(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象画像から代表色を抽出する抽出手段と、前記対象画像中の注目画素と代表色との色差を算出する色差算出手段と、前記色差の明度成分を前記代表色の彩度に応じて変更する変更手段と、前記変更手段で変更した色差に従って代表色を選定して前記注目画素の色を置換する置換手段を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記抽出手段で抽出した代表色を有彩色群と無彩色群に分類する分類手段と、前記注目画素について前記有彩色群に分類された代表色のうち前記注目画素と最も色差が小さい代表色と前記注目画素との色差である有彩色差を算出する有彩色差算出手段を有し、前記変更手段は、前記有彩色差が予め設定されている値よりも大きい場合に、前記色差の明度成分の変更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】
前記変更手段は、前記有彩色差が予め設定されている値よりも大きい場合であって、かつ前記代表色の彩度が予め設定されている値以下である場合に、前記色差の明度成分の変更を行う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】
前記抽出手段で抽出した代表色を有彩色群と無彩色群に分類する分類手段と、前記注目画素について前記有彩色群に分類された代表色のうち前記注目画素と最も色差が小さい代表色と前記注目画素との色差である有彩色差を算出する有彩色差算出手段と、前記注目画素について前記無彩色群に分類された代表色のうち前記注目画素と最も色差が小さい代表色と前記注目画素との色差である無彩色差を算出する無彩色差算出手段を有し、前記変更手段は、前記有彩色差と前記無彩色差との距離差分が予め設定されている値以下であり、かつ前記有彩色差と前記無彩色差の明度成分の差が予め設定されている値以下である場合に、前記色差の明度成分の変更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５】
前記変更手段は、前記有彩色差と前記無彩色差との距離差分が予め設定されている値以下であり、かつ前記有彩色差と前記無彩色差の明度成分の差が予め設定されている値以下である場合であって、前記代表色の彩度が予め設定されている値以下である場合に、前記色差の明度成分の変更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】
前記変更手段は、さらに前記注目画素の彩度に応じて前記色差の明度成分を変更することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
コンピュータに、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像処理装置の機能を実行させるものであることを特徴とする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、画像処理装置および画像処理プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像処理として、画像中で使用されている色数をいくつかの代表色に限定し、使用されている色を代表色に変換して限定色画像を生成するなどの処理が行われている。例えば特許文献１では、色空間における３次元頻度値分布のピーク色から代表色を選択し、画像中の各画素の色を代表色へ置換して限定色画像を得ている。各画素の色を代表色へ置換する方法としては、色差が最小の代表色へ置換することが行われており、特許文献１では紙色と代表色を結ぶ線分への距離が最も短い代表色へ置換している。
【０００３】
各画素の色を代表色へ置換すると、グレーがそれよりも彩度が高い色に置換されて色づいてしまう場合がある。例えば特許文献２では、置換対象の画素の色がグレー軸から予め決められた距離未満の場合には、その画素の色の彩度を低下させた後に、色差が最小となる代表色に置換している。また、特許文献３では、グレー軸までの距離と色差最小となる代表色までの距離とを比較して、グレー軸までの距離の方が小さい場合にはグレー軸上の代表色に置換している。
【０００４】
なお、グレー色の色づきを防ぐ技術として、例えば特許文献４には、輝度に対応する彩度閾値以下の彩度の色については、無彩色の方向に補正する技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−０６５８０３号公報
【特許文献２】特開２００５−３２８１４４号公報
【特許文献３】特開２００５−３２８１４５号公報
