JP5183359B2 - 画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム、並びに該プログラムを格納したコンピュータ可読媒体 - Google Patents

Description

本発明は、色彩画像に所定の色補正を施す画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム、並びに該プログラムを格納したコンピュータ可読媒体に関する。より詳細には、本発明は、色覚障害者が認識しやすく、かつ色覚正常者に違和感を与えないように色彩画像に所定の色補正を行う画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム、並びに該プログラムを格納したコンピュータ可読媒体に関する。

「色覚障害」とは、目の網膜に存在する、色を感じる錐体細胞の欠損や不完全によって色の認識および識別が正しくできないことである。この色覚障害は、異常を有する錐体細胞の種類により１型ないし３型に分類される。以下、これらの障害内容について順に説明する。

１型は、主に赤色を認識するＬ錐体細胞が異常を有することで赤色を認識することが困難な色覚障害を示す。２型は、主に緑色を認識するＭ錐体細胞が異常を有することで緑色を認識することが困難な色覚障害を示す。１型および２型は、色覚障害の中で最も多くを占め、２００８年８月の時点で日本人では男性の２０人に１人、女性の５００人に１人に相当すると言われている。これらの色覚障害では、赤色と緑色の境界が特に認識し難い。

３型色覚障害は、主に青色を認識するＳ錐体細胞が異常を有することであるが、先天的にこの障害が発生することは稀であり、また、日常生活においてあまり不便は感じない。ただし、この障害が強度の場合には、黄色と青紫の境界を認識することが困難となる。

これらの色覚障害を有する人達（以下、「色覚障害者」と称する）が不都合無く日常生活を送れるように彼らをサポートする様々な色彩画像処理技術が開示されている。
その一例としては、特許文献１に記載の画像表示システムが挙げられる。このシステムは、事前に入力された色覚障害の種類に基づき、所定の色の境界に白色のラインを重畳する。色覚障害者は主に特定の色の境界が認識し難いため、この画像処理によってこれらの境界を認識しやすくする。
また、別の例としては、一次微分法により所定の色の境界を検出し、その検出箇所付近の色の輝度を変化させて強調する方法が挙げられる（特許文献２参照）。
特開２００７−１２２３４０ 特開２００８−１７０５１

しかし、特許文献１の画像表示システムでは、白色のラインを重畳する境界の背景が暗い場合には効果的であるが、明るい場合には白色ラインと背景色との区別が難くなり、所望の効果が得られなくなってしまう。また、白色が強調され過ぎるため、色覚正常者がこの画像を見た場合に極めて不自然に感じてしまう。

一方、一次微分法により所定の色の境界を検出して強調する方法は、検出した境界付近の色の輝度を単純に変化させて強調するに過ぎない。つまり、色覚障害者が認識し難い色を強調しても所望の効果が得られない。さらに、このように強調された色は、色覚正常者によって非常に不自然に見えてしまう。

本発明は上記の問題を考慮して創案されたものであり、本発明の課題は、色覚障害者が認識しやすく、かつ色覚正常者に違和感を与えないように色彩画像に所定の色補正を施す画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム、並びに該プログラムが格納されたコンピュータ可読媒体を提供することである。

前記課題を解決するために創案された請求項１の発明は、ディスプレイ装置の表示手段に表示される色彩画像に色補正を施す画像処理装置であって、
（ａ）閲覧者の色覚に関する情報を受け取る色覚情報入力手段と、
（ｂ）前記色覚に関する情報を基に、三原色から閲覧者が最も識別し難い第１の色と、該第１の色に対応し、かつ前記閲覧者が識別可能な第２の色と、を選択する色選択手段と、
（ｃ）前記色彩画像の各画素において、前記選択した第１および第２の色のそれぞれの色レベルを求める色レベル抽出手段と、
（ｄ）前記求めた色レベルを基に、前記第１および第２の色のそれぞれにおいて、各画素における色レベルの変化量を求める色レベル変化量算出手段と、
（ｅ）それぞれの画素において、前記第１および第２の色の色レベルの変化量の絶対値を比較し、前記第１の色の色レベルの変化量の絶対値のほうが大きい画素において、前記第１および第２の色の色レベルを強調する補正を行う色強調手段と、
を備えることを特徴とする。

前記課題を解決するために創案された請求項２の発明は、請求項１に記載の画像処理装置において、前記色レベル変化量算出手段は、前記第１および第２の色の色レベルの変化量を求めるために二次微分を用いることを特徴とする。

前記課題を解決するために創案された請求項３の発明は、請求項１または２に記載の画像処理装置において、前記色強調手段は、前記第１および第２の色の色レベルを同一の度合いで強調することを特徴とする。

