JPH0887257A

JPH0887257A - カラー画像表示方法

Info

Publication number: JPH0887257A
Application number: JP6222885A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Fukunaga; 茂福永; Toshihisa Nakai; 敏久中井
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1994-09-19
Filing date: 1994-09-19
Publication date: 1996-04-02

Abstract

(57)【要約】【目的】カラー画像表示における画素の表示色を適切
に選定し、画質の質を向上する。【構成】画像データを入力し（Ｓ１０）、それらを部
分領域に分割した後（Ｓ２０）、各部分領域毎の代表色
数を決定する（Ｓ３０）。代表色数に応じた代表色を選
定し、代表色格納空間１０内の対応する部分空間に格納
する（Ｓ４１〜Ｓ４４）。代表色格納空間１０内の部分
空間が探索され、対象画素のデータに最も近い代表色が
表示色として選定され（Ｓ５１〜Ｓ５３）て、ＬＵＴが
作成される（Ｓ６０）。ＬＵＴに基づいて画素信号がＲ
ＧＢ信号に変換され（Ｓ７０）、そのＲＧＢ信号がＤ／
Ａ変換器を介してアナログ信号に変換されて（Ｓ８０）
ディスプレイに表示される（Ｓ９０）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ルックアップテーブル
（カラーマップともいい、以下ＬＵＴという）を用いた
カラー画像表示方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば次のような文献に記載されるものがあった。文献；監修高木幹雄、下田陽久「画像解析ハンドブッ
ク」初版（１９９１−１−１７）東京大学出版会、Ｐ．
５０５−５１６前記文献に記載されているように、近年、多くの分野で
画像処理技術が用いられ、パーソナルコンピュータやワ
ークステーション上等でカラー画像を表示する技術が重
要になってきている。図２（ａ），（ｂ）は、一般的な
カラー画像表示システムの概略図である。図２（ａ）は
フルカラー方式のカラー画像表示システム、及び同図
（ｂ）はＬＵＴ方式のカラー画像表示システムである。
通常の自然画像は数万〜数千万色の色を有しており、こ
れらの色を全て表示するには、図２（ａ）のようなフル
カラー方式が用いられている。このフルカラー方式で
は、１画素当り赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各８ビ
ット程度のフレームバッファ（又は、リフレッシュメモ
リ）１Ｒ，１Ｇ，１Ｂを持ち、その出力側に、ディジタ
ル／アナログ変換器（以下、Ｄ／Ａ変換器という）２
Ｒ，２Ｇ，２Ｂを介して表示装置であるＣＲＴ３が接続
され、約１６００万色（＝２²⁴＝２⁸×２⁸×２⁸）が
同時に表示できるようになっている。このフルカラー方
式では、通常の自然画像をカラー表示するのに適してい
るが、その自然画像の多数の色を全て表示するには多く
のフレームバッファ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂを必要とする。そ
のため、パーソナルコンピュータやワークステーション
等の装置に図２（ａ）のフルカラー方式を用いると、そ
の装置の規模が大きくなり、高価になる。

【０００３】そこで、一般のワークステーション等で
は、フレームバッファメモリ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂのメモリ
容量の制限から、同時に表示できる色数を８〜２５６色
（以下、Ｎ色とする）程度に限定し、図２（ｂ）に示す
ようなＬＵＴ方式を用いることによって、同時に表示す
る色（代表色という）の選択に自由度を与えている。図
２（ｂ）のＬＵＴ方式では、フレームバッファ５のメモ
リ上に、各画素値に対応した色番号が記憶されており、
原画像の元色と代表色の対応を登録したＬＵＴ６に従
い、Ｄ／Ａ変換器７Ｒ，７Ｇ，７Ｂを介してＣＲＴ８で
画像を表示するようになっている。この際、どのような
代表色を元の色に対応させるかが、色調再現の鍵となる
が、この手法（アルゴリズム）を限定色表示手法（限定
色表示アルゴリズム）といい、例えば次のように分類で
きる。

【０００４】限定色表示アルゴリズム（１）代表色選定ステップ（ａ）均等量子化法（ｂ）細分化量子化法・頻度法（ポピュラリティアルゴリズム、Popularity A
lgorithm）等（２）表示色選定ステップ（ａ）最近隣探索法・徹底探索法・局所区分探索法（３）（１），（２）ステップ（ａ）メディアンカットアルゴリズム（Median Cut Alg
orithm）法限定色表示アルゴリズムは、（１）代表色選定ステップ
と（２）表示色選定ステップとの２つのステップに分け
て考えることができる。（１）代表色選定ステップは、
原画像の色分布の統計量を計算し、その画像を再現する
のに最適なＮ色の代表色を選定するステップである。こ
れに対し、（２）表示色選定ステップは、原画像の各画
素値に最も近い色をＮ色の中から選定して表示するステ
ップである。この限定色表示アルゴリズムには、従来か
ら様々な手法がある。

