JP2011259047A - Color correction device, color correction method, and video camera system - Google Patents

Color correction device, color correction method, and video camera system Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a color correction device and a color correction method capable of computing a suitable color correction parameter even when a gamut error or an observation error exists, and applying that parameter to a picked-up image by a video camera to correct colors.SOLUTION: The color correction device comprises: a reference storage portion storing a color reference signal; a buffer inputting a re-photograph monitor photographing signal obtained by photographing a re-photograph monitor which displays a color reference image corresponding to the color reference signal; a comparing/computing portion comparing the re-photograph monitor photographing signal stored in the buffer with the color reference signal stored in the reference storage portion, and calculating a correction parameter so as to reduce a difference between the re-photograph monitor photographing signal and the color reference signal; a correction parameter storage portion storing the calculated correction parameter; and a correction processing portion carrying out correction processing to an inputted image data on the basis of the correction parameter stored in the correction parameter storage portion.

Description

本発明は、色補正装置と色補正方法とビデオカメラシステムとに関する。   The present invention relates to a color correction device, a color correction method, and a video camera system.

放送局用ビデオカメラを複数台用いて撮影する場合には、使用するビデオカメラ間での厳密な色合わせが必要となる。一般には、このようなビデオカメラ間での色合わせは、放送局等のスタッフが予め手動で調整することが知られている。   When shooting using a plurality of broadcast station video cameras, strict color matching is required between the video cameras to be used. In general, it is known that such color matching between video cameras is manually adjusted in advance by staff such as a broadcasting station.

放送局用ビデオカメラにおいては、各ビデオカメラ毎に、CCD(電荷結合素子)等の撮像素子の前面に配置されるカラーフィルタや色分解プリズムの分光特性が微妙に異なる。このため、ビデオカメラ間での色合いを補正しない場合には、同一の対象を撮影する場合でも、撮影された出力映像の色あいがビデオカメラ間で異なることとなってしまう。   In a video camera for a broadcasting station, the spectral characteristics of a color filter and a color separation prism arranged in front of an image sensor such as a CCD (Charge Coupled Device) are slightly different for each video camera. For this reason, when the hue between the video cameras is not corrected, even when shooting the same object, the hue of the output video that has been shot differs between the video cameras.

複数のビデオカメラ間で色合わせを行う技術としては、基準となる撮像装置と、この基準となる撮像装置に対して色あいを整合させる他の撮像装置とで、所定の同色、例えばカラーチャート内の各色を同じ条件で撮影し、撮影の結果得られた撮影データを比較して、色あいを整合させるべき他のビデオカメラから出力される色データを適宜補正する補正方法が提案されている。   As a technique for performing color matching between a plurality of video cameras, a reference imaging device and another imaging device that matches the hue with respect to the reference imaging device have a predetermined same color, for example, in a color chart. A correction method has been proposed in which each color is photographed under the same conditions, and photographing data obtained as a result of photographing is compared, and color data output from another video camera whose hue is to be matched is appropriately corrected.

また、基準となるビデオカメラを必要とせずに、各ビデオカメラ毎の操作によって、容易に複数のビデオカメラ間の色合わせを行うことができるようにした色補正装置を実現することを目的とし、所定の色についての基準となる色情報を発生する基準色情報発生手段を備えるとともに、基準色情報発生手段によって発生される情報とビデオカメラによって所定の色を撮像して得られる信号とに基づいて決定される補正内容に従って、ビデオカメラによって撮像して得られる信号を補正する補正手段を備えることにより、ビデオカメラによって撮像して得られる信号に基づく色を基準となる色に合わせる提案が、例えば下記特許文献1に開示されている。   Another object of the present invention is to realize a color correction device that can easily perform color matching between a plurality of video cameras by an operation for each video camera without requiring a reference video camera, Reference color information generation means for generating reference color information for a predetermined color is provided, and based on information generated by the reference color information generation means and a signal obtained by imaging a predetermined color with a video camera A proposal for adjusting a color based on a signal obtained by imaging with a video camera to a reference color by providing a correction unit that corrects a signal obtained by imaging with a video camera according to the determined correction content is, for example, It is disclosed in Patent Document 1.

特開平10−285610号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-285610 K. Kanatani, Statistical Optimization for GeometricComputation: Theory and Practice, Elsevier Science,Amsterdam, The Netherlands (1996); reprinted DoverPublications, New York, U.S.A. (2005).K. Kanatani, Statistical Optimization for GeometricComputation: Theory and Practice, Elsevier Science, Amsterdam, The Netherlands (1996); reprinted DoverPublications, New York, U.S.A. (2005). 金谷健一, 菅谷保之, 制約付きパラメータ推定のための拡張FNS 法, 情報処理学会研究報告, 2007-CVIM-158-4,(2007-3), 鹿児島市(鹿児島大), 25-32.Kenichi Kanaya, Yasuyuki Shibuya, Extended FNS Method for Constrained Parameter Estimation, IPSJ Research Report, 2007-CVIM-158-4, (2007-3), Kagoshima City (Kagoshima Univ.), 25-32. 新妻弘崇, 金谷健一, 最適な射影変換の新しい計算アルゴリズム, 情報処理学会研究報告, 2009-CVIM-169-37,(2009-11), 金沢市(金沢工業大学), 1-8.Hirotaka Niizuma and Kenichi Kanaya, New computational algorithm for optimal projective transformation, Information Processing Society of Japan, 2009-CVIM-169-37, (2009-11), Kanazawa City (Kanazawa Institute of Technology), 1-8.

しかし、オペレータが色補正を手動で遂行する場合には、相当の熟練と工数とがかかることとなる。また、色補正パラメータを、簡便な最小二乗法を用いて算出する場合には、正確な補正パラメータが算出できない懸念が生じる。   However, when the operator performs color correction manually, considerable skill and man-hours are required. In addition, when the color correction parameter is calculated using a simple least square method, there is a concern that an accurate correction parameter cannot be calculated.

特に、ガマット誤差や観測誤差を補正できるように考慮された補正パラメータの演算は従来為されておらず、白バランスや黒バランスが取れないという問題が生じていた。   In particular, calculation of a correction parameter that is considered so as to correct a gamut error and an observation error has not been conventionally performed, and there has been a problem that white balance and black balance cannot be achieved.

本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、ガマット誤差や観測誤差が存在しているような場合でも、適切な色補正パラメータを演算し、ビデオカメラによる撮影画像に対して適用してこれを補正できる色補正装置と色補正方法等を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems. Even when gamut errors and observation errors exist, an appropriate color correction parameter is calculated and applied to an image captured by a video camera. It is an object of the present invention to provide a color correction apparatus and a color correction method that can correct this.

本発明の色補正装置は、カラー基準信号を記憶するリファレンス記憶部と、カラー基準信号に対応するカラー基準映像の表示をする再撮モニタを撮影した再撮モニタ撮影信号が入力されるバッファと、バッファが記憶する再撮モニタ撮影信号と、リファレンス記憶部が記憶するカラー基準信号と、を比較し、再撮モニタ撮影信号とカラー基準信号との差異を低減するように補正パラメータを算出する比較演算部と、算出された補正パラメータを記憶する補正パラメータ記憶部と、入力された映像データに対して、補正パラメータ記憶部に記憶された補正パラメータに基づく補正処理を遂行する補正処理部とを備えることを特徴とする。   The color correction apparatus of the present invention includes a reference storage unit that stores a color reference signal, a buffer that receives a reshooting monitor shooting signal obtained by shooting a reshooting monitor that displays a color reference image corresponding to the color reference signal, Comparison operation for comparing the re-shooting monitor shooting signal stored in the buffer with the color reference signal stored in the reference storage unit and calculating a correction parameter so as to reduce the difference between the re-shooting monitor shooting signal and the color reference signal A correction parameter storage unit that stores the calculated correction parameter, and a correction processing unit that performs correction processing based on the correction parameter stored in the correction parameter storage unit for the input video data. It is characterized by.

また、本発明の色補正装置は、好ましくはカラー基準信号をリファレンス記憶部から読み出して再撮モニタに出力することにより、カラー基準信号に対応するカラー基準映像を再撮モニタに表示させることを特徴とする。   The color correction apparatus of the present invention preferably displays the color reference image corresponding to the color reference signal on the reshooting monitor by reading the color reference signal from the reference storage unit and outputting it to the reshooting monitor. And

また、本発明の色補正装置は、さらに好ましくは補正処理部が、リファレンス記憶部に記憶されたカラー基準信号を読み出して、カラー基準信号に対して補正パラメータに基づく補正処理を遂行して検証信号を再撮モニタに出力し、バッファは、検証信号を表示する再撮モニタを撮影した再撮モニタ撮影検証信号が入力され、比較演算部は、リファレンス記憶部に記憶されたカラー基準信号と、バッファが記憶する再撮モニタ撮影検証信号とを比較して、差異の有無を検証することを特徴とする。   In the color correction apparatus of the present invention, it is more preferable that the correction processing unit reads the color reference signal stored in the reference storage unit, performs correction processing based on the correction parameter on the color reference signal, and performs a verification signal. Is output to the re-shoot monitor, the re-shoot monitor shooting verification signal obtained by shooting the re-shoot monitor that displays the verification signal is input to the buffer, and the comparison calculation unit is configured to receive the color reference signal stored in the reference storage unit and the buffer. Is compared with the re-shooting monitor photographing verification signal stored in the above, and the presence or absence of the difference is verified.

また、本発明のビデオカメラシステムは、上述のいずれかの色補正装置と、カラー基準信号に対応したカラー基準映像を表示する再撮モニタと、再撮モニタを撮影した再撮モニタ撮影信号を色補正装置に出力するビデオカメラとを備えることを特徴とする。   Further, the video camera system of the present invention provides any of the color correction devices described above, a re-shooting monitor that displays a color reference image corresponding to the color reference signal, and a re-shooting monitor shooting signal obtained by shooting the re-shooting monitor. And a video camera for outputting to the correction device.

また、本発明の色補正方法は、上述のいずれかの色補正装置を用いて再撮モニタを撮影した映像の色合いを補正する色補正方法であって、再撮モニタにカラー基準信号に対応するカラー基準映像を表示させる工程と、再撮モニタに表示されたカラー基準映像を撮影したビデオカメラから再撮モニタ撮影信号を取得する工程と、取得した再撮モニタ撮影信号と、リファレンス記憶部に記憶するカラー基準信号と、を比較して補正パラメータを算出する工程と、算出した補正パラメータを用いて入力された映像信号に対して補正処理を遂行する工程とを有することを特徴とする。   The color correction method of the present invention is a color correction method for correcting the hue of an image captured by a reshooting monitor using any one of the color correction devices described above, and corresponds to a color reference signal for the reshooting monitor. A step of displaying a color reference image, a step of acquiring a reshooting monitor shooting signal from a video camera that has shot the color reference image displayed on the reshooting monitor, the acquired reshooting monitor shooting signal, and storing in the reference storage unit And a step of calculating a correction parameter by comparing the color reference signal and a step of performing a correction process on a video signal input using the calculated correction parameter.

また、本発明の色補正方法は、好ましくは再撮モニタにカラー基準信号に対応するカラー基準映像を表示させる工程は、リファレンス記憶部に記憶するカラー基準信号を色補正装置が出力し、出力に基づいたカラー基準映像を再撮モニタに表示させる工程であることを特徴とする。   In the color correction method of the present invention, preferably, in the step of displaying the color reference image corresponding to the color reference signal on the re-shooting monitor, the color correction device outputs the color reference signal stored in the reference storage unit and outputs it. It is a step of displaying a color reference image based on a re-shooting monitor.

ガマット誤差や観測誤差が存在しているような場合でも、適切な色補正パラメータを演算し、ビデオカメラによる撮影画像に対して適用してこれを補正できる色補正装置と色補正方法等を提供できる。   Even when gamut errors or observation errors exist, it is possible to provide a color correction device and a color correction method that can calculate appropriate color correction parameters and apply them to captured images by a video camera to correct them. .

