JP2000138948A

JP2000138948A - カラ―映像処理装置及び方法

Info

Publication number: JP2000138948A
Application number: JP11296538A
Authority: JP
Inventors: Seong-Deok Lee; 性徳李; Shoyo Kin; 昌容金; Du-Sik Park; 斗植朴; Yang-Seock Seo; 亮錫徐; Seika Kin; 正 ▲樺▼ 金
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1998-10-22
Filing date: 1999-10-19
Publication date: 2000-05-16
Anticipated expiration: 2019-10-19
Also published as: JP4056185B2; KR100278642B1; KR20000026693A; US6639628B1

Abstract

(57)【要約】【課題】カラー映像処理装置及び方法を提供する。【解決手段】入力されたRGB信号を相異なる所定のN個
の照明色を用いて光源変換を遂行し、出力装置の色温度
を以って光源変換を遂行して光源変換されたRGB信号を
出力する色変換部とを含み、前記色変換部は、所定のN
個の照明色を使用してRGB空間上の信号を所定の色空間
上の信号に光源変換する手段と、所定の色空間上の信号
を、ディスプレー手段に対する所定のM個の色温度を使
用してRGB空間上に光源変換する手段とを含む。これに
より、光源に対する情報がなくても自然なカラー映像ま
たは好みの色の映像が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】本発明は映像処理装置及び方
法に係り、特にカラー映像処理装置及び方法に関する。

