JP3640897B2 - 絵画調画像への変換プログラム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、絵画調画像への変換プログラムに関する。より詳しくは、写真やCG(コンピュータグラフフィクス)によって機械調に描かれた原画像を、絵画調に描かれた画像にコンピュータを用いて変換するためのプログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、各種販売業者は、販売対象の写真やCG画像をチラシ又は雑誌等に載せて宣伝を行なっていた。写真やCG画像は、はっきりしていてわかりやすい。しかし、最近では、このようなはっきりした所謂機械調画像よりも、人間が手書したような絵画調画像、つまり、暈し(ぼかし)や色斑(ムラ)などが少々ある画像が好評になってきている。絵画調画像は、見た感じが柔らかく、馴染みがあり、また面白みがあって実感が湧きやすいということがその理由である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
一方、CGにより、はじめから絵画調画像を作成することは可能であるが、手間や時間が多くかかる。また、写真をスキャナで読み取って、そのデータを変更することで絵画調画像とすることも可能であるが、データの変更は、手作業によらなければならず、やはり、手間や時間が多くかかる。
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、写真又はCGによって機械調に描かれた原画像を、手間や時間を多くかけることなく絵画調画像に変換できるプログラムの提供を課題とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するべく、請求項1の発明は、入力される機械調の原画像G0を絵画調画像GKに変換する絵画調画像への変換プログラムTPであって、前記原画像G0と、該原画像G0に目的とする絵の感じがでるように所定の濃淡パターンで作成されたフィルタ画像GFとを合成する合成ステップK3を有し、該合成ステップK3は、前記フィルタ画像GFにおける中間濃度よりも低い画素に対しては、その画素に対応する前記原画像G0の画素の濃度値Sをより一層低くし、前記フィルタ画像GFにおける中間濃度よりも高い画素に対しては、その画素に対応する前記原画像G0の画素の濃度値Sをより一層高くする変換を行ない、該変換によって得られる濃度値Dは、入力される前記原画像G0の各濃度値Sに対して線形関数となる。
請求項1の発明によると、合成ステップK3は、入力された機械調の原画像G0とフィルタ画像GFとを合成して絵画調画像GKに変換する。フィルタ画像GFは、原画像G0に目的とする絵の感じがでるように所定の濃淡パターンで作成されている。合成処理は、例えば、パーソナルコンピュータにおけるキーボート又はマウス等による簡単な操作によって行なわれ、手作業でデータの変更をする必要がない。すなわち、手間や時間を多くかけることなく、絵画調画像GKが得られる。
また、原画像G0の画素が、フィルタ画像GFの画素の濃度Mに「染まる」形になり、これによって合成が行なわれる。この合成は画素単位で行なわれるので、きめ細かく合成が行なわれることが期待できる。また、該変換によって得られる濃度値Dは、入力される前記原画像G0の各濃度値Sに対して線形関数となるので、入力される原画像G0の濃度値S全てについて合成の効果が反映される。
【0006】
請求項2の発明では、前記合成ステップK3は、前記原画像G0の画素の濃度値Sをより一層低くする変換、及び前記原画像G0の画素の濃度値Sをより一層高くする変換を、色の3原色毎に行なってなる。
請求項2の発明によると、入力されるカラーの原画像G0に対してフィルタ画像GFを合成して絵画調画像GKが得られる。
【0007】
請求項3の発明では、前記原画像G0の画素の濃度値Sをより一層低くする度合い、及び前記原画像G0の画素の濃度値Sをより一層高くする度合いを調整可能である。
請求項3の発明によると、種々の絵の感じを出す画像に変換する場合において、上記度合いを調整することによって、絵画調画像GKにおける模様の表れ方の強弱等について様々な形態を実現することができる。
【0008】
