JPH05282459A - カラー画像の限定色表示装置 - Google Patents
カラー画像の限定色表示装置Info
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- JPH05282459A JPH05282459A JP4080796A JP8079692A JPH05282459A JP H05282459 A JPH05282459 A JP H05282459A JP 4080796 A JP4080796 A JP 4080796A JP 8079692 A JP8079692 A JP 8079692A JP H05282459 A JPH05282459 A JP H05282459A
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- JP
- Japan
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- color
- areas
- divided
- limited
- area
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 フルカラー画像を限られた表示色の出力機器
を用いて出力する際に、従来は、画像データ分布の主軸
を各領域毎に求め、主軸方向に分布を投影し領域分割を
行っていたので、計算時間がかかり、一度に分割を終了
することができなかった。そこで、計算時間の短縮が出
来、画像表示精度のよいカラー画像の限定色表示を行う
ことを目的にする。 【構成】 既成の限定数個の分割空間毎に、フルカラー
画像のデータの生起頻度を求め、この頻度比をもとに分
割空間の再構成を行うようにした。
を用いて出力する際に、従来は、画像データ分布の主軸
を各領域毎に求め、主軸方向に分布を投影し領域分割を
行っていたので、計算時間がかかり、一度に分割を終了
することができなかった。そこで、計算時間の短縮が出
来、画像表示精度のよいカラー画像の限定色表示を行う
ことを目的にする。 【構成】 既成の限定数個の分割空間毎に、フルカラー
画像のデータの生起頻度を求め、この頻度比をもとに分
割空間の再構成を行うようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えばカラー画像入
力装置などのフルカラー画像データを、８ビット表示の
ディスプレイなどに出力するために、限られた数の色に
変換する系において、その系におけるデータ変換に関す
るものである。
力装置などのフルカラー画像データを、８ビット表示の
ディスプレイなどに出力するために、限られた数の色に
変換する系において、その系におけるデータ変換に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、一千数百万色あるフルカラー画
像を、限られた色、例えば、２５６色で表示しようした
場合、フルカラー画像の色に近い限定色を選択する必要
がある。
像を、限られた色、例えば、２５６色で表示しようした
場合、フルカラー画像の色に近い限定色を選択する必要
がある。
【０００３】従来このような要求に応えるものとして、
特開平２−１０７６号公報に示された「カラー画像の限
定色表現方法及び装置」があった。
特開平２−１０７６号公報に示された「カラー画像の限
定色表現方法及び装置」があった。
【０００４】次に、この方法を図７から図８を参照して
説明する。図７は、色空間における色分布の例を模式的
に示したものである。なお、色空間は３次元空間である
が、説明の都合上２次元で示している。色分布の大きな
クラスタ２５と、同じく小さなクラスタ２６が存在す
る。図７における色空間の分布の主軸を次のように求め
る。まず数１により分布の強分散行列Σを求める。次
に、直交行列Ｏを用い、数２のように対角化される。こ
の直交行列Ｏは各固有値σｉに対応する固有ベクトルｖ
ｉから成る。固有ベクトルｖ１は、色分布の分散が最大
の第１主軸方向を示している。図７の第１主軸方向は２
７で示す。次に、この第１主軸方向に、分布のヒストグ
ラムが投影される。そして、大津の判別分析による手法