再撮モニタへ出力する映像信号に対して適用するべき補正パラメータを算出する場合のビデオカメラシステムを説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining the video camera system in the case of calculating the correction parameter which should be applied with respect to the video signal output to a re-shooting monitor. 色補正装置が算出して記憶した補正パラメータが適切であるか否かを検証する場合のビデオカメラシステムについて説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining the video camera system in the case of verifying whether the correction parameters calculated and stored by the color correction apparatus are appropriate. 予め補正パラメータの算出やその検証が終了した色補正装置を用いて、現実の再撮モニタの撮影処理をする場合のビデオカメラシステムを説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining the video camera system in the case of performing an imaging process of an actual re-shooting monitor using a color correction apparatus for which calculation and verification of correction parameters have been completed in advance. 色補正装置の比較演算部についてさらに詳細に説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining the comparison calculating part of a color correction apparatus further in detail. ビデオカメラシステムにおける色補正装置の処理フローを説明する概要図である。It is a schematic diagram explaining the processing flow of the color correction apparatus in a video camera system. 計算した3次元アフィン変換のRMS誤差を説明する図である。It is a figure explaining the RMS error of the calculated three-dimensional affine transformation. (a)が理想ランプ(ramp)画像と波形表示、(b)が色変換画像と波形表示、(c)がクリップされたデータを除外した場合の1次式による色補正モデル、(d)が色補正モデル(c)による色補正画像と波形表示、(e)がレベル制約を課した多項式色補正モデル、(f)色補正モデル(e)の4次多項式モデルによる色補正画像と波形表示を説明する図である。(A) is an ideal ramp (ramp) image and waveform display, (b) is a color conversion image and waveform display, (c) is a color correction model based on a linear expression when clipped data is excluded, and (d) is Color correction image and waveform display by color correction model (c), (e) Polynomial color correction model with level constraint, (f) Color correction image and waveform display by quaternary polynomial model of color correction model (e) It is a figure explaining. マクベスチャート等の標準的な既知のカラーチャートを、複数のビデオカメラで撮影し、色補正装置を用いて補正する場合について説明する概要図である。It is an outline figure explaining a case where standard known color charts, such as a Macbeth chart, are photoed with a plurality of video cameras, and are corrected using a color correction device. 色変換モデルの例(3次元アフィン変換)である。It is an example (three-dimensional affine transformation) of a color conversion model. 色変換モデルの例(3次元アフィン変換+クリップ処理)である。It is an example of a color conversion model (three-dimensional affine transformation + clip processing).

本実施形態の色補正装置は、複数台の再撮モニタやカメラの色調整を自動化するために、カラーチャートを撮影した画像から、その色レベルを画像処理によって自動的に認識する。   The color correction apparatus according to the present embodiment automatically recognizes the color level from an image obtained by photographing a color chart by image processing in order to automate the color adjustment of a plurality of re-shooting monitors and cameras.

取得した色レベルが既知のカラーチャートのオリジナルの色レベルとなるように、再撮モニタへの出力を補正するための色補正パラメータを、色レベルの観測誤差や色空間におけるガマット誤差の影響を考慮して最適に計算し、補正処理を遂行する色補正装置となる。   Color correction parameters for correcting the output to the reshoot monitor so that the acquired color level is the original color level of a known color chart, taking into account the effects of color level observation errors and gamut errors in the color space Thus, a color correction device that performs optimal calculation and correction processing is obtained.

また、実施形態の色補正装置は、従来のように人手による外観観察に依存した色補正をすることはなく、かつ最小二乗法によって色補正パラメータを算出するものではない。このため、実施形態の色補正装置は、観測誤差やガマット誤差の影響により色補正パラメータが正確に算出できず、特にガマット誤差に起因して白バランスや黒バランスが取れないとの従来の問題を解決できる。   In addition, the color correction apparatus according to the embodiment does not perform color correction depending on the appearance observation by hand unlike the prior art, and does not calculate color correction parameters by the least square method. For this reason, the color correction apparatus according to the embodiment cannot accurately calculate the color correction parameter due to the influence of the observation error and the gamut error, and particularly has a conventional problem that the white balance and the black balance cannot be obtained due to the gamut error. can be solved.

また、ガマット誤差が存在する場合でも、複数の色補正モデルを仮定した計算(多拘束FNS法または多拘束拡張FNS法)した結果から最適なモデルを選択適用し、好ましくは白レベルまたは黒レベルをレベル制約とした演算処理とする色補正装置を実現できる。   Even when there is a gamut error, an optimum model is selected and applied from the result of calculation assuming a plurality of color correction models (multi-constraint FNS method or multi-constraint extended FNS method), and preferably white level or black level is selected. It is possible to realize a color correction apparatus that performs arithmetic processing with level restrictions.

この色補正装置により、いわゆる白とび黒つぶれといったクリップ処理によるいわば足切りされた上限または下限の映像データについても、自然な色合いとなるように補正することが可能となり、すなわちガマット誤差についても対応可能となる。
(実施形態の概要)
With this color correction device, it is possible to correct the upper limit or lower limit video data cut by clipping processing such as so-called overexposure to natural colors, that is, it can also handle gamut errors. It becomes.
(Outline of the embodiment)

図1は、再撮モニタへ出力する映像信号に対して適用するべき補正パラメータを算出する場合のビデオカメラシステム1000を説明する概念図である。   FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a video camera system 1000 in the case of calculating correction parameters to be applied to a video signal output to a re-shooting monitor.

図1において、再撮モニタ200は例えばスタジオ内等に設置されており、複数の照明250(1),250(2)により演出されている。また、色補正装置100は、カラー基準信号を予め記憶しているリファレンス記憶部150を備える。   In FIG. 1, a re-shooting monitor 200 is installed in a studio or the like, for example, and is rendered by a plurality of lights 250 (1) and 250 (2). In addition, the color correction apparatus 100 includes a reference storage unit 150 that stores a color reference signal in advance.

カラー基準信号は、既知の基準となる色あいを表現する例えばRGB信号強度であってもよく、典型的にはマクベスカラーチャート等のキャリブレーションターゲットを所定の条件下で撮影して取得した複数色各々の基準信号である。   The color reference signal may be, for example, an RGB signal intensity that represents a known reference hue, and typically each of a plurality of colors obtained by photographing a calibration target such as a Macbeth color chart under a predetermined condition. Reference signal.

再撮モニタ200は、色補正装置100から取得したカラー基準信号をカラー基準映像210として表示する。また、ビデオカメラ300は、カラー基準映像210が表示された再撮モニタ200を撮影した再撮モニタ撮影信号を、色補正装置100へ出力する。   The re-imaging monitor 200 displays the color reference signal acquired from the color correction apparatus 100 as a color reference image 210. In addition, the video camera 300 outputs a recapture monitor shooting signal obtained by shooting the recapture monitor 200 on which the color reference image 210 is displayed to the color correction apparatus 100.

色補正装置100は、ビデオカメラ300から取得した再撮モニタ撮影信号をフレームバッファ140に記憶する。また、色補正装置100は、リファレンス記憶部150に記憶するカラー基準信号と、フレームバッファ140に記憶する再撮モニタ撮影信号とを比較演算し、再撮モニタ撮影信号とカラー基準信号との差異を低減させるため、再撮モニタ200に付与する映像信号に遂行するべき補正パラメータを算出する比較演算部130を備える。   The color correction apparatus 100 stores the recapture monitor shooting signal acquired from the video camera 300 in the frame buffer 140. Further, the color correction apparatus 100 compares the color reference signal stored in the reference storage unit 150 with the recapture monitor image capture signal stored in the frame buffer 140, and calculates a difference between the recapture monitor image capture signal and the color reference signal. In order to reduce, a comparison operation unit 130 is provided that calculates a correction parameter to be performed on the video signal to be applied to the re-shooting monitor 200.

また、色補正装置100は、比較演算部130で算出された補正パラメータを記憶する補正パラメータ記憶部110を備える。また、色補正装置100は、入力された撮影映像やVTR映像に対して、補正パラメータ記憶部110に記憶している補正パラメータに基づいた補正処理を遂行して出力する補正処理部120を備える。   The color correction apparatus 100 also includes a correction parameter storage unit 110 that stores the correction parameters calculated by the comparison calculation unit 130. In addition, the color correction apparatus 100 includes a correction processing unit 120 that performs correction processing based on the correction parameters stored in the correction parameter storage unit 110 and outputs the input captured video or VTR video.

これにより、色補正装置100に入力されたVTR映像等は、補正処理部120において補正パラメータ記憶部110に記憶している補正パラメータに基づいてガマット誤差や観測誤差が適切に補正され、再撮モニタ200に出力されて表示されることとなる。従って、ビデオカメラ300で撮影した映像の中に含まれる再撮モニタ200の表示画面は、色合いが自然で適切な映像として鑑賞できることとなる。   As a result, the VTR video or the like input to the color correction apparatus 100 is appropriately corrected for the gamut error and the observation error based on the correction parameter stored in the correction parameter storage unit 110 in the correction processing unit 120, and the re-shooting monitor. It is output to 200 and displayed. Therefore, the display screen of the re-shooting monitor 200 included in the video shot by the video camera 300 can be viewed as a proper video with natural colors.

図2は、色補正装置100が算出して記憶した補正パラメータが適切であるか否かを検証する場合のビデオカメラシステム2000について説明する概念図である。図2においては、図1と対応する部位には同一の符号を付して、説明の重複を避けるためにここではその説明を省略する。   FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating the video camera system 2000 when verifying whether or not the correction parameters calculated and stored by the color correction apparatus 100 are appropriate. In FIG. 2, parts corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted here in order to avoid duplication of explanation.

図2に示すように、色補正装置100の補正処理部120は、補正パラメータ記憶部110に記憶した補正パラメータを用いて、リファレンス記憶部150に予め記憶しているカラー基準信号に対して補正処理を遂行する。   As illustrated in FIG. 2, the correction processing unit 120 of the color correction apparatus 100 uses the correction parameters stored in the correction parameter storage unit 110 to perform correction processing on the color reference signal stored in advance in the reference storage unit 150. Carry out.

補正処理されたカラー基準信号は検証信号として再撮モニタ200に出力されて、出力された検証信号に対応する検証映像220として再撮モニタ220に表示される。再撮モニタ220に表示された検証映像220は、ビデオカメラ300で撮影され、再撮モニタ撮影検証信号として色補正装置100にフィードバックされる。   The corrected color reference signal is output as a verification signal to the re-imaging monitor 200 and is displayed on the re-imaging monitor 220 as a verification image 220 corresponding to the output verification signal. The verification image 220 displayed on the recapture monitor 220 is captured by the video camera 300 and fed back to the color correction apparatus 100 as a recapture monitor capture verification signal.

比較演算部130は、リファレンス記憶部150が記憶するカラー基準信号と、ビデオカメラ300からフィードバックされた再撮モニタ撮影検証信号とを比較し、再撮モニタ撮影検証信号がカラー基準信号から色ずれを生じているか否かを検証する。比較演算部130は、検証した結果をビデオエンジニア等のオペレータに通知するように出力してもよい。   The comparison operation unit 130 compares the color reference signal stored in the reference storage unit 150 with the re-shooting monitor shooting verification signal fed back from the video camera 300, and the re-shooting monitor shooting verification signal detects a color shift from the color reference signal. Verify whether it has occurred. The comparison calculation unit 130 may output the verification result to notify an operator such as a video engineer.

この処理により、補正パラメータが適切であるか否かを検証することができる。補正パラメータは、再撮モニタ200の配置環境、例えば照明250(1),250(2)の種類や数や位置、および再撮モニタ200自体の特性によっても異なるものとなることが予想される。このため、色補正装置100が、適宜検証処理を遂行し、各場面において補正パラメータが適切であるのか否か確認することが好ましい。   By this processing, it is possible to verify whether or not the correction parameter is appropriate. The correction parameters are expected to vary depending on the arrangement environment of the re-imaging monitor 200, for example, the type, number, and position of the lights 250 (1) and 250 (2) and the characteristics of the re-imaging monitor 200 itself. For this reason, it is preferable that the color correction apparatus 100 appropriately performs verification processing to check whether the correction parameter is appropriate in each scene.

また、ビデオカメラ300が撮影して出力した再撮モニタ撮影検証信号は、マスタモニタ400に入力されて表示され、その表示画面中には検証映像220を表示する再撮モニタ200が、再撮モニタ検証映像410として表示される。   Further, the re-shooting monitor shooting verification signal shot and output by the video camera 300 is input to the master monitor 400 and displayed, and the re-shooting monitor 200 displaying the verification video 220 is displayed on the display screen. It is displayed as a verification video 410.

再撮モニタ検証映像410は、視聴者が見るべき映像の色合いを反映した映像である。すなわち、色補正装置100は、視聴者が見るビデオカメラ300からの出力映像に含まれる再撮モニタ200の画面映像を、自然な色合いとして表示されるように補正するものである。   The recapture monitor verification video 410 is a video reflecting the color of the video that the viewer should see. That is, the color correction apparatus 100 corrects the screen image of the re-shooting monitor 200 included in the output image from the video camera 300 viewed by the viewer so as to be displayed as a natural hue.

これにより、例えばニュース番組等において、視聴者が見る画面内にニュースキャスターの背景に設置された他の再撮モニタが含まれる場合に、再撮モニタ内すなわち画面内の小さな画面内に表示される映像についても、色合いが自然になるように補正処理をする色補正装置を実現できる。   As a result, for example, in a news program, when another re-shooting monitor installed in the background of the newscaster is included in the screen viewed by the viewer, it is displayed in the re-taking monitor, that is, in a small screen within the screen. It is possible to realize a color correction apparatus that performs a correction process so that a color tone is natural for an image.

図3は、予め補正パラメータの算出やその検証が終了した色補正装置100を用いて、現実の再撮モニタの撮影処理をする場合のビデオカメラシステムを説明する概念図である。   FIG. 3 is a conceptual diagram for explaining a video camera system in a case where an actual re-shooting monitor shooting process is performed using the color correction apparatus 100 for which correction parameters have been calculated and verified in advance.