請求項4の発明は、前記合成ステップK3による処理の前に前記原画像G0の輪郭をより一層はっきりさせる鮮鋭化ステップK1を有してなる。
請求項4の発明によると、最終的に得られる絵画調画像GKのエッジが、フィルタ画像GFとの合成によってぼやけたものにならない。
【0009】
本明細書において、原画像とは、例えば、CG画像の画像データや、スキャナで読み取った写真等の画像データの意味で用いることがある。また、フィルタ画像についても画像データの意味で用いることがある。つまり、「画像」を、画像データとして解釈することがある。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態である変換プログラムTPについて説明する。変換プログラムTPは、フロッピーディスクやCD−ROMなどの記憶媒体に記憶される。または、適当なプログラム配信サーバからパーソナルコンピュータ等におけるハードディスクにダウンロードするようにしてもよい。
図1は原画像G0を示す図、図2及び図3は絵画調画像GKの例を示す図、図4はフィルタ画像GFの一例を示す図である。
変換プログラムTPは、入力される原画像G0を絵画調画像GKに変換するものである。原画像G0とは、例えば、写真をスキャナで読み取って得られた画像や、CGによって機械調に描かれた画像であり、図1に示すように、画像に暈しや斑がない。なお、原画像G0はカラー画像である。
これに対して、図2の絵画調画像GK1では、家の屋根や壁に斑があり、空や地面は靄がかかったように暈され、水彩画の感じがでている。また、図3の絵画調画像GK2では、全体的にメッシュ状の濃淡模様が現れ、キャンバスに描かれた油絵の感じがでている。
【0011】
絵画調画像GKへの変換は、フィルタ画像GFによって行なわれる。
フィルタ画像GFは、変換プログラムTPの中に組み込まれており、原画像G0に目的とする絵の感じがでるように所定の濃淡パターンを有している。例えば、図4のフィルタ画像GFは、水彩画の感じのする絵画調画像GK1に変換するためのものであり、中央付近は黒の割合が多く、中央から遠ざかるに従って徐々に白が混じり、周辺部では真白となるパターンを有したモノクロの濃淡画像である。
なお、フィルタ画像GFには、水彩画の感じをだすためのもの以外にも、図示は省略したが、数種類のものが組み込まれている。それらは、互いに異なる濃淡パターンを有しており、キャンバスに描かれた感じ、雲中にいるような感じ、風が吹いているような感じ、デニム布地に描かれた感じ、水滴がついた感じ、及びスケッチ風に描かれた感じをだすためのものなどがある。
【0012】
次に、変換プログラムTPで行なわれる処理について説明する。
図5は変換プログラムTPで行なう処理内容の概略を示すフローチャートである。
図5に示すように、変換プログラムTPは、鮮鋭化ステップK1、ストレッチステップK2、合成ステップK3、明るさ調整ステップK4及びコントラスト調整ステップK5を有する。
鮮鋭化ステップK1では、入力画像である原画像G0の輪郭をより一層はっきりさせる処理を行なう。この処理は、最終的に得られる絵画調画像GKのエッジが、フィルタ画像GFとの合成によってぼやけたものにならないようにするために行なう。
ストレッチステップK2では、原画像G0のサイズとフィルタ画像GFのサイズとが一致していない場合に、両者を一致させる処理を行なう。具体的には、原画像G0において、注目する画素の幅方向座標値と高さ方向座標値との比を求め、フィルタ画像GFにおいて、その比に対応する画素の位置を、原画像G0において注目した画素の対応画素とする。この対応付けを原画像G0全体について行なう。これにより、実質的に、原画像G0の幅及び高さと、フィルタ画像GFの幅及び高さとがそれぞれ一致するようにフィルタ画像GFを引き伸ばし又は縮小することになる。
【0013】
合成ステップK3では、原画像G0とフィルタ画像GFとを後述する変換式(*1)によって合成する処理を行なう。
明るさ調整ステップK4では、合成ステップK3でフィルタ画像GFを合成した際に、合成された画像のトーンを調整する処理を行なう。また、コントラスト調整ステップK5では、コントラストを調整する処理を行なう。これにより、合成ステップK3で得られた画像のトーン及びコントラストが下がっても、適当な値に調整される。
