JPS63244176A - 画像処理方法 - Google Patents

画像処理方法

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JPS63244176A
JPS63244176A JP7821487A JP7821487A JPS63244176A JP S63244176 A JPS63244176 A JP S63244176A JP 7821487 A JP7821487 A JP 7821487A JP 7821487 A JP7821487 A JP 7821487A JP S63244176 A JPS63244176 A JP S63244176A
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JP
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processing
image
mosaic
data
explanation
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JP7821487A
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English (en)
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Takeshi Kobayashi
剛 小林
Hiroyuki Kimura
木村 裕行
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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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】 〈発明の属する分野〉 本発明は画像データを変換処理する画像処理方法に関す
る。
〈従来技術〉 従来、この種の画像処理方法の1つとして、印刷業界で
の電子製版技術、写真ラボ業界でのコンピュータ写真画
像処理を応用したプロラボ技術が知られている。
例えば画像原稿上をレイアウトスキャナ、レーザーカラ
ープリンタ等の高精度スキャナにより光電走査に再生画
像を得る場合その工程の中間に信号処理部を設けて入力
濃度信号に対して濃度表現修正(γ補正)、階調設定、
色修正、切り抜き合成等の処理を行い以下の様な効果を
得ている。
■ カラーフィルムの退色復元。
■ ハイライト、シャドウの階調を整え、色彩表現の誇
張。
■ 機器故障、撮影ミス、現像ミス等の救済。
■ クリエイティブイメージを表現し、イメ−ジ領域の
拡大、新しいデザインを創造する。
この様な特殊処理を実行する場合、フィルム原稿をカラ
ースキャナの高精度スキャナ又はカラー撮像管、カラー
撮像板(たとえばC0D)等により光電走査し、て得た
フィルム原稿の濃度信号又は輝度信号等のデジタル画像
信号を処理している。
従来この種の特殊効果は、規則正しく配列されたモザイ
ク処理や7曲線を非現実的なものに変化させるボスタリ
ゼーション処理やソラリゼーション処理等がある。とこ
ろがこれだけの処理ではクリエイティブイメージを表現
し、イメージ領域の拡大、新しいデザインを創造するた
めには数少ないという問題点がある。また別の方法とし
て、たとえばDPB7000 (クラオンチル社)、ア
ートロン2000 (アートロニクス社)、レスポンス
300(サイテックス社)等の切り抜き合成やペイント
機能があるが、この場合は作成者がタブレットデジタイ
ザー等の座標指示装置を用いてオリジナル画像と描き加
えていくというものでかなりの時間を必要とするばかり
でな(、作成者のセンスが再生画像に反映してしまうと
いう欠点がある。
以下にX方向5、y方向5の大きさの合計25画素を一
つの区分としてモザイク処理を行うものを例にとって説
明する。デジタル画像の(m 、 n )番目の画素情
報をa(m、n)と表現する。ここで画素情報a(m、
n)はフィルム原稿の濃度信号又、は輝度信号をA/D
変換したデジタルカウント値を示す。
そして原画像の画素情報をa(m、n)とし処理後の再
成画像の画素情報をa’(m、n)とするとモザイク処
理では次の様な関係式になる。
a’ (5m−f、 5n−j) = a (5m−3
,5n−3)但しi=o、1,2,3,4  j=0.
1,2,3,4.  m、nは自然数上記関係式では5
×5の画素ブロックの中心の値が代表値となりブロック
内の他の画素にもその値が代入されているがその代表値
は5×5の画素ブロックであればどの値でもよく又平均
値でも良い。
この様に従来の規則正しく配列されたモザイク処理では
次の様な欠点があり、クリエイティブイメージを表現す
るためにはそれを改良した処理方法が切望されている。
■ 矩形のブロックの配列が規則正しすぎる■ ブロッ
ク内の画素がすべて同じ値であるため原画像が細かい表
現(高周波成分の多いところ)を必要としているところ
の情報が欠落してしまう。
〈目的〉 本発明は、上述従来例の欠点を除去し、従来の数少ない
特殊効果処理に新しい画像処理方法に提供し、作成者の
センスに左右されることなくクリエイティブイメージを
表現し、イメージ領域の拡大、新しいデザインを創造す
るのに大いに役立つ画像処理方法の提供を目的としてい
る。
〈実施例〉 具体的に、本実施例で提案しようとしている処理方法は
、自然画像をフランスのスーラーに代表される新印象派
主義の画家が描く点描タッチの絵画風に変換させる画像
処理である。新印象派の点描絵画の特徴とは、絵具をパ
レット上で混ぜ合わせないで原色のままキャンパスにド
ツトを描き、混色が必要な時はそれらの色を並べ、また
暗い色が必要な時は補色の色を並べることにより、少し
離れて見た時に、人間の網膜上で色が混ざって見えたり
、暗い色に見えたりさせるものである。
本実施例は以上の様な高度な絵画手法を画像処理で簡単
に行うものであり、これによって絵画を描く能力のない
人でも容易に新印象派の絵画が得られる様にするもので
ある。
以下、図面を用いて本発明の一実施例を詳細に説明する
第1図は本発明の一実施例である画像処理方法に用いら
