混同色線上の位置を画素のブリンク情報にマップした色覚異常者用画像処理
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開始行:
[[太田研 公開用Wiki]]
* 混同色線上の位置を画素のブリンク情報にマッチした色覚異...
#contents
* 研究背景 [#k41e4bb4]
人間は網膜内の3種類の錐体細胞によって色を感知しているが...
通常とは色が異なって見えてしまう.これを色覚異常という.
そのような色覚異常者にとっては,正常な色覚ならば識別ので...
日常生活の中にも支障をきたす場面があり,色覚異常者を困惑さ...
このような不便を解消するために,色覚異常者の色覚を画像処...
* 研究目的 [#aeb98198]
本研究では色覚異常者の色の見え方を補助するために,識別困...
目的である.また,混同色線上の位置に応じて,点滅の強度や周期...
できるのではないかと考え,実験を行った.
** 具体例 [#e97e3ff9]
今回の実験では色覚異常者が日常生活の中で困る事の代表例...
また,今回は1型2色覚の色覚異常を対象としている.
図1は色覚正常と色覚異常(1型2色覚)の色の見え方の違いを比...
緑の未熟なトマトが混同色になってしまい,色覚異常者にとって...
また,焼肉の場合も生肉の色と焼けた肉の色が混同色になってし...
#ref(tomatoyakiniku.jpg,center,100%)
CENTER:図1：色覚正常と色覚異常(1型2色覚)の色の見え方の違い
* 提案手法 [#z880dbf3]
** xy色度図 [#s15bdd5a]
今回の手法では主にxy色度図を用いた.xy色度図とはXYZ表色...
(x,y)を使って,xy座標空間ですべての色を表したものである.
CENTER:x = X / (X + Y + Z)
CENTER:y = Y / (X + Y + Z)
図2にxy色度図を示す.
#ref(xy.png,center,20%)
CENTER:図2：xy色度図
このxy色度図は明るさを除いた色の性質である,色度を表して...
できない.
CENTER:y = 1.415919x - 0.082680
xy色度図上での直線Pを図3に示す.
#ref(xyP.jpg,center,80%)
CENTER:図3：xy色度図上での直線P
また図4において,混同色中心C(0.746495,0.253505)から放射...
1型2色覚の色覚異常者にとって,この混同色線上の色は全て,直...
#ref(xyPCon.jpg,center,80%)
CENTER:図4：混同色中心と混同色線
** トマトと焼肉の色変化 [#s332ac11]
トマトの場合は赤いトマトの色と緑のトマトの色,焼肉の場合...
色を調べ,平均的に妥当だと思われる色をxy色度図にプロットし...
図5のようになると考えられる.
#ref(tomatoyakinikuxy.jpg,center,80%)
CENTER:図5：xy色度図上でのトマトと焼肉の色変化
焼肉の色の変化は生肉の赤色(A1 = (0.466,0.329))から焼け...
(0.377,0.368))への変化,トマトの色の変化は未熟なトマトの緑...
から完熟トマトの赤色(A2 = 0.573,0.359)へ変化になる.また,...
でのトマトと焼肉の色変化は,多少の誤差はあるものの,混同色...
みなすことができるので,色覚異常者には,赤いトマトと緑のト...
肉が混同色に見えてしまったのである.
** 混同色線上の位置情報 [#o136c187]
点滅の強度や周期の度合いを決定する際に必要になる,混同色...
値は0～1の範囲とする.焼肉の場合は生の色で0,焼けた色で1.ト...
uが1以上の場合は1として扱い,0以下の場合は0として扱う.また...
乗るわけではないので,位置情報uは次のように求めている(トマ...
図6に示すように,入力画像の画素の色をIとし,原点A2からIまで...
この2つのベクトルから,A2を原点とし,B2で1となるような位置...
CENTER:p = I - A2
CENTER:q = B2 - A2
CENTER:u = (p,q) / (|q| * |q|)
CENTER:※(p,q)はpとqの内積を表している.
#ref(u.jpg,center,80%)
CENTER:図6：混同色線上の位置情報
** 点滅方法 [#h0cc1206]
トマトや焼肉の点滅方法としては,焼肉の場合は生のときに食...
点滅の度合いを大きくし,焼けていくにしたがって,点滅の度合...
トマトの場合は未熟な緑のときは点滅させずに,収穫時に目立つ...
以上のような点滅の表現のために,位置情報uに応じた点滅の...
画素値(R,G,B)のバランスを保ったまま,強度sに応じたsin関数...
これによって,位置情報に応じて,点滅の強さに変化を付けるこ...
また,点滅周期の変化も同様に,強度sに応じて,点滅周期の角周...
