JP2733413B2 - 画像データ操作方法および画像データ操作装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像に含まれる物体の
色を変更する際に、画像中の物体の部分の画像データを
表す反射モデルを用いて画像データの変更処理を制御す
る画像データ操作方法および画像データ操作装置に関す
る。

【０００２】コンピュータによるデザインシステムでポ
スターや商品などをデザインする際およびコンピュータ
グラフィクスを作成する際には、写真などの原稿を読み
取って得られるカラー画像や作成したカラー画像に含ま
れる物体部分について、色や大きさ，形状を変えたり、
他の画像と合成したりする処理を行う場合が多い。更
に、材質を変更した場合をシミュレートするためなど
に、物体の表面の光沢感や質感を変えてみることも必要
とされている。また、同様の処理は、デスクトップパブ
リッシングシステムや印刷の原版作成システムなどにも
幅広く利用されている。

【０００３】このようなコンピュータシステムにおいて
は、色や形状や表面の性質の変更などの処理を高精度に
行って、人間の視覚に不自然さを感じさせない高品質の
画像を得ることが必要とされるとともに、これらの処理
に要する時間の短縮も必要とされている。また、簡単で
使いやすい計算機対人間インタフェース（ヒューマンイ
ンタフェース）の実現が要望されている。

【０００４】

【従来の技術】画像中の物体の色を変更する方法として
は、操作者からの色の指定に応じて、物体の部分の各画
素の色の色相値を変更する方法がある。この場合は、予
め、各画素の画像データを色相，彩度，明度を指標とす
る表色系に変換しておき、色相値の変更を施した後に、
画像データをＲＧＢ表色系に変換してディスプレイ装置
への表示などに用いればよい。

【０００５】この方法により、物体の光沢感などの表面
の性質を保存したまま、物体の色を変更することができ
る。また、ディスプレイ装置に目標色を指定するための
カラーパレットを表示しておき、操作者がマウスやライ
トペンなどで所望の色が表示された画面上の位置によっ
て目標色を簡単に指定することにより、簡易なヒューマ
ンインタフェースが実現されている。

【０００６】他に、簡単な反射モデルを利用して、物体
の色を変更する方法もある。一方、物体の表面の性質を
変更する方法としては、予め、材質の異なる物体の画像
を入力して保持しておき、処理対象の画像から切り出し
た物体の部分と置き換える方法がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うに物体の色相値を変更する方法は、物体の色を変更す
ることを目的としたものであり、物体の表面の性質を変
更することはできなかった。また、物体の色彩を微妙に
調整するために彩度や明度を変更すると、影が白っぽく
なったり、光沢が消えてしまったりする場合があり、処
理後の画像が不自然になってしまうことがあった。

【０００８】同様に、簡単な反射モデルを利用する方法
を適用した場合にも、物体の表面の性質を変更すること
はできなかった。一方、材質や色が異なる物体の画像を
入力して、物体の部分の画像と置き換える方法を用いれ
ば、物体の色および表面の性質の両方を変更することが
できる。しかしながら、この場合は、変更後の色あるい
は材質の物体の画像そのものを予め用意しておく必要が
あり、その準備に手間がかかる。また、材質や色などの
特性の選択範囲が、用意された画像中の物体の特性に制
限されてしまう。

【０００９】このような課題を解決し、物体の色および
表面の性質を自由に変更しながら、人間の視覚によって
自然な画像として知覚される画像を得るための技法とし
て、本出願人は、既に、特願平３−１９５３２６号『カ
ラー画像制御方法』を出願している。

【００１０】この技法は、物体そのものの色（以下、物
体色と称する）とともに照明光および周囲からの二次反
射光の色を考慮した反射モデルを用いて物体の部分の画
像データを表し、物体，照明光，二次反射光それぞれの
色とこれらを表すベクトルに対応する係数それぞれとを
独立に変更可能としたものである。

