JPH01502940A - ビデオシステム - Google Patents

ビデオシステム

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JPH01502940A
JPH01502940A JP63502063A JP50206388A JPH01502940A JP H01502940 A JPH01502940 A JP H01502940A JP 63502063 A JP63502063 A JP 63502063A JP 50206388 A JP50206388 A JP 50206388A JP H01502940 A JPH01502940 A JP H01502940A
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ゴウスランド,インゲブレト
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デン・ノルスク・ステーツ・オルジエセルスカプ・アクシエセルスカプ
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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】 B、a)一つまたは幾つかの差信号(R−Y)。
(B−Y)、(G−Y)及び輝度信号(’1’)を形成するYマトリックス(2 0)及び比較器(21,22) 。
b)差信号(R−Y)、(G−Y)、(B−Y)を基準色に対する相応した差信 号(R−Y) 、(G−Y) 、(B−Y)、比較し、そして適当な回路に供給 された差信号がほぼ同じ大きさである場合に1に等しい論理信号を発生できる比 較器(23,24)。
C)ff度傷信号Y)を基準色に対する相応した輝度信号()′) と比較し、 そしてこれらの輝度信号が1i続されている。従って、第4比較器(24)では 、測定した差信号(B−Y)と基準色に対する差信号(B−Y) とが比較され 、一方、測定した輝度Yは第$ 第3.第4、第5比較器からの論理出力信号はすべて論理ANDゲート(26) の入力に供給される。ANDゲート(26)は論理信号Sを発生し、この論理信 号Sは。
すべての入力が1である時に1に等しく、その池ではS冨0である。Ltll信 号Sはカメラ(2)偏向信号(X、y)の記録を制御する。これは次のようにし て行われる。
カメラ(1)の偏向発振器からの偏向信号(x、y)はA/D2Ill器(27 ) 、(2B)の各々に供給される。こ偏向信号はデジタル値に変換される。1 2ビツトの分解能をもつ変換器はほとんどの目的に十分以上である。より低い分 解能で十分である場合には、F14えば8ビツトの分・解能をもつより簡単で安 価な変換器を用いることができる。
A/D変換器(27) 、 (28)の出力からのデータは信号%珊装置(2) の出力装置(29)の入力側に供給される。この出力装置(2つ)は、AND2 −ト(26)からの信号でA/D変換器(27) 、(28)からのデータ(T  。
Ty)を出力装置(29)の出力側に供給するゲートとして機能する。
出力装置(29)はその最も簡単な形態では、A/′D2換器(27) 、(2 8)を出力装置(29)に接続するデータチャンネルの各々に対して一列づつ二 列の二安定フリップ70フプから成り得、これらの二安定フリップフロップはA NDゲート(2G)からの論理出力信号(S=1>によってトリガーされる。よ り複雑な出力ゲート(29)は信号処理装置及び例えばデータの出力に対する副 扉回路から回収されることになるデータの一時記憶装置から成ることができ、そ れで出力装置は外部データ処理装置からの間合わせに応答する。
上記の信号処理装置において、)′マトリックス(20)及び第1.第2比較器 (21,22)は差信号(R−Y)及び(B−Y)を形成する。
カメラ(1)からのRGB信号が単に純粋な黒・白信号又は灰色の純粋なかげ° を含んでいる場合には、(R−Y)−(B−Y)−0である。これは1例として カメラが色の存在しない領域内に地震セクションの黒・白画像面を記録するa: FJに相応している。ME4B号がある一定の最小値を越えて飽和すると、第3 .第4.第5比較器(23〜25)及びA N Dゲートは出力装置(29)に 出力装置からの信号(T、T、)の伝送を阻止させ得る。
カメラ(1)における電子、ビームが純粋な黒、白又は灰色と異なる画表面内の 領域を記録すると、第1.第2比較器(21) 、(22)のそれぞれの出力が らの(R−Y )及び(B−Y)信号は記録した領域における輝度と関連した基 本色成分との差に等しい、輝度信号Yと共にこれらの信号は第3、第4.第5比 戟器(23,24,25)において検出しようとする色の相応した基準値(R− Y)、。
