説明

画像変換システム、画像変換方法及びプログラム

【課題】色覚障害者の画像識別性を向上させる。
【解決手段】色覚障害者が識別困難な色と識別容易な色とを対応づけた色変換情報に基づいて、入力画像中の識別困難な色を対応する識別容易な色に変換して色変換画像を出力し、色変換画像の輪郭線を抽出し、入力画像または色変換画像の明度を算出し、色変換画像の輪郭線の明度と、入力画像または色変換画像の明度との差が所定の値以上となるよう、色変換画像の輪郭線の色を変換する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像変換システム、画像変換方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
色覚障害者が識別しやすい画像となるように画像を変換する画像変換システムが用いられることがある。例えば、特許文献1には、ユーザから入力されたパラメータに基づいて、画像の白黒反転や拡大、色の変換などを実行可能なシステムが開示されている。また、特許文献2には、色覚タイプに応じた色変換用のテーブルに基づいて画像の色を変換するシステムが開示されている。また、特許文献3や特許文献4には、画像のエッジ領域の色を変換するシステムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2006−088573号公報
【特許文献2】特開2010−041693号公報
【特許文献3】特開2007−122340号公報
【特許文献4】特開2010−148065号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述のように、色覚障害者の画像識別を補助するための様々なシステムが提案されているが、画像によっては上述のシステムによる変換では識別性に問題が生じる場合がある。例えば、特許文献3に開示されているシステムでは、エッジ領域の色は白色に変換されるが、画像の明度が高い場合においては、白色では識別しづらい場合もある。同様に、例えば、特許文献4に開示されているシステムでは、エッジ領域が周囲と同一混同色線上とならないようにエッジ領域の色が変換されるが、同一混同色線とならないように変換されるだけでは、エッジ領域を識別しづらい場合も考えられる。
【0005】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、色覚障害者の画像識別性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一側面に係る画像変換システムは、色覚障害者が識別困難な色と識別容易な色とを対応づけた色変換情報に基づいて、入力画像中の識別困難な色を対応する識別容易な色に変換して色変換画像を出力する画像色変換部と、色変換画像の輪郭線を抽出する輪郭抽出部と、入力画像または色変換画像の明度を算出する明度算出部と、色変換画像の輪郭線の明度と、入力画像または色変換画像の明度との差が所定の値以上となるよう、色変換画像の輪郭線の色を変換する輪郭色変換部と、を備える。
【0007】
なお、本発明において、「部」とは、単に物理的手段を意味するものではなく、その「部」が有する機能をソフトウェアによって実現する場合も含む。また、1つの「部」や装置が有する機能が2つ以上の物理的手段や装置により実現されても、2つ以上の「部」や装置の機能が1つの物理的手段や装置により実現されても良い。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、色覚障害者の画像識別性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の第1の実施形態の画像変換システムの構成を示す図である。
【図2】色セット対応表の一例を示す図である。
【図3】第1の実施携帯における画像変換システムの動作の一例を示すフローチャートである。
【図4】本発明の第2の実施形態の画像変換システムの構成を示す図である。
【図5】第2の実施携帯における画像変換システムの動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。
【0011】