【００１１】上述した反射モデルにおいては、画像デー
タ（Ｒ₀ ，Ｇ₀ ，Ｂ₀ ）は、物体色ベクトル（Ｒ_d ，Ｇ
_d ，Ｂ_d ）と照明光ベクトル（Ｒ_s ，Ｇ_s ，Ｂ_s ）と二
次反射光ベクトル（Ｒ_a ，Ｇ_a ，Ｂ_a ）と、これらのベ
クトルそれぞれに対応する係数Ｋ₁ ，Ｋ₂ ，Ｋ₃ とを用
いて、

【００１２】

【数０１】

【００１３】式のように表される。ここで、各ベクト
ルに対応する係数Ｋ₁ ，Ｋ₂ ，Ｋ₃ は、物体の各位置に
おける拡散反射特性，鏡面反射特性，表面の粗さおよび
観察者の視線方向によって決まるものであり、各画素に
対応する物体上の位置における物体の属性、すなわち、
形状や材質および表面の性質を表している。

【００１４】したがって、式において、物体色ベクト
ル，照明光ベクトル，二次反射光ベクトルおよび係数Ｋ
₁ ，Ｋ₂ ，Ｋ₃ をそれぞれ独立に変更すれば、プラスチ
ックで整形された物体や塗装された物体のように表面の
色が一様な物体を対象として、物体の色や属性を自由に
変更した場合について、物体の部分の各画素の画像デー
タを得ることができる。

【００１５】ところで、画像中の物体の色や属性を変更
するような処理の利用者は限られていたことから、この
ような処理に対応した画像処理システムにおいては、処
理の高速化よりも装置の小型化や汎用性が重要視されて
いた。

【００１６】このため、上述した技法を用いた画像デー
タ操作装置においては、画像中の物体の色や属性の全て
を変更する場合にも対応できるように、入力された全て
の画像について、各画素に対応して係数Ｋ₁ ，Ｋ₂ ，Ｋ
₃ を求めるための膨大な演算処理を行っており、色の変
更処理の高速化が難しかった。

【００１７】しかしながら、上述した係数Ｋ₁ ，Ｋ₂ ，
Ｋ₃ は、物体の属性を表すものであるから、物体の色の
みを変更する場合には、必ずしもこれらの係数Ｋ₁ ，Ｋ
₂ ，Ｋ₃ の全てを求める必要はない。

【００１８】特に、物体の色が無彩色である場合は、物
体の属性は、各画素の画像データの明るさ成分の相対的
な差異で表されているから、物体の属性を変更する必要
がない場合は、各画素の画像データの明るさ成分の値を
一様に調整することにより、物体の色を無彩色の範囲で
変更することが可能である。すなわち、このような場合
に係数Ｋ₁ ，Ｋ₂ ，Ｋ₃ を算出する処理は無駄な処理で
ある。

【００１９】一方、実際に商品などをデザインする作業
やコンピュータグラフィクスを作成する作業は試行錯誤
の連続であり、物体の色を様々に変更する処理を繰り返
す場合が多い。このため、物体の部分の色のみを高速に
変更可能な画像データ操作装置の実現が要望されてい
る。

【００２０】本発明は、物体の部分の画像データを表す
反射モデルを用いて、物体や照明光の色を高速に変更可
能な画像データ操作方法および画像データ操作装置を提
供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】図１は、請求項１の画像
データ操作方法の原理を示す図である。請求項１の発明
は、画像に含まれる物体そのものの色を示す物体色ベク
トルと照明光の色を示す照明光ベクトルと二次反射光の
色を示す二次反射光ベクトルとのそれぞれに対応する係
数を乗じて得られる各成分によって物体の部分の各画素
の色を表す画像データを表す反射モデルを用いて、物
体，照明光，二次反射光それぞれの色を変更する画像デ
ータ操作方法において、物体，照明光，二次反射光の少
なくとも１つの色の変更後の色を示す目標色が入力さ
れ、目標色が有彩色である場合は、画像データに基づい
て、物体色ベクトルと照明光ベクトルと二次反射光ベク
トルとを求めるとともに、これらのベクトルに対応する
係数を各画素について求め、目標色に応じて該当するベ
クトルを変更し、変更後の各ベクトルと各ベクトルに対
応する係数とから各画素の画像データを算出し、目標色
が無彩色である場合は、画像データから各画素の色の明
るさ成分を算出し、得られた明るさ成分の値を目標色に
応じて調整して新しい画像データを求めることを特徴と
する。

