(57)【要約】【課題】カラーフォーマットの染色画像を画像処理が容易で信頼性の高いモノクロ画像に変換する技術を提供する。【解決手段】基本色で表現されたＲＧＢフォーマットカラー画像１を色相と彩度で表現されるＨＳＶ表色系カラー画像２に変換する表色系変換部１０と、変換されたＨＳＶ表色系カラー画像２中の無彩色領域と有彩色領域を分離する無彩色領域分離部２０と、有彩色領域の色相値分布５を分析する色相値分布分析部３０と、色相値分布５に基づき、有彩色領域の色相値を一次元の整数値に量子化する色相値量子化部４０と、無彩色領域４の各画素に単色画像の所定値を割り当て、有彩色領域３の各画素に量子化された色相値６を割り当て、色相モノクロ画像７を作成する領域合成部５０と、を備える。【選択図】図１
2008170334.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基本色で表現された第１カラー画像を色相と彩度で表現される第２カラー画像に変換し、
変換された前記第２カラー画像中の無彩色領域と有彩色領域を分離し、
前記有彩色領域の色相値分布を分析し、
前記色相値分布に基づき、前記有彩色領域の色相値を一次元の整数値に量子化し、
前記無彩色領域の各画素に単色画像の所定値を割り当て、
前記有彩色領域の各画素に量子化された前記色相値を割り当て、色相モノクロ画像を作成する画像表現方法。
【請求項２】
請求項１に記載の画像表現方法において、
前記色相値分布の分析する際、前記有彩色領域の色相値ヒストグラムを作成し、
前記色相値ヒストグラムに基づき、画素数が集中している色相値領域を抽出し、集中領域とし、
前記集中領域のヒストグラムを色相値分布として出力する画像表現方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像表現方法において、
前記色相値の量子化において、前記色相値分布の分析結果に基づき、前記色相値の量子化のステップサイズを決定する画像表現方法。
【請求項４】
請求項１または２に記載の画像表現方法において、
前記色相値の量子化において、ヒストグラム平坦化により量子化ステップサイズを算出する画像表現方法。
【請求項５】
請求項１乃至４いずれかに記載の画像表現方法において、
前記第１カラー画像は、病理分野における染色画像である画像表現方法。
【請求項６】
基本色で表現された第１カラー画像を色相と彩度で表現される第２カラー画像に変換する表色系変換部と、
変換された前記第２カラー画像中の無彩色領域と有彩色領域を分離する無彩色領域分離部と、
前記有彩色領域の色相値分布を分析する色相値分布分析部と、
前記色相値分布に基づき、前記有彩色領域の色相値を一次元の整数値に量子化する色相値量子化部と、
前記無彩色領域の各画素に単色画像の所定値を割り当て、前記有彩色領域の各画素に量子化された前記色相値を割り当て、色相モノクロ画像を作成する領域合成部と、を備える画像表現装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像表現装置において、
前記色相値分布分析部は、
前記有彩色領域の色相値ヒストグラムを作成するヒストグラム作成部と、
前記色相値ヒストグラムに基づき、画素数が集中している色相値領域を抽出し、集中領域とする集中領域抽出部と、
前記集中領域のヒストグラムを色相値分布として出力する分布出力部と、を含む画像表現装置。
【請求項８】
請求項６または７に記載の画像表現装置において、
前記色相値量子化部は、前記色相値分布の分析結果に基づき、前記色相値の量子化のステップサイズを決定する画像表現装置。
【請求項９】
請求項６または７に記載の画像表現装置において、
前記色相値量子化部は、ヒストグラム平坦化により量子化ステップサイズを算出する画像表現装置。
【請求項１０】
請求項６乃至９いずれかに記載の画像表現装置において、
前記第１カラー画像は、病理分野における染色画像である画像表現装置。
【請求項１１】
請求項６乃至１０いずれかに記載の画像表現装置において、
作成された前記色相モノクロ画像を表示する表示部を備える画像表現装置。
【請求項１２】
基本色で表現された第１カラー画像を入力し、記憶する記憶部を備えるコンピュータを、
前記第１カラー画像を色相と彩度で表現される第２カラー画像に変換し、前記記憶部に記憶する手段、
変換された前記第２カラー画像中の無彩色領域と有彩色領域を分離する手段、
前記有彩色領域の色相値分布を分析する手段、
