JP2003016425A - オブジェクト信号作成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 照明光量、カメラの感度等によりレンズの絞
り値が変化し、カメラの感度が高い場合は、オブジェク
ト画像と共に周辺画像も鮮明に得られるため、オブジェ
クト画像と周辺画像との区別が困難になってしまう。 【解決手段】 被写体を撮像して得られた三原色信号
は、ＬＰＦ２１により低域周波数成分のみが周波数選択
される一方、輪郭強調回路２２により高域周波数成分が
強調される。オブジェクト部検出回路２５は、被写体と
レンズとの距離に応じた信号レベルの距離信号とオブジ
ェクト画像の被写体位置を示すオブジェクト距離情報と
に基づき、オブジェクト部検出信号を生成する。画像合
成器２６は、オブジェクト部削除回路２３からのボケ画
像処理された周辺画像の三原色信号の低域周波数成分
と、オブジェクト部切り抜き回路２４からの輪郭強調処
理されたオブジェクト画像の三原色信号とを合成してオ
ブジェクト信号を作成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はオブジェクト信号作
成装置に係り、特にテレビカメラ、デジタルカメラ等の
撮像装置の出力信号から被写体とカメラとの距離を特定
したオブジェクト画像を含むオブジェクト信号を得るオ
ブジェクト信号作成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１２（Ａ）は従来のオブジェクト信号
作成装置の一例の構成図を示す。同図（Ａ）に示すよう
に、従来のオブジェクト信号作成装置は、複数の撮像装
置１及び２を有し、一方の撮像装置１で標準画像を、他
方の撮像装置２でオブジェクト信号位置を出力し、次に
標準画像からオブジェクト信号位置を検出してオブジェ
クト信号を抽出している。

【０００３】すなわち、図１２（Ａ）に示すように、従
来のオブジェクト信号作成装置では、被写体６及び７に
対して太陽、蛍光灯、ランプ等の一般照明８により照明
し、この一般照明８によって得られる被写体光像をレン
ズ３、プリズム４を経て撮像装置１の結像面に結像させ
て画像信号を得る。

【０００４】一方、オブジェクト用画像を得るため、ま
ずオブジェクト照明５をカメラ側から被写体６、７に向
けて行う。次に、カメラ側から被写体６、７までの照明
光照射量により得られる被写体光像をレンズ３、プリズ
ム４を経て撮像装置２の結像面に結像させる。ここで、
プリズム４の分光特性は、図１２（Ｂ）に示すように、
波長約７００ｎｍより短波長領域の光は透過分光特性I
を示し、波長約７００ｎｍより長波長領域の光は反射分
光特性IIを示すようにされている。

【０００５】このようにしておいて、一般照明８は透過
分光特性Iに、オブジェクト照明５は反射分光特性IIに
沿ったものとすることにより、一般照明８による被写体
光像はプリズム４を透過して撮像装置１に入射し、オブ
ジェクト照明５による被写体光像はプリズム４で反射し
て撮像素子２に入射する。プリズム４の透過・反射特性
が理想的でない場合は、図１２（Ｃ）に示すように、プ
リズム４の透過光出射側面と反射光出射側面にそれぞれ
補正フィルタ９ａ、９ｂを設ければよい。

【０００６】このような構成により、従来のオブジェク
ト信号作成装置では、被写体６及び７はオブジェクト照
明５によりカメラからの距離に応じた画像が得られるか
ら、この画像を基にしてオブジェクト情報を作成し、こ
のオブジェクト情報により一般照明８による被写体光像
からオブジェクト画像を抽出する。

【０００７】オブジェクト画像はカメラに近接して設け
られたオブジェクト照明５の照射距離によって明暗が決
まる。距離が近いほど明るい画像信号が得られるため、
オブジェクト画像として用いる距離を予め設定しておく
ことにより、画像信号の明るさに応じた距離信号を得る
ことができる。従来は、この距離信号を基に、オブジェ
クト画像のみを切り抜いて他の画像内に貼り付けたり、
合成したりしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、オブジェク
ト画像を得ても、オブジェクト画像以外の画像との鮮明
さによる識別は困難で、特に照明光が明るく、レンズ３
の絞り値を大きくした場合は焦点深度がより深くなり、
オブジェクト画像とそれ以外の画像との鮮明さの区別は
つかなくなる。

【０００９】このことについて図１３と共に更に説明す
るに、被写体が暗くレンズ３を絞り開放で用いる場合
は、被写体が図１３（Ｂ）に１０ｂで示すフォーカス位
置（ピントが合った位置）にあるときには、カメラ側で
ボケていない最適画像が得られる。しかし、図１３
（Ａ）、（Ｃ）に１０ａ、１０ｃで示すように被写体が
フォーカス位置よりも近距離位置、遠距離位置にあると
きには、例えばボケ幅がＷ１、Ｗ２で示すように広くな
るため、フォーカス位置にある被写体像がより鮮明に得
られる。

