JPH1074248A5 - - Google Patents

Description

【発明の名称】減色装置および減色方法
【特許請求の範囲】
【請求項１】画像を限定色で表現するための色変換情報を格納するルックアップテーブルと、画像を入力し、色変換情報を計算し前記計算結果を前記ルックアップテーブルに格納するルックアップテーブル計算手段と、ルックアップテーブルを参照し、入力画像を構成する各々の画素の色を前記限定色のいずれかに割り当てる減色手段とを備えた減色装置において、分類ルールは色の値に応じて入力画像の各画素を分類するルールであって、前記分類ルールを用いて入力画像の各々の画素を複数個の属性値のいずれかで分類する分類手段とを備えたことを特徴とする減色装置。
【請求項２】分類手段にて入力画像を構成する各々の画素を前記属性値で分類し、前記分類の結果に基づいて、属性値が同じ画素で構成される画素群に割り当てる色数を、それぞれの属性値について計算する色数計算手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の減色装置。
【請求項３】前記分類ルールは、少なくとも、色を構成する要素のうち彩度、明度の値を入力して、属性値のいずれか一つを出力する高明彩度画素検出ルールを含むことを特徴とする請求項１または２記載の減色装置。
【請求項４】減色手段から出力される画像に対してフィルタ処理を施すフィルタ手段を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の減色装置。
削除します。実施例に記載がありません。
【請求項５】入力画像に対してエッジ情報を抽出するエッジ抽出手段を備えたことを特徴とする請求項４に記載の減色装置。
【請求項６】２枚の画像を入力し、該２枚の画像の同じ座標位置の点同士の色を比較した結果に応じて、重ね合わせ後の色を計算し、該２枚の画像のうちのいずれかの一枚の画像の該座標位置の画素に、前記計算した色を上書きする重ね合わせ手段を備えることを特徴とする請求項５記載の減色装置。
【請求項７】ルックアップテーブルは、画像を限定色で表現するための色変換情報を格納し、分類ルールは色の値に応じて入力画像の各画素を分類するルールであって、前記分類ルールを用いて入力画像の各々の画素を複数個の属性値のいずれかで分類する分類ステップと、前記分類ステップでの処理結果に基づいて、属性値が同じ画素で構成される画素群に割り当てる色数を、それぞれの属性値について計算する計算ステップと、前記分類ステップにより分類した結果を参照し、属性値が同じ画素で構成される画素群に割り当てる
色数を計算する色数計算ステップと、前記色数計算ステップの処理結果を参照して前記ルックアップテーブルを作成し、格納するルックアップテーブル計算ステップと、前記ルックアップテーブルを参照し、入力画像を構成する各々の画素の色を前記限定色のいずれかに割り当てる減色ステップとを
有する減色方法。
【請求項８】請求項７に記載の減色方法において、フィルタリング処理を施し、該入力画像からエッジ成分を抽出するエッジ抽出ステップと、前記エッジ成分を抽出した画像と限定色を割り当てた画像を入力し、該両画像の同じ座標位置の点同士の色を比較した結果に応じて、重ね合わせ後の色を計算し、該両画像のうちのいずれかの一枚の画像の該座標位置の画素に、前記計算した色を上書きするステップとを包含する減色方法。
【請求項９】画像を限定色で表現するための色変換情報を格納するルックアップテーブルと、画像の各画素を色の値に応じて分類する分類ルールを用いて、入力画像の各々の画素を複数個の属性値のいずれかに分類する分類手段と、前記分類手段により分類された属性値を用いて、色変換情報を計算し前記計算結果を前記ルックアップテーブルに格納するルックアップテーブル計算手段と、前記ルックアップテーブルを参照し、入力画像を構成する各々の画素の色を前記限定色のいずれかに割り当てる減色手段とを備えた減色装置、
【請求項１０】画像を限定色で表現するための色変換情報を格納するルックアップテーブルと、画像の各画素を色の値に応じて分類する分類ルールを用いて、入力画像の各々の 画素を複数個の属性値のいずれかに分類する分類手段と、前記分類手段により分類した結果を参照し、属性値が同じ画素で構成される画素群に割り当てる色数を計算する色数計算手段と、前記色数計算手段の処理結果を参照して前記ルックアップテーブルを作成し、格納するルックアップテーブル計算手段と、前記ルックアップテーブルを参照し、入力画像を構成する各々の画素の色を前記限定色のいずれかに割り当てる減色手段とを備えた減色装置。
【請求項１１】入力画像のエッジ成分を抽出する抽出ステップと、抽出ステップにより抽出したエッジ画像と他の画像とを入力し、前記両画像の同じ座標位置の点同士の色を比較した結果に応じて、重ね合わせ後の色を計算する計算ステップと、前記両画像のうちのいずれかの一枚の画像の該座標位置の画素に、前記計算した色を上書きする重ね合わせステップを備えるの画像作成方法。
