视错觉分析装置及方法、参考视错觉的图像生成装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及视错觉的分析装置、参考视错觉的图像生成装置、以及觉的分析方法、 参考视错觉的图像生成方法。
【背景技术】
[0002] 以往，发现了引起颜色的对比视错觉的图形等（参照非专利文献1)。19世纪，担 任法国皇家戈布兰织物制作所的染色研宄部门监督一职的化学家谢弗勒尔（Chevreul)发 现，即使按照被委托的那样进行配色来制作戈布兰织物也会看起来不同。若观看谢弗勒尔 视错觉等的视错觉图形，则发生与实际不同地感知到颜色、辉度等，或者能看见实际上不存 在的颜色、辉度的视错觉现象。
[0003] 此外，在非专利文献2所记载的方法中，公开了利用最大重复双正交小波滤波器 组作为人的初始视觉信息处理的数理模型，来对原图像进行非线性处理。此外，作为人的视 觉皮层的单纯细胞的数理模型，开发了风车小波框架（参照非专利文献4)、单纯风车小框 架（参照非专利文献3)、被称作风车小框架的方向选择性小波框架，并利用于图像解析等。 此外，报告了在人的视觉中，在大脑皮层中存在颜色?辉度细胞这样的脑神经科学实验结果 (参照非专利文献5)。
[0004] 在先技术文献
[0005] 非专利文献
[0006] 非专利文献1 :新井仁之著"视错觉图版集"三秀舍2007年
[0007]非专利文献 2 :Hitoshi Arai，"A Nonlinear Model of Visual Information Processing Based on Discrete Maximal Overlap Wavelets''，Interdisciplinary Information Sciences，Vol. 11，No. 2, pp.177 ~190(2005) ?
[0008]非专利文献 3 :Hitoshi Arai and Shinobu Arai，2D tight framelets with orientation selectivity suggested by vision science，JSIAM Letters Vol. Lpp. 9 ~ 12(2009).
[0009]非专利文献 4 :Hitoshi Arai and Shinobu Arai，Finite discrete， shift-invariant, directional filterbanks for visual information processing， I construction, Interdisciplinary Information Sciences，Vol. 13，No. 2，pp.255 ~ 273(2007).
[0010]非专利文献 5 :E. N. Johnson，M. J. Hawken and R. Shapley，The spatial transformation of color in the primary visual cortex of the macaque monkey, Nature Neuroscience，Vol. 4, No. 4, pp. 409 ~416 (2001) ?
【发明内容】
[0011] 发明要解决的课题
[0012] 但是，以往，图像实际上看起来如何，是基于此人的主观判断，具有无法定量化的 问题点。特别是，有如下问题点：与汽车等有关的工业设计师、与建筑物等有关的室内装饰 设计师等实施配色者，即使发现了顾客并不能看到本人想要的效果，以往也只能以手艺人 的方式依赖经验上学到的技能来调整配色。
[0013] 本发明鉴于上述问题点而作，目的在于提供一种能够针对任意图像对可能发生的 视错觉量进行定量化或者生成参考视错觉量的图像的视错觉的分析装置、参考视错觉的图 像生成装置、视错觉的分析方法、参考视错觉的图像生成方法以及程序。
[0014] 解决课题的手段
