JP2837913B2 - 色ずれ軽減装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、面順次式の撮像装置からカラー映像信号が
入力され、このカラー映像信号の色ずれ軽減したカラー
映像信号を出力する色ずれ軽減装置に関する。

［従来の技術］ 従来、電子内視鏡等の撮像手段として、例えばＲ
（赤）,G（緑）,B（青）の波長領域の照明光を時系列的
に被写体に照射し、この被写体からの反射光を例えば電
荷結合素子（CCD）等の固体撮像素子で光電変換し、映
像信号とする撮像装置が用いられている。この撮像装置
では、一波長領域に対する前記固体撮像素子の撮像セル
の数が、照明光に白色光を用い固体撮像素子の撮像面前
面にモザイクカラーフィルタを配設した同時式の撮像装
置に比べ多く、従って、撮像画面の解像度が良好である
という長所がある。

しかし、被写体と撮像素子との相対移動速度が速いと
色ずれが発生するという短所もある。

この色ずれを軽減するために、面順次式の撮像装置か
らカラー映像信号が入力され、このカラー映像信号の色
ずれ軽減する色ずれ軽減装置が考えられている。

この色ずれ軽減装置としては、例えば画像の色ずれ発
生部分に該画像の全体の平均色成分を当てはめて補正す
るものが考えられている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、前述した色ずれ軽減装置では、色ずれ発生部
分の周辺輝度を考慮せず、該色ずれ発生部分に該画像の
全体の平均色成分が当てはめられるため、色ずれ発生部
分と周辺部分との輝度が異なると補正した部分が目立っ
てしまい非常に見づらい画像となってしまうという問題
点がある。

本発明は前述した点にかんがみてなされたもので、簡
単な構成により、色ずれ発生部分と周辺部分との輝度を
考慮した色ずれ補正を行うことができる色ずれ軽減装置
を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 面順次式の撮像装置からカラー映像信号が入力され、
前記カラー映像信号から輝度成分を抽出する輝度成分抽
出手段と、前記カラー映像信号から色成分を抽出する色
成分抽出手段と、前記輝度成分抽出手段からの輝度成分
信号及び色成分抽出手段抽出手段からの色成分信号から
補正色映像信号を発生する補正色発生手段と、前記色成
分抽出手段抽出手段からの色成分信号から前記前記カラ
ー映像信号の色ずれを判別する色ずれ判別手段と、前記
色ずれ判別手段の判別信号により前記補正色発生手段か
らの補正色による映像信号を出力する色ずれ軽減手段と
を備えるようにしている。

［作用］ 前述した構成により、面順次式の撮像装置から入力さ
れたカラー映像信号から、輝度成分抽出手段により輝度
成分を抽出し、色成分抽出手段により色成分を抽出し、
補正色発生手段により前述した輝度成分及び色成分に基
づく補正色映像信号を発生し、色ずれ判別手段が前述し
た色成分により前記カラー映像信号の色ずれを判別した
場合、色ずれ軽減手段により前記補正色発生手段からの
補正色映像信号を出力することにより、色ずれを軽減す
るようにしている。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

第１図ないし第３図は本発明の第１実施例に係わり、
第１図は色ずれ軽減装置の概略の構成を示すブロック
図、第２図は色ずれ軽減装置のブロック図、第３図は色
ずれ発生状態の説明図である。

色ずれ軽減装置は、第１図に示すように、面順次式の
撮像装置からカラー映像信号が導入される入力端子１
と、この入力端子１を介してカラー映像信号が入力さ
れ、このカラー映像信号から輝度成分を抽出する輝度成
分抽出手段２と、前記入力端子１を介してカラー映像信
号が入力され、このカラー映像信号から色成分を抽出す
る色成分抽出手段３と、前記輝度成分抽出手段２が抽出
した輝度信号及び前記色成分抽出手段が抽出した色信号
により補正色映像信号を発生する補正色発生手段４と、
前記色成分抽出手段３が抽出した色信号から色ずれが発
生しているか否かを判別し色ずれが発生した場合、判別
信号を出力する色ずれ判別手段５と、前記色ずれ判別手
段５から色ずれ判別信号が出力された場合、前記補正色
発生手段４からの補正色を出力端子７を介して導出し、
前記色ずれ判別手段５から色ずれ判別信号が出力されて
いない場合、前記入力端子１から導入されたカラー映像
信号を前記出力端子７を介して導出する色ずれ軽減手段
７と、前述したように前記入力端子１から導入されたカ
ラー映像信号或いは前記補正色映像信号を前記色ずれ軽
減手段７から導出する出力端子７とから構成されてい
る。

