(57)【要約】【課題】本来有している色味を維持しつつも色覚障がい者にとっても視認し易い支援画像を生成することができる画像処理方法、画像処理プログラム及びこれを表示することができる表示装置を提供すること。【解決手段】入力画像の色を変換する画像処理方法であって、抽出ステップと、投影ステップと、変換ステップとを備え、前記抽出ステップでは、前記入力画像において複数の第１特徴色を抽出し、前記投影ステップでは、前記第１特徴色を規定の色空間内で所定平面に投影して第２特徴色とし、前記変換ステップでは、前記第２特徴色を前記規定の色空間内で第３特徴色に変換し、前記規定の色空間において、前記第１特徴色のうちの任意の２色間の距離をｄ１、当該任意の２色に対応する前記第２特徴色間の距離をｄ２、当該任意の２色に対応する前記第３特徴色間の距離をｄ３とすると、前記変換ステップにおいて、前記第３特徴色は、これに対応する前記第２特徴色が投影された前記所定平面上にあり、且つｄ３＞ｄ２を満たす、方法が提供される。【選択図】図１
2019145876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像の色を変換する画像処理方法であって、
抽出ステップと、投影ステップと、変換ステップとを備え、
前記抽出ステップでは、前記入力画像において複数の第１特徴色を抽出し、
前記投影ステップでは、前記第１特徴色を規定の色空間内で所定平面に投影して第２特徴色とし、
前記変換ステップでは、前記第２特徴色を前記規定の色空間内で第３特徴色に変換し、
前記規定の色空間において、前記第１特徴色のうちの任意の２色間の距離をｄ１、当該任意の２色に対応する前記第２特徴色間の距離をｄ２、当該任意の２色に対応する前記第３特徴色間の距離をｄ３とすると、
前記変換ステップにおいて、
前記第３特徴色は、これに対応する前記第２特徴色が投影された前記所定平面上にあり、且つ
ｄ３＞ｄ２を満たす、
方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
前記第３特徴色は、各ｄ１とこれに対応するｄ３との差の合計に基づいて決定される、
方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、
前記変換ステップにおいて、前記第２特徴色を前記第３特徴色に変換した際の、当該第２特徴色と当該第３特徴色間の距離をｄ４とすると、
前記第３特徴色は、各ｄ１とこれに対応するｄ３との差の合計と、各ｄ１とこれに対応するｄ４の合計とに基づいて決定される、
方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法において、
前記第３特徴色は、各ｄ１とこれに対応するｄ３との差の合計と、各ｄ１とこれに対応するｄ４の合計との和が最小になるように決定される、
方法。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の方法において、
前記規定の色空間は、ＬＭＳ色空間であって、
前記所定平面は、前記ＬＭＳ色空間におけるディクロマティック平面である、
方法。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の方法において、
生成ステップを更に備え、
前記生成ステップでは、前記入力画像が有する色と前記第３特徴色とに基づいて、前記入力画像の色を変換した支援画像を生成する、
方法。
【請求項７】
請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の方法において、
前記規定の色空間は、Ｌａｂ色空間であって、
前記所定平面は、前記Ｌａｂ色空間におけるａＬ平面又はｂＬ平面である、
方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法において、
回転ステップを更に備え、
前記回転ステップでは、前記ａＬ平面又はｂＬ平面上にある前記第３特徴色をディクロマティック平面上に回転変換して第４特徴色とする、
方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法において、
生成ステップを更に備え、
前記生成ステップでは、前記入力画像が有する色と前記第４特徴色とに基づいて、前記入力画像の色を変換した支援画像を生成する、
方法。
【請求項１０】
入力画像の色を変換する画像処理プログラムであって、
コンピュータに、抽出ステップと、投影ステップと、変換ステップとを実行させるもので、
前記抽出ステップでは、前記入力画像において複数の第１特徴色を抽出し、
前記投影ステップでは、前記第１特徴色を規定の色空間内で所定平面に投影して第２特徴色とし、
前記変換ステップでは、前記第２特徴色を前記規定の色空間内で第３特徴色に変換し、
前記規定の色空間において、前記第１特徴色のうちの任意の２色間の距離をｄ１、当該任意の２色に対応する前記第２特徴色間の距離をｄ２、当該任意の２色に対応する前記第３特徴色間の距離をｄ３とすると、
前記変換ステップにおいて、
前記第３特徴色は、これに対応する前記第２特徴色が投影された前記所定平面上にあり、且つ
ｄ３＞ｄ２を満たす、
プログラム。
【請求項１１】
入力画像の色を変換して支援画像として表示する表示装置であって、
画像処理部と、表示部とを備え、
前記画像処理部は、抽出部と、投影部と、変換部と、生成部とを有し、
前記抽出部は、前記入力画像において複数の第１特徴色を抽出し、
前記投影部は、前記第１特徴色を規定の色空間内で所定平面に投影して第２特徴色とし、
前記変換部は、前記第２特徴色を前記規定の色空間内で第３特徴色に変換し、
前記生成部は、前記入力画像が有する色と前記第３特徴色とに少なくとも基づいて、前記入力画像の色を変換した支援画像を生成し、
前記表示部は、前記支援画像を表示し、
前記規定の色空間において、前記第１特徴色のうちの任意の２色間の距離をｄ１、当該任意の２色に対応する前記第２特徴色間の距離をｄ２、当該任意の２色に対応する前記第３特徴色間の距離をｄ３とすると、
前記変換部において、
前記第３特徴色は、これに対応する前記第２特徴色が投影された前記所定平面上にあり、
ｄ３＞ｄ２を満たす、
装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理方法、画像処理プログラム、及び表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
日本では男性の２０人に１人、女性の５００人に１人が色覚障がいを有するとされている。色覚障がい者は、網膜にある赤青緑の３色に対応する錐体細胞に異常があるため、色覚健常者よりも知覚できる色の範囲が狭くなる。例えば、色覚障がいの中でも最も発生頻度の高い赤緑色覚障がいでは、黄色や青色を正常に識別することはできるものの、赤色や緑色を判別することができない。このため、日常生活における不便も多く、例えば、交通信号の赤信号と青信号の区別等が困難である。
【０００３】