色補正装置100には、VTR映像や他のビデオカメラによる撮影映像が入力される。入力映像は、補正処理部120において、補正パラメータ記憶部110に記憶される補正パラメータを用いて色補正処理が遂行される。   The color correction apparatus 100 receives a VTR video or a video shot by another video camera. The input video is subjected to color correction processing in the correction processing unit 120 using the correction parameters stored in the correction parameter storage unit 110.

色補正処理が遂行された入力映像は、色補正装置100から再撮影モニタ200へと伝送されて画面表示230される。再撮モニタ200は、例えばニュースキャスター等の背景に設置されて照明250(1),250(2)等により演出される。   The input video that has undergone the color correction processing is transmitted from the color correction apparatus 100 to the re-shooting monitor 200 and displayed on the screen 230. The re-imaging monitor 200 is installed in the background of a news caster or the like, for example, and is rendered by the lights 250 (1), 250 (2) and the like.

演出が施された再撮モニタ200は、ニュースキャスターと共にビデオカメラ300により撮影される。通常、演出効果は、スタジオ内の現実の有体物(例えばキャスターの衣服や人物自体)等をターゲットとして調整されるため、同じ演出下で撮影された再撮モニタ200内の画面表示230は、一般にはビデオカメラ300で撮影した場合に色合いが不自然になることが知られている。   The re-shooting monitor 200 on which the effect has been given is shot by the video camera 300 together with the news caster. Usually, the production effect is adjusted by targeting a real tangible object in the studio (for example, a caster's clothes or a person itself). Therefore, the screen display 230 in the re-shooting monitor 200 photographed under the same production is generally used. It is known that when shooting with the video camera 300, the hue becomes unnatural.

しかし、色補正装置100は、ビデオカメラ300で撮影された映像中に含まれる再撮モニタ200の画面表示230が自然な色合いとなるように、予め算出した補正パラメータを用いて補正された入力映像を、再撮モニタ200に表示させる。   However, the color correction apparatus 100 uses the input video corrected using the correction parameters calculated in advance so that the screen display 230 of the re-shooting monitor 200 included in the video captured by the video camera 300 has a natural hue. Is displayed on the re-imaging monitor 200.

このため、図3に示すように、ビデオカメラ300で撮影した映像をマスタモニタ400に表示させた場合に、マスタモニタ400の画面内に含まれる再撮モニタ200が表示する再撮モニタ入力映像420は、別途ビデオエンジニア等によるマニュアル補正処理をする必要がなく、自然な色合いの画面として表示されることとなる。   Therefore, as shown in FIG. 3, when a video captured by the video camera 300 is displayed on the master monitor 400, a recapture monitor input video 420 displayed on the recapture monitor 200 included in the screen of the master monitor 400. Therefore, there is no need for a manual correction process by a video engineer or the like, and a natural color screen is displayed.

なお、図1乃至図3においては、説明の便宜上、ビデオカメラ300が一台である場合について説明したが、ビデオカメラ300は複数台備えられるビデオカメラシステムとしてもよい。複数台の場合には各ビデオカメラ300間の色補正については、相互に差異がないように予め別途調整されていることが好ましい。   1 to 3, for convenience of explanation, the case where there is one video camera 300 has been described. However, a plurality of video cameras 300 may be provided. In the case of a plurality of cameras, it is preferable that the color correction between the video cameras 300 is separately adjusted in advance so that there is no difference between them.

また、図1乃至図3においては、説明の便宜上、再撮モニタ200が一台である場合について説明したが、再撮モニタ200は複数台備えられてもよい。複数台の再撮モニタ200各々に対応した適切な補正パラメータが色補正装置100により演算されて、記憶される。そして、色補正装置100から各再撮モニタ200に対して、それぞれ別個独立に補正処理された映像信号を出力して表示させてもよい。この場合には、各再撮モニタ200に対応して各々複数の補正パラメータ記憶部110を備えてもよく、色補正装置100のその他の機能についても各再撮モニタ200に対応して複数備えてもよい。   1 to 3, the case where there is one re-imaging monitor 200 has been described for convenience of explanation, but a plurality of re-imaging monitors 200 may be provided. An appropriate correction parameter corresponding to each of the plurality of re-imaging monitors 200 is calculated by the color correction apparatus 100 and stored. Then, the color correction device 100 may output and display video signals that have been corrected independently from each of the re-shooting monitors 200. In this case, a plurality of correction parameter storage units 110 may be provided corresponding to each recapture monitor 200, and a plurality of other functions of the color correction apparatus 100 may be provided corresponding to each recapture monitor 200. Also good.

また、複数の再撮モニタ200の特性や配置環境、演出等が全く同一であって、同一の補正パラメータによる処理が好ましい場合には、複数の再撮モニタ200に対して同一の補正パラメータを適用して補正処理した映像を出力して表示させてもよい。   In addition, when the characteristics, arrangement environment, effects, etc. of the plurality of re-shooting monitors 200 are exactly the same, and processing with the same correction parameters is preferable, the same correction parameters are applied to the plurality of re-shooting monitors 200. Then, the corrected video may be output and displayed.

図4は、色補正装置100の比較演算部130についてさらに詳細に説明する概念図である。図4に示すように、比較演算部130は、多拘束FNS法または多拘束拡張FNS法による複数モデル演算部131を備える。   FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining the comparison operation unit 130 of the color correction apparatus 100 in more detail. As shown in FIG. 4, the comparison calculation unit 130 includes a multiple model calculation unit 131 based on the multi-constraint FNS method or the multi-constraint extended FNS method.

多拘束FNS法または多拘束拡張FNS法による複数モデル演算部131は、多拘束FNS法または多拘束拡張FNS法の少なくともいずれかの方法による補正モデルの演算をするものとする。演算される補正モデルは、例えば3次元並進変換モデル、剛体変換モデル、相似変換モデル、アフィン変換モデル、射影変換モデル等としてもよい。   The multiple model calculation unit 131 based on the multi-constraint FNS method or the multi-constraint extended FNS method is assumed to calculate a correction model using at least one of the multi-constraint FNS method or the multi-constraint extended FNS method. The calculated correction model may be, for example, a three-dimensional translation conversion model, a rigid body conversion model, a similarity conversion model, an affine conversion model, a projective conversion model, or the like.

多拘束FNS法は観測誤差を良好に補正することが可能であり、多拘束拡張FNS法は黒レベル制約または白レベル制約とするので観測誤差に加えてガマット誤差を良好に補正することができる。多拘束FNS法または多拘束拡張FNS法による複数モデル演算部131は、最小二乗法による解を初期値としてそれを反復することにより、最適解を計算する。このため、数値計算としては、行列の固有値・固有ベクトルの計算を収束判定条件が満たされるまで、繰り返して実行することとなる。一方、従来手法の最小二乗法の場合には一回の固有値計算のみで終了することとなります。   The multi-constrained FNS method can correct the observation error satisfactorily, and the multi-constrained extended FNS method uses the black level constraint or the white level constraint, so that the gamut error can be corrected well in addition to the observation error. The multiple model calculation unit 131 based on the multi-constrained FNS method or the multi-constrained extended FNS method calculates an optimal solution by repeating the least square method as an initial value. For this reason, as the numerical calculation, the calculation of the eigenvalue / eigenvector of the matrix is repeatedly executed until the convergence determination condition is satisfied. On the other hand, in the case of the conventional method of least squares, the calculation is completed with only one eigenvalue calculation.

また、比較演算部130は、算出された複数モデルのなかから最適モデルを選択するための基準を決定する選択基準算出部133を備える。選択基準算出部133は、モデルの当てはまりの良さ(すなわちパラメータ数の多さ)だけでモデル選択が為されることがないように、当てはまりとパラメータ数の小さなモデルが選択されるような基準を算出する。   In addition, the comparison operation unit 130 includes a selection criterion calculation unit 133 that determines a criterion for selecting an optimum model from among the plurality of calculated models. The selection criterion calculation unit 133 calculates a criterion such that a model with a small number of parameters and parameters is selected so that the model selection is not performed only by the goodness of the models (that is, the large number of parameters). To do.

より具体的には、選択基準算出部133は、幾何学的AICまたは幾何学的MDLのいずれか任意の一つを選択基準として演算する。   More specifically, the selection criterion calculation unit 133 calculates any one of geometric AIC and geometric MDL as a selection criterion.

ここでモデル選択について金谷の論文に詳述されているので、これを一部引用して以下簡単に基本となる概念について説明する。   The model selection is described in detail in Kanaya's paper here, and some basic concepts will be briefly explained below.

「平面上に与えられた複数の点に直線、または2次曲線、または3次曲線、またはそれ以上の次数の曲線を当てはめたいとする。何を当てはめたらよいであろうか。素朴なアイディアは、まず直線、2次曲線、3次曲線、・・・ を順に当てはめ、データ点との食い違い(これを数量的に評価したものを「残差」と呼ぶ)が最も小さいものを選ぶことである。しかし、これではうまくいかない。なぜなら、高次の曲線ほどデータ点によく当てはまり、十分高い次数の曲線を選べばすべてのデータ点を通るもの(残差が0)が得られるからである。これは本来の目的に合わない。なぜなら、曲線を当てはめる目的は背後にある「真の曲線」を少数のしかも誤差のあるデータから推定することだからである。一般に、誤差のあるデータから真の構造を推定するために導入する未知パラメータをもつ数式を「モデル」と呼ぶ。当然、調節するパラメータの個数(これを「自由度」と呼ぶ)が多いほどデータによく合致する(すなわち残差が減少する)。そして、自由度が十分大きいほどモデルがデータの誤差によくフィットしてしまう。これを防いで最も適切なモデルを選ぶにはどうすればよいであろうか。これが「モデル選択」の課題である。(モデル選択規準について)上記の問題は次のように考えることもできる。曲線当てはめでは、直線は2次曲線の2次の係数が0になる特別の場合である。同様に、2次曲線は3次曲線の特別な場合であり、3次曲線は4次曲線の特別な場合である。すなわち、それぞれの次数の曲線の集合には包含関係があり、直線の集合は2次曲線の集合の部分集合であり、2次曲線の集合は3次曲線の集合の部分集合であり、どの次数の曲線の集合もより高い次数の集合の部分集合である。一方、残差は観測データとモデルとの「距離」に相当している。残差を最小にするモデルとは観測データに最も「近い」モデルにほかならない。しかし、モデルに包含関係があると、最も近いモデルは当然ながら最も大きい集合から選ばれる。なぜなら、部分集合に限定すると距離は増えこそすれ減ることはないからである。このことから、部分集合の元が選ばれるためには距離だけでなく、より自由度の小さいモデルを優先する何らかの評価が必要である。これを測るのが「モデル選択規準」であり、一般に次の形をしている。(残差)+(自由度に対するペナルティ) 第1項の残差を減らそうとして高い自由度のモデルを選べば第2項が大きくなる。それに対して、両者の和を最小にするモデルを選べば両者がバランスするものが選ばれる。このようなモデル選択規準として「赤池のAIC」、「Schwarz のBIC」、 「Rissanen のMDL」、 「Mallows のCp」などいろいろなものが提案されている。しかし、どのモデルが選ばれるかは用いる規準に依存し、絶対的なものはない」(金谷健一,モデル選択による動画像理解,TELECOM FRONTIER, No. 44, August 2004, pp. 4−10.)。   "I want to fit a straight line, a quadratic curve, a cubic curve, or a higher order curve to a plurality of points given on the plane. What should I apply? The simple idea is First, a straight line, a quadratic curve, a cubic curve,... Are applied in order, and the one having the smallest discrepancy with the data point (what is quantitatively evaluated is called “residual”) is selected. But this doesn't work. This is because higher-order curves are better applied to data points, and if a sufficiently high-order curve is selected, one that passes through all data points (residual is zero) can be obtained. This does not meet the original purpose. This is because the purpose of fitting the curve is to estimate the "true curve" behind it from a small number of data with errors. In general, a mathematical formula having an unknown parameter that is introduced to estimate a true structure from erroneous data is called a “model”. Naturally, the larger the number of parameters to be adjusted (this is called “degree of freedom”), the better the data is matched (ie, the residual is reduced). And the greater the degree of freedom, the better the model fits the data error. How can we prevent this and choose the most appropriate model? This is the issue of “model selection”. (Regarding model selection criteria) The above problem can also be considered as follows. In curve fitting, the straight line is a special case where the quadratic coefficient of the quadratic curve is zero. Similarly, a quadratic curve is a special case of a cubic curve, and a cubic curve is a special case of a quartic curve. That is, each set of curves of degree has an inclusive relationship, a set of straight lines is a subset of a set of quadratic curves, a set of quadratic curves is a subset of a set of cubic curves, and any order The set of curves is also a subset of the higher order set. On the other hand, the residual corresponds to the “distance” between the observed data and the model. The model that minimizes the residual is the model closest to the observed data. However, if the model has an inclusive relationship, the closest model is of course chosen from the largest set. This is because the distance does not increase or decrease when limited to a subset. For this reason, in order to select an element of the subset, not only the distance but also some evaluation that gives priority to a model having a smaller degree of freedom is necessary. This is measured by the “model selection criteria” and generally takes the following form. (Residual) + (penalty for degree of freedom) If a model with a high degree of freedom is selected in order to reduce the residual of the first term, the second term becomes larger. On the other hand, if a model that minimizes the sum of the two is selected, a model that balances the two is selected. Various model selection criteria such as “Akaike AIC”, “Schwarz BIC”, “Rissanen MDL”, “Mallows Cp” have been proposed. However, which model is selected depends on the standard to be used and there is no absolute one ”(Kenya Kanaya, Understanding of moving images by model selection, TELECOM FRONTIER, No. 44, August 2004, pp. 4-10.) .

