CN102984433B - 图像处理设备和图像处理方法 - Google Patents

Abstract

提供了图像处理设备和图像处理方法，所述图像处理设备包括：提取单元，其从目标图像提取多个代表色；色差计算单元，其计算代表色与目标图像的关注像素之间的色差；改变单元，其根据代表色的色度来改变色差的亮度分量；和替代单元，其根据所述改变单元中改变的色差来选择代表色，以便以所选的代表色替代关注像素的颜色。

Description

图像处理设备和图像处理方法

技术领域

本发明涉及图像处理设备和图像处理方法。

背景技术

对于图像处理，图像中使用的颜色数量局限于几种代表色，诸如产生有限颜色图像之类的处理是通过将所使用的颜色转换成代表色来执行的。例如，JP-A-2008-065803(专利文献1)公开了这样一种技术，其用于通过从颜色空间中的各频率值的三维分布的峰值颜色中选择代表色并以代表色替代一个图像中的每个像素的颜色来获得有限颜色图像。作为将每个像素的颜色替换为代表色的方法，在JP-A-2008-065803中执行了用具有最小色差的代表色进行替代，以及用相距纸张颜色与代表色间的连结线距离最短的代表色进行替代。

当以代表色来替代每个像素的颜色时，以色度高于灰色的颜色来替代灰色并将灰色上色。例如，JP-A-2005-328144(专利文献2)公开了当要被替代的像素颜色与灰色轴间隔小于预定距离时，该像素的颜色的色度被减小，并随后执行以具有最小色差的代表色进行替代。另外，JP-A-2005-328145(专利文献3)公开了将到达灰色轴的距离与到达具有最小色差的代表色的距离相互比较，随后在到达灰色轴的距离较小时执行用灰色轴上的代表色进行替代。

同时，作为用于防止灰色被上色的技术，例如JP-A-2008-301489(专利文献4)公开了这样一种技术，其用于校正具有与非彩色方向上的亮度相对应的色度阈值或更小的色度的颜色。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种图像处理设备和图像处理方法，其能够获得其中以色度适当的代表色来替代图像颜色的有限颜色图像。

根据本发明的第一方面，提供了一种图像处理设备，包括：提取单元，其从目标图像提取多个代表色；色差计算单元，其计算代表色与目标图像的关注像素之间的色差；改变单元，其根据代表色的色度来改变色差的亮度分量；和替代单元，其根据在所述改变单元中被改变的色差来选择代表色，以便以所选的代表色替代关注像素的颜色。

根据本发明的第二方面，第一方面的图像处理设备还包括：分类单元，其将在所述提取单元中提取的多个代表色分成彩色颜色组和非彩色颜色组；和彩色色差计算单元，其计算彩色色差，所述彩色色差是关注像素与相对于关注像素而被分到彩色颜色组中的代表色当中与关注像素的颜色色差最小的代表色之间的色差，其中，当彩色色差大于一个预设值时，所述改变单元改变色差的亮度分量。

根据本发明的第三方面，在第二方面的图像处理设备中，当彩色色差大于一个预设值并且代表色的色度为一个预设值或更小时，所述改变单元改变色差的亮度分量。

根据本发明的第四方面，第一方面的图像处理设备还包括：分类单元，其将所述提取单元中提取的多个代表色分成彩色颜色组和非彩色颜色组；彩色色差计算单元，其计算彩色色差，所述彩色色差是关注像素与相对于关注像素被分到彩色颜色组中的代表色当中与关注像素的颜色色差最小的代表色之间的色差；和非彩色色差计算单元，其计算非彩色色差，所述非彩色色差是关注像素与相对于关注像素被分到非彩色颜色组中的代表色当中与关注像素的颜色具有最小色差的代表色之间的色差，其中，当彩色色差与非彩色色差之间的距离差为一个预设值或更小并且彩色色差与非彩色色差之间的亮度分量差为一个预设值或更小时，所述改变单元改变色差的亮度分量。

根据本发明的第五方面，在第四方面的图像处理设备中，当彩色色差与非彩色色差之间的距离差为一个预设值或更小时，当彩色色差与非彩色色差之间的亮度分量差为一个预设值或更小时，并且当代表色的色度为一个预设值或更小时，所述改变单元改变色差的亮度分量。

根据本发明的第六方面，在第一至第五方面中任一个的图像处理设备中，所述改变单元还可以根据关注像素的色度来改变色差的亮度分量。

根据本发明的第七方面，提供了一种图像处理方法，包括：从目标图像提取多个代表色；计算代表色与目标图像的关注像素之间的色差；根据代表色的色度来改变色差的亮度分量；和根据被改变的色差来选择代表色，以便以所选的代表色替代关注像素的颜色。