図1は、本発明の第1の実施形態の画像変換システムの構成を示す図である。画像変換システム10は、入力される画像を色覚障害者が識別容易な画像に変換して出力するシステムであり、1台または複数台の情報処理装置を用いて構成される。図1に示すように、画像変換システム10は、画像入力部20、色セット対応表記憶部22、画像色変換部24、輪郭抽出部26、明度算出部28、輪郭色変換部30、及び画像出力部32を含んで構成される。なお、画像変換システム10を構成する各部は、メモリや記憶装置等の記憶領域を用いたり、記憶領域に記憶されているプログラムをプロセッサが実行したりすることにより実現することができる。
【0012】
画像入力部20は、例えばRGB値で表現されている画像を処理対象の画像として画像変換システム10に入力する。ここで、画像入力部20が入力する画像は、例えば、所定の記憶領域にあらかじめ記憶されているものでもよいし、ネットワークや放送などを介して取得されるものであってもよい。また、画像は1枚だけの静止画であってもよいし、複数フレームの静止画により構成される動画であってもよい。また、画像の形式はRGB形式に限られず、HSV形式やHLS形式等の他の形式の画像を処理対象とすることも可能である。
【0013】
色セット対応表記憶部22は、色覚障害者が識別困難な色と識別容易な色とを対応づけた色変換情報である色セット対応表を記憶する。本実施形態では、例えば、赤緑色盲者を対象とした色セット対応表が記憶されている。図2は、色セット対応表の一例を示す図である。図2に示すように、色セット対応表は、各RGB値と、健常者及び赤緑色盲者の両者が識別可能なRGB値のセット(色セット)とを対応付けるものとなっている。図2の例では、RGB値は8ビット×3ビットで表されており、各RGB値に対して色セットの中の何れか1つの色(変換色)へのインデックスが設定されている。この対応付けは、例えば、RGB値を色相・明度・彩度に変換した際の色空間上の距離が最も小さくなるように作成されている。なお、図2の例では、色セット対応表には、全てのRGB値についての対応情報が設定されることとしたが、変換が必要なRGB値のみについての対応情報が設定されることとしてもよい。
【0014】
画像色変換部24は、入力画像の各画素について、色セット対応表記憶部22に記憶されている色セット対応表に基づいて、色セットの中の何れか1つの色に変換し、色変換画像を出力する。具体的には、各画素のRGB値をキーとして変換色へのインデックスを取得し、該インデックスを用いて変換色のRGB値を取得する。なお、色セット対応表に、変換が必要なRGB値のみについての対応情報が設定される場合においては、画像色変換部24は、RGB値が色セット対応表に設定されている場合のみ色変換を行えばよい。
【0015】
輪郭抽出部26は、入力画像内の輪郭線を抽出する。なお、輪郭線の抽出は、例えば、入力画像を4×4のブロックに分割したうえでエッジフィルタにかけるなど、任意の手法を用いて行うことが可能である。
【0016】
明度算出部28は、入力画像の明度を算出する。例えば、明度算出部28は、画像全体の明度の平均値を算出する。なお、明度算出部28は、(αR+βG+γB)/3のようにRGBの各値に対して重みづけを行い、色相が異なり明度が同じ色が別の値となるようにしたうえで画面全体の明度の平均値を算出することが可能である。
【0017】
輪郭色変換部30は、色覚障害者が画像の輪郭線を識別しやすくなるように輪郭線の色を変換するものであり、輪郭色選択部40及び画像合成部42を含んで構成される。
【0018】
輪郭色選択部40は、明度算出部28で算出された入力画像の明度に基づいて、輪郭線と輪郭線以外の部分とのコントラストが大きくなる色を色セット対応表から選択する。つまり、輪郭色選択部40は、輪郭線の明度と、入力画像の明度との差が所定の値以上となるように、輪郭線の色を変換する。例えば、輪郭色変換部30は、明度算出部28で算出された明度が所定の閾値より低い、すなわち全体的に比較的暗い画像である場合には、輪郭線の色として「白」を選択する。一方、輪郭色変換部30は、明度算出部28で算出された明度が所定の閾値以上である、すなわち全体的に比較的明るい画像である場合には、輪郭線の色として「黒」を選択する。
【0019】
