JP5232186B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像処理装置及び画像処理方法に関する。

デジタル放送やデジタルシネマの画像信号が表現できる色再現範囲(色域)は、人間が肉眼で認識できる自然界の色の領域よりも狭い範囲である。例えば、デジタル放送では表現できる色域はITU-R BT.709で定義されており、これは可視光の中でも限られた範囲の色域である。つまり、画像に表れる被写体がBT.709の色域外の色を有していた場合、撮影された被写体の色の情報がITU-R BT.709の色域内に圧縮された放送波が作成される。

一方、近年、カラー画像を表示する表示装置の発展により、表示装置における色域が広がりつつある。有機ELや広色域LCDなどを用いた表示装置が普及しつつある。例えば、広色域LCDにおいては、光源やカラーフィルタの改善によって、色純度を高くすることが可能となった。これらの表示装置ではITU-R BT.709よりも広い範囲の色を表現することができる。これらの広い色域の表示装置で、放送波により搬送された画像信号によって表される画像を表示する際に、放送波の画像信号に忠実に表示を行うと、広色域で表示できるメリットが失われてしまう恐れがあった。また、ITU-R BT.709の色域を表示装置が再現可能な色域に単純に伸張すると、被写体の色と異なる不自然に鮮やかな色の画像が表示されてしまう恐れがあった。

そこで、色域が圧縮された画像信号から元来の被写体の色を推定し、復元する技術が必要となる。画像の特徴量から適切な色変換テーブルを選択して画像の色の変換を行う方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。しかし、被写体の色がBT.709の色域内に圧縮される過程では、圧縮前の色の色相が異なるが、圧縮後の色が等しくなることがある。こういった色は、例えば特許文献１の技術のように、各色の変換先が固定である変換では正しく復元できない恐れがあった。即ち、従来の技術では、被写体が撮影され、撮影された被写体を表す画像の色域が圧縮される過程で失った色域を正しく復元することは困難であった。

特開２００３−１７９７６３公報

画像の被写体の色のより正しく復元することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明の一態様に係る画像処理装置は、画素値が表す色の集合を、色の分類毎に記憶する第１記憶部と、色の変換を行うためのルックアップテーブルを前記分類毎に記憶する第２記憶部と、画像に含まれる画素から、色の変換を行う対象の第１画素と、少なくとも１つの第２画素とを抽出する抽出部と、前記第１画素の色と前記集合に属する色との色の近さを示す第１類似度を算出し、前記第２画素の色と前記集合に属する色との近さを示す第２類似度を算出する算出部と、前記第１類似度と前記第２類似度との組み合わせに基づいて、前記第１の画素の色の属する前記分類を推定する推定部と、推定された前記第１画素の属する前記分類と、前記第２記憶部に記憶された前記ルックアップテーブルとに基づいて、第１ルックアップテーブルを取得する取得部と、前記第１ルックアップテーブルを用いて、前記第１画素の色を変換する変換部とを備える。

第１の実施の形態の画像処理装置を例示する図。 パッチ画像を例示する図。 色相Ｂについてパッチ画像及びデジタルカメラで撮影された画像の対比を例示する図。 色相Ａ，Ｂについてパッチ画像及びデジタルカメラで撮影された画像の対比を例示する図。 画像処理の手順を示すフローチャート。 ステップＳ２の詳細な処理の手順を示すフローチャート。 ステップＳ３の詳細な処理の手順を示すフローチャート。 第２の実施の形態にかかる画像処理の手順を示すフローチャート。 ステップＳ１０の詳細な処理の手順を示すフローチャート。 一変形例のステップＳ２の詳細な処理の手順を示すフローチャート。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像処理装置及び画像処理方法の一実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の実施形態中では、同一の番号を付した部分については同様の動作を行うものとして、重ねての説明を省略する。