前記課題を解決するために創案された請求項４の発明は、請求項１ないし３の何れか１項に記載の画像処理装置において、前記色強調手段が、前記第１の色の色レベルの変化量が正値の場合に、その第１の色の色レベルの変化量から対応する前記第２の色の色レベルの変化量の絶対値を減算し、その減算して求めた値を前記第１および第２の色の色レベルにそれぞれ加算することで補正を行うことを特徴とする。

前記課題を解決するために創案された請求項５の発明は、請求項１ないし３の何れか１項に記載の画像処理装置において、前記色強調手段が、前記第１の色の色レベルの変化量が負値の場合に、その第１の色の色レベルの変化量から対応する前記第２の色の色レベルの変化量の絶対値を加算し、その加算して求めた値を前記第１および第２の色の色レベルにそれぞれ加算することで補正を行うことを特徴とする。

前記課題を解決するために創案された請求項６の発明は、ディスプレイ装置の表示手段に表示される色彩画像を色補正するための画像処理方法であって、
（ｆ）閲覧者の色覚に関する情報を受け取る色覚情報入力段階と、
（ｇ）前記色覚に対する情報を基に、三原色から閲覧者が最も識別し難い第１の色と、該第１の色に対応し、かつ前記閲覧者が識別可能な第２の色と、を選択する色選択段階と、
（ｈ）前記色彩画像の各画素において、前記選択した第１および第２の色のそれぞれの色レベルを求める色レベル抽出段階と、
（ｉ）前記求めた色レベルを基に、前記第１および第２の色のそれぞれにおいて、各画素における色レベルの変化量を求める色レベル変化量算出段階と、
（ｊ）それぞれの画素において、前記第１および第２の色の色レベルの変化量の絶対値を比較し、前記第１の色の色レベルの変化量の絶対値のほうが大きい画素において、前記第１および第２の色の色レベルを強調する補正を行う色強調段階と、
を含むことを特徴とする。

前記課題を解決するために創案された請求項７の発明は、請求項６に記載の画像処理方法において、色レベル変化量算出段階で、前記第１および第２の色の色レベルの変化量を求めるために、二次微分を用いることを特徴とする。

前記課題を解決するために創案された請求項８の発明は、請求項６または７に記載の画像処理方法において、前記色強調段階で、前記第１および第２の色の色レベルを強調する度合いは同一であることを特徴とする。

前記課題を解決するために創案された請求項９の発明は、請求項６ないし８の何れか１項に記載の画像処理方法において、前記色補正段階が、前記第１の色の色レベルの変化量が正値の場合に、その第１の色の色レベルの変化量から対応する前記第２の色の色レベルの変化量の絶対値を減算し、その減算して求めた値を前記第１および第２の色の色レベルにそれぞれ加算することで補正を行うことを特徴とする。

前記課題を解決するために創案された請求項１０の発明は、請求項６ないし８の何れか１項に記載の画像処理方法において、前記色補正手段が、前記第１の色の色レベルの変化量が負値の場合に、その第１の色の色レベルの変化量から対応する前記第２の色の色レベルの変化量の絶対値を加算し、その加算して求めた値を前記第１および第２の色の色レベルにそれぞれ加算することで補正を行うことを特徴とする。

前記課題を解決するために創案された請求項１１の発明は、請求項６ないし１０の何れか１項に記載の画像処理方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラムである。

前記課題を解決するために創案された請求項１２の発明は、請求項１１に記載のプログラムを格納したコンピュータ可読媒体である。

前記課題を解決するために創案された請求項１３の発明は、請求項６ないし１０の何れか１項に記載の画像処理方法を行う電子回路である。

前記課題を解決するために創案された請求項１４の発明は、請求項１３に記載の電子回路を格納した映像表示装置である。

前記課題を解決するために創案された請求項１５の発明は、請求項１３に記載の電子回路を格納した撮像装置である。

請求項１において、「色覚に関する情報」とは、１型、２型等の色覚障害の種別を意味する。また、「強調」とは、第１の色と第２の色との境界付近にて、該第１の色と第２の色のうち、色レベルの低いほうの色の色レベルをより減少させ、色レベルの高いほうの色の色レベルをより増加させることで、双方の色のコントラストを強めることを意味する。

「第１の色」とは、閲覧者の色覚障害の種別に対応する色であり、例えば、閲覧者が１型色覚障害者の場合には「赤」となり、２型で「緑」、３型で「青」となる。一方、「第２の色」は、第１の色に対して一意に決定される色であり、第１の色が赤ならば、第１の色は「緑」、緑ならば「赤」、青ならば「緑」となる。

