JP3881454B2

JP3881454B2 - Image conversion method

Info

Publication number: JP3881454B2
Application number: JP17524498A
Authority: JP
Inventors: 和行名古; 秀明田中; 克彦佐藤
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1998-06-23
Filing date: 1998-06-23
Publication date: 2007-02-14
Anticipated expiration: 2018-06-23
Also published as: JP2000013621A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像変換方法に関し、カラーで印刷された原稿などをスキャナ等の画像入力手段で読み取った画像を自然なモノクロ画像に変換する画像変換方法に関し、特に２色刷り、あるいは黒以外の色で印刷された原稿などを読み取った画像を自然なモノクロ画像に変換する画像変換方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、カラー画像をモノクロ画像に変換するには、カラー画像から輝度成分を抽出することによって行っている。式（１）はカラー画像の赤（Ｒ）青（Ｇ）緑（Ｂ）成分から輝度成分（Ｙ）を抽出する式である。
【０００３】
Ｙ＝０．２９９Ｒ＋０．５８７Ｇ＋０．１１４Ｂ ‥‥‥（１）
この方法はＴＶ放送方式であるＮＴＳＣ方式でも使われており、広く一般に知られた方法である。ＮＴＳＣ方式ではカラー画像を輝度信号と色差信号に分けて送信しているため、モノクロテレビでも輝度信号のみを受信、再生することにより、自然なモノクロ画像をテレビに映し出すことができる。
【０００４】
式（１）は人間の視覚特性に基づいたものであり、輝度成分をモノクロ画像とすることにより、写真などのフルカラー画像を自然にモノクロ画像に変換することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ハードウエアおよびソフトウエアの発展にともない、既存の紙メディアの書籍に変わる新たな書籍の形態として、電子書籍の発表が活発化してきており、いわゆるパソコン、あるいは携帯端末上で漫画や小説を読むことができるようになってきている。
【０００６】
これらの電子書籍は、音声、画像、動画、アニメ等のいわゆるマルチメディア系データに対しても対応可能であるものの、始めから電子書籍を対象として制作するにはコスト、人手がかかってしまうため、既存の書籍をそのまま電子化したものも多い。
【０００７】
ところで、既存の書籍をそのまま電子化した電子書籍コンテンツは表示色の点で制限はないためカラーディスプレイで見ることに何ら支障はないが、電子書籍を見るための携帯端末は価格が低く、消費電力が小さいことが重要な要素であるため、モノクロの液晶ディスプレイを用いることが多い。
【０００８】
従って、通常、写真などのフルカラー画像をモノクロ画像に変換するには、従来技術で示した式（１）を使うことにより、自然なモノクロ画像に変換でき、既存の書籍からモノクロコンテンツを制作する、あるいは、カラー画像をモノクロディスプレイに表示することができる。
【０００９】
しかし、既存の書籍、特に漫画雑誌などは赤と黒のインクで２色刷りされたり、黒のインクを使わず、赤、緑、青などのインク１色で印刷されることがあり、このような画像を式（１）で変換した場合、思い通りの画像が得られない場合が多い。
【００１０】
例えば、赤と黒のインクで２色刷りされる場合、輪郭や影には黒、肌色などには赤が使われたりする。このような画像を式（１）を使ってモノクロ画像に変換した場合、赤の混合比率が小さいため、実際に見た画像の印象よりも赤い部分が黒くなってしまうという問題がある。
【００１１】
また、赤、緑、青など、黒以外の単色のインクで印刷されている場合もある。人間がこのような画像を見る場合、その色自体はあまり意識をせず、黒１色で印刷された画像と同様の印象しか持たない。しかしながら、このような画像を式（１）を用いてカラー画像と同じようにモノクロ画像に変換すると、色の薄い、コントラストの低い画像となってしまう。特に緑のインクで印刷された画像の場合、式（１）では緑の混合比率が大きいため、非常に薄い色の画像になるという問題がある。
【００１２】
本発明の目的は、上記問題点を解決するため、２色刷りあるいは黒以外の色で印刷された原稿であっても自然なモノクロ画像に変換する画像変換方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の画像変換方法は、入力画像からモノクロ画像に変換する画像変換方法であって、
入力画像で同一の色相を有する画素すべてについて彩度の和を求め、求めた彩度の和を度数とする色相のヒストグラムを基に、度数が最も大きい色相を代表色相とし、代表色相における彩度の和に基づいて入力画像がモノクロ画像であるか否かを判断する第１ステップと、
