JP2008521117A - 画像処理装置及び方法 - Google Patents

Abstract

画像処理装置（１）はカラー入力信号（３）と設定可能ユーザセッティング（７）を受け取る。画像処理装置（１）は、カラーディスプレイ（１１）に表示するため、カラー入力信号（３）を修正カラー信号（９）に変換するように構成されている。画像処理装置（１）は、色盲の人が画像信号を見られるように、カラー入力信号（３）の１つ以上の色を他の色に変換する。画像処理装置（１）は、色を色盲の人が見やすくするため、その色の明るさレベルまたはテクスチャセッティングも変更してもよい。画像処理装置は、カラー入力信号中の１つの色の本当の色をユーザに知らせるように構成することもできる。

Description

本発明は、画像処理装置及び方法に関し、特に、ポータブル装置のディスプレイ等にカラー画像を表示する画像処理装置及び方法に関する。

従来、携帯電話やＰＤＡ等のポータブル装置ではモノクロディスプレイを用いて画像を表示していた。その理由は主にかかる装置の処理能力とコスト要求によるものである。しかし、最近では、カラーディスプレイを使用して、携帯電話やＰＤＡに表示する情報を強化（enhance）している。これはカメラ付き携帯電話の人気と第３世代サービスの導入とによるものであり、比較的小さいディスプレイを用いてユーザに大量の情報を伝達しなければならない。

地図は、表示された画像のコンテンツにおいて、カラーが情報を伝える主要な手段として使用される典型的な例である。例えば、道路のマークはそのタイプ毎に異なるカラーで示され、川は青で示され、土地は緑の変化する陰影で示され、以下同様である。カラーは、主要な情報を伝える手段としてこのように使用されるのに加え、ユーザがメニューをナビゲーション（navigating）して情報を選択するのを支援するためにも使用される。カラーの使用は、一般的に大部分のユーザにとっては役に立つが、色盲の人にとっては非常に問題となることがある。

色盲にはいくつかの形態がある。フルカラービジョンを有する人は３色型色覚者（trichromats）として知られている。２色型色覚者（dichromats）は光の三原色（赤、緑、青）のうち２つのみを見ることができる人であり、色覚異常（achromatopsia）は色を見ることができない。こうした人達はモノクロ、またはグレーの世界で生活している。それゆえ、言うまでもなく、携帯電話やＰＤＡ等の装置のディスプレイがモノクロからカラーに変わると、特に、色を情報伝達の主たる手段として使用するとき、色盲（color blind）の人達は混乱する。

色盲の人たちが色を「見る」ことができるように画像を適応させるアルゴリズムが開発されている。しかし、こうしたアルゴリズムは、特定の方法で一定の色を常に変化させるように、画像を適応するものである。例えば、一定の色を、ユーザがより見やすいと思われる他の色に常に変更する。しかし、このようなアルゴリズムには問題が生じる。例えば、背景色が前景のテキストと同じ色に自動的に変更された場合、そのテキストが読めなくなってしまう。こうしたアルゴリズムは、すべての人に対する標準的なものであり、特定のユーザに最良のソリューションを提供するものではないとの限界がある。

この他、ディスプレイが使用される環境に従ってディスプレイの色が変化するシステムが知られている。しかし、こうしたシステムが色盲の人に提供できる利益は限られている。
（発明の開示）

よって、本発明の目的は、上記の不利益を軽減する画像処理装置及び方法を提供することである。本発明は独立請求項に記載されている。従属請求項は有利な実施形態を記載している。

本発明の具体的な実施形態は、事前にプログラムされたアルゴリズム及び／または環境条件に依存せずに、ユーザにパーソナライズされた画像処理装置に関する。本発明の有利な点は、色盲の人が個々の必要性に応じて画像の表示の仕方を選択的に変更できることにある。

本発明の主態様は、表示前にカラー画像信号を処理する画像処理装置である。該装置は、カラー画像信号を受け取る手段と、受信した前記カラー画像信号中の少なくとも１つの色を選択的に特定する手段と、トレーニングシーケンス中に１つ以上のユーザ設定可能なセッティングを生成する手段と、前記トレーニングシーケンス中に生成された前記ユーザ設定可能なセッティングに基づき、前記少なくとも１つの色を表示前に動的に変換する手段とを有する。

