JP2005190009A - 色覚支援装置、色覚支援方法、及び色覚支援プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 色覚障碍者は視界内にある不特定の対象の中から関心のある色の対象物を見つけ出すことが難しい。
【解決手段】 ユーザは操作部８の操作等により関心のある色を指定し、探索条件設定部２０は当該色を探索条件として探索条件記憶部２２に格納する。ユーザは対象物を探す範囲を撮像部２にて撮影する。探索処理部２４は、撮影された画像内にて探索条件に適合する色領域を探索する。画像生成部２６は探索条件に適合する色領域の色を変更したりハッチングを施す等を行った強調画像を生成する。当該画像は表示部６に表示され、ユーザは当該画像上の強調表示された領域に基づいて、対象物を把握することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、人間の色覚を支援する色覚支援装置に関する。

先天的原因や加齢に伴う色覚変化によって色の判別が容易でない人々がいる。ここではこのように色の判別が容易でない人々を色覚障碍者と称する。色覚障碍者が対象物の色を識別することを補助する技術として、下記特許文献１の装置が提案されている。当該装置は、測定開口部を対象物の色を知りたい部分に当接させ、カラーセンサでその部分からの反射光を受光して測定データを得、規格データとの比較に基づいて色を判別して、判別結果を音声で出力するものである。

また、色覚障碍者が識別できない混同色が画像上で隣接する場合に、それらを識別可能とする技術として、下記特許文献２の装置が提案されている。当該装置は、互いに隣接する２つの混同色領域の境界の輝度を変えて画像表示するものである。
特開２００２−２２５３７号公報 特開２００２−４４６７８号公報

従来の技術によれば、色覚障碍者は個々の対象物の色を識別することはできる。しかし、対象物が多数存在する場合には、それらの中から目的とする色を有する対象を見つけ出すことは手間がかかり容易でないという問題があった。また、対象物に接近しないと、測色を行いにくいという問題もあった。

本発明は上記問題点を解決し、視界内にある不特定の対象の中から関心のある色の商品や標識等の対象を探し出すことを容易とする色覚支援装置を提供することを目的とする。

本発明に係る色覚支援装置は、撮影により対象画像を取得する撮像手段と、前記対象画像内にて、少なくとも色情報を含んだ探索条件に基づいて目的色領域を探索する探索手段と、探索された前記目的色領域を、所定の混同色条件を満足する他の色領域に対して弁別可能に表示する表示手段と、を有する。

他の本発明に係る色覚支援装置においては、前記探索条件に対する前記目的色領域の適合度合を求める適合度合判定手段と、前記適合度合を出力する出力手段と、を有する。

別の本発明に係る色覚支援装置においては、前記探索条件が、さらに前記目的色領域の形状に関する条件を含む。

さらに別の本発明に係る色覚支援装置においては、前記表示手段が、前記目的色領域の色を変えて表示する。

本発明に係る色覚支援方法は、取得した対象画像を、コンピュータを用いて処理する方法であって、少なくとも色情報を含んだ探索条件を設定する条件設定工程と、前記対象画像内にて、前記探索条件に基づいて目的色領域を探索する探索工程と、探索された前記目的色領域を色覚障碍特性により混同しやすい他の色領域から弁別可能とした画像を生成する画像生成工程と、を有する。

本発明に係る色覚支援プログラムにおいては、コンピュータに、少なくとも色情報を含んだ探索条件を設定する手順と、取得した対象画像内にて、前記探索条件に基づいて目的色領域を探索する手順と、探索された前記目的色領域を色覚障碍特性により混同しやすい他の色領域から弁別可能とした画像を生成する手順と、を実行させる。

本発明によれば、複数の色領域からなる対象画像の中から探索条件に応じた目的色領域が探し出され、混同しやすい色を有する他の色領域から区別できるように表示される。ユーザは関心のある色を探索条件に指定することにより、当該関心のある色を有する対象物がどこにあるかを、表示された画像から容易に認識することができる。なお、探索条件に適合した目的色領域は、それと混同しやすい色を有する他の色領域が当該目的色領域に隣接するか否かに関わらず、当該他の色領域から弁別可能に表示される。

