JPH021076A - カラー画像の限定色表現方法及び装置 - 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、ディジタル化された自然色画像を、少数の限
定された数の色しか同時に表示できないカラーデイスプ
レィ装置に違和感なく表示できるよう限定色で表現する
方法及び装置に関する。

（従来の技術） カラー画像は通常（Ｒ）赤、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３成
分によって表され、自然色画像を表示するには、各成分
少なくとも５ビツト、通常は８ビット程度にディジタル
化される。各成分８ビツトにディジタル化されている場
合、各画素は２４ビツトのメモリを要する。第９図はこ
のようなデイスプレィ装置を示しており、各画素２４ビ
ツトの画像メモリ１に記載されたＲ、　Ｇ、　Ｂは、そ
れぞれのＤ／Ａ変換器２により電圧に変換されＣＲＴ３
に表示される。

一方、ＣＡＤ（コンピュータ・エイディト、デザイン）
やグラッフィクスの分野では、限定された数の色しか同
時には表示できないカラーデイスプレィ装置がしばしば
利用される。この例を第１０図を参照して説明する。画
像メモリ４は各画素８ビツトの容量を持ち、θ〜２５５
の画素値をとる。この画素値は、各画素に表示される色
のコードを示している。画素値は、表示される場合には
、カラーマツプ５に与えられる。カラーマツプ５はθ〜
２５５のアドレスを扱う高速メモリであり、アクセスさ
れたアドレスのＲｌＧ、Ｂ値を示す各８ビツト、計２４
ビットが読み出される。Ｒ，Ｇ、　ＢはそれぞれのＤ／
Ａ変換器２により電圧に変換され、ＣＲＴ３に表示され
る。第９図に示された形のデイスプレィ装置を以降便宜
上フルカラーデイスプレィ、第１０図に示された形のデ
イスプレィ装置をカラーマツプデイスプレィと呼ぶ。フ
ルカラーデイスプレィでは、各画素に２２４−１６００
万色から自由に色を選ぶことができる。一方、カラーマ
ツプデイスプレィでも、カラーマツプの出力は２４ビツ
トであるので、１６００万色から色を選ぶことができる
が、画像メモリ４の画素当たりの容量が８ビツトなので
、画像内に同時に表示できる色の種類は２５６色となる
。通常、２５６色のような限られた色数で自然色画像を
劣化なく表示することはできないが、これを可能とした
い要求は多い。

このような目的のため、従来、第１０図で示されたよう
なカラーマツプデイスプレィのために、自然色画像を視
覚的な劣化を少なく限られた色数で表示する方法が知ら
れている（情報処理、２７巻１号、１９８６年、１１〜
２０ページ）。これらは各カラー画像に含まれている色
の分布を解析し、多く分布している色領域については密
に、分布の少ない色領域については疎に表示色を選び、
カラーマツプに登録すると共に（これらの登録された色
を以降では代表色と呼ぶ）、各画素に、最も色の近い代
表色を割り当て、その代表色の色コードを画像メモリの
各画素位置に書き込むことによって、原画像に近似した
表示を行うものである。

代表的な手法として、メデイアン・カット・アルゴリズ
ム［コンピュータ・グラフィックス（“Ｃｏｍｐｕｔｅ
ｒＧｒａｐｈｉｃｓ”）１６巻、３号、１９８２年、２
９７〜３０７ページ］を、第１１図より第１５図を参照
して説明する。

あるカラー画像の色分布が、Ｒ−Ｇ色空間において第１
１図の６及び７のようになっているとする（本来、色空
間はＲ−Ｇ−Ｂの３次元で表されるが、ここでは説明の
簡単さのため２次元で描いている）。この図はヒストグ
ラムを示し、濃い位置は分布が密である。

この色分布に対し２ｍ個の代表色を選ぶには次のように
する。ここでは簡単のためｍ　＝　２、即ち４個の代表
色を選ぶ例を示す。

まず、色空間でとれる最も長い軸８について色分布を投
影し、ヒストグラムを−とる。その結果を第１２図に示
す。そして、このヒストグラムの中央値（メデイアン−
第１２図の矢印９−）で２つに分割する。これは、第１
１図においては、空間を分割線１０で２分することに対
応する。第１３図は２分された色空間の２つの部分空間
１１及び１２を示している。以上の分割が各部分空間に
ついて繰り返され、全体でｍ段階性われる。部分空間１
１でとれる最も長い軸１３に色分布を投影したヒストグ
ラムが第１４図（ａ）に、部分空間１２でとれる最も長
い軸１４に色分布を投影したヒストグラムが第１４図（
ｂ）に示されている。矢印１５及び１６はそれぞれの中
央値を示しており、ここでの分割は第１３図において各
部分空間を分割線１７及び１８で２分することに対応す
る。第１５図に分割の結果である４つの部分空間２１．
２２．２３．２４が示されている。各部分空間の代表色
は、それぞれの部分空間に属する画素の色の平均値が用
いられる。以上の処理により、色空間は、それぞれが全
画素の１／２ｍの色の近い画素を含む部分空間に分割さ
れ、各画素の色は、属する部分空間の代表色により近似
的に表示される。

（発明が解決しようとする課題） 第１に、第１５図を見るとわかるように、従来の方法で
は、色空間中の色分布の大きなりラスタ６は４つの部分
空間を代表する４色で表現されるのは自然であるが、色
分布の小さなりラスタ７は部分空間２３及び２４に分割
され、しかもそれぞれに属する太きなりラスタ６の部分
を主とする平均色を代表色とされてしまうことになる。

そのため、色分布の小さなりラスタ７が、原カラー画像
中の面積の小さな、しかし周囲とは非常に異なった色の
物体を示しているような場合には、限定色による表示で
は大変異なった２つの色の領域に分割された画像となる
。

第２に、メデイアン・カット・アルゴリズムでは、色空
間の最も長い軸に対してヒストグラムをとり、メデイア
ンで２分割するのであるが、第１３図の部分空間１２に
含まれる色分布は最も長い軸１４の方向より、むしろ垂
直の方向に拡がっており、垂直の方向にした方が、分割
後の色分布の部分空間内における拡がりは小さくなり合
理的である。

第３に、色分布を分割することの意味は、人の視覚で見
て、多くの色を含んでいる領域は細かく分割し、多くの
代表色を用いて表示し、人の視覚に対し、原画との色の
違いを小さく見せよういうものである。そのため、分割
する方向や位置は、人の視覚で感じられる色差で決定さ
れるべきである。しかし、従来用いられている手法は、
Ｒ−Ｇ−Ｂ空間によっており、この３次元空間で測られ
る距離は色差に比例してはいない。

