JPH05314266A - 限定色表示方法 - Google Patents
限定色表示方法Info
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- JPH05314266A JPH05314266A JP4117448A JP11744892A JPH05314266A JP H05314266 A JPH05314266 A JP H05314266A JP 4117448 A JP4117448 A JP 4117448A JP 11744892 A JP11744892 A JP 11744892A JP H05314266 A JPH05314266 A JP H05314266A
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- JP
- Japan
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- image
- color
- degenerative
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- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 abstract description 2
- 230000003412 degenerative effect Effects 0.000 abstract 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 9
- 238000013139 quantization Methods 0.000 description 5
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000007850 degeneration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Image Generation (AREA)
- Controls And Circuits For Display Device (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来の、画像の濃淡がなだらかに変化する部
分で色彩近似画像に疑似輪郭が発生するという欠点を除
去した限定色表示方法を提供する。 【構成】 表示対象画像の色情報を縮退させた縮退画像
を多値誤差拡散法により生成する手段と、縮退画像から
各色のヒストグラムを作成し、このヒストグラムから限
定色を決定する手段と、前記縮退画像の各画素に前記限
定色を割り付ける手段から構成され、多数色の中から任
意の限定色を抽出して画像を表示する限定色表示方法で
ある。
分で色彩近似画像に疑似輪郭が発生するという欠点を除
去した限定色表示方法を提供する。 【構成】 表示対象画像の色情報を縮退させた縮退画像
を多値誤差拡散法により生成する手段と、縮退画像から
各色のヒストグラムを作成し、このヒストグラムから限
定色を決定する手段と、前記縮退画像の各画素に前記限
定色を割り付ける手段から構成され、多数色の中から任
意の限定色を抽出して画像を表示する限定色表示方法で
ある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、画像処理装置におけ
る限定色表示方法に関するものである。
る限定色表示方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ワークステーション、パーソナル
コンピュータなどにおいて、ＲＧＢ各８ビット、計２24
色（約1600万色）から256色を選択表示するルックアッ
プテーブル方式のディスプレイ装置が広く用いられてい
る。すなわち、図２に示すようにＲ画像２０１、Ｇ画像
２０２、Ｂ画像２０３が各々８ビット長のデータで構成
されているとき、ルックアップテーブル（ＬＵＴと略称
する）２０４を用いることで２8色（２５６色）の表示
をディスプレイ２０５上に行うものである。この種のデ
ィスプレイでも大抵の自然画像はその画像にとって重要
な色（代表色・限定色）を抽出することにより、近似的
にカラー画像表示が可能である。
コンピュータなどにおいて、ＲＧＢ各８ビット、計２24
