JPH077739A - Color identifying and extracting device - Google Patents

Color identifying and extracting device

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JPH077739A
JPH077739A JP14508493A JP14508493A JPH077739A JP H077739 A JPH077739 A JP H077739A JP 14508493 A JP14508493 A JP 14508493A JP 14508493 A JP14508493 A JP 14508493A JP H077739 A JPH077739 A JP H077739A
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color
distance
input
signal
feature space
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Masao Shimizu
雅夫 清水
Shigezumi Kuwajima
茂純 桑島
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OYO KEISOKU KENKYUSHO KK
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  • Processing Of Color Television Signals (AREA)

Abstract

PURPOSE:To set a color intended by the user, to identify and extract the color and to make the device to be hardly affected by a change in the lightness of an input picture by providing a mapping means, a distance arithmetic operation means and a detection output means. CONSTITUTION:ROM tables 5, 6, 7 being a map means map an input color video siganl in a feature space with features relating to a color as respective axes. Distance arithmetic operation ROM tables 11, 12, 13, being a distance arithmetic operation means obtain the distance between a color set by a color setting means on the mapped characteristic space and a color represented by an input color video signal. Magnitude comparators 14, 15, 16 and an AND gate 17 being a detection output means output a detection signal when the obtained distance is a preset distance or below. Then the input color video signal is converted into a feature space having high independency and linearity with respect to a human sense to execute color identification and extraction, then the color is stable sgainst a change in the lightness and well matched with the human sense.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は画像処理に利用する。特
にカラー画像から一定の色を識別して抽出する色識別抽
出装置に関する。
The present invention is used in image processing. Particularly, the present invention relates to a color identification extraction device that identifies and extracts a certain color from a color image.

【0002】[0002]

【従来の技術】カラーカメラなどの撮像装置が撮像する
カラー画像の中の一定の色を識別抽出するため、従来
は、R−YおよびB−Yの各入力信号に対してそれぞれ
ウィンドウ・コンパレータなどで一定の範囲を抽出して
いた。すなわち、R−YおよびB−Yの各入力信号に対
して上限値および下限値をそれぞれ設定し、その範囲内
の信号が所望の色であるとしてその信号を抽出してい
た。
2. Description of the Related Art In order to identify and extract a certain color from a color image picked up by an image pickup device such as a color camera, conventionally, a window comparator or the like is provided for each of RY and BY input signals. I was extracting a certain range. That is, the upper limit value and the lower limit value are set for each of the R-Y and B-Y input signals, and the signal within the range is extracted as a desired color.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、R−Yおよび
B−Yの各入力信号に対してそれぞれ設定するするウィ
ンドウ・コンパレータの上限値および下限値は、使用者
が抽出結果を観察しながら決定する必要がある。R−Y
およびB−Yの各入力信号は、それぞれカラー画像の赤
みおよび青みを表現している。このため使用者は、抽出
したい色彩と抽出結果とを赤みおよび青みという特徴に
置き換えて装置を操作しなければならない。すなわち、
抽出したい色彩に含まれる赤みを使用者が判断してR−
Yの入力に対するウィンドウ・コンパレータの上限値お
よび下限値を設定し、その抽出結果を観察する、という
作業を各入力に対して繰り返さなければならない。
However, the upper limit value and the lower limit value of the window comparator to be set for each of the RY and BY input signals are determined by the user while observing the extraction result. There is a need to. RY
The input signals B and B respectively represent the redness and the bluishness of the color image. Therefore, the user must operate the apparatus by replacing the desired color and the extraction result with the features of reddish and bluish. That is,
The user judges the redness contained in the color to be extracted and R-
The work of setting the upper and lower limits of the window comparator for the Y input and observing the extraction results must be repeated for each input.

【0004】しかも、このとき使用するR−YおよびB
−Yの各軸はほぼ直交する座標系なのに、この座標系で
表現される色彩はほぼ極座標系の形状をしている。すな
わち、R−YおよびB−Yの各入力信号に対してそれぞ
れウィンドウ・コンパレータで範囲を指定すると、使用
者が意図しない色彩を含んで抽出してしまう結果とな
る。
In addition, RY and B used at this time
Although the axes of −Y are substantially orthogonal to each other, the colors expressed by this coordinate system have a shape of a substantially polar coordinate system. That is, if the range is specified by the window comparator for each of the R-Y and B-Y input signals, the result is that the color is extracted including a color that the user does not intend.

【0005】さらに、R−YおよびB−Yの各入力は、
入力画像の明るさが変化することによっても変動するた
め、従来のものは入力画像の明るさの変化に弱い欠点が
あった。
Further, each input of RY and BY is
Since the brightness varies depending on the brightness of the input image, the conventional one has a drawback that the brightness of the input image is weak.

【0006】本発明は、このような課題を解決し、使用
者の意図どおりの色の設定およびその識別抽出が可能で
あり、しかも入力画像の明るさの変化の影響をうけにく
い色識別抽出装置を提供することを目的とする。
The present invention solves such a problem and enables the color setting and the identification extraction as intended by the user, and the color identification and extraction apparatus is less susceptible to the influence of the change in the brightness of the input image. The purpose is to provide.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の色識別抽出装置
は、抽出すべき色を手操作により設定する色設定手段
と、この色設定手段により設定された色を入力カラー映
像信号から識別して抽出する識別抽出手段とを備えた色
識別抽出装置において、識別抽出手段は、色彩に関する
特徴を個々の軸とする特徴空間に入力カラー映像信号を
写像する写像手段と、写像された特徴空間上で色設定手
段により設定された色と入力カラー映像信号により表さ
れる色との距離を求める距離演算手段と、この距離があ
らかじめ設定された値以下であるときに検出信号を出力
する検出出力手段とを含むことを特徴とする。
A color identification and extraction apparatus of the present invention identifies a color to be extracted manually by a color setting unit and a color set by this color setting unit from an input color video signal. In the color identification and extraction device including the identification and extraction means for extracting by the above, the identification and extraction means is a mapping means for mapping the input color video signal to a feature space having a color-related feature as each axis, and a mapping feature on the mapped feature space. A distance calculating means for obtaining a distance between the color set by the color setting means and the color represented by the input color video signal, and a detection output means for outputting a detection signal when the distance is equal to or less than a preset value. It is characterized by including and.

【0008】入力カラー映像信号としては、RGB信号
でもよく、その他の信号、例えばR−Y、B−Y、Yで
もよい。
The input color video signal may be an RGB signal or any other signal such as RY, BY and Y.

【0009】検出出力手段におけるあらかじめ設定され
た値として、色設定手段により設定された色に対する特
徴空間内での個々の軸に対する幅を設定してもよく、色
設定手段により設定された色に対する特徴空間内での距
離を設定してもよい。特徴空間内での距離を設定する場
合には、距離演算手段は特徴空間内での2軸以上の成分
が統合された距離を演算する手段を含むことがよい。2
軸以上の成分が統合された距離として、たとえばマハラ
ノビス距離を利用する。
As the preset value in the detection output means, the width for each axis in the feature space for the color set by the color setting means may be set, and the feature for the color set by the color setting means may be set. You may set the distance in space. When setting the distance in the feature space, the distance calculation means may include a means for calculating the distance in which the components of two or more axes are integrated in the feature space. Two
The Mahalanobis distance, for example, is used as the distance in which the components above the axis are integrated.

【0010】色設定手段は、設定しようとする色を入力
カラー映像信号により表される画面上の位置として指定
する手段と、指定された点に対応する写像手段の出力を
記憶する手段とを含むことがよい。
The color setting means includes means for designating the color to be set as a position on the screen represented by the input color video signal, and means for storing the output of the mapping means corresponding to the designated point. Is good.

