JP3510357B2

JP3510357B2 - 色検出装置

Info

Publication number: JP3510357B2
Application number: JP30306694A
Authority: JP
Inventors: 晴夫坂田
Original assignee: Clarion Co Ltd
Current assignee: Faurecia Clarion Electronics Co Ltd
Priority date: 1994-11-10
Filing date: 1994-11-10
Publication date: 2004-03-29
Anticipated expiration: 2019-03-29
Also published as: JPH08140113A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は映像信号の色検出装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】建設現場等のように大型機械等を用いる
職場において、作業者等の着用するヘルメットや着衣の
色を弁別して危険区域にいる作業者等に警告を行うと共
にオペレータに対して危険区域内における人の存在を告
知するためにカラーテレビカメラで当該区域を監視する
ためには映像信号の色成分の抽出を要する。例えば、こ
のような映像信号の色成分抽出回路として従前からの方
式、例えば、通常のテレビ受信装置の色成分抽出方式で
は、被写体の特定の色を検出するのに検出の許容範囲が
小さいという問題点、換言すればカラーカメラの副搬送
波の位相の変化の小さい範囲については検出できないと
いう問題点、があった。

【０００３】これに対し、上記問題点を解決することを
目的とした映像信号の色成分抽出回路として、特願平５
−１２５４１７号に開示された映像信号の色成分抽出回
路がある。特願平５−１２５４１７号に開示の映像信号
の色成分抽出回路では、所望の副搬送波の位相のカラ
ーキャリアを同期検波するとともに、希望の色相の副
搬送波に直交した位相の副搬送波で同期検波した出力を
整流して、の検波出力から引算して等価的にカラーカ
メラの出力のカラーキャリアの位相の選択性を鋭くして
いる。

【０００４】図１５は上記特願平５−１２５４１７号に
開示された映像信号の色成分抽出回路の構成を示すブロ
ック図であり、カラーカメラの出力１がＮＴＳＣ信号の
場合を想定している。図１５で、ＮＴＳＣ信号１をＡＧ
Ｃ（自動利得回路）２で信号振幅を一定とし、ＹＣ分離
回路３で輝度信号Ｅ_yと色差変調信号Ｅ_cｃｏｓ（ωｓｃ
ｔ＋φ）とに分離する。輝度信号Ｅ_yを同期分離回路５
に加えて水平同期信号を取り出してバーストゲートパル
ス発生回路６でバーストゲート信号を取り出し、ＹＣ分
離回路３で分離したＥ_c成分をバーストゲート４に加え
てカラーバーストを分離する。

【０００５】バーストゲート４の出力で副搬送波ｃｏｓ
ωｓｃｔを発振する副搬送波発振器７（ωｓｃ≒３．５
８ＭＨｚ）を駆動し、位相調整回路８で副搬送波ｃｏｓ
ωｓｃｔを位相調整して希望の色相の副搬送波ｃｏｓ
（ωｓｃｔ＋φ_D）を得る。同期検波回路１０はＹＣ分
離回路３の出力である色差変調信号Ｅ_cｃｏｓ（ωｓｃ
ｔ＋φ）を位相調整回路８の出力を基に同期検波してｃ
ｏｓ（ωｓｃｔ＋φ_D）成分Ｅ_Qを取り出す。同期検波回
路１１は位相調整回路８の出力を更に９０°移相回路９
を介した出力を基に同期検波してｓｉｎ（ωｓｃｔ＋φ
_D）成分Ｅ_Iを取り出す。同期検波回路１１の出力Ｅ_Qは
利得制御回路２２で振幅をｋ倍として絶対値回路１２を
通して整流し、引算回路１３で同期検波回路１０の出力
Ｅ_Iから引算する（すなわち、ｃｏｓ（ωｓｃｔ＋φ_D）
成分から振幅をｋ倍したｓｉｎ（ωｓｃｔ＋φ_D）成分
を引算する）。次に、絶対値回路１２の出力を振幅比較
回路１４で基準電圧１５と比較して彩度が一定以上の信
号を取り出す。

【０００６】なお、振幅比較回路１６と基準電圧１７は
輝度信号の一定値以上の取り出しであり高彩度色に対す
る検出出力とする。なお、希望検出色が黄色の場合は黄
色の特殊性（人工色では高彩度色の場合には黄の輝度が
大なること）を利用した輝度信号の検出を行うものと
し、振幅比較回路１６の出力（輝度）を１ビット回路２
１を介し振幅比較回路１４の出力（色相）とＡＮＤ回路
１８で取り出すことにより精度の高い出力を得る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術による映像信号の色成分抽出回路では、希望の色相から該色相の副搬送波に直交した位相の
副搬送波を引算して検出する色相の範囲を狭くして検出
色相の精度を向上させているが、希望の色相に直交した
２色が接した図形ではその境目で誤検出する現象が発生
するという問題点がある。