【０００５】（１）代表色選定ステップには、（ａ）均
等量子化法と（ｂ）細分化量子化法とがあり、その
（ｂ）細分化量子化法の例としては、頻度法がある。こ
の頻度法は、色分布統計量の多い色（上位Ｎ色）から順
に代表色を選定するアルゴリズムである。（２）表示色
選定ステップの例としては、最近隣探索法があり、最近
隣探索法では各画素値毎に全ての代表色と比較し、その
差が最小のものを代表色とする。表示色選定ステップの
他の例の局所区分探索法では、各画素値毎に局所領域に
分割された代表色とを比較する。図３は、従来の局所区
分探索法の説明図である。局所区分探索法は、まずＲＧ
Ｂ色空間を、ｎ×ｎ×ｎの局所領域（セル：ｃｅｌｌ）
に分割し、各セル毎にそのセル空間に近い順に代表色リ
ストを作成する。この際、図３のように、セルの中心に
最も近い代表色Ａから最も遠いセルの角Ｂまでの距離を
ｒとすると、該セルからｒ以上離れている代表色は、リ
ストに加えない。図３においては、例えばＣはリストに
加えない。次に、原画像中の各画素がどのセルに属する
かを求め、そのセルのリストの代表色の中で、最も近い
色を選定する。２つの（１），（２）ステップを同時に
論じたアルゴリズムとしては、メディアンカットアルゴ
リズム法がある。メディアンカットアルゴリズム法で
は、まず、原画像のＲＧＢ色空間における分布に外接す
る直方体を考え、分布画素数が等しくなるように、この
直方体を２等分していく。分割された直方体の数がＮ個
になった時点で分割を終了し、それぞれの直方体の画素
の平均値をそれぞれの代表色とし、その直方体中にある
画素を全てその代表色で表示する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
限定色表示アルゴリズムを用いたカラー画像表示方法で
は、次のような問題があった。（ａ）従来の限定色表示アルゴリズムでは、画像全体
の色分布統計から代表色を選定するので、全体的に見た
色調再現はかなり良いが、出現頻度の低い色は原画像と
かなり異なる色で表示されることが多い。そのため、細
部での色調がうまく再現されない。一般に、このことに
よる画質劣化はあまり目立たないことが多いが、画像の
中に出現頻度は低いが特徴的な色が存在する場合には、
他の部分がうまく再現されていても、画像全体から受け
る印象がかなり低いものとなる。例えば、人物の顔を含
む画像の場合、唇等は統計頻度が僅かであるので、従来
の方法では最適な色を割り当てることが少ない。（ｂ）画像の中で多くの面積を占める背景は、例えば
空等のようになだらかに変化している場合が多いが、従
来の方法では単純に出現頻度の高い色に多くの色を割り
当てるので、これら背景の色再現性は良いが、背景以外
の主な画像の色再現性が悪くなる。特に注視されるべき
部分は色の変化が激しい場合が多いので、これらの部分
に色を少なく割り当てると、エッジがシャープに再現で
きなくなり、画像全体の主観的印象が低下する。（ｃ）従来の方法では、表示色選定ステップの処理時
間がかなり大きい。特に、最近隣探索法のように全ての
代表色と各画素を比較するような方法では、色の再現性
は向上するが、実行時間が大き過ぎてあまり現実的では
ない。また、局所区分探索法では探索範囲を限定するの
で探索時間が短縮されるが、探索範囲を決定して代表色
を作成する前処理に要する時間が大きい。特にセル数を
多くとると、探索時間そのものは短くなるが、前処理に
かかる時間が膨大となる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、前記課題
を解決するために、色データ格納用のルックアップテー
ブルを作成し、そのルックアップテーブルを参照してカ
ラー画像を表示するカラー画像表示方法において、次の
ような処理を行なうようにしている。即ち、原画像を部
分領域に分割する領域分割処理と、前記領域分割処理で
分割された複数の部分領域における色分布を参照し該各
部分領域から選定する代表色数を決定する代表色数決定
処理と、前記代表色数だけ前記各部分領域から代表色を
選定し、それらを色空間上の代表色格納空間を分割した
部分空間のうち該各代表色を含む部分空間にぞれぞれ格
納する代表色選定処理とを行い、前記代表色選定処理で
代表色格納空間中の部分空間に格納された代表色から、
表示色選定処理により全画素の表示色を選定して前記ル
ックアップテーブルを作成するようにしている。第２の
発明は、第１の発明における代表色選定処理は、前記各
代表色を該代表色を含む部分空間にそれぞれ格納すると
共に、該部分空間に近隣する部分空間にも同じ代表色を
格納するようにしている。第３の発明は、第１の発明に
おける表示色選定処理を、対象画素の色が含まれる部分
空間とその近隣の部分空間を探索して表示色を選定する
ようにしている。第４の発明は、第１、２または第３の
発明における代表色選定処理は、前記部分空間内を探索
し既に前記代表色に選定されている色と同じかまたは近
い色を代表色候補から削除し代表色を選定するようにし
ている。第５の発明は、第１または第２の発明における
表示色選定処理は、対象画素の色が含まれる部分空間内
の代表色のみを探索して前記表示色を選定するようにし
ている。

