JPH07220070A - 多階調画像の変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 色数の多い画像を色数の少ない画像に変換し
て出力する場合に、出力される画像が使用可能な色を十
分に使った質の高いものにすること。 【構成】 階調数決定手段は、使用可能な色数に基づい
て、各色成分の階調数を決定する。例えば、使用可能な
色数が２５６の場合は、赤色成分，緑色成分，青色成分
の階調数はそれぞれ６になる。最適階調数決定手段は、
現在の階調数に基づいてカラー原画像を変換した場合
の変換画像での使用色数を求め、使用色数が使用可能
な色数を越えている場合は、その直前の階調数を出力画
像生成手段に通知してこれを起動し、越えていない場
合は、現在の階調数を記憶し、階調数を増加させ、の
処理に戻る。出力画像生成手段は、最適階調数決定手段
から通知された階調数に基づいて、カラー原画像を変換
し、出力画像を生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多数の色で表現された
画像を、少数の色で表現される画像に変換する多階調画
像の変換装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１７は従来の多階調画像の変換装置の
構成を示す図である。同図において、１は入力画像用フ
ァイル、２は出力画像用ファイル、３は変換手段、４は
階調決定手段をそれぞれ示している。ファイル１は入力
画像を格納する。入力画像の各画素の色は、例えば０な
いし２５５階調のＲ成分（赤色成分），０ないし２５５
階調のＧ成分（緑色成分），０ないし２５５階調のＢ成
分（青色成分）で表現される。

【０００３】ファイル２は出力画像を格納する。出力画
像の各色成分の階調数は固定もしくは外部から与えられ
る。階調決定手段４は、各色成分ごとの階調数から使用
する階調を決める。例えば、入力画像の各色成分が０か
ら２５５までの２５６階調であり、それを３階調に変換
する場合は、使用する階調は均等に割り振れば０，１２
７，２５５となる。変換手段３は、階調決定手段４で決
められた階調だけを使うように、入力画像を変換する。
３階調に変換する場合では、入力画像の点（画素）の値
で０，１２７，２５５の何れかを選択し、置き換える。

【０００４】図１８は従来の変換装置の変換動作フロー
を示す図である。ステップＳ１では、ファイル１から入
力画像を読み込む。ステップＳ２では、各色成分の階調
数を得る。各色成分とは、例えば上述の３階調である。
ステップＳ３では、各色成分毎に使用する階調を決め
る。各色成分毎の使用する階調とは、例えば上述の０，
１２７，２５５である。ステップＳ４では、各点の色を
置き換える。例えば、入力画素の色がＲ成分＝１５，Ｇ
成分＝１００，Ｂ成分＝２４０の場合は、その画素の色
はＲ成分＝０，Ｇ成分＝１２７，Ｂ成分＝２５５に変換
される。ステップＳ５では、変換された色を持つ画像を
ファイル２に出力する。

【０００５】

【発明か解決しようとする課題】上述のように、自然画
像等をコンピュータで扱う際に良く使われる形式では、
画像を細かい点（画素）の並びに変換し、各々の点で色
成分の値を数値化する。典型的な例では、色成分として
緑，赤，青の三原色を使い、それぞれを２５６階調で数
値化する。この形式では、各画素の色は約１６００万色
（２５６×２５６×２５６）の内のいずれかになる。

【０００６】一方、現在一般的に使われているコンピュ
ータの画像表示装置では、同時に表示できる色数が制限
されていることが多い。これは、表示速度の向上および
表示用メモリの節約を目的としている。或る種の画像表
示装置は、１画素を８ビットで表現する表示用メモリ
と、２５６個のエントリを持つカラー・ルックアップ・
テーブルとを有しており、約１６００万色の中の任意の
２５６色を同時に表示することが出来る。

【０００７】この種の表示装置では、上記の形式の画像
をそのまま表示することが出来ない場合があるので、そ
の画像を変換し、使用されている色数を表示装置で使用
可能な数まで減少させる必要がある。従来の技術では、
各色成分の階調数を予め計算しておいた階調数まで減じ
て表示していた。例えば上記装置の場合、赤，青，緑の
各成分を６階調ずつに変換すれば、最大でも２１６色し
か使わないので、表示可能となる。

【０００８】従来の方法で変換した画像は、２５６階調
の色成分を６階調に減じているため、原画像に比較して
著しく画質が劣化しており、利用者の用途によっては役
に立たない場合も多い。しかし、同時表示可能な色数の
制限がない表示装置を別に用意するのは負担が大きく、
一般的な表示装置でも質の高い画像を表示できる装置が
強く求められていた。