[第１の実施の形態]
まず、画像処理装置のハードウェア構成（図示せず）について説明する。本実施の形態の画像処理装置は、装置全体を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）等の制御部と、各種データや各種プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等の主記憶部と、各種データや各種プログラムを記憶するＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＣＤ（Compact Disk）ドライブ装置等の補助記憶部と、これらを接続するバスとを備えており、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成となっている。また、情報処理装置には、画像を表示する表示部と、ユーザの指示入力を受け付けるキーボードやマウス等の操作入力部と、外部装置の通信を制御する通信Ｉ／Ｆ（interface）とが有線又は無線により各々接続される。表示部は、例えば、ITU-R BT.709よりも広い範囲の色を再現可能なディスプレイである。

次に、このようなハードウェア構成において、画像処理装置の機能的構成について図１を用いて説明する。画像処理装置１０は、画素抽出部１１と、色テーブル１２と、色相推定部１３と、変換テーブル１４と、変換テーブル取得部１５と、色変換部１６とを有する。画素抽出部１１と、色相推定部１３と、変換テーブル取得部１５と、色変換部１６とは、ＣＰＵが主記憶部や補助記憶部に記憶された各種プログラムを実行する時にＲＡＭなどの主記憶部上に生成されるものである。色テーブル１２と、変換テーブル１４とは、ＨＤＤやメモリなどの補助記憶部に記憶されるものである。

本実施の形態において、入力画像とは受信した放送波の画像信号を復号することにより、複数の画素を有する画像を示す。なお、入力画像は上記例に限られるものではなく、如何なる画像であっても構わない。例えば、デジタルカメラ等の撮像装置によって撮像された画像であっても構わない。また、放送波ではなくインターネット配信される画像等であっても構わない。

画素抽出部１１は、入力画像に含まれる画素から、色の変換を行う対象の第１画素と、入力画像において第１の画素の近傍に位置する第２画素の集合である第２画素群とを抽出する。

色テーブル１２は、色相毎に、画素の値である画素値によって表される色の集合である色データ群を記憶している。色相とは、色の分類であり、例えば、色みが同じで彩度が各々異なる色の集合である。この集合に属する各色の集合が色データ群として色相毎に色テーブル１２に記憶される。ここで記憶される色の値は、例えば、デジタルカメラで撮影された画像から予め収集されたＲＧＢ形式の画素値が、ｘｙ形式の色度点に変換されたものである。

ここで、デジタルカメラで撮影された画像に表れる色の分布について説明する。図２は、各色相に属する、彩度が異なる各色を表すパッチ画像を例示する図である。同図では、複数の色パッチが配置されていて、列毎に色相が等しく、下にある色パッチほど彩度が低く、上にある色パッチほど彩度が高いことが示されている。また、各色相に対して、色相番号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを付与し、彩度が低い方から順に彩度番号「０」〜「５」を付与するものとする。図３は、図２に例示されたパッチ画像の色相Ｂに属する各色と、デジタルカメラで撮影された画像における当該色相Ｂに属する各色とをｘｙ色度座標上にプロットした図である。同図に示されるそれぞれの点の番号は、図２に例示した色相番号及び彩度番号に対応している。図３では、図２に例示されるパッチ画像が広色域のディスプレイに表示されて、測色計で測定された結果の色度点が、丸印で示されている。これが正しい色の結果である。一方、デジタルカメラで撮影された画像における色の色度点が、四角印で示されている。正しい色の色度点の分布は、白色の色度点から最も彩度が高い色度点の間に直線状に分布している。デジタルカメラで撮影された画像における色は、BT.709の色域内に湾曲した形で圧縮されている。これは撮影によって歪んだ色の結果である。このような歪んだ色の色度点の値の集合が色データ群として色相毎に色テーブル１２に記憶されている。尚、ＲＧＢ形式の画素値からｘｙ形式の色度点への変換には式１を用いる。ただし、Ｒ、Ｇ、Ｂの各画素値は「０」から「１」の値に正規化されているとする。また、Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’、Ｘ、Ｙ、Ｚは途中変数である。

