JP3470258B2 - カラービデオカメラ - Google Patents
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Description
ラに関するものである。
り、所定の風景画といった背景画像をあらかじめ決めて
おき、これにカラービデオカメラにより撮像した被写体
画像を合成する場合、クロマキー機能が使用されてい
る。このクロマキー機能では、はめ込むべき被写体画像
を特定の色相の背景の前で撮像し、撮像して得た映像信
号がこの特定の色相と等しいか否かを比較し、この特定
の色相と等しくない部分、つまり被写体画像の範囲の映
像信号のみを出力させるためにキーイング信号を発生す
る。
座8,画像のソフトウェア」、(昭55年8月30日),コ
ロナ社,pp.116〜119 に示された従来のカラービデオカ
メラの構成を示すブロック図である。図1において、54
はレンズ、55は撮像素子、56はプロセス回路、57はエン
コーダ回路、58は同期回路、59はNOT回路、60, 61は
ゲート回路、62は合成回路、63, 64はバッファアンプ、
65, 66は差動増幅器、67, 68はスライス回路、69は基準
R−Y色差信号入力端子、70は基準B−Y色差信号入力
端子、71, 72は可変抵抗、73, 74はレベル変換回路、75
はAND回路である。
込むべき被写体画像を特定の色相の背景の前で撮像する
と、被写体の光像がレンズ54を通して撮像素子55に結像
され、光像の明るさに応じて電気信号に変換され出力さ
れる。電気信号はプロセス回路56でY信号と、R−Y色
差信号,B−Y色差信号とに処理される。これらの信号
はエンコーダ回路57でビデオの映像信号に変換される。
バッファアンプ63, 64に入力されてインピーダンス変換
され、差動増幅器65, 66で背景色の色差信号の基準レベ
ルとレベル比較され、スライス回路67, 68に入力され
る。スライス回路67, 68では可変抵抗71, 72によって設
定されたスライスレベルで入力信号がスライスされる。
背景の特定の色相の設定は基準R−Y色差信号入力端子
69, 基準B−Y色差信号入力端子70で行なわれるが、通
常は被写体に人物が選ばれることが多いため、この特定
の色相には肌色の補色として青色が設定される。撮像さ
れた各色差信号がこの特定の色相に等しい場合にはスラ
イス回路67, 68の出力はほとんど変化せず、この特定の
色相と異なる場合にはスライス回路67, 68の出力は大き
く変化する。スライス回路67, 68の出力に応じて、レベ
ル変換回路73, 74にて「0」, 「1」のいずれかの二値
の論理レベル出力が発生される。図2は、ここまでの動
作を示す図であり、画面76中の被写体77のA−B線にお
ける差動増幅器65,スライス回路67及びレベル変換回路
73の出力の一例を示している。そして、AND回路75に
て両レベル変換回路73, 74の出力の論理積がとられて、
キーイング信号が発生される。
画像信号が、ゲート回路61へ出力される。ゲート回路60
では、AND回路75からのキーイング信号によりエンコ
ーダ回路57からの映像信号から被写体の範囲が抜き出さ
れて、合成回路62へ出力される。一方、ゲート回路61で
は、NOT回路59からのキーイング信号の反転信号によ
り同期回路58からの背景画像信号から背景の範囲が抜き
出されて、合成回路62へ出力される。合成回路62にてゲ
ート回路60, ゲート回路61の出力が合成され、合成映像
が出力される。
構成されているので、次のような問題があった。被写体
と背景とを分離するために、被写体の色と大きく異なる
色相の色を背景色として選ぶ必要があった。例えば、人
物を被写体にするとき、背景色には一般的に肌色の補色
である青色が選ばれ、ブルーバックと呼ばれる青色の背
景を必要とした。また、背景の前におかれる被写体の色
は、背景色とは色相が大きく異なるものを選ばねばなら
ず、背景色に青色を選んだ場合には、青成分が多い紫ま
たは青緑等の色は、背景色との分離が困難になるので被
写体の色として使用できず、被写体の服装に制約を生じ
る等の問題があった。
景に特殊な色を設定することなしに、映像信号から被写
体領域と背景領域とを正確に分離できるカラービデオカ
メラを提供することにある。
ラービデオカメラは、所定色を有する背景と共に被写体
を撮像し、撮像した映像信号から輝度信号と色差信号と
を出力するプロセス回路を備えたカラービデオカメラに
おいて、前記色差信号をアドレスとして入力し、背景色
の色相に対応して予め設けておいた色の濃さを示すテー
ブル値を、入力した色差信号のアドレスに対応して出力
するルックアップテーブルと、該ルックアップテーブル
