ移動する。そしてステップＳ２１１では、フラグＦが１に設定される。ステップＳ２１１もしくはステップＳ２１２が実行されると、ステップＳ２１７へ進む。
【００４３】
一方、ステップＳ２０８において、赤変換モードが設定されていないと判断された場合、ステップＳ２１３へ進む。ステップＳ２１３では、被写体像に関してＭ錐体に応じた緑〜黄緑色の画素の割合が以下の式をみたすか否かが判断される。
０．７＞ＲＹｒ／ＮＴ＞０．５ ・・・・（６）
ここでＲＹｒは、カラー画像信号によって構成される被写体像に関して、図６に示す領域Ｂ内の色をもつ画素の数を示し、ＮＴは、被写体像全体の画素数を示す。
【００４４】
図６にもＹｕ*ｖ*色空間（ｘ，ｙ）が示されており、カラー画像信号の分布が示されている。Ｙｕ*ｖ*色空間において、緑〜黄緑色に対応する領域Ｂは第４象限内にあり、領域Ｂは、以下の式によって定められる
ｘ＜−４０
ｙ＜−４０
・・・・（７）
ここでは、被写体像の中で領域Ｂ内にある画素の割合が５割〜７割の範囲内であるか否かが判断される。上限を設けたのは、植物などを撮影している場合を考慮したことによる。
【００４５】
ステップＳ２１３において、（６）式を満たさないと判断されると、ステップＳ２１６へ進み、フラグＦが０に設定される。一方、ステップＳ２１３において、（６）式を満すと判断された場合、ステップＳ２１４へ進み、色反転処理が（３）式に基づいて実行される。そしてステップＳ２１５では、フラグＦが０に設定される。ステップＳ２１５もしくはステップＳ２１６が実行されると、ステップＳ２１７へ進む。
【００４６】
ステップＳ２１７では、色反転処理された動画像、もしくは色反転処理されていないそのままの動画像がＬＣＤ３４に表示される。ステップＳ２１８では、レリーズボタンが半押しされてレリーズ半押しスイッチ１２がＯＮ状態であるか否かが判断される。レリーズ半押しスイッチ１２がＯＮ状態ではない、すなわち半押しされてないと判断されると、ステップＳ２０１へ戻る。一方、レリーズ半押しスイッチ１２がＯＮ状態であると判断された場合、ステップＳ２１９へ進む。
【００４７】
ステップＳ２１９では、被写体の明るさが検出され、露出値が演算される。それとともに、焦点調整が実行される。ステップＳ２２０では、レリーズボタンが全押しされてレリーズ全押しスイッチがＯＮ状態であるか否かが判断される。レリーズ全押しスイッチ１４がＯＮ状態でないと判断されると、ステップＳ２１７へ戻る。一方、レリーズ全押しスイッチ１４がＯＮ状態であると、判断されると、図４のステップＳ２２１へ進む。
【００４８】
ステップＳ２２１では、露出制御が行われる。すなわち、シャッタ、絞りが演算された露出値に従って駆動され、１フレーム分の画像信号がＣＣＤ２４から読み出される。そして、読み出された画像信号に基づいて輝度、色差Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒのカラー画像信号が生成される。
【００４９】
ステップＳ２２２では、フラグＦが１に設定されているか否かが判断される。フラグＦが１に設定されていると判断されると、ステップＳ２２３へ進み、記録されるカラー画像信号に対して色反転処理が施される。ステップＳ２２３が実行されると、ステップＳ２２４へ進む。一方、フラグＦが０に設定されていると判断された場合、そのままステップＳ２２４へ進む。
【００５０】
ステップＳ２２４では、画像データであるカラー画像信号に対して圧縮処理が施され、ステップＳ２２５では、画像データがメモリカード３９に記録される。ステップＳ２２６では、フラグＦが０にリセットされる。ステップＳ２２６が実行されると、撮影動作処理が終了する。
【００５１】
このように本実施形態によれば、輝度、色差Ｙ、Ｃｒ、Ｃｂのカラー画像信号が生成されるとともに、カラー画像信号に基づいて被写体像がＬＣＤ３４に動画像表示される。そして、輝度変換モード、赤変換モード、緑変換モードのいずれかが設定された場合、撮影により得られる被写体像の色特性が色覚障害者に認識障害となっているか判断される。認識障害になっていると判断されると、輝度反転を含めて色反転処理が施される。
【００５２】
色反転処理実行の判断に関しては、使用者が一般的な白地の書類やチラシなどのシート状原稿を撮影して視認に利用すること（いわゆるテキスト撮影モード）を想定し、上述した式に基づいて色反転の実行／非実行の判別を行なう構成としたが、もちろん、上述した式以外に基づいて判断してもよい。例えば、輝度の場合、５０％を超えるか否かで判断してもよく、あるいは、５０％〜８０％のいずれかの割合を基準にすればよい。Ｌ錐体に応じた赤味の色成分の場合、３０％を超えるか否かで判断してもよく、あるいは３０％〜５０％のいずれかの割合を基準にすればよい。Ｍ錐体に応じた緑色の領域に応じた色成分の場合、上限を設けなくてもよい。
【００５３】
Ｙｕ*ｖ*色空間以外の色空間を使用して色判別してもよく、また、Ｒ、Ｇ、Ｂのカラー画像信号など輝度、色差Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒ以外の色成分による画像信号に基づいて色判別してもよい。
【００５４】
色覚障害者の各症状（タイプ）に分かれて色判別をおこなっているが、全色盲などの人のため、輝度、赤色成分、緑色成分の色判別をすべて同時に行い、いずれかひとつについて色覚認識に障害があると判断した場合に色反転処理するよう構成してもよい。また、一度色反転処理した後は色反転処理された被写体像を表示し続けるように構成してもよい。この場合、ステップＳ２１８はステップＳ２１７へ戻るように構成される。
【００５５】