【特許文献４】特開２００８−３０１４８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、画像の色を彩度に関して適切な代表色に置換した限定色画像を得ることができる画像処理装置および画像処理プログラムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願請求項１に記載の発明は、対象画像から代表色を抽出する抽出手段と、前記対象画像中の注目画素と代表色との色差を算出する色差算出手段と、前記色差の明度成分を前記代表色の彩度に応じて変更する変更手段と、前記変更手段で変更した色差に従って代表色を選定して前記注目画素の色を置換する置換手段を有することを特徴とする画像処理装置である。
【０００８】
本願請求項２に記載の発明は、本願請求項１に記載の発明の構成に、さらに、前記抽出手段で抽出した代表色を有彩色群と無彩色群に分類する分類手段と、前記注目画素について前記有彩色群に分類された代表色のうち前記注目画素と最も色差が小さい代表色と前記注目画素との色差である有彩色差を算出する有彩色差算出手段を有し、前記変更手段は、前記有彩色差が予め設定されている値よりも大きい場合に、前記色差の明度成分の変更を行うことを特徴とする画像処理装置である。
【０００９】
本願請求項３に記載の発明は、本願請求項２に記載の発明における前記変更手段が、前記有彩色差が予め設定されている値よりも大きい場合であって、かつ前記代表色の彩度が予め設定されている値以下である場合に、前記色差の明度成分の変更を行うことを特徴とする画像処理装置である。
【００１０】
本願請求項４に記載の発明は、本願請求項１に記載の発明の構成に、さらに、前記抽出手段で抽出した代表色を有彩色群と無彩色群に分類する分類手段と、前記注目画素について前記有彩色群に分類された代表色のうち前記注目画素と最も色差が小さい代表色と前記注目画素との色差である有彩色差を算出する有彩色差算出手段と、前記注目画素について前記無彩色群に分類された代表色のうち前記注目画素と最も色差が小さい代表色と前記注目画素との色差である無彩色差を算出する無彩色差算出手段を有し、前記変更手段は、前記有彩色差と前記無彩色差との距離差分が予め設定されている値以下であり、かつ前記有彩色差と前記無彩色差の明度成分の差が予め設定されている値以下である場合に、前記色差の明度成分の変更を行うことを特徴とする画像処理装置である。
【００１１】
本願請求項５に記載の発明は、本願請求項４に記載の発明における前記変更手段が、前記有彩色差と前記無彩色差との距離差分が予め設定されている値以下であり、かつ前記有彩色差と前記無彩色差の明度成分の差が予め設定されている値以下である場合であって、前記代表色の彩度が予め設定されている値以下である場合に、前記色差の明度成分の変更を行うことを特徴とする画像処理装置である。
【００１２】
本願請求項６に記載の発明は、本願請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の発明における前記変更手段が、さらに前記注目画素の彩度に応じて前記色差の明度成分を変更することを特徴とする画像処理装置である。
【００１３】
本願請求項７に記載の発明は、コンピュータに、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像処理装置の機能を実行させるものであることを特徴とする画像処理プログラムである。
【発明の効果】
【００１４】
本願請求項１に記載の発明によれば、対象画像の色を、本構成を有しない場合に比べて彩度に関して適切な代表色に置換した限定色画像を得ることができる。
【００１５】
本願請求項２に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比べて、彩度が大きく異なる代表色への置換を低減することができる。
【００１６】
本願請求項３に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比べて、色差の明度成分の変更に要する処理時間を削減することができる。
【００１７】
本願請求項４に記載の発明によれば、明度の差が予め設定されている値以下の有彩色群の代表色と無彩色群の代表色とが存在する場合でも、本構成を有しない場合に比べて適切な代表色への置換を行うことができる。
【００１８】
本願請求項５に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比べて、色差の明度成分の変更に要する処理時間を削減することができる。
【００１９】
本願請求項６に記載の発明によれば、注目画素の色が高彩度である場合にも、本構成を有しない場合に比べて彩度に関して適切な代表色に置換することができる。
【００２０】