[0015] 为了达成这种目的，本申请发明者专心研宄的结果，通过如下这样考虑而完成了 本发明。即，人的视觉原本进行着能够经常看见想看的部分的信息处理。人虽然会感知各种 各样的视错觉，但可以认为这是视觉信息处理的结果。在此，若数理模型接近人的视觉信息 处理，则安装了数理模型的计算机也应该算出视错觉。因此，本申请发明者发现，通过采用 对明暗的视错觉、颜色的对比视错觉实现了模拟的数理模型，从而对原图像实施接近人的 视觉的信息处理，作成在人的脑内被感知的图像，通过将其与原图像进行对比能够数值化， 从而完成了本申请发明。此外，根据同样的原理，还能够获得预先参考了在人的视觉信息处 理中被附加的视错觉量，使得在人的脑内被感知为如原图像那样的图像（参考视错觉的图 像）。
[0016] 即，本发明的视错觉的分析装置，至少具备存储部和控制部，上述视错觉的分析装 置的特征在于，上述存储部具备：滤波器存储单元，其存储无方向性的近似滤波器、以及作 为具有各方向性的多个细节滤波器的集合的方向选择性小波框架或方向选择性滤波器组； 和图像数据存储单元，其存储图像数据，上述控制部具备：分解单元，其针对上述图像数据 的颜色分量，进行基于上述方向选择性小波框架或上述方向选择性滤波器组的多分辨率分 解，取得子带信号；重构单元，其通过将由上述分解单元取得的上述子带信号相加来对图像 进行重构，取得重构图像数据；和视错觉量数值化单元，其通过算出上述图像数据与上述重 构图像数据之间的、上述颜色分量的比或差来对视错觉量进行数值化，上述分解单元还具 备：系数处理单兀，其在上述多分辨率分解中的分解相与合成相之间，对从上述分解相输出 的分解详细系数，按照该分解详细系数的能量越大则越将小的值抑制得更小、该分解详细 系数的能量越小则越对小的值进行增强的方式进行系数处理。
[0017] 此外，本发明在上述记载的视错觉的分析装置中，其特征在于，上述系数处理单元 根据上述分解详细系数的符号的差异来进行个别的处理。
[0018] 此外，本发明在上述记载的视错觉的分析装置中，其特征在于，上述颜色分量是 CIELAB颜色空间中的L*、a*、以及b*的任意一者。
[0019] 此外，本发明在上述记载的视错觉的分析装置中，其特征在于，上述视错觉量数值 化单元，利用1/的值、的值、以及1/的值的、上述图像数据与上述重构图像数据之间的 差的平方和的平方根即色差，作为上述视错觉量而计算。
[0020] 此外，本发明在上述记载的视错觉的分析装置中，其特征在于，上述系数处理单 元，针对上述图像数据的，以及/或者1/的颜色分量，进行按照根据，以及/或者1/的 上述分解详细系数和1/中的上述分解详细系数而规定的能量越大则越将小的值抑制得更 小、上述能量越小则越对小的值进行增强的方式进行了校正的上述系数处理。
[0021] 此外，本发明在上述记载的视错觉的分析装置中，其特征在于，上述系数处理单 元，利用在上述分解详细系数的能量大的情况下呈S字曲线、在能量小的情况下呈N字曲线 地自动进行连续的变化的函数，进行上述系数处理。
[0022] 此外，本发明在上述记载的视错觉的分析装置中，其特征在于，上述系数处理单 元，在上述分解相与上述合成相之间，对上述分解详细系数进行标准化，将标准化后的上述 分解详细系数即标准化分解详细系数的范数作为上述能量，针对该标准化分解详细系数进 行上述系数处理，并针对系数处理后的上述标准化分解详细系数进行上述标准化的逆运 算。
[0023] 此外，本发明在上述记载的视错觉的分析装置中，其特征在于，上述分解单元，利 用上述方向性由水平方向、垂直方向、对角方向构成的双正交小波滤波器组或上述方向性 为多方向的风车小框架，进行上述多分辨率分解。
[0024] 此外，本发明在上述记载的视错觉的分析装置中，其特征在于，上述分解单元，在 上述多分辨率分解中，也可以采用根据等级来改变风车小框架的阶数等的其他滤波器组。
[0025] 此外，本发明在上述记载的视错觉的分析装置中，其特征在于，上述分解单元所进 行的上述多分辨率分解，是最大重复多分辨率分解、最大稀疏多分辨率分解、或者部分稀疏 部分重复多分辨率分解。