本装置は、前記トレーニングシーケンス中に複数の色を有するテストパターンをユーザに表示する手段と、表示前に変換を要する前記複数の色のうちの１つ以上の色に対応する１つ以上の入力をユーザから受け取る受け取り手段とをさらに有してもよい。前記トレーニングシーケンスは、複数の色を有するテストパターンをユーザに表示する段階と、表示前に変換を要する前記複数の色のうちの１つ以上の色に対応する１つ以上の入力信号をユーザから受け取る段階と、前記入力信号に従って変換された１つ以上の色を有する修正テストパターンを再表示する段階と、前記テストパターン中のすべての色がユーザにとって区別可能となるまで上記段階を繰り返す段階とをさらに有してもよい。

前記少なくとも１つの色を動的に変換する手段は、１つの色を異なる色に変更するように構成され、または１つの色の明るさレベルを異なる明るさレベルに変更するように構成され、または１つの色のテクスチャセッティングを異なるテクスチャセッティングに変更するように構成され得る。

本装置はユーザに対して１つの色を特定する手段をさらに有してもよい。

本装置は、前記カラー画像信号の少なくとも一部に対応するＲＧＢカラー信号をＵ／Ｖ成分に変換する手段と、前記Ｕ／Ｖ成分を出力カラーインジケータにマッピングする手段と、前記出力カラーインジケータを前記ユーザに知らせる手段とをさらに有し得る。

本発明をよく理解し、どのように実施するか明りょうに示すため、一例として図面を参照する。

図１は、本発明による画像処理装置を示している。画像処理装置１は、カラー画像信号３を受け取る。このカラー画像信号３は、この実施形態では、赤、緑、青の主要成分を有するＲＧＢ信号である。本実施形態は、カメラ５等の画像取得装置から受け取られるカラー画像信号３を示している。しかし、言うまでもなく、カラー画像信号３は、他の信号源から受け取ることもでき、例えばデータファイルに記憶された画像信号、リモート信号源からダウンロードした画像信号等を含む。

画像処理装置１は、ユーザ設定可能セッティング（user configurable settings）を形成する１つ以上の入力信号７を（例えば、タッチスクリーンディスプレイやキーパッド装置により）受け取る。ユーザ設定可能セッティングは、以下に説明するようにトレーニングシーケンス中に入力される。画像処理装置１からの出力信号はカラー信号９を含む。このカラー信号９は、赤、緑、青の成分のうち１つ以上が、カラーディスプレイ１１に表示される前に、入力信号７に基づきユーザ設定可能セッティングに従って変換または修正される（Ｒ_Ｍ、Ｇ_Ｍ、Ｂ_Ｍ）。

ユーザ設定可能セッティングに基づき、画像処理装置１は、カラー画像信号を色盲の人が理解できるシーン（scene）に、（例えば、選択的に特定された色を表示前にどう変換するか示すルックアップテーブルにより）動的に変換する。画像処理装置１は、入力カラーシーン中の所定の色を検出し、ユーザ設定可能セッティングに基づいて１つ以上の色を変換する。好ましくは、変換はルックアップテーブルを用いてピクセル毎に実行される。シーン中のつながった領域には、一意的な、色盲のユーザが区別できる色が、ユーザの個人的なセッティングに基づき与えられる。

１つの色を他の色に替えるのではなく、１つの色をクロスハッチ等のテクスチャ処理をしてもよく、そうすることにより、シーン中の既存の色に類似した色に変換される潜在的な問題を防ぐ。

上記のように、画像処理装置１により実行される変換は、以下により詳しく説明するように、例えば、複数の色を有するテストパターンの使用と併せてトレーニングシーケンス中にユーザにより入力される１つ以上の入力信号７に基づく。

図２は、分かれたセクションに画成された複数の色を含むテストパターン２０を示している。テストパターンはカードであってもよく、ユーザはディスプレイにそのテストパターンを表示するために、トレーニングシーケンス中にそのカードにカメラを向ける。あるいは、テストパターンはメモリに記憶され、トレーニングシーケンスを起動した時にユーザに表示される。

図示した例のテストパターン２０は、赤２１、紫２２、黄色２３、青２４、緑２５、水色２６を含んでいる。各色は、ユーザが２つの色の間の境界を識別できるように、黒い線で隔てられている。

（テストカードにカメラ装置を向けるか、メモリからテストパターンを読み出して）トレーニングシーケンス中にディスプレイ１１にテストパターン２０を表示すると、ユーザはどの色が区別できないか示すように要求される。これは、（ディスプレイがタッチスクリーンディスプレイの場合、）ディスプレイ１１の関連セクションを押すか、各セクション２１乃至２６に数字インジケータを設けることにより行われる。後者の場合、ユーザはキーパッドを用いて区別できないセクションを入力する。このプロセスはテストパターン２０のすべての色がユーザにとって個別に区別可能となるまで繰り返される。

