JPH11213133A

JPH11213133A - 色変換装置

Info

Publication number: JPH11213133A
Application number: JP10015267A
Authority: JP
Inventors: Shusaku Okamoto; 修作岡本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-01-28
Filing date: 1998-01-28
Publication date: 1999-08-06

Abstract

(57)【要約】【課題】顔の自然画像から、良質のカラーの似顔絵画
像を自動で作成する。【解決手段】画像を限定した複数の色で表す際に、前
記各色を格納する第１カラーパレット１と、第１カラー
パレット１に格納された各色について対応付けられた色
を格納する第２カラーパレット２と、入力画像を構成す
る各画素について第１カラーパレット１から前記各画素
の色に最も類似した色を計算する色距離計算手段３と、
第１カラーパレット１と第２カラーパレット２の色の対
応関係を参照して、色距離計算手段３で計算された色に
対応付けられた第２カラーパレット２の色を取り出し、
各画素を前記取り出された色で置き換える色変換手段４
を備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入力画像から画像
処理を施して他の画像を得る場合に行う色変換装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０は従来の色変換装置の一構成を示
すブロック図、図１１は図１０の構成に色統合手段を加
えた他の構成の色変換装置を示すブロック図である。

【０００３】図１０及び図１１において、１０１は画像
を限定した複数の色で表す際に、前記各色を格納するカ
ラーパレット、１０２は入力画像を構成する各画素につ
いてカラーパレット１０１から前記各画素の色に最も類
似した色を計算する色距離計算手段、１０３はカラーパ
レット１０１の色の対応関係を参照して、色距離計算手
段１０２で計算された色に対応付けられたカラーパレッ
ト１０１の色を取り出し、各画素を前記取り出された色
で置き換える色変換手段、１０４は画像を入力する入力
手段、１０５は色変換手段１０３で色変換された画像を
出力する出力手段である。１０６は色統合手段である。

【０００４】以上のように構成された色変換装置では、
図１０に示す色距離計算を用いた減色による方法と図１
１に示す色距離計算を用いた減色と領域統合の組み合わ
せによる方法とがある。

【０００５】図１０に示す色距離計算を用いた減色によ
る方法は、カラーパレットを用いることで、一定の数に
減色することができる。

【０００６】また、図１１に示す色距離計算を用いた減
色と領域統合の組み合わせによる方法は、前述のカラー
パレットを用いる方法で、まず減色する。

【０００７】次に減色した色で隣接している領域が似て
いる色であれば、それらの領域を統合し、各領域の面積
比率に応じて、統合後の色を決定する方法であった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の色距離計算を用いた減色による方法では、カラーパ
レットの色数が少ない場合、入力画像における肌に相当
する部分がカラーパレットの肌色に置き換えられない場
合がある。例えば、影がついた暗い部分が肌色ではなく
紫色や灰色、黒等の他の色に置き換えられてしまうとい
う欠点があった。

【０００９】また、カラーパレットの色数が多い場合
は、入力の自然画像に近い画像にしかならず、アニメの
風合いがでないという欠点を有していた。

【００１０】また、色距離計算を用いた減色及び領域統
合の組み合わせによる方法では、２段階目の色統合は、
１段階目での処理の問題点を回避するために行うもので
あるが、その処理に多大な計算時間とメモリを要すると
いう欠点を有していた。

【００１１】本発明は、かかる点に鑑み、顔の自然画像
から、カラーの良質の似顔絵画像を自動で作成すること
ができる色変換装置を提供することを目的とする。

【００１２】また、ワープロ、ゲーム機など幅広い応用
が可能な色変換装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の構成は、
画像を限定した複数の色で表す際に、前記各色を格納す
る第１カラーパレットと、前記第１カラーパレットに格
納された各色について対応付けられた色を格納する第２
カラーパレットと、入力画像を構成する各画素について
前記第１カラーパレットから前記各画素の色に最も類似
した色を計算する色距離計算手段と、前記第１カラーパ
レットと第２カラーパレットの色の対応関係を参照し
て、前記色距離計算手段で計算された色に対応付けられ
た第２カラーパレットの色を取り出し、各画素を前記取
り出された色で置き換える色変換手段を備えたことを特
徴とする。

【００１４】第２の構成は、入力画像の種類を選択した
選択信号に従って色距離計算手段での色距離計算方法お
よび第１カラーパレットを入れ換える入力選択手段を備
えたことを特徴とする。

