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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-03-20
(45)【発行日】2023-03-29
(54)【発明の名称】測色方法、測色システム、測色プログラム、及び、測色用色票
(51)【国際特許分類】
G01J 3/52 20060101AFI20230322BHJP
G06T 7/90 20170101ALI20230322BHJP
【ＦＩ】
G01J3/52
G06T7/90 D
【請求項の数】
22
(21)【出願番号】P 2021507357
(86)(22)【出願日】2020-03-17
(86)【国際出願番号】 JP2020011626
(87)【国際公開番号】W WO2020189660
(87)【国際公開日】2020-09-24
【審査請求日】2021-11-19
(31)【優先権主張番号】P 2019050531
(32)【優先日】2019-03-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】305024547
【氏名又は名称】有限会社イグノス
(73)【特許権者】
【識別番号】504409543
【氏名又は名称】国立大学法人秋田大学
(74)【代理人】
【識別番号】100142734
【弁理士】
【氏名又は名称】安 裕 希
(72)【発明者】
【氏名】大和田 功
(72)【発明者】
【氏名】寒川 陽美
(72)【発明者】
【氏名】似田貝 正紹
(72)【発明者】
【氏名】景山 陽一
(72)【発明者】
【氏名】高橋 毅
(72)【発明者】
【氏名】坂本 海斗
【審査官】横尾 雅一
(56)【参考文献】
【文献】特開平０５－２２３６４２（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１８／０１７７４３４（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２００７／００７１３１４（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１４－０４１１１５（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１８／００４００５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開平０５－３２２６５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１２５８４０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｊ ３／００ － Ｇ０１Ｊ ３／５２
Ｇ０６Ｔ ７／００ － Ｇ０６Ｔ ７／９０
Ｈ０４Ｎ １７／０２
Ｇ０１Ｎ ２１／００ － Ｇ０１Ｎ ２１／６１
Ｇ０１Ｎ ２１／７５ － Ｇ０１Ｎ ２１／８３
ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
測定対象の色を測定する測色方法であって、Ｌ*ａ*ｂ*色空間における色を表す値である色見本基準値が既知であり、且つ色見本基準値が互いに異なる２つ以上の色見本の色見本基準値を取得する基準値取得ステップと、
前記２つ以上の色見本及び前記測定対象が写った画像の画像データに基づいて、前記２つ以上の色見本の前記画像における色を表す値である色見本実測値と、前記測定対象の前記画像における色を表す値である測定対象実測値と、をＲＧＢ色空間における値として取得する実測値取得ステップと、
前記２つ以上の色見本の色見本実測値と色見本基準値との相関関係であって、前記測定対象の色が属する色域に応じた相関関係を取得する相関関係取得ステップと、
前記相関関係取得ステップにおいて取得された相関関係を用いて前記測定対象実測値を補正することにより、前記測定対象の色の推定値である測定対象推定値を算出する補正ステップと、を含み、
前記測定対象の色が属する色域が所定の色域である場合、前記２つ以上の色見本の色見本基準値をＲＧＢ色空間における値に変換し、前記相関関係取得ステップにおいて前記相関関係をＲＧＢ色空間において取得し、前記補正ステップにおいて前記測定対象実測値をＲＧＢ色空間において補正し、
前記測定対象の色が属する色域が前記所定の色域以外の色域である場合、前記色見本実測値及び前記測定対象実測値をＬ*ａ*ｂ*色空間における値に変換し、前記相関関係取得ステップにおいて前記相関関係をＬ*ａ*ｂ*色空間において取得し、前記補正ステップにおいて前記測定対象実測値をＬ*ａ*ｂ*色空間において補正する、測色方法。
【請求項2】
前記所定の色域は、無彩色の色域を含む、請求項１に記載の測色方法。
【請求項3】
前記所定の色域はさらに、高輝度色域又は低輝度色域を含む、請求項２に記載の測色方法。
【請求項4】
前記所定の色域はさらに、低彩度の赤域以外の色域を含む、請求項３に記載の測色方法。
【請求項5】
ＲＧＢ色空間において前記測定対象実測値を補正することにより算出された測定対象推定値をＬ*ａ*ｂ*色空間における値に変換するステップをさらに含む、請求項１～４のいずれか１項に記載の測色方法。
【請求項6】
Ｌ*ａ*ｂ*色空間において前記測定対象実測値を補正することにより算出された測定対象推定値をＲＧＢ色空間における値に変換するステップをさらに含む、請求項１～４のいずれか１項に記載の測色方法。
【請求項7】
前記相関関係取得ステップは、さらに、前記測定対象の色が属する色域に応じて複数種類の回帰分析手法のうちから１つの回帰分析手法を選択し、該選択された回帰分析手法を用いて、前記相関関係を取得する、請求項１～６のいずれか１項に記載の測色方法。
【請求項8】
前記相関関係取得ステップは、１次関数を用いた回帰分析と、２次関数を用いた回帰分析と、Ｆｕｚｚｙ回帰分析とのうちから１つの回帰分析手法を選択する、請求項７に記載の測色方法。
【請求項9】
前記測定対象の色が属する色域を選択するステップをさらに含む、請求項１～８のいずれか１項に記載の測色方法。
【請求項10】
前記２つ以上の色見本は、前記測定対象に応じて決定される、請求項１～９のいずれか１項に記載の測色方法。
【請求項11】
色見本基準値が既知であり、且つ色見本基準値が互いに異なる複数の色見本のうちから、前記測定対象の色が属する色域に応じて前記２つ以上の色見本を選択する選択ステップをさらに含む、請求項１～１０のいずれか１項に記載の測色方法。
【請求項12】
前記選択ステップは、前記測定対象の色が変化し得る範囲の両端の色に近い色見本、及び、該範囲の中央の色に近い色見本を、前記２つ以上の色見本として選択する、請求項１１に記載の測色方法。
【請求項13】
前記選択ステップは、前記測定対象が複数存在する場合、測定対象ごとに２つ以上の色見本を選択する、請求項１１又は１２に記載の測色方法。
【請求項14】
前記複数の色見本は、各々が少なくとも２つの色見本を含む複数の色見本群に分類され、前記選択ステップは、前記複数の色見本群のうちから、前記測定対象の色が属する色域に応じて色見本群を選択する、請求項１１に記載の測色方法。
【請求項15】
前記複数の色見本は、Ｌ*ａ*ｂ*色空間を分割することにより画定される複数の領域に基づいて分類されている、請求項１４に記載の測色方法。
【請求項16】
前記複数の領域は、ａ*成分及びｂ*成分がゼロ近傍である第１の領域と、
Ｌ*ａ*ｂ*色空間から前記第１の領域を除いた領域を、Ｌ*軸、ａ*軸、及びｂ*軸の各々において２分割することにより画定される第２～第９の領域と、を含む請求項１５に記載の測色方法。
【請求項17】
前記選択ステップは、前記複数の色見本群及び前記測定対象を撮像することにより、前記複数の色見本群及び前記測定対象が写った画像の画像データを生成する撮像ステップと、
前記撮像ステップにおいて生成された画像データに基づいて、前記複数の色見本群の各々に含まれる少なくとも２つの色見本の各々と前記測定対象との色差を算出する色差算出ステップと、を含み、
前記複数の色見本群のうち、前記色差が最も小さい色見本を含む色見本群に含まれる少なくとも２つの色見本を選択する、請求項１４～１６のいずれか１項に記載の測色方法。
【請求項18】
前記色差算出ステップは、前記画像データに基づいて、前記複数の色見本群の各々に含まれる少なくとも２つの色見本の色見本実測値と前記測定対象実測値とを、ＲＧＢ色空間における値として取得し、さらに、Ｌ*ａ*ｂ*色空間における値に変換して前記色差を算出する、請求項１７に記載の測色方法。
【請求項19】
前記測定対象は、液体に含まれる特定物質の濃度、含有量、若しくは特性を測定するための試験紙若しくは試薬を含む溶液、又は、気体に含まれる特定物質の濃度、含有量、若しくは特性を測定するための試験紙である、請求項１～６のいずれか１項に記載の測色方法。
【請求項20】
測定対象の色を測定する測色システムであって、Ｌ*ａ*ｂ*色空間における色を表す値である色見本基準値が既知であり、且つ色見本基準値が互いに異なる２つ以上の色見本の色見本基準値を取得する基準値取得部と、
前記２つ以上の色見本及び前記測定対象が写った画像の画像データに基づいて、前記２つ以上の色見本の前記画像における色を表す値である色見本実測値と、前記測定対象の前記画像における色を表す値である測定対象実測値と、をＲＧＢ色空間における値として取得する実測値取得部と、
前記２つ以上の色見本の色見本実測値と色見本基準値との相関関係であって、前記測定対象の色が属する色域に応じた相関関係を取得する相関関係取得部と、
前記相関関係取得部により取得された相関関係を用いて前記測定対象実測値を補正することにより、前記測定対象の色の推定値である測定対象推定値を算出する補正部と、を含み、
前記測定対象の色が属する色域が所定の色域である場合、前記２つ以上の色見本の色見本基準値をＲＧＢ色空間における値に変換し、前記相関関係取得部において前記相関関係をＲＧＢ色空間において取得し、前記補正部において前記測定対象実測値をＲＧＢ色空間において補正し、
前記測定対象の色が属する色域が前記所定の色域以外の色域である場合、前記色見本実測値及び前記測定対象実測値をＬ*ａ*ｂ*色空間における値に変換し、前記相関関係取得部において前記相関関係をＬ*ａ*ｂ*色空間において取得し、前記補正部において前記測定対象実測値をＬ*ａ*ｂ*色空間において補正する、測色システム。
【請求項21】
前記２つ以上の色見本及び前記測定対象を撮像することにより前記画像の画像データを生成する撮像部をさらに備える請求項２０に記載の測色システム。
【請求項22】
測定対象の色を測定する測色システムにおいてコンピュータに実行させる測色プログラムであって、Ｌ*ａ*ｂ*色空間における色を表す値である色見本基準値が既知であり、且つ色見本基準値が互いに異なる２つ以上の色見本の色見本基準値を取得する基準値取得ステップと、
前記２つ以上の色見本及び前記測定対象が写った画像の画像データに基づいて、前記２つ以上の色見本の前記画像における色を表す値である色見本実測値と、前記測定対象の前記画像における色を表す値である測定対象実測値と、をＲＧＢ色空間における値として取得する実測値取得ステップと、
前記２つ以上の色見本の色見本実測値と色見本基準値との相関関係であって、前記測定対象の色が属する色域に応じた相関関係を取得する相関関係取得ステップと、
前記相関関係取得ステップにおいて取得された相関関係を用いて前記測定対象実測値を補正することにより、前記測定対象の色の推定値である測定対象推定値を算出する補正ステップと、を前記コンピュータに実行させ、
前記測定対象の色が属する色域が所定の色域である場合、前記２つ以上の色見本の色見本基準値をＲＧＢ色空間における値に変換し、前記相関関係取得ステップにおいて前記相関関係をＲＧＢ色空間において取得し、前記補正ステップにおいて前記測定対象実測値をＲＧＢ色空間において補正し、
前記測定対象の色が属する色域が前記所定の色域以外の色域である場合、前記色見本実測値及び前記測定対象実測値をＬ*ａ*ｂ*色空間における値に変換し、前記相関関係取得ステップにおいて前記相関関係をＬ*ａ*ｂ*色空間において取得し、前記補正ステップにおいて前記測定対象実測値をＬ*ａ*ｂ*色空間において補正する、測色プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、測定対象の色を測定する測色方法、測色システム、測色プログラム、及び、測色用色票に関する。
【背景技術】
【0002】
測色は、建築材料、化学製品、紙製品、織物等の色彩管理、塗料やインクの検査、印刷機の校正、食物の検査、肌分析など多くの分野において、様々な目的で行われている。測色方法としては、従来、測定対象の分光スペクトルの強度を測定する分光測色計又は色差計等の専用の測色機器を用いる方法や、測定対象と色見本（カラーパッチ）とを目視で比較する方法等が知られている。
【0003】
専用の測色機器を用いる場合、所定の光源条件の下、ＸＹＺ、Ｌ*ａ*ｂ*等の各種色空間での測色値を高精度で測定することができる。しかしながら、専用の測色機器は、高価、持ち運びが不便、非接触での測定が困難といった問題がある。
【0004】
他方、測定対象と色見本とを目視で比較する方法の場合、測定者の資質や経験により測定結果が異なることがあり、客観的な評価が困難、測定に時間と労力を要するといった問題がある。
【0005】
近年では、測定対象を色見本と共にカメラによって撮像し、両者が写った画像をもとに測定対象の色を推定する技術も知られている。例えば、特許文献１には、予め基準色票を測色し、基準色票と被測色体とを含む被写体を同時または別個に撮像することによりＲＧＢデータを取得し、取得したＲＧＢデータの中から基準色票のＲＧＢデータと被測色体のＲＧＢデータを抽出し、抽出した基準色票のＲＧＢデータと予め測色することにより得られた基準色票のＲＧＢデータとの差分を求め、この差分を用いて被測色体のＲＧＢデータに対して補正する測色方法が開示されている。
【0006】
また、特許文献２には、カラーチャートに配された複数の見本色の各々の値を測色装置により測定し、カラーチャートと測定対象とを撮像装置により一度に撮像し、測色装置により測定された複数の見本色の各々の値と、撮像装置により撮像された画像を表す画像データに含まれる複数の見本色の各々の値とに基づき、上記画像データが示す測定対象の色の値を、測色装置により測定された場合に特定される測定対象の色の値の推定値に変換する色特定方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】特開平５－２２３６４２号公報
【文献】特開２０１７－１７５５６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
最近ではスマートフォンが広く普及しているため、スマートフォンに内蔵されたカメラを利用することができれば、専用の測色機器を用いることなく、安価且つ手軽に、撮影が可能な環境であれば場所を選ばず、非接触で測色できるようになる可能性がある。
【0009】
ところで、カメラで測定対象を撮像することにより得られた画像においては、照明の種類、明るさ、日向・日陰といった撮像環境や、カメラの特性等によって、測定対象本来の色、即ち、分光測色計で測定することにより得られる絶対的な色の値（測色値）からのずれが生じていることが多い。この点に関し、上記特許文献１、２においては、測定対象と、絶対的な測色値（真値）が既知である色見本とを同じ条件下で撮像し、色見本の測色値（真値）と画像における色見本の色の値との相関関係を用いて、画像における測定対象の色の値を補正することにより、測定対象の色を推定している。
【0010】
しかしながら、本出願の発明者らが様々な撮像環境の下、様々な色の測定対象について、カメラで撮像することにより得られた画像データに基づいて色の推定演算を試みたところ、測定対象の色や撮像環境などの違いによって、色の推定精度が大きく変動することが判明した。
【0011】
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、測定対象をカメラで撮像することにより得られた画像データに基づく測色方法において、色の推定精度が変動しにくい、ロバストな測色方法、測色システム、測色プログラム、及び、該測色方法において用いられる測色用色票を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