図１の説明に戻る。色相推定部１３は、画素抽出部１１が抽出した第１画素の色と、色テーブル１２に記憶された全ての色相の色データ群との近さを示す第１類似度を色データ群毎に各々算出する。また、色相推定部１３は、画素抽出部１１が抽出した第２画素群に属する第２画素の色の集合（第２画素群の色集合という）と、色テーブル１２に記憶された全ての色相の色データ群との近さを示す第２類似度を色データ群毎に各々算出する。そして、色相推定部１３は、算出した第１類似度及び第２類似度の組み合わせに基づいて、第１画素の色相を推定する。

変換テーブル１４は、画素の色を変換するためのルックアップテーブルを色相毎に記憶している。各ルックアップテーブルは、上述した撮影によって歪んだ色を正しい色に写像する変換を表しており、色相毎に１つのルックアップテーブルが各々変換テーブル１４に記憶されている。図４は、図２に例示されたパッチ画像の色相Ａ，Ｂに各々属する各色と、デジタルカメラで撮影された画像における当該色相Ｂに属する各色とをｘｙ色度座標上にプロットした図である。同図に示されるように、例えば、色相Ａ，Ｂのそれぞれについて、四角印で示される色（歪んだ色）が、彩度番号が同じである丸印で示される色（正しい色）に変換されるよう、歪んだ色の色度点と、正しい色の色度点とが対応付けられてルックアップテーブルには記憶されている。

図１の説明に戻る。変換テーブル取得部１５は、色相推定部１３が推定した色相に基づいて、変換テーブル１４が記憶しているルックアップテーブルのうち１つを選択することにより、色の変換に用いるルックアップテーブルを取得する。色変換部１６は、変換テーブル取得部１５が取得したルックアップテーブルを用いて、第１画素の色を変換する。入力画像を構成する全ての画素について色が適宜変換された画素から構成される画像が、出力対象の画像（出力画像）となる。この出力画像が表示部に出力されて表示部に表示されると、入力画像に表れる被写体が出力画像において正しい色又は正しい色に近い色で表現されることになる。

次に、本実施の形態にかかる画像処理装置１０の行う画像処理の手順について図５を用いて説明する。画像処理装置１０は、入力画像に含まれる画素から、画素抽出部１１の機能により、色の変換を行う対象の第１画素と、入力画像において第１の画素の近傍に位置する第２画素の集合である第２画素群とを抽出する（ステップＳ１）。そして、画像処理装置１０は、色相推定部１３の機能により、第１画素の色と、色テーブル１２に記憶された色データ群との第１類似度を算出する（ステップＳ２）。具体的には、ステップＳ２では、画像処理装置１０は、色データ群に属する全ての色と、第１の画素の色とを各々比較し、これらの近さを第１類似度として算出する。これらが近いということは、第１画素の正しい色がその色データ群の色相に属する可能性が高いとみなすことができる。

ここで、ステップＳ２の詳細な処理の手順について図６を用いて説明する。色相推定部１３は、色テーブル１２に記憶された１つの色データ群に属する１つの色と第１画素の色との色差を算出する（ステップＳ２１）。色差の算出には例えば式２を用いる。但し、ΔＥｘｙは色差であり、ｘ１、ｙ１は色データ群に属する色のｘｙ色度点であり、ｘ２、ｙ２は第１画素の色のｘｙ色度点である。

次いで、色相推定部１３は、Ｓ２１で算出した色差が第１閾値の範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ２２）。色差が第１閾値の範囲内である場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、Ｓ２３へ進み、色差が第１閾値の範囲外である場合（ステップＳ２２：ＮＯ）、ステップＳ２４へ進む。ステップＳ２３では、色相推定部１３は、当該色を含む色データ群と第１画素との第１類似度を「１」に書き換える。即ち、第１画素の正しい色がその色データ群の色相に属する可能性が高いとみなす。