前記入力端子１は、前記輝度成分抽出手段２と、前記
色成分抽出手段３と、前記色ずれ軽減手段６の第１入力
端とに接続されている。

前記補正色手段４は、第１入力端が前記輝度成分抽出
手段２の出力端に接続され、第２入力端が前記色成分抽
出手段３の出力端に接続されている。

前記色成分抽出手段３の出力端は、前述したように前
記補正色発生手段４の第２入力端に接続されると共に、
前記色ずれ判別手段５の入力端に接続されている。

前記色ずれ軽減手段６は、第１入力端が前記入力端子
１に接続され、第２入力端が前記補正色発生手段４に接
続され、出力端が前記出力端子７に接続され、制御端が
前記色ずれ判別手段５の出力端に接続されている。

面順次式の撮像装置から前記入力端子１を介して入力
されたカラー映像信号から、前記輝度成分抽出手段２に
より輝度成分を抽出し、前記色成分抽出手段３により色
成分を抽出し、前記補正色発生手段４により前述した輝
度成分及び色成分に基づく補正色映像信号を発生し、前
記色ずれ判別手段５が前述した色成分により前記カラー
映像信号の色ずれを検出した場合、色ずれ軽減手段６に
より前記補正色発生手段４からの補正色映像信号を出力
することにより、色ずれを軽減するようになっている。

色ずれ軽減装置の具体的なブロック図は、第２図に示
すように、面順次式の撮像装置からカラー映像信号が導
入される入力端子10と、このカラー映像信号から例えば
Ｇ（緑）信号成分が所定の値を越えたことを検出し、コ
ンパレート信号を出力する色成分コンパレータ11と、前
記カラー映像信号から彩度γ及び色相θの色成分を抽出
する色成分抽出回路12と、この色成分抽出回路12により
抽出された彩度γ及び色相θから補正色を発生する補正
色発生回路13と、前記色成分コンパレータ11のコンパレ
ート信号により前記補正色発生回路13が発生した補正色
を無色化する無色化回路14と、前記色成分抽出回路12に
より抽出された彩度γ及び色相θから色ずれを判別し、
判別信号を出力する色ずれ判別回路15と、前記色ずれ判
別回路15の判別信号により、前記入力端子10から導入さ
れたカラー映像信号を出力するか、前記無色化回路14か
ら出力された補正色映像信号を出力するかを切り換える
切換回路16と、この切換回路16の出力信号を導出する出
力端子17とから構成されている。

前記入力端子10は、前記色成分コンパレータ11の入力
端と、色成分抽出手段12の入力端と、切換回路16の第１
入力端に接続されている。

前記色成分抽出回路12の彩度γ及び色相θ信号出力端
は前記補正色発生回路13の入力端と色ずれ判別回路15の
入力端に接続されている。

前記無色化回路14は、入力端が前記補正色発生回路13
の出力端に接続され、出力端が前記切換回路16の第２入
力端に接続され、制御端が前記色成分コンパレータ11の
出力端に接続されている。

切換回路16は、第１入力端が前述したように前記入力
端子10に接続され、第２入力端が前述したように前記無
色化回路14の出力端に接続され、出力端が前記出力端子
17に接続され、制御端が前記色ずれ判別回路15の出力端
に接続されている。