上記課題を解決するために、本発明の１つの態様である測色方法は、測定対象の色を測定する測色方法であって、色を表す値である色見本基準値が既知であり、且つ色見本基準値が互いに異なる２つ以上の色見本及び前記測定対象が写った画像の画像データに基づいて、前記２つ以上の色見本の前記画像における色を表す値である色見本実測値と、前記測定対象の前記画像における色を表す値である測定対象実測値と、を取得する実測値取得ステップと、前記２つ以上の色見本の色見本基準値を取得する基準値取得ステップと、前記２つ以上の色見本の色見本実測値と色見本基準値との相関関係であって、前記測定対象の色が属する色域に応じた相関関係を取得する相関関係取得ステップと、前記相関関係取得ステップにおいて取得された相関関係を用いて前記測定対象実測値を補正することにより、前記測定対象の色の推定値である測定対象推定値を算出する補正ステップと、を含むものである。
【0013】
上記測色方法において、前記２つ以上の色見本は、前記測定対象の色域に応じて予め設定されており、前記相関関係取得ステップは、前記測定対象の色域に応じて予め選択された色空間において前記相関関係を取得し、前記補正ステップは、前記測定対象の色域に応じて予め選択された前記色空間において前記測定対象実測値を補正しても良い。
【0014】
上記測色方法において、前記相関関係取得ステップは、前記測定対象の色が属する色域に応じて複数の色空間のうちから１つの色空間を選択し、該選択された色空間における前記相関関係を取得し、前記補正ステップは、前記選択された色空間において前記測定対象実測値を補正しても良い。
【0015】
上記測色方法において、前記実測値取得ステップは、前記色見本実測値及び前記測定対象実測値をＲＧＢ色空間における値として取得し、前記基準値取得ステップは、前記色見本基準値をＬ*ａ*ｂ*色空間における値として取得し、前記相関関係取得ステップは、前記選択された色空間がＲＧＢ色空間以外の色空間である場合、ＲＧＢ色空間における値として取得された前記色見本実測値及び前記測定対象実測値を、前記選択された色空間における値に変換するステップと、前記選択された色空間がＬ*ａ*ｂ*色空間以外の色空間である場合、Ｌ*ａ*ｂ*色空間における値として取得された前記色見本基準値を、前記選択された色空間における値に変換するステップと、を含んでも良い。
【0016】
上記測色方法において、前記複数の色空間は、ＲＧＢ色空間と、Ｌ*ａ*ｂ*色空間と、ＨＬＳ色空間と、を含んでも良い。
【0017】
上記測色方法において、前記相関関係取得ステップは、前記測定対象の色が属する色域に応じて複数種類の回帰分析手法のうちから１つの回帰分析手法を選択し、該選択された回帰分析手法を用いて、前記相関関係を取得しても良い。
【0018】
上記測色方法において、前記実測値取得ステップは、前記色見本実測値及び前記測定対象実測値をＲＧＢ色空間における値として取得し、前記基準値取得ステップは、前記色見本基準値をＬ*ａ*ｂ*色空間における値として取得し、前記相関関係取得ステップは、前記測定対象の色が属する色域に応じて複数種類の回帰分析手法のうちから１つの回帰分析手法を選択すると共に、ＲＧＢ色空間における値として取得された前記色見本実測値及び前記測定対象実測値をＬ*ａ*ｂ*色空間における値に変換し、該変換された前記色見本実測値と前記色見本基準値との前記相関関係を、Ｌ*ａ*ｂ*色空間において、選択された回帰分析手法を用いて取得し、前記補正ステップは、Ｌ*ａ*ｂ*色空間において前記測定対象実測値を補正しても良い。
【0019】
上記測色方法において、前記実測値取得ステップは、前記色見本実測値及び前記測定対象実測値をＲＧＢ色空間における値として取得し、前記基準値取得ステップは、前記色見本基準値をＬ*ａ*ｂ*色空間における値として取得し、前記相関関係取得ステップは、前記測定対象の色が属する色域に応じて複数種類の回帰分析手法のうちから１つの回帰分析手法を選択すると共に、Ｌ*ａ*ｂ*色空間における値として取得された前記色見本基準値をＲＧＢ色空間における値に変換し、該変換された前記色見本基準値と前記色見本実測値との前記相関関係を、ＲＧＢ色空間において、選択された回帰分析手法を用いて取得し、前記補正ステップは、ＲＧＢ色空間において前記測定対象実測値を補正しても良い。
【0020】
上記測色方法において、前記実測値取得ステップは、前記色見本実測値及び前記測定対象実測値をＲＧＢ色空間における値として取得し、前記基準値取得ステップは、前記色見本基準値をＬ*ａ*ｂ*色空間における値として取得し、前記相関関係取得ステップは、前記測定対象の色が属する色域に応じて複数種類の回帰分析手法のうちから１つの回帰分析手法を選択し、ＲＧＢ色空間における値として取得された前記色見本実測値及び前記測定対象実測値をＨＬＳ色空間における値に変換すると共に、Ｌ*ａ*ｂ*色空間における値として取得された前記色見本基準値をＨＬＳ色空間における値に変換し、変換された前記色見本実測値と前記色見本基準値との前記相関関係を、ＨＬＳ色空間において、選択された回帰分析手法を用いて取得し、前記補正ステップは、ＨＬＳ色空間において前記測定対象実測値を補正しても良い。
【0021】
上記測色方法は、前記測定対象の色が属する色域を選択するステップをさらに含んでも良い。
【0022】
上記測色方法は、色見本基準値が既知であり、且つ色見本基準値が互いに異なる複数の色見本のうちから、前記測定対象の色が属する色域に応じて前記２つ以上の色見本を選択する選択ステップをさらに含み、前記実測値取得ステップは、前記選択ステップにおいて選択された前記２つ以上の色見本の色見本実測値を取得し、前記基準値取得ステップは、前記選択ステップにおいて選択された前記２つ以上の色見本基準値を取得し、前記相関関係取得部は、前記選択ステップにおいて選択された前記２つ以上の色見本の色見本実測値と色見本基準値との相関関係を取得しても良い。
【0023】
上記測色方法において、前記選択ステップは、前記測定対象の色が変化し得る範囲の両端の色に近い色見本、及び、該範囲の中央の色に近い色見本を、前記２つ以上の色見本として選択しても良い。
【0024】
上記測色方法において、前記選択ステップは、前記測定対象が複数存在する場合、測定対象ごとに２つ以上の色見本を選択しても良い。
【0025】
上記測色方法において、前記複数の色見本は、各々が少なくとも２つの色見本を含む複数の色見本群に分類され、前記選択ステップは、前記複数の色見本群のうちから、前記測定対象の色が属する色域に応じて色見本群を選択しても良い。
【0026】
上記測色方法において、前記複数の色見本は、Ｌ*ａ*ｂ*色空間を分割することにより画定される複数の領域に基づいて分類されていても良い。
【0027】
上記測色方法において、前記複数の領域は、ａ*成分及びｂ*成分がゼロ近傍である第１の領域と、Ｌ*ａ*ｂ*色空間から前記第１の領域を除いた領域を、Ｌ*軸、ａ*軸、及びｂ*軸の各々において２分割することにより画定される第２～第９の領域と、を含んでも良い。
【0028】
上記測色方法において、前記選択ステップは、前記複数の色見本群及び前記測定対象を撮像することにより、前記複数の色見本群及び前記測定対象が写った画像の画像データを生成する撮像ステップと、前記撮像ステップにおいて生成された画像データに基づいて、前記複数の色見本群の各々に含まれる少なくとも２つの色見本の各々と前記測定対象との色差を算出する色差算出ステップと、を含み、前記複数の色見本群のうち、前記色差が最も小さい色見本を含む色見本群に含まれる少なくとも２つの色見本を選択しても良い。
【0029】
上記測色方法において、前記少なくとも２つの色見本の色見本基準値は、Ｌ*ａ*ｂ*色空間における値であり、前記色差算出ステップは、前記画像データに基づいて、前記複数の色見本群の各々に含まれる少なくとも２つの色見本の色見本実測値と前記測定対象実測値とを、ＲＧＢ色空間における値として取得し、さらに、Ｌ*ａ*ｂ*色空間における値に変換して前記色差を算出しても良い。
【0030】
上記測色方法において、前記測定対象の色域が、無彩色、高輝度色域、低輝度色域、又は、低彩度若しくは中彩度の赤域であり、前記相関関係取得ステップは、ＲＧＢ色空間における前記相関関係を取得し、前記補正ステップは、ＲＧＢ色空間において前記測定対象実測値を補正しても良い。
【0031】
上記測色方法において、前記測定対象の色域が、無彩色、高輝度色域、低輝度色域、及び、低彩度の赤域以外の色域であり、前記相関関係取得ステップは、Ｌ*ａ*ｂ*色空間における前記相関関係を取得し、前記補正ステップは、Ｌ*ａ*ｂ*色空間において前記測定対象実測値を補正しても良い。
【0032】
本発明の別の態様である測色方法は、測定対象の色を測定する測色方法であって、前記測定対象に応じて決定される２つ以上の色見本であって、色を表す値である色見本基準値が既知であり、且つ色見本基準値が互いに異なる２つ以上の色見本と、前記測定対象と、が写った画像の画像データに基づいて、前記２つ以上の色見本の前記画像における色を表す値である色見本実測値と、前記測定対象の前記画像における色を表す値である測定対象実測値と、を取得する実測値取得ステップと、前記２つ以上の色見本の色見本基準値を取得する基準値取得ステップと、前記２つ以上の色見本の色見本実測値と色見本基準値との相関関係を取得する相関関係取得ステップと、前記相関関係取得ステップにおいて取得された相関関係を用いて前記測定対象実測値を補正することにより、前記測定対象の色の推定値である測定対象推定値を算出する補正ステップと、を含むものである。
【0033】
上記測色方法において、前記２つ以上の色見本は、前記測定対象に応じて予め決定されても良い。
【0034】
上記測色方法は、複数の色見本のうちから、前記測定対象に応じて前記２つ以上の色見本を選択するステップをさらに含んでも良い。
【0035】
上記測色方法において、前記実測値取得ステップは、前記色見本実測値及び前記測定対象実測値をＲＧＢ色空間における値として取得し、前記基準値取得ステップは、前記色見本基準値をＬ*ａ*ｂ*色空間における値として取得し、前記相関関係取得ステップは、ＲＧＢ色空間における値として取得された前記色見本実測値及び前記測定対象実測値をＬ*ａ*ｂ*色空間における値に変換し、該変換された前記色見本実測値と前記色見本基準値との前記相関関係を、Ｌ*ａ*ｂ*色空間において取得し、前記補正ステップは、Ｌ*ａ*ｂ*色空間において前記測定対象実測値を補正しても良い。
【0036】
上記測色方法において、前記実測値取得ステップは、前記色見本実測値及び前記測定対象実測値をＲＧＢ色空間における値として取得し、前記基準値取得ステップは、前記色見本基準値をＬ*ａ*ｂ*色空間における値として取得し、前記相関関係取得ステップは、Ｌ*ａ*ｂ*色空間における値として取得された前記色見本基準値をＲＧＢ色空間における値に変換し、該変換された前記色見本基準値と前記色見本実測値との前記相関関係を、ＲＧＢ色空間において取得し、前記補正ステップは、ＲＧＢ色空間において前記測定対象実測値を補正しても良い。
【0037】
上記測色方法において、前記実測値取得ステップは、前記色見本実測値及び前記測定対象実測値をＲＧＢ色空間における値として取得し、前記基準値取得ステップは、前記色見本基準値をＬ*ａ*ｂ*色空間における値として取得し、前記相関関係取得ステップは、ＲＧＢ色空間における値として取得された前記色見本実測値及び前記測定対象実測値をＨＬＳ色空間における値に変換すると共に、Ｌ*ａ*ｂ*色空間における値として取得された前記色見本基準値をＨＬＳ色空間における値に変換し、変換された前記色見本実測値と前記色見本基準値との前記相関関係を、ＨＬＳ色空間において取得し、前記補正ステップは、ＨＬＳ色空間において前記測定対象実測値を補正しても良い。
【0038】
上記測色方法において、前記測定対象は、液体に含まれる特定物質の濃度、含有量、若しくは特性を測定するための試験紙若しくは試薬を含む溶液、又は、気体に含まれる特定物質の濃度、含有量、若しくは特性を測定するための試験紙であっても良い。
【0039】
本発明の別の態様である測色システムは、測定対象の色を測定する測色システムであって、色を表す値である色見本基準値が既知であり、且つ色見本基準値が互いに異なる２つ以上の色見本及び前記測定対象が写った画像の画像データに基づいて、前記２つ以上の色見本の前記画像における色を表す値である色見本実測値と、前記測定対象の前記画像における色を表す値である測定対象実測値と、を取得する実測値取得部と、前記２つ以上の色見本の色見本基準値を取得する基準値取得部と、前記２つ以上の色見本の色見本実測値と色見本基準値との相関関係であって、前記測定対象の色が属する色域に応じた相関関係を取得する相関関係取得部と、前記相関関係取得部により取得された相関関係を用いて前記測定対象実測値を補正することにより、前記測定対象の色の推定値である測定対象推定値を算出する補正部と、を備えるものである。
【0040】
本発明の別の態様である測色システムは、測定対象の色を測定する測色システムであって、前記測定対象に応じて決定される２つ以上の色見本であって、色を表す値である色見本基準値が既知であり、且つ色見本基準値が互いに異なる２つ以上の色見本と、前記測定対象と、が写った画像の画像データに基づいて、前記２つ以上の色見本の前記画像における色を表す値である色見本実測値と、前記測定対象の前記画像における色を表す値である測定対象実測値と、を取得する実測値取得部と、前記２つ以上の色見本の色見本基準値を取得する基準値取得部と、前記２つ以上の色見本の色見本実測値と色見本基準値との相関関係を取得する相関関係取得部と、前記相関関係取得部により取得された相関関係を用いて前記測定対象実測値を補正することにより、前記測定対象の色の推定値である測定対象推定値を算出する補正部と、を備えるものである。
【0041】
上記測色システムは、前記２つ以上の色見本及び前記測定対象を撮像することにより前記画像の画像データを生成する撮像部をさらに備えても良い。
【0042】
本発明の別の態様である測色プログラムは、測定対象の色を測定する測色システムにおいてコンピュータに実行させる測色プログラムであって、色を表す値である色見本基準値が既知であり、且つ色見本基準値が互いに異なる２つ以上の色見本及び前記測定対象が写った画像の画像データに基づいて、前記２つ以上の色見本の前記画像における色を表す値である色見本実測値と、前記測定対象の前記画像における色を表す値である測定対象実測値と、を取得する実測値取得ステップと、前記２つ以上の色見本の色見本基準値を取得する基準値取得ステップと、前記２つ以上の色見本の色見本実測値と色見本基準値との相関関係であって、前記測定対象の色が属する色域に応じた相関関係を取得する相関関係取得ステップと、前記相関関係取得ステップにおいて取得された相関関係を用いて前記測定対象実測値を補正することにより、前記測定対象の色の推定値である測定対象推定値を算出する補正ステップと、をコンピュータに実行させるものである。
【0043】
本発明の別の態様である測色プログラムは、測定対象の色を測定する測色システムにおいてコンピュータに実行させる測色プログラムであって、前記測定対象に応じて決定される２つ以上の色見本であって、色を表す値である色見本基準値が既知であり、且つ色見本基準値が互いに異なる２つ以上の色見本と、前記測定対象と、が写った画像の画像データに基づいて、前記２つ以上の色見本の前記画像における色を表す値である色見本実測値と、前記測定対象の前記画像における色を表す値である測定対象実測値と、を取得する実測値取得ステップと、前記２つ以上の色見本の色見本基準値を取得する基準値取得ステップと、前記２つ以上の色見本の色見本実測値と色見本基準値との相関関係を取得する相関関係取得ステップと、前記相関関係取得ステップにおいて取得された相関関係を用いて前記測定対象実測値を補正することにより、前記測定対象の色の推定値である測定対象推定値を算出する補正ステップと、をコンピュータに実行させるものである。
【0044】
本発明の別の態様である測色用色票は、測定対象の色を測色する測色方法において用いられる測色用色票であって、基材と、複数の色見本であって、各々が少なくとも２つの色見本を含む複数の色見本群に分類されて前記基材上に配置された複数の色見本と、を備え、前記複数の色見本は、Ｌ*ａ*ｂ*色空間を分割することにより画定される複数の領域に対応して分類されているものである。
【発明の効果】
【0045】
本発明によれば、測定対象の色が属する色域に応じて、２つ以上の色見本についての色見本実測値と色見本基準値の相対関係を取得するので、このような相対関係を用いることにより、測定対象の色を精度良く推定することができると共に、推定精度が測定対象の色や撮像環境などの影響を受けにくくなる。従って、色の推定精度が変動しにくい、ロバストな測色を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0046】
【図1】本発明の第１～第４の実施形態に係る測色方法の概要を示すフローチャートである。
【図2】本発明の第１の実施形態に係る測色システムの概略構成を示すブロック図である。