れる装置の構成図を示したものである。
lはTV右カメラか、ドラムスキャナー等の画像入力装
置であり、写真フィルムやプリント等の自然画像をセッ
トすれば、ここでサンプリング、A/D変換されてデジ
タル画像が作られる。このデジタル画像は、中央処理装
置2を介して、画像メモリ3に送られる。この画像メモ
リ3にはオリジナル画像や処理画像や処理途中で必要な
ワーク用の画像が収納される。4は画像処理コマンドを
入力する為のキーボードとかディジタイザ−等のコマン
ド入力装置で、キーボードの場合は希望する処理コマン
ドをキーをたたいて入力し、ディジタイザ−の場合はデ
ィジタイザ−上面に描かれたメニューの中から希望する
コマンドの上にスタイラスペンをもってきて押したり、
後述モニタTV5上にメニューが表示されている場合は
、スタイラスペンの位置に合わせてモニタTV5上に表
示されているカーソルを希望するメニューの上に動かし
て、その位置でスタイラスペンを押せば良い。5はモニ
ターTVで、画像メモリ3の画像(オリジナル画像、処
理画像、ワーク画像)や、コマンド入力装置4から入力
された画像処理メニューを必要に応じて表示することが
できる。中央処理装置2は各種装置を制御すると共に、
指示された処理コマンドに対してオリジナル画像データ
から色情報を読み出し、処理画像を作成する。この結果
、作成された処理画像はプリンター、フィルムレコーダ
ー等の出力装置6に送られて処理結果を出力する。
ところで画家が絵を描(場合、三原色を全部混ぜるよう
なことが起こると、濁った暗灰色になってしまうために
、特に印象派の画家たちはパレットに数種類の絵具しか
用意せず、それを直接もしくは白を混ぜ合わせたり、飽
和色にしてキャンパス上に絵筆を運ぶ。
そしてキャンパス上に小さな原色の点を併置して、ある
距離から眺めたときに、網膜の上で「混合色」として知
覚されるという手法をとった。
また暗い部分の描写に関しても、暗い色の絵具で描(の
ではな(、上述の原色または飽和色に近い色と、その補
色の色を併置することにより、暗部であることを表現す
るという手法をとった。
このことから明らかなように、キャンパス上の筆のタッ
チ1つ1つは比較的原色に近い色をしているため、従来
のコンピューター画像処理における絵画処理では、絵画
風的な色再現が実現されていない。さらに絵画の筆のタ
ッチは一様ではな(、画像のエツジラインに沿った方向
性を持つ筆のタッチによって描かれている場合が多い。
したがって本実施例では (1)原画の方向性を抽出し、方向性画像データを作成
する“方向性抽出処理” (2)絵画風的な色再現を行う“絵画風色再現処理”(
3)(1)の方向性画像データを用い、筆のタッチに方
向性を持たせる“方向性付ランダムモザイク処理” (4)暗部を補色で再現する“暗部補色モザイク処理″
から成り、(1)、 (2)、 (3)、 (4)の順
で処理を行うことにより、前記従来の欠点を補った絵画
処理を実現した。
以下、順を追って処理実施例を記す。
(1)方向性抽出処理 一般に絵画の筆のタッチは一様ではな(、画像のエツジ
ラインに沿った方向性を持つ筆タッチによって描かれて
いる場合が多い。したがって、方向性を持たせた筆タッ
チ処理を行うためには、まずオリジナル画像の絵からの
方向性を抽出しなければならない。よって本実施例にお
いては、まずオリジナル画像に対して差分処理を行い、
エツジの方向性を抽出し、方向画像データを前もって作
成しておき、モザイク処理する際にこの方向画像データ
を用い、方向性のあるモザイクパターンを発生させるこ
とにより筆タッチを表現したモザイク画像を実現した。
方向性抽出処理について第2−3図を基にその概略を説
明する。
5teplの説明)入力されるオリジナル画像はカラー
画像であるが、方向性を抽出するためには必ずしもカラ
ー画像である必要はない。したがって、入力のカラー画
像を白黒画像に変換する。
5tep2の説明)steplで作成された白黒画像に
ウィンドウサイズm X nの差分処理を行い、方向画
像データを作成する。
次に5teplの白黒画像作成処理と、5tep2の方
向画像データ作成処理を詳細に説明する。
−白黒画像作成処理− 第2−4図を基に白黒画像作成処理について説明する。
5tepHの説明)オリジナル画像データをメモリーX
 (xa、ya、za)にストアする。ここでZa=l
=R。
Z a = 2 = G 、 Z a = 3 = B
で、それぞれ赤成分画像。
緑成分画像、青成分画像を示す。
5tep12の説明)出力される白黒画像データ用メモ
リX w (x a + Y a )のラインカウンタ
Yを初期化するためlをセットする。
5tep13の説明)上記白黒画像データ用メモリのカ
ラムカウンタXを初期化するためlをセットする。
5tep14の説明)メモリX (xa、ya、za)
からオリジナル画像データの赤、緑、青成分を入力し、
次式に示すように平均化を行い白黒画像データを算出す
る。
W= [X(x、y、1) +X(x、y、2) +X
(x、y、3)] 13step15の説明)step
14により算出された白黒画像データWを白黒画像メモ
リXw (xa、ya)に入力する。
5tep16. 17の説明)カラムカウンタXをカウ
ントアツプし、オリジナル画像のカラムサイズxaより
大き(なるまで5tep14. 15. 16をくり返
す。
5tep18. 19の説明)ラインカウンタyをカウ
ントアツプし、オリジナル画像のラインサイズ7aより
大きくなるまでs t e p 13 、 14 、 
15 、 16 。
17、 18をくり返す。これによって白黒画像データ
が作成される。
一方向データ画像作成処理一 方向データ画像作成処理の概念について第2−1図、第
2−2図を基に説明する。
前記白黒画像作成処理によって出力された白黒画像Xw
 (xa、ya)に対してaXbのウィンドウを走査し
、ウィンドウ内(例えば5×5)の差分処理を行い方向
を検知する。ウィンドウ内の差分処理と、その時に検知
される方向性を第2−1図に示す。
この差分処理によって右45°方向(O方向の差分が最
大)、横方向(1方向の差分が最大)、左456方向(
2方向の差分が最大)、縦方向(3方向の差分が最大)
の4方向の検知が可能である。例として第2−2図のよ