【0011】個々の画素とその周囲の画素とに対する検
出出力手段の出力の多数決をとることにより1画素程度
の大きさの偽色を除去するノイズフィルタをさらに備え
ることが望ましい。
It is desirable to further include a noise filter for removing a false color having a size of about one pixel by taking a majority decision of the output of the detection output means for each pixel and its surrounding pixels.

【0012】[0012]

【作用】本発明の色識別抽出装置は、カラーカメラなど
の撮像装置から入力されるカラー映像信号を直交性が高
い特徴空間に写像し、その特徴空間において、抽出した
い色彩の範囲を設定して色を識別抽出する。これによ
り、使用者の意図通りの識別抽出を行うことができる。
このとき、写像される特徴空間として明るさ(輝度)が
他の軸と独立になるようなものを選定することで、入力
画像の明るさの変化に影響を受けにくい安定した色識別
抽出が行える。このようにして、従来型の色識別抽出装
置の不都合な点を改善し、しかも従来型の装置よりはる
かに操作性の優れた色識別抽出装置を実現することがで
きる。
The color identification and extraction device of the present invention maps a color video signal input from an image pickup device such as a color camera into a feature space having high orthogonality, and sets a range of colors to be extracted in the feature space. Identify and extract colors. As a result, the identification and extraction can be performed as intended by the user.
At this time, by selecting a feature space to be imaged whose brightness (luminance) is independent of other axes, stable color identification extraction that is not easily affected by changes in the brightness of the input image can be performed. . In this way, it is possible to improve the disadvantages of the conventional color identification / extraction device, and to realize a color identification / extraction device having far superior operability than the conventional type.

【0013】[0013]

【実施例】図1は本発明第一実施例の色識別抽出装置を
示すブロック構成図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a block diagram showing a color identification extraction apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【0014】この実施例装置は、色彩に関する特徴を個
々の軸とする特徴空間に入力カラー映像信号を写像する
写像手段としてROMテーブル5、6、7を備え、写像
された特徴空間上で上記色設定手段により設定された色
と入力カラー映像信号により表される色との距離を求め
る距離演算手段として距離演算ROMテーブル11、1
2、13を備え、この距離があらかじめ設定された値以
下であるときに検出信号を出力する検出出力手段として
マグニチュード・コンパレータ14、15、16および
ANDゲート17を備えたことを特徴とする。
The apparatus of this embodiment is provided with ROM tables 5, 6 and 7 as mapping means for mapping an input color video signal into a feature space having color-related features as individual axes, and the above-mentioned color on the mapped feature space. Distance calculation ROM tables 11 and 1 as distance calculation means for obtaining the distance between the color set by the setting means and the color represented by the input color video signal.
2 and 13, and magnitude comparators 14, 15 and 16 and an AND gate 17 are provided as detection output means for outputting a detection signal when the distance is equal to or less than a preset value.

【0015】また、抽出すべき色を手操作により設定す
るため、設定しようとする色を入力カラー映像信号によ
り表される画面上の位置として指定する手段として画面
位置指定回路19を備え、指定された点に対応する写像
手段の出力を記憶する手段としてデータラッチ8、9、
10を備えたことを特徴とする。
Further, since the color to be extracted is manually set, the screen position designation circuit 19 is provided as a means for designating the color to be set as the position on the screen represented by the input color video signal. Data latches 8, 9 as means for storing the output of the mapping means corresponding to the
10 is provided.

【0016】この実施例装置の構成についてさらに詳し
く説明する。
The configuration of the apparatus of this embodiment will be described in more detail.

【0017】この色識別抽出装置には、入力信号として
R信号21、G信号22およびB信号23と同期信号3
1とが入力される。
In this color discrimination extraction device, an R signal 21, a G signal 22 and a B signal 23 as input signals and a sync signal 3 are input.
1 and are input.

【0018】R信号21、G信号22およびB信号23
は、それぞれA/D変換器1、2および3によりデジタ
ルデータに変換され、マトリクス演算器4のR端子、G
端子、B端子に入力される。ここでは、これらのデジタ
ルデータが8ビット構成であるとする。マトリクス演算
器4は入力されたRGBデータをR−Y、B−Y、およ
びYデータに変換して出力する。この変換後のデータも
それぞれ8ビット構成である。マトリクス演算器4から
出力されたR−YおよびB−Yデータは、それぞれRO
Mテーブル5および6に入力される。ROMテーブル5
は入力されたR−YおよびB−Yデータを視覚補正され
た色相データ24に変換して出力する。ROMテーブル
6は明度による補正を行う前段階の彩度データを求め、
ROMテーブル7に出力する。同時にROMテーブル7
には、マトリクス演算器4からのYデータが入力され
る。ROMテーブル7は、これらのデータを使用して、
明度補正された彩度データ25を出力する。マトリクス
演算器4が出力するYデータは明度データ26と同一で
ある。
R signal 21, G signal 22 and B signal 23
Are converted into digital data by the A / D converters 1, 2 and 3, respectively, and the R terminal and G of the matrix calculator 4 are converted into digital data.
Input to the terminal and B terminal. Here, it is assumed that these digital data have an 8-bit structure. The matrix calculator 4 converts the input RGB data into R-Y, B-Y, and Y data and outputs it. The converted data also has an 8-bit structure. The RY and BY data output from the matrix calculator 4 are respectively RO
M tables 5 and 6 are entered. ROM table 5
Converts the input RY and BY data into visually-corrected hue data 24 and outputs it. The ROM table 6 obtains the saturation data before the correction by the brightness,
Output to ROM table 7. ROM table 7 at the same time
Is input with Y data from the matrix calculator 4. The ROM table 7 uses these data,
The saturation-corrected saturation data 25 is output. The Y data output by the matrix calculator 4 is the same as the lightness data 26.

【0019】色相データ24、彩度データ25および明
度データ26は、それぞれ距離演算ROMテーブル1
1、12、13の一方の入力に供給され、さらに、デー
タラッチ8、9、10のデータ入力に供給される。デー
タラッチ8、9、10のデータ出力は、それぞれ距離演
算ROMテーブル11、12、13の他方の入力に接続
される。距離演算ROMテーブル11、12、13の出
力は、それぞれ色相距離信号27、彩度距離信号28、
明度距離信号29として、マグニチュード・コンパレー
タ14、15、16の一方の入力端子に供給される。
The hue data 24, the saturation data 25, and the lightness data 26 are the distance calculation ROM table 1 respectively.
It is supplied to one input of 1, 12, 13 and further supplied to the data input of the data latches 8, 9, 10. The data outputs of the data latches 8, 9, 10 are connected to the other inputs of the distance calculation ROM tables 11, 12, 13, respectively. The outputs of the distance calculation ROM tables 11, 12, and 13 are the hue distance signal 27, the saturation distance signal 28, and the saturation distance signal 28, respectively.
The lightness distance signal 29 is supplied to one of the input terminals of the magnitude comparators 14, 15 and 16.

【0020】感度値設定回路20は、感度設定用のボリ
ュームおよびその回転角度をデジタルデータに変換する
A/D変換器を備え、感度値信号33を出力する。感度
値信号33はマグニチュード・コンパレータ14、1
5、16の他方の入力に供給される。マグニチュード・
コンパレータ14、15、16の出力はANDゲート1
7の各入力に接続される。ANDゲート17の出力は検
出信号30である。
The sensitivity value setting circuit 20 includes a sensitivity setting volume and an A / D converter for converting the rotation angle thereof into digital data, and outputs a sensitivity value signal 33. The sensitivity value signal 33 is the magnitude comparator 14, 1
5 and 16 are supplied to the other input. magnitude·
The outputs of the comparators 14, 15 and 16 are AND gates 1.
7 inputs. The output of the AND gate 17 is the detection signal 30.