前記色相値分布に基づき、前記有彩色領域の色相値を一次元の整数値に量子化する手段、
前記無彩色領域の各画素に単色画像の所定値を割り当て、前記有彩色領域の各画素に量子化された前記色相値を割り当て、色相モノクロ画像を作成し、前記記憶部に記憶する手段、として機能させるための画像表現プログラム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の画像表現プログラムにおいて、
前記コンピュータを、
前記色相値分布を分析する際、
前記有彩色領域の色相値ヒストグラムを作成し、前記記憶部に記憶する手段、
前記色相値ヒストグラムに基づき、画素数が集中している色相値領域を抽出し、集中領域とする手段、
前記集中領域のヒストグラムを色相値分布として出力する手段、として機能させるための画像表現プログラム。
【請求項１４】
請求項１２または１３に記載の画像表現プログラムにおいて、
前記コンピュータを、
前記色相値分布の分析結果に基づき、前記色相値の量子化のステップサイズを決定する手段として機能させるための画像表現プログラム。
【請求項１５】
請求項１２または１３に記載の画像表現プログラムにおいて、
前記コンピュータを、
ヒストグラム平坦化により量子化ステップサイズを算出する手段として機能させるための画像表現プログラム。
【請求項１６】
請求項１２乃至１５いずれかに記載の画像表現プログラムにおいて、
前記第１カラー画像は、病理分野における染色画像である画像表現プログラム。
【請求項１７】
請求項１２乃至１６いずれかに記載の画像表現プログラムにおいて、
前記コンピュータが表示部を備え、
前記コンピュータを、
作成された前記色相モノクロ画像を前記表示部に表示させる手段として機能させるための画像表現プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表現方法、画像表現装置、および画像表現プログラムに関し、特に、病理分野における染色画像の画像表現方法、画像表現装置、および画像表現プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカラー静止画像のフォーマットは、ビットマップ（ＢＭＰ）やＪＰＥＧなど赤、緑、青の三原色によるＲＧＢフォーマットであることが多い。病理分野で用いられる染色画像も、取得する光学機器の関係から多くの場合、ＲＧＢフォーマットになる。
【０００３】
従来の病理標本などの顕微鏡写真の被染色部位の鑑別方法としては、例えば特許文献１に記載されたものがある。同文献に記載された鑑別方法は、染色画像をＲ，Ｇ，Ｂの色素子の各強度に分解し、それぞれの色強度の閾値処理により解析すべき色と解析しない色の分離を行っている。これにより、染色画像の染色は特定色で行われているため、染色画像におけるＲＧＢフォーマットは、色空間の極めて限られた領域のみを使用した冗長なフォーマットになるという課題を解決している。
【０００４】
さらに、特許文献２に記載された組織学的イメージに関する測定方法では、染色画像の色空間処理に関して２通りの方法を提案している。一つは、三原色ＲＧＢの表色系をその補色Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（黄色）を軸とするＣＭＹ表色系に変換し、そのうちのシアンの強度値を用いる方法である。シアンは、ＤＡＢ染色によって生成される細胞境界色である茶色の補色であるために使用される。
【０００５】
もう一つは、三原色ＲＧＢの表色系をＨ（色相）、Ｓ（彩度）、Ｖ（強度）のＨＳＶ系に変換して色相Ｈと彩度Ｓの特定領域を２値画像化して分析する方法がある。Ｖ（強度）は色の明るさを表し、Ｒ，Ｇ，Ｂの最大値に相当する。Ｓ（彩度）は、Ｒ、Ｇ、Ｂのうちの２つの組み合わせの最大差を反映し、白、黒、灰色などの無彩色では０になる。Ｈ（色相）は、無彩色以外の有彩色でのみ定義され、濃度や明るさを除いた色そのものを反映し、循環的な値である。０から３６０まで数値で円周状に配置された場合、０でＲ、１２０でＧ、２４０でＢとなり３６０で再びＲに戻る。
【０００６】
特許文献２では、色相Ｈ２８２〜３５６（０〜３６０表示）、彩度０．２〜０．２４（０．０〜１．０）を満たす画素を抽出することで、染色画像のセグメント化を行っている。
【特許文献１】特開平１１−２９５１５０号公報
【特許文献２】特表２００５−５３５８９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記文献記載の従来技術は、以下の点で改善の余地を有していた。