本発明は、上記の３種の問題点を解決し、自然色画像を
更に違和感なく表示する限定色により表示する方法及び
装置を提供することを目的としている。

（課題を解決するための手段） 本発明のカラー画像の限定色表現方法は、カラー画像の
３次元色空間における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作り、判別分析による閾
値により２つのクラスタに分割することを繰り返す際、 （イ）クラスタに属する画素数が既定の許容値より小さ
い、又は （ロ）分割してできる２つのクラスタの平均色の差が既
定の許容値より小さい、 の条件を満たすクラスタは分割せず、最終的に、上記の
条件により分割するクラスタがなくなるか、既定の総ク
ラスタ数に到達したときに、各クラスタの平均色を代表
色として、前記カラー画像を少数の限定色で近似的に表
現する。

本発明のカラー画像の限定色表現装置は、カラー画像を
格納する画像記憶手段と、カラー画像の各画素の属する
色空間におけるクラスタ番号からなるクラスタ画像を格
納するクラスタ画像記憶手段と、前記カラー画像及びク
ラスタ画像から、各クラスタの色空間における平均色及
び第１主軸方向を計算する統計演算手段と、この統計演
算手段により得られる平均色を格納する平均色記憶手段
と、前記統計演算手段により得られる第１主軸方向を格
納する主軸記憶手段と、前記画像記憶手段から得られる
各画素の色を前記クラスタ画像記憶手段から得られるク
ラスタ毎に前記主軸記憶手段から得られる第１主軸方向
に投影しヒストグラム演算手段と、このヒストグラムを
クラスタ毎に記憶するヒストグラム記憶手段と、このヒ
ストグラム記憶手段からヒストグラムをクラスタ毎に読
み出し、判別分析による分割閾値を決定すると共に、ク
ラスタに属する画素数が既定の許容値より小さいか、分
割してできる２つのクラスタの平均色の差が既定の許容
値より小さい場合にはクラスタを分割せず、それ以外の
場合にはクラスタを前記分割閾値で分割することとする
分割閾値決定手段と、前記各クラスタの分割閾値を記憶
する閾値記憶手段と、前記画像記憶手段を走査し、読み
出される各画素の値を前記主軸記憶手段及び前記閾値記
憶手段から読み出される第１主軸及び分割閾値により、
前記分割閾値決定手段の決定に従って新しいクラスタに
分類し、前記クラスタ画像記憶手段の内容を更新するク
ラスタ分類手段と、前記各手段の動作を繰り返して制御
し、それ以上分割できるクラスタがなくなるか、既定の
総クラスタ数に到達したことによって動作を終了させる
制御手段とから成り、前記カラー画像を得られた少数の
クラスタの代表色で近似的に表現する。

本発明の他のカラー画像の限定色表現装置は、カラー画
像の色空間における色分布を３次元ヒストグラムの形で
格納する色分布記憶手段と、色空間の各位置が属するク
ラスタ番号を格納するクラスタ記憶手段と、前記３次元
ヒストグラムとクラスタ番号から各クラスタの色空間に
おける平均色及び第１主軸方向を計算する統計演算手段
と、この統計演算手段により得られる平均色を格納する
平均色記憶手段と、前記統計演算手段により得られる第
１主軸方向を格納する主軸記憶手段と、前記色分布記憶
手段か得られる色空間の各位置の頻度を前記クラスタ記
憶手段から得られるクラスタ毎に前記主軸記憶手段から
得られる第１主軸方向に投影しヒストグラムを求めるヒ
ストグラム演算手段と、ヒストグラムをクラスタ毎に記
憶するヒストグラム記憶手段と、このヒストグラム記憶
手段からヒストグラムをクラスタ毎に読み出し、判別分
析による分割閾値を決定すると共に、クラスタに属する
画素数が既定の許容値より小さいか、分割してできる２
つのクラスタの平均色の差が既定の許容値より小さい場
合にはクラスタを分割せず、それ以外の場合にはクラス
タを前記分割閾値で分割することとする分割閾値決定手
段と、前記各クラスタの分割閾値を記憶する閾値記憶手
段と、前記色分布記憶手段を走査し、読み出される各位
置の色を前記主軸記憶手段及び前記閾値記憶手段から読
み出される第１主軸及び分割閾値により、前記分割閾値
決定手段の決定に従って新しいクラスタに分類し、前記
クラスタ記憶手段の内容を更新するクラスタ分類手段と
、前記各手段の動作を繰り返して制御し、それ以上分割
できるクラスタがなくなるか、既定の総クラスタ数に到
達したことによって動作を終了させる制御手段とから成
り、前記カラー画像を得られた少数のクラスタの代表色
で近似的に表現する。

（作用） 本発明の作用を第１６図から第１９図を参照して説明す
る。色分布の形を人に対する色差に近似させて評価する
ため、Ｒ−Ｇ−Ｂ空間でなく、均等色空間を用いる。均
等色空間としては、ＣＩＥ（国際照明委員会）で勧告さ
れているＬ＊ｕ＊ｖ＊又はＬ＊ａ＊ｂ中を用いることが
できる。以下、例としてＬ＊ｕ＊ｖ本を用いて本明細書
を記述する。Ｒ−Ｇ−ＢからＬ＊ｕ＊ｖ＊への変換は、
ＣＩＥ−１９３１年勧告ノｘ、　ｙ、　ｚ系を介シテ式
（１）、　（２）ニより行われる。

なお　ｕ’＝４Ｘ／（Ｘ＋１５Ｙ＋３Ｚ）ｖ’　＝　９
Ｙ／（Ｘ　＋　１５Ｙ　＋　３２）ここで、Ｒ，Ｇ、　
Ｂ及び白の色度はＮＴＳＣテレビジョン規格に準拠して
いる。

第１６図は、均等色空間における色分布の例を模式的に
しめしたものである（なお、ここでも色空間は本来Ｌ”
、　ｕ”、　ｖ”３次元であるが、図示の都合上Ｌ＊。

Ｕ＊の２次元で示している）。ここでも色分布の大きな
りラスタ２５と、同じく小さなりラスタ２６が存在する
。この分布が２個の部分に分割される場合、クラスタ２
５の中心とクラスタ２６の中心が２つの代表色となり、
２つのクラスタが分割されるのが妥当であると考えられ
る。また、次の段階では、小さなりラスタ２６全体の色
の拡がりが十分小さいか、色差が大きく拡がっていても
目につがない程画素数が少ない場合には、これ以上分割
される必要はないが、大きなりラスタ２５は更に細がく
分割されるのが望ましい。しがし、分割された場合の代
表色間の色差が、識別できない程小さい場合には、やは
り、これ以上分割される必要はない。

本発明は、以上の要件を実現するため、以下のように作
用する。

（ａ）分割のために分布を投影する軸を、色分布の分散
が最大となる第１主軸とする。

（ｂ）第１主軸に投影して求められたヒストグラムを２
つのクラスタに分類する手法として、大津の判別分析に
よる手法（電子通信学会論文誌、Ｊ６３−Ｄ巻、４号、
１９８０年、３４９〜３５６ページ）を用いる。

