JP2005004470A - 画像減色装置、画像減色方法および画像減色プログラム - Google Patents

画像減色装置、画像減色方法および画像減色プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】短い処理時間で効率的にデータサイズの小さい画像を生成することができる画像減色装置、画像減色方法および画像減色プログラムを提供すること。
【解決手段】C1−C2平面に係る2次元ヒストグラムをYC色空間内における画像に含まれる色の分布に基づいて作成し、作成された2次元ヒストグラムの極大値を探索し、探索された極大値に対応する点を通り、C1−C2平面に垂直な直線に係る1次元ヒストグラムを作成し、作成された1次元ヒストグラムの極大値を探索し、探索された1次元ヒストグラムの極大値に対応する色を代表色として選定し、選定された代表色で画像に含まれる色を置換する。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像に含まれる色を代表する代表色を選定し、その画像に含まれる色を代表色で置換して、画像の色数を減少させた画像を作成する画像減色装置、画像減色方法および画像減色プログラムに関し、特に、短い処理時間で効率的にデータサイズの小さい画像を作成することができる画像減色装置、画像減色方法および画像減色プログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、文書や帳票などをスキャナーなどでスキャンして、コンピュータで取り扱えるように画像のデジタル化をおこなう場合には、画像の色を赤、緑および青(RGB)の三原色の組み合わせで表現することが一般的である。たとえば、赤、緑および青の各色を256段階に分け、各色の階調情報を8ビットで保持しているデジタル画像では、およそ1677万色の色調表現をおこなうことができる。
【0003】
デスクトップパブリッシングや画像処理のシステムでは、このようなデジタル画像に対する加工や修正などの処理をおこなうことができるが、画像の情報量が非常に多いため、処理に時間がかかり、また、画像データのデータサイズが大きくなってしまう。
【0004】
そのため、特許文献1には、画像内の類似する色の領域を検出し、検出された領域内の色をその領域の一つの支配的な色で置換する方法が開示されている。この方法によれば、赤、緑および青の各色の階調値を軸として、画像内の色の分布を表した3次元ヒストグラムを作成し、その3次元ヒストグラムに基づいて置換する支配的な色を決定する。
【0005】
そして、支配的な色が決定された後、もとの画像を走査線に沿って走査することにより類似した色をもつ複数の領域の隣接関係を調査して、類似する色をもつ領域が隣り合っている場合には、それらの領域を結合し、3次元ヒストグラムに基づいて決定された支配的な色で結合された領域の色を置換する処理をおこなう。
【0006】
【特許文献1】
特許第3299778号明細書
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1の従来技術では、類似する色の領域を検出し、その領域の色を支配的な色で置き換える処理に時間がかかり、効率的でないという問題があった。
【0008】
具体的には、画像内の類似する色の領域を検出する際に、3次元ヒストグラムの各軸のそれぞれ正負方向に3次元的に色の分布を探索し、支配的な色を決定するため、処理に時間がかかるという問題があった。
【0009】
また、支配的な色を決定した後、類似した色をもつ複数の領域の隣接関係を調査して、隣接している場合にそれらを結合する処理をおこなっているが、色の変化が激しく、複雑な画像の場合には、隣接関係を調査して結合する処理に長い時間を要するという問題があった。
【0010】
この発明は、上記問題(課題)を解消するためになされたものであり、短い処理時間で効率的にデータサイズの小さい画像を作成することができる画像減色装置、画像減色方法および画像減色プログラムを提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1の発明に係る画像減色装置は、画像に含まれる色を代表する代表色を選定し、該画像に含まれる色を前記代表色で置換して、該画像の色数を減少させた画像を作成する画像減色装置であって、前記画像に含まれる色の特性を3次元の座標に置き換えた色空間の所定の平面に係る2次元ヒストグラムを該色空間内の前記画像に含まれる色の分布に基づいて作成し、作成された2次元ヒストグラムの極大値を探索する2次元ヒストグラム極大値探索手段と、前記2次元ヒストグラム極大値探索手段により探索された極大値に対応する点を通り、前記色空間の所定の平面に垂直な直線に係る1次元ヒストグラムを該色空間内の前記画像に含まれる色の分布に基づいて作成し、作成された1次元ヒストグラムの極大値を探索する1次元ヒストグラム極大値探索手段と、前記1次元ヒストグラム極大値探索手段により探索された1次元ヒストグラムの極大値に対応する色を前記代表色として選定し、選定された該代表色で前記画像に含まれる色を置換する色置換手段とを備えたことを特徴とする。
【0012】
また、請求項2の発明に係る画像減色装置は、前記2次元ヒストグラム極大値探索手段は、画像のエッジ強度を考慮した前記2次元ヒストグラムを前記色空間内の該画像に含まれる色の分布に基づいて作成し、作成された2次元ヒストグラムの極大値を探索することを特徴とする。
【0013】
また、請求項3の発明に係る画像減色装置は、前記1次元ヒストグラム極大値探索手段は、前記2次元ヒストグラム極大値探索手段により探索された極大値に対応する点を通り、前記色空間の所定の平面に垂直な直線上の点から該色空間の所定の距離内にある点に対応する色の分布に基づいて、該所定の平面に垂直な直線に係る1次元ヒストグラムを作成し、作成された1次元ヒストグラムの極大値を探索することを特徴とする。
【0014】
また、請求項4の発明に係る画像減色装置は、前記2次元ヒストグラム極大値探索手段は、前記色空間の所定の平面に係る2次元ヒストグラムを該色空間内の前記画像に含まれる色の分布に基づいて作成し、作成された該2次元ヒストグラムの平滑化をおこなって、平滑化された2次元ヒストグラムの極大値を探索し、前記1次元ヒストグラム極大値探索手段は、前記2次元ヒストグラム極大値探索手段により探索された極大値に対応する点を通り、前記所定の平面に垂直な直線に係る1次元ヒストグラムを該色空間内の前記画像に含まれる色の分布に基づいて作成し、作成された1次元ヒストグラムの極大値を探索し、前記平滑化前および前記平滑化後の1次元ヒストグラムの極大値に対応する色間の類似度を算出して、算出された類似度に基づいて前記2次元ヒストグラム極大値探索手段による2次元ヒストグラムの平滑化および平滑化された前記2次元ヒストグラムの極大値の探索と、前記1次元ヒストグラム極大値探索手段による1次元ヒストグラムの極大値の探索とをさらにおこなうかどうかを判定することを特徴とする。
【0015】
また、請求項5の発明に係る画像減色装置は、前記色置換手段は、前記1次元ヒストグラム極大値探索手段により探索された1次元ヒストグラムの複数の極大値に対応する色を該色の類似度に基づいて統合し、統合された色を前記代表色として選定し、選定された該代表色で前記画像に含まれる色を置換することを特徴とする。
【0016】