色（約1600万色）から256色を選択表示するルックアッ
プテーブル方式のディスプレイ装置が広く用いられてい
る。すなわち、図２に示すようにＲ画像２０１、Ｇ画像
２０２、Ｂ画像２０３が各々８ビット長のデータで構成
されているとき、ルックアップテーブル（ＬＵＴと略称
する）２０４を用いることで２8色（２５６色）の表示
をディスプレイ２０５上に行うものである。この種のデ
ィスプレイでも大抵の自然画像はその画像にとって重要
な色（代表色・限定色）を抽出することにより、近似的
にカラー画像表示が可能である。
【０００３】文献（渡辺、「カラー画像を256色で近似
表示するための高速なアルゴリズム」、信学会誌Ｄ、vo
l.J70-D, No.4, pp.720-726, 1987）はこの限定色表示
方法に関するものであり、以下にそのアルゴリズムの概
要を説明する。
表示するための高速なアルゴリズム」、信学会誌Ｄ、vo
l.J70-D, No.4, pp.720-726, 1987）はこの限定色表示
方法に関するものであり、以下にそのアルゴリズムの概
要を説明する。
【０００４】(1) 原画像のＲ，Ｇ，Ｂ下位３ビットを無
視して、上位各５ビットに対して３次元色ヒストグラム
を作成する。
視して、上位各５ビットに対して３次元色ヒストグラム
を作成する。
【０００５】(2) ＲＧＢ色空間全体を均等に64個の立方
体の領域に分割する。
体の領域に分割する。
【０００６】(3) 各領域について分散が最大となる軸を
求め、重みつき分散の多い順に領域を２分割する。すな
わち、６４個の初期分割領域ＳiのＲ，Ｇ，Ｂ軸につい
て分散を計算し、分散が最大となる軸とその分散値σi2
とを求める。領域Ｓiに含まれる画素数の全画素数に対
する相対頻度をｐiとして、重み付き分散値ｐiσi2の降
順にソートしたリストを作成する。このリストで上位３
２位までの領域Ｓj（但し、ｐjσj2≠0）を選び、分散
が最大となる軸に関して、領域Ｓjにおける分散最大な
軸での平均値等により決定されるしきい値Ｔjで領域Ｓj
を２分して、９６個の領域を得る。この処理を６回繰り
返すことにより、色空間全体は２５６個の領域に分割で
きる。最後に、各領域の平均色を代表色としてＬＵＴに
登録する。
求め、重みつき分散の多い順に領域を２分割する。すな
わち、６４個の初期分割領域ＳiのＲ，Ｇ，Ｂ軸につい
て分散を計算し、分散が最大となる軸とその分散値σi2
とを求める。領域Ｓiに含まれる画素数の全画素数に対
する相対頻度をｐiとして、重み付き分散値ｐiσi2の降
順にソートしたリストを作成する。このリストで上位３
２位までの領域Ｓj（但し、ｐjσj2≠0）を選び、分散
が最大となる軸に関して、領域Ｓjにおける分散最大な
軸での平均値等により決定されるしきい値Ｔjで領域Ｓj
を２分して、９６個の領域を得る。この処理を６回繰り
返すことにより、色空間全体は２５６個の領域に分割で
きる。最後に、各領域の平均色を代表色としてＬＵＴに
登録する。
【０００７】(4) 画像の各画素にもとの色が所属する領
域の代表色を割り付け色彩近似画像を得る。
域の代表色を割り付け色彩近似画像を得る。
【０００８】ここで、上記第１段階の色ヒストグラム作
成において、Ｒ，Ｇ，Ｂ下位３ビットを無視して上位５
ビットのみを使用する事に関して、「Ｒ，Ｇ，Ｂの上位
５ビットで３次元色ヒストグラムを作ると２15個の要素
ですみ、演算量が1/8に圧縮されて高速化がはかれる。
もちろん、この圧縮によってＲ，Ｇ，Ｂの各階調も256
レベルから32レベルへと1/8に圧縮されるが、選択可能
な色数が256色という厳しい条件を考慮に入れれば、こ
の程度の色の縮退はほとんど問題にならない」としてい
る。
成において、Ｒ，Ｇ，Ｂ下位３ビットを無視して上位５
ビットのみを使用する事に関して、「Ｒ，Ｇ，Ｂの上位
５ビットで３次元色ヒストグラムを作ると２15個の要素
ですみ、演算量が1/8に圧縮されて高速化がはかれる。
もちろん、この圧縮によってＲ，Ｇ，Ｂの各階調も256
レベルから32レベルへと1/8に圧縮されるが、選択可能
な色数が256色という厳しい条件を考慮に入れれば、こ
の程度の色の縮退はほとんど問題にならない」としてい
る。
【０００９】また、同様の技術として、メディアンカッ
トアルゴリズム法や３次元ＢＤ木法などが提案されてい
るが、いずれの手法もメモリ量、演算量削減のためＲ，