【００１０】これに対し、被写体が明るく、レンズ３の
絞り１１を例えば中間位置に設定して用いる場合は、被
写体が図１３（Ｅ）に１０ｂで示すフォーカス位置（ピ
ントが合った位置）にあるときには、カメラ側でボケて
いない最適画像が得られる。また、図１３（Ｄ）、
（Ｆ）に１０ａ、１０ｃで示すように被写体がフォーカ
ス位置よりも近距離位置、遠距離位置にあるときには、
例えばボケ幅がＷ３、Ｗ４で示すように広がる。

【００１１】しかし、このボケ幅Ｗ３、Ｗ４は前述した
レンズ絞り開放時のボケ幅Ｗ１及びＷ２に比べて狭いた
め、フォーカス位置の被写体１０ｂと鮮明さに差が少な
くなり、レンズ３の絞り１１を用いる場合は、フォーカ
ス位置の被写体１０ｂの識別が困難になる。従って、フ
ォーカス位置の被写体１０ｂ、すなわち、オブジェクト
画像のみ鮮明にしてオブジェクト画像の識別を容易にす
ることが、大きな課題となっていた。

【００１２】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、
抽出したオブジェクト画像をより鮮明にし、かつ、オブ
ジェクト画像以外の部分を不鮮明にすることにより、識
別容易なオブジェクト画像を含むオブジェクト信号を作
成し得るオブジェクト信号作成装置を提供することを目
的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、三原色光の波長領域の光で被写体を照明す
る一般照明と、一般照明の光とは波長領域の異なる波長
の光で被写体を照明するオブジェクト照明でそれぞれ照
明されている被写体からの被写体光像を透過するレンズ
と、レンズを透過した一画面の被写体光像から三原色光
を分離すると共に、オブジェクト照明の光を選択分離す
るフィルタ部と、フィルタ部により選択分離された三原
色光から被写体光像の画像信号を得ると共に、フィルタ
部により選択分離されたオブジェクト照明の光から被写
体とレンズとの間の距離に応じた信号レベルの距離信号
を得る撮像手段と、撮像手段からの三原色信号の低域周
波数成分を周波数選択するフィルタ回路と、撮像手段か
らの距離信号のレベルとレンズのフォーカス位置によ
り、任意のオブジェクト画像の被写体位置を示すオブジ
ェクト部検出信号を生成する検出回路と、フィルタ回路
から出力される三原色信号の低域周波数成分のうち、検
出回路からのオブジェクト部検出信号に基づき、オブジ
ェクト画像以外の周辺画像の三原色信号の低域周波数成
分を取り出す第１の選択回路と、撮像手段からの三原色
信号のうち、検出回路からのオブジェクト部検出信号に
基づき、オブジェクト画像の三原色信号を取り出す第２
の選択回路と、第１及び第２の選択回路からそれぞれ出
力される信号を合成して、オブジェクト信号として出力
する合成器とを有する構成としたものである。

【００１４】この発明では、オブジェクト画像の三原色
信号とオブジェクト画像以外の周辺画像の三原色信号と
からなるオブジェクト信号を作成するに際し、オブジェ
クト画像以外の周辺画像の三原色信号をフィルタ回路か
らの低域周波数成分からなる構成とすることができる。

【００１５】また、上記の目的を達成するため、本発明
は、上記のフィルタ回路に代えて撮像手段からの三原色
信号の輪郭強調処理を行う輪郭強調回路を設け、第１の
選択回路は輪郭強調回路から出力される三原色信号のう
ち、検出回路からのオブジェクト部検出信号に基づき、
オブジェクト画像の三原色信号を取り出し、第２の選択
回路は撮像手段からの三原色信号のうち、検出回路から
のオブジェクト部検出信号に基づき、オブジェクト画像
以外の周辺画像の三原色信号を取り出し、これら第１及
び第２の選択回路からそれぞれ出力される信号を合成器
により合成して、オブジェクト信号として出力する構成
としたものである。

【００１６】この発明では、オブジェクト画像の三原色
信号とオブジェクト画像以外の周辺画像の三原色信号と
からなるオブジェクト信号を作成するに際し、オブジェ
クト画像の三原色信号を輪郭強調回路からの高域周波数
成分が強調された信号とすることができる。

【００１７】また、本発明は上記の目的を達成するた
め、上記のレンズ、フィルタ部及び撮像手段に加えて、
撮像手段からの三原色信号の低域周波数成分を周波数選
択するフィルタ回路と、撮像手段からの三原色信号の輪
郭強調処理を行う輪郭強調回路と、撮像手段からの距離
信号のレベルとレンズのフォーカス位置により、任意の
オブジェクト画像の被写体位置を示すオブジェクト部検
出信号を生成する検出回路と、フィルタ回路から出力さ
れる三原色信号の低域周波数成分のうち、検出回路から
のオブジェクト部検出信号に基づき、オブジェクト画像
以外の周辺画像の三原色信号の低域周波数成分を取り出
す第１の選択回路と、輪郭強調回路から出力される三原
色信号のうち、検出回路からのオブジェクト部検出信号
に基づき、オブジェクト画像の三原色信号を取り出す第
２の選択回路と、第１及び第２の選択回路からそれぞれ
出力される信号を合成して、オブジェクト信号として出
力する合成器とを有する構成としたものである。