また、比較演算部130は、選択基準算出部133で算出された基準に従って、適用するべき色補正モデルを選択する色補正モデルの選択部132を備える。色補正モデルの選択部132は、選択基準算出部133で算出された基準に従って計算し、計算された結果が最小の値となるモデルを選択する。直感的には、計算結果が最小の値となるモデルが、パラメータの数が比較的少なくかつフィッティングが良好であるバランスの取れたモデルであるということができる。   In addition, the comparison operation unit 130 includes a color correction model selection unit 132 that selects a color correction model to be applied in accordance with the criterion calculated by the selection criterion calculation unit 133. The color correction model selection unit 132 performs calculation according to the criterion calculated by the selection criterion calculation unit 133, and selects a model in which the calculated result is the minimum value. Intuitively, it can be said that the model with the smallest calculation result is a balanced model with a relatively small number of parameters and good fitting.

また、比較演算部130は、選択された色補正モデルに基づいて補正パラメータを算出する補正パラメータ算出部134を備える。補正パラメータ算出部134が算出する補正パラメータは、例えばRGB色空間においては、RGB各々の白レベル、黒レベル、ガンマレベルの計9個の補正パラメータとしてもよい。   In addition, the comparison calculation unit 130 includes a correction parameter calculation unit 134 that calculates a correction parameter based on the selected color correction model. For example, in the RGB color space, the correction parameters calculated by the correction parameter calculator 134 may be a total of nine correction parameters for each of the white level, black level, and gamma level of RGB.

図5は、ビデオカメラシステム1000における色補正装置100の処理フローを説明する概要図である。以下、図8に示すフローに従って、順次色補正装置100の処理について説明する。   FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a processing flow of the color correction apparatus 100 in the video camera system 1000. Hereinafter, the processing of the color correction apparatus 100 will be described sequentially according to the flow shown in FIG.

(ステップS510)
色補正装置100は、リファレンス記憶部150に記憶しているカラー基準信号を再撮モニタ200に出力する。カラー基準信号は、マクベスチャートの画像信号やカラーバーの画像信号等、映像業界において色合い校正(correction)に用いられる複数の色領域から構成されたキャリブレーションターゲットの画像信号を用いることができる。
(Step S510)
The color correction apparatus 100 outputs the color reference signal stored in the reference storage unit 150 to the re-imaging monitor 200. As the color reference signal, an image signal of a calibration target composed of a plurality of color regions used for color correction in the video industry, such as a Macbeth chart image signal or a color bar image signal, can be used.

また、リファレンス記憶部150に記憶しているカラー基準信号と同一のカラー基準信号を記憶した他のリファレンス出力装置を別途備え、色補正装置100からの出力に代えてリファレンス出力装置から再撮モニタ200に対して当該カラー基準信号を供給してもよい。   In addition, another reference output device that stores the same color reference signal as the color reference signal stored in the reference storage unit 150 is provided separately, and the re-shooting monitor 200 is replaced by the reference output device instead of the output from the color correction device 100. The color reference signal may be supplied to.

(ステップS520)
再撮モニタ200が、色補正装置100から入力されたカラー基準信号に対応するカラー基準映像210を表示する。
(Step S520)
The re-imaging monitor 200 displays a color reference image 210 corresponding to the color reference signal input from the color correction apparatus 100.

(ステップS530)
カラー基準映像210を表示する再撮モニタ200を、所望の演出効果が為された環境下でビデオカメラ300が撮影する。ここで、予め補正パラメータを算出しようとする場合の所望の演出効果とは、その後の現実のビデオカメラ300による本番撮影時に再撮モニタ200に対して為される照明等環境条件と同一のものとすることが好ましい。
(Step S530)
The video camera 300 shoots the re-imaging monitor 200 displaying the color reference image 210 in an environment where a desired effect is achieved. Here, the desired effect when the correction parameter is to be calculated in advance is the same as the environmental conditions such as illumination that are performed on the re-shooting monitor 200 during the actual shooting by the actual video camera 300 thereafter. It is preferable to do.

(ステップS540)
色補正装置100は、カラー基準映像210を表示した再撮モニタ200を撮影したビデオカメラ300の再撮モニタ撮影信号を、フレームバッファ140に取り込む。
(Step S540)
The color correction apparatus 100 captures in the frame buffer 140 a recapture monitor shooting signal of the video camera 300 that has shot the recapture monitor 200 displaying the color reference image 210.

(ステップS550)
比較演算部130の多拘束FNS法または多拘束拡張FNS法による複数モデル演算部131は、複数の色補正モデルを算出する。色補正モデルは、後述する式(13)における自由度を示すパラメータhの個数(最大で12個)に対応して、異なるものとなる。
(Step S550)
The multiple model calculation unit 131 based on the multi-constraint FNS method or the multi-constraint extended FNS method of the comparison calculation unit 130 calculates a plurality of color correction models. The color correction model differs depending on the number of parameters h (maximum of 12) indicating the degree of freedom in equation (13) described later.

(ステップS560)
色補正モデルの選択部132は、選択基準算出部133が算出した基準に従い、その値が最小となる色補正モデルを最適なものとして選択する。一般に、色補正モデルは、パラメータの数を増大させて演算量を増大させる程より緻密かつフィッティングしたモデルとなることが知られている。一方で、パラメータの数を増大すればするほど演算負荷が増大するので演算処理時間や消費電力や発熱量が増大するトレードオフの関係にある。
(Step S560)
The color correction model selection unit 132 selects the color correction model having the minimum value as the optimum one in accordance with the criterion calculated by the selection criterion calculation unit 133. In general, it is known that the color correction model becomes a more precise and fitted model as the number of parameters is increased to increase the amount of calculation. On the other hand, since the calculation load increases as the number of parameters increases, there is a trade-off relationship in which the calculation processing time, power consumption, and heat generation amount increase.

しかし、色補正装置100の色補正モデルの選択部132は、選択基準算出部133が算出した基準に従い、パラメータの数を増大させすぎずかつフィッティングとのバランスがとれたモデルを選択することができる。   However, the color correction model selection unit 132 of the color correction apparatus 100 can select a model in which the number of parameters is not excessively increased and the balance with the fitting is balanced according to the criterion calculated by the selection criterion calculation unit 133. .

(ステップS570)
補正パラメータ算出部134は、ステップS560で選択された色補正モデルを用いて補正パラメータを算出する。典型的には、補正パラメータ算出部134は、RGB各々についての白レベル、黒レベル、ガンマレベルを算出することができる。
(Step S570)
The correction parameter calculation unit 134 calculates a correction parameter using the color correction model selected in step S560. Typically, the correction parameter calculation unit 134 can calculate a white level, a black level, and a gamma level for each of RGB.

(ステップS580)
色補正装置100の補正パラメータ記憶部110は、ステップS570で算出された補正パラメータを記憶する。なお、再撮モニタ200が複数台ある場合には、各再撮モニタに対応して補正パラメータを各々算出し記憶してもよい。上述したステップS510乃至ステップS580までが、現実の補正処理を入力映像に遂行するための準備段階である。なお、ステップS580の終了後、図2においてすでに説明した検証段階を有することとしてもよい。
(Step S580)
The correction parameter storage unit 110 of the color correction apparatus 100 stores the correction parameter calculated in step S570. When there are a plurality of re-imaging monitors 200, correction parameters may be calculated and stored corresponding to each re-imaging monitor. Steps S510 to S580 described above are preparation steps for performing actual correction processing on the input video. Note that after step S580, the verification stage already described in FIG. 2 may be included.

(ステップS590)
再撮モニタ200に表示させるVTR映像や撮影映像等の入力が、色補正装置100に対してあるかないかを判断する。再撮モニタ200に表示させるVTR映像や撮影映像等の入力がある場合には、ステップS5a0へと進む。再撮モニタ200に表示させるVTR映像や撮影映像等の入力がない場合には、ステップS590で待機する。
(Step S590)
It is determined whether or not there is an input to the color correction apparatus 100 such as a VTR image or a captured image to be displayed on the re-imaging monitor 200. If there is an input of a VTR video or a video to be displayed on the re-shooting monitor 200, the process proceeds to step S5a0. If there is no input of a VTR video or a video to be displayed on the re-shooting monitor 200, the process stands by in step S590.

(ステップS5a0)
補正処理部120は、補正パラメータ記憶部110に記憶された補正パラメータを用いて入力映像を補正する。
(Step S5a0)
The correction processing unit 120 corrects the input video using the correction parameters stored in the correction parameter storage unit 110.

(ステップS5b0)
再撮モニタ200が、補正された入力映像230を表示する。
(Step S5b0)
The re-imaging monitor 200 displays the corrected input video 230.

(ステップS5c0)
補正された入力映像230を表示している再撮モニタ200を、ビデオカメラ300が撮影する。なお、ビデオカメラ300自体については、予め色合い調整済であることが好ましい。
(Step S5c0)
The video camera 300 captures the re-imaging monitor 200 displaying the corrected input video 230. Note that it is preferable that the video camera 300 itself has already been subjected to color tone adjustment.

(ステップS5d0)
ビデオカメラ300で取得した映像を、マスタモニタ400に表示する。マスタモニタ400に表示された画像中には、補正された入力映像230を表示している再撮モニタ200(すなわち再撮モニタ入力映像420)が存在する。
(Step S5d0)
The video acquired by the video camera 300 is displayed on the master monitor 400. In the image displayed on the master monitor 400, there is a recapture monitor 200 displaying the corrected input video 230 (that is, the recapture monitor input video 420).

補正された入力映像230は、再撮モニタ200に対する演出やその表示特性を色補正装置100により予め補正されているので、ビデオカメラ300で再撮モニタ200と同アングル内に撮影されたニュースキャスター等の被写体と同等の自然な色合いとして、マスタモニタ400に表示されることとなる。   Since the corrected input video 230 has been previously corrected by the color correction device 100 for the effects and display characteristics of the recapture monitor 200, a newscaster or the like photographed within the same angle as the recapture monitor 200 by the video camera 300 or the like. Will be displayed on the master monitor 400 as natural colors equivalent to the subject.

次に、色補正装置100が遂行する色補正処理に関する本発明者による論文を一部引用して、その補正処理について説明する。   Next, a part of the paper by the present inventor regarding the color correction process performed by the color correction apparatus 100 will be described with reference to the correction process.

テレビ局で多く行われている「再撮」と呼ばれる演出のために複数のモニタ間の色調整の自動化を行う。既知の色レベルからなるカラーチャートを撮影した画像から、その複数の色レベルを自動的に検出して、それらが適正な色レベルになるように色補正を行う。カメラによって撮影された映像中のカラーチャートの色レベルには観測誤差や、色空間のレベルに関する制限によるガマット誤差が含まれる場合もある。そのような場合でも最適な色補正パラメータを推定する。   The color adjustment between multiple monitors is automated for the effect called “re-shooting” that is often performed in television stations. A plurality of color levels are automatically detected from an image obtained by photographing a color chart having known color levels, and color correction is performed so that they become appropriate color levels. The color level of the color chart in the video photographed by the camera may include an observation error and a gamut error due to restrictions on the level of the color space. Even in such a case, an optimum color correction parameter is estimated.

テレビ局では、スタジオセット内にモニタを配置して、その中に番組のタイトルや番組内容に則した様々な映像を表示して、その画面をカメラで撮影する「再撮」と呼ばれる演出を多く行っている。   In TV stations, a monitor is placed in the studio set, and various videos in accordance with the program title and program content are displayed in it. ing.

このときに問題となるのが、スタジオ照明と再撮モニタの色温度の違いにより、モニタ内の映像の色が正しく見えないことであり、色温度を合わせるためのモニタの色調整が頻繁に行われる。再撮モニタが複数台の場合には、モニタ間でも色を合わせなければならず、台数が増すほど、手間が掛かる。これは、撮影に使用する複数のカメラ間の色調整に関しても同様である。   The problem at this time is that the color of the image in the monitor does not look correct due to the difference in the color temperature between the studio lighting and the re-shooting monitor, and the color of the monitor is frequently adjusted to match the color temperature. Is called. In the case where there are a plurality of re-imaging monitors, the colors must be matched between the monitors. The same applies to color adjustment between a plurality of cameras used for photographing.