(B−Y) 及びY、と比較される。記録された信号圧び基準信号が許容信号< 1>で決まるある一定の制限範囲内にある場合には、第3、第4.第5比較器( 23,24゜25)は同時に1に等しい論理信号をANDゲート(26)の入力 に供給し、これにより出力装置(29)の入力側からそれの出力側へのデータの 伝送が行われる。こうして出力装置(29)はカメラ(1)のita面における 検出した予定の色の位置についての情報を供給する。
ANDゲート(26)は第3.第4比較器(23,24)の一方又は両方におい て検出されるスポラジフク信号を抑制する。これは、カメラが低輝度の画像面を 記録している時1例えばカメラの電子ビームが暗い又は黒の背景に相応した領域 を記録する際に信号処理装置(2)の信頼性に関して相当な問題となり得る。
基準信号(R−Y) 、(B−Y) lびY、は、最$3 も簡単な方法によれば、記録しようとする色で色付けされる領域にカメラのレン ズを焦点合わせし、モしてすべての比較器が論理信号1を発生するように基準信 号(R−Y) (B−Y) 及びY、の各々の電圧源に対す$ 1 ・ $ る出力電圧を!IIIすることによって発生され得る。これらの電圧源はその後 第3.第4比較器(23,24)に対する基準信号として利用される。基1!電 圧のmW中、許容信号は好ましくは低レベルに設定さされるべきである。
(上記の電圧源は図面には示されてない、)別の実施例では、信号処理装置(2 )は上記のように接続されたYマトリックス(20)及びANDゲー)(26) と共にとデオステムを制御し操作するマイクロ10七フサに基づく装置を備える ことができる。そのような実施例を第4図に示す。
前に説明した実施例と違って、信号処理装置(2)における偏向信号はこの場合 にはD/A変換器(32,33)と組合さった各偏向信号に対して一つづつ二つ のデジタルカウンタ(37,34)によって発生される。デジタルカウンタ(3 7,38)は、カメラ(1)の電子ビームの適当な走査速度1例えば標準のビデ オカメラの場合のようにSO又は60画像/秒に適合するクロックパルス(CL K)l)及び(CLK )によって駆動される。同様に、D、/A変換器(32 ,33)からの出力信号の振幅はカメラ(1)の偏肉電子系に適合される。D/ A変換器(32,33)の出力をカメラ(1)の偏向電子系に接続することによ り。
カメラ(1)の電子ビームの偏向は信号処理装置(2)によって制御され得る。
このため、カメラ(1)は偏向発振器を組み込んでない形式のものあるか又はこ れらの偏向発振器ははずすことができる必要がある。
第4図によるマイクロプロセッサに基づいた信号処理方式では、マイクロプロセ ッサ(30)はビデオシステムにおける種々の部分J\の信号の伝送及び種々の 部分からの信号の伝送を制御する。この制御は入出力装置(31)ことによって 黒・白背景上の色付きバッチの位置をP!IjlLな方法で測定できるシステム を提供する二とにある。第1112にはこのようにして情報を表示する一例が示 され。
解釈された地震セクションが示されている。このようなセクションの解釈は1例 えば色鉛簸で色付けしてセクション上に種々の組繊を直接表示することにより手 iv−業で行われる。第1図において色付き領域(cl、c2)は破線で記され ている。これらの領域の色は同じで・も異なってこのようなデータ例えば解釈さ れた地震セクションにおける員・白及び色情報はビデオカラーカメラによって捕 らえられ得る。ビデオカラーカメラからのビデオ信号うな“CIE−線図がしば しば用いられる。(−CIE−:Comm1ssion Internatio nalc 1°Eclairage)、この線図によれば、興なる色は座標x= 0.310 、 y=0.31Gをもつ白を中心としたベクトルで表すことがで きる。 このベクトルの位相角は色を特定し、また中心からのF!離は原色のよ うな色を表し、さらにこれらの色を混ぜ合わせることにより線図に表されたほと んどの色を作ることができる。標準のビデオシステムで・は、原色として次の色 が利用される。
原 色 波 長 “CIE″t7!t21における座標赤 610 am x  =O,G7.y =0.33緑 535 mm x = 0.21. y =  0.71青 470 Ill X = 0.14. y = 0.88色信号の fi度はその信号中の各原色の強さで決まる。
従って、座標x−0,30,y =0.16.(白)をもつ点は原色の成分の強 さに従って黒、灰色又は白として知覚される。
色信号の輝度を表すために、“CIE″線図は三次元座標系として考えられ得、 色信号の強さは第3座標軸として表される。