【従来の技術】カメラのようなカラー映像入力装置を使
用して場面を撮影し、撮影された映像データをモニター
のような映像出力装置を用いて再現する時や、インター
ネットからダウンロードした映像データをディスプレー
しようとする場合、再現される映像の色を元の場面映像
の色と一致させることがカラー映像処理分野で重要な問
題である。このような問題を解決するためには、被写体
を照射する照明(以下、場面照明と称する)に対する照明
色を求めて映像入力装置の基準白色点をそれに一致させ
ることと、再現する映像が有する白色点と再現する映像
出力装置のディスプレー色温度との間の光源色処理問題
が核心である。しかし、ほとんどのカメラは一つまたは
二つの基準照明を使用して全ての回路が調整されるた
め、基準照明以外の照明下で被写体を撮影する場合、映
像出力装置で再現される映像は場面映像と異なる色に示
される問題があり、カメラの基準照明と被写体の場面照
明との間の照明色または色温度の差が大きいほど再現さ
れた映像の色と被写体の元来色との間の色差がさらに大
きくなるという問題がある。また、被写体の照明がカメ
ラの基準照明と一致したとしても、カメラによって撮影
された映像をディスプレーするモニターの陰極線管色温
度と被写体に照射される照明色に差がある場合、その色
温度差に該当する程度の色変形を誘発する問題がある。
場面映像の色と再現映像の色を一致させるための従来の
一般的な方法で、使用者によりモニター上で映像取扱ソ
フトウェア(例: Adobe社のPhotoshop)でRed、Green、Bl
ue(以下、RGBと称する)または色相、輝度、彩度の三原
色の量を調整して映像が変更できる。しかし、熟練者で
はなく一般の使用者が二つの映像間の色一致のための最
適のRGB比率値を求めるためには長時間と努力が要求さ
れる短所があり、特に光源間の不均衡により現れる問題
を色相などの調整を通じて克服し難い。二つの映像の色
一致に核心になる場面照明の照明色と映像入力装置の白
色均衡を一致させる方法がカメラ分野で一部適用されて
いる。このような方法としてはたとえば光学センサーを
用いる方法があるが、これは米国特許第４,６１６,２５
３号と第４,８０５,０１０号に示されている。前記資料
では、被写体を照射する照明色成分を検出する目的でカ
メラ装置に光学センサーを内蔵したりまたは独立的な装
置として使用して照明から放射される照明色の色座標値
を求め、その色座標値をカメラの白色として設定して最
適の場面映像を得る。しかし、このような方法は、光検
出器を使用する場合、付加的なハードウェアの付着に従
う費用負担の外にもハードウェアで直接対応できない遠
距離撮影で得られる映像に適用するには問題がある。ま
た、カメラ装置が白色調節できる高級型であるべきとい
う制限が付加される。さらに、予め定義されたカメラで
はなく他種の映像入力装置から作られたカラー映像は色
一致することができないという短所がある。映像入力装
置の種類とは関係なく、照明色推定の問題を解決するた
めの従来の方法が米国特許第４,６８５,０７１号に示さ
れている。前記方法はカラー映像自体から照明色を検出
する。即ち、前記方法は映像から鏡のように反射する光
(specularly reflected light＝Highlight)を用いて明
るさに独立的な色変化を検出するために映像を色度座標
を有する色座標空間上に投影し、彩度と色相が最も急に
変わる色境界を検出し、彩度の変化による色境界周囲の
データ集合を使用して照明色を検出する。この場合、彩
度の変化による境界か、色相の変化による境界かを区別
するために色境界の両辺にあるデータ集合を収集して直
線近似し、両辺から収集されたデータ集合から求めた直
線の傾斜が同じ場合、彩度による境界で決定し、照明色
検出のためのデータ集合とし、このような彩度の変化に
よる境界点周囲の多くのデータ集合から得られた直線の
交点の経路から照明色として決定する変数を求める。し
かし、前記方法は遂行時間が長い短所がある。また各境
界点データから両辺のデータ収集が難しいだけでなく、
境界点単位で処理することによって多くの境界点から両
辺のデータを収集し、直線近似して比較、判断する作業
が反復されるべき短所がある。また色度図上で照明色の
計算のためにいくつかの有効なハイライトが存在すべき
問題がある。他の従来の方法が米国特許第５,４９５,４
２８号に示されている。前記方法は照明色のはじめにな
る直線を探すために映像データを色度空間ヒストグラム
上に投影させ、色度空間上で各々のクラスターに対する
主軸直線を計算し、直線が収斂する位置の色度値を求め
る。しかし、前記方法は複雑な境界変化検出方法を使用
しないが、その代りに全てのクラスターを対象として計
算を遂行することによってやはり長時間がかかり、映像
内の物体の色が似ている場合、クラスターの固まり現象
が発生して正確性が落ち、また映像内に強いハイライト
情報が存在してこそ安全性のある照明色の抽出ができる
という短所がある。図８は、映像の生成及び再現過程を
示す一般の映像処理システムの構成を示すブロック図で
ある。図８を参照すれば、任意の照明により照射される
人間と木がある場面は、例えば色温度５０００Kを有す
る任意の基準照明で設定されたカメラで撮影でき、また
例えば色温度７５００Kを有するさらに他の任意の基準
照明で設定されたカメラにより撮影できる。また、例え
ば銀塩写真の形態に印画された映像が、例えば色温度２
８００Kの固有の照明設定を有するイメージスキャナー
により読取られる場合もある。また、入力映像は映像入
力装置が定義できないインターネット上でダウンロード
された映像である場合もある。上記の方法により得られ
た映像データは、コンピュータまたは映像処理装置によ
り任意の映像出力装置でディスプレーされる。この場
合、モニターもその色温度設定が異なったりする。即
ち、場面映像は一つであるが、映像入力装置との照明色
の差によって、そして任意の光源を有する映像データと
モニターのディスプレー色温度差によりいろいろな他の
色を有する多くの映像が現れる。

【発明が解決しようとする課題】本発明が達成しようと
する技術的課題は、映像の構成要素、映像入力装置種類
とは関係なくて安定的に場面映像と再現映像の色を一致
させうるカラー映像処理装置を提供することである。本
発明が達成しようとする他の技術的な課題は、前記カラ
ー映像処理装置内で具現されるカラー映像処理方法を提
供することである。