Ｇ，Ｂの上位各５ビットで３次元色ヒストグラムを作成
する方式を採用している。
トアルゴリズム法や３次元ＢＤ木法などが提案されてい
るが、いずれの手法もメモリ量、演算量削減のためＲ，
Ｇ，Ｂの上位各５ビットで３次元色ヒストグラムを作成
する方式を採用している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術によれ
ば、平均２乗誤差最小の意味で準最適解が与えられ、近
似度の高い限定色画像を得る事ができる。しかしなが
ら、下位３ビットを無視することで色の縮退を図ってい
るために、画像の濃淡がなだらかに変化している部位
（特にＣＧ画像で顕著）で色彩近似画像に疑似輪郭が発
生し画質が著しく劣化するという問題点があった。
ば、平均２乗誤差最小の意味で準最適解が与えられ、近
似度の高い限定色画像を得る事ができる。しかしなが
ら、下位３ビットを無視することで色の縮退を図ってい
るために、画像の濃淡がなだらかに変化している部位
（特にＣＧ画像で顕著）で色彩近似画像に疑似輪郭が発
生し画質が著しく劣化するという問題点があった。
【００１１】この発明は、上述の欠点を除去し、色彩近
似画像に疑似輪郭が発生しないような限定色表示法を提
供する事を目的とする。
似画像に疑似輪郭が発生しないような限定色表示法を提
供する事を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の限定色表示方法は、表示対象画像の色情報
量を縮退させた縮退画像を生成する手段と、この縮退画
像から各色のヒストグラムを作成し、このヒストグラム
から限定色を決定する手段と、前記縮退画像の各画素に
前記手段により決定された限定色を割り付ける手段とを
備え、多数色の中から任意の限定色を抽出して画像を表
示する限定色表示方法において、前記縮退画像の生成手
段が、表示対象画像から多値誤差拡散法を用いて情報量
を縮退させた縮退画像を生成する手段であることを特徴
とする。
に、本発明の限定色表示方法は、表示対象画像の色情報
量を縮退させた縮退画像を生成する手段と、この縮退画
像から各色のヒストグラムを作成し、このヒストグラム
から限定色を決定する手段と、前記縮退画像の各画素に
前記手段により決定された限定色を割り付ける手段とを
備え、多数色の中から任意の限定色を抽出して画像を表
示する限定色表示方法において、前記縮退画像の生成手
段が、表示対象画像から多値誤差拡散法を用いて情報量
を縮退させた縮退画像を生成する手段であることを特徴
とする。
【００１３】
【作用】この発明は、限定色表示法において、３次元色
ヒストグラム作成の際の表示対象画像の色情報の縮退方
法として多値誤差拡散法を使用したことにより、縮退時
に発生する誤差を周囲の画素に分散させることができる
ので、疑似輪郭の発生が防止でき、前記課題が解決され
る。
ヒストグラム作成の際の表示対象画像の色情報の縮退方
法として多値誤差拡散法を使用したことにより、縮退時
に発生する誤差を周囲の画素に分散させることができる
ので、疑似輪郭の発生が防止でき、前記課題が解決され
る。
【００１４】
【実施例】本発明による限定色表示方法のアルゴリズム
の１例の概要を以下に述べる。
の１例の概要を以下に述べる。
【００１５】(1) 原画像（各色８ビット）に多値誤差拡
散法を用いて、各色５ビットに縮退された縮退画像を作
成する。
散法を用いて、各色５ビットに縮退された縮退画像を作
成する。
【００１６】(2) 縮退画像から３次元色ヒストグラムを
作成する。
作成する。
【００１７】(3) ＲＧＢ色空間全体を均等に64個の立方
体の領域に分割する。
体の領域に分割する。
【００１８】(4) 各領域について分散が最大となる軸を
求め、重みつき分散の多い順に領域を２分割する。すな
わち、６４個の初期分割領域ＳiのＲ，Ｇ，Ｂ軸につい
て分散を計算し、分散が最大となる軸とその分散値σi2
とを求める。領域Ｓiに含まれる画素数の全画素数に対
する相対頻度をｐiとして、重み付き分散値ｐiσi2の降
順にソートしたリストを作成する。このリストで上位３
２位までの領域Ｓj（但し、ｐjσj2≠0）を選び、分散
が最大となる軸に関して、領域Ｓjにおける分散最大な
軸での平均値等により決定されるしきい値Ｔjで領域Ｓj
を２分して、９６個の領域を得る。この処理を６回繰り
返すことにより、色空間全体は２５６個の領域に分割で