前記第１ステップで入力画像がモノクロ画像でないと判断された場合、前記色相のヒストグラムの分散に基づいて複数の色が使われているか否かを判断して、入力画像が複数色画像および単一色画像のいずれであるかを判別する第２ステップと、
前記第１および第２ステップで判別されたモノクロ画像、複数色画像、および単一色画像のいずれかの結果に応じて、赤、緑および青の各色成分の混合比を決定する第３ステップと、
前記第３ステップで決定された混合比に従って色成分を混合してモノクロ画像に変換する第４ステップと、を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の画像変換方法は、請求項１記載の画像変換方法において、前記第２ステップで入力画像が単一色画像であると判別されたとき、入力画像で同一の明度を有する画素の画素数を求め、求めた画素数を度数とする明度のヒストグラムから、入力画像中の黒画素の有無を判別する第５ステップを含むことを特徴とする。
【００１８】
請求項３記載の画像変換方法は、請求項２記載の画像変換方法において、前記第３ステップは、前記第２ステップで入力画像が単一色画像であると判別され、かつ前記第５ステップで黒画素が用いられていないと判別された場合に、入力画像で使われている色の補色の各色成分の割合に基づいて、各色成分の混合比を決定することを特徴とする。
【００１９】
請求項４記載の画像変換方法は、請求項２記載の画像変換方法において、前記第３ステップは、前記第２ステップで入力画像が単一色画像であると判別され、かつ前記第５ステップで黒画素が用いられていると判別された場合に、入力画像で使われている色の補色の各色成分の割合と、入力画像内で使われている色の各色成分の割合とに基づいて、各色成分の混合比を決定することを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
図１は本実施の形態の画像変換方法を示すフローチャートである。
画像入力手段２（以下の説明において、「手段」の後に分かりやすくするために番号を付すが、各手段は図示せず）により、見開きやページといった所定単位ごとに原稿として漫画雑誌の画像をスキャナ等で入力し（Ｓ１）、色分析手段３により画像で使われている色を判別し（Ｓ２）、混合比算出手段４により赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色成分の混合比ｒ；ｇ；ｂを決定し（Ｓ３）、画像変換手段５により混合比に従い、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）成分を混合して入力画像をモノクロ画像に変換し（Ｓ４）、画像出力手段６により変換後の画像を出力する（Ｓ５）。
【００２２】
画像入力手段２は例えばスキャナ、複写機、カメラなどの画像読み取り装置であり、あらかじめ原稿を読み取った画像が格納されたＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク、フロッピーディスク、光磁気ディスクなどのメディアを読み取る装置や、半導体メモリなどであっても良い。
【００２３】
画像出力手段６は例えばＣＲＴ（ＣａｔｈｏｄｅＲａｙＴｕｂｅ）やＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）などの画像表示装置であり、プリンタなどの画像出力装置であっても良いし、ＣＤ−Ｒ、ハードディスク、フロッピーディスク、光磁気ディスクなどのメディアに画像を書き込む装置や半導体メモリなどであっても良い。
【００２４】
色分析手段３、混合比算出手段４、及び画像変換手段５はコンピュータとソフトウエアにより実現される。
【００２５】
まず、図２を用いて、色分析手段３について説明する。色分析手段３では入力画像を所定単位ごとに色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）、明度（Ｉ）に変換する（Ｓ２１）。ＨＳＩへの変換方法は一般的に知られた方法であるので省略する。ＨとＳの分布から代表色相と分散を求める（Ｓ２２）。次にＩのヒストグラムから黒画素の有無を判定し（Ｓ２３）、画像で使われている色を判定する（Ｓ２４）。
【００２６】
図３はステップＳ２２の説明図である。図３（ａ）は横軸をＨ、縦軸をＳの和としたグラフであり、同一のＨをとる画素すべてについて、Ｓの値を加算したものである。画像の中で使われている色を求めるため、Ｓで重みづけをしたヒストグラムになっている。この中から最もＳの和が大きくなるＨを選び、これを代表色相Ｈ０とする。Ｈ０におけるＳの和が一定以下の場合、画像はもともとモノクロ画像であると判断し、代表色相Ｈ０はないとする。
【００２７】
Ｈ±２π＝Ｈの関係から、図３（ｂ）のように、Ｈ０±πの範囲に値が分布するように変換し、分散Ｖを求める。分散Ｖが一定値以上のときは複数の色が使われていると判断し、それ以外の時は代表色相Ｈ０のみが使われている画像と判断する。