本稿では、このような複数のモニタあるいはカメラ間における色調整作業を自動化するために、マクベスチャートのような既知の色レベルからなるカラーチャート(色票)を撮影した画像(写真・ビデオ業界ではマクベスチャートとも呼ばれて、ほぼ標準的に用いられているものであり、カメラの場合には実際のカラーチャートを撮影し、モニタの場合にはカラーチャートをモニタ上に表示させてカメラで撮影すればよい)から、その複数の色レベルを自動的に検出して、それらが適正な色レベルになるように色補正を行う。カメラによって撮影された映像中のカラーチャートの色レベルには観測誤差や、色空間のレベルに関する制限によるガマット誤差が含まれる場合もある。そのような場合でも最適な色補正パラメータを推定する。   In this paper, in order to automate the color adjustment work between multiple monitors or cameras, an image of a color chart (color chart) composed of known color levels such as a Macbeth chart (Macbeth in the photo and video industry). It is also called a chart and is used almost standardly. In the case of a camera, an actual color chart is taken. In the case of a monitor, the color chart is displayed on the monitor and taken by the camera. The plurality of color levels are automatically detected, and color correction is performed so that they become appropriate color levels. The color level of the color chart in the video photographed by the camera may include an observation error and a gamut error due to restrictions on the level of the color space. Even in such a case, an optimum color correction parameter is estimated.

(色補正パラメータの最適推定)
色補正には多くの研究があるが、色補正パラメータの推定において、画像中に含まれる観測誤差や色空間のレベルに関する制限によるガマット誤差の影響は十分考慮されてはいない。色補正モデルの推定には、最小二乗法を用いたり、色補正モデルには、高次の多項式モデルや明示的なモデルを未知としてニューラルネットワークを用いている。
(Optimal estimation of color correction parameters)
Although there are many studies on color correction, the influence of gamut errors due to limitations on observation errors and color space levels included in images is not fully considered in the estimation of color correction parameters. For estimation of the color correction model, a least square method is used, or for the color correction model, a higher-order polynomial model or an explicit model is unknown and a neural network is used.

RGB3次元色空間において、カラーマトリクスと呼ばれる3×3行列の乗算と3次元オフセットベクトルの加算による次のような色変換モデルを考える([図9]参照)。

Figure 2011259047
In the RGB three-dimensional color space, consider the following color conversion model based on multiplication of a 3 × 3 matrix called a color matrix and addition of a three-dimensional offset vector (see FIG. 9).
Figure 2011259047

ここで、

Figure 2011259047
Figure 2011259047
here,
Figure 2011259047
Figure 2011259047

入力はカラーチャートにおける真の色データ

Figure 2011259047
であり、その出力(カラーチャートを撮影した観測画像における色データ)
Figure 2011259047
には、正規分布に従う誤差
Figure 2011259047
が含まれると仮定する。 Input is true color data in color chart
Figure 2011259047
And its output (color data in the observed image of the color chart)
Figure 2011259047
The error according to the normal distribution
Figure 2011259047
Is included.

これは、いわゆる回帰問題(“出力誤差モデル”)であり、N組の色対応データ

Figure 2011259047
が与えられたときの尤度は次のようになる。
Figure 2011259047
Figure 2011259047
This is a so-called regression problem (“output error model”), and N sets of color correspondence data
Figure 2011259047
The likelihood when is given is as follows.
Figure 2011259047
Figure 2011259047

ただし、ベクトル

Figure 2011259047
の内積を
Figure 2011259047
と書く。
Figure 2011259047
とすると(一様等方性)、結局
Figure 2011259047
However, vector
Figure 2011259047
The inner product of
Figure 2011259047
Write.
Figure 2011259047
(Uniform isotropic)
Figure 2011259047

この尤度を最大にする

Figure 2011259047
および
Figure 2011259047
が色変換モデルのパラメータおよび残差分散の最尤推定量を与える。 Maximize this likelihood
Figure 2011259047
and
Figure 2011259047
Gives the maximum likelihood estimator of the parameters and residual variance of the color transformation model.

これは、説明変数

Figure 2011259047
が与えられたとき、目的変数
Figure 2011259047
の確率分布
Figure 2011259047
が平均
Figure 2011259047
、共分散行列
Figure 2011259047
の(多次元)正規分布で与えられると仮定している。 This is an explanatory variable
Figure 2011259047
Is given, the objective variable
Figure 2011259047
Probability distribution
Figure 2011259047
Is average
Figure 2011259047
, Covariance matrix
Figure 2011259047
Is assumed to be given by a (multidimensional) normal distribution.

尤度関数

Figure 2011259047
の自然対数をとれば、対数尤度
Figure 2011259047
Figure 2011259047
が得られる。最尤推定量を求めるためには、対数尤度
Figure 2011259047
を最大にする
Figure 2011259047
および
Figure 2011259047
を求めればよい。この対数尤度を最大にする
Figure 2011259047
を求めるためには、
Figure 2011259047
を最小にする
Figure 2011259047
を求めればよいことがわかる。すなわち、色変換モデルの場合、最尤法は最小二乗法に帰着する。 Likelihood function
Figure 2011259047
Taking the natural logarithm of, the log likelihood
Figure 2011259047
Figure 2011259047
Is obtained. To find the maximum likelihood estimator, log likelihood
Figure 2011259047
Maximize
Figure 2011259047
and
Figure 2011259047
You can ask for. Maximize this log-likelihood
Figure 2011259047
To ask for
Figure 2011259047
Minimize
Figure 2011259047
It can be seen that That is, in the case of a color conversion model, the maximum likelihood method results in a least square method.

ところが、実際に必要なのは色変換パラメータではなく、その“逆変換”である色補正パラメータである。そこで、入力と出力を入れ替えて、色補正モデルのパラメータを推定する。したがって、

Figure 2011259047
を最小にするパラメータを推定することを考える。ここで、[数6]と[数7]の
Figure 2011259047
は同じものではない。その意味も“変換”とその逆変換である“補正”であることには注意が必要である。 However, what is actually required is not a color conversion parameter, but a color correction parameter that is "inverse conversion" thereof. Therefore, the parameters of the color correction model are estimated by switching the input and output. Therefore,
Figure 2011259047
Consider estimating a parameter that minimizes. Here, [Equation 6] and [Equation 7]
Figure 2011259047
Are not the same. It should be noted that the meaning is “conversion” and “correction” which is the inverse conversion.

これは、入力に誤差が含まれる“入力誤差モデル”となるが、パラメータの2次形式で表されるから、解はモーメント行列の最小固有値に対する単位固有ベクトルとして推定することができる。しかし、得られる解には統計的な偏差が生じることが知られている。金谷は[数7]の問題を「幾何学的当てはめ」として一般的に定式化し、それを最適に推定する方法を提案している。   This is an “input error model” in which an error is included in the input, but is expressed in a quadratic form of parameters, so that the solution can be estimated as a unit eigenvector for the minimum eigenvalue of the moment matrix. However, it is known that a statistical deviation occurs in the obtained solution. Kanaya generally formulates the problem of [Equation 7] as a “geometric fit” and proposes a method for optimally estimating it.

すなわち、幾何学的当てはめと幾何学的AIC/幾何学的MDLについて、「幾何学的当てはめ」とは「拘束式」

Figure 2011259047
と変数
Figure 2011259047
の複数の実現値
Figure 2011259047
からパラメータ
Figure 2011259047
を推定する問題である。誤差は正規分布に従い、各
Figure 2011259047
の正規化共分散行列
Figure 2011259047
(一般には特異行列)は既知とする。この問題の「最尤推定」はマハラノビス距離
Figure 2011259047
を拘束式
Figure 2011259047
のもとで未知数
Figure 2011259047
に関して最小化することである。その残差(
Figure 2011259047
の最小値)を
Figure 2011259047
とし、ノイズレベルを
Figure 2011259047
とすると
Figure 2011259047
は第1近似において自由度
Figure 2011259047

Figure 2011259047
分布に従う。ただし、
Figure 2011259047
は拘束条件([数A1]のランク(独立なものの数)であり、
Figure 2011259047
は未知数
Figure 2011259047
の自由度である。これからノイズレベル
Figure 2011259047
の次の不偏推定量が得られる。
Figure 2011259047
That is, for geometric fitting and geometric AIC / geometric MDL, “geometric fitting” is “constrained”
Figure 2011259047
And variables
Figure 2011259047
Multiple realizations of
Figure 2011259047
To parameters
Figure 2011259047
It is a problem to estimate. The error follows a normal distribution and
Figure 2011259047
Normalized covariance matrix of
Figure 2011259047
(Generally, the singular matrix) is assumed to be known. The "maximum likelihood estimation" for this problem is the Mahalanobis distance
Figure 2011259047
The restraint type
Figure 2011259047
Unknown under
Figure 2011259047
Is to minimize. Its residual (
Figure 2011259047
Minimum value)
Figure 2011259047
And the noise level
Figure 2011259047
If
Figure 2011259047
Is the degree of freedom in the first approximation
Figure 2011259047
of
Figure 2011259047
Follow the distribution. However,
Figure 2011259047
Is the constraint condition ([number A1] rank (number of independent ones),
Figure 2011259047
Is unknown
Figure 2011259047
Is the degree of freedom. Noise level from now on
Figure 2011259047
The next unbiased estimator is obtained.
Figure 2011259047

拘束式[数A1]がデータ空間(変数

Figure 2011259047
の空間)に
Figure 2011259047
次元モデル(多様体)
Figure 2011259047
を定義するとき、その幾何学的AICおよび幾何学的MDLは次のように定義される。
Figure 2011259047
Figure 2011259047
The constraint equation [number A1] is the data space (variable
Figure 2011259047
Space)
Figure 2011259047
Dimensional model (manifold)
Figure 2011259047
The geometric AIC and geometric MDL are defined as follows:
Figure 2011259047
Figure 2011259047

ここに

Figure 2011259047
はある基準長であり、データ
Figure 2011259047

Figure 2011259047
となるように選ぶ。ただし、ノイズレベルは一般モデルにより[数A3]で推定する。 here
Figure 2011259047
Is a reference length and data
Figure 2011259047
But
Figure 2011259047
Choose to be. However, the noise level is estimated by [Equation A3] by a general model.

ここでは、ChojnackiらのFNS法を複数の拘束式に対応させた新妻・金谷の多拘束FNS法による2次元平面の射影変換行列の最適推定に基づき、3次元アフィン変換による色補正パラメータの最適計算を定式化する。   Here, the optimal calculation of color correction parameters by three-dimensional affine transformation is based on the optimal estimation of the projective transformation matrix of a two-dimensional plane by the multi-constraint FNS method of Niitsu-Kanaya, which corresponds to the FNS method of Chojnacki et al. Is formulated.

(3次元アフィン変換)
式(1)の色変換は、3次元のアフィン変換であり、RGB3次元色空間における対応する色データ

Figure 2011259047
をスケール定数
Figure 2011259047
によって各成分のオーダーをそろえた4次元同次ベクトルを改めて
Figure 2011259047
で表し、3次元アフィン変換行列を
Figure 2011259047
行列
Figure 2011259047
で表す。(色データの量子化ビット数8ビットのため
Figure 2011259047
とした。)
Figure 2011259047
Figure 2011259047
(3D affine transformation)
The color conversion of equation (1) is a three-dimensional affine transformation, and the corresponding color data in the RGB three-dimensional color space
Figure 2011259047
The scale constant
Figure 2011259047
A new four-dimensional homogeneous vector with the order of each component
Figure 2011259047
And the three-dimensional affine transformation matrix
Figure 2011259047
line; queue; procession; parade
Figure 2011259047
Represented by (Because the number of quantization bits of color data is 8 bits
Figure 2011259047
It was. )
Figure 2011259047
Figure 2011259047

これらを用いると3次元アフィン変換は次のように書ける。

Figure 2011259047
Using these, the three-dimensional affine transformation can be written as follows.
Figure 2011259047

ただし、

Figure 2011259047
は4次元ベクトルの第4成分を1とする正規化作用素である。行列
Figure 2011259047
には定数倍の不定性がある。そこで以下、適当な定数を掛けて
Figure 2011259047
と正規化する(行列のノルムは
Figure 2011259047
と定義する)。[数9]を各成分毎に書くと、
Figure 2011259047
Figure 2011259047
Figure 2011259047
However,
Figure 2011259047
Is a normalization operator in which the fourth component of the four-dimensional vector is 1. line; queue; procession; parade
Figure 2011259047
Has a constant multiple indefiniteness. So, below, multiply by an appropriate constant.
Figure 2011259047
(The matrix norm is
Figure 2011259047
Defined). When [Equation 9] is written for each component,
Figure 2011259047
Figure 2011259047
Figure 2011259047

13次元ベクトル

Figure 2011259047
を次のように定義する。
Figure 2011259047
Figure 2011259047
Figure 2011259047
Figure 2011259047
13-dimensional vector
Figure 2011259047
Is defined as follows.
Figure 2011259047
Figure 2011259047
Figure 2011259047
Figure 2011259047