うな絵からの方向性検知の様子を示す。
第2−2図に示される5×5のウィンドウ内の差分処理
を行うと0の方向の差分値が最も大きいため、ウィンド
ウの中心画素の方向性は右45° と検知され、方向デ
ータとして0を出力する。
次に方向データ画像作成処理の処理内容を第2−5図を
基に説明する。
5tep21の説明)白黒画像作成処理によって出力さ
れる白黒画像データ用メモリXw(xa+3’a)のう
インカウンタyを初期化するために−をセットする。
5tep22の説明)上記メモリのカラムカウンタXを
初期化するため−をセットする。
5tep23の説明)ウィンドウサイズaXb内の4方
向の差分を次式の演算により算出する。
s’tep24の説明) 5tep23で求めた◎から
■までの差分値の絶対値の最大値I D m a xを
求める。
5tep25の説明)方向データを方向データ画像用メ
モリXD (x、y)に出力するが、1)差分値の絶対
値の最大値が■の場合は方向データ画像用メモリXDに
Oを出力し、2)最大値が■の場合は113)最大値が
■の場合は2.4)最大値が■の場合は3を出力する。
s t e p 26 、27の説明)カラムカウンタ
ーXをカウントアツプし、カウンタがxa−一より大き
くなるまで5tep23.24.25.26を(り返す
。カウンタのストップの値がXa−一なのはaXbのウ
ィンドウで画像を走査するためである。
5tep28.29の説明)カラムカウンタyをカラン
5tep22.23.24.25.26.27.28を
(り返す。これにより、オリジナル画像の各画素位置で
の方向性が決定する。
(2)絵画風色再現処理 キャンパス上の筆のタッチ1つ1つは比較的原色に近い
色をしていることは前にも述べたが、絵画的な色再現を
実現するために本実施例では使用するR、G、Bデータ
を限定し、さらに、限定されたR、 G、 Bデータを
用いてオリジナル画像データをなるべ(正確に表現する
ようにした。
絵画風色再現処理について第3−1図、3−2図。
3−3図を基に説明する。第3−1図はこの処理の概略
フローチャートである。
5tep31の説明)オリジナル画像データをメモリX
(Xa、ya、za)に入力する。ここで、Z、 =R
Z2=G、Z3=Bで、順に赤成分画像、緑成分画像。
青成分画像を示す。
5tep32の説明)使用する色数を決定する。
ここでオペレータはキーボード等の外部入力装置によっ
て色数iを入力する。例えばiが3と入力されればR,
G、 Bはそれぞれ3色ずつとなり、R,G、 Hの組
み合わせは27通りである。ただし、あまり色数量を大
きくすると、徐々にオリジナルの色再現に近ずくからi
は3〜4が適当である。そして、選ばれたiの値に応じ
て、あらかじめ用意されたファイルからR(1)、R(
i)、G(1)、G(i)。
B(1)、 B(i)の値が読み出され、aXi色の色
が決定する。なお、ここで用意されたファイル内の色の
値は、新印象派の色の使い方の特長を生かす為に原色も
しくは飽和色に近い色になる様に選んでお(。
5tep33の説明)オペレータによりキーボード等の
外部入力装置によって色分解画像出力画素ブロックサイ
ズm、nを入力する。例えばm=3゜n=3と入力すれ
ば、オリジナル画像の1画素が5tep36の色分解処
理により3×3の画素ブロック −として出力される。
5tep34の説明)メモリX (X a 、 7 a
 、 z a )のラインカウンタyに1を代入する。
5tep35の説明)メモリx(xa、y a、za)
のカラムカウンタXに1を代入する。
5tep36の説明) 5tep12によって限定され
た色数によってオリジナル画像データを表現するための
処理で、詳細は後述する。
5tep37の説明) 5tep36によって出力され
る画素ブロックデータをそのまま出力すると、画素ブロ
ック単位が目立ってしまうために、画素ブロック単位内
のならびをランダムにすることにより、画素ブロック単
位ごとの目立ちを軽減するための処理で、詳細は後述す
る。
5tep38の説明)カラムカウンタXをカウントアツ
プする。
5tep39の説明)カラムカウンタがxaより大きく
なるまで5tep6,7.8をくり返す。
5tep40の説明)ラインカウンタyをカウントアツ
プする。
5tep41の説明)ラインカウンタyがyaより大き
(なるまで5tep6. 7. 8.9. 10を(り
返す。
次に色分解処理の原理について説明する。
色分解処理とは限定された色数で、なるべくオリジナル
画像のデータを正しく再現しようとするもので、オリジ
ナル画像の1画素を限定された色数を複数画素使用する
ことにより表現しようとするものである。例えば、オリ
ジナル画像1画素を色分解処理時に2×2画素で出力し
た場合について説明する。
オリジナル画像データのR,G、 Bデータをそれぞれ
X =(XIYI 1 ) =70+  X” (X、
y+2 ) =140+X = (x、y、3) = 
180 (以下(70,140,180)の様に記す)
とし、色数i =3 (50,100,200)とする
表1は、コノX= (70,140,180) ノ1画
素のデータを色数i=3で2×2画素で処理した場合を
示している。
表1 色分解処理 表1における演算内容は出力データの1画素目はオリジ
ナル画像データ(70,140,180)に最も近い色
数データは(50,100,200)であるから、この
値に決定する。ここで、オリジナル画像データとのエラ
ー量はRは+20.Gは−40,Bは+20である。よ
って次の出力を求める時、この誤差量を考慮する。つま
りRは20不足したわけだからオリジナル画像データの
Rの70に20を加えておき、この値に最も近い色数デ
ータを抽出する。
G、  Bについても同様な処理を行う。そして、この
演算を2X2画素分くり返す。
このようにして出力されたデータを色分解画像データと
呼ぶことにするが、オリジナル画像1画素が2×2画素
に出力されるため、出力画像サイズも2倍×2倍になる
。もしオリジナル画像1画素を色分解処理時に1画素で
出力すると、オリジナル画像データに対する出力画像デ
ータの出力エラーはしかし色分解処理時に2×2画素と
して処理した場合、オリジナル画像データも1画素を2
×2画素に前者に比べはるかに小さくなっている。つま