【請求項１２】入力画像のエッジ成分を抽出する抽出ステップと、抽出ステップにより抽出したエッジ画像と他の画像とを入力し、前記両画像の同じ座標位置の点同士の色を比較した結果に応じて、重ね合わせ後の色を計算する計算ステップとを備えるの色計算方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示手段や印刷手段などの画像出力手段において出力されるフルカラー画像の色数を意図的に減少させ、リアルさを取り除きつつ原画像の風合いを残した、イラスト風カラー画像を作成する減色装置およびその減色方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
画像を表示する装置は、一般に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の組合せによって画素データを表現し、それを表示するものである。特にフルカラー画像と呼ばれる画像を表示する装置では、一般的に一画素当たり赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各々の明度が８ビット（＝２５６）の階調を持つ画像データを蓄えるためのメモリ容量をフレームバッファが持っているため、高精度のフルカラー画像を表示することが可能である。
【０００３】
しかしながら、ほとんどの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は、フルカラー画像を同時表示できるだけのメモリ容量をフレームバッファが持っていないため、入力のフルカラー画像を表示手段で表示可能な色を用いて疑似的に表示する方法
が用いられる。そのためにはフルカラー画像の各々の画素の色を、表示手段で表示可能な色に変換する処理が必要となるが、その処理の方法としては、大きく、
・ディザマトリクスを用いる方法
・色の統計的分布を用いる方法
の２つがある。以下、上記２つの方法を簡単に説明する。
【０００４】
1)ディザマトリクスを用いる方法
これは、入力画像の表現できない色の画素を単純に、階調数を減らした場合に生じる偽の輪郭線を目立たなくするために、意図的に雑音を加える方法であり、処理のアルゴリズムによってディザマトリクスを用いる方法を分類すると、以下の２つの方法がある。
【０００５】
・当該画素の周辺画素の色などを考慮して当該画素の色を決定する方法
・当該画素の周辺画素の色を考慮せず、あらかじめ用意したディザマトリクスを入力画像に重ね合わせ各画素の色を決定する方法
2)色の統計的分布を用いて減色する方法
入力画像の色分布の統計量を計算し、入力画像を再現するのに最適なＮ色（Ｎ：表示手段で再現可能な色の最大値以下の任意の数）を計算し、ルックアップテーブルを作成する。そして、入力画像の各々の画素について、ルックアップテーブルと、
・同じ色があればその色に、
・同じ色がなければルックアップテーブル内のもっとも似た色に、
変換することによってフルカラー画像データを表示手段で表示可能な色に変換し表示するものである。
【０００６】
なお、上記1)の方法は例えば「特開平８−２２２７３号公報」などで、また、上記2)の方法は例えば「特開平５−８９９７２号公報」、「特開平５−２１５２６０号公報」、「”画像解析ハンドブック”、pp.505-516、財団法人東京大学出版会、1991年」などで開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的とするところは、フルカラー画像を入力し、該入力画像からリアルさを取り除きつつ原画像の風合いを残したイラスト風カラー画像を作成することである。例えばアニメーションやイラストなどにおいて、人物の肌は、色の階調を用いてグラデーションで表現されているより、階調を持たないベタ塗りで表現されている方が、アニメーション、イラストの風あいがより強く出る。従って、フルカラー画像を入力した場合、減色処理によって該フルカラー画像のグラデーション表現を可能な限り単一色で塗りかえられることが望ましい。例えば人物顔のフルカラー画像を入力した場合、肌色の部分は２ないし３色の代表的な肌色で置き換えて表現できるように減色できることが望ましい。しかも異なる色同士の境界は、疑似階調を用いてグラデーション風に表現するのではなく、明確に境界が表現される方がアニメーション、イラストの風あいが強められる。
【０００８】
かかる観点で従来の減色処理の有効性を考えると、まず、上記1)のディザマトリクスを用いる方法は、限定色を用いてできるだけ入力のフルカラー画像を的確に再現するための方法であるので、本発明の目的にそぐわないのは明らかである。
【０００９】
一方、上記2)の色の統計的分布を用いて減色する方法は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３つの明度軸からなるＲＧＢ色空間内で距離を定義し、前記距離の近い色同士を一つの代表となる色にまとめることにより色数を減らしていく仕組みである。すなわち、従来の方法では、表示色の数（仮にここではＭとする）を指定すると、入力のフルカラー画像全体をスキャンして、Ｍ色に塗り分けるためのＲＧＢ空間内での最適な距離を計算し、