根据本发明的第一方面，与不包括本发明构造的情况相比，可以获得这样的有限颜色图像，其中目标图像的颜色被色度适当的代表色所替代。

根据本发明的第二方面，与不包括本发明构造的情况相比，可以减小用色度非常不同的代表色进行替代的情况的发生。

根据本发明的第三方面，与不包括本发明构造的情况相比，可以减小改变色差的亮度分量所需的处理时间。

根据本发明的第四方面，与不包括本发明构造的情况相比，即使当存在其间的亮度差为一个预设值或更小的彩色颜色组代表色和非彩色颜色组代表色时，也可以执行用适当的代表色进行替代。

根据本发明的第五方面，与不包括本发明构造的情况相比，可以减小改变色差的亮度分量所需的处理时间。

根据本发明的第六方面，与不包括本发明构造的情况相比，即使当关注像素的颜色为高色度时，也可以用色度适当的代表色来替代关注像素的颜色。

根据本发明的第七方面，与不包括本发明构造的情况相比，可以获得其中以色度适当的代表色来替代目标图像颜色的有限颜色图像。

附图说明

将基于以下附图详细描述本发明的示例实施例，其中：

图1是图示出本发明第一示例实施例的配置图。

图2是图示出根据本发明第一示例实施例的操作的一个示例的流程图。

图3是根据本发明第一示例实施例的操作的一个具体示例的说明图。

图4是图示出本发明第二示例实施例的配置图。

图5是图示出根据本发明第二示例实施例的操作的一个示例的流程图。

图6A和图6B是图示出根据本发明第二示例实施例的操作的一个具体示例的说明图。

图7是图示出本发明第三示例实施例的配置图。

图8是图示出根据本发明第三示例实施例的操作的一个示例的流程图。

图9A和图9B是图示出根据本发明第三示例实施例的操作的一个具体示例的说明图。

图10A和图10B是图示出当关注像素的颜色的色度被用于改变关注像素与代表色之间的色差的亮度分量时的一个具体示例的说明图。

图11是图示出当通过计算机程序、其上存储了该计算机程序的记录介质和计算机来实现本发明示例实施例和本发明修改示例中的每一个中所描述的功能时的计算机程序的一个示例的说明图。

具体实施方式

图1是图示出本发明第一示例实施例的配置图。在该附图中，11表示代表色提取单元，12表示色差计算单元，13表示色差改变单元，14表示颜色替代单元。代表色提取单元11从目标图像提取代表色。可以使用迄今为止公知的提取代表色的方法。

色差计算单元12计算目标图像的关注像素与每个代表色之间的色差。可以获得色差作为颜色空间中每个颜色分量之间的差。此时，可以以亮度分量作为一个颜色分量来在颜色空间中获得色差。

色差改变单元13根据代表色的色度来改变在色差计算单元12中获得的关注像素与代表色之间的色差的亮度分量。在该亮度分量的改变中，亮度分量的权重随着代表色的色度减小而减小。在针对色度改变的亮度改变中，例如，可以预先设置一个函数，并且可以通过该函数从代表色的色度获得关于亮度分量的权重，以执行关于色差的亮度分量的加权。通过改变色差的该亮度分量来改变颜色空间中代表色与关注像素的颜色之间的距离。

颜色替代单元14根据色差改变单元13中改变的色差来选择代表色，并以所选的代表色替代关注像素的颜色。在代表色的选择中，可以选择满足以下条件的代表色：其中，根据色差改变单元13中改变的色差所获得的颜色空间中的该代表色与关注像素颜色之间的距离最短。

上述每个单元依次使用目标图像的每个像素作为关注像素来操作，并且在以所选的代表色替代关注像素的颜色时获得有限颜色图像。

图2是图示出根据本发明第一示例实施例的操作的一个示例的流程图。在步骤S101中，代表色提取单元11从目标图像提取代表色。在步骤S102中，随后将目标图像的未处理像素设置为关注像素。

在步骤S103中，色差计算单元12计算代表色提取单元11中提取的代表色与关注像素之间的色差。在步骤S104中，色差改变单元13对步骤S103中计算的色差的亮度分量进行改变，以使得亮度分量的权重随着代表色的色度减小而减小。

在步骤S105中，颜色替代单元14选择出其中根据步骤S104所改变的色差获得的颜色空间中的距离为最短的代表色。在步骤S106中，以步骤S105中所选择的代表色来替代关注像素的颜色。

在步骤S107中，确定目标图像的像素中是否还剩余未处理像素，并且在有剩余时返回步骤S102重复将未处理像素设置为关注像素的处理。当没有剩余未处理像素时，处理终止。