正規化

Figure 2011259047
は[数13]の
Figure 2011259047
が単位ベクトルであること(
Figure 2011259047
)と等価である。3次元アフィン変換の各成分毎の[数10][数11][数12]から次の拘束式を得る。
Figure 2011259047
(3次元アフィン変換の最適計算) Normalization
Figure 2011259047
Of [Equation 13]
Figure 2011259047
Is a unit vector (
Figure 2011259047
Is equivalent to The following constraint equation is obtained from [Equation 10] [Equation 11] [Equation 12] for each component of the three-dimensional affine transformation.
Figure 2011259047
(Optimum calculation of 3D affine transformation)

Figure 2011259047
個の色データ
Figure 2011259047
と対応する色データ
Figure 2011259047
が与えられたとき、それらの間の3次元アフィン変換を最適に計算したい。データ
Figure 2011259047
を代入した[数14][数15][数16]のベクトル
Figure 2011259047
をそれぞれ
Figure 2011259047
と書く。データに誤差があるとき、解くべき問題は
Figure 2011259047
となるような13次元ベクトル
Figure 2011259047
を計算することである。そのためには誤差の統計的性質を考慮する必要がある。各色データ
Figure 2011259047
は真値
Figure 2011259047
に期待値0、標準偏差
Figure 2011259047
の正規分布に従う誤差が加わると仮定する。最尤推定は次の目的関数
Figure 2011259047
を最小にする
Figure 2011259047
を求めることである。
Figure 2011259047
Figure 2011259047
Color data
Figure 2011259047
And corresponding color data
Figure 2011259047
I want to optimally calculate the 3D affine transformation between them. data
Figure 2011259047
[Expression 14] [Expression 15] [Expression 16]
Figure 2011259047
Each
Figure 2011259047
Write. When there is an error in the data, the problem to be solved is
Figure 2011259047
13-dimensional vector such that
Figure 2011259047
Is to calculate For that purpose, it is necessary to consider the statistical nature of the error. Each color data
Figure 2011259047
Is a true value
Figure 2011259047
Expected value 0, standard deviation
Figure 2011259047
It is assumed that an error according to the normal distribution of is added. Maximum likelihood estimation is the objective function
Figure 2011259047
Minimize
Figure 2011259047
Is to seek.
Figure 2011259047

ただし、

Figure 2011259047

Figure 2011259047

Figure 2011259047
要素とする
Figure 2011259047
行列の(ムーア・ペンローズの)一般逆行列の
Figure 2011259047
要素である。
Figure 2011259047
However,
Figure 2011259047
Is
Figure 2011259047
The
Figure 2011259047
Element
Figure 2011259047
Of the general inverse of the matrix (Moore Penrose)
Figure 2011259047
Is an element.
Figure 2011259047

ここで、

Figure 2011259047

Figure 2011259047
の正規化共分散行列である。
Figure 2011259047
はデータ
Figure 2011259047
の正規化共分散行列
Figure 2011259047
から線形近似によって次のように計算できる。
Figure 2011259047
here,
Figure 2011259047
Is
Figure 2011259047
Is the normalized covariance matrix.
Figure 2011259047
Is the data
Figure 2011259047
Normalized covariance matrix of
Figure 2011259047
Can be calculated by linear approximation as follows.
Figure 2011259047

ただし、

Figure 2011259047

Figure 2011259047
のヤコビ行列(各成分の
Figure 2011259047
に関する微分を並べた行列)に
Figure 2011259047
を代入した値である(詳細省略)。 However,
Figure 2011259047
Is
Figure 2011259047
The Jacobian matrix of each component
Figure 2011259047
A matrix with derivatives of
Figure 2011259047
Is a value substituted by (details omitted).

●データ

Figure 2011259047
の正規化共分散行列
Figure 2011259047
は、再撮モニタを色補正する場合には、モニタに誤差のないカラーチャートを表示したものをカメラで撮影するため、
Figure 2011259047
とする。 ● Data
Figure 2011259047
Normalized covariance matrix of
Figure 2011259047
When recalibrating a re-shoot monitor, the camera displays a color chart with no error on the monitor.
Figure 2011259047
And

●カメラを色補正する場合には、実際のカラーチャートをカメラで撮影するため、

Figure 2011259047
とする。
Figure 2011259047
は6次の単位正方行列である。
(多拘束FNS法)
[数18]を
Figure 2011259047
で微分すると次のようになる。
Figure 2011259047
● When correcting the color of the camera, in order to shoot the actual color chart with the camera,
Figure 2011259047
And
Figure 2011259047
Is a 6th order unit square matrix.
(Multiple restraint FNS method)
[Equation 18]
Figure 2011259047
Differentiated by, it becomes as follows.
Figure 2011259047

ただし、

Figure 2011259047
行列
Figure 2011259047
を次のように置いた。
Figure 2011259047
However,
Figure 2011259047
line; queue; procession; parade
Figure 2011259047
Was placed as follows.
Figure 2011259047

上式中の

Figure 2011259047
は次のように定義する。
Figure 2011259047
[数18]を最小にするには[数21]より
Figure 2011259047
を解けばよく、固有値問題を反復して解くChojnackiらのFNS法を用いることができる。多拘束FNS法の手順は次のようになる。 In the above formula
Figure 2011259047
Is defined as follows.
Figure 2011259047
From [Equation 21] to minimize [Equation 18]
Figure 2011259047
And the FNS method of Chojnacki et al. That iteratively solves the eigenvalue problem can be used. The procedure of the multi-constraint FNS method is as follows.

1.

Figure 2011259047
の初期値
Figure 2011259047
を与える。
2.[数22]の
Figure 2011259047
を計算する。
3.固有値問題
Figure 2011259047
の最小固有値
Figure 2011259047
に対する単位固有値ベクトル
Figure 2011259047
を計算する。
4.符号を除いて
Figure 2011259047
であれば次のアフィン変換行列
Figure 2011259047
を返して終了する。そうでなければ
Figure 2011259047
としてステップ2に戻る(
Figure 2011259047
は単位ベクトルへの正規化)。ここで、解の更新に
Figure 2011259047
を用いるのは、“中点”
Figure 2011259047
を用いることを意味しており、これは反復の収束を行うための工夫である。 1.
Figure 2011259047
Initial value of
Figure 2011259047
give.
2. [Equation 22]
Figure 2011259047
Calculate
3. Eigenvalue problem
Figure 2011259047
Minimum eigenvalue of
Figure 2011259047
Unit eigenvalue vector for
Figure 2011259047
Calculate
4). Excluding the sign
Figure 2011259047
Then the affine transformation matrix
Figure 2011259047
Return and exit. Otherwise
Figure 2011259047
Return to step 2 as
Figure 2011259047
Is normalized to a unit vector). Here, to update the solution
Figure 2011259047
Uses “midpoint”
Figure 2011259047
This is a device for performing convergence of iteration.

(最小二乗法)
反復には初期値が必要であり、最も簡便なものが最小二乗法である。[数18]で

Figure 2011259047
(クロネッカのデルタ:
Figure 2011259047
で1、それ以外で0)と置くと次のようになる。
Figure 2011259047
(Least square method)
The iteration requires an initial value, and the simplest is the least square method. In [Equation 18]
Figure 2011259047
(Kronecca Delta:
Figure 2011259047
If it is set to 1 and 0 otherwise, it becomes as follows.
Figure 2011259047

これは次のように変形される。

Figure 2011259047
This is transformed as follows.
Figure 2011259047

ただし、次のように置いた。

Figure 2011259047
[数25]は
Figure 2011259047
の2次形式であるから、これを最小化する単位ベクトル
Figure 2011259047
はモーメント行列
Figure 2011259047
の最小固有値に対する単位固有ベクトルである。
(精度の評価と理論限界) However, it was placed as follows.
Figure 2011259047
[Equation 25] is
Figure 2011259047
A unit vector that minimizes the quadratic form of
Figure 2011259047
Is the moment matrix
Figure 2011259047
Is the unit eigenvector for the smallest eigenvalue of.
(Accuracy evaluation and theoretical limits)

アフィン変換行列

Figure 2011259047
を表す[数13]の13次元単位ベクトル
Figure 2011259047
の推定値を
Figure 2011259047
、誤差がない場合の真値を
Figure 2011259047
とするとき、誤差
Figure 2011259047
を次のように定義する。
Figure 2011259047
Affine transformation matrix
Figure 2011259047
13-dimensional unit vector of [Equation 13] representing
Figure 2011259047
Estimate of
Figure 2011259047
The true value when there is no error
Figure 2011259047
Error when
Figure 2011259047
Is defined as follows.
Figure 2011259047

Figure 2011259047

Figure 2011259047
に直交する方向に射影した成分を得る射影行列である。
Figure 2011259047
は13次の単位正方行列である。これから推定値
Figure 2011259047
の共分散行列が次のように定義できる。
Figure 2011259047
Figure 2011259047
Is
Figure 2011259047
This is a projection matrix for obtaining a component projected in a direction orthogonal to.
Figure 2011259047
Is a 13th order unit square matrix. Estimated value
Figure 2011259047
Can be defined as follows.
Figure 2011259047

金谷の統計的最適化理論によれば、どのように

Figure 2011259047
を推定しても、それが不偏推定量であればその共分散行列
Figure 2011259047
には次の下界があることが示される。
Figure 2011259047
According to Kanaya's statistical optimization theory, how
Figure 2011259047
If it is an unbiased estimator, its covariance matrix
Figure 2011259047
Indicates that there is the following lower bound.
Figure 2011259047

ただし、

Figure 2011259047
は左辺引く右辺が正値対称行列であることを示す。右辺の
Figure 2011259047
は[数22]の行列
Figure 2011259047
を色データの真値
Figure 2011259047
の真値
Figure 2011259047
を用いて計算した値である。また
Figure 2011259047
はランク12の(ムーア・ペンローズの)一般逆行列を表す。(
Figure 2011259047
対称行列
Figure 2011259047
のランク
Figure 2011259047
の一般逆行列
Figure 2011259047
とは、
Figure 2011259047
の大きい
Figure 2011259047
個の固有値を逆数に置き換え、残りの固有値を0に置き換えた行列である。) However,
Figure 2011259047
Indicates that the right side minus the left side is a positive symmetric matrix. Right side
Figure 2011259047
Is a matrix of [Equation 22]
Figure 2011259047
The true value of the color data
Figure 2011259047
True value of
Figure 2011259047
This is a value calculated using. Also
Figure 2011259047
Represents the general inverse matrix of rank 12 (Moore Penrose). (
Figure 2011259047
Symmetric matrix
Figure 2011259047
Rank
Figure 2011259047
General inverse of
Figure 2011259047
Is
Figure 2011259047
Big of
Figure 2011259047
It is a matrix in which the eigenvalues are replaced with reciprocals and the remaining eigenvalues are replaced with 0. )

[数29]の右辺は「KCR下界」と呼ばれる。[数29]の両辺の平方根を取り、[数28]より

Figure 2011259047
であることに注意すると、次の平方平均二乗(RMS)誤差の下界が得られる。
Figure 2011259047
The right side of [Equation 29] is called the “KCR lower bound”. Taking the square root of both sides of [Equation 29], from [Equation 28]
Figure 2011259047
Note that a lower bound on the following root mean square (RMS) error is obtained.
Figure 2011259047

(レベル制約付き最適推定とモデル選択)
色空間における色変換処理であることから、厳密にはレベルに関する制限であるクリップ処理が付く([図10]参照)。
(Level-constrained optimal estimation and model selection)
Since it is a color conversion process in the color space, a clipping process, which is strictly a limitation on the level, is attached (see [FIG. 10]).

すなわち、[数1]の3次元アフィン変換による色変換は次のようになる。

Figure 2011259047
That is, the color conversion by the three-dimensional affine transformation of [Equation 1] is as follows.
Figure 2011259047

ここで、

Figure 2011259047
であり、
Figure 2011259047
は色空間における最大レベルである。
Figure 2011259047
は色データをRGB3次元色空間における3次元ベクトルと見なして、そのベクトルの方向を保存する様に各色成分を各上限下限成分にクリップする処理である(詳細省略)。 here,
Figure 2011259047
And
Figure 2011259047
Is the maximum level in color space.
Figure 2011259047
Is a process of regarding color data as a three-dimensional vector in the RGB three-dimensional color space and clipping each color component to each upper and lower limit component so as to preserve the direction of the vector (details omitted).

色空間のレベルに関する制限であるクリップ処理によって生じるガマット誤差は、色補正パラメータの推定に影響を及ぼす。   Gamut errors caused by clipping, which is a limitation on the level of color space, affect the estimation of color correction parameters.

色補正パラメータの推定において、クリップ処理による影響を避ける素朴な方法としては、色空間の上限下限近傍の色データを用いない方法が考えられるが、そうすると、色空間の上限下限の色レベルにおいて、正しい色補正の結果が得られない。クリップ処理された色空間の上限下限近傍のディテールを復元することは不可能である。しかし、明らかに上限下限の色レベルにおける色補正の結果が異なることは望ましくない。   In the estimation of color correction parameters, a simple method that avoids the effects of clip processing is a method that does not use color data in the vicinity of the upper and lower limits of the color space. Color correction results cannot be obtained. It is impossible to restore details near the upper and lower limits of the clipped color space. However, it is obviously not desirable that the color correction results at the upper and lower color levels are different.