以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）について、図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係る色覚支援装置の概略のブロック構成図である。本装置は、撮像部２、制御部４、表示部６、操作部８を含んで構成され、撮像部２により撮影された画像の中から探索条件に適合する色領域を探し出し、当該色領域をそれと混同しやすい他の色領域から弁別可能とした画像を生成して、表示部６を介してユーザに提示する。

撮像部２は、例えば固体撮像素子を含んで構成され、被写体を撮影して画像信号を出力する。

表示部６は、例えば液晶表示デバイスを用いて構成され、撮像部２により撮影された画像をそのまま表示する他、制御部４により処理された画像を表示する。

制御部４は、探索条件設定部２０、探索条件記憶部２２、探索処理部２４、画像生成部２６、ユーザ特性記憶部２８、撮像制御部３０、表示制御部３２を含んで構成される。制御部４は、例えばメモリと中央演算処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）とを用いて構成され、メモリにより探索条件記憶部２２、ユーザ特性記憶部２８を構成することができ、またＣＰＵにより実行されるプログラムにより探索条件設定部２０、探索処理部２４、画像生成部２６、撮像制御部３０、表示制御部３２の機能を実現することができる。

操作部８は、キーボード、プッシュボタン、ダイヤル、タッチパネル等のユーザ操作可能な入力手段であり、ユーザが操作部８を操作することにより制御部４に対する設定を行ったり動作指示を与えることができる。

図２は本装置の概略の動作を説明する処理フロー図である。以下、本装置の動作を説明しつつ、関連する構成について説明を加える。ユーザが操作部８を操作して、探索条件設定部２０に指示を与え、探したい色が探索条件として指定される（Ｓ５０）。色情報は、色名、色のグループを表す系統名の他、ＲＧＢ値といった色値等である。色情報は、名称や数値を直接入力することにより指定することができる。また、予め用意した色名のリスト、カラーパレットや色空間図（色相環、色度図など）を表示部６に表示させ、その上でユーザがカーソルを移動させて、所望の色を選択するように構成することもできる。また、過去に指定した色情報をメモリに記憶しておき、その中から使用するものを選択してもよい。また、探索条件設定部２０は、事前に撮像部２により撮影した画像をサンプルとして格納する処理、及び目的色領域の探索動作を行う際にそのサンプル画像を選択させ、その画像の色を色情報として設定する処理を行う構成とすることもできる。

また探索条件は、色情報の他に、その色を有する画像領域（色領域）の形状や、同じ色の色領域が複数配列される対象物では色領域相互の位置関係、また異なる色の色領域が所定の位置関係にある対象物では当該位置関係を複合した条件とすることもできる。

探索条件設定部２０は、ユーザにより指定、選択された探索条件を探索条件記憶部２２に格納する（Ｓ５５）。

ユーザは目的とする色を有する対象物を探す方向に撮像部２を向けて、操作部８の操作によりシャッタを切る。そのシャッタ動作に連動して撮像制御部３０が撮像部２を制御し、当該方向の画像を撮影する（Ｓ６０）。撮影された画像は対象画像として探索処理部２４に渡される。

探索処理部２４は、探索条件記憶部２２に格納された探索条件に基づいて、対象画像内を探索し、当該探索条件に適合する領域があれば、それを目的色領域として抽出する（Ｓ６５）。ここで、探索処理部２４は、まず対象画像内の同一色からなると判断される色領域を画定する。そして、指定された探索条件が色情報である場合には、健常者の色覚特性（色の弁別特性など）と装置の入力特性等を考慮した上で、各色領域の色と探索条件の色との適合を判定し、適合した色領域を目的色領域として抽出する。

