JPH0435279A - クロマキー処理装置 - Google Patents

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］ この発明は一般的に画像処理装置に関し、特に、画像合
成を行なうためのクロマキー処理装置に関する。

［従来の技術］ 画像処理技法の１つにクロマキー処理と呼ばれる処理技
ｄ、がある。このクロマキー処理は、人物および／また
は物体なとの所望の画像を背旦となる画像に対して電気
的に嵌め込み合成画像を得る処理技法である。以下、こ
のクロマキー処理技法について簡単に説明する。

第１９図は従来のクロマキー処理装置の機能的な構成を
示す図である。第１９図において、クロマキー処理装置
は、背景画像Ａを記憶する第１のメモリ１と、挿入され
るべき画像の背景情報（下地情報）を与える背景色画像
Ｂを記憶する第２のメモリ２と、前記背景色画像上に作
成された挿入されるべき画像を記憶する第３のメモリ３
と、第２のメモリ２の記憶データ（背景色画像Ｂ）と第
３のメモリ３の記憶データ（挿入されるべき画像Ｃ）と
を読出し第３のメモリ３からの読出されたデータのうち
変化画像領域を選択的に通過させ、これにより挿入され
るべき画像りのみを抽出する変化分抽出回路４と、変化
分抽出回路４からの出力データを記憶する第４のメモリ
５と、第１のメモリ１の記憶データと第４のメモリ５の
記憶データとを読出して合成し合成画像Ｅを導出する合
成回路６とを含む。合成回路６の出力はそのまま表示装
置へ与えられ表示されるかまたはメモリに記憶される。

第１９図においてはこの両者を区別せずに単に回路ブロ
ック７として示す。第１ないし第４のメモリ１，２．３
および５は、プレーンメモリまたはフィールドメモリな
どの画像メモリにより構成される。次に動作について説
明する。

第１のメモリ１には背景画像Ａが記憶される。

第２のメモリ２には、一様な色分布（輝度分布）を有す
る背景色画像Ｂが記憶される。第３のメモリ３には、こ
の背景色画像を下地として形成される挿入されるべき画
像が記憶される。第１ないし第３のメモリ１〜３は前述
のごとく画像メモリであり、画面を構成する画素データ
各々を、画面上の表示位置に対応する記憶位置に記憶す
る。この背景色と挿入されるべき画像とはその輝度レベ
ルが大きく異ならされており、たとえば背景色画像の輝
度が任意の単位で１０としたときに挿入されるべき画像
の輝度レベルはたとえば１００に設定される。これによ
り挿入されるべき画像と背景色画像との差別化が図られ
ている。今、画像Ｂを「変化前の画像」と称し、画像Ｃ
を「変化後の画像」と称する。

変化分抽出回路４は、この変化後の画像から変化前の画
像を除去し、挿入されるべき画像を抽出する。すなわち
、変化分抽出回路４は、この第２のメモリ２と第３のメ
モリ３とから表示画面上同一位置の画素データを順次読
出し、その読出した画素データの輝度値を比較する。こ
の輝度値が異なる場合、その画素は挿入されるべき画像
を構成する画素であり、第３のメモリ３から読出された
画素データか第４のメモリ５に書込まれ、一方、輝度値
か同一の画素に＆、ｔ　しては第４のメモリ５の対応の
記憶位置に“０°が書込まれる。

この変化分抽出回路４から１画面分のデータが第４のメ
モリ５に書込まれた後には、第４のメモリうには挿入さ
れるべき画像りの情報のみが記憶される。合成回路６は
、第１のメモリ１と第４のメモリ５とから表示画面上同
一位置の画素データを読出し、第４のメモリ５からの読
出データが“０“の場合には第１のメモリ１からの読出
データを通過させ、そうでない場合には第４のメモリ５
からの画素データを通過させる。この合成回路６からの
画素データは順次回路ブロック７へ伝達され、これによ
り所望の画像りと背景画像Ａとを合成した合成画像Ｅが
得られる。

［発明が解決しようとする課題］ 第１９図に示す変化分抽出器の詳細な動作フローを第２
０図に示す。以下、第２０図を参照して従来の変化分抽
出の動作について説明する。

画面は５１２Ｘ５１２の画素に分割される。また、背景
色画像Ｂの各画素の輝度はすべて１０（単位任意）に設
定され、抽出対称物の構成画素の輝度は１００に設定さ
れる。

また、第２の画面の構成画素に対応してＸアドレスおよ
びＹアドレスの範囲を１ないし５１２に設定するととも
に、処理結果を格納するメモリ領域ＧをｒＧ　（５１２
，５１２）Ｊにより確保する。

