JPH04156779A - 色変換装置 - 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 本発明はカラースキャナ、カラーハードコピー、カラー
画像処理装置に用いられる色変換装置に関するものであ
る。

従来の技術 従来、カラー画像内の特定の色領域につきその階調を保
存したまま色味のみを変換しノ１−トコピーを生成する
色変換装置については例えば特開平２−８７７７７号公
報に示されたものがある。この例では第１４図に示すよ
うに、カラースキャナから読み取った色をカラープリン
タに出力する系において、読み取シ信号を（ＲＧＢ）か
ら（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）に表色系変換回路１４１により変換
し、この（ｌ＊ａ＊ｂ＊）座標上で特定の色度について
のみ判定回路１４２、セレクタ１４３により色味のみの
変換（ａ＊１　ｂ＊１）−）（ａ＊’ｂ＊’）を行い、
明度であるＬ＊については明度変換回路１４４によシ色
空間全体に対してＬ＊−）Ｌ＊’なるγ変換を行い（Ｌ
＊’　ａ＊’　ｂ＊’　）信号を生成し、次に図示しな
い補色生成回路によ５（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）−：＞（ＭＭＣ
）なる変換を行って出力している。

発明が解決しようとする課題 しかし上述の従来例には以下に述べるような課題があっ
た。

（１）被色変換色の指定に色情報のみを用いているため
、画像内で同じ色度をもつ色は画像内での位置にかかわ
らず、すべて同一の色に変換されてしまう、という課題
。

（２）被色変換色が１色に限られるため画像内で複数の
色領域を複数の別々の色へ変換することができない、と
いう課題。

（３）表色系変換（ＲＧＢ　）−＞（Ｌ＊　ａ　＊　ｂ
　＊　）は非線形変換と、３変数間の交絡を含み、しか
も３人力について３出力を並列的に（いわゆる点順次方
式で）計算しなくてはならない。このため出力装置であ
るプリンタは通常面順次方式にもかかわらず変換装置が
非常に大規模になるという課題。

本発明は上記課題に鑑み、カラーハードコピーシステム
などにおいて各々を異なる色へ自由に階調を維持したま
ま色変換でき、また被色変換色の選択に際し自由度が大
きく、また色変換に対する汎用性や設計の容易さなどの
点で大きな利点がある色変換装置を提供するものである
。

課題を解決するだめの手段 上記課題を解決するために本発明では読み取った画素が
色変換すべき画素であるかどうかを画像領域内で存在す
る位置座標から判定する対象画像領域判定部を備え、当
該画素のもつ色が被色変換色に相当するという判定を色
情報のみから判定する被色変換色判定部、被色変換色を
他の色に変換する色変換部、被色変換色以外の色の色変
換部、などの異なる役割を内蔵する色変換テーブルの書
換えにより行う互いに同じ構成からなる色変換部を複数
個備え、また色変換部の色変換テーブルを高速で書き換
える色変換テーブル計算部と各画素ごとに並列に複数出
力される色変換値を画素単位で切シ換えるセレクターを
具備するものとする。

作　　　　用 本発明は上記構成によりカラー画像の一部分について色
変換を行いたい領域を色空間内で複数個指定して被変換
色（群）とし、同時に各被色変換色についての色変換後
の値、あるいは入力色が被色変換色に似ている度合い（
類似度）を複数個の色変換部にあらかじめ高速に計算し
てセットし、カラースキャナ制御部から得られる対象画
像領域判定部からの出力信号と組み合わせてセレクター
に入力することにより、カラー画像内の複数個の各色領
域を階調を維持した色変換、あるいは階調情報を無視し
た自由な色変換を画像の対象部分の色情報と位置情報を
用いて色空間内と画像平面内での両方の空間での選択を
組み合わせることによシ行うことを可能にする。