トレーニングシーケンス中にユーザにより入力された入力信号に基づき、一組のユーザ設定可能セッティングが生成される。このセッティングは、カラー画像信号をどう変換するか画像処理装置に知らせるものである。好ましくは、ユーザ設定可能セッティングを使用して、上記のマッピングテーブルを編集（compile）する。このマッピングテーブルは、画像処理装置が１つ以上の色をユーザに表示する前にどのように変換するかを決定する。

画像処理装置１は、トレーニングシーケンス中にカラー値のみの調整に基づきセクション２１乃至２６を区別可能とできない場合、その様々な色（すなわちセクション）を区別する他の方法を提供するように構成されている。例えば、画像処理装置は、一定の色を示すためにクロスハッチ等のテクスチャを使用するように構成できる。

システム要件の複雑性に応じて、テストパターン２０に使用する色の数は多くても少なくてもよい。

上記のトレーニングシーケンスを用いて画像処理装置を設定すると、ユーザはオブジェクトにその装置を向けて、ディスプレイ上の変換された画像を見ることにより、その装置を使用できる。同様に、例えばディスプレイに表示するファイルからダウンロードした情報であるデータファイルから受け取った画像も、ユーザセッティングに従って変換される。

上記に対してさらに代替的に、または追加的に、明るさまたは輝度等のピクセルデータのその他のパラメータを修正することもできる。

好ましい実施形態を、ＲＧＢ成分が修正されるＲＧＢ信号に関して説明したが、言うまでもなく、カラー画像信号３と９は、ユーザの個人的セッティングに従ってデジタルデータを修正するデジタルピクセルデータを含むその他の形式でもよい。例えば、１つのＬＣＤディスプレイに対して所定の一組のカラー値がある場合（例えば、一部のディスプレイは２５６色の値を有し、他のディスプレイは６５，５３６色の値を有する）、その一組のカラー値の色または色の範囲がユーザにより設定されたユーザセッティングに基づき他の色または色の範囲に変換されるように、画像処理装置を構成することができる。

本発明の他の態様によると、本画像処理装置はユーザに対して１つの色を特定するように構成されている。例えば、ユーザがその装置を衣類のアイテムに向けて、表示された画像から関心アイテムを選択すると、画像処理装置はその色を分析して、ユーザに実世界の色を知らせるように構成され得る。本発明のこの態様には多くの有利なアプリケーションがある。例えば、ユーザは、他の人に特定のシャツを探してもらうのではなく、本装置を衣類部屋の様々なシャツに向けて、特定の色のついたシャツを特定することができる。

図３は、本発明のこの態様による別の実施形態を詳細に示している。ユーザ３０５により選択された領域３０４に対応する、例えば、ディスプレイの所定領域３０４について、赤、緑、青の信号３０１、３０２、３０３がそれぞれ分析される。例えば３×３ピクセルである小さい領域３０４に対応する赤、緑、青の信号３１１、３１２、３１３は、それぞれの信号のメディアンを決定するためにフィルタ３２１、３２２、３２３に送られる。赤、緑、青信号のメディアン信号３３１、３３２、３３３は、ＲＧＢ信号をＵ座標３３６とＶ座標３３７に変換するため、ＲＧＢ・ツー・ＵＶコンバータに送られる。このプロセスにより、分析されるカラー信号に対する光の強さの影響を除去する。

Ｕ座標３３６とＶ座標３３７を使用して、ＵＶテーブル３３８を指定する。このＵＶテーブル３３８は、Ｕ座標３３６とＶ座標３３７を最も近い出力カラーインジケータにマッチするように構成されている。本装置は、ユーザに最も近いカラーインジケータを示し、ディスプレイ上で選択された領域３０４の色をユーザに知らせる出力装置３３９を有する。好ましくは、色以外の視覚的インジケータにより、例えばディスプレイに書かれたテキストにより、その色をユーザに知らせる。あるいは、可聴信号により、例えばユーザに「赤」という言葉を話すことにより、その色をユーザに知らせる。

本発明のこの態様により、ユーザは、携帯電話等のポータブル装置を１つのシーン（scene）に向けて、表示された画像の領域を選択し、選択した色の本当の色を知ることができる。センサから見た画像の色を決定するのに加えて、本装置を、テレビジョンやコンピュータスクリーン等の装置に組み込み、ユーザがそのスクリーンの１領域をタッチして、その領域の本当の色を知ることができる。