を用いて、分布を２つに分割する。その結果、色空間は
２つの空間に分割される。
説明する。図７は、色空間における色分布の例を模式的
に示したものである。なお、色空間は３次元空間である
が、説明の都合上２次元で示している。色分布の大きな
クラスタ２５と、同じく小さなクラスタ２６が存在す
る。図７における色空間の分布の主軸を次のように求め
る。まず数１により分布の強分散行列Σを求める。次
に、直交行列Ｏを用い、数２のように対角化される。こ
の直交行列Ｏは各固有値σｉに対応する固有ベクトルｖ
ｉから成る。固有ベクトルｖ１は、色分布の分散が最大
の第１主軸方向を示している。図７の第１主軸方向は２
７で示す。次に、この第１主軸方向に、分布のヒストグ
ラムが投影される。そして、大津の判別分析による手法
を用いて、分布を２つに分割する。その結果、色空間は
２つの空間に分割される。
【０００５】
【数１】
【０００６】
【数２】
【０００７】さらに、分割された各々の空間について、
色分布の主軸を求め、その第１主軸に分布のヒストグラ
ムを投影し、分割することを繰り返す。この際、分割さ
れた空間に分布する画素数が、ある閾値Ｎｔより小さい
場合は分割を行わない。また、分割されたふたつの空間
の代表色の色差が、ある閾値Ｄｔより小さい場合はその
分割を行わない。以上の作業を繰り返し、分割する空間
がなくなったとき、または、分割された空間の総数が既
定の数に達したときに、各空間に属するクラスタの平均
色を代表色にし、終了する。このようにして、最終的に
分割が終了した状態を図８に示す。
色分布の主軸を求め、その第１主軸に分布のヒストグラ
ムを投影し、分割することを繰り返す。この際、分割さ
れた空間に分布する画素数が、ある閾値Ｎｔより小さい
場合は分割を行わない。また、分割されたふたつの空間
の代表色の色差が、ある閾値Ｄｔより小さい場合はその
分割を行わない。以上の作業を繰り返し、分割する空間
がなくなったとき、または、分割された空間の総数が既
定の数に達したときに、各空間に属するクラスタの平均
色を代表色にし、終了する。このようにして、最終的に
分割が終了した状態を図８に示す。
【０００８】高速化するには、色空間を量子化し、３次
元ヒストグラムの形で色分布を表現する。この表現系に
おける色分布は、図７に対応するものとして、図９に示
したものとなる。量子化することにより、複数のデータ
を一つで表せるのでアクセス回数が減り、高速化につな
がる。以後、この表現系で、主軸を求め、分割を繰り返
し、限定色でカラー画像を表現する。
元ヒストグラムの形で色分布を表現する。この表現系に
おける色分布は、図７に対応するものとして、図９に示
したものとなる。量子化することにより、複数のデータ
を一つで表せるのでアクセス回数が減り、高速化につな
がる。以後、この表現系で、主軸を求め、分割を繰り返
し、限定色でカラー画像を表現する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】第１に従来の限定色表
示方法は、各色空間の色分布を主軸変換し、第１主軸の
方向に投影しヒストグラムを作成しているため、色空間
を分割するたびに、主軸を求め、ヒストグラムを求め直
さなければならず、色分布を第１主軸に投影する手間も
かかり、計算時間もかかる。
示方法は、各色空間の色分布を主軸変換し、第１主軸の
方向に投影しヒストグラムを作成しているため、色空間
を分割するたびに、主軸を求め、ヒストグラムを求め直
さなければならず、色分布を第１主軸に投影する手間も
かかり、計算時間もかかる。
【００１０】第２に従来の限定色表示方法は、色分布を
第１主軸方向に投影し、分布形態を求めているため、第
１主軸方向に垂直な面上の分布情報は得ることができ
ず、分割された色空間の主軸を新たに求め、ヒストグラ
ムを作成することにより、種々の方向の情報を得てい
る。そのため、一度に分割を終了することができない問
題点があった。
第１主軸方向に投影し、分布形態を求めているため、第
１主軸方向に垂直な面上の分布情報は得ることができ
ず、分割された色空間の主軸を新たに求め、ヒストグラ
ムを作成することにより、種々の方向の情報を得てい
る。そのため、一度に分割を終了することができない問
