JPH0192787A - 画像限定色表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、画像を限られた数の色だけを用いて表示する
画像限定色表示装置に関するものである。

従来の技術 同時発色数に制限のある表示装置は第４図のブロック図
のような構成をもつ。第４図において、４１は画像入力
部で、４．２は色の赤・緑・青の強さ即ちＲ−Ｇ−Ｂと
その色に与えられた番号即ち色番号との関係を示すルッ
クアップテーブルである。４３・４４・４５はそれぞれ
Ｒ−Ｇ−ＢのＤ／Ａ変換器で、４６はデイスプレィであ
る。入力される画像の各画素データは色番号を表わして
いる。この構成では、各画素データが赤・緑・青の強さ
で表わされた画像をそのまま表示することができない。

このために、このような画像より同時発色数個の色を選
択し、その色に色番号を与え、各画素データを適当な色
番号に変換して表示する表示装置が開発されている。こ
の表示装置は、例えば第５図のブロック図のような構成
を持つ。第５図において、５１は元の画像を入力する画
像入力部で、５２は画像入力部５１から得られる各画素
データの色の出現頻度を数えヒストグラムを生成するヒ
ストグラム生成部である。５３はヒストグラム生成部よ
り得られたヒストグラムから同時発色数にあたる限定数
の色を選択する限定色選択部であり、その結果得られる
色とその色に与えられる色番号はルックアップテーブル
５４に設定される。５５は画像入力部５１から得られる
各画素データを適当な色番号に変換する画素データ変換
部である。５６は画素データ変換部５５の出力である色
番号とルックアップテーブル５４から画像を表示する画
像表示部である。画像表示部５６は第４図におけるＲ−
Ｇ−ＢのＤ／Ａ変換器４３・４４・４５、及びデイスプ
レィ４６から構成されている。

限定色選択部５３における色選択のアルゴリズムとして
は従来より様々なものが提案されている。例えばニス・
アイ・ジー・ジー・アール・ニー・ビー・エイチ　コン
ピュータ・グラフィックス　ボリューム１６　ナンバー
３（１９８２年）の第２９７頁から第３０７頁（ＳＩＧ
ＧＲＡＰＩ、　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｇｒａｐｈｉｃｓ　
Ｖｏｌ、１６（１９８２）　ＮｏＪ　ｐ、ｐ、２９７−
３０７）に発表されている単純にヒストグラムの上位か
ら限定数の色を選ぶもの及び色空間において色がもっと
も広（分布している軸を調べその軸に関してその分布範
囲の中間値で色空間を分割し分割された各部分空間ごと
に同じ処理を繰り返し限定数の部分空間を得て各部分空
間の平均の色を選ぶもの、また電子情報通信学会技術報
告の画像工学■Ｅ８６−４　（１９８６年）の第２５頁
から第３０頁に発表されている色空間を小さな部分空間
に分けある条件のもとに部分空間のクラスタ化を繰り返
し限定数の部分空間を得て各部分空間で最も出現頻度の
高い色を選ぶものなどがある。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、変換された自然画
に適するようにルックアップテーブル５４のすべての色
番号と色との対応を変えてしまい、ルックアップテーブ
ル５４内で色番号と色との対応が固定されている固定色
を設定することができない。このため文字や図形が先に
表示されている所へ変換された自然画を表示させようと
すると、先に表示されている文字や図形の色が弯わって
しまうという問題点があった。

また、同時発色数が比較的多いシステムならばルックア
ップテーブル５４の一部をシステムの固定色とし、残り
の部分のみを用いて自然画を表示させ上記問題点を簡単
に解決することも可能であるが、同時発色数の少ないシ
ステムではそのような色の無駄使いはできず固定色も含
むルックアップテーブル５４中のすべての色をうま（用
いて自然画を表示させる必要がある。

本発明はかかる点に鑑み、自然画を同時発色数の少ない
システムに表示できかつ 固定色で表示されている文字や図形の色を変化させない
画像限定色表示装置を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明は画像を入力する画像入力部と、色空間上で固定
されている固定色の近傍を当該固定色を中心とするクラ
スタとして初期指定するクラスタ初期指定部と、前記画
像入力部より得られる画素データがすでに指定されてい
るいずれのクラスタにも属していなければ当該画素デー
タの色空間における近傍を当該画素データを中心とする
クラスタとして新たに指定するクラスタ指定部と、前記
画像入力部より得られる画素データが属する前記クラス
タ指定部より指定されたクラスタの中心の色の頻度を更
新してヒストグラムを生成するヒストゲラム生成部と、
前記ヒストグラム生成部で生成されたヒストグラムより
前記固定色以外で出現頻度の高いものから順に限定され
た個数の色を選択し色番号をつけ色番号と色とを対応付
けるルックアップテーブルに設定するルックアップテー
ブル設定部と、前記クラスタ初期指定部および前記クラ
スタ指定部より得られるクラスタの情報と前記ルックア
ップテーブル設定部により得られる色と対応する色番号
を用いて前記画像入力部より得られる画素データを色番
号に変換する画素データ変換部と、前記画素データ変換
部より得られる色番号と前記ルックアップテーブルとか
ら画像を表示する画像表示部とを備えたことを特徴とす
る画像限定色表示装置である。

