(57)【要約】【課題】色出現頻度によって抽出した色を確保しつつ、色情報が欠落することを防止するようにした画像処理装置を提供する。【解決手段】画像処理装置の第１の抽出手段は、画像内の色出現頻度に基づいて、該画像を代表する色である第１の代表色を抽出し、第２の抽出手段は、色空間上における予め定められた間隔に基づいて、前記画像の第２の代表色を抽出し、統合手段は、前記第１の代表色と前記第２の代表色を統合し、置換手段は、前記画像を前記統合手段によって統合された代表色に置換する。【選択図】図１
2014078913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像内の色出現頻度に基づいて、該画像を代表する色である第１の代表色を抽出する第１の抽出手段と、
色空間上における予め定められた間隔に基づいて、前記画像の第２の代表色を抽出する第２の抽出手段と、
前記第１の代表色と前記第２の代表色を統合する統合手段と、
前記画像を前記統合手段によって統合された代表色に置換する置換手段
を具備することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記第２の抽出手段は、
（１）色空間上において、前記第１の代表色が存在しない領域で前記第２の代表色を抽出すること、
（２）前記第１の代表色から予め定められた距離の領域内から前記第２の代表色を抽出すること、
（３）予め定められた彩度以下又は未満である第２の代表色は抽出しないこと、
のいずれか１つ又はこれらの組み合わせを行うことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記第２の抽出手段の（２）における予め定められた距離は、彩度が低い色であるほど長い距離とすること、又は、白若しくは黒に近い色であるほど長い距離とすること
を特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記統合手段は、
（１）前記第１の代表色と前記第２の代表色が予め定められた距離内にある場合は、該第１の代表色又は該第２の代表色のいずれか一方を除外することによって統合すること、
（２）前記第２の代表色が、予め定められた彩度以下又は未満である場合は除外することによって統合すること、
のいずれか１つ又はこれらの組み合わせを行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記統合手段の（１）における予め定められた距離は、彩度が低い色であるほど長い距離とすること、又は、白若しくは黒に近い色であるほど長い距離とすること、
のいずれかを行うことを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
画像内の色出現頻度に基づいて、該画像を高頻度画像と低頻度画像に分割する分割手段
をさらに具備し、
前記第１の抽出手段は、前記高頻度画像から第１の代表色を抽出し、
前記第２の抽出手段は、前記低頻度画像から第２の代表色を抽出する
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
コンピュータを、
画像内の色出現頻度に基づいて、該画像を代表する色である第１の代表色を抽出する第１の抽出手段と、
色空間上における予め定められた間隔に基づいて、前記画像の第２の代表色を抽出する第２の抽出手段と、
前記第１の代表色と前記第２の代表色を統合する統合手段と、
前記画像を前記統合手段によって統合された代表色に置換する置換手段
として機能させるための画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置及び画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、多色多階調の原画像データから同時発色可能な少数の代表色を選択するにあたり、領域の大小にかかわらず特徴的な色を抽出する方法を提供することを目的とし、まず、画像内の任意の画素を第１の代表色とし、それより最も遠い画素色を第２の代表色とし、以後は、これまで選ばれたどの代表色よりも最も遠い画素色を順に選んでいく処理を、必要な数に達するまで繰り返し、このように、色距離に着目して代表色を選択することで、特徴的な色の抽出が可能となり、さらに、色距離の判定に巾とランダム性を持たせることにより、視覚的な階調の変化を和らげたことが開示されている。
【０００３】
特許文献２には、フルカラー画像を、ハードウェア等の制約により少ない色数で表示しても、不自然さを感じさせないような良好な画像で表示できるように高速に減色することを目的とし、色空間を均等に分割してセルに分け、フルカラー画像の各画素がどのセルに含まれるのかを調べ、セル毎に含む画素数をカウントし、次に、含む画素数が多いセルから順番に並べ、隣接するセルを融合して行き、融合後のセルの数が所定の色数に一致するまで繰り返し、融合後のセルの数が所定の色数に一致した場合は、代表色として、融合後のセル毎に含む全ての画素の色情報の平均をとり、画像の全画素を代表色に置換することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０５−１５９０５０号公報
【特許文献２】特開平０９−１２７９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、色出現頻度によって抽出した色を確保しつつ、色情報が欠落することを防止するようにした画像処理装置及び画像処理プログラム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】
【０００６】
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。