このメモリ領域Ｇは、第１９図に小す第４のメモＩＪ　
５に対応する（ステップＳｌ）。

読出対象となるメモリ領域Ｂ、Ｃのアドレス領域を設定
する（ステップＳ２）。この領域に画像Ｂ、Ｃがそれぞ
れ格納される。

Ｘ−１，Ｙ−１として、メモリ空間Ｂおよびメモリ空間
Ｃ（これは第１９図において第２のメモリ２および第３
のメモリ３にそれぞれ対応するが、以下の説明では単に
メモリ空間として説明する）から画素データＢ　（１，
１）、Ｃ（１，１）を読出しくステップＳ２）、この読
出した画素の輝度の差を検出する（ステップＳ３）。画
素データはＲ（赤）、Ｇ（青）およびＢ（緑）三原色の
各デ−夕を含んでおり、このＲ，Ｇ、Ｂデータより輝度
値Ｙはたとえば Ｙ−０，３Ｒ十０．５９Ｇ＋〇、ＩＩＢの式を用いて求
めることができる。

ステップＳ３において画素Ｂ　（１，１）と画素Ｃ（１
，１）の輝度値が同一でないと判定されれば、画素デー
タＣ（１，１）かメモリ空間Ｇの対応の位置Ｇ（１，１
）に書込まれ（ステップ５４）一方、同一であればメモ
リ位置Ｇ（１，１）に°０“が書込まれる（ステップＳ
５）。

次いでＸ−Ｘ＋１としくステップＳ６）、この新しいＸ
アドレスが５１２以下であるかどうかの判定が行なわれ
る（ステップＳ７）。ＸがＸＭＡＸ以下であれば、１行
の画素データがすべて読出されていないため、Ｙ−１，
Ｘ−２としてステップＳ３へ戻り上述の比較および書込
動作か行なわれる。

このステップＳ３ないしステップＳ６の動作が繰返され
、１行の画素データの輝度の比較が行なわれると、次の
行に移しその行における各画素データの輝度の比較が行
なわれる。すなわち、ステップＳ７においてＸ＞ＸＭＡ
Ｘと判定されると、Ｘ−１としくステップＳ８）かつＹ
−Ｙ＋１としくステップＳ９）、次いて最終行（Ｙ−５
１２）の全画素の比較が行なわれたか盃かの判定か行な
われる（ステップ５１０）。

ステップＳＩＯにおいてＹ≦ＹＭＡＸと１′す定される
と、また最終行の画素の比較動作は完了していないと判
定されステップＳ３へ戻り上述の動イ′１が繰返し行な
イつれる。

ステップ５１０においてＹ＞ＹＭＡＸとｖ１１定される
と、最終行の画素の比較および書込動作は完了しており
、メモリ空間Ｇに抽出画像りに関するデータが格納され
る。

第２０図に示す動作フローに従った画像抽出を模式的に
第２１図に示す。第２１図においては、画面を４行４列
画素マトリクスに分割した場合か一例として示される。

第２１図において、メモリ空間Ｂの各画素の輝度値はす
べて１０である。

方、メモリ空間Ｃの各画素の輝度値は１００となるべき
であるが、その境界領域（挿入されるべき画像と背景色
画像との境界すなわち挿入されるべき画像のエツジ領域
）の輝度は背景色の影響を受けて１００よりも小さくな
っている。

すなわち、挿入されるべき画像の輪郭はアナログ的に変
化しているか、画面をデジタル的に画素に分割した場合
、第２２図に示すように境界領域においては１画素は挿
入画像と背旦色画像両者とを含むため、その輝度値は両
者かその画像を占める割合により決定され、挿入される
べき画像の輝度値よりも小さくなる。

従来のクロマキー処理技法においては、単に背景色領域
の輝度値と異なる領域をすべて抽出して挿入画像Ｇを得
ているため、その境界領域に、輝度値が１００よりも小
さい領域が存在することになる。すなわち、第２２図に
示すように、実際に抽出すべき画像領域よりも広い領域
を抽出することになり、背景色の影響を受けた画像領域
も挿入されるべき画像領域として抽出されるため、挿入
画像のエツジ領域にノイズ成分が含まれることになり、
合成画像の境界領域におけるエランのほやけおよび背景
色の残存による不ザな縁取りの存在なとにより良質な合
成画像を得ることかできないという問題が発生する。