【0021】同期信号31は同期分離回路18に入力さ
れる。同期分離回路18の出力は画面位置指定回路19
の入力に供給される。画面位置指定回路19は指定色位
置パルス信号32を出力し、データラッチ8、9、10
の各クロック入力に供給される。
The sync signal 31 is input to the sync separation circuit 18. The output of the sync separation circuit 18 is the screen position designation circuit 19
Is supplied to the input of. The screen position designation circuit 19 outputs the designated color position pulse signal 32, and the data latches 8, 9, 10
Of each clock input.

【0022】次に、この実施例装置の動作を説明する。Next, the operation of the apparatus of this embodiment will be described.

【0023】入力されたRGB信号21、22、23
は、デジタルデータに変換されてマトリクス演算器4に
入力される。マトリクス演算器4は3×3の行列演算を
行うデジタル回路であり、 Y = 0.299R+ 0.587G+ 0.114B …(1) R−Y= 0.701R− 0.587G− 0.114B …(2) B−Y=− 0.299R− 0.587G+ 0.886B …(3) を計算する。実際には、出力として取り出せるデータが
8ビット構成なので、RGB各入力が0から255まで
変化したときに出力も0から255までの振幅があるほ
うが、後段で使用する場合に精度的に有利である。した
がって、このためのスケーリング(正規化)も同時に行
い、 Y = 0.299R+ 0.587G+ 0.114B …(4) R−Y= 0.500R− 0.419G− 0.081B …(5) B−Y=− 0.169R− 0.331G+ 0.500B …(6) を計算する。この段階で、入力されたRGBデータから
第一の特徴軸である明度が分離されたことになる。
Input RGB signals 21, 22, 23
Is converted into digital data and input to the matrix calculator 4. The matrix calculator 4 is a digital circuit that performs a matrix calculation of 3 × 3, and Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B (1) RY = 0.701R-0.587G-0.114B (2) BY = -0.299R-0.587G + 0.886B (3) is calculated. Actually, since the data that can be taken out as an output is composed of 8 bits, it is more advantageous in terms of accuracy when used in the subsequent stage that the output also has an amplitude of 0 to 255 when each RGB input changes from 0 to 255. . Therefore, scaling (normalization) for this is also performed at the same time, and Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B (4) RY = 0.500R- 0.419G- 0.081B (5) BY = -0.169R- 0.331G + 0.500B (6) is calculated. At this stage, the brightness which is the first characteristic axis is separated from the input RGB data.

【0024】残る二つの特徴軸は色相と彩度である。こ
れらの値は合計16ビットで表現されるため、汎用メモ
リを用いたROMテーブルの入力として使用できる。R
OMテーブルを使用すれば実質的にどのような関数でも
実現できるが、入力ビット数に制限があることが欠点で
ある。そこで本実施例では、まずマトリクス演算器4で
特徴軸を1つ分離し、それからROMテーブルを使用す
る。
The remaining two characteristic axes are hue and saturation. Since these values are represented by a total of 16 bits, they can be used as inputs to the ROM table using a general-purpose memory. R
Although virtually any function can be realized by using the OM table, there is a drawback in that the number of input bits is limited. Therefore, in the present embodiment, first, the matrix calculator 4 separates one characteristic axis, and then the ROM table is used.

【0025】色相についてはROMテーブル5により求
める。ROMテーブル5は、マトリクス演算器4から出
力されるR−YおよびB−Yを入力とし、視覚補正され
た色相データ24を出力する。具体的には、 H =tan-1(B−Y)/(R−Y) …(7) により色相Hを計算し、それをマンセル表色系に合うよ
うに、すなわち視覚に合うように、 H′=fH (H) …(8) と補正する。
The hue is obtained from the ROM table 5. The ROM table 5 receives the RY and BY output from the matrix calculator 4, and outputs the visually corrected hue data 24. Specifically, H = tan -1 (BY) / (RY) (7) is used to calculate the hue H so that it matches the Munsell color system, that is, the visual sense, It is corrected as H '= f H (H) (8).

【0026】ここで行う視覚補正について説明する。
(7)式で計算される色相Hをカラー画像で表現する
と、R(赤)、G(緑)およびB(青)が、それぞれ1
20度の角度で配置される。ところが、この120度の
中に含まれる色彩は、GとBの間は少なく、BとRおよ
びRとGの間はかなり多い。これは人間の色彩感覚によ
り制定されたマンセル表色系とも一致している。そこ
で、fH という関数を設定し、変換されたH′の色彩密
度が一定になるようにHを補正する。
The visual correction performed here will be described.
When the hue H calculated by the equation (7) is expressed by a color image, R (red), G (green) and B (blue) are 1 respectively.
It is placed at an angle of 20 degrees. However, the colors included in the 120 degrees are small between G and B, and considerably large between B and R and between R and G. This is consistent with the Munsell color system established by the human sense of color. Therefore, a function called f H is set, and H is corrected so that the color density of the converted H ′ becomes constant.

【0027】図2は色相の補正を説明する図であり、
(a)は通常の色相H、(b)は補正後の色相H′を表
す。通常の色相Hでは、その値(角度)によって色彩密
度が異なっている。これを補正して、色相H′の値(角
度)によらず色彩密度が一定となるようにする。H′は
マンセル表色系にほぼ対応している。
FIG. 2 is a diagram for explaining the hue correction.
(A) shows a normal hue H, and (b) shows a corrected hue H '. In the normal hue H, the color density differs depending on the value (angle). This is corrected so that the color density becomes constant regardless of the value (angle) of the hue H '. H'corresponds to the Munsell color system.

【0028】彩度についてはROMテーブル6および7
により求める。ROMテーブル6は、マトリクス演算器
4から出力されるR−YおよびB−Yを入力とし、計算
結果をROMテーブル7に出力する。ROMテーブル7
は、ROMテーブル6の出力とマトリクス演算器4から
出力されるYとを入力とし、明度補正された彩度S′を
出力する。ROMテーブル6および7の動作を式で表す
と、 S =sqrt((R−Y)2 +(B−Y)2 ) …(9) S′=S×(1/Smax )×(Ymax /Y) …(10) となる。ただし、sqrtは平方根を求める関数であ
る。また、ある色相Hに対する彩度の最大値をSmax
彩度Sが1のときの明度をYmax とする。
Regarding the saturation, ROM tables 6 and 7
Ask by. The ROM table 6 inputs RY and BY output from the matrix calculator 4, and outputs the calculation result to the ROM table 7. ROM table 7
Receives the output of the ROM table 6 and the Y output from the matrix calculator 4, and outputs the brightness-corrected saturation S '. When the operation of the ROM table 6, and 7 represented by the formula, S = sqrt ((R- Y) 2 + (B-Y) 2) ... (9) S '= S × (1 / S max) × (Y max / Y) (10) However, sqrt is a function for obtaining a square root. In addition, the maximum value of the saturation for a certain hue H is S max ,
The brightness when the saturation S is 1 is Y max .

【0029】(10)式において、Yの値以外について
は、ROMテーブル6の入力であるR−YおよびB−Y
からすべて計算できる。そこで、ROMテーブル6で
は、 SROM1=(1/Smax )×Ymax ×sqrt((R−Y)2 +(B−Y)2 ) …(11) を計算する。ROMテーブル7は、ROMテーブル6か
ら出力される(11)式の計算結果を使用して、 SROM2= SROM1/Y …(12) を計算する。このようにして、2つのROMテーブル6
および7により、明度補正された彩度が計算される。
In the equation (10), except for the value of Y, RY and BY which are inputs to the ROM table 6 are used.
Can be calculated from Therefore, the ROM table 6, to calculate the S ROM1 = (1 / S max ) × Y max × sqrt ((R-Y) 2 + (B-Y) 2) ... (11). The ROM table 7 calculates S ROM2 = S ROM1 / Y (12) using the calculation result of the expression (11) output from the ROM table 6. In this way, the two ROM tables 6
And 7, the brightness-corrected saturation is calculated.