本願請求項７に記載の発明によれば、本願請求項７に記載の発明によれば、本願請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の発明の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における動作の一例を示す流れ図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における動作の具体例の説明図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示す構成図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態における動作の一例を示す流れ図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態における動作の具体例の説明図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態を示す構成図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態における動作の一例を示す流れ図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態における動作の具体例の説明図である。
【図１０】注目画素と代表色との色差の明度成分の変更に注目画素の色の彩度を用いる場合の具体例の説明図である。
【図１１】本発明の各実施の形態およびその変形例で説明した機能をコンピュータプログラムで実現した場合におけるコンピュータプログラム及びそのコンピュータプログラムを格納した記憶媒体とコンピュータの一例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、本発明の第１の実施の形態を示す構成図である。図中、１１は代表色抽出部、１２は色差算出部、１３は色差変更部、１４は色置換部である。代表色抽出部１１は、対象画像から代表色を抽出する。代表色の抽出方法としては、従来より知られている方法を使用すればよい。
【００２３】
色差算出部１２は、対象画像中の注目画素と各代表色との色差を算出する。色差は、色空間における各色成分の差として求めておくとよい。その際に、明度成分を色成分の１つとして有する色空間において色差を求めるとよい。
【００２４】
色差変更部１３は、色差算出部１２で求めた注目画素と代表色との色差の明度成分を、その代表色の彩度に応じて変更する。この明度成分の変更は、代表色の彩度が小さいほど明度成分を小さくする。彩度の変化に対する明度の変化は、例えば予め関数を設定しておけばよく、その関数によって代表色の彩度から明度成分に対する重みを求め、色差の明度成分に対して重み付けすればよい。この色差の明度成分を変更することにより、注目画素の色と代表色との色空間における距離が変更されることになる。
【００２５】
色置換部１４は、色差変更部１３で変更した色差に従って代表色を選定し、注目画素の色を選定した代表色に置換する。代表色の選定は、色差変更部１３で変更した色差から得られる色空間における注目画素の色と代表色との距離が最短の代表色を選定すればよい。
【００２６】
上述の各部は、対象画像中の各画素を順に注目画素として動作し、注目画素の色が選定した代表色に置換されてゆき、限定色画像が得られる。
【００２７】
図２は、本発明の第１の実施の形態における動作の一例を示す流れ図である。Ｓ１０１において、代表色抽出部１１は対象画像から代表色を抽出する。そしてＳ１０２において、対象画像の未処理の画素を注目画素として設定する。
【００２８】
Ｓ１０３において、色差算出部１２は、代表色抽出部１１で抽出した代表色と、注目画素との色差を算出する。Ｓ１０４において、色差変更部１３は、Ｓ１０３で算出した色差の明度成分を、代表色の彩度が小さいほど小さくなるように変更する。
【００２９】
色置換部１４は、Ｓ１０５において、Ｓ１０４で変更された色差から得られる色空間における距離が最小となる代表色を選定する。そしてＳ１０６において、注目画素の色をＳ１０５で選定した代表色に置換する。
【００３０】
Ｓ１０７において、対象画像の画素に未処理のものが残っているか否かを判定し、残っている場合にはＳ１０２へ戻って未処理の画素を注目画素とした処理を繰り返す。未処理の画素が残っていなければ処理を終える。
【００３１】
図３は、本発明の第１の実施の形態における動作の具体例の説明図である。図２のＳ１０１で代表色ａおよび代表色ｂを含む代表色が抽出され、Ｓ１０２で図示の色の注目画素が設定されたものとする。図３においては、ある色相における明度−彩度平面を示しており、この平面に２つの代表色ａおよび代表色ｂと注目画素が存在しているものとしている。
【００３２】
Ｓ１０３で代表色ａと注目画素の色差と、代表色ｂと注目画素の色差を算出する。この例では、代表色ａと注目画素の色差から得られる色空間における距離と、代表色ｂと注目画素の色差から得られる色空間における距離とが等しいものとしている。
【００３３】