图3是图示出根据本发明第一示例实施例的操作的一个具体示例的说明图。在图2的步骤S101中提取了包括代表色a和代表色b的代表色，并且在步骤S102中设置了示出颜色的关注像素。在图3中，示出了在特定色调下的亮度-色度平面，并且在该平面中存在两个代表色a和b以及该关注像素。

在步骤S103中计算代表色a与关注像素之间的色差以及代表色b与关注像素之间的色差。在该示例中，从代表色a与关注像素之间的色差所获得的颜色空间中的距离和从代表色b与关注像素之间的色差所获得的颜色空间中的距离彼此相等。

在步骤S104中，根据代表色的色度来改变色差的亮度分量。在该示例中，代表色a具有比代表色b更低的色度。因此，代表色a与关注像素之间的色差的亮度分量的改变宽度相比代表色b与关注像素之间的色差的亮度分量的改变宽度而言变化更小。更具体地说，代表色a与关注像素之间的色差被设置为(L1,c1)，代表色b与关注像素之间的色差被设置为(L2,c2)，并且在亮度分量改变之前，从代表色a与关注像素之间的色差获得的距离D1和从代表色b与关注像素之间的色差获得的距离D2被设置为D1＝D2。距离D1等于(L1²+c1²)^1/2，距离D2等于(L2²+c2²)^1/2。用于获得对与色度对应的亮度分量进行改变的权重的函数被设置为W(c)，并且得到权重α1和α2，使其满足关系α1＝W(c1)、α2＝W(c2)以及α1＜α2。当将亮度分量乘以该权重时，改变之后的色差等于(α1·L1,c1)和(α2·L2,c2)。当根据改变亮度分量之后的色差获得颜色空间中的距离时，距离D1’等于{(α1·L1)²+c1²}^1/2，距离D2’等于{(α2·L2)²+c2²}^1/2，其中满足关系D1’＜D2’。

在步骤S105中选择出其中根据改变后的色差获得的颜色空间中的距离最短的代表色，在步骤S106中以所选择的代表色替代关注像素的颜色。例如，将代表色a与代表色b比较，当将根据代表色a与关注像素之间的改变后的色差获得的颜色空间中的距离D1’与根据代表色b与关注像素之间的改变后色差获得的颜色空间中的距离D2’相比时，满足关系D1’＜D2’，因此选择代表色a，并以代表色a替代关注像素的颜色。

当在该示例中以代表色b来替代关注像素的颜色时，相比以代表色a进行替代的情况，色度的变化增大，从而替代之后的颜色变化会感觉显眼或不自然。以代表色a来替代关注像素的颜色，色度的变化被抑制。

图4是图示出本发明第二示例实施例的配置图。在该附图中，21表示分类单元，22表示彩色色差计算单元。将主要描述与上述第一示例实施例不同的部分。分类单元21将代表色提取单元11中提取的代表色分成彩色颜色组和非彩色颜色组。在该分类中，例如，当色度被设置为预定值或更小时，该代表色被确定为非彩色颜色组，而当色度被设置为大于预定值的值时，该代表色被确定为彩色颜色组。可替代地，当色度被设置为通过亮度设置的一个值或更小时，该代表色被确定为非彩色颜色组，而当色度被设置为大于上述值的值时，该代表色被确定为彩色颜色组。以这种方式，可以通过其他方法来执行分类。

彩色色差计算单元22计算关注像素与相对于关注像素被分到彩色颜色组中的多个代表色当中与关注像素的颜色色差最小的代表色之间的色差。该色差被设置为彩色色差。

当在彩色色差计算单元22中计算的彩色色差大于一个预定值时，第二示例实施例中的色差改变单元13根据每个代表色的色度来改变关注像素与在色差计算单元12中获得的每个代表色之间的色差的亮度分量。可替代地，当彩色色差计算单元22中计算出的彩色色差大于预定值，并且该代表色的色度为预定值或更小时，可以根据代表色的色度来改变代表色与关注像素之间的色差的亮度分量。尽管已在第一示例实施例中描述了亮度分量的改变，仍进行了亮度分量的权重随着代表色色度减小而减小的改变。

图5是图示出根据本发明第二示例实施例的操作的一个示例的流程图。将主要描述与图2所示的根据第一示例实施例的操作示例不同的部分。在代表色提取单元11在步骤S101中从目标图像提取代表色之后，分类单元21在步骤S111中将步骤S101中提取的代表色分成彩色颜色组和非彩色颜色组。