【００２８】
図４はステップＳ２３の説明図である。明度Ｉを２５６段階でヒストグラムをとったとき、図４（ａ）のように、黒が使われていない時は低明度の画素が少なく、図４（ｂ）のように、黒が使われている場合は低明度の画素が多くなる。このことから、低明度領域の画素の分布が所定範囲であるかどうかにより黒が使われているか否かを判定することができる。
【００２９】
図５はステップＳ２４の説明図である。代表色相がない場合はモノクロ画像と判断する（Ｓ２４１）。ステップＳ２２で求めた分散Ｖが一定以上であれば画像は複数色が使われていると判断する（Ｓ２４２）。それ以外の場合、黒画素がなければ黒以外の単色の画像と判断し、黒画素があれば黒ともう１色が使われている画像と判断する（Ｓ２４３）。代表色相Ｈ０を用いて、画像で使われている色は次のように判定する。まず、Ｈ０が０，π／３，２π／３，π，４π／３，５π／３，２πのどれに最も近いかを求める。ただし、Ｈ０は０から２πの範囲にあるとする。０および２πの時は赤（Ｒ）、π／３の時は黄色（Ｙ）、２π／３の時は緑（Ｇ）、πの時は水色（Ｃ）、４π／３の時は青（Ｂ）、５π／３の時は赤紫（Ｍ）と判定する。
【００３０】
次に混合比算出手段４について説明する。混合比算出手段４は色分析手段３の結果に基づいてＲ，Ｇ，Ｂ成分の混合比ｒ，ｇ，ｂを決定する。つまり、画像で使われている色に応じて混合比を変更するのである。
【００３１】
色分析手段３において、モノクロ画像と判定された時は、例えばｒ＝０，ｇ＝１，ｂ＝０とする。モノクロ画像の場合、ＲＧＢ成分に違いはないため、ｒ，ｇ，ｂのうち、どれが１になっても良いし、すべてを同じ値にしても良い。
【００３２】
また、色分析手段３において、複数色と判定された時は、通常のカラー／モノクロ変換と同様に、ｒ＝０．２９９，ｇ＝０．５８７，ｂ＝０．１１４とする。このような割合を用いることにより、写真画像などのフルカラー画像は自然なモノクロ画像に変換することができる。
【００３３】
また、色分析手段３において、黒以外の単色と判断された場合、色分析手段３で求めた画像で使われている色の補色の色成分の割合を混合比とする。ここで補色とは、その色と混合した時に白になる色である。例えば、画像で用いられている色が赤（Ｒ）であった場合、補色は水色（Ｃ）となる。水色のＲＧＢ成分の比率は０：１：１であるので、求める混合比は、ｒ＝０，ｇ＝０．５，ｂ＝０．５となる。このような混合比でＲＧＢを混ぜ合わせることにより、最も画像のコントラストを高くしてモノクロ画像に変換することができる。
【００３４】
また、色分析手段３において、黒及び黒以外の１色と判断された場合、色分析手段３で求めた画像で使われている色の補色の色成分の割合に、画像で使われている色の色成分の割合を加味したものを混合比とする。例えば、画像で用いられている色が赤（Ｒ）と黒であった場合、赤（Ｒ）の色成分の割合は１：０：０、赤の補色の水色（Ｃ）のＲＧＢ成分の比率は０：１：１である。赤と黒を区別するため、赤が黒と白の間になるようにするには、赤の割合を、水色の割合の半分にして加える。よって、求める混合比ｒ，ｇ，ｂは、ｒ＝０．２，ｇ＝０．４，ｂ＝０．４となる。ここで、使われている色とその補色の割合を１：２としたが、使われている色によってその割合を変えても良い。
【００３５】
また、上記各色や色の組み合わせごとに最適な混合比を格納しておく混合比テーブルを予め設けておき、混合比算出手段４は、この混合比テーブルを参照するだけにしても良い。こうすることで、逐一計算する必要がなくなり、処理が高速になる。
【００３６】
また、１枚の画像ごとに画像変換すると、画像ごとに色の偏りがある場合があるため、変換画像の結果が異なることがある。これは、ビューワ等の携帯端末で電子書籍をぺージ繰りして見る時に、不快感を与える。そこで、複数枚の画像をまとめて画像変換すればよい。具体的には、画像入力手段２は複数枚の画像を入力し、色分析手段３は複数枚の画像から各画像で使用されている色を積分してその結果から判別し、混合比算出手段４は入力されたすべての画像に対して同じ混合比を算出し、画像変換手段５はすべての画像に対して同じ混合比で画像を変換するようにする。これにより、より安定して画像をモノクロ画像に変換することができる。
【００３７】
最後に、画像変換手段５は、混合比算出手段４で決定したＲ，Ｇ，Ｂ各色成分の混合比ｒ：ｇ：ｂを用い、各画素をモノクロ画像Ｍｏに
Ｍｏ＝ｒＲ＋ｇＧ＋ｂＢ（ただし、ｒ＋ｇ＋ｂ＝１）
の変換式で変換すればよい。
【００３８】
（第１の参考例）
図６は第１の参考例の画像変換方法を示すフローチャートである。
画像入力手段２により画像を入力し（Ｓ１）、色指定手段８により画像で使われている色を指定し（Ｓ６）、混合比算出手段４により赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色成分の混合比ｒ，ｇ，ｂを決定し（Ｓ３）、画像変換手段５により混合比に従い赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）成分を混合して入力画像をモノクロ画像に変換し（Ｓ４）、画像出力手段６により画像を出力する（Ｓ５）。