実施例 以下本発明の実施例について説明する。

まず、カラー画像の画像面での表現と色空間内での表現
について第６図と第７図を参照して説明する。第６図に
はカラーテストチャートによく見られる人物の入った自
然画像であシ植物の緑の葉６０１、赤いリンゴ６０２、
黄色いレモン６０３、同じく黄色いバナナ６０４および
白いテーブル６０５が存在する。これらをＬ＊ａ＊ｂ＊
色空間内で観測すると第７図のように６０１はグリーン
領域での色分布７０１．６０２はレッド領域での色分布
７０２．６０５はホワイトのモノカラー色７０５として
色空間内で分離されるがレモンの色分布７０３とバナナ
の色分布は７０４はいずれもイエロー領域での色分布と
なり、はぼ重なりなって分離は不可能な状態になってい
るものとする。以下、色の表現はカラースキャナで読み
取られたｒｇｂ信号をとのｌ、＊ａ＊ｂ＊空間に変換し
て用いるものとする。

第１図に本発明の第一の実施例を示し、その色変換例を
第８図と第９図に示す。ここでの色変換の目的は第８図
の自然画像内のイエロー色のレモン６０３を階調を維持
しつつ第９図のように他の色相（ここではグリーン）に
移動することであシ、その時に同じ色を持ち画像上での
位置が異なるバナナ６０４や、他の色には影響を与えな
いことである。ただし、色変換するしないにかかわらず
プリンタ出力のだめの色修正処理（色空間全域にわたる
色変換の一種と見なせる）は行うべきであるがこれは第
９図には表現されていない。この色変換を行うためには
まず第１表に述べる初期設定を行う。即ち、 （１）対象画像領域判定部１０８への初期設定。

（２）色変換部１０６への初期設定。（ここでは色の類
似度判定部として使用するための設定）（３）色変換部
１０９への初期設定。（ここでは被色変換色の色変換を
行うための設定） （４）色変換部１１０への初期設定。（ここでは被色変
換色以外の色の変換を行うための設定）（５）セレクタ
ー１１１への設定。（１１３，１１４の入力から１１７
と１１８を選択する方法を設定〕以下余白 第１表において色変換部への設定はすべて第１図の１１
６にて色変換テーブルを計算する過程に相当し、算出さ
れた各テーブルが各色変換部にセットされて所定の動作
を行うことに注意する。色変換部１０６の詳細について
は第４図に示し後で説明する。また、色空間内での色領
域指定方法、および階調維持型の色変換テーブル計算力
法については第５図に示され後で説明するが、図形的に
は第８図（ｂ）の８０１のごとく色分布についてａ＊−
ｂ＊平面（色度平面）内で特定の色相角範囲と彩度範囲
をもつ扇形の領域として指定された色分布が色変換後に
異なる色空間位置（第９図（ｂ）の９０２）へ移動する
方式で色変換されることになる。