また、請求項6の発明に係る画像減色方法は、画像に含まれる色を代表する代表色を選定し、該画像に含まれる色を前記代表色で置換して、該画像の色数を減少させた画像を作成する画像減色方法であって、前記画像に含まれる色の特性を3次元の座標に置き換えた色空間の所定の平面に係る2次元ヒストグラムを該色空間内の前記画像に含まれる色の分布に基づいて作成し、作成された2次元ヒストグラムの極大値を探索する2次元ヒストグラム極大値探索工程と、前記2次元ヒストグラム極大値探索工程により探索された極大値に対応する点を通り、前記色空間の所定の平面に垂直な直線に係る1次元ヒストグラムを該色空間内の前記画像に含まれる色の分布に基づいて作成し、作成された1次元ヒストグラムの極大値を探索する1次元ヒストグラム極大値探索工程と、前記1次元ヒストグラム極大値探索工程により探索された1次元ヒストグラムの極大値に対応する色を前記代表色として選定し、選定された該代表色で前記画像に含まれる色を置換する色置換工程とを含んだことを特徴とする。
【0017】
また、請求項7の発明に係る画像減色方法は、前記2次元ヒストグラム極大値探索工程は、画像のエッジ強度を考慮した前記2次元ヒストグラムを前記色空間内の該画像に含まれる色の分布に基づいて作成し、作成された2次元ヒストグラムの極大値を探索することを特徴とする。
【0018】
また、請求項8の発明に係る画像減色方法は、前記1次元ヒストグラム極大値探索工程は、前記2次元ヒストグラム極大値探索工程により探索された極大値に対応する点を通り、前記色空間の所定の平面に垂直な直線上の点から該色空間の所定の距離内にある点に対応する色の分布に基づいて、該所定の平面に垂直な直線に係る1次元ヒストグラムを作成し、作成された1次元ヒストグラムの極大値を探索することを特徴とする。
【0019】
また、請求項9の発明に係る画像減色方法は、前記2次元ヒストグラム極大値探索工程は、前記色空間の所定の平面に係る2次元ヒストグラムを該色空間内の前記画像に含まれる色の分布に基づいて作成し、作成された該2次元ヒストグラムの平滑化をおこなって、平滑化された2次元ヒストグラムの極大値を探索し、前記1次元ヒストグラム極大値探索工程は、前記2次元ヒストグラム極大値探索工程により探索された極大値に対応する点を通り、前記所定の平面に垂直な直線に係る1次元ヒストグラムを該色空間内の前記画像に含まれる色の分布に基づいて作成し、作成された1次元ヒストグラムの極大値を探索し、前記平滑化前および前記平滑化後の1次元ヒストグラムの極大値に対応する色間の類似度を算出して、算出された類似度に基づいて前記2次元ヒストグラム極大値探索工程による2次元ヒストグラムの平滑化および平滑化された前記2次元ヒストグラムの極大値の探索と、前記1次元ヒストグラム極大値探索工程による1次元ヒストグラムの極大値の探索とをさらにおこなうかどうかを判定することを特徴とする。
【0020】
また、請求項10の発明に係る画像減色方法は、前記色置換工程は、前記1次元ヒストグラム極大値探索工程により探索された1次元ヒストグラムの複数の極大値に対応する色を該色の類似度に基づいて統合し、統合された色を前記代表色として選定し、選定された該代表色で前記画像に含まれる色を置換することを特徴とする。
【0021】
また、請求項11の発明に係る画像減色プログラムは、画像に含まれる色を代表する代表色を選定し、該画像に含まれる色を前記代表色で置換して、該画像の色数を減少させた画像を作成する画像減色プログラムであって、前記画像に含まれる色の特性を3次元の座標に置き換えた色空間の所定の平面に係る2次元ヒストグラムを該色空間内の前記画像に含まれる色の分布に基づいて作成し、作成された2次元ヒストグラムの極大値を探索する2次元ヒストグラム極大値探索手順と、前記2次元ヒストグラム極大値探索手順により探索された極大値に対応する点を通り、前記色空間の所定の平面に垂直な直線に係る1次元ヒストグラムを該色空間内の前記画像に含まれる色の分布に基づいて作成し、作成された1次元ヒストグラムの極大値を探索する1次元ヒストグラム極大値探索手順と、前記1次元ヒストグラム極大値探索手順により探索された1次元ヒストグラムの極大値に対応する色を前記代表色として選定し、選定された該代表色で前記画像に含まれる色を置換する色置換手順とをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る画像減色装置、画像減色方法および画像減色プログラムの好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、本実施の形態では、RGB表色系で表された画像データを、輝度成分と2つの色差成分で色を表現するYC表色系に変換し、YC表色系において画像の減色処理をおこなう場合を示すこととする。人間の視神経は、色の変化より輝度の変化に敏感であるため、YC表色系はそのような視神経の特性を考慮した表色系である。
【0023】
まず、本実施の形態に係る画像減色装置の機能的構成について説明する。図1は、本実施の形態に係る画像減色装置の構成を示す機能ブロック図である。この画像減色装置は、スキャナーなどから取得した画像の色を、画像の色を代表する代表色で置換して減色処理をおこなう場合に、YC表色系の色空間内で3次元的に代表色の探索をおこなうのではなく、2次元探索と1次元探索に分割して短い処理時間で効率的に代表色の選定をおこなうように構成されている。また、色の変化が激しい画像であっても、1画素ごとに代表色に置き換えるので、処理時間上の問題もなく、さらに、画像の平滑化を適切におこなうことにより、代表色の選定を的確におこなうことができるように構成されている。
【0024】
図2は、本実施の形態に係る画像減色装置により減色処理がなされるRGB画像の一例を示す図である。この画像減色装置は、特に、スキャナーによりデジタル化された帳票などのカラー画像の減色処理に適している。同図に示すように、この帳票の画像例では、下地が白色であり、顧客番号などの項目欄の色が黄色であり、数字などを記入する記入欄の枠の色が赤色であり、記入された文字は黒色である。
【0025】
ただし、各色は一様ではなく、色ぶれがあるのが普通である。これは、デジタル化をおこなう際に、スキャナーがさまざまなノイズを含んでしまうことに依存する。たとえば、境界線を挟んで白から赤に色が変化するようなエッジ部分がある帳票をスキャナーでデジタル化した際に、その境界部分にピンクの画素が生じるような場合である。そのため、デジタル化された画像の色分布においては、白から赤に連続的に変化するような分布が観測されることになる。
【0026】
図1の説明に戻ると、この画像減色装置は、入力部10、表示部11、色空間変換部12、2次元ヒストグラム極大値探索部13、1次元ヒストグラム極大値探索部14、色置換部15、記憶部16および制御部17を有する。入力部10は、キーボードやマウスなどの入力デバイスであり、表示部11は、ディスプレイなどの表示デバイスである。
【0027】
色空間変換部12は、RGB表色系で表されている画像データの色空間を、YC表色系に変換する変換部である。具体的には、
Figure 2005004470
の関係式を用いてRGB表色系からYC表色系への変換をおこなう。ここで、Yは、YC表色系における輝度の値であり、C1’およびC2’は、YC表色系における2つの色差の値であり、R、GおよびBは、それぞれRGB表色系の赤、緑および青の階調値を表す。
【0028】
さらに、色空間変換部12は、色差C1’およびC2’を1バイトのデータ量で表すことができるように、
C1=max(0,min(255,C1’+128)) ......(4)
C2=max(0,min(255,C2’+128)) ......(5)
の関係式を用いて色差C1’およびC2’の値を変換する。ここで、max(a,b)は、aおよびbのうち大きい方の値を意味し、min(a,b)は、aおよびbのうち小さい方の値を意味する。また、変換された色差C1およびC2は、0から255までの値をとる。
【0029】