【図3】本発明の第１の実施形態に係る測色方法を示すフローチャートである。
【図4】複数の色見本及び測定対象を撮像している様子を例示する模式図である。
【図5】複数の色見本及び測定対象が写った画像を例示する模式図である。
【図9】実験１において使用された色見本の測色値を示す表である。
【図10】実験１における撮像条件及び結果を示す表である。
【図11A】実験１における色見本の実測値と基準値との相関を示すグラフである（条件１、カラーパッチ、Ｌ*成分）。
【図11B】実験１における色見本の実測値と基準値との相関を示すグラフである（条件１、カラーパッチ、ａ*成分）。
【図11C】実験１における色見本の実測値と基準値との相関を示すグラフである（条件１、カラーパッチ、ｂ*成分）。
【図12A】実験１における色見本の実測値と基準値との相関を示すグラフである（条件１、カラーパッチ、Ｒ成分）。
【図12B】実験１における色見本の実測値と基準値との相関を示すグラフである（条件１、カラーパッチ、Ｇ成分）。
【図12C】実験１における色見本の実測値と基準値との相関を示すグラフである（条件１、カラーパッチ、Ｂ成分）。
【図13A】実験１における色見本の実測値と基準値との相関を示すグラフである（条件２、カラーパッチ、Ｌ*成分）。
【図13B】実験１における色見本の実測値と基準値との相関を示すグラフである（条件２、カラーパッチ、ａ*成分）。
【図13C】実験１における色見本の実測値と基準値との相関を示すグラフである（条件２、カラーパッチ、ｂ*成分）。
【図14A】実験１における色見本の実測値と基準値との相関を示すグラフである（条件２、カラーパッチ、Ｒ成分）。
【図14B】実験１における色見本の実測値と基準値との相関を示すグラフである（条件２、カラーパッチ、Ｇ成分）。
【図14C】実験１における色見本の実測値と基準値との相関を示すグラフである（条件２、カラーパッチ、Ｂ成分）。
【図15A】実験１における色見本の実測値と基準値との相関を示すグラフである（条件５、グレーパッチ、Ｌ*成分）。
【図15B】実験１における色見本の実測値と基準値との相関を示すグラフである（条件５、グレーパッチ、ａ*成分）。
【図15C】実験１における色見本の実測値と基準値との相関を示すグラフである（条件５、グレーパッチ、ｂ*成分）。
【図16A】実験１における色見本の実測値と基準値との相関を示すグラフである（条件５、グレーパッチ、Ｒ成分。
【図16B】実験１における色見本の実測値と基準値との相関を示すグラフである（条件５、グレーパッチ、Ｇ成分。
【図16C】実験１における色見本の実測値と基準値との相関を示すグラフである（条件５、グレーパッチ、Ｂ成分）。
【図17】本発明の第２の実施形態に係る測色方法を示すフローチャートである。
【図18A】実験２において使用された色見本のｓＲＧＢ値を示す表である。
【図18B】実験２において測定対象として使用された色見本の測色値を示す表である。
【図19】実験２、３の結果を示す表である。
【図20】本発明の第２の実施形態において用いられるＦｕｚｚｙ回帰分析を説明するためのグラフである。
【図21】本発明の第２の実施形態において用いられるＦｕｚｚｙ回帰分析を説明するためのグラフである。
【図22】本発明の第２の実施形態において用いられるＦｕｚｚｙ回帰分析を説明するためのグラフである。
【図23A】Ｆｕｚｚｙ回帰分析による相関関係を示すグラフ（Ｌ*成分）である。
【図23B】Ｆｕｚｚｙ回帰分析による相関関係を示すグラフ（ａ*成分）である。
【図23C】Ｆｕｚｚｙ回帰分析による相関関係を示すグラフ（ｂ*成分）である。
【図24】色差がΔＥ1＞ΔＥFとなる測定対象の度数分布を示す表である。
【図25】本発明の第２の実施形態に係る測色方法の変形例を説明するためのフローチャートである。
【図26】本発明の第３の実施形態に係る測色方法を示すフローチャートである。
【図27】色域に応じた色見本の選択方法を説明するための模式図である。
【図28】色域に応じた色見本の選択方法を説明するための模式図である。
【図29】本発明の第４の実施形態における色域に応じた色見本を選択する処理を示すフローチャートである。
【図30】本発明の第４の実施形態における色見本の選択方法において使用される測色用色票を示す模式図である。
【図31】Ｌ*ａ*ｂ*色空間を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0047】
以下、本発明の実施の形態に係る測色方法、測色システム、測色プログラム、及び、測色用色票について、図面を参照しながら説明する。なお、これらの実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、各図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。
【0048】
以下の説明において参照する図面は、本発明の内容を理解し得る程度に形状、大きさ、及び位置関係を概略的に示しているに過ぎない。即ち、本発明は各図で例示された形状、大きさ、及び位置関係のみに限定されるものではない。また、図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
【0049】
図１は、本発明の第１～第４の実施形態に係る測色方法の概要を示すフローチャートである。本発明の第１～第４の実施形態に係る測色方法は、任意の測定対象の色を、該測定対象及び２つ以上の色見本をカメラで撮像することにより生成された画像に基づいて測定する方法である。
【0050】
ここで、色見本とは、色を表す値（以下、色見本基準値ともいう）が既知である色の見本であり、カラーパッチとも呼ばれる。色見本基準値は、所定の照明条件（例えば、ＣＩＥ標準光源Ｄ６５）の下、分光測色計や色差計等の専用の測色機器により測定された値である。このような専用の測色機器によって測色を行った場合、色の値は、通常、ＣＩＥＬ*ａ*ｂ*（以下、単にＬ*ａ*ｂ*と記す）色空間、Ｌ*Ｃ*ｈ色空間、ハンターＬａｂ色空間、Ｙｘｙ色空間、ＸＹＺ色空間、又は、マンセルｈＣＶ色空間等の表色系における値として出力される。
【0051】
図１を参照しながら、第１～第４の実施形態に係る測色方法の概要について説明する。まず、ステップＳ１０において、測定対象の色が属する色域、又は、測定対象の色が属する色域に応じて設定される２つ以上の色見本を選択する。色域の選択方法は特に限定されず、ユーザが目視で選択しても良いし、後述するように、測色システム１０が自動で選択しても良い。或いは、測定対象ごとに予め特定の色域を設定しておいても良い。例えば、生化学実験や生体の検査において用いられる試験紙や試薬を含む溶液等を測定対象とする場合、実験又は検査内容によって色域がある程度限定されるからである。この場合、測定対象の色域に応じて予め色見本を設定しておいても良い。また、２つ以上の色見本としては、色見本基準値が互いに異なる色見本が選択される。色見本は、選択された色域に応じて選択されても良いし、色域がある程度決まっている測定対象の場合には、測定対象に応じて直接選択されても良い。
【0052】
続くステップＳ１１において、２つ以上の色見本及び測定対象が写った画像における各色見本及び測定対象の色を表す値を取得する。以下、画像における色見本の色を表す値のことを色見本実測値ともいい、画像における測定対象の色を表す値を測定対象実測値ともいう。
続くステップＳ１２において、上記２つ以上の色見本の色見本基準値を取得する。
続くステップＳ１２において、上記２つ以上の色見本の色見本基準値を取得する。
【0053】
続くステップＳ１３において、色見本実測値と色見本基準値との相関関係であって、ステップＳ１０において選択された色域に応じた相関関係を取得する。なお、後で詳述するが、取得されている色見本実測値の色空間と色見本基準値の色空間とが互いに異なる場合には、少なくともいずれか一方の値の色空間を予め変換し、共通の色空間における色見本実測値及び色見本基準値にしておく。
【0054】
ここで、互いに異なる色空間の間における値の変換式について説明する。Ｌ*ａ*ｂ*色空間とＲＧＢ色空間との間では、三刺激値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を介して、互いに値を変換することができる。ＲＧＢ値からＬ*ａ*ｂ*値への変換には、例えば式（１）～（３）が用いられる。
【0055】
まず、次式（１）によりＲＧＢ値の線形化を行う。
【数1】
【0056】
次に、次式（２）によりＲＧＢ値を三刺激値（ＸＹＺ値）に変換する。
【数2】
【0057】
さらに、次式（３）によりＸＹＺ値をＬ*ａ*ｂ*値に変換する。ここで、ＣＩＥ標準光源Ｄ６５の場合
Ｘn＝９５．０３９
Ｙn＝１００
Ｚn＝１０８．８８
である。
Ｘn＝９５．０３９
Ｙn＝１００
Ｚn＝１０８．８８
である。
【数3】
【数4】
【0058】
また、Ｌ*ａ*ｂ*値からＲＧＢ値への変換には、例えば式（４）～（６）が用いられる。式（３）において、
とすると、
【数5】
【数6】
【0059】
【数7】
【0060】
このＸＹＺ値を、次式（５）により、線形化されたＲＧＢ値に変換する。
【数8】
【0061】
さらに、次式（６）により、ＲＧＢ値の非線形化を行う。
【数9】
【0062】
また、ＲＧＢ色空間とＨＬＳ（ＨＳＩ）色空間との間において、ＲＧＢ値からＨＬＳ値への変換には、例えば下記公知の式（７）～（１０）が用いられる。以下においては、０～２５５階調のＲＧＢ値（各成分をＲ’，Ｇ’，Ｂ’とする）のレンジを０～１．０に変換して使用することとし、変換後のＲＧＢ値の各成分をＲ，Ｇ，Ｂとする。即ち、
Ｒ（レンジ：０～１．０）＝Ｒ’（レンジ：０～２５５）／２５５
Ｇ（レンジ：０～１．０）＝Ｇ’（レンジ：０～２５５）／２５５
Ｂ（レンジ：０～１．０）＝Ｂ’（レンジ：０～２５５）／２５５
である。
Ｒ（レンジ：０～１．０）＝Ｒ’（レンジ：０～２５５）／２５５
Ｇ（レンジ：０～１．０）＝Ｇ’（レンジ：０～２５５）／２５５
Ｂ（レンジ：０～１．０）＝Ｂ’（レンジ：０～２５５）／２５５
である。
【数10】
【0063】
【数11】
【0064】
【数12】
【数13】
【0065】
さらに、式（７）により得られたＬ成分、及び、式（８）により得られたＳ成分のレンジは０～１．０となるから、次式により、レンジを０～１００％に変換することができる。
Ｌ’（レンジ：０～１００）＝Ｌ（レンジ：０～１．０）・１００
Ｓ’（レンジ：０～１００）＝Ｓ（レンジ：０～１．０）・１００
Ｌ’（レンジ：０～１００）＝Ｌ（レンジ：０～１．０）・１００
Ｓ’（レンジ：０～１００）＝Ｓ（レンジ：０～１．０）・１００
【0066】
また、式（１０）により得られたＨ成分のレンジは０～２πとなるから、次式によりレンジを０～３６０°に変換することができる。
Ｈ’（レンジ：０～３６０）＝Ｈ（レンジ：０～２π）／π・１８０
Ｈ’（レンジ：０～３６０）＝Ｈ（レンジ：０～２π）／π・１８０
【0067】
また、ＨＬＳ値からＲＧＢ値への変換には、例えば下記公知の式（１１）～（１４）が用いられる。
式（１１）において、Ｘは以下のようにして求められる。
【数14】
【0068】
【数15】
【数16】
【0069】
【数17】
【0070】
このようにして得られるＲＧＢ値の各成分のレンジは０～１．０となるから、次式によりレンジを０～２５５階調に変換することができる。
Ｒ’（レンジ：０～２５５）＝Ｒ（レンジ：０～１．０）・２５５
Ｇ’（レンジ：０～２５５）＝Ｇ（レンジ：０～１．０）・２５５
Ｂ’（レンジ：０～２５５）＝Ｂ（レンジ：０～１．０）・２５５
である。
Ｒ’（レンジ：０～２５５）＝Ｒ（レンジ：０～１．０）・２５５
Ｇ’（レンジ：０～２５５）＝Ｇ（レンジ：０～１．０）・２５５
Ｂ’（レンジ：０～２５５）＝Ｂ（レンジ：０～１．０）・２５５
である。
【0071】
続くステップＳ１４において、ステップＳ１３において取得された相関関係を用いて、測定対象実測値を補正する。これにより、測定対象の色を表す推定値（以下、測定対象推定値ともいう）が得られる。
さらに、ステップＳ１５において、測定対象推定値を記憶する。これにより、測色方法は終了する。
さらに、ステップＳ１５において、測定対象推定値を記憶する。これにより、測色方法は終了する。
【0072】
以下、本発明の各実施形態に係る測色方法、測色システム、測色プログラム、及び測色用色票について、詳細に説明する。
【0073】
（第１の実施形態）
図２は、本発明の第１の実施形態に係る測色システムの概略構成を示すブロック図である。図２に示す測色システム１０は、例えば、スマートフォン、タブレット端末、携帯情報端末（ＰＤＡ）、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ノートＰＣのように、撮像機能及び画像処理等の演算機能を有する端末装置によって構成される。測色システム１０を実現する具体的な機器は特に限定されないが、例えば、携帯性などの利便性を考慮する場合には、スマートフォンやタブレット端末のような携帯可能な端末装置を用いることが好ましい。
図２は、本発明の第１の実施形態に係る測色システムの概略構成を示すブロック図である。図２に示す測色システム１０は、例えば、スマートフォン、タブレット端末、携帯情報端末（ＰＤＡ）、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ノートＰＣのように、撮像機能及び画像処理等の演算機能を有する端末装置によって構成される。測色システム１０を実現する具体的な機器は特に限定されないが、例えば、携帯性などの利便性を考慮する場合には、スマートフォンやタブレット端末のような携帯可能な端末装置を用いることが好ましい。
【0074】
測色システム１０は、通信インタフェース１１と、撮像部１２と、操作入力部１３と、表示部１４と、記憶部１５と、演算部１６とを有する。
【0075】
通信インタフェース１１は、当該測色システム１０を通信ネットワークに接続し、通信ネットワークに接続された他の機器との間で通信を行うインタフェースである。通信インタフェース１１は、例えばソフトモデム、ケーブルモデム、無線モデム、ＡＤＳＬモデム等を用いて構成される。ここで、通信ネットワークとしては、例えばインターネット回線や電話回線、ＬＡＮ、専用線、移動体通信網、ＷｉＦｉ（Wireless Fidelity）、ブルートゥース（登録商標）等の通信回線、又はこれらの組み合わせ等が挙げられる。通信ネットワークは、有線、無線、又はこれらの組み合わせのいずれであっても良い。もっとも、本実施形態においては、必ずしも通信インタフェース１１を設ける必要はない。
【0076】
撮像部１２は、例えば、スマートフォンに内蔵されたカメラである。撮像部１２は、ＣＣＤイメージセンサ又はＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子を含み、カラー画像の画像データを生成して演算部１６に入力する。
【0077】
操作入力部１３は、操作ボタンや、表示部１４上に設けられたタッチパネル等の入力デバイスであり、外部からなされる操作に応じた信号を演算部１６に入力する。
【0078】
表示部１４は、例えば液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイであり、演算部１６の制御の下で、撮像部１２から入力された画像データに基づく画像や、ユーザが入力操作を行うためのアイコンや、テキストメッセージ等を表示する。
【0079】
記憶部１５は、例えばＲＯＭやＲＡＭといった半導体メモリやハードディスク等のコンピュータ読取可能な記憶媒体であり、プログラム記憶部１５１と、色見本基準値記憶部１５２と、画像データ記憶部１５３と、実測値記憶部１５４と、相関関数記憶部１５５と、推定値記憶部１５６とを含む。
【0080】
プログラム記憶部１５１は、オペレーティングシステムプログラム及びドライバプログラムに加えて、各種機能を実行するアプリケーションプログラムや、これらのプログラムの実行中に使用される各種パラメータ等を格納する。具体的には、プログラム記憶部１５１は、撮像部１２から入力された画像データと、色見本基準値記憶部１５２に記憶された色見本基準値とに基づいて、測定対象１の色を推定するための測色プログラムを記憶している。
【0081】