ステップＳ２４では、色相推定部１３は、色データ群に属する全ての色について、色差の算出を行った否かを判断する。色データ群に属する色のうち、色差の算出を行っていない色がある場合（ステップＳ２４：ＮＯ）、ステップＳ２１に戻り、色相推定部１３は、色データ群に属する色のうち色差の算出をまだ行っていない色を用いて、色差を算出する。一方、色データ群に属する全ての色について色差の算出を行った場合（ステップＳ２４：ＹＥＳ）、ステップＳ２の処理は終了する。以上のようにして、色相推定部１３は、色の変換を行う対象の第１画素の色と、色テーブル１２に記憶された色データ群に属する全ての色とを各々比較して、第１画素の色と色データ群との近さを示す第１類似度を色データ群毎に各々算出する。

図５の説明に戻る。ステップＳ２の後、画像処理装置１０は、第２画素群の色集合と、色テーブル１２に記憶された色データ群との第２類似度を算出する（ステップＳ３）。ここでステップＳ３の詳細な処理の手順について図７を用いて説明する。色相推定部１３は、色テーブル１２に記憶された１つの色データ群に属する１つの色と、第２の画素群に属する１つの第２画素の色との色差を算出する（ステップＳ３１）。色差の算出には例えば上述の式２を用いる。次いで、色相推定部１３は、Ｓ３１で算出した色差が第１閾値の範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ３２）。色差が第１閾値の範囲内である場合（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、Ｓ３３へ進み、色差が第１閾値の範囲外である場合（ステップＳ３２：ＮＯ）、ステップＳ３４へ進む。ステップＳ３３では、色相推定部１３は、当該色を含む色データ群と、当該第２画素を含む第２画素群の色集合との第２類似度に「１」を加算する。

ステップＳ３４では、色相推定部１３は、色データ群に属する全ての色について、色差の算出を行ったか否かを判断する。色データ群に属する色のうち、色差の算出を行っていない色がある場合（ステップＳ３４：ＮＯ）、ステップＳ３１に戻り、色相推定部１３は、色データ群に属する色のうち色差の算出をまだ行っていない色を用いて、色差を算出する。一方、色データ群に属する全ての色について色差の算出を行った場合（ステップＳ３４：ＹＥＳ）、色相推定部１３は、第２画素群に属する全ての第２画素について、色差の算出を行ったか否かを判断する（ステップＳ３５）。第２画素群に属する第２画素のうち、色差の算出を行っていない第２画素がある場合（ステップＳ３５：ＮＯ）、ステップＳ３１に戻り、色相推定部１３は、色差の算出をまだ行っていない第２画素の色を用いて、色差を算出する。第２画素群に属する全ての第２画素について色差の算出を行った場合（ステップＳ３５：ＹＥＳ）、ステップＳ２の処理は終了する。以上のようにして、色相推定部１３は、第２画素群に属する全ての第２画素の各色と、色テーブル１２に記憶された色データ群に属する全ての各色とを各々比較して、第２画素群に属する第２画素の色の集合と色データ群との近さを示す第２類似度を色データ群毎に各々算出する。

図５の説明に戻る。ステップＳ３の後、画像処理装置１０は、色テーブル１２に記憶された全ての色相の色データ群を用いて、第１類似度及び第２類似度の算出を行ったか否かを判断する（ステップＳ４）。第１類似度及び第２類似度の算出を行っていない色データ群がある場合（ステップＳ４：ＮＯ）、ステップＳ２に戻り、画像処理装置１０は、第１類似度及び第２類似度の算出に用いていない色データ群を用いて、第１類似度を算出する。一方、色テーブル１２に記憶された全ての色相の色データ群を用いて第１類似度及び第２類似度の算出を行った場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、ステップＳ５に進む。ステップＳ５では、画像処理装置１０は、ステップＳ２で算出した第１類似度及びステップＳ３で算出した第２類似度の組み合わせから、第１画素の色相を推定する。具体的には、画像処理装置１０は、第１類似度が「１」である色データ群の中で、第２類似度が最も大きい色データ群の色相を第１画素の色相であると推定する。あるいは、画像処理装置１０は、第１類似度及び第２類似度の積が最も大きくなる色データ群の色相を第１画素の色相であると推定するようにしても良い。