そこで、観測画像にはガマット誤差が含まれることを考慮して、色空間の上限下限における色データの対応を拘束条件としたレベル制約付き最適化によって色補正パラメータを推定する。最適化の手法には、変数間の内部拘束を自動的に満たす解を求めるようにFNS法を拡張した拡張FNS法を用いる。   Therefore, in consideration of the fact that the observed image includes a gamut error, the color correction parameter is estimated by optimization with level restriction using the correspondence of the color data in the upper and lower limits of the color space as a constraint condition. As an optimization method, an extended FNS method that is an extension of the FNS method so as to obtain a solution that automatically satisfies internal constraints between variables is used.

(内部拘束)
データ

Figure 2011259047
は、
Figure 2011259047
次元ベクトルであり、それらの真の値
Figure 2011259047
は次の拘束式を満たすとする。
Figure 2011259047
(Internal restraint)
data
Figure 2011259047
Is
Figure 2011259047
Dimensional vectors, their true values
Figure 2011259047
Suppose that the following constraint is satisfied.
Figure 2011259047

ただし、

Figure 2011259047
は未知の
Figure 2011259047
次元ベクトルである。問題は誤差のあるデータ
Figure 2011259047
から
Figure 2011259047
を推定することである。 However,
Figure 2011259047
Is unknown
Figure 2011259047
It is a dimension vector. The problem is erroneous data
Figure 2011259047
From
Figure 2011259047
Is to estimate.

[数32]の形では未知ベクトルのスケールが不定となるので、

Figure 2011259047
と正規化するが、これも一つの内部拘束である。そして、これ以外に
Figure 2011259047
に次の
Figure 2011259047
の内部拘束が存在するとする。
[数33]
Figure 2011259047
Since the scale of the unknown vector is indefinite in the form of [Equation 32],
Figure 2011259047
This is also an internal constraint. And besides this
Figure 2011259047
To the next
Figure 2011259047
Suppose that there are internal constraints.
[Equation 33]
Figure 2011259047

これら

Figure 2011259047
個の式は代数的に独立であるとする。最尤推定量
Figure 2011259047

Figure 2011259047
these
Figure 2011259047
Let each expression be algebraically independent. Maximum likelihood estimator
Figure 2011259047
Is
Figure 2011259047

を内部拘束

Figure 2011259047
のもとで最小化するものである。 The internal restraint
Figure 2011259047
Minimize under.

ここで、

Figure 2011259047
here,
Figure 2011259047

(多拘束拡張FNS法)
多拘束拡張FNS法の手順は次のようになる。
1.

Figure 2011259047
の初期解を与える。
2.次の行列
Figure 2011259047
を計算する。
Figure 2011259047
ここで、
Figure 2011259047
3.ベクトル
Figure 2011259047
を計算し、これにシュミットの直交化を施した正規直交系
Figure 2011259047
を求める。
4.次の射影行列
Figure 2011259047
を計算する。
Figure 2011259047
ここで、
Figure 2011259047

Figure 2011259047
次の単位正方行列である。
5.次の行列
Figure 2011259047
を計算する。
Figure 2011259047
6.固有値問題
Figure 2011259047
の絶対値の小さい
Figure 2011259047
個の固有値に対する単位固有ベクトル
Figure 2011259047
を求める。
7.現在の解
Figure 2011259047
を次のように
Figure 2011259047
に射影した
Figure 2011259047
を計算する。
Figure 2011259047
8.次の
Figure 2011259047
を計算する。
Figure 2011259047
9.
Figure 2011259047
なら
Figure 2011259047
を返して終了する。そうでなければ、
Figure 2011259047
としてステップ2(行列
Figure 2011259047
の計算)に戻る。 (Multi-constrained extended FNS method)
The procedure of the multi-constrained extended FNS method is as follows.
1.
Figure 2011259047
Gives the initial solution.
2. Next matrix
Figure 2011259047
Calculate
Figure 2011259047
here,
Figure 2011259047
3. vector
Figure 2011259047
And an orthonormal system with Schmidt orthogonalization
Figure 2011259047
Ask for.
4). Next projection matrix
Figure 2011259047
Calculate
Figure 2011259047
here,
Figure 2011259047
Is
Figure 2011259047
The next unit square matrix.
5). Next matrix
Figure 2011259047
Calculate
Figure 2011259047
6). Eigenvalue problem
Figure 2011259047
Small absolute value of
Figure 2011259047
Unit eigenvectors for the eigenvalues
Figure 2011259047
Ask for.
7). Current solution
Figure 2011259047
As follows
Figure 2011259047
Projected onto
Figure 2011259047
Calculate
Figure 2011259047
8). next
Figure 2011259047
Calculate
Figure 2011259047
9.
Figure 2011259047
Then
Figure 2011259047
Return and exit. Otherwise,
Figure 2011259047
As step 2 (matrix
Figure 2011259047
Return to (Calculation).

(色補正モデルの選択)
ガマット誤差が生じている場合、線形の色変換であったとしても、十分な色補正結果を得るためには、例えば、その逆変換である色補正モデルを多項式モデルとすると、高次の項が含まれる必要がある。しかし、ガマット誤差が含まれているかどうかは未知であり、また、ガマット誤差が含まれている場合にも、その色補正モデルも未知である。色補正モデルの次数にも限界があり、一般に過剰な高次項を含む色補正モデルによる色補正は不安定になる。そこで、複数の色補正モデルを当てはめた結果から、モデル選択によって現実的な色補正モデルを選択することを考える。
(Select color correction model)
If a gamut error has occurred, even if it is linear color conversion, in order to obtain a sufficient color correction result, for example, if a color correction model that is the inverse conversion is a polynomial model, a higher-order term is Need to be included. However, whether or not a gamut error is included is unknown, and when a gamut error is included, the color correction model is also unknown. The order of the color correction model is also limited, and color correction using a color correction model including an excessive high-order term is generally unstable. Therefore, it is considered to select a realistic color correction model by selecting a model from the result of fitting a plurality of color correction models.

「幾何学的当てはめ」における代表的なモデル選択の規準には「幾何学的AIC」と「幾何学的MDL」がある。金澤・金谷は画像モザイク生成のために幾何学的AICによる幾何学的モデル選択を用いた。松永・金谷は移動カメラのキャリブレーションのために幾何学的AICと幾何学的MDLによる幾何学的モデル選択を用いた。Kanataniは複数の運動物体の分離に幾何学的AICと幾何学的MDLを用いた。   Typical model selection criteria in “geometric fitting” include “geometric AIC” and “geometric MDL”. Kanazawa and Kanaya used geometric model selection by geometric AIC to generate image mosaic. Matsunaga and Kanaya used geometric model selection with geometric AIC and geometric MDL for calibration of mobile cameras. Kanatani used geometric AIC and geometric MDL to separate multiple moving objects.

3次元アフィン変換モデルを最も自由度の高い一般モデルとすると、その自由度は12であり、そのパラメータを最適に推定した結果の目的関数

Figure 2011259047
の当てはめ残差
Figure 2011259047
から二乗ノイズレベルを次のように推定する。 If the three-dimensional affine transformation model is a general model having the highest degree of freedom, the degree of freedom is 12, and the objective function is the result of optimal estimation of the parameters.
Figure 2011259047
Fit residual
Figure 2011259047
To estimate the square noise level as follows:

Figure 2011259047
Figure 2011259047

3次元アフィン変換モデルの幾何学的AICと幾何学的MDLは、パラメータを最適に推定した結果の目的関数の当てはめ残差

Figure 2011259047
と[数43]より推定した二乗ノイズレベル
Figure 2011259047
から次のように計算される。
Figure 2011259047
Figure 2011259047
The geometrical AIC and geometrical MDL of the three-dimensional affine transformation model are the residuals of fitting the objective function as a result of optimal parameter estimation.
Figure 2011259047
And square noise level estimated from [Equation 43]
Figure 2011259047
Is calculated as follows.
Figure 2011259047
Figure 2011259047

ここで

Figure 2011259047
は基準長であり、色データの量子化ビット数8ビットの場合255とする。3次元アフィン変換のランクは3、補正モデルの次元は3である。モデルの次元の項は各モデルに共通の場合には除外してもよい。 here
Figure 2011259047
Is the reference length, and is 255 when the number of quantization bits of the color data is 8 bits. The rank of the three-dimensional affine transformation is 3, and the dimension of the correction model is 3. Model dimension terms may be excluded if they are common to each model.

その他のモデルも同様にしてパラメータを最適に推定した結果の目的関数の当てはめ残差

Figure 2011259047
と[数43]より推定した一般モデルの二乗ノイズレベル
Figure 2011259047
から計算することができる。幾何学的AICあるいは幾何学的MDLが最小になるモデルを選択すればよい。 Similarly for other models, the residual of fitting the objective function as a result of optimal parameter estimation
Figure 2011259047
And the square noise level of the general model estimated from [Equation 43]
Figure 2011259047
Can be calculated from A model that minimizes geometric AIC or geometric MDL may be selected.

(実験)
(3次元アフィン変換による色補正パラメータの最適推定の数値シミュレーション)
理想カラーチャートによる基準画像となるように、観測画像を3次元アフィン変換により基準画像の色レベルに補正する行列

Figure 2011259047
は次のようになる。 (Experiment)
(Numerical simulation of optimal estimation of color correction parameters by three-dimensional affine transformation)
A matrix that corrects the observed image to the color level of the reference image by three-dimensional affine transformation so that it becomes a reference image based on an ideal color chart
Figure 2011259047
Is as follows.

Figure 2011259047
Figure 2011259047

カラーチャートの真の色レベルをデータ

Figure 2011259047
として、対応する観測画像の色データ
Figure 2011259047
に独立に期待値0、標準偏差
Figure 2011259047
の正規乱数誤差を加えた。ただし、色データに対してはクリップ処理は行わなかった。そして計算したアフィン変換行列
Figure 2011259047
を[数13]の単位ベクトル
Figure 2011259047
の形に表し、その誤差を[数27]の
Figure 2011259047
とする。これを各
Figure 2011259047
で誤差を変えて1000回試行し、そのRMS誤差を次のように評価した。
Figure 2011259047
Data on true color level of color chart
Figure 2011259047
As the color data of the corresponding observation image
Figure 2011259047
Expected value 0, standard deviation independently
Figure 2011259047
The normal random error of was added. However, the clipping process was not performed on the color data. And the calculated affine transformation matrix
Figure 2011259047
Is the unit vector of [Equation 13]
Figure 2011259047
The error is expressed in [Formula 27].
Figure 2011259047
And Each
Figure 2011259047
The error was changed 1000 to try 1000 times, and the RMS error was evaluated as follows.
Figure 2011259047

Figure 2011259047
は誤差
Figure 2011259047

Figure 2011259047
回目の試行の値である。[図6](c)は横軸に
Figure 2011259047
をとって最小二乗法、多拘束FNS法のRMS誤差EをKCR下界([数30]の右辺)とともにプロットしたものである。これから分かるように最小二乗法に対して多拘束FNS法は、色データがクリップ処理されていない場合においては、精度の理論限界にほぼ到達している。
Figure 2011259047
Is the error
Figure 2011259047
of
Figure 2011259047
The value of the first attempt. [Fig. 6] (c) is on the horizontal axis.
Figure 2011259047
The RMS error E of the least square method and the multi-constrained FNS method is plotted together with the KCR lower bound (the right side of [Equation 30]). As can be seen from this, the multi-constrained FNS method is almost reaching the theoretical limit of accuracy when the color data is not clipped with respect to the least square method.

(多項式モデルによる色補正パラメータのレベル制約付き最適推定とモデル選択)
[図7]は1次元理想ランプ(ramp)画像に色変換として線形変換を行った場合の簡単な例である。色補正パラメータを推定するために、クリップされていない色データのみを用いた場合と、クリップされていない色データとレベル制約を課した場合を比較する。
(Optimal estimation and model selection with level constraints for color correction parameters using a polynomial model)
[FIG. 7] is a simple example when linear conversion is performed as color conversion on a one-dimensional ideal ramp image. In order to estimate the color correction parameter, a case where only uncolored color data is used is compared with a case where level data is imposed with non-clipped color data.