（Ｃ）クラスタに属する画素数に閾値ＮＴを設け、これ
より少数の画素から成るクラスタは分割しない （ｄ）代表色間の色差に閾値ＤＴを設け、２つに分割さ
れて生まれる２つの代表色の間の色差がＤＴより小さい
場合は分割しない。

第１６図に示された色空間における分布の主軸は、既知
のように、まず式（３）により分布の共分散行列Σを求
める。

（ｉ、ｊ＝　１．２．３）　　　　（３）ここでｆｌ（
ｘ、　ｙ）、　ｆ２（ｘ、　ｙ）、　ｆ３（ｘ、　ｙ）
は、画素（Ｘ、　ｙ）における色の三属性であり、例え
ば（Ｌ本、ｕ＊、ｖ＊）である。また、ｆｉ、ｆｊは各
属性の全画素にわたる平均値、Ｎは全画素数である。

この共分散行列は、直交行列０を用い、式（４）のよう
に、対角化される。

。□２≧ｏ２２≧ｏ３２ 直交行列Ｏは、各固有値σ１．σ２．ｏ３に対応する固
有ベクトルｖ１．ｖ２．ｖ３から成る。固有ベクトルｖ
１は、色分布の分散が最大の第１主軸方向を示している
。第１６図に第１主軸方向を２７で示した。本発明では
、分布のヒストグラムは、この第１主軸に投影される。

第１７図は投影されたヒストグラムを模式的に示してい
る。このヒストグラムから、分布を２つに分割する手法
として前述の大津の判別分析による手法が用いられる。

この手法によれば、分割された２つのクラスタの主軸に
対する平均位置を０１．α２、各クラスタに属する画素
数の割合をω１．ω２（ω１＋ω２＝１）とすると、 ω１・ω２・（α１＝α２）２（５） を最大とする位置に分割点が設定される。この手法によ
ると、第１７図のようにヒストグラムに明瞭な２つのピ
ークが存在する場合、分割位置２８は、谷の部分に定ま
る。これは第１６図においては分割線２９で空間が分割
されることに対応する。各クラスタに含まれる画素の平
均色が代表色とされる。

次の段階では、クラスタ２５とクラスタ２６が更に分割
される対象となる。ところで、上記（ｅ）に示したよう
に、クラスタに属する画素数が全画素数に比較して非常
に少ない場合には、色が正しく表示されていなくても視
覚では許容できる。このため閾値ＮＴを設ける。クラス
タ２５及びクラスタ２６に属する画素数をそれぞれＮ２
５．　Ｎ２６とおき、Ｎ２６　＜　ＮＴであるとすると
、クラスタ２６はこれ以上分割される必要はない。ここ
ではＮ２５＞ＮＴと考え、クラスタ２５を更に分割する
。

クラスタ２５に属する画素について、再び上述の方法で
第１８図のように第１主軸３０が求められ、この軸に投
影された色分布のヒストグラムが求められる。そして、
上述のように大津の手法で、２つに分割される。第１９
図に示すように、第１主軸をα軸としたとき、αＴの位
置３１で分割されたと考える。このとき、分割によって
、クラスタ２５はクラスタ３２及び３３に２分される。

これは、第１８図においては分割線３４により色分布が
２分されることに対応する。

各クラスタの代表色は、含まれる画素の平均色であるが
、分割された２つのクラスタの代表色の色差が、人が許
容できる程度の小ささである場合にはこの分割は行う必
要がない。このため、許容色差閾値ＤＴを設ける。例え
ば第１８図において、新たな２つの代表色は３５及び３
６の位置であって、色差はＤであり、許容色差閾値ＤＴ
は３７で示した大きさの場合、Ｄ＞ＤＴであるので分割
は行われる。しかし、このときＤ＜ＤＴが成り立つ場合
には分割は行われない。

以上のようにして、本発明では閾値ＮＴ、　ＤＴの基準
によって、代表色が決定される。分割の位置は、色分布
を調べ、大津の手法によって行われるので、色の微妙な
変化の画像部分で分割が行われにくくなる。閾値ＮＴ、
　ＤＴの設定により、不必要に細かく分割を行うことも
なく必要最小限の代表色数で自然色画素を表示すること
ができる。

ＮＴ、　ＤＴの閾値は、画像表示の用途によって定める
ことができる。例えば、Ｒ，Ｇ、　Ｂ各８ビットで表示
された原画像と視覚的に区別できないためには、ＮＴ＝
Ｎ／１０００　　　　　　　　　　　　　（６）ＤＴ＝
１　　　　　　　　　　　　　　　　（７）のように定
めることができる。

また、少数の代表色による表示を行った場合、画像中で
代表色が切りかわる場合に、偽輪郭が目立ち、自然さを
損なうことが知られている。そしてこの場合、隣接する
代表色間の色差が等しくても、それが明度の差である場
合には強く目立つため、これを除去することが重要な場
合には、明度方向には、代表色を密にとることが望まし
い。これを実現するために、式（２）で得られた（Ｌ＊
、ｕ＊、ｖ＊）空間の代わりに、式（８）により新たな
明度Ｌ′を定義し、 Ｌ＝に−Ｌ＊　　　　　　　　　　　　　　　　　（８
）（Ｌ’、　ｕ”、　ｖ”）で空間において、上述の空
間分割を行えばよい。ここで、ｋは３〜５の値が適当で
ある。

ところで、以上の手法を実行すると、３次元空間の場合
には、最終的に生成されたクラスタ同士は、必ずしも分
割の際に用いた閾値に関する条件Ｄ　＞　ＤＴ を満たしているとは言えない。第２０図に再び２次元の
例を示し、これを説明する。画像の色分布が第２０図（
ａ）４０〜４７のような小さなりラスタの集まりから成
るとする。また、ＤＴは４８で示す大きさであると考え
る。このとき、第１ステツプの分割は第１主軸４９に対
して行われるので分割線５０でクラスタは第２０図（ｂ
）の５１及び５２に２分される。第２ステツプの分割は
、この場合、左側のクラスタ５１、右側のクラスタ５２
共に同じ第１主軸４９に対して行われ、それぞれ分割線
５３及び５４により第２０図（Ｃ）に示す４つのクラス
タ５５〜５８となる。次の第３ステツプでは、クラスタ
５５及び５８は、分割しても代表色間の距離がＤＴ以下
なので分割されず、クラスタ５６及び５７のみが２分さ
れて、最終的には第２０図（ｄ）のようにクラスタ５５
、５８．５９〜６２の６クラスタとなる。このとき、元
々の小さなりラスタ４０と４１及び４４と４５は代表色
間の距離はＤＴであるにも拘わらず、分割の順序の関係
で別のクラスタに分割されてしまうことがわかる。その
ため、実際にはクラスタ５９と６１は併合して構わない
し、クラスタ６０と６２も同様である。その場合、第２
０図（ｅ）のように４個のクラスタ５５．５８゜６３、
６４で限定色表現は実現できる。即ち、上述のように２
分割を繰り返して得られたクラスタの組み合わせに対し
、上記の閾値ＤＴを満たしているかどうかを検査し、Ｄ
≦ＤＴの場合には、これを併合することにより、所望の
画質を満たしたまま、より少ない代表色数で自然色画像
を表示することができる。

