JP3452212B2 - Color image processing device that performs color reduction processing - Google Patents

Color image processing device that performs color reduction processing

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JP3452212B2
JP3452212B2 JP15615394A JP15615394A JP3452212B2 JP 3452212 B2 JP3452212 B2 JP 3452212B2 JP 15615394 A JP15615394 A JP 15615394A JP 15615394 A JP15615394 A JP 15615394A JP 3452212 B2 JP3452212 B2 JP 3452212B2
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representative
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、カラー画像処理装置に
関し、特にカラー印刷やカラー複写などデジタルカラー
ハードコピーの分野において、フルカラー画像に対して
減色処理を施すカラー画像処理装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color image processing apparatus, and more particularly to a color image processing apparatus for subjecting a full color image to color reduction processing in the field of digital color hard copy such as color printing and color copying.

【0002】[0002]

【従来の技術】デジタル的にカラー画像を形成する場合
には、R(赤)・G(緑)・B(青)の各色成分にそれ
ぞれ所定ビット数を割り当て、各色成分のレベルを変え
ることにより3原色の合成で所望の色を再現するように
している。この場合の再現可能な色の種類は、各色成分
を表すビット数で異なってくる。すなわち、ビット数が
多くなればなるほど表現可能な色の種類は増加する。表
現可能な色の種類を増加することだけで考えるのであれ
ば、必要なだけビット数を増やせばよいが、ビット数を
増やすと、これに伴ってハードウェア及びソフトウェア
の負担が重くなるために、コストの増大や処理時間の長
時間化を招く。そこで実際には、画質とコスト等のバラ
ンスを考慮してその装置に適したビット数を選択してい
る。
2. Description of the Related Art In the case of digitally forming a color image, a predetermined number of bits are assigned to each color component of R (red), G (green), and B (blue), and the level of each color component is changed. A desired color is reproduced by combining the three primary colors. The types of reproducible colors in this case differ depending on the number of bits representing each color component. That is, as the number of bits increases, the types of colors that can be expressed increase. If you think only by increasing the types of colors that can be expressed, you can increase the number of bits as necessary, but if you increase the number of bits, the burden on hardware and software will increase accordingly, so This causes an increase in cost and an increase in processing time. Therefore, in practice, the number of bits suitable for the device is selected in consideration of the balance between image quality and cost.

【0003】たとえば、パーソナルコンピュータ等のカ
ラーモニタに画像を出力する場合、色の再現性が重視さ
れる高級機種では、各色に8ビットが割り当てられ、1
画素が24ビットで表現される。一方、一般的な範囲で
色の再現を行なえばよい普及機種では、1画素が8ビッ
トで表現される。
For example, when outputting an image to a color monitor such as a personal computer, in a high-end model in which color reproducibility is important, 8 bits are assigned to each color and 1 bit is assigned.
A pixel is represented by 24 bits. On the other hand, one pixel is represented by 8 bits in a popular model that can reproduce colors in a general range.

【0004】このように、装置によって1画素を表現す
るためのビット数が異なっているので、或る装置で使用
した多ビット表現の画像データをそのまま少ビット表現
の他の装置に適用できない場合がある。
As described above, since the number of bits for expressing one pixel is different depending on the device, the image data of multi-bit expression used in a certain device may not be directly applied to another device of small bit expression. is there.

【0005】そこで、従来から多ビット表現の画像デー
タを少ビット表現の画像データに変換する処理、すなわ
ち、再現可能な色の種類を減らす処理が行なわれてい
る。この処理は、減色処理或いは限定色処理と呼ばれて
いる。
Therefore, conventionally, a process of converting image data of multi-bit expression into image data of low-bit expression, that is, a process of reducing the types of reproducible colors has been performed. This processing is called color reduction processing or limited color processing.

【0006】従来より、減色処理・限定色処理と言われ
るこの種の画像処理方式は数多く提案されている。それ
らは、 ステップ1:例えばR(赤)・G(緑)・B(青)各8
ビット(1画素24ビット)のフルカラー画像から1画
素8ビットの限定色画像を生成する場合、まず、RGB
の3原色に関する3次元のヒストグラムを生成し、その
ヒストグラムより出現頻度の高い256(=28 )色を
選定して代表色とする。
Many image processing methods of this type, which are called color reduction processing / limited color processing, have been proposed. These are Step 1: For example, R (red), G (green), B (blue) 8 each
When generating a limited color image of 1 pixel 8 bits from a full color image of 1 bit (24 bits per pixel), first, RGB
A three-dimensional histogram for the three primary colors is generated, and 256 (= 2 8 ) colors having a higher appearance frequency than the histogram are selected and set as the representative color.