【００２２】図２は、請求項２の画像データ操作装置の
構成を示す図である。請求項２の発明は、画像に含まれ
る物体そのものの色を示す物体色ベクトルと照明光の色
を示す照明光ベクトルと二次反射光の色を示す二次反射
光ベクトルとのそれぞれに対応する係数を乗じて得られ
る各成分により、物体の部分の各画素の色を表す画像デ
ータを表す反射モデルを用いて、物体，照明光，二次反
射光それぞれの色を変更する画像データ操作装置におい
て、画像に含まれる各画素の画像データを格納する画像
格納手段１１１と、画像格納手段１１１に格納された画
像データに基づいて、物体色ベクトルと照明光ベクトル
と二次反射光ベクトルとを求めるとともに、これらのベ
クトルに対応する係数を各画素について求める反射モデ
ル作成手段１１２と、物体，照明光，二次反射光の少な
くとも１つの色をそれぞれの目標色に変更する旨の変更
指示および目標色をそれぞれ示す目標色ベクトルが入力
され、目標色ベクトルと反射モデル作成手段１１２で得
られた各ベクトルおよび係数とを反射モデルに代入し
て、各画素の画像データを算出する画像データ算出手段
１１３と、変更指示の入力に応じて、画像格納手段１１
１に格納された画像データを各画素の色の明るさを示す
無彩色の画像データに変換する変換処理手段１１４と、
目標色ベクトルの入力に応じて、変換処理手段１１４で
得られた画像データの明るさを調整する明るさ調整手段
１１５と、目標色ベクトルが有彩色を示しているか否か
を判定する判定手段１１６と、判定手段１１６による判
定結果に応じて、画像データ算出手段１１３と明るさ調
整手段１１５とのいずれか一方の出力を色の変更処理後
の画像データとして選択出力する選択手段１１７と、変
更指示および目標色ベクトルが入力され、目標色ベクト
ルが有彩色である旨の判定結果に応じて、反射モデル作
成手段１１２を起動するとともに変更指示および目標色
ベクトルを画像データ算出手段１１３に送出し、目標色
ベクトルが無彩色である旨の判定結果に応じて、変更指
示と目標色ベクトルとをそれぞれ変換処理手段１１４と
明るさ調整手段１１５とに送出する制御手段１１８とを
備えたことを特徴とする。

【００２３】

【作用】請求項１の発明は、入力された目標色に応じ
て、反射モデルを用いて画像データを算出する処理と元
の画像データの明るさ成分を調整する処理とを選択的に
実行することができる。このように、目標色が無彩色で
ある場合に、元の画像データの明るさ成分を調整する処
理を行うことにより、反射モデルを用いた場合と同様の
画像を高速に得ることができ、全体として色の変更処理
を高速化することが可能となる。

【００２４】請求項２の発明は、制御手段１１８が判定
手段１１６による判定結果に応じて、反射モデル作成手
段１１２，画像データ算出手段１１３，変換処理手段１
１４，明るさ調整手段１１５を制御することにより、入
力された目標色に応じて、反射モデルを用いて画像デー
タを算出する処理と元の画像データの明るさ成分を調整
する処理とを選択的に実行することができる。また、選
択手段１１７が、判定手段１１６の判定結果に応じて動
作することにより、該当する処理を行って得られた画像
データを選択的に出力することができる。これにより、
目標色が無彩色である場合に元の画像データの明るさ成
分を調整する処理を行って、反射モデルを用いた場合と
同様の画像を高速に得ることができ、全体として色の変
更処理を高速化することが可能となる。

【００２５】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例につい
て詳細に説明する。図３は、本発明の画像データ操作装
置を備えた画像処理システムの実施例構成を示す。

【００２６】図３において、イメージスキャナなどの画
像入力装置２０１から入力された画像データは、画像格
納手段１１１に相当する保持用メモリ２０２に保持され
る。また、転送回路２０３は、この保持用メモリ２０２
と表示用メモリ２０４との間で画像データの転送処理を
行うものであり、この表示用メモリ２０４に転送された
画像データに基づいて、ディスプレイ装置２０５による
表示が行われる構成となっている。