・Ｍ個の代表色の計算
・前記距離に応じた入力画像の各画素のＭ個の代表色への変換
を行なうもので、入力のフルカラー画像全体をスキャンして代表のＭ色を決めるため、Ｍの値を小さく設定すれば前記距離は大きくなり、従って、似た色が連続的に変化するグラデーション部分はある程度単一色もしくは２、３の複数の色で置き換えることが可能である。
【００１０】
ところで、例えば全体的にくすんでいて、ほんの少しだけ彩やかな部分が存在する画像を考える。このような画像では、該彩やかな部分は際だって人の目に印象的に写るものであるが、従来の方法では、入力画像中で使用頻度の少ない色は、前記代表色のいずれかに吸収されることになるため、上記の彩やかな部分の色は、計算済みの代表色のどれかに置き換えられてしまうことになり、処理の結果得られた減色画像から受ける印象は、入力画像から受ける印象とは異なるものになる可能性が高い。
【００１１】
従って解決すべき課題としては、ほんの少しだけ彩やかな部分が存在する画像を入力しても、その彩やかな部分を残しつつ画像の減色処理を行なうことが可能な装置およびその方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するために本願発明は、画像を限定色で表現するための色変換情報を格納するルックアップテーブルと、画像の各画素を色の値に応じて分類する分類ルールを用いて、入力画像の各々の画素を複数個の属性値のいずれかに分類する分類手段と、前記分類手段により分類された属性値を用いて、色変換情報を計算し前記計算結果を前記ルックアップテーブルに格納するルックアップテーブル計算手段と、前記ルックアップテーブルを参照し、入力画像を構成する各々の画素の色を前記限定色のいずれかに割り当てる減色手段とを備えた減色装置である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態は、画像を限定色で表現するための色変換情報を格納するルックアップテーブルと、画像の各画素を色の値に応じて分類する分類ルールを用いて、入力画像の各々の画素を複数個の属性値のいずれかに分類する分類手段と、前記分類手段により分類された属性値を用いて、色変換情報を計算し前記計算結果を前記ルックアップテーブルに格納するルックアップテーブル計算手段と、前記ルックアップテーブルを参照し、入力画像を構成する各々の画素の色を前記限定色のいずれかに割り当てる減色手段とを備えた減色装置である。
また、画像を限定色で表現するための色変換情報を格納するルックアップテーブルと、画像の各画素を色の値に応じて分類する分類ルールを用いて、入力画像の各々の画素を複数個の属性値のいずれかに分類する分類手段と、前記分類手段により分類した結果を参照し、属性値が同じ画素で構成される画素群に割り当てる色数を計算する色数計算手段と、前記色数計算手段の処理結果を参照して前記ルックアップテーブルを作成し、格納するルックアップテーブル計算手段と、前記ルックアップテーブルを参照し、入力画像を構成する各々の画素の色を前記限定色のいずれかに割り当てる減色手段とを備えた減色装置である。
本発明の他の実施形態は、入力画像のエッジ成分を抽出する抽出ステップと、抽出ステップにより抽出したエッジ画像と他の画像とを入力し、前記両画像の同じ座標位置の点同士の色を比較した結果に応じて、重ね合わせ後の色を計算する計算ステップと、前記両画像のうちのいずれかの一枚の画像の該座標位置の画素に、前記計算した色を上書きする重ね合わせステップを備えるの画像作成方法である。
また、入力画像のエッジ成分を抽出する抽出ステップと、抽出ステップにより抽出したエッジ画像と他の画像とを入力し、前記両画像の同じ座標位置の点同士の色を比較した結果に応じて、重ね合わせ後の色を計算する計算ステップとを備えるの色計算方法である。
また、ルックアップテーブルは、画像を限定色で表現するための色変換情報を格納し、分類ルールは色の値に応じて入力画像の各画素を分類するルールであって、前記分類ルールを用いて入力画像の各々の画素を複数個の属性値のいずれかで分類する分類ステップと、前記分類ステップでの処理結果に基づいて、属性値が同じ画素で構成される画素群に割り当てる色数を、それぞれの属性値について計算する計算ステップと、前記分類ステップにより分類した結果を参照し、属性値が同じ画素で構成される画素群に割り当てる色数を計算する色数計算ステップと、前記色数計算ステップの処理結果を参照して前記ルックアップテーブルを作成し、格納するルックアップテーブル計算ステップと、前記ルックアップテーブルを参照し、入力画像を構成する各々の画素の色を前記限定色のいずれかに割り当てる減色ステップとを有する減色方法である。
【００１４】