色情報の実質的な量が相対的に細かくマスクされた黒及び白パターンとして存在 している物体1例えば平坦な表面を記録するのにビデオカメラを用いる場合、f i度信号は物体における男表面と白表面との間の変化に従ってaの走査中急速に 変動する。そのような物体を記録しているビデオカメラからのビデオ信号におい て、各原色の信号強度は、黒に相応した非常に低い値から白に相応した最大値に 向かって急速度に変化する2第2図の−CIE”線図において、これは白の位置 (x=0.310 、y=0.316 )に対する各原色のベクトル成分がそれ らの最小値と最大値との間で急速に変化する状懲に相応している。
黒・白パターン付き表面2例えば解釈された地震セクション上の色1寸き領域か ら得られた信号は多くの場合黒及び白背景によって生じられる信号に比べて振幅 が小さい。
色信号は黒・白背景ではまるで°消えてしまう”ので。
従来のビデオシステムではこのような色信号を検出することはより複雑となる。
このような方法は解釈された地震セクションをデジタル化するのには適さないこ とがわかった。
本発明によれば、黒・白パターン付きの背景上における色付き領域分検出し位1 決めするビデオシステムが提供される。
これに関連して位置決めは記録した物体の特定の基準軸線に対する色付き領域の 位置を表示することを意味している0位置表示はアナログ信号1例えば処理され たビデオ信号又はデジタルデータセットとして現れ得る。
本発明を二つの実施例についてさらに詳しく説明する3第3図は第1実施例の四 路線図と示し。
第4図はマイクロプロセッサに基づいた第2冥施例の概路線口である。
第1実施例によるビデオシステムは第3図に示すようにカラービデオカメラ(1 )及び信号処理装置(2)を億えている。
関連したビデオシステムにおける原色を表す一組の信号(R,G、B)を供給で きるものであればいかなる形式のカメラを使用することもできる。従って、カメ ラはアナログカメラであることができ、カラー分離はプリズムによって行われ、 読み出しは°プラムビーコン管で行われ、また原色の信号は同時に利用できる。
カラービデオカメラ(1)からのRGB出力は信号処理装置(2)+:r共給さ れ、そこで処理される。
)′マトリックス(20)においてR,G、B信号は通常の仕方で結合され、輝 度信号Yを発生する。この輝度信号YはY=rR+gG十bB″i′あり、ここ で’ r= 0.30゜g=0.59. b=o、11である。白、黒又は灰色 の純粋なかげに対するRBg信号の場合、Yマトリ・Iクスが適当に調整されて いれば、上記式に従ってY = R= G = Bである。
第1及び第2比較器(21,22>は差信号(R−Y )及び(B−Y)を形成 し、すなわち二つの原色信号この場合R及びBは信号処理装置への入力から得ら れ、そしてそれぞれの比較器の非反転(十)入力に供給され、一方。
)′マトリリクス(20)からの)′信号は反転(−)入力に供給される。
第1比較器(21)からの出力は第3比較器(23)の二つの入力の一方に接続 さtiでいる。この第3比較器(23)の他方の入力には信号(R−’1’ ) が供給され、この信号(R−Y)は一つの原色信号、この場合にはRとビデオシ ステムで記録しようとする色(以下基準色と記載する)の輝度信号との差に相応 している。第3比較器(23)は。
入力側における信号間の差が同値を越えない場合には1:s理信号1を発生しま たこの条件が満されない場合には論理信号0を発生する形式のものである。 I r4差値は記録しJうとする色を十分に分離できるように調整されなければなら ない。
第4比較器(24)及び第5比較器(25)は同様にして第2比較器(22)及 びYマトリックス(20)にそれぞれすなわち画像面を記録する際には、標準の ビデオシステムに置ける高画像変換周波数は必要でない、そのような“静止画像 ”の記録操作においては、低光振器周波数及び従って減少した帯域基でよい、そ のような目的のため装置は安価にしかも簡単にできる。
望ましくは、信号処理装置(2)はビデオカメラ(1)のハウジング内に組み込 まれ得る。
上記のビデオシステムは特に解釈された地震セクションをデジタル化するのに適 している。そのような目的のために、解釈された地震セクションはビデオカメラ (1)によって記録され、またビデオ信号は上述のように信号処理装置(2)仲 おいて処理される0色付きのストロ−“5p−t“対の形態で予定の座標系に一 組の所与位置として信号処理装置(2)の出力側に現れる。
ビデオシステムを用いて地震セクションをデジタル化する方法は本発明によれば 純粋な色分離に基いており。
地震セクションの解釈をマーキングするために特殊な色。
例えばフロリデーシング顔料は必要でない、しがしながら、マーキングのために 用いた色の良好な色分離は検出をより確かにさせかつエラーの可能性を減少させ る。