このような背景の下、画像処理分野において、このような色覚障がい者に対しても視認し易い支援画像の生成が求められている。例えば、非特許文献１には、色覚障がい者にとって区別のつかない２色の色空間における距離が可能な限り離れるように変換することで色の違いを強調することが開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｇ．Ｍ．Ｍａｃｈａｄｏ  ａｎｄ  Ｍ．Ｍ．Ｏｌｉｖｅｉｒａ，"Ｒｅａｌ‐ｔｉｍｅ  ｔｅｍｐｏｒａｌ‐ｃｏｈｅｒｅｎｔ  ｃｏｌｏｒ  ｃｏｎｔｒａｓｔ  ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ  ｆｏｒ  ｄｉｃｈｒｏｍａｔｓ"，Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｆｏｒｕｍ，ｐｐ．９３３−９４２，２０１０．
【非特許文献２】Ｚｈｅｎｙａｎｇ  Ｚｈｕ，Ｃｈｕｎｘｉａｏ  Ｌｉｕ，Ｍｉｎ  Ｗｕ，ＬｉｌｉＣｈｅｎ，"Ｈｉｓｔｏｇｒａｍ  ｐｅａｋｓ−ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ  ａｎｄ  ｒｅｊｅｃｔｉｏｎ−ｂａｓｅｄ  ｄｏｍｉｎａｎｔ  ｃｏｌｏｒ  ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ［Ｊ］"，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｉｍａｇｅ  ａｎｄ  Ｇｒａｐｈｉｃｓ，２０１５，２０（９）：１１５１−１１６０．
【非特許文献３】Ｘｉａｏｗｕ  Ｃｈｅｎ，Ｄｏｎｇｑｉｎｇ  Ｚｏｕ，Ｑｉｎｐｉｎｇ  Ｚｈａｏ，Ｐｉｎｇ  Ｔａｎ，"Ｍａｎｉｆｏｌｄ  Ｐｒｅｓｅｒｖｉｎｇ  Ｅｄｉｔ  Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ［Ｊ］"，ＡＣＭ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｇｒａｐｈｉｃｓ（ＴＯＧ），２０１２，３１（６）：Ｎｏ．１３２．
【非特許文献４】ＢＲＥＴＴＥＬ，  Ｈ．，  ＶＩＥＮＯＴ，  Ｆ．，  ＡＮＤ  ＭＯＬＬＯＮ，  Ｊ．  Ｄ．  Ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｚｅｄ  ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｃｏｌｏｒ  ａｐｐｅａｒａｎｃｅ  ｆｏｒ  ｄｉｃｈｒｏｍａｔｓ．  ＪＯＳＡ  Ａ  １４，  １０，  ２６４７−２６５５，  １９９７．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、非特許文献１に開示される手法は、単純に色間の距離を離すことだけに着目しているので本来有している色味から大きくかけ離れてしまうこともある、という問題があった。
【０００６】
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、本来有している色味を維持しつつも色覚障がい者にとっても視認し易い支援画像を生成することができる画像処理方法、画像処理プログラム及びこれを表示することができる表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一観点によれば、入力画像の色を変換する画像処理方法であって、抽出ステップと、投影ステップと、変換ステップとを備え、前記抽出ステップでは、前記入力画像において複数の第１特徴色を抽出し、前記投影ステップでは、前記第１特徴色を規定の色空間内で所定平面に投影して第２特徴色とし、前記変換ステップでは、前記第２特徴色を前記規定の色空間内で第３特徴色に変換し、前記規定の色空間において、前記第１特徴色のうちの任意の２色間の距離をｄ１、当該任意の２色に対応する前記第２特徴色間の距離をｄ２、当該任意の２色に対応する前記第３特徴色間の距離をｄ３とすると、前記変換ステップにおいて、前記第３特徴色は、これに対応する前記第２特徴色が投影された前記所定平面上にあり、且つｄ３＞ｄ２を満たす、方法が提供される。
【０００８】
本発明に係る画像処理方法では、規定の色空間において、第１特徴色のうちの任意の２色間の距離をｄ１、当該任意の２色に対応する第２特徴色間の距離をｄ２、当該任意の２色に対応する第３特徴色間の距離をｄ３とすると、変換ステップにおいて、第３特徴色がこれに対応する前記第２特徴色が投影された前記所定平面上にあり、且つｄ３＞ｄ２を満たすことを特徴とする。このような方法を実施することにより、本来有している色味を維持しつつも色覚障がい者にとって視認し易い支援画像を生成することができる。
【０００９】
好ましくは、前記第３特徴色は、各ｄ１とこれに対応するｄ３との差の合計に基づいて決定される。
好ましくは、前記変換ステップにおいて、前記第２特徴色を前記第３特徴色に変換した際の、当該第２特徴色と当該第３特徴色間の距離をｄ４とすると、前記第３特徴色は、各ｄ１とこれに対応するｄ３との差の合計と、各ｄ１とこれに対応するｄ４の合計とに基づいて決定される。
好ましくは、前記第３特徴色は、各ｄ１とこれに対応するｄ３との差の合計と、各ｄ１とこれに対応するｄ４の合計との和が最小になるように決定される。
好ましくは、前記規定の色空間は、ＬＭＳ色空間であって、前記所定平面は、前記ＬＭＳ色空間におけるディクロマティック平面である。
好ましくは、生成ステップを更に備え、前記生成ステップでは、前記入力画像が有する色と前記第３特徴色とに基づいて、前記入力画像の色を変換した支援画像を生成する。
好ましくは、前記規定の色空間は、Ｌａｂ色空間であって、前記所定平面は、前記Ｌａｂ色空間におけるａＬ平面又はｂＬ平面である。
好ましくは、回転ステップを更に備え、前記回転ステップでは、前記ａＬ平面又はｂＬ平面上にある前記第３特徴色をディクロマティック平面上に回転変換して第４特徴色とする。
好ましくは、生成ステップを更に備え、前記生成ステップでは、前記入力画像が有する色と前記第４特徴色とに基づいて、前記入力画像の色を変換した支援画像を生成する。
【００１０】
また、本発明の別の観点によれば、入力画像の色を変換する画像処理プログラムであって、コンピュータに、抽出ステップと、投影ステップと、変換ステップとを実行させるもので、前記抽出ステップでは、前記入力画像において複数の第１特徴色を抽出し、前記投影ステップでは、前記第１特徴色を規定の色空間内で所定平面に投影して第２特徴色とし、前記変換ステップでは、前記第２特徴色を前記規定の色空間内で第３特徴色に変換し、前記規定の色空間において、前記第１特徴色のうちの任意の２色間の距離をｄ１、当該任意の２色に対応する前記第２特徴色間の距離をｄ２、当該任意の２色に対応する前記第３特徴色間の距離をｄ３とすると、前記変換ステップにおいて、前記第３特徴色は、これに対応する前記第２特徴色が投影された前記所定平面上にあり、且つｄ３＞ｄ２を満たす、プログラムが提供される。
【００１１】
本発明に係る画像処理プログラムでは、規定の色空間において、第１特徴色のうちの任意の２色間の距離をｄ１、当該任意の２色に対応する第２特徴色間の距離をｄ２、同じく第３特徴色間の距離をｄ３とすると、変換ステップ（コンピュータが実行するもの）において、第３特徴色がこれに対応する前記第２特徴色が投影された前記所定平面上にあり、且つｄ３＞ｄ２を満たすことを特徴とする。このようなプログラムにより、本来有している色味を維持しつつも色覚障がい者にとって視認し易い支援画像を生成することができる。
【００１２】