【００１５】第３の構成は、第２カラーパレットを入れ
換える出力選択手段を備えたことを特徴とする。

【００１６】第４の構成は、入力画像を明るい部分と暗
い部分に分類する明暗領域分類手段を備え、明るい領域
と暗い領域の各々について、異なるカラーパレット、色
距離計算方法を用い、色変換を行うことを特徴とする。

【００１７】第５の構成は、入力画像に含まれる全ての
種類の色とカラーパレットの色との対応関係を格納する
色テーブルと、入力画像に含まれる全ての種類の色を分
析して、前記色テーブルに格納し、さらに前記対応関係
を計算する色テーブル作成手段を備えることを特徴とす
る。

【００１８】第６の構成は、入力画像からエッジ成分を
抽出するエッジ抽出するエッジ抽出手段と、色変換手段
での処理結果と前記エッジ抽出手段での処理結果を重ね
合わせる重ね合わせ手段を備えることを特徴とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）図１は本発明の
実施の形態１の色変換装置の構成を示すブロック図、図
２はカラーパレットの構成例を示す図である。

【００２０】図１において、１は画像を限定した複数の
色で表す際に、前記各色を格納する第１カラーパレット
で、図２に示すように、左欄の色相、中欄の彩度、右欄
の明度の各データを有しており、色相は０〜３６０の値
をとり、彩度、明度は、ともに０から１００の値をとる
ものである。

【００２１】２は第１カラーパレット１に格納された各
色について対応付けられた色を格納する第２カラーパレ
ットで、図３に示すように、左欄の色相、中欄の彩度、
右欄の明度の各データを有しており、色相は０〜３６０
の値をとり、彩度、明度は、ともに０から１００の値を
とるものである。尚、第１カラーパレット１と第２カラ
ーパレット２との対応関係は予め定められている。

【００２２】３は入力画像を構成する各画素について第
１カラーパレット１から前記各画素の色に最も類似した
色を（数１）に従って計算する色距離計算手段である。

【００２３】但し、入力となる２つの色の色相、彩度、
明度を（ｈ１，Ｓ１，Ｖ１）、（ｈ２，Ｓ２，Ｖ２）と
する。

【００２４】（数１）ｄ＝２×Ｓ1×Ｓ2×（１−cos(ｈ1−ｈ2））＋a（Ｓ1−
Ｓ2）²＋b（Ｖ1−Ｖ2）² 例えば、ａ＝２５、ｂ＝１６程度の値がよい。また、Ｓ
１＝Ｓ２のときは、ｄの値を３倍するようにすれば、よ
り適切な色の距離が求められる。

【００２５】４は第１カラーパレット１と第２カラーパ
レット２の色の対応関係を参照して、色距離計算手段３
で計算された色に対応付けられた第２カラーパレット２
の色を取り出し、各画素を前記取り出された色で置き換
える色変換手段、５は画像を入力する入力手段、６は色
変換手段４で色変換された画像を出力する出力手段であ
る。

【００２６】以上のように構成された本実施の形態の動
作について説明する。図４は、本実施の形態の色変換装
置による色変換処理の流れの概略を示す模式図である。

【００２７】まず、入力手段５は、図４に示すような画
像４１を入力する。色距離計算手段３は、入力された画
像の各画素について、第１カラーパレット１の色との距
離計算を行い、最も近い（類似した）色１１〜１Ｎ（Ｎ
個）の中のいずれかの色を割り当てる。例えば、毛髪の
色を色１１に、肌色っぽい色１〜３を色１２〜１４に、
唇の色を色１５に、その他の色を色１６〜色１Ｎにそれ
ぞれ割り当てる。

【００２８】次に、色変換手段４では、第１カラーパレ
ット１と第２カラーパレット２との対応関係は予め定め
られているので、その割り当ての関係を基に、割り当て
られた各色についてさらに第２カラーパレット２の各色
２１〜色２Ｍ（Ｍ個、但しＭ＜Ｎ）を割り当てる。例え
ば、毛髪の色１１を色２１に割り当てる。

【００２９】また、肌色っぽい色の色１２〜１４は、色
２２に割り当て、似顔絵として表現する肌色を一つの代
表的な肌色で表現する。

【００３０】出力手段６では、以上のようにして変換さ
れた画像の各画素、すなわち、第２カラーパレット２で
表現される色に置き換えられた各画素からなる画像４２
が出力されることとなる。