【０００９】本発明は、この点に鑑みて創作されたもの
であって、色数の多い画像を色数の少ない画像に変換し
て出力する場合に、出力される画像が使用可能な色を十
分に使った質の高いものにすることを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】図１は請求項１の発明の
原理説明図である。請求項１の多階調画像の変換装置
は、多階調のカラー原画像を、使用可能な色数以内の色
数を持つ画像に変換する変換装置であって、使用可能な
色数に基づいて階調数を決定する階調数決定手段と、階
調数決定手段によって階調数が決定された後に動作を開
始する最適階調数決定手段と、最適階調数決定手段から
通知された階調数に基づいて、カラー原画像を変換し出
力画像を生成する出力画像生成手段とを具備し、最適階
調数決定手段は、 現在の階調数に基づいてカラー原画像を変換した場
合の変換画像での使用色数を求め、 変換画像での使用色数が使用可能な色数を越えてい
るか否かを調べ、越えている場合は、その直前の階調数
を出力画像生成手段に通知して起動し、 越えていない場合は、現在の階調数を記憶し、階調
数を増加させ、の処理に戻る 処理を行うよう構成されていることを特徴とするもので
ある。

【００１１】図２は請求項２，３の発明の原理説明図で
ある。請求項２の多階調画像の変換装置は、多階調のカ
ラー原画像を、使用可能な色数以内の色数を持つ画像に
変換する変換装置であって、多階調のカラー原画像で使
用されている色数を計測する入力画像使用色数計測手段
と、入力画像使用色数計測手段によって色数が計測され
た後に動作を開始する最適階調数決定手段と、最適階調
数決定手段から通知された階調数に基づいて、カラー原
画像を変換し出力画像を生成する出力画像生成手段とを
具備し、最適階調数決定手段は、 現在の色数，変換画像での使用可能な色数および現
在の階調数に基づいて新たな階調数を推定し、推定した
階調数に基づいてカラー原画像を変換し、変換画像での
使用色数を求め、 変換画像での使用色数が使用可能な色数と等しいか
否かを調べ、等しい場合には、現在の階調数を出力画像
生成手段に通知して起動し、 変換画像での使用色数が使用可能な色数と等しくな
い場合には、変換画像での使用色数が使用可能な色数を
越えているか否かを調べ、越えている場合はの処理に
戻り、 変換画像での使用色数が使用可能な色数を越えてい
ない場合は、変換画像での使用色数が直前の使用色数を
越えたか否かを調べ、変換画像での使用色数が直前の使
用色数を越えない場合は、直前の階調数を出力画像生成
手段に通知して起動し、 変換画像での使用色数が直前の使用色数を越えた場
合は、現在の階調数および色数を記憶して、の処理に
戻る 処理を行うよう構成されていることを特徴とするもので
ある。

【００１２】請求項３の多階調画像の変換装置は、多階
調のカラー原画像を、使用可能な色数以内の色数を持つ
画像に変換する変換装置であって、多階調のカラー原画
像で使用されている色数を計測すると共に、各色成分毎
の階調の数を計測する入力画像使用色数計測手段と、入
力画像使用色数計測手段よって色数および各色成分毎の
階調数が計測された後に動作を開始する最適階調数決定
手段と、最適階調数決定手段から通知された各色成分毎
の階調数の組に基づいて、カラー原画像を変換し出力画
像を生成する出力画像生成手段とを具備し、最適階調数
決定手段は、 現在の色数，変換画像での使用可能な色数，現在の
各色成分毎の階調数およびカラー原画像における各色成
分毎の階調数に基づいて、新たな各色成分毎の階調数の
組を推定し、推定した各色成分毎の階調数の組に基づい
てカラー原画像を変換し、変換画像での使用色数を求
め、 変換画像での使用色数が使用可能な色数と等しいか
否かを調べ、等しい場合には、現在の各色成分毎の階調
数の組を出力画像生成手段に通知して出力画像生成手段
を起動し、 変換画像での使用色数が使用可能な色数と等しくな
い場合には、変換画像での使用色数が使用可能な色数を
越えているか否かを調べ、越えている場合はの処理に
戻り、 変換画像での使用色数が使用可能な色数を越えてい
ない場合は、変換画像での使用色数が直前の使用色数を
越えたか否かを調べ、変換画像での使用色数が直前の使
用色数を越えない場合は、直前の各色成分毎の階調数の
組を出力画像生成手段に通知して起動し、 変換画像での使用色数が直前の使用色数を越えた場
合は、現在の各色成分毎の階調数の組および色数を記憶
して、の処理に戻る 処理を行うよう構成されていることを特徴とするもので
ある。

【００１３】図３は請求項４の発明の原理説明図であ
る。請求項４の多階調画像の変換装置は、請求項１また
は請求項２または請求項３の多階調画像の変換装置にお
いて、出力画像生成手段によって生成された出力画像に
おける色数が使用可能な色数よりも少ない場合には、カ
ラー原画像における使用頻度の高い色を持つ画素に対応
する変換画像における画素の色を、カラー原画像におけ
る当該画素の色で置き換える出力画像修正手段を設けた
ことを特徴とするものである。