以上のステップK1からステップK5までの処理は、変換プログラムTPの動作する例えばパーソナルコンピュータにおいて、キーボート又はマウス等の簡単な入力操作によって行なわれる。従って、手作業でデータの変更をする必要がなく、手間や時間を多くかけることなく、絵画調画像GKが得られる。
【0014】
次に、合成ステップK3の処理について詳しく説明する。
原画像G0とフィルタ画像GFとの合成は、次に示す変換式(*1)に基づいて行なわれる。
M<128のとき、
Dr=Sr−{Sr×(128−M)×P/(128×1000)}
Dg=Sg−{Sg×(128−M)×P/(128×1000)}
Db=Sb−{Sb×(128−M)×P/(128×1000)}
M≧128のとき、
Dr=Sr+{(255−Sr)×(M−128)×P/(128×1000)}
Dg=Sg+{(255−Sg)×(M−128)×P/(128×1000)}
Db=Sb+{(255−Sb)×(M−128)×P/(128×1000)}
……(*1)
【0015】
変換式(*1)において、各パラメータを次のように定義する。すなわち、Sr,Sg,Sbは、それぞれ、原画像G0における任意の画素の色を、色の3原色である赤(R)、緑(G)、青(B)に分解して表わしたときのR,G,B各色の濃度値である。Mは、フィルタ画像GFにおける任意の画素の濃度値である。Dr,Dg,Dbは、それぞれ変換式(*1)によって出力される、R,G,B各色の濃度値である。Pは、合成の度合いを調整するためのパラメータである。なお、濃度値S、濃度値Mをそれぞれ単に入力S、出力Mと記載し、また、パラメータPを適用量Pと記載することがある。
【0016】
ここで、変換式(*1)の理解を容易にするために、図6及び図7を参照して、それぞれ原画像G0とフィルタ画像GFとを合成するための基本となる変換式(*2)、及び変換式(*2)の改良式である変換式(*3)について説明する。
図6は、変換式(*2)の入力Sと出力Dとの関係をフィルタ画像GFの濃度値Mを3通り変えて示す図である。図6(A)はM=128のとき、図6(B)はM=0のとき、図6(C)はM=255のときをそれぞれ示す。
変換式(*2)は次のように表わされる。
D=S+(M−128) ……(*2)
ただし、D<0ならばD=0とし、D>255ならばD=255とする。
【0017】
変換式(*2)は、入力Sについて、次のような変換を行なう。すなわち、フィルタ画像GFにおいて濃度値Mが中間濃度(=128)よりも高い画素(128<M≦255)については、その画素に対応する原画像G0の画素の濃度値Sをより一層高くし、フィルタ画像GFにおいて濃度値Mが中間濃度よりも低い画素(0≦M<128)については、その画素に対応する原画像G0の画素の濃度値Sをより一層低くし、フィルタ画像GFにおいて濃度値Mが中間濃度の画素については、その画素に対応する原画像G0の画素の濃度値Sをそのまま出力する。
【0018】
例えば、フィルタ画像GFの画素の濃度値Mが0のときは、図6(B)の右半分に示すように、その画素に対応する原画像G0の明るい画素(濃度値が128〜255の部分)が暗くなる。また、フィルタ画像GFの画素の濃度値Mが255のときは、図6(C)の左半分に示すように、その画素に対応する原画像G0の暗い画素が明るくなる。つまり、原画像G0の画素が、フィルタ画像GFの対応する画素の濃度に「染まる」形になり、これによって合成が行なわれる。この合成は画素単位で行なわれるので、きめ細かく合成が行なわれることが期待できる。原画像G0に対し変換式(*2)を色の3原色R,G,B毎に適用することで、カラー画像に対してフィルタ画像GFを合成することができる。
【0019】
ところで、変換式(*2)では、出力Dが負になるときはDを0にし、出力Dが255を超えるときはDを255にしている。このため、図6(B)の左半分に示すように、フィルタ画像GFの画素の濃度値Mが小さいときは、その画素に対応する原画像G0の暗い画素は、濃度値Sによらず0になってしまう。逆に、フィルタ画像GFの濃度値Mが大きいときは、図6(C)の右半分に示すように、原画像G0の明るい部分は、濃度値Sによらず255になってしまう。このため、入力Sの全てについて合成の効果が反映されるとは限らなくなる。この問題は、次に示す変換式(*3)によって改善される。