本実施形態では、色反転処理の際に、輝度、色差Ｙ、Ｃｒ、Ｃｂ両方とも色反転させているが、色弱の人のため、輝度だけ反転するように色反転処理を施してもよい。あるいは、第１色盲、第２色盲、全色盲の人のため、輝度、色差Ｙ、Ｃｒ、Ｃｂだけ色反転するように構成してもよい。また、リアルタイムの動画像に限定せず、記録用動画像あるいは静止画像についても色変換処理を実行してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】デジタルカメラのブロック図である。
【図２】色反転モードにおけるモード設定処理を示したフローチャートである。
【図３】撮影動作処理を示したフローチャートである。
【図４】撮影動作処理を示したフローチャートである。
【図５】Ｙｕ*ｖ*色空間において赤変換モードにおける画素分布を示した図である。
【図６】Ｙｕ*ｖ*色空間において緑変換モードにおける画素分布を示した図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０ デジタルカメラ
２４ ＣＣＤ（撮像素子）
３０ 信号処理回路
３４ ＬＣＤ
５０ システムコントロール回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動画像表示可能なカメラ等の撮影装置に関し、特に、色覚障害者に対して色認識の障害を取り除く画像処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆる色盲、色弱など、色情報に関して視覚機能に障害をもつ色覚障害者は、特定色の視覚認識が難しく、また、高輝度の被写体像に対して認識障害をもつ。したがって、赤色、緑色などの特定色の割合が大きい、あるいは高輝度の被写体像を画面上で見た場合、表示内容を認識することが難しい。そのため、色覚障害者にもカラー画像を色覚正常者と同様に認識できるように、デジタルカラー画像に対して色変換処理を施すアルゴリズムが提案されている（特許文献１参照）。そこでは、あらかじめ色覚障害者の症状（タイプ）を入力し、記録されたカラー画像に対してＹｕ*ｖ*空間に基づく色度の座標位置を移動させ、色覚障害者の認識可能な色へ変換する。
【特許文献１】特開２００４−２６６８２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
デジタルカメラなどの携帯機器において、観察を目的として撮像した被写体像を表示装置の画面上に表示をする場合、上記色変換処理のアルゴリズム計算が複雑であるため、色変換処理に時間がかかって、色変換処理した画像を迅速に表示することが難しく、また、設計仕様上制約のある携帯機器に上記色変換処理のプログラムを組み込むことが難しい。特に、動画像をリアルタイムで表示する場合、簡易、迅速な計算処理システムが要求される。また一度色変換処理が設定されてしまうと、色変換する必要がない分光反射特性をもつ被写体を撮影している場合、色変換処理によって認識しづらい画像を表示してしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の撮影装置は、被写体像を表示装置上で表示可能なデジタルスチルカメラ、ムービーカメラ、カメラ付携帯電話、カメラ付携帯情報端末など携帯型撮影装置に適用される。特に、動画像をリアルタイムで表示可能な撮影装置として適用可能である。撮影装置は、撮像素子から読み出される画素信号に基づいてカラー画像信号を生成する信号処理手段と、カラー画像信号に基づき、被写体像を表示する表示手段とを備える。カラー画像信号としては、例えばＲ、Ｇ、Ｂの画像信号、あるいは輝度、色差Ｙ、Ｃｒ、Ｃｂのカラー画像信号が生成される。
【０００５】
本発明の撮影装置は、被写体像の色特性が色覚障害者にとって認識障害となっているか否かを判断する色検出手段を備える。色覚障害者には様々な症状があるが、主な症状としては色盲、色弱に分けられる。色盲の人を考慮する場合、色検出手段は、目の網膜にある３つの錐体（Ｌ錐体、Ｍ錐体、Ｓ錐体）のうち少なくともいずれか１つの錐体に応じた色成分が、被写体像全体の中で所定の割合を超えているか判断すればよい。第１色盲の場合にはＬ錐体に応じた赤〜黄緑の波長領域の色成分、第２色盲の場合にはＬ錐体に応じた緑〜黄緑の波長領域の色成分、第３色盲の場合にはＬ錐体に応じた紫〜青の波長領域の色成分に関して判断すればよい。割合としては、被験者に対する実験等から経験的に所定割合を導けばよいが、例えば、半分の割合を超えれば被写体像の認識が困難と判断する。２つ以上の錐体がない全色盲の場合、各錐体の色成分について別々に割合を判断し、少なくともいずれか一方が所定割合を超えれば色変換するように構成すればよい。
【０００６】
一方、色弱である場合、明度変化に敏感であるため、被写体像全体の中で高輝度な画素が多くなると認識障害が生じる。したがって、色検出手段は、被写体像全体の中で高輝度の割合が所定割合を超えているか否かを判断すればよい。ここでの所定割合も経験的に導かれるが、例えば６割に定められる。
【０００７】
信号処理手段は、被写体像の色特性が認識障害となる色特性である場合、色覚障害者にとって識別可能となるように、カラー画像信号に対して色反転処理を施す。色反転処理は、色空間上その空間基準位置、基準軸に対して対照的な位置へ色を移行し、各タイプの色覚障害者にとって認識可能な位置へ移動する。また、ここでの色反転処理は、輝度反転処理を含む。このような簡易なアルゴリズムで実現できる色反転処理により、被写体像のリアルタイムの色情報に基づいて自動的に色反転処理が実行され、認識障害のある画像の場合には色反転処理が施され、そうでない場合にはそのまま表示される。
【０００８】
色弱、第１、第２色盲者いずれに対しても対応し、色特性の判別を迅速に行うため、信号処理手段は、カラー画像信号として輝度、色差信号を生成するのがよい。色検出手段は、輝度信号、色差信号に基づいて色成分の割合を判断するのがよい。輝度信号は色弱者用に使用され、色差信号は色盲者について使用される。このとき、色検出手段は、Ｙｕ*ｖ*空間に従って色成分の割合を判断すればよい。例えば、被写体像におけるＬ錐体、Ｍ錐体、Ｓ錐体に応じた色成分の割合は、Ｙｕ*ｖ*色空間のその色成分に対応する所定領域内にある画素分布数によって求められる。