から出力されたテーブル値と、前記輝度信号の信号値に
予め定めた係数M1を乗じた第1の値と、前記輝度信号
の信号値に予め定めた係数M2を乗じた第2の値とを比
較し、前記テーブル値が前記第1の値と第2の値との間
であるとき、一定の検出信号を出力する比較手段と、前
記検出信号をキーイング信号として前記背景及び前記被
写体の夫々に対応する輝度信号及び色差信号を分離する
分離手段とを備えることを特徴とする。
所定色を有する背景と共に被写体を撮像して得た色差信
号を入力し、入力した色差信号に応じたアドレスにより
予め設定された背景の所定色に応じた値のテーブルに従
って指定される値をルックアップテーブルから出力し、
所定色を有する背景と共に被写体を撮像して得た輝度信
号とルックアップテーブルからの出力とに基づいて背景
を検出するためのキーイング信号を出力し、キーイング
信号に基づいて、得られた輝度信号及び色差信号を背景
領域と被写体領域とに分離する。
は、請求項1において、前記背景に対応する輝度信号及
び色差信号を、所定の背景画像を表す背景画像信号に置
き換えることにより、前記被写体の画像と前記所定の背
景画像とを合成する合成手段を備えることを特徴とす
る。
背景に対応する輝度信号及び色差信号を所定の背景画像
信号に置き換えて、被写体の画像と所定の背景画像とを
合成する。
示す図面に基づいて詳述する。
構成を示すブロック図である。図3において、54はレン
ズ、55は撮像素子、56はプロセス回路、57はエンコーダ
回路、58は同期回路、59はNOT回路、60, 61はゲート
回路、62は合成回路、225 はルックアップテーブル(L
UT)、226, 227は乗算器、228 は比較回路である。
がレンズ54を通して撮像素子55に結像されると明るさに
応じた値の電気信号が出力され、プロセス回路56により
Y信号とR−Y色差信号, B−Y色差信号とに変換さ
れ、エンコーダ回路57でビデオの映像信号に処理される
ところまでは従来例と同様である。また、R−Y色差信
号, B−Y色差信号はLUT225 に入力され、これらの
信号に応じてLUT225のアドレスが発生される。LU
T225 には図4のようなテーブルのデータが書き込まれ
ている。このテーブルデータには特定の背景色の領域に
のみ数値が書き込まれ、それ以外の領域は「0」で、こ
の数値は色の濃さに相当する。この領域及び数値は予め
設定された背景色の特定の色相に対応して書き込まれて
おり、入力された色差信号のアドレスに対応した値が出
力される。
れる。一方、Y信号は乗算器226, 227に入力されて係数
M1,M2 が掛けられ、比較回路228 に入力される。比較
回路228 では、乗算器226, 227の出力、つまりY信号に
係数M1,M2 が掛けられた二値の間で制限される範囲内
にLUT225 の出力があるか否かを比較し、キーイング
信号として出力する。例えば、乗算器226, 227の係数M
1,M2 を1/2, 1/8としたとき、図4のテーブルでは、Y
信号レベルの1/2 〜1/8 の範囲内にLUT225の出力が
あると、背景色として検出されてキーイング信号が出力
される。例えばY信号レベルが14の場合、制限される範
囲は7〜1になり、図4中の実線で囲まれた範囲が背景
色領域となって、この範囲の入力に対してキーイング信
号が出力される。
画像信号が、ゲート回路61へ出力される。ゲート回路60
では、比較回路228 からのキーイング信号によりエンコ
ーダ回路57からの映像信号から背景の部分はマスクさ
れ、被写体の範囲が抜き出されて合成回路62へ出力され
る。一方、ゲート回路61では、NOT回路59からのキー
イング信号の反転信号により同期回路58からの背景画像
信号から被写体の部分はマスクされ、背景の範囲が抜き
出されて合成回路62へ出力される。合成回路62にてゲー
ト回路60, ゲート回路61の出力が合成され、合成映像出
力として出力される。
の構成を示すブロック図である。図5において、図3と
同一番号を付した部分は同一部分を示しているので、こ
れらの説明は省略する。また図5において、234 はLU
T225 におけるテーブルデータを設定するためのテーブ
ルデータ設定端子であり、この実施の形態2では、LU
T225 のテーブルデータが外部から書き換え可能となっ
ている。
におけるLUT225 ではテーブルデータ設定端子234 に
入力されるデータにより、テーブルデータに書き込まれ
る数値及び範囲を、設定される背景色に応じて変更する
ことができ、入力された色差信号のアドレスに対応した
値が出力される。従って被写体の背景の背景色を変える
ことができる。他の動作は、実施の形態1と同じであ
る。
の構成を示すブロック図である。図6において、図3,