ここで、第１類似度及び第２類似度の意義について具体例を用いて説明する。例えば、第１の画素の色が、図４に例示される歪んだ色の色度点Ａ５，Ｂ２（四角印）との中間にあった場合、ステップＳ２では、第１画素と色相Ａ，Ｂとの各々第１類似度が「１」とされ、第１画素の正しい色が色相Ａ，Ｂに属する可能性が高いとみなされる。しかし、歪んだ色の色度点Ａ５（四角印）の正しい色の色度点Ａ５（丸印）と、歪んだ色の色度点Ｂ２（四角印）の正しい色の色度点Ｂ２（丸印）とは大きく異なる。このため、第１画素の色をどちらの色に変換するべきかが不明確である。被写体の色が鮮やかである場合、このように正しい色の色相が異なるが、画像信号では同じ色として表されることがある。こういった問題を解決するには、第１の画素の色相を１つに特定する必要がある。入力画像において二色性反射モデルが成り立つならば、被写体について同じ表面素材の色は同じ色相となる。また、表面素材が同じであるならば、入力画像においてその表面素材の色を表す画素同士は近傍に存在することが多いと考えられる。そこで、本実施の形態においては、画像処理装置１０は、入力画像において第１の画素の近傍に位置する複数の第２画素の色の集合と色データ群との第２類似度をステップＳ３で各々算出して、ステップＳ５では、これを用いて第１の画素の色相を１つに特定する。第１画素の色だけでは色相Ａか色相Ｂなのか判断することは困難であるが、第２画素群に属する第２画素の色に色相Ａに近いものが多ければ、第１画素は色相Ａに属すると推定することができる。即ち、第１画素と第２画素群とは同じ表面素材の色を表すものとみなすことができる。

図５の説明に戻る。ステップＳ５の後、画像処理装置１０は、変換テーブル取得部１５の機能により、ステップＳ４で推定された色相に基づいて、変換テーブル１４が記憶しているルックアップテーブルのうち１つを選択する（ステップＳ６）。その後、画像処理装置１０は、色変換部１６の機能により、ステップＳ６で選択されたルックアップテーブルを用いて、第１画素の色を変換する。画像処理装置１０は、以上のような処理を、入力画像を構成する全ての画素に対して行う（ステップＳ７）。この結果、入力画像を構成する全ての画素について色が適宜変換され、当該画素から構成される画像（出力画像）が表示部に出力されて表示部に表示されると、入力画像に表れる被写体が出力画像において正しい色で再現されることになる。

従って、以上の構成によれば、入力画像に表れる被写体の色を正しく復元することができる。この結果、例えば、放送波が作られる過程によって失われた本来の被写体の色を正しく復元した画像を表示部に表示させることができる。また、ユーザの手間を取らせることなく、色の再現性を自動的に高めることができ、ユーザの利便性をより向上することができる。

[第２の実施の形態]
次に、画像処理装置及び画像処理方法の第２の実施の形態について説明する。

本実施の形態にかかる画像処理装置１０のハードウェア構成及び機能的構成は第１の実施の形態と略同様である。本実施の形態において第１の実施の形態と異なる点は以下の点である。画素抽出部１１は、入力画像において第１画素と連続していて且つ隣接する第１の画素乃至隣接する第２画素との色相の差分が小さい画素を第２画素として当該第２画素の集合を第２画素群として抽出する。尚、色相は式３を満たすθであるとする。ただし、ｘ、ｙは画素の色のｘｙ色度点であり、ｘｗ、ｙｗは画像の白色点のｘｙ色度点である。