光源は各色成分を検出する上で重要である。光源がやがて変化しそしてこれが通 常そうである場合には1色ラインはCIE線図において動く、これは、システム を各走査において用いられる関連色に対してyi整することによって補償され得 る。
またパターン認識法を用いることによって、情報はセクション内に入れられ、直 接読み出され得る(時間スクール、ライン数、ショットポイントなどのような) 、これによりデジタルプロセスは相当な程度まで自動化され。
そして別の10セツシングのためコンピュータI\の伝送をすばやくかつより正 確に行うことができる。
FIG、1 FIG、2 シ介して行われ、この入出力装置!<31)は回路(30)、(31)間の矢印 で示すようにマイクロプロセーIす(30)と両方向に連通している。マイクロ プロセッサ(30)は。
入出力回路(31)によって適当な長さ例えばS又は16ビツトのデータ語の形 態で供給される信号を処理する。受信したデータの処理はマイクロプロセッサの 記憶装置に記憶されたプログラムに従って行われる。マイクロプロセッサの記憶 装置はマイクロプロセッサ自体と同じチップ又は別個の装置(2示してない)と してマイクロプロセッサの外部に設けられ得る。同様に、必要なりローフパルス はマイクロプロセッサによって内部的に発生され得るか又はこれらの信号は第4 図に(CLK、)で示すように別個の発振器で売先され得る。マイクロ10七ツ サからの出力クロックパルス(CLKo”)はパルス数の適当な変換の後デジタ ルカウンタ(37,38)を駆動するのに用いられ得る。
マイクロプロセッサ(30)は入出力装置(31)を介して三つのD/A変換器 (34,35,36)と接続され、これらのD/A変換器(34,35,3G) は、基準信号(R−Y) −(B−Y)、及び)′、を第3.第4.第$ 5比較器(23,24,25)に供給する。D、−’A変換器(34,35,3 G>は、新しい値についてのメツセージが入力側に登録されるまで一定の出力信 号を発生する形式のものである。D/A変換器(34,35,3(i)は基準色 の各変化毎に一度更新される必要があるだけである。従って、基準信号(R−Y ) 、(B−’1’) 及びY のレベルはマS S S イクロプロセッサ(30)によって制御される。
さらに、マイクロプロセッサ(30)は入出力装置(31)を介してANDゲー ト(26)の出力及びデジタルカウンタ(37,38)の出力に接続さh、デジ タルカウンタ(37゜38)はビデオカメラ(1)への偏向信号3制御する。
マイクロプロセッサ(30)の10グラムはまた。基準色に対するシステムのキ ャリブレーション及び基準色と一致した色の検出を行うことができる。
システムのキャリブレーションのサブルーチンは、上記第1の実施例に関して説 明したキャリブレーション操作に従って公式化され得、基準信号(Fl−’+’ ) 、(B−Y) 及びY は基準色の記録中に相応した信号に調S 整される。
検出サブルーチンは、ANDゲート(26)からの信号が記録した色が基準色に 相応していることを知らせる時。
すなわちS=1の時、データを記録し、また望ましくはデータを処理しモしてデ ータを信号処理装置の出力端子(T)に伝送するために使用されることになる。
出力信号(T)は記録した色についての所望の情報及びビデオカメラの画滲平面 内の所与座標系に対する検出と二方向通信することができ、そしてこれによりデ ータシステムからの比較的高いレベルの−割り込み°時に信号処理装置の外部か ら情N分気めることができるようになる。しかしながら、これは、信号処理装置 におけるマイクロプロセッサ(30)がデータを一時記憶する大きな記憶装置を 備えなければならないことを!昧し得る。
第3図及び第4図の両方における幾つかのデータ伝送チャンネルは単線で示され ている。これらの線が連続伝送に適用されない場合には1図面におけるデータ伝 送線は並列線の組すなわちデータバスを表すものと理解されるべきである。マイ クロプロセッサをアドレス可能に通信させる構成要素を形成することによって幾 つかの構成要素に対して同じ“データバス”テ使用することができる。
好ましくは、マイクロプロセッサ(30)は、出力信号Sが論理“オフ” (S =0)から論理“オン”に変化する時の要求に直に応答し、すなわちマイクロプ ロセッサ(30)はANDゲー)(26)からの出力信号に間して“割り込み駆 動”される。
マイクロプロセッサ駆動システムは初めに記載したような比較的筒単に構成され たシステムに比べて多くの利点をもっている。マイクロプロセッサはデータをシ ステムの出力端子に供給する前にそのデータをある程度処理できる0例えば、測 定結果に対して調整を行ってシステムの種々の分校路を通る信号の伝送の結果と して生じる遅延を許容できるようにするのが望ましい、さらに、システムの検出 器部分(23〜26)のキャリブレーションはマイクロ10セブサのプログラム h+に従って行われ得。