このように構成された色ずれ軽減装置の作用について
説明する。

まず、色ずれの発生原理について第３図を用いて説明
する。

白色で輝度の高い物体Ｐが背景が暗い部分を時系列的
に矢印ｔで示すように速く移動した場合、Ｒ（赤）によ
る面順次光が照射された物体Ｐは赤色の物体Prとして撮
像され、Ｇ（緑）による面順次光が照射された物体Ｐは
緑色の物体Pgとして撮像され、Ｂ（青）による面順次光
が照射された物体Ｐは青色の物体Pbとして撮像される。

そのため、カラー映像信号による画面は、物体Ｐで示
すように、中心部がWH（白）、その周辺部にYL（黄）,G
（緑）,CY（シアン）、その周辺部にＲ（赤）,B（青）
と表示され、色ずれ軽減装置を介することにより、これ
ら全体が補正色となったカラー映像信号となってしま
い、物体Pr,Pg,Pbを含み、物体Ｐと異なったカラー映像
信号、即ち、画像となってしまう。

そこで、入力端子10から導入されたカラー映像信号
は、色成分コンパレータ11により、例えばＧの信号レベ
ルが所定の値を越えるか否かが判断され、該色成分コン
パレータ11は、前述したＧの信号レベルが所定の値を越
えた場合にコンパレート信号を無色化回路14の制御端へ
出力する。

また、前記入力端子10から導入されたカラー映像信号
は、色成分抽出回路12へ入力され、該色成分抽出回路12
により彩度γ及び色相θ信号が抽出され、補正色発生回
路13及び色ずれ判別回路15へ出力される。

前記補正色発生回路13は、前記色成分抽出回路から入
力された彩度γ及び色相θ信号から、例えば前記入力端
子10から導入されたカラー映像信号の平均色である映像
信号を発生する。

前記補正色発生回路13により発生された補正色映像信
号は、無色化回路14の入力端に入力される。

前記無色化回路14は、前記色成分コンパレータ11から
コンパレート信号が入力された場合、前記補正色発生回
路13から入力された補正色映像信号を無色化して切換回
路16へ出力し、前述したコンパレート信号が入力されな
い場合、前記補正色発生回路13から入力された補正色を
切換回路16へ出力する。

前記色ずれ判別回路15は、前記色成分抽出回路12によ
り抽出された彩度γ及び色相θ信号により、前記入力端
子10から導入されたカラー映像信号に色ずれが発生して
いるか否かを判別し、色ずれが発生している場合、前記
切換回路16へ判別信号を出力する。

前記切換回路16は、第１入力端に前記入力端子10から
導入されたカラー映像信号が入力され、第２入力端に前
記無色化回路14からの前述した補正色或いは無色化され
た補正色が入力されており、前記判別回路16からの判別
信号により、前述したカラー映像信号を出力端子17を介
して導出するか、前述した補正色或いは無色化された補
正色を出力端子17を介して導出するかを切り換える。

従って、色ずれが発生しているカラー映像信号が色ず
れ軽減装置へ入力された場合、前述した補正色或いは無
色化された補正色が該色ずれ軽減装置から出力される。

なお、色成分コンパレータ11は、Ｇの信号レベルを用
いて説明したが、ＲまたはＢの信号レベルを用いてもよ
い。

即ち、例えばＧの信号レベルが所定の値を越えた部分
には補正色による補正を行わず、無色化した補正色によ
り補正することにより、白く光っている部分は、そのま
まの状態で出力され、より自然な画像となるように色ず
れの軽減を行うことができるという効果がある。

第４図は本発明の第２実施例に係わる色ずれ軽減装置
のブロック図である。なお、前述した実施例と同様のも
のについては同一の符号を用いて説明を省略する。

本実施例の色ずれ軽減装置は、第４図に示すように、
入力端子10と、このカラー映像信号から輝度成分を抽出
する輝度成分抽出手段21と、この輝度成分抽出手段の輝
度信号レベルが所定の値を越えたか否かを判別し、輝度
判別信号を出力する輝度レベル判別回路22と、色成分抽
出回路12と、補正色発生回路13と、前記輝度レベル22の
輝度判別信号により前記補正色発生回路13が発生した補
正色の彩度を増幅器の増幅度或いはアッテネータにより
制御する補正色制御回路23と、色ずれ判別回路15と、前
記色ずれ判別回路15の判別信号により、前記入力端子10
から導入されたカラー映像信号を出力するか、前記補正
色制御回路23から出力された補正色映像信号を出力する
かを切り換える切換回路16と、出力端子17とから構成さ
れている。