【課題を解決するための手段】前記課題を達成するため
に、本発明によるカラー映像処理装置は、映像入力装置
から出力される第１RGB信号を入力し、映像処理を遂行
してディスプレー手段に出力するカラー映像処理装置に
おいて、入力されたRGB信号を相異なる所定のN個の照明
色を用いて光源変換を遂行し、出力装置の色温度を以っ
て光源変換を遂行して光源変換されたRGB信号を出力す
る色変換部とを含み、前記色変換部は、所定のN個の照明
色を使用してRGB空間上の信号を所定の色空間上の信号
に光源変換する手段と、所定の色空間上の信号を、ディ
スプレー手段に対する所定のM個の色温度を使用してRGB
空間上に光源変換する手段を含むことを特徴とする。ま
た、入力されたRGB信号をバッファリングして出力する
第１フレームメモリ手段と、前記第１フレームメモリ手
段から出力されたRGB信号を入力してダウンサンプリン
グすることによってRGB信号を出力する映像サンプリン
グ部と、ダウンサンプリングされたRGB信号を相異なる
所定のN個の照明色を用いて光源変換を遂行し、出力装
置の色温度を以って光源変換を遂行して光源変換された
RGB信号を出力する色変換部と、光源変換されたRGB信号
をバッファリングして出力する第２フレームメモリ手段
とをさらに含むことを特徴とする。また、前記色変換部
は、所定のN個の照明色を用いてRGB空間上の信号を所定
の色空間上の信号に光源変換する行列を計算する並列接
続されたN個の行列演算器を具備する第１演算部を含む
ことが望ましい。また、前記色変換部は、ディスプレー
手段に対する所定のM個の色温度を使用して所定の色空
間上の信号をRGB空間上の信号に光源変換するための行
列を計算する並列接続されたM個の行列演算器を具備す
る第２演算部をさらに含むことが望ましい。また、前記
色変換部は、所定のN個の照明色を使用してRGB空間上の
信号を所定の色空間上の信号に光源変換する行列に関す
る情報を貯蔵し、所定の第１制御信号に応答して前記情
報を出力する第１メモリ、及び前記第１メモリから出力
された前記情報に従って行列演算を遂行する第１行列演
算部を具備する第１演算部を含むことが望ましい。ま
た、前記色変換部は、所定の色空間上の信号を、ディス
プレー手段に対する所定のM個の色温度を使用してRGB空
間上に光源変換する行列に関する情報を貯蔵し、所定の
第２制御信号に応答して前記情報を供給する第２メモ
リ、及び前記第２メモリから出力された前記情報に従っ
て行列演算を遂行する第２行列演算部を具備する第２演
算部をさらに含むことが望ましい。また、前記所定の色
空間は標準色空間であることが望ましい。また、前記所
定の色空間は、変換された信号の大きさが以前のRGB信
号の大きさと線形的な関係を有する色空間であることが
さらに望ましい。代案として、前記所定の色空間は、CI
EXYZ、CIEUVW色空間、又はuv色度座標空間、若しくは
Y、R-Y、B-Y座標を適用した色空間よりなる、国際照明
委員会が勧告する標準色空間群の中で選択されたことで
もよい。また、前記色変換部の所定のN個の照明色は、
人間の視覚で区別し易い差を持って日常で頻繁に用いら
れる２８００K、４３００K、５０００K、５５００K、６
５００K、又は７５００Kの色温度を含む群から少なくと
も一つ以上を含むことが望ましい。また、前記色変換部
は、照明の色温度を知っている場合には数式９を使用し
て光源変換を遂行することが望ましい。前記他の課題を
達成するために、本発明によるカラー映像処理方法は、
映像入力装置から出力されるRGB空間上の信号を映像処
理してディスプレー手段に出力するカラー映像処理方法
において、(a) 所定のN個の照明色を使用してRGB空間上
の信号を光源変換する段階と、(b) 光源変換された各信
号をディスプレー手段に映像として示す段階と、(c) デ
ィスプレー手段に示された映像の中で視感的に最も適合
した映像を選択する段階と、(d) (c)段階で選択した映
像に当る照明色を最適照明色として選択する段階とを含
むことを特徴とする。また、前記(a)段階は、(a-１) 所
定のN個の照明色を使用してRGB空間上の信号を所定の色
空間上の信号に光源変換する段階と、(a-２) 所定の色
空間上の信号をディスプレー手段に対する所定のM個の
色温度を使用してRGB空間上に光源変換する段階とを含
むことが望ましい。また、前記(a)段階の所定のN個の照
明色は、人間の視覚で区別し易い差を持って日常で頻繁
に用いられる、概略２８００K、４３００K、５０００
K、５５００K、６５００K、又は７５００Kの色温度より
なる群から選択された少なくとも一つ以上の照明色を含
むことが望ましい。また、前記(a)段階で前記所定の色
空間は、変換された信号の大きさが以前のRGB信号の大
きさと線形的な関係を有する色空間であることが望まし
い。代案として、前記(a)段階で前記所定の色空間は、C
IEXYZ、CIEUVW色空間、又はuv色度座標空間、若しくは
Y、R-Y、B-Y座標を適用した色空間よりなる、国際照明
委員会が勧告する標準色空間群の中で選択されたことが
望ましい。