【0030】このように彩度を明度で補正する理由につ
いて説明する。通常使用されている彩度Sは明度に依存
した量である。たとえば、R(赤)の純色を考える。こ
のときBおよびGは0であるから、(9)式に(4)式
を代入して、 S=sqrt(( 0.701R)2 +( 0.299R)2 ) = 0.762R …(13) となる。すなわち、Rの値が変化(明度が変化)する
と、彩度Sもこれに比例して変化してしまう。ここでは
純色の場合を示したが、中間色の場合も同様である。こ
のような彩度Sの明度依存をROMテーブル7を用いて
補正する。
The reason why the saturation is corrected by the brightness will be described. The saturation S that is normally used is an amount that depends on the brightness. For example, consider a pure color of R (red). At this time, B and G are 0, so by substituting the equation (4) into the equation (9), S = sqrt ((0.701R) 2 + (0.299R) 2 ) = 0.762R (13) . That is, when the value of R changes (the brightness changes), the saturation S also changes in proportion to this. Although the case of pure color is shown here, the same applies to the case of intermediate color. The brightness dependence of the saturation S is corrected by using the ROM table 7.

【0031】以上のようにして、入力RGBから、独立
性が高くしかも人間の感覚と一致して直線性も高い3軸
(感覚補正された色相、明度補正された彩度、および明
度)で表現される特徴空間に変換できる。この特徴空間
では、例えば人間の感覚による色彩に関して、人間の感
覚での相異感がそのままH′の差という数値に対応す
る。これは各色に対してほぼ同じ値となる。また、カラ
ーカメラなどの絞り値を変化させた場合の明度の変化が
あっても、明度補正された彩度S′はほとんど変化しな
いため、極めて安定した色識別抽出を行うことができ
る。
As described above, the input RGB is represented by the three axes (intensity-corrected hue, brightness-corrected saturation, and brightness) that are highly independent and have high linearity in accordance with human senses. Can be converted to the feature space. In this feature space, for example, with respect to color by human sense, the sense of difference in human sense directly corresponds to the numerical value of the difference of H ′. This is almost the same value for each color. Further, even if there is a change in the brightness when the aperture value of a color camera or the like is changed, the brightness-corrected saturation S ′ hardly changes, so that extremely stable color identification extraction can be performed.

【0032】次に、カラー画面内の色を指定する方法に
ついて説明する。従来は、色抽出結果を見ながら色相お
よび彩度の範囲を設定するために、それぞれつまみを2
個づつ、合計4個のつまみを調整しなければならなかっ
た。これに対して本実施例では、画面内の指定位置に撮
影されている色彩情報から指定色を得る。具体的には、
使用者が指定した画面内位置に対応するタイミングで、
特徴空間に変換した後の色データ、すなわち色相データ
24、彩度データ25および明度データ26を、データ
ラッチ8、9および10にそれぞれラッチする。すなわ
ち、使用者が指定した画面内位置の色彩情報をデータラ
ッチ8、9および10に記憶させる。
Next, a method of designating a color in the color screen will be described. Conventionally, in order to set the range of hue and saturation while looking at the color extraction result, each knob is set to 2
I had to adjust four knobs, one by one. On the other hand, in this embodiment, the designated color is obtained from the color information captured at the designated position on the screen. In particular,
At the timing corresponding to the position on the screen specified by the user,
The color data after being converted into the feature space, that is, the hue data 24, the saturation data 25 and the lightness data 26 are latched in the data latches 8, 9 and 10, respectively. That is, the color information at the position on the screen designated by the user is stored in the data latches 8, 9 and 10.

【0033】このためには、映像信号の同期信号31を
利用する。まず、入力された同期信号31を同期分離回
路18によりデジタル信号に変換する。この同期信号に
は、画面左から任意の点までの時間差および画面上から
任意の点までの時間差を情報として含んでいる。画面位
置指定回路19は、これらの時間差を指定することによ
り、画面内の任意の位置を指定する。すなわち、画面位
置指定回路19が出力するパルスにより、画面内位置が
水平同期信号および垂直同期信号からの時間差として表
現される。このパルスでデータラッチ8、9、10が各
データ入力をラッチし、視覚補正された色相データ2
4、明度補正された彩度データ25および明度データ2
6を蓄える。これらの色データが、使用者が指定した色
を特徴空間に変換したものとなる。
For this purpose, the synchronizing signal 31 of the video signal is used. First, the input sync signal 31 is converted into a digital signal by the sync separation circuit 18. The synchronization signal includes, as information, a time difference from the left of the screen to an arbitrary point and a time difference from the screen to an arbitrary point. The screen position specifying circuit 19 specifies an arbitrary position on the screen by specifying these time differences. That is, the in-screen position is expressed as a time difference from the horizontal synchronizing signal and the vertical synchronizing signal by the pulse output from the screen position specifying circuit 19. With this pulse, the data latches 8, 9 and 10 latch each data input, and the visually corrected hue data 2
4. Brightness-corrected saturation data 25 and brightness data 2
Store 6 These color data are obtained by converting the color designated by the user into the feature space.

【0034】次に、指定された色と画面内のすべてのR
GB情報とを用い、画面内で指定された色から一定距離
以内の近い色だけを識別抽出する動作について説明す
る。本実施例では、画像内のすべてのRGB情報を特徴
空間に時系列的に変換する。すなわち、映像信号の走査
に応じて次々と画素のRGBデータが特徴空間の情報に
変換される。特徴空間に変換された情報の記憶について
は既に説明した。この記憶されている特徴空間内位置と
時系列的に次々と変換される入力画像データとの特徴空
間内での距離を演算すれば、記憶されている色彩との距
離すなわち色の違いがわかる。さらに、このときの特徴
空間内での距離は、特徴空間の各軸として人間の感覚に
対して直線性が高く直交性が高いものを採用しているた
め、人間の色彩感覚に対する距離すなわち色の違いに極
めて良く対応している。
Next, the specified color and all Rs in the screen are displayed.
An operation for identifying and extracting only a close color within a certain distance from the color designated on the screen using the GB information will be described. In this embodiment, all the RGB information in the image is converted into the feature space in time series. That is, the RGB data of the pixels are sequentially converted into the information of the feature space according to the scanning of the video signal. The storage of the information transformed into the feature space has already been described. By calculating the distance in the feature space between the stored position in the feature space and the input image data that is sequentially converted in time series, the distance from the stored color, that is, the difference in color can be known. Furthermore, since the distance in the feature space at this time is one that is highly linear and orthogonal to the human sense as each axis of the feature space, the distance to the human sense of color, that is, the color It corresponds very well to the differences.

【0035】図3は指定色と抽出領域との関係を示す図
であり、(a)は特徴空間における指定色、(b)はそ
れを中心とする設定距離以下の範囲を示す。
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the designated color and the extraction region. FIG. 3A shows the designated color in the feature space, and FIG.

【0036】距離演算には距離演算ROMテーブル1
1、12、13を使用する。これは主に色相に関する距
離演算に対処するためである。色相データ24は8ビッ
ト構成デジタルデータなので、0から255までの数値
で表現されている。しかし、色相は角度値なので、0と
255とは1違うだけである。このような極座標系の演
算を論理回路だけで行うには不都合があるので、本実施
例ではROMテーブルを使用している。距離演算ROM
テーブル11は色相に関する距離を求めて色相距離信号
27を出力し、距離演算ROMテーブル12は彩度に関
する距離を求めて彩度距離信号28を出力し、距離演算
ROMテーブル13は明度に関する距離を求めて明度距
離信号29を出力する。これらの出力も8ビット構成の
デジタルデータである。
Distance calculation ROM table 1 is used for distance calculation.
Use 1, 12, and 13. This is mainly to deal with the distance calculation regarding the hue. Since the hue data 24 is 8-bit digital data, it is represented by a numerical value from 0 to 255. However, since hue is an angle value, 0 is different from 255 by only 1. Since it is inconvenient to perform such a polar coordinate system operation only by a logic circuit, a ROM table is used in this embodiment. Distance calculation ROM
The table 11 obtains a distance related to hue and outputs a hue distance signal 27, the distance calculation ROM table 12 obtains a distance related to saturation and outputs a saturation distance signal 28, and the distance calculation ROM table 13 obtains a distance related to lightness. And outputs a lightness distance signal 29. These outputs are also 8-bit digital data.