第２画素群に属する第２画素のうち、第１画素が表す表面素材と同じ表面素材を表す画素が多いほど色相推定部１３が行う色相の推定が正確になり、この結果、出力される画像がより正しい色に復元され得る。画素抽出部１１が抽出する第２画素群は、第１の実施の形態では、第１画素の近傍に位置する画素であるという条件に合致する画素の集合であるとしたが、本実施の形態においては、この条件を更に厳しくして、第１画素が表す表面素材と異なる表面素材を表す画素が第２画素としてより少なく抽出され得るようにする。例えば、同じ表面素材であるならば、空間的に繋がっていることが多いと考えられる。また、同じ表面素材であれば、色相が近いことが多い。このため、入力画像において第１画素と連続していて且つ隣接する第１画素乃至隣接する第２画素との色相の差分が小さい画素は、第１画素が表す表面素材と同じ表面素材を表す画素である可能性が高いと考えられるので、これを第２画素として取り扱う。

次に、本実施の形態にかかる画像処理装置１０の行う画像処理の手順について図８を用いて説明する。ステップＳ１〜Ｓ２は第１の実施の形態と同様である。尚、ステップＳ２では、画像処理装置１０は、画素抽出部１１の機能により、第１の実施の形態と同様の第２画像群を一旦抽出する。尚、このとき第１画素の近傍とは、第１の実施の形態における近傍よりも更に第１画素に近いようにしても良い。ステップＳ１０では、画像処理装置１０は、画素抽出部１１の機能により、ステップＳ２で抽出した第２画素群に属する第２画素のうち、第１画素と連続していて且つ隣接する他の画素との色相の差分が小さい画素を第２画素として当該第２画素の集合を第２画素群として新たに抽出する。

ここで、ステップＳ１０の詳細な処理の手順について図９を用いて説明する。第１画素を第２画素群に追加した画素群を第３画素群とする。画素抽出部１１は、第３画素群に属する画素の色と、第３画素群に属する画素に隣接する隣接画素の色との色相の差分を算出する（ステップＳ４１）。次いで、画素抽出部１１は、ステップＳ４１で算出した色相の差分が第２閾値以下であるか否かを判断する（ステップＳ４２）。色相の差分が第２閾値以下である場合（ステップＳ４２：ＹＥＳ）、ステップＳ４３へ進み、色相の差分が第２閾値より大きい場合（ステップＳ４２：ＮＯ）、ステップＳ４４へ進む。ステップＳ４３では、画素抽出部１１は、ステップＳ４１で色相の差分の算出に用いた隣接画素を第２画素として第２画素群に追加する。ステップＳ４４は、画素抽出部１１は、第３画素群に属する全ての画素について、色相の差分の算出を行ったか否かを判断する。第３画素群に属する全ての画素のうち、色相の差分の算出をまだ行っていない画素がある場合（ステップＳ４４：ＮＯ）、ステップＳ４１に戻り、画素抽出部１１は、色相の差分の算出をまだ行っていない第２画素を用いて、色相の差分の算出を行う。一方、第３画素群に属する全ての画素について色相の差分の算出を行った場合（ステップＳ４４：ＹＥＳ）、ステップＳ１０の処理は終了する。図８の説明に戻る。ステップＳ３〜Ｓ７は第１の実施の形態と同様である。

以上の構成によれば、入力画像に表れる被写体の色を出力画像においてより正しい色に復元することができる。

上述した各実施の形態においては、ステップＳ２では、色相推定部１３は、式４を用いて類似度を算出し、この値が現在の第１類似度よりも大きい場合は、この値に第１類似度を書き換えても良い。尚、Ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙは類似度であり、ΔＥｘｙは色差であり、σは定数である。類似度は色差が大きいほど小さい値となる。

