JPS63304384A - 画像限定色表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、画像を限られた数の色だけを用いて表示する
画像限定色表示装置に関するものである。

従来の技術 同時発色数に制限のある表示装置は第４図のブロック図
のような構成をもつ。第４図において、４１は画像入力
部で、４２は色の赤・緑・青の強さ即ちＲ−Ｇ−Ｂとそ
の色に与えられた番号即ち色番号との関係を示すルック
アップテーブルである。４３・４４・４５はそれぞれＲ
−Ｇ−ＢのＤ／Ａ変換器で、４６はディスプレイである
。入力される画像の各画素データは色番号を表わしてい
る。この構成では、各画素データが赤・緑・青の強さで
表わされた画像をそのまま表示することができない。こ
のために、このような画像より同時発色数個の色を選択
し、その色に色番号を与え、各画素データを適当な色番
号に変換して表示する表示装置が開発されている。この
表示装置は、例えば第５図のブロック図のような構成を
持つ。第５図において、５１は元の画像を入力する画像
入力部で、５２は画像入力部５１から得られる各画素デ
ータの色の出現頻度を数えヒストグラムを生成するヒス
トグラム生成部である。５３はヒストグラム生成部より
得られたヒストグラムから同時発色数にあたる限定数の
色を選択する限定色選択部であり、その結果得られる色
とその色に与えられる色番号はルックアップテーブル５
４に設定される。５５は画像入力部５１から得られる各
画素データを適当な色番号に変換する画素データ変換部
である。５６は画素データ変換部５５の出力である色番
号とルックアップテーブル５４から画像を表示する画像
表示部である。画像表示部５６は第４図におけるＲ−Ｇ
−ＢのＤ／Ａ変換器４３・４４・４５、及びディスプレ
イ４６から構成されている。

限定色選択部５３における色選択のアルゴリズムとして
は従来より様々なものが提案されている。例えばニス・
アイ・ジー・ジー・アール・ニー・ビー・エイチ　コン
ピュータ・グラフィックス　ボリューム１６　ナンバー
３　（１９８２年〉の第２９７頁から第３０７頁（ＳＩ
ＧＧＲＡＰＲ，Ｃｏｉ＋ｐｕｔｅｒ　Ｇｒａｐｈｉｃｓ
　Ｖｏｌ、１６（１９８２）　Ｎｏ、３　ｐ、ｐ、２９
７−３０７）に発表されている単純にヒストグラムの上
位から限定数の色を選ぶもの及び色空間において色がも
っとも広く分布している軸を調べその軸に関してその分
布範囲の中間値で色空間を分割し分割された各部分空間
ごとに同じ処理を繰り返し限定数の部分空間を得て各部
分空間の平均の色を選ぶもの、また電子情報通信学会技
術報告の画像工学ＩＥ８６−４　（１９８６年）の第２
５頁から第３０頁に発表されている色空間を小さな部分
空間に分けある条件のもとに部分空間のクラスタ化を繰
り返し限定数の部分空間を得て各部分空間で最も出現頻
度の高い色を選ぶものなどがある。

また限定数として２５６色を与えているのものが多い。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成において、単純にヒスト
グラムの上位から限定数の色を選ぶものでは、画素デー
タ変換部５５で各画素データがどの選ばれた色に近いか
を各画素ごとに調べねばならないので処理に大変時間が
かかり、限定数の部分空間を得る方法では処理時間もさ
ることながらワークエリアとして大きなメモリ領域を必
要とするという問題がある。また、同時発色数が少な（
なるに従い、単純にヒストグラムの上位から与えられた
限定数の色を選ぶ方法では似た色ばかりが選ばれてしま
うという問題もある。

本発明はかかる点に鑑み、少ないメモリ消費でかつ高速
に限定数の色を選択し、同時発色数が少ない構成にも対
応できる画像限定色表示装置を提供することを目的とす
る。

問題点を解決するための手段 本発明は画像を入力する画像入力部と、前記画像入力部
より得られる画素データの色空間における近傍を当該画
素データを中心とするクラスタとして指定するクラスタ
指定部と、前記画像入力部より得られる画素データが属
する前記クラスタ指定部より指定されたクラスタの中心
の色の頻度を更新してヒストグラムを生成するヒストグ
ラム生成部と、前記ヒストグラム生成部で生成されたヒ
ストグラムより出現頻度の高いものから順に限定された
個数の色を選択し色番号をつけ色番号と色とを対応付け
るルックアップテーブルに設定するルックアップテーブ
ル設定部と、前記クラスタ指定部より得られるクラスタ
の情報と前記ルックアップテーブル設定部により得られ
る色と対応する色番号を用いて前記画像入力部より得ら
れる画素データを色番号に変換する画素データ変換部と
、前記画素データ変換部より得られる色番号と前記ルッ
クアップテーブルとがら画像を表示する画像表示部とを
備えたことを特徴とする画像限定色表示装置である。