次に、更に人の色覚の空間周波数特性を利用して、代表
色数を削減する方法を示す。人の色覚には、 ［画像の色が急激に変化している部分では、画素の色が
原画とかなり異なっていても色差は検知できないが、色
が緩やかに変化している部分では、少しの色差でも検知
できる。］ という性質がある。そのため、画像の各画素において、
周囲の画素との色差を評価し、これが大きい場合には、
その色の代表色への寄与を小さくしても見かけの画質は
劣化しない。

例えば、あ゛る画素の色を（Ｌ’、　ｕ”、　ｖ”）と
し、上・下・左・右４つの近傍の画素の色を（Ｌ’ｉ、
　ｕ”ｉ、　ｖ＊ｉ：　ｉ＝１〜４）とする。そして、
周囲の画素との色差ｅを式（９）で定義する。

ｅ２＝Σ（（Ｌ’ｉ−Ｌ’）２＋　（ｕ”ｉ−ｕ＊）２
＋（ｖ”ｉ−ｖ”）２）／４　（９）１ツｌ そして、各画素の重みＷを式（１０）で決定する。

ｗ＝ｅｘｐ［−ｅ２／（２−ａ２）］　　　　　　　　
　　　　　　　（１０）このとき、Ｗはｅに対し、ガウ
スの誤差函数の形となり、第２１図のように、標準偏差
σの大きさに従って定まる、ｅ＝０のとき１、ｅ＝±ω
のとき０に近づく重みとなる。

前述の限定色表現のためのクラスタ分割の際、（ｂ）で
ヒストグラムを作るが、従来ここでは、各画素の頻度は
“１パとじて累積が行なわれた。しがし、その代わりに
今回の空間周波数を利用する方法では、重みＷを頻度と
して利用する。すると、従来、クラスタ全体の画素数を
表わしていたヒストグラムの頻度の総和は、ＷＳ２のた
め、全体に減少し、上記と同様の閾値ＮＴを用いた場合
、色の変化が大きい部分の色で構成されたクラスタは、
分割されずに残ることになる。これを第２２図により説
明する。第２２図（ａ）は１つの画像例を示している。

ここで、Ｙ軸方向には色は変化しておらず、Ｘ軸方向に
のみ暗→明へ変化しているとする。第２２図（ｂ）に明
度のＸ軸方向における変化を示す。領域６５及び６７で
は明度の変化は緩やかであり、領域６６では急激である
。第２２図（ｃ）に従来のヒストグラムを、第２２図（
ｄ）には式（１０）のＷを頻度としたヒストグラムを示
す。

領域６６の部分の頻度が減少するため、分割ステップ数
の小さな間に各クラスタの頻度が閾値ＮＴに到達する。

このため、同様の画質を少ない色数で実現できる。また
、同じ色数を小さいＮＴで実現できるので、高画質を得
ることができる。

（実施例） 第１図は、フルカラーデイスプレィと本発明を利用した
カラーマツプデイスプレィによる限定色表示を両方共行
える第１のカラー画像の限定色表現装置の実施例を示し
ている。破線で囲まれた部分１００がカラー画像の限定
色表現装置である。

このカラー画像の限定色表現装置は、カラー画像を格納
する画像メモリ１０１と、カラー画像の各画素の属する
色空間におけるクラスタ番号からなるクラスタ画像を格
納するクラスタ画像メモリ１０２と、カラー画像及びク
ラスタ画像から各クラスタの色空間における平均色及び
第１主軸方向を計算する統計演算手段を構成する画素値
累積手段１０９と平均・分散演算手段１１０と主軸演算
手段１１１と、この統計演算手段により得られる平均色
を格納する平均色記憶手段１０３と、共分散行列を格納
する分散記憶手段１０４と、第１主軸方向を格納する主
軸記憶手段１０５と、画像メモリ１０１から得られる各
画素の色をクラスタ画像メモリ１０２から得られるクラ
スタ毎に主軸記憶手段１０５から得られる第１主軸方向
に投影しヒストグラムを求めるヒストグラム演算手段１
１２と、このヒストグラムをクラスタ毎とに記憶するヒ
ストグラム記憶手段１０６と、このヒストグラム記憶手
段からヒストグラムをクラスタ毎に読み出し、判別分析
による分割閾値を決定すると共に、クラスタに属する画
素が既定の許容値より小さいか、分割してできる２つの
クラスタの平均色の差が既定の許容値より小さい場合に
は、クラスタを分割せず、それ以外の場合にはクラスタ
を前記分割閾値で分割することとする分割閾値決定手段
１１３と、各クラスタの分割閾値を記憶する閾値記憶手
段１０７と、各クラスタ毎に分割状態を記憶する状態記
憶手段１０８と、画像メモリ１０１を走査し、読み出さ
れる各画素の値を主軸記憶手段１０５及び閾値記憶手段
１０７から読み出される、第１主軸及び分割閾値により
、分割閾値決定手段１１３の決定に従って新しいクラス
タに分類し、クラスタ画像メモリ１０２の内容を更新す
るクラスタ分類手段１１４と、クラスタ画像メモリ１０
２の内容を色コードに変換する色コード割当手段１１６
と、上記各部の動作を繰り返して制御し、それ以上分割
できるクラスタがなくなるか、既定の総クラスタ数に到
達したことによって動作を終了させる制御手段１１５と
から構成されている。

以上の構成のカラー画像の限定色表現装置において、画
像メモリ１０１には画像の各画素の（Ｌ＊、ｕ＊。

■＊）値が、外部の通常の（Ｒ，Ｇ、　Ｂ）値を持った
画像メモリ４０から色変換手段４１により式（１）及び
（２）を用いて変換されて格納されている。また、クラ
スタ画像メモリ１０２の各画素には、初期値として０が
書き込まれている。クラスタ画像メモリ１０２は、外部
の色コード画像メモリ４２のビット数＋１、例えば各画
素９ビツトの容量をもつが説明の都合上、色コード画像
メモリ４２は２ビツトの容量とし、同時に４色の表示に
限定されていると考える。この場合、クラスタ画像メモ
リ１０２の容量は、各画素３ビツトである。平均色記憶
手段１０３、分散記憶手段１０４、主軸記憶手段１０５
、ヒストグラム記憶手段１０６、閾値記憶手段１０７、
状態記憶手段１０８はそれぞれ、この場合７色分の容量
を持つ（一般に表示色が１色の場合（２１−１）色分の
容量を持つ）。