【０００８】

【作用】第１の発明によれば、以上のようにカラー画像
表示方法を構成したので、原画像が領域分割処理によっ
て部分領域に分割され、それら部分領域における色分布
に基づいて該各部分領域から選定する代表色数が代表色
数決定処理によって決定される。代表色選定処理によっ
て、代表色数だけ代表色が選定され、それらが部分空間
にぞれぞれ格納される。部分空間に格納された代表色か
ら、表示色選定処理により全画素の表示色が選定され、
ルックアップテーブルが作成される。第２の発明によれ
ば、第１の発明における代表色選定処理によって、各代
表色が該代表色を含む部分空間にそれぞれ格納される共
に、該部分空間に近隣する部分空間にも同じ代表色が格
納される。第３の発明によれば、第１の発明における表
示色選定処理によって、対象画素の色が含まれる部分空
間とその近隣の部分空間が探索され、表示色が選定され
る。第４の発明によれば、第１、２または第３の発明に
おける代表色選定処理によって、各部分空間内が探索さ
れ、既に前記代表色に選定されている色と同じかまたは
近い色が代表色候補から削除される。その後、代表色が
選定される。第５の発明によれば、第１または第２の発
明における表示色選定処理は、対象画素の色が含まれる
部分空間内の代表色のみを探索することで表示色を選定
する。従って、前記課題を解決できるのである。

【０００９】

【実施例】第１の実施例図１は、本発明の第１の実施例を示すカラー画像表示方
法のフローチャートである。まず、本実施例のカラー画
像表示方法の概略の手順を説明する。処理Ｓ１０で、例
えば２４ビットの画像データＰｉｎを入力し、処理Ｓ２
０で、入力された画像データＰｉｎを部分領域に分割す
る。そして、処理Ｓ３０で、分割された各領域毎に代表
色数を決定し、Ｓ４０（Ｓ４１〜Ｓ４４）の代表色選定
処理で、各領域からその色数の代表色を選定する。代表
色の選定後に、Ｓ５０（Ｓ５１〜Ｓ５３）の表示色選定
処理では、全ての画素に対し一部又は全部の代表色と比
較して最も近い代表色をその画素の表示色とし、処理Ｓ
６０で、ＬＵＴデータＭを作成してＬＵＴ６へ与える。
次に、処理Ｓ７０で、作成されたＬＵＴデータＭに従っ
て入力画像データＰｉｎをＲＧＢ信号に変換する。変換
されたＲＧＢ信号は、処理Ｓ８０で、それぞれアナログ
信号に変換された後、処理Ｓ９０で、ディスプレイ８に
表示される。図４は、代表色格納空間を示す図である。
本実施例では、ＲＧＢ色空間をｎ×ｎ×ｎの部分空間に
分割し、その部分空間に選定した代表色を格納する。こ
の空間を以降代表色格納空間１０という。図４を参照し
つつ、代表色選定処理Ｓ４０における処理の流れを説明
する。代表色格納空間１０の部分空間内を探索し、既に
代表色に選定されている色と同じか近い色を処理Ｓ４１
で対象部分領域の代表色候補から削除する。続く処理Ｓ
４２で残った代表色候補から代表色を算出する。処理Ｓ
４３において、選定した代表色を代表色格納空間１０へ
格納する。すべての部分領域での処理を終了したら、処
理Ｓ４４で代表色選定処理が終了する。