図5と同一番号を付した分は同一部分を示しているの
で、これらの説明は省略する。また図6において、235
はプロセス回路56からY信号,R−Y色差信号,B−Y
色差信号が入力端子に入力される背景色検出スイッチで
あり、スイッチ制御端子259 に制御信号が入力されたと
きのみ背景色検出スイッチ235 はオンとなってY信号,
R−Y色差信号,B−Y色差信号を背景色メモリ236 へ
出力する。背景色メモリ236 は、入力されるY信号,R
−Y色差信号,B−Y色差信号を記憶し、書き込み信号
入力端子237 から書き込み信号が入力されると、テーブ
ルデータ設定端子234 を介してLUT225 へ記憶したY
信号,R−Y色差信号,B−Y色差信号を出力する。
56の出力であるY信号, R−Y色差信号, B−Y色差信
号は背景色検出スイッチ235 に入力され、スイッチ制御
端子259 に制御信号が入力されたときのみ背景色メモリ
236 に入力される。つまり、背景の特定の色相を撮像し
ている範囲でこの制御信号を入力すれば任意の特定の色
相を背景色として記憶することができる。次に書き込み
入力端子237 に書き込み信号が入力されると、背景色メ
モリ236 に記憶された背景色のY信号, R−Y色差信
号, B−Y色差信号はテーブルデータ設定端子234 に入
力される。これらの値によりLUT225 におけるテーブ
ルデータに書き込まれる数値及び範囲を、設定される背
景色に応じて変更することができ、LUT225 では入力
された色差信号のアドレスに対応した値が出力される。
従って任意に背景色を変えることができる。他の動作
は、実施の形態1と同じである。
の実施の形態(実施の形態4)について説明する。図7
は、実施の形態4の構成を示すブロック図であり、図中
235, 236は実施の形態3における背景色検出スイッチ,
背景色メモリである。238 は入力される水平同期信号
(HD),垂直同期信号(VD)に基づいて制御信号を
発生する制御信号発生回路であり、制御信号発生回路23
8 は、発生した制御信号を背景色検出スイッチ235 及び
ビューファインダ駆動回路239 へ出力する。ビューファ
インダ駆動回路239 は、この制御信号と入力される撮影
中の映像信号とを合成してビューファインダ240 へ出力
する。
において制御信号の入力により背景色を背景色メモリ23
6 に記憶させる場合、この制御信号が出力される位置で
ある検出点が画面上のある位置に固定されており、なお
かつその位置を撮影時に確認できれば操作は容易とな
る。水平同期信号(HD), 垂直同期信号(VD)が入
力されると、制御信号発生回路238 は図8に示すような
画面241 の中央に検出点242 となる制御信号を発生して
出力する。制御信号は背景色検出スイッチ235 に入力さ
れるとともに、ビューファインダ駆動回路239 にも入力
される。ビューファインダ駆動回路239 には撮影中の映
像信号も入力され、この映像信号は制御信号と合成され
てビューファインダ240 に出力される。撮影者は予め背
景色を設定する場合に、まず記憶させる背景をビューフ
ァインダ240 で確認しながら、図8の画面241 の中央の
検出点242 が背景の範囲にあるように設定し、次に背景
色を記憶すれば誤りなく任意の背景色を記憶させること
ができる。なお、図7のビューファインダ240 はカラー
テレビモニタであっても良い。
の実施の形態(実施の形態5)について説明する。図9
は、実施の形態5の構成を示すブロック図であり、図中
235, 236は実施の形態3における背景色検出スイッチ,
背景色メモリであり、また図中239, 240は実施の形態4
(図7)と同様のビューファインダ駆動回路,ビューフ
ァインダである。更に、図9において243 は、外部から
入力される水平同期信号(HD), 垂直同期信号(V
D)とマウス244 から入力されるカーソル制御信号とに
応じて、図10に示すように画面241 にカーソル245 を発
生し、制御信号を背景色検出スイッチ235 及びビューフ
ァインダ駆動回路239 へ出力するカーソル発生装置であ
る。
において制御信号の入力により背景色を背景色メモリ23
6 に記憶させる場合、この制御信号が出力される位置で
ある検出点を画面上の任意の位置に設定でき、なおかつ
その位置を撮影時に確認できれば操作は容易となる。図
9において、カーソル発生装置243 に水平同期信号(H
D), 垂直同期信号(VD)が入力され、マウス244 か
らはカーソル制御信号が出力される。カーソル発生装置
243 において、このカーソル制御信号に応じて、図10に
示すような画面241 の任意の位置にカーソル245 が発生
され、制御信号が出力される。この制御信号は背景色検