【0020】
変換式(*3)は次のように表わされる。
M<128のとき、D=S×M/128
M≧128のとき、D=S+{(255−S)×(M−128)/128}
……(*3)
【0021】
図7は、変換式(*3)の入力Sと出力Dとの関係をフィルタ画像GFの濃度値Mを5通りに変えて示す図である。直線L1はM=0のとき、直線L2はM=64のとき、直線L3はM=128のとき、直線L4はM=192のとき、直線L5はM=255のときをそれぞれ示す。
図7に示すように、変換式(*3)は、入力Sの全てについての線形関数になるので、変換式(*2)における上述した問題が改善され、入力Sの全てについて合成の効果が反映される。
特に、直線L1のように、フィルタ画像G0の濃度値Mが0のとき、出力Dは0になる。
また、直線L5のように、フィルタ画像G0の濃度値Mが255のとき、入力Sの全てに対して255になる。従って、フィルタ画像GFとして、周辺部が白で描かれたものを使うことにより、原画像G0の周辺部も白となり、白い画用紙に描かれた水彩画のような感じがでる。
【0022】
変換式(*1)は、変換式(*3)を基に作成されており、入力Sの全てについての線形関数になっている。更に、合成の度合いがパラメータPによって調整できるようになっている。変換式(*3)を合成の度合いが調整できる変換式にするために、まず、変換式(*3)を(*3´)のように変形する。
M<128のとき、
D=S−{S×(128−M)/128}
M≧128のとき、
D=S+{(255−S)×(M−128)/128}
……(*3´)
変換式(*3´)を合成の度合いが調整できる変換式にするために、パラメータPを含む項を入れると次の変換式(*4)になる。
M<128のとき、
D=S−{S×(128−M)/128}×P/1000
M≧128のとき、
D=S+{(255−S)×(M−128)/128}×P/1000
……(*4)
【0023】
パラメータPは、合成に際し、フィルタ画像GFを合成する度合いを決定するためのものであり、ユーザによって0から1000の値に設定可能である。パラメータPが1000のときを100パーセントの適用としている。なお、図7では、フィルタ画像GFを100パーセント適用したときの結果を示した。
図8は、変換式(*4)において、フィルタ画像GFの濃度値Mを0として、入力Sと出力Dとの関係を適用量Pを3通りに変えて示す図である。図7(A)はP=0のとき、図7(B)はP=500のとき、図7(C)はP=1000のときをそれぞれ示す。
適用量Pが0のときは、フィルタ画像GFが適用されないということなので、図7(A)のように、原画像G0がそのまま出力される。適用量Pが1000のときは、フィルタ画像GFが全て適用されるということなので、図7(C)のように、原画像G0は濃度値が0の画像として出力される。適用量Pが500のときは、図7(B)のように、フィルタ画像GFの合成の度合いは50パーセントとなる。
変換式(*4)を整理し、R,G,Bのそれぞれについて表すと、はじめに示した変換式(*1)が得られる。
【0024】
適用量Pによる効果は次のようになる。
例えば、フィルタ画像GFが、濃淡のパターンによって凹凸を表わした画像であれば、凹凸の起伏の大きさを変換式(*1)における適用量Pで調整することができる。つまり、フィルタ画像GFが、キャンバス面におけるメッシュの凹部となる部分が淡く描かれ、且つ凸部となる部分が濃く描かれたパターンをもつ濃淡画像であれば、適用量Pを大きくすることによって、次のような合成画像が得られる。すなわち、適用量Pを大きくすることによって、凹部においては、色が淡くなる度合いが強まり、凸部においては、色が濃くなる度合いが強まる。これにより、凹凸の起伏が大きなキャンバスに描かれたという感じがでる。反対に、適用量Pを小さくすることによって、凹凸の起伏が小さなキャンバスに描かれたという感じがでる。
適用量Pの値を変えることにより、キャンバスに描かれた感じへの変換だけでなく、他の種々の絵の感じを出す画像に変換する場合においても、模様の表れ方の強弱等について様々な形態を実現することができる。
【0025】
