JP3374650B2 - 画像の色分布曲線近似システムおよびこの近似システムを用いた限定色決定システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータを利用し
た画像処理、特に自然カラー画像に関し、静止画像から
の領域抽出、或いは動画像からの領域抽出、或いは多視
点画像からの領域抽出等の領域抽出一般、或いはフルカ
ラーの自然画像を限られた色数で表示する画像の色分布
曲線近似システムおよびこのシステムを利用した、限定
色決定システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】自然カラー画像の領域抽出に関し、色属
性（三原色または三属性）を特徴量として用いる方法が
多く提案されている。三原色のなかの１色を輝度とみな
して閾値設定する方法（方法ｔ１）、位相角の区間を限
定する方法（方法ｔ２）、色空間上でクラスタリングす
る方法（方法ｔ３）等が知られている。また、限定色表
示技術では、色特徴空間上での弧状の分布を考慮して主
成分分析の手法で適用している方法（方法ｔ４）等々が
あった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術では、
方法ｔｌでは位相角が接近する場合領域間の区別ができ
なくなる。また照明による対象物の明暗の範囲が大きい
場合、領域抽出が不完全になる。方法ｔ２では、照明条
件が変化しなければ対象物の回転や移動が起こった後で
も区間の制約は効果があるが、物体の固有色すべてを説
明するものではなかった。方法ｔ３では対象物の明暗の
差が色度差よりも大きい場合他の対象物との区別が難し
いという問題があった。方法ｔ４では、実際の色相に応
じた弧状分布を適応的に近似するものではなかった。

【０００４】そこで本発明は、照明光と視点の幾何的関
係が決定すると特定の分光反射特性を有する反射面の色
（反射光の色）は特定の範囲に限定されて予測されるこ
と、さらに特徴空間上で色分布が各色相毎に弧状の分布
をとることに着目し、自然画像の色分布を各色相別に分
けその範囲での画像の領域に関する弧状の分布を弧状の
曲線に近似表現する、画像の色分布曲線近似システム
と、さらにその曲線に沿って代表色を求めて限定色表示
する、限定色決定システムを提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明の請求項１に係る発明は、画像の分光（反
射）特性が同一とみなせる対象が写っている部分を一つ
の領域とみなす画像の領域抽出において、自然カラー画
像をシーンの投影像とみなし、投影像は対象の反射光に
よって生じるものとみなし、前記領域を抽出するための
特徴を色属性（三原色または三属性）とし、特徴量空間
を色空間とする機構、この特徴量空間におけるこの抽出
対象領域の単位のクラスを、この分光反射特性と反射面
に関する照明光と視点との幾何的条件によって決まる反
射光の色の分布範囲とする機構、自然カラー画像を色属
性（三原色または三属性）を特徴量とする色空間で表現
し、この画像上の各領域毎に色属性値を集め、それらが
色空間上に展開する各分布に対し、その分布軌跡を近似
算出し、各領域に１対１に対応する色分布近似曲線を求
める機構を具備する画像の色分布曲線近似システムであ
って、 自然カラー画像の画像上の各領域毎に色属性値を
集める際、一つの領域に対し一つの処理プロセスを割り
当てて、指定した領域の個数だけの処理プロセスを同時
に並列的に処理する機構を具備することを特徴とする画
像の色分布曲線近似システムとしたものである。

【０００６】本発明の請求項２に係る発明は、上記請求
項１に係るシステムにおいて、一つの領域に対する各処
理プロセスを独立したモジュールとし、各領域に対する
処理モジュールは、これに処理プロセスと通信手段を介
してデータの受け渡しのみを行うことによって並列分散
処理する機構を具備することを特徴とする画像の色分布
曲線近似システムとしたものである。