また幾つかの色の読み出しは、幾つかの色の検出が自動的に行われ得るようにマ イクロプロセッサによって制御され得る。マイクロプロセッサは必要ならば他の 構成要素と組合さってシステムにおける他の機能を遂行することができる。マイ クロプロセッサのそのような使用の一例は上記で説明したようにカメラ(1)の 電子ビームの提案した偏向に間してであり、デジタルカウンタ(37゜38)及 びD/A変換器<32,33)はカメラ(1)における偏向発振器の必要性をは ふいている。
その他の点ではビデオカメラ(1)の選択は自由である0例えば、アナログカメ ラを用いることができ、その場合には色分離はプリズムによって行われ、また読 み出 ゛しは”プラムビーコン”管において行われる。この場合。
三つの色信号はすべて同時に利用できる。またデジタルカメラを用いることもで き、その場合には1色分離はフィルタで行われ、また読み出しはS光センサのア レイによって行われる。そのようなカメラでは、渫は各原色について一度づつ三 度記録される。デジタルカメラ(1)はマイクロプロセッサに基づいた信号処理 装置(2)と接続するため手元に置かれる。前に述べたように、マイクロプロセ ッサは、ビデオシステムにおける池の構成要素の機能1例えば電子ビームの操f Y及びビデオカメラにおけるフィルタの選択をsmしたり実施することができる 。
静止1例えば、解釈された地震セクションて′ある物体すなわち画像面を記録す る際には、標準のビデオシステムに置ける高画像変換周波数は必要でない、その ような“静止画像”の記録操作においては、低光振器周波数及び従って減少した 帯域堪でよい、そのような目的のため装置は安価にしかも簡単にできる。
望ましくは、信号処理装置(2)はビデオカメラ(1)のハウジング内に組み込 まれ得る。
上記のビデオシステムは特に解釈された地震セクションをデジタル化するのに適 している。そのような目的のために、解釈された地震セクションはビデオカメラ (1)によって記録され、またビデオ信号は上述のように信号処理装置(2)仲 おいて処理される0色付きのストロ−“5p−t“対の形態で予定の座標系に一 組の所与位置として信号処理装置(2)の出力側に現れる。
、ビデオシステムを用いて地震セクションをデジタル化する方法は本発明によれ ば純粋な色分離に基いており。
地震セフシランの解釈をマーキングするために持味な色。
例えばフロリデーシング顔料は必要でない、しかしながら、マーキングのために 用いた色の良好な色分離は検出をより確かにさせかつエラーの可能性を減少させ る。
光源は各色成分を検出する上で重要である。光源がやがて変化しそしてこれが通 常そうである鳩舎には1色ラインはC1211図において動く、これは、システ ムを各走査において用いられる関連色に対して調整することによって補償され得 る。
またパターン認識法を用いることによって、情報はセクション内に入れられ、直 接読み出され得る(時間スクール、ライン数、ショットポイントなどのような) 、これによりデジタルプロセスは相当な程度まで自動化され。
そして別の10七ブシングのためコンピュータl\の伝送をすばやくかつより正 確に行うことができる。
FIG、1 FIG、2 国際調査報告

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.一組の原色信号(R、G、B)を形成するビデオカメラ(1)と、原色信号 (R、G、B)と輝度信号(Y)との間の信号差(R−Y)、(B−Y)、(G −Y)の一つ又はそれ以上の処理に基いて記録領域についての情報を供給する信 号処理装置(2)とから成ることを特徴とする黒・白パターン付き背景上の色付 き領域を検出するビデオシステム。 2.信号処理装置(2)が信号差(R−Y)、(B−Y)、(G−Y)の一つ又 はそれ以上から得られた信号を選択した基準色に対して相応した信号(R−Y) S、(B−Y)S、(G−Y)Sと比較する装置(23、24)を有する請求の 範囲1に記載のビデオシステム。 3.信号処理装置(2)がビデオカメラ(1)の原色信号(R、G、B)から信 号差(R−Y)、(B−Y)、(G−Y)及び輝度信号(Y)を形成するYマト リックス(20)及び比較器(21、22)を有する請求の範囲1に記載のビデ オシステム。 4.信号処理装置(2)が輝度信号(Y)から得られた信号と選択した基準色に 対して輝度信号(Y)Sから得られた相応した信号と比較する装置(25)を有 する請求の範囲2、3に記載のビデオシステム。 5.信号処理装置(2)は、比較器(23〜25)への入力信号が対において基 準色から得られた関連した入力信号の予定の変動に相応した許容範囲(ε)内に あるか外にあるかに従って記録領域についての情報を発生する出力装置(29〜 31)を有する請求の範囲2〜4に記載のビデオシステム。 