【００１０】次に、表示色選定処理Ｓ５０の流れを説明
する。処理Ｓ５１ににおいて、画像を構成する各画素毎
に、その色が格納されている部分空間を検出する。この
とき、その検出された部分空間に代表色が１色も格納さ
れていない場合には、代表色が格納されている近隣の部
分空間の中で、距離の近い部分空間を代わりに検出す
る。次の処理Ｓ５２で、処理Ｓ５１で検出された部分空
間に格納されている代表色と画素値とを比較し、最も近
い色の代表色が表示色として選定される。処理Ｓ５３で
すべての領域での処理が終了したら、表示色選定処理は
終了する。図５は、図１を実施するカラー画像表示シス
テムの構成ブロック図である。このカラー画像表示シス
テムは、入力されたＲ，Ｇ，Ｂの画像データＰｉｎをｎ
ビットの色番号データＣに変換すると共に、各色番号と
表示色（ＲＧＢ）の対応したＬＵＴデータＭを作成する
限定色表示手段１００を有し、その出力側にフレームバ
ッファ５及びＬＵＴ６が接続されている。フレームバッ
ファ５は、各画素値に対応した色番号を記憶するメモリ
であり、その出力側がＬＵＴ６に接続されている。ＬＵ
Ｔ６は、ＬＵＴデータＭとフレームバッファ５の出力を
入力し、各画素データをＲ，Ｇ，Ｂ信号に変換する回路
であり、その出力側に、Ｒ，Ｇ，Ｂに対応した３個のＤ
／Ａ変換器７Ｒ，７Ｇ，７Ｂを介してディスプレイ（例
えば、ＣＲＴ）８が接続されている。各Ｄ／Ａ変換器７
Ｒ，７Ｇ，７Ｂは、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号をアナログ信号に変
換した後、ＣＲＴ８で表示させる機能を有している。

【００１１】図６は、図５中の限定色表示手段を示す構
成ブロック図である。図５に示された限定色表示手段１
００は、集積回路等を用いたハードウェア、あるいはプ
ログラム制御されるプロセッサ等を用いたソフトウェア
で構成され、図１における処理Ｓ１０〜Ｓ５０を行うも
のである。限定色表示手段は、図１のＳ１０，Ｓ２０の
領域分割処理を行って８ビットの領域データＡ１を出力
する領域分割手段１２０を有し、その出力側には、代表
色数決定手段１３０を介して代表色選定手段１４０が接
続されている。代表色数決定手段１３０は、原画像デー
タＰｉｎと領域データＡ１とに基づいて、図１のＳ３０
の代表色数決定処理を行い、その処理結果である代表色
数データＣ１を代表色選定手段１４０へ与える機能を有
している。代表色選定手段１４０は、画像データＰｉｎ
と代表色数データＣ１に基づき、図１のＳ４０の代表色
選定処理を行い、結果の代表色データＣ２を代表色格納
空間１０に格納するものである。また、この限定色表示
手段１００には表示色限定手段１５０が設けられ、その
表示色限定手段１５０は原画像データＰｉｎと代表色格
納空間からの２４ビットの代表色データＣ３とを入力
し、各画素と代表色格納空間の部分空間内の代表色と比
較し、表示色を選定する。選定結果であるＬＵＴデータ
Ｍと色番号データＣがＬＵＴ６へ送出される。

【００１２】図７は、図６中の代表色数決定手段の一例
を示す構成ブロック図である。この代表色数決定手段１
３０は、領域データＡ１及び２４ビットの画像データＰ
ｉｎに基づき色分散算出処理で色分散データＣＤ１を算
出する色分散算出手段１３１と、該色分散データＣＤ１
及び画像データＰｉｎに基づき代表色数算出処理で代表
色数データＣ１を算出する代表色数算出手段１３２と
で、構成されている。色分散算出手段１３１では、領域
データＡ１及び２４ビットの画像データＰｉｎを入力
し、例えば分散（平均と画素値の差の２乗の和）を利用
することにより、領域内の色の統計的ばらつきを算出
し、その算出した色分散データＣＤ１を代表色数算出手
段１３２へ供給する機能を有している。代表色数算出手
段１３２では、２４ビットの画像データＰｉｎを入力
し、色分散算出手段１３１から供給された色分散データ
ＣＤ１を参照し、分散の大きい領域には多くの色数を割
り当て、分散の小さい領域には少しの色数を割り当てる
等して色数を算出し、割り当てた色数、つまり算出した
色数をその領域の代表色数として代表色数データＣ１の
形で出力する機能を有している。