【００２７】また、図３において、物体抽出部２０６
は、保持用メモリ２０２に保持された画像から物体の部
分に含まれる各画素の画像データを抽出するものであ
り、該当する画素に対応する保持用メモリ２０２のアド
レスを転送回路２０３に送出する構成となっている。こ
れに応じて、転送回路２０３が、該当する画像データを
保持用メモリ２０２から表示用メモリ２０３に転送する
ことにより、ディスプレイ装置２０５に処理対象の物体
の部分の画像が表示される。

【００２８】この画像処理システムには、マウスやキー
ボードなどの入力装置２０７が備えられており、この入
力装置２０７によってディスプレイ装置２０５上の画素
が指定された場合に、上述した入力装置制御部２０８は
該当する画素の座標を求め、デマルチプレクサ（ＤＭＰ
Ｘ）２１１を介して、反射モデル作成手段１１２，画像
データ算出手段１１３，明るさ調整手段１１５のいずれ
かに送出する構成となっている。また、操作者がこの入
力装置２０７を操作して入力した指示は、入力装置制御
部２０８によってマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）２１２
に送出され、このマイクロプロセッサ２１２が、上述し
た指示を解析した結果に応じて各部を制御する構成とな
っている。

【００２９】このマイクロプロセッサ２１２は、まず、
操作者に物体の色を変更した後の目標色の範囲の指定を
促すメッセージを作成し、表示用メモリ２０４に送出し
てディスプレイ装置２０５に表示させる。

【００３０】このメッセージに応じて、操作者が目標色
の範囲として有彩色を指示した場合は、マイクロプロセ
ッサ２１２は、上述したデマルチプレクサ２１１に入力
装置制御部２０８からの座標を反射モデル作成手段１１
２に送出する旨を指示するとともに、操作者に対して物
体色ベクトル，照明光ベクトル，二次反射光ベクトルの
それぞれを入力する旨のメッセージを作成し、表示用メ
モリ２０４に送出すればよい。

【００３１】この場合は、操作者は、ディスプレイ装置
２０５に表示された画像に基づいて、物体色，照明光
色，二次反射光色をそれぞれ主観的に判断し、それぞれ
の色を示している画素を指定すればよい。例えば、物体
の部分の中で物体の色を代表している画素を物体色とし
て指定し、物体の光沢を示す部分に含まれる画素を照明
光色として指定すればよい。これに応じて、該当する画
素の座標が順次に入力装置制御部２０８から送出され、
デマルチプレクサ２１１を介して反射モデル作成手段１
１２に入力される。

【００３２】図４において、反射モデル作成手段１１２
は、入力装置制御部２０８からの座標の入力に応じて、
ベクトル決定部２２１が保持用メモリ２０２から該当す
る画像データを順次に読み出して、それぞれ物体色ベク
トル，照明光ベクトル，二次反射光ベクトルとし、これ
らのベクトルをベクトル保持メモリ２２２に格納すると
ともに係数演算処理部２２３に送出する構成となってい
る。また、係数演算処理部２２３には、上述した物体抽
出部２０６によって抽出された画像データが入力されて
おり、各画素の画像データと物体色ベクトル，照明光ベ
クトル，二次反射光ベクトルとに基づいて、各画素に対
応する係数Ｋ₁ ，Ｋ₂ ，Ｋ₃ を算出し、係数保持メモリ
２２４に格納する構成となっている。

【００３３】ここで、上述した式から得られるＲＧＢ
成分についての３元連立方程式にクラメルの定理を適用
すれば、係数Ｋ₁ ，Ｋ₂ ，Ｋ₃ はそれぞれ

【００３４】

【数０２】

【００３５】

【数０３】

【００３６】

【数０４】

【００３７】のように表される。したがって、係数演算
処理部２２３は、上述した式，，にそれぞれ該当
するベクトルの各成分の値を代入して、係数Ｋ₁ ，
Ｋ₂ ，Ｋ₃を求めればよい。