【０００７】本発明の請求項３に係る発明は、色属性
（三原色または三属性）を特徴量とする特徴空間で表現
される、自然カラー画像データを、均等色空間の特徴空
間に変換し、変換された特徴空間における上記画像デー
タの各画素の度数分布に対して判別分析を行うことによ
って、均等色空間を２つの領域に分割し、さらに分割さ
れた領域を２つの領域に分割することを繰り返すことに
より代表色をもとめ、上記画像データを指定した色数の
限定された代表色で近似表示する限定色決定システムで
あって、上記判別分析により、均等色空間を順次複数の
領域に分割するに際し、まず均等色空間をあらかじめ定
めた色相角で区切り複数の部分空間に分割し、その各部
分空間に対して、自然カラー画像をシーンの投影像とみ
なし、投影像は対象の反射光によって生じるものとみな
し、前記領域を抽出するための特徴を色属性（三原色ま
たは三属性）とし、特徴量空間を色空間とする機構、 こ
の特徴量空間におけるこの抽出対象領域の単位のクラス
を、この分光反射特性と反射面に関する照明光と視点と
の幾何的条件によって決まる反射光の色の分布範囲とす
る機構、 自然カラー画像を色属性（三原色または三属
性）を特徴量とする色空間で表現し、この画像上の各領
域毎に色属性値を集め、それらが色空間上に展開する各
分布に対し、その分布軌跡を近似算出し、各領域に１対
１に対応する色分布近似曲線を求める機構を具備する画
像の色分布曲線近似システムにより、上記画像データの
色分布近似曲線を求め、得られた各近似曲線上に各色分
布を投影して、その曲線上で色分布を分割処理して均等
色空間を分割して代表色を求める機構を具備することを
特徴とする限定色決定システムである。

【０００８】本発明の請求項４に係る発明は、色属性
（三原色または三属性）を特徴量とする特徴空間で表現
される、自然カラー画像データを、均等色空間の特徴空
間に変換し、変換された特徴空間における上記画像デー
タの各画素の度数分布に対して判別分析を行うことによ
って、均等色空間を２つの領域に分割し、さらに分割さ
れた領域を２つの領域に分割することを繰り返すことに
より代表色をもとめ、上記画像データを指定した色数の
限定された代表色で近似表示する限定色決定システムで
あって、上記判別分析により、均等色空間を順次複数の
領域に分割するに際し、まず均等色空間をあらかじめ定
めた色相角で区切り複数の部分空間に分割する色相分画
手段と、その各部分空間に対して、自然カラー画像をシ
ーンの投影像とみなし、投影像は対象の反射光によって
生じるものとみなし、前記領域を抽出するための特徴を
色属性（三原色または三属性）とし、特徴量空間を色空
間とする機構、 この特徴量空間におけるこの抽出対象領
域の単位のクラスを、この分光反射特性と反射面に関す
る照明光と視点との幾何的条件によって決まる反射光の
色の分布範囲とする機構、 自然カラー画像を色属性（三
原色または三属性）を特徴量とする色空間で表現し、こ
の画像上の各領域毎に色属性値を集め、それらが色空間
上に展開する各分布に対し、その分布軌跡を近似算出
し、各領域に１対１に対応する色分布近似曲線を求める
機構を具備する画像の色分布曲線近似システムにより、
上記画像データの色分布近似曲線を求める色分布曲線近
似手段と、得られた各近似曲線上に各色分布を投影する
色分布投影手段と、投影した色分布のヒストグラムを生
成するヒストグラム手段と、平均・分散等の統計演算を
行う統計演算手段と、近似曲線上で色分布を分割するた
めの閾値を決定する判別分析手段と、分割を制御する分
割制御手段と、平均代表色を決める代表色決定手段と、
求めた代表色で画像を置き換えてデータベース等の記憶
手段に格納する代表色格納手段とを具備することを特徴
とする限定色決定システムである。

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【作用】請求項１に記載のシステムによれば、カラー自
然画像データにおいて領域と見なす部分を色相を限定す
ることと、色空間において連続的な軌跡の近傍に分布す
るという制約の下に、特定することができる。