* 実験と結果 [#u7359bd8]
** 実験方法 [#bc743290]
実験では2種類の点滅手法を試した.1つ目の手法(1)は点滅の...
この方法ではトマトの場合は赤く熟れるにしたがって,点滅の強...
2つ目の手法(2)は点滅の強度と周期の両方を位置情報uに応じて...
この方法では,手法(1)の点滅強度の変化に加え,トマトの場合は...
点滅手法(1)と(2)の点滅強度と周期のグラフを図7,図8に示す.
#ref((1).jpg,center,100%)
CENTER:図7：手法(1)での点滅強度(左)と周期(右)のグラフ
#ref((2).jpg,center,100%)
CENTER:図8：手法(2)での点滅強度(左)と周期(右)のグラフ
ここで手法(2)のときに点滅強度と周期を階段状の関数にして...
** 実験結果 [#hcd9a423]
図9と図10に焼肉の画像とトマトの画像に手法(1)を適用した...
どちらも上から,(a)元画像,(b)点滅の輝度が最小時,(c)点滅の...
ある.
点滅処理の効果は色覚異常を模擬することのできるメガネと,...
#ref(resultbeef.jpg,center,100%)
CENTER:図9：焼肉(牛肉)の画像に対する処理結果
#ref(resulttomato.jpg,center,100%)
CENTER:図10：トマトの画像に対する処理結果
手法(1)を適用した結果,焼肉の場合は生の肉が点滅し,焼けた...
また手法(2)を適用した結果は,動画像でないと点滅周期の変...
** まとめ [#ab2946e7]
実験結果をまとめると,今回の実験ではトマトと焼肉について...
また,特に焼肉の画像の場合に例外的にではあるが,点滅させる...
* 考察と今後の課題 [#z40da456]
** 考察 [#oefbb2a6]
今回の実験結果では,トマトや焼き肉の色の変化の様子を点滅...
また,焼き肉の場合には生の部分が点滅せず,逆に焼けた部分...
#ref(missblink.jpg,center,80%)
CENTER:図11：生なのに点滅しない部分と焼けているのに点滅す...
** 今後の課題 [#c58e7a4f]
本研究の今後の課題とし考えられるものは以下のとおりであ...
そして,点滅強度や周期の変化によって,混同色線上の色変化...
さらに,現在は焼肉の場合は牛肉のみにしか対応できていない...
類の肉への対応も検討している.また,本手法を用いたスマート...
終了行:
[[太田研 公開用Wiki]]
* 混同色線上の位置を画素のブリンク情報にマッチした色覚異...
#contents
* 研究背景 [#k41e4bb4]
人間は網膜内の3種類の錐体細胞によって色を感知しているが...
通常とは色が異なって見えてしまう.これを色覚異常という.
そのような色覚異常者にとっては,正常な色覚ならば識別ので...
日常生活の中にも支障をきたす場面があり,色覚異常者を困惑さ...
このような不便を解消するために,色覚異常者の色覚を画像処...
* 研究目的 [#aeb98198]
本研究では色覚異常者の色の見え方を補助するために,識別困...
目的である.また,混同色線上の位置に応じて,点滅の強度や周期...
できるのではないかと考え,実験を行った.
** 具体例 [#e97e3ff9]
今回の実験では色覚異常者が日常生活の中で困る事の代表例...
また,今回は1型2色覚の色覚異常を対象としている.
図1は色覚正常と色覚異常(1型2色覚)の色の見え方の違いを比...
緑の未熟なトマトが混同色になってしまい,色覚異常者にとって...
また,焼肉の場合も生肉の色と焼けた肉の色が混同色になってし...
#ref(tomatoyakiniku.jpg,center,100%)
CENTER:図1：色覚正常と色覚異常(1型2色覚)の色の見え方の違い
* 提案手法 [#z880dbf3]
** xy色度図 [#s15bdd5a]
今回の手法では主にxy色度図を用いた.xy色度図とはXYZ表色...
(x,y)を使って,xy座標空間ですべての色を表したものである.
CENTER:x = X / (X + Y + Z)
CENTER:y = Y / (X + Y + Z)
図2にxy色度図を示す.
#ref(xy.png,center,20%)
CENTER:図2：xy色度図
このxy色度図は明るさを除いた色の性質である,色度を表して...
できない.
CENTER:y = 1.415919x - 0.082680
xy色度図上での直線Pを図3に示す.
#ref(xyP.jpg,center,80%)
CENTER:図3：xy色度図上での直線P
また図4において,混同色中心C(0.746495,0.253505)から放射...
1型2色覚の色覚異常者にとって,この混同色線上の色は全て,直...
