説明

色補正装置及び色補正方法

【課題】外光がディスプレイに差し込む環境下でも、精度が高い色補正を行うことができるようにする。
【解決手段】ディスプレイ6に対するカメラ7の角度θに応じて、特徴量抽出部1により抽出された特徴量Dに対する角度補正を行う角度補正部2と、ディスプレイ6に対して光が差し込んでいる環境下であれば、角度補正後の特徴量Dに対する輝度補正又は色度補正を行う環境補正部3と、環境補正部3による補正後の特徴量DHHと特定色に基づいて、色補正用のパラメータK1〜K4を算出する色補正パラメータ算出部4とを設け、色補正部5が色補正用のパラメータK1〜K4にしたがってディスプレイ6に表示される画像の色補正を行う。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、ディスプレイに投影される画像の色補正を行う色補正装置及び色補正方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
以下の特許文献1に開示されている色補正装置では、下記に示す第1〜第4のステップを実行することで、画像の色補正を行っている。
[第1ステップ]
画像表示装置のスクリーン上にテストパターンを投影する
[第2ステップ]
撮影手段が所定の撮影位置から、第1ステップで投影されたテストパターンを撮影して、そのテストパターンの撮影データを得る
[第3ステップ]
予め算出されている変換関数に基づいて、そのテストパターンの撮影データを、撮影手段による撮影位置と異なる観察位置からテストパターンを撮影した場合に得られる特性データに変換する
[第4ステップ]
その特性データに基づいて、画像表示装置の表示特性を補正するための画像補正データを算出する
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2005−99150号公報(例えば、段落番号[0021])
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来の色補正装置は以上のように構成されているので、ディスプレイに対するカメラの角度に応じて、ディスプレイに投影される画像の色補正を行うことができる。しかし、ディスプレイが屋内に設置されている場合でも、外光が差し込む位置にディスプレイが設置されている場合や、ディスプレイが屋外に設置されている場合、外光の影響でコントラストの低下や色度の変化を生じてしまうため、色補正精度が劣化してしまうなどの課題があった。
【0005】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、光がディスプレイに差し込む環境下でも、精度が高い色補正を行うことができる色補正装置及び色補正方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この発明に係る色補正装置は、特定色が表されている評価画像をディスプレイに表示し、そのディスプレイの表示画像である評価画像を撮影しているカメラの撮影映像から評価画像の特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、そのディスプレイに対するカメラの角度に応じて、特徴量抽出手段により抽出された特徴量に対する角度補正を行う角度補正手段と、そのディスプレイに対して光が差し込んでいる環境下であれば、角度補正手段による補正後の特徴量に対する輝度補正又は色度補正を行う環境補正手段とを設け、色補正手段が環境補正手段による補正後の特徴量と特定色に基づいて、そのディスプレイに表示される画像の色補正を行うようにしたものである。
【発明の効果】
【0007】
この発明によれば、特定色が表されている評価画像をディスプレイに表示し、そのディスプレイの表示画像である評価画像を撮影しているカメラの撮影映像から評価画像の特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、そのディスプレイに対するカメラの角度に応じて、特徴量抽出手段により抽出された特徴量に対する角度補正を行う角度補正手段と、そのディスプレイに対して光が差し込んでいる環境下であれば、角度補正手段による補正後の特徴量に対する輝度補正又は色度補正を行う環境補正手段とを設け、色補正手段が環境補正手段による補正後の特徴量と特定色に基づいて、そのディスプレイに表示される画像の色補正を行うように構成したので、光がディスプレイに差し込む環境下でも、精度が高い色補正を行うことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】この発明の実施の形態1による色補正装置を示す構成図である。
【図2】この発明の実施の形態1による色補正装置の処理内容(色補正方法)を示すフローチャートである。