り、色分解処理時のオリジナル画像に対する出力画像を
大きくとることによって、限定された色数でもオリジナ
ル画像を比較的少ないエラーで表現できるわけである。
表 2  オリジナルデータに対する 出力データのエラー量 次に第3−2図のフローチャートを用いて前述色分解処
理を説明する。
5tep61の説明)オリジナル画像データ累積値カウ
ンタRs u m 、  G s u m 、  B 
s u m 、出力データ累積値カウンタRout、G
out、Boutをクリアする。
5tep62の説明)出力画素ブロックラインsyに1
を代入する。
5tep63の説明)出力画素ブロックカラムカウンタ
sxに1を代入する。
5tep64の説明)最初のループは5tep67ヘジ
ヤンプする。
5tep65,66の説明)オリジナル画像データ及び
出力データの累積値を求める。
5tep67の説明)前ビクセル(画素)分までのオリ
ジナル画像データと、出力データとの誤差量を計算し、
この誤差量とオリジナル画像データを加算し、出力デー
タを決定するための目標値とする。
5tep68の説明)前記目標値に最も近い色数データ
をR,G、Bの順に求め、出力データとする。
5tep69の説明) 5tep68で出力されたデー
タのR,G、 B各データが等しい場合は、無彩色とし
て出力されてしまう。しかし一般に絵画の色の使い方を
みると、無彩色部はほとんど存在せず、特に点描画はそ
の最たるものであり、絵画における無彩色部は濃い青え
のぐを用いて表現するのが一般的である。よって、より
絵画風に近ずけるために5tep68の出力データが無
彩色と判断された場合、青成分を少し強めることにより
無彩色表現を行う。
5tep610の説明)以上の手法により出力された色
分解画像データを色分解画像サブメモリmX (sx。
s y r z)へ出力する。
5tep611.612の説明)出力画素ブロックカラ
ムカウンタをカウントアツプし、カウンタがmより大き
くなるまで5tep64.65.66、67、6B、 
69゜610、611をくり返す。
5tep613.614の説明)出力画素ブロックライ
ンをカウントアツプし、カウンタがnより大き(なるま
で5tep64.65.66、67、68.69.61
0.611 。
612.613をくり返す。
次に第3−1図5tep37のランダム座標変換処理に
ついて第3−3図を用いて説明する。
絵画風色再現処理は出力をm X nの画素単位で出力
するために、そのまま出力すると画素ブロック単位が目
立ってしまうために、画素ブロック単位ごとにブロック
単位内のならびをランダムにする必要がある。
5tep71.72の説明)出力画素ブロックラインカ
ウンタ、カラムカウンタsy、sxに1を代入する。
5tep73の説明)乱数を発生させて、色分解画像サ
ブメモリのランダム座標(IX、IY)を求める。
この場合IX、IYが出力画素ブロックサイズm X 
nの範囲内に入るように次式により制御を行う。
Xadress = INT (RAN (1) ・m
−n) +11X = MOD (Xadress、m
) +11Y = INT (Xadress/n) 
+1step74の説明)色分解画像サブメモリのラン
ダム座標を求める際に、同じランダム座標が算出される
ことかあるため、同値のランダム座標が算出された場合
は異なるランダム座標が出力されるまで乱数を発生させ
る。
5tep75の説明)出力画素ブロックサイズm、nが
1より大きい場合にはオリジナル画像の1画素がm X
 n画素に出力されるため、オリジナル画像データのメ
モリXのアドレスと出力画像のメモリXoutは1対1
に対応しない。よって、ここでは出力画像メモリXou
tのアドレスを次式の演算により求め、5tep73.
74で算出されたランダム座標(IX、IY)の色分解
画像サブメモリの値を入力する。
JX = m (x−1) +5x JY = n (y−1) +sy ただし JXは出力画像メモリカラムアドレスJYは出
力画像メモリラインアドレス 5tep76、77の説明)出力画素ブロックカラムカ
ウンタをカウントアツプし、カラムカウンタが出力画素
ブロックのカラムサイズmより大きくなるまで5tep
73.74.75.76をくり返す。
5tep78.79の説明)出力画素ブロックラインカ
ウンタをカウントアツプし、ラインカウンタが出力画素
ブロックのラインサイズnより太き(なるまで5tep
72.73.74.75.76、77、78をくり返す
(3)方向性付ランダムモザイク処理 方向性付ランダムモザイク処理について第4−゛1図、
第4−2図、第4−3図を基に説明する。
5tep81の説明)前記絵画風色再現処理によって作
成された色分解画像データをメモリXout (JX。
JY、JZ)にストアする。ただしJZ=1は赤成分画
像データ、JZ=2は緑成分画像データ、JZ=3は青
成分画像データを示す。尚、メモリXout (JX。
JY、JZ)にはオリジナル画像データX(Xa、ya
ZJI)を処理したデータが格納されており、例えば1
画素3×3で処理した場合、XoutにはXの9倍のデ
ータが格納されている。
5tep82の説明)方向性抽出処理によって作成され
た方向画像データをメモリXD(Xa、7m)にストア
する。
5tep83の説明)ここで演算に必要なパラメータの
設定を行なう。あらかじめパラメータメモリに格納して
おいたモザイクパターンの種別番号及びその画素ブロッ
クサイズm’ 、 n’を入力する。第4−2図に例と
してモザイクパターンが比較的楕円な形をした画素ブロ
ックサイズm’ 、 n’が5×5の各方向の画素ブロ
ックを示す。尚、第4−2図では5×5のブロックサイ
ズ内9画素が1となっているモザイクパターンを示して
いるがこの限りではない。さらに画面内に占めるモザイ
クの面積率を入力する。例えばオペレータがこの面積率
を80%にしたければキーボード等のキー人力によって
80と入力すれば次式よりモザイクの画素ブロック発生
回数を決定する。
N5TOP = (JX/m’ ) X (JY/n’
 ) X p/lo。
但しJX、JY  :色分解画像サイズm’、n’:モ
ザイク画素ブロックサイズp   :キー人力面積率(
%) NSTOP   、モザイク画素ブロック発生数5te