6.信号処理装置(2)が差信号(R−Y)、(B−Y)(G−Y)及び輝度信 号(Y)を基準色に対する相応した信号(R−Y)S、(B−Y)S、(G−Y )S、(Y)Sと直接比較する比較器(23〜25)を有する請求の範囲2〜5 に記載のビデオシステム。 7.信号処理装置(2)がビデオカメラ(1)又はビデオカメラ(1)における 偏差信号(x、y)を制御する信号処理装置(2)における回路から画像面内の 色付き領域の位置に関しての情報を集める請求の範囲1〜6に記載のビデオシス テム。 8.A.一組の原色信号(R、G、B)を形成するビデオカメラ(1)、 B.a)一つまたは幾つかの差信号(R−Y)、(B−Y)、(G−Y)及び輝 度信号(Y)を形成するYマトリックス(20)及び比較器(21、22)、b )差信号(R−Y)、(G−Y)、(B−Y)を基準色に対する相応した差信号 (R−Y)S、(G−Y)S、(B−Y)S比較し、そして適当な回路に供給さ れた差信号がほぼ同じ大きさである場合に1に等しい論理信号を発生できる比較 器(23、24)、c)輝度信号(Y)を基準色に対する相応した輝度信号(Y )Sと比較し、そしてこれらの輝度信号が接続されている。従って、第4比較器 (24)では、測定した差信号(B−Y)と基準色に対する差信号(B−Y)S とが比較され、一方、測定した輝度Yは第5比較器(25)において基準輝度Y Sと比較される。 第3、第4、第5比較器からの論理出力信号はすべて論理ANDゲート(26) の入力に供給される。ANDゲート(26)は論理信号Sを発生し、この論理信 号Sは、すべての入力が1である時に1に等しく、その他ではS=0である。論 理信号Sはカメラ(2)偏向信号(x、y)の記録を制御する。これは次のよう にして行われる。 カメラ(1)の偏向発振器からの偏向信号(x、y)はA/D変換器(27)、 (28)の各々に供給される。これらのA/D変換器(27)、(28)におい て、アナログ偏向信号はデジタル値に変換される。12ビットの分解能をもつ変 換器はほとんどの目的に十分以上である。より低い分解能で十分である場合には 、例えば8ビットの分解能をもつより簡単で安価な変換器を用いることができる 。 A/D変換器(27)、(28)の出力からのデータは信号処理装置(2)の出 力装置(29)の入力側に供給される。この出力装置(29)は、ANDゲート (26)からの信号でA/D変換器(27)、(28)からのデータ(Tx、T y)を出力装置(29)の出力側に供給するゲートとして機能する。 出力装置(29)はその最も簡単な形態では、A/D変換器(27)、(28) を出力装置(29)に接続するデータチャンネルの各々に対して一列づつ二列の 二安定フリップフロップから成り得、これらの二安定フリップフロップはAND ゲート(26)からの論理出力信号(S=1)によってトリガーされる。より複 雑な出力ゲート(29)は信号処理装置及び例えばデータの出力に対する制御回 路から回収されることになるデータの一時記憶装置から成ることができ、それで 出力装置は外部データ処理装置からの回合わせに応答する。 上記の信号処理装置において、Yマトリックス(20)及び第1、第2比較器( 21、22)は差信号(R−Y)及び(B−Y)を形成する。 カメラ(1)からのRGB信号が単に純粋な黒・白信号又は灰色の純粋なかげを 含んでいる場合には、(R−Y)=(B−Y)=0である。これは、例としてカ メラが色の存在しない領域内に地震セクションの黒・自画像面を記録する状態に 相応している。基準信号がある一定の最小値を越えて飽和すると、第3、第4、 第5比較器(23〜25)及びANDゲートは出力装置(29)に出力装置から の信号(Tx、Tu)の伝送を阻止させ得る。 カメラ(1)における電子ビームが純粋を黒、白又は灰色と異なろ画像面内の領 域を記録すると、第1、第2比較器(21)、(22)のそれぞれの出力からの (R−Y)及び(B−Y)信号は記録した領域における輝度と関連した基本色成 分との差に等しい。輝度信号Yと共にこれらの信号は第3、第4、第5比較器( 23、24、25)において検出しょうとする色の相応した基準値(R−Y)S 、 (B−Y)S及びYSと比較される。記録された信号及び基準信号が許容信号( ε)で決まるある一定の制限範囲内にある場合には、第3、第4、第5比較器( 23、24、25)は同時に1に等しい論理信号をANDゲート(26)の入力 に供給し、これにより出力装置(29)の入力側からそれの出力側へのデータの 伝送が行われる。こうして出力装置(29)はカメラ(1)の画像面における検 出した予定の色の位置についての情報を供給する。 