【００１４】また、請求項１に記載のシステムによれ
ば、カラー自然画像データにおいて領域と見なす部分
が、色空間において弧を描きながら連続的に変化するこ
とから、色空間における一本の曲線に沿って分布すると
予測でき、その曲線を近似算出することによって領域の
色分布を対応付けることができる。

【００１５】また、請求項１に記載のシステムによれ
ば、カラー自然画像データにおいて領域と見なす部分
を、画像上であるまとまった数の画素が連結して存在す
ることから、また、異なる領域と見なす部分が隣接する
とき、色相的差異が明きらかであることから、色相区分
を固定することにより、容易に領域と見なす部分を特定
することができる。

【００１６】さらにまた、請求項１に記載のシステムに
よれば、カラー自然画像データを複数の領域と見なす部
分の和集合として表す際、ユーザーがカラー自然画像デ
ータを有限個の領域で構成されると見なすとき、ユーザ
インタフェース等を介してその各領域内の一画素を指定
し、各指定画素からその周囲の画素に対して請求項３に
記載のシステムで同じ領域に属するとみなせる画素を探
すことを繰り返し、有限個の領域を特定することができ
る。

【００１７】請求項２に記載のシステムは、請求項１に
記載のシステムを並列分散処理で行うシステムであり、
これにより、短時間に効率良く実現することが可能であ
る。

【００１８】請求項３に記載のシステムは、請求項１に
記載のシステムで、カラー自然画像データ上の領域と見
なす部分を求め、同時にこれらの領域特定手段と色を特
徴量とする特徴空間上にそれらの色をマップさせる手段
とを通信により同時的に動作させるシステムである。こ
れにより、カラー自然画像データ上の領域と見なす部分
が色空間上のどこにどのように分布するのかを短時間に
効率良く求めることが可能である。

【００１９】請求項４に記載のシステムは、請求項１に
記載のシステムで、カラー自然画像データ上の領域と見
なす部分を１本の近似曲線に対応付け、各色分布内の色
をこれらの曲線に沿って判別分析により分割して平均代
表色を求めることにより、領域と目される色成分が失わ
れることなく、しかも分布曲線に沿っているため、バラ
ンスの良い限定代表色を効率良く決定することが可能で
ある。

【００２０】以上の構成のシステムによれば、領域と見
なす部分内の１点を選択するだけで、領域と見なす部分
が特定され、その色空間上での色分布が求められ、色分
布の近似曲線が算出される。さらにこの近似曲線上で判
別分析の手法を用いた限定代表色が決定される。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の色分布曲線近似シ
ステムの実施の形態を図面を参照して説明する。

【００２２】図１は、本発明の色分布曲線近似システム
の全体構成を示す図である。同図において、ユーザイン
タフェース（１０）はユーザとシステム間のインタフェ
ースをとり、ユーザはユーザインタフェース（１０）を
介して領域と見なす部分に関し、マウス等の指示手段を
用いて領域内の一点を指示する等の処理を行う。

【００２３】領域指示手段（１２）はその指示を受け取
り、モジュール構成手段（２０）に処理を委ねる。モジ
ュール構成手段（２０）は受け取った指示にしたがい、
各点毎に色弁別による領域化モジュールを生成動作させ
る。それぞれのモジュールは、色分布構成手段（１６）
と通信手段（２２）を介してデータを交換し、画素の色
値を色分布構成手段（１６）に渡し、領域毎の色分布を
構成し、格納手段（２８）に記憶する。色分布曲線近似
手段（１８）は、格納手段（２８）に記憶した色分布デ
ータから、統計的手法により近似曲線の数式を求める。
求めた数式は各領域別に格納手段（２８）に格納され
る。