本発明の実施形態による減色装置は、画像を限定色で表現するための色変換情報を格納するルックアップテーブルと、色の値に応じて入力画像の各画素を分類する分類ルールと、前記分類ルールを用いて入力画像の各々の画素を複数個の属性値のいずれかで分類する分類手段と、分類手段にて入力画像を構成する各々の画素を前記属性値で分類し、前記分類の結果に基づいて、属性値が同じ画素で構成される画素群に割り当てる色数を、それぞれの属性値について計算する色数計算手段と、画像を入力し、色変換情報を計算し前記計算結果を前記ルックアップテーブルに格納するルックアップテーブル計算手段と、ルッ クアップテーブルを参照し、入力画像を構成する各々の画素の色を前記限定色のいずれかに割り当てる減色手段と、を主たる構成要素として具備することを特徴とする。
【００１５】
また本発明の実施形態による減色方法は、前記分類ルールを用いて入力画像の各々の画素を複数個の属性値のいずれかで分類する第１のステップと、前記第１のステップでの処理結果に基づいて、属性値が同じ画素で構成される画素群に割り当てる色数を、それぞれの属性値について計算する第２のステップと、画像を入力し、色変換情報を計算し前記計算結果を前記ルックアップテーブルに格納する第３のステップと、ルックアップテーブルを参照し、入力画像を構成する各々の画素の色を前記限定色のいずれかに割り当てる第４のステップと、正方形フィルタを用いてフィルタ処理を施す第５のステップと、を包含することを特徴とする。
【００１６】
本実施形態では、まず、分類手段によって、分類ルールを参照しつつ入力画像の各々の画素を複数個の属性値のいずれかで分類し、続いて色数計算手段にて、分類結果を参照して、各々の属性値に対してそれぞれに、同じ属性値を持つ画素群に割り当てる色数を計算する。ルックアップテーブル計算手段では、前記色数計算手段の処理結果を参照して、各々の属性値について、それぞれに対応したルックアップテーブルを作成し、最後に減色手段にて、前記ルックアップテーブルを参照して入力画像の各々の画素の色変換を行なって所望の減色処理画像を得る。
以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。図１は、本発明の請求項１に記載の減色装置の構成を示したブロック図である。
【００１７】
本発明による減色装置は、主たる構成要素として、画像を限定色で表現するための色変換情報を格納するルックアップテーブル(105)と、色の値に応じて入力画像の各画素を分類する分類ルール(102)と、分類ルール(102)を用いて入力画像の各々の画素を複数個の属性値のいずれかで分類する分類手段(101)と、分類手段(101)にて入力画像を構成する各々の画素を前記属性値で分類し、前記分類の結果に基づいて、属性値が同じ画素で構成される画素群に割り当てる色数を、それぞれの属性値について計算する色数計算手段(103)と、画像を入力し、色変換情報を計算し前記計算結果をルックアップテーブル(105)に格納するルックアップテーブル計算手段(104)と、ルックアップテーブル(105)を参照し、入力画像を構成する各々の画素の色を前記限定色のいずれかに割り当てる減色手段(106)とを備えることを特徴とし、さらに、画像を入力する入力手段(108)と、正方形フィルタを用いてフィルタ処理を施すフィルタ手段(107)と、画像を表示する表示手段(109)とからなる構成を有する。
【００１８】
以下、本発明を構成する各構成要素について説明する。図２〜図４は、本発明における処理全般において必要とするルックアップテーブル(105)の構成例を示した概念図である。まず、図２に示すルックアップテーブル(105)は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各々の明度が８ビット（＝２５６）の階調を持つ場合の具体例である。この例では、ＲＧＢをこの順に上位から８ビットずつ埋めて合計３バイトで表される数値をルックアップテーブル(105)のテーブル番号（201、配列でいう要素番号に対応する）とし、その配列要素(202)には、実際に置き換えるべき色のデータが格納されるという構成をとる。
【００１９】
例えば図２の例では、(Ｒ,Ｇ,Ｂ)の値が(0x01,0x01,0x01)ならば、これをまとめて３バイトで表現すると0x010101になり、さらに0x010101を十進法に変換すると、65793番目の配列要素のデータということになり、そこに格納されているデータが0x000000であることから、前記(0x01,0x01,0x01)のデータがあれば、このデータは(0x00,0x00,0x00)で置き換えるということが、図２のルックアップテーブル(105)から読みとれる。
【００２０】