【0037】色識別抽出の感度は、使用者が感度値設定
回路20を操作することにより設定される。使用者が指
示したい選択感度は本来ひとつである。色相に関しては
第1の感度、彩度に関しては第2の感度、というように
複数の特徴についてそれぞれ指定するのは、人間の感覚
に馴染んだものではない。そこで本実施例では、感度に
関する設定値を1個にして、これをボリュームなどの操
作部材に対応させる。感度値設定回路20は、使用者の
設定に対して感度値信号33を出力する。これは8ビッ
トのデジタルデータであり、マグニチュード・コンパレ
ータ14、15、16に供給される。
The sensitivity of color identification extraction is set by the user operating the sensitivity value setting circuit 20. The selection sensitivity that the user wants to indicate is originally one. It is not familiar to human senses to specify a plurality of features such as a first sensitivity for hue and a second sensitivity for saturation. Therefore, in this embodiment, the set value relating to the sensitivity is set to one, and this is made to correspond to the operation member such as the volume. The sensitivity value setting circuit 20 outputs a sensitivity value signal 33 according to the user's setting. This is 8-bit digital data and is supplied to the magnitude comparators 14, 15 and 16.

【0038】マグニチュード・コンパレータ14、1
5、16はそれぞれ、色相距離信号27、彩度距離信号
28、明度距離信号29と、感度値信号33とを比較
し、距離が設定値より小さいときに信号を出力する。こ
の出力はANDゲート17に供給され、特徴空間のおけ
るすべての軸について距離が設定値より小さいときに、
ANDゲート17が検出信号30を出力する。この検出
信号30もまた入力される映像信号に対応した時系列信
号であり、R信号21、G信号22およびB信号23が
入力された時点から回路素子の遅延時間後に検出信号3
0が出力される。
Magnitude comparator 14, 1
Reference numerals 5 and 16 respectively compare the hue distance signal 27, the saturation distance signal 28, and the lightness distance signal 29 with the sensitivity value signal 33, and output signals when the distance is smaller than the set value. This output is supplied to the AND gate 17, and when the distance is smaller than the set value for all axes in the feature space,
The AND gate 17 outputs the detection signal 30. This detection signal 30 is also a time-series signal corresponding to the input video signal, and the detection signal 3 after the delay time of the circuit element from the time when the R signal 21, the G signal 22 and the B signal 23 are input.
0 is output.

【0039】次に、感度値設定回路20におけるボリュ
ームなどの操作部材の操作量と、それに対応した実際の
特徴空間内の距離とを対応付ける方法について説明す
る。
Next, a method for associating the operation amount of the operation member such as the volume in the sensitivity value setting circuit 20 with the corresponding actual distance in the feature space will be described.

【0040】人間の感覚にとっては、色相の変化が一番
大きく感じ、彩度変化はそれに比較してそれほど感じら
れない。すなわち、色相および彩度のそれぞれについて
の特徴空間内での距離をそのまま使用すると、彩度に関
する距離の影響が大きくなる。たとえば、感度設定によ
り抽出感度を高く(同じ色彩のみ抽出)したとき、人間
の感覚では区別できない微妙な彩度の違いにより色彩が
識別抽出できなくなってしまうことがある。このような
人間の感覚と特徴空間を構成する各軸の重みとのずれを
補正するため、距離演算ROMテーブル11、12、1
3は、演算結果に係数を乗じて出力する。たとえば距離
演算ROMテーブル12は、彩度に関する特徴空間内で
の距離について、単純な引き算の結果の絶対値に1より
小さい値を乗じて出力する。
To the human sense, the change in hue is most noticeable, and the change in saturation is not so noticeable. That is, if the distance in the feature space for each of the hue and the saturation is used as it is, the influence of the distance on the saturation becomes large. For example, when the extraction sensitivity is set high (only the same color is extracted) by the sensitivity setting, the color may not be identified and extracted due to a subtle difference in saturation that cannot be distinguished by human senses. In order to correct such a difference between the human sense and the weight of each axis forming the feature space, the distance calculation ROM tables 11, 12, 1
3 multiplies the calculation result by a coefficient and outputs the result. For example, the distance calculation ROM table 12 multiplies the absolute value of the result of simple subtraction by a value smaller than 1 and outputs the distance in the feature space regarding saturation.

【0041】また、演算結果によって乗じる係数値を変
更すると、感度設定ボリュームの回転角度に対する特徴
空間内での距離の変化量を自由に設定できる。たとえ
ば、感度設定ボリュームを低感度付近に設定したときに
は、その回転角度に対して、特徴空間内の設定距離の変
化量を微妙に設定することはありえない。このような設
定値付近では、演算結果に乗じる係数値を大きくするこ
とで、感度設定ボリュームのわずかな角度変化で、大き
く設定値を変更することができる。逆に、高感度設定付
近では、色相と彩度のそれぞれの距離設定を少しずつ変
化させ、ボリュームの回転角度に対して距離設定が微妙
に変化するようにすればよい。このような例を図4に示
す。この図おいて、(a)は入力画像、(b)は識別抽
出感度が低く設定された場合の抽出領域、(c)は識別
抽出感度が高く設定された場合の抽出領域の例を示す。
Further, by changing the coefficient value to be multiplied by the calculation result, it is possible to freely set the change amount of the distance in the feature space with respect to the rotation angle of the sensitivity setting volume. For example, when the sensitivity setting volume is set near the low sensitivity, the amount of change in the set distance in the feature space cannot be delicately set for the rotation angle. In the vicinity of such a set value, by increasing the coefficient value by which the calculation result is multiplied, the set value can be largely changed with a slight angle change of the sensitivity setting volume. On the contrary, near the high sensitivity setting, the distance setting for each of hue and saturation may be changed little by little so that the distance setting slightly changes with respect to the rotation angle of the volume. Such an example is shown in FIG. In this figure, (a) shows an example of an input image, (b) shows an extraction region when the identification extraction sensitivity is set low, and (c) shows an example of an extraction region when the identification extraction sensitivity is set high.

【0042】また、明度に関しては、入力RGB信号を
変換した信号において極端に明度が小さいものおよび極
端に大きいものを除いて、指定された明度との距離は無
視している。
Regarding the lightness, the distance from the specified lightness is ignored except for the extremely low lightness and the extremely high lightness of the signals obtained by converting the input RGB signals.

【0043】図5は検出信号に含まれるノイズを除去す
るノイズフィルタの一例を示すブロック構成図である。
FIG. 5 is a block diagram showing an example of a noise filter for removing noise included in the detection signal.