【００１４】

【作用】従来の変換装置で変換した画像を分析して見る
と、殆どの画像では、実際に使用されている色数は最大
数（各色成分の積）より少なくなっている。例えば、６
階調に減じた場合、最大２１６色が使われる可能性があ
るが、変換した画像に含まれている色数はせいぜい数十
色程度であることが多い。したがって、実際には６階調
よりも多くの階調数を使っても、使われている色数は２
５６色を越えない場合が多い。

【００１５】そこで、本発明では、変換した画像中に含
まれている色数を計測し、未だ使用可能な色が残ってい
る場合は階調数を増加させて再び変換を試みる。この動
作を繰り返すことで、最終的に出力される画像は使用可
能な色を十分に使った質の高いものとなる。

【００１６】また、最終的に出力される画像でも使用可
能な色を全て使っていない場合があるが、このような場
合には、余った色に，カラー原画像中における出現頻度
の高い色を割り当て、出力画像の対応点をその色に置き
換えると、出力画像の質がより高くなる。なお、本発明
では、画像を変換する際にディザリングと呼ばれる技術
を併用することも可能である。本発明とディザリング技
術を併用すると、従来のディザリングより質の高い出力
が得られる。

【００１７】本発明の請求項１の変換装置の作用につい
て説明する。請求項１の変換装置では、カラー原画像を
従来と同様な手法で決められた階調数の画像に変換し、
そこで使用されている色数を調べる。色数に未だ余分が
あれば成分のどれかの階調数を増加させ、再び変換を行
う。この手続きを繰り返し、変換画像における色数が使
用可能な色数を越えた時点で、画像を変換して出力す
る。

【００１８】本発明の請求項２の変換装置の作用につい
て説明する。請求項２の変換装置では、先ず最初にカラ
ー原画像に含まれている色数を調べ、この色数を使っ
て、各色成分の適切な階調数を推定する。例えば、赤の
成分が２５６階調だったときに１００色使われていた
ら、１２８階調にしたときには半分の５０色程度使われ
るだろうと推定出来る。

【００１９】色成分が３つあるとすると、階調数をｎ倍
に変化させたとき、使われる色はｎの３乗に変化すると
推定できる。これを逆にみれば、使われる色をｍ倍にし
たければ、赤，青，緑の各成分の階調数をｍの１／３乗
倍にすれば良いと言うことである。こうして推定した階
調数を使って変換を行う。請求項１の変換装置に比べて
次回の階調数をより適切に推定できるので、短い時間で
結果を出力できる。ただし、請求項２の変換装置では、
階調数を増やすだけでなく、減らす必要がある場合もあ
る。なお、この推定の方法は此処で述べた方法に限定す
るものでなく、扱う画像の性質によりより有効な方法が
あれば、それを使うことも出来る。

【００２０】請求項３の変換装置の作用について説明す
る。請求項３の変換装置では、色数を調べる際に、各色
成分毎に使われている階調数も同時に調べる。この結
果、どれかの色成分で使われている階調数が、その成分
に割り当てられている階調数よりも少ない場合、使われ
ていない階調数を使って他の成分の割当て数を計算し直
す。例えば、青成分で使われているのが２階調しかなか
った場合、全ての成分に６階調を割り当てる必要はな
く、赤と緑の成分には１１階調を割り当てることが出来
る（２×１１×１１＝２４２）。こうすることで、無駄
な割当てを無くし、より高速に結果を出力できる。

【００２１】請求項４の変換装置の作用について説明す
る。請求項４の変換装置では、上記のどれかの変換装置
で得られた画像で使われている色数が使用可能な色数よ
り少ない場合、余った色に原画像中における出現頻度の
高い色の順に割り当て、出力画像の対応点をその色で置
き換える。

【００２２】

【実施例】図４は本発明の第１実施例の構成を示す図で
ある。同図において、１は入力画像用ファイル、２は出
力画像用ファイル、３は変換手段、４は階調決定手段、
５は使用色数計測手段、６は階調数決定手段、７は階調
数増加手段、８は制御手段、９は記憶手段をそれぞれ示
している。

【００２３】本発明を実施する手段は、計算機とプログ
ラムによって実現することが出来る。第１実施例におい
て、変換手段３や階調決定手段４，使用色数計測手段
５，階調数決定手段６，階調数増加手段７などはサブル
ーチンに相当し、制御手段８はメイン・ルーチンに相当
する。

【００２４】出力画像で使用可能な最大色数は外部から
与えられる。階調数決定手段６は、使用可能な最大色数
から、各色成分に割り当てる階調数を決定する。例え
ば、使用可能な最大色数が２５６の場合には、Ｒ成分，
Ｇ成分，Ｂ成分の階調数はそれぞれ６とされる。本実施
例では、全ての成分を均等に扱っているが、画像への影
響が大きい色成分を優先させても良い。例えば、人間の
目は緑色に一番敏感に作用し、次に赤色に敏感に作用
し、青色には余り敏感に作用しないので、緑色に対する
階調数を一番多くし、次に赤色に対する階調数を多く
し、青色に対する階調数を一番少なくすることも出来
る。