しかしながら、前述のように、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各々の明度が８ビット（＝２５６）の階調を持つルックアップテーブル(105)を作成するとなると、該ルックアップテーブル(105)を格納するメモリ容量が多大になることが問題となる。例えば、図２の例では、色変換後のデータを格納するデータが、１色につき３バイト必要であり、また、このデータ配列サイズは色数分、すなわち16777216個になるため、メモリ容量や処理速度などの面で実装には適しない。
【００２１】
そこで実際には、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各々の明度を４ないし５ビットの階調まで落したルックアップテーブル(105)などが用いられる。図３は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各々の明度が４ビット場合のルックアップテーブル(105)の例であり、この場合、ルックアップテーブル(105)のサイズは4096個で済む。
【００２２】
また、図４は減色後の色数が２５６色（＝１バイト）以内の場合、さらに必要なメモリ容量を少なくすることのできるように構成したルックアップテーブル(105)である。この例では、従来のルックアップテーブル(105)においての減色後の色を書き込む部分に、直接その色を書き込むのではなく、その色データが実際に書き込んである対応表（特にここではカラーパレットと呼ぶ）の行番号(203)にしてある。こうすれば、ルックアップテーブル(105)の減色後の色を書き込む場所のサイズは１バイトですむ。別にカラーパレットを用意する必要はあるが、必要なメモリの合計を考えれば、カラーパレットを別に作成するほうが少ないメモリ容量で済むことは明らかである。
【００２３】
本発明による分類手段(101)は、本発明による分類ルール(102)を用いて入力画像の各々の画素を複数個の属性値のいずれかで分類するものであり、該分類ルール(102)とは、ある画素について該画素の色の値に応じて入力画像の各画素を分類するルールであって、例えば以下の例に示すようなものである。ただし、ここでは、彩度をs、明度をvで表し、sとvはいずれも０〜２５５の範囲の値をとるものとする。
【００２４】
なお、分類手段(101)における処理は、本発明の請求項８に記載の減色方法における第１のステップの処理に対応するものである。
【００２５】
分類ルールの例：
「ある画素について、当該画素のs,vの値を計算し、
（sが１２８以上でかつvの値が１４４以上）または、
（vの値が２２４以上）であれば、当該画素の属性値の値をＡ、そうでなければ属性値の値をＢとする」。
【００２６】
なお、上記の例で用いた分類ルール(102)は、本発明の請求項３に記載の高明彩度画素検出ルールの一実施例としても使用可能である。以下では上記の例を分類ルール（１）と呼ぶ。
【００２７】
続いて分類手段(101)での処理の流れを図５に従って説明する。図５は本発明による分類手段(101)での処理の流れを示すフローチャートである。
【００２８】
(301a)属性値として使用する値以外の値でルックアップテーブル(105)を初期化する。
【００２９】
(302a)入力画像中でまだ属性値が決定していない任意の１画素を取りだし、分類ルール(102)により当該画素の属性値を決定する。
【００３０】
(303a)当該画素の色に対応するルックアップテーブル(105)に、決定した属性値を書き込む。
【００３１】
(304a)入力画像のすべての画素について、上記(302a)〜(303a)の処理が終了したならば、分類手段(101)での処理を終了する。また未終了であるならば、(302a)に戻り(302a)〜(303a)の処理を繰り返す。
【００３２】
なお、図６は、図５において分類ルール（１）を適用した場合の具体的な処理フローの例である。処理の流れの内容は図５と同じであるので説明は省略する。
【００３３】
本発明による色数計算手段(103)は、入力画像を構成する各々の画素が分類手段(101)にて分類された結果に基づいて、属性値が同じ画素で構成される画素群に割り当てる色数を、それぞれの属性値について計算する。図７は本発明による色数計算手段(103)における処理の流れの例をフローチャートの形式で示したもので、図７に従って色数計算手段(103)での処理例を説明する。なお、色数計算手段(103)における処理は、本発明の請求項８に記載の減色方法における第２のステップの処理に対応するものである。
【００３４】
(401)減色後の色数Ｎを入力する。また、ルックアップテーブル(105)を参照することにより、分類手段(101)にて分類された属性値の個数を調べる。ここでは説明の都合上、前記個数はｋ個とし、また、ｉ(１≦ｉ≦ｋ)番目の属性値をＡｉとする。
【００３５】
(402)ｉ＝１、…、ｋについて、属性値がＡｉである画素群の標本数Ｈｉ、および属性値がＡｉである画素群のちらばりの度合いＶｉを計算する。
【００３６】