第一に、多重染色画像など一画像中に複数の有彩色が存在する画像への適用が困難である点。
第二に、可視化の検討がされていない点。
【０００８】
ＲＧＢ系、ＣＭＹ系など特定の色軸で処理する方法は、画像処理アルゴリズムは１次元のモノクロ画像を想定するものが多いことから、複数の有彩色画像の処理ではそれぞれの有彩色の色要素のモノクロ画像で処理することになり、処理が複雑になる。
【０００９】
また、カラー画像の色は、色要素の相対的な強弱で決まるので、複数の有彩色画像では一つの色要素のモノクロ画像において強度が大きい場合でも、その色で染色されているとは限らない。染色程度や画像作成時の光学系に左右されやすい問題もある。ＨＳＶ系で閾値による２値化する方法は、画像の部分によって染色程度が異なるなど細部での色素の変化に対応することが困難である。２色以上の多重染色画像では、各色の染色の強弱の影響もあり、この問題はより深刻になる。
【００１０】
多重染色画像における可視化では、各画素がどの色に染まっているかを示す画像のセグメント表示が重要となる。上記のような特定の色軸で処理する方法は、前述のように色は各要素の相対的な強弱で決まることから対応が困難である。ＨＳＶ系での閾値により２値化する方法は、２値化する時点で処理判断が入ることになり、元のカラー画像を忠実に表すことはできない。上述のような染色の強弱が色要素間や画像中である場合は、２値化で表示された画像のセグメント表示は不適当である可能性が高い。
【００１１】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、カラーフォーマットの染色画像を画像処理が容易なモノクロ画像に変換する技術を提供することにある。また本発明の別な目的は、カラーフォーマットの染色画像を各画素がどの色に染まっているかを示す画像であるセグメント表示が可能なモノクロ画像に変換する技術を提供することにある。さらに本発明の別な目的は、カラーフォーマットの染色画像を色情報の欠損を抑えて画像サイズの小さいモノクロ画像に変換する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によれば、基本色で表現された第１カラー画像を色相と彩度で表現される第２カラー画像に変換し、
変換された前記第２カラー画像中の無彩色領域と有彩色領域を分離し、
前記有彩色領域の色相値分布を分析し、
前記色相値分布に基づき、前記有彩色領域の色相値を一次元の整数値に量子化し、
前記無彩色領域の各画素に単色画像の所定値を割り当て、
前記有彩色領域の各画素に量子化された前記色相値を割り当て、色相モノクロ画像を作成する画像表現方法が提供される。
【００１３】
この発明によれば、色相値が量子化されたモノクロ画像が作成されるので、画像処理が容易になるとともに、多重染色画像においてモノクロでの染色を可視化できる。このようにして、カラーフォーマットの染色画像を各画素がどの色に染まっているかを示す画像であるセグメント表示が可能なモノクロ画像に変換することができる。また、カラー画像から、染色や画像取得時の光学条件に影響されやすい彩度、明度成分を除去し、色相値を量子化したモノクロ画像を作成するので、多重染色画像において染色の程度や画像取得時の光学条件等に影響されない分析が可能なモノクロの染色情報画像を作成することができる。
【００１４】
上記画像表現方法において、前記色相値分布の分析する際、前記有彩色領域の色相値ヒストグラムを作成し、前記色相値ヒストグラムに基づき、画素数が集中している色相値領域を抽出し、集中領域とし、前記集中領域のヒストグラムを色相値分布として出力することができる。
【００１５】
この構成によれば、存在しない色空間を省いたモノクロ画像を作成するので、カラー染色画像から染色情報を圧縮した画像が作成できる。有彩色領域の色相分布を分析することで、色領域が限定された染色画像では画像中の色の変化のみを強調したモノクロ画像が得られ、画像処理や表示がしやすいという利点が得られる。このようにして、色情報の欠損を抑えて画像サイズの小さいモノクロ画像を作成することができる。
【００１６】
上記画像表現方法において、前記色相値の量子化において、前記色相値分布の分析結果に基づき、前記色相値の量子化のステップサイズを決定することができる。
【００１７】
この構成によれば、色相の量子化時の量子化ステップサイズを色相値分布の分析結果に基づいて調整できるので、多重染色画像の色による染色具合を強調できる。