図3に、RGB表色系からYC表色系に変換して得られた画像データの色空間の一例を示す。色差C1およびC2を横軸に、輝度Yを縦軸に設定し、色の分布が点の集まりとして表されている。また、図3には示されていないが、色空間内の各点は座標値だけでなく、色分布の度数の情報をさらに保持している。
【0030】
図1の説明に戻ると、2次元ヒストグラム極大値探索部13は、色空間のC1−C2平面に係る2次元ヒストグラムを、色空間変換部12により変換された色の分布に基づいて作成し、作成された2次元ヒストグラムの極大値を探索する探索部である。
【0031】
具体的には、まず、画像のエッジ部分の色が代表色として選定されないようにするために、エッジ強度を考慮したヒストグラムを作成する処理をおこなう。これは、たとえば、白の領域内に赤の領域がある帳票をスキャンした際に、スキャンして得られた画像の赤の領域のエッジの部分の色が、もとの帳票にはないピンクの領域となる場合があり、そのような場合に、赤ではなくピンクを代表色として選択してしまうといったことを抑制するためである。
【0032】
このエッジ強度は、ソーベルフィルタを画像の各画素の輝度Yの値に対して適用することにより算出する。図4は、各画素の重み付けに用いるソーベルフィルタのオペレータを示す図である。図4(a)は、縦方向のエッジを検出するためのオペレータであり、図4(b)は、横方向のエッジを検出するためのオペレータである。また、図4(c)は、注目している画素とその近傍8画素の輝度Yの階調値を表す。
【0033】
ソーベルフィルタを適用することにより、エッジ強度w1は、
Figure 2005004470
により算出することができる。ここで||は、値の絶対値を取ることを意味する。エッジ強度w1は、縦方向および横方向のエッジを検出するためのオペレータを適用した値の絶対値の和であるので、縦横両方の方向のエッジを考慮することができる。
【0034】
そして、算出されたエッジ強度w1を基にして、画像の各画素のヒストグラム加算値wを、
w=max(0,1−w1/edge) ......(9)
により算出する。ここで、max(a,b)は、aおよびbのうち大きい方の値を意味し、edgeは、1以上の所定の定数である。
【0035】
続いて、色空間内の座標点(C1,C2,Y)に対応するすべての画素のヒストグラム加算値wを足し合わせ、その足し合わされた値を座標点(C1,C2,Y)に対する度数とすることにより3次元ヒストグラムh(C1,C2,Y)を作成する。
【0036】
その後、色空間のC1−C2平面に係る2次元ヒストグラムH(C1,C2)を、
(C1,C2)=Σh(C1,C2,Y) ......(10)
により作成する。ここで、Σは、C1およびC2で指定される色差の座標に対応するすべての点の度数h(C1,C2,Y)の和をとることを意味する。
【0037】
ここで、式(9)において、edgeの値が小さくなるほど、エッジ強度w1の値がヒストグラム加算値wに強く反映される。逆に、edgeの値が大きくなるほど、エッジ強度w1の値がヒストグラム加算値wに反映されなくなる。したがって、edgeの値を適切に設定することにより、画像のエッジ部分の色を代表色として選定しないようにする程度を調整することができる。
【0038】
C1−C2平面に係る2次元ヒストグラムH(C1,C2)が作成された後、2次元ヒストグラム極大値探索部13は、2次元ヒストグラムH(C1,C2)の値を調べ、注目している色差の点(C1,C2)の度数がその色差の点をC1−C2平面上で取り囲む近傍8点の度数よりも大きく、かつ、その注目している色差の点の度数が全体の度数(すべての点の度数の和)の0.0001%以上である場合に、その度数を示す色差の点を、度数の極大値を示す極大点として抽出する処理をおこなう。このように、度数に対するしきい値を設定し、度数がある程度大きいもののみを、極大点として選択する。
【0039】
図5は、C1−C2平面における2次元ヒストグラムの一例を示す図である。同図に示すように、この2次元ヒストグラムは、色差C1およびC2の値が横軸に、エッジ強度w1を考慮した度数の値H(C1,C2)が縦軸に設定されている。また、図5には、米印で示される11個の極大点の位置が示されている。
【0040】
図1の説明に戻ると、2次元ヒストグラム極大値探索部13は、さらに、得られたC1−C2平面に係る2次元ヒストグラムの平滑化処理をおこなう。これは、2次元ヒストグラムを基にして抽出した極大点の数を制御するためである。
【0041】
この平滑化処理は、C1−C2平面に係る2次元ヒストグラムに平滑化フィルタを適用することによりおこなう。図6は、C1−C2平面に係る2次元ヒストグラムに適用される平滑化フィルタのオペレータを示す図である。図6(a)は、注目している色差の点(C1,C2)とその近傍8点の色差の点に適用されるオペレータであり、図6(b)は、注目している色差の点(C1,C2)とその近傍8点の色差の点に対応する度数の値を表す。
【0042】
平滑化フィルタを適用することにより、色差の点(C1,C2)に対応する2次元ヒストグラムH(C1,C2)は、
Figure 2005004470
により算出される。平滑化処理をおこなった後、2次元ヒストグラム極大値探索部13は、2次元ヒストグラムH(C1,C2)の極大点の探索をおこなう。
【0043】
図1の説明に戻ると、1次元ヒストグラム極大値探索部14は、2次元ヒストグラム極大値探索部13により探索された極大点を通り、YC表色系の色空間のC1−C2平面に垂直な直線に係る1次元ヒストグラムを作成し、作成された1次元ヒストグラムの極大値を探索する探索部である。
【0044】
図7は、C1−C2平面に係る2次元ヒストグラムの極大点を通るC1−C2平面に垂直な直線の一例を示す図である。同図に示すように、これらの直線は、2次元ヒストグラム極大値探索部13により探索された極大点を通り、C1−C2平面に垂直に伸びている。
【0045】
図8は、1次元ヒストグラムの作成方法を説明する概念図である。同図に示すように、1次元ヒストグラムを作成する場合には、色空間内において、C1−C2平面に垂直で極大点を通る直線を考え、その直線上の各点K(C1,C2,k)から所定の距離D内にある点の度数の和H(C1,C2,k)を、
(C1,C2,k)=Σ{h(C1,C2,k)×w2} ...(12)
により算出し、この値を点Kにおける1次元ヒストグラムの度数とする。ここで、D≦k≦255−Dである。
【0046】
また、h(C1,C2,k)は、式(9)のヒストグラム加算値により作成された3次元ヒストグラムであり、w2は、h(C1,C2,k)に対して付与される重みである。この重みw2は、
w2=exp(−L/50−M/2−N/2) ......(13)
により算出される。ここで、L、MおよびNは、それぞれ所定の距離D内にある点と点K(C1,C2,k)と間の、Y軸方向、C1軸方向、C2軸方向それぞれの方向への距離である。重みw2は、点K(C1,C2,k)からの距離が大きくなるほど小さくなる。Σは、所定の距離D内にあるすべての点の度数h(C1,C2,k)に重みw2をかけた値の和をとることを意味する。
【0047】
図9は、1次元ヒストグラムにおける極大点の概念を示す図である。同図に示すように、この例では、上記に示した方法で1次元ヒストグラムを作成した結果、2つの極大点が直線上にあることがわかる。この極大点を抽出することにより、画像の色を代表する代表色の候補となる色を抽出することができる。
【0048】
具体的には、各極大点に対応する線分上の1次元ヒストグラムにおいて、度数が線分上の両隣の点の度数よりも大きく、かつ、その度数がその線分上における各点の度数の合計の0.001%よりも大きい場合に、その点を極大点として抽出する処理をおこなう。
【0049】