色覚障害者をサポートする色補正処理は、従来、色覚障害者が認識し難い色のみを強調する補正をしていた。しかし、色覚障害が認識し難い色をいくら強調しても、色覚障害の認識レベルはあまり向上しない。一方、請求項１の画像処理装置および請求項６の画像処理方法では、色覚障害者が認識し難い色（第１の色）に加えて、認識可能な色（第２の色）も強調する。
さらに、第１および第２の色の色レベルの変化量の絶対値を比較し、第１の色の色レベルの変化量の絶対値のほうが大きい画素に対して強調処理を行っている。これにより、色覚障害者が識別し難い境界部分を識別し、確実に処理することができる。
したがって、従来の強調処理に比べて、より色覚障害者が認識しやすい強調処理を提供することができる。

請求項２の画像処理装置および請求項７の画像処理方法では、第１および第２の色の色レベルの変化量を求めるために二次微分を用いている。そのため、色彩画像全体における色レベルの強調の程度の平均が０となる。よって、処理前後の色彩画像全体における色レベルに違いが発生しないため、色覚正常者が補正後の色彩画像を見ても不自然さをあまり感じない。

請求項３の画像処理装置および請求項８の画像処理方法では、第１および第２の色レベルを同一のレベルで強調している。そのため、処理後の色彩画像が明る過ぎる、あるいは暗過ぎることがなく、色のバランスが良好に保持される。よって、色覚正常者にとって違和感の少ない色補正が可能となる。

請求項４および５の画像処理装置、並びに請求項９および１０の画像処理方法では、第１および第２の色の色レベルの強調の度合いを抑えて控え目に強調している。そのため、過度に強調した場合と比べ、色覚障害者にとって色の境界を認識しやすく、かつ色覚正常者にとって違和感が少ない色補正が可能となる。

請求項１１ないし１５では、本発明の画像処理をそれぞれプログラム、コンピュータ可読媒体、電子回路、映像表示装置、撮像装置の形態で提供している。

本発明によって、色覚障害者が認識しやすく、かつ色覚正常者に違和感を与えないように色彩画像に所定の色補正を施す画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム、並びに該プログラムが格納されたコンピュータ可読媒体を提供することができる。

添付の図面を参照して、以下に本発明の一実施形態に係る画像処理システムについて説明する。
図１は、本発明の１実施形態に係る画像処理システム１００の概略図である。この画像処理システム１００は、ディスプレイ装置１０と、ディスプレイ２０と、画像処理装置３０とを備える。ディスプレイ装置１０は、所定の色彩画像信号を生成し、この画像信号を画像処理装置３０経由でディスプレイ２０に送る機能を有する。ディスプレイ２０は、市販のＣＲＴ、液晶パネルなどから構成され、画像処理装置３０経由でディスプレイ装置１０から受け取った画像信号を自身に表示させる機能を有する。画像処理装置３０は、画像処理システム１００の中心をなす機能要素であり、ディスプレイ装置１０が生成した色彩画像信号に色覚障害者が認識しやすいように所定の色補正処理を施し、その処理した色彩画像をディスプレイ２０に送る機能を有する。
なお、ディスプレイ装置１０およびディスプレイ２０は、当該技術において既知の機能要素のため詳細な説明を省略し、画像処理装置３０についてのみ以下に詳細に説明する。

図１では、画像処理装置３０は、ディスプレイ装置１０とディスプレイ２０との間に接続されている。しかし、画像処理装置３０の接続形態はこれに限定されるものではなく、ディスプレイ装置１０およびディスプレイ２０の仕様に依存して適宜決定されてよい。例えば、画像処理装置３０はディスプレイ装置１０に内蔵され、該ディスプレイ装置１０の機能の一部として構成されてもよい。

次に、図２を参照して、画像処理装置３０の詳細な機能について説明する。この画像処理装置３０は、制御部１１０と、データ保持部１２０と、色彩画像受信部１３０と、色覚情報および補正調整係数入力部１４０と、色選択部１５０と、色レベル抽出部１６０と、色レベル変化量算出部１７０と、色強調部１８０と、色彩画像出力部１９０と、を備える。

制御部１１０は、他の機能要素１２０ないし１９０すべてを制御する機能を有し、ＣＰＵなどの処理装置によって実装される。データ保持部１２０は、機能要素１３０ないし１９０が取り扱う情報を格納する、あるいは、これらの情報を処理するためのプログラム等を格納する機能を有し、メモリ、ハードディスクなどで実装される。色彩画像受信部１３０は、ディスプレイ装置１０から色彩画像信号を受け取る機能要素である。ここで取り扱われる色彩画像信号の形式は、ペイント、ドローなどの当該技術において既知の形式でよく、光の三原色であるＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の階級は２５６などの任意の階級でよい。