ここで、第２２図において、実線の曲線は挿入されるべ
き画像の実際のエノノ部を示し、斜線領域が抽出画像領
域を示している。

それゆえ、この発明の目的は高画質の合成画像を得るこ
とのできる改良されたクロマキー処理装置を提供するこ
とである。

この発明の他の［」的は１．ｌ’ｉ人すべき画像を思人
に抽出することのできるクロマキー処理装置を提供する
ことである。

この発明のさらに他の目的は、合成画像の境界領域にノ
イズ成分が含まれることのないクロマキー処理装置を提
供することである。

［課題を解決するための手段］ この発明に係るクロマキー処理装置は、背景色画像と挿
入すべき画像とからなるクロマキー用画像から挿入すべ
き画像のエツジ領域を抽出する手段と、抽出されたエツ
ジ領域を構成する各画素の輝度を背景色画像の輝度との
差を検出し、この輝度差を所定のしきい値と比較する手
段と、この比較手段出力に応答してクロマキー用画像の
抽出領域を規定する手段と、規定手段出力に応答してク
ロマキー用画像から画像を抽出して挿入すべき画像を生
成する手段とを偏える。

［作用］ この発明に係るクロマキー処理装置においては、挿入す
べき画像のエツジ領域において各構成画素をその背景色
画像との輝度差により必要の有無を判断し、必要画素の
みをエツジ領域として抽出し、かつエツジ領域と異なる
内部領域はそのまま抽出するように構成しているため、
クロマキー用画像から所望の画像領域のみを思丈に抽出
することができる。

［発明の実施例］ 第１図はこの発明の一実施例であるクロマキー処理層の
機能的構成を示す図である。第１図において第１９図に
示す従来のクロマキー処理装置と同一または対応する部
分には同一の参照番号が付されている。

第１図において、この発明のクロマキー処理装置は、挿
入すべき画像のエツジ領域を抽出し、この抽出領域の輝
度値情報に従って挿入すべき画像の周囲画素として必要
か否かを判定し、この判定結果に従ってクロマキー用画
像メモリ（第３のメモリ）３から画像の抽出を行ない、
これにより挿入すべき画像りを生成する変化分抽出部４
０を含む。

変化分抽出部４０は、背景色画像の輝度よりも大きな輝
度を有する画像領域をクロマキー用画像Ｃから抽出する
とともにこの抽出領域を２値化処理する第１の変化抽出
器４０１と、クロマキー用画像Ｃから挿入すべき画像の
エツジ領域のみを抽出するエツジ抽出器４０２と、エツ
ジ抽出器４０２の抽出したエツジ領域情報と第１の変化
抽出器４０１からの２値化画像領域とに応答してクロマ
キー用画像Ｃにおける抽出領域を規定しかつこの規定さ
れた領域をクロマキー用画像Ｃから抽出して挿入される
べき画像りを生成する第２の変化抽出器４０３とを含む
。次に変化分抽出部４０の動作について説明する。

まず第２図に、第１のメモリ２に格納される背景色画像
Ｂと第３のメモリ３に格納されるクロマキー用画像Ｃの
一例を示す。第２図において、背景色画像はその輝度値
が一様にすべて１０を有するように設定され、一方クロ
マキー用画像Ｃにおいては抽出対象の輝度値が１００に
設定される。

この輝度値１０および１００は任意の単位であり、１１
１にその比が１＝１０であることを示しているだけであ
る。

第３図に第１の変化抽出器４０１の動作フローを示す。

以下、第３図を参照して第１の変化抽出器４０１の動作
について説明する。但し、以下の説明においては、第２
および第３のメモリ２，３はそれぞれメモリ空間Ｂ、Ｃ
とし、かつ変化分抽出器４０もその内部に作業領域用の
メモリ空間を有しているものとする。

ます、ステップ８２０，５２１において初期設定が行な
われる。すなわち、背景色画像領域Ｂ１クロマキー用画
像領域Ｃ１および処理後のデータ格納領域Ｇ、Ｈの設定
が行なわれる。ここで、従来例と同様、画面は５１２Ｘ
５１２の画素に分割されており、ＸアドレスおよびＹア
ドレスは１ないし５１２の範囲を有するものとする。

ステップＳ２２において、従来と同様にしてクロマキー
用画素Ｃ（Ｘ、　Ｙ）と背景色画像Ｂの画素Ｂ　（Ｘ、
Ｙ）との輝度の差が検出される。この検出された輝度差
に従ってメモリ空間Ｇに対しては輝度差が存在する場合
にはクロマキー用画像の画素データＣ（Ｘ、　Ｙ）が書
込まれ、輝度差が存在しない場合にはメモリ空間Ｇ　（
Ｘ、　Ｙ）には“０１が書込まれる（ステップ５２３，
５２５）。

このとき同時に、メモリ空間Ｈに対して、輝度変化が存
在する画素に対しては“１”が書込まれ、輝度変化のな
い領域に対しては“０″が書込まれる（ステップＳ２４
，５２６）。これにより輝度変化の有無に応じたクロマ
キー用画像の２値化が行なわれる。続いて従来と同様に
してステップＳ２７ないしＳ３１のループが実行される
。この処理完了後はクロマキー用画像の輝度変化領域の
画像情報はメモリ空間Ｇに格納され、輝度変化領域を２
値化した画像情報はメモリ空間Ｈに格納される。