請求項１の発明は、画像内の色出現頻度に基づいて、該画像を代表する色である第１の代表色を抽出する第１の抽出手段と、色空間上における予め定められた間隔に基づいて、前記画像の第２の代表色を抽出する第２の抽出手段と、前記第１の代表色と前記第２の代表色を統合する統合手段と、前記画像を前記統合手段によって統合された代表色に置換する置換手段を具備することを特徴とする画像処理装置である。
【０００７】
請求項２の発明は、前記第２の抽出手段は、
（１）色空間上において、前記第１の代表色が存在しない領域で前記第２の代表色を抽出すること、
（２）前記第１の代表色から予め定められた距離の領域内から前記第２の代表色を抽出すること、
（３）予め定められた彩度以下又は未満である第２の代表色は抽出しないこと、
のいずれか１つ又はこれらの組み合わせを行うことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置である。
【０００８】
請求項３の発明は、前記第２の抽出手段の（２）における予め定められた距離は、彩度が低い色であるほど長い距離とすること、又は、白若しくは黒に近い色であるほど長い距離とすることを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置である。
【０００９】
請求項４の発明は、前記統合手段は、
（１）前記第１の代表色と前記第２の代表色が予め定められた距離内にある場合は、該第１の代表色又は該第２の代表色のいずれか一方を除外することによって統合すること、
（２）前記第２の代表色が、予め定められた彩度以下又は未満である場合は除外することによって統合すること、
のいずれか１つ又はこれらの組み合わせを行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の画像処理装置である。
【００１０】
請求項５の発明は、前記統合手段の（１）における予め定められた距離は、彩度が低い色であるほど長い距離とすること、又は、白若しくは黒に近い色であるほど長い距離とすること、のいずれかを行うことを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置である。
【００１１】
請求項６の発明は、画像内の色出現頻度に基づいて、該画像を高頻度画像と低頻度画像に分割する分割手段をさらに具備し、前記第１の抽出手段は、前記高頻度画像から第１の代表色を抽出し、前記第２の抽出手段は、前記低頻度画像から第２の代表色を抽出することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の画像処理装置である。
【００１２】
請求項７の発明は、コンピュータを、画像内の色出現頻度に基づいて、該画像を代表する色である第１の代表色を抽出する第１の抽出手段と、色空間上における予め定められた間隔に基づいて、前記画像の第２の代表色を抽出する第２の抽出手段と、前記第１の代表色と前記第２の代表色を統合する統合手段と、前記画像を前記統合手段によって統合された代表色に置換する置換手段として機能させるための画像処理プログラムである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の画像処理装置によれば、色出現頻度によって抽出した色を確保しつつ、色情報が欠落することを防止することができる。
【００１４】
請求項２の画像処理装置によれば、第１の代表色との関係によって第２の代表色を抽出すること、又は低彩度のものは第２の代表色として抽出しないようにすることができる。
【００１５】
請求項３の画像処理装置によれば、低彩度領域又は白若しくは黒に近い領域では第２の代表色を粗に抽出することができる。
【００１６】
請求項４の画像処理装置によれば、統合するにあたって色数を減少させることができる。
【００１７】
請求項５の画像処理装置によれば、低彩度領域又は白若しくは黒に近い領域では第１の代表色又は第２の代表色を粗に抽出することができる。
【００１８】
請求項６の画像処理装置によれば、高頻度画像から第１の代表色を抽出し、低頻度画像から第２の代表色を抽出することができる。
【００１９】
請求項７の画像処理プログラムによれば、色出現頻度によって抽出した色を確保しつつ、色情報が欠落することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１の実施の形態の構成例についての概念的なモジュール構成図である。
【図２】第１の実施の形態による処理例を示すフローチャートである。
【図３】第２の実施の形態の構成例についての概念的なモジュール構成図である。
【図４】第２の実施の形態による処理例を示すフローチャートである。
【図５】第３の実施の形態の構成例についての概念的なモジュール構成図である。
【図６】第３の実施の形態による処理例を示すフローチャートである。
【図７】本実施の形態を実現するコンピュータのハードウェア構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面に基づき本発明を実現するにあたっての好適な各種の実施の形態の例を説明する。
図１は、第１の実施の形態の構成例についての概念的なモジュール構成図を示している。