【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照して本
発明に係る望ましい実施例を説明する。図１には、本発
明の実施例に係るカラー映像処理装置の主要部分に対す
る構成を示した。図１を参照すれば、本発明によるカラ
ー映像処理装置２０は、第１フレームメモリ２０２、映
像サンプリング部２０４、色変換部２０６、及び第２フ
レームメモリ２０８を具備する。このようなカラー映像
処理装置２０の動作を説明すれば、先に、第１フレーム
メモリ２０２は、入力された三原色の第１RGB信号Rin、
Gin、Binをバッファリングして出力する。映像サンプリ
ング部２０４は、前記第１フレームメモリ２０２から出
力された第１RGB信号を入力してダウンサンプリングす
ることによって第２RGB信号を出力する。例えば、入力
された第１RGB信号の映像空間解像度が６４０(幅)×４
８０(高さ)で、カラーモニター２１０の空間解像度が１
２８０(幅)×１０２４(高さ)とし、６または１８個の比
較映像をカラーモニター２１０上にディスプレーすれ
ば、映像サンプリング部２０４のダウンサンプリング比
は、前記空間解像度を考慮してマイコン(図示せず)から
の制御信号Cont#addr#Aに従って決定される。言い換え
れば、映像サンプリング部２０４は入力された映像の空
間解像度を出力装置に合うように変換して色変換部２０
６に出力する。映像サンプリング部２０４はまた、場合
によってマイコンの制御下でダウンサンプリングを遂行
せずに映像を通過させる機能を遂行することもできる。
色変換部２０６は、ダウンサンプリングされて出力され
た第２RGB信号を後述される方法で選択された６個の代
表照明色を使用して光源変換し、光源変換された信号を
カラーモニター２１０に対する３つの代表色温度を使用
して第３RGB信号で光源変換を遂行する。第２フレーム
メモリ２０８はマイコンからの第２制御信号Cont#addr#
Bに応答して変換された第３RGB信号を順次に貯蔵してカ
ラーモニター２１０に出力する。図２には色変換部２０
６の詳細な構成を示した。図２を参照すれば、色変換部
２０６は第１演算部３２と第２演算部３４とを具備す
る。第１演算部３２は６個の行列演算器３２１、３２
２、３２３、３２４、３２５、３２６を具備する。行列
演算器３２１、３２２、３２３、３２４、３２５、３２
６は並列に接続される。第２演算部３４は３個の行列演
算器３４１、３４２、３４３を具備する。行列演算器３
４１、３４２、３４３は並列に接続される。６個の行列
演算器３２１、３２２、３２３、３２４、３２５、３２
６は各々異なる６個の代表照明色を使用して入力された
RGB空間上の信号をXYZ空間上の信号に光源変換する行列
を各々計算する。３個の行列演算器３４１、３４２、３
４３はディスプレー手段の各々異なる３個の色温度を使
用してXYZ空間上の信号をRGB空間上の信号に変換する行
列を各々計算する。行列演算器３２１、３２２、３２
３、３２４、３２５、３２６と行列演算器３４１、３４
２、３４３は、マイクロコンピュータ(図示せず)からの
制御信号(Cont)に応答して行列演算を遂行する。行列演
算器３２１、３２２、３２３、３２４、３２５、３２６
は入力されたRGB空間上の信号をXYZ空間上の信号に光源
変換するための行列演算を遂行する時、６個の照明色に
該当する相異なる行列係数値を使用する。また、各行列
演算器３４１、３４２、３４３は、入力されたXYZ空間
上の信号をRGB空間上の信号に光源変換するための行列
演算を遂行する時、３個の色温度に該当する相異なる行
列係数値を使用する。結果的に、ディスプレー上には６
個の照明色と３個のディスプレーに対する色温度を組合
した総１８個の映像がディスプレーされる。使用者は１
８個の映像中で視覚的に適合した映像を選択する。これ
により、該当映像を光源変換するのに使われた場面映像
の照明色とディスプレー手段の色温度が最適照明色及び
色温度として決定される。以上、本発明によるカラー映
像処理装置の色変換部２０６では、RGB色空間とCIEXYZ
色空間との間の光源変換を遂行することを例として説明
した。しかし、これに限定されず、色変換部２０６が入
力されたRGB空間上の信号を所定の色空間上の信号に変
換するとする時、前記所定の色空間は国際照明委員会が
勧告する他の標準色空間でありうる。前記所定の色空間
は、変換された色空間上の信号の大きさが変換前のRGB
空間上の信号の大きさと線形的な関係を有することがで
きる色空間であることがさらに望ましい。このような色
空間としてCIEUVW色空間がある。また、前記所定の色空
間は、カラー映像分野の産業で広く用いられるY、R-Y、
B-Y座標を適用した色空間でありうる。代案として、前
記色変換部は必要によってRGB空間とrg色度座標空間と
の間の光源変換を遂行することもできる。一方、各行列
別に一つずつの行列演算器を使用して計算するように具
現することは望ましくない。図３には色変換部２０６の
実際的な構成の一例を示した。図３を参照すれば、色変
換部２０６は第１演算部４２と第２演算部４４を具備す
る。第１演算部４２は第１メモリ４２２と第１行列演算
部４２４を具備する。動作を説明すれば、第１行列演算
部４２４に必要な代表照明色別行列係数はマイコン制御
信号Cont#Cに応答して第１メモリ４２２からダウンロー
ドされて設定され、第２行列演算部４４４に必要な代表
照明色別行列係数はマイコン制御信号Cont#Dに応答して
第２メモリ４４２からダウンロードされて設定される。
これにより、第１行列演算部４２はRGBからXYZへの信号
変換を、第２行列演算部４４はXYZからRGBへの信号変換
を遂行する。次に、どのように代表照明を選択し、光源
変換を遂行するかに対して詳細に説明する。人間の目は
照明変化に従う被写体の色変化に鈍感な色恒常性(Color
Constancy)を有するということは一般的に知られた理
論である。反面、カメラのようなカラー映像入力装置の
場合は、被写体を照射する照明の分光スペクトル(以
下、照明色)に従って三刺激値間の比率が大きく変わ
る。映像で色の表現は:

