JPS62151986A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はＣＲＴ画面に表示される画像の色彩変更、濃度
変更等を行うようにしノ二画像処理装；ごｔに関する。

（従来技術とその問題点） 従来より、画像処理技術の一つとして色彩の変更を行う
ことがよくなされている。例えば風景画像の中で木の葉
に相当する領域の色彩のデータのみを緑色から黄色に切
り変えることにより、元の画像とは異なった趣の新しい
画像を生成することが行なわれる。この処理を行うため
には要するに各画像ピクセル（画素）の赤（ＲＥＤ）、
緑（ＧＲＥＥＮ）、青（ＢＬＵＥ）の各データを夫々異
なるデータに置換すればよい。しかし、色彩を変更ずろ
たびに上記各画像ピクセルのデータを書き換えようとす
れば当然画像メモリへのＣＰｔＪ等の処理ノ＼−ドウエ
アからのアクセス回数が増大する。この理由ニより画像
メモリの書き換えによる色彩変更の処理は、必然的に処
理時間が増大する。従って高速な応答性を必要とするシ
ステムや、高解像度又は画像メモリの記憶容量が極めて
大きいシステムには頻繁な色彩変更処理は不向きであり
、そのため、特殊な構成のハルドウエア（例えば画像処
理専用のプロセッサ）の助けが必要となり、結局ハード
ウェアシステムが複雑になったり、プログラミングが特
殊化したりした。

また、上記画像メモリの書き換えによる色彩変更の処理
は、画像データを一旦変更してしまうと元のデータは消
されてしまう。従って色彩変更シュミレーションの様に
元の色彩と変更後の色彩とを頻繁に比較するケースの多
いシステムには不向きである。

このような観点から本願の発明者等は以下に述べる画像
処理装置を創出した。第９図にその画像処理装置の一部
のブロック構成図を示す。

■は論理画像メモリ、２はＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ
（青色）に対応して夫々設けられ濃度情報が記憶される
画像メモリである。３はルックアップテーブル、４はＤ
／Ａコンバータである。」−記論理画像メモリ１および
画像メモリ２には、バス８を通してマイクロプロセッサ
５からアクセスされる。

６はこのマイクロプロセッサ５の主記憶装置である。上
記Ｉ）／Ａコンバータ４の出力（ビデオアナログ信号）
はＣＲＴに送られ画像表示が行なわれろ。」二記ルック
アップテーブル３は一種の演算器であり、高速な信号処
理が可能なスタテイ１．りＲＡＭで構成される。画像メ
モリ２及び論理画像メモリＩから出力されたデータは合
成されてルックアップテーブル３のアドレス信ひを構成
する。ルックアップテーブル３の容量は例えば２５６バ
イ）・であり、２５６種の情報を別個の情報（８ビット
）に変換する。この装置では、ルックアップテーブル３
の内容を変更するだ（」で、画像メモリ２の内容を変更
することなく色彩を変更することができろ。また、論理
画像メモリ１にルックアップテーブル３切換えの情報を
蓄えておき、ルックアップテーブル３を切換えることに
より、画像の特定部分のみ色彩変更することが可能であ
る。ルックアップテーブル３の出力はラッチ７を介して
ＣＲＴに送られる。ルックアップテーブル３はゲート９
、バス８を介し、マイクロプロセッサ５により内容が設
定される。

さて、この従来の方法では、画像メモリの他に論理画像
メモリＩが必要であり、システムが大規模になる欠点が
あった。また、複数の領域を同時に色変更する方法が明
らかにされていなかった。

本発明の目的は、上記従来の問題点に鑑みてなされたも
のであり、特別な論理画像メモリを持たずに画像中の複
数の領域の色彩変更を高速に実行可能なシステムを提供
することである。

（問題点を解決するための手段） ところで、近年、画像メモリの低価格化に伴い、画像情
報をメモリに蓄え画像処理を行い出力するということが
一般的になっているが、この画像の１ドツトあたり必要
とされる情報量は画像の種類によって様々である。例え
ば白黒版画のような画像では白か黒かの１ビツトの情報
でよく、交通標識のような画像では赤、白、黄、緑、青
等の色数なので３〜４ビツトの情報でよい。アニメーシ
ョンのセル画のような画像では色数は増えるが、色はい
わゆるベタ塗りでよいため、濃淡の情報は必−４＝ 要なく情報量は５〜７ピツト程度でよい。しかし、写真
やテレビジョン画像のような自然画像を表現する場合は
１８ビット程度は必要である。