【００１８】この発明では、オブジェクト画像の三原色
信号とオブジェクト画像以外の周辺画像の三原色信号と
からなるオブジェクト信号を作成するに際し、オブジェ
クト画像の三原色信号を輪郭強調回路からの高域周波数
成分が強調された信号とし、かつ、オブジェクト画像以
外の周辺画像の三原色信号をフィルタ回路からの三原色
信号の低域周波数成分とすることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面と共に説明する。図１（Ａ）は本発明になるオブ
ジェクト信号作成装置を適用し得るオブジェクト画像形
成システムの一例を示す。図１（Ａ）中、図１２（Ａ）
と同一構成部分には同一符号を付してある。このオブジ
ェクト画像形成システムは、図１（Ａ）に示すように、
レンズ３を透過した被写体光像を一つの撮像装置１５で
撮像する点に特徴がある。この撮像装置１５は、レンズ
３を透過した被写体光像が入射するフィルタ部１６と、
フィルタ部１６を透過した一画面の被写体光像を一平面
で撮像して電気信号に変換する撮像部１７とより構成さ
れている。

【００２０】フィルタ部１６は、図１（Ｃ）に示すよう
に、赤色光透過用フィルタ部Ｒと緑色光透過用フィルタ
部Ｇとが水平方向に１画素ピッチで交互に配置され、か
つ、青色光透過用フィルタ部Ｂとオブジェクト照明光透
過用フィルタ部Ｏとが水平方向に１画素ピッチで交互に
配置されると共に、赤色光透過用フィルタ部Ｒとオブジ
ェクト照明光透過用フィルタ部Ｏとが垂直方向に隣接
し、かつ、緑色光透過用フィルタ部Ｇと青色光透過用フ
ィルタ部Ｂとが垂直方向に隣接するように垂直方向に１
画素ピッチで交互に配置されている。

【００２１】上記の赤色光透過用フィルタ部Ｒ、緑色光
透過用フィルタ部Ｇ及び青色光透過用フィルタ部Ｂの分
光特性は、図１（Ｂ）にIIIr、IIIg及びIIIbで示すよう
に、三原色光である赤色光、緑色光及び青色光をそれぞ
れ透過する特性である。また、上記のオブジェクト照明
光透過用フィルタ部Ｏの分光特性は、図１（Ｂ）にIVで
示すように、波長約８００ｎｍを中心として約１００ｎ
ｍ幅の波長領域のオブジェクト照明光を透過する分光特
性を示す。

【００２２】次に、このシステムの動作について説明す
る。被写体６及び７に対して太陽、蛍光灯、ランプ等の
三原色光の波長領域の光の一般照明８により照明し、こ
の一般照明８によって得られる被写体光像は、レンズ３
を経て撮像装置１５のフィルタ部１６に入射し、ここで
三色色分解されて各原色光とされた後、撮像部１７に入
射して被写体６及び７の画像信号に変換される。

【００２３】また、三原色光の波長領域と異なる波長領
域の光によるオブジェクト照明５がカメラ側から被写体
６、７に向けて行われており、カメラ側から被写体６、
７までの照明光照射量により得られる被写体光像がレン
ズ３を経て撮像装置１５のフィルタ部１６に入射し、こ
こでオブジェクト照明光透過用フィルタ部Ｏを透過して
撮像部１７に入射して距離信号に変換される。

【００２４】図２（Ａ）は一般照明光による被写体光像
例で、風景、人、家からなり、同図（Ｃ）に示すように
画像信号の各レベルに対する頻度数は被写体光像自体の
反射率による濃淡比となるから、撮像装置１５からの画
像信号は、図２（Ｂ）に示すように表示され、風景、
人、家の各被写体光像間での明確な識別はできない。こ
れに対し、オブジェクト照明光による距離信号の信号レ
ベルは、カメラ（換言すると、レンズ３）からの距離に
反比例し、カメラから近いほど大きく、カメラから離れ
るほど小さくなる。

【００２５】この例ではオブジェクト照明光による被写
体光像は、図２（Ｅ）に示すように、同図（Ａ）に示し
た一般照明光による被写体光像例と同じであるが、人、
家及び風景の被写体のうちカメラからの距離は人が最も
近く、次いで家、風景の順であるものとすると、距離信
号の頻度数と信号レベルの関係は図２（Ｄ）に示すよう
に、人の画像部分の距離信号の信号レベルが最も大き
く、以下、家、風景の画像部分の距離信号の順で信号レ
ベルが小さくなる。

【００２６】このため、距離信号の信号レベルの大小に
より距離に応じたオブジェクトとしての被写体光像抽出
が容易となる。従って、距離信号の信号レベルの大きい
所に識別位置を設けることにより、図２（Ｆ）に示すよ
うに、カメラ（レンズ３）に最も近い被写体である人の
画像をオブジェクトとして抽出したオブジェクト画像を
得ることができる。

【００２７】このように、上記の距離信号から距離を特
定した距離信号を用いて、一般照明光による被写体光像
から、例えば人の部分のみを抽出したり、あるいは人を
消去してみたりとするような種々の用途を得ることがで
きる。本実施の形態では、撮像装置は一つで済むから、
従来のような二つの撮像装置の位置合わせは必要なく、
位置精度の良いオブジェクト画像が容易に得られる。