【００３８】また、係数保持メモリ２２４には、物体抽
出部２０６から物体の部分の画素に対応する保持用メモ
リ２０２のアドレスが通知されており、上述したように
して得られた係数Ｋ₁ ，Ｋ₂ ，Ｋ₃ の値をこれらのアド
レスに対応して格納する構成となっている。

【００３９】このようにして反射モデルの作成処理が終
了した後に、マイクロプロセッサ２１２は、操作者に変
更の対象とする色および目標色の入力を促すメッセージ
を作成して表示用メモリ２０４に送出し、ディスプレイ
装置２０５に表示する。このとき、マイクロプロセッサ
２１２は、デマルチプレクサ２１１に対して、入力装置
制御部２０８からの座標を画像データ算出手段１１３に
送出する旨を指示するとともに、変更後の目標色の入力
を促すメッセージおよび目標色の指定のためのカラーパ
レットを作成し、ディスプレイ装置２０５に表示させれ
ばよい。

【００４０】これに応じて、操作者は、物体色，照明光
色，二次反射光色のうち変更するものを指示し、カラー
パレット内の画素を指定してそれぞれの目標色を指示す
ればよい。これに応じて、該当する画素の座標が、デマ
ルチプレクサ２１１を介して画像データ算出手段１１３
に目標色を示す情報として入力される。また、このと
き、マイクロプロセッサ２１２により、変更の対象とな
るベクトルを示す変更指示が画像データ算出手段１１３
に送出され、画像データ算出手段１１３が起動される。

【００４１】図３において、画像データ算出手段１１３
は、読出回路２３１が、上述した変更指示に応じて、ベ
クトル保持メモリ２２２および係数保持メモリ２２４か
ら必要なベクトルと各画素に対応する係数Ｋ₁ ，Ｋ₂ ，
Ｋ₃ とを読み出して演算処理部２３２に入力する構成と
なっている。このとき、読出回路２３１は、上述した変
更指示で色の変更が指示されなかったベクトル（例え
ば、物体色の変更が指示された場合は、照明光ベクトル
と二次反射光ベクトル）を読み出せばよい。また、上述
した入力装置制御部２０８からの目標色を示す画素の座
標は、ベクトル作成部２３３に入力されており、このベ
クトル作成部２３３が、入力された座標に基づいて表示
用メモリ２０４を参照し、得られた画像データを目標色
ベクトルとして演算処理部２３２に入力する構成となっ
ている。この演算処理部２３２は、各ベクトルおよび係
数の入力に応じて、上述した式に従って各画素の画像
データを算出し、選択手段１１７に相当するセレクタ２
４１を介して表示用メモリ２０４に送出する構成となっ
ている。

【００４２】この場合は、上述したマイクロプロセッサ
２１２が、セレクタ２４１に演算処理部２３２からの画
像データを選択する旨を指示すれば、特願平３−１９５
３２６号の技法を用いた画像データ操作装置と同様に、
物体の色を有彩色の範囲で変更した場合についてのシミ
ュレーションを実現し、その結果をディスプレイ装置２
０５に表示することができる。

【００４３】一方、目標色の範囲として無彩色が指定さ
れた場合は、マイクロプロセッサ２１２は、まず、無彩
色の範囲で色の変更処理を行う旨の変更指示を変換処理
手段１１４に相当する平均値算出部２５１に送出し、こ
の平均値算出部２５１を起動する。

【００４４】この平均値算出部２５１には、物体抽出部
２０６で得られた物体の部分に含まれる各画素の画像デ
ータが順次に入力されており、画像データのＲＧＢ成分
の値の平均値を求め、この平均値を画像データの各成分
として順次に出力する構成となっている。

【００４５】このようにして得られた画像データは、元
の画像データの明るさ成分を保存しているから、この画
像データを表示用メモリ２０４に送出してディスプレイ
装置２０５に表示することにより、画像中の物体の形状
や材質感を保持したまま、物体の色を元の色と同じ明る
さ成分を持つ無彩色に変更した画像を得ることができ
る。