題点があった。
【００１１】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、頻度を求める回数を減少させる
とともに、計算時間を短縮し、さらには、ハードウェア
化も容易にすることを目的としている。
ためになされたもので、頻度を求める回数を減少させる
とともに、計算時間を短縮し、さらには、ハードウェア
化も容易にすることを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明に係わるカラー
画像の限定色表示装置は、あらかじめ、フルカラーの画
像空間を限定色数個の領域に分割し、これらの領域の生
起頻度を求めるとともに、これらの頻度比をもとに領域
の再構成を行うようにしたものである。
画像の限定色表示装置は、あらかじめ、フルカラーの画
像空間を限定色数個の領域に分割し、これらの領域の生
起頻度を求めるとともに、これらの頻度比をもとに領域
の再構成を行うようにしたものである。
【００１３】
【作用】この発明におけるカラー画像の限定色表示装置
は、限定色数個の頻度を求めるだけなので、カウンター
数が減少し、計算時間も短縮される。カウンター数が減
少するので、ハードウェア化も容易になる。
は、限定色数個の頻度を求めるだけなので、カウンター
数が減少し、計算時間も短縮される。カウンター数が減
少するので、ハードウェア化も容易になる。
【００１４】
実施例１．以下、この実施例１を図について説明する。
図１は、本発明の実施例１の回路ブロック図である。図
において、１は８ビット出力、１２ビットアドレスのＲ
ＡＭ、２は入力データの各々のデータの個数を数えるカ
ウンター、３は制御及び計算用のＣＰＵである。ＲＡＭ
１には１２ビットのデータが入力され、その出力は、カ
ウンター２の入力と出力データとなる。ＣＰＵ３は、Ｒ
ＡＭ１とカウンター２のどちらにも接続されている。
図１は、本発明の実施例１の回路ブロック図である。図
において、１は８ビット出力、１２ビットアドレスのＲ
ＡＭ、２は入力データの各々のデータの個数を数えるカ
ウンター、３は制御及び計算用のＣＰＵである。ＲＡＭ
１には１２ビットのデータが入力され、その出力は、カ
ウンター２の入力と出力データとなる。ＣＰＵ３は、Ｒ
ＡＭ１とカウンター２のどちらにも接続されている。
【００１５】本発明の動作を図２のフローチャート図を
参照して説明する。一般にフルカラー画像は８ビット＊
３色、すなわち２４ビットのデータで色を表示する。こ
の２４ビットのデータを限定色、２５６色なら８ビット
のデータに変換するのだが、２４ビットのアドレスのＲ
ＡＭ（１６ＭＢｙｔｅ）はコストが高くつき経済的でな
い。そこで、ＲＡＭ１への入力データを上位４ビット＊
３色、すなわち１２ビット（４ｋＢｙｔｅ）し、ＲＡＭ
容量を１／４０００に縮小できる。
参照して説明する。一般にフルカラー画像は８ビット＊
３色、すなわち２４ビットのデータで色を表示する。こ
の２４ビットのデータを限定色、２５６色なら８ビット
のデータに変換するのだが、２４ビットのアドレスのＲ
ＡＭ（１６ＭＢｙｔｅ）はコストが高くつき経済的でな
い。そこで、ＲＡＭ１への入力データを上位４ビット＊
３色、すなわち１２ビット（４ｋＢｙｔｅ）し、ＲＡＭ
容量を１／４０００に縮小できる。
【００１６】ＲＡＭ１へは、ＣＰＵ３からあらかじめ作
成された１２ビットデータから８ビットデータへの変換
テーブルがロードされる（ステップ１０）。変換テーブ
ルの内容は次のようになる。フルカラー画像のデータ空
間８ビット＊３色をほぼ均等に、かつ、隙間なく埋める
限定色個（例えば、２５６色）の領域に分割する。図３
は１２個の領域に分割する一例を示していて、１２個に
分割された領域（１〜１２）は、フルカラー画像のデー
タ空間を均等に隙間なく埋めている。この分割に従い、
画像データがどの領域に属するかを示しているのが、変
換テーブルである。例えば、ｒｇｂの値が、（０、０、
０）は領域１に、（２５５、０、０）は領域２にといっ
た具合に対応関係を示すテーブルである。以上のテーブ
ルを引く作業により画像データを８ビットに圧縮する
（ステップ１１）。
成された１２ビットデータから８ビットデータへの変換