画素値累積手段１０９及び平均・分散演算手段１１０は
、画像メモリ１０１中の全画素とクラスタ画像メモリ１
０２とから、各クラスタｋに属する画素の色分布の平均
征及び共分散行列Σ１を求める。具体的には、クラスタ
画像メモリ１０２の内容ｋに従って、画像メモリ１０１
中の全画素について、式（１１）の１次の累積値Ｍｉｋ
及び式（１２）の２次の累積値Ｍｉｊｋが画素値累積手
段１０９により、それぞれ平均色記憶手段１０３及び分
散記憶手段１０４のアドレスｋに累積される。

平均色記憶手段１０３には、各アドレスがアクセスされ
た回数、即ち、各色コードに属する画素数５ｋ（ｋは色
コード）も累積される。第１ステツプではに＝ｏであり
、 ５０＝Ｎ　　　（Ｎ：全画素数）　　　　　　　　　（
１３）が成り立つ。

累積が終了すると、平均９分散演算手段１１０は、平均
色記憶手段１０３の各アドレスにの内容について、 慴＝Ｍｉｋ／ｓ”　　　　　　　（１４）を演算し、書
き戻す。また、分散記憶手段１０４の各アドレスの内容
についても、 σｉｊｋ＝Ｍｉｊｋ／Ｓｋ−い・ｆｊｋ（１５）を演算
し、結果を書き戻す。この結果、平均色記憶手段１０３
には、色コードＯの画素数と平均色げ１゜？、♂が、分
散記憶手段１０４には、色コード０の共分散行列Σ０が
格納される。

主軸演算手段１１１は、式（４）の対角化を既知の方法
で行う。その結果、第１主軸の固有ベクトルｖ１°が得
られ、主軸記憶手段１０５のアドレス０に格納される。

ヒストグラム演算手段１１２は、画像メモリ１０１トク
ラスタ画像メモリ１０２の全画素について、各クラスタ
毎に各画素値を第１主軸に投影し、第９図に示したよう
なヒストグラムをヒストグラム記憶手段１０６に作成す
る。分割閾値決定手段１１３は、各クラスタ毎にヒスト
グラムから、上述の式（５）が最大となる位置を閾値と
決定し、閾値記憶手段１０７に出力する。このとき、同
時に、上述の２つの閾値ＮＴ、　ＤＴを基準として、分
割を行うかどうかの判断が行われる。即ち、平均色記憶
手段１０３に格納されている各クラスタの画素数ｓｋは
閾値ＮＴと比較され、ｓｋ＜ＮＴならば分割を行わない
。また、分割した場合、１α１−０２１＜ＤＴならばや
はり分割は行わない。更に、クラスタ数が限界（ここで
は７）を超した場合も分割されない。この結果は、状態
記憶手段１０８に格納される。状態記憶手段１０８は各
クラスタ毎に分割状態を記憶するもので、第２図に示す
ような構成となっている。フラグは最初は０にクリアし
ておき、分割閾値決定手段１１３の決定により、分割が
行われない場合には１が、２つのクラスタに分割される
場合には２が書き込まれる。また、分割が行われる場合
には、未使用のクラスタ番号が割り当てられ、子クラス
ター１、子クラスター２の欄に書き込まれる。

クラスタ分類手段１１４は、クラスタ画像メモリ１０２
と画像メモリ１０１を読み出し、各画素について状態記
憶手段１０８でフラグが２であることにより分割が指定
されている場合には、主軸記憶手段１０５に記憶されて
いる各クラスタの第１主軸に投影し、閾値記憶手段１０
７に記憶されている閾値と比較して、子クラスタのいず
れに分類されるかを判断し、クラスタ画像メモリ１０２
に新たなりラスタ番号を書き戻す。

これら全体の制御シーケンスは、制御手段１１５から各
部への指令により実行される。指令の信号は図が繁雑に
なるので第１図では省略されている。制御手段１１５は
、この分割処理を、分割されたクラスタについて繰り返
す。即ち、再び画素値累積手段１０９、平均・分散演算
手段１１０、主軸演算手段１１１、ヒストグラム演算手
段１１２、分割閾値決定手段１１３、クラスタ分類手段
１１４が順番に実行される。その結果、平均色記憶手段
１０３、分散記憶手段１０４、主軸記憶手段１０５、ヒ
ストグラム記憶手段１０６、閾値記憶手段１０７に、ク
ラスタ番号１及びクラスタ番号２の色分布に関する値が
書き込まれる。分割閾値決定手段１１３の判断により、
クラスタ番号１のクラスタは、これ以上分割されず、ク
ラスタ番号２のクラスタは更に２分されるとき、状態記
憶手段１０８の内容は第３図のようになる。

以上の処理が繰り返され、フラグが１及び２以外のクラ
スタがなくなった場合、制御手段１１５は、分割動作を
終了する。そのときの状態記憶手段１０８の内容例を第
４図に示す。第４図は、色空間が最終的に１．４．５．
６の４つのクラスタに分割されたことを示している。ク
ラスタ画像メモリ１０２の画素は、１，４゜５．６に塗
り分けられている。色コード割当手段１１６は、この内
容を状態記憶手段１０８に格納された各クラスタのフラ
グを参照し、その結果、外部の色コード画像メモリ４２
のビット数（２ビツト）に見合った０〜３の色コードに
変換する。また、各クラスタの代表色は、平均色記憶手
段１０３に格納されている。

そのため、デイスプレィ装置のカラーマツプ４４には、
色変換手段４３が、平均色を（Ｌ本、　ｕ＊、　ｖ＊）
から（Ｒ。

Ｇ、　Ｂ）に変換して登録する。

以上の結果、画像メモリ４０、スイッチ４５、Ｄ／Ａ変
換器４６を介し、ＣＲＴ４７にフルカラー表示される自
然色画像は、スイッチ４５を切り換えることにより、色
コード画像メモリ４２、カラーマツプ４４、スイッチ４
５、Ｄ／Ａ変換器４６を介し、ＣＲＴ４７に近似的に表
示することができる。なお、第１図では説明の都合上、
１つの装置で、フルカラー表示とカラーマツプ表示が可
能となっているが、通常は、カラーマツプ表示のみが可
能なデイスプレィで自然色画像を表示するために必要な
画像とカラーマツプの内容を作成するために本発明が利
用される。