なお、選択される輪郭線の色は白/黒の二色に限らず、色覚障害者が識別可能な色セットの中の色であれば、白/黒以外の色とすることも可能である。例えば、画像の平均明度と輪郭線の色との対応関係を示す情報を記憶しておき、この情報に基づいて輪郭線の色が選択されることとしてもよい。また、例えば、画像の平均明度に所定の閾値を加算または減算した値の明度を有するRGB値を算出し、このRGB値に最も近い色を色セットの中から選択するなど、輪郭線の明度と、入力画像の明度との差が所定の値以上となる色を計算により求めてもよい。また、画像内の輪郭線の色を全て同じ色にするのではなく、画像内をいくつかに分割した領域ごとに平均明度が算出され、この領域ごとに、平均明度に基づいて輪郭線の色が選択されることとしてもよい。
【0020】
また、輪郭色選択部40は、画像色変換部24から出力される色変換画像で使用されていない色を色セットの中から選択することとしてもよい。例えば、画像色変換部24が色変換を行う際に、色変換画像において使用した色を示す情報を記憶しておき、輪郭色選択部40がこの情報を参照することにより、色変換画像で使用されていない色を色セットの中から選択することが可能である。
【0021】
画像合成部42は、画像色変換部24から出力される色変換画像と、輪郭色選択部40から出力される色が変換された輪郭線とを合成した画像を出力する。すなわち、画像合成部42は、色変換画像の輪郭線を輪郭色選択部40で選択された色に変換した画像を出力する。
【0022】
画像出力部32は、画像合成部42から出力される色変換画像をディスプレイ装置等に出力する。なお、画像出力部32は、ネットワーク経由で他のコンピュータに画像を出力することとしてもよい。
【0023】
図3は、画像変換システム10の動作の一例を示すフローチャートである。まず、画像入力部20は、記憶領域あるいは外部から入力画像を読み取り、画像変換システム10に入力する(S301)。なお、画像入力部20は、圧縮された入力画像を展開したり、符号化された入力画像を復号したりすることも可能である。続いて、画像色変換部24は、入力画像の各画素の色を色セット対応表に基づいて変換し、色変換画像を出力する(S302)。また、画像色変換部24による色変換処理と並行して、輪郭抽出部26が、入力画像の輪郭線を抽出し(S303)、明度算出部28が、入力画像全体の平均明度を算出する(S304)。算出された明度が所定の閾値より低い場合(S305:Y)、輪郭色選択部40は、色セット対応表を参照し、輪郭線の色として例えば白を選択する(S306)。一方、算出された明度が所定の閾値以上の場合(S305:N)、輪郭色選択部40は、色セット対応表を参照し、輪郭線の色として例えば黒を選択する(S307)。そして、画像合成部42は、選択された色の輪郭線を色変換画像に合成し(S308)、画像出力部32は、合成された色変換画像を出力する(S309)。
【0024】
このように、本実施形態によれば、入力画像の各画素の色を健常者及び色覚障害者がともに識別可能な色に変換したうえで、さらに、入力画像の明度に基づいて、輪郭線と輪郭線以外の部分とのコントラストが大きくなるように輪郭線の色が変換される。したがって、入力画像の明度によらず、色覚障害者の画像識別性が向上される。そのため、例えば、健常者が作成したスライドや看板の画像を色覚障害者にも識別しやすい画像に変換することが可能となり、健常者にも色覚障害者にも識別しやすいバリアフリーな物を作成するなどの用途に適用することが可能である。また、画像内の輪郭線は、抽出されたうえで色覚障害者が識別しやすい色に変換されるため、健常者と色覚障害者とが、画像の背景と本体とを同じように識別することが可能となる。
【0025】
また、本実施形態において、画像色変換部24から出力される色変換画像で使用されていない色が輪郭線の色として選択されることにより、輪郭線の識別性を向上させることが可能となる。
【0026】
なお、本実施形態では、入力画像から輪郭線を抽出することにより色変換画像の輪郭線を抽出することとしたが、画像色変換部24から出力される色変換画像から輪郭線を抽出することとしてもよい。ただし、本実施形態で示したように入力画像から輪郭線を抽出することにより、輪郭線の抽出処理を画像色変換部24での色変換処理と並行して実行することが可能となり、画像変換処理の高速化が可能となる。
【0027】
また、本実施形態では、入力画像の明度に基づいて輪郭線の色を選択することとしたが、画像色変換部24から出力される色変換画像の明度に基づいて輪郭線の色を選択することとしてもよい。ただし、本実施形態で示したように入力画像の明度に基づいて輪郭線の色を選択することにより、明度の算出処理を画像色変換部24での色変換処理と並行して実行することが可能となり、画像変換処理の高速化が可能となる。