【００２５】階調決定手段４は、従来のものと同様に、
与えられた階調数に従って使用する階調を決定する。６
階調の場合には、使用する階調を例えば０，５１，１０
２，１５３，２０４，２５５とする。使用色数計測手段
５は、階調決定手段４で決められた階調だけを使うよう
に入力画像を変換した場合に、変換された画像の中で使
用されている色数を計測する。階調数増加手段７は、色
成分のどれかの階調数を増加させる。本実施例では、す
べての成分を均等に扱っているが、画像への影響が大き
い色成分を優先させても良い。

【００２６】記憶手段９は、最も良い結果を出した階調
数の組合せ，色数等を記憶する。制御手段８は、変換手
段３，階調決定手段４，使用色数計測手段５，階調数決
定手段６，階調数増加手段７に対する処理依頼を行うと
共に、記憶手段８に対するリード／ライトなどを行う。
変換手段３は、従来のものと同一である。

【００２７】図５は第１実施例の制御手段による動作フ
ローを示す図である。ステップＳ１では、ファイル１か
ら入力画像を読み込む。ステップＳ２では、出力画像で
使用可能な色数を得る。ステップＳ３では、階調数決定
手段６を呼び出して、各色成分に割り当てられる階調数
を求める。次いで、階調決定手段４を呼び出して、現在
の階調数に基づく、階調を決定する。ステップＳ４で
は、使用色数計測手段５を呼び出して、現在の階調数
（階調）で使用される色数を求める。

【００２８】ステップＳ５では、ステップＳ４で得られ
た色数が所定値（例えば２５６）をオーバしたか否かを
調べる。ＹＥＳの場合はステップＳ８に進み、ＮＯの場
合はステップＳ６に進む。ステップＳ６では、現在の階
調数や色数などを記憶手段９に記憶させる。ステップＳ
７では、階調数増加手段７を呼び出して、何れかの階調
数を１だけ増加させる。次に、階調決定手段４を呼び出
して、階調数が増加された色成分の階調を求める。次
に、ステップＳ４に戻る。

【００２９】ステップＳ８では、記憶している階調数を
通信領域に設定して階調決定手段４を起動し、記憶して
いる階調数での階調を得る。ステップＳ９，Ｓ１０で
は、変換手段３を呼び出して、入力画像の各点の色を置
き換え、その結果得られる画像をファイル２に出力す
る。

【００３０】図６は第１実施例の階調数決定手段の動作
フローを示す図である。ステップＳ１では、使用可能な
色数の１／３乗を整数化する。ステップＳ２では、その
結果が０になるか否かを調べる。０でない場合はステッ
プＳ３に進み、０の場合はステップＳ４に進む。ステッ
プＳＳ３では、その値を階調数とする。ステップＳ４で
は、エラーを出力して変換処理を中止する。

【００３１】図７は第１実施例の階調数増加手段の動作
フローを示す図である。ステップＳ１では、階調数が一
番少ない色成分を求める。ステップＳ２では、ステップ
Ｓ１で求めた色成分が複数個あるか否かを調べ、１個の
場合はステップＳ３に進み、複数個の場合はステップＳ
４に進む。ステップＳ３では、その色成分の階調数を一
つ増やす。ステップＳ４では、そのうちの一つを選択
し、選択した色成分の階調数を一つ増やす。

【００３２】図８は第１実施例の使用色数計測手段の動
作フローを示す図である。ステップＳ１では、全ての可
能な色にフラグを用意し、クリアする。例えば、Ｒ成
分，Ｇ成分，Ｂ成分の階調数が６で、且つ使用階調が
０，５１，１０２，１５３，２０４，２５５の場合に
は、可能な色は、 １番目の色 Ｒ＝０，Ｇ＝０，Ｂ＝０ ２番目の色 Ｒ＝０，Ｇ＝０，Ｂ＝５１ ３番目の色 Ｒ＝０，Ｇ＝０，Ｂ＝１０２ ・ ・ ２１６番の色 Ｒ＝２５５，Ｇ＝２５５，Ｂ＝２５５ となる。ステップＳ２では、決められた使用階調で、入
力画像の各点を変換する。ステップＳ３では、変換後の
画像において使用された色に付加されているフラグを立
てる。ステップＳ４では、立っているフラグの数をカウ
ントする。

【００３３】図９は本発明の第２実施例の構成を示す図
である。同図において、８′は制御手段、１０は階調数
推定手段、１１は入力画像使用色数計測手段をそれぞれ
示している。なお、図３と同一符号は同一物を示してい
る。

【００３４】出力画像が使用する最大の色数は外部から
与えられる。入力画像使用色数計測手段１１は、第１の
実施例での使用色数計測手段と同様な動作を行い、入力
画像で使われている色数を計測する。階調数推定手段１
０は、使用されている色数と使用できる最大の色数とか
ら、各色成分の階調数を推定する。