また、探索条件が色の他に色領域の形状を含む場合には、探索処理部２４は、画定された色領域の中から、パターンマッチング処理を行って、探索条件に適合する目的色領域を探し出す。また、探索条件が色の他に複数の色領域の位置関係を含む場合には、探索処理部２４は、パターンマッチング処理や類似画像検索の技術を用いて、探索条件に合致する目的色領域を探し出す。なお、これら種々の探索条件に適合するか否かの判定は、色領域の探索条件に対する適合度合を算出し、その適合度合を、適合するとみなす許容度と比較して行われる。ここで許容度はユーザに指定させるようにしてもよい。ただしその時、装置の入力特性から設定許容度の限界（色識別性能の限界）を知らせる。

画像生成部２６は、探索処理部２４により抽出された目的色領域を、色覚障碍者であるユーザに識別しやすい表示態様で対象画像上に表示する画像を生成する（Ｓ７０）。例えば画像生成部２６は対象画像に対し、目的色領域の明度、彩度、色相の少なくともいずれかを異ならせる色変換処理や、目的色領域のハッチング、さらに輪郭強調を行う処理、また輪郭を点滅させたり、目的色領域の周囲に囲み線を表示させたり、目的色領域を下線や矢印によって指し示したりする処理等の強調処理を行って、強調画像を生成する。画像生成部２６は、これら強調処理のいずれか一つによって強調画像を生成してもよいし、複数種類の処理を組み合わせて強調画像を生成してもよい。またいずれの強調処理を選択するかは、抽出した目的色領域の特徴、例えば当該領域の大きさや形状などに応じて画像生成部２６が決定するように構成することができる。例えば、画像生成部２６は目的色領域が大きなサイズである場合には当該領域にハッチングを施し、小さなサイズである場合には当該領域を円で囲む処理を行う。また、画像生成部２６は、目的色領域を上述の処理により強調し、さらに拡大する処理を行ってもよい。生成された強調画像は表示制御部３２を介して表示部６に表示される（Ｓ７５）。

また、表示部６に強調画像を表示する動作に連動して、目的色領域の探索条件に対する適合度合をユーザに示すようにしてもよい。この適合度合は探索処理部２４にて求められたものを用いることができる。探索処理部２４は、目的色領域の抽出に用いた許容度の範囲をさらに細かく区分し、適合度合がそのいずれの区分内にあるかを判定し、属する区分に応じてユーザへの適合度合の通知内容を決定する。例えば、通知は音声で行ったり、ＬＥＤ等の表示ランプの点灯により行うことができる他、表示部６に表示される強調画像内に表示させることもできる。表示部６に表示させる場合には、探索処理部２４は適合度合を示す情報を表示制御部３２に渡し、表示制御部３２が強調画像に適合度合の表示を合成させた画像データを生成して表示部６へ出力する。このように適合度合をユーザに提示することにより、ユーザは複数の目的色領域の中から、より好適なものを選択することが可能になる。例えば、たくさんの色がある用紙類や洋服などの商品から、最も希望に近い色を選択できる。

ちなみに、制御部４に設けられたユーザ特性記憶部２８には、ユーザの色覚特性を予め登録することができ、画像生成部２６は強調画像を生成する際に、ユーザ特性記憶部２８に登録されたユーザ色覚特性を利用することができる。例えば、ユーザ色覚特性は、混同色線やマクアダム楕円といった形で、ユーザが互いに混同する色を定めたものである。画像生成部２６は、目的色領域の変更後の色をユーザ色覚特性に基づいて対象画像内の他の色領域と区別できるように定めたり、ハッチングがその下地から区別できるようにユーザ色覚特性に基づいてハッチングの色を定める。

