JPH0571099B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 フルカラー自然画像等の多階調のカラー画像を
階調変換する場合に、画像作成者の指示する特定
色領域については、その領域の色又は人工的な合
成色で表示し、特定色領域以外のカラー画像領域
については、当該領域を代表する所定個数の指定
色を自動的に決定し、これらの指定色で当該領域
を自動的に階調変換する。これにより、画像作成
者の意志を良好に反映しながら、効率良くカラー
画像の階調変換を行うことが出来る。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、フルカラーの自然画像の様な多階調
のカラー画像を、そのカラー階調数より少ない任
意に指定されたカラー階調数を持つたカラー画像
に変換する階調変換制御方式に関する。

〔従来の技術〕

ビデオ・カメラやビデオ・テープ等から出力さ
れるフルカラーの自然画像の様な多階調のカラー
画像は、例えば2²⁴色といつた膨大なカラー階調
数を持つている。

一方、カラー画像処理システムにおいては、端
末装置の特性上の制約、情報量を圧縮してハード
量を減らし処理時間を短縮させる目的等で、カラ
ー階調数が少ない数（例えば16〜256色）に制限
される場合が少なくない。

この様に、極めて大きい階調数を持つたカラー
画像を少ない階調数のカラー画像に変換する階調
変換制御方式として、従来は、予め白黒テレ
ビ・カメラ等により白黒画像を入力し、その入力
白黒画像を特定の領域又は特定の輝度レベルの範
囲に対応する画像部分に区分し、各画像部分に対
する表示色を画像作成者が指定色の中から選定
し、入力カラー画像に近いカラー画像を人工的に
合成する方式、カラーテレビ・カメラ等により
多階調のカラー画像を入力し、それを所定色数の
範囲内で元の入力カラー画像に近いカラー画像が
得られる様に自動階調変換を行う方式等、が用い
られていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の階調変換制御方式において、の方式
は、少ない指定色で人工的に自然の色を表現する
ことは難かしく、又、画像作成者がいちいち領域
とそれに対する指定色を入力するものである為、
手間が掛るという問題があつた。一方、の方式
は、自動的に色が決定される為、特定の領域に対
して所望する特定の色を配色したい場合があつて
も、それが出来ないという不都合があつた。

〔問題点を解決するための手段〕

従来の階調変換制御方式における前述の問題点
を解決する為に本発明の講じた手段を、第１図に
より説明する。

第１図は、本発明の構成をブロツク図で示した
ものである。

第１図において、１１０は特定色領域抽出手段
で、カラー画像領域より任意の特定色で表示され
る少なくとも１個の特定色領域を抽出する。特定
色領域は、画像作成者により、マニユアルで指定
される。特定色は、特定色領域内の色又は人工的
に合成された色で、画像作成者により意に指定さ
れる。

１２０は指定色決定手段で、特定色領域以外の
カラー画像領域について、当該領域を代表する所
定個所の指定色を自動的に決定する。

１３０は特定色入力手段で、各特定色領域に対
するそれぞれの特定色を入力する。

１４０は階調変換手段で、特定色領域以外の領
域については、指定色決定手段１２０によつて決
定された各指定色で表示される領域を自動的に決
定し、各特定色領域については、特定色入力手段
１３０から入力された各特定色を入力する。

〔作 用〕

第１図に示す構成を持つた本発明の作用を、第
２図を参照して説明する。第２図は、本発明の入
力カラー画像の説明図である。

第２図の入力カラー画像２００において、２１
０は空、２２１〜２２３は雲、２３０は海、２４
０は砂浜、２５１は木の葉、２５２は木の幹、２
６０は人物、２７０は島、２８０はヨツト、２９
は船である。

いま、多階調のカラー画像２００を、それより
も少ないｋ色のカラー画像に階調変換するものと
する。

画像作成者は、特定色領域抽出手段１１０によ
り、多階調のカラー画像領域の中からｒ個（ｋ＞
ｒ≧１）の特定色で表示される特定領域を、マニ
ユアルで指定する。特定色領域の抽出は、カラー
画像２００の色の中から特定の色を点又は領域で
指定し、これらと同時色の領域を抽出する方法
や、特定の領域を指定する方法によつて行わわれ
る。