【図3】2次元ルックアップテーブルの一例を示す説明図である。
【図4】この発明の実施の形態2による色補正装置を示す構成図である。
【図5】この発明の実施の形態4による色補正装置が適用される色補正システムを示す構成図である。
【図6】この発明の実施の形態5による色補正装置が適用される色補正システムを示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による色補正装置を示す構成図である。
図1において、特徴量抽出部1は例えばCPUを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、特定色が表されている評価画像Pvをディスプレイ6に表示し、ディスプレイ6の表示画像である評価画像Pvを撮影しているカメラ7の撮影映像から評価画像Pvの特徴量Dを抽出する処理を実施する。なお、特徴量抽出部1は特徴量抽出手段を構成している。
【0010】
角度補正部2は例えばCPUを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、角度補正部2は、例えば、ディスプレイ6に対するカメラ7の角度と補正係数の対応関係を示す2次元ルックアップテーブル2aを搭載しており、ディスプレイ6に対するカメラ7の角度θを示す角度情報を入力すると、2次元ルックアップテーブル2aから当該角度情報が示す角度θに対応する補正係数Hを取得し、その補正係数Hを特徴量抽出部1により抽出された特徴量Dに乗算することで、その特徴量Dに対する角度補正を行う。なお、角度補正部2は角度補正手段を構成している。
【0011】
環境補正部3は例えばCPUを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、ディスプレイ6に対して光が差し込んでいる環境下であれば、角度補正部2による補正後の特徴量Dに対する輝度補正又は色度補正を行う。
即ち、環境補正部3はディスプレイ6に対して光が差し込んでいる環境下であれば、例えば、カメラ7から出力されるホワイトバランス係数を参照して、ディスプレイに差し込んでいる光が昼光であるのか、夕陽であるのかを判別し、ディスプレイ6に差し込んでいる光が昼光である場合、角度補正部2による補正後の特徴量Dに対する逆コントラスト補正を行う。ディスプレイ6に差し込んでいる光が夕陽である場合、角度補正部2による補正後の特徴量Dに対する逆色補正を行う。
なお、環境補正部3は環境補正手段を構成している。
【0012】
色補正パラメータ算出部4は例えばCPUを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、環境補正部3による補正後の特徴量DHHと特定色に基づいて、色補正用のパラメータK1〜K4を算出する処理を実施する。
色補正部5は例えばCPUを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、色補正パラメータ算出部4により算出された色補正用のパラメータK1〜K4にしたがってディスプレイ6に表示(投影)される画像の色補正を行う。
なお、色補正パラメータ算出部4及び色補正部5から色補正手段が構成されている。
カメラ7は特徴量抽出部1によってディスプレイ6に表示されている評価画像Pvを撮影し、その撮影映像を特徴量抽出部1に出力する。
【0013】
図1の例では、色補正装置の構成要素である特徴量抽出部1、角度補正部2、環境補正部3、色補正パラメータ算出部4及び色補正部5のそれぞれが専用のハードウェアで構成されているものを想定しているが、色補正装置がコンピュータで構成されていてもよい。
色補正装置がコンピュータで構成されている場合、特徴量抽出部1、角度補正部2、環境補正部3、色補正パラメータ算出部4及び色補正部5の処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのCPUが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにすればよい。
図2はこの発明の実施の形態1による色補正装置の処理内容(色補正方法)を示すフローチャートである。
【0014】
次に動作について説明する。
特徴量抽出部1は、特定色が表されている評価画像Pvを示す評価画像データを入力すると、その評価画像データが示す評価画像Pvをディスプレイ6に表示する(図2のステップST1)。
色補正装置には、予め、目標とする色再現特性(例えば、NTSC:National Television System Committee)が設定されており、特徴量抽出部1が、目標とする色再現特性における特定色を表す評価画像Pvをディスプレイ6に表示する。
【0015】
なお、色再現特性における特定色は、色空間のどの色でもよく、例えば、赤色(225,0,0)、緑色(0,255,0)などがある。