【０００８】以下、誤検出の現象の発生について図１
６，図１７により説明する。図１６（ａ）は一定振幅の
カラー副搬送波Ｅ_cｃｏｓ（ωｓｃｔ＋φ）をＩ軸（希
望位相φ_D）とＱ軸（直交位相＾φ_D）とで同期検波した
際の出力をベクトル図で示したものである。Ｉ軸はＥ_I
ｃｏｓ（ωｓｃｔ＋φ）×ｃｏｓ（ωｓｃｔ＋φ_D）の
低周波数成分としてＥ_Qを得る。Ｑ軸はＥ_cｃｏｓ（ωｓ
ｃｔ＋φ）×ｓｉｎ（ωｓｃｔ＋φ_D）の低周波数成分
としてＥ_Qを得る（なお、Ｅ_Qの絶対値｜Ｅ_Q｜とす
る）。ここで、仮に図１６（ａ）でＯＡを副搬送波とす
るとＩ軸の検波出力はＯＢとなりＱ軸の検波出力はＯＣ
となる。従って、図１５の引算回路１３の出力は（ｋ＝
１の場合）ＢＣとなる。

【０００９】図１６（ａ）の破線ＯＤＩＦＯは一定振幅
のカラー副搬送波Ｅ_cｃｏｓ（ωｓｃｔ＋φ）に対して
Ｅ_I−｜Ｅ_Q｜をプロットしたものであり、その結果は一
定彩度以上を検出するＥＤＩＦのうちわ型の斜線とな
る。すなわち、カラー受像機の検波のように単に同期検
波回路１０の出力を用いると図１６（ａ）の０’を中心
とする小円が検出出力となるので、色相の検出範囲が広
くなり精度が悪くなる。

【００１０】次に、色図形の分布で発生する誤検出につ
いて図１６（ｂ）、図１７により説明する。図１６
（ｂ）で希望の位相φ_Dを挾んで高彩度の色Ｇ，Ｈ（ベ
クトルＯＧ，ＯＨ）が図形で接しているものとする。図
２（ｂ）のベクトル図から明らかなように、

【数１】Ｅ_H ：Ｅ_I＝ＯＬ，Ｅ_Q＝ＯＫ（１）Ｅ_G ：Ｅ_I＝ＯＬ，Ｅ_Q＝ＯＪ（＝−ＯＫ）（２）となる。

【００１１】図１７（ａ）は色分布を示し、左側が希望
位相のＩであり、右側のＧとＨは境界Ｍで接しているも
のとする。図１７（ｂ）は上式（１），（２）の同期回
路１０の出力Ｅ_Iの分布を示し、図１７（ｃ）にＥ_Qの分
布を実線で示し、破線で絶対値回路１２の出力｜Ｅ_Q｜
の分布を示す。また、図３（ｄ）は誤検出の例であり、
図１７（ｂ），（ｃ），（ｄ）で横軸は時間軸を表わ
す。

【００１２】すなわち、色差信号の帯域が広帯域ならば
同期回路１１の出力Ｅ_Qは図１７（ｃ）で一点鎖線で示
すようにＭ点で鋭く変化するが、色差信号の帯域は広帯
域でなく０．５ＭＨｚの帯域であるため実線で示すよう
に勾配をもつので、｜Ｅ_Q｜は図１７（ｃ）の破線のよ
うに時間軸上のＭ点でギャップ（ｇａｐ）を生じる。従
って、図１５の引算回路１３の出力であるＥ_I−｜Ｅ_Q｜
は図１７（ｄ）に示すようにＭで幅の狭いピークをも
ち、振幅比較回路１４の基準電圧を△Ｅとすると△Ｅ＜
Ｅ_I−｜Ｅ_Q｜ではＭに誤検出を発生する。

【００１３】また、検出すべき被写体の色は人工的
な色（塗料、ｅｔｃ）が多く、特定の色を検出する色成
分抽出回路（例えば、従来の技術で、希望検出色が黄色
の場合）でも必ずしも検出する副搬送波の位相が予め設
定した位相になるとは限らないという問題点があった。
例えば、建設作業場の警報装置（色成分抽出回路を持つ
装置）で黄色の検出を設定しても実際のヘルメットの色
は設定した色相よりもオレンジに偏っている場合もある
ことから、このような場合には検出装置の検波副搬送波
の位相を調整しなければならず、また、何種類かの色の
検出を同時に行う場合の調整に手間取るという問題点、
及び、カラーカメラの色特性のバラツキによっても検出
回路を調整しないと誤検出となるという問題点があっ
た。