作用 本発明は前記した構成により、画像入力部に表示させた
い画像を入力すると、画像入力部より得られる画素デー
タに対しその画素データを中心とする色空間で近傍領域
をクラスタ指定部がクラスタとして指定する。ヒストグ
ラム生成部では画像入力部より得られる画素データに対
しその画素データが属するクラスタの中心の色の頻度を
更新しヒストグラムを生成する。クラスタ指定部によっ
て似た色はクラスタ化されて、各クラスタの中心の色の
出現頻度のみが高くなっているヒストグラムがヒストグ
ラム生成部により得られるので、ルックアップテーブル
設定部でヒストグラムでの出現頻度の高い色から順に色
を選んでも似た色ばかりが選ばれることはない。これ故
、ルックアップテーブル設定部ではヒストグラムでの出
現頻度の高い色からルックアップテーブルに設定すれば
よい。また、限定数の部分空間を得る方法に比べ、部分
空間の情報を保存しておくメモリ領域や計算のためのワ
ークエリアが不要となるので、少ないメモリ空間で処理
が実現できる。画素データ変換部ではその画素データの
属するクラスタの中心の色が選ばれていればその色の色
番号に変換しそうでない場合にだけどの選ばれた色に近
いかを調べればよいので、全画素について選択された色
との距離比較をする場合に比べ、高速である。画素デー
タ変換部で得られた各画素の色番号とルックアップテー
ブルとを用いて画像表示部は画像を表示する。以上の処
理により、画像入力部に入力された画像から少ないメモ
リ消費でかつ高速に限定数の色を選択し、たとえ少ない
数の色しか同時発色しない構成でもその画像を表示させ
ることができる。

実施例 第１図は本発明の一実施例における画像限定色表示装置
の構成を示すブロック図である。第１図において１１は
画像を入力する画像入力部、１２は画像入力部１１から
得られる画素データの色空間における近傍を当該画素デ
ータを中心とするクラスタとして指定するクラスタ指定
部である。１３は画像入力部１１より得られる画素デー
タが属するクラスタの中心の色の頻度を更新してヒスト
グラムを生成するヒストグラム生成部、１４はヒストグ
ラム生成部１３で生成されたヒストグラムより出現頻度
の高いものから順に限定された個数の色を選択し色番号
をつけ色番号と色とを対応付けるルックアップテーブル
１５に設定するルックアップテーブル設定部である。１
６はクラスタ指定部１２より得られるクラスタの情報と
ルックアップテーブル設定部１４により得られる色とそ
の色に対応する色番号とを用いて画像入力部１１より得
られる画素データを適当な色番号に変換する画素データ
変換部、１７は画素データ変換部１６より得られる色番
号とルックアップテーブル１５とから画像を表示する画
像表示部である。

以上のように構成された本実施例の画像限定色表示装置
について、以下その動作を説明する。

各画素が赤・緑・青の強さで表わされている画像を画像
入力部１１に入力する。ＲＧＢ色空間において画像入力
部１１より得られる画素データの近傍をその画素データ
を中心とするクラスタとしてクラスタ指定部が指定する
。画像入力部１１より得られる画素データがすでにいず
れかのクラスタに属している時、クラスタ指定部は新た
なりラスタ指定を行わない。ヒストグラム生成部１３は
画像入力部１１より得られる画素データが属しているク
ラスタの中心の色の頻度を更新しヒストグラムを作成す
る。第２図はこの画像入力部１トクラスタ指定部１２・
ヒストグラム生成部１３の動作を示すフローチャートで
ある。２１・２８はこのフローチャートの始めと終わり
を表わす。２２でヒストグラムの生成に用いる頻度カウ
ンタの初期化を行ない、２３で画像の画素データを入力
する。２４でこの画素データがいずれかのクラスタに属
するかどうかを吟味しもしいずれのクラスタにも属さな
ければ、２５で色空間におけるその画素データの近傍を
その画素データを中心とする新たなりラスタとして指定
する。その後２７でその画素データが属するクラスタの
中心の色の頻度を更新する。各クラスタにおいてクラス
タの中心の色以外の色に対する頻度カウンタでは更新が
行なわれないので、クラスタの中心の色以外の色に対す
る頻度カウンタにその色が属するクラスタの中心の色へ
のポインタを格納することにすればヒストグラムとクラ
スタの情報とはメモリ領域で重ねることができメモリ消
費量を少なくできる。２７では画像全体が処理されたか
を吟味しまだならば画素データの入力２３を繰り返す。