また、評価画像Pvを示す評価画像データは、ディスプレイ6の色空間の離散的なデータであり、ディスプレイ6に表示される画像の信号がRGB信号である場合、例えば、R信号であれば、黒〜R〜白に向かう階調のうち、適当な間隔をあけた離散的なデータとなる。G信号及びB信号についても、R信号と同様に離散的なデータとなる。
したがって、離散的なデータ毎に評価画像Pvが生成されて、その評価画像Pvがディスプレイ6に表示される。
【0016】
カメラ7は、特徴量抽出部1が評価画像Pvをディスプレイ6に表示すると、そのディスプレイ6を含む領域を撮影し、その撮影映像を特徴量抽出部1に出力する(ステップST2)。
特徴量抽出部1は、カメラ7から撮影映像を受けると、例えば、その撮影映像からディスプレイ6の中心エリアの映像(例えば、ディスプレイ6の表示エリアの中心に位置している所定サイズの矩形領域の映像)を切り出し、その中心エリアの平均RGB値を評価画像Pvの特徴量Dとして抽出する(ステップST3)。
【0017】
ここで、カメラ7がディスプレイ6と正対する位置に設置されている場合と比べて、カメラ7がディスプレイ6と正対する位置からずれた位置に設置されている場合(カメラ7とディスプレイ6に角度が生じている場合)、撮影映像の輝度や色度が小さい値になる。
【0018】
角度補正部2は、カメラ7とディスプレイ6に角度が生じている場合でも、カメラ7がディスプレイ6と正対する位置に設置されている場合と同様の特徴量Dを得るために、その特徴量Dに対する角度補正を行う(ステップST4)。
具体的には、以下のようにして、特徴量Dに対する角度補正を行う。
【0019】
角度補正部2は、ディスプレイ6に対するカメラ7の角度と補正係数の対応関係を示す2次元ルックアップテーブル2aを搭載している。
2次元ルックアップテーブル2aは、角度に対応する補正係数を記録しているものであるが、その記録内容は、以下のようにして求められる。
まず、カメラ7がディスプレイ6と正対する位置に設置されている場合の左右方向の角度を0度、上下方向の角度を0度に設定し、例えば、測色器など用いて、カメラ7を左右方向及び上下方向に角度θを振った状態で、カメラ7の撮影映像の輝度lθ及び色度cθを測定する。
左右方向及び上下方向の何れにおいても、例えば、10度刻みで、−170〜170度に角度θを振った状態で輝度lθ及び色度cθを測定する。
【0020】
次に、左右方向の角度が0度の状態で測定された撮影映像の輝度lと、左右方向に角度θを振った状態で測定された撮影映像の輝度lθの比を輝度の補正係数Hlとして算出する。
Hl=l/lθ
また、左右方向の角度が0度の状態で測定された撮影映像の色度cと、左右方向に角度θを振った状態で測定された撮影映像の色度cθの比を色度の補正係数Hcとして算出する。
Hc=c/cθ
そして、左右方向の角度がθである場合の補正係数Hとして、例えば、輝度の補正係数Hlと色度の補正係数Hcの平均値を算出する。
H=(Hl+Hc)/2
【0021】
ここでは、左右方向の角度がθである場合の補正係数Hとして、輝度の補正係数Hlと色度の補正係数Hcの平均値を算出する例を示しているが、これは一例に過ぎず、例えば、輝度の補正係数Hlと色度の補正係数Hcの重み付け和を補正係数Hとして算出するようにしてもよい。
【0022】
同様に、上下方向の角度が0度の状態で測定された撮影映像の輝度lと、上下方向に角度θを振った状態で測定された撮影映像の輝度lθの比を輝度の補正係数Hlとして算出する。
Hl=l/lθ
また、上下方向の角度が0度の状態で測定された撮影映像の色度cと、上下方向に角度θを振った状態で測定された撮影映像の色度cθの比を色度の補正係数Hcとして算出する。
Hc=c/cθ
そして、上下方向の角度がθである場合の補正係数Hとして、例えば、輝度の補正係数Hlと色度の補正係数Hcの平均値を算出する。
H=(Hl+Hc)/2
【0023】
ここでは、上下方向の角度がθである場合の補正係数Hとして、輝度の補正係数Hlと色度の補正係数Hcの平均値を算出する例を示しているが、これは一例に過ぎず、例えば、輝度の補正係数Hlと色度の補正係数Hcの重み付け和を補正係数Hとして算出するようにしてもよい。
【0024】
上記のようにして、左右方向及び上下方向に係る補正係数Hを算出すると、左右方向及び上下方向に係る補正係数Hを2次元ルックアップテーブル2aに記録する。
図3は2次元ルックアップテーブル2aの一例を示す説明図である。図3の2次元ルックアップテーブルaに記録されている補正係数Hはあくまでも一例である。
【0025】
角度補正部2は、ディスプレイ6に対するカメラ7の角度θを示す角度情報を入力すると、2次元ルックアップテーブル2aから当該角度情報が示す角度θに対応する補正係数Hを取得する。