p84の説明)モザイク画素ブロック発生カウンタに1
を代入する。
5tep85の説明)乱数を発生させて、モザイクを重
ねる際の中心値(XR,YR)を求める。この場合、x
 R+ Y Rの値が画像の領域内に入るように乱数の
範囲を設定する。本実施例ではXR≦JX+yR≦JY
となる。
5tep86の説明)step85で算出されたモザイ
クを重ねる際の中心値(XR,/R)に対応する方向画
像データのメモリアドレスを計算する。絵画風色再現処
理の際オリジナル画像の1ピクセルがm X nのブロ
ック単位ごとに出力される。もちろんm = 1 。
n==1の場合はオリジナル画像と色分解画像は1対l
に対応するから、方向画像データとも1対1に対応する
。しかしm>1.n>1の場合は色分解画像は拡大され
て出力されるために方向画像データと1対lに対応しな
いために次式により中心値(x R+YR)に対応する
方向画像データメモリアドレスミス。
i、を計算する。
1x=xR/ rn、  iy:=yR/ n5tep
87の説明) 5tep86にて求めたアドレスix。
iyの方向画像データX。(ix、iy)をモザイクの
中心値(xR+ y R)の方向データとする。
5tep88の説明)方向データに対応するモザイク画
素パターンをパラメータメモリから得る。第4−2図に
方向データとモザイク画素パターンを示す。
5tep89の説明)モザイク画素パターンと色分解画
像データから出力モザイク画素データを求め色分解画像
データメモリへ出力する。これを第4−3図を基に説明
する。
第4−3図は方向データが0の場合を示すもので、方向
データOに対応するモザイク画素パターンは(b)に示
すような右45°に傾く5X5のモザイク画素パターン
である。ここで画素パターン中の1のところは、演算を
行ない座標(XR,YR)の色分解画像データを代入し
データを書きかえ、0のところは元のイメージのままの
値とする。
5tep810の説明)モザイク画素ブロック発生カウ
ンタをカウントアツプする。
5tep811の説明)モザイク画素発生回数分、処理
を行なったならば方向性付ランダムモザイク処理を終了
する。
(4)暗部補色モザイク処理 次に、暗部の補色モザイク処理について第4−4図、第
4−5図のフロートヤードを用いて説明する。
このフローチャートにおいて前述の方向付ランダムモザ
イク処理の第4−1図のフローチャートと同一処理内容
のステップに関しては、同一の5tep番号を付け、異
なる処理内容の部分のみ説明する。
s t e p 82’の説明)暗部の判定に、明度情
報が必要な為、第2−4図に示した白黒画像データを白
黒画像メモリXw (xa、ya)に入力する。
s t e p 83’の説明)この5tepではパラ
メータの設定を行なう。ここで必要な第1のパラメータ
は、暗部であるか否かを判定する為のスレシホールドレ
ベルDPであり、これをキーボード等のコマンド入力装
置から入力する。ここで入力する値は、明度を直接入力
しても良いし、画像全体の暗部と判定すべき割合を入力
し、画像のヒストグラムから、演算して判定すべき明度
を求める方法でも良い。次にもう1つここで必要なパラ
メータは、暗部モザイクの発生個数N S T OP’
であり、この入力も、キーボード等のコマンド入力装置
から、個数を直接入力する方法でも良いし、第4−1図
のフローのステップ3で求めたモザイク画素発生回数N
5TOPに対する割合(例えば30%とか50%)を入
力する方法でも良い。
s t e p 86’の説明) 5tep85で作成
したランダムな座標の明度Xw (ix、iy)が、暗
部スレシホールドレベルDPより明るいか暗いかを、つ
まりDPより小さいか大きいかを判定し、明るい場合は
、暗い部分が選ばれるまで、ランダムの発生を繰返す。
s t e p 88’の説明)補色でモザイク処理を
行なう為に、座標値(XR,YR)の現在の色分解画像
データの色の補色を求める。補色を求める処理フローは
、第4−5図に示したものであり、まずR,G、 Bの
色をH−L−S(色相・明度・彩度)に1度変換しく5
tep813)、次に色相を1000反転させ(ste
p814)、この反転されたH−L−Sを再度R,G、
 Bに変換する(step815)ことによって求める
。なお、R,G。
BからH−LφSに変換する処理、及びH−L−3から
R,G、 Bに変換する方法は公知のマトリックス演算
により求める事ができる。なお、ここでは、方向付ラン
ダムモザイク処理後の色分解画像データの色の補色を求
めたが、第3−2図で作成したオリジナルの色分解画像
データを用いて補色を求めてもかまわない。
s t e p 89’の説明)ステップ88′で求め
た補色を用いて、方向付ランダムモザイク処理を行なう
用いる色が補色である点を除けば、第4−1図の5te
p89と同一処理内容である。
5tep811’の説明)ステップ85〜81oのフロ
ーをフローをN S T OP’回繰返す。
この処理によって、方向付ランダムモザイク処理が行な
われた上に、暗部のみに、その補色のドツトが打たれる
ことになり、これによって、新印象派の思想に忠実な点
描タッチの絵画が完成する。
以上の説明は、逐次処理を行なうタイプの画像処理装置
を用いて変換処理を行なった場合の処理フローであるが
、次に、並列処理の能力を持つ画像処理装置を用いた場
合の処理手順について説明する。
最初に、方向性抽出処理を並列処理の能力を持つ画像処
理装置で行なった場合の処理手順を第5−1図、第5−
2図のフローチャートを基に説明する。
5tep91の説明)オリジナル画像データをメモリX
 (xa、ya、za)にストアする。
ここでZa=l=R,Za=2==G、Za=3=Bで
、それぞれ赤成分画像、緑成分画像、青成分画像を示す
5tep92の説明)全ての画素の値を1/3倍する。
5tep93の説明’) R,G、 Bの値を足す。こ
れによって白黒の画像データが作り出される。これを、
白黒画像メモリX w (x a + y a )に入
れる。これによって画像の白黒化が完了したことになる
。この白黒画像を基に次のステップ94〜904におい
て、縦方向、横方向、右45°方向・左45°方向の4
つの方向の抽出を行なう。
5tep94の説明)方向を示すカウンタDにOを代入
する。