きる。最後に、各領域の平均色を代表色としてＬＵＴに
登録する。
求め、重みつき分散の多い順に領域を２分割する。すな
わち、６４個の初期分割領域ＳiのＲ，Ｇ，Ｂ軸につい
て分散を計算し、分散が最大となる軸とその分散値σi2
とを求める。領域Ｓiに含まれる画素数の全画素数に対
する相対頻度をｐiとして、重み付き分散値ｐiσi2の降
順にソートしたリストを作成する。このリストで上位３
２位までの領域Ｓj（但し、ｐjσj2≠0）を選び、分散
が最大となる軸に関して、領域Ｓjにおける分散最大な
軸での平均値等により決定されるしきい値Ｔjで領域Ｓj
を２分して、９６個の領域を得る。この処理を６回繰り
返すことにより、色空間全体は２５６個の領域に分割で
きる。最後に、各領域の平均色を代表色としてＬＵＴに
登録する。
【００１９】(5) 縮退画像の各画素にもとの色が所属す
る領域の代表色を割り付け色彩近似画像を得る。
る領域の代表色を割り付け色彩近似画像を得る。
【００２０】上記アルゴリズムの第２〜５段階は前掲の
文献と同等の処理であるので、第１段階について説明す
る。第１段階では図１のフローチャートに従った処理が
行われる。
文献と同等の処理であるので、第１段階について説明す
る。第１段階では図１のフローチャートに従った処理が
行われる。
【００２１】 量子化ステップ算出（S101） 原画像のビット数と縮退画像のビット数とから量子化ス
テップを求める。原画像８ビット（２５６階調）、縮退
画像５ビット（３２階調）の場合、量子化ステップｑは ｑ＝２５６／３２＝８ となる。
テップを求める。原画像８ビット（２５６階調）、縮退
画像５ビット（３２階調）の場合、量子化ステップｑは ｑ＝２５６／３２＝８ となる。
【００２２】 修正画素値算出（S102） 原画像の画素値 ｆi,j とすでに処理済みの画素で発生
した誤差ｅとから修正画素値 ｇi,j を求める。 ｇi,j = ｆi,j ＋ ｗ1 * ｅi-1,j ＋ ｗ2 * ｅi-1,j-1 ＋ ｗ3 * ｅi,j-1 ＋ ｗ4 * ｅi+1,j-1 ただし、ｗ1〜ｗ4 は予め設定してある定数で総和が１
になるように定めてある。また、処理のはじめで参照す
る誤差が存在しない場合には、その誤差を０にしてお
く。すなわち、処理の最初（第１画素目）での修正画素
値 ｇ0,0 は原画像の画素値 ｆ0,0 に等しくなる。
した誤差ｅとから修正画素値 ｇi,j を求める。 ｇi,j = ｆi,j ＋ ｗ1 * ｅi-1,j ＋ ｗ2 * ｅi-1,j-1 ＋ ｗ3 * ｅi,j-1 ＋ ｗ4 * ｅi+1,j-1 ただし、ｗ1〜ｗ4 は予め設定してある定数で総和が１
になるように定めてある。また、処理のはじめで参照す
る誤差が存在しない場合には、その誤差を０にしてお
く。すなわち、処理の最初（第１画素目）での修正画素
値 ｇ0,0 は原画像の画素値 ｆ0,0 に等しくなる。
【００２３】 縮退画素値算出（S103） 修正画素値 ｇi,j と量子化ステップｑとから縮退画素
値 ｍi,j を求める。 ｍi,j ＝（ｇi,j ＋ｑ／２）／ｑ
値 ｍi,j を求める。 ｍi,j ＝（ｇi,j ＋ｑ／２）／ｑ
【００２４】 誤差量算出（S104） 前処理で発生した誤差 ｅi,j を求める。 ｅi,j ＝ｇi,j −ｑ * ｍi,j
【００２５】 全画素の処理が終了すれば終了。そう
でなければ、の処理に戻る（Ｓ１０５）。以後、この
処理によって得られた縮退画像を基に限定色の抽出およ
び抽出された限定色への割り付けを行う。
でなければ、の処理に戻る（Ｓ１０５）。以後、この
処理によって得られた縮退画像を基に限定色の抽出およ
び抽出された限定色への割り付けを行う。
【００２６】以上述べた処理は、現在提案されている他
の限定色表示アルゴリズムにも簡単に応用が可能であ
る。
の限定色表示アルゴリズムにも簡単に応用が可能であ
る。
【００２７】
【発明の効果】以上、詳細に述べたように本発明による
限定色表示方法では表示対象画像を多値誤差拡散法によ
って縮退する時に、発生する縮退誤差を周辺の画素に分
散しながら画像の縮退を行っているので、疑似輪郭がほ
とんど発生しない高品質な画像再現が可能である。さら
に、縮退された画像に対して限定色抽出を行うので従来
技術が特徴としている高速処理の性能を落とさない処理
が可能である。
限定色表示方法では表示対象画像を多値誤差拡散法によ