【0007】ステップ2:次に、代表色をソーティング
して各代表色に対応する色コードを決定する。
Step 2: Next, the representative colors are sorted to determine the color code corresponding to each representative color.

【0008】ステップ3:その後、入力画像の各画素値
に最も近い代表色を選択し、その代表色に対応する色コ
ードを与える。
Step 3: After that, a representative color closest to each pixel value of the input image is selected, and a color code corresponding to the representative color is given.

【0009】大きく分割すれば、以上の3ステップによ
り減色処理を実現していた。これらの処理は非常に有効
であり、とりわけ代表色を選択するステップにおいてデ
ィザ若しくは誤差拡散等の面積階調表現を用いる事によ
り、絵柄画像等であっても少ない色数でフルカラーと同
等の画像品質が得られる事が広く知られている。
If it is largely divided, the color reduction processing is realized by the above three steps. These processes are very effective. Especially, by using the area gradation expression such as dithering or error diffusion in the step of selecting the representative color, the image quality equivalent to the full color can be obtained with a small number of colors even for a picture image. It is widely known that

【0010】例えば、特開平2−1076号公報では、
前述の代表色選定のステップにおいて、均等色空間をベ
ースとし、色分布を主軸変換し第1主軸の方向に投影し
たヒストグラムを判別分析による閾値で分割していく事
により画像劣化の少ない良好な代表色を選定する方式を
提案している。
For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2-1076,
In the step of selecting the representative color described above, based on the uniform color space, the color distribution is transformed into the principal axis and the histogram projected in the direction of the first principal axis is divided by the threshold value by the discriminant analysis to obtain a good representative image with less image deterioration We are proposing a method to select colors.

【0011】また、特開平4−257984号公報で
は、色空間を複数の部分空間に分割し部分空間毎に代表
色を決定する事により出現頻度の低い色であっても漏れ
の発生しない代表色選定方式を開示している。
Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 4-257984, a representative color that does not leak even if it is a color having a low appearance frequency by dividing a color space into a plurality of partial spaces and determining a representative color for each partial space. The selection method is disclosed.

【0012】また、特開平2−116893号公報で
は、最も近い代表色を選択するステップに関連して、色
空間を分割していく際に、その分割の親・子関係を木構
造で管理し、空間毎にその構造に対するポインタ情報リ
ストを持つ事により効率的な代表色への割当てを行って
いる。
Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 2-116893, when the color space is divided in relation to the step of selecting the closest representative color, the parent-child relationship of the division is managed by a tree structure. , Efficient allocation to representative colors is achieved by having a pointer information list for that structure for each space.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術には次の様な問題点があった。
However, the above-mentioned prior art has the following problems.

【0014】まず、代表色を選定する際に生成する3次
元ヒストグラムに多大なメモリ容量が必要とされる。
First, a large memory capacity is required for the three-dimensional histogram generated when the representative color is selected.

【0015】例えば、上述の様にRGB各色256階調
8ビットの原画像に対して3次元ヒストグラムを生成す
るには、24ビット≒1677万個の要素をメモリ上に
確保する必要がある。しかしながら、このように大容量
のメモリを用意することは、装置の複雑化やコストの上
昇を招く。メモリ容量削減のためには、各色の階調数
(ビット数)を削減しなければならないが、極端な階調
数削減は最終的な減色画像の品質を低下させてしまう。
For example, as described above, in order to generate a three-dimensional histogram for an original image having 256 gradations of 8 colors for each RGB color, it is necessary to secure 24 bits≈16,770,000 elements in a memory. However, preparing such a large-capacity memory causes the device to be complicated and the cost to be increased. In order to reduce the memory capacity, it is necessary to reduce the number of gradations (bit number) of each color, but an extreme reduction in the number of gradations deteriorates the quality of the final color-reduced image.

【0016】また、最も近い代表色を探索する処理も大
規模なものになる。良好な減色画像を得るには、RGB
の3次元色空間において、入力画素値とのユークリッド
距離が最も小さい代表色を選択するのが望ましいが、入
力画像の1画素1画素について全ての代表色とのユーク
リッド距離を計算し、最小距離を与える代表色を探索す
る処理には膨大な演算が必要となる。
Further, the processing for searching for the closest representative color also becomes large-scale. To obtain a good color-reduced image, RGB
In the three-dimensional color space of, it is desirable to select the representative color with the smallest Euclidean distance from the input pixel value, but for each pixel of the input image, the Euclidean distance from all the representative colors is calculated, and the minimum distance is calculated. A huge amount of calculation is required for the process of searching for a given representative color.