【００１４】本発明は上記従来技術の問題点に鑑みてな
されたものであり、映像信号の色検出装置において、
（１）希望の検出色を挾んだ２色の高彩度パターンが接
している際に発生する誤検出を最小に抑制し得る色検出
装置の提供、及び、（２）予め色検出すべき色を保持ま
たは学習させることにより多色検出を可能にして色検出
精度の向上または色測定の効率を向上し得る色検出装置
の提供、を目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに第１の発明の色検出装置は、映像信号から所望の色
変調成分信号を抽出し、該色変調成分信号から該色変調
成分信号と同位相の第１の副搬送波成分信号と第１の副
搬送波成分信号と異なる位相の第２の副搬送波を抽出す
る前段部と、該第１，第２の副搬送波に基づいて前記色
変調成分信号から第１の色成分信号と第１の色成分信号
と異なる位相の第２の色成分信号を得て、第１の色成分
信号と第２の色成分信号の絶対値信号との差から色成分
検出信号を得る色成分検出部と、を有する色検出装置で
あって、色成分検出部が、色変調信号成分を第１の副搬
送波成分信号で同期検波し第１の色成分信号を得る第１
の同期検波手段と、色変調信号成分を前記第２の副搬送
波成分信号で同期検波し第２の色成分信号を得る第２の
同期検波手段と、第２の色成分信号の色相範囲を制御す
る色相制御手段と、色相制御手段の出力の絶対値信号か
ら所定の低域成分を抽出する第１の成分抽出手段と、第
１の色成分信号と前記第１の成分抽出手段の出力との差
信号を得る減算手段と、を有することを特徴とする。

【００１６】第２の発明は上記第１の発明の色検出装置
において、色成分検出部が、色変調信号成分を第１の副
搬送波成分信号で同期検波し第１の色成分信号を得る第
１の同期検波手段と、色変調信号成分を第２の副搬送波
成分信号で同期検波し第２の色成分信号を得る第２の同
期検波手段と、第２の色成分信号の色相範囲を制御する
色相制御手段と、色相制御手段の出力の絶対値信号から
所定レベル以上の信号成分を抽出する第２の成分抽出手
段と、第１の色成分信号と前記第２の成分抽出手段の出
力との差信号を得る減算手段と、を有することを特徴と
する。

【００１７】第３の発明は上記第１の発明の色検出装置
において、色成分検出部が、色変調信号成分を第１の副
搬送波成分信号で同期検波し第１の色成分信号を得る第
１の同期検波手段と、色変調信号成分を第２の副搬送波
成分信号で同期検波し第２の色成分信号を得る第２の同
期検波手段と、第２の色成分信号の色相範囲を制御する
色相制御手段と、色相制御手段の出力信号の零クロスを
検出して検出信号を得る零クロス検出手段と、零クロス
検出信号に基づいて、第１の色成分信号または減算手段
の出力の利得を制御する利得制御手段と、第１の色成分
信号または前記利得制御手段により利得制御された第１
の色成分信号と前記第１の成分抽出手段の出力との差信
号を得る減算手段と、を有することを特徴とする。

【００１８】第４の発明の色検出装置は、映像信号から
所望の色変調成分信号を抽出し、該色変調成分信号から
該色変調成分信号と同位相の第１の副搬送波成分信号と
第１の副搬送波成分信号と異なる位相の第２の副搬送波
を抽出する前段部と、該第１，第２の副搬送波に基づい
て前記色変調成分信号から第１の色成分信号と第１の色
成分信号と異なる位相の第２の色成分信号を得て、第１
の色成分信号と第２の色成分信号の絶対値信号との差か
ら色成分検出信号を得る色成分検出部と、を有する色検
出装置であって、前段部が、レベル制御した映像信号か
ら所望の色変調成分信号を抽出する色変調成分抽出手段
と、色変調成分信号から該色変調成分信号と同位相の第
１の副搬送波成分信号を抽出する副搬送波抽出手段と、
位相制御情報保持手段からの位相制御情報に基づき、前
記色変調成分信号または第１の副搬送波成分信号の位相
を制御する位相制御手段と、第１の副搬送波成分信号か
ら該第１の副搬送波成分信号と異なる位相の第２の副搬
送波成分信号を得る移相手段と、を有し、更に、所望の
色について色成分検出部からの出力に基づく位相制御情
報を保持し、該位相制御情報の保持または出力を選択可
能な位相制御情報保持手段と、を備えることを特徴とす
る。

【００１９】

【作用】上記構成により、第１の発明の色検出装置で
は、第１の同期検波手段で色差変調信号Ｅ_cｃｏｓ（ω
ｓｃｔ＋φ）からｃｏｓ（ωｓｃｔ＋φ_D）成分Ｅ_Iを取
り出し、第２の同期検波手段で同様にｓｉｎ（ωｓｃｔ
＋φ_D）成分Ｅ_Qを取り出す。出力Ｅ_Qを色相制御手段で
制御し、第１の成分抽出手段で色相制御手段の出力の絶
対値信号｜Ｅ_Q｜から所定の低域成分を抽出する。Ｅ_Qは
０．５ＭＨｚ（ＮＴＳＣ信号の場合）の帯域であるか
ら、第１の成分抽出段を０．５ＭＨｚのカットオフとす
ることでＥ_Qの波形に生じていた零レベルが上昇し、Ｍ
点での誤検出が抑制できる。