#ref(xyPCon.jpg,center,80%)
CENTER:図4：混同色中心と混同色線
** トマトと焼肉の色変化 [#s332ac11]
トマトの場合は赤いトマトの色と緑のトマトの色,焼肉の場合...
色を調べ,平均的に妥当だと思われる色をxy色度図にプロットし...
図5のようになると考えられる.
#ref(tomatoyakinikuxy.jpg,center,80%)
CENTER:図5：xy色度図上でのトマトと焼肉の色変化
焼肉の色の変化は生肉の赤色(A1 = (0.466,0.329))から焼け...
(0.377,0.368))への変化,トマトの色の変化は未熟なトマトの緑...
から完熟トマトの赤色(A2 = 0.573,0.359)へ変化になる.また,...
でのトマトと焼肉の色変化は,多少の誤差はあるものの,混同色...
みなすことができるので,色覚異常者には,赤いトマトと緑のト...
肉が混同色に見えてしまったのである.
** 混同色線上の位置情報 [#o136c187]
点滅の強度や周期の度合いを決定する際に必要になる,混同色...
値は0～1の範囲とする.焼肉の場合は生の色で0,焼けた色で1.ト...
uが1以上の場合は1として扱い,0以下の場合は0として扱う.また...
乗るわけではないので,位置情報uは次のように求めている(トマ...
図6に示すように,入力画像の画素の色をIとし,原点A2からIまで...
この2つのベクトルから,A2を原点とし,B2で1となるような位置...
CENTER:p = I - A2
CENTER:q = B2 - A2
CENTER:u = (p,q) / (|q| * |q|)
CENTER:※(p,q)はpとqの内積を表している.
#ref(u.jpg,center,80%)
CENTER:図6：混同色線上の位置情報
** 点滅方法 [#h0cc1206]
トマトや焼肉の点滅方法としては,焼肉の場合は生のときに食...
点滅の度合いを大きくし,焼けていくにしたがって,点滅の度合...
トマトの場合は未熟な緑のときは点滅させずに,収穫時に目立つ...
以上のような点滅の表現のために,位置情報uに応じた点滅の...
画素値(R,G,B)のバランスを保ったまま,強度sに応じたsin関数...
これによって,位置情報に応じて,点滅の強さに変化を付けるこ...
また,点滅周期の変化も同様に,強度sに応じて,点滅周期の角周...
* 実験と結果 [#u7359bd8]
** 実験方法 [#bc743290]
実験では2種類の点滅手法を試した.1つ目の手法(1)は点滅の...
この方法ではトマトの場合は赤く熟れるにしたがって,点滅の強...
2つ目の手法(2)は点滅の強度と周期の両方を位置情報uに応じて...
この方法では,手法(1)の点滅強度の変化に加え,トマトの場合は...
点滅手法(1)と(2)の点滅強度と周期のグラフを図7,図8に示す.
#ref((1).jpg,center,100%)
CENTER:図7：手法(1)での点滅強度(左)と周期(右)のグラフ
#ref((2).jpg,center,100%)
CENTER:図8：手法(2)での点滅強度(左)と周期(右)のグラフ
ここで手法(2)のときに点滅強度と周期を階段状の関数にして...
** 実験結果 [#hcd9a423]
図9と図10に焼肉の画像とトマトの画像に手法(1)を適用した...
どちらも上から,(a)元画像,(b)点滅の輝度が最小時,(c)点滅の...
ある.
点滅処理の効果は色覚異常を模擬することのできるメガネと,...
#ref(resultbeef.jpg,center,100%)
CENTER:図9：焼肉(牛肉)の画像に対する処理結果
#ref(resulttomato.jpg,center,100%)
CENTER:図10：トマトの画像に対する処理結果
手法(1)を適用した結果,焼肉の場合は生の肉が点滅し,焼けた...
また手法(2)を適用した結果は,動画像でないと点滅周期の変...
** まとめ [#ab2946e7]
実験結果をまとめると,今回の実験ではトマトと焼肉について...
また,特に焼肉の画像の場合に例外的にではあるが,点滅させる...
* 考察と今後の課題 [#z40da456]
** 考察 [#oefbb2a6]
今回の実験結果では,トマトや焼き肉の色の変化の様子を点滅...
また,焼き肉の場合には生の部分が点滅せず,逆に焼けた部分...
#ref(missblink.jpg,center,80%)
CENTER:図11：生なのに点滅しない部分と焼けているのに点滅す...
** 今後の課題 [#c58e7a4f]
本研究の今後の課題とし考えられるものは以下のとおりであ...
そして,点滅強度や周期の変化によって,混同色線上の色変化...
さらに,現在は焼肉の場合は牛肉のみにしか対応できていない...
類の肉への対応も検討している.また,本手法を用いたスマート...
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