Ｓ１０４では、代表色の彩度に応じて色差の明度成分を変更する。この例では、代表色ａの方が代表色ｂよりも彩度が低い。従って、代表色ａと注目画素の色差の明度成分を、代表色ｂと注目画素の色差の明度成分の変更幅に比べてより小さく変更する。より具体的には、代表色ａと注目画素の色差を（Ｌ１，ｃ１）とし、代表色ｂと注目画素の色差を（Ｌ２，ｃ２）とし、明度成分の変更前では代表色ａと注目画素の色差から得られる距離Ｄ１と代表色ｂと注目画素の色差から得られる距離Ｄ２はＤ１＝Ｄ２とする。距離Ｄ１＝（Ｌ１2 ＋ｃ１2 ）1/2 、距離Ｄ２＝（Ｌ２2 ＋ｃ２2 ）1/2 である。彩度に対応して明度成分を変更する重みを求める関数をＷ（ｃ）とし、α１＝Ｗ（ｃ１）、α２＝Ｗ（ｃ２）であり、α１＜α２となる重みα１、α２を求める。この重みを明度成分に乗算すると、変更後の色差は（α１・Ｌ１，ｃ１）、（α２・Ｌ２，ｃ２）となる。この明度成分の変更後の色差から色空間における距離を求めると、距離Ｄ１’＝｛（α１・Ｌ１）2 ＋ｃ１2 ｝1/2 、距離Ｄ２’＝｛（α２・Ｌ２）2 ＋ｃ２2 ｝1/2 となり、Ｄ１’＜Ｄ２’となる。
【００３４】
Ｓ１０５で変更後の色差から得られる色空間における距離が最小となる代表色を選定し、選定した代表色へ注目画素の色をＳ１０６で置換する。例えば代表色ａと代表色ｂとの比較では、代表色ａと注目画素との変更後の色差から得られる色空間における距離Ｄ１’と、代表色ｂと注目画素との変更後の色差から得られる色空間における距離Ｄ２’とを比較すると、Ｄ１’＜Ｄ２’であるので、代表色ａが選定され、注目画素は代表色ａに置換される。
【００３５】
この例では注目画素が代表色ｂに置換された場合には代表色ａに置換された場合に比べて彩度の変化が大きくなり、置換後の色の変化が目立つあるいは不自然に感じられる場合がある。注目画素は代表色ａに置換され、彩度の変化が抑えられることになる。
【００３６】
図４は、本発明の第２の実施の形態を示す構成図である。図中、２１は分類部、２２は有彩色差算出部である。上述の第１の実施の形態と異なる部分について主に説明する。分類部２１は、代表色抽出部１１で抽出した代表色を、有彩色群と無彩色群に分類する。この分類は、例えば彩度が予め定めておいた値以下であれば無彩色群、それより大きければ有彩色群と決めればよい。あるいは、明度によって定められる値以下であれば無彩色群、その値より大きければ有彩色群と決めるなど、他の方法により分類してもよい。
【００３７】
有彩色差算出部２２は、注目画素について、有彩色群に分類された代表色のうち注目画素と最も色差が小さい代表色と注目画素との色差を算出する。この色差を有彩色差とする。
【００３８】
この第２の実施の形態における色差変更部１３は、有彩色差算出部２２で算出した有彩色差が予め設定されている値よりも大きい場合に、色差算出部１２で求めた注目画素と各代表色との色差の明度成分を、それぞれの代表色の彩度に応じて変更する。あるいは、有彩色差算出部２２で算出した有彩色差が予め設定されている値よりも大きい場合であって、かつ、代表色の彩度が予め設定されている値以下である場合に、その代表色と注目画素との色差の明度成分をその代表色の彩度に応じて変更してもよい。明度成分の変更は、第１の実施の形態でも説明したが、代表色の彩度が小さいほど明度成分を小さくする変更を行う。
【００３９】
図５は、本発明の第２の実施の形態における動作の一例を示す流れ図である。図２に示した第１の実施の形態における動作の一例と異なる部分について主に説明してゆく。Ｓ１０１で代表色抽出部１１が対象画像から代表色を抽出した後、Ｓ１１１において、分類部２１は、Ｓ１０１で抽出した代表色を有彩色群と無彩色群に分類する。
【００４０】
Ｓ１０２で対象画像の未処理の画素を注目画素として設定して、設定した注目画素についてＳ１０６までの処理を行う。
【００４１】
Ｓ１１２において、有彩色差算出部２２は、Ｓ１１１で有彩色群に分類された代表色のうち、Ｓ１０２で設定した注目画素と最も色差が小さい（色空間における距離が最も短い）代表色と注目画素との色差を算出して有彩色差とする。またＳ１０３では、色差算出部１２が各代表色と注目画素との色差を算出する。Ｓ１１２とＳ１０３の処理はどちらを先に行ってもよいし、並行して行ってもよい。
【００４２】
この第２の実施の形態における動作の一例では、図２のＳ１０４に対応する処理としてＳ１１３の処理を行う。Ｓ１１３において、色差変更部１３は、有彩色差算出部２２で算出した有彩色差が予め設定されている値よりも大きい場合に、色差算出部１２で求めた注目画素と各代表色との色差の明度成分を、それぞれの代表色の彩度が小さいほど小さくする変更を行う。あるいは、有彩色差算出部２２で算出した有彩色差が予め設定されている値よりも大きい場合であって、かつ、代表色の彩度が予め設定されている値以下である場合に、その代表色と注目画素との色差の明度成分をその代表色の彩度が小さいほど小さくする変更を行う。
【００４３】
色置換部１４は、Ｓ１０５において、Ｓ１１３で変更された色差から得られる色空間における距離が最小となる代表色を選定し、Ｓ１０６において、注目画素の色をＳ１０５で選定した代表色に置換する。
【００４４】
Ｓ１０７で未処理の画素が残っているか否かを判定し、残っている場合にはＳ１０２へ戻って未処理の画素を注目画素とした処理を繰り返す。未処理の画素が残っていなければ処理を終える。
【００４５】