【００２８】しかし、上記のシステムにより、オブジェ
クト画像そのものが図１２（Ａ）の従来装置に比べて位
置精度良く、鮮明に得られたとしても、図１３と共に説
明したように、オブジェクト画像以外の周辺画像は照明
光量、カメラの感度等によりレンズ３の絞り値が変化
し、被写体の焦点深度が変化し、一定のボケ画像とはな
らず、例えば照明光量が多くカメラの感度が高い場合
は、レンズ３の絞り値を多くして撮像するため、最適焦
点位置にあるオブジェクト画像と比較しても判別できな
いほど、ボケのない鮮明な周辺画像が得られる。つま
り、カメラの感度が高い場合は、オブジェクト画像と共
に周辺画像も鮮明に得られるため、オブジェクト画像と
周辺画像との区別が困難になってしまう。

【００２９】そこで、本発明になるオブジェクト信号作
成装置は、オブジェクト画像は鮮明で、オブジェクト画
像以外の周辺画像はより一層ぼかすようにした、オブジ
ェクト画像と周辺画像からなるオブジェクト信号を作成
するようにしたものである。図３は本発明になるオブジ
ェクト信号作成装置の第１の実施の形態の基本構成図を
示す。同図中、図１（Ａ）と同一構成部分には同一符号
を付し、その説明を省略する。図３に示す第１の実施の
形態は、オブジェクト処理装置２０の一部を図４のブロ
ック図の構成とした点に特徴がある。

【００３０】図３において、撮像装置１５から出力され
た撮像信号は、図１（Ｃ）に示した構成のフィルタ部１
６を透過した信号を、撮像部１７で電気信号に変換した
信号であるから、フィルタ部Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｏを透過した
各被写体光像が時系列的に合成された信号であり、この
撮像信号は各色信号分離装置１９でフィルタ部Ｒ、Ｇ、
Ｂ、Ｏを透過した各被写体光像それぞれの単色信号に分
離される。

【００３１】これらの単色信号群は、図３のオブジェク
ト処理装置２０に供給され、ここでＯ信号（オブジェク
ト照明光透過フィルタ部Ｏを透過した被写体光像による
単色信号である距離信号）から所望の被写体までの距離
に応じた信号レベルの距離信号を生成し、この距離信号
を抽出用信号として各原色光透過用フィルタ部Ｒ・Ｇ・
Ｂを透過した一般照明８の被写体光像による各原色信号
（Ｒ・Ｇ・Ｂ信号）が抽出される。

【００３２】図４はオブジェクト処理装置２０の要部の
一実施の形態のブロック図を示す。同図において、各色
信号分離装置１９から取り出された３原色信号は、低域
フィルタ（ＬＰＦ）２１及び輪郭強調回路２２にそれぞ
れ供給される。ここで、ＬＰＦ２１及び輪郭強調回路２
２と、後述するオブジェクト部削除回路２３及びオブジ
ェクト部切り抜き回路２４は、各原色信号にそれぞれ１
対１に対応して３回路ずつ設けられている。

【００３３】ＬＰＦ２１は、図５に曲線Vで示す如きカ
ットオフ周波数Ｆ１の低域通過周波数特性を有してお
り、同図にVIで示す如く上限周波数Ｆ２程度の周波数特
性を有する入力原色信号の低域周波数成分を濾波してオ
ブジェクト部削除回路２３へ出力する。上記のカットオ
フ周波数Ｆ１は、例えば連続する画素２つから５つ程度
を加算平均化した値で、前述したボケ幅Ｗ１、Ｗ２程度
が得られるような値に設定されている。

【００３４】一方、輪郭強調回路２２は、図５に実線VI
Iで示す如く、入力原色信号の高域周波数領域の周波数
Ｆ０を強調する周波数特性を有しており、入力原色信号
の周波数Ｆ０を中心とする周波数幅Ｆｗの高域周波数成
分を増加して鮮明な画像の原色信号を得てオブジェクト
部切り抜き回路２４へ出力する。上記の周波数Ｆ０は、
例えば隣接画素との差分を強調した周波数に設定され
る。

【００３５】他方、前記Ｏ信号から生成された距離信号
は、オブジェクト部検出回路２５に供給される。この距
離信号は、オブジェクト照明光が照射された被写体を撮
像する撮像装置からの映像信号であり、その信号レベル
は、図６に示すように、カメラと被写体間の距離の二乗
に反比例する特性を示す。図４のオブジェクト部検出回
路２５は、この図６に示すカメラと被写体間の距離と距
離信号の信号レベルとの特性を利用し、外部から与えら
れる任意のオブジェクト画像となる被写体までの距離
（オブジェクト距離）に応じた距離信号の信号レベルを
オブジェクト部として検出してオブジェクト部検出信号
を生成し、そのオブジェクト部検出信号をオブジェクト
部削除回路２３及びオブジェクト部切り抜き回路２４に
それぞれ供給する。なお、上記のオブジェクト距離は、
レンズ３の絞り位置より算出したフォーカス位置に基づ
いて得られる。