多項式モデルを拡張FNS法により最適に推定する。図中、計算に用いた色データは「◇Data」で示す。色補正モデルには、多項式モデルとして1次から4次多項式を用いる。1次元多項式モデルによる色補正パラメータの最適推定は、拘束式が一つだから、次の目的関数Jを白・黒レベルを拘束条件として最小化すればよい。白・黒レベルの制約を課すことにより多項式モデルの自由度は2減る。1次式モデルの場合、2点をレベル制約とすると一意にパラメータが決まってしまうので、白レベルのみの拘束条件とした。

Figure 2011259047
The polynomial model is optimally estimated by the extended FNS method. In the figure, the color data used for the calculation is indicated by “◇ Data”. For the color correction model, a first-order to fourth-order polynomial is used as a polynomial model. Since the optimal estimation of the color correction parameter by the one-dimensional polynomial model is one constraint equation, the next objective function J may be minimized with the white / black levels as constraint conditions. By imposing white and black level constraints, the degree of freedom of the polynomial model is reduced by two. In the case of the primary model, since the parameters are uniquely determined if two points are set as level constraints, the constraint condition is set only for the white level.
Figure 2011259047

例えば、2次多項式モデルによる補正の場合、

Figure 2011259047
であり、ある特定の色レベル
Figure 2011259047
が特定の色レベル
Figure 2011259047
に補正されるとすると、色レベルに関する内部拘束は次のようになる。
Figure 2011259047
For example, in the case of correction by a second order polynomial model,
Figure 2011259047
A certain color level
Figure 2011259047
Is a specific color level
Figure 2011259047
Is corrected, the internal constraint on the color level is as follows.
Figure 2011259047

クリップされていない色データのみによる色補正結果では、クリップされた色データのレベルが正しく補正されていない[同図(c)]。白・黒レベルを拘束条件としたことにより、厳密に白・黒レベルに補正されている[同図(f)]。モデル選択の結果は、幾何学的AICにより4次多項式モデルが選ばれ、幾何学的MDLにより3次多項式モデルが選ばれた。幾何学的MDLの方が退化モデルを選ぶ傾向がある。   In the result of color correction using only the color data that is not clipped, the level of the clipped color data is not correctly corrected [(c) in the figure]. By using the white / black level as a constraint, the white / black level is strictly corrected [(f)]. As a result of model selection, a fourth-order polynomial model was selected by geometric AIC, and a third-order polynomial model was selected by geometric MDL. Geometric MDL tends to choose a degenerate model.

(カラーチャート検出の画像処理)
カラーチャートを撮影した画像から画像処理によってカラーチャートの色レベルを自動的に検出する。RGB成分毎の各々の画像を複数のしきい値により複数の2値画像へ変換する。それら複数の2値画像中の矩形領域を境界追跡処理によって抽出する。そのようにして得られた矩形領域の大きさと4つの頂点のなす角度、矩形領域内の画素値の平均と分散から、得られた矩形領域がカラーチャートの一部であるかどうかを判定する。そのようにして選別した矩形領域の左上頂点座標によってソートして2方向に整列させて、矩形領域全体として24色からなるカラーチャートを同定する。各矩形領域の重心座標からの一定領域中の画素の平均値をその領域における色レベルとして用いる。
(Image processing for color chart detection)
The color level of the color chart is automatically detected from the image obtained by photographing the color chart by image processing. Each image for each RGB component is converted into a plurality of binary images by a plurality of threshold values. Rectangular regions in the plurality of binary images are extracted by boundary tracking processing. Whether or not the obtained rectangular area is a part of the color chart is determined from the size of the rectangular area thus obtained, the angle formed by the four vertices, and the average and variance of the pixel values in the rectangular area. By sorting in the two directions according to the upper left vertex coordinates of the rectangular area thus selected, a color chart composed of 24 colors is identified as the entire rectangular area. The average value of pixels in a certain area from the barycentric coordinates of each rectangular area is used as the color level in that area.

(実画像実験(再撮モニタ映像の色補正))
画像処理によりカラーチャートの色レベルを自動的に検出する。理想カラーチャートの色レベルに揃えるための色補正パラメータを最適に推定して、撮影画像を色補正する。観測画像における特定の色レベル

Figure 2011259047
がカラーチャート中の特定の色レベル
Figure 2011259047
に色補正されるとする。3次元アフィン変換により色補正される場合には、
Figure 2011259047
が内部拘束になる。 (Real image experiment (color correction of re-shoot monitor video))
The color level of the color chart is automatically detected by image processing. A color correction parameter for aligning with the color level of the ideal color chart is optimally estimated, and the captured image is color corrected. Specific color level in the observed image
Figure 2011259047
Is a specific color level in the color chart
Figure 2011259047
It is assumed that color correction is performed. When color correction is performed by three-dimensional affine transformation,
Figure 2011259047
Becomes internal restraint.

カラーチャート中の白レベルを拘束条件として、多拘束拡張FNS法によりレベル制約付き最適推定した色補正パラメータによる色補正結果が得られる。ここでは、モニタ映像だけでなく撮影画像全体を色補正している。(実際には、モニタに映す映像のみ色補正する。)   With the white level in the color chart as a constraint condition, a color correction result using a color correction parameter optimally estimated with a level constraint by the multi-constrained extended FNS method is obtained. Here, not only the monitor image but also the entire captured image is color-corrected. (Actually, color correction is performed only on the image projected on the monitor.)

カラーチャートの色レベルのRMS誤差は27.7であり、厳密に白バランスが取れている。レベル制約を課さずに多拘束FNS法により最適推定した場合のRMS誤差は19.3であり、それよりはやや上回っているが、最小二乗推定した場合の32.7よりは下回っている。   The RMS error of the color level of the color chart is 27.7, and the white balance is strictly taken. The RMS error when optimally estimated by the multi-constraint FNS method without imposing a level constraint is 19.3, which is slightly higher than that, but lower than 32.7 when the least square is estimated.

(まとめ)
再撮モニタの色補正を行うために、既知の色レベルからなるカラーチャートをモニタに表示したものをカメラで撮影して、撮影画像中のカラーチャートの色レベルを自動的に検出した。観測誤差やガマット誤差を考慮した最適なパラメータ推定による色補正を行った。
(Summary)
In order to perform color correction of the re-imaging monitor, a color chart having a known color level displayed on the monitor was photographed with a camera, and the color level of the color chart in the photographed image was automatically detected. Color correction was performed by optimal parameter estimation considering observation error and gamut error.

今後の課題としては、ビデオ信号において標準的に用いられる輝度色差色空間における色補正モデルによる色補正も検討することである。色補正モデルとして、3次元アフィン変換モデル、1次元多項式モデルを用いたが、その他のモデルも検討してもよい。具体的な応用例として、立体視映像の撮影への適用も考えられる。   As a future problem, it is also necessary to examine color correction by a color correction model in a luminance color difference color space that is typically used in video signals. As the color correction model, a three-dimensional affine transformation model and a one-dimensional polynomial model are used, but other models may be considered. As a specific application example, application to stereoscopic video shooting is also conceivable.

図8は、マクベスチャート等の標準的な既知のカラーチャート8210を、複数のビデオカメラ8300(1),8300(2)で撮影し、色補正装置8100を用いて補正する場合について説明する概要図である。カラーチャート8210は、4×6で24色の異なる色を示すマス目で構成されている。   FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a case where a standard known color chart 8210 such as a Macbeth chart is photographed by a plurality of video cameras 8300 (1) and 8300 (2) and corrected using the color correction device 8100. It is. The color chart 8210 is composed of squares indicating 24 different colors of 4 × 6.

色補正装置8100は、複数のビデオカメラ8300(1),8300(2)で各々撮影した各映像の色合いが、カラーチャート8210に対応する所定の色合いとして取得されているか否かを検証し、カラーチャート8210に対応する所定の色合いとなるように補正した後、ビデオスイッチャ8900に出力する。   The color correction apparatus 8100 verifies whether or not the hue of each video image captured by the plurality of video cameras 8300 (1) and 8300 (2) is acquired as a predetermined hue corresponding to the color chart 8210. After correcting the color to a predetermined color corresponding to the chart 8210, the video is output to the video switcher 8900.

本発明は、放送用途や産業用途のビデオカメラシステム等に幅広く利用できる。   The present invention can be widely used for broadcasting and industrial video camera systems.

100・・色補正装置、200・・再撮モニタ・・、300・・ビデオカメラ、1000・・ビデオカメラシステム。   100..Color correction device, 200..Re-shoot monitor..300..Video camera, 1000..Video camera system.

Claims (6)

カラー基準信号を記憶するリファレンス記憶部と、
前記カラー基準信号に対応するカラー基準映像の表示をする再撮モニタを撮影した再撮モニタ撮影信号が入力されるバッファと、
前記バッファが記憶する再撮モニタ撮影信号と、前記リファレンス記憶部が記憶する前記カラー基準信号と、を比較し、前記再撮モニタ撮影信号と前記カラー基準信号との差異を低減するように補正パラメータを算出する比較演算部と、
算出された前記補正パラメータを記憶する補正パラメータ記憶部と、
入力された映像データに対して、前記補正パラメータ記憶部に記憶された前記補正パラメータに基づく補正処理を遂行する補正処理部と、を備える
ことを特徴とする色補正装置。
A reference storage unit for storing a color reference signal;
A buffer to which a recapture monitor photographing signal obtained by photographing a recapture monitor that displays a color reference image corresponding to the color reference signal;
The re-shooting monitor shooting signal stored in the buffer and the color reference signal stored in the reference storage unit are compared, and the correction parameter is set so as to reduce the difference between the re-shooting monitor shooting signal and the color reference signal. A comparison operation unit for calculating
A correction parameter storage unit for storing the calculated correction parameter;
A color correction apparatus comprising: a correction processing unit that performs correction processing based on the correction parameter stored in the correction parameter storage unit for input video data.
請求項1に記載の色補正装置において、
前記カラー基準信号を前記リファレンス記憶部から読み出して前記再撮モニタに出力することにより、前記カラー基準信号に対応する前記カラー基準映像を前記再撮モニタに表示させる
ことを特徴とする色補正装置。
The color correction apparatus according to claim 1,
The color correction apparatus, wherein the color reference image corresponding to the color reference signal is displayed on the re-shooting monitor by reading out the color reference signal from the reference storage unit and outputting it to the re-shooting monitor.
請求項1または請求項2に記載の色補正装置において、
前記補正処理部は、前記リファレンス記憶部に記憶された前記カラー基準信号を読み出して、前記カラー基準信号に対して前記補正パラメータに基づく補正処理を遂行して検証信号を前記再撮モニタに出力し、
前記バッファは、前記検証信号を表示する前記再撮モニタを撮影した再撮モニタ撮影検証信号が入力され、
前記比較演算部は、前記リファレンス記憶部に記憶された前記カラー基準信号と、前記バッファが記憶する前記再撮モニタ撮影検証信号とを比較して、差異の有無を検証する
ことを特徴とする色補正装置。
The color correction apparatus according to claim 1 or 2,
The correction processing unit reads the color reference signal stored in the reference storage unit, performs correction processing based on the correction parameter for the color reference signal, and outputs a verification signal to the re-shooting monitor. ,
The buffer is inputted with a re-shooting monitor shooting verification signal obtained by shooting the re-shooting monitor displaying the verification signal,
The comparison operation unit compares the color reference signal stored in the reference storage unit with the re-shooting monitor shooting verification signal stored in the buffer, and verifies whether there is a difference. Correction device.
請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の色補正装置と、
前記カラー基準信号に対応した前記カラー基準映像を表示する再撮モニタと、
前記再撮モニタを撮影した前記再撮モニタ撮影信号を前記色補正装置に出力するビデオカメラと、
を備えることを特徴とするビデオカメラシステム。
A color correction device according to any one of claims 1 to 3,
A re-shooting monitor that displays the color reference image corresponding to the color reference signal;
A video camera that outputs the recapture monitor photographing signal obtained by photographing the recapture monitor to the color correction device;
A video camera system comprising:
請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の色補正装置を用いて再撮モニタを撮影した映像の色合いを補正する色補正方法であって、
再撮モニタにカラー基準信号に対応するカラー基準映像を表示させる工程と、
前記再撮モニタに表示された前記カラー基準映像を撮影したビデオカメラから再撮モニタ撮影信号を取得する工程と、
取得した前記再撮モニタ撮影信号と、前記リファレンス記憶部に記憶するカラー基準信号と、を比較して補正パラメータを算出する工程と、
算出した前記補正パラメータを用いて入力された映像信号に対して補正処理を遂行する工程と、を有する
ことを特徴とする色補正方法。
A color correction method for correcting a hue of an image obtained by photographing a re-shooting monitor using the color correction device according to any one of claims 1 to 3,
Displaying a color reference image corresponding to the color reference signal on the re-shooting monitor;
Obtaining a recapture monitor shooting signal from a video camera that has captured the color reference image displayed on the recapture monitor;
A step of calculating a correction parameter by comparing the acquired re-shooting monitor photographing signal and a color reference signal stored in the reference storage unit;
Performing a correction process on a video signal input using the calculated correction parameter. A color correction method, comprising:
請求項5に記載の色補正方法において、
前記再撮モニタにカラー基準信号に対応するカラー基準映像を表示させる工程は、前記リファレンス記憶部に記憶する前記カラー基準信号を前記色補正装置が出力し、出力に基づいたカラー基準映像を前記再撮モニタに表示させる工程である
ことを特徴とする色補正方法。
The color correction method according to claim 5,
In the step of displaying the color reference image corresponding to the color reference signal on the re-shooting monitor, the color correction device outputs the color reference signal stored in the reference storage unit, and the color reference image based on the output is reproduced again. A color correction method characterized by being a step of displaying on an imaging monitor.
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