テーブルがロードされる（ステップ１０）。変換テーブ
ルの内容は次のようになる。フルカラー画像のデータ空
間８ビット＊３色をほぼ均等に、かつ、隙間なく埋める
限定色個（例えば、２５６色）の領域に分割する。図３
は１２個の領域に分割する一例を示していて、１２個に
分割された領域（１〜１２）は、フルカラー画像のデー
タ空間を均等に隙間なく埋めている。この分割に従い、
画像データがどの領域に属するかを示しているのが、変
換テーブルである。例えば、ｒｇｂの値が、（０、０、
０）は領域１に、（２５５、０、０）は領域２にといっ
た具合に対応関係を示すテーブルである。以上のテーブ
ルを引く作業により画像データを８ビットに圧縮する
（ステップ１１）。
【００１７】次に、各領域毎にその領域に属する画像デ
ータの個数を数え上げる（ステップ１２）。この際、限
定色の数だけカウンター２が必要になる。
ータの個数を数え上げる（ステップ１２）。この際、限
定色の数だけカウンター２が必要になる。
【００１８】次に、数え上げた画像データの個数を基
に、分割領域の再構築を行う（ステップ１３）。初期の
領域は、フルカラー画像のデータ空間をほぼ均等に分割
しているので、ある原稿を読み取った際の、各々の領域
のデータ数は、偏りがみられる。これを、分割領域を変
更し、各領域のデータ数がほぼ等しくなるようにする。
具体的には、図４に示すアルゴリズムで行う。
に、分割領域の再構築を行う（ステップ１３）。初期の
領域は、フルカラー画像のデータ空間をほぼ均等に分割
しているので、ある原稿を読み取った際の、各々の領域
のデータ数は、偏りがみられる。これを、分割領域を変
更し、各領域のデータ数がほぼ等しくなるようにする。
具体的には、図４に示すアルゴリズムで行う。
【００１９】まず、全画像データ数に対する各領域の画
像データの比率を求める（ステップ２０）。その結果、
比率の高い領域は、その比率に応じて領域を細かく分割
する。比率の低い領域は、隣接領域に統合する（ステッ
プ２１）。この際、分割された領域数と統合された領域
数は等しくなるようにし、全体の領域数は変わらないよ
うにする。
像データの比率を求める（ステップ２０）。その結果、
比率の高い領域は、その比率に応じて領域を細かく分割
する。比率の低い領域は、隣接領域に統合する（ステッ
プ２１）。この際、分割された領域数と統合された領域
数は等しくなるようにし、全体の領域数は変わらないよ
うにする。
【００２０】このアルゴリズムを、図３、図５および図
６を参照して説明する。初期の分割領域は、図３に示し
たとおりなので、画像データの存在しない領域が７つあ
る。これらの領域は、統合される領域とし、画像データ
の比率の高い５つの領域を分割する。各領域の画像デー
タの比率から、領域８は４つ、領域７は３つ、領域５お
よび領域６は２つに分割する。領域４は画像データの比
率が分割するか否かを決める値に達しないため分割は行
わない。このように、分割前と分割後の領域の数は変化
しない。
６を参照して説明する。初期の分割領域は、図３に示し
たとおりなので、画像データの存在しない領域が７つあ
る。これらの領域は、統合される領域とし、画像データ
の比率の高い５つの領域を分割する。各領域の画像デー
タの比率から、領域８は４つ、領域７は３つ、領域５お
よび領域６は２つに分割する。領域４は画像データの比
率が分割するか否かを決める値に達しないため分割は行
わない。このように、分割前と分割後の領域の数は変化
しない。
【００２１】分割方向は、各領域の画像データの頻度か
らデータの重心を求め、その重心に最も近い、座標軸に
平行な領域の２分割面で分割する。さらに、分割をする
場合は、画像データ重心の存在する新しい領域内で、そ
の重心に最も近い座標軸に平行な新領域の２分割面で分
割することを繰り返す。このようにして、図５に示すよ
うに分割される（ステップ２２）。
らデータの重心を求め、その重心に最も近い、座標軸に
平行な領域の２分割面で分割する。さらに、分割をする
場合は、画像データ重心の存在する新しい領域内で、そ
の重心に最も近い座標軸に平行な新領域の２分割面で分
割することを繰り返す。このようにして、図５に示すよ
うに分割される（ステップ２２）。