また、本発明の別の観点によれば、入力画像の色を変換して支援画像として表示する表示装置であって、画像処理部と、表示部とを備え、前記画像処理部は、抽出部と、投影部と、変換部と、生成部とを有し、前記抽出部は、前記入力画像において複数の第１特徴色を抽出し、前記投影部は、前記第１特徴色を規定の色空間内で所定平面に投影して第２特徴色とし、前記変換部は、前記第２特徴色を前記規定の色空間内で第３特徴色に変換し、前記生成部は、前記入力画像が有する色と前記第３特徴色とに少なくとも基づいて、前記入力画像の色を変換した支援画像を生成し、前記表示部は、前記支援画像を表示し、前記規定の色空間において、前記第１特徴色のうちの任意の２色間の距離をｄ１、当該任意の２色に対応する前記第２特徴色間の距離をｄ２、当該任意の２色に対応する前記第３特徴色間の距離をｄ３とすると、前記変換部において、前記第３特徴色は、これに対応する前記第２特徴色が投影された前記所定平面上にあり、ｄ３＞ｄ２を満たす、装置が提供される。
【００１３】
本発明に係る表示装置では、規定の色空間において、第１特徴色のうちの任意の２色間の距離をｄ１、当該任意の２色に対応する第２特徴色間の距離をｄ２、同じく第３特徴色間の距離をｄ３とすると、変換部（画像処理部に含まれるもの）において、第３特徴色がこれに対応する前記第２特徴色が投影された前記所定平面上にあり、且つｄ３＞ｄ２を満たすことを特徴とする。このような表示装置により、本来有している色味を維持しつつも色覚障がい者にとって視認し易い支援画像を生成し且つこれを表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態に係る表示装置の構成概要を示す機能ブロック図。
【図２】ＬＭＳ色空間での画像処理を示すデカルト座標。［図２Ａ］抽出された特徴色のうちの２色の態様、［図２Ｂ］図２Ａにおける２色をディクロマティック平面に投影した態様。
【図３】ＬＭＳ色空間での画像処理を示すデカルト座標。［図３Ａ］図２Ｂにおける２色を所定条件下で変換した新たな２色の態様、［図３Ｂ］図３Ａにおける２色を逆投影した態様。
【図４】第１実施形態に係る画像処理部による画像処理フローの一例を表すブロック線図。
【図５】第１実施形態に係る画像処理部による画像処理フローの別例を表すブロック線図。
【図６】第２実施形態に係る表示装置の構成概要を示す機能ブロック図。
【図７】Ｌａｂ色空間での画像処理を示すデカルト座標。［図７Ａ］抽出された特徴色のうちの２色の態様、［図７Ｂ］図７Ａにおける２色をｂＬ平面上に投影した態様。
【図８】Ｌａｂ色空間での画像処理を示すデカルト座標。［図８Ａ］図７Ｂにおける２色を所定条件下で変換した新たな２色の態様、［図８Ｂ］図８Ａにおける２色をディクロマティック平面上に来るようにＬ軸中心に回転変換した態様。
【図９】第２実施形態に係る画像処理部による画像処理フローの一例を表すブロック線図。
【図１０】第２実施形態に係る画像処理部による画像処理フローの別例を表すブロック線図。
【図１１】ある入力画像（花の写真）について各実施形態に係る画像処理方法を適用した態様。［図１１Ａ］入力画像、［図１１Ｂ］色覚障がい者の見え方の再現及びそのコントラスト損失画像、［図１１Ｃ］第１実施形態に係る画像処理方法を適用した支援画像及びそのコントラスト損失画像、［図１１Ｄ］第２実施形態に係る画像処理方法を適用した支援画像及びそのコントラスト損失画像。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。特に、本明細書において「部」とは、例えば、広義の回路によって実施されるハードウェア資源と、これらのハードウェア資源によって具体的に実現されうるソフトウェアの情報処理とを合わせたものを指しうる。
【００１６】
また、広義の回路とは、回路（ｃｉｒｃｕｉｔ）、回路類（ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）、プロセッサ（Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、及びメモリ（Ｍｅｍｏｒｙ）等を少なくとも適当に組み合わせることによって実現される回路である。すなわち、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Ｓｉｍｐｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Ｃｏｍｐｌｅｘ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＬＰＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ：ＦＰＧＡ））等を含むものであることに留意されたい。
【００１７】
また、下記に詳述する実施形態においては、様々な情報やこれを包含する概念を取り扱うが、これらは、０又は１で構成される２進数のビット集合体として信号値の高低によって表され、広義の回路上で通信・演算が実行されうるものである。具体的には、「全色集合」、「特徴色集合」、「投影特徴色集合」、「特徴色」等が、かかる情報／概念に含まれうる。これらについては、再度必要に応じて詳しく説明するものとする。
【００１８】
１．第１実施形態
１．１  表示装置１ａ（全体構成）
図１は、本発明の第１実施形態に係る表示装置１ａの構成概要を示す図である。表示装置１ａは、通常は入力画像源２と接続されるもので、画像処理部３ａと、表示部４と、入力部５とを備える。
【００１９】
１．１．２  入力画像源２
入力画像源２は、表示部４に表示させる入力画像を出力し、表示装置１ａの画像処理部３ａにおける送受信部３３（後述）に送信する。例えば、一般的なコンピュータや携帯型端末であってもよいし、リアルタイムに外界の状況を画像化するビジョンセンサ（カメラ）であってもよいし、動画を再生する再生機であってもよい。なお、情報処理という観点において、この入力画像は、２次元の画素の集合体（ピクセルデータ配列）であり、静止画／動画の何れも含むものとする。なお、図１では入力画像源２が表示装置１ａと別体のように図示されているが、これに限らず入力画像源２が表示装置１ａに含まれるように実施してもよい。
【００２０】
１．１．３  画像処理部３ａ
画像処理部３ａは、入力画像源２により入力された入力画像に対して所定の画像処理を実行する。画像処理部３ａは、制御部３１と、記憶部３２と、送受信部３３と、ＬＭＳ変換部３４ａと、抽出部３５と、投影部３６と、最適化変換部３７と、逆投影部３８ａ、支援画像生成部３９とを備え、これらが通信バス３０を介して接続されている。なお、最適化変換部３７は、特許請求の範囲における「変換部」の一例であり、逆投影部３８ａ及び支援画像生成部３９は、特許請求の範囲における「生成部」の一例である。以下、通信バス３０を除く各構成要素をそれぞれ詳述する。
【００２１】
＜制御部３１＞
制御部３１は、画像処理部３ａに関連する全体動作の処理・制御を行う。制御部３１は、例えば不図示の中央処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ：ＣＰＵ）である。制御部３１は、記憶部３２に記憶された所定のプログラムを読み出すことによって、画像処理部３ａないしは表示装置１ａに係る種々の機能を実現する。例えば、所定のプログラムを読み出して、出力画像を視覚障がい者のための支援画像に切り替えるか否かのグラフィカルユーザインターフェース（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ：ＧＵＩ）に係る画面を表示部４に表示させることが含まれる。