前記入力端子10は、前記輝度成分抽出回路21の入力端
と、前記色成分抽出手段12の入力端と、前記切換回路16
の第１入力端に接続されている。

前記輝度成分抽出回路21の出力端は、前記輝度レベル
判別回路22の入力端に接続されている。

前記補正色制御回路23は、入力端が前記補正色発生回
路13の出力端に接続され、出力端が前記切換回路16の第
２入力端に接続され、制御端が前記輝度レベル判別回路
22の出力端に接続されている。

前記切換回路16は、第１入力端が前述したように前記
入力端子10に接続され、第２入力端が前述したように前
記補正色制御回路23の出力端に接続され、出力端が前記
出力端子17に接続され、制御端が前記色ずれ判別回路15
の出力端に接続されている。

このように構成された色ずれ軽減装置の作用について
説明する。

入力端子10から導入されたカラー映像信号は、輝度成
分抽出回路21により輝度成分が抽出され、この抽出され
た輝度成分は、輝度レベル判別回路22により、該輝度信
号レベルが所定の値を越えるか否かが判別され、この輝
度レベル判別回路22は、前述した輝度信号レベルが所定
の値を越えた場合に輝度判別信号を補正色制御回路23の
制御端へ出力する。

前記補正色発生回路13により発生された補正色映像信
号は、補正色制御回路23の入力端に入力される。

前記補正色制御回路23は、前記輝度レベル判別回路22
から輝度判別信号が入力された場合、前記補正色発生回
路13から入力された補正色映像信号を所定の彩度となる
ように制御して切換回路16へ出力し、前述した輝度判別
信号が入力されない場合、前記補正色発生回路13から入
力された補正色を切換回路16へ出力する。

前記切換回路16は、第１入力端に前記入力端子10から
導入されたカラー映像信号が入力され、第２入力端に前
記補正色制御回路23からの前述した補正色或いは彩度が
制御された補正色が入力されており、前記判別回路16か
らの判別信号により、前述したカラー映像信号を出力端
子17を介して導出するか、前述した補正色或いは彩度が
制御された補正色を出力端子17を介して導出するかを切
り換える。

従って、色ずれが発生しているカラー映像信号が色ず
れ軽減装置へ入力された場合、前述した補正色或いは彩
度が制御された補正色が該色ずれ軽減装置から出力され
る。

なお、輝度成分抽出回路21に代えて、Ｒ、ＧまたはＢ
の信号レベルを用い、この信号レベルが所定の値を越え
ているか否かにより前記補正色制御回路23を制御するよ
うにしてもよい。

また、映像信号をデジタル信号により処理する場合、
前記補正色制御回路23にROMテーブルを用い、入力され
た補正色に対応して記憶されているデータを用いた補正
色映像信号を出力するようにしてもよい。

即ち、例えば輝度信号レベルが所定の値を越えた部分
には補正色による補正を行わず、彩度を制御した補正色
により補正することにより、色ずれの軽減を違和感がな
く自然となるように行うことができるという効果があ
る。

