JP3698448B2 - 色検出回路、色検出回路を具えたカメラおよび所望の色を自動的に選択する方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は色検出回路に関する。そのような回路はテレビジョンカメラにおいて、例えば肌色の輪郭を他の色に対してとは異なった方法で調整するために使用される。それはまた、得られた（肌）色検出信号でＲＧＢ−ＹＵＶマトリックスや色飽和等のような他の面を調整することも可能である。本発明はまた色検出回路を具えたカメラにも関係する。さらに本発明の他の要旨は、画像信号中の所望の色を自動的に選択する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
分離した肌色輪郭調整は米国特許明細書ＵＳ−Ａ−４５０６２９３に記載されている。カメラの輪郭信号は肌色検出器からのキー信号で変調されている。米国特許明細書ＵＳ−Ａ−４５０６２９３に記載の回路は、Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ図における固定ベクトル、すなわちＩ軸から出発している。他のカメラ（池上）は、所望の肌色を選択するために手動で選択できるベクトル（赤色と青色のキー）を有している。こうして、これまで知られているすべてのこれらの肌色輪郭調整回路は、回路が能動的でなければならない肌色の自動選択なしに動作する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そのような回路が能動的でなければならない肌色の自動または非自動選択の問題点は、肌色が人によってかなり変化し得ることである。米国特許明細書ＵＳ−Ａ−４５０６２９３記載の固定した肌色輪郭調整を有する回路は、それ故ほとんど選択的でなく、こうしてまた多くの欲しくないシーンの背景色を選ぶであろう。正しい肌色の手動選択は好ましいが、むしろ厄介であり、そしてそれは池上の回路の使用の便利さに有害な影響を与えている。回路が能動的でなければならない肌色を自動的に選択する自動調整デバイスは、それ故ユーザーの視点から好まれるであろう。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、とりわけ所望の色を自動的に選択する自動調整デバイスを提供することにある。この目的のために、本発明の第１の要旨は特許請求の範囲の請求項１に規定された回路を提供する。本発明の第２の要旨は特許請求の範囲の請求項４に規定されたカメラを提供する。本発明の第３の要旨は特許請求の範囲の請求項５に規定された色選択方法を提供する。サブクレームに規定された本発明の有利な実施例は、それらの目的のために色の選択を自動化し、同時にカメラの現存する自動デバイス（自動白バランス調整）の大部分を使用する。本発明のこれらおよび他の要旨は、以下に記述される実施例から明らかになり、そして実施例を参照してはっきりさせられるであろう。
【０００５】
【実施例】
以下に添付図面を参照し実施例により本発明を詳細に説明する。どんな既知の放送用カメラも画像信号における測定によって白バランスをとるための設備を有し、赤および青色信号の利得を調整している。これは、シーンの与えられた部分が利得の操作によって無色にされることを意味している。測定が行われ、こうして無色に調整されている表面領域は画像面内に窓によって示される。カメラマンはこの窓を無色に調整されるべき面に向けさせ、その後この窓内の色信号を測定し、そして赤，緑および青色信号が等しい振幅を得るように赤および青色信号の利得を補正する自動調整デバイスを動作させる。
【０００６】
図１は現存する白バランス調整回路のブロック線図を示す。自動白バランス調整回路１は、赤色の画像信号処理回路２中の利得要素ＫＲを調整することにより、赤色入力信号ａを緑色入力信号ｂに等しくすることを試みる。同様にして青色の入力信号ｃが緑色の信号ｂに等しくされる。出力ｄおよびｅはそれぞれ調整された利得要素ＫＲおよびＫＢの測定値である。出力ｄおよびｅは両方ともディジタル語であっても電圧であってもよい。