【００２４】以下、本発明の限定色決定システムの実施
の形態を図面を参照して説明する。

【００２５】図２は、本発明の限定色決定システムの全
体構成を示す図である。同図において、ユーザインタフ
ェース（１０）はユーザとシステム間のインタフェース
をとり、ユーザはユーザインタフェース（１０）を介し
て領域と見なす部分に関し、マウス等の領域指示手段
（１２）を用いて領域内の一点を指示する等の処理を行
う。領域指示手段（１２）はその指示を受け取り、モジ
ュール構成手段（２０）に処理を委ねる。モジュール構
成手段（２０）は受け取った指示にしたがい、各点毎に
色弁別による領域化モジュールを生成動作させる。それ
ぞれのモジュールは、色分布構成手段（１６）と通信手
段（２２）を介してデータを交換し、画素の色値を色分
布構成手段（１６）に渡し、領域毎の色分布を構成し、
格納手段（２８）に記憶する。色分布曲線近似手段（１
８）は、格納手段（２８）に記憶した色分布データか
ら、統計的手法により近似曲線の数式を求める。求めた
数式は各領域別に格納手段（２８）に格納される。限定
色決定手段（３２）は、色分布曲線近似手段（１８）か
ら受け取った、もしくは格納手段（２８）から読み出し
た色分布曲線に沿って各領域の色分布を投影し、そこで
統計的手法により代表色を求め、所望の画像フォーマッ
トに変換後、格納手段（２８）に格納する。

【００２６】次に本発明の前記のユーザインタフェース
（１０）を図３を参照して説明する。同図において、ユ
ーザインタフェースは対象とするカラー画像データを画
面上に表示し、その上でユーザが領域と見なす部分の一
点をマウス等の指示手段を介して指示させ、その入力を
本発明の領域指示手段（１２）に渡す。領域（３ａ），
（３ｂ），（３ｃ），（３ｄ）はこの画像においてユー
ザが領域と見なす部分の例であり、ユーザはこのインタ
フェース上でそれら領域内の一点をマウスでクリックし
て選択指示する。

【００２７】次に領域指示手段（１２）について説明す
る。領域指示手段（１２）は受け取った入力（画像上で
の座標値）から、その画素の色値（三原色値または三属
性値）と、画像上の２次元座標値を算出して本発明の領
域化手段（１４）に渡す。例えば、図４は色値をＲＧＢ
三原色とした場合の指示データの例を示す。

【００２８】次に本発明の領域化手段（１４）について
図５を参照して説明する。領域化手段は領域指示手段
（１２）より受け取ったデータから、まず画像上の２次
元座標値より指示画素を特定し画素（５ａ）、その隣接
画素（5b，5c，5d，5e，5f，5g，5h，5i）について順次
色値を算出し、色相角を算出し、あらかじめ定めておい
た色相区分のどれに属するかを求め、指示画素が属する
色相区分に一致するか否かを調べ、一致する場合は同じ
領域とみなし、その色値を色相ラベルと対応づけてファ
イルに書き込む。この処理を同色相とみなせる隣接画素
がなくなるまで画素を一つ一つシフトさせて順次行って
いく。処理終了後、ファイルを格納手段（２８）に保存
する。

【００２９】本発明の色分布構成手段（１６）は、領域
化手段（１４）より受け取ったファイルにしたがい、各
色相区分別の色分布を色空間上に構成する。例えば、図
５は図３のカラー自然画像の各領域（3a，3b，3c，3d）
の色分布を色空間上に構成した例である。領域（3a，3
b，3c，3d）の各領域に対し画素（5a, 5b, 5c, 5d) の
各色分布がそれぞれ対応している。

【００３０】本発明の色分布曲線近似手段（１８）につ
いて図７，８を参照して説明する。色分布曲線近似手段
（１８）は、前記色分布構成手段（１６）によって構成
された色分布を、各色相区分別に色相角を固定した輝度
軸−彩度軸の張る平面上に投影し、さらにその投影した
分布点をその平面上で曲線に近似する。