【００３６】オブジェクト部削除回路２３は、ＬＰＦ２
１から供給されるボケ画像の原色信号のうち、上記のオ
ブジェクト部検出信号でオブジェクト部として検出され
ている領域の原色信号を削除し、オブジェクト部以外の
領域の原色信号を画像合成器２６へ出力する。一方、オ
ブジェクト部切り抜き回路２４は、輪郭強調回路２２か
ら供給される輪郭強調された原色信号のうち、上記のオ
ブジェクト部検出信号でオブジェクト部として検出され
ている領域の原色信号だけを切り抜いて画像合成器２６
へ出力する。

【００３７】例えば、図７（Ａ）に示すオブジェクト照
明光による被写体光像の距離信号において、同図（Ｂ）
に示すように、カメラから遠距離にある風景画像は低レ
ベルのＡ０の範囲であり、中距離にある家の画像は中間
レベルのＡ１の範囲であり、近距離にある人の画像はＡ
２の範囲の信号レベルであるので、前記オブジェクト部
検出信号が、距離信号の信号レベルＡ０、Ａ１又はＡ２
に対応した検出信号であるときは、オブジェクト部切り
抜き回路２４からは、それぞれ図７（Ｃ）、（Ｄ）又は
（Ｅ）に示すように距離別に分離された被写体画像がオ
ブジェクト部の信号として切り抜いて出力される。

【００３８】このようにして、画像合成器２６には、オ
ブジェクト部切り抜き回路２４からオブジェクト部の高
域が強調されている３原色信号が入力されると共に、オ
ブジェクト部削除回路２３からオブジェクト部以外の周
辺画像のボケ画像処理された３原色信号が入力される。
画像合成器２６はこれらの入力原色信号を合成して、所
望の被写体を抽出し、かつ、輪郭強調されたオブジェク
ト画像と、ボケ画像処理された周辺画像とからなるオブ
ジェクト信号を出力する。なお、このオブジェクト信号
は、必要に応じてＮＴＳＣ方式あるいはＨＤＴＶ方式の
ような標準カラーＴＶ信号にエンコードされて出力され
る。

【００３９】また、他のＴＶ信号と混合する場合は、オ
ブジェクト位置の切り抜きが必要であり、このためオブ
ジェクト部検出回路２５からオブジェクト部切り抜き回
路２４へ出力される、オブジェクト画像位置を示すオブ
ジェクト部検出信号をゲート信号として外部へ出力す
る。このゲート信号に基づいて、他のＴＶ画像を切り抜
き、その切り抜いた位置にオブジェクト画像を加えるな
どの画像処理が可能になる。

【００４０】このように、本実施の形態によれば、オブ
ジェクト画像については高域が強調されているために、
より鮮明に表示され、かつ、オブジェクト画像以外の周
辺画像については、ＬＰＦ２１によるボケ画像処理によ
り、よりボケた画像とされて表示されるオブジェクト信
号を作成することができるため、全体の表示画像から極
めて容易にオブジェクト画像を識別することができる。

【００４１】図８は本実施の形態のオブジェクト信号作
成装置に入力される実際の入力画像の一例を示し、図９
はオブジェクト信号作成装置から出力されるオブジェク
ト信号による実際の出力画像の一例を示す。図８に示す
ように、入力画像中の３０で示す女性の画像をオブジェ
クト画像とした場合、本実施の形態のオブジェクト信号
作成装置により、オブジェクト画像の高域周波数成分が
輪郭強調回路２２により強調されてより鮮明とされ、か
つ、オブジェクト画像の周辺画像はＬＰＦ２１によるボ
ケ画像処理が施される結果、図９に示すようにオブジェ
クト画像３１が周辺画像にくらべて極めて鮮明な画像の
オブジェクト信号が得られることが確認された。

【００４２】次に、本発明の第２の実施の形態について
説明する。図１０は本発明になるオブジェクト信号作成
装置の第２の実施の形態の構成図を示す。同図中、図３
と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略す
る。この実施の形態は、各色信号分離装置１９からＲ信
号、Ｇ信号、Ｂ信号及びＯ信号を出力し、Ｏ信号（距離
信号）は距離識別装置３３に供給してそのＯ信号の信号
レベルを基にして距離範囲をそれぞれ図７（Ｂ）に示し
たＡ０、Ａ１、Ａ２に設定する一方、各色信号分離装置
１９から出力されるＲ信号、Ｇ信号及びＢ信号はオブジ
ェクト処理装置２０ａ、２０ｂ及び２０ｃにそれぞれ供
給する。

【００４３】オブジェクト処理装置２０ａは、距離識別
装置３３から前記距離範囲Ａ０を示す第１の距離信号を
抽出用信号として入力されると共に、一般照明８の被写
体光像による各原色信号（Ｒ・Ｇ・Ｂ信号）を入力とし
て受け、図４に示した構成により、距離Ａ０の範囲内の
三原色信号をオブジェクト画像として高域が強調され、
かつ、オブジェクト画像以外の周辺画像の三原色信号に
ついては、ボケ画像処理が施されて合成されたオブジェ
クト信号を作成して出力する。また、第１の距離信号を
基にして第１のゲート信号を作成して、これらの信号を
対として出力する。