【０００７】
肌色の輪郭を分離して調整することが可能なようにするために、これらの肌色を選択する回路が必要である。可能な実施例が図２に示されている。色差信号（Ｇ−Ｒ）および（Ｇ−Ｂ）が減算回路１１および１２によって作られる。これらの信号は窓比較器１３および１４における限界信号ＣＲＩＴＲおよびＣＲＩＴＢと比較される。それぞれの比較器は次のように動作する。
if CRITB−deltaB<(G-B) < CRITB＋deltaB
then SKINB＝１，else SKINB＝０ 〔１〕
if CRITR−deltaR<(G-R) < CRITR＋deltaR
then SKINR＝１，else SKINR＝０ 〔２〕
ここに、ｄｅｌｔａＢとｄｅｌｔａＲは調整されるべき値で、その値は比較器の選択性を決定する。比較器１３および１４の出力は、ＳＫＩＮＲおよびＳＫＩＮＢの両方ともがｈｉｇｈ（１）、それ故両方の条件が満たされているときに回路の出力がｈｉｇｈになるような論理ＡＮＤ回路１９に接続されている。この出力信号は輪郭信号を低振幅の方向へ調整するために使われる。
【０００８】
本発明において好ましくは、輪郭信号が減少される色を選択するために−とにかく現存する−自動白バランス調整回路１を使用する。この場合において、測定窓は所望の色に向けられる。そのとき制御ループは（白バランスについてのような）赤と青色の利得要素経由では調整しないが、肌色に対する基準信号ＣＲおよびＣＢを操作する。色度（出力信号の選択は輝度とは独立である）を調整し得るようにするために、相対的な信号について動作することも必要である。例えば、（Ｇ−Ｒ）／Ｒと（Ｇ−Ｂ）／Ｂとはそれらのそれぞれの基準と比較される。乗算はより容易に実現されるから、自動白バランス調整回路１によって供給される基準ＣＲおよびＣＢは、乗算器１５および１６によって緑色信号Ｇ倍され、ＣＲＩＴＲおよびＣＲＩＴＢになる。一定の色差を調整できるようにするために、値ｄｅｌｔａＲとｄｅｌｔａＢは緑色に比例しなければならない。しかしながら、色または色度の調整があるかどうかは本発明にとって本質的に重要ではない。色の調整の場合，乗算器１５および１６は無しですまされ、そしてＣＲ＝ＣＲＩＴＲおよびＣＢ＝ＣＲＩＴＢとされる。もし緑色信号Ｇよりむしろ輝度信号が乗算器１５および１６に印加されるならば、小さい緑色の信号の値に対して良好な結果が得られる。
【０００９】
回路の適切な選択によって、自動白バランス調整回路１はその最初の基準（赤，緑および青色信号が等しいこと）において調整し続ける。カメラの自動調整中に、もし画像信号のプロセス操作（図１中のブロック２，３および４）が、切換器Ｓ１の切換によって信号ＣＲＩＴＲが加算器１７によって赤色に加えられ、信号ＣＲＩＴＢが加算器１８によって青色に加えられるように一時的に変形されるならば、そのとき信号（Ｒ＋ＣＲＩＴＲ）が加算器１７の出力端子に得られ、信号（Ｂ＋ＣＲＩＴＲ）が加算器１８の出力端子に得られる。自動白バランス調整回路１は、ＣＲおよびＣＢが緑色に等しくなり、その結果最終的にＣＲＩＴＲ＝Ｇ−ＲおよびＣＲＩＴＢ＝Ｇ−Ｂとなるように操作することによってこれらの信号調整を試みる。
【００１０】
式〔１〕および〔２〕が満たされるとき、両方の基準が満たされるようにみえる。言い替えると、入力端子での赤，緑および青色信号の与えられた組合せにおいて、自動白バランス調整回路１は、その与えられた入力の組合せ赤、緑および青がこの基準を満足するように基準をセットする。言い替えると、基準は測定窓内の色に対して自動的にセットされ、またそれは意図されていた。計算された基準（限界信号）ＣＲＩＴＲおよびＣＲＩＴＢは引続き比較器１３および１４に記憶され、その結果比較器１３および１４は、色差信号（Ｇ−Ｒ）および（Ｂ−Ｒ）がこれらの基準を満足するときはいつでも選択された色が検出されたことを、論理ＡＮＤ回路１９を経由して引続き示している。限界信号ＣＲＩＴＲおよびＣＲＩＴＢが計算された後、切換器ＳＷ１は再び開放され、自動白バランス調整回路１は図１に従ったその本来の機能を満たすために再び役立つ。
