[發明專利]圖像處理方法以及分光照相機系統

在審

• 申請號: 202211318838.6
• 申請日: 2022-10-26
• 公開（公告）號: CN116071439A
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 工藤慧;西村晃幸
• 申請（專利權）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: G06T7/90
• 分類號: G06T7/90;G02B27/10
• 代理公司: 北京金信知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 郭嘉;權太白

本發明提供一種不論分光照相機的性能如何都能夠生成色彩再現性高的彩色合成圖像的圖像處理方法以及分光照相機系統。圖像處理方法使用處理器將由分光照相機拍攝到的多個分光波長的分光圖像數據轉換為彩色圖像，其中，處理器從存儲部取得多個分光圖像數據，并對多個分光圖像數據的各個像素的分光光譜乘以按每個波長設定的補正常數來計算出補正值，并將同一像素位置的補正值總和來計算出色彩轉換值，并基于色彩轉換值生成彩色合成圖像。并且，以使對將分光照相機的對于各個分光波長的靈敏度特性和與各個波長對應的補正常數相乘得到的特性光譜進行總和而得到的總和光譜與任意的濾色器的目標光譜一致的方式來設定補正常數。

技術領域

本發明涉及一種對分光圖像進行處理的圖像處理方法以及分光照相機系統。

背景技術

一直以來，已知一種圖像處理裝置，該圖像處理裝置使用分光照相機對拍攝對象進行拍攝，并取得相對于多個波長的各自的分光圖像，并且基于這些分光圖像，生成拍攝對象的彩色圖像(例如，參照專利文獻1)。

專利文獻1中所記載的圖像處理裝置取得對于拍攝對象的多個波長的分光圖像數據，并且按每個波段λi，對分光圖像數據的透過率、靈敏度等進行補正。并且，對該分光圖像數據的各個像素的亮度值，乘以偽彩色轉換函數r′(λi)、g′(λi)、b′(λi)或者等色函數r￣(λi)、g￣(λi)、b￣(λi)，而獲得三個刺激值R、G、B。換言之，對于各個像素的亮度值，應用任意的濾色器(r濾色器、g濾色器、b濾色器等)來計算出RGB值。然后，將各個波段的分光圖像數據的各個像素的RGB值按每個像素來進行累計，而計算出各個像素的R、G、B數據，并基于算出來的R、G、B數據，生成彩色合成圖像。

在專利文獻1中記載的圖像處理裝置中，不論分光照相機的特性、即在利用分光照相機來拍攝預定的波長的圖像時的該波長中的分光性能如何，都將同一偽彩色轉換函數或等色函數作為補正系數而累計在亮度值上。這只不過是對照相機的亮度值乘以任意的濾色器的濾波函數。

在這樣的結構中，在組裝于分光照相機中的分光元件的分辨率較高，并且能夠使所期望的波長以較窄的半值寬度透過的情況下，能夠生成針對拍攝對象而色彩再現性較高的彩色合成圖像。但是，存在如下的課題，即，分光元件的半值寬度越寬、波長分辨率越低，則誤差越增加，會導致彩色合成圖像中的色彩再現性降低。

也就是說，在如專利文獻1中所記載的那樣的現有的圖像處理方法中，存在彩色合成圖像的色彩再現性被分光照相機的特性影響這樣的課題。

專利文獻1：日本特開2009-33222號公報

發明內容

本公開的第一方式所涉及的圖像處理方法使用一個或者多個處理器將由分光照相機拍攝到的多個分光波長的分光圖像數據轉換為彩色圖像，該圖像處理方法使所述一個或者多個處理器實施如下處理，即：從存儲部取得包括分光光譜的數據立方，所述分光光譜基于與多個所述分光波長的每一個對應的多個所述分光圖像數據中的同一像素位置的亮度值；對各個像素的所述分光光譜上乘以按每個波長設定的補正常數來計算出補正值；將在多個所述分光圖像數據中同一像素位置的所述補正值總和來計算出色彩轉換值，并基于各個像素的所述色彩轉換值來生成彩色合成圖像，在將所述分光照相機中的對于所述分光波長的靈敏度特性光譜和與各個波長對應的所述補正常數相乘得到的光譜設為特性光譜，并將對與多個所述分光波長對應的各自的所述特性光譜進行總和而得到的光譜設為總和光譜的情況下，以使所述總和光譜與任意的濾色器的光譜即目標光譜一致的方式來設定所述補正常數。

在本方式的圖像處理方法中，所述圖像處理方法使所述一個或者多個處理器還實施如下處理，即：取得所述分光照相機中的對于多個所述分光波長的所述靈敏度特性光譜；取得所述目標光譜；以使所述總和光譜與所述目標光譜一致的方式，計算出與各個波長對應的所述補正常數。