5tep95の説明)第5−3図に示された様に(第5
−3図は、7×7のウィンドウで差分計算を行なう場合
の図である)P、(D)(この場合px(o)すなわち
、ウィンドウの左上画素)の位置が、中心画素Oの位置
に来るまで、白黒画像メモリXw (x、。
ya)をシフトする。第5−3図の7×7のウィンドウ
サイズの場合は、右へ3画素、下へ3画素分シフトすれ
ば良いことになる。そして、シフトした白黒画像メモリ
Xw(xa、ya)の値を、差分計算メモリX (D)
 (xa、ya) (この場合X (D) (xa、y
a))に代入する。
5tep96の説明)今度は、P2(D)(この場合P
2(D)すなわちウィンドウの右下画素)の位置が、中
心画素0の位置に来るまで、白黒画像メモリXw(xa
、ya)をシフトする。この場合、5tep95で、P
 I (0)が中心画素位置Oに来ているので、P2 
(0)が中心画素位置Oに来る為には左に6画素上に6
画素シフトすれば良いことになる。そして、シフトした
白黒画像メモリXw (xB、y、)と差分計算メモリ
X (D) (xa、ya) (現在はX (0) (
X a 、 Y a )の値の差の絶対値をとり、これ
を再び差分計算メモリX (D) (x畠、ya)に代
入する。
5tep97.98)次にDに1と足しくすなわちD=
1)再び5tep95にもどって今度は縦方向(PI(
1)からP2(1)に向かう方向)に対して差分計算を
行ない、この結果を差分計算メモリX (1) (xa
、ya)に収納する。同様に方向2、方向3の場合も差
分計算を行なう。
5tep99の説明)以上の演算で得られた差分計算メ
モリX (0)(xa、ya)〜X(3)(xa、ya
)の値の最大値を求め、これをXmax (xa、ya
)に収納する。
5tep901〜904の説明)ステップ99で求めた
Xmax(x a r y a )とX (D) (x
a、)’a) (D=0.1,2.3)を比べ、各画素
に於てXmax (xa、ya)と一致しているX (
D ) (x a 、y a )のDの値を方向画像デ
ーターメモリX O(x a * y a )に代入す
る。具体的に説明すると、Xmax (xa、ya)と
X (D) (xa、’Ya)の画素の値が一致してい
る画素に対しては方向画像データーメモリX。(x a
 r y a )に0の値を代入し、X (1) (x
a、ya)の画素の値が一致している画素に対してはl
を代入し、これをD=3まで繰返す。
これによって、方向画像データーが完成する。
この様に並列処理を用いて処理を行なうと、全画素の処
理が1度に行なえるので、きわめて高速の処理が可能に
なる。
次に絵画風色再現処理について並列処理を行なった場合
に関して説明する。第6−1図は、この処理のフローチ
ャートである。
5teplo1の説明)使用する色数iを決定する。
ここでオペレータによりキーボード等の外部入力装置に
よって色数iが入力される。例えば、iが3と入力され
れば、R−G−Hの組み合わせは27通りである。
5tep102の説明)ステップ101で作られた色数
に合わせたルックアップテーブルを作る。ルックアップ
テーブルとは、実際のメモリの値を希望する値に変換さ
せる為の変換テーブルである。具体的にRに関するルッ
クアップテーブルは次の様になる。
Xm1n≦X≦二(R(1)+R(2))   の時R
(1)(R(i−1) +R(i)≦X≦Xmax  
 の時R(i)これによって第6−2図の様に見えてい
た色は、第6−3図の様に色数が制限されて見えること
になる。(但し第6−3図はi=3の場合)step1
03の説明)オペレータによりキーボード等の外部入力
装置によって、色分解画像出力画素ブロックm 、 n
を入力する。例えばm=3.n=3と入力すればオリジ
ナル画像の1画素が以下の色分解処理により3X3の画
素ブロックとして出力される。
5tep104の説明)オリジナル画像データをメモリ
X (Xo+yo+Zo)にストアする。但し、並列処
理の場合、異なるメモリサイズ間での演算は不可能であ
るので、オリジナル画像データをあらかじめmXn倍に
拡大して(横にm個、縦にn個ずつ同一の値を入れてい
(ことにより)おき、後の処理が容易に行なえる様にし
ておく。
5tep107の説明)メモリX (Xo+3’O+z
O)の値を5tep102で定めたルックアップテーブ
ルを通してメモリの値を書き直し、再びメモリX(Xo
、yo。
zO)に代入する。これによりメモリの値は、最初指定
された色数の色に変換されたことになる。
5tep108.109の説明) 5tep107の結
果、R,G。
Bの値が全く同一になってしまった場合は、Bの値にB
ias分だけ加える。これは、本発明箱1の実施例の第
3−2図の5tep69と同一内容の処理である。
5tepHoの説明) 5tep107.5tep10
9で色が定められたが、この定められた色と、実際の色
との誤差分を次回の処理で補正する為に、メモリX(X
o+Yo+Zo)とワーク用メモリX W (X o 
+ V o * zo )の差分をメモリX (X O
+ T O+ zO)に加えておく。
5tepHlの説明)この選ばれた色を、ランダムに配
置してい(為に、m X nのウィンドウ内に1個ずつ
ランダムな座標を発生させ、これをランダムメモリX 
R(X o + Y o )に入れる。この際前回まで
の処理で選択された座標値とダブった場合は、再度ラン
ダム座標と発生させて、座標値がダブらない様にする。
これは第3−3図の5tep73. 74に類似した処
理内容である。
5tepH2の説明)stepHlで選ばれたランダム
座標値に対するワーク用メモリXW(XO,YO,Zo
)の値を出力画像間メモリXout (x(、、y、)
 、z、) )に入れる。
5tep105.106.113.114.115.1
16の説明)以上の処理をm X n回繰返す。
以上の処理によってオリジナル画像がm X n倍され
て、なおかつ、選ばれた色に変換されたことになる。こ
の様に並列処理の行なえる装置を用いた場合は、ルック
アップテーブルを用いた変換等が、全画素同時に行なえ
るので、処理のスピードがきわめて高速となる。
次に、並列処理の能力を持った画像処理装置を用いて、
方向性付ランダムモザイク処理を行なう場合の処理手順