この第１の変化抽出器４０１の処理動作を模式的に第４
図に示す。第４図においてクロマキー用画像（Ｃ）にお
いて背旦色画像（Ｂ）の有する輝度値】０よりも大きい
画素データはこのままメモリ空間Ｇの対応の位置に書込
まれ、輝度値１０の画素データに対しては対応の画素位
置に“Ｏ“が書込まれる。

一方、メモリ空間Ｈにおいては、この輝度変化のＨ無に
応じた“１”０′が書込まれ、すなわちメモリ空間Ｇの
格納画像情報を２値化した画像データが格納される。こ
れにより、クロマキ用画像の輝度変化領域が抽出され、
抽出されるべき画素の存在領域が決定される。

次に、メモリ空間Ｈに格納された２値データを用い、輝
度変化領域のエツジ抽出がエツジ抽出器４０２において
実行される。このエツジ抽出器４０２の動作フローを第
５図に示す。このエツジ抽出器４０２においては、第１
の変化抽出器４０１で作成されたメモリ空間Ｈの２値デ
ータを用いてエツジ領域のみを抽出して２値データで表
現され、このエツジ領域情報に従ってメモリ空間Ｃの画
像データが、その以外の領域にズ・１してはメモリ空間
Ｂの画像データがメモリ空間りに書込まれる。以下、図
面を参照してこのエツジ抽出器の動作について説明する
。

第５図において、まず、初期設定が行なわれメモリ空間
Ｉ、Ｊ、におよびＬが確保される（ステップ５５０）。

続いて、メモリ空間Ｂ、　　ＣおよびＨからそれぞれ同
一位置の画素データを読出しくステップ５５１）、この
読出したデータに対しブロックＳ５２で示すエツジ抽出
処理が実行される。このステップＳ５０におけるエツジ
抽出処理は、メモリ空間Ｈの画像データに対し４近傍収
縮を行なうサブルーチン５ｕｂｌと、サブルーチン５Ｌ
Ｉｂ１により４近傍収縮処理が行なわれた画像データを
再度４近傍収縮処理するサブルーチン５ｕｂ２と、サブ
ルーチン５ｕｂ２で収縮処理された画像データとメモリ
空間Ｈの画像データとに対しＸＯＲ処理を行なうサブル
ーチン５ｕｂ３とを含む。以下路サブルーチンの処理内
容について順次説明する。

第６図に４近傍収縮を行なう際の、メモリ空間Ｈにおけ
る画素配列を示す。第６図において注口画素Ｈ（Ｘ、Ｙ
）の４近傍画素とは、この注口画素Ｈ＜ｘ、　　Ｙ）に
対して行方向および列方向（画面上水平および垂直方向
）に隣接する画素Ｈ（Ｘｌ、Ｙ）　、Ｈ（Ｘ＋１．Ｙ）
　、Ｈ（Ｘ、Ｙ−１）およびＸ　（Ｘ、　Ｙ＋１）の画
素を示す。４近傍収縮処理においては、この４近傍画素
データに応して注口画素Ｈ（Ｘ、　　Ｙ）の値が決定さ
れる。

第７図は４近傍収縮を実行するサブルーチン５ｕｂｌの
処理動作を示すフロー図である。以下、第７図を参照し
てサブルーチン５ｕｂｌの処理動作について説明する。

まずステップＳ７０においてＸおよびＹアドレスの初期
値および最大値を設定するとともに、処理内容を格納す
るメモリ空間■が確保される。続いてメモリ空間Ｈから
順次画素データが読出される（ステップ５７１）。

このメモリ空間Ｈから読出された画素データＨ（ｘ、　
ｙ）の値がＯであるか否かの判定が行なわれる（ステッ
プ５７２）。この読出された画素ブタＨ（Ｘ、　Ｙ）が
０”であれば、メモリ空間１の対応の記憶１位置に“０
”が書込まれる（ステップ８７８）。続いて読出された
画素Ｈ（Ｘ、Ｙ）のデータが０てない場合には、その４
近傍に“０”の画素が存在するか否かの判定が行なわれ
る（ステップＳ７３．Ｓ７４．Ｓ７５および５７６）。

この４近傍画素のいずれかが“Ｏｏであれば注目画素Ｈ
（Ｘ、　Ｙ）に対応するメモリ空間Ｉ内の記憶位置に“
Ｏｏが書込まれる。

ｔ＋ｎ画素Ｈ（Ｘ、　　Ｙ）およびその４近傍すべてが
“１“てあれば、メモリ空間Ｉの対応の記憶位置に“１
″が書込まれる（ステップ５７７）。この処理により注
目画素Ｈ（Ｘ、　Ｙ）にり・１する４近傍収縮処理が完
了する。続いてＸの値を１増分しくステップ５７９）、
それが最大値ＸＭＡＸ以下であるか否かの判定が行なわ
れる（ステップ５８０）。ステップＳ８０においてＸが
最大値以下と判定されればその行の画素に対する処理が
完了していないためステップＳ７２へ戻り順次上述の処
理が実行される。

