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公開番号2024067697
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-17
出願番号2022177964
出願日2022-11-07
発明の名称フルカラー計算機合成ホログラム再生装置、方法及びプログラム
出願人KDDI株式会社,学校法人関西大学
代理人個人,個人
主分類G03H 1/26 20060101AFI20240510BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】CGH再生像のカラーバランスを意図したカラーバランスに調節できるフルカラー計算機合成ホログラム再生装置、方法及びプログラムを提供する
【解決手段】フルカラー計算機合成ホログラム再生装置1はカラーバランス比較部10及び再生光照明部20を主要な構成としている。カラーバランス比較部10は、レンダリング部101及び調節用乗数算出部102を具備し、CGH再生像の元となる3Dモデル及び当該再生像の色を実質的に模擬できる参照画像を入力として、前記レンダリング画像及び参照画像の各カラーバランスに基づいて調節用乗数(A_R,A_G,A_B)を算出する。再生光照明部20は、光源のRGB強度比を前記調節用乗数(A_R,A_G,A_B)を用いて調節し、RGB強度比が調節された再生光を用いてCGHを照明することでホログラムをカラー再生する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
3DモデルのCGH(Computer-Generated Hologram）をフルカラーで再生するフルカラー計算機合成ホログラム再生装置において、
3Dモデルのレンダリング画像の色とCGHの再生像を模した参照画像の色とを比較して再生像のカラーバランスを調整するための調節用乗数を算出する手段と、
再生光の少なくともRGBの強度比を前記調節用乗数に基づいて調節する手段とを具備したことを特徴とするフルカラー計算機合成ホログラム再生装置。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記CGHのデータを用いて再生像のシミュレーション画像を生成する手段を具備し、
前記調節用乗数を算出する手段は、前記シミュレーション画像を参照画像として調節用乗数を算出することを特徴とする請求項１に記載のフルカラー計算機合成ホログラム再生装置。
【請求項３】
少なくともRGBの強度比が前記調節用乗数に基づいて調節された再生光による再生像を撮影する手段と、
前記少なくともRGBの強度比の調節終了を判定する手段とを具備し、
前記調節用乗数を算出する手段は、前記再生像の撮影画像を参照画像として調節用乗数を算出し、
前記調節終了を判定する手段は、前記レンダリング画像の色と前記撮影画像の色との間に所定の終了条件が成立しているか否かを判定し、
前記所定の終了条件が成立するまで、前記再生像の撮影、撮影画像による調節用乗数の算出及び少なくともRGBの強度比の調節を繰り返すことを特徴とする請求項１に記載のフルカラー計算機合成ホログラム再生装置。
【請求項４】
前記CGHのデータを用いて再生像のシミュレーション画像を生成する手段を更に具備し、
前記調節用乗数を算出する手段は、
初めに、前記シミュレーション画像を前記参照画像として調節用乗数の初期値を算出し、
次いで、少なくともRGBの強度比が前記初期値に基づいて調節された再生光による再生像の撮影画像を前記参照画像として調節用乗数を算出し、
前記所定の終了条件が成立するまで、前記再生像の撮影、撮影画像による調節用乗数の算出及び少なくともRGBの強度比の調節を繰り返すことを特徴とする請求項３に記載のフルカラー計算機合成ホログラム再生装置。
【請求項５】
前記再生像を撮影する手段がイメージセンサを備えたカメラであり、
前記イメージセンサの波長感度特性と等色関数との関係に基づいて調節用乗数を補正する手段を具備したことを特徴とする請求項３に記載のフルカラー計算機合成ホログラム再生装置。
【請求項６】
前記再生像を撮影する手段がイメージセンサを備えたカメラであり、
前記イメージセンサの波長感度特性と等色関数との関係に基づいて調節用乗数を補正する手段を具備したことを特徴とする請求項４に記載のフルカラー計算機合成ホログラム再生装置。
【請求項７】
前記CHGが、少なくともR，G及びBの各色に対応した干渉縞領域を空間多重化して構成され、
各干渉縞領域の表面に対応色のカラーフィルタが配置され、
前記再生光として、各干渉縞領域に対応した画像領域が前記調節用乗数に応じた濃度でグレースケース化された構造化照明画像をカラーフィルタ越しに照明することを特徴とする請求項１に記載のフルカラー計算機合成ホログラム再生装置。
【請求項８】
前記調節用乗数を算出する手段は、前記レンダリング画像のカラーヒストグラムの代表値と前記参照画像のカラーヒストグラムの代表値との比率に基づいて調節用乗数を算出することを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のフルカラー計算機合成ホログラム再生装置。
【請求項９】
前記代表値が、平均値、最大値、最小値及び最頻値のいずれかであることを特徴とする請求項８に記載のフルカラー計算機合成ホログラム再生装置。
【請求項１０】
前記調節用乗数を算出する手段は、再生像の同一視点でのレンダリング画像の色と参照画像の色とを比較して調節用乗数を算出することを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のフルカラー計算機合成ホログラム再生装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、計算機合成ホログラム(Computer-Generated Hologram : CGH)のフルカラー再生像のカラーバランスを調節する装置、方法及びプログラムに関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
CGHは光の回折を利用してCGHの再生像（以下、CGH再生像又は単に再生像と表現する場合もある）を再生するため、波長ごとに計算される干渉縞が異なる。そのため、CGHのカラー化ではRGBの干渉縞を別々に計算し、それぞれの再生像を重畳する必要がある。
【０００３】
特許文献１には、RGBなどの複数のカラーチャネルに対応する各波長を用いて計算した干渉縞を空間分割多重して単板の干渉縞に統合し、その表面に各干渉縞領域に対応した色のカラーフィルタを張り合わせて白色光を照明し、各色の再生像を合成することでカラー再生する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開2017-219824号公報
【非特許文献】
【０００５】
木下健治，"フレネルＣＧＨのカラー画像シミュレーション，ITE technical report 29 (48), 9-12, 2005-09
小林達也，加藤晴久，米山暁夫，"三次元物体の姿勢検出における2D-3Dマッチングの高精度化の検討"，2012年映像情報メディア学会年次大会
山内泰樹，"個人の視覚感度の測定"，日本光学会，光学，34(6) 311-313，2005年06月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１では、各色の強度比を考慮することなく別々に計算した複数色分の干渉縞を空間分割している。したがって、RGBのカラーバランスを干渉縞の計算過程や制作過程で保つことができない。
【０００７】
そのため、例えばRGBの強度比が(R,G,B)=(8：1：1)というように特定の色の強度が強いなど、各色の強度比が均衡していない色のモデルを入力すると、再生像のカラーバランスが意図したカラーバランスから崩れて品質が損なわれるという技術課題があった。
【０００８】
本発明の目的は、上記の技術課題を解決し、CGH再生像のカラーバランスを意図した本来のカラーバランスに調節できるフルカラー計算機合成ホログラム再生装置、方法及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明は、3DモデルのCGHをフルカラーで再生するフルカラー計算機合成ホログラム再生装置において、以下の構成を具備した点に特徴がある。
【００１０】
(1) 3Dモデルのレンダリング画像の色とCGH再生像を模した参照画像の色との比較結果に基づいて再生像のカラーバランスを調整するための調節用乗数を算出する手段と、再生光の少なくともRGBの強度比を調節用乗数に基づいて調節する手段とを具備した。
（【００１１】以降は省略されています）

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