【００３１】本実施の形態では、色特徴空間を均等色空
間に選び、ＣＩＥ（国際照明委員会）の推奨するＣＩＥ
１９７６ L^*a^*b^*を用いた。

【００３２】図７a は、マンセル表色系の等明度断面図
であり、色相を等分割できるように考えられている。こ
れに対しマンセルの色度軸が a^*−b^*軸の張る平面上で
どのように対応するかを示したのが図７ｂである(Rober
tson, A. R., The CIE 1976color-diffference formula
e. Color Research & Application. 2, 7-11(1977).よ
り引用）。

【００３３】このように、均等色空間上であっても、色
相の変位は非線形であることがわかる。厳密には、この
非線形性をも考慮した近似が望ましいが、本発明は変位
幅を持つ分布をまとめて扱うため、このような厳密性を
追わず、図７ｂに示された10個の色度軸を直線近似して
定めた１０個の色相区分を使用した（図７ｃ）。

【００３４】図８は、図７ｃに示した各区分毎に属する
領域の色分布を、輝度−彩度軸の張る平面上に投影した
ものを示す図である。例えば、図８ａは色相ＢからＰＢ
までの区分の色分布、図８ｂは色相ＹＲからＹまでの区
分の色分布の例である。密度の分散は見られるが高密度
の部分を結ぶ曲線状の軌跡が見て取れる。このような軌
跡を弧状分布と仮定し、最小自乗法で２次曲線に近似し
て算出する。即ち、一つの色相区分に関する輝度−彩度
軸の張る平面をＸ−Ｙ平面とみなし、 f（x_i) ＝ax_i ²＋bx_i＋ｃ なる式（回帰式）を仮定し、実際の色分布値と回帰式の
値との距離の２乗の和Σ _i（y_i-f(x_i))² を最小にするよ
うにf（x_i) を求めるのである。これは統計学によれ
ば、以下の正規方程式の連立方程式を解くことに帰せら
れる。

【００３５】

【数１】

【００３６】本色分布曲線近似手段（１８）は、色分布
データから上記正規方程式を算出し、これらから、回帰
式の係数ａ，ｂ，ｃを順次求めることにより、回帰式即
ち近似２次曲線を決定する。図８ｄおよび８ｅはそれぞ
れ図８ｂ，８ｃの色分布の近似曲線の例を示す。

【００３７】本発明のモジュール構成手段（２０）につ
いて図９を参照して説明する。モジュール構成手段（２
０）は前記領域指示手段（１２）→領域化手段（１４）
→色分布構成手段（１６）→色分布曲線近似手段（１
８）の一連の処理を一つの領域に対して一つのモジュー
ルが担当して、ユーザーが指定した領域の個数分のモジ
ュールが同時的に並列して処理に当たるものである。

【００３８】本モジュール構成手段（２０）は、領域指
示手段（１２）より指示個数分のデータを受け取り、各
データに１対１に対応付けられた動的ソフトウェア・モ
ジュールをインスタンス的に生成する。各モジュールは
それぞれ領域化手段（１４）→色分布構成手段（１６）
→色分布曲線近似手段（１８）の一連の処理を行う。こ
れらのモジュールは一連の処理をプログラムに組み込ん
だモジュールとして、あるいは、各段階の処理データを
通信手段（２２）を介して各処理手段に渡し、各処理自
体は前記各手段に処理させ、その結果を通信手段（２
２）を介して受け取ることを順次処理していくモジュー
ルとして構成される。

【００３９】本発明の限定色決定手段（３２）について
図１０〜１２を参照して説明する。限定色決定手段（３
２）は、色分布投影手段（４０）とヒストグラム手段
（４２）と統計演算手段（５０）と判別分析手段（５
２）と色分布分割手段（５４）と、分割制御手段（４
４）と代表色決定手段（４６）と代表色格納手段（４
８）とから構成される。