【００４４】同様に、オブジェクト処理装置２０ｂは、
距離識別装置３３から前記距離範囲Ａ１を示す第２の距
離信号を抽出用信号として入力されると共に、一般照明
８の被写体光像による各原色信号（Ｒ・Ｇ・Ｂ信号）を
入力として受け、図４に示した構成により、距離Ａ１の
範囲内の三原色信号をオブジェクト画像として高域が強
調され、かつ、オブジェクト画像以外の周辺画像の三原
色信号については、ボケ画像処理が施されて合成された
オブジェクト信号を作成して出力する。また、第２の距
離信号を基にして第２のゲート信号を作成して、これら
の信号を対として出力する。

【００４５】また、オブジェクト処理装置２０ｃは、距
離識別装置３３から前記距離範囲Ａ２を示す第３の距離
信号を抽出用信号として入力されると共に、一般照明８
の被写体光像による各原色信号（Ｒ・Ｇ・Ｂ信号）を入
力として受け、図４に示した構成により、距離Ａ２の範
囲内の三原色信号をオブジェクト画像として高域が強調
され、かつ、オブジェクト画像以外の周辺画像の三原色
信号については、ボケ画像処理が施されて合成されたオ
ブジェクト信号を作成して出力する。また、第３の距離
信号を基にして第１のゲート信号を作成して、これらの
信号を対として出力する。

【００４６】次に、本発明の第３の実施の形態について
説明する。図１１は本発明になるオブジェクト信号作成
装置の第３の実施の形態の構成図を示す。同図中、図３
と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略す
る。図１１の第３の実施の形態は、撮像装置１５と画像
混合装置３７が離れている場合の例で、カメラはレンズ
３、撮像装置１５及び各色信号分離装置１９に加えて信
号処理装置３５を設けた構成である。

【００４７】信号処理装置３５は一般照明８の被写体光
像による各原色信号（Ｒ・Ｇ・Ｂ信号）に基づき、ＮＴ
ＳＣあるいはＨＤＴＶのような標準カラーＴＶ信号を生
成すると共に、距離信号を作成する。この標準カラーＴ
Ｖ信号は、画枠指定の無い画像全体で構成されたＴＶ映
像信号（例えば図７の例では、図７（Ａ）に示す被写体
画像全体を一画面とするカラー映像信号）である。ま
た、上記の距離信号はＯ信号そのものでよいが、例えば
８ビット程度のデジタル信号に置き換えてもよく、簡易
的には前述した図１０のオブジェクト処理装置２０ａ〜
２０ｃから出力される第１乃至第３のゲート信号の３ビ
ット信号としてもよい。

【００４８】この様にして得られた標準カラーＴＶ信号
と距離信号を同時に伝送路を伝送して、オブジェクト処
理装置３６ａ、３６ｂ及び３６ｃに供給する。ここで、
伝送路は、有線、無線のいずれの伝送路でもよいが、例
えばケーブルによる有線伝送路である場合は、被写体光
像の三原色信号は、標準ＴＶ信号として１本の伝送路で
伝送できるので、３本のケーブルを使用して三原色信号
を別々に、かつ、同時に伝送するよりもコストを安価に
できる。

【００４９】オブジェクト処理装置３６ａ、３６ｂ及び
３６ｃは、それぞれ前記オブジェクト処理装置２０ａ、
２０ｂ及び２０ｃと同様の動作を行う。ただし、この実
施の形態では、距離信号は単一伝送路で伝送されて入力
されるので、まずオブジェクト処理装置３６ａに対し
て、使用する距離を指定して、ここで前記のオブジェク
ト画像のＴＶ映像信号とゲート信号の対に変換させて画
像混合装置３７に供給する。また、オブジェクト処理装
置３６ａには、ＴＶ映像信号が入力されるので、これを
三原色信号に変換してから、前記図４と共に説明した信
号処理を行ってオブジェクト信号を作成してから、更に
ＮＴＳＣ方式あるいはＨＤＴＶ方式などのカラー映像信
号に変換して画像混合装置３７へ出力する（オブジェク
ト処理装置３６ｂ、３６ｃも同様）。

【００５０】同様にして、オブジェクト処理装置３６ｂ
及び３６ｃに対して、距離信号により順次に使用する距
離を指定することにより、他の距離のオブジェクト画像
と周辺画像のＴＶ映像信号とゲート信号との対を出力さ
せる。これらのオブジェクト処理装置３６ａ、３６ｂ及
び３６ｃから各々出力された画枠指定のあるオブジェク
ト画像のＴＶ映像信号とゲート信号の対は、画像混合装
置３７に供給されて混合又は選択される。なお、他のカ
メラからのオブジェクト画像のＴＶ映像信号とゲート信
号の対を画像混合装置３７に供給してもよい。画像混合
装置３７では、入力された画枠指定のあるオブジェクト
画像のＴＶ映像信号とゲート信号の対のうち、外部から
の指示、又はデフォルトで入力ＴＶ映像信号を混合した
り選択して所望のオブジェクト画像の映像信号を出力す
る。