なお、モジュールとは、一般的に論理的に分離可能なソフトウェア（コンピュータ・プログラム）、ハードウェア等の部品を指す。したがって、本実施の形態におけるモジュールはコンピュータ・プログラムにおけるモジュールのことだけでなく、ハードウェア構成におけるモジュールも指す。それゆえ、本実施の形態は、それらのモジュールとして機能させるためのコンピュータ・プログラム（コンピュータにそれぞれの手順を実行させるためのプログラム、コンピュータをそれぞれの手段として機能させるためのプログラム、コンピュータにそれぞれの機能を実現させるためのプログラム）、システム及び方法の説明をも兼ねている。ただし、説明の都合上、「記憶する」、「記憶させる」、これらと同等の文言を用いるが、これらの文言は、実施の形態がコンピュータ・プログラムの場合は、記憶装置に記憶させる、又は記憶装置に記憶させるように制御するの意である。また、モジュールは機能に一対一に対応していてもよいが、実装においては、１モジュールを１プログラムで構成してもよいし、複数モジュールを１プログラムで構成してもよく、逆に１モジュールを複数プログラムで構成してもよい。また、複数モジュールは１コンピュータによって実行されてもよいし、分散又は並列環境におけるコンピュータによって１モジュールが複数コンピュータで実行されてもよい。なお、１つのモジュールに他のモジュールが含まれていてもよい。また、以下、「接続」とは物理的な接続の他、論理的な接続（データの授受、指示、データ間の参照関係等）の場合にも用いる。「予め定められた」とは、対象としている処理の前に定まっていることをいい、本実施の形態による処理が始まる前はもちろんのこと、本実施の形態による処理が始まった後であっても、対象としている処理の前であれば、そのときの状況・状態に応じて、又はそれまでの状況・状態に応じて定まることの意を含めて用いる。「予め定められた値」が複数ある場合は、それぞれ異なった値であってもよいし、２以上の値（もちろんのことながら、全ての値も含む）が同じであってもよい。また、「Ａである場合、Ｂをする」という意味を有する記載は、「Ａであるか否かを判断し、Ａであると判断した場合はＢをする」の意味で用いる。ただし、Ａであるか否かの判断が不要である場合を除く。
また、システム又は装置とは、複数のコンピュータ、ハードウェア、装置等がネットワーク（一対一対応の通信接続を含む）等の通信手段で接続されて構成されるほか、１つのコンピュータ、ハードウェア、装置等によって実現される場合も含まれる。「装置」と「システム」とは、互いに同義の用語として用いる。もちろんのことながら、「システム」には、人為的な取り決めである社会的な「仕組み」（社会システム）にすぎないものは含まない。
また、各モジュールによる処理毎に又はモジュール内で複数の処理を行う場合はその処理毎に、対象となる情報を記憶装置から読み込み、その処理を行った後に、処理結果を記憶装置に書き出すものである。したがって、処理前の記憶装置からの読み込み、処理後の記憶装置への書き出しについては、説明を省略する場合がある。なお、ここでの記憶装置としては、ハードディスク、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、外部記憶媒体、通信回線を介した記憶装置、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）内のレジスタ等を含んでいてもよい。
【００２２】
第１の実施の形態である画像処理装置は、画像を限定色化するものであって、図１の例に示すように、ヒストグラム生成モジュール１１０、画像種別判定モジュール１２０、外部指定受付モジュール１３０、頻度代表色抽出モジュール１４０、距離代表色抽出モジュール１５０、抽出色統合モジュール１６０、色数判定モジュール１７０、色置換モジュール１８０を有している。
この画像処理装置は、受け付けた画像を例えば出力機器の色表現特性に合わせるための限定色化（減色化、再量子化等ともいわれる）処理を行うものである。
【００２３】
ヒストグラム生成モジュール１１０は、頻度代表色抽出モジュール１４０、距離代表色抽出モジュール１５０と接続されている。ヒストグラム生成モジュール１１０は、画像を受け付け、その画像の色空間ヒストグラムを生成する。なお、色空間ヒストグラムとは、その画像の画素値を有する画素の度数をプロットしたグラフであるが、ヒストグラム生成モジュール１１０は、必ずしもグラフを生成する必要はなく、画像内の色出現頻度を抽出するものであればよい。ここでの色出現頻度とは、具体的には、画素値の度数分布であり、その画素値には、色を示す予め定められた範囲によって示される画素値であってもよい。
【００２４】
画像種別判定モジュール１２０は、色数判定モジュール１７０と接続されている。画像種別判定モジュール１２０は、対象とする画像の種別を判定し、判定結果（画像の種別）を色数判定モジュール１７０に渡す。画像の種別としては、例えば、文字、線画、絵柄種（例えば、写真等の画像）等がある。判定処理としては、既に知られた処理を用いればよく、例えば、画素塊の大きさ、複雑さ等の特徴量を抽出し、それによってクラスタリング処理を行う等がある。また、画像全体の種別だけでなく、画像内の領域に分けて種別を判定してもよい。例えば、対象画像を文字領域、線画領域、絵柄種領域等に分割するようにしてもよい。
外部指定受付モジュール１３０は、色数判定モジュール１７０と接続されている。外部指定受付モジュール１３０は、代表色数、画像内で重視すべき色（削減すべきでない色、代表色として選択されるべき色）、画像内で重視すべき領域の種別、画像内における最大色差等のいずれか１つ以上を受け付ける。具体的には、例えば、操作者のキーボード、マウス等に対する操作によって受け付けること、記憶装置に予め記憶された情報を読み出すことを行う。そして、指定された情報を色数判定モジュール１７０に渡す。なお、色差とは、三次元色空間での色同士の距離を示す。具体的には、ＲＧＢ色空間では式（１）によって算出される。
【数１】
2014078913.tif 000003
【００２５】