【0017】さらに、従来技術では豊かな階調表現を行
うため、誤差拡散やデイザ等の面積階調表現の処理を行
う事が多い。これらの処理は、対象画像が写真などの絵
柄画像の場合には特に問題にならないが、グラフやイラ
スト等を含むビジネス原稿や低価格印刷等の画像を対象
とする場合には、幾つかの問題点が発生する。
Further, in the prior art, in order to perform rich gradation expression, processing of area gradation expression such as error diffusion and dither is often performed. These processes are not particularly problematic when the target image is a picture image such as a photograph, but there are some problems when targeting images such as business manuscripts including graphs and illustrations and low-priced printing. Dots occur.

【0018】ビジネス原稿においては、デザインや配色
上の配慮から色数を抑え同系列の色の濃淡を利用する場
合が多い。低価格印刷においても、コストの観点から色
版数を減らし、結果的に一つの画像中で使用される色合
いは限られてくる。また、両方共に文字や線画等の要素
が多い。
In business manuscripts, it is often the case that the number of colors is suppressed and shades of the same series are used in consideration of design and color arrangement. Even in low-priced printing, the number of color plates is reduced from the viewpoint of cost, and as a result, the shades used in one image are limited. Both of them have many elements such as characters and line drawings.

【0019】面積階調表現の処理には、画像中で多用さ
れるソリッド(ベタ)部やグラデーシヨン(連続階調変
化)部での色の均一性の低下や、文字や線画部での品質
劣化を招くという問題点がある。
In the area gradation processing, the uniformity of the color in the solid (solid) portion and the gradation (continuous gradation change) portion, which are frequently used in the image, is deteriorated, and the quality in the character and line drawing portions is improved. There is a problem of causing deterioration.

【0020】以上の様に、従来の減色処理には問題点が
いくつかあり、特に対象画像をビジネス原稿とした場合
には、処理規模や画像品質の点での解決すべき課題が存
在する。
As described above, the conventional color-reduction processing has some problems, and particularly when the target image is a business manuscript, there are problems to be solved in terms of processing scale and image quality.

【0021】そこで本発明は、減色処理を行なった場合
でも画質の劣化を招くことが少ないカラー画像処理装置
を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a color image processing apparatus which causes less deterioration of image quality even when a color reduction process is performed.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題に鑑
みなされたもので、3次元の色空間の或る信号を基準信
号にして、当該基準信号に対する残る2信号の比率を
性値信号として生成する手段と、上記特性値信号の出現
頻度を計測することにより2次元ヒストグラムを生成す
る手段と、前記2次元ヒストグラムより代表特性値を算
出する手段と、2つの特性値信号を前記代表特性値のい
ずれかに置換する手段とを有することを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems and uses a certain signal in a three-dimensional color space as a reference signal, and determines the ratio of the remaining two signals to the reference signal. /> means for generating a resistance value signal, means for generating a 2-dimensional histogram by measuring the frequency of occurrence of the characteristic value signal, means for calculating a representative characteristic value from the two-dimensional histogram, two characteristic values Means for replacing the signal with any of the representative characteristic values.

【0023】前記基準信号として3原色信号を使用し、
前記特性値信号が示す特性値として最大値信号に対する
残りの2信号の比率を使用することができる。
Using three primary color signals as the reference signal,
As the characteristic value indicated by the characteristic value signal, the ratio of the remaining two signals to the maximum value signal can be used.

【0024】[0024]

【作用】例えば基準信号としてBGRの最大値信号、特
性値として最大値信号に対する残りの2信号の比率とい
った系にする事により、B:G:Rといった色の比率を
限定する減色処理が可能となる。これにより、生成され
るべきヒストグラムは2次元となり、そのメモリ容量を
削減する事ができる。また、「色の比率」を限定するの
であるから、画質を損なう事無く代表色数自体を減らす
事が可能であり、また、入力カラー画像の「色」ではな
く「色合い」を限定する処理画像が得られるため、特に
ビジネス原稿等を対象とした減色処理において、良好な
減色画像が生成される。
For example, by using a system in which the maximum value signal of BGR is used as the reference signal and the ratio of the remaining two signals to the maximum value signal is used as the characteristic value, color reduction processing that limits the ratio of colors such as B: G: R becomes possible. Become. As a result, the histogram to be generated becomes two-dimensional, and the memory capacity can be reduced. Also, since the "color ratio" is limited, it is possible to reduce the number of representative colors themselves without impairing the image quality, and the processed image that limits the "hue" rather than the "color" of the input color image. As a result, a good color-reduced image is generated especially in the color-reduction processing for business manuscripts.

【0025】[0025]

【実施例】以下、実施例を用いて本発明の詳細な説明を
行う。
EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to examples.