【０００９】
色反転処理された被写体像を表示している場合、記録する画像も反転処理させた画像であるのがよい。そのため、撮像素子から読み出される画素信号に基づいて記録用カラー画像信号を生成し、画像データとして記録する記録手段を備えた撮影装置において、信号処理手段は、色反転させた被写体像を表示していた場合、記録用カラー画像信号に対して色反転処理を施す。そして、色反転処理させたカラー画像信号を記録する。
【００１０】
ユーザが、自身の色覚障害の症状に合わせて色検出判断の仕方をセッティングできるのがよい。例えば、色弱者用に色反転処理の判断を実行する輝度変換モード、色盲者用に色反転処理の判断を実行する特定色変換モードのいずれかを選択、設定するための操作部材を設け、操作部材に対する操作に従い、いずれかの変換モードを設定する設定手段を設ける。色検出手段は、輝度変換モードに設定された場合、被写体像全体の中で高輝度の割合が所定割合を超えているか否かを判断し、色変換モードに設定された場合、被写体像全体の中で３つの錐体のうち少なくともいずれか１つに応じた色成分の割合が所定割合を超えているか否かを判断する。これにより、色弱者が使用する場合には輝度情報だけに基づいて色反転処理の判断が行われ、また、色盲者の使用する場合には色成分だけに基づいて色反転処理の判断が行われる。
【００１１】
本発明の色変換装置は、撮像素子から読み出される画素信号に基づいて生成されるとともに、被写体像に対応するカラー画像信号の色特性が色覚障害者にとって認識障害となっているか否かを判断する色検出手段と、認識障害となる色特性である場合、色覚障害者にとって識別可能となるように、カラー画像信号に対して色反転処理を施す色反転処理手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の色変換方法は、撮像素子から読み出される画素信号に基づいて生成されるとともに被写体像に対応するカラー画像信号の色特性が、色覚障害者にとって認識障害となっているか否かを判断し、認識障害となる色特性である場合、色覚障害者にとって識別可能となるように、カラー画像信号に対して色反転処理を施すことを特徴とする。
【００１３】
本発明のプログラムは、撮像素子から読み出される画素信号に基づいて生成されるとともに、被写体像に対応するカラー画像信号の色特性が色覚障害者にとって認識障害となっているか否かを判断する色検出手段と、認識障害となる色特性である場合、色覚障害者にとって識別可能となるように、カラー画像信号に対して色反転処理を施す色反転処理手段とを機能させることを特徴とする。
【００１４】
本発明の撮影装置は、撮像素子から読み出される画素信号に基づいてカラー画像信号を生成する信号処理手段と、カラー画像信号に基づき、被写体像を表示する表示手段と、被写体像全体の中で高輝度の割合が認識障害となる所定割合を超えているか否かを判断する色検出手段とを備え、信号処理手段が、認識障害となる割合である場合、色覚障害者にとって識別可能となるように、カラー画像信号に対して色反転処理を施すことを特徴とする。
【００１５】
本発明の撮影装置は、撮像素子から読み出される画素信号に基づいてカラー画像信号を生成する信号処理手段と、カラー画像信号に基づき、被写体像を表示する表示手段と、被写体像全体の中で３つの錐体のうち少なくともいずれか１つに応じた色成分の割合が色覚障害者にとって認識障害となる所定割合を超えているか否かを判断する色検出手段とを備え、信号処理手段が、認識障害となる割合である場合、色覚障害者にとって識別可能となるように、カラー画像信号に対して色反転処理を施すことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
このように本発明によれば、色覚障害者にも認識可能な画像を迅速かつ自動的に表示することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下では、図面を参照して本発明の実施形態であるデジタルカメラについて説明する。
【００１８】
図１は、デジタルカメラのブロック図である。
【００１９】
デジタルカメラ１０は、撮影時において動画像（スルー画像）を表示可能なデジタルスチルカメラであり、ＣＰＵを含むシステムコントロール回路５０は、デジタルカメラ１０を制御し、カメラ全体の処理動作を実行するプログラムがＲＯＭ（図示せず）に格納されている。レリーズ半押しスイッチ１２、モードスイッチ１３、レリーズ全押しスイッチ１４、実行スイッチ１６、ＥＥＰＲＯＭ４０、その他回路がシステムコントロール回路５０に接続されており、メインボタン（図示せず）に対する操作によって電源がＯＮになると、各回路へ電源が供給される。
【００２０】
実行スイッチ１６、設定スイッチ１８では、それぞれカメラ１０の背面に設けられた実行ボタン、十字ボタン（いずれも図示せず）に対する操作に応じてシステムコントロール回路５０へ信号が送られる。この実行スイッチ１６、設定スイッチ１８からの信号に基づき、モード設定が行われる。レリーズ半押しスイッチ１２、レリーズ全押しスイッチ１４では、レリーズボタン（図示せず）の半押し、全押しが検出される。モードスイッチ１３では、モードボタン（図示せず）に対する操作に従って信号がシステムコントロール回路５０へ出力される。ここでは、撮影モード、撮影設定モード、再生モード、色反転モードなどが選択、設定される。色変換スイッチ２０では、カメラ１０の上面に設けた色変換ボタン（図示せず）の操作が検出される。
【００２１】