【００２０】第２の発明の色検出装置では、第１の同期
検波手段で色差変調信号Ｅ_cｃｏｓ（ωｓｃｔ＋φ）か
らｃｏｓ（ωｓｃｔ＋φ_D）成分Ｅ_Iを取り出し、第２の
同期検波手段で同様にｓｉｎ（ωｓｃｔ＋φ_D）成分Ｅ_Q
を取り出す。出力Ｅ_Qを色相制御手段で制御し、第２の
成分抽出手段で色相制御手段の出力の絶対値信号｜Ｅ_Q
｜から基準値δ以上の信号成分を抽出する。これによ
り、仮に、絶対値信号に零レベルの部分があれば従来技
術では誤検出となるが、第２の成分抽出手段により下限
のレベルが０ではなくδであることから減算手段の出力
は誤検出とならない。

【００２１】第３の発明の色検出装置では、第１の同期
検波手段で色差変調信号Ｅ_cｃｏｓ（ωｓｃｔ＋φ）か
らｃｏｓ（ωｓｃｔ＋φ_D）成分Ｅ_Iを取り出し、第２の
同期検波手段で同様にｓｉｎ（ωｓｃｔ＋φ_D）成分Ｅ_Q
を取り出す。出力Ｅ_Qを色相制御手段で制御し、零クロ
ス検出手段で色相制御手段の出力信号の零クロスを検出
して検出信号を得て、利得制御手段で第１の色成分信号
または減算手段の出力の利得を制御する。これにより、
仮に、絶対値信号に零レベルの部分があれば従来技術で
は誤検出となるが、利得制御手段により零クロスの大部
分を解消できる減算手段の出力に誤検出が生ずるのを抑
制できる。

【００２２】第４の発明の色検出装置は、前段部で位相
制御手段により色変調成分信号または第１の副搬送波成
分信号の位相を制御し、また、位相制御情報保持手段に
より学習時には所望の色について色成分検出部からの出
力に基づく位相制御情報を保持し、色検出時には保持し
ている位相制御情報を出力し、位相制御手段を制御して
誤検出を抑制する。従って、多色検出が可能にできる。

【００２３】

【実施例】図１，図２，図４は、希望の検出色を挾んだ
２色の高彩度パターンが接している際に発生する誤検出
を最小に抑制し得る色検出装置に関するブロック図であ
り、図３は図１，図２の出力波形の説明図であり、図５
は図４の出力波形の説明図である。

【００２４】〈実施例１〉図１は、第１の発明に基づく
色検出装置の一実施例を示すブロック図であり、破線で
囲まれた部分が第１の発明の主要部である色成分検出部
１００であり、その他の構成は前述した図１５の構成と
同様である。図１で、色成分検出部１００は同期検波回
路１０，１１、利得ｋの利得制御回路２２、絶対値回路
１２、ＬＰＦ（低域フィルタ）３０、及び引算回路１３
からなっている。色成分検出部１００で、同期検波回路
１０はＹＣ分離回路３の出力である色差変調信号Ｅ_cｃ
ｏｓ（ωｓｃｔ＋φ）からｃｏｓ（ωｓｃｔ＋φ_D）成
分Ｅ_Iを取り出し、同期検波回路１１は同様にｓｉｎ
（ωｓｃｔ＋φ_D）成分Ｅ_Qを取り出す。同期検波回路１
１の出力Ｅ_Qを利得制御回路２２で振幅をｋ倍（説明
上、以下ｋ＝１とする）し絶対値回路１２で整流する。
絶対値回路１２の出力｜Ｅ_Q｜をＬＰＦ３０に通す。

【００２５】Ｅ_Qは０．５ＭＨｚ（ＮＴＳＣ信号の場
合）の帯域であるから、ＬＰＦ３０を０．５ＭＨｚ（ま
たは０．２ＭＨｚ程度まで）のカットオフとすることで
Ｅ_Qの波形（Ｍ点に零レベルあり；図３（ａ）参照）が
図３（ｂ）に示すような波形となり、Ｍ点で生じていた
零レベルがε２まで上昇し、Ｍ点での誤検出が抑制され
る。

【００２６】すなわち、色差信号の帯域は広帯域でなく
０．５ＭＨｚの狭帯域であるため｜Ｅ_Q｜は図３（ａ）
のようにＭ点でギャップ（ｇａｐ）を生じるが、ＬＰＦ
３０を通すことによりギャップが解消されるので、引算
回路１３の出力であるＥ_I−｜Ｅ_Q｜は図１７（ｄ）に示
すようなＭ点での幅の狭いピークをもつことがなく、振
幅比較回路１４の基準電圧を△Ｅとすると△Ｅ＜Ｅ_I−
｜Ｅ_Q｜となりＭ点に誤検出が生じない。