【0026】本実施例においては、基準信号としてB
(青)G(緑)R(赤)の最大値信号、特性値として最
大値信号に対する残る2信号の比率といった系にする事
により、B:G:Rといった色の比率を限定する減色処
理の説明を行う。
In this embodiment, B is used as the reference signal.
(Blue) G (green) R (red) maximum value signal, and the ratio of the remaining two signals to the maximum value signal as a characteristic value is used to reduce the color ratio such as B: G: R. I will explain.

【0027】図1は、本実施例による画像処理の入出力
画像の形態を示す図である。図1(a)は、入力される
フルカラー画像の例を示しており、RGB各画素8ビッ
トからなるフルカラー画像である。図1(b)は、出力
される減色画像を示しており、出力画像は各画素8ビッ
トで表現されるが、その上位3ビットが、例えば赤・青
・グレイ等の色合いを表す色コードであり、下位5ビッ
トが色の濃さを示す階調データとなっている。色コード
と色合い(R:G:B比率)は処理画像に対して一つ設
定され、へッダ情報として画像に付加される。
FIG. 1 is a diagram showing the form of input / output images of image processing according to this embodiment. FIG. 1A shows an example of an input full-color image, which is a full-color image consisting of 8 bits for each pixel of RGB. FIG. 1B shows a color-reduced image to be output. The output image is represented by 8 bits for each pixel, and the upper 3 bits are a color code representing a hue such as red, blue, and gray. Yes, the lower 5 bits are gradation data indicating the depth of color. One color code and hue (R: G: B ratio) are set for the processed image and added to the image as header information.

【0028】以上の様に、本実施例はフルカラー画像
を、色コードと階調データからなる減色画像へと変換す
るものである。
As described above, this embodiment converts a full-color image into a reduced-color image composed of a color code and gradation data.

【0029】図2は、本発明に係るカラー画像減色装置
の一実施例の全体構成を示す図であり、図に示される様
に、ここでの処理は、処理画像に対して最適となる代表
色比率(図1(b)における色コード)を選定する処理
と、原画像の各画素に対して最も近い色比率を探索し、
図1(b)に示す様な色コードと階調データから成る減
色画像を生成する処理とに大別される。
FIG. 2 is a diagram showing the overall construction of an embodiment of a color image color-reducing apparatus according to the present invention. As shown in the figure, the processing here is a typical one which is optimum for the processed image. The process of selecting a color ratio (color code in FIG. 1B) and searching for the closest color ratio to each pixel of the original image,
The process is roughly divided into a process for generating a color-reduced image composed of a color code and gradation data as shown in FIG.

【0030】図2において、色比率生成部21は、BG
R空間の最大値信号25、最大値の色を示す主要色信号
26、最大値信号に対する残りの2信号の比率を示す二
つの色比率信号27a,27bを生成する。ヒストグラ
ム生成部22は、主要色信号26及び2つの色比率信号
27a,27bから2次元ヒストグラム28を生成す
る。 代表色比率抽出部23は、作成した2次元ヒストグ
ラムから代表色比率を抽出する。 減色画像生成部24で
は、無彩色の場合にはグレイの代表色比率を割当て、有
彩色の場合には入力されてくる主要色信号及び色比率信
号を用い、代表色比率テーブル29を探索し、最も近い
色比率を選択し、減色画像210を生成する。
In FIG. 2, the color ratio generation unit 21 uses the BG
A maximum value signal 25 in the R space, a main color signal 26 indicating the maximum value color, and two color ratio signals 27a and 27b indicating the ratio of the remaining two signals to the maximum value signal are generated. The histogram generator 22 generates a two-dimensional histogram 28 from the main color signal 26 and the two color ratio signals 27a and 27b. The representative color ratio extraction unit 23 extracts the representative color ratio from the created two-dimensional histogram. In the subtractive color image generation unit 24, the representative color ratio of gray is assigned in the case of achromatic color, and the representative color ratio table 29 is searched by using the input main color signal and color ratio signal in the case of chromatic color. The closest color ratio is selected and the subtractive color image 210 is generated.

【0031】図3は、代表色比率を選定する処理の流れ
を示した図である。
FIG. 3 is a diagram showing a flow of processing for selecting a representative color ratio.