ディスプレイ6の設置方向は既知であるため、図示せぬカメラ制御装置(カメラ7の向き等を制御するアクチュエータなどの装置)からカメラ7の設置方向を示す情報を入手することで、ディスプレイ6に対するカメラ7の角度θを認識することができる。したがって、ディスプレイ6に対するカメラ7の角度θを示す角度情報としては、カメラ7の設置方向を示す情報などが該当する。
ここでは、角度θを示す角度情報は、左右方向の角度θ1と、上下方向の角度θ2の情報を保持しているものとする。
【0026】
例えば、角度情報が示す角度θが、θ1=30度,θ2=50度であれば、2次元ルックアップテーブル2aから、左右方向の角度が30度で、上下方向の角度が50度に対応する輝度の補正係数Hを取得する。
しかし、上記のように、10度刻みで角度θを振った状態で輝度lθ及び色度cθの測定を行っているような場合、角度情報が示す角度θに対応する補正係数Hが2次元ルックアップテーブル2aに記録されていないことがある。
例えば、θ1=35度,θ2=50度であるような場合、角度情報が示す角度θに対応する補正係数Hが2次元ルックアップテーブル2aに記録されていない。
【0027】
この例の場合、角度補正部2は、左右方向の角度が30度で、上下方向の角度が50度に対応する補正係数H(以下、「左右方向30度に係る補正係数H30」と称する)を取得するとともに、左右方向の角度が40度で、上下方向の角度が50度に対応する補正係数H(以下、「左右方向40度に係る補正係数H40」と称する)を取得する。
そして、角度補正部2は、左右方向30度に係る輝度の補正係数H30と、左右方向40度に係る補正係数H40との間で線形補間を行うことで、左右方向35度に係る補正係数H35を算出する。
【0028】
ここでは、上下方向の角度は、2次元ルックアップテーブル2aに記録されている角度であるが、左右方向の角度が2次元ルックアップテーブル2aに記録されていない角度である例を示したが、左右方向の角度は、2次元ルックアップテーブル2aに記録されている角度であるが、上下方向の角度が2次元ルックアップテーブル2aに記録されていない角度であっても、同様に線形補間を行うことで補正係数Hを算出することができる。
また、左右方向の角度及び上下方向の角度の双方が、2次元ルックアップテーブル2aに記録されていない角度であっても、同様に線形補間を行うことで補正係数Hを算出することができる。
【0029】
なお、補正係数Hの補間方法は、線形補間に限るものではなく、例えば、スプライン補間やバイキュービック補間などでもよい。
また、2次元ルックアップテーブル2aに記録されている角度の刻みが10度である例を示したが、角度の刻みが10度に限るものではなく、例えば、5度や20度などでもよい。
【0030】
角度補正部2は、上記のようにして補正係数Hを算出すると、その補正係数Hを特徴量抽出部1により抽出された特徴量Dに乗算することで、その特徴量Dに対する角度補正を行い、角度補正後の特徴量Dを環境補正部3に出力する。
ここでは、特徴量抽出部1により抽出された特徴量D(例えば、ディスプレイ6の中心エリアの平均RGB値)に対する補正係数Hが2次元ルックアップテーブル2aに記録されており、2次元ルックアップテーブル2aから角度θに対応する補正係数Hを取得して、その補正係数Hを特徴量Dに乗算するものを示したが、その平均RGB値に対する補正係数Hではなく、その平均RGB値におけるR値に対する補正係数Hと、G値に対する補正係数Hと、B値に対する補正係数Hとが別々に2次元ルックアップテーブル2aに記録されている場合、2次元ルックアップテーブル2aから角度θに対応するR値に対する補正係数Hと、G値に対する補正係数Hと、B値に対する補正係数Hとを取得して、R値に対する補正係数Hと、G値に対する補正係数Hと、B値に対する補正係数HとをRGB値におけるR値、G値、B値にそれぞれ乗算するようにしてもよい。
【0031】
環境補正部3は、ディスプレイ6に対して光が差し込んでいる環境下であるか否かを判断する(ステップST5)。
ディスプレイ6に対して光が差し込んでいる環境下であるか否かの判断は、ユーザが判断して、その判断結果を環境補正部3に与えるようにしてもよいが、例えば、環境補正部3がカメラ7から出力されるホワイトバランス係数R/G,B/Gに基づいて判断するようにしてもよい。
あるいは、ディスプレイ6の設置場所が、例えば、屋内の窓際であり、或る時間帯では外光が差し込むことが事前に分かっていれば、クロックの時刻情報を参照して、光が差し込んでいるか否かを判断するようにしてもよい。
【0032】
環境補正部3は、ディスプレイ6に対して光が差し込んでいる環境下である場合、例えば、カメラ7から出力されるホワイトバランス係数R/G,B/Gを参照して、ディスプレイに差し込んでいる光が昼光であるのか、夕陽であるのかを判別する(ステップST6)。