作用 本発明は前記した構成により、固定色をクラスタ初期指
定部に入力するとクラスタ初期指定部はその固定色の近
傍をその固定色中心のクラスタとして予め指定する。画
像入力部に表示させたい画像を入力すると、画像入力部
より得られる画素データに対しその画素データがすでに
指定されているいずれのクラスタにも属していなければ
クラスタ指定部が当該画素データの色空間における近傍
を当該画素データを中心とするクラスタとして新たに指
定する。ヒストグラム生成部では画像入力部より得られ
る画素データに対しその画素データが属するクラスタの
中心の色の頻度を更新しヒストグラムを生成する。クラ
スタ指定部によって似た色はクラスタ化されて、各クラ
スタの中心の色の出現頻度のみが高くなっているヒスト
グラムがヒストグラム生成部により得られるので、ルッ
クアップテーブル設定部ではルックアップテーブルの固
定色以外の部分にヒストグラムでの出現頻度の高い色で
固定色でない色を設定すればよい。これによりルックア
ップテーブルに設定される色は固定色およびルックアッ
プテーブル設定部で選択された色となる。画素データ変
換部ではその画素データの属するクラスタの中心の色が
ルックアップテーブルに設定されていればその色の色番
号に変換し、そうでない場合にのみ選ばれたどの色に近
いかを調べる。画素データ変換部で得られた各画素の色
番号とルックアップテーブルとを用いて画像表示部は画
像を表示する。以上の処理により、画像入力部に入力さ
れた画像から限定数の色を選択し、少ない数の色しか同
時発色しない構成でも固定色で表示される文字や図形の
色は変更せずにその画像を表示させることができる。

実施例 第１図は本発明の一実施例における画像限定色表示装置
の構成を示すブロック図である。第１図において１１は
画像を入力する画像入力部、１８は色空間上で固定され
ている固定色の近傍を当該固定色を中心とするクラスタ
として初期指定するクラスタ初期指定部、１２は画像入
力部１１から得られる画素データがすでに指定されてい
るいずれのクラスタにも属していなければ当該画素デー
タの色空間における近傍を当該画素データを中心とする
クラスタとして指定するクラスタ指定部である。１３は
画像入力部１１より得られる画素データが属するクラス
タの中心の色の頻度を更新してヒストグラムを生成する
ヒストグラム生成部、１４はヒストグラム生成部１３で
生成されたヒストグラムより出現頻度の高いものから順
に限定された個数の色を選択し色番号をつけ色番号と色
とを対応付けるルックアップテーブル１５に設定するル
ックアップテーブル設定部である。１６はクラスタ指定
部１２より得られるクラスタの情報とルックアップテー
ブル設定部１４により得られる色とその色に対応する色
番号とを用いて画像入力部１１より得られる画素データ
を適当な色番号に変換する画素データ変換部、１７は画
素データ変換部１６より得られる色番号とルックアップ
テーブル１５とから画像を表示する画像表示部である。

以上のように構成された本実施例の画像限定色表示装置
について、以下その動作を説明する。

システムにおいてその色番号と色との対応を変更するこ
とを禁止されている固定色が存在する場合、クラスタ初
期指定部１８にその固定色を入力するとクラスタ初期指
定部１８はその固定色のＲＣＢ色空間での近傍を当該固
定色を中心とするクラスタとして予め初期指定する。次
に各画素が赤・緑・青の強さで表わされている画像を画
像入力１ｉｆｌｌｌに入力する。ＲＧＢ色空間において
画像入力部１１より得られる画素データの近傍をその画
素データを中心とするクラスタとしてクラスタ指定部が
指定する。ただし画像入力部１１より得られる画素デー
タがすでにいずれかのクラスタに属している時、クラス
タ指定部は新たなりラスタ指定を行わない。ヒストグラ
ム生成部１３は画像入力部１１より得られる画素データ
が属しているクラスタの中心の色の頻度を更新しヒスト
グラムを作成する。第２図はこのクラスタ初期指定部１
８・画像入力部１トクラスタ指定部１２・ヒストグラム
生成部１３の動作を示すフローチャートである。２１・
２８はこのフローチャートの始めと終わりを表わす。２
９で固定色の近傍を予めクラスタとして指定しておく。

２２でヒストグラムの生成に用いる頻度カウンタの初期
化を行ない、２３で画像の画素データを入力する。２４
でこの画素データがいずれかのクラスタに属するかどう
かを吟味する。２４で当該画素データがいずれのクラス
タにも属さないことがわかれば、２５で色空間における
その画素データの近傍をその画素データを中心とする新
たなりラスタとして指定する。