【００３１】以上のように本実施の形態によれば、メモ
リのほとんど占有する画像データの距離領域が画像デー
タ１枚で済むので少ないメモリ容量で、また単純な色距
離計算だけで済むので、計算能力がそう高くなくても良
いような簡単な構成でも、精度よい色変換が可能とな
る。

【００３２】また、第１カラーパレットから第２カラー
パレットへの色の変換処理が行われるので、自然画像に
近い風合いになったり、本来肌色になるべき部分がそう
ならない等の従来の欠点を解消することができる。

【００３３】（実施の形態２）図５は、本発明の実施の
形態２における色変換装置の構成を示すブロック図であ
る。本実施の形態の特徴は、入力画像を明るい部分と暗
い部分に分類する明暗領域分類手段を備え、明るい領域
と暗い領域の各々について、異なるカラーパレット、色
距離計算方法を用い、色変換を行う構成としたものであ
る。

【００３４】図５において、５１は入力手段、５２は明
暗領域分類手段、５３は暗領域用の色変換手段、５４は
明領域用の色変換手段、５５は暗領域用カラーパレット
５５１と暗領域用カラーパレット５５２からなる暗領域
用カラーパレット、５６は明領域用カラーパレット５６
１と明領域用カラーパレット５６２からなる明領域用カ
ラーパレット、５７は色距離計算手段、５８は出力手段
である。

【００３５】以上のように構成された本実施の形態の動
作について説明する。明暗領域分類手段５２は、入力画
像を明るい部分と暗い部分に分類する。

【００３６】色変換手段５３では、暗い領域について、
暗領域用カラーパレット５５１と暗領域用カラーパレッ
ト５５２と、色距離計算手段５７で行われる色距離計算
方法を用い、暗領域の色変換を行う。

【００３７】色変換手段５４では、明るい領域につい
て、明暗領域用カラーパレット５６１と明領域用カラー
パレット５６２と、色距離計算手段５７で行われる色距
離計算方法を用い、明領域の色変換を行う。

【００３８】以上のようにして色変換された各領域の画
像を出力手段５８に出力し、出力手段５８で出力する。

【００３９】このように本実施の形態によれば、画像の
色あいによって、単に暗い部分（灰色でぬる）と色があ
るが暗い部分（同じ色あいの明るい色で塗りかえる）と
で別々のカラーパレットの利用が可能になり、似顔絵の
できばえが良くなる。

【００４０】（実施の形態３）図６は本発明の実施の形
態３の色変換装置の構成を示すブロック図である。本実
施の形態の特徴は、入力画像の内容をユーザに選択させ
る（つまり入力画像がどういう画像であるかという知識
をユーザの手によってシステムに与えてやる）こと（入
力選択手段）、出力画像の内容をユーザに選択させる
（どんな顔に選択させてみたいか）こと（出力手段）で
ある。

【００４１】図６において、６１は入力手段、６２は入
力選択手段、６３は出力選択手段、６４は明暗領域分類
手段、６５は色変換手段、６６は出力手段である。

【００４２】以上のように構成された本実施の形態の動
作について説明する。まず、入力選択手段６２は、入力
画像の種類を選択した選択信号に従って色距離計算手段
での色距離計算方法および第１カラーパレットを入れ換
える。

【００４３】出力選択手段６３は、第２カラーパレット
２を入れ換える為の出力選択信号を出力する。

【００４４】明暗領域分類手段６４は、入力画像を明る
い部分と暗い部分に分類するためのものである。

【００４５】色変換手段６５では、明るい領域と暗い領
域の各々について、異なるカラーパレット、色距離計算
方法を用い、色変換を行う。具体的には、例えば明領域
については、黒人用、白人用、黄色人用のカラーパレッ
トと色距離計算方法を各々用意しておき、入力選択手段
６２の入力選択信号に応じてカラーパレットと色距離計
算方法を選択し、出力選択信号に応じて第２カラーパレ
ット２から得られる色を出力することで、色変換を行
う。

【００４６】暗領域における色変換については、本実施
の形態では一種類の第１カラーパレット、色距離計算方
法を用いて色変換を行うが、複数種類の第１カラーパレ
ット、色距離計算方法を用いて色変換を行っても良い。