その他の構成、作用及び効果は前述した実施例と同様
である。

第５図は本発明の第３実施例に係わる色ずれ軽減装置
のブロック図である。なお、前述した実施例と同様のも
のについては同一の符号を用いて説明を省略する。

本実施例の色ずれ軽減装置は、第４図に示すように、
面順次式の撮像装置からカラー映像信号のＲ映像信号が
導入される入力端子10R、Ｇ映像信号が導入される入力
端子10G及びＢ映像信号が導入される入力端子10Bと、前
記カラー映像信号から色差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）
を出力するマトリクス回路31と、このマトリクス回路32
からの色差信号により色ずれを判別し、判別信号を出力
する色ずれ判別回路32と、前記マトリクス回路32からの
色差信号により一画面の色差信号の平均値である補正色
の色差信号（Ｒ−Ｙ）′，（Ｂ−Ｙ）′を出力する補正
色発生回路33と、この補正色発生回路33からの補正色の
色差信号から補正色Ｇ信号と輝度信号との差の信号であ
る（Ｇ−Ｙ）′信号を出力するマトリクス回路34と、前
記入力端子1Gから導入されたＧ信号レベルから前記マト
リクス回路34からの（Ｇ−Ｙ）′信号を減算することに
より補正色の輝度信号Ｙ′を出力する演算回路35と、前
記補正色発生回路33からの補正色の色差信号に前記演算
回路35からの輝度信号Ｙ′を加算することにより、補正
色のＲ′及びＢ′を出力する加算回路36と、前記入力端
子10Rから導入されたＲ映像信号及び前記加算回路36か
ら入力されたＲ′映像信号を切り換える切換回路37と、
前記入力端子10Bから導入されたＢ映像信号及び前記加
算回路36から入力されたＢ′映像信号を切り換える切換
回路38とから構成されている。

前記入力端子10Rは、前記マトリクス回路31のＲ信号
入力端と、前記切換回路37の第１入力端とに接続されて
いる。

前記入力端子10Gは、前記マトリクス回路31のＧ信号
入力端と、前記演算回路35のＧ入力端と、前記出力端子
17Gとに接続されている。

前記入力端子10Bは、前記マトリクス回路31のＢ信号
入力端と、前記切換回路38の第１入力端とに接続されて
いる。

前記マトリクス回路31の（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）出力
端は前記色ずれ判別回路32の（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）入
力端に接続されると共に、前記補正色発生回路33の（Ｒ
−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）入力端に接続されている。

前記色ずれ判別回路32の制御信号出力端は、前記切換
回路37,38の制御端に接続されている。

前記補正色発生回路33の（Ｒ−Ｙ）′，（Ｂ−Ｙ）′
出力端は前記マトリクス回路34の（Ｒ−Ｙ）′，（Ｂ−
Ｙ）′入力端に接続されると共に、前記加算回路36の
（Ｒ−Ｙ）′，（Ｂ−Ｙ）′入力端に接続されている。

前記マトリクス回路34の（Ｇ−Ｙ）′出力端は、前記
演算回路35の（Ｇ−Ｙ）′入力端に接続され、この演算
回路35のＹ′出力端は前記加算回路36のＹ′入力端に接
続されている。

前記加算回路36は、Ｒ′信号出力端が前記切換回路37
の第２入力端に接続されて、Ｂ′信号出力端が前記切換
回路38の第２入力端に接続されている。

前記切換回路37の出力端は前記出力端子17Rに接続さ
れ、前記切換回路38の出力端は前記出力端子17Bに接続
されている。

このように構成された色ずれ軽減装置の作用について
説明する。

マトリクス回路31は、入力端子10R,10G,10Bを介して
入力されたR,G,B映像信号、即ち、カラー映像信号か
ら、この映像信号の色差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）を
色ずれ判別回路32及び補正色発生回路33へ出力する。

前記補正色発生回路33は、前記マトリクス回路31から
入力された色差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）から、一画
面の平均である補正色の色差信号（Ｒ−Ｙ）′，（Ｂ−
Ｙ）′をマトリクス回路34及び加算回路36へ出力する。

前記マトリクス回路34は、前記補正色発生回路33から
入力された補正色の色差信号（Ｒ−Ｙ）′，（Ｂ−
Ｙ）′から、補正色のＧ信号と輝度信号との差の信号で
ある（Ｇ−Ｙ）′信号を演算回路35へ出力する。