【００２２】分割終了後、先の７つの統合する領域を分
割される新領域に統合する（ステップ２３）。統合は、
統合される領域の空間の中心と新領域の空間の中心との
距離が最も近いもの同士が統合される。統合が終了し、
全色空間の領域が再構成された状態を図６に示す。分割
領域は１２個で変わらない。そして、このようにして作
成した新しい分割領域に基づいた変換テーブルをＣＰＵ
３で作成する（ステップ２４）。
割される新領域に統合する（ステップ２３）。統合は、
統合される領域の空間の中心と新領域の空間の中心との
距離が最も近いもの同士が統合される。統合が終了し、
全色空間の領域が再構成された状態を図６に示す。分割
領域は１２個で変わらない。そして、このようにして作
成した新しい分割領域に基づいた変換テーブルをＣＰＵ
３で作成する（ステップ２４）。
【００２３】次に、図２に示すように、新しく作成した
変換テーブルをＣＰＵ３からＲＡＭ１にロードする。そ
して、再び画像データを送り、新しい変換テーブルを用
いて、画像データを８ビットに変換し、限定色表示す
る。
変換テーブルをＣＰＵ３からＲＡＭ１にロードする。そ
して、再び画像データを送り、新しい変換テーブルを用
いて、画像データを８ビットに変換し、限定色表示す
る。
【００２４】実施例２．なお、上記実施例１では画像デ
ータの重心位置を基に分割面を決めたが、画像データの
重心位置および画像データの各軸方向の分散を基に分割
面を決めてもよい。このときは、分散の大きい方向に垂
直な２分割面を選択することになる。
ータの重心位置を基に分割面を決めたが、画像データの
重心位置および画像データの各軸方向の分散を基に分割
面を決めてもよい。このときは、分散の大きい方向に垂
直な２分割面を選択することになる。
【００２５】実施例３．なお上記実施例１では、分割を
繰り返す場合、画像データ重心の存在する領域を分割し
たが、新分割領域の画像データの全画像データ数に対す
る比率を求め、比率の高い領域を分割するようにしても
よい。
繰り返す場合、画像データ重心の存在する領域を分割し
たが、新分割領域の画像データの全画像データ数に対す
る比率を求め、比率の高い領域を分割するようにしても
よい。
【００２６】実施例４．なお、上記実施例１では各領域
のデータ数の偏りの程度に依らず、分割領域の変更を行
っているが、各領域のデータ数の偏り具合をみて、領域
を分け直すかどうかを判断し、偏りが少なくなるまで分
割を続けるようにしてもよい。
のデータ数の偏りの程度に依らず、分割領域の変更を行
っているが、各領域のデータ数の偏り具合をみて、領域
を分け直すかどうかを判断し、偏りが少なくなるまで分
割を続けるようにしてもよい。
【００２７】実施例５．なお、上記実施例１では１２ビ
ット入力、８ビット出力のＲＡＭ１を用いたが、一般に
ｎビット入力、ｍビット出力（ｎ、ｍは自然数）のＲＡ
Ｍを使用しても同様の効果を奏する。この場合、変換テ
ーブルはｎビットデータからｍビットデータへの変換を
示す対応表となる。
ット入力、８ビット出力のＲＡＭ１を用いたが、一般に
ｎビット入力、ｍビット出力（ｎ、ｍは自然数）のＲＡ
Ｍを使用しても同様の効果を奏する。この場合、変換テ
ーブルはｎビットデータからｍビットデータへの変換を
示す対応表となる。
【００２８】実施例６．また、上記実施例１ではＣＰＵ
３を用いたが、ディジタルシグナルプロセッサ、また
は、専用のロジック回路を使用してもよい。ディジタル
シグナルプロセッサは変換テーブルの作成を高速に行う
ＬＳＩである。
３を用いたが、ディジタルシグナルプロセッサ、また
は、専用のロジック回路を使用してもよい。ディジタル
シグナルプロセッサは変換テーブルの作成を高速に行う
ＬＳＩである。
【００２９】
【発明の効果】以上のように、この発明によればフルカ
ラー画像データの色分布を限定数個の初期分割領域で求
め、その結果に基づいて、色空間の分割領域を再構築す
るので、画像に適した変換テーブルを得られる。また、
色分布は、一度求めればよく、手間も減る。
ラー画像データの色分布を限定数個の初期分割領域で求
め、その結果に基づいて、色空間の分割領域を再構築す
るので、画像に適した変換テーブルを得られる。また、
色分布は、一度求めればよく、手間も減る。