即ち、環境補正部3は、B/GがR/Gより大きければ、ディスプレイ6に差し込んでいる光が昼光であると判別し、B/GがR/Gより小さければ、ディスプレイ6に差し込んでいる光が夕陽であると判別する。
ここでは、カメラ7から出力されるホワイトバランス係数R/G,B/Gを参照して、ディスプレイ6に差し込んでいる光が昼光であるのか、夕陽であるのかを判別する例を示したが、例えば、クロックの時刻情報が12時から15時であれば昼光、15時から18時であれば夕陽であると判別するようにしてもよい。
【0033】
ディスプレイ6に対して光が差し込んでいる環境下では、カメラ7によるディスプレイ6の撮影映像のコントラストが低下し、色度変化も起きているので、光が差し込んでいない環境下で撮影された場合と同じ輝度及び色度を再現するために、環境補正部3が角度補正部2による角度補正後の特徴量Dに対する輝度補正又は色度補正を行い、補正後の特徴量DHHを色補正パラメータ算出部4に出力する。
具体的には、環境補正部3は、ディスプレイ6に対して光が差し込んでいる環境下であり、ディスプレイ6に差し込んでいる光が昼光である場合、色度の影響よりも輝度への影響が大きいため、角度補正部2による角度補正後の特徴量Dに対する逆コントラスト補正を行う(ステップST7)。
ディスプレイ6に差し込んでいる光が夕陽である場合は、色度が大きく変化しているため、角度補正部2による角度補正後の特徴量Dに対する逆色補正を行う(ステップST8)。
【0034】
なお、角度補正部2による角度補正後の特徴量DはRGB値であるため、環境補正部3が、角度補正後の特徴量Dに対する逆コントラスト補正又は逆色補正を行う際には、例えば、特徴量DであるRGB値をYCbCrに変換する。Yは輝度信号、Cb,Crは色度信号である。
環境補正部3が逆コントラスト補正を行う場合、黒浮きする分(ディスプレイ6に光が差し込んでいない状態で撮影された黒色と、ディスプレイ6に光が差し込んでいる状態で撮影された黒色との差分)をオフセット値として、輝度信号Yからオフセット値を減算することで逆コントラスト補正を行う。ここでは、逆コントラスト補正後の輝度信号YをY2とする。
【0035】
あるいは、色補正部5に入力される画像の輝度の階調毎に、オフセット値をルックアップテーブルに記録し、輝度信号Yから輝度の階調に対応するオフセット値を減算することで逆コントラスト補正を行うようにしてもよい。
あるいは、オフセット値の代わりに、所定のコントラスト補正係数を保持し、そのコントラスト補正係数を輝度信号Yに乗算することで逆コントラスト補正を行うようにしてもよい。
あるいは、色補正部5に入力される画像の輝度の階調毎に、コントラスト補正係数をルックアップテーブルに記録し、輝度の階調に対応するコントラスト補正係数を輝度信号Yに乗算することで逆コントラスト補正を行うようにしてもよい。
また、オフセット値の減算とコントラスト補正係数の乗算を組み合わせてもよい。
また、オフセット値又はコントラスト補正係数は、画像の中から基準となる黒領域の平均RGB値を求め、その平均RGB値を輝度信号Yに変換した値としてもよい。また、ユーザによる設定パラメータとしてもよい。
【0036】
なお、環境補正部3が逆色補正を行う場合、その逆色補正が、例えば、光源によるホワイトバランス(WB)の逆補正であってもよい。
即ち、下記の式(1)に示すように、YCbCrに変換している特徴量Dの色度信号Cb,CrからWBの補正値Cb_wb,Cr_wbを減算することで、逆色補正を行う。Cb2,Cr2は補正後の色度信号である。

【0037】
環境補正部3は、補正後の特徴量DHHとして、Y2,Cb2,Cr2を色補正パラメータ算出部4に出力する。
なお、WBの補正値Cb_wb,Cr_wbは、カメラ画像の白色領域の平均RGB値をYCbCrに変換して求めてもよい。または、ユーザによる設定パラメータとしてもよい。
また、WB補正値は、色補正部5に入力される画像の輝度の階調毎にルックアップテーブルに記録し、輝度の階調に対応するWB補正値を用いて、WBの逆補正を行うようにしてもよい。
この実施の形態1では、ディスプレイ6に差し込む光が太陽光である例を示したが、ディスプレイ6に差し込む光が蛍光灯などの人工光源であってもよい。
【0038】
色補正パラメータ算出部4は、環境補正部3から補正後の特徴量DHHを受けると、補正後の特徴量DHH(環境補正部3で補正が行われない場合には、角度補正部2から出力された補正後の特徴量D)と特定色(特徴量抽出部1によってディスプレイ6に表示されている評価画像Pvが表している色)に基づいて、色補正用のパラメータK1〜K4を算出する(ステップST9)。
例えば、ディスプレイ6が複数台設置されている場合、特徴量抽出部1、角度補正部2及び環境補正部3の各処理がディスプレイ6毎に行われ、複数のディスプレイ6に係る補正後の特徴量DHH(Y2,Cb2,Cr2)が色補正パラメータ算出部4に入力される。