【0032】色比率生成部21の処理を説明する。ま
ず、原画像が入力され (ステップ101)、入力RGB
画素値の最大値Max(B,G,R)及び最小値Min
(B,G,R)が検出される (ステップ102)。入力
RGB画素値の最大値を示す信号が最大値信号25であ
る。次に、最大値と最小値の差Max−Minと所定の
閾値THとの比較が行われ (ステップ103)、Max
−MinがTHより大きければ入力画素を有彩色とみな
し処理を継続し、THよりも小さければ入力画緊が無彩
色であると判定し (ステップ104)、以降の処理を行
わない。これは、8個の色コードの内の一つには予め無
彩色(グレイ)用のB:G:R=1:1:1が設定され
ているためである。
The processing of the color ratio generator 21 will be described. First, the original image is input (step 101), and input RGB
Maximum pixel value Max (B, G, R) and minimum pixel value Min
(B, G, R) is detected (step 102). The signal indicating the maximum value of the input RGB pixel values is the maximum value signal 25. Next, the difference Max-Min between the maximum value and the minimum value is compared with a predetermined threshold value TH (step 103), and Max-Min is compared.
If -Min is larger than TH, the input pixel is regarded as a chromatic color and the processing is continued. If it is smaller than TH, it is judged that the input image is an achromatic color (step 104), and the subsequent processing is not performed. This is because B: G: R = 1: 1: 1 for achromatic color (gray) is set in advance in one of the eight color codes.

【0033】次に、主要色信号26及び色比率信号27
a,27bが生成される。主要色信号26は、最大値が
R信号であるかG信号であるかB信号であるかを示す信
号である (ステップ105)。また、色比率信号27
a,27bは、主要色(最大値)に対してそれ以外の2
信号がどの程度の大きさになるかを表す信号であり、 色比率信号=主要色以外の1信号×(255/最大値) で求められる (ステップ106,107,108)。
Next, the main color signal 26 and the color ratio signal 27
a and 27b are generated. The main color signal 26 is a signal indicating whether the maximum value is the R signal, the G signal, or the B signal (step 105). Also, the color ratio signal 27
a and 27b are 2 other than the main color (maximum value)
It is a signal indicating how large the signal is, and is obtained by the color ratio signal = one signal other than the main color × (255 / maximum value) (steps 106, 107, 108).

【0034】ヒストグラム生成部22は、主要色信号2
6及び2つの色比率信号27a,27bから2次元ヒス
トグラム28を生成する手段である。ここで、主要色は
RGBのいずれかになるから、主要色Rの2次元ヒスト
グラム、主要色Gの2次元ヒストグラム、主要色Bの2
次元ヒストグラムの3種類の2次元ヒストグラムが生成
される事になる。ヒストグラム生成部22では、主要色
信号26により3つの内のいずれのヒストグラムを使用
するかを選択し、2つの色比率信号27が表す色の値を
+1する。すなわち、二つの色比率信号27によって規
定される2次元ヒストグラムのアドレスをインクリメン
トする。
The histogram generator 22 is arranged to detect the main color signal 2
It is a means for generating a two-dimensional histogram 28 from the six and two color ratio signals 27a, 27b. Here, since the main color is either RGB, the two-dimensional histogram of the main color R, the two-dimensional histogram of the main color G, and the two of the main color B
Three types of two-dimensional histograms of the three-dimensional histogram are generated. The histogram generation unit 22 selects which of the three histograms to use based on the main color signal 26, and increments the color value represented by the two color ratio signals 27 by one. That is, the address of the two-dimensional histogram defined by the two color ratio signals 27 is incremented.

【0035】この処理を画像全体に対して行い、ヒスト
グラムを完成する (ステップ109,110,11
1)。
This processing is performed on the entire image to complete the histogram (steps 109, 110, 11).
1).

【0036】代表色比率抽出部23は、作成した2次元
ヒストグラムから代表色比率を抽出する手段であり、公
知の技術であるMCA(Median Cut Alg
orithm:中央値分割法)を2次元平面3面で行う
事により、代表色比率を抽出している。図4にその処理
内容を示す。
The representative color ratio extraction unit 23 is a means for extracting the representative color ratio from the created two-dimensional histogram, and is a known technique of MCA (Median Cut Alg).
(orithm: median division method) is performed on the two-dimensional plane and three surfaces to extract the representative color ratio. FIG. 4 shows the processing content.