【0044】入力RGB信号すなわちR信号21、G信
号22およびB信号23には、背景画像に含まれる色彩
に関するノイズの他に、カラーカメラのCCD前面に使
用しているカラーフィルタに起因するノイズ(偽色)も
含まれる。これは、特に1個のCCDを使用してカラー
画像を得るカラーカメラを用いた場合に顕著である。そ
の発生理由は、CCD前面にカラーフィルタが使用され
ているため、厳密には撮像される画像中の同一点の色彩
情報が得られないことによる。たとえば色彩がない風景
を撮影しても、明るさ(輝度)が変化する位置に、現実
には存在しない細かな色彩が観察されることがある。こ
のような偽色も色識別抽出装置にとっては単なる色彩に
すぎず、指定した色によってはこの部分からも検出信号
を出力してしまう。このような偽色は1画素程度の大き
さで発生する。
The input RGB signals, that is, the R signal 21, the G signal 22 and the B signal 23, in addition to the noise relating to the color contained in the background image, the noise (caused by the color filter used in front of the CCD of the color camera) ( False color) is also included. This is particularly remarkable when using a color camera that obtains a color image using one CCD. The reason is that the color filter is used on the front surface of the CCD, so that strictly speaking, the color information of the same point in the captured image cannot be obtained. For example, even if a landscape without a color is photographed, a fine color that does not actually exist may be observed at a position where the brightness (luminance) changes. Such a false color is also a mere color for the color identification and extraction device, and depending on the designated color, a detection signal is also output from this portion. Such false color occurs in a size of about one pixel.

【0045】そこで、図1に示した回路の検出信号30
をノイズフィルタに入力し、細かな抽出ノイズだけを除
去する。検出信号30はDフリップフロップ51のデー
タ入力および5入力多数決論理回路55の入力に供給さ
れる。Dフリップフロップ51のデータ出力はDフリッ
プフロップ52のデータ入力および5入力多数決論理回
路55の入力に接続される。Dフリップフロップ52の
データ出力はDフリップフロップ53のデータ入力およ
び5入力多数決論理回路55の入力に接続される。Dフ
リップフロップ53のデータ出力はDフリップフロップ
54のデータ入力および5入力多数決論理回路55の入
力に接続される。Dフリップフロップ51ないし54の
クロック入力にはクロック信号56が供給される。
Therefore, the detection signal 30 of the circuit shown in FIG.
Is input to the noise filter, and only the fine extraction noise is removed. The detection signal 30 is supplied to the data input of the D flip-flop 51 and the input of the 5-input majority logic circuit 55. The data output of the D flip-flop 51 is connected to the data input of the D flip-flop 52 and the input of the 5-input majority logic circuit 55. The data output of the D flip-flop 52 is connected to the data input of the D flip-flop 53 and the input of the 5-input majority logic circuit 55. The data output of the D flip-flop 53 is connected to the data input of the D flip-flop 54 and the input of the 5-input majority logic circuit 55. The clock signal 56 is supplied to the clock inputs of the D flip-flops 51 to 54.

【0046】すなわち、Dフリップフロップ51ないし
54は4ビットシフトレジスタを構成し、検出信号30
をクロック信号56のタイミングでシフトさせる。この
4ビットシフトレジスタの入力(検出信号30)と出力
とが5入力多数決論理回路55に入力される。5入力多
数決論理回路55は、時間軸方向について5画素分の多
数決を行い、その入力のうち多数を占める論理を出力と
して選択する。この結果、少数の抽出ノイズが吸収さ
れ、ノイズ除去された検出信号57が出力される。
That is, the D flip-flops 51 to 54 form a 4-bit shift register, and the detection signal 30
Are shifted at the timing of the clock signal 56. The input (detection signal 30) and output of this 4-bit shift register are input to the 5-input majority logic circuit 55. The 5-input majority decision logic circuit 55 makes a majority decision for 5 pixels in the time axis direction, and selects the logic occupying the majority of the inputs as an output. As a result, a small number of extracted noises are absorbed, and the noise-removed detection signal 57 is output.

【0047】図6はノイズフィルタの別の構成例を示
す。
FIG. 6 shows another configuration example of the noise filter.

【0048】図1に示した回路の検出信号30は、Dフ
リップフロップ61のデータ入力、9入力多数決論理回
路69の入力、およびライン遅延素子63の入力に供給
される。Dフリップフロップ61のデータ出力はDフリ
ップフロップ62のデータ入力に接続され、これらのD
フリップフロップ61、62がシフトレジスタを構成す
る。この二つのDフリップフロップ61、62のそれぞ
れのデータ出力が9入力多数決論理回路69の入力に接
続される。
The detection signal 30 of the circuit shown in FIG. 1 is supplied to the data input of the D flip-flop 61, the input of the 9-input majority logic circuit 69, and the input of the line delay element 63. The data output of the D flip-flop 61 is connected to the data input of the D flip-flop 62,
The flip-flops 61 and 62 form a shift register. The data outputs of the two D flip-flops 61 and 62 are connected to the inputs of the 9-input majority logic circuit 69.

【0049】ライン遅延素子63の出力は、Dフリップ
フロップ64のデータ入力、9入力多数決論理回路69
の入力、およびライン遅延素子66の入力に接続され
る。Dフリップフロップ64のデータ出力はDフリップ
フロップ65のデータ入力に接続され、これらのDフリ
ップフロップ64、65がシフトレジスタを構成する。
この二つのDフリップフロップ64、65のそれぞれの
データ出力が9入力多数決論理回路69の入力に接続さ
れる。
The output of the line delay element 63 is the data input of the D flip-flop 64, and the 9-input majority logic circuit 69.
And the input of the line delay element 66. The data output of the D flip-flop 64 is connected to the data input of the D flip-flop 65, and these D flip-flops 64 and 65 form a shift register.
The data outputs of the two D flip-flops 64 and 65 are connected to the inputs of the 9-input majority logic circuit 69.

【0050】ライン遅延素子66の出力はDフリップフ
ロップ67のデータ入力および9入力多数決論理回路6
9の入力に接続される。Dフリップフロップ67のデー
タ出力はDフリップフロップ68のデータ入力に接続さ
れ、これらのDフリップフロップ67、68がシフトレ
ジスタを構成する。この二つのDフリップフロップ6
7、68のそれぞれの出力が9入力多数決論理回路69
の入力に接続される。
The output of the line delay element 66 is the data input of the D flip-flop 67 and the 9-input majority logic circuit 6.
9 inputs. The data output of the D flip-flop 67 is connected to the data input of the D flip-flop 68, and these D flip-flops 67 and 68 form a shift register. These two D flip-flops 6
The outputs of 7 and 68 are 9-input majority logic circuits 69.
Connected to the input of.

【0051】Dフリップフロップ61、62、64、6
5、67および68のそれぞれのクロック入力にはクロ
ック信号610が供給される。
D flip-flops 61, 62, 64, 6
A clock signal 610 is provided to each of the clock inputs of 5, 67 and 68.

【0052】Dフリップフロップ61および62は、画
面水平方向に2画素分の抽出信号を記憶する。したがっ
て、検出信号30と、Dフリップフロップ61、62の
それぞれのデータ出力とで、画面水平方向3画素分の抽
出信号を同時に処理することができる。Dフリップフロ
ップ64および65、Dフリップフロップ67および6
8についても同様である。
The D flip-flops 61 and 62 store the extraction signals for two pixels in the horizontal direction of the screen. Therefore, the detection signal 30 and the respective data outputs of the D flip-flops 61 and 62 can simultaneously process the extraction signals of three pixels in the horizontal direction of the screen. D flip-flops 64 and 65, D flip-flops 67 and 6
The same applies to 8.

【0053】ライン遅延素子63および66は、それぞ
れ遅延線またはメモリ素子により構成され、画面垂直方
向に1ラインの遅延を行う。このため、ライン遅延素子
63の出力は現在の画素位置より1ライン上の位置とな
る。また、ライン遅延素子66の出力は現在の画素位置
より2ライン上の位置となる。したがって、それぞれの
ライン上で3画素分の抽出信号を処理することができ、
全体として3×3の画素領域を処理でき、その抽出情報
が同時に9入力多数決論理回路69に入力される。9入
力多数決論理回路69は、同時に入力される9画素につ
いて、その5画素以上に抽出信号が含まれる場合にノイ
ズ除去された検出信号611を出力し、4画素以下の場
合には出力しない。したがって、極めて有効なノイズ除
去を行うことができる。
The line delay elements 63 and 66 are each composed of a delay line or a memory element, and delay one line in the vertical direction of the screen. Therefore, the output of the line delay element 63 is located one line above the current pixel position. Further, the output of the line delay element 66 is at a position two lines above the current pixel position. Therefore, it is possible to process the extracted signals of three pixels on each line,
As a whole, a 3 × 3 pixel area can be processed, and the extracted information is simultaneously input to the 9-input majority logic circuit 69. The 9-input majority logic circuit 69 outputs the noise-removed detection signal 611 when the extraction signal is included in 5 or more pixels of 9 pixels that are simultaneously input, and does not output the detection signal 611 in the case of 4 pixels or less. Therefore, extremely effective noise removal can be performed.