色補正パラメータ算出部4は、複数のディスプレイ6に係る補正後の特徴量DHHと特定色に基づいて、複数のディスプレイ6の色再現特性を合わせるための色補正用のパラメータK1〜K4を算出する。
【0039】
具体的には、以下のようにして、色補正用のパラメータK1〜K4を算出する。
上述したように、色補正装置には、予め、目標とする色再現特性(例えば、NTSC:National Television System Committee)が設定されているので、色補正パラメータ算出部4が、目標とする色再現特性における特定色の色度Cb,Crを目標として、CbCr平面において、その特定色に係る補正後の特徴量DHHである補正後の色度信号Cb2,Cr2と、目標の色度Cb,Crとの色相差及び彩度の割合を求める。
色補正パラメータ算出部4は、色相差及び彩度の割合を求めると、その色相差から2×2の回転行列を求める。この回転行列は、CbCr平面において、その色相差を0にするために必要な回転を示す行列である。
そして、色補正パラメータ算出部4は、先に求めた彩度の割合を彩度係数Kcとして、2×2の回転行列に乗算することで、色補正用のパラメータK1〜K4を算出する。
【0040】
色補正部5は、色補正パラメータ算出部4が色補正用のパラメータK1〜K4を算出すると、下記の式(2)に示すように、色補正用のパラメータK1〜K4を用いて、ディスプレイ6に表示される画像の色補正を行う(ステップST10)。

式(2)において、Cb,Crは補正前の色度であり、Cb2,Cr2は補正後の色度である。
【0041】
なお、色補正部5の色補正方法は、例えば、複数の特定色を中心に色補正可能な方式である特定色補正方式を適用するものである。
即ち、特徴量抽出部1が、特定色が異なる評価画像Pvを順番にディスプレイ6に表示することで、複数の特定色に係る補正後の特徴量DHHと色補正用のパラメータK1〜K4を算出して、色補正部5が複数の特定色を中心に色補正を行うものである。
複数の特定色の間の色については、例えば、特定色1と特定色2で求め2二つの行列演算係数の補間により求める。
補間方法としては、例えば、線形補間、スプライン補間、キュービック補間などが考えられる。
【0042】
ここでは、2×2の行列演算による色補正方法を示したが、色補正方法は、これに限るものではなく、特徴量抽出部1と関連付けされていれば、いかなる方法でもよい。
また、ここでは目標の色空間をNTSCで説明したが、これに限るものではなく、例えば、Adobe(登録商標)の色空間でもよい。また、複数のディスプレイ6の色再現特域の共通領域や最小領域など、実機の色再現特性を目標としてもよい。
特徴量抽出部1が表示する評価画像Pvは、例えば、黒〜R〜白に向かう階調で説明したが、これに限るものではなく、色補正方法との対応が取れていれば、どのような色でもよい。
【0043】
以上で明らかなように、この実施の形態1によれば、特定色が表されている評価画像Pvをディスプレイ6に表示し、そのディスプレイ6の表示画像である評価画像Pvを撮影しているカメラ7の撮影映像から評価画像Pvの特徴量Dを抽出する特徴量抽出部1と、そのディスプレイ6に対するカメラ7の角度θに応じて、特徴量抽出部1により抽出された特徴量Dに対する角度補正を行う角度補正部2と、そのディスプレイ6に対して光が差し込んでいる環境下であれば、角度補正部2による補正後の特徴量Dに対する輝度補正又は色度補正を行う環境補正部3と、環境補正部3による補正後の特徴量DHHと特定色に基づいて、色補正用のパラメータK1〜K4を算出する色補正パラメータ算出部4とを設け、色補正部5が色補正パラメータ算出部4により算出された色補正用のパラメータK1〜K4にしたがってディスプレイ6に表示される画像の色補正を行うように構成したので、外光がディスプレイ6に差し込む環境下でも、精度が高い色補正を行うことができる効果を奏する。
即ち、ディスプレイ6に対するカメラ7の角度θに応じた補正だけでなく、ディスプレイ6に対して光が差し込んでいる環境下でのコントラストの低下や色度の変化を補正するため、ディスプレイ6に対して光が差し込んでいる環境下でも、精度が高い色補正を行うことができる効果を奏する。
【0044】
実施の形態2.
上記実施の形態1では、角度補正部2が特徴量抽出部1により抽出された特徴量Dに対する角度補正を行ってから、環境補正部3が角度補正部2による補正後の特徴量Dに対する輝度補正又は色度補正を行うものを示したが、図4に示すように、環境補正部3が特徴量抽出部1により抽出された特徴量Dに対する輝度補正又は色度補正を行ってから、角度補正部2が環境補正部3による補正後の特徴量Dに対する角度補正を行うようにしてもよく、上記実施の形態1と同様の効果を奏する。
【0045】
実施の形態3.