色覚情報および補正調整係数入力部１４０は、画像処理装置３０が行う色補正処理の種類を選択するための機能要素、並びに、この色補正処理の演算に用いる補正調整係数Ｐ（後述）を決定するための機能要素である。画像処理装置３０は、色覚障害者のタイプに応じて異なる色補正を行うことができる。そのため、画像処理装置３０のユーザは、どのタイプの色覚障害者に適応して色補正された色彩画像が必要かを事前に選択する必要がある。選択内容は、「通常」「１型」「２型」「３型」の４種類である。「通常」が選ばれると画像処理装置３０は色補正を行わない。また、「１ないし３型」が選択されると、「１ないし３型色覚障害」に対応した色補正処理をそれぞれ行う。なお、ここでの選択作業は、ユーザによってディスプレイ装置１０のパネルやキーボードなどの入力装置を介して行われるか、あるいは、画像処理装置３０に設けられた専用の入力装置によって行われてよい。

色選択部１５０は、上記の色覚情報および補正調整係数入力部１４０に入力された選択情報を基に、補正を行う色を決定する機能要素である。なお、本実施形態においては三原色のうち２色（第１の色および第２の色）を補正する。選択情報と第１の色および第２の色との関係を以下の表１に示す。

ここで、第１の色は該当する色覚障害者にとって認識し難い色に相当し、第２の色は認識しやすい色に相当する。これらの第１および第２の色の境界が特に色覚障害者にとって区別し難い。例えば、１型の色覚障害者は、赤色を認識することが困難であり、特に、赤色と緑色の境界の識別が困難である。

色レベル抽出部１６０は、処理を行う色彩画像データから、各画素における第１および第２の色の色レベル（色の明るさ：明度）をそれぞれ抽出する機能要素である。

色レベル変化量算出部１７０は、色レベル抽出部１６０が抽出した色レベルを基に、各画素における第１および第２の色の色レベルの変化量を求める機能要素である。色レベルの変化量とは、対象の画素における色レベルが、隣接する画素の色レベルとどれだけ異なるかを示す量であり、この色レベルの変化量の求め方を図３（ａ）ないし図３（ｄ）を用いて以下に説明する。

図３（ａ）は、色レベル変化量算出部１７０が各画素の色レベルの変化量を求めるために用いるラプラシアンフィルタの例である。このように、色レベル変化量算出部１７０は、２次微分法に基づくラプラシアンフィルタを用いて、ある画素と、その画素と隣接する画素との間の色レベルの変化量を演算する。なお、本実施形態では４方向のラプラシアンフィルタを用いているが、本発明はそれに限定されるものではなく、代替的に８方向のラプラシアンフィルタを用いてもよい。

図３（ｂ）は、処理を行う色彩画像データの例である。矢印１が示す、点線で囲んだ長方形が画素に相当し、縦側にＭ＿ｍａｘ個（図では７個）、横側にＮ＿ｍａｘ個（図では１４個）の画素が配列されている。この画素を、左上を原点として、Ｐ（ｍ，ｎ）のマトリクスで表す。そして、いくつかの画素内に数値（１００または２００）が記載されているが、これはその画素における緑（Ｇ）の色レベルである。図示のように、暗い色の画素よりも明るい色の画素の方が色レベルの値は大きくなる。
なお、図３（ｂ）のカラーの原画像図を、本出願と同時に提出した物件提出書に参考色彩図面１として添付した。

図３（ｂ）において赤い点線で囲った行の画素Ｐ（４，１）〜Ｐ（４，１４）における緑（Ｇ）の色レベルの変化量を求める。図３（ｃ）は、画素Ｐ（４，１）〜Ｐ（４，１４）の色レベルをプロットしたグラフである。この色レベルを上述の図３（ａ）のラプラシアンフィルタを用いて演算すると、図３（ｄ）のグラフに示すような色レベルの変化量が求められる。
図３（ｃ）のグラフと図３（ｄ）のグラフとを対比させて説明すると、まず、色レベルが一定の領域（図３（ｃ）の画素番号１〜４）では、色レベルの変化量はゼロとなる（図３（ｄ）の画素番号１〜４）。次いで、色レベルの増加し始めるポイント（図３（ｃ）の「１」付近）では、色レベルの変化量は一度減少し、それから増加する（図３（ｄ）の「Ａ」付近）。さらに、色レベルの増加が終り、一定になるポイント（図３（ｃ）の「２」付近）では、色レベルの変化量はピークとなり、それ以降に減少し始める（図３（ｄ）の「Ｂ」付近）。色レベルが減少し始めるポイント（図３（ｃ）の「３」付近）では、再度色レベルの変化量は一度増加し、それから減少する（図３（ｄ）の「Ｃ」付近）。減少した色レベルが一定になるポイント（図３（ｃ）の「４」付近）では色レベルの変化量の減少が終り、増加し始める（図３（ｄ）の「Ｄ」付近）。