一方、画像を処理ずろ立場から考えると、一般的なマイ
クロプロセッサが８ビツトもしくは１６ビツトを処理の
単位としているため、画像メモリの１ドツトあたりの情
報量は８の倍数であることが望ましい。例えば、カラー
の自然画像を入力し、画像処理する装置では、色情報を
Ｒ，Ｇ、Ｂに分解して画像メモリに蓄える場合を例にと
ればＲ，Ｇ。

Ｂそれぞれ８ビツト計２４ビツトの情報量を１ドツトあ
たりに持つ装置が考えられる。このような装置で先に述
べたような様々な画像を蓄えると、画像の持つ情報量と
画像メモリの情報量に差ができ画像メモリの容量に無駄
が生じる。

次に、画像中の特定領域の色彩変更を行う場合、その領
域の数は場合によって異なる。例えば、着物の画像では
、着物の地と帯の２つの色を変更したい場合が多いし、
アニメーションのセル画て（Ｊ、その画面で使われてい
る絵具の種類の数だけ同時に色彩変更したい場合が多い
。このように複数個所に別な色彩変更を行うためには、
領域にラベル付けをする必要があるが、そのラベル付け
に必要な情報量は、画像の対象により変化する。

以上をまとめると次のようになる。

■　画像の１ドツトあたりの情報量は対象によって変化
する。

■画像メモリの１ドツトあたりの情報量は８の倍数であ
るのが望ましい。

■画像のラベルの情報量は対象によって変化する。

本発明は上記■ないし■の点に着目してなされたもので
、本発明を要約すれば、画像を構成する各画素の濃度デ
ータおよびこの濃度データを変更する領域に対応する画
素を判別するラベルデータを画像が有している情報量に
対応して夫々設定された所定のデータ長を有する一つの
データとして記憶する濃度ラベル兼用メモリと、この濃
度ラベル兼用メモリの出力データが導入され、上記濃度
データを変更する領域に相当する画素の濃度データを変
更して出力するルックアップテーブルと、このルックア
ップテーブルの出力に基づいて画像を表示する表示手段
と、」二記濃度ラベル兼用メモリにラベル情報を書き込
む手段とを備え、設定されたラベルに対応した画像の領
域の色彩変更および彩色を行うことを特徴とする画像処
理装置である。すなわち、本発明は、画像メモリとラベ
ル情報メモリの両方の機能を有する濃度ラベル兼用メモ
リを用い、メモリの使用効率を高めるようにしたちので
ある。

（作用） 本発明において、濃度ラベル兼用メモリは画像の情報と
、ラベル情報のいずれをも記憶できる。

濃度ラベル兼用メモリが例えばｍＸｎＸ８にビット（ｍ
、　ｎは画像の縦横の分解能、ｋは整数）で構成されて
いるとすると、画像情報をｉビットとした時、ラベルの
情報を濃度ラベル兼用メモリの無駄な部分すなわち８に
−ｉピッ）・中に蓄えろ。その結果、画像の１ドツトあ
たりの情報量が少なくてよい場合は、ラベルの情報量を
増やすことができ、画像とラベルの情報量の最適な組合
せを選べることから、濃度ラベル兼用メモリを効率よく
利用することができる。

（実施例） 以下、添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各データに対
して、各８ビツトの濃度ラベル兼用メモリ２２を備えた
装置を示す。濃度ラベル兼用メモリ２２の出力Ｄ２４は
ルックアップテーブル２３のアドレスに接続され、ルッ
クアップテーブル２３の出力はラッチ２７を介してＤ／
Ａコンバータ２４に接続される。この例ではルックアッ
プテーブル２３の出力はＲ，Ｇ、Ｂ各８ビット（０〜２
５５）である。

Ｄ／Ａコンバータ２４の出力（ビデオアナログ信号）は
、ＣＲＴに送られ、画像表示が行なわれる。濃度ラベル
兼用メモリ２２および主記憶装置２６はバス２８を通じ
て、マイクロプロセッサ２５からアクセスされる。ルッ
クアップテーブル２３はゲート２９、バス２８を通じて
マイクロプロセッサ２５からアクセスされる。