【００２７】〈実施例２〉図２は、第２の発明に基づく
色検出装置の一実施例を示すブロック図であり、破線で
囲まれた部分が第２の発明の主要部としての色成分検出
部２００であり、その他の構成は前述した図１の構成と
同様である。図２で、色成分検出部２００は同期検波回
路１０，１１、利得ｋの利得制御回路２２、絶対値回路
１２、ＬＰＦ（低域フィルタ）３１、レベルスライサ３
３、比較回路３５、加算回路３６、及び引算回路１３か
らなっている。また、図で３２はクランプ、３４は基準
電圧（レベル＝δ）である。

【００２８】色成分検出部２００で、同期検波回路１０
は実施例１の場合と同様にＹＣ分離回路３の出力から直
交成分である色差変調信号Ｅ_cｃｏｓ（ωｓｃｔ＋φ）
からｃｏｓ（ωｓｃｔ＋φ_D）成分Ｅ_Iを取り出し、同期
検波回路１１は同様にｓｉｎ（ωｓｃｔ＋φ_D）成分Ｅ_Q
を取り出す。同期検波回路１１の出力Ｅ_Qは利得制御回
路２２で振幅をｋ倍（説明上、以下ｋ＝１とする）し絶
対値回路１２で整流する。絶対値回路１２の出力｜Ｅ_Q
｜をＬＰＦ３１に通してクランプ３２により直流分を固
定し、スライサー３３で基準レベルδ（基準電圧３４）
以下の成分を取り出す（図３（ｃ）の破線部分参照）。
また、図３（ｄ）はスライサー３３の出力波形を示し、
図３（ａ）の絶対値回路１２の出力｜Ｅ_Q｜の波形図に
も破線でスライサー３３の出力波形が示されている。

【００２９】次に、振幅比較回路３５で絶対値回路１２
の出力｜Ｅ_Q｜とスライサー３３の出力を比較して｜Ｅ_Q
｜からδ以上の振幅を取り出す（図３（ｅ）参照）。こ
の波形に加算回路３６でスライサー３３の出力を加えて
図３（ｆ）に示すような波形の出力を得る。これによ
り、絶対値回路１２の出力では図３（ａ）に示すように
Ｍ点が零レベルであり誤検出となるが、加算回路３６の
出力では図３（ｆ）に示すようにレベルが零レベルでは
なくδであることから誤検出を生じない。

【００３０】〈実施例３〉図４は、第３の発明に基づく
色検出装置の主要部としての色成分検出部３００の構成
例を示すブロック図であり、その他の構成は前述した図
１の構成と同様である。図４で、色成分検出部３００は
同期検波回路１０，１１、利得ｋの利得制御回路２２、
絶対値回路１２、零クロスパルス発生器（リミッタ；後
述（図６，図７参照））３７、ゲート回路３８、遅延回
路３９，４０、及び引算回路１３からなっている。

【００３１】色成分検出部３００で、同期検波回路１０
は実施例１の場合と同様にＹＣ分離回路３の出力から直
交成分である色差変調信号Ｅ_cｃｏｓ（ωｓｃｔ＋φ）
からｃｏｓ（ωｓｃｔ＋φ_D）成分Ｅ_Iを取り出し、同期
検波回路１１は同様にｓｉｎ（ωｓｃｔ＋φ_D）成分Ｅ_Q
を取り出す。同期検波回路１１の出力Ｅ_Qは、利得制御
回路２２で振幅をｋ倍（説明上、以下ｋ＝１とする）さ
れ絶対値回路１２で整流されると共に、零クロスパルス
発生器３７でＥ_Qの零クロスポイントの情報を取り出し
ゲート回路３８を制御して遅延回路３９を経て入力する
同期検波回路１０の出力Ｅ_Iをゲートし、その出力は引
算回路１３に与えられる。また、絶対値回路１２の出力
｜Ｅ_Q｜は遅延回路４０を経て引算回路１３に与えら
れ、出力Ｅ_I−｜Ｅ_Q｜を得る。なお、遅延回路３９，４
０は信号処理に伴う時間調整のために設けられているも
のである。

【００３２】図５（ａ）は絶対値回路１２の出力波形図
であり、図５（ｂ）は零クロスパルス発生器３７の出力
であり、図に示すように零クロスのＭ２，Ｍ１でゲート
パルスを発生させる。また、図５（ｃ）をＥ_Iの分布と
するとき、ゲート回路３８でゲートパルスによりＭ２，
Ｍ１でＥ_Iをゲートオフする。このため、引算回路１３
の出力Ｅ_I−｜Ｅ_Q｜は、仮に、ゲート回路３８での処理
を行わないとすれば図５（ｄ）の実線に示すような波形
となり、Ｍ１の△Ｅ以上の部分で誤検出を生ずることと
なるが、図５（ｃ）のようにゲート回路３８でゲートパ
ルスによりＭ２，Ｍ１でＥ_Iをゲートオフすることによ
り破線（図５（ｄ））で示すような波形となりＭ１での
誤検出がなくなる。