【数１】のようにRGBまたはCIEXYZ(以下、XYZ)のような三刺激値
で表現される。即ち、物体表面の分光反射度S(λ)と物
体を照射する照明の分光スペクトルE(λ)、及びカメラ
などのセンサー分光特性r_k(λ)の掛け算の和で表現され
る。従って、数式１の照明色のような照明要素は再現色
に影響を及ぼす主要要素として作用される。図４には、
本発明の実施例に係るカラー映像処理装置に適用した代
表照明のスペクトル分布を示した。図４を参照すれば、
本発明の実施例に係るカラー映像処理装置に使われた照
明は、周辺で主に用いられる、例えば２８００Kの色温
度を有する白熱灯、４３００Kの色温度を有する蛍光
灯、並びに各々５０００K、５５００K、６５００K、及
び７５００Kの色温度を有する４種の太陽光で総６種類
である。図５には、前記代表照明の色温度を色度図で示
した。図５を参照すれば、このような６種類の照明色は
色座標上で相異なる位置にあることが分かり、これは照
明の色成分が相異なることを意味する。

【表１】表１には、場面照明として用いられる６種の照明に対す
る代表的な色温度対XYZ＆xy座標値の関係を示した。例
えば、色温度２８００Kの白熱灯と色温度７５００Kの太
陽光熱でXYZ値を比較すれば、X値は１０%以上、Z値は７
０%以上の差があることが分かる。一方、RGB信号をXYZ
信号に変換するためには、RGB三原色のXYZ値と照明のXY
Z値で計算された伝達関数行列Aが定義されるべきであ
る。

【数２】 RGB三原色のXYZ値は、カメラあるいはイメージスキャナ
ーごとに固有なフィルターの設計があるので値は各々若
干異なる場合があるが、XYZ分光感度と類似の分光感度
を有するフィルターを設計することが望ましいので、例
えば現在業界標準のCCIR ６０１あるいはCCIR ７０９の
RGB三原色の中で一つを使用することが望ましい。

【表２】表２で白色光(white)は、照明色であって場面照明を意
味し、場面の照明色は変化が多くてまた変化量も大きい
場合があるので数式２が定義できない。しかし、ほとん
どの照明色は本発明で使用した６個の代表照明色中いず
れか一つで定義できる。この照明色の個数は必要によっ
て増加または減少させうる。２８００Kの色温度を有す
る白熱灯を照明として使用した場合、数式２は数式３の
ように示すことができる。

【数３】数式３は再び数式４及び数式５のように変換できる。

【数４】

【数５】また、類似に、４３００Kの色温度を有する蛍光灯、並
びに各々５０００K、５５００K、６５００K、及び７５
００Kの色温度を有する４種の太陽光熱を照明として使
用した場合、数式２は数式６のように示すことができ
る。