出スイッチ235 に入力されるとともに、ビューファイン
ダ駆動回路239 にも入力される。ビューファインダ駆動
回路239には撮影中の映像信号も入力され、この映像信
号は制御信号と合成されてビューファインダ240 に出力
される。撮影者は予め背景色を設定する場合に、まず記
憶させる背景をビューファインダ240 で確認しながらマ
ウス244 を操作して、図10の検出点242 が被写体246 以
外の背景の範囲にあるように設定し、次に背景色を記憶
すれば誤りなく任意の背景色を記憶させることができ
る。なお、図9のビューファインダ240 はカラーテレビ
モニタであっても良く、マウス244 はスイッチ,ジョイ
スティク,キーボード等でも良い。
の構成を示すブロック図である。図11において図3また
は図5または図6と同一番号を付した部分は同一部分を
示しているので、これらの説明は省略する。図11におい
て、247 はプロセス回路56から入力されるY信号,R−
Y色差信号,B−Y色差信号をそれぞれに積分して各信
号の平均値を求める平均値回路であり、平均値回路247
は求めた各信号の平均値を背景色メモリ236 に出力す
る。背景色メモリ236 は、入力された平均値を記憶し、
書き込み信号入力端子237 から書き込み信号が入力され
ると、テーブルデータ設定端子234 を介してLUT225
へ記憶したY信号,R−Y色差信号,B−Y色差信号の
平均値を出力する。
56の出力であるY信号, R−Y色差信号, B−Y色差信
号は平均値回路247 に入力され、画面全体にわたって積
分され、画面全体の各信号の平均値が出力される。これ
らの平均値は背景色メモリ236 に入力されて記憶され
る。次に書き込み信号入力端子237 に書き込み信号が入
力されると、背景色メモリ236 に記憶された背景色のY
信号, R−Y色差信号,B−Y色差信号の平均値はテー
ブルデータ設定端子234 に入力される。これらの値によ
りLUT225 におけるテーブルデータに書き込まれる数
値及び範囲を、設定される背景色に応じて変更すること
ができ、LUT225 では入力された色差信号のアドレス
に対応した値が出力される。従って任意に背景色を変え
ることができる。他の動作は、実施の形態1と同じであ
る。
の実施の形態7について説明する。図12は、実施の形態
7の構成を示すブロック図であり、図中247, 236は実施
の形態6(図11)における平均値回路,背景色メモリで
ある。また、248 は入力される水平同期信号(HD),
垂直同期信号(VD)に基づいて、図13に示すように画
面241 の中央にエリア249 を表示するためのエリア信号
を発生するエリア信号発生装置であり、エリア信号発生
装置248 は、発生したエリア信号を平均値回路247 及び
ビューファインダ駆動回路239 へ出力する。ビューファ
インダ駆動回路239 は、このエリア信号と入力される撮
影中の映像信号とを合成してビューファインダ240 へ出
力する。
において背景色を平均値回路247 で平均化する場合、画
面の一部を抜き出して平均化すれば、画面全体に背景を
撮影する必要はなく、なおかつその範囲を撮影時に確認
できれば撮影は容易となる。水平同期信号(HD)、垂
直同期信号(VD)が入力されると、エリア信号発生装
置248 は、図13に示すように画面241 の中央の範囲にエ
リア信号を発生する。エリア信号は平均値回路247 に入
力されるとともに、ビューファインダ駆動回路239 にも
入力される。平均値回路247 ではY信号, R−Y色差信
号, B−Y色差信号が入力され、エリア信号で制限され
る範囲のこれらの信号が各別に積分されてそれぞれの平
均値が出力される。ビューファインダ駆動回路239 には
撮影中の映像信号も入力され、この映像信号はエリア信
号と合成されてビューファインダ240 に出力される。ビ
ューファインダ240 は映像信号とともにエリア信号の範
囲を表示する。撮影者は予め背景色を設定する場合に、
まず記憶させる背景をビューファインダ240 で確認しな
がら、図13のようなエリア信号の範囲(エリア249)が、
背景の範囲にあるように設定し、次に背景色を記憶すれ
ば誤りなく任意の背景色を記憶させることができる。な
お、図12のビューファインダ240 はカラーテレビモニタ
であっても良い。
の実施の形態8について説明する。図14は、実施の形態
8の構成を示すブロック図であって、図中247,236は実
施の形態6(図11)における平均値回路,背景色メモリ
であり、また図中248, 239, 240 は実施の形態7(図1
2)と同様のエリア信号発生装置, ビューファインダ駆
動回路,ビューファインダである。更に、図14において