【００１８】
上記画像表現方法において、前記色相値の量子化において、ヒストグラム平坦化により量子化ステップサイズを算出することができる。
【００１９】
この構成によれば、色相ヒストグラムに偏りがある場合に、一般的なヒストグラム平坦化の方法と同様に各階調に含まれる有彩色領域３の画素数が一定になるように、色相の量子化時の量子化ステップサイズを調整できるので、多重染色画像の色による染色具合を強調できる。
【００２０】
上記画像表現方法において、前記第１カラー画像は、病理分野における染色画像とすることができる。
【００２１】
本発明によれば、基本色で表現された第１カラー画像を色相と彩度で表現される第２カラー画像に変換する表色系変換部と、
変換された前記第２カラー画像中の無彩色領域と有彩色領域を分離する無彩色領域分離部と、
前記有彩色領域の色相値分布を分析する色相値分布分析部と、
前記色相値分布に基づき、前記有彩色領域の色相値を一次元の整数値に量子化する色相値量子化部と、
前記無彩色領域の各画素に単色画像の所定値を割り当て、前記有彩色領域の各画素に量子化された前記色相値を割り当て、色相モノクロ画像を作成する領域合成部と、を備える画像表現装置が提供される。
【００２２】
上記画像表現装置において、作成された前記色相モノクロ画像を表示する表示部を備えることができる。
【００２３】
本発明によれば、基本色で表現された第１カラー画像を入力し、記憶する記憶部を備えるコンピュータを、
前記第１カラー画像を色相と彩度で表現される第２カラー画像に変換し、前記記憶部に記憶する手段、
変換された前記第２カラー画像中の無彩色領域と有彩色領域を分離する手段、
前記有彩色領域の色相値分布を分析する手段、
前記色相値分布に基づき、前記有彩色領域の色相値を一次元の整数値に量子化する手段、
前記無彩色領域の各画素に単色画像の所定値を割り当て、前記有彩色領域の各画素に量子化された前記色相値を割り当て、色相モノクロ画像を作成し、前記記憶部に記憶する手段、として機能させるための画像表現プログラムが提供される。
【００２４】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、カラーフォーマットの染色画像を画像処理が容易で信頼性の高いモノクロ画像に変換する技術が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００２７】
図１は、本発明の実施の形態に係る画像表現装置１００を示す機能ブロック図である。本実施形態の画像表現装置１００は、基本色で表現された第１カラー画像（ＲＧＢフォーマットカラー画像１）を色相と彩度で表現される第２カラー画像（ＨＳＶ表色系カラー画像２）に変換する表色系変換部１０と、変換された第２カラー画像中の無彩色領域と有彩色領域を分離する無彩色領域分離部２０と、有彩色領域の色相値分布５を分析する色相値分布分析部３０と、色相値分布５に基づき、有彩色領域の色相値を一次元の整数値に量子化する色相値量子化部４０と、無彩色領域４の各画素に単色画像の所定値を割り当て、有彩色領域３の各画素に量子化された色相値６を割り当て、色相モノクロ画像７を作成する領域合成部５０と、を備える。
【００２８】
画像表現装置１００の各構成要素は、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、メモリにロードされた本図の構成要素を実現するプログラム、そのプログラムを格納するハードディスクなどの記憶ユニット、ネットワーク接続用インタフェースを中心にハードウェアとソフトウェアの任意の組合せによって実現される。そして、その実現方法、装置にはいろいろな変形例があることは、当業者には理解されるところである。以下説明する各図は、ハードウェア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。なお、各図において、本発明の本質に関わらない部分の構成については省略してある。
【００２９】
図２は、本実施形態の画像表現装置１００のハードウェア構成を示すブロック図である。画像表現装置１００は、記憶装置１０２と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０４と、を備える。記憶装置１０２は、たとえば、ディスクやメモリなどであり、ディジタルカメラやスキャナなどのイメージキャプチャ装置から入力されたデータや、ＣＰＵ１０４が実行するプログラムを記憶するとともに、ＣＰＵ１０４の作業領域を含む。ＣＰＵ１０４は、図１の各要素とともに装置全体を制御し、図１の画像表現装置１００の表色系変換部１０、無彩色領域分離部２０、色相値分布分析部３０、色相値量子化部４０、領域合成部５０として機能させるための画像表現プログラムを実行する。