この場合のステップＳ２の詳細な処理の手順について図１０を用いて説明する。ステップＳ２１は第１の実施の形態と同様である。ステップＳ５１では、色相推定部１３は、ステップＳ２１で算出した色差を用いて、式４により類似度を算出する（ステップＳ５０）。次いで、色相推定部１３は、ステップＳ５１で算出した類似度と、現在の第１類似度とを比較して、前者が後者よりも高いか否かを判断する（ステップＳ５１）。尚、第１類似度の初期値は例えば「０」である。ステップＳ５１の判断結果が肯定的である場合（ステップＳ５１：ＹＥＳ）、色相推定部１３は、現在の第１類似度の値を、ステップＳ５１で算出した類似度の値に置き換えて（ステップＳ５２）、ステップＳ２４に進む。ステップＳ５１の判断結果が否定的である場合（ステップＳ５１：ＮＯ）、ステップＳ５２を経ずに、ステップＳ２４に進む。ステップＳ２４は第１の実施の形態と同様である。以上のような構成によれば、色テーブル１２に記憶された１つの色データ群に属する各色と第１画素の色との各色差に応じて、式４により算出された類似度の値が高いものに第１類似度の値が徐々に置き換わるようになっていく。このような構成によれば、第１画素の色と各色データ群との近さをより精密に算出することができる。

同様に、ステップＳ３３では、色相推定部１３は、式４を用いて類似度を算出し、当該類似度の値を第２類似度に加算しても良い。このような構成によれば、第２画素群の色集合と各色データ群との近さをより精密に算出することができる。

上述の各実施の形態においては、変換テーブル取得部１５は、色相推定部１３が推定した色相に応じて、複数のルックアップテーブルを混合することによって新たにルックアップテーブルを生成してこれを、色の変換に用いるルックアップテーブルとして取得しても良い。この場合、例えば、色相推定部１３は、第１類似度が「１」である色データ群の中で、第２類似度が最も大きい色データ群の色相を第１画素の色相であると推定するのではなく、第１類似度が「１」である色データ群の中で、第２類似度が第３閾値以上である色データ群の色相を第１画素の色相であると推定する。この結果、第１画素の色相が、図５に例示された色相Ａと色相Ｂとの中間であると推定される処理結果が得られたとする。即ち、第１画素の色と色相Ａの色データ群との第１類似度及び第１画素の色と色相Ｂの色データ群との第１類似度が「１」であり、第１画素の色とその他の色相の色データ群との第１類似度が「０」であり、第２画素群の色集合と色相Ａの色データ群との第２類似度及び第２画素群の色集合と色相Ｂの色データ群との第２類似度が第３閾値以上であり、第２画素群の色集合とその他の色相の色データ群との第２類似度が全て第３閾値より小さいとする。この場合、第１画素の色相として、色相Ａと色相Ｂとの２つが推定され、これらの中間であると推定され得る。このため、この場合に、変換テーブル取得部１５は、色相Ａのルックアップテーブルと色相Ｂのルックアップテーブルとを混合して新たなルックアップテーブルを生成してこれを、色の変換に用いるルックアップテーブルとして取得する。例えば、変換テーブル取得部１５は、色相Ａと色相Ｂとの各ルックアップテーブルに記憶された各々対応する値の平均を取った値をセットしたルックアップテーブルを新たに生成する。また、変換テーブル取得部１５は、第１類似度が「１」である色データ群の色相のルックアップテーブルについて、各ルックアップテーブルに記憶された各値に、第２類似度が大きいほど大きくなるような重みを付与して、各ルックアップテーブルにおいて各々対応する値の重み付きの平均を取った値をセットしたルックアップテーブルを新たに生成するようにしても良い。例えば、第２画素群の色集合と色相Ａの色データ群との第２類似度が「１００」であり、第２画素群の色集合と色相Ｂの色データ群との第２類似度が「８０」である場合、変換テーブル取得部１５は、色相Ａのルックアップテーブルに記憶された各値に重み「１０」を付与し、色相Ｂのルックアップテーブルに記憶された各値に重み「８」を付与し、色相Ａのルックアップテーブルと色相Ｂのルックアップテーブルとを「１０：８」の割合で混合することにより、新たなルックアップテーブルを生成する。またこれ以外の方法により変換テーブル取得部１５は、複数のルックアップテーブルを混合して新たなルックアップテーブルを生成しても良い。色変換部１６は、このように生成されたルックアップテーブルが色の変換に用いるルックアップテーブルとして取得された場合、当該ルックアップテーブルを用いて第１画素の色を変換する。