この（Ｇ−Ｙ）′信号は、例えば次の式により求め
る。

（Ｇ−Ｙ）′＝−1/0.59＊｛0.3＊（Ｒ−Ｙ）′ ＋0.11＊（Ｂ−Ｙ）′｝ （但し、／は除算記号、＊は乗算記号である。） 前記演算回路35には、前記マトリクス回路34からの
（Ｇ−Ｙ）′信号の他に、前記入力端子10GからＧ映像
信号が入力されている。

これにより、前記演算回路35は、補正色の輝度信号
Ｙ′を前記加算回路36へ出力する。

この補正色の輝度信号Ｙ′は、例えば次の式により求
める。

Ｙ′＝Ｇ−（Ｇ−Ｙ）′ 前記加算回路36には、前記演算回路35から補正色の輝
度信号Ｙ′が入力されると共に、前述したように前記補
正色発生手段33から補正色の色差信号（Ｒ−Ｙ）′，
（Ｂ−Ｙ）′が入力されている。

これにより、前記加算回路36は、補正色のＲ映像信号
Ｒ′を前記切換回路37へ出力すると共に、補正色のＢ映
像信号Ｂ′とを前記切換回路38へ出力する。

この補正色のＲ映像信号Ｒ′及び補正色のＢ映像信号
Ｂ′は例えば次の式により求める。

Ｒ′＝（Ｒ−Ｙ）′＋Ｙ′ Ｂ′＝（Ｂ−Ｙ）′＋Ｙ′ ところで、前記色ずれ判別回路32は、前記マトリクス
回路31からの色差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）から前記
入力端子10R,10G,10Bに導入されたカラー映像信号の色
ずれを判別し、色ずれが発生している場合、前記切換回
路37,38へ判別信号を出力する。

前記切換回路37は、前記判別信号により出力端子17R
に導出するＲ映像信号を入力端子10Rから入力されたＲ
映像信号から加算回路36から入力されたＲ′映像信号に
切り換え、前記切換回路38は、前記判別信号により出力
端子17Bに導出するＢ映像信号を入力端子10Bから入力さ
れたＢ映像信号から加算回路36から入力されたＢ′映像
信号に切り換える。

即ち、色差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）の平均を求
め、この平均により色ずれを軽減する場合、単に輝度信
号Ｙを用いるのではなく、Ｇ映像信号を用いた補正色の
輝度信号Ｙ′を用いることにより、色ずれ部分のぶれを
なくすと共に、色ずれを軽減することができるという効
果がある。

その他の構成、作用及び効果は前述した実施例と同様
である。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、輝度成分と色成
分とを用いて補正色を発生し、この補正色により色ずれ
部分を補正することにより、色ずれ発生部分と周辺部分
との輝度を考慮した色ずれ補正ができ、観察画像の違和
感が減少し観察しやすい画像の映像信号を出力すること
ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の第１実施例に係わり、第
１図は色ずれ軽減装置の概略の構成を示すブロック図、
第２図は色ずれ軽減装置のブロック図、第３図は色ずれ
発生状態の説明図、第４図は本発明の第２実施例に係わ
る色ずれ軽減装置ののブロック図、第５図は本発明の第
３実施例に係わる色ずれ軽減装置のブロック図である。 ２……輝度成分抽出手段、３……色成分抽出手段 ４……補正色発生手段、５……色ずれ判別手段 ６……色ずれ軽減手段

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】面順次式の撮像装置からカラー映像信号が
   入力され、 前記カラー映像信号から輝度成分を抽出する輝度成分抽
   出手段と、 前記カラー映像信号から色成分を抽出する色成分抽出手
   段と、 前記輝度成分抽出手段からの輝度成分信号及び前記色成
   分抽出手段からの色成分信号から補正色映像信号を発生
   する補正色発生手段と、 前記色成分抽出手段からの色成分信号から前記カラー映
   像信号の色ずれを判別する色ずれ判別手段と、 前記色ずれ判別手段の判別信号により前記補正色発生手
   段からの補正色による映像信号を出力する色ずれ軽減手
   段とを備えたことを特徴とする色ずれ軽減装置。