第５図は、高速化を図ったカラー画像の限定色表現装置
の第２の実施例を示す。破線で囲まれた部分２００がカ
ラー画像の限定色表現装置である。このカラー画像の限
定色表現装置は、カラー画像の色空間における色分布を
３次元ヒストグラムの形で格納する色分布メモリ２０１
と、色空間の各位置が属するクラスタ番号を格納するク
ラスタメモリ２０２と、色変換手段２０３と、３次元ヒ
ストグラムとクラスタ番号から各クラスタの色空間にお
ける平均色及び第１主軸方向を計算する統計演算手段を
構成する色分布累積手段２０９と平均・分散演算手段１
１０と主軸演算手段１１１と、この統計演算手段により
得られる平均色を格納する平均色記憶手段１０３と、共
分散行列を格納する分散記憶手段１０４と、第１主軸方
向を格納する生−軸記憶手段１０５と、色分布メモリ２
０１から得られる色空間の各位置の頻度をクラスタメモ
リ２０２から得られるクラスタ毎に主軸記憶手段１０５
から得られる第１主軸方向に投影しヒストグラムを求め
るヒストグラム演算手段２１２と、このヒストグラムを
クラスタ毎に記憶するヒストグラム記憶手段１０６と、
このヒストグラム記憶手段からヒストグラムをクラスタ
毎に読み出し、判別分析による分割閾値を決定すると共
に、クラスタに属する画素数が既定の許容値より小さい
か、分割してできる２つのクラスタの平均色の差が既定
の許容値より小さい場合にはクラスタを分割せず、それ
以外の場合にはクラスタを分割閾値で分割することとす
る分割閾値決定手段１１３と、各クラスタの分割閾値を
記憶する閾値記憶手段１０７と、各クラスタ毎に分割状
態を記憶する状態記憶手段１０８と、色分布メモリ２０
１を走査し、読み出される各位置の色を主軸記憶手段１
０５及び閾値記憶手段１０７から読み出される第１主軸
及び分割閾値により、分割閾値決定手段１１３の決定に
従って新しいクラスタに分類し、クラスタメモリ２０２
の内容を更新するクラスタ分類手段２１４と、色コード
割当手段２１６と、上記各部の動作を繰り返して制御し
て、それ以上分割できるクラスタがなくなるか、既定の
総クラスタ数に到達したことによって動作を終了させる
制御手段２１５とから構成されている。

本発明の作用は、画像全体の色分布を分割することによ
り達成されるため、第１１図に示したような（実際には
３次元の）色分布ヒストグラムを適当な大きさで作成し
ておくことにより、高速化を図ることができる。例えば
、Ｒ，Ｇ、　Ｂ各５ビットで表すと、２５ｘ３＝３２７
６８色に色空間は量子化される。そのため、カラー画像
の限定色表現装置２００の外部の色分布ヒストグラム作
成手段４８で３次元ヒストグラムを作成し、色分布メモ
リ２０１に格納しておく。クラスタも３次元的に形成さ
れるので、クラスタメモリ２０２も色分布メモリ２０１
に対応した構成となる。この場合、色分布の統計量の計
算は、色分布メモリ２０１及びクラスタメモリ２０２を
走査すれば得られるので、アクセス回数は３２７６８回
となり、５１２Ｘ５１２＝２６２１４４画素の画像全体
をアクセスする必要のある第１図のカラー画像の限定色
表現装置に比較し、約８倍の高速化が期待できる。

第５図のカラー画像の限定色表現装置では、色分布累積
手段２０９は第１図の画素値累積手段１０９に対応し、
式（１１）及び式（１２）の代わりに、式（１６）及び
式（１７）を実行する。まずクラスタメモリ２０２の内
容により、平均色記憶手段１０３及び分散記憶手段１０
４のアドレスｋにＭｉ及びＭｉｊｋが累積される。ここ
でｎ（ｆ工。

ｆ２．ｆ３）は、色分布メモリ２０１に格納された画像
中の頻度である。

色分布メモリ２０１は（Ｒ，Ｇ、　Ｂ）値で読み出され
、このアドレスが（Ｌ＊、ｕ＊、７本）に色変換手段２
０３で変換される。ヒストグラム演算手段２１２及びク
ラスタ分類手段２１４は、第１図のヒストグラム演算手
段１１２及びクラスタ分類手段１１４と同様の役割を果
たすが、画像メモリ１０１の代わりに色分布メモリ２０
１の内容を入力する部分が異なっている。色コード割当
手段２１６は、各画素毎に画素値（Ｒ，Ｇ、　Ｂ）を（
Ｌ＊、　ｕ＊、　ｖ＊）に変換し、（Ｒ，Ｇ、　Ｂ）値
に従ってクラスタメモリ２０２により属するクラスタを
求め、このクラスタに対応する第１主軸、分割閾値を主
軸記憶手段１０５、閾値記憶手段１０７から読み出し、
状態記憶手段１０８のフラグを読み出す。フラグが１の
場合にはこれに対応する色コードを外部の色コード画像
メモリ４２に書き込む。フラグが２の場合には、（Ｌ＊
、　ｕ＊、　ｖ＊）値を第１主軸に投影し、分割閾値と
比較する。その結果により、子クラスター１或るいは子
クラスター２のいずれかに分割されるので、このクラス
タに対して上記の処理を繰り返す。最終的に状態記憶手
段１０８の該当クラスタに対応するフラグが１のクラス
タに達することにより、色コード画像メモリ４２に書き
込まれる色コードは決定する。カラーマツプ４４に書か
れる色コードに対応する代表色は、第１図のカラー画像
の限定色表現装置と同様に色変換手段４３を介して書き
込まれ、カラーマツプ表示が行われる。この装置の動作
は制御手段２１５により制御されるが、各部への信号は
第５図では省略する。

第６図に、第１の実施例に対し更に、分割結果の代表色
間の距離がＤＴ以下のものを併合する、カラー画像の限
定色表現装置の第３の実施例３００を示す。第３の実施
例では第１図の構成に加え、クラスタ併合手段３０１を
含む。制御手段３０２は、第１の実施例で示した分割が
終了した段階で、クラスタ併合手段３０１を起動する。

クラスタ併合手段３０１は、第４図に示された状態記憶
手段１０８の内容を読み出し、フラグが１のクラスタの
すべての組み合わせについて平均色記憶手段１０３の内
容を読み出し、平均色間の距離りを評価する。そして、
第にクラスタと第１クラスタの距離Ｄｋｌについて、Ｄ
ｋｌ　＜　ＤＴならば、例えば、第１クラスタを第にク
ラスタに併合する。第４図の例において、第１クラスタ
と第５クラスタが、この条件に合う場合、併合したこと
を示すため、第５クラスタのフラグの欄に併合を示す３
を、子クラスター１の欄に併合相手のクラスタ番号１を
書き込む。

同時に、平均色記憶手段の第１クラスタの内容を第１、
第５クラスタ全体の平均色に計算し直して書き込む。第
４図の状態記憶手段の内容は、第７図のようになる。以
上を繰り返し、全く併合する組み合わせがなくなったと
ころで、併合を終了する。