【００３３】図６は、図４の色成分検出部３００の零ク
ロスパルス発生器３７の一実施例の構成を示すブロック
図であり、図７は出力信号波形図、図８はリミッター４
１の特性図である。図６で、零クロスパルス発生器３７
はリミッター（またはスライサー）４１、微分回路４
２、及び整流回路４３で構成できる。

【００３４】図７（ａ）の実線部分は利得制御回路２２
の出力Ｅ_Qを示し、ｔ１，ｔ２で零クロスを生じてい
る。また、図７（ａ）の破線部分は絶対値回路１２の出
力｜Ｅ_Q｜であり、図５（ｄ）の実線に示す波形の場合
と同様にｔ２で誤検出を生ずる。図７（ｂ）は図６のリ
ミッター４１の出力波形図であり、零クロスのｔ１，ｔ
２で振幅変化している。この波形を微分回路４２で微分
すると図７（ｃ）に示す波形となり、ここではｔ１で
正、ｔ２で負のパルスとなる。これを整流回路４３で整
流して図７（ｄ）の零クロスパルスとしてゲート回路３
８を制御してｔ１，ｔ２の出力を０とする。なお、ゲー
ト回路３８は図６に示す位置ではなく引算回路１３の後
段に設けて引算回路１３の出力Ｅ_I−｜Ｅ_Q｜を制御する
よう構成してもよい。

【００３５】図８は図６のリミッター４１の出力特性図
であり、図８（ａ）は一般的なリミッターの特性図であ
る。一般的なリミッターでは出力は急激な飽和特性（折
線）を示すが、本実施例のリミッター４１は、映像信号
にノイズを含む場合には零クロスポイントがノイズで増
加しないように図８（ｂ）に示す特性、すなわち入力信
号の０〜±εのレベルまでは出力しない特性を有するも
のとする。

【００３６】〈実施例４〉図９は、第４の発明に基づく
色検出装置の一実施例を示すブロック図であり、本発明
では色を限定せず、任意の色相の検出も対象とするので
図１の輝度信号処理系は不要である。図９で、色検出装
置は、ＡＧＣ２、ＹＣ分離回路３、バーストゲート回路
４、同期分離回路５、バーストゲートパルス発生回路
６、副搬送波発生器７、位相調整回路８、９０°移相器
９、同期検波回路１０，１１、絶対値回路１２、引算回
路１３、１ビット化回路２０、利得制御回路２２、位相
制御回路２４、及びピーク保持回路４４からなってい
る。なお、図９で、ＡＧＣ２、ＹＣ分離回路３、同期分
離回路５、バーストゲートパルス発生回路６、バースト
ゲート回路４までの構成は図１の色検出装置と同様であ
る。

【００３７】位相制御回路２４はバーストゲート回路の
出力であるカラーバースト信号を入力し、位相制御情報
としてのピーク保持回路４４の出力（位相制御信号２
５）でカラーバースト信号または副搬送波の位相を制御
する。なお、位相制御回路２４は、例えば可変遅延線で
構成できる。

【００３８】副搬送波発生器７は位相制御回路２４の出
力により駆動されｃｏｓωｓｃｔの副搬送波を出力す
る。副搬送波発生器７の出力は位相調整回路８を経て色
差変調信号Ｅ_cｃｏｓ（ωｓｃｔ＋φ）として同期検波
回路１０に入力すると共に、更に９０°移相器９を経て
ｓｉｎ（ωｓｃｔ＋φ_D）として同期検波回路１１に入
力する。同期検波回路１０，１１は入力したそれら直交
成分から成分Ｅ_I，Ｅ_Qを取り出す。

【００３９】同期検波回路１１の出力Ｅ_Qは利得制御回
路２２で振幅をｋ倍（説明上、以下ｋ＝１とする）され
絶対値回路１２で整流される。引算回路１３で同期検波
回路１１の出力Ｅ_Iから絶対値回路１２の出力｜Ｅ_Q｜を
差し引いてその出力を１ビット化回路２０に与えると共
に、ピーク保持（山登り）回路４４に与えピーク保持回
路４４の出力により前述したように位相制御回路２４を
制御する。なお、図９で、位相制御回路２４を省略して
ピーク保持回路４４の出力で位相調整回路８を制御する
よう構成してもよい。

【００４０】図１０はピーク保持（山登り）回路４４の
原理の説明図であり、変数θに対して関数ｆ（θ）があ
る場合、θ＝θ₁，ｆ（θ₁）ではθ＞θ₁でｆ（θ）は
増大し、θ＞θ₂ではｆ（θ）は減少する。θ＝θ₀では
θ＞θ₀，θ＜θ₀（但しθはθ₀の近辺とする）でほぼ
一定である。