【００３９】
第１の実施の形態の画像変換方法との違いは、ステップＳ２がステップＳ６に置き換わっている点のみである。第１の実施の形態の画像変換方法は自動的に画像で使用されている色を判別するが、本参考例の画像変換方法は、半自動であり、ユーザーがマウスやキーボード等の色指定手段８によって外部から指定するようになっている。
【００４０】
次に、色指定手段８について説明する。色指定手段８はユーザーに画像がモノクロ、複数色、黒以外の１色、黒及び黒以外の１色のうちからどれかを選択させる。黒以外の１色、黒及び黒以外の１色を選択した場合はさらに、黒以外の１色を赤（Ｒ）、黄色（Ｙ）、緑（Ｇ）、水色（Ｃ）、青（Ｂ）、赤紫（Ｍ）のうちから選択させるようにする。
【００４１】
このように、色の判別をユーザーに指定させることにより、より正確に画像を判別し、モノクロ画像に変換することができる。
【００４２】
（第２の参考例）
図７は第２の参考例の画像変換方法を示すフローチャートである。画像入力手段２により画像を入力し（Ｓ１）、混合比指定手段９により赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色成分の混合比ｒ，ｇ，ｂを指定し（Ｓ７）、画像変換手段５により混合比に従い赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）成分を混合して入力画像をモノクロ画像に変換し（Ｓ４）、画像出力手段６により画像を出力する（Ｓ５）。
【００４３】
第１の実施の形態の画像変換方法との違いはステップＳ２，Ｓ３がステップＳ７に置き換わっているだけである。第１の実施の形態の画像変換方法では画像で使用されている色を自動的に判別し、混合比も自動的に求めていたが、本参考例の画像変換方法は、半自動であり、ユーザーが色成分の混合比をユーザーがマウスやキーボード等の混合比指定手段９によって外部から指定するようになっている。
【００４４】
次に、混合比指定手段９について説明する。混合比指定手段９はＲ，Ｇ，Ｂ成分の混合比ｒ，ｇ，ｂをユーザーが指定するようにしたものである。これにより、ユーザーが思った通りの割合で色成分を混合できるため、望み通りのモノクロ画像が得られる。
【００４５】
上記第１の実施の形態および各参考例で示した処理は、プログラムで実現されるが、このプログラムを光ディスクやフロッピディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶させておいて、必要に応じて読み出して使用するようにしてもよい。
【００４６】
【発明の効果】
請求項１または請求項２記載の発明によれば、画像の色を自動的に判別することにより、黒以外の単色あるいは、黒及び黒以外の単色が使われた画像であっても自然なモノクロ画像に変換することができる。
【００５０】
請求項３記載の発明によれば、コントラストの高いモノクロ画像に変換することができる。
【００５１】
請求項４記載の発明によれば、コントラストが高く、かつ画像で使われている色と黒との判別もしやすいモノクロ画像に変換することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態の画像変換方法のフローチャートである。
【図２】図１のステップＳ２の詳細フローチャートである。
【図３】図２のステップＳ２２の詳細フローチャートである。
【図４】図２のステップＳ２３の詳細フローチャートである。
【図５】図２のステップＳ２４の詳細フローチャートである。
【図６】第１の参考例の画像変換方法のフローチャートである。
【図７】第２の参考例の画像変換方法のフローチャートである。
【符号の説明】
Ｓ１画像を入力するステップ
Ｓ２画像で使われている色を判別するステップ
Ｓ３Ｒ、Ｇ、Ｂの混合比を決定するステップ
Ｓ４Ｒ、Ｇ、Ｂを混合しモノクロ画像に変換するステップ
Ｓ５画像を出力するステップ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image conversion method, and more particularly to an image conversion method for converting an image obtained by reading an original or the like printed in color with an image input means such as a scanner into a natural monochrome image. The present invention relates to an image conversion method for converting an image obtained by reading a printed document into a natural monochrome image.