以上に述べたように、変換プログラムTPにおいては、入力された原画像G0に変換式(*1)によってフィルタ画像GFを合成することにより、絵画調画像GKが得られる。変換プログラムTPの処理は、キーボート又はマウス等の簡単な入力操作によって行なわれる。従って、手作業でデータの変更をする必要がなく、手間や時間を多くかけることなく、絵画調画像GKが得られる。
【0026】
また、変換式(*1)による合成は画素単位で行なわれるので、きめ細かく合成が行なわれることが期待できる。そして、変換式(*1)は、入力Sの全てについての線形関数になるので、入力Sの全てについて合成の効果が反映される。また、原画像G0に対し変換式(*2)を色の3原色R,G,B毎に適用することで、カラー画像に対してフィルタ画像GFを合成することができる。また、適用量Pの値を変えることにより、種々の絵の感じを出す画像に変換する場合においても、模様の表れ方の強弱等について様々な形態を実現することができる。更に、鮮鋭化ステップK1により、入力画像である原画像G0の輪郭をより一層はっきりさせる処理を行なうので、最終的に得られる絵画調画像GKのエッジが、フィルタ画像GFとの合成によってぼやけたものにならない。
【0027】
【発明の効果】
本発明によると、写真又はCGによって機械調に描かれた原画像を、手間や時間を多くかけることなく絵画調画像に変換できる。
また、得られる絵画調画像が、きめ細かく合成されることが期待できる。また、入力される原画像の濃度値全てについて合成の効果が反映される。
請求項2の発明によると、入力されるカラーの原画像に対してもフィルタ画像を合成して絵画調画像が得られる。
請求項3の発明によると、適用量の値をユーザが変えることにより、種々の絵の感じを出す画像に変換する場合において、模様の表れ方の強弱等について様々な形態を実現することができる。
請求項4の発明によると、最終的に得られる絵画調画像のエッジが、フィルタ画像との合成によってぼやけたものにならない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 原画像を示す図である。
【図2】 絵画調画像の例を示す図である。
【図3】 絵画調画像の例を示す図である。
【図4】 フィルタ画像の一例を示す図である。
【図5】 変換プログラムで行なう処理内容の概略を示すフローチャートである。
【図6】 変換式(*2)の入力と出力との関係をフィルタ画像の濃度値を3通りに変えて示す図である。
【図7】 変換式(*3)の入力と出力との関係をフィルタ画像の濃度値を5通りに変えて示す図である。
【図8】 変換式(*4)において、フィルタ画像の濃度値を0として、入力と出力との関係を適用量を3通りに変えて示す図である。
【符号の説明】
TP 変換プログラム
G0 原画像
GK 絵画調画像
GF フィルタ画像
K1 鮮鋭化ステップ
K3 合成ステップ
Claims (4)
- 入力される機械調の原画像を絵画調画像に変換する絵画調画像への変換プログラムであって、
前記原画像と、該原画像に目的とする絵の感じがでるように所定の濃淡パターンで作成されたフィルタ画像とを合成する合成ステップを有し、
該合成ステップは、前記フィルタ画像における中間濃度よりも低い画素に対しては、その画素に対応する前記原画像の画素の濃度値をより一層低くし、前記フィルタ画像における中間濃度よりも高い画素に対しては、その画素に対応する前記原画像の画素の濃度値をより一層高くする変換を行ない、
該変換によって得られる濃度値は、前記原画像の各画素の濃度値に対して線形関数となる、ことを特徴とする絵画調画像への変換プログラム。 - 前記合成ステップは、前記原画像の画素の濃度値をより一層低くする変換、及び前記原画像の画素の濃度値をより一層高くする変換を、色の3原色毎に行なってなる、請求項1に記載の絵画調画像への変換プログラム。
- 前記原画像の画素の濃度値をより一層低くする度合い、及び前記原画像の画素の濃度値をより一層高くする度合いを調整可能である、請求項1又は2に記載の絵画調画像への変換プログラム。
- 前記合成ステップによる処理の前に前記原画像の輪郭をより一層はっきりさせる鮮鋭化ステップを有してなる、請求項1から3のいずれかに記載の絵画調画像への変換プログラム。
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