頻度代表色抽出モジュール１４０は、ヒストグラム生成モジュール１１０、距離代表色抽出モジュール１５０、抽出色統合モジュール１６０、色数判定モジュール１７０と接続されている。頻度代表色抽出モジュール１４０は、ヒストグラム生成モジュール１１０によって抽出された画像内の色出現頻度に基づいて、その画像を代表する色である第１の代表色（以下、頻度代表色ともいう）を抽出する。ここで「色出現頻度に基づいて抽出する」とは、例えば、色出現頻度を降順にソートして予め定められた順位までの画素値を選択すること、予め定められた値より大又は以上である色出現頻度の画素値を選択すること等という。つまり、画像内で支配的な色を抽出するためのものである。
【００２６】
距離代表色抽出モジュール１５０は、ヒストグラム生成モジュール１１０、頻度代表色抽出モジュール１４０、抽出色統合モジュール１６０、色数判定モジュール１７０と接続されている。距離代表色抽出モジュール１５０は、色空間上における予め定められた間隔に基づいて、対象とする画像の第２の代表色（以下、距離代表色ともいう）を抽出する。ここで予め定められた間隔としては、例えば、色空間全体において等間隔、又は、色空間における各領域において、利用者の設定によって定められた間隔であってもよい。例えば、領域に応じて、短い間隔（密に抽出）、長い間隔（粗に抽出）であってもよい。ここでの処理は、色情報の欠落を防止するためのものである。
【００２７】
また、距離代表色抽出モジュール１５０は、次の処理のいずれかを行うようにしてもよい。
（１）色空間上において、第１の代表色が存在しない領域で第２の代表色を抽出する処理。ここでの領域は、色空間の全体を予め定められた領域に区分けしたものであって、その領域内に第１の代表色が存在しないものをいう。なお、第１の代表色が存在しないに等しい領域も含む。例えば、領域内の第１の代表色の数が予め定められた数以下又は未満の領域である。
（２）第１の代表色から予め定められた距離の領域内から第２の代表色を抽出する処理。ここでの領域は、色空間の全体を予め定められた領域に区分けしたものであって、第１の代表色が存在する位置から予め定められた距離より遠く又は以上に離れたものをいう。そして、この（２）における予め定められた距離は、彩度が低い色であるほど長い距離とすること、又は、白若しくは黒に近い色であるほど長い距離とすることとしてもよい。低彩度ほど視覚上色差を感じにくいためである。また、黒色ほど視覚上色差を感じにくいためであり、白色近辺は裏写りや地肌汚れを再現しないためである。
（３）予め定められた彩度以下又は未満である第２の代表色は抽出しない処理。つまり、予め定められた彩度より大又は以上である領域から第２の代表色は抽出すればよい。
これらの（１）〜（３）の処理を組み合わせてもよい。例えば、（１）又は（２）のいずれかの処理を行って、第２の代表色は抽出した後に、（３）の処理を行って、第２の代表色を減少させるようにしてもよい。
【００２８】
抽出色統合モジュール１６０は、頻度代表色抽出モジュール１４０、距離代表色抽出モジュール１５０、色数判定モジュール１７０、色置換モジュール１８０と接続されている。抽出色統合モジュール１６０は、頻度代表色抽出モジュール１４０によって抽出された第１の代表色と距離代表色抽出モジュール１５０によって抽出された第２の代表色を統合する。ここでの統合には、第１の代表色と第２の代表色の混合を代表色とすることも含まれる。
【００２９】
色数判定モジュール１７０は、画像種別判定モジュール１２０、外部指定受付モジュール１３０、頻度代表色抽出モジュール１４０、距離代表色抽出モジュール１５０、抽出色統合モジュール１６０と接続されている。色数判定モジュール１７０は、抽出色統合モジュール１６０によって統合された代表色の数が外部指定受付モジュール１３０から渡された代表色数より多い又は以上である場合には、頻度代表色抽出モジュール１４０、距離代表色抽出モジュール１５０の一方又は両方に対して第１の代表色の数、第２の代表色の数を減らして抽出するように指示する。例えば、頻度代表色抽出モジュール１４０に対しては、予め定められた順位を上位にして、又は予め定められた値を大きくして、第１の代表色を少なくするように指示する。距離代表色抽出モジュール１５０に対しては、予め定められた間隔を大きくして、第２の代表色を少なくするように指示する。そして、統合された代表色の数が外部指定受付モジュール１３０から渡された代表色数以下又は未満となるまで、この処理を繰り返す。
また、第１の代表色については、頻度が大きい程、彩度が高い程、他の代表色との距離が長い程、削除されにくくするようにしてもよい。
【００３０】
また、色数判定モジュール１７０は、画像種別判定モジュール１２０によって判定された画像の種別に応じて、第１の代表色を削減するか、第２の代表色を削減するかの判定を行うようにしてもよい。例えば、画像内における絵柄種領域の占有率が、他の種別の領域の面積よりも大きい場合は、第２の代表色を削減する。また、文字領域又は線画領域の占有率が、他の種別の領域の面積よりも大きい場合は、第１の代表色を削減する。
また、外部指定受付モジュール１３０から画像内で重視すべき色を受け取った場合は、その色を残して、他の色を削減するように、頻度代表色抽出モジュール１４０、距離代表色抽出モジュール１５０に指示する。
また、外部指定受付モジュール１３０から画像内で重視すべき領域の種別として絵柄種領域を受け取った場合は、第２の代表色を削減する。文字領域又は線画領域を受け取った場合は、第１の代表色を削減する。
また、外部指定受付モジュール１３０から最大色差を受け取った場合は、第１の代表色を削減する。
【００３１】
色置換モジュール１８０は、抽出色統合モジュール１６０と接続されている。色置換モジュール１８０は、対象とする画像を抽出色統合モジュール１６０によって統合された代表色に置換する。ここでの置換とは、統合された代表色を参照して対象画像の画素値を代表色に変換する処理であって、例えば、画素値として最も近い代表色を選択すればよい。置換後の画像は、代表色の画素値によって構成されることになる。