色反転モードがモードボタンによって設定された状態において、輝度変換モード、赤変換モード、緑変換モードが選択可能である。色反転モードは、色覚障害を持つ人に対して色覚正常者と同じ画像情報を認識出来るように色変換処理するモードである。色弱の人に対しては輝度変換モード、Ｌ錐体の色成分に関する色覚障害（第１色盲）者に対しては赤変換モード、Ｍ錐体の色成分に関する色覚障害者（第２色盲）に対しては緑変換モードが設定可能である。色反転モードが設定されると、輝度変換モード、赤変換モード、緑変換モードを選択、設定する画面がＬＣＤ３４に表示される。
【００２２】
撮影モードが設定された場合、動画像を表示するための処理が実行される。撮影光学系２２を通った光がＣＣＤ２４に到達すると被写体像がＣＣＤ２４に形成され、光電変換によって被写体像に応じたアナログ画像信号（画素信号）が発生する。アナログ画像信号は、ＣＣＤドライバ２３によってＣＣＤ２４から所定時間間隔で順次読み出される。ここでは、カメラ背面に設けられたＬＣＤ３４の画素数に従い、ＣＣＤ２４に蓄積された電荷が間引きされながら読み出される。ＣＣＤ２４から読み出されたアナログ画像信号は、ＣＤＳ回路２６においてノイズ除去され、Ａ／Ｄ変換器２８においてＲ、Ｇ、Ｂのデジタル信号に変換される。
【００２３】
システムコントロール回路５０内の信号処理回路３０では、ホワイトバランス調整処理、ガンマ補正処理など様々な処理がデジタル画像信号に対して施される。そして、マトリクス変換処理により、輝度、色差Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒのカラー画像信号が生成される。生成された輝度、色差Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒのカラー画像信号は、ＤＲＡＭ３０Ａに一時的に格納され、画像データとしてシステムコントロール５０内のＬＣＤドライバ３２へ送られる。ＬＣＤドライバ３２は、画像データに基づいてＬＣＤ３４を駆動する。その結果、被写体像が動画像としてＬＣＤ３４に表示される。撮影設定モードにおいてグレースケール画像が設定されていると、色差Ｃｂ、Ｃｒの画像信号の値は０に設定され、輝度信号Ｙに基づくカラー画像信号によって画像が表示される。
【００２４】
レリーズボタンが半押しされると、レリーズ半押しスイッチ１２によって半押しが検出され、ＣＣＤ２４から読み出される画像信号に基づいて被写体の明るさが検出されるとともに、露出制御部３７において絞り値など露出値が演算される。焦点調整のため撮影光学系２２内のフォーカシングレンズが駆動機構３６によって駆動される。さらにレリーズボタンが全押しされてレリーズ全押しスイッチ１４がＯＮになると、撮影動作が実行される。すなわち、撮影光学系２２内のレンズシャッタ２１が駆動機構３６によって駆動され、被写体像がＣＣＤ２４に形成されると１フレーム分の画像信号（画素信号）が間引きされることなくＣＣＤ２４から読み出される。読み出された画像信号は、ＣＤＳ回路２６、Ａ／Ｄ変換器２８、信号処理回路３０において処理され、輝度、色差Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒのカラー画像信号は、一時的に画像データとしてＤＲＡＭ３０Ａに格納される。それとともに、システムコントロール回路５０では、画像データに対して圧縮処理が施され、圧縮画像データがＩ／Ｆ回路３８を介してメモリカード３９に格納される。
【００２５】
モードボタンに対する操作により再生モードが設定された場合、ユーザによって選択された圧縮画像データがＤＲＡＭ３０Ａから読み出され、間引き処理が施される。間引き処理処理された画像データに基づいてＬＣＤドライバ３２がＬＣＤ３４を駆動し、その結果、選択された静止画像がＬＣＤ３４に表示される。
【００２６】
図２は、色反転モードにおけるモード設定処理を示したフローチャートである。モードボタンにおいて色反転モードが設定されると開始される。
【００２７】
ステップＳ１０１では、モードボタンに対する操作によって色反転モード以外のモードに切り替えられたか否かが判断される。色反転モード以外のモードに切り替えられたと判断されると、このまま処理は終了する。一方、色反転モードが維持されていると判断されると、ステップＳ１０２へ進む。
【００２８】
ステップＳ１０２では、十字ボタンに対する操作によって輝度モードが選択されたか否かが判断される。輝度モードは、３種類の錐体のうち感度曲線がずれている色弱の人のために設定されたモードであり、被写体像の輝度が大きい、すなわち画面表示が明るすぎると、ＬＣＤ３４に表示される被写体像に対して輝度を含めた色反転を施し、色弱の人にも画像が認識可能となる。ステップＳ１０２において輝度モードが選択されたと判断されると、ステップＳ１０３へ進む。
【００２９】
ステップＳ１０３では、実行ボタンが操作されたか否かが判断される。実行ボタンが操作されていないと判断されると、ステップＳ１０２へ戻る。一方、実行ボタンが操作されたと判断されると、ステップＳ１０４へ進み、輝度モードが設定される。ステップＳ１０４が実行されると、モード設定処理が終了する。
【００３０】
一方、ステップＳ１０２において、輝度モードが選択されていないと判断されると、ステップＳ１０５へ進む。ステップＳ１０５では、十字ボタンに対する操作によって赤変換モードが選択されているか否かが判断される。赤変換モードは、赤色に応じたＬ錐体がない視覚障害者（第１色盲者）のために設定されたモードである。被写体像の赤色〜黄緑色成分が多くなると、被写体像に対して色反転を施し、第１色盲者にも被写体像が認識可能となる。
【００３１】
ステップＳ１０５において、赤変換モードが選択されていると判断されると、ステップＳ１０６へ進む。ステップＳ１０６では、実行ボタンが操作されたか否かが判断される。実行ボタンが操作されていないと判断されると、ステップＳ１０５へ戻る。一方、実行ボタンが操作されたと判断されると、ステップＳ１０７へ進み、赤変換モードが設定される。ステップＳ１０７が実行されると、モード設定処理が終了する。