ステップＳ８０においてＸの値が最大値を越える場合に
は、その行に対する収縮処理が完了し、次の行に移るた
めにＸの値を１に設定しくステップ５８１）　、Ｙの値
を１増分しくステップ５８２）、続いてＹの値が最大値
ＹＭＡＸ以下であるかの判定を行ない（ステップ８８３
）、Ｙの値が最大値ＹＭＡＸ以下の場合にはステップＳ
７２へ戻り上述の収縮処理を行なう。

ステップ３８ＢにおいてＹの値が最大値ＹＭＡＸよりも
大きい場合には画像を構成する全画素に対する収縮処理
が完了したものと判定されメインルーチンへ復帰する。

第８図にこのサブルーチン５ｕｂｌの処理動作を模式的
に示す。第８図において、メモリ空間Ｈの画素配列にお
いて、４近傍収縮処理を施せば、対角線上およびその左
下に位置する画素の値が１”となる。

続いてこのメモリ空間Ｉに格納された画素データに対し
再びサブルーチン５ｕｂ２により４近傍収縮処理が実行
される。このサブルーチン５ｕｂ２の処理動作ブローを
第９図に示す。このサブルーチン５ｕｂ２の処理内容は
第７図に示すフロー図と同様であり、単にメモリ空間Ｈ
がメモリ空間ｌに置換えられ、処理結果がメモリ空間Ｊ
に書込まれているだけであるため、その処理内容につ（
蔦では説明を省略する。すなわち、単にメモリ空間Ｉに
おいて、画素！　（Ｘ、Ｙ）が“０″であるか否かの判
定が行なわれ、“０″であれば、収縮対象画素とはなら
ないためにメモリ空間Ｊに＆、）応の位置に“０°が書
込まれ、“０”以外であれば、収縮対象画素としてその
４近傍画素のいずれかが“Ｏ”であるか否かの判定が行
なわれ、その４近傍いずれかが“Ｏ”であればメモリ空
間Ｊの対応の位置に“０″か書込まれる、４近傍画素す
べてが“１″でありかつ１　（Ｘ、　Ｙ）が“１゛てあ
れば、収縮できない画素であるためにメモリ空間Ｊの値
の対応の位置に“１°が書込まれる。このサブルーチン
５ｕｂ２による処理結果を模式的に第１０図に示す。

第１０図においては、サブルーチン５ｕｂ２を実行した
結果、メモリ空間１の対角線上の画素データが“１°か
ら“Ｏ”に変わっている。

続いてこのメモリ空間Ｈとメモリ空間Ｊに格納されたデ
ータを用いてサブルーチン５ｕｂ３によるＸＯＲ処理が
実行される。このサブルーチン５ｕｂ３の処理内容を第
１１図に示す。以下、第１１図を参照してエツジ抽出用
サブルーチン５ｕｂ３の動作内容について説明する。ま
ずステップ５１１０において処理設定が行なわれ、処理
結果を示すデータを格納するメモリ空間Ｋが確保される
。

続いて、メモリ空間ＨおよびＪが１画素ずつデータが読
出される（ステップ５ｌｌｌ）。このメモリ空間Ｈおよ
びＪから読出された画素Ｈ（Ｘ、Ｙ）およびＪ　（Ｘ、
Ｙ）のＸＯＲ処理が施される。すなわち、画素Ｈ（Ｘ、
　Ｙ）と画素Ｊ　　（Ｘ、Ｙ）の値が同じてあれば“Ｏ
”がメモリ空間にの対応の位置Ｋ（Ｘ、Ｙ）に書込まれ
、不一致の場合にはメモリ位置Ｋ　（Ｘ、Ｙ）に“１′
が書込まれる。

（ステップ５１１２）。続いてＸが１増分され（ステッ
プ３１１３）、１行の画素のＸＯＲ処理が完了した否か
の判定が行なわれ（ステップ５１１４）、１行の処理が
完了していない場合にはステップ５１１２へ戻り上述の
動作を繰返し、１行の処理が完了した場合には次の行へ
移るためにＸを１に設定しくステップ５１１５）、およ
びかつＹを１増分しくステップ５１１６）、さらにすべ
ての画像に対するＸＯＲ処理が行なわれたか否かの判定
が行なわれる（ステップＳ　１１７）。ステップ５１１
７においてまだすべての画素に対するＸＯＲ処理が完了
していないと判定されればステップ５１１２に戻り上述
の動作が繰返される。ステップ５１１７においてすべて
の画素データに対するＸＯＲ処理が完了したと判定され
ればメインルーチン（第５図）へ復帰する。このサブル
ーチン５ｕｂ３の処理内容を模式的に第１２図に示す。