【００４０】色分布投影手段（４０）は、代表色格納手
段（４８）から各領域の近似曲線と色分布点集合のデー
タとを読み出し、各分布点から近似曲線に向けて距離最
小となる曲線上の点に投影し、さらに輝度を表す軸に投
影する。

【００４１】これにより、領域の色分布が１本の線分上
に投影される。ヒストグラム手段（４２）は、前記色分
布投影手段（４０）によって線分上に投影された色分布
点データを基に、線分を分布点数の１／２の個数の区間
に等分し、その区間に含まれる分布点数のヒストグラム
を作成する（図１１）。統計演算手段（５０）は、入力
された区間に関する平均、分散を算出して返す。

【００４２】判別分析手段（５２）は、ヒストグラムと
区間を入力として受け取って、その区間を２つにグルー
プ化するのに判別分析手法を用いて行い、区間を２分す
る。ここでは、大津の判別分析手法（信学論（Ｄ））．
Ｊ６３−Ｄ，４，ｐｐ．３４９−３５６．昭和５５−
４．）を用いた。これは判別分析手法を利用して一つの
領域を最適に二分する手法である。この分割闘値の決定
方法について以下に示す。

【００４３】領域Ｓの画素数をＮ，濃度値ｉでの画素数
をｎ_i とすると、その発生確率ｑ_iは、 ｑ_i ＝ｎ_i ／Ｎ で示される。そして、濃度値ｋで区間［a,b］を２つの
区間Ｃ₁［a,k］と、Ｃ₂［ｋ，ｂ］とに分割すると仮定
し、両区間における画その発生確率ω₁，ω₂、平均値を
μ_{1 ,} μ₂、分散をσ₁ ²，σ₂ ²とした場合に次式で与え
られる重み付き分散和σ_W ² が最小となるように濃度値
ｋを定める。ここで、σ_B ²,σ_W ²,σ_T ² はそれぞれ区間
内分散、区間間分散および全分散である。

【００４４】

【数２】

【００４５】σ_B ²を最大にするｋ（即ち、求めるべき閉
値Ｔ_i) は、次の様に逐次的に求められる。

【００４６】

【数３】

【００４７】μ_T は全平均であり、

【００４８】

【数４】

【００４９】である。

【００５０】色分布分割手段（５４）は、図１２に示す
ように前記判別分析手段（５２）を用いて求めた分割開
値によって、領域の色分布を分割する。

【００５１】分割制御手段（４４）は、まず、カラー自
然画像の各領域の色分布について分散を求め、分散最大
の分布について前記色分布分割手段（５４）によって領
域の色分布を分割する。

【００５２】次に分割によって生じた２つの分割集合の
分散を求め、他の色分布の分散と比較し、また分散最大
のものを探す。こうして次々と分散最大の部分分布を求
めていく。部分分布の総数が指定の色数に達した時点で
分割処理を終了する。

【００５３】代表色決定手段（４６）は、前記分割制御
手段（４４）によって求めた各部分分布について、平均
色を求め、色変換処理して所望の色属性値に変換する。

【００５４】代表色格納手段（４８）は、前記代表色決
定手段（４６）によって求めた部分分布毎の平均色で、
各部分分布に属する画素の色属性値を置き換え、所望の
画像フォーマットに変換してデータベース等の記憶手段
に格納する。

【発明の効果】以上に説明の本発明によれば、カラー自
然画像データをユーザーが見て領域と見なす部分の一点
を指し示すだけで、各領域が色を特徴量とする特徴空間
上でどのような分布の仕方をするか（分布軌跡）を特定
することができ、この分布軌跡を用いて例えば同色相内
で個となる色合いであるヒトの皮膚の色とオレンジ色の
毛糸と木材とを分布軌跡の差異により区別することが可
能であり、また分布軌跡上に色代表色を選ぶことにより
バランスの良い限定色表示が可能となる。また、この分
布軌跡が求まれば、同じ様な撮影条件で撮影したカラー
自然画像データについては、それぞれの分布軌跡を求め
ずとも、既にあるものを代用して用いることが可能であ
る。例えば、同じ様なシーンの動画像の連続フレーム・
データや、多視点画像データに関して可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の色分布曲線近似システムの機能プロッ
ク図である。