【００３２】
一方、ステップＳ１０５において、赤変換モードが選択されていないと判断されると、ステップＳ１０８へ進む。ステップＳ１０８では、十字ボタンに対する操作によって緑変換モードが選択されているか否かが判断される。緑変換モードは、緑色に応じたＭ錐体がない視覚障害者（第２色盲者）のために設定されたモードである。被写体像の緑色〜黄緑色成分が多くなると、被写体像に対して色反転を施し、第２色盲者にも被写体像が認識可能となる。
【００３３】
ステップＳ１０８において、緑変換モードが選択されていないと判断されると、ステップＳ１０１へ戻る。一方、ステップＳ１０８において緑変換モードが選択されていると判断されると、ステップＳ１０９へ進む。ステップＳ１０９では、実行ボタンが操作されたか否かが判断される。実行ボタンが操作されていないと判断されると、ステップＳ１０８へ戻る。一方、実行ボタンが操作されたと判断されると、ステップＳ１１０へ進み、緑変換モードが設定される。ステップＳ１１０が実行されると、モード設定処理が終了する。
【００３４】
図３、図４は、撮影動作処理を示したフローチャートである。図５は、Ｙｕ*ｖ*色空間において赤変換モードにおける画素分布を示した図である。図６は、Ｙｕ*ｖ*色空間において緑変換モードにおける画素分布を示した図である。撮影モードが設定されると、撮影動作処理が実行開始される。
【００３５】
ステップＳ２０１では、Ｒ、Ｇ、Ｂのデジタル画像信号に基づいてが生成された輝度、色差Ｙ、Ｃｒ、Ｃｂのカラー画像信号が抽出される。輝度、色差Ｙ、Ｃｒ、Ｃｂカラー画像信号は以下の式に基づいて生成される。
Ｙ＝０．２９９９Ｒ＋０．５８７Ｇ＋０．１１４Ｂ
Ｃｒ＝０．１６９Ｒ−０．３３１Ｇ−０．５００Ｂ
Ｃｂ＝０．５００Ｒ−０．４１９Ｇ−０．０８１Ｂ
・・・・（１）
ステップＳ２０１が実行されると、ステップＳ２０２へ進む。
【００３６】
ステップＳ２０２では、色覚障害者のため色反転モードが設定されているか否かが判断される。色反転モードが設定されていないと判断されていると、ステップＳ２１７へ進む。一方、色反転モードが設定されていると判断されていると、ステップＳ２０３へ進み、輝度変換モードが設定されているか否かが判断される。
【００３７】
ステップＳ２０３において輝度変換モードが設定されていると判断されると、ステップＳ２０４へ進み、輝度に関して以下の式が満たされているか、すなわち色反転処理が必要であるか否かが判断される。
ＮＹｓ≧０．６ＮＴ ・・・・（２）
ここで、ＮＹｓは、カラー画像信号によって構成される被写体像に関して輝度値が１８０を超えている画素の数を示し、ＮＴは被写体像全体の画素数を示す。輝度Ｙの値は、２５６段階で表され、０〜２５５のうちいずれかの値に定められる。
【００３８】
ステップＳ２０４において、（２）式が満たされていると判断されると、ステップＳ２０５へ進み、色反転処理が実行される。色反転処理は以下の式に従って実行される。
（Ｙ’、Ｃｒ’、Ｃｂ’）＝（２５５−Ｙ、−Ｃｒ、−Ｃｂ） ・・・・（３）
そして、ステップＳ２０６では、フラグＦが１に設定される。フラグＦは、画像記録時の色反転処理の実行／非実行を切り替えるために設定される変数である。
【００３９】
一方、ステップＳ２０４において、（２）式が満たされないと判断された場合、ステップＳ２０７へ進み、フラグＦが０に設定される。ステップＳ２０６もしくはステップＳ２０７が実行されると、ステップＳ２１７へ進む。
【００４０】
一方、ステップＳ２０３において輝度変換モードが設定されていないと判断されると、ステップＳ２０８へ進み、赤変換モードが設定されているか否かが判断される。赤変換モードが設定されていると判断されると、ステップＳ２０９へ進み、被写体像に関してＬ錐体に応じた赤色〜黄緑色の画素の割合が以下の式を満たすか、すなわち色反転処理が必要であるか否かが判断される。
ＮＹｒ／ＮＴ＞０．５ ・・・・（４）
ここで、ＮＹｒは、カラー画像信号によって構成される被写体像に関して、図５に示す領域Ａ内の色度を有する画素の数を示し、ＮＴは、被写体像全体の画素数を示す。
【００４１】
図５には、Ｙｕ*ｖ*色空間（ｘ，ｙ）（＝（Ｃｒ／Ｙ，Ｃｂ／Ｙ））が示されており、色分布が二次元座標系で規定されている。ただし、（ｘ、ｙ）の値は、（１）式の値そのものではなく、２５６階調で表され、−１２８＜（ｘ、ｙ）＜１２８のうちいずれかの値に定められる。Ｙｕ*ｖ*色空間において、赤色〜黄緑色成分に応じた領域Ａは第２象限内にあり、領域Ａは、以下の式によって定められる。
ｙ＞−ｘ （ｙ＞０） ・・・（５）
ここでは、被写体像の中で領域Ａ内の画素数の割合が半分を超えるか否かが判断される。
【００４２】
ステップＳ２０９において、被写体像に関して（４）式を満たさない、すなわち領域Ａ内の色をもつ画素の割合が全体の半分以下であると判断されると、ステップＳ２１２へ進み、フラグＦが０に設定される。一方、ステップＳ２０９において、（４）式を満たす、すなわち領域Ａ内の色をもつ画素の割合が半分を超えると判断された場合、ステップＳ２１０へ進み、色反転処理が（３）式に基づいて実行される。色反転処理が実行されると、Ｙｕ*ｖ*色空間の色度（ｘ、ｙ）は、色空間の原点に対して対照的な位置へ移動する。そしてステップＳ２１１では、フラグＦが１に設定される。ステップＳ２１１もしくはステップＳ２１２が実行されると、ステップＳ２１７へ進む。
【００４３】
一方、ステップＳ２０８において、赤変換モードが設定されていないと判断された場合、ステップＳ２１３へ進む。ステップＳ２１３では、被写体像に関してＭ錐体に応じた緑〜黄緑色の画素の割合が以下の式をみたすか否かが判断される。
０．７＞ＲＹｒ／ＮＴ＞０．５ ・・・・（６）