ここで、前記Ｖｉの計算方法には色々考えられるが、例えば、画素を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の色の構成要素に分解し、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のそれぞれでのパラメータ空間で分散を計算したものの合計値でもってＶｉの値とするなど、色空間での画素群の散らばりを反映させられるものであれば、Ｖｉの計算方法はどのようなものであってもよい。
【００３７】
(403)ｉ＝１、…、ｋについて、Ｈｉの値およびＶｉの値から、属性値がＡｉである画素群に割り当てる色数Ｎｉを計算する。
【００３８】
ここで、Ｎｉの計算方法には色々考えられるが、基本方針として、
・頻度Ｈｉが大きい場合にはＮｉの値を大きく、Ｈｉが小さい場合にはＮｉの値を小さ
くする。
【００３９】
・散らばりの度合いＶｉが大きい場合にはＮｉの値を大きく、Ｖｉが小さい場合にはＮｉの値を小さくする。
【００４０】
とすれば色数の妥当な割当ができると考えられる。上記方針に基づいて例えば次の式（１）、
Ｎｉ＝Ｓｑｒｔ(Ｈｉ)×Ｖｉ 式（１）
(但しSqrt(x)はxの平方根を返す関数)
でＮｉを計算し、続いて、
Σ（ｉ＝１，…，ｋ）Ｎｉ＝Ｎ
満たすようにＮｉを正規化し目的のＮｉを得るなどの方法が有効であると思われる。
【００４１】
上記では、属性値がＡｉである画素群の標本数Ｈｉ、及び属性値がＡｉである画素群のちらばりの度合いＶｉに基づいて色数Ｎｉを計算する方法を示したが、例えば処理速度の遅い装置でできるだけ処理コストを小さくしたい場合などは、もっと簡単に、ｉ＝１、…、ｋについて、属性値がＡｉである画素群の標本数Ｈｉのみを観測し、その平方根の比でＮｉの値を決めるなどの方法でもよい。
【００４２】
すなわち、例えば次の式（２）、
Ｎｉ＝Ｓｑｒｔ(Ｈｉ) 式（２）
(但しSqrt(x)はxの平方根を返す関数)
でＮｉを計算し、続いて、
Σ（ｉ＝１，…，ｋ）Ｎｉ＝Ｎ
を満たすようにＮｉを正規化し目的のＮｉを得るなどの方法が有効であると思われる。
【００４３】
なお、Ｎｉの計算においては、上記の式（１）または式（２）のどちらを用いるとしてもＨｉの値がＮｉに影響を及ぼすが、Ｈｉが十分小さい場合、Ｎｉに１以上の値を与えるのは無意味となる。その場合、ｉ番目の属性値は何らかの手段でそれ以外のいずれかの属性値に置き換えるのがよい。例えば、ある分類ルール(102)によって２つの属性に分けるべき状況で、どちらか１つの属性に分類された画素の総数が、他方の属性に分類された画素の総数の、例えば０.３％に満たないという結果になった場合、すべての画素を同じ属性値にしてしまうなどが上記置き換えの一例にあたるわけで、分類結果に応じて該例のような追加処理が必要な場合は、追加処理が必要な条件と、前記追加処理の内容を、合わせて分類ルール(102)に記述しておけばよい（下記の例参照）。
【００４４】
分類ルール（１）の処理を追加した例：
「ある画素について、当該画素のs,vの値を計算し、
（sが１２８以上でかつvの値が１４４以上）または、
（vの値が２２４以上）であれば、当該画素の属性値の値をＡ、そうでなければ属性値の値をＢとする」。
【００４５】
また、分類処理後、必要に応じて以下の２処理を実行する
・属性値がＡの画素の占める割合がが全体の０.３％以下なら、属性値がＡの画素の属性値をすべてＢに変更する。
【００４６】
・属性値がＢの画素の占める割合がが全体の０.３％以下なら、属性値がＢの画素の属性値をすべてＡに変更する。
【００４７】
本発明によるルックアップテーブル計算手段(104)は、属性値が同じ画素で構成される
画素群に割り当てる色数に基づいて、属性値が同じ画素で構成される画素群の代表色を計算し、前記計算結果をルックアップテーブル(105)に格納する。
【００４８】
図８は本発明によるルックアップテーブル計算手段(104)における処理の流れの例を示すフローチャートで、図８に従ってルックアップテーブル計算手段(104)での処理例を説明する。尚、ルックアップテーブル計算手段(104)における処理は、本発明の請求項８に記載の減色方法における第３のステップの処理に対応するものである。
【００４９】
(501)ｉ＝１、…、ｋについて、属性値がＡｉである画素群の標本数Ｈｉの値および、属性値がＡｉである画素群に割り当てられる色数Ｎｉから、属性値がＡｉである画素群を対象として色空間内で類似した色であるかどうかを判断する距離Ｄｉを計算する。
【００５０】
Ｄｉの計算方法についてはさまざまな方法が開示されている。例えば前出の文献「”画像解析ハンドブック”」のpp.513-514に開示の立方最密配置による方法で定義されている距離は、本方法に適した距離定義の一つであると思われる。
【００５１】
(502)ｉ＝１、…、ｋについて、属性値がＡｉである画素群に対するＮｉ個の代表色を、前記距離Ｄｉに基づいて計算する。前出の文献に開示の立法最密配置による方法では、該代表色を選定するアルゴリズムについても開示されているが、本処理における代表色の選定に前記アルゴリズムを適用することが可能である。なお、前記アルゴリズムでは、決められた計算を繰り返すことよってより適切な代表色を決定する方法が開示されているが、処理速度の遅い装置でできるだけ処理コストを小さくしたい場合などは、前記決められた計算を一度行なうだけでもある程度の質を保った結果を得ることが可能である。