[0002]
[Prior art]
In general, a color image is converted into a monochrome image by extracting a luminance component from the color image. Expression (1) is an expression for extracting the luminance component (Y) from the red (R) blue (G) green (B) components of the color image.
[0003]
Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B (1)
This method is also used in the NTSC system, which is a TV broadcast system, and is a widely known method. In the NTSC system, since a color image is transmitted separately as a luminance signal and a color difference signal, a monochrome television can display a natural monochrome image on the television by receiving and reproducing only the luminance signal.
[0004]
Expression (1) is based on human visual characteristics. By setting the luminance component as a monochrome image, a full-color image such as a photograph can be naturally converted into a monochrome image.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, with the development of hardware and software, the publication of electronic books has become active as a new form of books that replaces existing paper media books, and comics and novels can be displayed on so-called personal computers or mobile terminals. You can read.
[0006]
Although these e-books can handle so-called multimedia data such as audio, images, videos, and animations, it is costly and labor intensive to produce e-books from the beginning. Many of the existing books are digitized as they are.
[0007]
By the way, there is no restriction on the color display of electronic book contents that are converted from existing books as they are, so there is no hindrance to see them on a color display, but the price of portable terminals for viewing electronic books is low, and power consumption Is an important factor, so a monochrome liquid crystal display is often used.
[0008]
Therefore, normally, in order to convert a full color image such as a photograph into a monochrome image, it can be converted into a natural monochrome image by using Equation (1) shown in the prior art, and monochrome content is produced from an existing book. Alternatively, a color image can be displayed on a monochrome display.
[0009]
However, existing books, especially comic magazines, may be printed in two colors with red and black ink, or may be printed with one color such as red, green, and blue without using black ink. When an image is converted by equation (1), the desired image is often not obtained.
[0010]
For example, when two colors are printed with red and black inks, black is used for outlines and shadows, and red is used for skin color. When such an image is converted into a monochrome image using the equation (1), there is a problem that the red portion becomes blacker than the impression of the image actually seen because the red mixing ratio is small.
[0011]
In some cases, the ink is printed with a single color ink other than black, such as red, green, and blue. When a human sees such an image, the color itself is not very conscious and has only the same impression as an image printed with one black color. However, if such an image is converted into a monochrome image using the formula (1) in the same manner as a color image, the image is light in color and low in contrast. In particular, in the case of an image printed with green ink, there is a problem in that the image becomes a very light color because the mixing ratio of green is large in Equation (1).
[0012]
In order to solve the above-described problems, an object of the present invention is to provide an image conversion method for converting a manuscript printed in two colors or a color other than black into a natural monochrome image.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The image conversion method according to claim 1 is an image conversion method for converting an input image into a monochrome image,
Calculate the sum of saturation for all pixels with the same hue in the input image, and based on the hue histogram with the calculated sum of saturation as the frequency, the hue with the highest frequency is the representative hue and the saturation in the representative hue A first step of determining whether the input image is a monochrome image based on the sum of
When it is determined in the first step that the input image is not a monochrome image, it is determined whether or not a plurality of colors are used based on the variance of the hue histogram, and the input image is a multi-color image or a single color. A second step of determining which of the images ,
A third step of determining a mixture ratio of each color component of red, green, and blue according to a result of any one of the monochrome image, the multi-color image, and the single-color image determined in the first and second steps; ,
And having a fourth step of converting the monochrome image by mixing color components according to the mixing ratio determined by said third step.
[0014]
The image conversion method according to claim 2 is the image conversion method according to claim 1, wherein when the input image is determined to be a single color image in the second step, pixels of the input image having the same brightness. And a fifth step of determining the presence / absence of a black pixel in the input image from a lightness histogram having the obtained number of pixels as a frequency .
[0018]
Image conversion method according to claim 3, wherein, in the image conversion method according to claim 2, wherein the third step, the input image in the second step is determined to be a single color image, and black in the fifth step When it is determined that a pixel is not used , a mixing ratio of each color component is determined based on a ratio of each color component of a complementary color used in the input image.
[0019]
The image conversion method according to claim 4 is the image conversion method according to claim 2 , wherein the third step determines that the input image is a single color image in the second step, and the black color in the fifth step. If it is determined that the pixel is used, based on the percentage of each color component of complementary colors used in the input image, and percentage of each color component of the colors used in the input image, The mixing ratio of each color component is determined.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
FIG. 1 is a flowchart showing an image conversion method according to the present embodiment.