【００１３】図８は、図６中の代表色選定手段を示す構
成ブロック図である。代表色選定手段１４０は、原画像
データＰｉｎを入力する画素削減手段１４１と代表色数
データＣ１を入力する代表色算出手段１４２とを有し、
その画素削減手段１４１の出力側が代表色数算出手段１
４２に接続されている。画素削減手段１４１は分割した
領域の画素のうち既に代表色に選定されている色或いは
それに近い色の画素を削減するものであり、格納空間探
索手段１４３を介して代表色格納空間１０に接続されて
いる。代表色算出手段１４２は代表色数データＣ１に基
づいた数の代表色を選定するものであり、代表色格納手
段１４４を介して代表色格納空間１０に接続されてい
る。図９は、図６中の表示色選定手段を示す構成ブロッ
ク図である。表示色選定手段１５０は、原画像データＰ
ｉｎ基づいて対象画素のＲ，Ｇ，Ｂ値が含まれる代表色
格納空間１０の部分空間を検出する格納空間検出手段１
５１と、その格納空間検出手段１５１の検出結果の空間
データＫＤ及び対象画素のデータＰｉｎとに基づき、そ
の部分空間内の代表色データＣ３と画素データＰｉｎを
比較し、最も近い色を対象画素の表示色データＣとする
格納空間内表示色選定手段１５２とを備えている。

【００１４】次に、図５のカラー画像表示システムの動
作を説明する。図５中の限定色表示手段１００は図１に
おける処理Ｓ１０〜Ｓ５０を行い、処理Ｓ６０のＬＵＴ
作成が行われる。即、限定色表示手段１００では、処理
Ｓ１０で、例えば２４ビットの画像データＰｉｎを入力
し、処理Ｓ２０で、入力された画像データＰｉｎを部分
領域に分割する。そして、処理Ｓ３０で、分割された各
領域毎に代表色数を決定し、処理Ｓ４０（Ｓ４１〜Ｓ４
４）で、各領域からその色数の代表色を選定する。代表
色の選定後、処理Ｓ５０（Ｓ５１〜Ｓ５３）では、全て
の画素に対し、一部又は全部の代表色と比較して最も近
い代表色をその画素の表示色とし、処理Ｓ６０で、ＬＵ
ＴデータＭを作成してＬＵＴ６へ与えると共に、色番号
データＣを出力してフレームバッファ５へ与える。ＬＵ
Ｔ６では、処理Ｓ７０で、作成されたＬＵＴデータＭに
従って入力画像データＰｉｎをＲ，Ｇ，Ｂ信号に変換す
る。変換されたＲ，Ｇ，Ｂ信号は、Ｒ，Ｇ，ＢのＤ／Ａ
変換器７Ｒ，７Ｇ，７Ｂにおける処理Ｓ８０で、それぞ
れアナログ信号に変換された後、ＣＲＴ８における処理
Ｓ９０で、表示される。

【００１５】ここで、限定色表示手段１００における各
処理動作を説明する。２４ビットの画像データＰｉｎが
入力されると、図６の領域分割手段１２０では、その画
像データＰｉｎを部分領域に分割し、分割した領域デー
タＡ１を代表色数決定手段１３０へ送る。この領域分割
処理では、例えば、例えば、８×８画素等の正方形や長
方形の同じ大きさのブロックに分割したり、或いは、１
ライン毎や数ライン毎に画像データＰｉｎを分割する。
代表色数決定手段１３０は２４ビットの画像データＰｉ
ｎと領域データＡ１を入力し、部分領域の大きさや色数
等を参照して、分割された各部分領域から選定する代表
色の数を決定する。例えば、図７の例では、色分散算出
手段１３１は、例えば分散（平均と画素値の差の２乗の
和）を利用することにより、部分領域内の色の統計的ば
らつきを算出し、その算出した色分散データＣＤ１を代
表色数算出手段１３２へ供給する。代表色数算出手段１
３２では、２４ビットの画像データＰｉｎを入力し、色
分散算出手段１３１から供給された色分散データＣＤ１
を参照し、分散の大きい領域には多くの色数を割り当
て、分散の小さい領域には少しの色数を割り当てる等し
て色数を算出し、割り当てた色数、つまり算出した色数
をその部分領域の代表色数として代表色数データＣ１の
形で出力する。この代表色数算出処理Ｓ３０は、分散値
を１００で除算しただけの簡単な変換関数を用意して色
数を算出することによって実現できる。この処理によっ
て、なだらかに変化している部分の色数を減少させ、変
化の激しい部分に多くの色を割り当てることで、注目さ
れるべき部分の色再現性を高めており、画像全体から受
ける印象も向上する。また、処理Ｓ３０の処理方法とし
ては、他に種々の方法が考えられる。例えば、閾値を１
０として、領域内の色数（種類）が２５ならば３色、色
数が７ならば１色というように、除算を利用した簡単な
対応テーブルを用意しておいて適用することで、代表色
の数を決定することが実現できる。又、領域分割処理に
おいて、領域の大きさが異なるように分割されている場
合、その大きさに比例して色数を決定することもでき
る。