【００５２】
(503)ｉ＝１、…、ｋについて、属性値がＡｉであるそれぞれの画素Ｎｉ個のどの代表色で置き換えるかを、色空間での距離に基づいて計算し、結果をルックアップテーブル(105)に書き込み、ルックアップテーブル計算手段(104)での処理を終了する。
【００５３】
本発明による減色手段(106)は、ルックアップテーブル(105)を参照し、入力画像を構成する各々の画素の色を前記限定色のいずれかに割り当てる処理を行なう。図９は本発明による減色手段(106)での処理の流れをフローチャートで簡単に示した例で、図９に従って減色手段(106)での処理の流れを簡単に説明する。なお、減色手段(106)における処理は、本発明の請求項８に記載の減色方法における第４のステップの処理に対応するものである。
【００５４】
(601)入力画像中でまだ色変換を行なっていない任意の１画素を取りだし、ルックアップテーブル(105)の当該画素の当該画素に対応する色の部分を参照し、そこに書かれている変換後の色で当該画素の色を書き換える。
【００５５】
(602)入力画像のすべての画素について、上記(601)の処理が終了したならば、減色手段(106)での処理を終了する。また未終了であるならば、(601)の処理を繰り返す。
【００５６】
次に、本発明による減色装置および減色方法での減色処理の全体の流れを図１０のフローチャートに従って説明する。また図１１は処理が進んでいくにつれてルックアップテーブル(105)の内容が書き変わっていく様子を示したものである。なお本例は、入力画像の各画素の色データの赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）各々の明度が４ビット（＝１６）の階調を持ち、分類ルール(102)は前述の分類ルール（１）を用いた場合についてである。
【００５７】
(701)入力手段(108)にて画像を入力し、ルックアップテーブル(105)を初期化する。図１１(a)はルックアップテーブル(105)が初期化された状態を示したものである。
【００５８】
(702)分類手段(101)によって、分類ルール(102)を参照しつつ入力画像の各々の画素を複数個の属性値のいずれかで分類し、その結果をルックアップテーブル(105)に上書きする（図１１(b)）。なお本例は分類ルール(102)の例として前出の分類ルール（１）を用いた場合である。
【００５９】
(703)色数計算手段(103)にて、ルックアップテーブル(105)を参照することにより、分類手段(101)にて分類された属性値の個数が複数個かどうかを調べる。
この個数をｋとする。もしｋ＝１なら、以下の処理(704)〜(705)を、ｋ＞１ならば以下の処理(706)〜(708)を実行する。前記分類ルール（１）では、画素をＡとＢの２種類の属性値に分類するルールであるのでｋ＝２となる。
【００６０】
尚、以下の処理(705)においてのルックアップテーブル(105)の構成方法については公知の技術であるため、以下では、ルックアップテーブル(105)が再構成されその内容が書き換えられていく様子は、(707)の処理においてのみ図１１(c,d)を用いた説明を行なう。
【００６１】
(704)ルックアップテーブル計算手段(104)によって、あらかじめ指定されている減色処理後の色数分の代表色を計算し、ルックアップテーブル(105)を完成させる。ｋ＝１の場合、ルックアップテーブル(105)は図４に描かれたように、通常の形式のルックアップテーブル(105)となる。
【００６２】
(705)減色手段(106)にて、ルックアップテーブル(105)を参照し、入力画像を構成する各々の画素の色を前記限定色の対応する色で書き換える。
【００６３】
(706)色数計算手段(103)にて、入力画像を構成する各々の画素が分類手段(101)にて分類された結果に基づいて、属性値が同じ画素で構成される画素群に割り当てる色数を、それぞれの属性値について計算する。ここでは仮にＡに割り当てられた色数をＮａ、Ｂに割り当てられた色数をＮｂとする。
【００６４】
(707)ルックアップテーブル計算手段(104)によって、それぞれの属性値に対応したルックアップテーブル(105)を作成し、同時に減色後の色数分の代表色を計算し、ルックアップテーブル(105)を完成させる。図１１(c)の例では、属性値ＡおよびＢに対応した２つのルックアップテーブル(105)を作成する。また、サイズ（配列の大きさ）がＮａ、Ｎｂのカラーパレット（図１１(d)）も同時に作成する。そして、属性値ＡについてはＮａ分の、属性値ＢについてはＮｂ分の代表色を計算し、それぞれに対応したルックアップテーブル(105)を完成させる。
【００６５】