図６は、本発明の第２の実施の形態における動作の具体例の説明図である。Ｓ１０１で代表色ａおよび代表色ｂを含む代表色が抽出され、Ｓ１１１で代表色ａは無彩色群、代表色ｂは有彩色群に分類されたものとする。また、Ｓ１０２で図示の色の注目画素が設定されたものとし、有彩色群の代表色のうち注目画素と最も色差が小さい（色空間における距離が最も短い）代表色が代表色ｂであるものとする。図６（Ｂ）に示す例では、図６（Ａ）に示す例に比べて代表色ｂの彩度が大きい場合を示している。なお、図６においては、ある色相における明度−彩度平面を示しており、この平面に２つの代表色ａおよび代表色ｂと注目画素が存在しているものとしている。
【００４６】
Ｓ１１２では、有彩色差算出部２２で有彩色群の代表色のうち注目画素と最も色差が小さい代表色と注目画素との色差を算出して有彩色差とする。この例では、注目画素と代表色ｂとの色差を有彩色差とする。またＳ１０３では、色差算出部１２が代表色ａおよび代表色ｂを含む各代表色と注目画素との色差を算出する。
【００４７】
Ｓ１１３では、ここでは色差変更部１３は、Ｓ１１２で算出した有彩色差が予め設定されている値よりも大きい場合に、注目画素と各代表色との色差の明度成分を、それぞれの代表色の彩度が小さいほど小さくする変更を行う。図６（Ａ）に示した例では、代表色ｂの彩度が予め定めておいた値以下であるものとしており、この例の場合には明度成分の変更は行わない。図６（Ｂ）に示した例では代表色ｂの彩度が予め定めておいた値よりも大きいものとしており、この場合には、明度成分の変更を行う。これにより、例えば代表色ｂよりも代表色ａの方が彩度が小さいので、代表色ａの明度成分を小さくする変更を行う。代表色ｂについては代表色ａよりも彩度が大きいので明度成分の変更の割合は代表色ａの場合に比べて小さくなる。明度成分の変更の具体例については図３のＳ１０４で説明しており、ここでの説明は省略する。
【００４８】
なお、有彩色差が予め設定されている値よりも大きい場合に、明度成分の変更を代表色の彩度が予め設定されている値以下である場合に限って行ってもよい。この場合、代表色の彩度を限定しない場合に比べて明度成分の変更の対象となる代表色が少なくなり、処理量が減少する。
【００４９】
Ｓ１０５で変更後の色差から得られる色空間における距離が最小となる代表色を選定し、選定した代表色へ注目画素の色をＳ１０６で置換する。例えば図６（Ａ）に示す例では、注目画素からの距離が代表色ａまでよりも代表色ｂまでの方が短いので、代表色ｂが選定され、注目画素の色は代表色ｂに置換される。この場合、代表色ｂの彩度は図６（Ｂ）に示す例に比べて低く、注目画素の色は代表色ｂへの置換が望まれる。
【００５０】
また、例えば図６（Ｂ）に示す例では、色差の明度成分を変更した後の注目画素からの色差から得られる色空間における距離は、代表色ａの方が代表色ｂよりも短くなる。これは、代表色ｂよりも代表色ａの方が色差の明度成分に対する変更が大きかったことによる。従って、代表色ａが選択されて注目画素の色は代表色ａに置換される。この例の場合、代表色ｂの彩度は図６（Ａ）に示す例に比べて高く、注目画素の色を代表色ｂに置換してしまうと置換前後での彩度変化が目立ってしまう。代表色ａに置換することにより、注目画素の彩度変化による違和感が代表色ｂに置換する場合に比べて抑えられる。
【００５１】
注目画素が代表色に置換された場合に観察者に違和感を与える要因の一つが、置換前後の彩度の違いである。この第２の実施の形態では、有彩度群の代表色に置換された場合の色差が予め設定されている値より大きい場合に、有彩度群の代表色へ置換すると観察者に違和感を与えることがあるとして、各代表色までの色差の明度成分に対して変更を加えた上で代表色の選定を行っている。なお、有彩度群の代表色に置換された場合の色差が予め設定されている値以下であれば、そのまま例えば色空間で最短距離にある代表色を選定して置換しても、色差が予め設定されている値より大きい場合に比べて観察者が持つ違和感は少ないものとし、明度成分への変更は行っていない。
【００５２】
図７は、本発明の第３の実施の形態を示す構成図である。図中、３１は無彩色差算出部である。上述の第１および第２の実施の形態と異なる部分について主に説明する。無彩色差算出部３１は、注目画素について分類部２１で無彩色群に分類された代表色のうち、注目画素と最も色差が小さい代表色と注目画素との色差を算出する。この色差を無彩色差とする。
【００５３】
この第３の実施の形態における色差変更部１３は、有彩色差算出部２２で算出した有彩色差と無彩色差算出部３１で算出した無彩色差との距離差分が予め設定されている値以下であり、かつ有彩色差と無彩色差の明度成分の差が予め設定されている値以下である場合に、色差算出部１２で求めた注目画素と各代表色との色差の明度成分を、それぞれの代表色の彩度に応じて変更する。あるいは、有彩色差と無彩色差との距離差分が予め設定されている値以下であり、かつ有彩色差と無彩色差の明度成分の差が予め設定されている値以下である場合であって、代表色の彩度が予め設定されている値以下である場合に、その代表色と注目画素との色差の明度成分をその代表色の彩度に応じて変更してもよい。距離差分は、有彩色差および無彩色差がともに注目画素を端点とするベクトルとして得られることから、２つのベクトルの差分ベクトルの色空間における長さとすればよい。また明度成分の変更は、第１の実施の形態でも説明したが、代表色の彩度が小さいほど明度成分を小さくする変更を行う。