上記の2次元ヒストグラムの平滑化処理、平滑化された2次元ヒストグラムにおける極大点の探索処理、および、1次元ヒストグラムにおける極大点の探索処理は、1次元ヒストグラム探索部14により所定の条件が満足されたと判定されるまで、繰り返しおこなわれる。
【0050】
具体的には、1次元ヒストグラム探索部14は、1つ前の繰り返しの際に探索された各極大点に対応する色を記憶しておき、それらと新しく探索された各極大点に対応する色との間の色空間内でのユークリッド距離を算出し、ユークリッド距離の最大値があらかじめ設定されたしきい値よりも大きいかどうかを調べる処理をおこなう。そして、ユークリッド距離の最大値がしきい値よりも大きくなった場合に、1つ前の繰り返しの際に探索された極大点を代表色の候補として採用し、繰り返し処理を終了する。
【0051】
また、新しく探索された極大点の数が、あらかじめ設定された極大点の最小数を下回った場合、あるいは、繰り返しの回数が所定の回数を越えた場合には、1つ前の繰り返しの際に探索された極大点を代表色の候補として採用し、繰り返し処理を終了する。そのほかの場合には、極大点の統合がまだ可能であると判定し、繰り返し処理を継続する。
【0052】
図10は、平滑化処理による極大点の数および代表色候補の色数の変化を示す図である。同図に示すように、この例では、1回目の平滑化においては、2次元ヒストグラムにおける極大点は11個存在し、1次元ヒストグラムにおける極大点に対応する色、すなわち、代表色の候補となる色は17色存在する。ところが、平滑化回数が多くなるにつれ、似通った色差の特徴を有する極大点どうしが統合され、極大点の数および代表色の候補となる色の数が少なくなる。
【0053】
図11は、平滑化処理がなされたC1−C2平面における2次元ヒストグラムの一例を示す図である。この図では、図5に示した11個の極大点を持つ2次元ヒストグラムに対して平滑化処理がなされ、極大点の数が5個に減少した様子を示している。
【0054】
図1の説明に戻ると、色置換部15は、1次元ヒストグラム極大値探索部14により探索された1次元ヒストグラムの極大値に対応する色を代表色として選定し、選定された代表色で画像に含まれる色を置換する置換部である。
【0055】
具体的には、探索された極大点に対応する色(代表色の候補色)のすべての組に対して、評価値Eを、
Figure 2005004470
により算出する。ここで、(候補色iおよび候補色j間のユークリッド距離)は、色空間(C1,C2,Y)における2色間のユークリッド距離であり、候補色の度数の値は、1次元ヒストグラムにおける度数の値であり、min(a,b)は、aおよびbのうち小さい方の値を意味し、αは、所定の正の定数である。
【0056】
この評価値Eが、あらかじめ定められたしきい値よりも小さい場合には、全候補色の度数の和に対する度数の比率が小さい候補色が削除され、度数の比率が大きい候補色に統合される。ここでは、評価値Eを算出する式(14)において、候補色の度数の比率を考慮しているが、これは、度数の値が大きい候補色が、その値が大きいにもかかわらず削除され、代表色として選ばれなくなることを防ぐためである。
【0057】
色置換部15は、このようにして得られた候補色を代表色として選定し、YC色空間内において、もとの画像の画素の色との間のユークリッド距離が最も小さくなる代表色で、もとの画像の画素の色を置換する置換部である。その際、代表色に置換した画素数を代表色ごとにカウントし、全代表色のカウント数に対するそのカウント数の比率が所定のしきい値以下である場合には、その代表色を削除する処理をおこなう。削除された代表色に置換していた画素に対しては、残りの代表色からユークリッド距離の小さい代表色を新たに探索し、探索された代表色で置換する。
【0058】
記憶部16は、ハードディスク装置などの記憶装置であり、画像データ16aやパラメータデータ16bなどを記憶する。ここで画像データ16aは、帳票などの画像データであり、パラメータデータ16bは、さまざまな判定に用いられるしきい値などを記憶したデータである。制御部17は、画像減色装置を全体制御する制御部であり、各機能部間の各種データの授受などを司る制御部である。
【0059】
次に、図1に示した画像減色装置のハードウェア構成について説明する。図12は、図1に示した画像減色装置のハードウェア構成を示す図である。同図に示すように、この画像減色装置は、キーボード120、ディスプレイ121、CPU122、RAM123、HDD124およびROM126をバス127で接続した構成となる。
【0060】
HDD124が格納および読み出し制御する記憶媒体であるハードディスク(HD)125には、本実施の形態で示される画像減色方法をコンピュータで実行することにより実現する画像減色プログラム125aが記憶され、実行時にRAM123に読み込まれた後、CPU122によりプログラムが解析され、画像減色プロセスの実行がおこなわれる。
【0061】
この画像減色プロセスが、図1に示した色空間変換部12、2次元ヒストグラム極大値探索部13、1次元ヒストグラム極大値探索部14および色置換部15の各部の機能に対応する。また、画像データ16aやパラメータデータ16bなどもHD125に記憶され、RAM123に読み込まれてCPU122により参照される。
【0062】
次に、本実施の形態に係る画像減色装置がおこなう画像減色処理の処理手順について説明する。図13は、本実施の形態に係る画像減色装置がおこなう画像減色処理の処理手順を示すフローチャートである。
【0063】
同図に示すように、まず、式(1)から式(5)に基づいて、RGB表色系で表されている画像データのRGB値をYC表色系におけるYC値に変換する(ステップS1301)。そして、YC表色系の色空間における3次元ヒストグラムから2次元ヒストグラムを作成する(ステップS1302)。
【0064】
そして、作成された2次元ヒストグラムの平滑化をおこない(ステップS1303)、平滑化がおこなわれた2次元ヒストグラムの極大点を探索する(ステップS1304)。続いて、探索された2次元ヒストグラムの極大点を基にして、1次元ヒストグラムを作成し、作成された1次元ヒストグラムにおける極大点を探索する(ステップS1305)。この極大点は、画像に含まれる色を置換する代表色の候補となるものである。
【0065】
その後、ステップS1303でおこなわれた平滑化処理が1回目の平滑化処理かどうかを調べ(ステップS1306)、1回目の平滑化処理であった場合には(ステップS1306,Yes)、ステップS1303に移行して、ステップS1303からステップS1305の処理を再度おこなう。
【0066】
1回目の平滑化処理ではなかった場合には(ステップS1306,No)、前回平滑化処理をおこなった際に探索された極大点に対応する色と、今回平滑化処理をおこなった際に探索された極大点に対応する色との間のYC色空間内でのユークリッド距離のうち、最大であるものを抽出し、その最大のユークリッド距離が所定のしきい値よりも大きいかどうかを調べる(ステップS1307)。所定のしきい値よりも大きくなかった場合には(ステップS1307,No)、ステップS1303に移行して、ステップS1303からステップS1306の処理を再度おこなう。
【0067】
所定のしきい値よりも大きかった場合には(ステップS1307,Yes)、前回平滑化処理をおこなった際に探索された極大点に対応する色を代表色として選定し、それら代表色どうしの類似度を算出して、類似している場合に代表色を統合する処理をおこなう(ステップS1308)。その後、もとの画像に含まれる各画素の色を代表色で置換して(ステップS1309)、この画像減色処理を終了する。
【0068】