上記実施の形態1,2では、角度補正部2が、色補正部5により色補正が行われる画像(ディスプレイ6に表示される画像)の階調に依存していない補正係数Hを特徴量Dに乗算することで、その特徴量Dに対する角度補正を行うものを示したが、角度補正部2が、色補正部5により色補正が行われる画像の階調に対応する補正係数Hを特徴量Dに乗算することで、その特徴量Dに対する角度補正を行うようにしてもよい。
【0046】
具体的には、以下のようにして、特徴量Dに対する角度補正を行う。
まず、角度補正部2は、予め、色補正部5により色補正が行われる画像の階調に対応する係数(以下、「階調係数」と称する)を記録している階調係数テーブルを保持している。
角度補正部2は、ディスプレイ6に対するカメラ7の角度θを示す角度情報を入力すると、上記実施の形態1と同様に、2次元ルックアップテーブル2aから当該角度情報が示す角度θに対応する補正係数Hを取得する。
このとき、角度θに対応する補正係数Hが2次元ルックアップテーブル2aに記録されていない場合には、上記実施の形態1と同様に、線形補間を行うことで、角度θに対応する補正係数Hを算出する。
【0047】
次に、角度補正部2は、特徴量抽出部1により抽出された特徴量D(上記実施の形態2に適用する場合、環境補正部3による補正後の特徴量D)をYCbCrに変換する。
角度補正部2は、その特徴量DをYCbCrに変換すると、階調係数テーブルから当該YCbCrにおける輝度Yに対応する階調係数を取得する。輝度Yに対応する階調係数が階調係数テーブルに記録されていない場合には、線形補間など行うことで、輝度Yに対応する階調係数を算出する。
【0048】
角度補正部2は、輝度Yに対応する階調係数を取得すると、その階調係数を角度θに対応する補正係数Hに乗算し、階調係数乗算後の補正係数Hを特徴量Dに乗算することで、その特徴量Dに対する角度補正を行う。
これにより、角度補正部2から角度補正後の特徴量Dが環境補正部3に出力されるが、角度補正部2において、特徴量DをYCbCrに変換しているので、環境補正部3が角度補正後の特徴量DをYCbCrに変換する必要はない。
【0049】
以上で明らかなように、この実施の形態2によれば、角度補正部2が、色補正部5により色補正が行われる画像の階調に対応する補正係数Hを特徴量Dに乗算することで、その特徴量Dに対する角度補正を行うように構成しているので、ディスプレイ6に表示される画像の階調が異なる場合でも、精度が高い色補正を行うことができる効果を奏する。
【0050】
実施の形態4.
図5はこの発明の実施の形態4による色補正装置が適用される色補正システムを示す構成図である。
メディアプロセッサ11は特定色が表されている評価画像Pvをディスプレイ6に表示するとともに、その評価画像Pvをカメラ基板12に出力する処理などを実施する。
また、メディアプロセッサ11はカメラ基板12から色補正用のパラメータK1〜K4を受けると、上記実施の形態1〜3における色補正部5と同様に、色補正用のパラメータK1〜K4にしたがって表示画像(例えば、広告などの画像)の色補正を行い、色補正後の表示画像をディスプレイ6に表示する処理を実施する。
【0051】
カメラ基板12はカメラ7の他に、コントローラ13及びCPU14を実装しており、上記実施の形態1〜3における特徴量抽出部1、角度補正部2、環境補正部3及び色補正パラメータ算出部4と同様の処理を実施するとともに、所定の補正処理を実施する。
例えば、カメラ7が魚眼レンズを用いる場合、魚眼レンズの歪み補正を行う。また、暗い環境で撮影される場合には、ワイドダイナミックレンジ補正などを行う。
【0052】
コントローラ13はメディアプロセッサ11から評価画像Pvを受けると、その評価画像PvをCPU14に出力するとともに、カメラ7の撮影映像をCPU14に出力する。また、カメラ7の撮影映像に対する歪み補正やワイドダイナミックレンジ補正などを実施する場合、補正後の撮影映像をCPU14に出力する。
CPU14は上記実施の形態1〜3の色補正装置における特徴量抽出部1、角度補正部2、環境補正部3及び色補正パラメータ算出部4と同様の処理を実施する処理部である。
ただし、メディアプロセッサ11が評価画像Pvをディスプレイ6に表示しているので、CPU14は特徴量抽出部1のように、その評価画像Pvをディスプレイ6に表示する処理は行わない。
【0053】
コントローラ13は、CPU14が色補正用のパラメータK1〜K4を算出すると、色補正用のパラメータK1〜K4をメディアプロセッサ11に出力する。
メディアプロセッサ11は、コントローラ13から色補正用のパラメータK1〜K4を受けると、上述したように、色補正用のパラメータK1〜K4にしたがって表示画像(例えば、広告などの画像)の色補正を行い、色補正後の表示画像をディスプレイ6に表示する。
【0054】
この実施の形態4では、CPU14が、角度補正部2、環境補正部3及び色補正パラメータ算出部4の処理を実施するものを示したが、制御PCをコントローラ13に接続して、制御PCが角度補正部2、環境補正部3及び色補正パラメータ算出部4の処理を実施するようにしてもよい。
【0055】
実施の形態5.