そして、色置換モジュール１８０は、その置換した画像を出力する。画像を出力するとは、例えば、プリンタ等の印刷装置で印刷すること、ディスプレイ等の表示装置に表示すること、ファックス等の画像送信装置で画像を送信すること、画像データベース等の画像記憶装置へ画像を書き込むこと、メモリーカード等の記憶媒体に記憶すること、他の情報処理装置へ渡すこと等が含まれる。
【００３２】
図２は、第１の実施の形態による処理例を示すフローチャートである。
ステップＳ２０２では、ヒストグラム生成モジュール１１０が、対象画像から色空間ヒストグラムを生成する。
ステップＳ２０４では、頻度代表色抽出モジュール１４０が、色空間ヒストグラムを参照して頻度代表色を抽出する。反復時には、頻度代表色の抽出色数を制限する。
ステップＳ２０６では、距離代表色抽出モジュール１５０が、色空間上にて、頻度代表色から予め定められた距離はなれた色域について、距離代表色を抽出する。
・色空間上において予め定められた配置（例えば、等間隔に配置）された色を代表色として抽出する。
・色出現頻度が存在する色を参照に予め定められた距離の間隔で代表色を抽出する。
・頻度代表色から予め定められた距離はなれた色（頻度色、予め定められた配置色）を距離代表色として抽出する。
反復時には、予め定められた距離、予め定められた間隔を予め定められた値分だけ大きくする。
【００３３】
ステップＳ２０８では、色数判定モジュール１７０が、頻度代表色と距離代表色を統合し総色数を算出し、予め定められた色数と比較し、予め定められた色数より総色数が大きい場合はステップＳ２１０へ進み、予め定められた色数より総色数が小さい場合はステップＳ２１２へ進む。
ステップＳ２１０では、抽出色統合モジュール１６０が、距離代表色と頻度代表色のどちらを削減するかを判定し、頻度代表色を削減すると判定された場合はステップＳ２０４へ戻り、距離代表色を削減すると判定された場合はステップＳ２０６へ戻る。
・絵柄種の占有大の場合は、距離代表色を削減し、文字線画の占有率大の場合は、頻度代表色を削減する。
・外部指定により、重視する代表色を選択する。
・最大色差が指定された場合には、頻度代表色を削減する。
ステップＳ２１２では、色置換モジュール１８０が、抽出した代表色を用いて対象画像の画素値を色置換する。
【００３４】
図３は、第２の実施の形態の構成例についての概念的なモジュール構成図を示している。なお、前述の実施の形態と同種の部位には同一符号を付し重複した説明を省略する（以下、同様）。
第２の実施の形態である画像処理装置は、画像を限定色化するものであって、図３の例に示すように、ヒストグラム生成モジュール１１０、画像種別判定モジュール１２０、外部指定受付モジュール１３０、頻度代表色抽出モジュール３４０、距離代表色抽出モジュール３５０、抽出色統合モジュール３６０、色数判定モジュール１７０、色置換モジュール１８０を有している。
【００３５】
ヒストグラム生成モジュール１１０は、頻度代表色抽出モジュール３４０、距離代表色抽出モジュール３５０と接続されている。
画像種別判定モジュール１２０は、色数判定モジュール１７０と接続されている。
外部指定受付モジュール１３０は、色数判定モジュール１７０と接続されている。
頻度代表色抽出モジュール３４０は、ヒストグラム生成モジュール１１０、抽出色統合モジュール３６０、色数判定モジュール１７０と接続されている。第１の実施の形態における頻度代表色抽出モジュール１４０と同等の処理を行う。ただし、色数判定モジュール１７０からの指示による２回目以降の反復処理の第１の代表色の削減処理は行わないようにしてもよいし、頻度代表色抽出モジュール１４０と同等の削減処理を行うようにしてもよい。
距離代表色抽出モジュール３５０は、ヒストグラム生成モジュール１１０、抽出色統合モジュール３６０、色数判定モジュール１７０と接続されている。第１の実施の形態における距離代表色抽出モジュール１５０と同等の処理を行う。ただし、色数判定モジュール１７０からの指示による２回目以降の反復処理の第２の代表色の削減処理は行わないようにしてもよいし、距離代表色抽出モジュール１５０と同等の削減処理を行うようにしてもよい。
【００３６】
抽出色統合モジュール３６０は、頻度代表色抽出モジュール３４０、距離代表色抽出モジュール３５０、色数判定モジュール１７０、色置換モジュール１８０と接続されている。前述の抽出色統合モジュール１６０に相当するものである。また、抽出色統合モジュール３６０は、次の統合処理のいずれかを行うようにしてもよい。
（１）第１の代表色と第２の代表色が予め定められた距離内にある場合は、その第１の代表色又はその第２の代表色のいずれか一方を除外することによって統合する処理。そして、この（１）における予め定められた距離は、彩度が低い色であるほど長い距離とすること、又は、白若しくは黒に近い色であるほど長い距離とすることとしてもよい。
（２）第２の代表色が、予め定められた彩度以下又は未満である場合は除外することによって統合する処理。
これらの（１）、（２）の処理を組み合わせてもよい。例えば、（１）（２）の順に処理を行って、第２の代表色を減少させるようにしてもよい。
【００３７】
色数判定モジュール１７０は、画像種別判定モジュール１２０、外部指定受付モジュール１３０、頻度代表色抽出モジュール３４０、距離代表色抽出モジュール３５０、抽出色統合モジュール３６０と接続されている。色数判定モジュール１７０は、抽出色統合モジュール３６０によって統合された代表色の数が外部指定受付モジュール１３０から渡された代表色数より多い又は以上である場合には、抽出色統合モジュール３６０に対して第１の代表色の数、第２の代表色の数を減らして抽出するように指示する。さらに、頻度代表色抽出モジュール３４０、距離代表色抽出モジュール３５０の一方又は両方に対して第１の代表色の数、第２の代表色の数を減らして抽出するように指示するようにしてもよい。