ここでＲＹｒは、カラー画像信号によって構成される被写体像に関して、図６に示す領域Ｂ内の色をもつ画素の数を示し、ＮＴは、被写体像全体の画素数を示す。
【００４４】
図６にもＹｕ*ｖ*色空間（ｘ，ｙ）が示されており、カラー画像信号の分布が示されている。Ｙｕ*ｖ*色空間において、緑〜黄緑色に対応する領域Ｂは第４象限内にあり、領域Ｂは、以下の式によって定められる
ｘ＜−４０
ｙ＜−４０
・・・・（７）
ここでは、被写体像の中で領域Ｂ内にある画素の割合が５割〜７割の範囲内であるか否かが判断される。上限を設けたのは、植物などを撮影している場合を考慮したことによる。
【００４５】
ステップＳ２１３において、（６）式を満たさないと判断されると、ステップＳ２１６へ進み、フラグＦが０に設定される。一方、ステップＳ２１３において、（６）式を満すと判断された場合、ステップＳ２１４へ進み、色反転処理が（３）式に基づいて実行される。そしてステップＳ２１５では、フラグＦが０に設定される。ステップＳ２１５もしくはステップＳ２１６が実行されると、ステップＳ２１７へ進む。
【００４６】
ステップＳ２１７では、色反転処理された動画像、もしくは色反転処理されていないそのままの動画像がＬＣＤ３４に表示される。ステップＳ２１８では、レリーズボタンが半押しされてレリーズ半押しスイッチ１２がＯＮ状態であるか否かが判断される。レリーズ半押しスイッチ１２がＯＮ状態ではない、すなわち半押しされてないと判断されると、ステップＳ２０１へ戻る。一方、レリーズ半押しスイッチ１２がＯＮ状態であると判断された場合、ステップＳ２１９へ進む。
【００４７】
ステップＳ２１９では、被写体の明るさが検出され、露出値が演算される。それとともに、焦点調整が実行される。ステップＳ２２０では、レリーズボタンが全押しされてレリーズ全押しスイッチがＯＮ状態であるか否かが判断される。レリーズ全押しスイッチ１４がＯＮ状態でないと判断されると、ステップＳ２１７へ戻る。一方、レリーズ全押しスイッチ１４がＯＮ状態であると、判断されると、図４のステップＳ２２１へ進む。
【００４８】
ステップＳ２２１では、露出制御が行われる。すなわち、シャッタ、絞りが演算された露出値に従って駆動され、１フレーム分の画像信号がＣＣＤ２４から読み出される。そして、読み出された画像信号に基づいて輝度、色差Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒのカラー画像信号が生成される。
【００４９】
ステップＳ２２２では、フラグＦが１に設定されているか否かが判断される。フラグＦが１に設定されていると判断されると、ステップＳ２２３へ進み、記録されるカラー画像信号に対して色反転処理が施される。ステップＳ２２３が実行されると、ステップＳ２２４へ進む。一方、フラグＦが０に設定されていると判断された場合、そのままステップＳ２２４へ進む。
【００５０】
ステップＳ２２４では、画像データであるカラー画像信号に対して圧縮処理が施され、ステップＳ２２５では、画像データがメモリカード３９に記録される。ステップＳ２２６では、フラグＦが０にリセットされる。ステップＳ２２６が実行されると、撮影動作処理が終了する。
【００５１】
このように本実施形態によれば、輝度、色差Ｙ、Ｃｒ、Ｃｂのカラー画像信号が生成されるとともに、カラー画像信号に基づいて被写体像がＬＣＤ３４に動画像表示される。そして、輝度変換モード、赤変換モード、緑変換モードのいずれかが設定された場合、撮影により得られる被写体像の色特性が色覚障害者に認識障害となっているか判断される。認識障害になっていると判断されると、輝度反転を含めて色反転処理が施される。
【００５２】
色反転処理実行の判断に関しては、使用者が一般的な白地の書類やチラシなどのシート状原稿を撮影して視認に利用すること（いわゆるテキスト撮影モード）を想定し、上述した式に基づいて色反転の実行／非実行の判別を行なう構成としたが、もちろん、上述した式以外に基づいて判断してもよい。例えば、輝度の場合、５０％を超えるか否かで判断してもよく、あるいは、５０％〜８０％のいずれかの割合を基準にすればよい。Ｌ錐体に応じた赤味の色成分の場合、３０％を超えるか否かで判断してもよく、あるいは３０％〜５０％のいずれかの割合を基準にすればよい。Ｍ錐体に応じた緑色の領域に応じた色成分の場合、上限を設けなくてもよい。
【００５３】
Ｙｕ*ｖ*色空間以外の色空間を使用して色判別してもよく、また、Ｒ、Ｇ、Ｂのカラー画像信号など輝度、色差Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒ以外の色成分による画像信号に基づいて色判別してもよい。
【００５４】
色覚障害者の各症状（タイプ）に分かれて色判別をおこなっているが、全色盲などの人のため、輝度、赤色成分、緑色成分の色判別をすべて同時に行い、いずれかひとつについて色覚認識に障害があると判断した場合に色反転処理するよう構成してもよい。また、一度色反転処理した後は色反転処理された被写体像を表示し続けるように構成してもよい。この場合、ステップＳ２１８はステップＳ２１７へ戻るように構成される。
【００５５】
本実施形態では、色反転処理の際に、輝度、色差Ｙ、Ｃｒ、Ｃｂ両方とも色反転させているが、色弱の人のため、輝度だけ反転するように色反転処理を施してもよい。あるいは、第１色盲、第２色盲、全色盲の人のため、輝度、色差Ｙ、Ｃｒ、Ｃｂだけ色反転するように構成してもよい。また、リアルタイムの動画像に限定せず、記録用動画像あるいは静止画像についても色変換処理を実行してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】デジタルカメラのブロック図である。
【図２】色反転モードにおけるモード設定処理を示したフローチャートである。
【図３】撮影動作処理を示したフローチャートである。