第１図と第８図、第９図において初期設定後の動作を説
明する。カラー原稿１０１がカラースキャナ１０３にて
読み取られる途中カラースキャナ制御装置１０５から読
み取り画素位置座標情報１１５が対象画像領域判定部１
０８へ送られ現在の読み取り画素が色変換対象画像領域
８００内に存在すると出力信号１１４が「１」をそれ以
外の場合には「０」をセレクタ１１１に送る。同時にカ
ラースキャナ読み取りｒｇｂ信号１０４は色変換部１０
６でイエロー色との類似度を生成され２５５（類似度最
大）から０（類似度最小）の間の数値１１８として２値
化回路１０７に送られる。ここで類似度の数値範囲は使
用する色変換部１０６の出力ビツト数で決定するもので
あシこれには限らない。２値化回路１０７では類似度に
閾値を設定して読み取シ色が被色変換色であるどうかを
決定し、被色変換色であった場合には出力信号１１３が
「１」をそれ以外の場合には「０」をセレクター１１１
に送る。同時に１０４は色変換部１０９と１１０にも送
られる。これら色変換部１０９．１１０は読み取り色を
面順次方式で色変換するのでカラースキャナ１０３の一
回の画像全面スキャン時のｒｇｂ信号入力に対してＣ（
シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、ＢＫ（ブ
ラック）を１色ずつ生成する。このため色変換部１０９
では被色変換色であるイエロー指定領域８０１に属する
色が入力された時この色を第９図（ｂ）の９０２で示す
グリーン領域の色へ変換し、さらに色修正処理によって
補色生成されてＣ，Ｍ、Ｙのうちの１色を０から２５５
の色変換値１１７として出力し、被色変換色以外の色が
入力された場合には任意の値を出力する。一方色変換部
１１０はこの逆に包被変換色以外の色の入力時に色変換
せず通常の色修正処理のみを行って色変換値１１８を出
力し、被色変換色の入力については任意の値を出力する
。セレクター１１１は１１３と１ｉ４の論理積演算によ
シ両方が「１」のときに１１７を選択し、いずれかが「
１」以外のときには１１８を選択してプリンタへの出力
信号１２０として出力する。以上の動作によシ第１の実
施例では目的とする画像の色変換が完了し、第９図のよ
うにレモンのみがグリーンに階調維持形の色変換をされ
たハードコピーを得る。

次に本発明の第２の実施例につき第２図と第１０．１１
図を示しながら説明する。第２の実施例での目的とする
色変換は、等しい色度をもつレモンとバナナを各々異な
る色へ階調を維持しつつ変換し、その他の部分の色につ
いては無変換を維持することである。この例では被色変
換領域（レモンとバナナ）が２個所、被色変換領域以外
の場所が１箇所生じている。このように被色変換領域が
複数個になると第１の実施例のように被色変換色１箇所
につき色変換部３個を使うような構成では装置が大規模
になりすぎる。そこで第２図に示す第２の実施例では第
１図で示した色変換部１０６を削除し、その機能を色変
換部１０９．１１０に含ませることにより被色変換領域
１箇所につき１個の色変換部を対応させる構成をとる。

第２の実施例で必要な初期設定は第２表に示す通りであ
り、色変換部１０９と１１０では色空間を選択的に色変
換する特殊な色変換テーブルを作成する。

以下余白 たとえば色変換部１０９ではイエロー色についてはグリ
ーン色に色を移動させるが、それ以外の色は保存する選
択的な色変換をおこなってから色空間全体に色修正処理
をするという色変換テーブルを計算する。一方、色変換
部１１０については同じイエロー色をレッド色に色を移
動するが、それ以外の色は保存する選択的色変換を行っ
た後色修正処理する色変換テーブルを計算、作成する。

また対象画像領域判定部１０８には第１０図（ａ）の画
像内でレモン領域を１００１によシ、バナナ領域を１０
０２にて、それぞれおおまかに囲み指定する初期設定を
する。

この際、第１０図（ａ）の１００１はリンゴ領域にかか
っているがリンゴ領域とレモン領域は色空間では明確に
区別できるため問題はない。その他の初期設定について
は第１の実施例と同様である。

初期設定後の動作は以下のようになる。カラースキャナ
１０３が面順次に画面をスキャンして読み取った色信号
１０４は並列に２種の色変換部１０９と１１０に送られ
る。色変換部１０９ではイエロー色がグリーン色に変換
されるが他の色は変換しない。

一方色変換部１１０ではイエロー色がレッド色に変換さ
れるが他の色は変化しない。対象画像領域判定部１０８
はカラースキャナ１０３の読み取り画素位置座標と初期
設定値とから現在読み取った画素が色変換対象画像領域
１００１内にあるとき「１」を色変換対象画像領域１０
０２内にあるとき「２」をいづれでもない時には「０」
を出力信号１１４としてセレクター１１１に送る。セレ
クター１１１は信号１１４が「１」のときは色変換部１
０９の出力色変換値１１７を、「２」のときは色変換部
１１０の出力色変換値１１８を、「０」のときは１１７
と１１８のいずれかを（この場合には被色変換色ではな
い色が入力されているためどちら゛も同一信号のはずで
ある）選択してプリンタへの色信号１２０として出力す
る。