【0028】
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。図4は、本発明の第2の実施形態の画像変換システムの構成を示す図である。なお、第1の実施形態の画像変換システム10と同様の構成要素については同一の符号を付して説明を省略する。
【0029】
図4に示すように、画像変換システム10Aにおいて、色セット対応表記憶部50は、複数の色セット対応表を記憶している。これら複数の色セット対応表は、色覚障害者が識別困難な色と識別容易な色との対応関係が異なるものであり、予め作成されている。また、複数の色セット対応表の変換色を複数の被験者に提示して各色セット対応表の識別しやすさを判別してもらい、各色セット対応表の識別しやすさを示すヒストグラムを作成するなどの事前作業を行うことにより、色セット対応表は識別容易性の高い順に順序づけされて色セット対応表記憶部50に格納されている。
【0030】
また、図4に示すように、画像変換システム10Aは、複数の色セット対応表の中から1つを選択する色セット対応表選択部52を有している。色セット対応表選択部52は、識別容易性の高い順に色セット対応表を選択し、画像変換で用いる色セット対応表をユーザ入力に応じて確定させることができる。なお、画像変換システム10Aにおいては、色セット対応表選択部52によって選択された1つの色セット対応表が、第1の実施形態の画像変換システム10と同様に、画像色変換部24や輪郭色選択部40によって使用されることとなる。
【0031】
図5は、画像変換システム10Aの動作の一例を示すフローチャートである。まず、画像入力部20は、記憶領域あるいは外部から入力画像を読み取り、画像変換システム10Aに入力する(S501)。続いて、色セット対応表選択部52は、色セット対応表を選択するための変数iに初期値「1」を設定する(S502)。そして、色セット対応表選択部52は、色セット対応表記憶部50に記憶されている複数の色セット対応表の中から、識別容易性がi番目の色セット対応表を選択する(S503)。
【0032】
画像色変換部24は、入力画像の各画素の色を、色セット対応表選択部52により選択された色セット対応表に基づいて変換し、色変換画像を出力する(S504)。そして、画像出力部32は、画像色変換部24から出力される色変換画像をディスプレイ装置等に出力する(S505)。
【0033】
色セット対応表選択部52は、色変換画像がディスプレイ装置等に表示されている状態において、ユーザがこの画像を見やすいかどうかを示す情報、すなわち、この画像に対する識別容易性を入力するためのユーザインタフェースをディスプレイ装置等に表示し、ユーザの識別結果を受け付ける(S506)。そして、識別が容易ではないと入力された場合(S507:N)、色セット対応表選択部52は、変数iを1加算し、識別容易性がi番目の色セット対応表を選択してユーザの識別容易性を確認する処理を再度実行する(S503〜S507)。この処理が、ユーザが識別容易な色セット対応表が選択されるまで繰り返し実行される。なお、全ての色セット対応表について識別容易ではないことが入力された場合には、色セット対応表選択部52は、その旨を示すメッセージを表示したうえで、変数iを「1」に初期化して再度選択処理を実行したり、あるいは、1番に順序づけされている色セット対応表などの所定の色セット対応表を選択したりするなど、任意の手法により1つの色セット対応表を選択することとすればよい。
【0034】
そして、識別が容易であると入力されると(S507:Y)、画像色変換部24は、入力画像の各画素の色を色セット対応表に基づいて変換し、色変換画像を出力する(S509)。また、画像色変換部24による色変換処理と並行して、輪郭抽出部26が、入力画像の輪郭線を抽出し(S510)、明度算出部28が、入力画像全体の平均明度を算出する(S511)。算出された明度が所定の閾値より低い場合(S512:Y)、輪郭色選択部40は、選択された色セット対応表を参照し、輪郭線の色として例えば白を選択する(S513)。一方、算出された明度が所定の閾値以上の場合(S512:N)、輪郭色選択部40は、選択された色セット対応表を参照し、輪郭線の色として例えば黒を選択する(S514)。そして、画像合成部42は、選択された色の輪郭線を色変換画像に合成し(S515)、画像出力部32は、合成された色変換画像を出力する(S516)。なお、画像合成部42は、色セット対応表を選択する際に生成された色変換画像(S504)に、色が変換された輪郭線を合成する(S515)こととしてもよい。この場合、色セット対応表が選択された後に色変換画像を生成する処理(S509)は不要となる。