第８図には、第１の実施例に加え、人の色覚の空間周波
数特性を利用する第４の実施例を示す。第４の実施例４
００では、第１図の構成に加え、重み演算手段４０１及
び重みメモリ４０２が含まれるでいる。

制御手段４０３は、クラスタ分割を行なう前に、まず、
画像メモリ１０１の全画素を走査し、各画素の色を上・
下・左・右４つの近傍の画素の色と共に読み出し、重み
演算手段４０１に与える。重み演算手段４０１は、画素
間の色差を評価し、式（９）及び式（１０）に従って各
画素の重みｗ（ｘ、ｙ）を計算し、重みメモリ４０２の
各画素に書き込む。この重みは、画素値累積手段４０４
及びヒストグラム計算手段４０５で画素数の代わりに用
いられる。クラスタｋに属する画素の画素数ｓｋ、１次
の累積値Ｍｉ　、２次の累積値Ｍｉｊは、それぞれ式（
１４）〜（１６）により計算される。

平均・分散以降の働きは、第１の実施例と全く同様であ
る。

なお、第１図、第５図、第６図及び第８図のカラー画像
の限定色表現装置における、画素値累積手段１０９、平
均・分散演算手段１１０、主軸演算手段１１１、ヒスト
グラム演算手段１１２、分割閾値決定手段１１３、クラ
スタ分類手段１１４、制御手段１１５、色コード割当三
段１１６、色変換手段２０３、色分布累積手段２０９、
ヒストグラム演算手段２１２、クラスタ分類手段２１４
、制御手段２１５、色コード割当手段２１６、クラスタ
併合手段３０１、制御手段３０２、重み演算手段４０１
、制御手段４０３、画素値累積手段４０４、ヒストグラ
ム演算手段４０５は、汎用のマイクロコンピュータを上
記のような動作をするようにプログラムすることによっ
ても実現することができる。