以上の動作によシ第１０図（ｂ）の８０１の色領域が第
１１図（ｂ）のグリーン色１１０３とレッド色１１０４
に色変換され、画像上では１１０１と１１０２に示すよ
うにレモンはグリーン色にバナナはレッド色に階調を維
持したまま色変換されるが、その他の画像領域な通常ど
おシにハードコピーされる。

次に第３図と第１２．１３図を用いて本発明の第３の実
施例について述べる。この実施例では「色消去」を目的
にしだ色変換を扱う。第１２図Ｃａ＞においてレモンを
消去するには色変換対象領域１２００にて囲まれ、かつ
イエロー色領域である読み取り画素値をテーブルと同じ
色であるホワイトのモノカラーに変換すれば第１３図（
ａ）のようにレモンだけが消去されることになる。ここ
で色変換対象画像領域１２００は通常粗く指定されるた
め第１２図（ａ）のごとく他の物体（この場合リンゴの
一部）も含んでいる。そこでもし１２００のみの指定を
用いて色変換するとリンゴの一部も消去されてしまう結
果になるために色領域の指定が必要になる。この第３の
実施例では第３表に示すような初期設定がなされる。

以下余白 すなわち色変換部１０６には被色変換色であるイエロー
色との類似度がセットされ、色変換部１０９には被色変
換色以外の色につき通常の色修正処理し、被色変換色に
ついては任意の値をとる色変換テーブルがセントされ、
指定色選択部３００には被色変換色であるイエローが変
換されるべき階調をもだないモノカラーのホワイト色（
白色）がセットされる。対象画像領域判定部１０８には
第１表とおなじく画像領域１２００がセットされる。初
期設定後の動作はカラースキャナによシ読み取られた信
号１０４が１０６と１０９に送られ色変換部１０６では
読み取シ色とイエロー色との類似度が出力され、２値化
回路１０７にて２値化されることによって読み取り色が
被変換色であるとき「１」それ以外で「０」をとる信号
１１３を生成してセレクタ１１１に送られる。一方、色
変換部１０９では読み取シ色が通常の色修正処理を行わ
れて面順次に色変換出力１１７を生成する。対象画像領
域判定部１０８は読み取った画素の位置座標が画像領域
１０２内のとき「１」、それ以外で「０」を生成して信
号１１４としてセレフタ１１１に送る。セレクター１１
１は信号１１３と１１４の両方が「１」の時にホワイト
の指定色３０１を、それ以外の時には色変換出力１１７
を選択してプリンタへの色信号１２０として出力する。

この動作により第１２．１３図のように色領域８０１で
かつ１２００内にある画素のみがモノカラーのホワイト
領域７０５に変換されるため、レモンのみが消去されて
他の画像領域は通常どおりにハードコピーされる。なお
、この第３の実施例はかならずしも色消去のみならず、
特定の色領域を判定してモノカラーの指定色で再現し、
他部分はモノクロ階調で再現する用途にも適用できる。

つぎに第４図を用いて色変換部の構成について詳細に説
明する。色変換部１０９．１１０は色変換テーブル４０
６と補間係数発生部４０７と補間演算部４０８とからな
る。色変換の一般形は入力色（ｒｇｂ　）に対する出力
を□１（ｉ＝１−３）として、０ｉ＝Ｆｉ　（ｒｇｂ　
）　　　　　　　（第１式）と表され、入力３変数の組
からある１色の出力信号が生成される。このため本発明
で使用されるような汎用の色変化部を構成するには通常
は膨大なメモリテーブルが必要になる。そこで、３次元
の入力色空間内の格子点で表される代表色についてのみ
第１式を計算することにして色変換テーブル４０６を構
成し、格子点上に来ない入力色についてはテーブルルッ
クアップされた色変換値数側から３次元的が補間を行う
。色変換テーブル４０６への入力アドレス信号はｒｇｂ
入力信号４０１．４０２．４０３の各信号の上位ビット
信号の組合せ信号４０４であり、これが前記格子点に相
当する。補間係数発生部４０５ではｒｇｂ入力信号の下
位ビット信号の組合せ信号４０５を入力して補間係数を
発生する。