【００２２】
なお、図１においては、単一の制御部３１として表記されているが、実際はこれに限るものではなく、機能ごとに複数の制御部３１を有するように実施してもよい。またそれらの組合せであってもよい。
【００２３】
＜記憶部３２＞
記憶部３２は、上述の通り、制御部３１により実現させるための種々のプログラム等を記憶する。これは、例えばハードディスクドライブ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ：ＨＤＤ）又はソリッドステートドライブ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ：ＳＳＤ）等のストレージデバイスとして実施されうる。また記憶部３２は、プログラムの演算に係る一時的に必要な情報（引数、配列等）を記憶するランダムアクセスメモリ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ：ＲＡＭ）等のメモリとしても実施されうる。また、これらの組合せであってもよい。
【００２４】
＜送受信部３３＞
送受信部３３は、画像処理部３ａと、画像処理部３ａ以外の構成要素（表示装置１ａの外部の機器も含む）との通信のためのユニットである。送受信部３３を介して、入力画像源２より入力画像となる画像データを受信し、これを必要に応じて画像処理（詳細後述）した後、出力画像として表示部４に送信しうる。また、送受信部３３を介して、入力部５から入力された所定の指令信号を受信する。なお、送受信部３３による通信は、画像データに限るものではない。例えば、有線ＬＡＮネットワーク通信、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信、無線ＬＡＮネットワーク通信等を含む複数の通信手段の集合体であって通信対象について適切な通信規格を含むように実施することが好ましい。
【００２５】
＜ＬＭＳ変換部３４ａ＞
一般的に、入力画像源２から表示装置１ａに入力される入力画像は、ＲＧＢ色空間で表されるものである。ＲＧＢ色空間とは、赤（Ｒｅｄ）、緑（Ｇｒｅｅｎ）、青（Ｂｌｕｅ）の３つの原色を混ぜて幅広い色を再現する加法混合の一種である。一方、３種類の人間の錐体細胞の反応に基づいて表現される色空間であるＬＭＳ色空間も多く用いられる。錐体細胞の応答における波長の長さＬ（Ｌｏｎｇ：長波長）、Ｍ（Ｍｅｄｉｕｍ：中波長）、Ｓ（Ｓｈｏｒｔ：短波長）の頭文字から命名されたものである。
【００２６】
図２Ａ及び図２Ｂは、ＬＭＳ色空間での画像処理を示すデカルト座標であり、特に図２Ａは、抽出された特徴色のうちの２色の態様、図２Ｂは図２Ａにおける２色をディクロマティック平面に投影した態様を示す。図３Ａ及び図３Ｂは、ＬＭＳ色空間での画像処理を示すデカルト座標であり、特に図３Ａは図２Ｂにおける２色を所定条件下で変換した新たな２色の態様、図３Ｂは図３Ａにおける２色を逆投影した態様を示す。ＬＭＳ変換部３４ａは、ＲＧＢ色空間で表される画像をＬＭＳ色空間で表される画像に変換する。ＬＭＳ色空間においては、図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａ、図３Ｂ等に示されるようなＬ軸、Ｍ軸、Ｓ軸を直交３軸とするデカルト座標において色を表現することができる。
【００２７】
＜抽出部３５＞
抽出部３５は、画像中に含まれる全部の色を要素として含む全色集合Ｃ（例えばＬＭＳ色空間で表現されているもの）から少なくとも一部の特定の色（特徴色：特許請求の範囲における「第１特徴色」の一例）を要素として抽出した特徴色集合ＦＣを決定する。特徴色の選定は特に限定されるものではないが、例えば赤系、緑系、青系といった各色味系統から代表的な色を選定する等して決定することが好ましい。より詳細には、［先行技術文献］として列挙した非特許文献２等に開示される手法を用いることが好ましい。
【００２８】
＜投影部３６＞
投影部３６は、図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、ＬＭＳ色空間上の点として表現される特徴色（ここでは黒塗りの点Ｑ１や白抜きの点Ｑ２）をディクロマティック平面ＤＰ（特許請求の範囲における「所定平面」の一例）に投影する。具体的には、Ｑ１がＱ１ａに投影され、Ｑ２がＱ２ａに投影される態様が示されている（特許請求の範囲における「第２特徴色」の一例）。なお、投影前のかかる２色は、特徴色集合ＦＣの要素のうちの任意の２色であることに留意されたい。また、投影の方向は色覚障がいの種類によって異なる。例えば、赤色系を認識することができない色覚障がい者であれば、図２Ｂに示されるようにＬ軸方向に投影する。同様に不図示ではあるが、緑色系を認識することができない色覚障がい者であればＭ軸方向に投影し、青色系を認識することができない色覚障がい者（極めて少数）であればＳ軸方向に投影する。ここで投影後の色集合を、特徴色集合ＦＣと区別して投影特徴色集合ＦＣｐとする。ここでは、ディクロマティック平面ＤＰとして、［先行技術文献］として列挙した非特許文献４等に開示される平面を採用することが好ましい。
【００２９】
＜最適化変換部３７＞
図２Ａに示されるように、投影前の特徴色Ｑ１−Ｑ２間の距離はｄ１である。また、図２Ｂに示されるように、投影後の特徴色Ｑ１ａ−Ｑ２ａ間の距離はｄ２である。最適化変換部３７は、次に示す［条件］の最適化問題を解くことで、図３Ａに示されるようにＱ１ａをＱ１ｂに、Ｑ２ａをＱ２ｂにそれぞれ変換する（特許請求の範囲における「第３特徴色」の一例）。そして、当該変換後の特徴色Ｑ１ｂ−Ｑ２ｂ間の距離はｄ３となる。また、当該変換により各「第２特徴色」は対応する「第３特徴色」に変換（例えばＱ１ａはＱ１ｂに変換）されるが、この両者間の変換に伴う移動距離（例えばＱ１ａとＱ１ｂの距離）をｄ４とする。当該変換の目的は、変換前の各特徴色間の距離ｄ２より、変換後の各特徴色間の距離ｄ３を長くすることにより、色覚障がい者にとってより各特徴色間の判別を容易にすることである。
【００３０】
［条件］
（１）Ｑ１ｂ、Ｑ２ｂは何れもディクロマティック平面ＤＰ上に位置する。
（２）複数の特徴色のうちの２色の全組合せを考えた上で、
各色のｄ４の和Ａに定数αをかけた値をαＡとし、
各２色についての｜ｄ３−ｄ１｜の和をＢとしたときの、
αＡ＋Ｂ  が最小となる。
【００３１】
αＡ＋Ｂが最小になるということは、上記変換により移動する各特徴色の移動距離Ａをできるだけ小さくするとともに、投影前の各特徴色間の距離ｄ１と対応する変換後の各特徴色間の距離ｄ３の差もできるだけ小さくなるように「第３特徴色」の位置を決定することを示す。前述のようにＡは大きい方が色覚障がい者には判別が容易となるが、大きすぎると変換後の色の変化が増えてしまう。Ｂが小さいということは、２つの特徴色間の距離と変換後の距離がぼぼ同じに近づくことになるので、変換後の違和感が少なくなる。この両者のバランスをとって変換後の各特徴色の位置が決定される。定数αは第１項と第２項のどちらをより重視するかを決めるための定数である。すなわち、変換による移動量を少なくすることを重視する場合は１より大きい値を設定し、投影前の特徴色間の距離と変換後の距離の差を少なくすることを重視する場合は１より小さい値を設定することが好ましい。なお、ここで「最小になる」というのはベストモードであり、計算やプログラムの都合により、最小ではない値を採用したとしても最小に近ければ本発明の効果を有することは言うまでもない。