【００４１】図１１はピーク保持回路４４の一実施例の
構成を示すブロック図であり、図１２はピーク保持回路
４４の出力波形図である。そして、ピーク保持回路４４
は発振器３１、同期検波回路３２、加算回路３３、メモ
リ３４、及びスイッチ３５からなる。発振器３１は図１
２（ａ）に示すような波形ｃｏｓω₀ｔを出力するもの
とする。ここで、ｆ（θ）の波形はθ＝θ₁，θ₂，θ₀
でそれぞれ図１２（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示す波形と
なる。これらの信号を図１２（ａ）の波形ｃｏｓω₀ｔ
で同期検波すれば図１０に示すようにθ₁では正に、θ₂
では負に、θ₀では０となる。

【００４２】カラーカメラの被写体の色相を基準となる
色相とするとき、スイッチ３５で発振器３１の出力を
ａ，ｃ側に接続しておくと、発振器３１の出力の一方は
スイッチ３５のａ側の経路を経て加算回路３１にそのま
ま加えられる。また、発振器３１の出力の他の一方はス
イッチ３５のｂ側の経路を経て同期検波回路３２に与え
られ、位相制御回路２４（または、位相調整回路８）の
位相を変化させるので、引算回路１３の出力は図１２
（ｂ）のようになる。ここで、引算回路１３の出力を同
期検波回路３２で同期検波して、出力ｍ１（図１４参照
の（同期検波回路３２の出力特性図））を得る。同期検
波回路３２の出力ｍ１はメモリ３４に記憶されると共に
加算回路３３に与えられ、位相制御回路２４（または、
位相調整回路８）の位相θを増大させる（図１０参
照）。

【００４３】上記サイクルの繰返しにより、メモリ３４
の電圧は増加し、位相制御回路２４（または、位相調整
回路８）の位相がθ₀に対応する電圧で安定する。仮
に、θ＝θ₂の状態なら、メモリ３４の電圧は減少し
て、位相制御回路２４（または、位相調整回路８）の位
相θがθ₀に対応する電圧で安定する。なお、図１１で
スイッチ３５で発振器３１の出力をｂ，ｄ側に接続する
と位相制御回路２４（または、位相調整回路８）の位相
は色相が基準となっているときに引算回路１３の出力が
最大になるように設定される。

【００４４】図１３は複数の色を学習するための保存回
路の構成例であり、図１１でメモリ３４を３４−１，３
４−２，３４−３，３４−４，…と増加した場合に相当
し、多接点切換え可能なスイッチ３６を用いて基準とな
る色Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，…に対して位相制御回路
２４（または、位相調整回路８）の位相制御電圧をメモ
リ３４−１，３４−２，３４−３，３４−４，…にメモ
リすることにより多色検出を可能とする。

【００４５】本実施例では図１１，図１３で、スイッチ
３５をａ，ｂ側に接続しているときが学習モードとな
り、ｂ，ｄ側に接続しているときが使用モードとなる。
従って、予め色を学習させた後は、映像信号から色相を
容易に検出でき、また、学習する色が複数であってもそ
れぞれの色を検出すること、すなわち、多色検出ができ
る。

【００４６】

【発明の効果】第１ないし第３の発明の色検出装置によ
れば、希望する色相に希望色以外の高彩度の色パターン
が接している際に発生する誤検出を最小に抑制すること
ができる。

【００４７】第４の発明の色検出装置によれば、予め色
をカメラで撮像して学習させた後は撮像している光景か
ら学習した色を容易に選択できる。また、学習する色が
複数であってもそれぞれの色を検出すること、すなわ
ち、多色検出が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明に基づく色検出装置の一実施例を示
すブロック図である。