例えば、第２図において、指定色数ｋ＝16、特
定色数ｒ＝４とし、この４色の特定色の中、空２
１０、海２３０及び砂浜２４０は、各領域におけ
る色をそれぞれ用い、木の葉２５１の色として人
工的な緑を指したとする。この場合、空２１０、
海２３０及び砂浜２４０の各領域における各画素
がそれぞれ同じである時は、各領域２１０，２３
０及び２４０内の任意の一点を指定することによ
りその色を持つた領域として空２１０、海２３０
及び砂浜２４０の各領域が指定される。若し、例
えば空２１０の色が単一色で無い為に、単に一点
を指定しただけではその領域の色を指定出来ない
場は、空２１０内の任意の閉領域２１１を指定
し、その閉鎖域２１１の色でもつて空２１０の色
を指定する。

人工的な緑が指定される木の葉２５１は、その
閉鎖域が指定される。

指定色決定手段１２０は、特定色領域以外の領
域について、当該領域を代表する所定個数、即ち
ｋ−ｒ（＝12）色の指定色を自動的に決定する。
この指定色を自動的に決定する方式は、公知の各
種の方式を用いて行うことが出来る。

特定色入力手段１３０は、各特定色領域に対す
るそれぞれの特定色を入力する。

階調変換手段１４０は、特定色領域以外の領域
については、指定色決定手段１２０によつて決定
された各指定色で表示される領域を自動的に決定
する。各特定色領域については、特定色入力手段
から入力された各特定色を入力する。

以上の様にして、画像作成者が指定する特定領
域については、画像作成者が希望する人工的な特
定色又はカラー画像中の特定な色で表示すること
が出来、その他の領域については、各領域を代表
する色で自動的に階調変換して表示することが出
来る。

〔実施例〕

本発明の一実施例を、第２図〜第５図を参照し
て説明する。

第３図は本発明の一実施例の構成のブロツク説
明図、第４図は同実施例に用いられるカラー・ル
ツクアツプ・テーブルの説明図、第５図は同実施
例に用いられるクラスタリング法の説明図であ
る。

（構成の説明） 第３図において、特定色領域抽出手段１１０、
指定色決定手段１２０、特定色入力段１３０、階
調変換手段１４０については、第１図で説明した
通りである。

１５０はテレビ・カメラで、フルカラーの自然
画像情報が出力される。１６０は画像入力制御部
で、フルカラー自然画像情報をＡ／Ｄ変換した後
画像メモリ１７０に書き込みを行う。画像メモリ
１７０には、Ａ／Ｄ変換されたフルカラーの自然
画像等、一般に多階調のカラー画像情報が格納さ
れる。

特定色領域抽出手段１１０において、１１１は
入力カラー・ルツクアツプ・テーブル（入力カラ
ーLUT）作成部である。入力カラーLUTは、第
４図に示す様に、カラー画像の各画素をカラー・
エントリ番号で表わし、各カラー・エントリには
対応する画素の色情報を示す赤(R)、緑(G)及び青(B)
の各データが格納されている。１１２はカラー出
現頻度テーブル作成部で、各色に対する出現頻度
が格納されている。これらの入力カラーLUT及
びカラー出現頻度テーブルはいずれもカラー画像
処理において用いられ、その作成方法は公知のも
のである。

１１３は領域入力手段で、特定色で表示される
特定色領域の座標情報が入力される。領域入力手
段１１３として、例えば、公知のタブレツト板が
用いられる。

１１４は特定色指定手段で、特定色領域をその
領域の色でもつて表示する場合に、その特定色領
域の色部分を指定する。この特定色指定手段とし
て、例えば、タブレツト板が用いられ、ライトペ
ンで特定色領域中の所望の特定色部分を指示する
ことにより、特定色の指定が行われる。

１１５は領域抽出部で、カラー出現頻度テーブ
ル１１２から、領域入力段１１３より入力された
特定色領域の色情報又は特定色指定手段１１４で
指定された特定色の色情報を抽出することによ
り、特定色領域を抽出する。抽出された特定色情
報は特定色入力手段１３０に加えられ、特定色領
域情報は指定色決定手段１２０に加えられる。

特定色入力手段１３０において、１３１は合成
特定色入力段で、特定色領域を表示する人工的に
合成した特定色を入力する。１３２は特定色選択
部で、特定色領域を表示する色を選択する。即
ち、特定色領域の表示色がその特定色領域中の色
である場合は、領域入力手段１１３又は特定色指
定手段１１４からの入力操作に応じて領域抽出部
１１５から入力された特定色情報を選択し、人工
的な合成色が表示色である場合は、合成特定色入
力手段１３１から入力された合成色を選択して、
階調変換手段１４０に加える。これらの操作は、
画像作成者により、マニユアルで行われる。