【数６】図６には、本発明の実施例に係るカラー映像処理装置に
適用したモニター色温度を色度図に示した。図６を参照
すれば、モニターで広く使われる３種の色温度(５００
０K、６５００K、９３００K)がXY色度座標上に示されて
いる。

【表３】表３には、モニターで用いられる代表的な色温度対XYZ
＆xyの関係を示した。即ち、３個の色温度を有するモニ
ターに対してXYZ三刺激値とxy色度座標値を示した。表
３のように色温度５０００Kと９３００Kを比較すればX
軸で色温度間の差は小さいものの、Z軸の場合には大き
い差があることが分かる。XYZ空間上の信号をRGB空間上
の信号に光源変換する過程は、数式７のように行列式で
示すことができる。数式７の行列式で、ディスプレー手
段の各々異なる３個の色温度(５０００K、６５００K、
９３００K)が行列係数を決定するのに使用される。

【数７】以上のような方法によってモニターの色温度と照明色に
従って総１８個の映像がモニター上に同時にまたは順次
にディスプレーされる。使用者はこの映像の中で場面映
像と類似の色分布を有する映像を選択することによって
最適照明色とディスプレー色温度を決定して、場面映像
と再現映像との間の色一致が達成できる。前述した本発
明に係るカラー映像処理装置で具現されるカラー映像処
理方法の主要段階を図７に示した。図７を参照すれば、
本発明に係るカラー映像処理方法は、先に被写体を照射
する代表照明色を選定する(段階８０２)。本実施例では
２８００K、４３００K、５０００K、５５００K、６５０
０K、７５００Kの色温度に該当する照明色が代表照明色
として選択された。このような代表照明色は人間の視覚
によって容易に区別できる差を持って日常で頻繁に使わ
れることが望ましい。これよりさらに細分化した照明色
を使用することもできるが、この場合は視覚的に区別す
ることにおいてより細心な注意が要求される。次に、モ
ニターの色温度を知っているかどうかを決定する(段階
８０６)。段階８０６でモニターの色温度を知らないこ
とと決定された場合には、所定の３個の色温度をモニタ
ーの代表色温度と設定する(段階８０８)。本実施例では
５０００K、６５００K、及び９３００Kの３種の色温度
を代表色温度と設定する。反面に、段階８０６でモニタ
ーの色温度を知っていることと決定された場合には、知
っている色温度を代表色温度と設定する(段階８１０)。
ここで、XYZ三刺激値またはxy色度座標値を示すための
色空間としては、CCIR６０１が使われうる。さて、段階
８０２で選択された各代表照明色を使用してRGB-XYZ光
源変換行列係数を計算する(段階８２０)。次に、前記行
列係数を使用してRGB-XYZ光源変換を遂行する(段階８２
２)。また、選択された各代表色温度を使用してXYZ-RGB
光源変換行列係数を計算する(段階８２４)。次に、前記
行列係数を使用してXYZ-RGB光源変換を遂行する(段階８
２６)。次に、光源変換された複数の映像をモニター上
にディスプレー(段階８２８)し、使用者は視感的に場面
映像と最も類似の映像または使用者が最も好む映像を選
択する(段階８３０)。即ち、モニターの色温度種類と場
面の照明色に従って総１８個の映像がモニター上に同時
にまたは順次にディスプレーされ、使用者はこの映像の
中で場面映像と類似の色分布を有する映像を選択するこ
とによって場面映像と再現映像との間の色一致を達成す
るための最適照明色とディスプレー色温度が決定され
る。以上で説明した光源変換過程を一つの式で簡略化し
て示すと、

【数８】と同じである。ここで、W_Sは場面照明色、W_Rは再現用基
準照明色、W_Dはモニターの色温度を示す。即ち、場面映
像と再現映像との間の色一致映像が選択されれば、この
三個の白色点(照明色または色温度)に対する変数も決定
されるので、場面に照射される照明色W_Sが抽出される。
以上の実施例のように、周辺でよく使われる照明色を代
表照明色として使用することが望ましい。しかし、代案
として、照明の色温度Tcが知られた場合、下記のように
照明色温度Tc対標準色空間(色度値xy)間の変換公式を用
いて代表照明色の範囲と間隔を調節して使用することが
できる。