【0054】図7は本発明第二実施例の色識別抽出装置
を示すブロック構成図である。この実施例は、特徴空間
における2軸以上の成分が統合された距離を用いて色識
別抽出を行うことが第一実施例と異なる。ここでは、マ
ハラノビス距離を用いた例について説明する。マハラノ
ビス距離は、ユークリッド空間における普通の距離の概
念を特徴空間における概念に拡張したもので、入力信号
の特徴に関する近さを表現する量になる。以下では第一
実施例と異なる部分についてのみ説明する。
FIG. 7 is a block diagram showing a color identification extraction apparatus according to the second embodiment of the present invention. This embodiment differs from the first embodiment in that the color identification extraction is performed using the distance in which the components of two or more axes in the feature space are integrated. Here, an example using the Mahalanobis distance will be described. The Mahalanobis distance is an extension of the ordinary concept of distance in Euclidean space to the concept in feature space, and is a quantity that expresses the proximity of features of an input signal. Only parts different from the first embodiment will be described below.

【0055】色相距離信号27および彩度距離信号28
はマハラノビス距離演算ROMテーブル71に入力され
る。マハラノビス距離演算ROMテーブル71は、特徴
空間におけるマハラノビス距離演算を行い、マハラノビ
ス距離信号73を出力する。このマハラノビス距離信号
73はマグニチュード・コンパレータ72の一方の入力
に供給される。マグニチュード・コンパレータ72の他
方の入力には、感度値設定回路20からの感度値信号3
3が供給される。マグニチュード・コンパレータ72の
出力はANDゲート17の一方の入力に接続される。
Hue distance signal 27 and saturation distance signal 28
Is input to the Mahalanobis distance calculation ROM table 71. The Mahalanobis distance calculation ROM table 71 performs Mahalanobis distance calculation in the feature space and outputs a Mahalanobis distance signal 73. The Mahalanobis distance signal 73 is supplied to one input of the magnitude comparator 72. The other input of the magnitude comparator 72 receives the sensitivity value signal 3 from the sensitivity value setting circuit 20.
3 is supplied. The output of the magnitude comparator 72 is connected to one input of the AND gate 17.

【0056】明度の処理については第一実施例と同様で
あり、明度距離信号29がマグニチュード・コンパレー
タ16の一方の入力に供給され、マグニチュード・コン
パレータ16の他方の入力には感度値設定回路20から
の感度値信号33が供給される。マグニチュード・コン
パレータ16の出力はANDゲート17の他方の入力に
接続される。
The brightness processing is the same as in the first embodiment, and the brightness distance signal 29 is supplied to one input of the magnitude comparator 16 and the other input of the magnitude comparator 16 is supplied from the sensitivity value setting circuit 20. Sensitivity value signal 33 is supplied. The output of the magnitude comparator 16 is connected to the other input of the AND gate 17.

【0057】図8はこの実施例の動作を説明する図であ
り、(a)は特徴空間における指定色、(b)はその指
定色を中心とする設定距離以下の範囲の例を示す。
FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of this embodiment. FIG. 8A shows an example of a designated color in the feature space, and FIG. 8B shows an example of a range below the set distance centered on the designated color.

【0058】マハラノビス距離演算ROMテーブル71
は、色相距離信号27および彩度距離信号28から、特
徴空間におけるマハラノビス距離を演算する。具体的に
は、色相距離信号27および彩度距離信号28のそれぞ
れに定数を乗じた後、それぞれ2乗して加算後平方根を
求める。このときに乗じる定数は、各特徴空間の軸の重
みに相当する。このようにして色相および彩度に関する
マハラノビス距離が得られる。
Mahalanobis distance calculation ROM table 71
Calculates the Mahalanobis distance in the feature space from the hue distance signal 27 and the saturation distance signal 28. Specifically, each of the hue distance signal 27 and the saturation distance signal 28 is multiplied by a constant and then squared to obtain the square root after addition. The constant to be multiplied at this time corresponds to the weight of the axis of each feature space. In this way, the Mahalanobis distance for hue and saturation is obtained.

【0059】この実施例の場合にも第一実施例と同様
に、感度値設定回路20における感度に関する設定値を
1個にして、これをボリュームなどの操作部材に対応さ
せる。この設定値は8ビットの感度値信号33として出
力され、マグニチュード・コンパレータ72および16
に供給される。マグニチュード・コンパレータ72、1
6は、それぞれマハラノビス距離および明度に関する距
離を設定値と比較し、距離が設定値より小さいときに信
号を出力する。この信号はANDゲート17に入力さ
れ、特徴空間における距離が設定値より小さいときに、
ANDゲート17が検出信号30を出力する。
In the case of this embodiment as well, as in the first embodiment, the sensitivity value setting circuit 20 has only one set value relating to sensitivity, and this corresponds to an operating member such as a volume. This set value is output as an 8-bit sensitivity value signal 33, and the magnitude comparators 72 and 16
Is supplied to. Magnitude comparator 72, 1
6 compares the Mahalanobis distance and the distance related to the brightness with a set value, and outputs a signal when the distance is smaller than the set value. This signal is input to the AND gate 17, and when the distance in the feature space is smaller than the set value,
The AND gate 17 outputs the detection signal 30.

【0060】この実施例では特徴空間におけるマハラノ
ビス距離の演算に色相と彩度のみを用いたが、さらに明
度も用いることもできる。そのためには、ROMテーブ
ルを追加すればよい。さらに、明度に応じて色相と彩度
に乗じる定数を変化させてもよい。たとえば、明度が十
分大きな時には色相および彩度の両方の特徴量を採用
し、明度が小さい(暗い)時には、もはや彩度は信頼で
きるにたる精度が得られないとして、色相に重みをかけ
た演算を行うことができる。
In this embodiment, only the hue and the saturation are used for calculating the Mahalanobis distance in the feature space, but the lightness can also be used. For that purpose, a ROM table may be added. Furthermore, the constants for multiplying the hue and the saturation may be changed according to the lightness. For example, when the lightness is sufficiently high, both the hue and saturation feature values are adopted, and when the lightness is low (dark), the saturation is no longer reliable enough, and the hue is weighted. It can be performed.

【0061】以上の説明において、指定色位置として一
点のみをサンプルするのではなく、一点の周辺値の平均
値を用いるほうがノイズを影響を軽減できる。たとえ
ば、指定された一点を含む周囲9画素の平均値し、入力
画像に含まれるノイズの影響を少なくすることができ
る。
In the above description, the influence of noise can be reduced by using the average value of the peripheral values of one point instead of sampling only one point as the designated color position. For example, it is possible to reduce the influence of noise included in the input image by averaging nine surrounding pixels including one designated point.

【0062】以上の実施例ではひとつの色だけを識別抽
出する構成について説明したが、この装置を並列に接続
すれば、同時に複数色を識別抽出することができる。
In the above embodiments, the structure for identifying and extracting only one color has been described. However, if this device is connected in parallel, a plurality of colors can be identified and extracted at the same time.