色見本基準値記憶部１５２は、複数の色見本の色見本基準値を記憶する。色見本基準値は、上述したように、分光測色計や色差計等の専用の測色機器によって予め測定された値である。或いは、色見本の製造者による公称値を色見本基準値として記憶しても良い。色見本基準値記憶部１５２に記憶される色見本基準値の色空間は特に限定されないが、本実施形態においては、少なくともＬ*ａ*ｂ*色空間における値を記憶しておく。従って、専用の測色機器による測定値又は公称値が、Ｌ*ａ*ｂ*色空間以外の色空間における値で表されている場合には、例えば式（１）～（３）、（１１）～（１４）等を用いてＬ*ａ*ｂ*色空間における値に変換しておく。色見本基準値記憶部１５２は、Ｌ*ａ*ｂ*色空間における色見本基準値のみを記憶していても良いし、Ｌ*ａ*ｂ*色空間以外の色空間（例えば、ＲＧＢ色空間、ＨＬＳ色空間）に変換された色見本基準値も併せて記憶していても良い。以下、Ｌ*ａ*ｂ*色空間における色見本基準値のことを色見本基準Ｌ*ａ*ｂ*値といい、ＲＧＢ色空間における色見本基準値のことを色見本基準ＲＧＢ値といい、ＨＬＳ色空間における色見本基準値のことを色見本基準ＨＬＳ値という。
【0082】
画像データ記憶部１５３は、撮像部１２から入力され、後述する画像データ取得部１６１により画像処理が施された画像データを記憶する。画像データ記憶部１５３に記憶される画像データのフォーマットは特に限定されず、ＲＧＢ、ＹＵＶ、ＹＣｂＣｒ、ＹＭＣＫ、ＲＡＷ、Ｊｐｅｇ、ＴＩＦＦ、Ｅｘｉｆ、その他、ＢＴ．６０１方式に準拠して出力されるフォーマットで記憶される。なお、本明細書において単にＲＧＢという場合、リニアＲＧＢ、ｓＲＧＢ、又は、ａｄｏｂｅＲＧＢを含むものとする。
【0083】
実測値記憶部１５４は、画像データ記憶部１５３に記憶された画像データに基づいて、複数の色見本及び測定対象が写った画像における各色見本の色見本実測値及び測定対象実測値を記憶する。色見本実測値及び測定対象実測値の色空間は特に限定されないが、本実施形態においては、ＲＧＢ色空間における色見本実測値及び測定対象実測値を実測値記憶部１５４に記憶させるものとする。そのため、画像データ記憶部１５３にＲＧＢ以外のフォーマットで画像データが記憶されている場合、該画像データに基づいて取得される色見本実測値及び測定対象実測値を、例えば式（４）～（６）、（１１）～（１４）等を用いてＲＧＢ色空間における値に変換した上で、実測値記憶部１５４に記憶させる。以下、ＲＧＢ色空間における色見本実測値及び測定対象実測値のことを、それぞれ、色見本実測ＲＧＢ値及び測定対象実測ＲＧＢ値という。
【0084】
相関関数記憶部１５５は、画像に写った複数の色見本の色見本基準値と色見本実測値との間の相関関係を取得する際に実行される回帰分析において使用される相関関数を記憶する。相関関数の種類は特に限定されず、１次関数であっても良いし、２次関数であっても良いし、Ｆｕｚｚｙ回帰分析において使用されるＦｕｚｚｙ回帰式であっても良い。
推定値記憶部１５６は、演算部１６により算出された測定対象推定値を記憶する。
推定値記憶部１５６は、演算部１６により算出された測定対象推定値を記憶する。
【0085】
演算部１６は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）やＦＰＧＡ（field-programmable gate array）を用いて構成され、プログラム記憶部１５１に記憶された各種プログラムを読み込むことにより、測色システム１０の各部を統括的に制御すると共に、測定対象の色を測定するための各種演算処理を実行する。詳細には、演算部１６により実現される機能部には、画像データ取得部１６１と、表示制御部１６２と、色域選択部１６３と、実測値取得部１６４と、基準値取得部１６５と、相関関係取得部１６６と、補正部１６７と、が含まれる。これらの各部は、一又は複数のプロセッサ、コンピュータープログラム、或いはその組み合わせによって構成されても良い。
【0086】
画像データ取得部１６１は、撮像部１２により生成された画像データ（ＲＡＷデータ）を取得すると共に、この画像データに対してデモザイキング、ホワイトバランス処理、ガンマ補正等の画像処理を施すことにより、表示用の画像データ（ＲＧＢデータ等）を生成する。
【0087】
表示制御部１６２は、表示部１４における表示動作を制御する。例えば、表示制御部１６２は、画像データ取得部１６１により画像処理が施された画像データに基づく画像や、測定対象の色の測定結果等を所定の態様で表示部１４に表示させる。
【0088】
色域選択部１６３は、測定対象の色が属する色域を選択する。色域の選択処理の詳細については後述する。
【0089】
実測値取得部１６４は、複数の色見本及び測定対象が写った画像から、各色見本が写った画像領域及び測定対象が写った画像領域を認識し、各画像領域の画素値に基づいて、複数の色見本実測値及び測定対象実測値を取得する。また、実測値取得部１６４は、取得した色見本実測値及び測定対象実測値に対し、必要に応じて色空間の変換を行う。
【0090】
基準値取得部１６５は、撮像部１２により撮像された色見本の色見本基準値を色見本基準値記憶部１５２から取得し、必要に応じて色空間の変換を行う。
【0091】
相関関係取得部１６６は、実測値取得部１６４により取得された色見本実測値と、基準値取得部１６５により取得された色見本基準値との相関関係を取得する。
【0092】
補正部１６７は、相関関係取得部１６６により取得された相関関係を用いて、実測値取得部１６４により取得された測定対象実測値を補正することにより、測定対象推定値を算出する。
【0093】
なお、図２に例示する測色システム１０は、１つの機器によって構成されても良いが、通信ネットワークを介して接続された複数の機器によって構成されても良い。一例として、撮像部１２としての一般的なディジタルカメラと、記憶部１５及び演算部１６を有するパーソナルコンピュータ（ＰＣ）又はノートＰＣとによって測色システム１０を構成しても良い。この場合、ディジタルカメラにおいて生成された画像データを、通信ケーブル又は無線通信を介してＰＣ又はノートＰＣに転送し、ＰＣ又はノートＰＣにおいて画像データを処理することにより測定対象の色を測定する。
【0094】
別の例として、ＰＣ、ノートＰＣ、スマートフォン、タブレット端末等の通信機能を有する端末装置に演算部１６を設け、通信ネットワークに接続されたサーバに色見本基準値記憶部１５２を設けても良い。この場合、演算部１６は、通信ネットワークを介してサーバから色見本基準値を取得し、測定対象の色を測定する演算を行うこととしても良い。
【0095】
さらに別の例として、通信ネットワークに接続されたサーバに演算部１６及び色見本基準値記憶部１５２を設けても良い。この場合、ＰＣ、ノートＰＣ、スマートフォン、タブレット端末等の通信機能及び表示機能を有する端末装置から、色見本及び測定対象が写った画像の画像データをサーバに送信し、該サーバにおいて測定対象の色を測定する演算を行い、通信ネットワークを介してサーバから端末装置に測定結果を送信し、端末装置に測定結果を表示させても良い。
【0096】
図３は、本発明の第１の実施形態に係る測色方法を示すフローチャートである。図４は、複数の色見本及び測定対象を撮像している様子を例示する模式図である。図５は、複数の色見本及び測定対象が写った画像を例示する模式図である。
【0097】
本実施形態に係る測色方法においては、まず、ステップＳ２０において、撮像部１２は、色見本及び測定対象を撮像する。詳細には、撮像部１２が、ユーザ操作に応じて操作入力部１３から入力される指示に従い、複数の色見本２１ａ、２１ｂ、…が配置された測色用色票２０及び測定対象１を撮像し、画像データを生成して演算部１６に入力する。図５に示す画像２は、測色用色票２０の画像領域２ａと、測定対象１の画像領域２ｃとを含む。このうち、画像領域２ａは、色見本２１ａ、２１ｂ、…の各々に対応する画像領域２ｂを含んでいる。
【0098】
続くステップＳ２１において、演算部１６は、画像内における色見本及び測定対象の領域を認識する。詳細には、実測値取得部１６４が、ステップＳ２０において入力された画像データに基づいて、画像２に写った各色見本２１ａ、２１ｂ、…の画像領域２ｂ及び測定対象１の画像領域２ｃを認識する。
【0099】
色見本の画像領域２ｂは、一例として、測色用色票２０及び色見本２１ａ、２１ｂ、…の形状を予め測色システム１０に入力しておくことにより、パターンマッチングで認識することができる。別の例として、画像２内の所定の領域が、各色見本２１ａ、２１ｂ、…の画像領域２ｂとして認識されるようにしても良い。この場合、ユーザは、表示部１４の画面１４ａを見て、撮像部１２の視野内の所定の領域に色見本２１ａ、２１ｂ、…が配置されるように調整しながら撮像操作を行うことが好ましい。さらに別の例として、ユーザが画面１４ａに対して所定の操作（例えばタップ操作）を行うことにより、各色見本２１ａ、２１ｂ、…の画像領域２ｂが選択されるようにしても良い。この場合、実測値取得部１６４は、操作入力部１３から入力される信号に従い、ユーザにより選択された領域を各色見本２１ａ、２１ｂ、…の画像領域２ｂとして認識する。
【0100】
また、測定対象１の画像領域２ｃについては、一例として、画像２内の所定の領域が画像領域２ｃとして認識されるようにしても良い。この場合、ユーザは、表示部１４の画面１４ａを見て、撮像部１２の視野内の所定の領域に測定対象１が配置されるように調整しながら撮像操作を行うことが好ましい。具体例として、図４に示すように、画面１４ａ内の所定の位置にマーク１４ｂを表示することにより、測定対象１の位置をガイドするようにしても良い。別の例として、ユーザが画面１４ａに対して所定の操作（例えばタップ操作）を行うことにより、測定対象１の画像領域２ｃが選択されるようにしても良い。この場合、実測値取得部１６４は、操作入力部１３から入力される信号に従い、ユーザにより選択された領域を測定対象１の画像領域２ｃとして認識する。
【0101】
続くステップＳ２２において、演算部１６は、ステップＳ２１において画像から認識された領域の画素値から、色見本実測ＲＧＢ値及び測定対象実測ＲＧＢ値を取得する。詳細には、実測値取得部１６４が、色見本２１ａ、２１ｂ、…の画像領域２ｂにおける画素値（Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分）を色見本実測ＲＧＢ値として取得し、測定対象１の画像領域２ｃにおける画素値（同上）を測定領域実測ＲＧＢ値として取得する。ここで、色見本実測ＲＧＢ値として取得される画像領域２ｂの画素値は、画像領域２ｂ全体の画素の画素値の平均値や中央値等の統計値であっても良いし、画像領域２ｂ内の代表点（例えば、重心点）における画素の画素値であっても良いし、画像領域２ｂ内の所定の複数点（例えば、重心から所定範囲内の複数点）における画素の画素値の平均値や中央値等の統計値であっても良い。測定対象ＲＧＢ値として取得される画像領域２ｃの画素値についても同様である。
【0102】
続くステップＳ２３において、演算部１６は、測定対象の色が属する色域を選択する。詳細には、色域選択部１６３が、ステップＳ２２において取得された測定対象実測ＲＧＢ値に基づいて、大まかに色域を選択する。具体例として、Ｒ成分が他の成分と比較して高い場合には赤域、Ｇ成分が他の成分と比較して高い場合には緑域、Ｂ成分が他の成分と比較して高い場合には青域、ＲＧＢの各成分が同程度であれば無彩色（白、黒、グレー）などと、測定対象の色が属する色域を分類することができる。また、輝度や彩度によって、測定対象の色が属する色域を分類しても良い。
【0103】
ここで、本明細書において、高輝度色域とは、Ｌ*ａ*ｂ*色空間におけるＬ*成分（レンジ：０～１００）が、１００近傍（一例として９５以上）の色域のことである。また、低輝度色域とは、Ｌ*ａ*ｂ*色空間におけるＬ*成分が、０近傍（一例として５以下）の色域のことである。
【0104】
また、本明細書においては、彩度を次のように分類する。まず、明度Ｌ*及び色度ａ*，ｂ*によって表される色の彩度Ｃ*は、次式によって表される。
Ｃ*＝√（ａ*2＋ｂ*2）
ここで、明度Ｌ*のときのａ*ｂ*平面における色度の最大値ａ* max，ｂ* maxは、明度Ｌ*に応じて決まる。例えば、明度Ｌ*が５０のとき、色度の最大値ａ* max，ｂ* maxは各々６０であり、明度Ｌ*が０又は１００のとき、色度の最大値ａ* max，ｂ* maxは各々０である。そこで、明度Ｌ*のときの色度の最大値ａ* max，ｂ* maxによって決まる彩度の最大値Ｃ* max（＝√（ａ* max 2＋ｂ* max 2））を３等分し、以下のように彩度Ｃ*を分類する。
低彩度：０≦Ｃ*≦Ｃ* max／３
中彩度：Ｃ* max／３＜Ｃ*≦２・Ｃ* max／３
高彩度：２・Ｃ* max／３＜Ｃ*≦Ｃ* max
Ｃ*＝√（ａ*2＋ｂ*2）
ここで、明度Ｌ*のときのａ*ｂ*平面における色度の最大値ａ* max，ｂ* maxは、明度Ｌ*に応じて決まる。例えば、明度Ｌ*が５０のとき、色度の最大値ａ* max，ｂ* maxは各々６０であり、明度Ｌ*が０又は１００のとき、色度の最大値ａ* max，ｂ* maxは各々０である。そこで、明度Ｌ*のときの色度の最大値ａ* max，ｂ* maxによって決まる彩度の最大値Ｃ* max（＝√（ａ* max 2＋ｂ* max 2））を３等分し、以下のように彩度Ｃ*を分類する。
低彩度：０≦Ｃ*≦Ｃ* max／３
中彩度：Ｃ* max／３＜Ｃ*≦２・Ｃ* max／３
高彩度：２・Ｃ* max／３＜Ｃ*≦Ｃ* max
【0105】
ただし、ステップＳ２３において測定対象の色が属する色域を選択する際に輝度又は彩度を用いる場合、必ずしも厳密に上記定義に従って輝度又は彩度を分類する必要はない。例えば、上記定義に基づきＬ*ａ*ｂ*色空間において分類される高輝度、低輝度、低彩度、中彩度、高彩度の各領域を、ＲＧＢ色空間における領域に予め変換しておき、変換された領域の値に基づいて、ステップＳ２２において取得された測定対象実測ＲＧＢ値がいずれの領域に属するかを決定しても良い。あくまで、ステップＳ２３においては、画像から認識される測定対象の色が属する色域を大まかに選択すれば良い。
【0106】
続くステップＳ２４において、演算部１６は、測定対象の色が属する色域に応じて、演算を行う色空間を決定する。本実施形態においては、ＲＧＢ色空間、Ｌ*ａ*ｂ*色空間、及び、ＨＬＳ色空間のうちから、ステップＳ２３において選択された色域に応じた色空間が決定されるものとする。一例として、測定対象の色域が、無彩色若しくはその近接色域、輝度が高い高輝度色域、輝度が低い低輝度色域、又は、低彩度若しくは中彩度の赤域である場合には、演算を行う色空間としてＲＧＢ色空間が決定され、測定対象の色域が、無彩色若しくはその近接色域、輝度が高い高輝度色域、輝度が低い低輝度色域、及び、低彩度の赤域以外の色域である場合には、演算を行う色空間としてＬ*ａ*ｂ*色空間又はＨＬＳ色空間に決定されることとしても良い。
【0107】
図６は、ＲＧＢ色空間において演算を行う処理を示すフローチャートである。ＲＧＢ色空間において演算を行うと決定された場合（ステップＳ２５：「ＲＧＢ」、ステップＳ２６）、図６のステップＳ２１１において、基準値取得部１６５は、ステップＳ２０において撮像された色見本の色見本基準ＲＧＢ値を取得する。詳細には、色見本基準値記憶部１５２が色見本基準Ｌ*ａ*ｂ*値しか記憶していない場合、基準値取得部１６５は、色見本基準値記憶部１５２から読み出した色見本基準Ｌ*ａ*ｂ*値を、例えば式（４）～（６）を用いて色見本基準ＲＧＢ値に変換する。また、色見本基準値記憶部１５２が色見本基準ＲＧＢ値も記憶している場合には、基準値取得部１６５は、色見本基準値記憶部１５２から色見本基準値ＲＧＢ値をそのまま読み出す。
【0108】
続くステップＳ２１２において、相関関係取得部１６６は、色見本基準ＲＧＢ値と色見本実測ＲＧＢ値との相関関係を取得する。詳細には、相関関係取得部１６６は、各色見本２１ａ、２１ｂ、…の色見本基準ＲＧＢ値及び色見本実測ＲＧＢ値を変数として、成分（Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分）ごとに回帰分析を行うことにより、回帰式の係数を成分ごとに求める。
【0109】
続くステップＳ２１３において、補正部１６７は、ステップＳ２１２において取得された相関関係を用いて測定対象実測ＲＧＢ値を補正することにより、測定対象推定ＲＧＢ値を取得する。ここで、測定対象推定ＲＧＢ値とは、ＲＧＢ色空間における測定対象推定値のことである。詳細には、補正部１６７は、ステップＳ２１２において求められた係数を用いて相関関数を作成し、この相関関数に測定対象実測ＲＧＢ値を代入することにより、測定対象推定ＲＧＢ値を算出する。
【0110】
続くステップＳ２１４において、補正部１６７は、例えば式（１）～（３）を用いて、測定対象推定ＲＧＢ値を測定対象推定Ｌ*ａ*ｂ*値に変換する。ここで、測定対象推定Ｌ*ａ*ｂ*値とは、Ｌ*ａ*ｂ*色空間における測定対象推定値のことである。
【0111】
また、ステップＳ２１５において、補正部１６７は、例えば式（７）～（１０）を用いて、測定対象推定ＲＧＢ値を測定対象推定ＨＬＳ値に変換する。ここで、測定対象推定ＨＬＳ値とは、ＨＬＳ色空間における測定対象推定値のことである。