【００３５】制御手段８′は、階調数推定手段１０によ
って推定された階調数に基づいて使用される色数を求
め、最善の結果が得られるまで、それを繰り返す。最善
の組合せが決まったら、その階調数を使って変換手段３
を呼び出し、変換の結果得られる画像を出力する。階調
決定手段４や使用色数計測手段５，変換手段３，記憶手
段９は、第１の実施例のものと同様である。

【００３６】図１０は第２実施例の制御手段による動作
フローを示す図である。ステップＳ１では、ファイル１
から入力画像を読み込む。ステップＳ２では、使用可能
な色数を求める。使用可能な色数は例えば２５６であ
る。ステップＳ３では、入力画像使用色数計測手段１１
を呼び出して、入力画像で使用されている色数を求め
る。

【００３７】ステップＳ４では、階調数推定手段１０を
呼び出して、各色成分の階調数を推定する。次いで、階
調決定手段４を呼び出して、推定された階調数に基づ
く、階調を決定する。ステップＳ５では、使用色数計測
手段５を呼び出して、現在の階調数（階調）で使用され
る色数を求める。

【００３８】ステップＳ６では、ステップＳ５で求めた
色数が最大か否かを調べる。ＹＥＳの場合はステップＳ
１０に進み、ＮＯの場合はステップＳ７に進む。例え
ば、使用可能な色数が２５６の場合は、最大数は２５６
となる。ステップＳ７では、色数がオーバしているか否
かを調べる。ＹＥＳの場合はステップＳ４に戻り、ＮＯ
の場合はステップＳ８に進む。

【００３９】ステップＳ８では、色数が最善値を更新し
たか否かを調べる。ＹＥＳの場合はステップＳ９に進
み、ＮＯの場合はステップＳ１０に進む。例えば、使用
可能な色数が２５６の場合、直前にステップＳ５で求め
た色数が２００で、今回ステップＳ５で求めた色数が２
１０の場合には、最善値を更新したことになる。ステッ
プＳ９では、現在の各色成分の階調数，色数を記憶す
る。次に、ステップＳ４に戻る。

【００４０】ステップＳ１０では、最善値を更新しない
場合には、記憶している階調数を通信領域に設定して階
調決定手段４を起動し、記憶している階調数に基づく階
調を得る。色数が最大数と判定された場合には、その時
点の階調数を通信領域に設定して階調決定手段４を起動
し、最大数と判定された時点での階調数に基づく階調を
得る。ステップＳ１１，Ｓ１２では、変換手段３を呼び
出して、入力画像の各点の色を置き換え、変換の結果得
られる画像をファイル２に出力する。

【００４１】図１１は第２実施例の階調数推定手段の動
作フローを示す図である。ステップＳ１では、現在使用
されている色数で使用可能な色数を割り、商（Ｄとす
る）を求める。例えば、入力画像で使用されている色数
が１００００で、使用可能な色数が２５６の場合には、
２５６／１００００を求める。なお、対象とする画像は
最初は入力画像になり、その後は変換画像となる。

【００４２】ステップＳ２では、商の１／３乗
（Ｄ^1/3 ）を係数とする。ステップＳ３では、各色成分
の階調数に係数を掛けて整数化する。ステップＳ４で
は、元の階調数と変わらないか否かを調べる。変わらな
い場合はステップＳ５に進み、変わる場合はエンドとす
る。

【００４３】ステップＳ５では、係数が１より大きいか
否かを調べる。ＹＥＳの場合はステップＳ７に進み、Ｎ
Ｏの場合はステップＳ６に進む。ステップＳ６では、色
成分のどれかを減らす。ステップＳ７では、色成分のど
れかを増やす。

【００４４】本発明の第３実施例について説明する。第
３実施例の構成は第２実施例の構成と同じである。第３
実施例における入力画像使用色数計測手段は、第２実施
例のものに加えて、入力画像で使われている各色成分の
階調の数も計測する。第３実施例における階調数推定手
段は、使用されている色と，使用できる最大の色数と，
使用される各色成分の階調の数とから、各色成分の階調
数を推定する。制御手段，階調決定手段，使用色数計測
手段，変換手段，記憶手段は、第２実施例のものと同様
である。

【００４５】図１２は第３実施例の階調数推定手段の動
作フローを示す図である。ステップＳ１では、現在使用
されている色数で使用可能な色数を割り、商（Ｄとす
る）を係数とする。例えば、入力画像で実際に使用され
ている色数が７８６４３２（１０２４×７６８）で、使
用可能な色数が２５６の場合には、２５６／７８６４３
２が係数となる。なお、表示画面は１０２４×７６８＝
７８６４３２であり、値が等しい画素が存在しないと仮
定すると、入力画像で使用されている色の数は７８６４
３２となる。