【００３０】
本実施形態の画像表現装置１００の画像表現プログラムは、基本色で表現された第１カラー画像（図１のＲＧＢフォーマットカラー画像１）を入力し、記憶する記憶部（図２の記憶装置１０２）を備えるコンピュータ（図２のＣＰＵ１０４）を、第１カラー画像（図１のＲＧＢフォーマットカラー画像１）を色相と彩度で表現される第２カラー画像（図１のＨＳＶ表色系カラー画像２）に変換し、記憶部（図２の記憶装置１０２）に記憶する手段（図１の表色系変換部１０）、変換された第２カラー画像（図１のＨＳＶ表色系カラー画像２）中の無彩色領域と有彩色領域を分離する手段（図１の無彩色領域分離部２０）、有彩色領域の色相値分布を分析する手段（図１の色相値分布分析部３０）、色相値分布に基づき、有彩色領域の色相値を一次元の整数値に量子化する手段（図１の色相値量子化部４０）、無彩色領域の各画素に単色画像の所定値を割り当て、有彩色領域の各画素に量子化された色相値を割り当て、色相モノクロ画像７を作成し、記憶部（図２の記憶装置１０２）に記憶する手段（図１の領域合成部５０）、として機能させるためのものである。
【００３１】
図１に戻り、表色系変換部１０は、たとえば、ＢＭＰ（Bit MaP：ビットマップ）、ＴＩＦＦ（Tagged Image File Format）、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）など、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三原色で表現されるカラーフォーマット画像を、Ｈ（色相）、Ｓ（彩度）、Ｖ（強度）のＨＳＶ表色系に変換する。
【００３２】
ＨＳＶ表色系において、オストワルト表色系に基づいた六角錐の表色系で変換する方法は以下に示すようになる。強度ＶはＲ、Ｇ、Ｂの最大値Ｍａｘとなる。Ｒ、Ｇ、Ｂの最小値をＭｉｎとしたとき、彩度Ｓは、以下の式（１）で定義される。
【００３３】
Ｓ＝（Ｍａｘ−Ｍｉｎ）／Ｍａｘ      ・・・式（１）
【００３４】
彩度Ｓが０のときは、Ｒ、Ｇ、Ｂのすべてが等しい、つまり白、黒、灰色などの無彩色を意味する。色相Ｈは彩度Ｓが０でない有彩色のときのみ定義され、以下のようになる。
【００３５】
Ｍａｘ＝Ｒのとき、Ｈ＝Ｃ×（ｂｂ−ｇｇ）        ・・・式（２）
Ｍａｘ＝Ｇのとき、Ｈ＝Ｃ×（２＋ｒｒ−ｂｂ）    ・・・式（３）
Ｍａｘ＝Ｂのとき、Ｈ＝Ｃ×（４＋ｇｇ−ｒｒ）    ・・・式（４）
【００３６】
ここで、ｒｒ＝（Ｍａｘ−Ｒ）／（Ｍａｘ−Ｍｉｎ）、ｇｇ＝（Ｍａｘ−Ｇ）／（Ｍａｘ−Ｍｉｎ）、ｂｂ＝（Ｍａｘ−Ｂ）／（Ｍａｘ−Ｍｉｎ）とする。
【００３７】
また、Ｃは正規化用の定数であり、上限値を３６０にする場合はＣ＝６０、１．０にする場合はＣ＝１／６にする。また、色相Ｈは循環値であり、０より小さいもしくはＣ×６以上の場合は、０以上Ｃ×６未満になるまでＣ×６の倍数を加算、もしくは減算する。
【００３８】
ＨＳＶ表色系の代わりにＨ（色相）、Ｌ（明度）、Ｓ（彩度）で構成されるＨＬＳ系に変換しても良い。Ｒ、Ｇ、Ｂからの変換で、明度Ｌは（Ｍａｘ＋Ｍｉｎ）／２になる。彩度Ｓは、ＨＳＶ系とは異なり、以下の式（５）および式（６）により定義される。
【００３９】
Ｌ≦０．５のとき、Ｓ＝（Ｍａｘ−Ｍｉｎ）／（Ｍａｘ＋Ｍｉｎ）        ・・・式（５）
Ｌ＞０．５のとき、Ｓ＝（Ｍａｘ−Ｍｉｎ）／（２−Ｍａｘ−Ｍｉｎ）    ・・・式（６）
【００４０】
ここで、色相Ｈは、ＨＳＶ系と同じである。
【００４１】
無彩色領域分離部２０は、各画素のＨＳＶ系もしくはＨＬＳ系での彩度Ｓの値が０付近の所定の閾値Ｓｔ以下である場合は無彩色領域４と見なす。無彩色領域４は後述する領域合成部５０によりマスクされる。それ以外の部分は有彩色領域３と見なす。
【００４２】
また、無彩色領域４が白だけであり、全体が明るいときは、強度Ｖもしくは明度Ｌの値についても、閾値ＶｔまたはＬｔを用いた閾値処理を行うこともできる。
【００４３】
本実施形態において、色相値分布分析部３０は、有彩色領域３の色相値ヒストグラムを作成するヒストグラム作成部（不図示）と、色相値ヒストグラムに基づき、画素数が集中している色相値領域を抽出し、集中領域とする集中領域抽出部（不図示）と、集中領域のヒストグラムを色相値分布５として出力する分布出力部（不図示）と、を含む。