次に本装置の利用例をいくつか説明する。一つの例は、色分けグラフの表示内容の識別支援である。色分けグラフには、グラフに表された各色が何を表すかを示す見本が併記される場合がある。そのような場合に、ユーザは把握したい領域に対応した見本を撮像部２にて撮影し、それにより得られたサンプル画像が探索条件設定部２０により色条件として探索条件記憶部２２に設定される。このようにして色条件を設定した後、ユーザはグラフ全体を撮影し、操作部８を操作して制御部４に対し目的色領域の探索を指示する。制御部４では探索処理部２４がサンプル画像の色に一致する色領域を目的色領域として抽出し、画像生成部２６が当該目的色領域を強調表示する。これにより、グラフ全体を撮影した画像の中に、選択されたサンプル画像と同じ色の領域が弁別可能に表示され、色覚障碍者であるユーザにとって色分けグラフの表示内容の理解が容易となる。

また、他の利用例では、店頭で商品を購入する場合などに、商品の希望の色を予めカタログ等に掲載された商品写真や色見本から撮像部２により取得して、これを色情報を指定するサンプル画像として格納する。そして店頭にて本装置で商品の集合を撮影し、目的色領域の探索を指示する。本装置は画像の中からサンプル画像と同じ色の領域を弁別可能に強調表示し、色覚障碍者はその強調表示された像に基づいて、希望の色の商品を容易に選び出すことができる。

また、探索条件として色領域の形状も指定する場合には、予め登録した複数パターンの中から選択させる方法の他、サンプル画像で指定する方法が可能である。例えば、探索処理部２４は、別途指定された色とサンプル画像とに基づいて、当該サンプル画像中の指定色の領域を抽出し、その抽出された領域を用いて対象画像に対しパターンマッチング処理を行って目的色領域を探し出すことができる。

本装置の色覚支援動作は、動画撮影においても利用することができ、その場合には、ユーザが動作の停止を指示するまで、所定のフレームレートで撮像部２が撮影を行い、制御部４は各フレーム毎に、処理Ｓ６０〜Ｓ７５を繰り返して、目的色領域の検出及び、その適合度合の通知や、強調画像の生成と表示を行う。

本装置は、例えば、カメラ付き携帯電話に制御部４の各機能を有するプログラムをインストールして構成することができる。

本発明に係る色覚支援装置の概略のブロック構成図である。 本装置の概略の動作を説明する処理フロー図である。

符号の説明

２ 撮像部、４ 制御部、６ 表示部、８ 操作部、２０ 探索条件設定部、２２ 探索条件記憶部、２４ 探索処理部、２６ 画像生成部、２８ ユーザ特性記憶部、３０ 撮像制御部、３２ 表示制御部。

Claims (6)

1. 撮影により対象画像を取得する撮像手段と、
   前記対象画像内にて、少なくとも色情報を含んだ探索条件に基づいて目的色領域を探索する探索手段と、
   探索された前記目的色領域を、所定の混同色条件を満足する他の色領域に対して弁別可能に表示する表示手段と、
   を有することを特徴とする色覚支援装置。
2. 請求項１に記載の色覚支援装置において、
   前記探索条件に対する前記目的色領域の適合度合を求める適合度合判定手段と、
   前記適合度合を出力する出力手段と、
   を有することを特徴とする色覚支援装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の色覚支援装置において、
   前記探索条件は、さらに前記目的色領域の形状に関する条件を含むこと、
   を特徴とする色覚支援装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の色覚支援装置において、
   前記表示手段は、前記目的色領域の色を変えて表示すること、
   を特徴とする色覚支援装置。
5. 取得した対象画像を、コンピュータを用いて処理する方法であって、
   少なくとも色情報を含んだ探索条件を設定する条件設定工程と、
   前記対象画像内にて、前記探索条件に基づいて目的色領域を探索する探索工程と、
   探索された前記目的色領域を色覚障碍特性により混同しやすい他の色領域から弁別可能とした画像を生成する画像生成工程と、
   を有することを特徴とする色覚支援方法。
6. コンピュータに、
   少なくとも色情報を含んだ探索条件を設定する手順と、
   取得した対象画像内にて、前記探索条件に基づいて目的色領域を探索する手順と、
   探索された前記目的色領域を色覚障碍特性により混同しやすい他の色領域から弁別可能とした画像を生成する手順と、
   を実行させることを特徴とする色覚支援プログラム。

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