上述の要領で、色レベル変化量算出部１７０は第１および第２の色レベルの変化量を算出すると、色強調部１８０が第１および第２の色を強調する処理を行う。この強調する処理は、第１および第２の色レベルのすべての画素において以下の演算によって行われる。

式中、ＦＬ（ｍ，ｎ）は第１の色の色レベルの変化量を示し、ＳＬ（ｍ，ｎ）は第２の色の色レベルの変化量を示す。ｍは処理を行う色彩画像の縦側の画素座標（１〜Ｍ＿ｍａｘ）、ｎは処理を行う色彩画像の横側の画素座標（１〜Ｎ＿ｍａｘ）を示す。

次に、数１で求めた補正係数ＤＬ（ＤＬ（ｍ，ｎ））を用いて、色補正後の色レベルを求める。

式中、Ｆは処理前の第１の色の色レベル、Ｆ’は処理後の第１の色の色レベル、Ｓは処理前の第２の色の色レベル、Ｓ’は処理後の第２の色の色レベルを示す。

なお、色覚正常者および障害者に関らず、人間の色覚には相当の個人差があり、また、画像の種類によっても最適と思える色彩は異なる。本実施形態の色補正で用いる補正係数ＤＬが大きい値になる程、補正前後の色レベルの差が大きくなり、色覚障害者によって認識しやすくなる反面、色覚正常者には不自然さが増してしまう。一方、補正係数ＤＬが小さい値になる程、色覚正常者は自然に感じるが、色覚障害者によって認識し難くなる。

上述の事実を考慮し、上述の色補正を微調整するための補正調整用の係数Ｐを設定してもよい。その場合、上記数式（４）および（５）は、以下のように変更できる。

補正調整係数Ｐは発明者が実験的に求めたものであり、１〜１０の間の任意の数値として設定されることが好ましい。

色覚障害者をサポートするための色彩画像の色補正は、従来は対象の色覚障害者が認識し難い色のみを強調する補正方法を採用していた。しかし、本実施形態の係る画像処理で行う色補正は、色覚障害者が認識し難い色（第１の色）に加え、認識しやすい色（第２の色）も補正対象とし、かつ双方の色に同一の補正係数を加算または減算することで、同一の度合いで強調表示している。そのため、色覚障害者が認識し難い色の境界部分が、従来に比べてより自然な色調を維持しながら認識しやすいように補正される。

さらに、色レベルの変化量をラプラシアンフィルタ（二次微分法）で演算することにより、第１および第２の色の色レベルが変化している箇所、すなわち、色の境界部分を求め、その部分を強調表示させている。色覚障害者にとって色の境界が一番識別し難いため、本実施形態ではこの識別し難い箇所を好適に補正している。
また、二次微分法を用いると、図３（ｄ）に示すように明るい強調と暗い強調の程度の平均が０となる。よって、処理前後の色彩画像全体における色レベルに違いが発生せず、さらに、過度な強調が防止されるため、色覚正常者にとって違和感の少ない色補正が可能となる。

色彩画像出力部１９０は、色強調部１８０が行った強調処理で求めた第１および第２の色レベルを含む色彩画像情報をディスプレイ２０に出力する機能を有する。なお、出力する画像データの形式は特に限定されるものではなく、ディスプレイ２０とインターフェースが可能な限り任意の形式を有してよい。

上述のように本実施形態に係る画像処理装置３０で処理された色彩画像の例を図４に示す。図４（ａ）は、色補正を行わない、すなわち、通常の色彩画像の例である。左右共に同一の画像であるが、左側が色覚正常者によって認識される画像であり、右側が第１色障害者によって認識される画像である。一方、図４（ｂ）は、本実施形態の画像処理装置３０が色補正を行った色彩画像の例である。図４（ａ）と同様に左側が色覚正常者によって認識される画像であり、右側が第１色障害者によって認識される画像である。
図４（ｂ）の色彩画像の文字の境界に着目すると、文字周辺の暗い色はより暗く補正されており、一方、文字を構成する明るい色はより明るく補正されている。この強調処理により、色覚障害者が容易に文字を識別することが可能であり、さらに、色覚正常者が見ても不自然に感じることはない。
なお、この色補正の効果をより明瞭に示すために、図４のカラーの原画像図を本出願と同時に提出した物件提出書に参考色彩図面２として添付したので参照されたい。