次に、図13に示した処理Aの処理手順を詳細に説明する。図14は、図13に示した処理Aの詳細な処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、処理Aではまず、YC表色系に変換された画像の各画素の輝度Yの値に対して、水平方向のソーベルフィルタを適用し、式(7)を用いてxbufの値を算出する(ステップS1401)。同様に、各画素の輝度Yの値に対して、垂直方向のソーベルフィルタを適用し、式(8)を用いてybufの値を算出する(ステップS1402)。
【0069】
続いて、式(6)を用いて、エッジ強度w1の値を算出し(ステップS1403)、そのエッジ強度w1から、ヒストグラム加算値wを式(9)により算出する(ステップS1404)。そして、色空間内の座標点(C1,C2,Y)に対応するすべての画素のヒストグラム加算値wを足し合わせて3次元ヒストグラムを作成するとともに、おなじ色差の座標(C1,C2)を有する点どうしでその3次元ヒストグラムの度数の値を累積した2次元ヒストグラムを作成する処理をおこなう(ステップS1405)。
【0070】
その後、全画素に対してステップS1401からステップS1405までの処理が終了したかどうかを調べ(ステップS1406)、まだ処理が終了していない画素がある場合には(ステップS1406,No)、ステップS1401に移行して処理を実行する。すべての画素について処理が終了した場合には(ステップS1406,Yes)、そのまま処理Aを終了する。
【0071】
次に、図13に示した処理Bの処理手順を詳細に説明する。図15は、図13に示した処理Bの詳細な処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、処理Bではまず、注目しているC1−C2平面上の色差の点(C1,C2)を取り囲む近傍8点における2次元ヒストグラムの度数の値を取得する(ステップS1501)。
【0072】
そして、注目している色差の点の度数の値が、近傍8点の度数の値よりも大きいかどうかを調べ(ステップS1502)、近傍8点の度数の値よりも大きくない場合には(ステップS1502,No)、ステップS1505に移行する。近傍8点の度数の値よりも大きい場合には(ステップS1502,Yes)、注目している色差の点の度数の値が、C1−C2平面上の全点の度数の値を足し合わせた値の0.0001%以上であるかどうかを調べる(ステップS1503)。
【0073】
度数の値が0.0001%以上ではない場合には(ステップS1503,No)、ステップS1505に移行する。度数の値が0.0001%以上である場合には(ステップS1503,Yes)、その注目している色差の点(C1,C2)を、極大点として抽出する(ステップS1504)。
【0074】
そして、すべての色差の点に対してステップS1501からステップS1504までの処理が終了したかどうかを調べ(ステップS1505)、まだ処理が終了していない色差の点がある場合には(ステップS1505,No)、ステップS1501に移行して処理を実行する。すべての色差の点について処理が終了した場合には(ステップS1505,Yes)、そのまま処理Bを終了する。
【0075】
次に、図13に示した処理Cの処理手順を詳細に説明する。図16は、図13に示した処理Cの詳細な処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、処理Cではまず、C1−C2平面に係る2次元ヒストグラムにおける極大点を通り、C1−C2平面に垂直な直線に対する1次元ヒストグラムを作成する(ステップS1601)。1次元ヒストグラムを作成する際には、式(12)および式(13)を用いて、直線上の各点に対応する度数の値を算出する。
【0076】
そして、注目している直線上の点の度数の値が、両側の点の度数の値よりも大きいかどうかを調べ(ステップS1602)、両側の点の度数の値よりも大きくない場合には(ステップS1602,No)、ステップS1605に移行する。両側の点の度数の値よりも大きい場合には(ステップS1602,Yes)、注目している点の度数の値が、その直線上の全点の度数の値を足し合わせた値の0.001%以上であるかどうかを調べる(ステップS1603)。
【0077】
度数の値が0.001%以上ではない場合には(ステップS1603,No)、ステップS1605に移行する。度数の値が0.001%以上である場合には(ステップS1603,Yes)、その注目している点を、極大点として抽出する(ステップS1604)。
【0078】
その後、直線上の全点に対してステップS1602からステップS1604で示した極大点の抽出処理が終了したかどうかを調べ(ステップS1605)、まだ処理が終了していない点がある場合には(ステップS1605,No)、ステップS1602に移行して処理を実行する。すべての点に対して処理が終了した場合には(ステップS1605,Yes)、2次元ヒストグラムの全極大点に対して、ステップS1601からステップS1605の処理が終了したかどうかを調べる(ステップS1606)。
【0079】
全極大点に対する処理が終了していない場合には(ステップS1606,No)、ステップS1601に移行して処理を実行する。全極大点に対する処理が終了した場合には(ステップS1606,Yes)、そのまま処理Cを終了する。
【0080】
次に、図13に示した処理Dの処理手順を詳細に説明する。図17は、図13に示した処理Dの詳細な処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、処理Dではまず、1次元ヒストグラムの極大点に対応する色(代表色の候補色)のすべての組に対するユークリッド距離を算出する(ステップS1701)。
【0081】
そして、各色の組に対する評価値を式(14)により算出する(ステップS1702)。続いて、評価値が最小となる色の組を検索し(ステップS1703)、検索された評価値が、あらかじめ定められたしきい値よりも大きいかどうかを調べる(ステップS1704)。
【0082】
評価値がしきい値よりも大きくない場合には(ステップS1704,No)、代表色の候補色の全度数に対する度数の比率が小さい方の色を除外して、比率が小さい方の色を大きい方の色に統合し(ステップS1705)、ステップS1703に移行する。評価値がしきい値よりも大きい場合には(ステップS1704,Yes)、そのまま処理Dを終了する。
【0083】
次に、図13に示した処理Eの処理手順を詳細に説明する。図18は、図13に示した処理Eの詳細な処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、処理Eではまず、画像の1画素おきに、抽出された極大点に対応する代表色と画素の色との間のユークリッド距離をYC色空間において算出し、ユークリッド距離が最小となる代表色で画素の色を置換する(ステップS1801)。そして、代表色別に置換をおこなった画素数をカウントする(ステップS1802)。
【0084】
続いて、1画素おきのすべての画素に対して、ステップS1801およびステップS1802の処理が終了したかどうかを調べ(ステップS1803)、すべての画素に対して処理が終了していない場合には(ステップS1803,No)、ステップS1801に移行して処理を実行する。
【0085】
すべての画素に対して処理が終了した場合には(ステップS1803,Yes)、代表色別のカウント数が、すべての代表色のカウント数を足し合わせた数の0.1%よりも大きいかどうかを調べる(ステップS1804)。カウント数が0.1%よりも大きくない場合には(ステップS1804,No)、大きくなかった代表色を除外して(ステップS1806)、ステップS1805に移行する。これにより、色を置換する画素数があまりに少ない代表色を除外する。