【0035】
このように、本実施形態によれば、複数の色セット対応表の中からユーザの識別容易性が高い色セット対応表を選択可能であるため、色覚障害者の個人差を考慮して、画像識別性を向上させることが可能となる。
【0036】
なお、第1及び第2の実施形態に示した本実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更/改良され得るととともに、本発明にはその等価物も含まれる。
【0037】
例えば、本実施形態では、画像変換システム10,10Aを構成する各部が設けられている情報処理装置について示していないが、全ての機能が同一の情報処理装置もしくは同一の場所に設けられている必要はなく、複数の情報処理装置や複数の場所に分散して設けられていることとしてもよい。例えば、一部の機能がサーバに設けられ、別の一部の機能がクライアント装置に設けられていることとしてもよい。具体的には、例えば、画像変換システム10において、色セット対応表記憶部22がサーバに設けられ、画像色変換部24がクライアント装置に設けられていることとしてもよい。この場合において、色セット対応表記憶部22は検索機能を備え、画像色変換部24から入力されるRGB値をキーとして色セット対応表を検索し、対応するRGB値を出力するように構成することができる。画像変換システム10Aにおいても同様に、例えば、色セット対応表記憶部50及び色セット対応表選択部52がサーバに設けられ、画像色変換部24がクライアント装置に設けられていることとしてもよい。
【0038】
本実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
(付記1)色覚障害者が識別困難な色と識別容易な色とを対応づけた色変換情報に基づいて、入力画像中の識別困難な色を対応する識別容易な色に変換して色変換画像を出力する画像色変換部と、前記色変換画像の輪郭線を抽出する輪郭抽出部と、前記入力画像または前記色変換画像の明度を算出する明度算出部と、前記色変換画像の輪郭線の明度と、前記入力画像または前記色変換画像の明度との差が所定の値以上となるよう、前記色変換画像の輪郭線の色を変換する輪郭色変換部と、を備える画像変換システム。
(付記2)付記1に記載の画像変換システムであって、前記輪郭色変換部は、前記画像色変換部から出力される色変換画像で使用されていない色に前記色変換画像の輪郭線の色を変換する、画像変換システム。
(付記3)付記1または2に記載の画像変換システムであって、前記輪郭抽出部は、前記入力画像の輪郭線を抽出することにより前記色変換画像の輪郭線を抽出する、画像変換システム。
(付記4)付記3に記載の画像変換システムであって、前記輪郭抽出部は、前記画像色変換部による色変換と並行して前記入力画像の輪郭線を抽出する、画像変換システム。
(付記5)付記1〜4の何れか一項に記載の画像変換システムであって、前記色変換情報には、色覚障害者が識別容易な複数の色を示す情報が含まれ、前記画像色変換部は、前記入力画像中の各画素の色を前記色変換情報によって示される複数の色のうちの最も近い色に変換する、画像変換システム。
(付記6)付記1〜5の何れか一項に記載の画像変換システムであって、前記画像色変換部は、色の対応付けが異なる複数種類の色変換情報のうち、ユーザから選択される1つの色変換情報に基づいて前記入力画像を前記色変換画像に変換する、画像変換システム。
(付記7)色覚障害者が識別困難な色と識別容易な色とを対応づけた色変換情報に基づいて、入力画像中の識別困難な色を対応する識別容易な色に変換して色変換画像を出力し、前記色変換画像の輪郭線を抽出し、前記入力画像または前記色変換画像の明度を算出し、前記色変換画像の輪郭線の明度と、前記入力画像または前記色変換画像の明度との差が所定の値以上となるよう、前記色変換画像の輪郭線の色を変換する、画像変換方法。