【００１１】
カメラにおけるコンポーネントレベルでの実施例は、複数のプリント回路基板上の回路（大部分は図１の自動白バランス調整のためにすでに存在する）と、調整の助けをする一片のマイクロコンピュータのソフトウエアとを含んでいるが、上記与えられた情報に基づいてこのソフトウエアは容易に書き留めることができる。これは本発明の実質的な要旨についてどんな情報も加えないため、これらの詳細はここでは省略された。
【００１２】
本発明は、与えられた選択されるべき色の範囲において異った画像のセッティングを選択する必要がまたあるような、自動白バランス調整を有するすべてのビデオカメラに使用され得る。これはすべての放送用テレビジョンカメラに当てはまるケースである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 既知の白バランス調整回路のブロック線図である。
【図２】 本発明による色検出回路のブロック線図である。
【符号の説明】
１ 自動白バランス調整回路（ユニット）
２，３，４ 画像信号処理回路
１１，１２ 減算回路（色差発生手段）
１３，１４ 窓比較器
１５，１６ 乗算器
１７，１８ 加算器
１９ 論理ＡＮＤ回路
ＫＲ，ＫＢ 利得要素
Ｒ，Ｇ，Ｂ 赤、緑、青色信号
Ｇ−Ｒ，Ｇ−Ｂ 色差信号
ＣＲＩＴＲ，ＣＲＩＴＢ 限界信号
ＣＲ，ＣＢ 基準信号

Claims (4)

1. 第１および第２の限界信号を発生させるために、第１、第２および第３の色信号を受信するように接続された限界信号発生手段と、
   第１および第２の色差信号を発生させるために、前記第１、第２および第３の色信号を受信するように接続された色差発生手段と、
   前記第１および第２の色差信号が前記第１および第２の限界信号によって決定された窓内に在るかどうかを決定して色検出信号を供給するようにするために、前記限界信号発生手段および前記色差発生手段に接続された窓比較手段とを具え、
   前記限界信号発生手段が、
   前記第１および第２の限界信号を、それぞれ前記第１および第３の色信号に一時的に加算する加算器と、
   前記第１および第２の限界信号を発生させるために、前記加算器に接続された自動白バランス調整手段とを有することを特徴とする画像信号中の所望の色を自動的に選択するための色検出回路。
2. 請求項１記載の色検出回路において、
   前記自動白バランス調整手段が、
   第１および第２の基準信号を発生させるための前記加算器に接続された自動白バランス調整ユニットと、
   第１および第２の限界信号を発生させるための前記第２の色信号並びに前記第１および第２の基準信号を受信するように接続された乗算器とを有することを特徴とする色検出回路。
3. 請求項１または２記載の色検出回路を具えていることを特徴とするカメラ。
4. 第１、第２および第３の色信号に依存して、第１および第２の限界信号をそれぞれ前記第１および第３の色信号に一時的に加算する加算器と、前記第１および第２の限界信号を発生させるために、前記加算器に接続された自動白バランス調整手段とを用いて、該第１および第２の限界信号を発生させるステップと、
   前記第１、第２および第３の色信号に依存して第１および第２の色差信号を発生させるステップと、
   前記第１および第２の色差信号が前記第１および第２の限界信号によって決定された窓内にあるかどうかを決定して色検出信号を供給するようにするステップとを具えることを特徴とする画像信号中の所望の色を自動的に選択する方法。

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