その後２６でその画素データが属するクラスタの中心の
色の頻度を更新する。各クラスタにおいてクラスタの中
心の色以外の色に対する頻度カウンタでは更新が行なわ
れないので、クラスタの中心の色以外の色に対する頻度
カウンタにその色が属するクラスタの中心の色へのポイ
ンタを格納することにすればヒストグラムとクラスタの
情報とはメモリ領域で重ねることができメモリ消費量を
少なくできる。２７では画像全体が処理されたかを吟味
する。まだ全画素データが入力されていなければ次の画
素データの入力２３を繰り返す。以上の処理によって頻
度カウンタにクラスタ化を考慮したヒストグラムが得ら
れる。

クラスタ化されたヒストグラムが得られた後、第１図に
おけるルックアップテーブル設定部１４はこのヒストグ
ラムより固定色以外で出現頻度の高い色から順に限定数
の色を選び色番号を付与しルックアップテーブル１５の
固定色以外の部分に設定する。次に画素データ変換部１
６でルックアップテーブル設定部１４により得られる色
と色番号と初期クラスタ指定部１８およびクラスタ指定
部１２より得られるクラスタの情報とを用いて画像入力
部１１より得られる画素データを適当な色番号に変換す
る。

第３図は画素データ変換部１６の動作を示すフローチャ
ートである。３１・３７はこの７０−チャートの始めと
終わりを表わす。３２で画素データを入力する。３３で
この画素データのクラスタの中心の色がルックアップテ
ーブル１５に設定されている色かどうかを吟味し、そう
であれば３４でルックアップテーブル設定色をそのクラ
スタの中心の色とし、そうでない時のみ３５で色空間に
おいてその画素データ１こ一番近いルックアップテーブ
ル設定色を探す。３６では画像全体が処理されたかを吟
味し、まだならば画素データの入力３２を繰り返す。

以上の処理後、第１図における画像表示部１７で画素デ
ータ変換部１６から得られる色番号とルックアップテー
ブル１５から画像を表示する。

画像表示部１７の同時発色数が多ければ初期クラスタ指
定部１８およびクラスタ指定部１２で画素データに対し
クラスタとして指定する範囲を小さ（し、同時発色数が
少なければクラスタ指定部１２でクラスタとして指定す
る範囲を太き（すればよい。

以上のように本実施例によれば、固定色の近傍をクラス
タとして予め指定するクラスタ初期設定部１８と、クラ
スタを指定するクラスタ指定部１２とヒストグラムを生
成するヒストグラム生成部１３とヒストグラムから頻度
の高い色で固定色以外の色をルックアップテーブル１５
の固定色以外の部分に設定するルックアップテーブル設
定部を設け、ヒストグラム生成とクラスタ化を同時に行
いかつ固定色の部分は変更を行なわないようにすること
により、画像入力部１１に入力された画像からメモリを
あまり使わず高速に限定数の色を選択し、少数の色しか
同時発色しない画像表示部１７にでも固定色で表示され
る文字や図形の色は変更せずにその画像を表示させるこ
とができる。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、入力された画像か
ら少ないメモリ消費でかつ高速に限定数の色を選択し、
少ない数の色しか同時発色しない構成でも固定色で表示
される文字や図形の色は変更せずにその画像を表示させ
ることができるのでその実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における一実施例の画像限定色表示装置
のブロック図、第２図は本発明における一実施例の画像
入力部、クラスタ指定部、ヒストグラム生成部の動作を
示すフローチャート、第３図は本発明における一実施例
の画素データ変換部の動作を示すフローチャート、第４
図は同時発色数に制限のある表示装置のブロック図、第
５図は従来の画像限定色表示装置のブロック図である。 １１・・・画像入力部、１２・・・クラスタ定部、１３
・・・ヒストグラム生成部、１４・・・ルックアップテ
ーブル設定部、１５・・・ルックアップテーブル、１６
・・・画素データ変換部、１７・・・画像表示部、１８
・・・クラスタ初期指定部。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　ほか１名第１図 第４図 心

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 画像を入力する画像入力部と、色空間上で固定されてい
   る固定色の近傍を当該固定色を中心とするクラスタとし
   て初期指定するクラスタ初期指定部と、前記画像入力部
   より得られる画素データがすでに指定されているいずれ
   のクラスタにも属していなければ当該画素データの色空
   間における近傍を当該画素データを中心とするクラスタ
   として新たに指定するクラスタ指定部と、前記画像入力
   部より得られる画素データが属する前記クラスタ指定部
   より指定されたクラスタの中心の色の頻度を更新してヒ
   ストグラムを生成するヒストグラム生成部と、前記ヒス
   トグラム生成部で生成されたヒストグラムより前記固定
   色以外で出現頻度の高いものから順に限定された個数の
   色を選択し色番号をつけ色番号と色とを対応付けるルッ
   クアップテーブルに設定するルックアップテーブル設定
   部と、前記クラスタ初期指定部および前記クラスタ指定
   部より得られるクラスタの情報と前記ルックアップテー
   ブル設定部により得られる色と対応する色番号を用いて
   前記画像入力部より得られる画素データを色番号に変換
   する画素データ変換部と、前記画素データ変換部より得
   られる色番号と前記ルックアップテーブルとから画像を
   表示する画像表示部とを備えたことを特徴とする画像限
   定色表示装置。