【００５１】ここで、３つの入力ＴＶ映像信号の２つ又
は３つの画枠の一部が重複するような場合は、予め優先
順位をつけておいた最優先順位のゲート信号に対応した
ＴＶ映像信号のみを選択して重複部分をその選択したＴ
Ｖ映像信号の画像を用いるようにできる。このようにし
て、本実施の形態では使用目的に応じて選択使用したＴ
Ｖ映像信号を出力してオブジェクト画像を表示すること
ができる。

【００５２】なお、本発明は以上の実施の形態に限定さ
れるものではなく、例えば、フィルタ部１６の構成は、
図１（Ｃ）の構成に限定されるものではなく、図１
（Ｃ）の赤色光透過用フィルタ部Ｒ又は緑色光透過用フ
ィルタ部Ｇとオブジェクト照明光透過用フィルタ部Ｏと
を入れ替えたり、各原色光透過用フィルタ部Ｒ、Ｇ及び
Ｂを１画素ピッチで水平方向に１画素ピッチで配列し、
かつ、垂直方向に１画素ピッチで隣接する位置には緑色
光透過用フィルタ部Ｇとオブジェクト照明光透過用フィ
ルタ部Ｏとを交互に水平方向に１画素ピッチで配列する
構成など、種々の変形例が考えられ、被写体画像の種類
によりこれらの変形例のうち最適なものを採用すること
も可能である。

【００５３】また、上記の実施の形態では、オブジェク
ト画像に対する輪郭強調と、オブジェクト画像以外の周
辺画像に対するボケ画像処理の両方を行っているが、ど
ちらか一方だけを行うようにしてもある程度の効果は期
待できる。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
オブジェクト画像以外の周辺画像の三原色信号をフィル
タ回路からの低域周波数成分からなる構成としたため、
オブジェクト画像に比べて周辺画像をボケた画像として
表示でき、これにより被写体光量による影響少なく、オ
ブジェクト画像を容易に識別させることができる。

【００５５】また、本発明によれば、オブジェクト画像
の三原色信号のみを輪郭強調処理された信号とするよう
にしたため、オブジェクト画像以外の周辺画像に比べて
鮮明なオブジェクト画像を得ることができ、これにより
被写体光量による影響少なく、オブジェクト画像を容易
に識別させることができる。

【００５６】更に、本発明によれば、輪郭強調処理され
たオブジェクト画像の三原色信号と、フィルタ回路によ
り低域周波数成分のみとされたオブジェクト画像以外の
周辺画像の三原色信号とからなるオブジェクト信号を作
成するようにしたため、被写体光量による影響なく、オ
フジェクト画像を周辺画像に比べて極めて鮮明に表示さ
せることができ、よってオブジェクト画像のみを容易に
識別させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用し得るオブジェクト画像形成シス
テムの一例の構成図とフィルタ部の分光特性及びフィル
タ構造の一例を示す図である。

【図２】図１によるオブジェクト抽出例を示す図であ
る。

【図３】本発明の第１の実施の形態の構成図である。

【図４】本発明の要部の一実施の形態のブロック図であ
る。

【図５】図４中の各部の周波数特性図である。

【図６】本発明による距離信号のカメラと被写体との間
の距離と信号レベルとの関係を示す特性図である。

【図７】本発明による複数のオブジェクト画像の処理を
示す概要図である。

【図８】本発明装置の入力画像の一例を示す図である。

【図９】本発明装置の出力画像の一例を示す図である。

【図１０】本発明の第２の実施の形態の構成図である。

【図１１】本発明の第３の実施の形態の構成図である。

【図１２】従来装置の一例の構成図である。

【図１３】レンズ絞りの違いと被写体位置による焦点深
度の変化とボケ幅の各例を示す図である。

【符号の説明】

３ レンズ ５ オブジェクト照明 ６、７ 被写体 ８ 一般照明 １５ 撮像装置 １６ フィルタ部 １７ 撮像部 １９ 各色信号分離装置 ２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、３６ａ、３６ｂ、３６
ｃ オブジェクト処理装置 ２１ 低域フィルタ（ＬＰＦ） ２２ 輪郭強調回路 ２３ オブジェクト部削除回路 ２４ オブジェクト部切り抜き回路 ２５ オブジェクト部検出回路 ２６ 画像合成器 ３３ 距離識別装置 ３５ 信号処理装置 ３７ 画像混合装置 Ｒ 赤色光透過用フィルタ部 Ｇ 緑色光透過用フィルタ部 Ｂ 青色光透過用フィルタ部 Ｏ オブジェクト照明光透過用フィルタ部

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B047 AA07 AB04 BB06 BC07 BC11 DB01 5B057 AA20 CA01 CA08 CA12 CB01 CB08 CB12 CC01 CE06 CE08 CE16 CH01 CH09 5C065 AA03 BB10 BB41 BB48 EE03 FF05 GG02 GG21 GG30