以上、本実施形態に係る画像処理装置３０の機能の説明をしたが、次に、この画像処理装置３０の色補正のフローについて、図５および図６を用いて説明する。
図５は、本実施形態の色補正のフロー図である。最初に、画像処理装置３０の色彩画像受信部１３０がディスプレイ装置１０から処理対象となる色彩画像を受け取る（ステップＳ１）。次に、色覚情報を色覚情報および補正調整係数入力部１４０に入力する（ステップＳ２）。これは、画像処理装置３０の使用者がインタラクティブ方式で「通常」「第１型」「第２型」「第３型」の何れかを選択することで行われてよい。あるいは、代替的に、事前に使用者が画像処理装置３０にユーザ登録を行い、その登録時に所望の色覚情報を入力し、それ以降に使用者が画像処理装置３０にログインすると、色覚情報および補正調整係数入力部１４０が自動的に登録時に入力された色覚情報を選択するようにしてもよい。色覚情報を入力すると、次は、色補正の演算に用いる補正調整係数Ｐを色覚情報および補正調整係数入力部１４０に入力する（ステップＳ３）。なお、このステップを省略して、Ｐを常に一定の値に設定してもよい。

色覚情報および補正調整係数入力部１４０が色覚情報および補正調整係数Ｐを受け取ると、この情報を基に、色選択部１５０が三原色から色補正対象となる第１の色および第２の色を選択する（ステップＳ４）。ここで、選択される第１および第２の色と色覚情報との関係は、表１で示した通りである。なお、図５のフロー図には記載していないが、もし、色覚情報および補正調整係数入力部１４０が受け取った色覚情報が「通常」の場合には、本実施形態の色補正は不要のため、その時点で処理を終了する。

第１の色および第２の色が決定すると、色レベル抽出部１６０は、色補正対象の色彩画像から各画素における第１の色の色レベル（Ｆ（ｍ，ｎ））および第２の色の色レベル（Ｓ（ｍ，ｎ））を抽出する（ステップＳ５）。
第１および第２の色の色レベルを求めると、これを基に、色レベル変化量算出部１７０が各画素における第１の色の色レベルの変化量（ＦＬ（ｍ，ｎ））および第２の色の色レベルの変化量（ＳＬ（ｍ，ｎ））を求める（ステップＳ６）。求め方については、図３、数１、数２およびそれに関する記載を参照されたい。

第１および第２の色レベルの変化量（ＦＬ（ｍ，ｎ）、（ＳＬ（ｍ，ｎ））が求まると、色強調部１８０が第１および第２の色の色レベルを強調する演算を行う（ステップＳ７）。なお、ステップＳ７の処理は、図６のフロー図のようにさらに複数の処理に細分化することができる。この詳細については後述する。

色強調補正された色彩画像のデータは、色彩画像出力部１９０によってディスプレイ２０に出力され（ステップＳ８）、この色彩画像がディスプレイ２０上に表示される。以上の手順により本実施形態の色彩画像の色補正は終了する。

さらに、図６ を参照して、図５の色強調処理（ステップＳ７）の詳細について説明する。
まず、ステップＳ１０およびＳ１１で、最初に処理を行う画素を決定する。本実施形態では、画素Ｐ（１，１）から処理を行うことにする。処理する画素が決まると、その画素における第１の色の色レベルの変化量ＦＬ（ｍ，ｎ）の絶対値と第２の色の色レベルの変化量ＳＬ（ｍ，ｎ）の絶対値とを比較する（ステップＳ１２）。

第２の色の色レベルの変化量ＳＬ（ｍ，ｎ）の方が大きい場合には（ステップＳ１２で「ＮＯ」）、補正係数（ＤＬ（ｍ，ｎ））を０に設定し、ステップＳ１７の処理へ進む。

一方、第１の色の色レベルの変化量ＦＬ（ｍ，ｎ）の絶対値の方が大きい場合には（ステップＳ１２で「ＹＥＳ」）、第１の色の色レベルの変化量ＦＬ（ｍ，ｎ）は正値か負値かを判断する（ステップＳ１４）。