【図２】本発明の限定色決定システムの機能プロック図
である。

【図３】本発明の領域指示手段の説明図である。

【図４】本発明の領域指示手段の三属性がＲＧＢの場合
における説明図である。

【図５】本発明の領域化手段の説明図である。

【図６】本発明の色分布構成手段の説明図である。

【図７】本発明の色分布構成手段の説明図であり、７ａ
はマルセル表色系等明度断面図、７ｂは L^*a^*b^*等明度
断面図、７ｃは色相区分の説明図である。

【図８】本発明の色分布曲線近似手段の説明図であり、
８ａは図３の画線の色分布の例を示す説明図、８ｂは図
７ｃのＢ〜ＰＢの分布投影図、８ｃは同ＹＲ〜Ｙの分布
投影図、８ｄは同Ｂ〜ＰＢの分布近似曲線図、８ｅは同
ＹＲ〜Ｙの分布近似曲線図である。

【図９】本発明のモジュール構成手段の説明図である。

【図１０】本発明の限定色決定手段の構成図である。

【図１１】本発明のヒストグラム手段の説明図である。

【図１２】本発明の色分布分割手段の説明図である。

【００００】

【符号の説明】

１０‥‥ユーザー・インターフェイス １２‥‥領域指示手段 １４‥‥領域化手段 １６‥‥色分布構成手段 １８‥‥色分布曲線近似手段 ２０‥‥モジュール構成手段 ２２‥‥通信手段 ２８‥‥格納手段 ３０‥‥色変換手段 ３２‥‥限定色決定手段 ４０‥‥色分布投影手段 ４２‥‥ヒストグラム手段 ４４‥‥分割制御手段 ４６‥‥代表色決定手段 ４８‥‥代表色格納手段 ５０‥‥統計演算手段 ５２‥‥判別分析手段 ５４‥‥色分布分割手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−111016（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−266177（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−259538（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−324813（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−180348（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−237372（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−284273（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−44371（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−85284（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06T 11/60 G06T 7/00 G06T 11/00 G06T 1/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像の分光（反射）特性が同一とみなせる
   対象が写っている部分を一つの領域とみなす画像の領域
   抽出において、自然カラー画像をシーンの投影像とみな
   し、 投影像は対象の反射光によって生じるものとみなし、前
   記領域を抽出するための特徴を色属性（三原色または三
   属性）とし、特徴量空間を色空間とする機構、 この特徴量空間におけるこの抽出対象領域の単位のクラ
   スを、この分光反射特性と反射面に関する照明光と視点
   との幾何的条件によって決まる反射光の色の分布範囲と
   する機構、 自然カラー画像を色属性（三原色または三属性）を特徴
   量とする色空間で表現し、この画像上の各領域毎に色属
   性値を集め、それらが色空間上に展開する各分布に対
   し、その分布軌跡を近似算出し、各領域に１対１に対応
   する色分布近似曲線を求める機構を具備する画像の色分
   布曲線近似システムであって、 自然カラー画像の画像上の各領域毎に色属性値を集める
   際、一つの領域に対し一つの処理プロセスを割り当て
   て、指定した領域の個数だけの処理プロセスを同時に並
   列的に処理する機構を具備する ことを特徴とする画像の
   色分布曲線近似システム。
2. 【請求項２】請求項１に記載のシステムにおいて、一つ