【００４６】ステップＳ２では、各色成分の階調数に係
数の１／３乗を掛けて、整数化する。カラー原画像の画
素の色成分が０ないし２５５の内のいずれかの値を取り
得ると仮定すると、各色成分の階調数の初期値は２５
６，２５６，２５６となる。係数が２５６／７８６４３
２の場合は、係数の１／３乗は１／１４．５になり、入
力画像の各色成分の階調数＝２５６に１／１４．５を掛
けて整数化すると、各色成分の階調数は１７になる。ス
テップＳ３では、入力画像で使用されるいる階調数の方
が少ないか否かを調べる。ＹＥＳの場合はステップＳ４
に進み、ＮＯの場合はステップＳ７に進む。例えば、入
力画像ではＲ成分の取り得る２５６個の階調のうちで１
０個の階調が使用されており、ステップＳ２で求めたＲ
成分の階調数が１７の場合には、入力画像で使用されて
いる階調数の方が少ないことになる。

【００４７】ステップＳ４では、入力画像で使用されて
いる階調数の方が少ない色成分については、それらの色
成分の階調数を入力画像で使用されている階調数にす
る。例えば、入力画像でＲ成分の取り得る２５６個の階
調のうちで１０個の階調が使用されており、ステップＳ
２で求めたＲ成分の階調数が１７の場合は、Ｒ成分の階
調数を１０にする。ステップＳ５では、変化させる成分
の数をｎとする。例えば、Ｒ成分についてのみ、入力画
像で使用されているＲ成分の階調数がステップＳ２で求
めた階調数よりも少ない場合には、ｎは２となる。

【００４８】ステップＳ６では、変化させる成分の階調
数に補正された係数の１／ｎ乗を掛けて整数化する。例
えば、Ｒ成分の取り得る階調数が２５６であり、Ｒ成分
の２５６個の階調のうち実際に使用されている階調が１
０個であり、係数が２５６／７８６４３２である場合に
は、補正された係数は２５６÷１０×２５６÷７８６４
３２になる。補正された係数の平方根を取ると、１／１
１になる。Ｇ成分の階調数２５６に１／１１を掛けて整
数化すると２３になり、Ｂ成分の階調数２５６に１／１
１を掛けて整数化すると２３になる。したがって、Ｒ成
分の階調数＝１０、Ｇ成分の階調数＝２３、Ｂ成分の階
調数＝２３が得られる。

【００４９】ステップＳ７では、もとの階調数と変わる
か否かを調べる。変わる場合はエンドとし、変わらない
場合はステップＳ８に進む。ステップＳ８では、係数が
１よりも大きいか否かを調べる。ＹＥＳの場合はステッ
プＳ１０に進み、ＮＯの場合はステップＳ９に進む。ス
テップＳ９では、どれかの成分の階調数を１だけ減ら
す。ステップＳ１０では、どれかの成分の階調数を１だ
け増やす。

【００５０】図１３は第３実施例の使用色数計測手段の
動作フローを示す図である。なお、入力画像使用色数計
測手段の動作フローは図１３の使用色数の動作フローと
同様であり、入力画像における使用色数を計測する場合
には、変換手段が使用できる階調と入力画像で使用でき
る階調とを同じとする。このようにすると、入力画像が
変換手段をスルーで通り抜ける。

【００５１】ステップＳ１では、全ての可能な色にフラ
グを用意し、クリアする。例えば、Ｒ成分の取り得る階
調の個数が２５６、Ｇ成分の取り得る階調の個数が２５
６、Ｂ成分の取り得る階調の個数が２５６の場合には、
全ての可能な色数は２５６×２５６×２５６＝１６７７
７２１６になる。また、Ｒ成分の取り得る階調の個数が
６、Ｇ成分の取り得る階調の個数が６、Ｂ成分の取り得
る階調の個数が６の場合には、全ての可能な色数は６×
６×６＝２１６になる。

【００５２】ステップＳ２では、各成分毎に各階調にフ
ラグを用意し、クリアする。例えば、Ｒ成分の階調が
０，１，…，２５５の場合には、０，１，…，２５５毎
にフラグを用意する。Ｇ成分，Ｂ成分についても同様で
ある。

【００５３】ステップＳ３では、決められた階調で入力
画像の各点を変換する。例えば、２５６階調を６階調に
変換する場合に、 ０ないし４２を０ ４３ないし８４を５１ ８５ないし１２７を１０２ １２８ないし１６９を１５３ １７０ないし２１２を２０４ ２１３ないし２５５を２５５ に変換すると仮定する。このよう場合には、Ｒ＝５０，
Ｇ＝１００，Ｂ＝２００の色は、Ｒ＝５１，Ｇ＝１０
２，Ｂ＝２０４の色に変換される。なお、入力画像にお
ける使用色数を計測する場合には、０，１，…２５５の
２５６階調を、０，１，…，２５５の２５６階調に変換
するとすれば良い。