【図４】撮影動作処理を示したフローチャートである。
【図５】Ｙｕ*ｖ*色空間において赤変換モードにおける画素分布を示した図である。
【図６】Ｙｕ*ｖ*色空間において緑変換モードにおける画素分布を示した図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０ デジタルカメラ
２４ ＣＣＤ（撮像素子）
３０ 信号処理回路
３４ ＬＣＤ
５０ システムコントロール回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子から読み出される画素信号に基づいてカラー画像信号を生成する信号処理手段と、
カラー画像信号に基づき、被写体像を表示する表示手段と、
被写体像の色特性が色覚障害者にとって認識障害となっているか否かを判断する色検出手段とを備え、
前記信号処理手段が、認識障害となる色特性である場合、色覚障害者にとって識別可能となるように、カラー画像信号に対して色反転処理を施すことを特徴とする撮影装置。
【請求項２】
前記色検出手段が、被写体像全体の中で高輝度の割合が所定割合を超えているか否かを判断することを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
【請求項３】
前記色検出手段が、被写体像全体の中で３つの錐体のうち少なくともいずれか１つに応じた色成分の割合が所定割合を超えているか否かを判断することを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
【請求項４】
前記色検出手段が、被写体像全体の中でＬ錐体に応じた色成分の割合が所定割合を超えているか否かを判断することを特徴とする請求項３に記載の撮影装置。
【請求項５】
前記色検出手段が、被写体像全体の中でＭ錐体に応じた色成分の割合が所定割合を超えているか否かを判断することを特徴とする請求項３に記載の撮影装置。
【請求項６】
前記信号処理手段が、カラー画像信号として輝度、色差信号を生成し、
前記色検出手段が、色差信号に基づいて色成分の割合を判断することを特徴とする請求項３に記載の撮影装置。
【請求項７】
前記色検出手段が、Ｙｕ*ｖ*色空間に従って色成分の割合を判断することを特徴とする請求項６に記載の撮影装置。
【請求項８】
前記撮像素子から読み出される画素信号に基づいて記録用カラー画像信号を生成し、画像データとして記録する記録手段をさらに有し、
前記信号処理手段が、色反転させた被写体像を表示していた場合、記録用カラー画像信号に対して色反転処理を施すことを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
【請求項９】
色弱者用に色反転処理の判断を実行する輝度変換モード、色盲者用に色反転処理の判断を実行する特定色変換モードのいずれかを選択、設定するための操作部材と、
前記操作部材に対する操作に従い、いずれかの変換モードを設定する設定手段とをさらに有し、
前記色検出手段が、
輝度変換モードに設定された場合、被写体像全体の中で高輝度の割合が所定割合を超えているか否かを判断し、
色変換モードに設定された場合、被写体像全体の中で３つの錐体のうち少なくともいずれか１つに応じた色成分の割合が所定割合を超えているか否かを判断することを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
【請求項１０】
撮像素子から読み出される画素信号に基づいて生成されるとともに被写体像に対応するカラー画像信号の色特性が、色覚障害者にとって認識障害となっているか否かを判断する色検出手段と、
認識障害となる色特性である場合、色覚障害者にとって識別可能となるように、カラー画像信号に対して色反転処理を施す色反転処理手段と
を備えたことを特徴とする色変換装置。
【請求項１１】
撮像素子から読み出される画素信号に基づいて生成されるとともに、被写体像に対応するカラー画像信号の色特性が色覚障害者にとって認識障害となっているか否かを判断し、
認識障害となる色特性である場合、色覚障害者にとって識別可能となるように、カラー画像信号に対して色反転処理を施すことを特徴とする色変換方法。
【請求項１２】
撮像素子から読み出される画素信号に基づいて生成されるとともに、被写体像に対応するカラー画像信号の色特性が色覚障害者にとって認識障害となっているか否かを判断する色検出手段と、
認識障害となる色特性である場合、色覚障害者にとって識別可能となるように、カラー画像信号に対して色反転処理を施す色反転処理手段と
を機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項１３】
撮像素子から読み出される画素信号に基づいてカラー画像信号を生成する信号処理手段と、
カラー画像信号に基づき、被写体像を表示する表示手段と、
被写体像全体の中で高輝度の割合が認識障害となる所定割合を超えているか否かを判断する色検出手段とを備え、
前記信号処理手段が、認識障害となる割合である場合、色覚障害者にとって識別可能となるように、カラー画像信号に対して色反転処理を施すことを特徴とする撮影装置。
【請求項１４】
撮像素子から読み出される画素信号に基づいてカラー画像信号を生成する信号処理手段と、
カラー画像信号に基づき、被写体像を表示する表示手段と、
被写体像全体の中で３つの錐体のうち少なくともいずれか１つに応じた色成分の割合が色覚障害者にとって認識障害となる所定割合を超えているか否かを判断する色検出手段とを備え、
前記信号処理手段が、認識障害となる割合である場合、色覚障害者にとって識別可能となるように、カラー画像信号に対して色反転処理を施すことを特徴とする撮影装置。
【請求項１】
撮像素子から読み出される画素信号に基づいてカラー画像信号を生成する信号処理手段と、
カラー画像信号に基づき、被写体像を表示する表示手段と、
