JPH01204589A

JPH01204589A - 色補正方法

Info

Publication number: JPH01204589A
Application number: JP63325756A
Authority: JP
Inventors: Michael S Gruters; マイケル・エス・グルーターズ
Original assignee: DUBNER COMPUTER SYST Inc
Current assignee: DUBNER COMPUTER SYST Inc
Priority date: 1987-12-28
Filing date: 1988-12-22
Publication date: 1989-08-17
Anticipated expiration: 2010-12-06
Also published as: DE3854324D1; JPH07114503B2; EP0323168B1; EP0323168A3; EP0323168A2; CA1332478C; US5051928A; DE3854324T2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野コ本発明は、映像グラフィック・システム、特に、映像ペ
イント及びアニメーション・システムの如き映像グラフ
ィック・システムにおける分離されたオブジェクトの色
補正方法に関する。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課題３色補正
システムは、映画フィルムを映像信号に。

変換しようとする欲求と共に発展してきた。テレビジョ
ン・モニタの色が元のカラー映画フィルムの色と同じに
なるように、又は、家庭でのテレビジョン鑑賞用に白黒
映画フィルムに色をつけるために、色補正が望まれてい
る。シーン毎の色補正ばかりでなく、シーン内のオブジ
ェクトに対する色補正も行う色補正システムがある。こ
のオブジェクト色補正システムは、　「ステイル」蓄積
において、ビデオ・テープからのデータの映像フレーム
を蓄積する。そして、色補正すべきオブジェクトを含む
映像フレーム内の物理領域を定める。操作者は、色相、
飽和度及び／又は輝度を手動により調整して、オブジェ
クトを含む色空間内の領域を定める。それには、映像モ
ニタを観察して、このオブジェクト、又はこのオブジェ
クトを包囲する背景が均一な灰色になるようにして、こ
の領域を定める。この領域を一度定め、設定すると、操
作者は、色相、飽和度及び輝度を手動調整出来るが、定
めた物理的領域及び定めた色領域内のこれらオブジェク
トのみが影響される。−度、オブジェクトの色を補正す
ると、新たなンーンが出力ビデオ・テープに転送される
。

映像ペイント・システム及びアニメーション・システム
の如きコンピユータ化された映像操作システムにおいて
、オブジェクトの色補正、又はより適切な色変更を行っ
て、所望の特殊効果を達成することが望まれている。

したがって本発明の目的は、映像シーン内の分離された
オブジェクトの色を変更する映像グラフィック・システ
ム用の色補正方法の提供にある。

［課題を解決するための手段及び作用］本発明によれば
、先ず、ターゲット・オブジェクトの色範囲のサンプル
を含むターゲット・オブジェクト内に、ターゲット・ボ
ックスを位置決めし、デジタル化された色成分として、
ターゲット・オブジェクトを定める。ボックス内のビク
セルを、色相、飽和度及び輝度のデジタル成分に変換し
、これらデジタル成分用の値の範囲を定め、所定量だけ
拡張して、色空間のターゲット領域を定める。そして、
ターゲット・オブジェクトを含む映像シーンの選択領域
内の各ビクセル（画素）を、色相、飽和度及び輝度のデ
ジタル成分に変換する。

各ビクセルを、セーブした色相、飽和度及び輝度範囲と
比較し、　「ヒツト」したならば、即ち、そのビクセル
がターゲット色空間内にあれば、そのビクセルの色を所
望色に補正する。ターゲット・オブジェクトの縁を混合
するために、補正すべきビクセルを囲む小さな領域を走
査して、その小さな領域の百分率として、「ヒツト」の
数を決める。

ヒツトの百分率と、ビクセルの所望色及び元の色の差と
に応じて、ビクセルの色を補正する。

本発明のその他の目的、利点及び新規な特徴は、添付図
を参照した以下の説明より明かになろう。

［実施例］第３図は、本発明の色補正方法を用いた典型的す映像（
テレビジョン）グラフィック・システムのブロック図で
ある。かかるテレビジョン・グラフィック・システムは
、１９８７年１１月１７日にジョン・エム・ガーレーに
特許された米国特許第４７０フ７３１ビジョン・グラフィック・システム」　（特願昭６２−
８２１８３号に対応）に開示されている。端子１０には
、複合映像信号が入力される。この入力映像信号は、映
像信号をデジタル化するアナログ・デジタル変換器（Ａ
ＤＣ）１２と、副搬送波周波数の４倍のクロック信号を
発生するクロック発生器１４と、水平同期信号にロック
した垂直パルス列を発生する同期発生器１６とに供給さ
れる。