ANDゲート(26)は第3、第4比較器(23、24)の一方又は両方におい て検出されるスポラジック信号を抑制する。これは、カメラが低輝度の画像面を 記録している時、例えばカメラの電子ビームが暗い又は黒の背景に相応した領域 を記録する際に信号処理装置(2)の信頼性に関して相当な問題となり得る。 基準信号(R−Y)S、(B−Y)S及びYSは、最も簡単な方法によれば、記 録しようとする色で色付けされる領域にカメラのレンズを焦点合わせし、そして すべての比較器が論理信号1を発生するように基準信号(R−Y)S、(B−Y )S及びYSの各々電圧源に対する出力電圧を調整することによって発生され得 る。これらの電圧源はその後第3、第4比較器(23、24)に対する基準信号 として利用される。基準電圧の調整中、許容信号は好ましくは低レベルに設定さ されるべきである。 (上記の電圧源は図面には示されてない。)別の実施例では、信号処理装置(2 )は上記のように接続されたYマトリックス(20)及びANDゲート(26) と共にビデオステムを制御し操作するマイクロプロセッサに基づく装置を備える ことができる。そのような実施例を第4図に示す。 前に該明した実施例と違って、信号処理装置(2)における偏向信号はこの場合 にはD/A変換器(32、33)と組合さった各偏向信号に対して一つづつ二つ のデジタルカウンタ(37、38)によつて発生される。デジタルカウンタ(3 7、38)は、カメラ(1)の電子ビームの適当な走査速度、例えば標準のビデ オカメラの場合のように50又は60画像/秒に適合するクロックパルス(CL Kx)及び(CLKy)によつて駆動される。同様に、D/A変換器(32、3 3)からの出力信号の振幅はカメラ(1)の偏向電子系に適合される。D/A変 換器(32、33)の出力をカメラ(1)の偏向電子系に接続することにより、 カメラ(1)の電子ビームの偏向は信号処理装置(2)によつて制御され得る。 このため、カメラ(1)は偏向発振器を組み込んでない形式のものあるか又はこ れらの偏向発振器ははずすことができる必要がある。 第4図によるマイクロプロセッサに基づいた信号処理方式では、マイクロプロセ ッサ(30)はビデオシステムにおける種々の部分への信号の伝送及び種々の部 分からの信号の伝送を制御する。この制御は入出力装置(31)ことによつて黒 ・白背景上の色付きパッチの位置を簡単な方法で測定できるシステムを提供する ことにある。第1図にはこのようにして情報を表示する一例が示され、解釈され た地震セクションが示されている。このようなセクションの解釈は、例えば色鉛 筆で色付けしてセクション上に種々の組識を直接表示することにより手作薬で行 われる。第1図において色付き領域(c1、c2)は破線で記されている。これ らの領域の色は同じでも異なってもよい。 このようなデータ例えば解釈された地震セクションにおける黒・白及び色情報は ビデオカラーカメラによつて捕らえられ得る。ビデオカラーカメラからのビデオ 信号において色情報を特定するために、第2図に示されるよシな“CIE”線図 がしばしば用いられる。(“CIE”Commission Internat ionalel′Eclairage)。この線図によれば、異なる色は座標x =0.310、y=0.316をもつ白を中心としたベクトルで表すことができ る。このベクトルの位相角は色を特定し、また中心からの距離は原色のような色 を表し、さらにこれらの色を混ぜ合わせることにより線図に表されたほとんどの 色を作ることができる。標準のビデオシステムでは、原色として次の色が利用さ れる。 原色波長“CIE”線図における座標 赤610mmx=0.67、y=0.33縁535mmx=0.21、y=0. 71青470mmx=0.14、y=0.88色信号の輝度はその信号中の各原 色の強さで決まる。 従って、座標x=0.30、y=0.16(白)をもつ点は原色の成分の強さに 従って黒、灰色又は白として知覚される。 色信号の輝度を表すために、“CIE”線図は三次元座標系として考えられ得、 色信号の強さは第3座標軸として表される。 色情報の実質的な量が相対的に細かくマスクされた黒及び白パターンとして存在 している物体、例えば平坦な表面を記録するのにビデオカメラを用いる場合、輝 度信号は物体における黒表面と白表面との間の変化に従って像の走査中急速に変 動する。そのような物体を記録しているビデオカメラからのビデオ信号において 、各原色の信号強度は、黒に相応した非常に低い値から白に相応した最大値に向 かって急速度に変化する。第2図の“CIE”線図において、これは白の位置( x=0.310、y=0.316)に対する各原色のベクトル成分がそれらの最 小値と最大値との間で急速に変化する状態に相応している。 黒・白パターン付き表面、例えば解釈された地震セクション上の色付き領域から 得られた信号は多くの場合R及び白背景によって生じられる信号に比べて振幅が 小さい。 