補間演算部４０８では色変換テーブル４０６から得られ
る出力値の複数個と補間演算部よシ得られる複数の補間
係数とを適当に重みづけ加算することにより入力信号の
変化に対して滑らかに色変換後の出力値を生成すること
ができる。なお、色変換テーブル４０６は面順次に出力
を仮定したため出力値は１色でよく色変換テーブル計算
部１１６から面順次に第１式が計算されて転送されてく
るものとする。

最後に色変換テーブル計算内容について第１の実施例の
場合を例に簡単に説明する。この場合には色変換テーブ
ル計算として （１）入力色と被色変換色との類似度テーブル（２）被
色変換色の色変換色修正テーブル（３）被色変換色以外
の色の色修正テーブルの３種類の計算が必要である。

第５図において、上記（１）の計算にはフローチャート
の部分（イ）〜（ト）が、上記（２）あるいは（３）の
計算には第５図（ｂ）の（イ）〜（ル）フローチャート
の全部がそれぞれ対応している。上記（１）は第５図（
ａ）のフローチャートに示すように色変換テーブルの入
力格子点色（ｒｉｇｉｂｉ　）　　（ｉは格子点番号）
−個づつについてこれらをｒｇｂ　（イ）からＬ＊ａ＊
ｂ＊を経由（ロ）して色相と彩度の色度（Ｈａｂｉ　　
Ｃａｂ＊ｉ　）　Ｋ変換（））　Ｌ、オナシく色相ト彩
度の組に変換された被色変換色の色度（ニ）（Ｈａｂ□
　　Ｃａｂ＊Ｏ）との１次元類似度ＷＨ（Ｈ，；ｂｉ　
）　。

Ｗｃ　（Ｃａｂ＊ｉ　）　　を求めて（ホ）これらを結
合して２次元的な色度の類似度を Ｗ（ｒｉｇｉｂｉ　）＝ ＷＨ（Ｈａｂｉ　）　−Ｗｃ　（Ｃａｂ＊ｉ　）　　（
第２式）として求める（へ）。この数値を２５５から０
の数値によって表現（ト）すれば上記（１）のテーブル
は作成できる。

上記（２）、（３）の色変換テーブル作成は第５図（ｂ
）に示すよう入力色（ｒｉｇｉｂｉ　）（Ｌ＊ａ＊ｂ＊
空間では（Ｌ＊ｉ　ａ＊ｉ　ｂ＊ｉ　）　）に対しテ（
イ）〜（ト）、関数ｆｌ　ｆ２ｆ３と類似度Ｗ（ｒｉｇ
ｉｂｉ）とユーザの指定を用イテ色を（Ｌ＊ｉ’　ａ＊
ｉ’　ｂ＊ｉ’　）に変換（テ）する。ここでユーザに
よる変換後の色の指定はｆｌ　ｆ２　ｆ３の関数形に反
映される。

第１の実施例においては被色変換色とそれ以外の色とで
の色変換値は色空間でなく画像上でセレクターによシ行
われる。そのため被色変換色以外色については色空間内
では任意の色を出力しておいても画像には影響せず、し
たがって実際には第５図（ａ）における類似度Ｗを用い
た色変換を行う必要はない。しかし、第２の実施例にお
いて色の選択的変換を行う際には基本的に重要な計算に
なる。すなわち選択的色変換では類似度の大きい色では
大きく色変換が行われるが類似度が小さい色ではあまり
色変換をしないという制御を行うことにより色変換部が
色空間内において被色変換とそれ以外の色について両方
の色変換手続きを行う。