を第7−1図、第7−2図のフローチャートを基に説明
する。なお、この処理に於て、前述第1の実施例と同一
処理を行なう部分に関しては同一の5tep番号を付け
、その処理内容の説明は省略する。
s t e p 82’の説明)方向性抽出処理によっ
て作成された方向画像データをメモリX。’ (”o+
yo )にストアする。但し、並列処理の場合、前述第
一の実施例の場合と異なり、異なるメモリサイズ間での
演算は不可能であるので、方向画像データもm x n
倍に拡大して(横にm個、縦にn個ずつ同一の値を入れ
ていくことにより)、色分解画像データと同一のメモリ
サイズにしておく。5tepの130番台は、並列処理
の特長を生かす為に、前もってランダムの座標を全て発
生させるフローである。
5tep131の説明)ランダムに発生させた座標位置
を記憶してお(為のランダム位置メモリX R(x o
 +yo)を用意し、全ての値を0にする。なおこのラ
ンダム位置メモリXR(xo、yo)は、ランダム座標
のON、OFFさえ判別できればよいので、1ビツトあ
れば十分である。
5tep132の説明)ランダム座標の個数を数えるカ
ウンターcountを1にする。
5tep133の説明)ランダム座標を発生させて、座
標位置を求める5tepであり、前述第一の実施例の5
tepssと同一である。
5tep134の説明)発生させたランダム座標XR,
)’Hに対応するランダム位置メモリを1にする。
5tep135の説明)ランダム座標の個数を数えるカ
ウンタcountをカウントアツプする。
5tep136の説明)ランダム座標の個数を数えるカ
ウンタcountの値が必要なランダム座標の個数N5
TOPに達するまで、5tepaaから5tep35ま
でを繰返し、N5TOPに達した場合は、次の5tep
に進む。
5tepの140番台は、130番台で作成されたラン
ダム座標に対して、方向データ毎に処理を行なっていく
フローである。
5tep141の説明)方向データIdirectio
nをOにする。これによって、以下の処理で右下45゜
方向に関して処理が行なわれることになる。
5tep142の説明)並列処理の場合画素の値をシフ
トさせながら合成していくことになるのでこの為のシフ
ト用メモリX S (X o + )’ o + Z 
o )を用意して、その全ての値を0にする。
5tep143の説明)ランダム位置メモリXR(XO
Iyo)に1が立っている(すなわち、ランダム座標値
である)座標で、かつ方向画像データXW’(XO。
yo)がIdirection (現在はO)になって
いる座標値を選び出す。これによって、45°方向に処
理するランダム座標値が選ばれたことになる。
そしてこの選ばれた座標値に対して、色分解画像データ
X (Xo +3’o +ZO)の色の値をシフト用メ
モリXs (Xo +3’o 、ZQ )に移す。
5tep144の説明)方向データーがIdirect
ion(現在はO)であるモザイク画素パターンをあら
かじめ作られたファイルの中から読み出す。第7−3図
に7×7の右下方向のモザイク画素パターンの例を示す
。この例で、1となっている点がモザイクとして処理を
行なう画素Oとなっている点が処理を行なわず、元の色
が残る画素を示している。
5tep145の説明)モザイク画像パターンの処理を
行なう画素位置1画素ずつにシフト用メモリを動かし、
各画素位置で、シフト用メモリに収納されている色情報
と、その位置に対応する色分解画像メモリに入れる。第
7−3図の7×7のモザイク画像パターンを例に第7−
4図もう少し詳細に説明する。
最初にシフト用メモリが保持している色情報は、モザイ
ク画像パターンの中心位置(Oの画素位置)の色情報で
ある。次に、このシフト用メモリをモザイク画像パター
ンの第1の画素位置(lの画素位置)になる様に右へ1
画素上へ3画素動かす。この位置で、シフト用メモリに
収納された色を、色分解画像データーメモリに移す。こ
れによって、中心位置(0の画素)の色が、1の画素位
置にも配置されたことになる。次に、このシフト用メモ
リを2の画素位置まで、すなわち右へ1画素分動かす。
そして、この位置でシフト用メモリに収納された色を色
分解画像データーメモリに移す。これによって2の位置
に6中心位置(0の画素)の色が移されたことになる。
この5tepを28まで繰返すと、モザイク画像パター
ンで指定された全ての画素に、中心画素の色が配置され
ていたことになる。
5tep147の説明)方向データIdirectio
nに1を加える。これによってIdirectionは
lとなる。
5tep147の説明)step142にもどって、方
向データーが1の場合(すなわち横方向)の処理を行な
う。
以上の処理を、方向データが3を越すまで繰返して、こ
の処理が完了する。この様に、並列処理の可能な装置を
用いれば方向データが同一のモザイク処理を1度に行な
える様になるので、ランダム座標1画素ごとにモザイク
処理を行なうのに比べて非常に短時間で処理を行なうこ
とができる。
次に、暗部補色モザイク処理の手順を第7−5図。
第7−6図のフローチャートを基に説明する。このフロ
ーも、前述第1の実施例の場合と同様に、処理内容が方
向付ランダムモザイク処理と類似しているので、第7−
1図、第7−2図の方向付ランダムモザイク処理のフロ
ーと異なる部分のみを説明する。
s t e p 82’の説明)暗部の判定に、明度情
報が必要な為、第5−1図5tep93で作成した白黒
画像データを白黒画像メモリXW(Xo、yo)に入力
する。
但し、並列処理の場合、前述第一の実施例の場合と異な
り、異なるメモリサイズ間での演算は不可能であるので
、白黒画像データもm X n倍に拡大して(横にm個
、縦にn個ずつ同一の値を入れてい(ことにより)色分
解画像データと同一のメモリサイズにしてお(。
s t e p 83’の説明)パラメータの設定を行
なう。
ここで必要な第10パラメータは、暗部であるか否かを
判定する為のスレシホールドレベルDPであり、これを
キーボード等のコマンド入力装置から入力する。ここで
入力する値は、明度を直接入力しても良いし、画像全体
の暗部と判定すべき割合を入力し、画像のヒストグラム
から演算して、判定すべき明度を求める方法でも良い、