第１の色の色レベルの変化量ＦＬ（ｍ，ｎ）が正値の場合には（ステップＳ１４で「ＹＥＳ」）、処理はステップＳ１５へ進む。ステップＳ１５では、補正係数ＤＬ（ｍ，ｎ）を、第１の色の色レベルの変化量ＦＬ（ｍ，ｎ）から第２の色の色レベルの変化量ＳＬ（ｍ，ｎ）の絶対値を減算することで求める。そして、処理はステップＳ１７へ進む。

一方、第２の色の色レベルの変化量ＦＬ（ｍ，ｎ）が負値の場合には（ステップＳ１４で「ＮＯ」）、処理はステップＳ１６へ進む。ステップＳ１６では、補正係数ＤＬ（ｍ，ｎ）を、第１の色の色レベルの変化量ＦＬ（ｍ，ｎ）に第２の色の色レベルの変化量ＳＬ（ｍ，ｎ）の絶対値を加算することで求める。そして、処理はステップＳ１７へ進む。

ステップＳ１３、Ｓ１５、Ｓ１６の何れかにて補正係数ＤＬ（ｍ，ｎ）が決定すると、次は、ステップＳ１７にて、上述の数式（６）および（７）を用いて、色補正後の第１の色の色レベルＦ’（ｍ，ｎ）および第２の色の色レベルＳ’（ｍ，ｎ）を求める。

処理後の第１の色の色レベルＦ’（ｍ，ｎ）および第２の色の色レベルＳ’（ｍ，ｎ）を求めると、ｎまたはｍの数値をインクリメントし（ステップＳ１８で「ＮＯ」、ステップＳ１９、または、ステップＳ２０で「ＮＯ」、ステップＳ２１）色補正を行う画素を変更して、同様の処理を繰り返す。すべての画素に対して処理を終了すると（ステップＳ１８で「ＹＥＳ」、ステップＳ２０で「ＹＥＳ」）、色画像処理を終了する。

以上が本実施形態に係る色補正方法の手順である。この方法により、図４（ｂ）に示すような色彩画像を得ることができる。

なお、本発明の一実施形態に係る画像処理装置３０が有する機能は、特定のハードウェア資源またはソフトウェア処理に限定されないことに留意されたい。すなわち、本発明の一実施形態に係る画像処理装置３０はその機能を実現できる限り、如何なるハードウェア（電子回路等）、ソフトウェア（プログラム）、あるいはそれらの組み合わせ等を用いてよい。

上述した本発明の一実施形態に係る画像処理方法を、プログラムとして実装する場合には、このプログラムを外部のサーバ等から該方法を実行する情報処理装置にダウンロードするか、あるいはコンピュータ可読媒体の形態で分配されることが好ましい。コンピュータ可読媒体の例としては、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、磁気テープ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ハードディスクなどが挙げられる。

また、本実施形態では、本発明の画像処理装置および方法は、様々なシステムに好適に適用することができる。主な適用例としては、これらに限定されるものではないが、所定の静止および動画像を撮像するデジタルカメラ等を含む撮像装置、これらの画像を表示するテレビ、プロジェクタ、ビデオデッキ、ＤＶＤプレーヤなどを含む映像表示装置、所望の画像を印刷するレーザまたはインクジェットプリンタなどを含む印刷装置、さらには、電光掲示板などが挙げられる。

以上、本発明を図面に示した実施形態を用いて説明したが、これらは例示的なものに過ぎず、本技術分野の当業者ならば、本発明の範囲および趣旨から逸脱しない範囲で多様な変更および変形が可能なことは理解できるであろう。したがって、本発明の範囲は、説明された実施形態によって定められず、特許請求の範囲に記載された技術的趣旨により定められねばならない。

本発明の一実施形態に係る画像処理システム１００の構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係る画像処理装置３０の機能を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る画像処理装置３０が行う色レベルの変化量を求める方法を説明する図であり、（ａ）はラプラシアンフィルタの例を示し、（ｂ）は処理を行う色彩画像の例を示し、（ｃ）は（ｂ）に示した色彩画像の色レベルのグラフを示し、（ｄ）は（ｂ）に示した色彩画像の色レベルの変化量のグラフを示す。なお、図３（ｃ）については、カラー原画像を物件提出書に添付する。 本発明の一実施形態に係る画像処理システム１００が処理した色彩画像の例を示す図であり、（ａ）は処理前の色彩画像（左は色覚正常者が見た例、右側は色覚障害者が見た例）であり、（ｂ）は処理後の色彩画像（左は色覚正常者が見た例、右側は色覚障害者が見た例）である。なお、このカラー原画像を物件提出書に添付する。 本発明の一実施形態に係る画像処理装置３０が行う画像処理のフロー図である。 図５に示したフロー図の色強調処理の詳細を示すフロー図である。