【００３２】
＜逆投影部３８ａ＞
逆投影部３８ａは、図３Ｂに示されるように、最適化変換部３７によって決定されたＱ１ｂ、Ｑ２ｂを逆投影して、Ｑ１ｃ、Ｑ２ｃとする。逆投影の際は、例えば投影部３６においてＬ軸方向に投影された場合は、投影前であるＱ１、Ｑ２とＬ座標が同じとなる位置に逆投影する等が考えられるが、特に限定されるものではない。すなわちＱ１ｃ、Ｑ２ｃは視覚障がい者向けに補正がなされた特徴色であり、逆投影部３８ａによってこれらを要素として含む補正特徴色集合ＦＣ＋が得られる。
【００３３】
＜支援画像生成部３９＞
支援画像生成部３９は、入力画像における全色集合Ｃと、補正特徴色集合ＦＣ＋とに基づいて、視覚障がい者向けに補正がなされた支援画像（補正全色集合Ｃ＋）を生成する。より詳細には、［先行技術文献］として列挙した非特許文献３等に開示される色伝搬技術を利用して、補正特徴色集合ＦＣ＋を全色集合Ｃに拡散することで、補正全色集合Ｃ＋とすることが好ましい。ここで、支援画像生成部３９は、当該支援画像をＬＭＳ色空間からＲＧＢ色空間へ逆変換して出力画像として生成する。
【００３４】
１．１．４  表示部４
表示部４は、画像処理部３ａによって画像処理された画像データが入力されると、各ピクセルデータ（各ピクセルが有する輝度等の情報）に基づいてこれを映像として表示する媒体であり、例えばＬＣＤモニタ、ＣＲＴモニタ、有機ＥＬモニタ、プロジェクター、ヘッドマウントディスプレー等であってよい。なお、図１に示されるように表示装置１ａとして画像処理部３ａと表示部４とが一体的に実施されてもよいが、別体であってもよい。より具体的には、画像処理部３ａにおける支援画像生成部３９から出力された支援画像が通信バス３０及び送受信部３３を介して表示部４に送信され、表示部４が当該支援画像を表示する。
【００３５】
１．１．５  入力部５
入力部５は、例えば、画像処理部３ａ自体に含まれるものであってもよいし、外付けされるものであってもよい。例えば、入力部５は、タッチパネルとして実施されうる。或いは、スイッチボタン、マウス、キーボード等のユーザインターフェースを採用してもよい。入力部５を介して、操作者の指示（コマンド）を受け付ける。当該指示は、通信バス３０を介して制御部３１に転送され、制御部３１が必要に応じて所定の制御や演算を実行しうる。当該指示の一例として、操作者は、入力部５を介して、表示部４に表示させる画像を支援画像とするか否かを選択することができる。
【００３６】
１．２  画像処理方法
続いて、第１．１節において説明した画像処理部３ａを用いた画像処理方法について説明する。特にここでは、入力画像源２から送受信部３３を介して入力された入力画像が、画像処理を経て支援画像生成部３９から支援画像に変換されて出力されるまでのフローについて、詳述する。
【００３７】
１．２．１  画像処理方法の一例
図４は、第１実施形態に係る画像処理部３ａによる画像処理フローの一例を表すブロック線図である。以下、図４における各ステップを参照しながら説明する。
【００３８】
［開始］
（ステップＳ１−１）
ＲＧＢ色空間で表現される全色集合［Ｃ］で構成される入力画像が、ＬＭＳ変換部３４ａに入力される。すると、ＬＭＳ変換部３４ａが、当該入力画像における色空間をＲＧＢ色空間からＬＭＳ色空間に変換する。変換後の画像については全色集合Ｃとする（以後、［］有りをＲＧＢ、［］無しをＬＭＳとして区別することに留意）。ステップＳ１−２に進む。
【００３９】
（ステップＳ１−２）
ステップＳ１−１で色空間の変換がなされた全色集合Ｃで構成される画像が、抽出部３５に入力される。すると、抽出部３５が、少なくとも一部の特定の色（特徴色）を要素として抽出した特徴色集合ＦＣを決定する（図２Ａ）。かかるステップＳ１−２は、特許請求の範囲における「抽出ステップ」の一例である。ステップＳ１−３に進む。
【００４０】
（ステップＳ１−３）
ステップＳ１−２で決定された特徴色集合ＦＣが、投影部３６に入力される。すると、投影部３６が、ＬＭＳ色空間上の点として表現される特徴色をディクロマティック平面ＤＰに投影する（図２Ｂ）。ここで投影後の色集合を、投影特徴色集合ＦＣｐとする。かかるステップＳ１−３は、特許請求の範囲における「投影ステップ」の一例である。ステップＳ１−４に進む。
【００４１】
（ステップＳ１−４）
ステップＳ１−３で決定された投影特徴色集合ＦＣｐが、最適化変換部３７に入力される。すると、最適化変換部３７が第１．１．３節において示した［条件］の最適化問題を解くことで、ディクロマティック平面ＤＰ上において投影特徴色集合ＦＣｐに含まれる要素（各色）の座標を再配置する（図３Ａ）。更に、逆投影部３８ａが逆投影をすることで、視覚障がい者向けに補正がなされた特徴色を要素として含む補正特徴色集合ＦＣ＋が得られる（図３Ｂ）。かかるステップＳ１−４は、特許請求の範囲における「変換ステップ」の一例である。ステップＳ１−５に進む。
【００４２】
（ステップＳ１−５）
ステップＳ１−４で決定された補正特徴色集合ＦＣ＋と、入力画像における全色集合Ｃが、支援画像生成部３９に入力される。すると、支援画像生成部３９がこれらに基づいて、視覚障がい者向けに補正がなされた支援画像（補正全色集合Ｃ＋）を生成する。すなわち、支援画像生成部３９は、当該支援画像をＬＭＳ色空間からＲＧＢ色空間へ逆変換して出力画像（補正全色集合［Ｃ＋］）として生成する。かかるステップＳ１−５は、特許請求の範囲における「生成ステップ」の一例である。
［終了］
【００４３】
１．２．２  画像処理方法の別例
図５は、第１実施形態に係る画像処理部３ａによる画像処理フローの別例を表すブロック線図である。当該別例は、第１．２．１節において説明した一例とＲＧＢ−ＬＭＳ間の変換のタイミングを異なるものとしている。以下、図５における各ステップを参照しながら説明する。
【００４４】
［開始］
（ステップＳ２−１）
ＲＧＢ色空間で表現される全色集合［Ｃ］で構成される入力画像が、抽出部３５に入力される。すると、抽出部３５が、少なくとも一部の特定の色（特徴色）を要素として抽出した特徴色集合［ＦＣ］を決定する。かかるステップＳ２−１は、特許請求の範囲における「抽出ステップ」の一例である。ステップＳ２−２に進む。
【００４５】
（ステップＳ２−２）
ステップＳ２−２において抽出された特徴色集合［ＦＣ］が、ＬＭＳ変換部３４ａに入力される。すると、ＬＭＳ変換部３４ａが、特徴色集合［ＦＣ］をＲＧＢ色空間からＬＭＳ色空間に変換し、特徴色集合ＦＣが得られる。ステップＳ２−３に進む。
【００４６】
（ステップＳ２−３）
ステップＳ２−２で決定された特徴色集合ＦＣが、投影部３６に入力される。すると、投影部３６が、ＬＭＳ色空間上の点として表現される特徴色をディクロマティック平面ＤＰに投影する（図２Ｂ）。ここで投影後の色集合を、投影特徴色集合ＦＣｐとする。かかるステップＳ２−３は、特許請求の範囲における「投影ステップ」の一例である。ステップＳ２−４に進む。
【００４７】
（ステップＳ２−４）