在步骤S102中将目标图像的未处理像素设置为关注像素，并对所设置的关注像素执行直到步骤S106的处理。

在步骤S112中，彩色色差计算单元22计算该关注像素与如下代表色之间的色差以将该色差设置为彩色色差：所述代表色是在步骤S111中被分到彩色颜色组的多个代表色当中与步骤S102中设置的该关注像素的颜色之间色差最小(在颜色空间中具有最短距离)的代表色。此外，在步骤S103中，色差计算单元12计算每个代表色与关注像素之间的色差。步骤S112和S103的任一个处理都可以先被执行，也可以同时执行。

在根据第二示例实施例的操作的一个示例中，将步骤S113的处理作为与图2的步骤S104对应的处理来执行。在步骤S113中，当在彩色色差计算单元22中计算出的彩色色差大于预设值时，色差改变单元13随着每个代表色的色度减小来减小在色差计算单元12中得到的关注像素与每个代表色之间的色差的亮度分量。作为替代，当在彩色色差计算单元22中计算的彩色色差大于预设值并且该代表色的色度为预设值或更小时，作出改变使得该代表色与关注像素之间色差的亮度分量的权重随该代表色色度的减小而减小。

在步骤S105中，颜色替代单元14选择其中根据步骤S113中改变的色差获得的在颜色空间中距离最短的代表色，并在步骤S106中以步骤S105中选择的代表色来替代关注像素的颜色。

在步骤S107中确定是否剩余未处理像素，当有剩余时，返回步骤S102来重复将未处理像素设置为关注像素的处理。当没有剩余未处理像素时，处理终止。

图6A和图6B是图示出根据本发明第二示例实施例的操作的一个具体示例的说明图。在步骤S101中提取了包括代表色a和代表色b的代表色，并且在步骤S111中将代表色a分到非彩色颜色组，将代表色b分到彩色颜色组。另外，在步骤S102中设置了所示颜色的关注像素，并且将彩色颜色组的代表色当中与关注像素的颜色色差最小(在颜色空间中具有最短距离)的代表色设置为代表色b。在图6B所示的示例中，示出了其中代表色b的色度大于图6A中所示示例中的代表色b的色度的情况。并且，在图6A和图6B中，示出了在特定色调下的亮度-色度平面，两个代表色a和b以及关注像素均处在该平面中。

在步骤S112中，彩色色差计算单元22计算关注像素与彩色颜色组的代表色当中与关注像素的颜色色差最小的代表色之间的色差，并将该色差设置为彩色色差。在该示例中，将关注像素与代表色b之间的色差设置为彩色色差。另外，在步骤S103中，色差计算单元12计算关注像素与包括代表色a和代表色b的每个代表色之间的色差。

在步骤S113中，当在步骤S112中计算出的彩色色差大于预设值时，色差改变单元13随每个代表色的色度减小来减小关注像素与每个代表色之间的色差的亮度分量。在图6A所示的示例中，代表色b的色度被设置为预设值或更小，并且对于该示例没有执行亮度分量的改变。在图6B所示的示例中，代表色b的色度被设置为大于预设值，并且在该示例中执行了亮度分量的改变。从而，例如，由于代表色a的色度小于代表色b的色度，因此作出改变使得代表色a的亮度分量减小。由于代表色b的色度大于代表色a的色度，因此代表色b的亮度分量的变化率小于代表色a的亮度分量的变化率。在图2的步骤S104中描述了亮度分量的改变的具体示例，因此这里将省略对其的描述。

另外，可以仅在彩色色差大于预设值并且代表色的色度为预设值或更小时执行亮度分量的改变。这种情况与代表色的色度不受限的情况相比，亮度分量发生改变的代表色减少，从而减小了处理量。

在步骤S105中选择其中根据改变后的色差获得的在颜色空间中距离最短的代表色，并且在步骤S106中以所选的代表色替代关注像素的颜色。例如，在图6A所示示例中，由于从关注像素到代表色b的距离短于从关注像素到代表色a的距离，因此选择代表色b，并以代表色b替代关注像素的颜色。在该情况下，代表色b的色度比图6B所示示例中的代表色b的色度低，优选的是以代表色b来替代关注像素的颜色。

另外，例如，在图6B所示的示例中，根据色差得到的从色差的亮度分量发生改变以后的关注像素到代表色a的颜色空间中距离比从这样的关注像素到代表色b的颜色空间中距离更短。这是因为代表色a的色差的亮度分量的改变大于代表色b的色差的亮度分量的改变。因此，选择了代表色a并以代表色a替代关注像素的颜色。该示例中的代表色b的色度高于图6A所示示例中的代表色b的色度，并且当以代表色b替代关注像素的颜色时，替换前后的色度改变不显著。以代表色a来替代关注像素的颜色，从而由于关注像素色度的改变而引起的怪异感比起以代表色b替代关注像素颜色的情况来说得到了更大抑制。