第１２図において、メモリ空間Ｈとメモリ空間Ｊの対応
の画素のＸＯＲかとられ、そのＸＯＲ結果がメモリ空間
Ｋに格納されている。したがって、メモリ空間Ｋにおい
ては、抽出すべき画像のエツジ領域のみに“１”が書込
まれている。

次に第５図に示すメインルーチンへ復帰しステップ５５
３に示す処理から以下の処理が行なわれる。すなわち、
このステップＳ５２におおいてメモリ空間Ｃにおけるエ
ツジ領域か規定されたため、この規定されたエツジ領域
に従ってメモリ空間Ｃの画像データからエツジ領域に対
応する画素のデータがメモリ空間りに格納される。すな
わち、ステップ５５３において、メモリ空間Ｉくから画
素がエツジ領域であるか否かの判定が行なわれる。エツ
ジ領域であればＫ　（Ｘ、Ｙ）は“１′であるため、メ
モリ空間りの対応の位置にメモリ空間Ｃからの対応の画
素データＣ（Ｘ、Ｙ）が書込まれ（ステップ５５４）、
そうでない場合にはメモリ空間Ｂからの背鼠色画素デー
タＢ　（Ｘ、　Ｙ）が書込まれる。以下、ステップＳ５
６ないしＳ６０の処理を実行することにより、メモリ空
間りにおいてはクロマキー用画像のエツジ領域のみの画
素データが格納されることになる。この第１のエツジ抽
出器の処理内容を模式的に第１３図に示す。メモリ空間
にの画素データに応じてメモリ空間ＢおよびＣのいずれ
かのデータがメモリ空間りに書込まれており、メモリ空
間りにおいてはそのエツジ領域にメモリ空間Ｃの画素デ
ータが、それ以外の領域にはメモリ空間Ｂの背景色画像
データが書込まれる。

なおこの上述の説明においてエツジ抽出器における処理
のサブルーチン５ｕｂｌ、５ｕｂ２および５ｕｂ３はそ
れぞれ独立に１画面すべてに対する収縮またはＸＯＲ処
理を行ない、このエツジ抽出部において１画面の画像情
報に対するエツジ抽出処理が行なわれた後第５図のステ
ップ３５３へ移行するように説明しているが、これは各
画素（Ｘ、　Ｙ）各々に対して順次収縮およびＸＯＲ処
理を施すように構成してもよく、この場合サブルチン５
ｕｂｌ、５ｕｂ２，５ｕｂ−３のフローにおいてＸを１
増分するステップ以降のステップを消去し、このステッ
プがらメインルーチンへ復帰するように４：４成される
。

第２の変化抽出器４０３は、このエツジ抽出器４０２に
おいて抽出されたエツジ函域データＬと、第１の変化抽
出器４０１で抽出されたエツジ領域データＨとを用いて
メモリ空間Ｃがらクロマキ用画像の抽出を行なう。第２
の変化抽出器４０３の処理動作フローを第１４図に示す
。以下、第１４図を参照して第２の変化抽出器４０Ｂの
処理動作について説明する。

まずステップＳ　２００において初期設定が行なわれ、
Ｘ、Ｙの値の範囲の設定、および処理データを格納する
ためのメモリ空間Ｍ、　　Ｎおよび０の！保か行ｔわれ
る。

続いて、メモリ２１！ｌ　Ｂ　、　　Ｃ、ＬおよびＨが
ら順次ｌ１ｙｉｉ累デーダが読出され、読出された画素
データに対する２ｇｉ処理か行なわれる。すなわち、ス
テップ５２０２において、まずメモリ空間りがらのデー
タＬ　（Ｘ、　　Ｙ）とメモリ空間Ｂがらの画素データ
Ｂ　（Ｘ、Ｙ）のλが所定のしきい値ＴＨよりも大きい
かまたは０に等しいかの判定が行なわれる。この判定動
作は、エツジ領域において、その輝度値の変化か小さい
領域を抽出する動作である。

ステップ５２０２において、この画素Ｌ　（Ｘｙ）と画
素Ｂ　（Ｘ、Ｙ）とのｒＵ度値の差が○よりも大きくか
つ所定値層ドの場合には、メモリ空間Ｍの対応の位置Ｍ
　（Ｘ、　　Ｙ）に“０”が書込まれ（ステップ３２０
３）、そうでない場合にはメモ’）　ＧＬ　Ｍ　Ｍ　（
Ｘ　、　　Ｙ　）に“１°が書込まれる。