垂直パルス列と、クロック発生器１４からの副搬送波周
波数の出力信号とをフィールド１検出器２８に供給して
、映像フレームの開始において、書込みイネーブル信号
を発生する。クロック発生器１４からのクロック・パル
スは、ＡＤＣ１２による映像信号のサンプリングを制御
すると共に、書込みアドレス・カウンタ（アドレス発生
器）２０を増分する。このアドレス・カウンタは、各映
像フレームの開始において、書込みイネーブル信号によ
りリセットされる。書込みアドレス発生器２０からのデ
ジタル・ワードにより決まるフレーム・バッファ１８の
アドレスに，ＡＤＣ１２からのデジタル化された映像信
号が入力するので、この７Ｌ／−ム・バッファ１８は、
Ｙ−Ｕ，　　Ｙ−Ｖ，　　Ｙ＋Ｕ及びＹ＋ｖ値の映像ビ
クセルの形式で、映像データの完全なフレーム（ＮＴＳ
Ｃの場合、４フイールド）を蓄積する。入力映像信号は
、ビデオ・テープ、ビデオ・カメラ、コンピュータ等の
任意の映像信号源から得られる。

何らかの方法で色補正又は色変更すべき画像を表す映像
フレームの変調は、コンピュータ３０により行う。この
コンピュータ３０は、中央処理装置（ＣＰＵ）４４、作
業メモリ４６及びプログラム・メモリ４８を具えている
。コンピュータ３０は、アドレス・バス５０及びデータ
・バス５２を介シて、フレーム・バッファ１８と通信を
行い、このフレーム・バッファにデータを書き込んだり
、そこからデータを読出したりする。操作者は、スタイ
ラス４０及びデータ・タブレット４２を有する位置変換
器の如き従来の任意方法によりコンピュータと会話をし
、画像の対応点を示すポインタをモニタ２６上に表示す
る。この画像を表示するには、読出しアドレス・カウン
タ（アドレス発生器）２２の制御により、フレーム・バ
ッファ１８の内容を順次読出すと共に、デジタル・アナ
ログ変換器（ＤＡＣ）２４によりアナログ形式に変換す
る。その結果のアナログ信号をモニタ２６上に表示する
。データ・バス５２に接続された演算装置６０をコンピ
ュータ３０が用いて、フレーム・バッファ１８からの変
更すべきピクセルをデコードし、デコードしたピクセル
の値を変え、この変更したピクセルをエンコードした後
に、フレーム・バッファに戻して蓄積する。

色補正メニュには、５つの色補正機能、即ち、色相、飽
和度、輝度、コントラスト及び組合わせ（コンビネーシ
ョン）がある。色相機能は、色相のみを変化させ、飽和
度機能は、飽和度のみを変化させ、輝度機能は、輝度の
みを変化させ、シントラスト機能は、コントラストのみ
を変化させ、組合わせ機能は、色相、飽和度、輝度及び
コントラストの組合わせを変化させる。

各変化機能を、３つの一般的な方法、即ち、ターゲット
・オフ、ターゲット・オン及びターゲット範囲にて、適
用出来る。ターゲット・オフにより、イメージ内、又は
ユーザが定義したボックス内の総てのピクセルは、特定
の量だけ等しく補正される。ターゲット・オンにより、
イメージ内、又はユーザが定義したボックス内の総ての
ピクセルは、所定のターゲット色と相対的に補正される
。

また、ターゲット色成分に等しい色成分に対応する色の
ピクセルは、１００％所定量だけ補正され、ターゲット
色からの偏差が最大の色成分のピクセルは、変更されず
、残りの総てのピクセルは、ターゲット色からの各色成
分の偏差に比例して補正される。定義した色空間内のタ
ーゲット・オブジェクトの縁近傍のピクセルを、この縁
からの距離及び平均ターゲット色からの色偏差の関数と
して混合する場合を除いて、色相範囲、飽和度範囲及び
輝度範囲により決まる予め選択した色空間内にピクセル
が存在するならば、ターゲット範囲では、イメージ内又
はユーザが定義したボックス内の総てのピクセルを所定
量だけ変更する。