【００５４】
図８は、本発明の第３の実施の形態における動作の一例を示す流れ図である。図２に示した第１の実施の形態における動作の一例および図５に示した第２の実施の形態における動作の一例と異なる部分について主に説明してゆく。Ｓ１０１で代表色抽出部１１が対象画像から代表色を抽出した後、Ｓ１１１で分類部２１は代表色を有彩色群と無彩色群に分類する。
【００５５】
Ｓ１０２で対象画像の未処理の画素を注目画素として設定して、設定した注目画素についてＳ１０６までの処理を行う。
【００５６】
Ｓ１１２で有彩色差算出部２２が有彩色差を算出する。また、Ｓ１２１において無彩色差算出部３１は、注目画素について分類部２１で無彩色群に分類された代表色のうち、注目画素と最も色差が小さい代表色と注目画素との色差を無彩色差として算出する。さらにＳ１０３では、色差算出部１２が各代表色と注目画素との色差を算出する。Ｓ１１２、Ｓ１２１、Ｓ１０３の処理はいずれを先に行ってもよいし、並行して行ってもよい。
【００５７】
この第３の実施の形態における動作の一例では、図２のＳ１０４および図５のＳ１１３に対応する処理としてＳ１２２の処理を行う。Ｓ１２２において、色差変更部１３は、有彩色差算出部２２で算出した有彩色差と無彩色差算出部３１で算出した無彩色差との距離差分を算出し、その距離差分が予め設定されている値以下であり、かつ有彩色差と無彩色差の明度成分の差が予め設定されている値以下である場合に、色差算出部１２で求めた注目画素と各代表色との色差の明度成分を、それぞれの代表色の彩度が小さいほど小さくする変更を行う。あるいは、有彩色差と無彩色差との距離差分が予め設定されている値以下であり、かつ有彩色差と無彩色差の明度成分の差が予め設定されている値以下である場合であって、代表色の彩度が予め設定されている値以下である場合に、その代表色と注目画素との色差の明度成分をその代表色の彩度が小さいほど小さくする変更を行う。
【００５８】
色置換部１４は、Ｓ１０５において、Ｓ１２２で変更された色差から得られる色空間における距離が最小となる代表色を選定し、Ｓ１０６において、注目画素の色をＳ１０５で選定した代表色に置換する。
【００５９】
Ｓ１０７で未処理の画素が残っているか否かを判定し、残っている場合にはＳ１０２へ戻って未処理の画素を注目画素とした処理を繰り返す。未処理の画素が残っていなければ処理を終える。
【００６０】
図９は、本発明の第３の実施の形態における動作の具体例の説明図である。Ｓ１０１で代表色ａおよび代表色ｂを含む代表色が抽出され、Ｓ１１１で代表色ａは無彩色群、代表色ｂは有彩色群に分類されたものとする。また、Ｓ１０２で図示の色の注目画素が設定されたものとし、有彩色群の代表色のうち注目画素と最も色差が小さい（色空間における距離が最も短い）代表色が代表色ｂ、無彩色群の代表色のうち注目画素と最も色差が小さい（色空間における距離が最も短い）代表色が代表色ａであるものとする。図９（Ｂ）に示す例では、図９（Ａ）に示す例に比べて代表色ｂの彩度が大きい場合を示している。なお、図９においては、ある色相における明度−彩度平面を示しており、この平面に２つの代表色ａおよび代表色ｂと注目画素が存在しているものとしている。
【００６１】
Ｓ１１２では、有彩色差算出部２２で有彩色群の代表色のうち注目画素と最も色差が小さい代表色と注目画素との色差を算出して有彩色差とする。この例では、注目画素と代表色ｂとの色差を有彩色差とする。またＳ１２１では、無彩色差算出部３１で無彩色群の代表色のうち注目画素と最も色差が小さい代表色と注目画素との色差を算出して無彩色差とする。この例では、注目画素と代表色ａとの色差を無彩色差とする。さらにＳ１０３では、色差算出部１２が代表色ａおよび代表色ｂを含む各代表色と注目画素との色差を算出する。
【００６２】
Ｓ１２２では、ここでは色差変更部１３は、まず、Ｓ１１２で算出した有彩色差とＳ１２１で算出した無彩色差との距離差分を求める。距離差分は、有彩色差のベクトルと無彩色差のベクトルとの差分ベクトルの長さとして求めればよい。この例では代表色ａと代表色ｂとの色空間における距離となる。この距離差分が予め設定されている値以下であり、かつ、有彩色差と無彩色差の明度成分の差が予め設定されている値以下である場合に、Ｓ１０３で求めた注目画素と各代表色との色差の明度成分を、それぞれの代表色の彩度が小さいほど小さくする変更を行う。
【００６３】