続いてこのメモリ空１４１Ｍおよびメモリ空間Ｈの画素
デー９Ｍ　（Ｘ、　　Ｙ）と画ａｌ　（Ｘ、Ｙ）　のＡ
ＮＤ処理を実行する。すなイ〕ち、画素Ｍ　（Ｘ、　　
Ｙ）および画素Ｈ（Ｘ、Ｙ）がともに“１“であればメ
モリ空間Ｍの対応の画素位置Ｎ　（Ｘ、　　Ｙ）に“１
′が書込まれる。そうでない場合には、画素Ｎ　（Ｘ、
　Ｙ）には“０”が書込まれる。このステップ５２０５
により、クロマキー用画像Ｃのうち輝度変化の大きい領
域のみが決定される。続いて、この画素Ｎ　（Ｘ、　Ｙ
）の値に応じてメモリ空間Ｏの対応の位置にメモリ空間
Ｃからの画素データが書込まれる。すなわち、ステップ
５２０６においてＮ　（Ｘ、Ｙ）が“０“の場合、この
画素位置は輝度変化が０であるかまたは小さいことを示
しているため、不要な画素データであると判定され、メ
モリ空間Ｏの対応の位置０　（Ｘ、　Ｙ）には“０゜が
書込まれ（ステップ８２０ｇ）、そうでない場合には必
要画素であるとして判定されメモリ空間０の対応の画素
位置０　（Ｘ、Ｙ）にはメモリ空間Ｃからの画素Ｃ（Ｘ
、　Ｙ）のデータか書込まれる（ステップ５２０７）。

このステップ５２０２ないし２０８の処理動作をメモリ
空間Ｂ、Ｃ，ＬおよびＨのすべての画素データに対して
実行する（ステップ５２０９ないし３２１　Ｂ）。これ
により第２の変化抽出器４０３の処理動作が完了する。

この結果、メモリ空間Ｏには、クロマキー用画像Ｃのう
ち輝度値の変化が大きい領域のみが抽出された画像デー
タが格納されている。

二の第２の変化抽出器の処理動作を模式的に第１５図、
第１６図および第１７図に示す。ここで第１５図、第１
６図および第１７図に対しては１画面の処理がそれぞれ
独立で実行されているようにして示されている。

第１５図はこの第１４図に示すステップ５２０３および
２０４までの処理動作を模式的に示す図である。第１５
図において、まずステップ５２０２において、画素Ｌ　
（Ｘ、Ｙ）および画素Ｂ　（Ｘ。

Ｙ）の輝度値の差が求められる。これにより、第１５図
において真中の画面に示すように、エツジ領域のみが抽
出された画像が得られる。この抽出されたエツジ領域の
輝度値をしきい値ＴＨを３６として２値化処理する。こ
れにより、輝度変化値がＯより大きくかつしきい値より
小さい画素は不要データであるとしてその位置には“０
”が書込まれる。これにより、メモリ空間Ｍは不要画素
位置を規定したデータを格納する。

第１６図において、このメモリ空間Ｍの画像データとメ
モリ空間Ｈの画像データから抽出すべき必要画素領域を
規定するデータを抽出しメモリ空間Ｎに書込む。すなわ
ちメモリ空間Ｎには、メモリ空間Ｃから抽出すべき画素
位置を示すデータが格納される。

次いで第１７図において、メモリ空間Ｃの画素データを
メモリ空間Ｎの画像データに従って抽出する。

このメモリ空間Ｏに書込まれた画像データを挿入すべき
画像データＤとして合成回路６へ与える。

これにより、ノイズ成分の多い画素を抽出領域から削除
した画像データが背景画像Ａと合成されることになり、
ノイズ成分の少ない画像データを得ることができる。こ
の合成回路６以降の動作は従来と同様になる。

すなオ）ち、この発明に構成においては、変化前の画像
（背景色情報からなる画像）と変化後の画像（クロマキ
ー用画像）Ｃとから輝度変化を有しかつその変化量が小
さい画像を背景色情報を含む不要画素であると判断して
抽出領域から削除することができ、ノイズ成分のない良
質な合成画像が得られる。

変化抽出器４０の具体的構成の一例を第１８図に示す。

第１８図においては、変化抽出器４０は、画像データを
格納する記憶装置４１３と、記憶装置４１３の画像デー
タを読出し必要な演算処理を実行した後該処理結果を記
憶装置４１３へ書込む演算装置４】２と、この演算装置
４１２の演算処理に必要な各種動作を制御する制御信号
を発生する制御装置４］１とを含む。制御装置４１１は
、演算装置４１２および記憶装置４１３と主データバス
４２０を介して相互接続される。演算装置４１２と記憶
装置４１３とはロー力ルデータノ〈ス４２１を介して相
互接続される。記憶装置４１３は画像処理を高速で行な
うために、通常ランダム・アクセス・ポートとシリアル
・アクセス・ポートとを有するマルチポートＲＡＭ　（
ランダム・アクセス・メモリ）が用いられる。この場合
、ランダム・アクセス・ポートが主データノくス４２０
に結合され、シリアル・アクセス・ポートがローカルデ
ータバス４２１に結合される。それにより、演算装置４
１２と記憶装置４１３との間のデータ転送を高速に実行
することができる。