色置換モジュール１８０は、抽出色統合モジュール３６０と接続されている。
【００３８】
図４は、第２の実施の形態による処理例を示すフローチャートである。
ステップＳ４０２では、ヒストグラム生成モジュール１１０が、対象画像から色空間ヒストグラムを生成する。
ステップＳ４０４では、頻度代表色抽出モジュール３４０が、色空間ヒストグラムを参照して頻度代表色を抽出する。反復時には、頻度代表色の抽出色数を制限する。
ステップＳ４０６では、距離代表色抽出モジュール３５０が、色空間上にて、頻度代表色から予め定められた距離はなれた色域について、距離代表色を抽出する。
・色空間上において予め定められた配置（例えば、等間隔に配置）された色を代表色として抽出する。
・色出現頻度が存在する色を参照に予め定められた距離の間隔で代表色を抽出する。
反復時には、予め定められた距離、予め定められた間隔を予め定められた値分だけ大きくする。
【００３９】
ステップＳ４０８では、抽出色統合モジュール３６０が、頻度代表色と距離代表色同士について予め定められた距離内に存在する場合に、距離代表色（どちらか一方）を除外する。
ステップＳ４１０では、色数判定モジュール１７０が、頻度代表色と距離代表色を統合し総色数を算出し、予め定められた色数と比較し、予め定められた色数より総色数が大きい場合はステップＳ４１２へ進み、予め定められた色数より総色数が小さい場合はステップＳ４１４へ進む。
ステップＳ４１２では、抽出色統合モジュール３６０が、距離代表色と頻度代表色のどちらを削減するかを判定し、頻度代表色を削減すると判定された場合は、ステップＳ４０４へ戻り、距離代表色を削減すると判定された場合は、ステップＳ４０６へ戻る。
・絵柄種の占有大の場合は、距離代表色を削減し、文字線画の占有率大の場合は、頻度代表色を削減する。
・外部指定により、重視する代表色を選択する。
・最大色差が指定された場合には、頻度代表色を削減する。
ステップＳ４１４では、色置換モジュール１８０が、抽出した代表色を用いて対象画像の画素値を色置換する。
【００４０】
図５は、第３の実施の形態の構成例についての概念的なモジュール構成図を示している。
第３の実施の形態である画像処理装置は、画像を限定色化するものであって、図５の例に示すように、ヒストグラム生成モジュール１１０、頻度色域分割モジュール５１５、画像種別判定モジュール１２０、外部指定受付モジュール１３０、頻度代表色抽出モジュール５４０、距離代表色抽出モジュール５５０、抽出色統合モジュール５６０、色数判定モジュール１７０、色置換モジュール１８０を有している。
【００４１】
ヒストグラム生成モジュール１１０は、頻度色域分割モジュール５１５、頻度代表色抽出モジュール５４０、距離代表色抽出モジュール５５０と接続されている。
頻度色域分割モジュール５１５は、ヒストグラム生成モジュール１１０、頻度代表色抽出モジュール５４０、距離代表色抽出モジュール５５０と接続されている。頻度色域分割モジュール５１５は、ヒストグラム生成モジュール１１０によって抽出された画像内の色出現頻度に基づいて、その画像を高頻度画像と低頻度画像に分割する。例えば、予め定められた値より大又は以上である頻度の画素値を含む領域である高頻度画像とそれ以外の領域を低頻度画像としてもよいし、予め定められた値より小又は以下である頻度の画素値を含む領域である低頻度画像とそれ以外の領域を高頻度画像としてもよい。予め定められた順位までの頻度の画素値を含む領域である高頻度画像とそれ以外の領域を低頻度画像としてもよいし、予め定められた順位以降の頻度の画素値を含む領域である低頻度画像とそれ以外の領域を高頻度画像としてもよい。
【００４２】
画像種別判定モジュール１２０は、色数判定モジュール１７０と接続されている。
外部指定受付モジュール１３０は、色数判定モジュール１７０と接続されている。
頻度代表色抽出モジュール５４０は、ヒストグラム生成モジュール１１０、頻度色域分割モジュール５１５、抽出色統合モジュール５６０、色数判定モジュール１７０と接続されている。頻度代表色抽出モジュール５４０は、頻度色域分割モジュール５１５によって分割された高頻度画像から第１の代表色を抽出する。対象とする画像が高頻度画像であること以外は、前述の頻度代表色抽出モジュール１４０又は頻度代表色抽出モジュール３４０と同等の処理を行う。
距離代表色抽出モジュール５５０は、ヒストグラム生成モジュール１１０、頻度色域分割モジュール５１５、抽出色統合モジュール５６０、色数判定モジュール１７０と接続されている。距離代表色抽出モジュール５５０は、頻度色域分割モジュール５１５によって分割された低頻度画像から第２の代表色を抽出する。対象とする画像が低頻度画像であること以外は、前述の距離代表色抽出モジュール１５０又は距離代表色抽出モジュール３５０と同等の処理を行う。
【００４３】
抽出色統合モジュール５６０は、頻度代表色抽出モジュール５４０、距離代表色抽出モジュール５５０、色数判定モジュール１７０、色置換モジュール１８０と接続されている。前述の抽出色統合モジュール１６０又は抽出色統合モジュール３６０と同等の処理を行う。
色数判定モジュール１７０は、画像種別判定モジュール１２０、外部指定受付モジュール１３０、頻度代表色抽出モジュール５４０、距離代表色抽出モジュール５５０、抽出色統合モジュール５６０と接続されている。色数判定モジュール１７０は、抽出色統合モジュール５６０によって統合された代表色の数が外部指定受付モジュール１３０から渡された代表色数より多い又は以上である場合には、抽出色統合モジュール５６０に対して第１の代表色の数、第２の代表色の数を減らして抽出するように指示する。さらに、頻度代表色抽出モジュール５４０、距離代表色抽出モジュール５５０の一方又は両方に対して第１の代表色の数、第２の代表色の数を減らして抽出するように指示するようにしてもよい。