【0037】図4は、通常のMCAのアルゴリスムの概
略を示す図である。MCAは3次元色空間において、所
定の色数になるまで、ばらつきの大きな軸を2分して色
空間を分割していく事により代表色を選定する。まず、
各色空間のRGB各軸で分散値等を算出して最もばらつ
きの大きい軸を選択し、次にその軸の平均値で色空間を
2つに分割する。図4において太い線で表された軸が最
もばらつきが大きい軸を示している。まず初期状態の
(1)で、RGB各軸の分散値算出を行い最もばらつき
が大きいR軸を分割に使用する事に決定し、その平均値
で色空間を分割した結果、(2)の様に2つの色空間が
得られる。次に(2)の2つの色空間のRGB各軸の分
散値6つの中から、最もばらつきが大きい太線で示した
B軸を分割に使用する事に決定し、その平均値で色空間
を分割し、(3)の様に3つの色空間を得る。同様に、
太線で示したG軸分劃により4つの色空間を生成した状
態が(4)である。以下、代表色数と同数の色空間が得
られるまでこの分割を繰り返した後、各色空間の色分布
の平均値を代表色とする。
FIG. 4 is a diagram showing the outline of a normal MCA algorithm. In the three-dimensional color space, the MCA selects a representative color by dividing the color space by dividing the axis with large variation into two until the number of colors reaches a predetermined number. First,
A variance value or the like is calculated for each RGB axis of each color space, the axis with the largest variation is selected, and then the color space is divided into two by the average value of the axes. In FIG. 4, the axis represented by the thick line indicates the axis with the largest variation. First, in the initial state (1), the variance value of each RGB axis is calculated, it is determined that the R axis with the largest variation is used for division, and the color space is divided by the average value. Two color spaces are obtained. Next, it is decided to use the B axis shown by the thick line with the largest variation among the 6 variance values of the RGB axes of the two color spaces of (2) for division, and the color space is divided by the average value. Then, three color spaces are obtained as shown in (3). Similarly,
The state in which four color spaces are generated by the G-axis division indicated by the thick line is (4). Hereinafter, this division is repeated until the same number of color spaces as the number of representative colors is obtained, and then the average value of the color distribution of each color space is set as the representative color.

【0038】図5に示したのが、本実施例で行う2次元
ヒストグラムに対するMCAによる代表色比率選定処理
である。本実施例では、主要R−G−Bそれぞれに対し
て2次元ヒストグラムが生成されるので、(1)に示し
た様な平面数3の初期状態から処理が開始される。ま
ず、3平面の軸、合計6つの軸について分散値を計算
し、その値が最も大きい軸を平面分割に用いる事にす
る。次に、選択された軸の平均値で、その平面を分割す
る事により、代表色比率数に等しくなるまで、平面分割
を行っていく (ステップ112,113,114)。
FIG. 5 shows a representative color ratio selection process by MCA for the two-dimensional histogram performed in this embodiment. In the present embodiment, since a two-dimensional histogram is generated for each of the main RGB, the processing is started from the initial state of the plane number 3 as shown in (1). First, variance values are calculated for a total of 6 axes, which are 3 plane axes, and the axis having the largest value is used for plane division. Next, the plane is divided by dividing the plane by the average value of the selected axes (steps 112, 113, 114) until it becomes equal to the number of representative color ratios.

【0039】図5において、太い線で示されているの
が、選択された軸であり、(1)の初期状態では、主要
色Rの2次元ヒストグラムのB軸が最もばらつきが大き
く、その平均値による平面分割により(2)の状態にな
る。同様に主要色GのB軸、主要色GのR軸が選択さ
れ、(4)の時点で平面数が6となる。本実施例では、
代表色比率数が「8」であり、その内の一つを無彩色に
設定しているため、もう一回平面分割を行い、平面数
「7」とした後、各平面内の色分布よりその平均値を算
出し、代表となる色比率を求め (ステップ115)、代
表色比率テーブル29を設定する。この時、代表色比率
を主要色がRGBいずれになるかクラスタリングしてお
く事により、後の減色画像生成における色比率探索が高
速化できる。
In FIG. 5, the thick line indicates the selected axis, and in the initial state of (1), the B axis of the two-dimensional histogram of the main color R has the largest variation, and the average thereof. By the plane division by the value, the state of (2) is obtained. Similarly, the B axis of the main color G and the R axis of the main color G are selected, and the number of planes becomes 6 at the time of (4). In this embodiment,
Since the number of representative color ratios is "8" and one of them is set to achromatic color, another plane division is performed and the number of planes is set to "7". The average value is calculated, a representative color ratio is obtained (step 115), and the representative color ratio table 29 is set. At this time, by clustering the representative color ratios in which of the main colors RGB, the color ratio search in the subsequent subtractive color image generation can be speeded up.

【0040】次に、最近隣色比率探素処理について説明
する。図6は、最近隣色比率探索処理を示したものであ
る。色比率生成の処理は、代表色比率を選定する処理と
同じであり、最大値信号Maxの生成 (ステップ20
2)、有彩色/無彩色判定 (ステップ203)、主要色
信号及び色比率信号の生成を行う (ステップ205〜2
08)。図6のステップ201〜208は、図3のステ
ップ101〜208に対応している。
Next, the nearest neighbor color ratio probe processing will be described. FIG. 6 shows the nearest neighbor color ratio search process. The process of generating the color ratio is the same as the process of selecting the representative color ratio, and generates the maximum value signal Max (step 20).
2), chromatic / achromatic color determination (step 203), generation of main color signal and color ratio signal (steps 205-2)
08). Steps 201 to 208 in FIG. 6 correspond to steps 101 to 208 in FIG.