当以代表色替代关注像素的颜色时，引起观察者的怪异感的一个因素是替代前后的色度的差异。在第二示例实施例中，当以彩色组的代表色替代关注像素颜色的情况中的色差大于预设值时，以彩色组的代表色替代关注像素的颜色会引起观察者的怪异感，因此对相对于每个代表色的色差的亮度分量执行改变，并随后选择代表色。此外，即使当以彩色组的代表色替代关注像素颜色的情况中的色差为预设值或更小，并且例如按原样选择了在颜色空间中位于最短距离处的代表色并以该所选代表色执行替代时，观察者的怪异感也比色差大于预设值的情况更小，并且不执行亮度分量改变。

图7是图示出本发明第三示例实施例的配置图。在该附图中，31表示非彩色色差计算单元。将主要描述与上述第一和第二示例实施例不同的部分。非彩色色差计算单元31计算关注像素与在分类单元21中关于关注像素被分到非彩色颜色组中的代表色当中与关注像素的颜色色差最小的代表色之间的色差。该色差被设置为非彩色色差。

当彩色色差计算单元22中计算出的彩色色差与非彩色色差计算单元31中计算出的非彩色色差之间的距离差为预设值或更小，并且彩色色差与非彩色色差之间的亮度分量差为预设值或更小时，第三示例实施例中的色差改变单元13根据每个代表色的色度来改变关注像素与在色差计算单元12中得到的每个代表色之间的色差的亮度分量。作为替代，当彩色色差与非彩色色差之间的距离差为预设值或更小，彩色色差与非彩色色差之间的亮度分量差为预设值或更小，并且代表色的色度为预设值或更小时，可以根据代表色的色度来改变代表色与关注像素之间的色差的亮度分量。与彩色色差和非彩色色差一起来获得所述距离差作为将关注像素用作终点的矢量，从而可以将该距离差设置为颜色空间中两个矢量之间的差矢量的长度。另外，尽管已在第一示例实施例中描述了亮度分量中的改变，仍进行了亮度分量的权重随代表色色度减小而减小的改变。

图8是图示出根据本发明第三示例实施例的操作的一个示例的流程图。将主要描述与根据图2所示的第一示例实施例的操作的示例和根据图5所示的第二示例实施例的操作的示例不同的部分。在代表色提取单元11在步骤S101从目标图像提取了代表色之后，分类单元21在步骤S111将代表色分成彩色颜色组和非彩色颜色组。

在步骤S102中将目标图像的一个未处理像素设置为关注像素，并对设置的关注像素执行直到步骤S106的处理。

彩色色差计算单元22在步骤S112中计算彩色色差。另外，在步骤S121中，非彩色色差计算单元31计算关注像素与在分类单元21中相对于关注像素而被分到非彩色颜色组的代表色当中与关注像素的颜色色差最小的代表色之间的色差，将该色差作为非彩色色差。此外，在步骤S103中，色差计算单元12计算每个代表色与关注像素之间的色差。步骤S112、S121、和S103的处理任一个都可被首先执行，也可以被同时执行。

在根据第三示例实施例的操作的一个示例中，执行步骤S122的处理作为与图2的步骤S104和图5的步骤S113相对应的处理。在步骤S122中，色差改变单元13计算在彩色色差计算单元22中计算出的彩色色差与在非彩色色差计算单元31中计算出的非彩色色差之间的距离差。当该距离差为预设值或更小并且彩色色差与非彩色色差之间的亮度分量差为预设值或更小时，色差改变单元随每个代表色的色度减小来减小关注像素与在色差计算单元12中得到的每个代表色之间的色差的亮度分量。作为替代，当彩色色差与非彩色色差之间的距离差为预设值或更小，彩色色差与非彩色色差之间的亮度分量差为预设值或更小，并且代表色的色度为预设值或更小时，进行改变以使代表色与关注像素之间的色差的亮度分量的权重随代表色的色度减小而减小。

在步骤S105中，颜色替代单元14选择其中根据在步骤S122中改变的色差而得到的在颜色空间中的距离最短的代表色，并在步骤S106中以在步骤S105中选择的代表色来替代关注像素的颜色。