【0086】
カウント数が0.1%よりも大きい場合には(ステップS1804,Yes)、すべての代表色に対してステップS1804やステップS1806の処理が終了したかどうかを調べ(ステップS1805)、すべての代表色に対して処理が終了していない場合には(ステップS1805,No)、ステップS1804に移行して処理を実行する。
【0087】
すべての代表色に対して処理が終了した場合には(ステップS1805,Yes)、注目している画素が、代表色に置換されていない画素、または、代表色が除外された代表色に置換されている画素かどうかを調べ(ステップS1807)、代表色に置換されていない画素、または、除外された代表色に置換されている画素でない場合には(ステップS1807,No)、ステップS1809に移行する。
【0088】
代表色に置換されていない画素、または、除外された代表色に置換されている画素である場合には(ステップS1807,Yes)、画素の色を、その画素の色との間のYC色空間におけるユークリッド距離が最小となる代表色で置換する(ステップS1808)。
【0089】
その後、すべての画素に対してステップS1807やステップS1808の処理が終了したかどうかを調べ(ステップS1809)、まだ処理が終了していない画素がある場合には(ステップS1809,No)、ステップS1807に移行して処理を実行する。すべての画素について処理が終了した場合には(ステップS1809,Yes)、そのまま処理Eを終了する。
【0090】
図19は、本実施の形態に係る画像減色処理により処理された画像の一例を示す図である。図19(a)は、RGB表色系で表されたビットマップ画像であり、図19(b)は、図19(a)のビットマップ画像から作成されたJPEG(Joint Photographic Experts Group)規格の画像であり、図19(c)は、図19(a)のビットマップ画像から作成されたJPEG2000規格の画像であり、図19(d)は、本実施の形態で示した画像減色方法により図19(a)のビットマップ画像から作成されたPNG(Portable Network Graphics)規格の画像である。
【0091】
同図(d)に示すように、本実施の形態に係る画像減色方法は、画像を作成する処理速度が高速なだけでなく、JPEG規格やJPEG2000規格の画像よりもくっきりと画像が表示されるため、特に、スキャナーなどでスキャンした帳票などの画像の処理を高速におこないたいような場合に適している。
【0092】
以上説明してきたように、本実施の形態では、C1−C2平面に係る2次元ヒストグラムを色空間内の色の分布に基づいて作成し、作成された2次元ヒストグラムの極大値を探索し、探索された極大値に対応する点を通り、C1−C2平面に垂直な直線に係る1次元ヒストグラムを作成し、作成された1次元ヒストグラムの極大値を探索し、探索された1次元ヒストグラムの極大値に対応する色を代表色として選定し、選定された代表色で画像に含まれる色を置換することとしたので、YC表色系の色空間内で3次元的に代表色の探索をおこなうのではなく、2次元探索と1次元探索に分割して探索をおこなうことにより、短い処理時間で効率的に代表色の選定をおこなうことができる。
【0093】
また、C1−C2平面に係る2次元ヒストグラムに対して平滑化処理を適切におこなうこととしたので、代表色の選定を的確におこなうことができる。
【0094】
さて、これまで本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態以外にも、上記特許請求の範囲に記載した技術的思想の範囲内において種々の異なる実施の形態にて実施されてもよいものである。
【0095】
たとえば、本実施の形態では、RGB表色系の画像をYC表色系の画像に変換し、変換された画像に対して減色処理をおこなうこととしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、明度L、緑から赤の範囲の色度の要素a、および、青から黄の範囲の色度の要素bからなるLab表色系の画像などに対しても同様の処理を適用することができる。
【0096】
また、本実施の形態では、2次元ヒストグラムの平滑化をおこなって、平滑化された2次元ヒストグラムの極大値を探索することとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、平滑化をおこなわずに極大点を探索し、探索された極大点に対応する色を統合するなどして代表色として選定することとしてもよい。このように、平滑化をおこなわないことにより、より短い時間で代表色の選定をおこなうことができる。
【0097】
また、本実施の形態において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
【0098】
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示のように構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、CPUおよび当該CPUにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
【0099】
なお、本実施の形態で説明した画像減色方法は、図12において説明したように、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することによって実現することができる。このプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することができる。また、このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク(FD)、CD−ROM、MO、DVDなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。
【0100】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1の発明によれば、画像に含まれる色の特性を3次元の座標に置き換えた色空間の所定の平面に係る2次元ヒストグラムを色空間内における画像に含まれる色の分布に基づいて作成して、作成された2次元ヒストグラムの極大値を探索し、探索された極大値に対応する点を通り、色空間の所定の平面に垂直な直線に係る1次元ヒストグラムを色空間内における画像に含まれる色の分布に基づいて作成して、作成された1次元ヒストグラムの極大値を探索し、探索された1次元ヒストグラムの極大値に対応する色を代表色として選定し、選定された代表色で画像に含まれる色を置換することとしたので、色空間内で3次元的に代表色の探索をおこなうのではなく、2次元探索と1次元探索に分割して探索をおこなって代表色を選定することにより、短い処理時間で効率的にデータサイズの小さい画像を作成することができる。
【0101】
また、請求項2の発明によれば、画像のエッジ強度を考慮した2次元ヒストグラムを色空間内における画像に含まれる色の分布に基づいて作成し、作成された2次元ヒストグラムの極大値を探索することとしたので、エッジ部分に生じるノイズの色を代表色として選定することを効率的に抑制することができる。
【0102】
また、請求項3の発明によれば、極大値に対応する点を通り、色空間の所定の平面に垂直な直線上の点から色空間の所定の距離内にある点に対応する色の分布に基づいて、所定の平面に垂直な直線に係る1次元ヒストグラムを作成し、作成された1次元ヒストグラムの極大値を探索することとしたので、色空間内の色の分布を調べることにより、より密な分布を示す代表色を効率的に抽出することができる。