【００１６】処理４０を実施する図８の代表色選定手段
１４０では、画素削除手段１４１が分割した領域の画素
のうち既に代表色に選定されている色、或いはそれに近
い色の画素を削減するために、画素データＰｅ１を格納
空間探索手段１４３に渡す。格納空間探索手段１４３
は、画素削除手段１４１から入力した画素データＰｅ１
と同じ色或いは近い色がすでに代表色格納空間１０に存
在するか否かを探索する。まず、格納空間探索手段１４
３は対象画素のデータが含まれている格納空間１０中の
部分空間の場所を算出し、その部分空間内に格納されて
いる代表色と対象画素データを比較する。比較の後、近
い色の代表色が存在するかどうかの判定結果Ｊを画素削
減手段１４１へ渡す。画素削除手段４１は判定結果Ｊに
基づいて、対象画素データを代表色候補から削除する
（Ｓ４１）。削除されなかった代表色候補データＣ４が
代表色算出手段１４２に送られる。代表色算出手段１４
２は代表色候補データの中から、その部分領域に割り当
てられた色数だけ代表色を選定し（Ｓ４２）、選定され
た代表色データＣ２が代表色格納手段１４４に送られる
（Ｓ４３）。代表色格納手段１４４は、まず、代表色の
Ｒ，Ｇ，Ｂ値が含まれる部分空間の場所を算出し、その
部分空間へ代表色データＣ２を格納する。代表色格納空
間１０は、それぞれの部分空間にいくつの代表色が格納
されているかの数も保持しているので、格納時にそれら
の色数が更新される。

【００１７】処理５０を実施する図９の表示色選定手段
１５０は、各画素データを代表色格納空間１０の部分空
間内の代表色と比較し、表示色を選択するものであり、
格納空間検出手段１５１が、対象画素データのＲ，Ｇ，
Ｂ値が含まれる代表色格納空間１０の部分空間を検出
し、検出した空間データＫＤを格納空間内表示色選定手
段１５２に渡す。ここで、代表色格納空間１０から得ら
れる色数データＣ５により、検出した部分空間内に代表
色がまったく格納されていない場合には、その部分空間
の近隣で代表色が格納されている空間のうち、最も対象
空間に近い部分空間を代わりに検出する。格納空間内表
示色選定手段１５２は、格納空間検出手段１５１から受
けた空間データＫＤをもとに、その部分空間内の代表色
と画素データを比較し、最も近い色をその画素の表示色
として選定する。選定の結果、ＬＵＴデータＭと色番号
データＣが出力される。以上のように本実施例ではカラ
ー画像表示方法を構成しているので、次のような利点を
有している。

【００１８】（１）原画像を領域分割手段１２０で部
分領域に分割し、それぞれの領域から特徴的な色を代表
色としているので、これまで再現性の悪かった一部分に
現れるような出現頻度は低いが特徴的な色に対して再現
性が向上する。つまり、局部的に変化の大きい色に対し
て再現性が向上する。そのため、画像全体から受ける印
象が向上する。（２）図７の代表色数決定手段１３０では、なだらか
に変化している部分の色数を減少させ、変化の激しい部
分に多くの色を割り当てることが可能となり、例えば、
注目されるべき部分の色再現性が向上する。そのため、
画像全体から受ける印象が改善される。（３）処理Ｓ４０において代表色選定手段１４０で代
表色を選定するとき、それまでに既に選定した代表色の
うち、現在の代表色候補に近い色をすべて参照するの
で、重複した代表色を選定することがない。（４）代表色選定手段１４０で代表色を選定すると
き、現在の代表色候補に近い色のみを参照するので、処
理時間が短くなる。（５）代表色選定手段１４０で代表色を選定すると
き、代表色格納空間１０を用いるので、画像の部分領域
の大きさが該選定に影響を与えない。即、部分領域内を
探索するわけではない。そのため、領域分割の大きさを
画像に応じて任意の大きさに設定できる。（６）従来手法の代表色選定ステップにおける最近隣
探索法のうち、局所区分探索法で代表色リスト作成処理
に時間がかかるという問題点に対して、本実施例では、
代表色選定時に代表色格納空間１０を作成するので前処
理の必要がない。