色補正処理の第１ステツプは、デジタル化した色成分に
よって、色補正すべきターゲット・オブジェクトを定義
する。ターゲット範囲に対し、第４図に示すごとく、こ
れは、木７６の葉７４の内の７２の如きターゲット・オ
ブジェクト内にターゲット・ボックス７０を位置決めし
て、自動的に行う。ターゲット・オブジェクトの色範囲
を実質的に定めるターゲット・オブジェクトの代表的な
部分を含むように、ターゲット・ボックス７ｏを配置す
る。位置決めしたターゲット・ボックス内のピクセルを
、それらのエンコードした複合値がら、色相、飽和度及
び輝度の成分に変換する。ターゲット・ボックス内で見
つかった色相、飽和度及び輝度の限界を定め、セーブし
、１５パーセント程の所定量だけ拡張して、色相範囲、
飽和度範囲及び輝度範囲を与える。これら範囲を、更に
操作者の操作のために、パレット表示の如き適当な手段
により、モニタ２６上に表示する。他のターゲット・ボ
ックス８ｏをターゲット・オブジェクト内に配置し、こ
れを用いて、これら範囲を拡大してもよい。

次のステップは、映像シーン又はユーザが定、ｆｆｌし
たボックス６２内のどのピクセルが、色空間を定めたタ
ーゲット・オブジェクト内がを判断し、これらを色補正
する。画像６２内の各ピクセルを、色相、飽和度及び輝
度の色成分に変換する。これら色成分を、ターゲット・
オブジェクトの色空間を定める夫々の範囲と比較する。

総ての色成分が定義した色空間内ならば、操作者が特定
したように、その色を所望色に補正する。また、ビクセ
ルが定義した色空間内かを定めるために、３×３ピクセ
ル・マトリクスの如く、そのビクセルを囲む領域を走査
する。そのマトリクスの各ビクセルに対して、ビクセル
が定義した色空間内かを定めると共に、「ヒツト」の数
を計数する。走査した領域内のヒツトの比率を用いて、
ターゲット・オブジェクト検出のために、閾値と比較す
るか、ターゲット・オブジェクトの縁におけるアンチ・
エリアシングのための混合値とする。領域走査は、ター
ゲット・オブジェクトの一部とみなせるビクセルの統計
的選択を改善して、定義した色空間内に生じる孤立ピク
セルを除去し、また、色変化の縁を混合するために、ど
のビクセルがターゲット・オブジェクトの縁に関連する
かを示す要素（ファクタ）を与える。

第１図は、色補正用のターゲット・オブジェクト又は色
領域を定めるコンピュータ・プログラムの流れ図であり
、第２図は、定義した色領域内のターゲット・オブジェ
クトを色補正するコンピュータ・プログラムの流れ図で
ある。これら第１及び第２図において、操作者は、所望
の動作モード、即ち、ターゲット・オフ、ターゲット・
オン又はターゲット範囲を選択する。ターゲット・オフ
に対して、ターゲット・フラグＴＦＬＡＧをゼロに設定
し、色補正段階に入る。ターゲット・オンに対し、選択
したターゲット色の周囲の所定範囲を含むターゲット色
を選択し、色補正段階に入る前に、ＴＦＬＡＧを１に設
定する。ターゲット範囲に対して、操作者は、表示器２
６上に示す如く、色補正するターゲット・オブジェクト
内のターゲ。

ット・ボックスを位置決めする。このターゲット・オブ
ジェクト内に含まれる色の最も広い幅の範囲を覆うよう
に、ターゲット・ボックスの大きさ及び位置を決める。

複雑な、ターゲット・オブジェクトに対しては、複数の
ターゲット・ボックスを用いて、ターゲ・ノド・オブジ
ェクト内の色の範囲を最も良く表すようにしてもよい。

このターゲット・ボックス内の各ビクセルを走査して、
色相（Ｈ）、飽和度（Ｓ）、及び輝度又は値（Ｖ）のパ
ラメータ（ＨＳ　Ｖ）を決定し、これら各パラメータを
夫々の限界と比較する。パラメータが現在の限界の外の
とき、これら限界を拡張する。ターゲット・オブジェク
ト用の総てのターゲット・ボックスの総てのビクセルが
走査されると、ターゲット平均色が計算される。これら
限界を所定量だけ更に拡張し、補正段階に入る前に、Ｔ
ＦＬＡＧを３に設定する。