図９に示した２つの例とも、有彩色差と無彩色差の明度成分の差が予め設定されている値以下の場合を示しており、図９（Ａ）に示した例では、さらに有彩色差と無彩色差の距離差分、すなわち代表色ａと代表色ｂとの色空間における距離が予め設定されている値以下の場合を示している。この場合には、明度成分の変更を行う。変更前では代表色ａと代表色ｂの明度成分の差は予め設定されている値以下となっているが、代表色ａと注目画素の色との色差の明度成分は代表色ｂと注目画素の色との色差の明度成分よりも小さく変更される。明度成分の変更の具体例については図３のＳ１０４で説明しており、ここでの説明は省略する。なお、図９（Ｂ）に示した例では有彩色差と無彩色差の距離差分が予め設定されている値よりも大きい場合を示しており、この例の場合には色差の明度成分の変更は行わない。また、例示していないが、有彩色差と無彩色差の明度成分の差が予め設定されている値よりも大きい場合についても、色差の明度成分の変更は行わない。
【００６４】
色差の明度成分の変更を行う条件として、有彩色差と無彩色差との距離差分が予め設定されている値以下であり、かつ有彩色差と無彩色差の明度成分の差が予め設定されている値以下である場合であって、代表色の彩度が予め設定されている値以下である場合に限って行ってもよい。この場合、代表色の彩度を限定しない場合に比べて明度成分の変更の対象となる代表色が少なくなり、処理量が減少する。
【００６５】
Ｓ１０５で変更後の色差から得られる色空間における距離が最小となる代表色を選定し、選定した代表色へ注目画素の色をＳ１０６で置換する。例えば図９（Ａ）に示す例では、色差の明度成分を変更しており、変更後の注目画素からの色差から得られる色空間における距離は、代表色ａの方が代表色ｂよりも短くなる。これは、代表色ｂよりも代表色ａの方が色差の明度成分に対する変更が大きかったことによる。従って、代表色ａが選択されて注目画素の色は代表色ａに置換される。この図９（Ａ）に示す例の場合、無彩色に雑音成分が含まれたことによって注目画素が色づいている場合が想定され、そのような場合に有彩色群の代表色に置換してしまうと、もともと無彩色である注目画素の彩度変化により違和感が生じる場合がある。無彩色群に分類された代表色ａに置換することにより、注目画素の彩度変化で違和感が生じないようにしている。
【００６６】
また、例えば図９（Ｂ）に示す例では、色差の明度成分に対する変更は行われておらず、注目画素からの距離に従って代表色が選択されて置換される。例えば代表色ｂが選定されれば、注目画素の色は代表色ｂに置換されることになる。この場合には、注目画素が無彩色に雑音成分が含まれて色づいた色であっても、有彩色群の代表色に誤って置換されることはない。
【００６７】
なお、上述の第３の実施の形態において色差変更部１３が色差の明度成分の変更を行う条件に、第２の実施の形態において色差変更部１３が色差の明度成分の変更を行う場合の条件を組み合わせて用いてもよい。例えば、有彩色差と無彩色差の明度成分の差が予め設定されている値以下の場合には第３の実施の形態で説明した有彩色差と無彩色差の距離差分によって色差の明度成分の変更を行うか否かを判断し、さらに代表色の彩度を限定して変更の処理を行う。また、有彩色差と無彩色差の明度成分の差が予め設定されている値よりも大きい場合には、有彩色差が予め設定されている値よりも大きいか否かにより色差の明度成分の変更を行うか否かを判断し、さらに代表色の彩度を限定して変更の処理を行ってもよい。あるいは有彩色差と無彩色差の明度成分の差に応じて、いずれの条件を重視するかを重み付けして判断してもよい。
【００６８】
上述の第１，第２，第３の実施の形態における変形例として、色差変更部１３が注目画素の色と各代表色との色差の明度成分について変更する際に、代表色の彩度に応じて変更するだけでなく、注目画素の彩度に応じて変更してもよい。この注目画素の彩度に応じた変更は、注目画素の色の彩度が低くなるほど、注目画素と代表色との色差の明度成分を小さくする変更を行い、注目画素の色の彩度が高くなるほど、注目画素と代表色との色差の明度成分が変更されないようにすればよい。なお、注目画素の色の彩度と色差の明度成分の減少量との関係は予め決めておけばよく、例えば代表色を選択する際に用いる代表色と注目画素との距離を求める際に明度成分に乗算する重みが、注目画素の色の彩度が低いほど小さく、彩度が高いほど大きくなるような関数として予め与えておけばよい。重みが小さいほど明度成分は小さくなる。より具体的には、第１の実施の形態において図２のＳ１０４で説明に用いた彩度に対応して明度成分を変更する重みを求める関数を、代表色の彩度ｃとともに注目画素の彩度ｃ’を用いて代表色の彩度ｃ’が低ければ低いほど０に近づく関数Ｗ（ｃ，ｃ’）を用い、重みα＝Ｗ（ｃ、ｃ’）を注目画素の色と代表色との色差の明度成分に乗算することにより明度成分の変更を行えばよい。
【００６９】
図１０は、注目画素と代表色との色差の明度成分の変更に注目画素の色の彩度を用いる場合の具体例の説明図である。代表色ａおよび代表色ｂを含む代表色が抽出され、代表色ａは無彩色群、代表色ｂは有彩色群に分類されたものとする。また、図示の色の注目画素が設定されたものとし、有彩色群の代表色のうち注目画素と最も色差が小さい（色空間における距離が最も短い）代表色が代表色ｂであって、注目画素と代表色ｂとの色差が予め設定されている値よりも大きいものとする。
【００７０】