階調変換手段１４０は、内部に出力カラー・ル
ツクアツプ・テーブル（出力カラーLUT）１４
１を備え、特定色領域については、指定された人
工的に合成された特定色又は特定色領域中の特定
色（ｒ色）で階調変換し、特定色領域以外の領域
については、指定色決定手段１２０によつて決定
された（ｋ−ｒ）色で階調変換する。

１８０は表示部で、入力カラー画像及び階調変
換されたカラー画像を表示する。

（動作の説明） 第３図の動作を、第２図に示す入力ラー画像を
16色の指定色、その中４色が特定色で階調変換す
る場合、即ちｋ＝16色、ｒ＝４色で階調変換する
場合を例にとつて説明する。ここで、空２１０、
海２３０、砂浜２４０及び木の葉２５１の４領域
を特定色領域とし、この中、空２１０は単一色で
ないので空２１０中にある閉領域２１１の色を特
定色として用い、海２３０及び砂浜２４０はそれ
ぞれ単一色であるので、海２３０ではＰ点の色、
砂浜２４０ではＱ点の色を各領域の特定色として
指定し、木の葉２５１は人工的に合成された
「緑」色で表示するものとする。その他の領域は、
それらの領域を代表する色として自動的に決定さ
れた12色の指定色で表示されるものとする。

テレビ・カメラ１５０から力されたフルカラー
の自然画像情報は、画像入力制御部１６０でＡ／
Ｄ変換された後、画像メモリ１７０に多階調カラ
ー画像情報として格納される。

入力カラーLUT作成部１１１は、画像メモリ
１７０の多階調カラー画像情報に基づいて、第４
図に示す様な入力カラーLUTを作成する。

カラー出現頻度テーブル作成部１１２は、入力
カラーLUTより、カラー出現頻度テーブルを作
成する。

画像作成者は、領域入力手段１１３により、空
２１１及び木の葉２１５の閉領域を入力し、特定
色指定手段１１４により海２３０のＰ点及び砂浜
２４０のＱ点を指示して、各領域の特定色を指定
する。

領域抽出部１１５は、領域入力手段１１３から
入力された特定色領域の色情報及び特定色指定手
段１１４で指定された各特定色の色情報を、カラ
ー出現頻度テーブルから抽出する。この各特定色
領域内の各色情報を抽出することにより、各特定
色領域、即ち空２１０、海２３０、砂浜２４０及
び木の葉２５１の各領域が抽出される。抽出され
た各特定色情報は特定色入力手段１３０に加えら
れ、特定色領域情報は指定色決定手段１２０に加
えられる。

指定色決定手段１２０には、カラー出現頻度テ
ーブル作成部１１２から、各色とその出現頻度情
報が加えられ、領域抽出部１１５から各特定色領
域情報が加えられる。指定色決定手段１２０は、
各色とその出現頻度情報から各特定色情報の色情
報を除いた色情報及びその出現頻度情報により、
これらを代表する残りのｋ−ｒ（＝12）色の指定
色を自動的に決定する。これにより、特定色領域
以外の領域を代表する12色の指定色が自動的に決
定される。

この指定色の自動決定は、例えば公知のクラス
タリング（Clustering）法により行うことが出来
る。

第５図は、クラスタリング法の原理を説明した
ものである。カラー画像の各画素の色情報を、Ｙ
（輝度）信号、Ｑ信号及びＩ信号で表わすと、各
画素は、Ｙ，Ｑ，Ｉ軸からなる３次元座標空間内
で、第５図に示す様に、複数個のまとまつた群
（クラスタ）の形となつて分布する。クラスタの
数を指定してクラスタリングを行わせると、指定
個数のクラスタが自動的に形成される。各クラス
タの重心の色情報が、各クラスタを代表する色情
報である。従つて、この実施例の場合は、クラス
タ数を12個に指定してクラスタリングを行わせ、
形成された12個のクラスタの各重心の色情報を求
めれば、特定色領域以外の領域を代表する指定色
が自動的に決定される。この様にして決定された
12個の指定色は、階調変換手段１４０に加えられ
る。