By means of the image input means 2 (in the following description, numbers are given for easy understanding after the "means", but each means is not shown), the image of the comic magazine is scanned as a manuscript for each predetermined unit such as a spread or a page. Etc. (S1), the color used in the image is discriminated by the color analyzing means 3 (S2), and the red (R), green (G) and blue (B) color components are obtained by the mixing ratio calculating means 4 The mixing ratio r; g; b is determined (S3), and the input image is converted into a monochrome image by mixing the red (R), green (G), and blue (B) components in accordance with the mixing ratio by the image conversion means 5. Then, the converted image is output by the image output means 6 (S5).
[0022]
The image input means 2 is an image reading device such as a scanner, a copying machine, or a camera, for example, a device that reads a medium such as a CD-ROM, a hard disk, a floppy disk, or a magneto-optical disk in which an image read in advance is stored, It may be a semiconductor memory or the like.
[0023]
The image output means 6 is an image display device such as CRT (Cathode Ray Tube) or LCD (Liquid Crystal Display), and may be an image output device such as a printer, CD-R, hard disk, floppy disk, optical It may be a device for writing an image on a medium such as a magnetic disk or a semiconductor memory.
[0024]
The color analysis means 3, the mixture ratio calculation means 4, and the image conversion means 5 are realized by a computer and software.
[0025]
First, the color analysis means 3 will be described with reference to FIG. The color analysis means 3 converts the input image into hue (H), saturation (S), and brightness (I) for each predetermined unit (S21). Since the conversion method to HSI is a generally known method, it is omitted. A representative hue and dispersion are obtained from the distribution of H and S (S22). Next, the presence or absence of a black pixel is determined from the histogram of I (S23), and the color used in the image is determined (S24).
[0026]
FIG. 3 is an explanatory diagram of step S22. FIG. 3A is a graph in which the horizontal axis is H and the vertical axis is the sum of S, and the value of S is added to all the pixels having the same H. In order to obtain the color used in the image, the histogram is weighted with S. Among these, H that has the largest sum of S is selected, and this is set as the representative hue H0. If the sum of S at H0 is below a certain level, it is determined that the image is originally a monochrome image, and there is no representative hue H0.
[0027]
From the relationship of H ± 2π = H, as shown in FIG. 3B, conversion is performed so that values are distributed in the range of H0 ± π , and the variance V is obtained. Variance V is determined to when more than a predetermined value is used a plurality of colors, when the other is determined that the image that has been only representative hues H0 is used.
[0028]
FIG. 4 is an explanatory diagram of step S23. When the histogram of brightness I is taken in 256 levels, as shown in FIG. 4A, when black is not used, there are few low brightness pixels, and black is used as shown in FIG. 4B. If so, the number of pixels with low brightness increases. From this, it is possible to determine whether or not black is used depending on whether or not the distribution of pixels in the low brightness area is within a predetermined range.
[0029]
FIG. 5 is an explanatory diagram of step S24. If there is no representative hue, it is determined as a monochrome image (S241). If the variance V obtained in step S22 is a certain value or more, it is determined that a plurality of colors are used in the image (S242). In other cases, if there is no black pixel, it is determined that the image is a single color other than black, and if there is a black pixel, it is determined that the image uses black and another color (S243). Using the representative hue H0, the color used in the image is determined as follows. First, it is determined which of H0 is closest to 0, π / 3, 2π / 3, π, 4π / 3, 5π / 3, and 2π. However, it is assumed that H0 is in the range of 0 to 2π. Red (R) for 0 and 2π, yellow (Y) for π / 3, green (G) for 2π / 3, light blue (C) for π, blue (4 for π / 3) B) When 5π / 3, the color is determined to be magenta (M).
[0030]
Next, the mixing ratio calculation unit 4 will be described. The mixing ratio calculation unit 4 determines the mixing ratios r, g, and b of the R, G, and B components based on the result of the color analysis unit 3. That is, the mixing ratio is changed according to the color used in the image.
[0031]
When the color analysis unit 3 determines that the image is a monochrome image, for example, r = 0, g = 1, and b = 0. In the case of a monochrome image, since there is no difference in RGB components, any of r, g, and b may be 1, or all may be the same value.
[0032]
When the color analyzing unit 3 determines that there are a plurality of colors, r = 0.299, g = 0.487, and b = 0.114, as in the normal color / monochrome conversion. By using such a ratio, a full color image such as a photographic image can be converted into a natural monochrome image.
[0033]
When the color analyzing unit 3 determines that the color is a single color other than black, the ratio of the color components of the complementary colors used in the image obtained by the color analyzing unit 3 is used as the mixing ratio. Here, the complementary color is a color that turns white when mixed with the color. For example, when the color used in the image is red (R), the complementary color is light blue (C). Since the ratio of the light blue RGB components is 0: 1: 1, the required mixing ratios are r = 0, g = 0.5, and b = 0.5. By mixing RGB with such a mixing ratio, the image can be converted into a monochrome image with the highest contrast.