色置換モジュール１８０は、抽出色統合モジュール５６０と接続されている。
【００４４】
図６は、第３の実施の形態による処理例を示すフローチャートである。
ステップＳ６０２では、ヒストグラム生成モジュール１１０が、対象画像から色空間ヒストグラムを生成する。
ステップＳ６０４では、頻度色域分割モジュール５１５が、色空間ヒストグラムを高頻度領域と低頻度領域に分割する。
ステップＳ６０６では、頻度代表色抽出モジュール５４０が、高頻度色空間領域に対して、色空間ヒストグラムを参照して頻度代表色を抽出する。反復時には、頻度代表色の抽出色数を制限する。
ステップＳ６０８では、距離代表色抽出モジュール５５０が、低頻度色空間領域に対して、色空間上にて頻度代表色から予め定められた距離はなれた色域について、距離代表色を抽出する。
・色空間上において予め定められた配置（例えば、等間隔に配置）された色を代表色として抽出する。
・色出現頻度が存在する色を参照に予め定められた距離の間隔で代表色を抽出する。
反復時には、予め定められた距離、予め定められた間隔を予め定められた値だけ大きくする。
【００４５】
ステップＳ６１０では、色数判定モジュール１７０が、頻度代表色と距離代表色同士について予め定められた距離内に存在する場合に、距離代表色（どちらか一方）を除外し、予め定められた色数より総色数が大きい場合はステップＳ６１２へ進み、予め定められた色数より総色数が小さい場合はステップＳ６１４へ進む。
ステップＳ６１２では、抽出色統合モジュール５６０が、距離代表色と頻度代表色のどちらを削減するかを判定し、頻度代表色を削減すると判定された場合はステップＳ６０６へ戻り、距離代表色を削減すると判定された場合は、ステップＳ６０８へ戻る。
・絵柄種の占有大の場合は、距離代表色を削減し、文字線画の占有率大の場合は、頻度代表色を削減する。
・外部指定により、重視する代表色を選択する。
・最大色差が指定された場合には、頻度代表色を削減する。
ステップＳ６１４では、色置換モジュール１８０が、抽出した代表色を用いて対象画像の画素値を色置換する。
【００４６】
図７を参照して、本実施の形態の画像処理装置のハードウェア構成例について説明する。図７に示す構成は、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などによって構成されるものであり、スキャナ等のデータ読み取り部７１７と、プリンタなどのデータ出力部７１８を備えたハードウェア構成例を示している。
【００４７】
ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）７０１は、前述の実施の形態において説明した各種のモジュール、すなわち、ヒストグラム生成モジュール１１０、画像種別判定モジュール１２０、外部指定受付モジュール１３０、頻度代表色抽出モジュール１４０、距離代表色抽出モジュール１５０、抽出色統合モジュール１６０、色数判定モジュール１７０、色置換モジュール１８０、頻度代表色抽出モジュール３４０、距離代表色抽出モジュール３５０、抽出色統合モジュール３６０、頻度色域分割モジュール５１５、頻度代表色抽出モジュール５４０、距離代表色抽出モジュール５５０、抽出色統合モジュール５６０等の各モジュールの実行シーケンスを記述したコンピュータ・プログラムにしたがった処理を実行する制御部である。
【００４８】
ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）７０２は、ＣＰＵ７０１が使用するプログラムや演算パラメータ等を格納する。ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）７０３は、ＣＰＵ７０１の実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータ等を格納する。これらはＣＰＵバスなどから構成されるホストバス７０４により相互に接続されている。
【００４９】
ホストバス７０４は、ブリッジ７０５を介して、ＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ／Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）バスなどの外部バス７０６に接続されている。
【００５０】
キーボード７０８、マウス等のポインティングデバイス７０９は、操作者により操作される入力デバイスである。ディスプレイ７１０は、液晶表示装置又はＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）などがあり、各種情報をテキストやイメージ情報として表示する。
【００５１】
ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）７１１は、ハードディスクを内蔵し、ハードディスクを駆動し、ＣＰＵ７０１によって実行するプログラムや情報を記録又は再生させる。ハードディスクには、受け付けた画像、置換後の画像、色出現頻度などが格納される。さらに、その他の各種のデータ処理プログラム等、各種コンピュータ・プログラムが格納される。
【００５２】
ドライブ７１２は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体７１３に記録されているデータ又はプログラムを読み出して、そのデータ又はプログラムを、インタフェース７０７、外部バス７０６、ブリッジ７０５、及びホストバス７０４を介して接続されているＲＡＭ７０３に供給する。リムーバブル記録媒体７１３も、ハードディスクと同様のデータ記録領域として利用可能である。