【0103】
また、請求項4の発明によれば、色空間の所定の平面に係る2次元ヒストグラムを色空間内における画像に含まれる色の分布に基づいて作成し、作成された2次元ヒストグラムの平滑化をおこなって、平滑化された2次元ヒストグラムの極大値を探索し、探索された極大値に対応する点を通り、所定の平面に垂直な直線に係る1次元ヒストグラムを色空間内における画像に含まれる色の分布に基づいて作成し、作成された1次元ヒストグラムの極大値を探索し、平滑化前および平滑化後の1次元ヒストグラムの極大値に対応する色間の類似度を算出して、算出された類似度に基づいて2次元ヒストグラムの平滑化、平滑化された前記2次元ヒストグラムの極大値の探索、および、1次元ヒストグラムの極大値の探索とをさらにおこなうかどうかを判定することとしたので、平滑化をおこない、かつ、平滑化をおこなう回数を平滑化前後の色間の類似度に基づいて判定することにより、抽出される極大点の数を制御して、適切な数の代表色を得ることができる。
【0104】
また、請求項5の発明によれば、探索された1次元ヒストグラムの複数の極大値に対応する色を色の類似度に基づいて統合し、統合された色を代表色として選定し、選定された代表色で画像に含まれる色を置換することとしたので、類似した色を統合することにより、さらにデータサイズの小さい画像を効率的に作成することができる。
【0105】
また、請求項6の発明によれば、画像に含まれる色の特性を3次元の座標に置き換えた色空間の所定の平面に係る2次元ヒストグラムを色空間内における画像に含まれる色の分布に基づいて作成して、作成された2次元ヒストグラムの極大値を探索し、探索された極大値に対応する点を通り、色空間の所定の平面に垂直な直線に係る1次元ヒストグラムを色空間内における画像に含まれる色の分布に基づいて作成して、作成された1次元ヒストグラムの極大値を探索し、探索された1次元ヒストグラムの極大値に対応する色を代表色として選定し、選定された代表色で画像に含まれる色を置換することとしたので、色空間内で3次元的に代表色の探索をおこなうのではなく、2次元探索と1次元探索に分割して探索をおこなって代表色を選定することにより、短い処理時間で効率的にデータサイズの小さい画像を作成することができる。
【0106】
また、請求項7の発明によれば、画像のエッジ強度を考慮した2次元ヒストグラムを色空間内における画像に含まれる色の分布に基づいて作成し、作成された2次元ヒストグラムの極大値を探索することとしたので、エッジ部分に生じるノイズの色を代表色として選定することを効率的に抑制することができる。
【0107】
また、請求項8の発明によれば、極大値に対応する点を通り、色空間の所定の平面に垂直な直線上の点から色空間の所定の距離内にある点に対応する色の分布に基づいて、所定の平面に垂直な直線に係る1次元ヒストグラムを作成し、作成された1次元ヒストグラムの極大値を探索することとしたので、色空間内の色の分布を調べることにより、より密な分布を示す代表色を効率的に抽出することができる。
【0108】
また、請求項9の発明によれば、色空間の所定の平面に係る2次元ヒストグラムを色空間内における画像に含まれる色の分布に基づいて作成し、作成された2次元ヒストグラムの平滑化をおこなって、平滑化された2次元ヒストグラムの極大値を探索し、探索された極大値に対応する点を通り、所定の平面に垂直な直線に係る1次元ヒストグラムを色空間内における画像に含まれる色の分布に基づいて作成し、作成された1次元ヒストグラムの極大値を探索し、平滑化前および平滑化後の1次元ヒストグラムの極大値に対応する色間の類似度を算出して、算出された類似度に基づいて2次元ヒストグラムの平滑化、平滑化された前記2次元ヒストグラムの極大値の探索、および、1次元ヒストグラムの極大値の探索とをさらにおこなうかどうかを判定することとしたので、平滑化をおこない、かつ、平滑化をおこなう回数を平滑化前後の色間の類似度に基づいて判定することにより、抽出される極大点の数を制御して、適切な数の代表色を得ることができる。
【0109】
また、請求項10の発明によれば、探索された1次元ヒストグラムの複数の極大値に対応する色を色の類似度に基づいて統合し、統合された色を代表色として選定し、選定された代表色で画像に含まれる色を置換することとしたので、類似した色を統合することにより、さらにデータサイズの小さい画像を効率的に作成することができる。
【0110】
また、請求項11の発明によれば、画像に含まれる色の特性を3次元の座標に置き換えた色空間の所定の平面に係る2次元ヒストグラムを色空間内における画像に含まれる色の分布に基づいて作成して、作成された2次元ヒストグラムの極大値を探索し、探索された極大値に対応する点を通り、色空間の所定の平面に垂直な直線に係る1次元ヒストグラムを色空間内における画像に含まれる色の分布に基づいて作成して、作成された1次元ヒストグラムの極大値を探索し、探索された1次元ヒストグラムの極大値に対応する色を代表色として選定し、選定された代表色で画像に含まれる色を置換することとしたので、色空間内で3次元的に代表色の探索をおこなうのではなく、2次元探索と1次元探索に分割して探索をおこなって代表色を選定することにより、短い処理時間で効率的にデータサイズの小さい画像を作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態に係る画像減色装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図2】本実施の形態に係る画像減色装置により減色処理がなされるRGB画像の一例を示す図である。
【図3】RGB表色系からYC表色系に変換して得られた画像データの色空間の一例を示す図である。
【図4】各画素の重み付けに用いるソーベルフィルタのオペレータを示す図である。
【図5】C1−C2平面における2次元ヒストグラムの一例を示す図である。
【図6】C1−C2平面に係る2次元ヒストグラムに適用される平滑化フィルタのオペレータを示す図である。
【図7】C1−C2平面に係る2次元ヒストグラムの極大点を通るC1−C2平面に垂直な直線の一例を示す図である。
【図8】1次元ヒストグラムの作成方法を説明する概念図である。
【図9】1次元ヒストグラムにおける極大点の概念を示す図である。
【図10】平滑化処理による極大点の数および代表色候補の色数の変化を示す図である。
【図11】平滑化処理がなされたC1−C2平面における2次元ヒストグラムの一例を示す図である。
【図12】図1に示した画像減色装置のハードウェア構成を示す図である。
【図13】本実施の形態に係る画像減色装置がおこなう画像減色処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図14】図13に示した処理Aの詳細な処理手順を示すフローチャートである。
【図15】図13に示した処理Bの詳細な処理手順を示すフローチャートである。
【図16】図13に示した処理Cの詳細な処理手順を示すフローチャートである。
【図17】図13に示した処理Dの詳細な処理手順を示すフローチャートである。
【図18】図13に示した処理Eの詳細な処理手順を示すフローチャートである。
【図19】本実施の形態に係る画像減色処理により処理された画像の一例を示す図である。
【符号の説明】
10 入力部
11 表示部
12 色空間変換部
13 2次元ヒストグラム極大値探索部
14 1次元ヒストグラム極大値探索部
15 色置換部
16 記憶部
16a,123b 画像データ
16b,123c パラメータデータ
120 キーボード
121 ディスプレイ
122 CPU
123 RAM
123a,125a 画像減色プログラム
124 HDD
125 HD
126 ROM
127 バス