色信号は黒・白背景ではまるで“消えてしまう”ので、従来のビデオシステムで はこのような色信号を検出することはより複雑となる。このような方法は解釈さ れた地震セクションをデジタル化するのには適さないことがわかった。 本発明によれば、黒・白パターン付きの背景上における色付き領域を検出し位置 決めするビデオシステムが提供される。 これに関連して位置決めは記録した物体の特定の基準軸線に対する色付き領域の 位置を表示することを意味している。位置表示はアナログ信号、例えば処理され たビデオ信号又はデジタルデータセットとして現れ得る。 本発明を二つの実施例についてさらに詳しく説明する。 第3図は第1実施例の概略線図を示し、第4図はマイクロプロセッサに基づいた 第2実施例の概略線図である。 第1実施例によるビデオシステムは第3図に示すようにカラービデオカメラ(1 )及び信号処理装置(2)を備えている。 関連したビデオシステムにおける原色を表す一組の信号(R、G、B)を供給で きるものであればいかなる形式のカメラを使用することもできる。従って、カメ ラはアナログカメラであることができ、カラー分離はプリズムによって行われ、 読み出しは“プラムビーコン”管で行われ、また原色の信号は同時に利用できる 。 カラービデオカメラ(1)からのRGB出力は信号処理装置(2)に供給され、 そこで処理される。 Yマトリックス(20)においてR、G、B信号は通常の仕方で結合され、輝度 信号Yを発生する。この輝度信号YはY=rR+gG+bBであり、ここでr= 0.30、g=0.59、b=0.11である。白、黒又は灰色の純粋なかげに 対するRBg信号の場合、Yマトリックスが適当に調整されていれば、上記式に 従ってY=R=G=Bである。 第1及び第2比較器(21、22)は差信号(R−Y)及び(B−Y)を形成し 、すなわち二つの原色信号この場合R及びBは信号処理装置への入力から得られ 、そしてそれぞれの比較器の非反転(+)入力に供給され、一方Yマトリックス (20)からのY信号は反転(一)入力に供給される。 第1比較器(21)からの出力は第3比較器(23)の二つの入力の一方に接続 されている。この第3比較器(23)の他方の入力には信号(R−Y)が供給さ れ、この信号(R−Y)は一つの原色信号、この場合にはRとビデオシステムで 記録しようとする色(以下基準色と記載する)の輝度信号との差に相応している 。第3比較器(23)は、入力側における信号間の差が関値を越えない場合には 論理信号1を発生しまたこの条件が満されない場合には論理信号0を発生する形 式のものである。偏差値は記録しょうとする色を十分に分離できるように調整さ れなければならない。 第4比較器(24)及び第5比較器(25)は同様にして第2比較器(22)及 びYマトリックス(20)にそれぞれすなわち画像面を記録する際には、標準の ビデオシステムに置ける高画像変換周波数は必要でない。そのような“静止画像 ”の記録操作においては、低発振器周波数及び従って減少した帯域幅でよい。そ のようを目的のため装置は安価にしかも簡単にできる。 望ましくは、信号処理装置(2)はビデオカメラ(1)のハウジング内に組み込 まれ得る。 上記のビデオシステムは特に解釈された地震セクションをデジタル化するのに適 している。そのような目的のために、解釈された地震セクションはビデオカメラ (1)によって記録され、またビデオ信号は上述のように信号処理装置(2)に おいて処理される。色付きのストローク及びパッチとして手でトレースした指示 領域は例えば“SP−t”対の形態で予定の座標系に一組の所与位置として信号 処理装置(2)の出力側に現れる。 ビデオシステムを用いて地震セクションをデジタル化する方法はホ発明によれば 純粋な色分離に基いており、地震セクションの解釈をマーキングするために特殊 な色、例えばフロリデーシング顏料は必要でない。しかしながら、マーキングの ために用いた色の良好な色分離は検出をより確かにさせかつエラーの可能性を減 少させる。 光源は各色成分を検出する上で重要である。光源がやがて変化しそしてこれが通 常そうである場合には、色ラインはCIE線図において動く。これは、システム を各走査において用いられる関連色に対して調整することによって補償され得る 。 またパターン認識法を用いることによって、情報はセクション内に入れられ、直 接読み出され得る(時間スケール、ライン数、ショットポイントなどのような) 。これによりデジタルプロセスは相当な程度まで自動化され、そして別のプロセ ッシングのためコンピュータへの伝送をすばやくかつより正確に行うことができ る。
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