【００４７】以上のように本実施の形態によれば、入力
選択手段の処理結果に応じた第１、第２カラーパレッ
ト、色距離計算方法を選択利用することにより、例えば
黒人、白人、黄色人など色々な人種の肌色を適切に抽出
することが可能になる。

【００４８】また、例えば、黒人、白人、黄色人などの
選択項目を設ける出力選択手段によって、ユーザに選択
させることにより、自分の似顔絵を好みのタイプに仕上
げることが可能になる。

【００４９】また、画像の色あいによって、単に暗い部
分（灰色でぬる）と色があるけど暗い部分（同じ色あい
の明るい色で塗り替える）とで別々のカラーパレットの
利用が可能となり、似顔絵の出来ばえが良くなる。

【００５０】尚、色変換手段６５における明領域色変換
処理と暗領域色変換処理は、その順序が入れ替わっても
よい。

【００５１】（実施の形態４）図７は、本発明の実施の
形態４における色変換装置の構成を示すブロック図であ
る。本実施の形態は、入力画像に含まれる全ての種類の
色とカラーパレットの色との対応関係を格納する色テー
ブルと、入力画像に含まれる全ての種類の色を分析し、
前記色テーブルに格納し、さらに前記対応関係を計算す
る色テーブル作成手段を備えることを特徴とする。

【００５２】図７において、７１は画像を入力する入力
手段、７２は入力画像に含まれる全ての種類の色とカラ
ーパレットの色との対応関係を格納する色テーブル、７
３は入力画像に含まれる全ての種類の色を分析し、前記
対応関係を調べ、色テーブル７２に前記対応関係を格納
する色テーブル作成手段、７４は画像を限定した複数の
色で表す際に、前記各色を格納する第１カラーパレット
で、色相、彩度、明度の各データを有している。

【００５３】７５は第１カラーパレット７４に格納され
た各色について対応付けられた色を格納する第２カラー
パレットで、色相、彩度、明度の各データを有してお
り、第１カラーパレット７４と第２カラーパレット７５
との対応関係は予め定められている。

【００５４】７６は入力画像を構成する各画素について
第１カラーパレット７４から前記各画素の色に最も類似
した色を、例えば前述の式１に従って計算する色距離計
算手段である。

【００５５】７７は第１カラーパレット７４と第２カラ
ーパレット７５の色の対応関係を参照して、色距離計算
手段７６で計算された色に対応付けられた第２カラーパ
レット７５の色を取り出し、各画素を前記取り出された
色で置き換える色変換手段、７８は色変換手段７７で色
変換された画像を出力する出力手段である。

【００５６】以上のように構成された本実施の形態の動
作について説明する。まず、入力手段７１は、画像を入
力する。この画像を構成する各画素の色は、図８に示す
ような全部でＰ色の色テーブルのいずれかの色（色０１
〜色０Ｐ）に必ず対応する。

【００５７】色距離計算手段７６では、色テーブル７２
と第１カラーパレット７４の対応関係を計算する。この
色距離の計算回数はＰ回で済む。

【００５８】このように色距離計算手段７６は、入力さ
れた画像の各画素について、第１カラーパレット７４の
色との距離計算を行い、最も近い（類似した）色１１〜
１Ｎ（Ｎ個）の中のいずれかの色を割り当てる。例え
ば、毛髪の色を色１１に、肌色っぽい色１〜３を色１２
〜１４に、唇の色を色１５に、その他の色を色１６〜色
１Ｎにそれぞれ割り当てる。

【００５９】次に、色変換手段７７では、第１カラーパ
レット７４と第２カラーパレット７５との対応関係は予
め定められているので、その割り当て関係を基にして、
割り当てられた各色についてさらに第２カラーパレット
７５の各色２１〜色２Ｍ（Ｍ個、但しＭ＜ＮまたはＭ≦
Ｎ）を割り当てる。例えば、毛髪の色１１を色２１に割
り当てる。また、肌色っぽい色の色１２〜１４は、色２
３に割り当て、似顔絵として表現する肌色を一つの代表
的な肌色で表現する。

【００６０】出力手段７８では、以上のようにして変換
された画像の各画素、すなわち第２カラーパレット７５
で表現される色に置き換えられた各画素からなる画像が
出力されることとなる。