その後、処理はメインルーチンに戻る。なお、ステップＳ２１４及びＳ２１５はオプションであり、必要に応じて適宜実行すれば良い。
その後、処理はメインルーチンに戻る。なお、ステップＳ２１４及びＳ２１５はオプションであり、必要に応じて適宜実行すれば良い。
【0112】
図７は、Ｌ*ａ*ｂ*色空間において演算を行う処理を示すフローチャートである。Ｌ*ａ*ｂ*色空間において演算を行うと決定された場合（ステップＳ２５：「Ｌ*ａ*ｂ*」、ステップＳ２７）、図７のステップＳ２２１において、実測値取得部１６４は、例えば式（１）～（３）を用いて、色見本実測ＲＧＢ値及び測定対象実測ＲＧＢ値を、それぞれ、色見本実測Ｌ*ａ*ｂ*値及び測定対象実測Ｌ*ａ*ｂ*値に変換する。
【0113】
続くステップＳ２２２において、基準値取得部１６５は、ステップＳ２０において撮像された色見本の色見本基準Ｌ*ａ*ｂ*値を取得する。即ち、基準値取得部１６５は、色見本基準値記憶部１５２から色見本基準Ｌ*ａ*ｂ*値をそのまま読み出す。
【0114】
続くステップＳ２２３において、相関関係取得部１６６は、色見本基準Ｌ*ａ*ｂ*値と色見本実測Ｌ*ａ*ｂ*値との相関関係を取得する。詳細には、相関関係取得部１６６は、各色見本２１ａ、２１ｂ、…の色見本基準Ｌ*ａ*ｂ*値及び色見本実測Ｌ*ａ*ｂ*値を変数として、成分（Ｌ*成分、ａ*成分、ｂ*成分）ごとに回帰分析を行うことにより、回帰式の係数を成分ごとに求める。
【0115】
続くステップＳ２２４において、補正部１６７は、ステップＳ２２３において取得された相関関係を用いて測定対象実測Ｌ*ａ*ｂ*値を補正することにより、測定対象推定Ｌ*ａ*ｂ*値を取得する。詳細には、補正部１６７は、ステップＳ２２３において求められた係数を用いて相関関数を作成し、この相関関数に測定対象実測Ｌ*ａ*ｂ*値を代入することにより、測定対象推定Ｌ*ａ*ｂ*値を算出する。
【0116】
続くステップＳ２２５において、補正部１６７は、例えば式（４）～（６）を用いて、測定対象推定Ｌ*ａ*ｂ*値を測定対象推定ＲＧＢ値に変換する。
【0117】
続くステップＳ２２６において、補正部１６７はさらに、例えば式（７）～（１０）を用いて、測定対象推定ＲＧＢ値を測定対象推定ＨＬＳ値に変換する。
その後、処理はメインルーチンに戻る。なお、ステップＳ２２５及びＳ２２６はオプションであり、必要に応じて適宜実行すれば良い。
その後、処理はメインルーチンに戻る。なお、ステップＳ２２５及びＳ２２６はオプションであり、必要に応じて適宜実行すれば良い。
【0118】
図８は、ＨＬＳ色空間において演算を行う処理を示すフローチャートである。ＨＬＳ色空間において演算を行うと決定された場合（ステップＳ２５：「ＨＬＳ」、ステップＳ２８）、図７のステップＳ２３１において、実測値取得部１６４は、例えば式（７）～（１０）を用いて、色見本実測ＲＧＢ値及び測定対象実測ＲＧＢ値を、それぞれ、色見本実測ＨＬＳ値及び測定対象実測ＨＬＳ値に変換する。
【0119】
続くステップＳ２３２において、基準値取得部１６５は、ステップＳ２０において撮像された色見本の色見本基準ＨＬＳ値を取得する。詳細には、色見本基準値記憶部１５２が色見本基準Ｌ*ａ*ｂ*値しか記憶していない場合、基準値取得部１６５は、色見本基準値記憶部１５２から読み出した色見本基準Ｌ*ａ*ｂ*値を、例えば式（４）～（６）を用いて色見本基準ＲＧＢ値に変換し、さらに、例えば式（７）～（１０）を用いて色見本基準ＲＧＢ値を色見本基準ＨＬＳ値に変換する。また、色見本基準値記憶部１５２が色見本基準ＨＬＳ値も記憶している場合には、基準値取得部１６５は、色見本基準値記憶部１５２から色見本基準値ＨＬＳ値をそのまま読み出す。
【0120】
続くステップＳ２３３において、相関関係取得部１６６は、色見本基準ＨＬＳ値と色見本実測ＨＬＳ値との相関関係を取得する。詳細には、相関関係取得部１６６は、各色見本２１ａ、２１ｂ、…の色見本基準ＨＬＳ値及び色見本実測ＨＬＳ値を変数として、成分（Ｈ成分、Ｌ成分、Ｓ成分）ごとに回帰分析を行うことにより、回帰式の係数を成分ごとに求める。
【0121】
続くステップＳ２３４において、補正部１６７は、ステップＳ２３３において取得された相関関係を用いて測定対象実測ＨＬＳ値を補正することにより、測定対象推定ＨＬＳ値を取得する。詳細には、補正部１６７は、ステップＳ２３２において求められた係数を用いて相関関数を作成し、この相関関数に測定対象実測ＨＬＳ値を代入することにより、測定対象推定ＨＬＳ値を算出する。
【0122】
続くステップＳ２３５において、補正部１６７は、例えば式（１１）～（１４）を用いて、測定対象推定ＨＬＳ値を測定対象推定ＲＧＢ値に変換する。
【0123】
続くステップＳ２３６において、補正部１６７はさらに、例えば式（１）～（３）を用いて、測定対象推定ＲＧＢ値を測定対象推定Ｌ*ａ*ｂ*値に変換する。
その後、処理はメインルーチンに戻る。なお、ステップＳ２３５及びＳ２３６はオプションであり、測定対象推定値の利用目的に応じて適宜実行すれば良い。
その後、処理はメインルーチンに戻る。なお、ステップＳ２３５及びＳ２３６はオプションであり、測定対象推定値の利用目的に応じて適宜実行すれば良い。
【0124】
再び図３を参照すると、ステップＳ２９において、演算部１６は、ステップＳ２６、Ｓ２７、又は、Ｓ２８において算出された測定対象推定値を推定値記憶部１５６に記憶させる。
その後、本実施形態に係る測色方法は終了する。
その後、本実施形態に係る測色方法は終了する。
【0125】
次に、本実施形態において、色見本実測値と色見本基準値との相関関係を取得し、測定対象実測値を補正する演算を行う色空間を、測定対象の色が属する色域に応じて決定する理由について説明する。
【0126】
本出願の発明者らは、カメラを用いた測色方法における測色値の推定精度を検証するため、様々な撮像環境の下で色見本を撮像することにより色見本実測値を取得し、同じ色見本の色見本基準値との相関を複数の色空間において取得する実験１を行った。
【0127】
（実験１）
実験１において使用された機器は以下のとおりである。
（１）色見本：東洋インキ株に式会社製の色見本帳「カラーファインダー」より抜粋された３７色のカラーパッチ及び５色のグレーパッチ（図９参照）。
（２）測色計：ビデオジェット・エックスライト株式会社製のポータブルイメージング分光色差計「ｘ－Ｒｉｔｅ ＲＭ２００ＱＣ」。
（３）撮像機：Ｓｕｍｓｕｎｇ社製のスマートフォン「Ｇａｌａｘｙ Ｓ８」
実験１において使用された機器は以下のとおりである。
（１）色見本：東洋インキ株に式会社製の色見本帳「カラーファインダー」より抜粋された３７色のカラーパッチ及び５色のグレーパッチ（図９参照）。
（２）測色計：ビデオジェット・エックスライト株式会社製のポータブルイメージング分光色差計「ｘ－Ｒｉｔｅ ＲＭ２００ＱＣ」。
（３）撮像機：Ｓｕｍｓｕｎｇ社製のスマートフォン「Ｇａｌａｘｙ Ｓ８」
【0128】
図９は、実験１において使用された色見本の測色値を示す表である。図９に示す「Ｎｏ．」は、色見本を識別するために、本明細書において便宜的に付与した番号である。図９に示す「公称値」欄の各値は、東洋インキ株式会社のホームページ＜ＵＲＬ：https://www.toyoink1050plus.com/color/color-finder/＞において公開されているｓＲＧＢ値である。図９に示す「測色計による測定値」欄の各値は、各色見本を上記測色計により測定することにより得られたＬ*ａ*ｂ*値である。図９に示す「計算値」欄の各値は、上記測色計による測定値を、式（４）～（６）を用いて変換したＲＧＢ値である。
【0129】
実験方法は以下のとおりである。即ち、後述する条件１～１０の下で、色見本（カラーパッチ又はグレーパッチ）を撮像することにより画像を生成し、画像内の色見本の画像領域の画素値（ＲＧＢ値）を取得した。また、この画素値をＬ*ａ*ｂ*値に変換した。そして、画像に基づいて取得された色見本の色の値を実測値とし、測色計により測定された色見本の色の値（図９参照）を基準値として、実測値と基準値との間の直線近似による相関関係を各色空間の成分ごとに取得し、相関係数を算出した。
【0130】
【0131】
図１０に示すように、撮像条件として、環境（屋内／屋外、及び、日向／日陰／木陰／蛍光灯／窓際等の照明状態）、天気、照度（ｌｘ）、及び、カメラの向きを設定した。カメラの向きに関し、条件１においては、太陽を背面にカメラを構え、直射日光が色見本の正面を照射している状態で撮像を行った。条件２においては、太陽に対面してカメラを構え、直射日光が色見本の背後を照射している状態で撮像を行った。条件３においては、建物を背面にカメラを構え、建物の影に色見本が入っている状態で撮像を行った。条件４においては、建物に対面してカメラを構え、建物とカメラとの間に色見本を配置した状態で撮像を行った。条件５においては、木に対面してカメラを構え、建物とカメラとの間に色見本を配置した状態で撮像を行った。条件６においては、屋内に机を配置し、机と平行にカメラを配置し、色見本を立てた状態で撮像を行った。条件７においては、屋内に机を配置し、机に対面するようにカメラを構え、机上に色見本を寝かせた状態で撮像を行った。条件８、１０においては、窓と平行にカメラを構え、屋外の光が窓を介して色見本の側方差し込む状態で撮像を行った。条件９においては、窓に対面してカメラを構え、屋外の光が窓を介して色見本の背後を照射する状態で撮像を行った。
【0132】
図１１Ａ～図１２Ｃは、条件１においてカラーパッチを撮像した場合の実測値と基準値との相関を示すグラフである。このうち、図１１Ａ～図１１Ｃにおける実測値は、画像から取得された色見本の画素値（ＲＧＢ値）をＬ*ａ*ｂ*値に変換した値であり、基準値は、図９に示す測色計による測定値である。また、図１２Ａ～図１２Ｃにおける実測値は、画像から取得された色見本の画素値（ＲＧＢ値）であり、基準値は、図９に示す計算値である。
【0133】
図１３Ａ～図１４Ｃは、条件２においてカラーパッチを撮像した場合の実測値と基準値との相関を示すグラフである。このうち、図１３Ａ～図１３Ｃにおける実測値は、画像から取得された色見本の画素値（ＲＧＢ値）をＬ*ａ*ｂ*値に変換した値であり、基準値は、図９に示す測色計による測定値である。また、図１４Ａ～図１４Ｃにおける実測値は、画像から取得された画素値（ＲＧＢ値）であり、基準値は、図９に示す計算値である。
【0134】
図１５Ａ～図１６Ｃは、条件５においてグレーパッチを撮像した場合の実測値と基準値との相関を示すグラフである。このうち、図１５Ａ～図１５Ｃにおける実測値は、画像から取得された色見本の画素値（ＲＧＢ値）をＬ*ａ*ｂ*値に変換した値であり、基準値は、図９に示す測色計による測定値である。また、図１６Ａ～図１６Ｃにおける実測値は、画像から取得された色見本の画素値（ＲＧＢ値）であり、基準値は、図９に示す計算値である。
【0135】
図１０に示すように、同じ条件の下で色見本を撮像したとしても、演算を行う色空間によって相関係数が変動することが判明した。これより、演算を行う色空間が異なれば、相関関数を用いて測定対象実測値を補正する際の補正精度が変動すると考えられる。
【0136】
図１０及び図１１Ａ～図１２Ｃに示すように、条件１の下では、Ｌ*ａ*ｂ*色空間及びＲＧＢ色空間のいずれにおいても、実測値と基準値との間には高い相関がある。他方、図１０及び図１３Ａ～図１４Ｃに示すように、条件２の下では、Ｌ*ａ*ｂ*色空間のうちのＬ*成分と、ＲＧＢ色空間の各色成分とにおいて、実測値と基準値との間の相関が低下している。これに対し、ａ*成分及びｂ*成分については、条件２においても条件１と同様に、高い相関が維持されている。これより、色味を表すａ*成分及びｂ*成分は、環境の変化に強いと言える。
【0137】
図１５Ａ～図１６Ｃに示すように、グレーパッチについては、Ｌ*ａ*ｂ*色空間とＲＧＢ色空間とで、実測値と基準値との相関状態が大きく異なっている。即ち、図１５Ａに示すように、Ｌ*成分については実測値と基準値との間に高い相関が見られるものの、ａ*成分及びｂ*成分についてはほとんど相関が見られない。これに対し、図１６Ａ～図１６Ｃに示すように、ＲＧＢ色空間においては、各色成分において、実測値と基準値との間に高い相関が見られる。
【0138】
このような実験結果より、本出願の発明者らは、色見本の実測値と基準値との相関関係を取得するに当たって、相関係数が撮像条件の影響を受けにくいロバストな色成分とそうでない色成分とが存在するという知見を得た。そこで、本実施形態においては、色見本の実測値と基準値との相関関係を取得し、測定対象実測値を補正する演算を行う色空間を、測定対象の色が属する色域に応じて決定することとした。具体例として、上述したように、測定対象が無彩色域若しくはその近接色域、輝度が高い高輝度色域、輝度が低い低輝度色域、又は、低彩度若しくは中彩度の赤域である場合にはＲＧＢ色空間を選択し、測定対象が無彩色若しくはその近接色域、輝度が高い高輝度色域、輝度が低い低輝度色域、及び、低彩度の赤域以外の色域である場合にはＬ*ａ*ｂ*色空間を選択することが挙げられる。
【0139】
以上説明したように、本発明の第１の実施形態によれば、測定対象の色が属する色域に応じた色空間において色見本実測値と色見本基準値との相関関係を取得し、この相関関係を用いて測定対象実測値を補正するので、測定対象の色を、色域によらず精度良く推定できると共に、撮像環境などの変化によっても推定精度が変動しにくい、ロバストな測色を実現することが可能となる。
【0140】
また、本発明の第１の実施形態によれば、スマートフォンやタブレット端末等の汎用の端末装置を測色システム１０として使用することにより、測定対象の色を精度良く、安価且つ手軽に測定することが可能となる。
【0141】
また、本発明の第１の実施形態によれば、スマートフォンやタブレット端末等の携帯可能な端末装置を測色システム１０として使用することにより、このような端末装置を使用可能な環境であればどのような場所であっても、測定対象の色を測定することができる。従って、建築物の壁の色、自動車や船舶等の乗り物の色、農作物（葉や果実）の色等を、屋外の現場において手軽に且つ精度良く測定することが可能となる。また、血液検査、水質検査、土壌検査等が行われる現場において、試験紙や試薬を含む溶液等の色を精度良く測定することができ、分析結果をその場で得ることも可能となる。
【0142】
（変形例１－１）
上記第１の実施形態においては、測定対象の色が属する色域を、測定対象実測ＲＧＢ値に基づいて測色システム１０が判断することとしたが（ステップＳ２３参照）、ユーザが判断することとしても良い。この場合、ユーザは、測定対象の色を目視で確認し、この色が属する色域を、操作入力部１３を用いて測色システム１０に入力する。これに応じて、色域選択部１６３が、操作入力部１３から入力された信号に従って測定対象１の色域を選択する。
上記第１の実施形態においては、測定対象の色が属する色域を、測定対象実測ＲＧＢ値に基づいて測色システム１０が判断することとしたが（ステップＳ２３参照）、ユーザが判断することとしても良い。この場合、ユーザは、測定対象の色を目視で確認し、この色が属する色域を、操作入力部１３を用いて測色システム１０に入力する。これに応じて、色域選択部１６３が、操作入力部１３から入力された信号に従って測定対象１の色域を選択する。
【0143】
（変形例１－２）
生化学実験や生体の検査等で用いられる試験紙や試薬を含む溶液等を測定対象とする場合など、測定対象によって色域がある程度定まる場合には、測定対象ごとに予め色域を設定しておいても良い。例えば、環境自然水、浄水、汚水、産業用加工水、薬品（薬液）、食品水、化学薬品水等の液体に含まれる特定物質の濃度、含有量、若しくはｐＨ等の特性を測定するための試験紙又は試薬を含む溶液、血液、尿、骨髄液等の生体液に含まれる特定物質の濃度、含有量、若しくはｐＨ等の特性を測定するための試験紙、固体からの抽出液（食品抽出液、土壌抽出液）に含まれる特定物質の濃度、含有量、若しくはｐＨ等の特性を測定するための試験紙又は試薬を含む溶液、気体に含まれる特定物質（化学ガス等）の濃度、含有量、若しくはｐＨ等の特性を測定するための試験紙などを測定対象とする場合、赤域、青域、緑域といった特定の色域を予め設定しておくことができる。
生化学実験や生体の検査等で用いられる試験紙や試薬を含む溶液等を測定対象とする場合など、測定対象によって色域がある程度定まる場合には、測定対象ごとに予め色域を設定しておいても良い。例えば、環境自然水、浄水、汚水、産業用加工水、薬品（薬液）、食品水、化学薬品水等の液体に含まれる特定物質の濃度、含有量、若しくはｐＨ等の特性を測定するための試験紙又は試薬を含む溶液、血液、尿、骨髄液等の生体液に含まれる特定物質の濃度、含有量、若しくはｐＨ等の特性を測定するための試験紙、固体からの抽出液（食品抽出液、土壌抽出液）に含まれる特定物質の濃度、含有量、若しくはｐＨ等の特性を測定するための試験紙又は試薬を含む溶液、気体に含まれる特定物質（化学ガス等）の濃度、含有量、若しくはｐＨ等の特性を測定するための試験紙などを測定対象とする場合、赤域、青域、緑域といった特定の色域を予め設定しておくことができる。