【数９】

【発明の効果】前述したように本発明によれば、場面で
被写体を照射する照明(場面照明)の照明色と映像出力装
置のディスプレー色温度に対する推定のために、多様な
照明色を有する照明を使用して光源変換を遂行し、これ
を通じて作られた映像を使用者が選択するようにするこ
とによって、使用者が光源を知らない場合にも自然なカ
ラー映像または好みの色の映像が得られる。またこのよ
うな過程を通じて撮影された映像における場面照明に対
する情報も得られる長所がある。これにより、本発明は
従来技術の問題点の場面映像で光源の種類、映像出力装
置の色温度設定状態、ハードウェアの複雑度、映像の構
成要素の制限、または映像の複雑度などに関係なく、正
確性と安全性の側面でさらに効果的な方法が提供でき、
方法の具現はハードウェアまたはソフトウェアで具現で
きる。従って本発明は、映像処理システム、カラーカメ
ラ、カラーイメージングソフトウェアなどに広く適用で
きる。前述したように、本発明に係るカラー映像処理装
置は、場面で被写体を照射する照明の照明色と、映像出
力装置のディスプレー色温度に対する推定のために多様
な色温度を有する照明を使用して光源変換を遂行し、使
用者がこれを通じて作られた映像が選択できるようにす
ることによって、光源に対する情報がなくても自然なカ
ラー映像または好みの色の映像が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るカラー映像処理装置の構
成を示すブロック図である。

【図２】図１の装置の色変換部の構成例を示すブロック
図である。

【図３】図１の装置の色変換部の他の構成例を示すブロ
ック図である。

【図４】本発明の実施例に係るカラー映像処理装置に適
用した代表照明に対するスペクトル分布図である。

【図５】本発明の実施例に係るカラー映像処理装置に適
用した代表照明の色温度を示す色度図グラフである。

【図６】本発明の実施例に係るカラー映像処理装置に適
用したモニター色温度を示す色度図グラフである。

【図７】本発明の実施例に係るカラー映像処理方法の主
要段階を示すフローチャートである。

【図８】映像の生成及び再現過程を示す一般の映像処理
システムの構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

２０カラー映像処理装置２０２第１フレームメモリ２０４映像サンプリング部２０６色変換部２０８第２フレームメモリ２１０カラーモニター

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者朴斗植大韓民国慶尚北道浦項市南区芝谷洞 756番地大学院アパート４棟 1302号 (72)発明者徐亮錫大韓民国ソウル特別市松坡区風納洞 219番地美星アパート３棟 501号 (72)発明者金正 ▲樺▼ 大韓民国京畿道水原市八達区靈通洞 110番地住公アパート 135棟 1401 号