【００４４】
具体的には、色相値分布分析部３０は、有彩色領域３の色相値のヒストグラムを作成する。図３は、ヘマトキシリン（青）とエオシン（赤）で染色されたＨＥ染色画像の有彩色領域３の色相値０．０〜３６０．０に対して１きざみで作成した色相値ヒストグラム６０である。この例では、色相値６２が２５０．０〜３３５．０に画素数６４が集中しており、これは染色領域が青から紫を経た赤であることを示している。この手段では、集中している色相領域（集中領域と呼ぶ）とその部分のヒストグラムを色相値分布５として出力する。集中領域は、計算の利便のために最小最大値を拡大もしくは縮小しても良い。
【００４５】
色相値量子化部４０は、色相値分布５を用いて集中領域の色相値を出力の色相モノクロ画像に書き込めるように量子化する。色相モノクロ画像が８ビットの場合、最大２５６階調であるが、無彩色領域４用に１階調を予約しておくため、有彩色領域３が用いることのできるのは最大２５５階調になる。なお、無彩色領域４用に予約する値（以下、「予約値」と呼ぶ）は、表示を考慮すると、最大値か最小値が望ましい。各画素の色相値が、集中領域において、上限または下限を超える場合は、色相モノクロ画像７ではそれぞれ上限値または下限値をそれぞれ割り当てる。
【００４６】
図３の例では、色相空間において集中領域が連続しているので、無彩色領域４ではモノクロ値０が予約値として割り当てられる。また、色相値６２が２５０以下の画素は、モノクロ値の予約値以外の最小値１を、色相値６２が３３５以上の画素はモノクロ値の最大値２５５が割り当てられる。さらに、色相値６２が２５０より大きく３３５未満の画素は、モノクロ値１から２５５の値が量子化して割り当てられる。
【００４７】
ここで、量子化時のステップサイズは、量子化の階調と色相ヒストグラムの集中領域により決められる。階調数はすべて使用する必要はない。一部を予約値として、無彩色領域４と有彩色領域３の間に未使用の階調を入れたほうが表示の点でよい場合がある。図３の例では、最大階調数が２５５、有効領域が２５０．０〜３３５．０の８５であるので、均等ステップサイズで階調数を最大まで使った場合、８５／２５５（＝１／３）になる。
【００４８】
色相ヒストグラムに偏りがある場合は、一般的なヒストグラム平坦化の方法と同様に各階調に含まれる有彩色領域３の画素数が一定になるように、量子化時のステップサイズを可変にしても良い。
【００４９】
領域合成部５０は、無彩色領域４に関しては予約値を、有彩色領域３に関しては色相値量子化部４０で割り当てた量子化後の色相値６を画素ごとに色相モノクロ画像７へ書き込む。
【００５０】
このように構成された本実施形態の画像表現装置１００の動作について、以下に説明する。図４は、本実施形態の画像表現装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。以下、図１乃至図４を用いて説明する。
【００５１】
まず、表色系変換部１０がＲＧＢフォーマットカラー画像を取得し（Ｓ１）、その画像をＨ（色相）、Ｓ（彩度）、Ｖ（強度）のＨＳＶ表色系（もしくはＨＳＬ表色系）に変換する（Ｓ３）。そして、無彩色領域分離部２０が、ＨＳＶ表色系に変換した画像において彩度Ｓが所定の閾値Ｓｔより小さい画素の領域を無彩色領域４、それ以外を色がついた有彩色領域３に分離する（Ｓ５、Ｓ７、Ｓ９）。無彩色領域４が白だけであり、全体が明るいときは、ＶもしくはＬの所定の閾値ＶｔもしくはＬｔも用いて閾値処理を行ってもよい。
【００５２】
有彩色領域３に関しては（Ｓ５のｎｏ）、色相値分布分析部３０がそこに属する画素の色相値（Ｈ）のヒストグラムを作成して分布を調べる（Ｓ１１）。ヒストグラムにおいて集中する色相領域を、出力用の色相モノクロ画像７の階調数にマップされるように量子化を行う（Ｓ１３）。
【００５３】
無彩色領域４に関しては（Ｓ５のｙｅｓ）、出力用の色相モノクロ画像７の特定階調数を割り当て、領域合成部５０が色相モノクロ画像７の階調数が割り当てられた有彩色領域３と無彩色領域４を合成し、色相モノクロ画像７を作成する（Ｓ１５）。
【００５４】