画像作成者は、合成特定色入力手段１３１よ
り、木の葉２５１を表示する緑色を入力する。更
に画像作成者は、特定色選択部１３２により、領
域入力手段１１１３から木の葉２５１の閉領域情
報が入力された時は、領域抽出部１１５から入力
された木の葉２５１の色情報の代りに、そのカラ
ーエントリ番号の所に合成特定色入力手段１３１
から入力された緑色を選択して、階調変換手段１
４０に加える。領域入力手段１１３より空２１０
の閉領域２１１が入力された時は、領域抽出部１
１５から入力された閉領域２１１の色情報を選択
して、階調変換手段１４０に加える。特定色指定
手段１１４より、海２３０及び砂浜２４０に対す
る特定色としてＰ点及びＱ点の色が指定された場
合も、領域抽出部１１５から入力されたＰ点及び
Ｑ点の色情報を選択して、階調変換手段１４０に
加える。

階調変換手段１４０は、特定色領域である空２
１０、海２３０、砂浜２４０及び木の葉２５１に
ついては、特定色選択部１３２より入力されたｒ
（＝４）色のそれぞれの特定色を対応する特定色
領域の色とし、特定色領域以外の領域について
は、特定色決定手段１２０によつて決定されたｋ
−ｒ（＝12）色で階調変換する。

具体的には、階調変換手段１４０内にあるカラ
ー出力LUT１４１を、４色の特定色と残りの12
色の指定色で書き換える。即ち、特定色領域以外
の領域の場合は、12色の各指定色のクラスタに入
るカラーエントリー番号に対するカラーエントリ
には、全てそのクラスタの指定色の色情報を格納
する。又、特定色領域の場合は、各特定色領域の
カラーエントリ番号に対するカラーエントリに、
対応するそれぞれの特定色の色情報を格納する。

階調変換手段１４０から出力された階調変換カ
ラー画像情報は、カラー表示部１８０に加えられ
てカラー表示される。なお、階調変換を行わない
場合は、カラー入力−LUT作成部１１１によつ
て作成されたカラー入力LUTの内容がそのまま
カラー出力LUT１４１に入力されるので、カラ
ー表示部１８０には、入力カラー画像も表示され
る。

もし、階調変換されたカラー画像に対して修正
や変更を加えたい場合は、指定色数ｋ、特定色領
域及び特定色の内容等を適宜に修正又は変更して
前述の各処理を行えば良い。

以上、本発明の一実施例について説明したが、
本発明は、この実施例に限定されるものではな
い。

例えば、特定領域の抽出や指定色の決定には、
前記実施例に示す方法の他、公知の各種の方法を
用いることが出来る。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によれば、次の様な
諸効果が得られる。

(イ) 画像作成者が特定色領域を任意に選定し、そ
の特定色領域については、入力カラー画像中の
色をそのまま用いたり又は任意の人工的な合成
色を用いて表示出来る様にしたので、画像作成
者の意志を良好に反映したカラー画像に階調変
換することが出来る。

(ロ) 特定色領域以外では、それらを最も良く代表
する所定個数の指定色を自動的に決定出来る様
にしたので、画像作成者の意志を良好に反映し
つつ、且つ全体のカラー階調変換を効率良く速
やかに行うことが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図…本発明の構成のブロツク説明図、第２
図…本発明の入力カラー画像の説明図、第３図…
本発明の一実施例の説明図、第４図…同実施例に
用いられるカラー・ルツクアツプ・テーブルの説
明図、第５図…同実施例に用いられるクラスタリ
ング法の説明図。 第１図において、１１０…特定色領域抽出手
段、１２０…指定色決定手段、１３０…特定色入
力手段、１４０…階調変換手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 多階調のカラー画像をそのカラー階調数より
   少ない任意に指定されたカラー階調数を持つたカ
   ラー画像に変換する階調変換制御方式において、 (a) カラー画像領域中より、任意の特定色で表示
   される少なくとも１個の特定色領域を抽出する
   特定色領域抽出手段１１０と、 (b) 特定色領域以外のカラー画像領域について、
   当該領域を代表する所定個数の指定色を自動的
   に決定する指定色決定手段１２０と、 (c) 特定色領域に対する所定の特定色を入力する
   特定色入力手段１３０と、 (d) 特定色領域以外の領域については、指定色決
   定手段１２０によつて決定された各指定色で表
   示される領域を自動的に決定し、特定色領域に
   ついては、特定色入力手段１３０から入力され
   た特定色を入力する階調変換手段１４０、 を設けたことを特徴とする階調変換制御方式。