在步骤S107中确定是否剩余未处理像素，并在有剩余时返回步骤S102以重复将未处理像素设置为关注像素的处理。当没有剩余未处理像素时，处理终止。

图9A和图9B是图示出根据本发明第三示例实施例的操作的一个具体示例的说明图。在步骤S101中提取了包括代表色a和代表色b的代表色，并在步骤S111中将代表色a分到非彩色颜色组，将代表色b分到彩色颜色组。另外，在步骤S102中设置了示出颜色的关注像素，并且将彩色颜色组的代表色当中与关注像素的颜色色差最小(在颜色空间中具有最小距离)的代表色设置为代表色b，以及将非彩色颜色组的代表色当中与关注像素的颜色色差最小(在颜色空间中具有最小距离)的代表色设置为代表色a。在图9B所示的示例中，示出了代表色b的色度比图9A所示示例中的代表色b的色度大的情况。并且，在图9A和图9B中，示出了在特定色调下的亮度-色度平面，并且两个代表色a和b以及关注像素均存在于该平面中。

在步骤S112中，彩色色差计算单元22计算关注像素与彩色颜色组的代表色当中与关注像素的颜色色差最小的代表色之间的色差，以将该色差设置为彩色色差。在该示例中，将关注像素与代表色b之间的色差设置为彩色色差。另外，在步骤S121中，非彩色色差计算单元31计算关注像素与非彩色颜色组的代表色当中与关注像素的颜色色差最小的代表色之间的色差，以将该色差设置为非彩色色差。在该示例中，将关注像素与代表色a之间的色差设置为非彩色色差。另外，在步骤S103中，色差计算单元12计算关注像素与包括代表色a和代表色b的每个代表色之间的色差。

在步骤S122中，色差改变单元13首先获得在步骤S112中计算的彩色色差与在步骤S121中计算的非彩色色差之间的距离差。可以将距离差获得为彩色色差矢量与非彩色色差矢量之间的差矢量的长度。在该示例中，该距离差成为颜色空间中代表色a与代表色b之间的距离。当该距离差为预设值或更小并且彩色色差与非彩色色差之间的亮度分量差为预设值或更小时，进行如下改变：其中关注像素与在步骤S103中得到的每个代表色之间的色差的亮度分量的权重随每个代表色的色度减小而减小。

在图9A和图9B所示的两个示例中，示出了其中彩色色差与非彩色色差之间的亮度分量差为预设值或更小的情况。在图9A所示的示例中，还示出了其中彩色色差与非彩色色差之间的距离差(即颜色空间中代表色a与代表色b之间的距离)为预设值或更小的情况。在该情况下，执行了亮度分量的改变。尽管在改变之前代表色a与代表色b之间的亮度分量差为预设值或更小，然而关注像素的颜色与代表色a之间的色差的亮度分量比代表色b与关注像素的颜色之间的色差的亮度分量变得更小。在图2的步骤S104中描述了亮度分量的改变的具体示例，因此这里将省略其描述。另外，在图9B所示的示例中，示出了其中彩色色差与非彩色色差之间的距离差大于预设值的情况，对于该示例，没有执行色差亮度分量的改变。另外，即使当彩色色差与非彩色色差之间的亮度分量差大于预设值时(尽管未示出)，也没有执行色差亮度分量的改变。

可以仅在彩色色差与非彩色色差之间的距离差为预设值或更小，彩色色差与非彩色色差之间的亮度分量差为预设值或更小，并且代表色的色度为预设值或更小时，执行用于改变色差亮度分量的情形。这种情况与代表色的色度不受限的情况相比，亮度分量发生改变的代表色减少，从而减小了处理量。

在步骤S105中选择了其中根据改变后色差得到的在颜色空间中距离为最短的代表色，并在步骤S106中以所选择的代表色替代关注像素的颜色。例如，在图9A所示的示例中，色差的亮度分量被改变，并且根据该色差得到的从改变后的关注像素到代表色a之间的颜色空间中的距离比从改变后的关注像素到代表色b之间的颜色空间中的距离更短。这是因为代表色a的色差的亮度分量的改变大于代表色b的色差的亮度分量的改变。因此，选择了代表色a并以代表色a替代关注像素的颜色。对于图9A所示的该示例，假设由于非彩色颜色中包括了噪声分量而导致关注像素被上色。在这种情况下，当以彩色颜色组的代表色替代关注像素的颜色时，原本非彩色的关注像素的色度的改变会导致怪异感产生。通过以分到非彩色颜色组中的代表色来替代关注像素的颜色所引起的关注像素色度的改变，不会产生怪异感。

另外，例如，在图9B所示的示例中，没有执行色差的亮度分量的改变，并且根据与关注像素之间的距离来选择代表色并执行替代。例如，当选择了代表色b时，以代表色b替代关注像素的颜色。在该情况下，即使当关注像素由于非彩色中包括噪声分量而被上色，关注像素的颜色也不会无意地被彩色颜色组的代表色所替代。