以上の理由からここではあえて類似度を用いた色変換手
続きを記述した。

つぎに（Ｌ＊ｉ’　ａ＊ｉ’　ｂ＊五′）で表現された
色を（ｒｇｂ）に逆変換して色修正処理のために濃度に
変換（す）する。色修正処理には通常のカラーマスキン
グなどが利用できる。以上のようにして色変換テーブル
のｉ番目の格子点色について色変換と色修正の処理（ヌ
）を行った結果が０がら２５５の数値にて色変換テーブ
ルに登録（ル）される。

発明の効果 以上のように本発明によれば、カラーハードコピーシス
テムなどにおいてカラー画像内で同じ色をもつ領域を色
情報と位置情報の組合せにょシ別々の領域として判断し
、各々を異なる色へ自由に階調を維持したまま色変換で
きる。しかも、その対象領域は１つの画像内で複数個設
定できる利点がある。また被色変換色であるかどうかの
判定が色度の類似度と閾値を組み合わせて行えるために
被色変換色の選択に際し自由度が太きい。また装置構成
の面でも、おなし構成からなる色変換部を内部の色変換
テーブルを書き換えて複数個使用して実現している構造
であるため、色変換に対する汎用性や設計の容易さなど
の点で大きな利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図はそれぞれ本発明の第１、第２
、第３の実施例における色変換装置のブロック結線図、
第４図は同装置の要部である色変換部の詳細ブロック結
線図、第５図は同装置の色変換テーブルの計算手順のフ
ローチャート、第６図は対象自然画像を示す図、第７図
は第６図における各物体の色空間における色分布を示す
図、第８図は本発明の第１の実施例における色変換前の
画像とその色分布を示す図、第９図はおなじく本発明の
第１の実施例における色変換後の画像と色分布を示す図
、第１０図は本発明の第２の実施例における色変換前の
画像とその色分布を示す図、第１１図はおなじく本発明
の第２の実施例における色変換後の画像と色分布を示す
図、第１２図は本発明の第３の実施例における色変換前
の画像とその色分布を示す図、第１３図はおなじく本発
明の第３の実施例における色変換後の画像と色分布を示
す図、第１４図は従来の色変換装置のブロック結線図で
ある。 １０１・・・カラー原稿、１ｏ３・・・カラースキャナ
、１０４・・・画素読み取シ色信号、１ｏ５・・・カラ
ースキャナ制御装置、１０６・・・色変換部、１０７・
・・２値化回路、１０８・・・対象画像領域判定部、１
０９・・・色変換部、１１０・・・色変換部、１１１・
・・セレクター、１１３・・・被色変換色判定部出力信
号、１１４・・・対象画像領域判定部出力信号、１１５
・・・読み取り画素位置座標情報、１１６・・・色変換
テーブル計算部、１１７．１１８・・・色変換部出力信
号、１２０・・・プリンタへの出方色信号。 代理人の氏名　弁理士　小鍜治　　　明　ほか２名Ｎ′
）１ 第４図 第５図 第５図 第６図 第７図 ｒｍ”’；ｉ　　　　　　　　　　　　　３函 城 牽 嘴り 回 λ Ｃ幡−−Ｉ 一一 区

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）カラー画像入力手段が読み取ったカラー信号入力
   から任意の１出力を生成する複数個の色変換部と、前記
   カラー画像入力手段が読み取った１画素の色が色変換を
   行うべき対象画像領域であることを判定する対象画像領
   域判定部と、前記色変換部からの複数の色変換値出力信
   号とを切り替えるセレクターとを具備する色変換装置。
2. （２）色変換部は同一構成であって付属する色変換テー
   ブルの内容を計算して記憶させることにより異なる色変
   換動作を行わせる請求項１記載の色変換装置。