次に本装置の処理について説明する。まず、濃度ラベル
兼用メモリ２２にスキャナー、ＴＶカメラ等の手段を用
い画像を濃度ラベル兼用メモリ２２に入力する。この段
階では濃度ラベル兼用メモリ２２は１ドツトあたり、Ｒ
，Ｇ、Ｂ各８ビットの情報を蓄えることとする。ところ
が、先に述べたように、実際に、■ドツトあたり必要な
情報量は８ピツトより小さく、また画像の種類により異
なる。例えば、着物の地と帯の色を変更したい場合、画
像情報はＲ，Ｇ、Ｂ各６ビツト持っておれば充分である
。そこで、濃度ラベル兼用メモリ２２の上位６ビツトは
画像情報用にし、下位２ピツトをラベル情報蓄積用にす
る。第２図に６ビツトを画像情報用に、２ビツトをラベ
ル情報用に使用した例を示す。この場合、１色あたりの
画像情報ｊは０≦ｉ〈２８、ラベル情報ρは０≦ρ〈２
２の範囲を取ることができ、また濃度ラベル兼用メモリ
２２の出力は２２×ｉ十ρとなる。第３図に領域分けさ
れたラベル情報用メモリの例を示す。ラベル情報用メモ
リには、Ｒ，Ｇ、Ｂそれぞれ同じ数値、例えば着物の地
の領域にはσ＝１を、帯の領域には（！−２を、それ以
外の領域にはρ−０をマイクロプロセッサを用いて書き
込む。このデータを書き込む方法は、例えば、ＣＲＴ上
にカーソルを表示し、そのカーソルに対応し、ラベル情
報用メモリにそれぞれの数値を書き込むようにし、その
カーソルを着物の地の領域上や、帯の領域上を動かし、
ラベル情報用メモリに領域に対応した数値を書き込んで
いく方法がある。

次に、実際に色彩変更を行う方法を示す。

濃度ラベル兼用メモリ２２の出力は２２×ｉ＋ρとなり
、ρ−０の場合が背景、ρ−１の場合が着物の地の領域
、Ｑ＝２の場合が帯の領域であるので、Ｒ，Ｇ、Ｂ用の
各ルックアップテーブル２３のアドレスを２２ｘｉ’＋
ρ′とした時（０≦ｉ’　＜　２　’、０≦ρ′〈２２
）、（’＝１のアドレスを持つルックアップテーブル２
３を変更すれば、着物の地の色のみ変更することができ
、また、ρ′−２のアドレスをもつルックアップテーブ
ル２３を変更ずれは、帯の色のみ変更することができる
。

第４図に着物の地色（Ｑ″−１）をより明るく帯（ρ゛
−２）を暗く色彩変更するルックアップテーブル２３の
例を示す。

次にアニメーションのセル画を彩色する場合の例を示す
。

原画は第５図に示すような線画とする。着物の例と同様
にまず、濃度ラベル兼用メモリ２２にスキャナー、ＴＶ
カメラ等の手段を用い、画像を濃度ラベル兼用メモリ２
２に入力する。この段階では濃度ラベル兼用メモリ２２
（よ１ドツトあたりＲｌＧ、Ｂ各８ビットの情報を蓄え
ることができる。

ところが、線画の場合は１ドツトあたりの情報量は１ビ
ツトで充分である。そこで濃度ラベル兼用メモリ２２の
」二位１ビットは画像情報用にし、下位７ビツトをラベ
ル情報蓄積用にする。Ｒ，Ｇ、Ｂ各８ビットの濃淡情報
から、Ｒ，Ｇ、Ｂ各１ビットの画像情報を作成ずろには
原画が白黒画像であるため、適当な閾値を設定し、２値
化を行えばよい。

第６図に上位１ビツトを画像情報用に、下位７ビツトを
ラベル情報用に設定した濃度ラベル兼用メモリ２２の例
を示す。この場合Ｒ，Ｇ、’Ｂ各１色あたりの画像情報
ｉはｉ＝０、■をとり、１２−〇が例えば、黒線、ｉ＝
１が白い背景領域にあたる。またラベル情報ρは０≦ｅ
〈２７の範囲をとることができる。その結果、濃度ラベ
ル兼用メモリ２２の出力は２７×ｉ十ρとなる。ラベル
情報用メモリには、マイクロプロセッサを用い、Ｒ，Ｇ
、Ｂそれぞれ同じ数値を書き込む。ラベル情報を書き込
む方法としては画像情報用メモリに蓄えられた線画をも
とに塗りつぶしていく方法が考えられる。第７図に領域
分けされたラベル情報用メモリの例を示す。