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 三原色光の波長領域の光で被写体を照明
   する一般照明と、該一般照明の光とは波長領域の異なる
   波長の光で被写体を照明するオブジェクト照明でそれぞ
   れ照明されている被写体からの被写体光像を透過するレ
   ンズと、 前記レンズを透過した一画面の被写体光像から三原色光
   を分離すると共に、前記オブジェクト照明の光を選択分
   離するフィルタ部と、 前記フィルタ部により選択分離された三原色光から被写
   体光像の三原色信号を得ると共に、前記フィルタ部によ
   り選択分離された前記オブジェクト照明の光から前記被
   写体と前記レンズとの間の距離に応じた信号レベルの距
   離信号を得る撮像手段と、 前記撮像手段からの三原色信号の低域周波数成分を周波
   数選択するフィルタ回路と、 前記撮像手段からの前記距離信号のレベルと前記レンズ
   のフォーカス位置により、任意のオブジェクト画像の被
   写体位置を示すオブジェクト部検出信号を生成する検出
   回路と、 前記フィルタ回路から出力される前記三原色信号の低域
   周波数成分のうち、前記検出回路からの前記オブジェク
   ト部検出信号に基づき、前記オブジェクト画像以外の周
   辺画像の三原色信号の低域周波数成分を取り出す第１の
   選択回路と、 前記撮像手段からの三原色信号のうち、前記検出回路か
   らの前記オブジェクト部検出信号に基づき、前記オブジ
   ェクト画像の三原色信号を取り出す第２の選択回路と、 前記第１及び第２の選択回路からそれぞれ出力される信
   号を合成して、オブジェクト信号として出力する合成器
   とを有することを特徴とするオブジェクト信号作成装
   置。
2. 【請求項２】 三原色光の波長領域の光で被写体を照明
   する一般照明と、該一般照明の光とは波長領域の異なる
   波長の光で被写体を照明するオブジェクト照明でそれぞ
   れ照明されている被写体からの被写体光像を透過するレ
   ンズと、 前記レンズを透過した一画面の被写体光像から三原色光
   を分離すると共に、前記オブジェクト照明の光を選択分
   離するフィルタ部と、 前記フィルタ部により選択分離された三原色光から被写
   体光像の三原色信号を得ると共に、前記フィルタ部によ
   り選択分離された前記オブジェクト照明の光から前記被
   写体と前記レンズとの間の距離に応じた信号レベルの距
   離信号を得る撮像手段と、 前記撮像手段からの三原色信号の輪郭強調処理を行う輪
   郭強調回路と、 前記撮像手段からの前記距離信号のレベルと前記レンズ
   のフォーカス位置により、任意のオブジェクト画像の被
   写体位置を示すオブジェクト部検出信号を生成する検出
   回路と、 前記輪郭強調回路から出力される前記三原色信号のう
   ち、前記検出回路からの前記オブジェクト部検出信号に
   基づき、前記オブジェクト画像の三原色信号を取り出す
   第１の選択回路と、 前記撮像手段からの三原色信号のうち、前記検出回路か
   らの前記オブジェクト部検出信号に基づき、前記オブジ
   ェクト画像以外の周辺画像の三原色信号を取り出す第２
   の選択回路と、 前記第１及び第２の選択回路からそれぞれ出力される信
   号を合成して、オブジェクト信号として出力する合成器
   とを有することを特徴とするオブジェクト信号作成装
   置。
3. 【請求項３】 三原色光の波長領域の光で被写体を照明
   する一般照明と、該一般照明の光とは波長領域の異なる
   波長の光で被写体を照明するオブジェクト照明でそれぞ
   れ照明されている被写体からの被写体光像を透過するレ
   ンズと、 前記レンズを透過した一画面の被写体光像から三原色光
   を分離すると共に、前記オブジェクト照明の光を選択分
   離するフィルタ部と、 前記フィルタ部により選択分離された三原色光から被写
   体光像の三原色信号を得ると共に、前記フィルタ部によ
   り選択分離された前記オブジェクト照明の光から前記被
   写体と前記レンズとの間の距離に応じた信号レベルの距
   離信号を得る撮像手段と、 前記撮像手段からの三原色信号の低域周波数成分を周波
   数選択するフィルタ回路と、 前記撮像手段からの三原色信号の輪郭強調処理を行う輪
   郭強調回路と、 前記撮像手段からの前記距離信号のレベルと前記レンズ
   のフォーカス位置により、任意のオブジェクト画像の被
   写体位置を示すオブジェクト部検出信号を生成する検出
   回路と、 前記フィルタ回路から出力される前記三原色信号の低域
   周波数成分のうち、前記検出回路からの前記オブジェク
   ト部検出信号に基づき、前記オブジェクト画像以外の周
   辺画像の三原色信号の低域周波数成分を取り出す第１の
   選択回路と、 前記輪郭強調回路から出力される前記三原色信号のう
   ち、前記検出回路からの前記オブジェクト部検出信号に
   基づき、前記オブジェクト画像の三原色信号を取り出す
   第２の選択回路と、 前記第１及び第２の選択回路からそれぞれ出力される信
   号を合成して、オブジェクト信号として出力する合成器
   とを有することを特徴とするオブジェクト信号作成装
   置。