   の領域に対する各処理プロセスを独立したモジュールと
   し、各領域に対する処理モジュールは、これに処理プロ
   セスと通信手段を介してデータの受け渡しのみを行うこ
   とによって並列分散処理する機構を具備することを特徴
   とする画像の色分布曲線近似システム。
3. 【請求項３】色属性（三原色または三属性）を特徴量と
   する特徴空間で表現される、自然カラー画像データを、
   均等色空間の特徴空間に変換し、変換された特徴空間に
   おける上記画像データの各画素の度数分布に対して判別
   分析を行うことによって、均等色空間を２つの領域に分
   割し、さらに分割された領域を２つの領域に分割するこ
   とを繰り返すことにより代表色をもとめ、上記画像デー
   タを指定した色数の限定された代表色で近似表示する限
   定色決定システムであって、 上記判別分析により、均等色空間を順次複数の領域に分
   割するに際し、まず均等色空間をあらかじめ定めた色相
   角で区切り複数の部分空間に分割し、その各部分空間に
   対して、自然カラー画像をシーンの投影像とみなし、投
   影像は対象の反射光によって生じるものとみなし、前記
   領域を抽出するための特徴を色属性（三原色または三属
   性）とし、特徴量空間を色空間とする機構、 この特徴量空間におけるこの抽出対象領域の単位のクラ
   スを、この分光反射特性と反射面に関する照明光と視点
   との幾何的条件によって決まる反射光の色の分布範囲と
   する機構、 自然カラー画像を色属性（三原色または三属性）を特徴
   量とする色空間で表現し、この画像上の各領域毎に色属
   性値を集め、それらが色空間上に展開する各分布に対
   し、その分布軌跡を近似算出し、各領域に１対１に対応
   する色分布近似曲線を求める機構を具備する画像の色分
   布曲線近似システムにより、上記画像データの色分布近
   似曲線を求め、得られた各近似曲線上に各色分布を投影
   して、その曲線上で色分布を分割処理して均等色空間を
   分割して代表色を求める機構を具備することを特徴とす
   る限定色決定システム。
4. 【請求項４】色属性（三原色または三属性）を特徴量と
   する特徴空間で表現される、自然カラー画像データを、
   均等色空間の特徴空間に変換し、変換された特徴空間に
   おける上記画像データの各画素の度数分布に対して判別
   分析を行うことによって、均等色空間を２つの領域に分
   割し、さらに分割された領域を２つの領域に分割するこ
   とを繰り返すことにより代表色をもとめ、上記画像デー
   タを指定した色数の限定された代表色で近似表示する限
   定色決定システムであって、 上記判別分析により、均等色空間を順次複数の領域に分
   割するに際し、まず均等色空間をあらかじめ定めた色相
   角で区切り複数の部分空間に分割する色相分画手段と、
   その各部分空間に対して、自然カラー画像をシーンの投
   影像とみなし、投影像は対象の反射光によって生じるも
   のとみなし、前記領域を抽出するための特徴を色属性
   （三原色または三属性）とし、特徴量空間を色空間とす
   る機構、 この特徴量空間におけるこの抽出対象領域の単位のクラ
   スを、この分光反射特性と反射面に関する照明光と視点
   との幾何的条件によって決まる反射光の色の分 布範囲と
   する機構、 自然カラー画像を色属性（三原色または三属性）を特徴
   量とする色空間で表現し、この画像上の各領域毎に色属
   性値を集め、それらが色空間上に展開する各分布に対
   し、その分布軌跡を近似算出し、各領域に１対１に対応
   する色分布近似曲線を求める機構を具備する画像の色分
   布曲線近似システムにより、上記画像データの色分布近
   似曲線を求める色分布曲線近似手段と、得られた各近似
   曲線上に各色分布を投影する色分布投影手段と、投影し
   た色分布のヒストグラムを生成するヒストグラム手段
   と、平均・分散等の統計演算を行う統計演算手段と、近
   似曲線上で色分布を分割するための閾値を決定する判別
   分析手段と、分割を制御する分割制御手段と、平均代表
   色を決める代表色決定手段と、求めた代表色で画像を置
   き換えてデータベース等の記憶手段に格納する代表色格
   納手段とを具備することを特徴とする限定色決定システ
   ム。