以上の処理によって頻度カウンタにクラスタ化を考慮し
たヒストグラムが得られる。

クラスタ化されたヒストグラムが得られた後、第１図に
おけるルックアップテーブル設定部１４でこのヒストグ
ラムで出現頻度の高い色から順に限定数の色を選び色番
号を付与しルックアップテーブル１５に設定する。次に
画素データ変換部１６でルックアップテーブル設定部１
４により得られる色と色番号とクラスタ指定部１２より
得られるクラスタの情報とを用いて画像入力部１１より
得られる画素データを適当な色番号に変換する。

第３図は画素データ変換部１６の動作を示すフローチャ
ートである。３１・３７はこのフローチャートの始めと
終わりを表わす。３２で画素データを入力する。３３で
この画素データのクラスタの中心の色がルックアップテ
ーブル設定部１４で選択された色かどうかを吟味し、そ
うであれば３４で選択色をそのクラスタの中心の色とし
、そうでない時のみ３５で色空間においてその画素デー
タに一番近い選択された色を探す。３６では画像全体が
処理されたかを吟味しまだならば画素データの入力３２
を繰り返す。

以上の処理後、第１図における画像表示部１７で画素デ
ータ変換部１６から得られる色番号とルックアップテー
ブル１５から画像を表示する。

画像表示部１７の同時発色数が多ければクラスタ指定部
１２で画素データに対しクラスタとして指定する範囲を
小さくし、同時発色数が少なければクラスタ指定部１２
でクラスタとして指定する範囲を大きくすればよい。

以上のように本実施例によれば、クラスタを指定するク
ラスタ指定部１２とヒストグラムを生成するヒストグラ
ム生成部１３を設け、ヒストグラム生成とクラスタ化を
同時に行うことにより、画像入力部１１に入力された画
像からメモリをあまり使わず高速に限定数の色を選択し
、たとえ少数の色しか同時発色しない画像表示部１７に
でもその画像を表示させることができる。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、入力された画像か
ら少ないメモリ消費でかつ高速に限定数の色を選択し、
たとえ少ない数の色しか同時発色しない構成でもその画
像を表示させることができるのでその実用的効果は大き
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における一実施例の画像限定色表示装置
のブロック図、第２図は本発明における一実施例の画像
入力部、クラスタ指定部、ヒストグラム生成部の動作を
示すフローチャート、第３図は本発明における一実施例
の画素データ変換部゛の動作を示すフローチャート、第
４図は同時発色数に制限のある表示装置のブロック図、
第５図は従来の画像限定色表示装置のブロック図である
。 １１・・・画像入力部、１２・・・クラスタ指定部、１
３・・・ヒストグラム生成部、１４・・・ルックアップ
テーブル設定部、１５・・・ルックアップテーブル、１
６・・・画素データ変換部、１７・・・画像表示部。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　ほか１名第１図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 画像を入力する画像入力部と、前記画像入力部より得ら
   れる画素データの色空間における近傍を当該画素データ
   を中心とするクラスタとして指定するクラスタ指定部と
   、前記画像入力部より得られる画素データが属する前記
   クラスタ指定部より指定されたクラスタの中心の色の頻
   度を更新してヒストグラムを生成するヒストグラム生成
   部と、前記ヒストグラム生成部で生成されたヒストグラ
   ムより出現頻度の高いものから順に限定された個数の色
   を選択し色番号をつけ色番号と色とを対応付けるルック
   アップテーブルに設定するルックアップテーブル設定部
   と、前記クラスタ指定部より得られるクラスタの情報と
   前記ルックアップテーブル設定部により得られる色と対
   応する色番号を用いて前記画像入力部より得られる画素
   データを色番号に変換する画素データ変換部と、前記画
   素データ変換部より得られる色番号と前記ルックアップ
   テーブルとから画像を表示する画像表示部とを備えたこ
   とを特徴とする画像限定色表示装置。