ステップＳ２−３で決定された投影特徴色集合ＦＣｐが、最適化変換部３７に入力される。すると、最適化変換部３７が第１．１．３節において示した［条件］の最適化問題を解くことで、ディクロマティック平面ＤＰ上において投影特徴色集合ＦＣｐに含まれる要素（各色）の座標を再配置する（図３Ａ）。更に、逆投影部３８ａが逆投影をすることで、視覚障がい者向けに補正がなされた特徴色を要素として含む補正特徴色集合ＦＣ＋が得られる（図３Ｂ）。かかるステップＳ２−４は、特許請求の範囲における「変換ステップ」の一例である。ステップＳ１−５に進む。
【００４８】
（ステップＳ２−５）
ステップＳ２−４で決定された補正特徴色集合ＦＣ＋が支援画像生成部３９に入力される。すると、支援画像生成部３９が補正特徴色集合ＦＣ＋の色空間をＬＭＳ色空間からＲＧＢ色空間へ逆変換し、これと入力画像における全色集合Ｃとに基づいて、視覚障がい者向けに補正がなされた支援画像が生成され出力画像（補正全色集合［Ｃ＋］）となる。かかるステップＳ２−５は、特許請求の範囲における「生成ステップ」の一例である。
［終了］
【００４９】
上述した第１実施形態によれば、規定の色空間において、第１特徴色のうちの任意の２色間の距離をｄ１、当該任意の２色に対応する第２特徴色間の距離をｄ２、同じく第３特徴色間の距離をｄ３とすると、変換ステップにおいて、第３特徴色がこれに対応する前記第２特徴色が投影された前記所定平面上にあり、且つｄ３＞ｄ２を満たすことを特徴とする。このような方法を実施することにより、本来有している色味を維持しつつも色覚障がい者にとって視認し易い支援画像を生成することができる。
【００５０】
２．第２実施形態
２．１  表示装置１ｂ（全体構成）
図６は、本発明の第２実施形態に係る表示装置１ｂの構成概要を示す図である。表示装置１ｂは、通常は入力画像源２と接続されるもので、画像処理部３ｂと、表示部４と、入力部５とを備える。
【００５１】
２．１．１  画像処理部３ｂ
画像処理部３ｂは、入力画像源２により入力された入力画像に対して所定の画像処理を実行する。画像処理部３ｂは、制御部３１と、記憶部３２と、送受信部３３と、Ｌａｂ変換部３４ｂと、抽出部３５と、投影部３６と、最適化変換部３７と、回転部３８ｂ、支援画像生成部３９とを備え、これらが通信バス３０を介して接続されている。なお、最適化変換部３７は、特許請求の範囲における「変換部」の一例であり、回転部３８ｂ及び支援画像生成部３９は、特許請求の範囲における「生成部」の一例である。以下、構成要素３０〜３３を除く各構成要素をそれぞれ詳述する。
【００５２】
＜Ｌａｂ変換部３４ｂ＞
一般的に、入力画像源２から表示装置１ｂに入力される入力画像は、ＲＧＢ色空間で表されるものである。ＲＧＢ色空間とは、赤（Ｒｅｄ）、緑（Ｇｒｅｅｎ）、青（Ｂｌｕｅ）の３つの原色を混ぜて幅広い色を再現する加法混合の一種である。一方、明度を意味する次元Ｌと補色次元のａ及びｂを持ち、ＣＩＥＸＹＺ色空間の座標を非線形に圧縮したＬａｂ色空間も多く用いられる。なお、ａは赤緑系の次元であり、ｂは青黄色系の次元である。
【００５３】
図７Ａ及び図７Ｂは、Ｌａｂ色空間での画像処理を示すデカルト座標であり、特に図７Ａは抽出された特徴色のうちの２色の態様、図７Ｂは図７Ａにおける２色をｂＬ平面上に投影した態様を示す。  図８Ａ及び図８Ｂは、Ｌａｂ色空間での画像処理を示すデカルト座標であり、図８Ａは図７Ｂにおける２色を所定条件下で変換した新たな２色の態様、図８Ｂは図８Ａにおける２色をディクロマティック平面上に来るようにＬ軸中心に回転変換にした態様を示す。Ｌａｂ変換部３４ｂは、ＲＧＢ色空間で表される画像をＬａｂ色空間で表される画像に変換する。Ｌａｂ色空間においては、図７Ａ、図７Ｂ、図８Ａ、図８Ｂ等に示されるようなＬ軸、ａ軸、ｂ軸を直交３軸とするデカルト座標において色を表現することができる。ここではディクロマティック平面ＤＰ＋として、［先行技術文献］として列挙した非特許文献１等に開示される平面を採用することが好ましい。
【００５４】
＜抽出部３５＞
抽出部３５は、画像中に含まれる全部の色を要素として含む全色集合Ｃ（例えばＬａｂ色空間で表現されているもの）から少なくとも一部の特定の色（特徴色：特許請求の範囲における「第１特徴色」の一例）を要素として抽出した特徴色集合ＦＣを決定する。特徴色の選定は特に限定されるものではないが、例えば赤系、緑系、青系といった各色味系統から代表的な色を選定する等して決定することが好ましい。より詳細には、［先行技術文献］として列挙した非特許文献２等に開示される手法を用いることが好ましい。
【００５５】
＜投影部３６＞
投影部３６は、図７Ａ及び図７Ｂに示されるように、Ｌａｂ色空間上の点として表現される特徴色（ここでは黒塗りの点Ｑ１や白抜きの点Ｑ２）をｂ軸とＬ軸からなるｂＬ平面（特許請求の範囲における「所定平面」の一例）にａ軸方向に投影する。具体的には、Ｑ１がＱ１ａに投影され、Ｑ２がＱ２ａに投影される態様が示されている（特許請求の範囲における「第２特徴色」の一例）。なお、投影前のかかる２色は、特徴色集合ＦＣの要素のうちの任意の２色であることに留意されたい。また、投影の方向や対象は色覚障がいの種類によって異なる。例えば、赤色系又は緑色系を認識することができない色覚障がい者であれば、図７Ｂに示されるようにｂＬ平面にａ軸方向に投影する。同様に不図示ではあるが、青色系を認識することができない色覚障がい者（極めて少数）であればａＬ平面にｂ軸方向に投影する。ここで投影後の色集合を、特徴色集合ＦＣと区別して投影特徴色集合ＦＣｐとする。
【００５６】
＜最適化変換部３７＞
図７Ａに示されるように、投影前の特徴色Ｑ１−Ｑ２間の距離はｄ１である。また、図７Ｂに示されるように、投影後の特徴色Ｑ１ａ−Ｑ２ａ間の距離はｄ２である。最適化変換部３７は、次に示す［条件］の最適化問題を解くことで、図８Ａに示されるようにＱ１ａをＱ１ｂに、Ｑ２ａをＱ２ｂにそれぞれ変換する（特許請求の範囲における「第３特徴色」の一例）。そして、当該変換後の特徴色Ｑ１ｂ−Ｑ２ｂ間の距離はｄ３となる。また、当該変換により投影後の特徴色は対応する変換後の特徴色に変換（例えばＱ１ａはＱ１ｂに変換）されるが、この両者間の変換に伴う移動距離（例えばＱ１ａとＱ１ｂの距離）をｄ４とする。当該変換の目的は、変換前の各特徴色間の距離ｄ２より、変換後の各特徴色間の距離ｄ３を長くすることにより、色覚障がい者にとってより各特徴色間の判別を容易にすることである。
【００５７】
［条件］
（１）Ｑ１ｂ、Ｑ２ｂは何れもｂＬ平面上に位置する。
（２）複数の特徴色のうちの２色の全組合せを考えた上で、
各色のｄ４の和Ａに定数αをかけた値をαＡとし、
各２色についての｜ｄ３−ｄ１｜の和をＢとしたときの、
αＡ＋Ｂ  が最小となる。
【００５８】
αＡ＋Ｂが最小になるということは、上記変換により移動する各特徴色の移動距離Ａをできるだけ小さくするとともに、投影前の各特徴色間の距離ｄ１と対応する変換後の各特徴色間の距離ｄ３の差もできるだけ小さくなるように「第３特徴色」の位置を決定することを示す。前述のようにＡは大きい方が色覚障がい者には判別が容易となるが、大きすぎると変換後の色の変化が増えてしまう。Ｂが小さいということは、２つの特徴色間の距離と変換後の距離がぼぼ同じに近づくことになるので、変換後の違和感が少なくなる。この両者のバランスをとって変換後の各特徴色の位置が決定される。定数αは第１項と第２項のどちらをより重視するかを決めるための定数である。すなわち、変換による移動量を少なくすることを重視する場合は１より大きい値を設定し、投影前の特徴色間の距離と変換後の距離の差を少なくすることを重視する場合は１より小さい値を設定することが好ましい。なお、ここで「最小になる」というのはベストモードであり、計算やプログラムの都合により、最小ではない値を採用したとしても最小に近ければ本発明の効果を有することは言うまでもない。