【0041】減色画像生成部24では、無彩色の場合に
はグレイの代表色比率を割当て (ステップ204)、有
彩色の場合には入力されてくる主要色信号及び色比率信
号を用い、代表色比率テーブル29を探索し (ステップ
209,210,211)、最も近い色比率を選択す
る。この時の処理は、主要色で選択される色比率平面で
のユークリッド距離が最小となる代表色比率を選択する
(ステップ212)。この時、本実施例の様に色の比率
を限定する処理においては、ユークリッド距離計算は2
次元の距離計算でよく、又、従来の限定色処理に比べ代
表色の数自体を少ない数に抑えられるため、探索処理に
おける演算量を大幅に削減できる。次に、最大値信号M
axの上位5ビットを階調データとし、各代表色比率に
対応するコードを先頭3ビツトに付加した、各画素8ビ
ットの減色画像信号を生成する (ステップ213)。
The subtractive color image generator 24 assigns a gray representative color ratio in the case of an achromatic color (step 204), and uses the input main color signal and color ratio signal in the case of a chromatic color to represent the representative color. The ratio table 29 is searched (steps 209, 210, 211) and the closest color ratio is selected. The processing at this time selects the representative color ratio that minimizes the Euclidean distance in the color ratio plane selected by the main colors.
(Step 212). At this time, in the process of limiting the color ratio as in this embodiment, the Euclidean distance calculation is 2
Dimensional distance calculation is sufficient, and the number of representative colors themselves can be reduced to a small number as compared with the conventional limited color processing, so that the amount of calculation in the search processing can be significantly reduced. Next, the maximum value signal M
The upper 5 bits of ax are used as gradation data, and a code corresponding to each representative color ratio is added to the top 3 bits to generate a subtractive color image signal of 8 bits for each pixel (step 213).

【0042】以上の処理により良好な減色画像が得られ
る。実施例中では、色比率コードを3ビット、階調デー
タを5ビットとしたが、本発明が特にこの数値の制約を
受けるものではないことは言うまでもない。又、BGR
と同様にYMC(イエロー・マゼンタ・シアン)の減法
混色の系であっても同様の処理が可能であり、またこの
場合には実施例においてグレイの色コードを割当てる代
わりに、K(黒)信号を生成する事により減色処理と墨
版生成を同時に行う事も可能である。
By the above processing, a good color-reduced image can be obtained. In the embodiment, the color ratio code is 3 bits and the gradation data is 5 bits, but it goes without saying that the present invention is not particularly limited by these numerical values. Also, BGR
Similar processing can be performed with a subtractive color mixture system of YMC (yellow, magenta, cyan) as well, and in this case, instead of assigning a gray color code in the embodiment, a K (black) signal is used. It is also possible to perform color reduction processing and black plate generation at the same time by generating.