【００４６】次に、マイクロプロセッサ２１２は、操作
者に目標色の入力を促すメッセージを作成し、表示用メ
モリ２０４に送出してディスプレイ装置２０５に表示す
る。この場合は、マイクロプロセッサ２１２は、上述し
たメッセージとともに、明るさ成分の値が異なる様々な
無彩色からなるカラーパレットを作成し、ディスプレイ
装置２０５に表示しておけばよい。また、このとき、マ
イクロプロセッサ２１２は、上述したデマルチプレクサ
２１１に対して、入力装置制御部２０８からの座標を明
るさ調整手段１１５に送出する旨を指示すればよい。

【００４７】これにより、操作者による入力装置２０７
の操作に応じて、指示された画素の座標が、デマルチプ
レクサ２１１を介して、目標色を示す情報として明るさ
調整手段１１５に入力される。

【００４８】図３において、明るさ調整手段１１５は、
調整値算出部２６１と乗算回路２６２とから形成されて
おり、操作者が指定した画素の座標と変換処理手段１１
４で得られた画像データとに基づいて、調整値算出部２
６１が明るさ成分の調整値を算出し、乗算回路２６２が
この調整値と変換処理手段１１４からの各画素の画像デ
ータとを乗じて、調整後の画像データを得る構成となっ
ている。

【００４９】上述した調整値算出部２６１は、デマルチ
プレクサ２１１を介して入力される座標に基づいて表示
用メモリ２０４を参照し、指定された目標色の明るさ成
分を求めるとともに、変換処理手段１１４からの画像デ
ータに基づいて、物体の部分の色の明るさ成分を求め
て、これらの比から調整値を算出する構成となってい
る。例えば、調整値算出部２６１は、表示用メモリ２０
４の該当する画素の画像データの各成分の平均値を目標
色の明るさ成分とすればよい。また、変換処理手段１１
４で得られた物体の部分の画像データの中で最も頻度の
高いものを物体の代表的な色と判断し、該当する画像デ
ータのいずれかの成分を物体の色の明るさ成分として、
調整値を求めればよい。

【００５０】このようにして、物体の代表的な色を目標
色に変更した場合の画像データを得ることができる。ま
た、得られた画像データは、セレクタ２４１を介して表
示用メモリ２０４に送出される。

【００５１】この場合は、マイクロプロセッサ２１２
は、セレクタ２４１に乗算回路２６２の出力の選択を指
示し、明るさ調整手段１１５の出力を表示用メモリ２０
４に入力して、ディスプレイ装置２０５に表示させれば
よい。

【００５２】上述したように、マイクロプロセッサ２１
２が、操作者に対して目標色の範囲の指定を促し、入力
される操作者の指示に応じて、マイクロプロセッサ２１
２がデマルチプレクサ２１１およびセレクタ２４１を制
御することにより、判定手段１１６および制御手段１１
８の機能を実現し、目標色の範囲に応じて、反射モデル
に従った画像データの操作方法と明るさ成分の性質を利
用した画像データの操作方法とを切り換えることができ
る。

【００５３】この場合は、目標色が無彩色である場合
に、画像中の物体についての反射モデルを作成する処理
を省略することができるので、色の変更処理に要する時
間を大幅に短縮することができる。このように、目標色
が無彩色である場合について処理の高速化を図ることに
より、様々な場合についての色の変更処理に要する平均
的な時間を短縮し、コンピュータによるデザイン作業や
コンピュータグラフィクスの作成作業の効率の向上を図
ることができる。

【００５４】なお、特願平３−１９５３２６号の技法
は、各画素の色をＲＧＢ表色系で表す場合に限らず、Ｘ
ＹＺ表色系やＹＵＶ表色系などで表した場合についても
適用できる。また、これらの様々な表色系それぞれにつ
いて、画像データから明るさ成分を導く方法が知られて
いる。したがって、本発明の画像データ操作方法および
画像データ操作装置は、ＲＧＢ表色系に限らず、様々な
表色系で表された画像データに基づいて、物体の部分の
色を変更する処理を行うことができる。