【００５９】
＜回転部３８ｂ＞
回転部３８ｂは、図８Ｂに示されるように、最適化変換部３７によって決定されたＱ１ｂ、Ｑ２ｂを回帰平面ＤＰ＋上に来るようにＬ軸中心に回転変換する。回転後の２色を、Ｑ１ｃ、Ｑ２ｃとする（特許請求の範囲における「第４特徴色」の一例）。すなわちＱ１ｃ、Ｑ２ｃは視覚障がい者向けに補正がなされた特徴色であり、回転部３８ｂによってこれらを要素として含む補正特徴色集合ＦＣ＋が得られる。
【００６０】
＜支援画像生成部３９＞
支援画像生成部３９は、入力画像における全色集合Ｃと、補正特徴色集合ＦＣ＋とに基づいて、視覚障がい者向けに補正がなされた支援画像（補正全色集合Ｃ＋）を生成する。より詳細には、［先行技術文献］として列挙した非特許文献３等に開示される色伝搬技術を利用して、補正特徴色集合ＦＣ＋を全色集合Ｃに拡散することで、補正全色集合Ｃ＋とすることが好ましい。ここで、支援画像生成部３９は、当該支援画像をＬａｂ色空間からＲＧＢ色空間へ逆変換して出力画像として生成する。
【００６１】
２．２  画像処理方法
続いて、第２．１節において説明した画像処理部３ｂを用いた画像処理方法について説明する。特にここでは、入力画像源２から送受信部３３を介して入力された入力画像が、画像処理を経て支援画像生成部３９から支援画像に変換されて出力されるまでのフローについて、詳述する。
【００６２】
２．２．１  画像処理方法の一例
図９は、第２実施形態に係る画像処理部３ｂによる画像処理フローの一例を表すブロック線図である。以下、図９における各ステップを参照しながら説明する。
【００６３】
［開始］
（ステップＳ３−１）
ＲＧＢ色空間で表現される全色集合［Ｃ］で構成される入力画像が、Ｌａｂ変換部３４ｂに入力される。すると、Ｌａｂ変換部３４ｂが、当該入力画像における色空間をＲＧＢ色空間からＬａｂ色空間に変換する。変換後の画像については全色集合Ｃとする（以後、［］有りをＲＧＢ、［］無しをＬａｂとして区別することに留意）。ステップＳ３−２に進む。
【００６４】
（ステップＳ３−２）
ステップＳ３−１で色空間の変換がなされた全色集合Ｃで構成される画像が、抽出部３５に入力される。すると、抽出部３５が、少なくとも一部の特定の色（特徴色）を要素として抽出した特徴色集合ＦＣを決定する（図７Ａ）。かかるステップＳ３−２は、特許請求の範囲における「抽出ステップ」の一例である。ステップＳ３−３に進む。
【００６５】
（ステップＳ３−３）
ステップＳ３−２で決定された特徴色集合ＦＣが、投影部３６に入力される。すると、投影部３６が、Ｌａｂ色空間上の点として表現される特徴色をｂＬ平面に投影する（図７Ｂ）。ここで投影後の色集合を、投影特徴色集合ＦＣｐとする。かかるステップＳ３−３は、特許請求の範囲における「投影ステップ」の一例である。ステップＳ３−４に進む。
【００６６】
（ステップＳ３−４）
ステップＳ３−３で決定された投影特徴色集合ＦＣｐが、最適化変換部３７に入力される。すると、最適化変換部３７が第２．１．１節において示した［条件］の最適化問題を解くことで、ｂＬ平面上において投影特徴色集合ＦＣｐに含まれる要素（各色）の座標を再配置する（図８Ａ）。更に、回転部３８ｂが再配置された各色をディクロマティック平面ＤＰ＋上に来るようにＬ軸中心に回転変換することで、視覚障がい者向けに補正がなされた特徴色を要素として含む補正特徴色集合ＦＣ＋が得られる（図８Ｂ）。かかるステップＳ３−４は、特許請求の範囲における「変換ステップ」及び「回転ステップ」の一例である。ステップＳ３−５に進む。
【００６７】
（ステップＳ３−５）
ステップＳ３−４で決定された補正特徴色集合ＦＣ＋と、入力画像における全色集合Ｃが、支援画像生成部３９に入力される。すると、支援画像生成部３９がこれらに基づいて、視覚障がい者向けに補正がなされた支援画像（補正全色集合Ｃ＋）を生成する。すなわち、支援画像生成部３９は、当該支援画像をＬａｂ色空間からＲＧＢ色空間へ逆変換して出力画像（補正全色集合［Ｃ＋］）として生成する。かかるステップＳ３−５は、特許請求の範囲における「生成ステップ」の一例である。
［終了］
【００６８】
２．２．２  画像処理方法の別例
図１０は、第２実施形態に係る画像処理部３ｂによる画像処理フローの別例を表すブロック線図である。当該別例は、第２．２．１節において説明した一例とＲＧＢ−Ｌａｂ間の変換のタイミングを異なるものとしている。以下、図１０における各ステップを参照しながら説明する。
【００６９】
［開始］
（ステップＳ４−１）
ＲＧＢ色空間で表現される全色集合［Ｃ］で構成される入力画像が、抽出部３５に入力される。すると、抽出部３５が、少なくとも一部の特定の色（特徴色）を要素として抽出した特徴色集合［ＦＣ］を決定する。かかるステップＳ４−１は、特許請求の範囲における「抽出ステップ」の一例である。ステップＳ４−２に進む。
【００７０】
（ステップＳ４−２）
ステップＳ２−２において抽出された特徴色集合［ＦＣ］が、Ｌａｂ変換部３４ｂに入力される。すると、Ｌａｂ変換部３４ｂが、特徴色集合［ＦＣ］をＲＧＢ色空間からＬａｂ色空間に変換し、特徴色集合ＦＣが得られる。ステップＳ４−３に進む。
【００７１】
（ステップＳ４−３）
ステップＳ４−２で決定された特徴色集合ＦＣが、投影部３６に入力される。すると、投影部３６が、ＬＭＳ色空間上の点として表現される特徴色をｂＬ平面に投影する（図７Ｂ）。ここで投影後の色集合を、投影特徴色集合ＦＣｐとする。かかるステップＳ４−３は、特許請求の範囲における「投影ステップ」の一例である。ステップＳ４−４に進む。
【００７２】
（ステップＳ４−４）
ステップＳ４−３で決定された投影特徴色集合ＦＣｐが、最適化変換部３７に入力される。すると、最適化変換部３７が第２．１．１節において示した［条件］の最適化問題を解くことで、ｂＬ平面上において投影特徴色集合ＦＣｐに含まれる要素（各色）の座標を再配置する（図８Ａ）。更に、回転部３８ｂが再配置された各色をディクロマティック平面ＤＰ＋上に来るようにＬ軸中心に回転変換することで、視覚障がい者向けに補正がなされた特徴色を要素として含む補正特徴色集合ＦＣ＋が得られる（図８Ｂ）。かかるステップＳ４−４は、特許請求の範囲における「変換ステップ」及び「回転ステップ」の一例である。ステップＳ４−５に進む。
【００７３】
（ステップＳ４−５）
ステップＳ４−４で決定された補正特徴色集合ＦＣ＋が支援画像生成部３９に入力される。すると、支援画像生成部３９が補正特徴色集合ＦＣ＋の色空間をＬａｂ色空間からＲＧＢ色空間へ逆変換し、これと入力画像における全色集合Ｃとに基づいて、視覚障がい者向けに補正がなされた支援画像が生成され出力画像（補正全色集合［Ｃ＋］）となる。かかるステップＳ４−５は、特許請求の範囲における「生成ステップ」の一例である。
［終了］
【００７４】
上述した第２実施形態によれば、規定の色空間において、第１特徴色のうちの任意の２色間の距離をｄ１、当該任意の２色に対応する第２特徴色間の距離をｄ２、同じく第３特徴色間の距離をｄ３とすると、変換ステップにおいて、第３特徴色がこれに対応する前記第２特徴色が投影された前記所定平面上にあり、且つｄ３＞ｄ２を満たすことを特徴とする。このような方法を実施することにより、本来有している色味を維持しつつも色覚障がい者にとって視認し易い支援画像を生成することができる。