【0144】
この場合、図３のステップＳ２３においては、測色による分析対象や測定対象（分析に使用される試験紙又は試薬等）を、操作入力部１３を用いて測色システム１０に入力することにより、色域が自動設定されるようにしても良い。或いは、分析対象や測定対象を入力することにより、色域に応じた色空間が自動設定されるようにしても良い。
【0145】
また、測色による分析対象や、分析に使用される試験紙又は試薬等の測定対象ごとに、予め色域が設定されたプログラムを用意しておいても良い。この場合、色域に応じた色空間も予め定まることになるから、分析対象や測定対象に応じて、相関関係を取得する色空間を予め設定してプログラミングしておいても良い。従って、この場合には、図３のステップＳ２３～Ｓ２５が省略され、ステップＳ２６～Ｓ２８のいずれかが分析対象や測定対象に応じて予め決定される。つまり、この場合、分析対象や測定対象に基づき、例えばＬ*ａ*ｂ*色空間において演算を行うことが設定されているとすると、色見本及び測定対象を撮像することにより、色見本実測ＲＧＢ値及び測定対象実測ＲＧＢ値を取得し（ステップＳ２０～Ｓ２２）、その後、色見本実測ＲＧＢ値及び測定対象実測ＲＧＢ値を色見本実測Ｌ*ａ*ｂ*値及び測定対象実測Ｌ*ａ*ｂ*値にそれぞれ変換し（図７のステップＳ２２１）、色見本実測Ｌ*ａ*ｂ*値と色見本Ｌ*ａ*ｂ*基準値との相関関係を取得し（ステップＳ２２２、Ｓ２２３）、取得した相関関係を用いて測定対象推定Ｌ*ａ*ｂ*値を取得し（ステップＳ２２４）、必要に応じて測定対象推定Ｌ*ａ*ｂ*値をＲＧＢ値又はＨＬＳ値に変換した上で測定対象推定値を記憶する（ステップＳ２９）という一連の処理が実行される。
【0146】
（第２の実施形態）
図１７は、本発明の第２の実施形態に係る測色方法を示すフローチャートである。なお、本実施形態に係る測色方法を実行する測色システムの概略構成は、上記第１の実施形態と同様であり（図２参照）、演算部１６に含まれる各部が実行する処理の詳細が、上記第１の実施形態と異なる。
図１７は、本発明の第２の実施形態に係る測色方法を示すフローチャートである。なお、本実施形態に係る測色方法を実行する測色システムの概略構成は、上記第１の実施形態と同様であり（図２参照）、演算部１６に含まれる各部が実行する処理の詳細が、上記第１の実施形態と異なる。
【0147】
【0148】
ステップＳ３２に続くステップＳ３３において、実測値取得部１６４は、ステップＳ３２において取得された色見本実測ＲＧＢ値及び測定対象実測ＲＧＢ値を、それぞれ、色見本実測Ｌ*ａ*ｂ*値及び測定対象実測Ｌ*ａ*ｂ*値に変換する。
【0149】
続くステップＳ３４において、基準値取得部１６５は、ステップＳ３０において撮像された色見本の色見本基準Ｌ*ａ*ｂ*値を、色見本基準値記憶部１５２から取得する。
【0150】
続くステップＳ３５において、色域選択部１６３は、測定対象の色が属する色域を選択する。色域の選択方法は、図３のステップＳ２３と同様である。
【0151】
続くステップＳ３６において、相関関係取得部１６６は、ステップＳ３５において選択された色域に応じて、回帰分析の手法を選択する。回帰分析の手法の選択方法の一例として、ステップＳ３５において選択された色域が、推定精度が低下し易い色域であるか否かを判定し、この判定結果に応じて回帰分析の手法を選択する方法が挙げられる。例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂの各成分のうち、Ｒ成分が相対的に高い色域（赤域）を、推定精度が低下し易い色域として判定することができる。また、選択される手法としては、１次関数を用いた回帰分析、２次関数を用いた回帰分析、Ｆｕｚｚｙ回帰分析等が挙げられる。
【0152】
具体例として、推定精度が比較的安定しており、比較的高い推定精度が得られる色域が選択されている場合、１次関数を用いた回帰分析が選択される。また、推定精度が比較的低下し易い色域が選択されている場合、２次関数を用いた回帰分析が選択される。推定精度がさらに低下し易い色域が選択されている場合や、画像における画素値のばらつきが大きい場合には、Ｆｕｚｚｙ回帰分析が選択される。Ｆｕｚｚｙ回帰分析については後述する。
【0153】
ステップＳ３７において、相関関係取得部１６６は、ステップＳ３５において選択された手法を用いて回帰分析を行うことにより、色見本基準Ｌ*ａ*ｂ*値及び色見本実測Ｌ*ａ*ｂ*値との相関関係を取得する。
【0154】
続くステップＳ３８において、補正部１６７は、ステップＳ３７において取得された相関関係を用いて測定対象実測Ｌ*ａ*ｂ*値を補正することにより、測定対象推定Ｌ*ａ*ｂ*値を取得する。
【0155】
続くステップＳ３９において、演算部１６は、測定対象推定Ｌ*ａ*ｂ*値を推定値記憶部１５６に記憶させる。なお、この際、必要に応じて、測定対象推定Ｌ*ａ*ｂ*値を測定対象推定ＲＧＢ値や測定対象推定ＨＬＳ値に変換し、推定値記憶部１５６に記憶させても良い。
【0156】
次に、ステップＳ３６において判定される「推定精度の低下し易さ」について説明する。本出願の発明者らは、色域に応じた補正精度の変動を検証するための実験２を行った。
【0157】
（実験２）
実験２において使用された機器は以下のとおりである。
（１）色見本：東洋インキ株式会社製の色見本帳「カラーファインダー」より抜粋された１０色のカラーパッチ（図１８Ａ参照）。
（２）測定対象：東洋インキ株式会社製の色見本帳「カラーファインダー」より抜粋された５０色のカラーパッチ（図１８Ｂ参照）。
（３）測色計：ビデオジェット・エックスライト株式会社製の分光測色計「ＣｏｌｏrＭｕｎｋｉ Ｐｈｏｔｏ」（モデル番号：ｃｍｕｎｐｈ）
（４）撮像機：Ｓｕｍｓｕｎｇ社製のスマートフォン「Ｇａｌａｘｙ Ｓ８」
実験２において使用された機器は以下のとおりである。
（１）色見本：東洋インキ株式会社製の色見本帳「カラーファインダー」より抜粋された１０色のカラーパッチ（図１８Ａ参照）。
（２）測定対象：東洋インキ株式会社製の色見本帳「カラーファインダー」より抜粋された５０色のカラーパッチ（図１８Ｂ参照）。
（３）測色計：ビデオジェット・エックスライト株式会社製の分光測色計「ＣｏｌｏrＭｕｎｋｉ Ｐｈｏｔｏ」（モデル番号：ｃｍｕｎｐｈ）
（４）撮像機：Ｓｕｍｓｕｎｇ社製のスマートフォン「Ｇａｌａｘｙ Ｓ８」
【0158】
ここで、図１８Ａに示す「コード」は、色見本を識別するために、本明細書において便宜的に付与した符号である。図１８Ａに示す「公称値」欄の各値は、東洋インキ株式会社のホームページ＜ＵＲＬ：https://www.toyoink1050plus.com/color/color-finder/＞において公開されているｓＲＧＢ値である。また、図１８Ｂに示す「Ｎｏ．」は、色見本を識別するために、本明細書において便宜的に付与した番号である。図１８Ｂに示す「公称値」欄の各値は、上記東洋インキ株式会社のホームページにおいて公開されているｓＲＧＢ値である。図１８Ｂに示す「測色計による測定値」欄の各値は、各色見本を上記測色計「ＣｏｌｏrＭｕｎｋｉ Ｐｈｏｔｏ」によって測定することにより得られたＬ*ａ*ｂ*値である。図１８Ｂに示す「計算値」欄の各値は、上記測色計による測定値を、式（４）～（６）を用いて変換したＲＧＢ値である。
【0159】
撮像環境は以下のとおりである。即ち、暗幕室内に机を設置し、机上に色見本を水平に載置し、机の真上にＤ６５光源をセットした。このとき、色見本近傍の照度は約１５００ｌｘであった。また、色見本から約１０ｃｍ離れた位置にスマートフォンを横向きに立てて固定した。
【0160】
実験方法は以下のとおりである。まず、１０色の色見本を撮像することにより、色見本実測ＲＧＢ値（ｓＲＧＢ値）を取得し、これらの色見本実測ＲＧＢ値を色見本実測Ｌ*ａ*ｂ*値に変換した。また、同じ１０色の色見本を、上記測色計を用いて測定することにより、色見本基準Ｌ*ａ*ｂ*値を取得した。そして、色見本基準Ｌ*ａ*ｂ*値と色見本実測Ｌ*ａ*ｂ*値との直線近似式及び２次曲線近似式による相関関係を取得した。
【0161】
また、５０色の測定対象を撮像することにより、測定対象実測ＲＧＢ値（ｓＲＧＢ値）を取得し、これらの測定対象実測ＲＧＢ値を測定対象実測Ｌ*ａ*ｂ*値に変換した。そして、測定対象実測Ｌ*ａ*ｂ*値を、上記直線近似式及び２次曲線近似式に代入することにより、測定対象推定Ｌ*ａ*ｂ*値を取得した。この測定対象推定Ｌ*ａ*ｂ*値と測色計による測定値との間における各成分の誤差と色差ΔＥを算出した。
【0162】
なお、測定対象推定Ｌ*ａ*ｂ*値（Ｌ*
1，ａ*
1，ｂ*
1）と測色計による測定値（Ｌ*
2，ａ*
2，ｂ*
2）との色差ΔＥは、次式（１５）によって与えられる。
【数18】
【0163】
図１９は、実験２、３（実験３については後述）の結果を示す表である。図１９に示すように、２次曲線近似による相関を用いた場合、直線近似による相関を用いた場合と比較して、色差ΔＥの最大値が小さくなっており、推定精度が向上していると言える。他方、測定対象の色のＲ成分がＧ成分及びＢ成分よりも高い場合、２次曲線近似の方が推定精度が低くなることもあった。
【0164】
このような実験結果より、本出願の発明者らは、色見本基準値と色空間実測値との相関関係を取得する際には、多くの場合、直線近似よりも２次曲線近似を行った方が、測定対象の色の推定精度を向上させることができるという知見を得た。そこで、基本的には、直線近似により色見本基準値と色空間実測値との相関を求め、推定精度が低下し易い色域については、２次曲線近似による相関を求めることにより、推定精度が低下し易い色域については推定精度の低下を防ぐことができると共に、それ以外の色域については演算コストを抑制することができるという効果を得ることができる。
【0165】
【0166】
Ｆｕｚｚｙ回帰分析は、線形回帰モデルにおいて回帰係数がＦｕｚｚｙ数である結果、この回帰モデルにより推定された出力値もＦｕｚｚｙ数になるという仮定の下、Ｆｕｚｚｙ数である回帰係数（Ｆｕｚｚｙ係数）を求める問題である（参考：石渕久生、「ファジィ回帰分析」、日本ファジィ学会誌、第４巻、第１号、第５２～６０頁、１９９２年発行）。Ｆｕｚｚｙ係数としては、対称三角形Ｆｕｚｚｙ数やその他種々のＦｕｚｚｙ数が用いられ、区間係数とすることもある。回帰係数が区間である場合には、その線形回帰モデルの出力値も区間となる。Ｆｕｚｚｙ係数は、線形計画法や最小２乗法に基づく方法等により求めることができる。
【0167】
本実施形態においては、撮像環境による外乱や、カメラの露出補正等に起因するあいまいさを含む取得画像における撮像値（実測ＲＧＢ値を変換した実測Ｌ*ａ*ｂ*値）をＦｕｚｚｙ数と仮定し、区間線形モデルによるＦｕｚｚｙ回帰分析を行うことにより、Ｆｕｚｚｙ回帰式を算出する。
【0168】
具体的には、式（１６－１）に示すように、見本色の測色値の真値（見本色基準値）を目的変数Ｙ（Ｘp）とし、見本色の画像から取得した実測値（見本色実測値）を説明変数Ｘpとして設定し、回帰係数Ａi（ｉ＝０，１）を対称三角Ｆｕｚｚｙ数として求める。
【数19】
【0169】
そして、Ｆｕｚｚｙ数である回帰係数Ａiの中心ａi及び幅ｅiを求めることで、Ｆｕｚｚｙ回帰直線の式を作成する。式（１６－２）、（１６－３）において、ａ（Ｘｐ）は、Ｙ（Ｘp）の中心（平均値）、ｅ（Ｘｐ）は、Ｙ（Ｘp）の幅（撮像値のばらつき）を示す。また、ａi，ｅiは、それぞれ、Ｆｕｚｚｙ数Ａiの中心及び幅を示す。つまり、式（１６－２）に示すａ（Ｘｐ）は、Ｆｕｚｚｙ数である目的変数Ｙ（Ｘp）の中心を通る直線であり、撮像値のばらつきを考慮した平均値を表す。また、式（１６－３）に示すｅ（Ｘｐ）は、撮像値の標準偏差の２倍に相当する。つまり、図２０に示すように、ａ（Ｘｐ）を中心としてｅ（Ｘｐ）を用いて回帰式に幅をもたせることで、あいまいさ（撮像値のばらつき）を包含した回帰分析を行うことができる。なお、図２０は、与えられた区間において全ての入力データ（撮像値）を包含し、幅が最小となる係数を算出するＭＩＮ問題を用いた場合のグラフを示している。
【0170】
Ｆｕｚｚｙ回帰直線の式から推定値を算出する手法としては、まず、Ｆｕｚｚｙ推論法を用いてＦｕｚｚｙ出力区間を作成する。即ち、図２１に示すように、ある任意の値(ｙ１，ｙ２，ｙ３，ｙ４，…)でＦｕｚｚｙ回帰直線をスライスする。次に、各スライスレベルに対応する推定ファジィ出力集合(即ち、推定値の候補群)を取得する。次に、図２２に示すように、各推定値の候補がそれぞれのスライスレベルにどれだけ属しているかの指標である帰属度を算出する。さらに、帰属度をもとに推定値を算出する。
【0171】
（実験３）
本出願の発明者らは、上述したＦｕｚｚｙ回帰分析による補正の有効性を検証するための実験３を行い、測定対象推定Ｌ*ａ*ｂ*値（Ｌ* 1，ａ* 1，ｂ* 1）と測色計による測定値（Ｌ* 2，ａ* 2，ｂ* 2）との間における各成分の誤差と色差ΔＥを算出した。実験３において使用された機器、及び、各種測定値の取得方法は、上記実験２と同様である。各種測定値としては、１０色の色見本の色見本実測ＲＧＢ値及びこれを変換した色見本実測Ｌ*ａ*ｂ*値、並びに、５０色の測定対象の測定対象実測ＲＧＢ値及びこれを変換した測定対象実測Ｌ*ａ*ｂ*値である。また、色差ΔＥの算出方法も、直線近似式及び２次曲線近似式の代わりにＦｕｚｚｙ回帰分析を用いたことを除けば、上記実験２と同様である。
本出願の発明者らは、上述したＦｕｚｚｙ回帰分析による補正の有効性を検証するための実験３を行い、測定対象推定Ｌ*ａ*ｂ*値（Ｌ* 1，ａ* 1，ｂ* 1）と測色計による測定値（Ｌ* 2，ａ* 2，ｂ* 2）との間における各成分の誤差と色差ΔＥを算出した。実験３において使用された機器、及び、各種測定値の取得方法は、上記実験２と同様である。各種測定値としては、１０色の色見本の色見本実測ＲＧＢ値及びこれを変換した色見本実測Ｌ*ａ*ｂ*値、並びに、５０色の測定対象の測定対象実測ＲＧＢ値及びこれを変換した測定対象実測Ｌ*ａ*ｂ*値である。また、色差ΔＥの算出方法も、直線近似式及び２次曲線近似式の代わりにＦｕｚｚｙ回帰分析を用いたことを除けば、上記実験２と同様である。
【0172】
図２３Ａ～図２３Ｃは、１０色の色見本の色見本実測Ｌ*ａ*ｂ*値（撮像値）と色見本基準Ｌ*ａ*ｂ*値（真値）とのＦｕｚｚｙ回帰分析による相関関係を示すグラフである。このうち、図２３ＡはＬ*成分の相関を示し、図２３Ｂはａ*成分の相関を示し、図２３Ｃはｂ*成分の相関を示す。ここで、Ｆｕｚｚｙ回帰分析においては、幅を表す係数ｅ0及びｅ1が大きいほどあいまいさが包含されるグラフとなる。そのため、図２３Ａに示すように、上限及び下限を示す上下のグラフが離れている方が、良好な補正を行うことができると考えられる。実験３においては、ａ*成分及びｂ*成分（図２３Ｂ、図２３Ｃ参照）と比較して、Ｌ*成分（図２３Ａ参照）の方が良好な補正を行うことができるという結果が得られた。この結果から、Ｆｕｚｚｙ回帰分析は、屋外環境で撮像したり、色域が限定されない一般的な物体の色を測定したりする場合など、画像における画素値がばらつくと予測される場合に適していると言える。
【0173】
Ｆｕｚｚｙ回帰分析による相関を用いて測定対象Ｌ*ａ*ｂ*値を補正した場合の補正値と真値（図１８Ｂに示す測色計による測色値）との色差ΔＥの統計値を、図１９に示す。Ｆｕｚｚｙ回帰分析による相関を用いた場合、直線近似による相関を用いた場合と比較して、色差ΔＥの最大値が小さくなっており、推定精度が向上していると言える。
【0174】
実験３においてはさらに、図１８Ｂに示す測定対象の中から、直線近似に基づいて算出された色差ΔＥ（以下、ΔＥ1と記す）よりも、Ｆｕｚｚｙ回帰分析に基づいて算出された色差ΔＥ（以下、ΔＥFと記す）の方が小さくなる測定対象を抽出した。そして、全ての測定対象と、ΔＥ1＞ΔＥFとなる測定対象について、それぞれ、Ｌ*ａ*ｂ*値の成分ごとに度数分布を作成した。ΔＥ1＞ΔＥFとなる測定対象は、つまり、Ｆｕｚｚｙ回帰分析の方が推定精度が高くなる測定対象である。
【0175】
図２４に示すように、Ｌ*成分については、全ての測定対象の分布と比較して、色差がΔＥ1＞ΔＥFとなる測定対象の分布が、値の大きい方にシフトしている。これは、測定対象の色が明るい場合には、Ｆｕｚｚｙ回帰分析を用いた方が色の推定精度が向上することを示唆している。また、ｂ*成分については、全ての測定対象の分布と比較して、ΔＥ1＞ΔＥFとなる測定対象の分布が、値の小さい方にシフトしている。これは、測定対象の色の青みが強い場合には、Ｆｕｚｚｙ回帰分析を用いた方が色の推定精度が向上することを示唆している。