演算装置はラインメモリを含み、３行のラインの画素に
対して同時に演算を実行することができるように構成さ
れており、これにより４近傍収縮動作処理を高速で実行
することができる。

この演算装置４１２は、汎用の演算装置であってもよく
、また画像データ処理専用の演算装置であってもよい。

また、この変化分抽出器４０の構成としては、前述のフ
ロー図においてそれぞれ示した各処理を実現する機能回
路を縦続接続し、パイプライン的に順次画素データに対
し処理を実行するような専用のハードウェアを用いもて
よい。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、クロマキー用の画像の
境界ｆｉｆｊ域においてエツジ領域を抽出し、その輝度
変化値に従って８冴画素であるか否かの判定を行ない、
必要画素のみ工・ノジ領域として抽出し、挿入されるべ
き画像をクロマキー用画像から抽出するように構成して
いるため、エツジ領域において背旦色情報を含む画素が
除去され、ノイズ成分の少ない挿入されるべき画像を得
ることができ、良質な合成画像を得ることが可能となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例であるクロマキー処理装置
の機能的構成を示す図である。第２図はこの発明のクロ
マキー処理において用いられるクロマキー用画像の構成
を概略的に示す図である。 第３図は第１図に示す第１の変化抽出器の動作を示すフ
ローチャート図である。第４図は第１図に示す第１の変
化抽出器の処理内容を模式的に示す図である。第５図は
第１図に示すエツジ抽出器の動作を示すフローチャー１
・図である。第６図は４近傍収縮処理を説明するための
画素配列を例示する図である。第７図はエツジ抽出器に
おける第１回目の４近傍収縮動作を示すフローチャート
図である。第８図は第１回目の４近傍収縮動作を模式的
に示す図である。第９図はエツジ抽出器における２回［
］の４近傍収縮動作を示すフローチャート図である。第
１０図は第２回目の４近傍収縮動作を模式的に示す図で
ある。第１１図はエツジ抽出器におけるＸＯＲ処理の動
作を示すフローチャー図である。第１２図はＸＯＲ処理
動作を模式的に示す図である。第１３図はエツジ抽出器
の全体の動作を模式的に示す図である。第１４図は第２
の変化抽出器の動作を示すフローチャート図である。第
１５図、第１６図および第１７図は第２のエツジ抽出器
の各処理段階における処理内容を模式的に示す図である
。第１８図はこの発明の一実施例である変化分抽出器の
具体的構成の一例を示す図である。第１９図は従来のク
ロマキー処理装置の機能的構成を示す図である。第２０
図は従来のクロマキー処理装置における変化分抽出器の
動作を示すフローチャート図である。第２１図は従来の
クロマキー処理装置における挿入されるべき画像抽出動
作を模式的に示す図である。第２２図は従来のクロマキ
ー処理装置の挿入されるべき画像と抽出画像領域との関
係を概略的に示す図である。 図において、１は背景画面を記憶する第１のメモリ、２
はクロマキー用画像の背景色情報を記憶する第２のメモ
リ、３はクロマキー用画像を記憶する第３のメモリ、５
は挿入されるべきか画像データを記憶する第４のメモリ
、６は合成回路、７は合成画像記憶または表示回路、４
０は変化分抽出器、４０１は第１の変化抽出器、４０２
はエツジ抽出器、４０３は第２の変化抽出器、４１１は
制御装置、４１２は演算装置、４１３は記四、装置であ
る。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 第１の画像から抽出した所望の画像を背景画となる第３
   の画像と合成するクロマキー処理を実行するための装置
   であって、前記第１の画像は一様な色分布を有する背景
   色と前記所望の画像を与える第２の画像とを含み、 前記第１の画像から前記第２の画像のエッジ領域をデジ
   タル的に抽出する手段、 前記抽出されたエッジ領域の各構成画素と前記背景色と
   の輝度差を検出し、該検出された輝度差を予め定められ
   たしきい値と比較する手段、前記比較手段出力に応答し
   て前記第１の画像から抽出されるべき画像領域を規定す
   る手段、および 前記規定手段出力に応答して前記第１の画像から前記第
   ２の画像を抽出し、これにより前記所望の画像を生成す
   る手段を備える、クロマキー処理装置。