同时，可以相互结合地使用在上述第三示例实施例中色差改变单元13改变色差的亮度分量的情形和在上述第二示例实施例中色差改变单元13改变色差的亮度分量的情形。例如，当彩色色差与非彩色色差之间的亮度分量差为预设值或更小时，根据在第三示例实施例中描述的彩色色差与非彩色色差之间的距离差来确定是否执行色差的亮度分量的改变，并且进一步地通过限制代表色的色度来执行改变处理。另外，当彩色色差与非彩色色差之间的亮度分量差大于预设值时，根据彩色色差是否大于预设值来确定是否执行色差亮度分量的改变，并且进一步地可以通过限制代表色的色度来执行改变处理。作为替代，可以通过加权来确定是否根据彩色色差与非彩色色差之间的亮度分量差而重视(value)任一种情形。

作为上面第一、第二和第三示例实施例的修改示例，当色差改变单元13改变关注像素的颜色与每个代表色之间的色差的亮度分量时，色差改变单元不仅可以根据代表色的色度来改变亮度分量，还可以根据关注像素的色度来改变亮度分量。在根据关注像素的色度进行的改变中，随着关注像素的颜色的色度越低，使得关注像素与代表色之间的色差的亮度分量越小，并且关注像素与代表色之间的色差的亮度分量优选地不随着关注像素颜色的色度变高而改变。另外，优选的是预先设置关注像素颜色的色度与色差的亮度分量的减小量之间的关系。例如，当得到了代表色与在选择该代表色时所使用的关注像素之间的距离时，优选地将与亮度分量相乘的权重预先给定为这样一个函数：关注像素颜色的色度越低则权重越小，并且该色度越高则权重变得越大。权重越小，亮度分量变得越小。更具体地说，作为得到用于在第一示例实施例中图2的步骤S104中描述的响应于色度而改变亮度分量的权重的一个函数，使用关注像素的色度c’和代表色的色度c来采用随代表色的色度c变低而趋近于0的函数W(c,c’)，并且优选地通过将权重α＝W(c,c’)乘以关注像素颜色与代表色之间的色差的亮度分量来执行亮度分量的改变。

图10A和图10B是图示出当在关注像素与代表色之间的色差的亮度分量的改变中使用关注像素颜色的色度时的一个具体示例的说明图。提取了包括代表色a和代表色b的代表色，并且将代表色a分到非彩色颜色组，将代表色b分到彩色颜色组。此外，设置了所示颜色的关注像素，彩色颜色组的代表色当中与关注像素的颜色色差最小(在颜色空间中具有最短距离)的代表色是代表色b，并且关注像素与代表色b之间的色差大于预设值。

在图10A所示的示例中，示出了其中色差改变单元13根据上述第二示例实施例中描述的操作的一个示例来改变关注像素与每个代表色之间的色差的亮度分量的情况。在该情况中，选择了代表色a，并以代表色a替代关注像素的颜色。

在图10B所示的示例中，示出了其中当色差改变单元13改变关注像素与每个代表色之间的色差的亮度分量时还使用了关注像素颜色的色度的情况。根据关注像素色度的值，该亮度分量的改变比图10A所示的亮度分量改变受到更大的抑制。在该情况下，选择了代表色b，并以代表色b替代关注像素的颜色。

随着关注像素颜色的色度变低，色度中的改变导致给了观察者一种怪异感。因此，执行控制来使得随着关注像素颜色的色度变低而以具有更低色度的代表色来替代关注像素的颜色，并且执行通过代表色进行的颜色替代以便不会给观察者一种怪异感。

图11是图示出当通过计算机程序、其上存储了该计算机程序的记录介质和计算机来实现本发明示例实施例和本发明修改示例中的每一个中所描述的功能时的计算机程序的一个示例的说明图。在该附图中，41表示程序，42表示计算机，51表示磁光盘，52表示光盘，53表示磁盘，54表示存储器，61表示CPU，62表示内部存储器，63表示读出单元，64表示硬盘，65表示接口，66表示通信单元。

上文所述的本发明示例实施例和修改示例中的每一个中所描述的每个单元的功能均可以完全或部分地通过用于使计算机执行该功能的程序41来实现。在该情况下，可以将程序41、由该程序使用的数据等存储在通过计算机读出的记录介质中。该记录介质是这样的介质，其响应于计算机硬件资源中包括的读出单元63对程序的内容描述进行响应而引起磁、光和电能的变化状态，并以与其对应的信号的形式将程序的内容描述传送到读出单元63。例如，记录介质包括磁光盘51、光盘52(包括CD、DVD等)、磁盘53、存储器54(包括IC卡、存储卡、闪存等)等。当然，记录介质不限于便携式类型。