[0034]
Further, when the color analyzing unit 3 determines that the color is black and one color other than black, it is used in the image in the proportion of the color component of the color used in the image obtained by the color analyzing unit 3. A mixture ratio including the ratio of the color components of the color is taken as the mixing ratio. For example, when the colors used in the image are red (R) and black, the ratio of the red (R) color component is 1: 0: 0, and the ratio of the RGB component of the light blue (C) complementary to red Is 0: 1: 1. To distinguish between red and black, to make red between black and white, add the red percentage to half the light blue percentage. Therefore, the required mixing ratios r, g, and b are r = 0.2, g = 0.4, and b = 0.4. Here, the ratio of the used color and its complementary color is 1: 2, but the ratio may be changed depending on the used color.
[0035]
Further, a mixing ratio table for storing the optimum mixing ratio for each color or color combination may be provided in advance, and the mixing ratio calculation means 4 may simply refer to this mixing ratio table. By doing so, it is not necessary to perform calculation one by one, and the processing becomes faster.
[0036]
In addition, when image conversion is performed for each image, there may be color deviation for each image, and the result of the converted image may differ. This gives an unpleasant feeling when the electronic book is viewed repeatedly on a portable terminal such as a viewer. Therefore, image conversion may be performed on a plurality of images collectively. Specifically, the image input means 2 inputs a plurality of images, and the color analysis means 3 integrates the colors used in each image from the plurality of images and discriminates them from the result, and the mixture ratio calculation means 4 calculates the same mixture ratio for all input images, and the image conversion means 5 converts the images with the same mixture ratio for all images. Thereby, an image can be converted into a monochrome image more stably.
[0037]
Finally, the image conversion means 5 uses the mixture ratio r: g: b of each of the R, G, B color components determined by the mixture ratio calculation means 4, and uses Mo = rR + gG + bB (where r + g + b = 1)
It is sufficient to convert using the conversion formula.
[0038]
(The first reference example)
FIG. 6 is a flowchart showing the image conversion method of the first reference example .
The image is input by the image input means 2 (S1), the color used in the image is specified by the color specifying means 8 (S6), and the red (R), green (G), blue ( B) mixing ratios r, g, and b of the respective color components are determined (S3), and the image conversion means 5 mixes the red (R), green (G), and blue (B) components in accordance with the mixing ratio, and inputs the input image. The image is converted into a monochrome image (S4), and the image is output by the image output means 6 (S5).
[0039]
The only difference from the image conversion method of the first embodiment is that step S2 is replaced with step S6. Although the image conversion method of the first embodiment automatically determines the color used in the image, the image conversion method of this reference example is semi-automatic, and the user designates color designation means 8 such as a mouse or a keyboard. It is designed to specify from the outside.
[0040]
Next, the color designation means 8 will be described. The color designation means 8 allows the user to select one of monochrome, plural colors, one color other than black, and one color other than black and black. If one color other than black, or one color other than black is selected, one color other than black is selected as red (R), yellow (Y), green (G), light blue (C), blue (B). , Magenta (M).
[0041]
In this way, by letting the user specify the color discrimination, the image can be discriminated more accurately and converted into a monochrome image.
[0042]
(Second reference example)
FIG. 7 is a flowchart showing the image conversion method of the second reference example . An image is input by the image input means 2 (S1), and the mixture ratios r, g, and b of each color component of red (R), green (G), and blue (B) are specified by the mixture ratio specifying means 9 (S7). The red (R), green (G), and blue (B) components are mixed according to the mixing ratio by the image conversion means 5 to convert the input image into a monochrome image (S4), and the image output means 6 outputs the image ( S5).
[0043]
The only difference from the image conversion method of the first embodiment is that steps S2 and S3 are replaced with step S7. In the image conversion method of the first embodiment, the colors used in the image are automatically determined and the mixing ratio is also automatically determined. However, the image conversion method of this reference example is semi-automatic and user However, the user specifies the mixing ratio of the color components from the outside by the mixing ratio specifying means 9 such as a mouse or a keyboard.
[0044]
Next, the mixing ratio specifying means 9 will be described. The mixing ratio designating means 9 is for the user to designate the mixing ratio r, g, b of the R, G, B components. As a result, since the color components can be mixed at a rate as desired by the user, a desired monochrome image can be obtained.
[0045]
The processing described in the first embodiment and each reference example is realized by a program, but this program is stored in a computer-readable recording medium such as an optical disk or a floppy disk, and if necessary, You may make it read and use.