以上のような構成によれば、色の変換に用いるルックアップテーブルの精度が高くなるため、第１画素の色をより正確に復元することができる。

上述した第２の実施の形態においては、画像処理装置１０は、ステップＳ１０の処理を、ステップＳ２の後ではなく、ステップＳ１の後に行うようにしても良い。また、画像処理装置１０は、第２画素として追加する第３画素の数を制限するようにしても良い。即ち、画像処理装置１０は、ステップＳ４３の処理を行って、所定の個数の第３画素を第２画素として第２画素群に追加した場合、ステップＳ４４の判断結果が否定的でであっても、ステップＳ４１に戻らず、処理を終了するようにしても良い。

上述の各実施の形態においては、画素抽出部１１は、入力画像を構成する全ての画素を第２画素として第２画素群を抽出しても良い。この場合、画像処理装置１０は、１つの入力画像に対して、図２のステップＳ２の処理を一度行うと、この処理の結果をＲＡＭなどに記憶させ、２回目以降のステップＳ２では、ＲＡＭに記憶させた処理の結果を出力する。これによってステップＳ２の処理量を削減することができる。

なお、本発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。また、以下に例示するような種々の変形が可能である。

上述した各実施の形態において、画像処理装置１０で実行される各種プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また当該各種プログラムを、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録してコンピュータプログラムプロダクトとして提供するように構成しても良い。

１０ 画像処理装置
１１ 画素抽出部
１２ 色テーブル
１３ 色相推定部
１４ 変換テーブル
１５ 変換テーブル取得部
１６ 色変換部

Claims (8)

1. 画素値が表す色の集合を、色の分類毎に記憶する第１記憶部と、
   色の変換を行うためのルックアップテーブルを前記分類毎に記憶する第２記憶部と、
   画像に含まれる画素から、色の変換を行う対象の第１画素と、少なくとも１つの第２画素とを抽出する抽出部と、
   前記第１画素の色と前記集合に属する色との色の近さを示す第１類似度を算出し、前記第２画素の色と前記集合に属する色との近さを示す第２類似度を算出する算出部と、
   前記第１類似度と前記第２類似度との組み合わせに基づいて、前記第１の画素の色の属する前記分類を推定する推定部と、
   推定された前記第１画素の属する前記分類と、前記第２記憶部に記憶された前記ルックアップテーブルとに基づいて、第１ルックアップテーブルを取得する取得部と、
   前記第１ルックアップテーブルを用いて、前記第１画素の色を変換する変換部と
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記推定部は、前記第１類似度及び第２の類似度の組み合わせに基づいて、前記集合の前記分類の中から、前記第１の画素の色の属する前記分類を推定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記算出部は、前記第１画素の色と、前記集合に属する色との色差を算出し、当該色差に応じて前記第１類似度を前記集合毎に算出し、前記第２画素の色と、前記集合に属する色との色差を算出し、当該色差に応じて前記第２類似度を前記集合毎に算出する
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記取得部は、前記推定部が推定した前記分類に応じて、複数の前記ルックアップテーブルを混合して、色の変換に用いる新たなルックアップテーブルを生成することにより、当該新たなルックアップテーブルであり色の変換に用いる前記第１ルックアップテーブルを取得する
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
5. 前記抽出部は、前記画像内で、前記第１画素の近傍に位置する少なくとも１つの第２画素を抽出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
6. 前記抽出部は、前記画像において前記第１画素と連続していて且つ隣接する前記第１画素乃至隣接する前記第２画素との色相の差分が閾値以下である少なくとも１つの第２画素を抽出する
   ことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
7. 前記推定部は、前記第１類似度が所定の基準を超えている前記分類の中で、前記第２類似度が最も大きい分類を、前記第１の画素の色の属する前記分布と推定する
   ことを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
8. 前記推定部は、第１類似度と第２類似度との積が最も大きくなる前記分類を前記第１の画素の色の属する前記分布と推定する
   ことを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。

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