(708)減色手段(106)にて、入力画像を構成する各々の画素の色を、前記画素の属性値ＡおよびＢに対応したルックアップテーブル(105)を参照し、前記限定色の対応する色で書き換える。
【００６６】
(709)必要であれば減色処理後の画像に雑音除去などのフィルタ処理を施す。
(710)表示手段(109)にて減色画像を表示し、減色処理を終了する。
【００６７】
なお、図１２は、本発明の請求項７に記載の減色装置の構成例を示したブロック図である。本発明の請求項７に記載の減色装置では、図１２で示してあるがごとく、本発明の請求項１に記載の減色装置（図１）にさらに、フィルタ手段(107)を用いて入力画像のエッジ成分を抽出するエッジ抽出手段(110)、画素の明度値を比較して２枚の画像を合成する重ね合わせ手段(111)を加えた構成にすることにより、減色した画像にエッジ画像を重ね合わせることができる。この場合、重ね合わせ手段(111)において、画像を重ね合わせた
後の色の計算方法としては、入力した２枚の画像の同じ座標位置の点同士の明度を比較し、明度の低いほうの画素の色を、重ね合わせ後の画素の色とするなどの方法を用いれば良い。該重ね合わせ処理により、入力画像に対して、アニメーション風の効果が施された画像を自動で作成することが可能となる。
【００６８】
なお、フィルタ手段(107)における処理は、本発明の請求項８に記載の減色方法における第５のステップの処理に、また、前記重ね合わせ手段(111)における処理は、本発明の請求項１０に記載の減色方法における第７のステップの処理にそれぞれ対応するものである。
【００６９】
図１３は本発明の請求項７に記載の減色装置および請求項１０に記載の減色方法における処理の流れをフローチャートの形式で示したものである。全体の処理は、減色の処理（(701)〜(710)）とエッジ抽出の処理(711)を並行して実行した後（どちらの処理が先でもよい）、最後に、(701)減色の処理結果の画像とエッジ抽出処理結果の画像を重ね合わせて終了する。なお、エッジ抽出手段(110)の構成方法および、その際に使用する正方形フィルタの構成方法については、特願平８ー８１２６８号にて詳述しているので、ここでは説明は省略する。また、図１３における処理(701)〜(710)は、図１０における処理と同じであるので説明は省略する。またエッジ抽出手段(110)における処理は、本発明の請求項１０に記載の減色方法における第６のステップの処理に対応するものである。
【００７０】
【発明の効果】
本発明では、用途に応じた分類ルールを用意し、分類手段にて該分類ルールを用いて入力画像の色分布を分析分類することにより、例えば全体的にくすんでいて、ほんの少しだけ彩やかな部分が存在する画像については、該彩やかな部分の存在がどの程度あるか確認でき、前記分類手段の処理結果によって該彩やかな部分とそれ以外の部分とに割り当てる適切な色数を色数計算手段によって計算する処理を新たに組み込んでいる。
【００７１】
従来の減色処理においては、全体に対して統計的に頻度の小さいデータが頻度の大きいデータに吸収されるため、該頻度の小さいデータが減色処理によって失われてしまうという問題があったが、この分類ルール、分類手段および色数計算手段の導入によって、頻度が小さくても必要である部分を残したままの減色処理が可能となった。例えば上記画像の例では、ほんの少しだけ彩やかな部分とそれ以外の部分とで独立して減色処理を行なうことを実現し、その結果として、減色処理後も彩やかな部分を残すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の減色装置の一実施の形態の構成を示したブロック図
【図２】従来のルックアップテーブルの構成例を示した概念図
【図３】従来のルックアップテーブルの構成例を示した概念図
【図４】従来のルックアップテーブルの構成例を示した概念図
【図５】本発明による分類手段での処理の流れを示すフローチャート
【図６】本発明による分類手段での処理の流れを分類ルールの例に基づいて示したフローチャート
【図７】本発明による色数計算手段における処理の流れの例を示すフローチャート
【図８】本発明によるルックアップテーブル計算手段における処理の流れの例を示すフローチャート
【図９】本発明による減色手段での処理の流れを示すフローチャート
【図１０】本発明による減色装置および減色方法での減色処理の全体の流れを示すフローチャート
【図１１】本発明によるルックアップテーブルの構成例を示した概念図
【図１２】本発明の一実施例記載の減色装置の構成例を示したブロック図
【図１３】本発明の一実施例記載の減色装置および減色方法における処理の流れを示すフローチャート
【符号の説明】
１０１ 分類手段
１０２ 分類ルール
１０３ 色数計算手段
１０４ ルックアップテーブル計算手段
１０５ ルックアップテーブル
１０６ 減色手段
１０７ フィルタ手段
１０８ 入力手段
１０９ 表示手段
１１０ エッジ抽出手段
１１１ 重ね合わせ手段