【0176】
このように、本発明の第２の実施形態によれば、測定対象の色域に応じて、色見本実測値と色見本基準値との相関関係を求める回帰分析手法を選択するので、色の推定精度低下の防止と、演算コストの抑制とを両立することが可能となる。
【0177】
（変形例２－１）
上記第２の実施形態においては、測定対象の色が属する色域を、測定対象実測ＲＧＢ値に基づいて測色システム１０が判断することとしたが（図１７のステップＳ３５）、ユーザが判断することとしても良い。この場合、ユーザは、測定対象の色を目視で確認し、この色が属する色域を、操作入力部１３を用いて測色システム１０に入力する。これに応じて、色域選択部１６３が、操作入力部１３から入力された信号に従って測定対象１の色域を選択する。
上記第２の実施形態においては、測定対象の色が属する色域を、測定対象実測ＲＧＢ値に基づいて測色システム１０が判断することとしたが（図１７のステップＳ３５）、ユーザが判断することとしても良い。この場合、ユーザは、測定対象の色を目視で確認し、この色が属する色域を、操作入力部１３を用いて測色システム１０に入力する。これに応じて、色域選択部１６３が、操作入力部１３から入力された信号に従って測定対象１の色域を選択する。
【0178】
（変形例２－２）
生化学実験や生体の検査等で用いられる試験紙や試薬を含む溶液等を測定対象とする場合など、測定対象によって色域がある程度定まる場合には、測定対象ごとに予め色域を設定しておいても良い。この場合、図１７のステップＳ３５においては、測色による分析対象や測定対象（分析に使用される試験紙又は試薬等）を、操作入力部１３を用いて測色システム１０に入力することにより、色域が自動設定されるようにしても良い。或いは、分析対象や測定対象を入力することにより、色域に応じた回帰分析手法が自動設定されるようにしても良い。
生化学実験や生体の検査等で用いられる試験紙や試薬を含む溶液等を測定対象とする場合など、測定対象によって色域がある程度定まる場合には、測定対象ごとに予め色域を設定しておいても良い。この場合、図１７のステップＳ３５においては、測色による分析対象や測定対象（分析に使用される試験紙又は試薬等）を、操作入力部１３を用いて測色システム１０に入力することにより、色域が自動設定されるようにしても良い。或いは、分析対象や測定対象を入力することにより、色域に応じた回帰分析手法が自動設定されるようにしても良い。
【0179】
或いは、測色による分析対象や、分析に使用される試験紙又は試薬等の測定対象ごとに、予め色域が設定されたプログラムを用意しておいても良い。この場合、色域に応じて選択される回帰分析手法（ステップＳ３６）も予め定まることになるから、分析対象や測定対象に応じて、回帰分析手法を予め設定してプログラミングしておいても良い。従って、この場合には、図１７のステップＳ３５、Ｓ３６を省略することもできる。つまり、この場合、分析対象や測定対象に基づき、例えば１次関数を用いて相関関係を取得することが設定されているとすると、色見本及び測定対象を撮像することにより、色見本実測ＲＧＢ値及び測定対象実測ＲＧＢ値を取得し（ステップＳ３０～Ｓ３２）、その後、色見本実測ＲＧＢ値及び測定対象実測ＲＧＢ値を色見本実測Ｌ*ａ*ｂ*値及び測定対象実測Ｌ*ａ*ｂ*値にそれぞれ変換し（ステップＳ３３）、１次関数を用いて色見本実測Ｌ*ａ*ｂ*値と色見本Ｌ*ａ*ｂ*基準値との相関関係を取得し（ステップＳ３４、Ｓ３７）、取得した相関関係を用いて測定対象推定Ｌ*ａ*ｂ*値を取得し（ステップＳ３８）、必要に応じて測定対象推定Ｌ*ａ*ｂ*値をＲＧＢ値又はＨＬＳ値に変換した上で測定対象推定値を記憶する（ステップＳ３９）という一連の処理が実行される。
【0180】
（変形例２－３）
上記第２の実施形態においては、Ｌ*ａ*ｂ*色空間において色見本実測値と色見本基準値との相関関係を取得すると共に、測定対象実測値を補正することとしたが、ＲＧＢ色空間やＨＬＳ色空間においてこれらの処理を行うこととしても良い。ＲＧＢ色空間において上記処理を行う場合には、色見本基準Ｌ*ａ*ｂ*値を色見本基準ＲＧＢ値に変換した上で、色見本基準ＲＧＢ値と色見本実測ＲＧＢ値との相関関係を求め、この相関関係を用いて測定対象実測ＲＧＢ値を補正すれば良い。また、ＨＬＳ色空間において上記処理を行う場合には、色見本基準Ｌ*ａ*ｂ*値を色見本基準ＲＧＢ値に変換し、さらに色見本基準ＨＬＳ値に変換すると共に、色見本実測ＲＧＢ値及び測定対象実測ＲＧＢ値を色見本実測ＨＬＳ値及び測定対象実測ＨＬＳ値にそれぞれ変換し、色見本基準ＨＬＳ値と色見本実測ＨＬＳ値との相関関係を求め、この相関関係を用いて測定対象実測ＨＬＳ値を補正すれば良い。
上記第２の実施形態においては、Ｌ*ａ*ｂ*色空間において色見本実測値と色見本基準値との相関関係を取得すると共に、測定対象実測値を補正することとしたが、ＲＧＢ色空間やＨＬＳ色空間においてこれらの処理を行うこととしても良い。ＲＧＢ色空間において上記処理を行う場合には、色見本基準Ｌ*ａ*ｂ*値を色見本基準ＲＧＢ値に変換した上で、色見本基準ＲＧＢ値と色見本実測ＲＧＢ値との相関関係を求め、この相関関係を用いて測定対象実測ＲＧＢ値を補正すれば良い。また、ＨＬＳ色空間において上記処理を行う場合には、色見本基準Ｌ*ａ*ｂ*値を色見本基準ＲＧＢ値に変換し、さらに色見本基準ＨＬＳ値に変換すると共に、色見本実測ＲＧＢ値及び測定対象実測ＲＧＢ値を色見本実測ＨＬＳ値及び測定対象実測ＨＬＳ値にそれぞれ変換し、色見本基準ＨＬＳ値と色見本実測ＨＬＳ値との相関関係を求め、この相関関係を用いて測定対象実測ＨＬＳ値を補正すれば良い。
【0181】
（変形例２－４）
上記第２の実施形態のように、測定対象の色域に応じて回帰分析手法を選択する処理を、第１の実施形態と組み合わせても良い。図２５は、第２の実施形態の変形例２－４における演算処理を示すフローチャートである。
上記第２の実施形態のように、測定対象の色域に応じて回帰分析手法を選択する処理を、第１の実施形態と組み合わせても良い。図２５は、第２の実施形態の変形例２－４における演算処理を示すフローチャートである。
【0182】
図３のステップＳ２５において、演算を行う色空間として例えばＬ*ａ*ｂ*色空間が決定された場合（ステップＳ２５：Ｌ*ａ*ｂ*）、図２５のステップＳ２４１において、実測値取得部１６４は、色見本実測ＲＧＢ値及び測定対象実測ＲＧＢ値を、それぞれ、色見本実測Ｌ*ａ*ｂ*値及び測定対象実測Ｌ*ａ*ｂ*値に変換する。続くステップＳ２４２において、基準値取得部１６５は、ステップＳ２０において撮像された色見本の色見本基準Ｌ*ａ*ｂ*値を取得する。
【0183】
ステップＳ２４３において、相関関係取得部１６６は、図３のステップＳ２３において選択された色域に応じて、回帰分析の手法を選択する。手法の選択方法及び選択される手法については、図１７のステップＳ３６と同様である。具体例として、選択された色域の推定精度の低下し易さに応じて、１次関数を用いた回帰分析、２次関数を用いた回帰分析、Ｆｕｚｚｙ回帰分析等の手法の中から１つの手法が選択される。
【0184】
ステップＳ２４４において、相関関係取得部１６６は、ステップＳ２４３において選択された手法を用いて回帰分析を行うことにより、色見本基準Ｌ*ａ*ｂ*値と色見本実測Ｌ*ａ*ｂ*値との相関関係を取得する。その後のステップＳ２４５～Ｓ２４７は、図７のステップＳ２２４～Ｓ２２６と同様である。
【0185】
【0186】
本変形例２－４によれば、測定対象の色が属する色域に応じて、色見本の実測値と基準値との相関関係を取得する演算を行う色空間、及び、その相関関係を求める回帰分析手法を選択するので、測定対象の色の推定精度を向上させることができると共に、演算コストを抑制することが可能となる。
【0187】
（変形例２－５）
上記変形例２－４においても、上述した変形例２－２と同様に、分析対象や測定対象ごとに、予め色域が設定されたプログラムを用意しておいても良い。この場合、色域に応じて、演算を行う色空間及び回帰分析手法を予め設定してプログラミングしておいても良い。つまり、この場合、分析対象や測定対象に基づき、例えばＬ*ａ*ｂ*色空間において１次関数を用いて相関関係を取得することが設定されているとすると、色見本及び測定対象を撮像することにより、色見本実測ＲＧＢ値及び測定対象実測ＲＧＢ値を取得し、その後、色見本実測ＲＧＢ値及び測定対象実測ＲＧＢ値を色見本実測Ｌ*ａ*ｂ*値及び測定対象実測Ｌ*ａ*ｂ*値にそれぞれ変換し、１次関数を用いて色見本実測Ｌ*ａ*ｂ*値と色見本Ｌ*ａ*ｂ*基準値との相関関係を取得し、取得した相関関係を用いて測定対象推定Ｌ*ａ*ｂ*値を取得し、必要に応じて測定対象推定Ｌ*ａ*ｂ*値をＲＧＢ値又はＨＬＳ値に変換した上で測定対象推定値を記憶するという一連の処理が実行される。
上記変形例２－４においても、上述した変形例２－２と同様に、分析対象や測定対象ごとに、予め色域が設定されたプログラムを用意しておいても良い。この場合、色域に応じて、演算を行う色空間及び回帰分析手法を予め設定してプログラミングしておいても良い。つまり、この場合、分析対象や測定対象に基づき、例えばＬ*ａ*ｂ*色空間において１次関数を用いて相関関係を取得することが設定されているとすると、色見本及び測定対象を撮像することにより、色見本実測ＲＧＢ値及び測定対象実測ＲＧＢ値を取得し、その後、色見本実測ＲＧＢ値及び測定対象実測ＲＧＢ値を色見本実測Ｌ*ａ*ｂ*値及び測定対象実測Ｌ*ａ*ｂ*値にそれぞれ変換し、１次関数を用いて色見本実測Ｌ*ａ*ｂ*値と色見本Ｌ*ａ*ｂ*基準値との相関関係を取得し、取得した相関関係を用いて測定対象推定Ｌ*ａ*ｂ*値を取得し、必要に応じて測定対象推定Ｌ*ａ*ｂ*値をＲＧＢ値又はＨＬＳ値に変換した上で測定対象推定値を記憶するという一連の処理が実行される。
【0188】
（第３の実施形態）
図２６は、本発明の第３の実施形態に係る測色方法を示すフローチャートである。なお、本実施形態に係る測色方法を実行する測色システムの概略構成は、上記第１の実施形態と同様であり（図２参照）、演算部１６に含まれる各部が実行する処理の詳細が、上記第１の実施形態と異なる。
図２６は、本発明の第３の実施形態に係る測色方法を示すフローチャートである。なお、本実施形態に係る測色方法を実行する測色システムの概略構成は、上記第１の実施形態と同様であり（図２参照）、演算部１６に含まれる各部が実行する処理の詳細が、上記第１の実施形態と異なる。
【0189】
【0190】
測定対象の色が、連続的に変化する特定の色の範囲に含まれると考えられる場合、該特定の色の範囲に含まれる２つ以上の代表色の各々に対して色差ΔＥが比較的小さい色を、該特定の色の範囲に対応する色域の色見本（例えば見本帳）の中から選択することが好ましい。例えば、生化学実験や生体の検査等で用いられる試験紙や試薬を含む溶液は、特定の色の範囲において連続的に変化する。従って、このような試験紙等を測定対象とする場合には、上述した色見本の選択方法を用いることができる。また、壁の色や育成中の植物などの経時的な変化を測定する場合も、上述した色見本の選択方法を用いることができる。具体例として、図２７に示すように、ある色域の色見本群３０（色見本３０ａ～３０ｉ）の中から、測定対象の色が変化し得る（又は存在し得る）範囲の両端の色に近い色見本３０ａ、３０ｉと、この範囲の中央の色に近い色見本３０ｅとが選択され、これらの色見本３０ａ、３０ｅ、３０ｉを含む測色用色票３１が作成される。或いは、これらの色見本３０ａ、３０ｅ、３０ｉを含む既製の測色用色票があれば、それを使用しても良い。
【0191】
また、測定対象の色が複数の色域にわたって変化し得る場合（例えばリトマス試験紙のように、色が赤域～青域にわたって変化する場合）や、測定対象が複数存在する場合（例えば、複数の物体の色を測定する場合や、１つの物体の複数箇所の色を測定する場合）においても、基本的には、測定対象の色が変化し得る（存在し得る）範囲の代表色に近い色（色差ΔＥが小さい色）を、各色域の色見本から選択すれば良い。ただし、各色域の色見本の間で共用できる色見本があれば、その色見本を選択することが好ましい。トータルの色見本数を低減できるからである。例えば、図２８の場合、まず、第１の色域の色見本群３３（色見本３３ａ～３３ｉ）の中から、測色対象の色が当該色域において変化し得る（又は存在し得る）範囲の両端に近い色見本３３ａ、３３ｉと、この範囲の中央の色に近い色見本３３ｅとが選択される。第２の色域の色見本群３４（色見本３４ａ～３４ｉ）についても、同様に、測色対象の色が当該色域において変化し得る（又は存在し得る）範囲の両端の色及び中央の色に近い色見本が選択される。しかしながら、例えば、色見本群３３に含まれる色見本３３ａと、色見本群３４に含まれる色見本３４ｂとが同じ又は近傍の色である場合、好ましくは、色見本群３４からは、この色見本３４ｂと、中央近傍の色見本３４ｅと、他端近傍の色見本３４ｉとが選択される。結局、２つの色見本群３３、３４から、５つの色見本３３ａ（３４ｂ）、３３ｅ、３３ｉ、３４ｅ、３４ｉが抽出され、これらの色見本を含む測色用色票３５が作成される。或いは、これらの色見本３３ａ（３４ｂ）、３３ｅ、３３ｉ、３４ｅ、３４ｉを含む既製の測色用色票があれば、それを使用しても良い。
【0192】
再び図２６を参照すると、ステップＳ５０に続くステップＳ５１において、測色システム１０は、色見本及び測定対象の色の実測値を取得する。詳細には、まず、撮像部１２が、図３のステップＳ２０と同様にして、ステップＳ５０において選択された色見本及び測定対象を撮像する。これにより、選択された色見本及び測定対象が写った画像の画像データが生成され、演算部１６に入力される。続いて、演算部１６が、図３のステップＳ２１と同様にして、入力された画像データに基づいて、画像内における色見本及び測定対象の領域を認識する。さらに、演算部１６が、図３のステップＳ２２と同様にして、画像から認識された領域の画素値から、色見本実測値及び測定対象実測値を取得する。
【0193】
続くステップＳ５２において、演算部１６は、選択された色見本の色見本基準値を取得する。ここで、選択された色見本を演算部１６が特定する方法は特に限定されない。例えば、ユーザが色見本を特定する情報（例えば色コード）を、操作入力部１３を用いて入力し、操作入力部１３から入力された信号に基づいて、演算部１６が色見本を特定することとしても良い。或いは、色見本の近傍に色見本を特定する情報（例えばバーコード）を表示しておき、演算部１６が画像から当該情報を自動的に読み取ることにより色見本を特定することとしても良い。或いは、測色用色票における色見本の位置情報を測色システム１０に予め保存しておき、演算部１６が、色見本が写った画像から位置情報を解析して色見本を特定することとしても良い。
演算部１６は、特定した色見本の色見本基準値を、色見本基準値記憶部１５２から読み出す。
演算部１６は、特定した色見本の色見本基準値を、色見本基準値記憶部１５２から読み出す。
【0194】
続くステップＳ５３において、演算部１６は、色見本実測値と色見本基準値との相関関係を取得する。即ち、色見本実測値及び色見本基準値を変数として、成分ごとに回帰分析を行うことにより、回帰式の係数を成分ごとに求める。この演算を行う色空間については、特定の色空間（例えばＬ*ａ*ｂ*色空間）に固定しても良いし、第１の実施形態と同様に、複数の色空間のうちから、測定対象の色が属する色域に応じて（即ち、選択された色見本に応じて）色空間を選択しても良い。また、回帰分析手法としても、特定の関数（例えば１次関数）を用いた回帰分析に固定しても良いし、第２の実施形態と同様に、複数種類の回帰分析手法のうちから、測定対象の色が属する色域に応じて（即ち、選択された色見本に応じて）手法を選択しても良い。
【0195】
続くステップＳ５４において、演算部１６は、ステップＳ５３において取得された相関関係を用いて測定対象実測値を補正することにより、測定対象推定値を取得する。なお、測定対象推定値を取得した後、必要に応じて、測定対象推定値を別の色空間における値に変換しても良い。
【0196】
さらに、ステップＳ５５において、演算部１６は、ステップＳ５４において取得された測定対象推定値を推定値記憶部１５６に記憶させる。
【0197】
以上説明したように、本発明の第３の実施形態によれば、測定対象に応じて色見本を選択するので、測定対象の色に、よりフィットした相関関係を取得することができる。従って、測定対象の色の推定精度を向上させることができると共に、安定した精度で測定対象の色を推定することが可能となる。
【0198】
また、本発明の第３の実施形態において、さらに、色見本の基準値と実測値との相関関係を取得し、測定対象実測値を補正する演算を行う色空間を、選択された色見本に応じて決定することにより、測定対象の色の推定精度をさらに向上させることができると共に、推定精度の安定性もさらに向上させることも可能となる。