好ましい実施形態は、以下のように要約できる。画像処理装置１はカラー入力信号３と設定可能ユーザセッティング７を受け取る。画像処理装置１は、カラーディスプレイ１１に表示するため、カラー入力信号３を修正カラー信号９に変換するように構成されている。画像処理装置１は、色盲の人が画像信号を見られるように、カラー入力信号３の１つ以上の色を他の色に変換する。画像処理装置１は、色を色盲の人が見やすくするため、その色の明るさレベルまたはテクスチャセッティングも変更してもよい。画像処理装置は、カラー入力信号中の１つの色の本当の色をユーザに知らせるように構成することもできる。

好ましい実施形態を携帯電話やＰＤＡ等のポータブル装置に関して説明したが、言うまでもなく、本発明は、上記の通り、テレビジョンやコンピュータ等の、ユーザ設定可能セッティングを入力する手段を有するカラーディスプレイと併せて使用することもできる。

もちろん、上記の実施形態は、本発明を例示するものであり、限定するものではなく、当業者は、添付したクレームの範囲を逸脱することなく、別の実施形態を多数設計することができる。「有する」という用語は、請求項に挙げられたもの以外の構成要素やステップの存在を排除するものではない。「１つの」は、複数あることを排除するものではない。単一のプロセッサまたはその他のユニットが請求項に記載した複数のユニットの機能を満たすこともできる。請求項中の参照符号は、その請求項の範囲を限定するものと解釈してはならない。

本発明による画像処理装置を示すブロック図である。 トレーニングシーケンス中に図１の画像処理装置の設定に使用する装置である。 本発明の別の実施形態を示す図である。

Claims (9)

1. カラー画像信号を表示前に処理する画像処理装置であって、
   カラー画像信号を受け取る手段と、
   受信した前記カラー画像信号中の少なくとも１つの色を選択的に特定する手段と、
   トレーニングシーケンス中に１つ以上のユーザ設定可能なセッティングを生成する手段と、
   前記トレーニングシーケンス中に生成された前記ユーザ設定可能なセッティングに基づき、前記少なくとも１つの色を表示前に動的に変換する手段とを有する装置。
2. 前記トレーニングシーケンス中に複数の色を有するテストパターンをユーザに表示する手段と、
   表示前に変換を要する前記複数の色のうちの１つ以上の色に対応する１つ以上の入力をユーザから受け取る受け取り手段とをさらに有する、請求項１に記載の装置。
3. 前記少なくとも１つの色を動的に変換する前記手段は、１つの色を異なる色に変更するように構成されている、請求項１に記載の装置。
4. 前記少なくとも１つの色を動的に変換する前記手段は、１つの色の明るさレベルを異なる明るさレベルに変更するように構成されている、請求項１に記載の装置。
5. 前記少なくとも１つの色を動的に変換する前記手段は、１つの色のテクスチャセッティングを異なるテクスチャセッティングに変更するように構成されている、請求項１に記載の装置。
6. ユーザに対して１つの色を特定する手段をさらに有する、請求項１に記載の装置。
7. 前記カラー画像信号の少なくとも一部に対応するＲＧＢカラー信号をＵ／Ｖ成分に変換する手段と、
   前記Ｕ／Ｖ成分を出力カラーインジケータにマッピングする手段と、
   前記出力カラーインジケータを前記ユーザに知らせる手段とをさらに有する、請求項９に記載の装置。
8. ディスプレイ装置に表示する前にカラー画像信号を処理する方法であって、
   表示すべきカラー画像信号を受け取る段階と、
   受信した前記カラー画像信号中の少なくとも１つの色を選択的に特定する段階と、
   トレーニングシーケンス中に１つ以上の設定可能なユーザセッティングを生成する段階と、
   前記トレーニングシーケンス中に得られた前記設定可能なユーザセッティングに基づき、前記少なくとも１つの色を表示前に動的に変換する段階とを有する方法。
9. 前記トレーニングシーケンスは、
   複数の色を有するテストパターンをユーザに表示する段階と、
   表示前に変換を要する前記複数の色のうちの１つ以上の色に対応する１つ以上の入力信号をユーザから受け取る段階と、
   前記入力信号に従って変換された１つ以上の色を有する修正テストパターンを再表示する段階と、
   前記テストパターン中のすべての色がユーザにとって区別可能となるまで上記段階を繰り返す段階とをさらに有する、請求項８に記載の方法。

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