【0043】図7は、本発明の異なる実施例を示してい
る。これは、原画像がRGB等の原色画像ではなく、L
* * * 等の輝度・色度分離型の色空間であった場合
の実施例の概念図を示したものである。図に示した様
に、或る輝度値で規定される色度平面内を設け、L*
* * 画素値と白色点(例えば、L* =100,a*
0,b* =0)を結ぶ直線が、その平面と交差する点の
(a* ,b* )座標値で2次元ヒストグラムを生成す
る。(a* ,b* )座標は、入力L* * * に対する
線形演算によるスケール変換で簡単に求める事ができ
る。次に、先に示した実施例と同様な平面分割を行う事
により、代表色点を決定する。ただし、本実施例では主
要色による分類が不要であるため、2次元ヒストグラム
は1面で良い。その後、(a* ,b* )座標値を色コー
ドとし、白色点からの距離(√(L*2+a*2+b*2)を
階調データとする減色画像が生成される。つまりL*
* * 空間で白色点から伸びる直線を限定する事によ
り、RGB色空間でR:G:Bの比率を限定する事と同
等の効果を得ているのであり、色空間が輝度・色度分離
型のものであっても、RGB色空間と同様の処理が可能
となることがわかる。
FIG. 7 shows a different embodiment of the invention. This is because the primary image is not a primary color image such as RGB, but L
6 is a conceptual diagram of an example in the case of a luminance / chromaticity separation type color space such as * a * b * . As shown in the figure, a chromaticity plane defined by a certain luminance value is provided, and L * a
* b * pixel value and white point (eg L * = 100, a * =
A two-dimensional histogram is generated with (a * , b * ) coordinate values of a point where a straight line connecting 0, b * = 0) intersects the plane. The (a * , b * ) coordinates can be easily obtained by scale conversion by linear operation for the input L * a * b * . Next, the representative color point is determined by performing the same plane division as in the above-described embodiment. However, in the present embodiment, since the classification by the main color is unnecessary, the one surface of the two-dimensional histogram is sufficient. Then, (a *, b *) coordinates by a color code, the distance from the white point (√ (L * 2 + a * 2 + b * 2) color-reduced image to grayscale data is generated. That is L * a
By limiting the straight line extending from the white point in the * b * space, the same effect as limiting the ratio of R: G: B in the RGB color space is obtained. It can be seen that the same processing as that of the RGB color space can be performed even for the type.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上、本発明によれば3次元色空問を、
或る基準信号に対する残る2信号の比率として生成した
特性値信号の2次元色平面に変換して、減色処理を行う
ので、ヒストグラム生成時のメモリ容量、代表色数等
を、従来の限定色処理に比べ大幅に削減できる。又、上
記基準信号及び特性値信号は、原画像内の色の濃淡・階
調を保存する様に働くため、文字/線画画像、ソリッド
/グラデーシヨン画像等を含む所謂ビジネス文書画像の
品質を損なう事なく、減色処理が可能となる。
As described above, according to the present invention, the three-dimensional color space
Since the characteristic value signal generated as a ratio of the remaining two signals to a certain reference signal is converted into a two-dimensional color plane and the color reduction processing is performed, the memory capacity at the time of histogram generation, the number of representative colors, etc. can be reduced by the conventional limited color processing. It can be greatly reduced compared to. Further, since the reference signal and the characteristic value signal work so as to preserve the tone and gradation of the color in the original image, the quality of so-called business document image including character / line drawing image, solid / gradation image, etc. is impaired. Color reduction processing is possible without any problem.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本実施例による画像処理の入出力画像の形態
を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a form of an input / output image of image processing according to the present embodiment.

【図2】 本発明に係るカラー画像減色装置の一実施例
の全体構成を示す図であり
FIG. 2 is a diagram showing an overall configuration of an embodiment of a color image color reduction device according to the present invention.

【図3】 代表色比率を選定する処理の流れを示した図
である。
FIG. 3 is a diagram showing a flow of processing for selecting a representative color ratio.

【図4】 代表色比率を抽出する処理を示した図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing a process of extracting a representative color ratio.

【図5】 本実施例で行う2次元ヒストグラムに対する
MCAによる代表色比率選定処理を示した図である。
FIG. 5 is a diagram showing a representative color ratio selection process by MCA for a two-dimensional histogram performed in the present embodiment.

【図6】 最近隣色比率探索処理を示した図である。FIG. 6 is a diagram showing a nearest neighbor color ratio search process.

【図7】 本発明の異なる実施例を示した図である。FIG. 7 is a diagram showing another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21…色比率生成部、22…ヒストグラム生成部、23
…代表色比率抽出部、24…減色画像生成部、29…代
表色比率テーブル
21 ... Color ratio generation unit, 22 ... Histogram generation unit, 23
... Representative color ratio extraction unit, 24 ... Reduced color image generation unit, 29 ... Representative color ratio table

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06T 1/00 510 H04N 1/46 H04N 1/60 G09G 5/02 G09G 5/06 JICSTファイル(JOIS)─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G06T 1/00 510 H04N 1/46 H04N 1/60 G09G 5/02 G09G 5/06 JISST file (JOIS)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 3次元の色空間の或る信号を基準信号に
して、当該基準信号に対する残る2信号の比率を特性値
信号として生成する手段と、 上記特性値信号の出現頻度を計測することにより2次元
ヒストグラムを生成する手段と、 前記2次元ヒストグラムより代表特性値を算出する手段
と、 2つの特性値信号を前記代表特性値のいずれかに置換す
る手段とを有することを特徴とする減色処理を行う画像
処理装置。
1. A means for generating a ratio of two remaining signals to the reference signal as a characteristic value signal by using a certain signal of a three-dimensional color space as a reference signal, and measuring the appearance frequency of the characteristic value signal. And a means for calculating a representative characteristic value from the two-dimensional histogram, and a means for replacing two characteristic value signals with one of the representative characteristic values. An image processing device that performs processing.
【請求項2】 前記基準信号が3原色信号であり、前記
特性値信号が示す特性値が最大値信号に対する残りの2
信号の比率である請求項1記載の画像処理装置。
Wherein a said reference signal three primary color signals, 2 characteristic values the characteristic value signal indicates the remaining relative maximum value signal
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the image ratio is a signal ratio.
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