【００５５】例えば、ＸＹＺ表色系によって各画素の色
が表されている場合は、上述した変換処理部２５１は、
元の画像データ（Ｘo ，Ｙo ，Ｚo ）と無彩色を表す画
像データ（Ｘw ，Ｙw ，Ｚw ）とから、 Ｘ＝（Ｙo ／Ｙw ）×Ｘw Ｙ＝Ｙo Ｚ＝（Ｙo ／Ｙw ）×Ｚw のように表される画像データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を求めれば
よい。

【００５６】また、ＹＵＶ表色系によって各画素の色が
表されている場合に、変換処理部２５１は、元の画像デ
ータ（Ｙo ，Ｕo ，Ｖo ）から、 Ｙ＝Ｙo Ｕ＝０ Ｖ＝０ のように表される画像データ（Ｙ，Ｕ，Ｖ）を求めれば
よい。

【００５７】また、ＹＣｒＣｂ表色系によって各画素の
色が表されている場合に、変換処理部２５１は、元の画
像データ（Ｙo ，Cro ，Cbo ）と画像成分の最大値によ
って決まる定数Crc ，Cbc とから、 Ｙ＝Ｙo Cr＝Crc Cb＝Cbc のように表される画像データ（Ｙ，Cr，Cb）を求めれば
よい。

【００５８】また、ＨＳＶ表色系によって各画素の色が
表されている場合に、変換処理部２５１は、元の画像デ
ータ（Ｈo ，Ｓo ，Ｖo ）から、 Ｈ＝Ｈo Ｓ＝０ Ｖ＝Ｖo のように表される画像データ（Ｈ，Ｓ，Ｖ）を求めれば
よい。但し、この場合は、画像データの色相値を表すＨ
成分の値は、元の画像データのＨ成分Ｈo に限らず任意
の値でよい。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、変更指示
で指定された目標色の範囲に応じて、反射モデルを用い
て画像データを算出する処理と元の画像データの明るさ
成分を調整する処理とを選択的に実行することができ、
目標色が無彩色の場合に、無駄な処理を削減して処理時
間の短縮を図ることが可能である。これにより、様々な
場合についての色の変更処理の平均的な時間を短縮する
ことができるから、コンピュータによるデザイン作業や
コンピュータグラフィクスの作成作業の効率を向上する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の画像データ操作方法の原理を示す図
である。

【図２】請求項２の画像データ操作装置の構成を示す図
である。

【図３】請求項２の画像データ操作装置を適用した画像
処理システムの実施例構成図である。

【符号の説明】

１１１ 画像格納手段 １１２ 反射モデル作成手段 １１３ 画像データ算出手段 １１４ 変換処理手段 １１５ 明るさ調整手段 １１６ 判定手段 １１７ 選択手段 １１８ 制御手段 ２０１ 画像入力装置 ２０２ 保持用メモリ ２０３ 転送回路 ２０４ 表示用メモリ ２０５ ディスプレイ装置 ２０６ 物体抽出部 ２０７ 入力装置 ２０８ 入力装置制御部 ２１１ デマルチプレクサ（ＤＭＰＸ） ２１２ マイクロプロセッサ（ＭＰＵ） ２２１ ベクトル決定部 ２２２ ベクトル保持メモリ ２２３ 係数演算処理部 ２２４ 係数保持メモリ ２３１ 読出回路 ２３２ 演算処理部 ２３３ ベクトル作成部 ２４１ セレクタ ２５１ 平均値算出部 ２６１ 調整値算出部 ２６２ 乗算回路

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−41570（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−127779（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−278095（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−202795（ＪＰ，Ａ) 1991年電子情報通信学会秋季大会講演 論文集，1991年９月，ＰＰ．６−182 瀧澤由里ほか ”色彩変更シミュレーシ ョンシステム" 情報処理学会研究報告 （1989年３ 月） ＶＯＬ．89，ＮＯ．29，59−６ （89−ＣＶ−59−６） 田島譲二ほか ”カラーデザインのための色変更アル ゴリズム" 電子情報通信学会誌 （1991年４月) ＶＯＬ．74，ＮＯ．４，ＰＰ．392− 397 宮岡伸一郎ほか ”プレゼンテー ションにおける画像処理" 日本機械学会第69期通常総会講演会講 演論文集 （1992年４月） ＶＯＬ. Ｃ，ＰＰ．282−284 加藤誠ほか ”画 像処理を応用したセールスプレゼンテー ションシステム"