また、これらの処理全体を汎用のコンピュータプログラ
ムとして構成し、各手段の処理を、上述の順序で実行す
ることも可能である。

（発明の効果） 以上述べた本発明のカラー画像の限定色表現方法及び装
置により、本来フルカラーデイスプレィで表示される自
然色画像を少数の限定色しか同時に表示できないカラー
マツプデイスプレィによっても、十分違和感なく表示す
ることができる。また、これによりカラー画像の蓄積を
行なう場合、元々Ｒ，Ｇ、　Ｂ３バイトを要していた画
像データが例えば１バイトで済むため記憶装置の容量や
転送データ量を圧縮することができ、工業的、経済的に
大きな効果がある。この場合、本発明によって色数を減
少させるのには処理時間がかかるが、その圧縮された画
像を表示するのには全く復号処理は不要であり、極めて
効果的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のカラー画像の限定色表現装置の第１
の実施例を示すブロック図、第２図から第４図は、第１
の実施例における状態記憶手段の動作を水子説明図、第
５図は、本発明の第２のカラー画像の限定色表現装置の
実施例を示すブロック図、第６図は第３の実施例を示す
ブロック図、第７図は第３の実施例におけるクラスタの
併合動作の説明図、第８図は第４の実施例を示すブロッ
ク図、第９図は、フルカラーデイスプレィの構成を示す
ブロック図、第１０図は、カラーマツプデイスプレィの
構成を示すブロック図、第１１図〜第１５図は、従来の
限定色表現方法の説明図、第１６図〜第２２図は、本発
明の詳細な説明するための図である。 １００、２００．３００．４００・・・カラー画像の限
定色表現装置１０１・・・画像メモリ、１０２・・・ク
ラスタ画像メモリ１０３・・・平均色記憶手段、１０４
・・・分散記憶手段１０５・・・主軸記憶手段 １０６・・・ヒストグラム記憶手段 １０７・・・閾値記憶手段、１０８・・・状態記憶手段
１０９、４０４・・・画素値累積手段 １１０・・・平均・分散演算手段、１１１０１．主軸演
算手段１１２、２１２．４０５・・・ヒストグラム演算
手段１１３・・・分割閾値決定手段 １１４、２１４・・・クラスタ分類手段１１５、２１５
．３０２．４０３・・・制御手段１１６、２１６・・・
色コード割当手段２０１・・・色分布メモリ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. （１）カラー画像の３次元色空間における色分布を主軸
   変換し、第１主軸の方向に投影したヒストグラムを作り
   、判別分析による閾値により２つのクラスタに分割する
   ことを繰り返す際、 （イ）クラスタに属する画素数が既定の許容値より小さ
   い、又は （ロ）分割してできる２つのクラスタの平均色の差が既
   定の許容値より小さい、 の条件を満たすクラスタは分割せず、最終的に、上記の
   条件により分割するクラスタがなくなるか、既定の総ク
   ラスタ数に到達したときに、各クラスタの平均色を代表
   色として、前記カラー画像を少数の限定色で近似的に表
   現するカラー画像の限定色表現方法。
2. （２）カラー画像の色空間における分布を求める際に、
   各画素とその近傍画素間で色の変化が大きい場合に、色
   の変化が小さい場合に比較して、該画素の重みを小さく
   することを特徴とする、請求項１記載のカラー画像限定
   色表現方法。
3. （３）最終的に結果として生じた代表色間の差を評価し
   、差が既定の許容値より小さいものを併合することによ
   り、代表色を更に少数の限定色で近似的に表現する、請
   求項１又は２記載のカラー画像の限定色表現方法。
4. （４）色空間をＣＩＥ（国際照明委員会）の勧告である
   １９７６年Ｌ＊ｕ＊ｖ＊３次元空間又はＬ＊ａ＊ｂ＊３
   次元空間で取り扱う請求項１、２又は３記載のカラー画
   像限定色表現方法。
5. （５）色空間を、色度方向にはＣＩＥ（国際照明委員会
   ）の勧告である１９７６年Ｌ＊ｕ＊ｖ＊３次元空間又は
   Ｌ＊ａ＊ｂ＊３次元空間のｕ＊ｖ＊或るいはａ＊ｂ＊で
   取り扱うが、明度方向にはＬ＊の３〜５倍であるＬ’で
   取り扱う請求項１、２又は３記載のカラー画像限定色表
   現方法。
6. （６）カラー画像を格納する画像記憶手段と、カラー画
   像の各画素の属する色空間におけるクラスタ番号からな
   るクラスタ画像を格納するクラスタ画像記憶手段と、前
   記カラー画像及びクラスタ画像から、各クラスタの色空
   間における平均色及び第１主軸方向を計算する統計演算
   手段と、この統計演算手段により得られる平均色を格納
   する平均色記憶手段と、前記統計演算手段により得られ
   る第１主軸方向を格納する主軸記憶手段と、前記画像記
   憶手段から得られる各画素の色を前記クラスタ画像記憶
   手段から得られるクラスタ毎に前記主軸記憶手段から得
   られる第１主軸方向に投影しヒストグラムを求めるヒス
   トグラム演算手段と、このヒストグラムをクラスタ毎に
   記憶するヒストグラム記憶手段と、このヒストグラム記
   憶手段からヒストグラムをクラスタ毎に読み出し、判別
   分析による分割閾値を決定すると共に、クラスタに属す
   る画素数が既定の許容値より小さいか、分割してできる
   ２つのクラスタの平均色の差が既定の許容値より小さい
   場合にはクラスタを分割せず、それ以外の場合にはクラ
   スタを前記分割閾値で分割することとする分割閾値決定
   手段と、前記各クラスタの分割閾値を記憶する閾値記憶
   手段と、前記画像記憶手段を走査し、読み出される各画
   素の値を前記主軸記憶手段及び前記閾値記憶手段から読
   み出される第１主軸及び分割閾値により、前記分割閾値
   決定手段の決定に従って新しいクラスタに分類し、前記
   クラスタ画像記憶手段の内容を更新するクラスタ分類手
   段と、前記各手段の動作を繰り返して制御し、それ以上
   分割できるクラスタがなくなるか、既定の総クラスタ数
   に到達したことによって動作を終了させる制御手段とか
   ら成り、前記カラー画像を得られた少数のクラスタの代
   表色で近似的に表現するカラー画像限定色表現装置
7. （７）カラー画素を格納する画像記憶手段と、該カラー
   画像の各画素について近傍画素との色差の大きいものに
   は小さな重みを、色差の小さいものには大きな重みを与
   える重み演算手段と、該演算された重みを記憶する重み
   記憶手段と、カラー画像の各画素の属する色空間におけ
   るクラスタ番号からなるクラスタ画像を格納するクラス
   タ画像記憶手段と、前記カラー画像、重み記憶手段の内
   容、及びクラスタ画像から、各クラスタの色空間におけ
   る平均色及び第１主軸方向を計算する統計演算手段と、
   該統計演算手段により得られる平均色を格納する平均色
   記憶手段と、前記統計演算手段により得られる第１主軸
   方向を格納する主軸記憶手段と、前記画像記憶手段から
   得られる各画素の色を前記クラスタ画像記憶手段から得
   られるクラスタ毎に前記主軸記憶手段から得られる第１
   主軸方向に投影し、前記重み記憶手段から得られる各画
   素の重みを累積することによりヒストグラムを求めるヒ
   ストグラム演算手段と、このヒストグラムをクラスタ毎
   に記憶するヒストグラム記憶手段と、このヒストグラム
   記憶手段からヒストグラムをクラスタ毎に読み出し、判
   別分析による分割閾値を決定すると共に、クラスタに属
   する画素数が既定の許容値より小さいか、分割してでき
   る２つのクラスタの平均色の差が既定の許容値より小さ
   い場合にはクラスタを分割せず、それ以外の場合にはク
   ラスタを前記分割閾値で分割することとする分割閾値決
   定手段と、前記各クラスタの分割閾値を記憶する閾値記
   憶手段と、前記画像記憶手段を走査し、読み出される各
   画素の値を前記主軸記憶手段及び前記閾値記憶手段から
   読み出される第１主軸及び分割閾値により、前記分割閾
   値決定手段の決定に従って新しいクラスタに分類し、前
   記クラスタ画像記憶手段の内容を更新するクラスタ分類
   手段と、前記各手段の動作を繰り返して制御し、それ以
   上分割できるクラスタがなくなるか、既定の総クラスタ
   数に到達したことによって動作を終了させる制御手段と
   から成り、前記カラー画像を得られた少数のクラスタの
   代表色で近似的に表現するカラー画像限定色表現装置。
8. （８）カラー画像の色空間における色分布を３次元ヒス
   トグラムの形で格納する色分布記憶手段と、色空間の各
   位置が属するクラスタ番号を格納するクラスタ記憶手段
   と、前記３次元ヒストグラムとクラスタ番号から各クラ
   スタの色空間における平均色及び第１主軸方向を計算す
   る統計演算手段と、この統計演算手段により得られる平
   均色を格納する平均色記憶手段と、前記統計演算手段に
   より得られる第１主軸方向を格納する主軸記憶手段と、
   前記色分布記憶手段から得られる色空間の各位置の頻度
   を前記クラスタ記憶手段から得られるクラスタ毎に前記
   主軸記憶手段から得られる第１主軸方向に投影しヒスト
   グラムを求めるヒストグラム演算手段と、ヒストグラム
   をクラスタ毎に記憶するヒストグラム記憶手段と、この
   ヒストグラム記憶手段からヒストグラムをクラスタ毎に
   読み出し、判別分析による分割閾値を決定すると共に、
   クラスタに属する画素数が既定の許容値より小さいか、
   分割してできる２つのクラスタの平均色の差が既定の許
   容値より小さい場合にはクラスタを分割せず、それ以外
   の場合にはクラスタを前記分割閾値で分割することとす
   る分割閾値決定手段と、前記各クラスタの分割閾値を記
   憶する閾値記憶手段と、前記色分布記憶手段を走査し、
   読み出される各位置の色を前記主軸記憶手段及び前記閾
   値記憶手段から読み出される第１主軸及び分割閾値によ
   り、前記分割閾値決定手段の決定に従って新しいクラス
   タに分類し、前記クラスタ記憶手段の内容を更新するク
   ラスタ分類手段と、前記各手段の動作を繰り返して制御
   し、それ以上分割できるクラスタがなくなるか、既定の
   総クラスタ数に到達したことによって動作を終了させる
   制御手段とから成り、前記カラー画像を得られた少数の
   クラスタの代表色で近似的に表現するカラー画像限定色
   表現装置。
9. （９）請求項６、７、又は８に記載のカラー画像限定色
   表現装置で最終的にクラスタに分割された状態に対し、
   前記平均色記憶手段に格納された平均色間の距離を比較
   し、既定の許容値より小さい場合には、併合して１つの
   クラスタとすることを繰り返すクラスタ併合手段を付加
   した、カラー画像限定色表現装置。
10. （１０）色空間をＣＩＥ（国際照明委員会）の勧告であ
    る１９７６年Ｌ＊ｕ＊ｖ＊３次元空間又はＬ＊ａ＊ｂ＊
    ３次元空間で取り扱う請求項６から９記載のカラー画像
    限定色表現装置。
11. （１１）色空間を、色度方向にはＣＩＥ（国際照明委員
    会）の勧告である１９７６年Ｌ＊ｕ＊ｖ＊３次元空間又
    はＬ＊ａ＊ｂ＊の３次元空間のｕ＊ｖ＊或るいはａ＊ｂ
    ＊で取り扱うが、明度方向にはＬ＊の３〜５倍であるＬ
    ’で取り扱う請求項６から９記載のカラー画像限定色表
    現装置。