以上説明したように、本実施形態の画像表現装置１００によれば、色相値が量子化されたモノクロ画像が作成されるので、画像処理が容易になるとともに、多重染色画像においてモノクロでの染色を可視化できる。また、カラー画像から、染色や画像取得時の光学条件に影響されやすい彩度、明度成分を除去し、色相値を量子化したモノクロ画像を作成するので、多重染色画像において染色の程度や画像取得時の光学条件等に影響されない分析が可能なモノクロの染色情報画像を作成することができる。
【００５５】
さらに、存在しない色空間を省いたモノクロ画像を作成するので、カラー染色画像から染色情報を圧縮した画像が作成できる。有彩色領域の色相分布を分析することで、色領域が限定された染色画像では画像中の色の変化のみを強調したモノクロ画像が得られ、画像処理や表示がしやすいという利点が得られる。このようにして、色情報の欠損を抑えて画像サイズの小さいモノクロ画像を作成することができる。
【００５６】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【００５７】
たとえば、図７に示すように、他の実施形態において、図２の画像表現装置１００の構成に加え、領域合成表示装置２００は、モニタ２０２を備えることができる。モニタ２０２は、たとえば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）モニタ、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬ（ElectroLuminescence）ディスプレイなどである。
【００５８】
この構成によれば、多重染色画像においてモノクロでの染色を可視化した色相モノクロ画像をモニタ２０２に表示することができる。
【実施例１】
【００５９】
図５は、図２のヒストグラムを有する画像から作成した８ビットの色相モノクロ画像の例である。ここでは、色相値量子化部４０において、無彩色の予約値を０、集中領域を［２４０．０，３６０．０）（ここで、角括弧［］は値を含み、丸括弧（）は値を含まない）、色相モノクロ画像での使用値を（１５，２５５］の２４０階調、色相の下限２４０をモノクロ値の最大値２５５、色相の上限３６０をモノクロ値の最小値１５（青を明るくするために上と逆になっている）、量子化ステップサイズを０．５（＝１２０／２４０）にして色相値Ｓに対して、有彩色領域の画像値Ｉを下記式（７）により割り当て、色相値と画像値が連続的になるように設定した。
【００６０】
Ｉ＝７３５−２×Ｓ      ・・・式（７）
【００６１】
図６は同じカラー画像を単純にモノクロ化した画像であり、図５と図６を比較すると、図５の色相モノクロ画像のほうが、濃淡が鮮明であることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像表現装置を示す機能ブロック図である。
【図２】本実施形態の画像表現装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】本実施形態の色相値分布分析部が作成した色相値ヒストグラムの一例を示す図である。
【図４】本実施形態の画像表現装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図５】図２のヒストグラムを有する画像から作成した８ビットの色相モノクロ画像の例を示す図である。
【図６】図５と同じカラー画像を単純にモノクロ化した画像の例を示す図である。
【図７】本発明の他の実施形態の領域合成表示装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６３】
１  ＲＧＢフォーマットカラー画像
２  ＨＳＶ表色系カラー画像
３  有彩色領域
４  無彩色領域
５  色相値分布
６  量子化された色相値
７  色相モノクロ画像
１０  表色系変換部
２０  無彩色領域分離部
３０  色相値分布分析部
４０  色相値量子化部
５０  領域合成部
６０  色相値ヒストグラム
６２  色相値
６４  画素数
１００  画像表現装置
１０２  記憶装置
１０４  ＣＰＵ
２００  領域合成表示装置
２０２  モニタ
【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７】
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【図５】
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【図６】
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