当将程序41存储在这样一个记录介质中时，例如通过将该记录介质安装在计算机42的读出单元63或接口65中来从计算机读出程序41，并将其存储在内部存储器62或硬盘64(包括磁盘或硅磁盘等)中，并且通过使用CPU 61执行程序41来完全或部分地实现上文所述的本发明示例实施例和修改示例中的每一个中所描述的每个单元的功能。作为替代，通过通信信道将程序41传送到计算机42，程序41在计算机42的通信单元66中被接收并被存储在内部存储器62或硬盘64中，并且可以通过使用CPU 61执行程序41来实现上述功能。

计算机42通过接口65可以连接到各种装置。例如，计算机还可以连接到显示信息的显示器或从用户接受信息的接受单元，等等。另外，例如可以通过接口65连接图像读取设备，并且可以通过使用由图像读取设备读出的图像或者对作为待处理图像的图像执行处理而得到的图像来执行本发明示例实施例和修改示例的每一个中描述的处理。可以将处理后的有限颜色图像通过接口65发送到另一程序、存储在硬盘64中、存储在记录介质中，或者通过通信单元66传送到外部。有限颜色图像在存储或传送时可以被压缩。优选地存储或传送比没有将图像形成为有限颜色图像的情况更小的数据量。另外，可以将图像形成设备连接到接口65，并且可以通过图像形成设备来形成处理后的有限颜色图像。

当然，该构造可以部分地以硬件构成，还可以完全以硬件构成。作为替代，该构造可以构成为包括了本发明示例实施例及其修改示例每一个中描述的功能的全部或部分以及其它构造的程序。当然，当该构造应用于其它应用时，其可以与该应用中的程序相结合。

已经以示例和说明的目的描述了本发明的示例实施例的前述内容。其并不意在穷尽或将本发明限制于公开的精确形式。显然，许多修改和变化对于本领域技术人员都是显而易见的。选择和描述这些实施例是为了最好地说明本发明的原理及其实际应用，从而使得本领域技术人员能够理解本发明以用于各种实施例，并且使得各种改型适合于预期的特定用途。本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种图像处理设备，包括：

提取单元，其从目标图像提取多个代表色；

色差计算单元，其计算每个代表色与目标图像的关注像素之间的色差；

改变单元，其根据每个代表色的色度来改变色差的亮度分量；和

替代单元，其根据在所述改变单元中被改变的色差来选择满足预定条件的代表色，以便以所选的代表色替代关注像素的颜色。

2.根据权利要求1的图像处理设备，还包括：

分类单元，其将在所述提取单元中提取的多个代表色分成彩色颜色组和非彩色颜色组；和

彩色色差计算单元，其计算彩色色差，所述彩色色差是关注像素与相对于该关注像素而被分到彩色颜色组的代表色当中与关注像素的颜色色差最小的代表色之间的色差，

其中，当彩色色差大于预设值时，所述改变单元改变色差的亮度分量。

3.根据权利要求2的图像处理设备，其中当彩色色差大于一个预设值并且所述与关注像素的颜色色差最小的代表色的色度为一个预设值或更小时，所述改变单元改变该色差的亮度分量。

4.根据权利要求1的图像处理设备，还包括：

分类单元，其将所述提取单元中提取的多个代表色分成彩色颜色组和非彩色颜色组；

彩色色差计算单元，其计算彩色色差，所述彩色色差是关注像素与相对于关注像素而被分到彩色颜色组的代表色当中与关注像素的颜色色差最小的代表色之间的色差；和

非彩色色差计算单元，其计算非彩色色差，所述非彩色色差是关注像素与相对于关注像素而被分到非彩色颜色组的代表色当中与关注像素的颜色色差最小的代表色之间的色差，

其中，当彩色色差与非彩色色差之间的距离差为一个预设值或更小并且彩色色差与非彩色色差之间的亮度分量差为一个预设值或更小时，所述改变单元改变色差的亮度分量。

5.根据权利要求4的图像处理设备，其中当彩色色差与非彩色色差之间的距离差为一个预设值或更小，彩色色差与非彩色色差之间的亮度分量差为一个预设值或更小，并且所述与关注像素的颜色色差最小的代表色的色度为一个预设值或更小时，所述改变单元改变色差的亮度分量。

6.根据权利要求1至5中任一个的图像处理设备，其中所述改变单元还根据关注像素的色度来改变色差的亮度分量。

7.一种图像处理方法，包括：

从目标图像提取多个代表色；

计算每个代表色与目标图像的关注像素之间的色差；

根据每个代表色的色度来改变色差的亮度分量；和

根据被改变的色差来选择满足预定条件的代表色，以便以所选的代表色替代关注像素的颜色。