って縮退する時に、発生する縮退誤差を周辺の画素に分
散しながら画像の縮退を行っているので、疑似輪郭がほ
とんど発生しない高品質な画像再現が可能である。さら
に、縮退された画像に対して限定色抽出を行うので従来
技術が特徴としている高速処理の性能を落とさない処理
が可能である。
【図１】本発明の限定色表示方法における縮退画像生成
手段の実施例を示すフローチャートである。
手段の実施例を示すフローチャートである。
【図２】ルックアップテーブル方式のディスプレイ装置
の説明図である。
の説明図である。
Ｓ１０１ 量子化ステップ算出 Ｓ１０２ 修正画素値算出 Ｓ１０３ 縮退画素値算出 Ｓ１０４ 誤差量算出
Claims (1)
- 【請求項１】 表示対象画像の色情報量を縮退させた縮
退画像を生成する手段と、この縮退画像から各色のヒス
トグラムを作成し、このヒストグラムから限定色を決定
する手段と、前記縮退画像の各画素に前記手段により決
定された限定色を割り付ける手段とを備え、多数色の中
から任意の限定色を抽出して画像を表示する限定色表示
方法において、前記縮退画像の生成手段が、表示対象画
像から多値誤差拡散法を用いて情報量を縮退させた縮退
画像を生成する手段であることを特徴とする限定色表示
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4117448A JPH05314266A (ja) | 1992-05-11 | 1992-05-11 | 限定色表示方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4117448A JPH05314266A (ja) | 1992-05-11 | 1992-05-11 | 限定色表示方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05314266A true JPH05314266A (ja) | 1993-11-26 |
Family
ID=14711908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4117448A Pending JPH05314266A (ja) | 1992-05-11 | 1992-05-11 | 限定色表示方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05314266A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0788087A1 (en) * | 1996-01-26 | 1997-08-06 | Texas Instruments Incorporated | Method and system for reducing artifacts caused by quantization errors in digital display systems |
-
1992
- 1992-05-11 JP JP4117448A patent/JPH05314266A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0788087A1 (en) * | 1996-01-26 | 1997-08-06 | Texas Instruments Incorporated | Method and system for reducing artifacts caused by quantization errors in digital display systems |
| US6052491A (en) * | 1996-01-26 | 2000-04-18 | Texas Instruments Incorporated | Non-monotonic contour diffusion and algorithm |
| US6215913B1 (en) | 1996-01-26 | 2001-04-10 | Texas Instruments Incorporated | Non-monotonic contour diffusion and algorithm |
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