図5はこの発明の実施の形態5による色補正装置が適用される色補正システムを示す構成図である。
上記実施の形態4では、メディアプロセッサ11が、コントローラ13から出力された色補正用のパラメータK1〜K4にしたがって表示画像の色補正を行うものを示したが、メディアプロセッサ11が、コントローラ13から出力された色補正用のパラメータK1〜K4をディスプレイ6に出力し、ディスプレイ6が、色補正用のパラメータK1〜K4にしたがって表示画像の色補正を行うようにしてもよい。
【0056】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【0057】
1 特徴量抽出部(特徴量抽出手段)、2 角度補正部(角度補正手段)、2a 2次元ルックアップテーブル、3 環境補正部(環境補正手段)、4 色補正パラメータ算出部(色補正手段)、5 色補正部(色補正手段)、6 ディスプレイ、7 カメラ、11 メディアプロセッサ、12 カメラ基板、13 コントローラ、14 CPU。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
特定色が表されている評価画像をディスプレイに表示し、上記ディスプレイの表示画像である評価画像を撮影しているカメラの撮影映像から上記評価画像の特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、上記ディスプレイに対する上記カメラの角度に応じて、上記特徴量抽出手段により抽出された特徴量に対する角度補正を行う角度補正手段と、上記ディスプレイに対して光が差し込んでいる環境下であれば、上記角度補正手段による補正後の特徴量に対する輝度補正又は色度補正を行う環境補正手段と、上記環境補正手段による補正後の特徴量と上記特定色に基づいて、上記ディスプレイに表示される画像の色補正を行う色補正手段とを備えた色補正装置。
【請求項2】
特定色が表されている評価画像をディスプレイに表示し、上記ディスプレイの表示画像である評価画像を撮影しているカメラの撮影映像から上記評価画像の特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、上記ディスプレイに対して光が差し込んでいる環境下であれば、上記特徴量抽出手段により抽出された特徴量に対する輝度補正又は色度補正を行う環境補正手段と、上記ディスプレイに対する上記カメラの角度に応じて、上記環境補正手段による補正後の特徴量に対する角度補正を行う角度補正手段と、上記角度補正手段による補正後の特徴量と上記特定色に基づいて、上記ディスプレイに表示される画像の色補正を行う色補正手段とを備えた色補正装置。
【請求項3】
環境補正手段は、ディスプレイに差し込んでいる光が昼光であれば、特徴量に対する逆コントラスト補正を行い、上記ディスプレイに差し込んでいる光が夕陽であれば、上記特徴量に対する逆色補正を行うことを特徴とする請求項1または請求項2記載の色補正装置。
【請求項4】
角度補正手段は、ディスプレイに表示される画像の階調に対応する補正係数を特徴量に乗算することで、上記特徴量に対する角度補正を行うことを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載の色補正装置。
【請求項5】
特徴量抽出手段が、特定色が表されている評価画像をディスプレイに表示し、上記ディスプレイの表示画像である評価画像を撮影しているカメラの撮影映像から上記評価画像の特徴量を抽出する特徴量抽出処理ステップと、角度補正手段が、上記ディスプレイに対する上記カメラの角度に応じて、上記特徴量抽出処理ステップで抽出された特徴量に対する角度補正を行う角度補正処理ステップと、上記ディスプレイに対して光が差し込んでいる環境下であれば、環境補正手段が、上記角度補正処理ステップでの補正後の特徴量に対する輝度補正又は色度補正を行う環境補正処理ステップと、色補正手段が、上記環境補正処理ステップでの補正後の特徴量と上記特定色に基づいて、上記ディスプレイに表示される画像の色補正を行う色補正処理ステップとを備えた色補正方法。
【請求項6】
特徴量抽出手段が、特定色が表されている評価画像をディスプレイに表示し、上記ディスプレイの表示画像である評価画像を撮影しているカメラの撮影映像から上記評価画像の特徴量を抽出する特徴量抽出処理ステップと、上記ディスプレイに対して光が差し込んでいる環境下であれば、環境補正手段が、上記特徴量抽出処理ステップで抽出された特徴量に対する輝度補正又は色度補正を行う環境補正処理ステップと、角度補正手段が、上記ディスプレイに対する上記カメラの角度に応じて、上記環境補正処理ステップでの補正後の特徴量に対する角度補正を行う角度補正処理ステップと、色補正手段が、上記角度補正処理ステップでの補正後の特徴量と上記特定色に基づいて、上記ディスプレイに表示される画像の色補正を行う色補正処理ステップとを備えた色補正方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2013−101219(P2013−101219A)
【公開日】平成25年5月23日(2013.5.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−244669(P2011−244669)
【出願日】平成23年11月8日(2011.11.8)
【出願人】(000006013)三菱電機株式会社 (33,312)
【Fターム(参考)】