【００７５】
３．検証と効果
図１１Ａ〜図１１Ｄは、ある入力画像（花の写真）について各実施形態に係る画像処理方法を適用した態様であり、特に図１１Ａは入力画像、図１１Ｂは色覚障がい者の見え方の再現及びそのコントラスト損失画像、図１１Ｃは第１実施形態に係る画像処理方法を適用した支援画像及びそのコントラスト損失画像、図１１Ｄは第２実施形態に係る画像処理方法を適用した支援画像及びそのコントラスト損失画像を示す。
【００７６】
図１１Ａに示される入力画像では、花が朱色（赤色系）、葉が草色（緑色系）であり、赤色又は緑色を認識できない視覚障がい者にとっては本来視認しづらい画像である。ただし、ここでは本来の入力画像から各ピクセルごとの輝度値をとってグレースケール化している。
【００７７】
図１１Ｂに示されるように、入力画像を視覚障がい者が視認したときのコントラスト損失値は９５１８．７（高いほど損失度合いが大きい）という値を示している。一方、図１１Ｃ（第１実施形態）及び図１１Ｄ（第２実施形態）では、同コントラスト損失値が５８６３．０、７７２８．２となっており、何れの場合もコントラストの損失が小さく抑え、視覚障がい者にとっての視認性が向上している。特に、第１実施形態に係る画像処理方法を採用することでコントラスト損失をより抑えることができる。
【００７８】
また、［先行技術文献］として列挙した非特許文献１に開示される従来手法では、単純に色間の距離を離すことだけに着目しているので本来有している色味から大きくかけ離れてしまうこともあったが、第１及び第２実施形態に係る画像処理方法では、第１．１．３節等に示した［条件］や第２．１．１節等に示した回帰分析等を使用することで、従来手法の問題点を解決することができている。すなわち、色味という観点においては、図１１Ｂ〜図１１Ｄは大きくかけ離れておらず、視覚障がい者にとっては違和感の無い画像として視認される。更に色味の変化が小さいため、健常者にとっても違和感の小さい画像であるといえる。以上のような観点においては、第１実施形態に係る画像処理方法がより優れていると考えられる。
【００７９】
続いて、次に示す表１は、［先行技術文献］として列挙した非特許文献１に開示される従来手法と、第２実施形態に係る画像処理方法とについて、「支援画像が元の入力画像の構造情報をどの程度維持しているか（ＳＳＩＭ）」を定量比較した結果を示す。数値が高いほど優れた結果であることを示している。
【表１】
2019145876.tif 000003
【００８０】
赤色系／緑色系の障がい者の場合において何れも、従来技術に比して高い評価値を得られた。すなわち、第２実施形態に係る画像処理方法がより本来の入力画像の構造情報を維持していることが確認された。
【００８１】
続いて、次に示す表２は、［先行技術文献］として列挙した非特許文献１に開示される従来手法と、第２実施形態に係る画像処理方法とについて、「支援画像がどの程度自然に見えるか（ＰＳＮＲ）」を定量比較した結果を示す。数値が高いほど優れた結果であることを示している。
【表２】
2019145876.tif 000004
【００８２】
こちらについても、赤色系／緑色系の障がい者の場合において何れも、従来技術に比して高い評価値を得られた。すなわち、第２実施形態に係る画像処理方法を用いた支援画像が視覚障がい者にとってより自然に視認されることが確認された。以上のような観点においては、第２実施形態に係る画像処理方法も従来技術より優れていると考えられる。
【００８３】
４．変形例
本実施形態は、以下の態様によっても実施することができる。
【００８４】
第１に、第１実施形態においてＬＭＳ色空間を使用するものを例示し、第２実施形態においてＬａｂ色空間を使用するものを例示しているが、これらの色空間の採用は障がい者支援に係る研究において一般的であるため使用したに過ぎず、これに限定されるものではない。
【００８５】
第２に、第１実施形態および第２実施形態において、ディクロマティック平面ＤＰまたはＤＰ＋上に位置する投影後の各特徴色を変換して変換後の各特徴色を決定しているが、前述の［条件］を満たすのであれば、投影後の各特徴色すべてを変換する必要はない。例えば複数の特徴点のうち１点は固定し、他の特徴点を変換してもかまわない。
【００８６】
第３に、入力画像の色を変換する画像処理プログラムであって、コンピュータに、抽出ステップと、投影ステップと、変換ステップとを実行させるもので、前記抽出ステップでは、前記入力画像において複数の第１特徴色を抽出し、前記投影ステップでは、前記第１特徴色を規定の色空間内で所定平面に投影して第２特徴色とし、前記変換ステップでは、前記第２特徴色を規定の色空間内で第３特徴色に変換し、前記規定の色空間において、前記第１特徴色のうちの任意の２色間の距離をｄ１、当該任意の２色に対応する前記第２特徴色間の距離をｄ２、同じく前記第３特徴色間の距離をｄ３とすると、前記変換ステップにおいて、前記第３特徴色は、これに対応する前記第２特徴色が投影された前記所定平面上にあり、且つｄ３＞ｄ２を満たす、プログラムを提供することもできる。また、かかるプログラムの機能を実装したコンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体として提供することもできる。また、かかるプログラムを、インターネット等を介して配信することもできる。更に、表示装置１ａ、１ｂを構成する各部は、同じ筐体に含まれてもよく、複数の筐体に分散配置されてもよい。
【００８７】
５．結言
以上のように、本実施形態によれば、本来有している色味を維持しつつも色覚障がい者にとっても視認し易い支援画像を生成することができる画像処理方法、画像処理プログラム及びこれを表示することができる表示装置を提供することができる。
【００８８】
本発明に係る種々の実施形態を説明したが、これらは、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。当該新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。当該実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００８９】
１ａ            ：表示装置
１ｂ            ：表示装置
２              ：入力画像源
３ａ            ：画像処理部
３ｂ            ：画像処理部
３０            ：通信バス
３１            ：制御部
３２            ：記憶部
３３            ：送受信部
３４ａ          ：ＬＭＳ変換部
３４ｂ          ：Ｌａｂ変換部
３５            ：抽出部
３６            ：投影部
３７            ：最適化変換部
３８ａ          ：逆投影部
３８ｂ          ：回転部
３９            ：支援画像生成部
４              ：表示部
５              ：入力部
【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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