この例では１３個所の領域が設定されている。

次に以上の処理を行った後実際に色付けする方法を示す
。濃度ラベル兼用メモリの出力は２７×ｉ＋ｇとなり、
ｉ＝１の領域が背景の白地の部分であるので、彩色した
い領域のラベル番号をρ°′とじ（０≦ρ”＜　１２７
）アドレスが２７＋ρ”で表される各Ｒ，Ｇ、Ｈのルッ
クアップテーブル２３の内容を彩色したい色に設定すれ
ば、ラベルρ″゛の領域が彩色される。ルックアップテ
ーブル２３の出力はＲｌＧ、Ｂ各８ビットなので、２２
４通りの色を表示できる。またルックアップテーブル２
３に書き込むデータはＲ，Ｇ、Ｂ各１バイトの数値だけ
であり、非常に高速である。ρ°°を適当に選択し、Ｒ
，Ｇ。

Ｂ各ルックアップテーブル２３に３バイトの色彩データ
を書き込むだけで高速に、自由に彩色が可能である。第
８図にラベル番号１，２．３の領域を夫々光、青、緑に
彩色するルックアップテーブル２３の例を示す。またル
ックアップテーブル２３のアドレス、９′〜２７−１ま
でのデータは、線の領域に対応するので黒線にしたい場
合は全部０にしておけばよい。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように本発明の装置は、画像メ
モリとラベル情報記憶メモリのどちらにでも使用できる
兼用メモリを用いたので、入力画像の種類に応じ、画像
の濃淡情報を多くしたり、ラベル数を多くしたり、自由
に、効率よくメモリを使用することができ、システムの
規模をおさえ、低価格な画像処理装置をつくることがで
きる。また、高速に書き換え可能なルックアップテーブ
ルを用いているので、設定されたラベル数に応じた複数
の領域を高速に色変更することができる。

なお、この実施例ではカラー情報をＲ，Ｇ、Ｈの３原色
に分解して記憶する装置を例にとったが、輝度、色差等
信の色分解を用いた装置にも適用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る画像処理装置の一部のブロック構
成図、 第２図は第１図の画像処理装置の一つの実施例に使用さ
れる濃度ラベル兼用メモリの説明図、第３図は濃度ラベ
ル兼用メモリ内での一つの処理画像のラベル情報の説明
図、 第４図は第１図の画像処理装置の上記一つの実施例に使
用されるルックアップテーブルの特性図、第５図はいま
一つの処理画像の説明図、第６図は第１図の画像処理装
置のいま一つの実施例に使用される濃度ラベル兼用メモ
リの説明図、第７図は濃度ラベル兼用メモリ内での第５
図の処理画像のラヘル情報説明図、 第８図は第６図の実施例に使用されるルックアップテー
ブルの特性図、 第９図は従来の画像処理装置の一部のブロック構成図で
ある。 １・・論理画像メモリ、　　２・・・画像メモリ、３・
・ルックアップテーブル、 ４・・・Ｄ／Ａコンバータ、　　５・・・プロセッサ、
６・・主記憶部、　　７　ラッチ回路、２２・・ラベル
兼用メモリ、 ２３・・・ルックアップテーブル、 ２４・・Ｄ／Ａコンバータ、２５・・・プロセッサ、２
６・・・主記憶部、　　２７・・・ラッチ回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像を構成する各画素の濃度データおよびこの濃
   度データを変更する領域に対応する画素を判別するラベ
   ルデータを画像が有している情報量に対応して夫々設定
   された所定のデータ長を有する一つのデータとして記憶
   する濃度ラベル兼用メモリと、この濃度ラベル兼用メモ
   リの出力データが導入され、上記濃度データを変更する
   領域に相当する画素の濃度データを変更して出力するル
   ックアップテーブルと、このルックアップテーブルの出
   力に基づいて画像を表示する表示手段と、上記濃度ラベ
   ル兼用メモリにラベル情報を書き込む手段とを備え、設
   定されたラベルに対応した画像の領域の色彩変更および
   彩色を行うことを特徴とする画像処理装置。