【００５３】
接続ポート７１４は、外部接続機器７１５を接続するポートであり、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４等の接続部を持つ。接続ポート７１４は、インタフェース７０７、及び外部バス７０６、ブリッジ７０５、ホストバス７０４等を介してＣＰＵ７０１等に接続されている。通信部７１６は、通信回線に接続され、外部とのデータ通信処理を実行する。データ読み取り部７１７は、例えばスキャナであり、ドキュメントの読み取り処理を実行する。データ出力部７１８は、例えばプリンタであり、ドキュメントデータの出力処理を実行する。
【００５４】
なお、図７に示す画像処理装置のハードウェア構成は、１つの構成例を示すものであり、本実施の形態は、図７に示す構成に限らず、本実施の形態において説明したモジュールを実行可能な構成であればよい。例えば、一部のモジュールを専用のハードウェア（例えば特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ）等）で構成してもよく、一部のモジュールは外部のシステム内にあり通信回線で接続しているような形態でもよく、さらに図７に示すシステムが複数互いに通信回線によって接続されていて互いに協調動作するようにしてもよい。また、複写機、ファックス、スキャナ、プリンタ、複合機（スキャナ、プリンタ、複写機、ファックス等のいずれか２つ以上の機能を有している画像処理装置）などに組み込まれていてもよい。
【００５５】
なお、説明したプログラムについては、記録媒体に格納して提供してもよく、また、そのプログラムを通信手段によって提供してもよい。その場合、例えば、前記説明したプログラムについて、「プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体」の発明として捉えてもよい。
「プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、プログラムのインストール、実行、プログラムの流通などのために用いられる、プログラムが記録されたコンピュータで読み取り可能な記録媒体をいう。
なお、記録媒体としては、例えば、デジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）であって、ＤＶＤフォーラムで策定された規格である「ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ等」、ＤＶＤ＋ＲＷで策定された規格である「ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ＋ＲＷ等」、コンパクトディスク（ＣＤ）であって、読出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、ＣＤレコーダブル（ＣＤ−Ｒ）、ＣＤリライタブル（ＣＤ−ＲＷ）等、ブルーレイ・ディスク（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ（登録商標））、光磁気ディスク（ＭＯ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープ、ハードディスク、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、電気的消去及び書換可能な読出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ（登録商標））、フラッシュ・メモリ、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、ＳＤ（Ｓｅｃｕｒｅ  Ｄｉｇｉｔａｌ）メモリーカード等が含まれる。
そして、前記のプログラム又はその一部は、前記記録媒体に記録して保存や流通等させてもよい。また、通信によって、例えば、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）、メトロポリタン・エリア・ネットワーク（ＭＡＮ）、ワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）、インターネット、イントラネット、エクストラネット等に用いられる有線ネットワーク、あるいは無線通信ネットワーク、さらにこれらの組み合わせ等の伝送媒体を用いて伝送させてもよく、また、搬送波に乗せて搬送させてもよい。
さらに、前記のプログラムは、他のプログラムの一部分であってもよく、あるいは別個のプログラムと共に記録媒体に記録されていてもよい。また、複数の記録媒体に分割して
記録されていてもよい。また、圧縮や暗号化など、復元可能であればどのような態様で記録されていてもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１１０…ヒストグラム生成モジュール
１２０…画像種別判定モジュール
１３０…外部指定受付モジュール
１４０…頻度代表色抽出モジュール
１５０…距離代表色抽出モジュール
１６０…抽出色統合モジュール
１７０…色数判定モジュール
１８０…色置換モジュール
３４０…頻度代表色抽出モジュール
３５０…距離代表色抽出モジュール
３６０…抽出色統合モジュール
５１５…頻度色域分割モジュール
５４０…頻度代表色抽出モジュール
５５０…距離代表色抽出モジュール
５６０…抽出色統合モジュール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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