(付記8)コンピュータに、色覚障害者が識別困難な色と識別容易な色とを対応づけた色変換情報に基づいて、入力画像中の識別困難な色を対応する識別容易な色に変換して色変換画像を出力する機能と、前記色変換画像の輪郭線を抽出する機能と、前記入力画像または前記色変換画像の明度を算出する機能と、前記色変換画像の輪郭線の明度と、前記入力画像または前記色変換画像の明度との差が所定の値以上となるよう、前記色変換画像の輪郭線の色を変換する機能と、を実現させるためのプログラム。
【符号の説明】
【0039】
10,10A 画像変換システム
20 画像入力部
22,50 色セット対応表記憶部
24 画像色変換部
26 輪郭抽出部
28 明度算出部
30 輪郭色変換部
32 画像出力部
40 輪郭色選択部
42 画像合成部
52 色セット対応表選択部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
色覚障害者が識別困難な色と識別容易な色とを対応づけた色変換情報に基づいて、入力画像中の識別困難な色を対応する識別容易な色に変換して色変換画像を出力する画像色変換部と、
前記色変換画像の輪郭線を抽出する輪郭抽出部と、
前記入力画像または前記色変換画像の明度を算出する明度算出部と、
前記色変換画像の輪郭線の明度と、前記入力画像または前記色変換画像の明度との差が所定の値以上となるよう、前記色変換画像の輪郭線の色を変換する輪郭色変換部と、
を備える画像変換システム。
【請求項2】
請求項1に記載の画像変換システムであって、
前記輪郭色変換部は、前記画像色変換部から出力される色変換画像で使用されていない色に前記色変換画像の輪郭線の色を変換する、
画像変換システム。
【請求項3】
請求項1または2に記載の画像変換システムであって、
前記輪郭抽出部は、前記入力画像の輪郭線を抽出することにより前記色変換画像の輪郭線を抽出する、
画像変換システム。
【請求項4】
請求項3に記載の画像変換システムであって、
前記輪郭抽出部は、前記画像色変換部による色変換と並行して前記入力画像の輪郭線を抽出する、
画像変換システム。
【請求項5】
請求項1〜4の何れか一項に記載の画像変換システムであって、
前記色変換情報には、色覚障害者が識別容易な複数の色を示す情報が含まれ、
前記画像色変換部は、前記入力画像中の各画素の色を前記色変換情報によって示される複数の色のうちの最も近い色に変換する、
画像変換システム。
【請求項6】
請求項1〜5の何れか一項に記載の画像変換システムであって、
前記画像色変換部は、色の対応付けが異なる複数種類の色変換情報のうち、ユーザから選択される1つの色変換情報に基づいて前記入力画像を前記色変換画像に変換する、
画像変換システム。
【請求項7】
色覚障害者が識別困難な色と識別容易な色とを対応づけた色変換情報に基づいて、入力画像中の識別困難な色を対応する識別容易な色に変換して色変換画像を出力し、
前記色変換画像の輪郭線を抽出し、
前記入力画像または前記色変換画像の明度を算出し、
前記色変換画像の輪郭線の明度と、前記入力画像または前記色変換画像の明度との差が所定の値以上となるよう、前記色変換画像の輪郭線の色を変換する、
画像変換方法。
【請求項8】
コンピュータに、
色覚障害者が識別困難な色と識別容易な色とを対応づけた色変換情報に基づいて、入力画像中の識別困難な色を対応する識別容易な色に変換して色変換画像を出力する機能と、
前記色変換画像の輪郭線を抽出する機能と、
前記入力画像または前記色変換画像の明度を算出する機能と、
前記色変換画像の輪郭線の明度と、前記入力画像または前記色変換画像の明度との差が所定の値以上となるよう、前記色変換画像の輪郭線の色を変換する機能と、
を実現させるためのプログラム。

【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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【公開番号】特開2013−58166(P2013−58166A)
【公開日】平成25年3月28日(2013.3.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−197495(P2011−197495)
【出願日】平成23年9月9日(2011.9.9)
【出願人】(000004237)日本電気株式会社 (19,353)
【Fターム(参考)】