【００５４】ステップＳ４では、変換画像（変換手段の
出力画像）において使用されている色にフラグを立て
る。例えば、変換画像において、Ｒ＝５０，Ｇ＝１０
０，Ｂ＝２００の色が使用されていたと仮定すると、Ｒ
＝５０，Ｇ＝１００，Ｂ＝２００の色に対応するフラグ
を１にする。ステップＳ５では、各成分毎に使用された
階調のフラグを立てる。例えば、Ｒ＝５０，Ｇ＝１０
０，Ｂ＝２００の色が使用されていたと仮定すると、Ｒ
＝５０のフラグを１にし、Ｇ＝１００のフラグを１に
し、Ｂ＝２００のフラグを１にする。ステップＳ６で
は、立っているフラグの数をカウントする。

【００５５】図１４は本発明の第４実施例の構成を示す
図である。同図において、８″は制御手段、１２は使用
色頻度計測手段、１３は置換手段をそれぞれ示してい
る。なお、図９と同一符号は同一物を示している。使用
色頻度計測手段１２は、入力画像に使われている色をカ
ウントし、それを出現頻度に並べるものである。置換手
段１３は、変換手段３が出力した画像が使っている色数
が最大数よりも少ない場合、余っている数だけ頻度の高
い色を求め、出力画像中で代用されているそれらの色を
置き換えるものである。制御手段８″は、最適と判定さ
れた階調数で入力画像を変換するための一連の処理を行
った後で、使用色頻度計測手段１２を呼び出し、次いで
置換手段１３を呼び出し、置換手段１３で置換された画
像をファイル２に出力する処理を行う。

【００５６】図１５は第４実施例の使用色頻度計測手段
の動作フローを示す図である。ステップＳ１では、全て
の可能な色にカウンタを用意し、クリアする。入力画像
のＲ成分が２５６階調，Ｇ成分が２５６階調，Ｂ成分が
２５６階調の場合は、全ての可能な色の個数は２５６×
２５６×２５６＝１６７７７２１６となる。ステップＳ
２では、入力画像の各画素毎に、該当する色のカウンタ
の値を増加させる。ステップＳ３では、カウンタの値で
各色をソートする。

【００５７】図１６は第４実施例の置換手段の動作フロ
ーを示す図である。ステップＳ１では、出力画像でまだ
使用可能な色数を求める。例えば、使用可能な色数が２
５６であり、出力画像で使用されるいる色の数が２１６
の場合は、まだ使用可能な色数は４０となる。ステップ
Ｓ２では、入力画像の使用色頻度を求め、高い順に置き
換える色とする。ステップＳ３では、入力画像の各画素
を調べ、置き換える色ならば、出力画像の対応する画素
の値を置き換える。例えば、Ｒ＝５０，Ｇ＝１００，Ｂ
＝２００の色が置き換える色であり、入力画像の第１０
０行第５００列の画素の色がＲ＝５０，Ｇ＝１００，Ｂ
＝２００であった場合には、出力画像の第１００行第５
００列の色の値をＲ＝５０，Ｇ＝１００，Ｂ＝２００に
置き換える。

【００５８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、変換された画像は従来の方法の画像に比べて
使用される色数が多く、また原画像に値が近い色が選ば
れていることになるので、原画像により近い内容を表現
できる。このため、従来では別の表示装置を必要とした
画像でも、通常の表示装置だけで良好な出力結果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の発明の原理説明図である。

【図２】請求項２，３の発明の原理説明図である。

【図３】請求項４の発明の原理説明図である。

【図４】本発明の第１実施例の構成を示す図である。

【図５】第１実施例の制御手段の動作フローを示す図で
ある。

【図６】第１実施例の階調数決定手段の動作フローを示
す図である。

【図７】第１実施例の階調数増加手段の動作フローを示
す図である。

【図８】第１実施例の使用色数計測手段の動作フローを
示す図である。

【図９】本発明の第２実施例の構成を示す図である。

【図１０】第２実施例の制御手段の動作フローを示す図
である。

【図１１】第２実施例の階調数推定手段の動作フローを
示す図である。

【図１２】第３実施例の階調数推定手段の動作フローを
示す図である。

【図１３】第３実施例の使用色数計測手段の動作フロー
を示す図である。

【図１４】本発明の第４実施例の構成を示す図である。

【図１５】第４実施例の使用色頻度計測手段の動作フロ
ーを示す図である。

【図１６】第４実施例の置換手段の動作フローを示す図
である。

【図１７】従来の変換装置の構成を示す図である。

【図１８】従来の変換装置の変換動作フローを示す図で
ある。

【符号の説明】

１ 入力画像用ファイル ２ 出力画像用ファイル ３ 変換手段 ４ 階調決定手段 ５ 使用色数計測手段 ６ 階調数決定手段 ７ 階調数増加手段 ８ 制御手段 ８′ 制御手段 ８″ 制御手段 ９ 記憶手段 １０ 階調数推定手段 １１ 入力画像使用色数計測手段 １２ 使用色頻度計測手段 １３ 置換手段