被写体像の色特性が色覚障害者にとって認識障害となっているか否かを判断する色検出手段とを備え、
前記信号処理手段が、認識障害となる色特性である場合、色覚障害者にとって識別可能となるように、カラー画像信号に対して色反転処理を施すことを特徴とする撮影装置。
【請求項２】
前記色検出手段が、被写体像全体の中で高輝度の割合が所定割合を超えているか否かを判断することを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
【請求項３】
前記色検出手段が、被写体像全体の中で３つの錐体のうち少なくともいずれか１つに応じた色成分の割合が所定割合を超えているか否かを判断することを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
【請求項４】
前記色検出手段が、被写体像全体の中でＬ錐体に応じた色成分の割合が所定割合を超えているか否かを判断することを特徴とする請求項３に記載の撮影装置。
【請求項５】
前記色検出手段が、被写体像全体の中でＭ錐体に応じた色成分の割合が所定割合を超えているか否かを判断することを特徴とする請求項３に記載の撮影装置。
【請求項６】
前記信号処理手段が、カラー画像信号として輝度、色差信号を生成し、
前記色検出手段が、色差信号に基づいて色成分の割合を判断することを特徴とする請求項３に記載の撮影装置。
【請求項７】
前記色検出手段が、Ｙｕ*ｖ*色空間に従って色成分の割合を判断することを特徴とする請求項６に記載の撮影装置。
【請求項８】
前記撮像素子から読み出される画素信号に基づいて記録用カラー画像信号を生成し、画像データとして記録する記録手段をさらに有し、
前記信号処理手段が、色反転させた被写体像を表示していた場合、記録用カラー画像信号に対して色反転処理を施すことを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
【請求項９】
色弱者用に色反転処理の判断を実行する輝度変換モード、色盲者用に色反転処理の判断を実行する特定色変換モードのいずれかを選択、設定するための操作部材と、
前記操作部材に対する操作に従い、いずれかの変換モードを設定する設定手段とをさらに有し、
前記色検出手段が、
輝度変換モードに設定された場合、被写体像全体の中で高輝度の割合が所定割合を超えているか否かを判断し、
色変換モードに設定された場合、被写体像全体の中で３つの錐体のうち少なくともいずれか１つに応じた色成分の割合が所定割合を超えているか否かを判断することを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
【請求項１０】
撮像素子から読み出される画素信号に基づいて生成されるとともに被写体像に対応するカラー画像信号の色特性が、色覚障害者にとって認識障害となっているか否かを判断する色検出手段と、
認識障害となる色特性である場合、色覚障害者にとって識別可能となるように、カラー画像信号に対して色反転処理を施す色反転処理手段と
を備えたことを特徴とする色変換装置。
【請求項１１】
撮像素子から読み出される画素信号に基づいて生成されるとともに、被写体像に対応するカラー画像信号の色特性が色覚障害者にとって認識障害となっているか否かを判断し、
認識障害となる色特性である場合、色覚障害者にとって識別可能となるように、カラー画像信号に対して色反転処理を施すことを特徴とする色変換方法。
【請求項１２】
撮像素子から読み出される画素信号に基づいて生成されるとともに、被写体像に対応するカラー画像信号の色特性が色覚障害者にとって認識障害となっているか否かを判断する色検出手段と、
認識障害となる色特性である場合、色覚障害者にとって識別可能となるように、カラー画像信号に対して色反転処理を施す色反転処理手段と
を機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項１３】
撮像素子から読み出される画素信号に基づいてカラー画像信号を生成する信号処理手段と、
カラー画像信号に基づき、被写体像を表示する表示手段と、
被写体像全体の中で高輝度の割合が認識障害となる所定割合を超えているか否かを判断する色検出手段とを備え、
前記信号処理手段が、認識障害となる割合である場合、色覚障害者にとって識別可能となるように、カラー画像信号に対して色反転処理を施すことを特徴とする撮影装置。
【請求項１４】
撮像素子から読み出される画素信号に基づいてカラー画像信号を生成する信号処理手段と、
カラー画像信号に基づき、被写体像を表示する表示手段と、
被写体像全体の中で３つの錐体のうち少なくともいずれか１つに応じた色成分の割合が色覚障害者にとって認識障害となる所定割合を超えているか否かを判断する色検出手段とを備え、
前記信号処理手段が、認識障害となる割合である場合、色覚障害者にとって識別可能となるように、カラー画像信号に対して色反転処理を施すことを特徴とする撮影装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−３１８０００（Ｐ２００６−３１８０００Ａ）
【公開日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１３６９８７（Ｐ２００５−１３６９８７）
【出願日】平成１７年５月１０日（２００５．５．１０）
【出願人】（００００００５２７）ペンタックス株式会社 (1,878)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月１０日（２００５．５．１０）
【出願人】（００００００５２７）ペンタックス株式会社 (1,878)
【Ｆターム（参考）】
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