次にもう1つここで必要なパラメータは、暗部モザイク
の発生個数N5TOP’  である。この数も、キーボ
ード等のコマンド入力装置から入力するのであるが、本
実施例では、前述の第1の実施例の場合と異なり、後述
の5tep137に於て画面全体に対する暗部の割合に
応じて、ドツトの数が調整されるので、それを考慮した
値にする必要がある。
5tep136’の説明)ランダムの座標値をN5TO
P’個発生するまで5tep133〜135をくり返す
5tep137の説明)NSTOP’ 個のランダム座
標がX R(X o + ’I o )に格納されてい
るが、このN5TOP’個のランダム座標の位置がX 
W (X o r ’I o )に於てDPより明るい
部分であったなら、この座標を取消す様にする。これに
よって以降の処理で明度がDPより低い部分に関しての
み、補色モザイク処理が行なわれることになる。
5tep143’の説明)シフト用メモリX5(x□ 
+Yo rZo)に入れられた値を補色に変換して再び
シフト用メモリxs(xOITO1zo)に入れる。補
色への変換処理は並列処理を用いても第4−5図で説明
したフローを用いてもよい。これによって、補色の色か
たくわえられたシフト用メモリXs (XQ 1)’o
+Zo)が5tep145に於てモザイク形状に合わせ
て動かされ、補色が色分解画像データーメモリX (x
o +7o rZo)上に描かれることになる。
この様に、並列処理を用いて処理を行なうと、ランダム
に発生させた座標位置でも、一度に処理することができ
るので、短時間で処理を完了させることができる。
このように本実施例を用いる事により以下の効果がある
■ モザイクに方向性を付加したことにより、従来の単
一な方向性のモザイクに比べ、絵からの方向性を表現可
能となる。
■ より絵画風な色再現が可能となる。
■ 明度の低い暗部では暗い点描を行なうのではなく、
補色の色を併置する事により従来の画像処理に比べ、は
るかにリアルな絵画式でも容易に!Fr印家派風の絵画
がlられるようになる。
■ 従来の銀塩システムで行なわれていた「暗室処理」
や、印刷システムの電子製版では無かったあたらしい画
像を提供できるとともに作画の自由度を増すことができ
る。
■ 画像処理のプロセスを無人化できるので、ラボ的な
普及が望める。
尚、本実施形では、フィルムより画像入力したがスチー
ルビデオカメラ、ビデオカメラ等から被写体から直接画
像データを取りこんでも又磁気フロッピーディスク、磁
気テープ、光ディスク。
バブルメモリ等の記録媒体を介して画像データを入力し
ても同様の効果は得られる。
〈効 果〉 以上の如(、本発明に依れば、従来の規則正しいモザイ
ク処理に比べ、クリエイティブイメージを表現できる効
果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2−1
図、第2−2図は方向性抽出処理原理図、第2−3図は
方向性抽出処理概略フローチャート図、第2−4図は白
黒画像作成処理フローチャート図、第2−5図は方向デ
ータ画像作成処理フローチャート図、 第3−1図は絵画風色再現処理概略フローチャート図、 第3−2図は色分解処理フローチャート図、第3−3図
はランダム座標変換フローチャート図、第4−1図は方
向性付ランダムモザイク処理フローチャート図、 第4−2図は各方向性の画素ブロック図、第4−3図は
モザイク演算処理原理図、第4−4図は暗部補色モザイ
ク処理のフローチャート図、 第4−5図は補色変換のフローチャート図、第5−1図
、第5−2図は方向性抽出処理を並列処理能力を持つ画
像処理装置で行なった場合のフローチャート図、 第5−3図は7×7のウィンドウ差分計算例図、第6−
1図は絵画風色再現処理を並列処理能力を持つ画像処理
装置で行なった場合のフローチャート図、 第6−2図、第6−3図は色数を制限するためのルック
アップテーブルの内容を示した図、第7−1図、第7−
2図は方向性付ランダムモザイク処理を並列処理能力を
持つ画像処理装置で行なった場合のフローチャート図、 第7−3図は7×7のモザイク画像パターン例を示した
図、 第7−4図はモザイク画像出力例を示した図、第7−5
図、第7−6図は暗部補色モザイク処理を並列処理能力
を持つ画像処理装置で行なった場合のフローチャート図
である。 図中、1は画像入力装置、2は中央処理装置、3はメモ
リ、4はキーボード、デジタイザ、5はモニタTV、 
  6はプリンタである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. オリジナル画像の1画素を複数画素に変換する画像処理
    方法において、前記変換された複数画素をそのブロック
    内でランダムに配置する事を特徴とする画像処理方法。
JP7821487A 1987-03-30 1987-03-30 画像処理方法 Pending JPS63244176A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7821487A JPS63244176A (ja) 1987-03-30 1987-03-30 画像処理方法
US07/174,979 US5164825A (en) 1987-03-30 1988-03-29 Image processing method and apparatus for mosaic or similar processing therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7821487A JPS63244176A (ja) 1987-03-30 1987-03-30 画像処理方法

Publications (1)

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ID=13655798

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JP7821487A Pending JPS63244176A (ja) 1987-03-30 1987-03-30 画像処理方法

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