【図２】第２の発明の主要部としての色成分検出部の構
成例を示すブロック図である。

【図３】図１、図２の色成分検出部の出力波形の説明図
である。

【図４】第３の発明に基づく色検出装置の主要部として
の色成分検出部構成例を示すブロック図である。

【図５】図３の色成分検出部の出力波形の説明図であ
る。

【図６】図４の色成分検出部の零クロスパルス発生器の
一実施例の構成を示すブロック図である。

【図７】図６のリミッターの出力波形図である。

【図８】図６のリミッター４１の出力特性図である。

【図９】第４の発明に基づく色検出装置の一実施例を示
すブロック図である。

【図１０】図９のピーク保持（山登り）回路の原理の説
明図である。

【図１１】図９のピーク保持回路の一実施例の構成を示
すブロック図である。

【図１２】図１１のピーク保持回路の出力波形図であ
る。

【図１３】複数の色を学習するための保持回路の構成例
である。

【図１４】図９で用いている同期検波回路の出力特性図
である。

【図１５】従来の映像信号の色成分抽出回路の構成を示
すブロック図である。

【図１６】誤検出発生の説明図（ベクトル図）である。

【図１７】誤検出発生の説明図（分布図）である。

【符号の説明】

３ＹＣ分離回路（色変調成分抽出手段）４バーストゲート回路（色変調成分抽出手段）５同期分離回路（副搬送波抽出手段）６バーストゲートパルス発生回路（副搬送波抽出手
段）７副搬送波発生器（副搬送波抽出手段）８位相調整回路（副搬送波抽出手段）９９０°移相器（移相手段）１０同期検波回路（第１の同期検波手段）１１同期検波回路（第２の同期検波手段）１２絶対値回路１３引算回路（減算手段）２２利得制御回路（色相制御手段）２４位相制御回路（位相制御手段）３０ＬＰＦ（低域フィルタ；第１の成分抽出手段）３１ＬＰＦ（低域フィルタ；第１の成分抽出手段）３３レベルスライサ３３（第２の成分抽出手段）３５比較回路（第２の成分抽出手段）３６加算回路（第２の成分抽出手段）３７零クロスパルス発生器（零クロス検出手段）３８ゲート回路（利得制御手段）４４ピーク保持回路（位相制御情報保持手段）１００，２００，３００色成分検出部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】映像信号から所望の色変調成分信号を抽
出し、該色変調成分信号から該色変調成分信号と同位相
の第１の副搬送波成分信号と第１の副搬送波成分信号と
異なる位相の第２の副搬送波を抽出する前段部と、該第
１，第２の副搬送波に基づいて前記色変調成分信号から
第１の色成分信号と第１の色成分信号と異なる位相の第
２の色成分信号を得て、第１の色成分信号と第２の色成
分信号の絶対値信号との差から色成分検出信号を得る色
成分検出部と、を有する色検出装置であって、前記色成分検出部が、前記色変調信号成分を前記第１の副搬送波成分信号で同
期検波し第１の色成分信号を得る第１の同期検波手段
と、前記色変調信号成分を前記第２の副搬送波成分信号で同
期検波し第２の色成分信号を得る第２の同期検波手段
と、前記第２の色成分信号の色相範囲を制御する色相制御手
段と、前記色相制御手段の出力の絶対値信号から所定の低域成
分を抽出する第１の成分抽出手段と、第１の色成分信号と前記第１の成分抽出手段の出力との
差信号を得る減算手段と、を有することを特徴とする色検出装置。
【請求項２】請求項１記載の色検出装置において、色
成分検出部が、色変調信号成分を第１の副搬送波成分信号で同期検波し
第１の色成分信号を得る第１の同期検波手段と、色変調信号成分を第２の副搬送波成分信号で同期検波し
第２の色成分信号を得る第２の同期検波手段と、前記第２の色成分信号の色相範囲を制御する色相制御手
段と、前記色相制御手段の出力の絶対値信号から所定レベル以
上の信号成分を抽出する第２の成分抽出手段と、第１の色成分信号と前記第２の成分抽出手段の出力との
差信号を得る減算手段と、を有することを特徴とする色
検出装置。
【請求項３】請求項１記載の色検出装置において、色
成分検出部が、色変調信号成分を第１の副搬送波成分信号で同期検波し
第１の色成分信号を得る第１の同期検波手段と、色変調信号成分を第２の副搬送波成分信号で同期検波し
第２の色成分信号を得る第２の同期検波手段と、前記第２の色成分信号の色相範囲を制御する色相制御手
段と、前記色相制御手段の出力信号の零クロスを検出して検出
信号を得る零クロス検出手段と、前記零クロス検出信号に基づいて、第１の色成分信号ま
たは減算手段の出力の利得を制御する利得制御手段と、第１の色成分信号または前記利得制御手段により利得制
御された第１の色成分信号と前記第１の成分抽出手段の
出力との差信号を得る減算手段と、を有することを特徴
とする色検出装置。
【請求項４】映像信号から所望の色変調成分信号を抽
出し、該色変調成分信号から該色変調成分信号と同位相
の第１の副搬送波成分信号と第１の副搬送波成分信号と
異なる位相の第２の副搬送波を抽出する前段部と、該第
１，第２の副搬送波に基づいて前記色変調成分信号から
第１の色成分信号と第１の色成分信号と異なる位相の第
２の色成分信号を得て、第１の色成分信号と第２の色成
分信号の絶対値信号との差から色成分検出信号を得る色
成分検出部と、を有する色検出装置であって、前記前段部が、前記レベル制御した映像信号から所望の色変調成分信号
を抽出する色変調成分抽出手段と、前記色変調成分信号から該色変調成分信号と同位相の第
１の副搬送波成分信号を抽出する副搬送波抽出手段と、位相制御情報保持手段からの位相制御情報に基づき、前
記色変調成分信号または第１の副搬送波成分信号の位相
を制御する位相制御手段と、前記第１の副搬送波成分信号から該第１の副搬送波成分
信号と異なる位相の第２の副搬送波成分信号を得る移相
手段と、を有し、更に、所望の色について色成分検出部からの出力に基づく位相
制御情報を保持し、該位相制御情報の保持または出力を
選択可能な位相制御情報保持手段と、を備えることを特徴とする色検出装置。