[0026] 此外，本发明在上述记载的视错觉的分析装置中，其特征在于，上述控制部还具 备：图像编辑单元，其针对上述图像数据进行编辑，并控制使得通过上述分解单元对编辑后 的上述图像数据进行上述多分辨率分解，上述视错觉量数值化单元，将根据编辑后的上述 图像数据而取得的上述重构图像数据与未编辑的上述图像数据之间的比或差作为上述视 错觉量而算出，上述图像编辑单元反复进行编辑以使得上述视错觉量变小。
[0027] 此外，本发明在上述记载的视错觉的分析装置中，其特征在于，上述控制部还具 备：图像编辑单元，其对上述图像数据进行编辑，并控制使得通过上述分解单元对编辑后的 上述图像数据进行上述多分辨率分解，上述视错觉量数值化单元，将编辑后的上述图像数 据与根据该编辑后的上述图像数据而取得的上述重构图像数据之间的比或差作为上述视 错觉量而算出，上述图像编辑单元，反复进行编辑以使得上述视错觉量成为给定的数值。
[0028] 此外，本发明涉及一种参考视错觉的图像生成装置，本发明的参考视错觉的图像 生成装置，至少具备存储部和控制部，上述参考视错觉的图像生成装置的特征在于，上述存 储部具备：滤波器存储单元，其存储无方向性的近似滤波器、以及具有各方向性的多个细节 滤波器的集合即方向选择性小波框架或方向选择性滤波器组；和图像数据存储单元，其存 储图像数据，上述控制部具备：分解单元，其对上述图像数据，进行基于上述方向选择性小 波框架或上述方向选择性滤波器组的多分辨率分解，取得子带信号；和重构单元，其通过将 由上述分解单元取得的上述子带信号相加来对图像进行重构，取得重构图像数据，上述分 解单元还具备：系数处理单元，其在上述多分辨率分解中的分解相与合成相之间，对从上述 分解相输出的分解详细系数，按照该分解详细系数的能量越大则越对小的值进行增强、该 分解详细系数的能量越小则越将小的值抑制得更小的方式进行系数处理。
[0029] 此外，本发明的参考视错觉的图像生成装置，在上述记载的参考视错觉的图像生 成装置中，其特征在于，上述系数处理单元，根据上述分解详细系数的符号的差异来进行个 别的处理。
[0030] 此外，本发明的参考视错觉的图像生成装置，在上述记载的参考视错觉的图像生 成装置中，其特征在于，上述图像数据的颜色分量是CIELAB颜色空间中的1/、a'以及1/ 的任意一者。
[0031] 此外，本发明的参考视错觉的图像生成装置，在上述记载的参考视错觉的图像生 成装置中，其特征在于，上述系数处理单元，针对上述图像数据的，以及/或者1/的颜色 分量，进行按照根据，以及/或者1/的上述分解详细系数和1/中的上述分解详细系数而 规定的能量越大则越对小的值进行增强、上述能量越小则越将小的值抑制得更小的方式进 行了校正的上述系数处理。
[0032] 此外，本发明的参考视错觉的图像生成装置，在上述记载的参考视错觉的图像生 成装置中，其特征在于，上述系数处理单元，利用在上述分解详细系数的能量大的情况下呈 N字曲线、在能量小的情况下呈S字曲线地自动进行连续变化的函数，进行上述系数处理。
[0033] 此外，本发明的参考视错觉的图像生成装置，在上述记载的参考视错觉的图像生 成装置中，其特征在于，上述系数处理单元，在上述分解相与上述合成相之间，对上述分解 详细系数进行标准化，将标准化后的上述分解详细系数即标准化分解详细系数的范数作为 上述能量，对该标准化分解详细系数进行上述系数处理，并对系数处理后的上述标准化分 解详细系数进行上述标准化的逆运算。
[0034] 此外，本发明的参考视错觉的图像生成装置，在上述记载的参考视错觉的图像生 成装置中，其特征在于，上述分解单元，利用上述方向性由水平方向、垂直方向、对角方向构 成的双正交小波滤波器组或上述方向性为多方向的风车小框架，进行上述多分辨率分解。 [0035] 此外，本发明的参考视错觉的图像生成装置，在上述记载的参考视错觉的图像生 成装置中，其特征在于，上述分解单元，在上述多分辨率分解中，也可以采用根据等级来改 变风车小框架的阶数等的不同的滤波器组