【図１】この発明の実施例１によるカラー画像の限定色
表示装置の回路ブロック図である。
表示装置の回路ブロック図である。
【図２】この発明の実施例１によるカラー画像の限定色
表示装置の動作アルゴリズムのフローチャート図であ
る。
表示装置の動作アルゴリズムのフローチャート図であ
る。
【図３】この発明の実施例１によるカラー画像の限定色
表示装置の初期分割領域の一例を示す図である。
表示装置の初期分割領域の一例を示す図である。
【図４】この発明の実施例１によるカラー画像の限定色
表示装置の分割領域再構築のアルゴリズムのフローチャ
ート図である。
表示装置の分割領域再構築のアルゴリズムのフローチャ
ート図である。
【図５】この発明の実施例１によるカラー画像の限定色
表示装置の分割終了後の領域を示す図である。
表示装置の分割終了後の領域を示す図である。
【図６】この発明の実施例１によるカラー画像の限定色
表示装置の分割統合終了後の領域を示す図である。
表示装置の分割統合終了後の領域を示す図である。
【図７】従来のカラー画像の限定色表示を説明する図で
ある。
ある。
【図８】従来のカラー画像の限定色表示の分割終了後の
状態を示す図である。
状態を示す図である。
【図９】従来のカラー画像の限定色表示の高速化を説明
する図である。
する図である。
１ ＲＡＭ ２ カウンター ３ ＣＰＵ ２５ クラスタ ２６ クラスタ ２７ 主軸
Claims (1)
- 【請求項１】 多数のデータをある限られたデータで表
現する系において、入力データを限定データに変換する
手段と、データ分布を測定する手段と、その測定結果に
基づき、全領域数を変更せずに表現データの領域を変更
する手段とを備えたカラー画像の限定色表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4080796A JPH05282459A (ja) | 1992-04-02 | 1992-04-02 | カラー画像の限定色表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4080796A JPH05282459A (ja) | 1992-04-02 | 1992-04-02 | カラー画像の限定色表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05282459A true JPH05282459A (ja) | 1993-10-29 |
Family
ID=13728427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4080796A Pending JPH05282459A (ja) | 1992-04-02 | 1992-04-02 | カラー画像の限定色表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05282459A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010525432A (ja) * | 2007-04-20 | 2010-07-22 | ソフトキネティック エス．エイ． | ボリューム認識方法およびシステム |
-
1992
- 1992-04-02 JP JP4080796A patent/JPH05282459A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010525432A (ja) * | 2007-04-20 | 2010-07-22 | ソフトキネティック エス．エイ． | ボリューム認識方法およびシステム |
| US8175374B2 (en) | 2007-04-20 | 2012-05-08 | Softkinetic Software | Volume recognition method and system |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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