【００６１】ここで、もし図９に示すような第１カラー
パレット７４がない場合を考える。この場合の第１カラ
ーパレット７４をなくし、色テーブル７２から第２カラ
ーパレット７５への対応付けを直接行うことは、Ｐ＝（全ての色数。つまりフルカラーで１６７０万色）になるため、多大のメモリを要するという点で現実的に
は不可能なものとなる。しかし、本発明の方法であれ
ば、Ｐの値が全画素数に対して十分小さい場合（例えば
背景が単一色の人物画像など）には、特に効果的であ
る。

【００６２】以上のように本実施の形態によれば、少な
いメモリ容量で、計算能力がそう高くなくても良いよう
な簡単な構成でも、精度よい色変換が可能となる。

【００６３】また、第１カラーパレットから第２カラー
パレットへの色の変換処理が行われるので、自然画像に
近い風合いになったり、本来肌色になるべき部分がそう
ならない等の従来の欠点を解消することができる。

【００６４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、少ないメ
モリ容量で、計算能力がそう高くなくても良いような簡
単な構成でも、精度よい色変換が可能となり、顔の自然
画像から、良質のカラー似顔絵画像を自動で作成するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における色変換装置を示
すブロック図

【図２】本実施の形態１における色変換装置のカラーパ
レット１の構成例を示す図

【図３】本実施の形態１における色変換装置のカラーパ
レット２の構成例を示す図

【図４】本実施の形態の色変換装置による色変換処理の
流れの概略を示す模式図

【図５】本発明の実施の形態２における色変換装置を示
すブロック図

【図６】本発明の実施の形態３における色変換装置を示
すブロック図

【図７】本発明の実施の形態４における色変換装置を示
すブロック図

【図８】本実施の形態の色変換装置による色変換処理の
流れの概略を示す模式図

【図９】本実施の形態の色変換装置による色変換処理が
ない場合を示す模式図

【図１０】従来の色変換装置の一構成例を示すブロック
図

【図１１】従来の色変換装置の他の構成例を示すブロッ
ク図

【符号の説明】

１第１カラーパレット２第２カラーパレット３色距離計算手段４色変換手段５１入力手段５２明暗領域分類手段５３暗領域用の色変換手段５４明領域用の色変換手段５５暗領域用カラーパレット５６明領域用カラーパレット５７色距離計算手段５８出力手段６１入力手段６２入力選択手段６３出力選択手段６４明暗領域分類手段６５色変換手段６６出力手段７１入力手段７２色テーブル７３色テーブル作成手段７４第１カラーパレット７５第２カラーパレット７６色距離計算手段７７色変換手段７８出力手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像を限定した複数の色で表す際に、前記
各色を格納する第１カラーパレットと、前記第１カラーパレットに格納された各色について対応
付けられた色を格納する第２カラーパレットと、入力画像を構成する各画素について前記第１カラーパレ
ットから前記各画素の色に最も類似した色を計算する色
距離計算手段と、前記第１カラーパレットと第２カラーパレットの色の対
応関係を参照して、前記色距離計算手段で計算された色
に対応付けられた第２カラーパレットの色を取り出し、
各画素を前記取り出された色で置き換える色変換手段を
備えたことを特徴とする色変換装置。
【請求項２】入力画像の種類を選択した選択信号に従っ
て色距離計算手段での色距離計算方法および第１カラー
パレットを入れ換える入力選択手段を備えたことを特徴
とする請求項１記載の色変換装置。
【請求項３】第２カラーパレットを入れ換える出力選択
手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の色変換装
置。
【請求項４】入力画像を明るい部分と暗い部分に分類す
る明暗領域分類手段を備え、明るい領域と暗い領域の各
々について、異なるカラーパレット、色距離計算方法を
用い、色変換を行うことを特徴とする請求項１記載の色
変換装置。
【請求項５】入力画像に含まれる全ての種類の色とカラ
ーパレットの色との対応関係を格納する色テーブルと、入力画像に含まれる全ての種類の色を分析し、前記色テ
ーブルに格納し、さらに前記対応関係を計算する色テー
ブル作成手段を備えることを特徴とする請求項１〜４の
いずれかに記載の色変換装置。
【請求項６】入力画像からエッジ成分を抽出するエッジ
抽出するエッジ抽出手段と、色変換手段での処理結果と前記エッジ抽出手段での処理
結果を重ね合わせる重ね合わせ手段を備えることを特徴
とする請求項１〜５のいずれかに記載の色変換装置。