250 は、エリア信号発生装置248 に選択信号を入力する
ためのエリア選択端子である。そして、エリア選択端子
250 から選択信号を入力されると、エリア信号発生装置
248は、図15に示すように画面241 の1つの分割画面に
エリアを表示するようにエリア信号を発生するようにな
っている。
において背景色を平均値回路247 で平均化する場合、画
面の一部を任意に選択して抜き出すようにすれば、画面
全体に背景を撮影する必要はなく、なおかつその範囲を
撮影時に確認できれば撮影は容易となる。水平同期信号
(HD), 垂直同期信号(VD)が入力され、エリア選
択端子250 を介して選択信号が入力されると、エリア信
号発生装置248 は、この選択信号に従って、図15に示す
ような分割した画面の一つにエリア信号を発生する。
とができる。エリア信号は平均値回路247 に入力される
とともに、ビューファインダ駆動回路239 にも入力され
る。平均値回路247 ではY信号, R−Y色差信号, B−
Y色差信号が入力され、エリア信号で制限される範囲の
これらの信号が各別に積分されてそれぞれの平均値が出
力される。ビューファインダ駆動回路239 では撮影中の
映像信号とこのエリア信号とが合成されてビューファイ
ンダ240 に出力される。そして、ビューファインダ240
には映像信号とともにエリア信号の範囲が表示される。
撮影者は予め背景色を設定する場合に、まず記憶させる
背景をビューファインダ240 で確認しながら、図15のよ
うなエリア信号の範囲(エリア249)が、被写体246 では
ない背景の範囲にあるよう選択し、次に背景色を記憶す
れば誤りなく任意の背景色を記憶させることができる。
なお、図14のビューファインダ240 はカラーテレビモニ
タであっても良い。
は、色差信号をルックアップテーブルに入力し、ルック
アップテーブルの出力と輝度信号とを比較するように構
成したので、被写体と背景との色相が接近していても被
写体と背景とを正確に分離でき、この結果、背景色に青
色以外を設定することができ、例えば、被写体に人物を
選んだ場合でも、背景色に茶色を選ぶことができる。ま
た、被写体の色が背景の色に制約されず、例えば青色を
背景色に選んだ場合でも、被写体の人物の衣装の色に紫
または青緑などの色を選ぶことができる。また、ルック
アップテーブルのテーブルデータを変更して任意の色相
の背景色を設定できるように構成したので、ブルーバッ
ク等の特別な背景を用意しなくても、例えば、無地の壁
またはカーテンを背景として選ぶことができ、背景色の
設定を変更しても、被写体と背景とを正確に分離するこ
とができる。
は、背景に対応する輝度信号及び色差信号を所定の背景
画像信号に置き換えて、被写体の画像と所定の背景画像
とを合成するようにしたので、風景画のような所定の背
景画像に撮像した被写体の画像をはめこんだ合成画像を
容易に得ることができる。
る。
図である。
ロック図である。
す図である。
すブロック図である。
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
路、225 ルックアップテーブル(LUT)、228 比較回
路、236 背景色メモリ、238 制御信号発生回路、239 ビ
ューファインダ駆動回路、240 ビューファインダ、243
カーソル発生装置、244 マウス、247 平均値回路、248
エリア信号発生装置。
Claims (2)
- 【請求項1】所定色を有する背景と共に被写体を撮像
し、撮像した映像信号から輝度信号と色差信号とを出力
するプロセス回路を備えたカラービデオカメラにおい
て、前記色差信号をアドレスとして入力し、背景色の色
相に対応して予め設けておいた色の濃さを示すテーブル
値を、入力した色差信号のアドレスに対応して出力する
ルックアップテーブルと、該ルックアップテーブルから
出力されたテーブル値と、前記輝度信号の信号値に予め
定めた係数M1を乗じた第1の値と、前記輝度信号の信
号値に予め定めた係数M2を乗じた第2の値とを比較
し、前記テーブル値が前記第1の値と第2の値との間で
あるとき、一定の検出信号を出力する比較手段と、前記
検出信号をキーイング信号として前記背景及び前記被写
体の夫々に対応する輝度信号及び色差信号を分離する分
離手段とを備えることを特徴とするカラービデオカメ
ラ。 - 【請求項2】前記背景に対応する輝度信号及び色差信号
を、所定の背景画像を表す背景画像信号に置き換えるこ
とにより、前記被写体の画像と前記所定の背景画像とを
合成する合成手段を備えることを特徴とする請求項1に
記載のカラービデオカメラ。
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