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像に含まれる物体そのものの色を示す
   物体色ベクトルと照明光の色を示す照明光ベクトルと二
   次反射光の色を示す二次反射光ベクトルとのそれぞれに
   対応する係数を乗じて得られる各成分によって前記物体
   の部分の各画素の色を表す画像データを表す反射モデル
   を用いて、物体，照明光，二次反射光それぞれの色を変
   更する画像データ操作方法において、 物体，照明光，二次反射光の少なくとも１つの色の変更
   後の色を示す目標色が入力され、 前記目標色が有彩色である場合は、前記画像データに基
   づいて、前記物体色ベクトルと前記照明光ベクトルと前
   記二次反射光ベクトルとを求めるとともに、これらのベ
   クトルに対応する係数を各画素について求め、 前記目標色に応じて該当するベクトルを変更し、 変更後の各ベクトルと各ベクトルに対応する係数とから
   各画素の画像データを算出し、 前記目標色が無彩色である場合は、前記画像データから
   各画素の色の明るさ成分を算出し、 得られた明るさ成分の値を前記目標色に応じて調整して
   新しい画像データを求めることを特徴とする画像データ
   操作方法。
2. 【請求項２】 画像に含まれる物体そのものの色を示す
   物体色ベクトルと照明光の色を示す照明光ベクトルと二
   次反射光の色を示す二次反射光ベクトルとのそれぞれに
   対応する係数を乗じて得られる各成分により、前記物体
   の部分の各画素の色を表す画像データを表す反射モデル
   を用いて、物体，照明光，二次反射光それぞれの色を変
   更する画像データ操作装置において、 前記画像に含まれる各画素の画像データを格納する画像
   格納手段（１１１）と、 前記画像格納手段（１１１）に格納された画像データに
   基づいて、前記物体色ベクトルと前記照明光ベクトルと
   前記二次反射光ベクトルとを求めるとともに、これらの
   ベクトルに対応する係数を各画素について求める反射モ
   デル作成手段（１１２）と、 物体，照明光，二次反射光の少なくとも１つの色をそれ
   ぞれの目標色に変更する旨の変更指示および前記目標色
   をそれぞれ示す目標色ベクトルが入力され、前記目標色
   ベクトルと前記反射モデル作成手段（１１２）で得られ
   た各ベクトルおよび係数とを前記反射モデルに代入し
   て、各画素の画像データを算出する画像データ算出手段
   （１１３）と、 前記変更指示の入力に応じて、前記画像格納手段（１１
   １）に格納された画像データを各画素の色の明るさを示
   す無彩色の画像データに変換する変換処理手段（１１
   ４）と、 前記目標色ベクトルの入力に応じて、前記変換処理手段
   （１１４）で得られた画像データの明るさを調整する明
   るさ調整手段（１１５）と、 前記目標色ベクトルが有彩色を示しているか否かを判定
   する判定手段（１１６）と、 前記判定手段（１１６）による判定結果に応じて、前記
   画像データ算出手段（１１３）と明るさ調整手段（１１
   ５）とのいずれか一方の出力を色の変更処理後の画像デ
   ータとして選択出力する選択手段（１１７）と、 前記変更指示および前記目標色ベクトルが入力され、前
   記目標色ベクトルが有彩色である旨の判定結果に応じ
   て、前記反射モデル作成手段（１１２）を起動するとと
   もに前記変更指示および目標色ベクトルを画像データ算
   出手段（１１３）に送出し、前記目標色ベクトルが無彩
   色である旨の判定結果に応じて、前記変更指示と前記目
   標色ベクトルとをそれぞれ変換処理手段（１１４）と明
   るさ調整手段（１１５）とに送出する制御手段（１１
   ８）とを備えたことを特徴とする画像データ操作装置。