Claims (11)

  1. 画像に含まれる色を代表する代表色を選定し、該画像に含まれる色を前記代表色で置換して、該画像の色数を減少させた画像を作成する画像減色装置であって、
    前記画像に含まれる色の特性を3次元の座標に置き換えた色空間の所定の平面に係る2次元ヒストグラムを該色空間内の前記画像に含まれる色の分布に基づいて作成し、作成された2次元ヒストグラムの極大値を探索する2次元ヒストグラム極大値探索手段と、
    前記2次元ヒストグラム極大値探索手段により探索された極大値に対応する点を通り、前記色空間の所定の平面に垂直な直線に係る1次元ヒストグラムを該色空間内の前記画像に含まれる色の分布に基づいて作成し、作成された1次元ヒストグラムの極大値を探索する1次元ヒストグラム極大値探索手段と、
    前記1次元ヒストグラム極大値探索手段により探索された1次元ヒストグラムの極大値に対応する色を前記代表色として選定し、選定された該代表色で前記画像に含まれる色を置換する色置換手段と
    を備えたことを特徴とする画像減色装置。
  2. 前記2次元ヒストグラム極大値探索手段は、画像のエッジ強度を考慮した前記2次元ヒストグラムを前記色空間内の該画像に含まれる色の分布に基づいて作成し、作成された2次元ヒストグラムの極大値を探索することを特徴とする請求項1に記載の画像減色装置。
  3. 前記1次元ヒストグラム極大値探索手段は、前記2次元ヒストグラム極大値探索手段により探索された極大値に対応する点を通り、前記色空間の所定の平面に垂直な直線上の点から該色空間の所定の距離内にある点に対応する色の分布に基づいて、該所定の平面に垂直な直線に係る1次元ヒストグラムを作成し、作成された1次元ヒストグラムの極大値を探索することを特徴とする請求項1または2に記載の画像減色装置。
  4. 前記2次元ヒストグラム極大値探索手段は、前記色空間の所定の平面に係る2次元ヒストグラムを該色空間内の前記画像に含まれる色の分布に基づいて作成し、作成された該2次元ヒストグラムの平滑化をおこなって、平滑化された2次元ヒストグラムの極大値を探索し、前記1次元ヒストグラム極大値探索手段は、前記2次元ヒストグラム極大値探索手段により探索された極大値に対応する点を通り、前記所定の平面に垂直な直線に係る1次元ヒストグラムを該色空間内の前記画像に含まれる色の分布に基づいて作成し、作成された1次元ヒストグラムの極大値を探索し、前記平滑化前および前記平滑化後の1次元ヒストグラムの極大値に対応する色間の類似度を算出して、算出された類似度に基づいて前記2次元ヒストグラム極大値探索手段による2次元ヒストグラムの平滑化および平滑化された前記2次元ヒストグラムの極大値の探索と、前記1次元ヒストグラム極大値探索手段による1次元ヒストグラムの極大値の探索とをさらにおこなうかどうかを判定することを特徴とする請求項1、2または3に記載の画像減色装置。
  5. 前記色置換手段は、前記1次元ヒストグラム極大値探索手段により探索された1次元ヒストグラムの複数の極大値に対応する色を該色の類似度に基づいて統合し、統合された色を前記代表色として選定し、選定された該代表色で前記画像に含まれる色を置換することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の画像減色装置。
  6. 画像に含まれる色を代表する代表色を選定し、該画像に含まれる色を前記代表色で置換して、該画像の色数を減少させた画像を作成する画像減色方法であって、
    前記画像に含まれる色の特性を3次元の座標に置き換えた色空間の所定の平面に係る2次元ヒストグラムを該色空間内の前記画像に含まれる色の分布に基づいて作成し、作成された2次元ヒストグラムの極大値を探索する2次元ヒストグラム極大値探索工程と、
    前記2次元ヒストグラム極大値探索工程により探索された極大値に対応する点を通り、前記色空間の所定の平面に垂直な直線に係る1次元ヒストグラムを該色空間内の前記画像に含まれる色の分布に基づいて作成し、作成された1次元ヒストグラムの極大値を探索する1次元ヒストグラム極大値探索工程と、
    前記1次元ヒストグラム極大値探索工程により探索された1次元ヒストグラムの極大値に対応する色を前記代表色として選定し、選定された該代表色で前記画像に含まれる色を置換する色置換工程と
    を含んだことを特徴とする画像減色方法。
  7. 前記2次元ヒストグラム極大値探索工程は、画像のエッジ強度を考慮した前記2次元ヒストグラムを前記色空間内の該画像に含まれる色の分布に基づいて作成し、作成された2次元ヒストグラムの極大値を探索することを特徴とする請求項6に記載の画像減色方法。
  8. 前記1次元ヒストグラム極大値探索工程は、前記2次元ヒストグラム極大値探索工程により探索された極大値に対応する点を通り、前記色空間の所定の平面に垂直な直線上の点から該色空間の所定の距離内にある点に対応する色の分布に基づいて、該所定の平面に垂直な直線に係る1次元ヒストグラムを作成し、作成された1次元ヒストグラムの極大値を探索することを特徴とする請求項6または7に記載の画像減色方法。
  9. 前記2次元ヒストグラム極大値探索工程は、前記色空間の所定の平面に係る2次元ヒストグラムを該色空間内の前記画像に含まれる色の分布に基づいて作成し、作成された該2次元ヒストグラムの平滑化をおこなって、平滑化された2次元ヒストグラムの極大値を探索し、前記1次元ヒストグラム極大値探索工程は、前記2次元ヒストグラム極大値探索工程により探索された極大値に対応する点を通り、前記所定の平面に垂直な直線に係る1次元ヒストグラムを該色空間内の前記画像に含まれる色の分布に基づいて作成し、作成された1次元ヒストグラムの極大値を探索し、前記平滑化前および前記平滑化後の1次元ヒストグラムの極大値に対応する色間の類似度を算出して、算出された類似度に基づいて前記2次元ヒストグラム極大値探索工程による2次元ヒストグラムの平滑化および平滑化された前記2次元ヒストグラムの極大値の探索と、前記1次元ヒストグラム極大値探索工程による1次元ヒストグラムの極大値の探索とをさらにおこなうかどうかを判定することを特徴とする請求項6、7または8に記載の画像減色方法。
  10. 前記色置換工程は、前記1次元ヒストグラム極大値探索工程により探索された1次元ヒストグラムの複数の極大値に対応する色を該色の類似度に基づいて統合し、統合された色を前記代表色として選定し、選定された該代表色で前記画像に含まれる色を置換することを特徴とする請求項6〜9のいずれか一つに記載の画像減色方法。
  11. 画像に含まれる色を代表する代表色を選定し、該画像に含まれる色を前記代表色で置換して、該画像の色数を減少させた画像を作成する画像減色プログラムであって、
    前記画像に含まれる色の特性を3次元の座標に置き換えた色空間の所定の平面に係る2次元ヒストグラムを該色空間内の前記画像に含まれる色の分布に基づいて作成し、作成された2次元ヒストグラムの極大値を探索する2次元ヒストグラム極大値探索手順と、
    前記2次元ヒストグラム極大値探索手順により探索された極大値に対応する点を通り、前記色空間の所定の平面に垂直な直線に係る1次元ヒストグラムを該色空間内の前記画像に含まれる色の分布に基づいて作成し、作成された1次元ヒストグラムの極大値を探索する1次元ヒストグラム極大値探索手順と、
    前記1次元ヒストグラム極大値探索手順により探索された1次元ヒストグラムの極大値に対応する色を前記代表色として選定し、選定された該代表色で前記画像に含まれる色を置換する色置換手順と
    をコンピュータに実行させることを特徴とする画像減色プログラム。
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