補正段階において、操作者が、５つの補正パス、即ち、
色相（Ｈ）、飽和度（Ｓ）、輝度（Ｖ）、コントラス＋
−（Ｃ）及び組合わせ（ＣＯＭＢ）の１つを選択する。

各補正バスに対して、処理は、本質的には同じである。

第１ＴＦＬＡＧをチエツクして、ターゲット・オフのパ
ス、ターゲット・オンのパス、又はターゲット範囲のパ
スに進むかを判断する。ＴＦＬＡＧがゼロならば、ター
ゲット・オフのバスを選択し、画像内の総てのビクセル
、又は、画像の物理的に定義した部分を、操作者が決め
た量だけ補正する。色相に対しては、回転角であり、飽
和度に対しては、百分率変化であり、輝度に対しては、
レベル変化であり、コントラストに対しては、平均輝度
値の付近の百分率変化であり、組合わせに対しては、上
述の任意の組合わせである。

ＴＦＬＡＧが１の場合、ターゲット・オンのバスを選択
する。色相、飽和度、輝度、コントラスト又はそれらの
組合わせの補正値を選択する。画像の定義した物理的境
界内の各ビクセルを試験して、所定ターゲット限界内に
入っているか、即ち、ターゲット・オブジェクト色空間
内かを判断する。

ターゲット・オブジェクト色空間内の各ビクセルに対し
て、色補正を行う。

最後に、ＴＦＬＡＧがゼロ又はｌでなければ、ターゲッ
ト範囲のバスを選択する。３Ｘ３ピクセル・マツプの如
きビット・マツプ・マトリクスを開始する。適切な色変
化を選択し、適切なパラメータ範囲を決める。画像の物
理的境界内の各ビクセルを、ビット・マツプ・マトリク
スの中央と共にその付近のビクセルに配置して、このマ
トリクスを埋める。マトリクス内の各ピクセルに対して
、そのピクセルを「ヒツト」したか、即ち、そのピクセ
ルのＨ３Ｖ値は、ターゲット・オブジェクトの定義した
色空間内に入っているかの判断を行う。

マトリクス内のヒツトの数を総合し、それが、２回のヒ
ツトよりも大きい閾値を越しているな、らば、中央の選
択したピクセルに対して、色補正を行う。

アンチ・エリアシングを行うために、行った色補正の量
は、ヒツトの数に対するマトリクス内のピクセルの総数
の比の範囲である。これにより、ターゲット・オブジェ
クトの縁における滑らかな遷移、又は混合を行う。

各色補正変化に対して、各パラメータの最大及び最小限
度をチエツクして、かかる限界を越えないことを確実に
する。よって、色相は、ゼロ及び３６０回転角度の間に
制限され、飽和度は、ゼロ及び１００％に対応する−１
及び１２８の間に制限され、輝度は、黒及び白に夫々対
応する−１及び２５６の間のレベルに制限される。

［発明の効果］上述の如く、本発明によれば、ターゲット・オブジェク
トの色補正を行うために、このターゲット・オブジェク
ト用の色空間の領域を自動的に定義し、色相、飽和度、
輝度、コントラスト又はこれらの組合わせのいずれかに
よる所望の色変更を選択する。そして、画像の物理的に
定義した部分内の各ピクセルの周囲のピクセル・マトリ
クスを形成して、このマトリクス内のいくつのピクセル
が色空間の領域内かを判断して、色変更を行い、マトリ
クスの中央ピクセルを補正する。よって、映像シーン内
の分離されたオブジェクトの色を容易に補正出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は色補正用のターゲット・オブジェクト又は色領
域を定めるコンピュータ・プログラムの流れ図、第２図
は定義した色領域内のターゲット・オブジェクトを色補
正するコンピュータ・プログラムの流れ図、第３図は本
発明の色補正方法を用いた典型的な映像（テレビジョン
）グラフィック・システムのブロック図、第４図は本発
明による色補正を望む映像シーンの図である。７０．８０：　ターゲット・ボックス

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数の画素を有するカラー映像画像内のターゲッ
ト・オブジェクトの色を補正する方法であって、上記ターゲット・オブジェクトから、該ターゲット・オ
ブジェクトを含む色空間の領域を定め、各画素を対応す
るデジタル化された色パラメータに変換し、上記各画素の各色パラメータを比較して、上記画素の色
パラメータが上記定めた色空間の領域内かを判断し、上記定めた領域内の各画素の色パラメータを所望色に変
更することを特徴とする色補正方法。
（２）複数の画素を有するカラー映像画像内のターゲッ
ト・オブジェクトの色を補正する方法であって、上記ターゲット・オブジェクトから、該ターゲット・オ
ブジェクトを含む色空間の領域を定め、この定めた領域
内の隣接する画素の数及び所望色に応じて、各画素の色
を補正することを特徴とする色補正方法。