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】映像入力装置から出力される第１RGB信号
を入力し、映像処理を遂行してディスプレー手段に出力
するカラー映像処理装置において、入力されたRGB信号を相異なる所定のN個の照明色を用い
て光源変換を遂行し、出力装置の色温度を以って光源変
換を遂行して光源変換されたRGB信号を出力する色変換
部とを含み、前記色変換部は、所定のN個の照明色を使用してRGB空間上の信号を所定の
色空間上の信号に光源変換する手段と、所定の色空間上の信号を、ディスプレー手段に対する所
定のM個の色温度を使用してRGB空間上に光源変換する手
段とを含むことを特徴とするカラー映像処理装置。
【請求項２】入力されたRGB信号をバッファリングして
出力する第１フレームメモリ手段と、前記第１フレームメモリ手段から出力されたRGB信号を
入力してダウンサンプリングすることによってRGB信号
を出力する映像サンプリング部と、ダウンサンプリングされたRGB信号を相異なる所定のN個
の照明色を用いて光源変換を遂行し、出力装置の色温度
を以って光源変換を遂行して光源変換されたRGB信号を
出力する色変換部と、光源変換されたRGB信号をバッファリングして出力する
第２フレームメモリ手段とをさらに含むことを特徴とす
る請求項１に記載のカラー映像処理装置。
【請求項３】前記色変換部は、所定のN個の照明色を用いてRGB空間上の信号を所定の色
空間上の信号に光源変換する行列を計算する並列接続さ
れたN個の行列演算器を具備する第１演算部を含むこと
を特徴とする請求項１に記載のカラー映像処理装置。
【請求項４】前記色変換部は、ディスプレー手段に対する所定のM個の色温度を使用し
て所定の色空間上の信号をRGB空間上の信号に光源変換
するための行列を計算する並列接続されたM個の行列演
算器を具備する第２演算部をさらに含むことを特徴とす
る請求項３に記載のカラー映像処理装置。
【請求項５】前記色変換部は、所定のN個の照明色を使用してRGB空間上の信号を所定の
色空間上の信号に光源変換する行列に関する情報を貯蔵
し、所定の第１制御信号に応答して前記情報を出力する
第１メモリ、及び前記第１メモリから出力された前記情
報に従って行列演算を遂行する第１行列演算部を具備す
る第１演算部を含むことを特徴とする請求項１に記載の
カラー映像処理装置。
【請求項６】前記色変換部は、所定の色空間上の信号を、ディスプレー手段に対する所
定のM個の色温度を使用してRGB空間上に光源変換する行
列に関する情報を貯蔵し、所定の第２制御信号に応答し
て前記情報を供給する第２メモリ、及び前記第２メモリ
から出力された前記情報に従って行列演算を遂行する第
２行列演算部を具備する第２演算部をさらに含むことを
特徴とする請求項５に記載のカラー映像処理装置。
【請求項７】前記所定の色空間は、標準色空間であることを特徴とする請求項３乃至請求項
６中いずれか一つに記載のカラー映像処理装置。
【請求項８】前記所定の色空間は、変換された信号の大きさが以前のRGB信号の大きさと線
形的な関係を有する色空間であることを特徴とする請求
項３乃至請求項６中いずれか一つに記載のカラー映像処
理装置。
【請求項９】前記所定の色空間は、 CIEXYZ、CIEUVW色空間、又はuv色度座標空間、若しくは
Y、R-Y、B-Y座標を適用した色空間よりなる、国際照明
委員会が勧告する標準色空間群の中で選択されたことを
特徴とする請求項３乃至請求項６中いずれか一つに記載
のカラー映像処理装置。
【請求項１０】前記色変換部の所定のN個の照明色は、
人間の視覚で区別し易い差を持って日常で頻繁に用いら
れる２８００K、４３００K、５０００K、５５００K、６
５００K、又は７５００Kの色温度を含む群から少なくと
も一つ以上を含むことを特徴とする請求項１に記載のカ
ラー映像処理装置。
【請求項１１】前記色変換部は、照明の色温度を知っ
ている場合には数式９を使用して光源変換を遂行するこ
とを特徴とする請求項１に記載のカラー映像処理装置。
【請求項１２】映像入力装置から出力されるRGB空間上
の信号を映像処理してディスプレー手段に出力するカラ
ー映像処理方法において、 (a) 所定のN個の照明色を使用してRGB空間上の信号を光
源変換する段階と、 (b) 光源変換された各信号をディスプレー手段に映像と
して示す段階と、 (c) ディスプレー手段に示された映像の中で視感的に最
適の映像を選択する段階と、 (d) (c)段階で選択した映像に当る照明色を最適照明色
として選択する段階とを含むことを特徴とするカラー映
像処理方法。
【請求項１３】前記(a)段階は、 (a-１) 所定のN個の照明色を使用してRGB空間上の信号
を所定の色空間上の信号に光源変換する段階と、 (a-２) 所定の色空間上の信号をディスプレー手段に対
する所定のM個の色温度を使用してRGB空間上に光源変換
する段階とを含むことを特徴とする請求項１２に記載の
カラー映像処理方法。
【請求項１４】前記(a)段階の所定のN個の照明色は、
人間の視覚で区別し易い差を持って日常で頻繁に用いら
れる、約２８００K、４３００K、５０００K、５５００
K、６５００K、又は７５００Kの色温度よりなる群から
選択された少なくとも一つ以上の照明色を含むことを特
徴とする請求項１２に記載のカラー映像処理方法。
【請求項１５】前記(a)段階で前記所定の色空間は、変
換された信号の大きさが以前のRGB信号の大きさと線形
的な関係を有する色空間であることを特徴とする請求項
１２に記載のカラー映像処理方法。
【請求項１６】前記(a)段階で前記所定の色空間は、CI
EXYZ、CIEUVW色空間、又はuv色度座標空間、若しくは
Y、R-Y、B-Y座標を適用した色空間よりなる、国際照明
委員会が勧告する標準色空間群の中で選択されたことを
特徴とする請求項１５に記載のカラー映像処理方法。