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｈ０４Ｎ 1/60 1/46 Ｈ０４Ｎ 1/40 Ｄ 1/46 Ｚ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多階調のカラー原画像を、使用可能な色
   数以内の色数を持つ画像に変換する変換装置であって、 使用可能な色数に基づいて階調数を決定する階調数決定
   手段と、 階調数決定手段によって階調数が決定された後に動作を
   開始する最適階調数決定手段と、 最適階調数決定手段から通知された階調数に基づいて、
   カラー原画像を変換し出力画像を生成する出力画像生成
   手段とを具備し、 最適階調数決定手段は、 現在の階調数に基づいてカラー原画像を変換した場
   合の変換画像での使用色数を求め、 変換画像での使用色数が使用可能な色数を越えてい
   るか否かを調べ、越えている場合は、その直前の階調数
   を出力画像生成手段に通知して起動し、 越えていない場合は、現在の階調数を記憶し、階調
   数を増加させ、の処理に戻る 処理を行うよう構成されていることを特徴とする多階調
   画像の変換装置。
2. 【請求項２】 多階調のカラー原画像を、使用可能な色
   数以内の色数を持つ画像に変換する変換装置であって、 多階調のカラー原画像で使用されている色数を計測する
   入力画像使用色数計測手段と、 入力画像使用色数計測手段によって色数が計測された後
   に動作を開始する最適階調数決定手段と、 最適階調数決定手段から通知された階調数に基づいて、
   カラー原画像を変換し出力画像を生成する出力画像生成
   手段とを具備し、 最適階調数決定手段は、 現在の色数，変換画像での使用可能な色数および現
   在の階調数に基づいて新たな階調数を推定し、推定した
   階調数に基づいてカラー原画像を変換し、変換画像での
   使用色数を求め、 変換画像での使用色数が使用可能な色数と等しいか
   否かを調べ、等しい場合には、現在の階調数を出力画像
   生成手段に通知して起動し、 変換画像での使用色数が使用可能な色数と等しくな
   い場合には、変換画像での使用色数が使用可能な色数を
   越えているか否かを調べ、越えている場合はの処理に
   戻り、 変換画像での使用色数が使用可能な色数を越えてい
   ない場合は、変換画像での使用色数が直前の使用色数を
   越えたか否かを調べ、変換画像での使用色数が直前の使
   用色数を越えない場合は、直前の階調数を出力画像生成
   手段に通知して起動し、 変換画像での使用色数が直前の使用色数を越えた場
   合は、現在の階調数および色数を記憶して、の処理に
   戻る 処理を行うよう構成されていることを特徴とする多階調
   画像の変換装置。
3. 【請求項３】 多階調のカラー原画像を、使用可能な色
   数以内の色数を持つ画像に変換する変換装置であって、 多階調のカラー原画像で使用されている色数を計測する
   と共に、各色成分毎の階調数を計測する入力画像使用色
   数計測手段と、 入力画像使用色数計測手段よって色数および各色成分毎
   の階調数が計測された後に動作を開始する最適階調数決
   定手段と、 最適階調数決定手段から通知された各色成分毎の階調数
   の組に基づいて、カラー原画像を変換し出力画像を生成
   する出力画像生成手段とを具備し、 最適階調数決定手段は、 現在の色数，変換画像での使用可能な色数，現在の
   各色成分毎の階調数およびカラー原画像における各色成
   分毎の階調数に基づいて、新たな各色成分毎の階調数の
   組を推定し、推定した各色成分毎の階調数の組に基づい
   てカラー原画像を変換し、変換画像での使用色数を求
   め、 変換画像での使用色数が使用可能な色数と等しいか
   否かを調べ、等しい場合には、現在の各色成分毎の階調
   数の組を出力画像生成手段に通知して出力画像生成手段
   を起動し、 変換画像での使用色数が使用可能な色数と等しくな
   い場合には、変換画像での使用色数が使用可能な色数を
   越えているか否かを調べ、越えている場合はの処理に
   戻り、 変換画像での使用色数が使用可能な色数を越えてい
   ない場合は、変換画像での使用色数が直前の使用色数を
   越えたか否かを調べ、変換画像での使用色数が直前の使
   用色数を越えない場合は、直前の各色成分毎の階調数の
   組を出力画像生成手段に通知して起動し、 変換画像での使用色数が直前の使用色数を越えた場
   合は、現在の各色成分毎の階調数の組および色数を記憶
   して、の処理に戻る 処理を行うよう構成されていることを特徴とする多階調
   画像の変換装置。
4. 【請求項４】 出力画像生成手段によって生成された出
   力画像における色数が使用可能な色数よりも少ない場合
   には、カラー原画像における使用頻度の高い色を持つ画
   素に対応する変換画像における画素の色を、カラー原画
   像における当該画素の色で置き換える出力画像修正手段
   を具備することを特徴とする請求項１または請求項２ま
   たは請求項３の多階調画像の変換装置。