図１０（Ａ）に示した例は上述の第２の実施の形態で説明した動作の一例に従って色差変更部１３が注目画素と各代表色との色差の明度成分を変更した場合を示しており、この場合には代表色ａが選択されて注目画素の色は代表色ａに置換されることになる。
【００７１】
図１０（Ｂ）に示した例では、色差変更部１３が注目画素と各代表色との色差の明度成分を変更する際に、注目画素の色の彩度も用いた場合を示している。注目画素の彩度の値により図１０（Ａ）に示した例よりも明度成分の変更は抑えられている。この場合には代表色ｂが選択されて注目画素の色は代表色ｂに置換されることになる。
【００７２】
注目画素の色の彩度が低いほど、彩度の変化によって観察者に違和感を与えることから、注目画素の色の彩度が低いほど彩度が低い代表色へ置換されるように制御し、観察者に違和感を与えないように、代表色への色置換が行われることになる。
【００７３】
図１１は、本発明の各実施の形態およびその変形例で説明した機能をコンピュータプログラムで実現した場合におけるコンピュータプログラム及びそのコンピュータプログラムを格納した記憶媒体とコンピュータの一例の説明図である。図中、４１はプログラム、４２はコンピュータ、５１は光磁気ディスク、５２は光ディスク、５３は磁気ディスク、５４はメモリ、６１はＣＰＵ、６２は内部メモリ、６３は読取部、６４はハードディスク、６５はインタフェース、６６は通信部である。
【００７４】
上述の本発明の各実施の形態及びその変形例で説明した各部の機能を全部あるいは部分的に、コンピュータにより実行可能なプログラム４１によって実現してもよい。その場合、そのプログラム４１およびそのプログラムが用いるデータなどは、コンピュータが読み取る記憶媒体に記憶させておけばよい。記憶媒体とは、コンピュータのハードウェア資源に備えられている読取部６３に対して、プログラムの記述内容に応じて、磁気、光、電気等のエネルギーの変化状態を引き起こして、それに対応する信号の形式で、読取部６３にプログラムの記述内容を伝達するものである。例えば、光磁気ディスク５１、光ディスク５２（ＣＤやＤＶＤなどを含む）、磁気ディスク５３、メモリ５４（ＩＣカード、メモリカード、フラッシュメモリなどを含む）等である。もちろんこれらの記憶媒体は、可搬型に限られるものではない。
【００７５】
これらの記憶媒体にプログラム４１を格納しておき、例えばコンピュータ４２の読取部６３あるいはインタフェース６５にこれらの記憶媒体を装着することによって、コンピュータからプログラム４１を読み出し、内部メモリ６２またはハードディスク６４（磁気ディスクやシリコンディスクなどを含む）に記憶し、ＣＰＵ６１によってプログラム４１を実行することによって、上述の本発明の各実施の形態及びその変形例として説明した機能が全部あるいは部分的に実現される。あるいは、通信路を介してプログラム４１をコンピュータ４２に転送し、コンピュータ４２では通信部６６でプログラム４１を受信して内部メモリ６２またはハードディスク６４に記憶し、ＣＰＵ６１によってプログラム４１を実行することによって実現してもよい。
【００７６】
コンピュータ４２には、このほかインタフェース６５を介して様々な装置と接続してもよい。例えば情報を表示する表示手段や利用者からの情報を受け付ける受付手段等も接続されていてもよい。また、例えば画像読取装置がインタフェース６５を介して接続され、画像読取装置で読み取った画像あるいは該画像に処理を施した画像を処理対象の画像として本発明の各実施の形態及びその変形例で説明した処理を行ってもよい。処理後の限定色画像は、他のプログラムに渡してもよいし、ハードディスク６４に記憶させ、またはインタフェース６５を介して記憶媒体に記憶させ、あるいは通信部６６を通じて外部へ転送してもよい。記憶または転送の際には、限定色画像を圧縮するとよい。限定色画像としない場合に比べて少ないデータ量を記憶または転送すればよくなる。さらに、画像形成装置がインタフェース６５を介して接続されていてもよく、処理後の限定色画像を画像形成装置により形成してもよい。
【００７７】
もちろん、部分的にハードウェアによって構成することもできるし、全部をハードウェアで構成してもよい。あるいは、他の構成とともに本発明の各実施の形態及びその変形例で説明した機能の全部あるいは部分的に含めたプログラムとして構成してもよい。もちろん、他の用途に適用する場合には、その用途におけるプログラムと一体化してもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１１…代表色抽出部、１２…色差算出部、１３…色差変更部、１４…色置換部、２１…分類部、２２…有彩色差算出部、３１…無彩色差算出部、４１…プログラム、４２…コンピュータ、５１…光磁気ディスク、５２…光ディスク、５３…磁気ディスク、５４…メモリ、６１…ＣＰＵ、６２…内部メモリ、６３…読取部、６４…ハードディスク、６５…インタフェース、６６…通信部。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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