符号の説明

１０ ディスプレイ装置
２０ ディスプレイ
３０ 画像処理装置
１００ 画像処理システム
１４０ 色覚情報および補正調整係数入力部
１５０ 色選択部
１６０ 色レベル抽出部
１７０ 色レベル変化量算出部
１８０ 色強調部

Claims (15)

1. ディスプレイ装置の表示手段に表示される色彩画像に色補正を施す画像処理装置であって、
   閲覧者の色覚に関する情報を受け取る色覚情報入力手段と、
   前記色覚に関する情報を基に、三原色から閲覧者が最も識別し難い第１の色と、該第１の色に対応し、かつ前記閲覧者が識別可能な第２の色と、を選択する色選択手段と、
   前記色彩画像の各画素において、前記選択した第１および第２の色のそれぞれの色レベルを求める色レベル抽出手段と、
   前記求めた色レベルを基に、前記第１および第２の色のそれぞれにおいて、各画素における色レベルの変化量を求める色レベル変化量算出手段と、
   それぞれの画素において、前記第１および第２の色の色レベルの変化量の絶対値を比較し、前記第１の色の色レベルの変化量の絶対値のほうが大きい画素において、前記第１および第２の色の色レベルを強調する補正を行う色強調手段と、
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記色レベル変化量算出手段は、前記第１および第２の色の色レベルの変化量を求めるために二次微分を用いることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記色強調手段は、前記第１および第２の色の色レベルを同一の度合いで強調することを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
4. 前記色強調手段は、
   前記第１の色の色レベルの変化量が正値の場合に、その第１の色の色レベルの変化量から対応する前記第２の色の色レベルの変化量の絶対値を減算し、その減算して求めた値を前記第１および第２の色の色レベルにそれぞれ加算することで補正を行うことを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の画像処理装置。
5. 前記色強調手段は、
   前記第１の色の色レベルの変化量が負値の場合に、その第１の色の色レベルの変化量から対応する前記第２の色の色レベルの変化量の絶対値を加算し、その加算して求めた値を前記第１および第２の色の色レベルにそれぞれ加算することで補正を行うことを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の画像処理装置。
6. ディスプレイ装置の表示手段に表示される色彩画像を色補正するための画像処理方法であって、
   閲覧者の色覚に関する情報を受け取る色覚情報入力段階と、
   前記色覚に対する情報を基に、三原色から閲覧者が最も識別し難い第１の色と、該第１の色に対応し、かつ前記閲覧者が識別可能な第２の色と、を選択する色選択段階と、
   前記色彩画像の各画素において、前記選択した第１および第２の色のそれぞれの色レベルを求める色レベル抽出段階と、
   前記求めた色レベルを基に、前記第１および第２の色のそれぞれにおいて、各画素における色レベルの変化量を求める色レベル変化量算出段階と、
   それぞれの画素において、前記第１および第２の色の色レベルの変化量の絶対値を比較し、前記第１の色の色レベルの変化量の絶対値のほうが大きい画素において、前記第１および第２の色の色レベルを強調する補正を行う色強調段階と、
   を含むことを特徴とする画像処理方法。
7. 色レベル変化量算出段階において、前記第１および第２の色の色レベルの変化量を求めるために二次微分を用いることを特徴とする請求項６に記載の画像処理方法。
8. 前記色強調段階において、前記第１および第２の色の色レベルを強調する度合いは同一であることを特徴とする請求項６または７に記載の画像処理方法。
9. 前記色補正段階は、
   前記第１の色の色レベルの変化量が正値の場合に、その第１の色の色レベルの変化量から対応する前記第２の色の色レベルの変化量の絶対値を減算し、その減算して求めた値を前記第１および第２の色の色レベルにそれぞれ加算することで補正を行うことを特徴とする請求項６ないし８の何れか１項に記載の画像処理方法。
10. 前記色補正手段は、
    前記第１の色の色レベルの変化量が負値の場合に、その第１の色の色レベルの変化量から対応する前記第２の色の色レベルの変化量の絶対値を加算し、その加算して求めた値を前記第１および第２の色の色レベルにそれぞれ加算することで補正を行うことを特徴とする請求項６ないし８の何れか１項に記載の画像処理方法。
11. 請求項６ないし１０の何れか１項に記載の画像処理方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
12. 請求項１１に記載のプログラムを格納したコンピュータ可読媒体。
13. 請求項６ないし１０の何れか１項に記載の画像処理方法を行う電子回路。
14. 請求項１３に記載の電子回路を格納した映像表示装置。
15. 請求項１３に記載の電子回路を格納した撮像装置。

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