【００１９】第２の実施例第１の実施例では、代表色選定手段１４０で選定した代
表色データＣ２を該代表色のＲ，Ｇ，Ｂ値の含まれる部
分空間を対象空間として格納していたが、本実施例で
は、代表色データＣ２をその対象空間のみでなく隣接す
る部分空間にも格納する構成としている。図１０は、図
４中の対象空間を説明する図である。本実施例の代表色
選定手段１４０中の代表色格納手段１４４は、代表色デ
ータＣ２を図１０の対象空間及びその対象空間に隣接す
る格納空間にも、同様に格納する構成としている。これ
は、部分空間を近隣の空間までオーバーラップさせるた
めである。代表色選定手段１４０中の格納空間探索手段
１４３及び表示色選定手段１５０中の格納空間検出手段
１５１は対象画素の画素データの含まれる部分空間を探
索するが、オーバーラップさせることで、空間と空間の
境目あたりに位置する画素データに対しては、格納空間
探索手段１４３及び格納空間検出手段１５１が隣の空間
も探索するのと同じことをすることになる。図１１は、
第２の実施例のカラー画像表示方法の説明図であり、こ
の図を参照しつつ本実施例の動作を説明する。図１１の
（ａ）のように、各部分空間がオーバーラップしていな
い場合、近隣の空間を探索しないので、隣の空間に対象
画素のデータに近い代表色が存在してもそれを表示色と
して選定せず、同じ部分空間内の遠い代表色を選定して
しまう。しかし、図１１の（ｂ）のように、部分空間が
オーバーラップしている場合には、近隣の空間も探索す
ることになり、空間の境界に位置する対象画素でも、最
適な代表色を選定することが可能となる。

【００２０】以上のように、本実施例では、対象画素が
代表色格納空間１０の中の部分空間の境界に位置する場
合でも、近隣の部分空間内の代表色を探索することにな
るので、最適な代表色を表示色として選定することがで
きる。また、従来手法の代表色選定ステップにおける最
近隣探索法のうち、局所区分探索法で代表色リスト作成
処理に時間がかかるという問題点に対して、本実施例は
探索距離を設定せずに近隣の空間をすべて探索範囲とす
ることで、処理が簡単になりかつ代表色選定時に随時、
代表色格納空間１０を作成できるので、前処理が不要で
ある。また、局所区分探索法では、セル数を多くすると
前処理の時間が大きくなっていたが、本実施例では一定
のものとなる。なお、本発明は、上記実施例に限定され
ず種々の変形が可能である。その変形例としては、例え
ば次のようなものがある。

【００２１】（１）第１の実施例では、代表色選定時
に画素削除手段１４１を用いて代表色候補の一部を除去
した後代表色を選定していたが、画素削除手段１４１を
介さず、全画素を代表色候補として選定するようにして
もよい。（２）第２の実施例出は、代表色を格納する時に近隣
の部分空間にも同時に該代表色を格納して、オーバーラ
ップを実現しているが、格納時には第１の実施例と同様
に、対象部分空間のみに格納し、表示色選定時に近隣の
空間を探索するようにしてもよい。この場合にも、最適
な表示色を選定することが可能である。（３）代表色格納空間１０をｎ×ｎ×ｎの立方体の部
分空間に分割しているが、例えば、図４でＢのみをｍ
（ｍ＜ｎ）に分割するようにしても、第１，第２の実施
例と同様の効果を期待できる。（４）色空間は、Ｒ，Ｇ，Ｂ表示系を用いて説明した
が、これに限定されるものではなく、例えば、マンセル
系のＨＶＣ（ＨＳＩ）色空間等を用いても実現可能であ
る。

【００２２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第１の発明
によれば、ＬＵＴを参照してカラー画像を表示するカラ
ー画像表示方法において、原画像を部分領域に分割する
領域分割処理と、各部分領域における代表色数を決定す
る代表色数決定処理と、代表色を部分空間にぞれぞれ格
納する代表色選定処理と、部分空間に格納された代表色
から全画素の表示色を選定してＬＵＴを作成する表示色
選定処理とを、行なう構成にしているので、次のような
効果が得られる。（１）原画像を部分領域に分割し、それぞれの領域から
特徴的な色を代表色とするので、これまで再現性の悪か
った一部分に現れるような出現頻度は低いが特徴的な色
に対して再現性が向上する。つまり、局部的に変化の大
きい色に対して再現性が向上する。そのため、画像全体
から受ける印象が向上する。（２）代表色から表示色を選定する際に、色空間に設定
された代表色格納空間から代表色を選定するので、前記
（１）の効果を確保しつつ、最適な表示色を選定でき
る。なお、部分領域の大きさが、代表色或いは表示色を
選定する処理に影響がないので、領域分割の大きさを画
像に応じて任意の大きさに設定できる。（３）従来手法の代表色選定ステップにおける最近隣
探索法のうち、局所区分探索法で代表色リスト作成処理
に時間がかかるという問題点に対して、代表色選定時に
代表色格納空間を作成するので前処理の必要がない。そ
のため、処理が早い。