【0199】
また、本発明の第３の実施形態において、さらに、選択された色見本に応じて相関関係を求める回帰分析手法を選択することにより、演算コストの抑制と、推定精度低下の防止とを両立することも可能となる。
【0200】
（変形例３－１）
上記第３の実施形態においては、測色対象に応じて２つ以上の色見本を選択することとしたが、特定の測色対象に合わせて、予め色見本を決定しておいても良い。生化学実験や生体の検査等で用いられる試験紙や試薬を含む溶液等を測定対象とする場合には、測定対象の色域や、測定対象の色が変化する範囲が予め判っているからである。このような測定対象として、具体的には、環境自然水、浄水、汚水、産業用加工水、薬品（薬液）、食品水、化学薬品水等の液体に含まれる特定物質の濃度、含有量、若しくはｐＨ等の特性を測定するための試験紙又は試薬を含む溶液、血液、尿、骨髄液等の生体液に含まれる特定物質の濃度、含有量、若しくはｐＨ等の特性を測定するための試験紙、固体からの抽出液（食品抽出液、土壌抽出液）に含まれる特定物質の濃度、含有量、若しくはｐＨ等の特性を測定するための試験紙又は試薬を含む溶液、気体に含まれる特定物質（化学ガス等）の濃度、含有量、若しくはｐＨ等の特性を測定するための試験紙などが挙げられる。
上記第３の実施形態においては、測色対象に応じて２つ以上の色見本を選択することとしたが、特定の測色対象に合わせて、予め色見本を決定しておいても良い。生化学実験や生体の検査等で用いられる試験紙や試薬を含む溶液等を測定対象とする場合には、測定対象の色域や、測定対象の色が変化する範囲が予め判っているからである。このような測定対象として、具体的には、環境自然水、浄水、汚水、産業用加工水、薬品（薬液）、食品水、化学薬品水等の液体に含まれる特定物質の濃度、含有量、若しくはｐＨ等の特性を測定するための試験紙又は試薬を含む溶液、血液、尿、骨髄液等の生体液に含まれる特定物質の濃度、含有量、若しくはｐＨ等の特性を測定するための試験紙、固体からの抽出液（食品抽出液、土壌抽出液）に含まれる特定物質の濃度、含有量、若しくはｐＨ等の特性を測定するための試験紙又は試薬を含む溶液、気体に含まれる特定物質（化学ガス等）の濃度、含有量、若しくはｐＨ等の特性を測定するための試験紙などが挙げられる。
【0201】
このような測定対象の場合、具体例として、試験紙又は試験溶液の反応色の範囲の両端近傍及び中間色近傍の３つの色を色見本として決定すれば良い。中間色としては、好ましくは、色の変化が大きい変曲点に相当する色を決定すると良い。測定対象の色が複数の色域にまたがる場合には、上記第３の実施形態と同様に、各色域における反応色の範囲の両端近傍及び中間色近傍の色を色見本としても良い。
【0202】
この場合、色見本実測値と色見本基準値との相関関係を取得し、測定対象実測値を補正する色空間（例えば、Ｌ*ａ*ｂ*色空間、ＲＧＢ色空間、ＨＬＳ色空間。第１の実施形態参照）や、相関関係を取得するための回帰分析手法（例えば、１次関数又は２次関数を用いた回帰分析、Ｆｕｚｚｙ回帰分析。第２の実施形態参照）も、測定対象又は２つ以上の色見本の色域に応じて予め決定しておいても良い。つまり、特定の試験紙といった測定対象や、使用される２つ以上の色見本に各種処理が適合するように予め設定されたプログラムを用意しておくことができる。この場合、図２６のステップＳ５０は省略され、例えば、分析対象や測定対象に応じて予め決定された２つ以上の見本色及び測定対象を撮像することにより、色見本実測ＲＧＢ値及び測定対象実測ＲＧＢ値を取得し（ステップＳ５１）、上記２つ以上の色見本の色見本Ｌ*ａ*ｂ*基準値を色見本基準値記憶部１５２から読み出し（ステップＳ５２）、その後、色見本実測ＲＧＢ値及び測定対象実測ＲＧＢ値を色見本実測Ｌ*ａ*ｂ*値及び測定対象実測Ｌ*ａ*ｂ*値にそれぞれ変換した上で、色見本実測Ｌ*ａ*ｂ*値と色見本Ｌ*ａ*ｂ*基準値との相関関係を取得し（ステップＳ５３）、取得した相関関係を用いて測定対象推定Ｌ*ａ*ｂ*値を取得し（ステップＳ５４）、必要に応じて測定対象推定Ｌ*ａ*ｂ*値をＲＧＢ値又はＨＬＳ値に変換した上で測定対象推定値を記憶する（ステップＳ５５）という一連の処理が実行される。
【0203】
本変形例によれば、測色による分析対象や測定対象に応じて予め決定された２つ以上の色見本を用いることにより、色見本実測値と色見本基準値との間の相関性を高くすることができる。従って、そのような両者の相関関係を用いて測定対象実測値を補正することにより、測定対象の色を高精度で推定することが可能となる。
【0204】
また、本変形例によれば、測定対象又は２つ以上の色見本の色域に応じて、相関関係を取得する色空間や、相関関係の取得に用いる回帰分析手法を、予め適切に決定しておくことができる。そのため、測色による分析対象や測定対象に応じて予め決定された２つ以上の色見本と共に測定対象を撮像し、予め決定された色空間において、予め決定された手法を用いて回帰分析を行うことにより、色見本実測値と色見本基準値の相関関係を精度良く取得することができる。従って、このような相関関係を用いて測定対象実測値を補正することにより、測定対象の色を高精度で推定することが可能となる。
【0205】
このような測色方法を用いることにより、血液検査、水質検査、土壌検査等が行われる現場において、試験紙や試薬を含む溶液等の色を精度良く測定することができ、分析結果をその場で得ることも可能となる。また、試験紙等の所定の位置における色の変化を精度良く検出することもできる。例えば、抗原抗体反応を利用した検査の一種であるイムノクロマト法のように、テストライン及びコントロールラインにおける色の変化を検出する検査法においても、これらのラインにおける色を精度良く測定することができるので、当該検査の判定を正確且つ安定的に行うことが可能となる。
【0206】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態に係る測色方法は、上記第３の実施形態に係る測色方法（図２６参照）において、色域に応じた色見本を選択する処理（ステップＳ５０）を測色システム１０が実行するというものである。なお、本実施形態に係る測色方法を実行する測色システムの概略構成は、上記第１の実施形態と同様であり（図２参照）、演算部１６に含まれる各部が実行する処理の詳細が、上記第１の実施形態と異なる。
本発明の第４の実施形態に係る測色方法は、上記第３の実施形態に係る測色方法（図２６参照）において、色域に応じた色見本を選択する処理（ステップＳ５０）を測色システム１０が実行するというものである。なお、本実施形態に係る測色方法を実行する測色システムの概略構成は、上記第１の実施形態と同様であり（図２参照）、演算部１６に含まれる各部が実行する処理の詳細が、上記第１の実施形態と異なる。
【0207】
図２９は、本実施形態における色域に応じた色見本を選択する処理を示すフローチャートである。また、図３０は、本実施形態における色見本の選択方法において使用される測色用色票を示す模式図である。図３０に示す測色用色票４０は、基材４０ａと、該基材４０ａ上に、色域ごとに分類されて配置された複数の色見本とを含む。図３０において、色見本は、複数の色見本群４１～４９に分類されている。図２に示す色見本基準値記憶部１５２には、これらの色見本群４１～４９に含まれる複数の色見本（図３０においては３６色）の色見本基準値が記憶されている。
【0208】
図３１は、Ｌ*ａ*ｂ*色空間を示す模式図である。図３０に示す複数の色見本は、Ｌ*ａ*ｂ*色空間を分割することにより画定される複数の領域に対応して分類されている。詳細には、Ｌ*ａ*ｂ*色空間を、ａ*成分及びｂ*成分がゼロ近傍である第１の領域と、Ｌ*ａ*ｂ*色空間から第１の領域を除いた領域をＬ*軸、ａ*軸、及びｂ*軸の各々において２分割した第２～第９の領域とに分割することにより、無彩色域、明度が高い青域、明度が低い青域、明度が高い黄色域、明度が低い黄色域、明度が高い緑域、明度が低い緑域、明度が高い赤域、及び、明度が低い赤域が画定される。
【0209】
色域に応じた色見本を選択する際には、まず、ステップＳ５２０において、撮像部１２が、複数の色見本群を含む測色用色票及び測定対象を撮像する。即ち、図３０に示す測色用色票４０を、測定対象と共に撮像する。これにより、測色用色票４０及び測定対象が写った画像の画像データが演算部１６に入力される。
【0210】
続くステップＳ５２１において、演算部１６は、画像内における測色用色票内の色見本及び測定対象の領域を認識する。詳細には、実測値取得部１６４が、ステップＳ５２０において入力された画像データに基づいて、画像に写った各色見本群４１～４９に含まれる複数の色見本の画像領域及び測定対象の画像領域を認識する。これらの画像領域の認識方法は、図３のステップＳ２１と同様である。
【0211】
続くステップＳ５２２において、演算部１６は、画像から認識された領域の画素値から、色見本実測ＲＧＢ値及び測定対象実測ＲＧＢ値を取得する。色見本実測ＲＧＢ値については、各色見本群４１～４９に含まれる複数の色見本の各々について取得される。
【0212】
続くステップＳ５２３において、演算部１６は、色見本実測ＲＧＢ値及び測定対象実測ＲＧＢ値をそれぞれ、色見本実測Ｌ*ａ*ｂ*値及び測定対象実測Ｌ*ａ*ｂ*値に変換する。
【0213】
続くステップＳ５２４において、演算部１６（色域選択部１６３）は、色見本実測Ｌ*ａ*ｂ*値と測定対象実測Ｌ*ａ*ｂ*値との色差ΔＥ（式（１６）参照）を算出する。
【0214】
続くステップＳ５２５において、色域選択部１６３は、色差ΔＥが最も小さい色見本が属する色見本群に含まれる色見本を選択する。例えば、色見本群４１～４９に含まれる３６個の色見本のうち、色見本群４３に含まれる色見本４３ａの色差ΔＥが最も小さい場合、色見本群４３に含まれる４つの色見本４３ａ～４３ｄが選択される。
【0215】
続くステップＳ５２６において、演算部１６は、選択された色見本の色見本基準Ｌ*ａ*ｂ*値を取得する。例えば、４つの色見本４３ａ～４３ｄが選択された場合、演算部１６は、これらの色見本４３ａ～４３ｄの色見本基準値を色見本基準値記憶部１５２から読み出す。
その後、処理はメインルーチンに戻る。
その後、処理はメインルーチンに戻る。
【0216】
続くステップＳ５１においては、ステップＳ５０において生成された画像データに基づいて、選択された色見本及び測定対象の実測値が取得される。詳細には、ステップＳ５２２において取得された色見本実測ＲＧＢ値及び測定対象実測ＲＧＢ値、或いは、ステップＳ５２３において変換された色見本実測Ｌ*ａ*ｂ*値及び測定対象実測Ｌ*ａ*ｂ*値がそのまま用いられる。
【0217】
以上説明したように、本発明の第４の実施形態によれば、複数の色見本のうちから、測定対象の色域に応じた色見本を適切に、且つ自動で選択することができる。従って、測定対象の色に、よりフィットした相関関係を簡単に取得することができ、そのような相関関係を用いることにより、測定対象の色の推定精度を向上させることができると共に、安定した精度で測定対象の色を推定することが可能となる。
【0218】
（変形例４－１）
上記第４の実施形態において、色見本の実測値と基準値との相関関係を取得し、測定対象実測値を補正する演算（図２６のステップＳ５３、Ｓ５４参照）を行う色空間を、選択された色見本（色見本群）に応じて決定しても良い。この場合、色見本群ごとに（即ち、図３１に示すＬ*ａ*ｂ*色空間を分割した領域に対応する色域ごとに）、上記演算を行う色空間を予め設定しておくと良い。具体例として、図３０に示す測色用色票４０のうち、無彩色域の色見本群４１、明度が低い青域の色見本群４３、明度が低い黄色域の色見本群４５、明度が低い緑域の色見本群４７、又は、明度が低い赤域の色見本群４９が選択された場合には、ＲＧＢ色空間が決定されるように設定しても良い。また、明度が高い青域の色見本群４２、明度が高い黄色域の色見本群４４、明度が高い緑域の色見本群４６、又は、明度が高い赤域の色見本群４８が選択された場合には、Ｌ*ａ*ｂ*色空間が決定されるように設定しても良い。
上記第４の実施形態において、色見本の実測値と基準値との相関関係を取得し、測定対象実測値を補正する演算（図２６のステップＳ５３、Ｓ５４参照）を行う色空間を、選択された色見本（色見本群）に応じて決定しても良い。この場合、色見本群ごとに（即ち、図３１に示すＬ*ａ*ｂ*色空間を分割した領域に対応する色域ごとに）、上記演算を行う色空間を予め設定しておくと良い。具体例として、図３０に示す測色用色票４０のうち、無彩色域の色見本群４１、明度が低い青域の色見本群４３、明度が低い黄色域の色見本群４５、明度が低い緑域の色見本群４７、又は、明度が低い赤域の色見本群４９が選択された場合には、ＲＧＢ色空間が決定されるように設定しても良い。また、明度が高い青域の色見本群４２、明度が高い黄色域の色見本群４４、明度が高い緑域の色見本群４６、又は、明度が高い赤域の色見本群４８が選択された場合には、Ｌ*ａ*ｂ*色空間が決定されるように設定しても良い。
【0219】
このように、測定対象の色域に応じて色見本を選択すると共に、選択された色見本に応じて演算を行う色空間を決定することにより、測定対象の色をさらに精度良く且つ安定的に推定することが可能となる。
【0220】
（変形例４－２）
上記第４の実施形態において、色見本の実測値と基準値との相関関係を取得する際に（図２６のステップＳ５３参照）、ステップＳ５２５において選択された色見本（色見本群）に応じて、相関関係を求める回帰分析手法を選択しても良い。例えば、図３０に示す測色用色票４０のうち、明度が高い赤域の色見本群４８又は明度が低い赤域の色見本群４９が選択された場合には２次関数を用いた回帰分析が選択され、それ以外の場合には１次関数を用いた回帰分析が選択されるようにしても良い。
上記第４の実施形態において、色見本の実測値と基準値との相関関係を取得する際に（図２６のステップＳ５３参照）、ステップＳ５２５において選択された色見本（色見本群）に応じて、相関関係を求める回帰分析手法を選択しても良い。例えば、図３０に示す測色用色票４０のうち、明度が高い赤域の色見本群４８又は明度が低い赤域の色見本群４９が選択された場合には２次関数を用いた回帰分析が選択され、それ以外の場合には１次関数を用いた回帰分析が選択されるようにしても良い。
【0221】
このように、測定対象の色域に応じて色見本を選択すると共に、選択された色見本に応じて相関関係を求める回帰分析手法を選択することにより、演算コストの抑制と、推定精度低下の防止とを両立することも可能となる。
【0222】
（変形例４－３）
１つの測定対象の面積が広い場合には、測定対象の領域を複数の区画に分割し、区画ごとに色域を判定しても良い。なお、変形例４－１のように、区画の色域に応じて演算を行う色空間を決定する場合には、測定対象推定値を算出した後で、該測定対象推定値を、全区画で共通の色空間における値に変換すれば良い。
１つの測定対象の面積が広い場合には、測定対象の領域を複数の区画に分割し、区画ごとに色域を判定しても良い。なお、変形例４－１のように、区画の色域に応じて演算を行う色空間を決定する場合には、測定対象推定値を算出した後で、該測定対象推定値を、全区画で共通の色空間における値に変換すれば良い。
【符号の説明】
【0223】
１…測定対象、２…画像、２ａ，２ｂ，２ｃ…画像領域、１０…測色システム、１１…通信インタフェース、１２…撮像部、１３…操作入力部、１４…表示部、１４ａ…画面、１４ｂ…マーク、１５…記憶部、１６…演算部、２０…測色用色票、２１ａ，２１ｂ，…，３０ａ～３０ｉ，３３ａ～３３ｉ，３４ａ～３４ｉ…色見本、３０，３３，３４，４１～４９…色見本群、３１，３５，４０…測色用色票、４０ａ…基材、４３ａ～４３ｄ…色見本、１５１…プログラム記憶部、１５２…色見本基準値記憶部、１５３…画像データ記憶部、１５４…実測値記憶部、１５５…相関関数記憶部、１５６…推定値記憶部、１６１…画像データ取得部、１６２…表示制御部、１６３…色域選択部、１６４…実測値取得部、１６５…基準値取得部、１６６…相関関係取得部、１６７…補正部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図12A】
【図12B】
【図12C】
【図13A】
【図13B】
【図13C】
【図14A】
【図14B】
【図14C】
【図15A】
【図15B】
【図15C】
【図16A】
【図16B】
【図16C】
【図17】
【図18A】
【図18B】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23A】
【図23B】
【図23C】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