[0046]
【The invention's effect】
According to the first or second aspect of the invention, by automatically discriminating the color of an image, a natural monochrome image can be obtained even for an image using a single color other than black or a single color other than black and black. Can be converted to an image.
[0050]
According to the third aspect of the present invention, the image can be converted into a monochrome image with high contrast.
[0051]
According to the fourth aspect of the present invention, the image can be converted into a monochrome image having high contrast and being easy to distinguish between the color used in the image and black.
[Brief description of the drawings]
1 is a Furocha over preparative image conversion method of the first embodiment.
2 is a detailed Furocha over preparative step S2 of FIG.
3 is a detailed Furocha over preparative step S22 in FIG.
4 is a detailed Furocha over preparative step S23 in FIG.
5 is a detailed Furocha over preparative step S24 in FIG.
6 is a Furocha over preparative image conversion method of the first embodiment.
7 is a Furocha over preparative image conversion method of the second embodiment.
[Explanation of symbols]
S1 Step of inputting image S2 Step of determining color used in image S3 Step of determining mixing ratio of R, G, B S4 Step of mixing R, G, B and converting to monochrome image S5 Output image Step to do

Claims

入力画像からモノクロ画像に変換する画像変換方法であって、
入力画像で同一の色相を有する画素すべてについて彩度の和を求め、求めた彩度の和を度数とする色相のヒストグラムを基に、度数が最も大きい色相を代表色相とし、代表色相における彩度の和に基づいて入力画像がモノクロ画像であるか否かを判断する第１ステップと、
前記第１ステップで入力画像がモノクロ画像でないと判断された場合、前記色相のヒストグラムの分散に基づいて複数の色が使われているか否かを判断して、入力画像が複数色画像および単一色画像のいずれであるかを判別する第２ステップと、
前記第１および第２ステップで判別されたモノクロ画像、複数色画像、および単一色画像のいずれかの結果に応じて、赤、緑および青の各色成分の混合比を決定する第３ステップと、
前記第３ステップで決定された混合比に従って色成分を混合してモノクロ画像に変換する第４ステップと、を有することを特徴とする画像変換方法。An image conversion method for converting an input image to a monochrome image,
Calculate the sum of saturation for all pixels with the same hue in the input image, and based on the hue histogram with the calculated sum of saturation as the frequency, the hue with the highest frequency is the representative hue and the saturation in the representative hue A first step of determining whether the input image is a monochrome image based on the sum of
When it is determined in the first step that the input image is not a monochrome image, it is determined whether or not a plurality of colors are used based on the variance of the hue histogram, and the input image is a multi-color image or a single color. A second step of determining which of the images ,
A third step of determining a mixture ratio of each color component of red, green, and blue according to a result of any one of the monochrome image, the multi-color image, and the single-color image determined in the first and second steps; ,
Image conversion method characterized in that it comprises a fourth step of converting the monochrome image by mixing color components according to the mixing ratio determined by said third step.

前記第２ステップで入力画像が単一色画像であると判別されたとき、入力画像で同一の明度を有する画素の画素数を求め、求めた画素数を度数とする明度のヒストグラムから、入力画像中の黒画素の有無を判別する第５ステップを含むことを特徴とする請求項１記載の画像変換方法。 When it is determined in the second step that the input image is a single color image, the number of pixels having the same brightness in the input image is obtained, and from the brightness histogram with the obtained number of pixels as the frequency, The image conversion method according to claim 1 , further comprising a fifth step of determining whether or not there is a black pixel .

前記第３ステップは、前記第２ステップで入力画像が単一色画像であると判別され、かつ前記第５ステップで黒画素が用いられていないと判別された場合に、入力画像で使われている色の補色の各色成分の割合に基づいて、各色成分の混合比を決定することを特徴とする請求項２記載の画像変換方法。 The third step is used in the input image when it is determined in the second step that the input image is a single color image, and it is determined in the fifth step that no black pixel is used. 3. The image conversion method according to claim 2 , wherein a mixing ratio of each color component is determined based on a ratio of each color component of a complementary color .

前記第３ステップは、前記第２ステップで入力画像が単一色画像であると判別され、かつ前記第５ステップで黒画素が用いられていると判別された場合に、入力画像で使われている色の補色の各色成分の割合と、入力画像内で使われている色の各色成分の割合とに基づいて、各色成分の混合比を決定することを特徴とする請求項２記載の画像変換方法。 The third step is used in the input image when it is determined in the second step that the input image is a single color image, and it is determined in the fifth step that a black pixel is used. 3. The image conversion method according to claim 2 , wherein a mixing ratio of each color component is determined based on a ratio of each color component of a complementary color of the color and a ratio of each color component of the color used in the input image. .