【００２３】第２の発明によれば、第１の発明における
代表色選定処理は、代表色を該代表色を含む部分空間に
それぞれ格納すると共に、該部分空間に近隣する部分空
間にも同じ代表色を格納するので、例えば、部分空間の
境界部に画素値に対して、近い表示色を与えることがで
きる。第３の発明によれば、第１の発明における表示色
選定処理は、対象画素の色が含まれる部分空間とその近
隣の部分空間を探索して表示色を選定するので、第２の
発明と同様に、部分空間の境界部に画素値に対して、近
い表示色を与えることができる。第４の発明によれば、
第１、２、または３の発明における代表色選定処理は、
前記部分空間内を探索し既に前記代表色に選定されてい
る色と同じかまたは近い色を代表色候補から削除し代表
色を選定するので、代表色の選定に重複がなく、効率的
な処理が行なえる。第５の発明によれば、第１または２
の発明のにおける表示色選定処理は、対象画素の色が含
まれる部分空間内の代表色のみを探索して表示色を選定
するので、処理時間が短くてすむ。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すカラー画像表示方
法のフローチャートである。

【図２】一般的なカラー画像表示システムの概略図であ
る。

【図３】従来の局所区分探索法の説明図である。

【図４】代表色格納空間を示す図である。

【図５】図１を実施するカラー画像表示システムの構成
ブロック図である。

【図６】図５中の限定色表示手段を示す構成ブロック図
である。

【図７】図６中の代表色数決定手段の一例を示す構成ブ
ロック図である。

【図８】図６中の代表色選定手段を示す構成ブロック図
である。

【図９】図６中の表示色選定手段を示す構成ブロック図
である。

【図１０】図４中の対象空間を説明する図である。

【図１１】本発明の第２の実施例のカラー画像表示方法
の説明図である。

【符号の説明】

５フレームバッファ６ＬＵＴ７Ｒ，７Ｇ，７ＢＤ／Ａ変換器８ＣＲＴ１０代表色格納空間１００限定色表示手段１２０領域分割手段１３０代表色決定手段１３１色分散算出手段１３２代表色数算出手段１４０代表色選定手段１４１画素削除手段１４２代表色算出手段１４３格納空間探索手段１４４代表色格納手段１５０表示色選定手段１５１格納空間検出手段１５２格納空間内表示色選定手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】色データ格納用のルックアップテーブル
を作成し、そのルックアップテーブルを参照してカラー
画像を表示するカラー画像表示方法において、原画像を部分領域に分割する領域分割処理と、前記領域分割処理で分割された複数の部分領域における
色分布を参照し該各部分領域から選定する代表色数を決
定する代表色数決定処理と、前記代表色数だけ前記各部分領域から代表色を選定し、
それらを色空間上の代表色格納空間を分割した部分空間
のうち該各代表色を含む部分空間にぞれぞれ格納する代
表色選定処理とを行い、前記代表色選定処理で代表色格納空間中の部分空間に格
納された代表色から、表示色選定処理により全画素の表
示色を選定して前記ルックアップテーブルを作成するこ
とを、特徴とするカラー画像表示方法。
【請求項２】前記代表色選定処理は、前記各代表色を
該代表色を含む部分空間にそれぞれ格納すると共に、該
部分空間に近隣する部分空間にも同じ代表色を格納する
ことを特徴とする請求項１記載のカラー画像表示方法。
【請求項３】前記表示色選定処理は、対象画素の色が
含まれる部分空間とその近隣の部分空間を探索して表示
色を選定することを特徴とする請求項１記載のカラー画
像表示方法。
【請求項４】前記代表色選定処理は、前記部分空間内
を探索し既に前記代表色に選定されている色と同じかま
たは近い色を代表色候補から削除し代表色を選定するこ
とを特徴とすることを特徴とする請求項１、２、または
３記載のカラー画像表示方法。
【請求項５】前記表示色選定処理は、対象画素の色が
含まれる部分空間内の代表色のみを探索して前記表示色
を選定することを特徴とした請求項１または２記載のカ
ラー画像表示方法。