【0063】RGB信号をデジタル化するA/D変換器
として8ビット出力のものを用いた例について説明した
が、ビット数の少ないものまたは出力信号の上位ビット
だけを使用することで、マトリクス演算器とROMテー
ブルとをすべてROMテーブルに置き換えることもでき
る。現在の技術ではROM容量は4メガビット程度が最
大なので、このときの入力信号本数は19本である。し
たがって、たとえばR信号に6ビット、G信号に7ビッ
ト、B信号に6ビット使用することにして、これらをR
OMの入力信号とする。このようにすると、回路構成が
非常に簡単になる。将来的にはROMの容量が大きくな
り、すべてROMテーブル型の回路構成でも実用的に十
分な階調分解能が得られると考えられる。
An example of using an 8-bit output A / D converter for digitizing an RGB signal has been described. However, by using only an A / D converter with a small number of bits or only the upper bits of the output signal, a matrix calculator is provided. It is also possible to replace the ROM table with the ROM table. In the current technology, the maximum ROM capacity is about 4 megabits, so the number of input signals at this time is 19. Therefore, for example, by using 6 bits for the R signal, 7 bits for the G signal, and 6 bits for the B signal, these are set to R
Used as the OM input signal. In this way, the circuit configuration becomes very simple. It is considered that the capacity of the ROM will be increased in the future, and practically sufficient gradation resolution can be obtained even with the ROM table type circuit configuration.

【0064】距離演算をROMテーブルで行う例につい
て説明したが、他の論理回路を用いても本発明を同様に
実施できる。彩度と明度に関しては、数値が循環型では
ないので、通常の減算回路を2組用意しておき、A−B
とB−Aとを計算して符号が正のものを採用するように
すればよい。一度アナログ信号に変換してアナログ演算
により絶対値を求めてもよい。
Although the example in which the distance calculation is performed by the ROM table has been described, the present invention can be similarly implemented by using other logic circuits. As for the saturation and brightness, since the numerical values are not cyclic, prepare two sets of normal subtraction circuits
And B-A may be calculated and the one with a positive sign may be adopted. The absolute value may be obtained by once converting into an analog signal and performing an analog operation.

【0065】ノイズフィルタとしては、上述した例の他
に、時間軸方向についてのもの、通常のFIRデジタル
フィルタを用いたもの、およびこれらの組み合わせなど
を用いることができる。
As the noise filter, in addition to the examples described above, a noise filter in the time axis direction, an ordinary FIR digital filter, a combination thereof, and the like can be used.

【0066】入力信号がアナログRGB信号の場合につ
いて説明したが、他の形式の信号の場合にも本発明を同
様に実施できる。たとえば、入力信号がR−Y、B−
Y、Y信号の場合にはマトリクス演算器が不要になる。
さらに、入力信号として直接デジタル信号を入力するこ
とも可能である。
Although the case where the input signal is an analog RGB signal has been described, the present invention can be similarly applied to the case of a signal of another format. For example, if the input signal is RY, B-
In the case of Y and Y signals, the matrix calculator is unnecessary.
Furthermore, it is also possible to directly input a digital signal as an input signal.

【0067】本発明の色識別抽出装置に信号を入力する
前段階で、カラー信号の色温度補正などの前処理を行う
ことも極めて有効である。また、使用者が必要とする色
彩が最も有効に再現できるように、カラー信号の振幅を
自動調整することもできる。このためには、カラーカメ
ラなどに設置されているレンズ絞りを調整することがよ
い。
It is also extremely effective to perform preprocessing such as color temperature correction of the color signal before inputting the signal to the color identification and extraction device of the present invention. Also, the amplitude of the color signal can be automatically adjusted so that the color required by the user can be most effectively reproduced. For this purpose, it is preferable to adjust a lens diaphragm installed in a color camera or the like.

【0068】[0068]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の色抽出識
別装置は、入力カラー映像信号を人間の感覚に対して独
立性と直線性が高い特徴空間に変換し、この特徴空間内
で色識別抽出を行う。これにより、対象の明度の変化に
対して安定で、しかも人間の感覚に良く一致した操作感
覚の色識別抽出を行うことができる。
As described above, the color extraction / identification device of the present invention converts an input color video signal into a feature space having high independence and linearity with respect to human senses, and the color is converted in the feature space. Identify and extract. As a result, it is possible to perform color identification extraction of an operation sensation that is stable with respect to changes in the brightness of the target and that also matches the human sensation well.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明第一実施例の色識別抽出装置を示すブロ
ック構成図。
FIG. 1 is a block configuration diagram showing a color identification extraction device of a first embodiment of the present invention.

【図2】色相の補正を説明する図であり、(a)は通常
の色相H、(b)は補正後の色相H′を表す図。
FIGS. 2A and 2B are diagrams illustrating a hue correction, FIG. 2A is a normal hue H, and FIG. 2B is a diagram showing a corrected hue H ′.

【図3】指定色と抽出領域との関係を示す図であり、
(a)は特徴空間における指定色、(b)はそれを中心
とする設定距離以下の範囲を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a designated color and an extraction area,
(A) is a figure which shows the designated color in a feature space, (b) shows the range below the set distance centering on it.

【図4】色識別抽出の動作例を示す図であり、(a)は
入力画像、(b)は識別抽出感度が低く設定された場合
の抽出領域、(c)は識別抽出感度が高く設定された場
合の抽出領域の例を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing an operation example of color identification extraction, where (a) is an input image, (b) is an extraction region when identification extraction sensitivity is set low, and (c) is identification identification sensitivity set high. The figure which shows the example of the extraction area | region when it was performed.

【図5】ノイズフィルタの一例を示すブロック構成図。FIG. 5 is a block diagram showing an example of a noise filter.

【図6】ノイズフィルタの別の例を示すブロック構成
図。
FIG. 6 is a block diagram showing another example of a noise filter.

【図7】本発明第二実施例の色識別抽出装置を示すブロ
ック構成図。
FIG. 7 is a block configuration diagram showing a color identification extraction device of a second embodiment of the present invention.

【図8】第二実施例の動作を説明する図であり、(a)
は特徴空間における指定色、(b)はその指定色を中心
とする設定距離以下の範囲を示す図。
FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the second embodiment, (a)
Is a designated color in the feature space, and (b) is a diagram showing a range below a set distance centered on the designated color.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、2、3 A/D変換器 4 マトリクス演算器 5、6、7 ROMテーブル 8、9、10 データラッチ 11、12、13 距離演算ROMテーブル 14、15、16 マグニチュード・コンパレータ 17 ANDゲート 18 同期分離回路 19 画面位置指定回路 20 感度値設定回路 21 R信号 22 G信号 23 B信号 24 色相データ 25 彩度データ 26 明度データ 27 色相距離信号 28 彩度距離信号 29 明度距離信号 30 検出信号 31 同期信号 32 指定色位置パルス信号 33 感度値信号 51〜54 Dフリップフロップ 55 5入力多数決論理回路 56 クロック信号 57 ノイズ除去された検出信号 61、62、64、65、67、68 Dフリップフロ
ップ 63、66 ライン遅延素子 69 9入力多数決論理回路 610 クロック信号 611 ノイズ除去された検出信号 71 マハラノビス距離演算ROMテーブル 72 マグニチュード・コンパレータ 73 マハラノビス距離信号
1, 2, 3 A / D converter 4 Matrix calculator 5, 6, 7 ROM table 8, 9, 10 Data latch 11, 12, 13 Distance calculation ROM table 14, 15, 16 Magnitude comparator 17 AND gate 18 Synchronization Separation circuit 19 Screen position designation circuit 20 Sensitivity value setting circuit 21 R signal 22 G signal 23 B signal 24 Hue data 25 Saturation data 26 Lightness data 27 Hue distance signal 28 Saturation distance signal 29 Lightness distance signal 30 Detection signal 31 Sync signal 32 designated color position pulse signal 33 sensitivity value signal 51 to 54 D flip-flop 55 5 input majority logic circuit 56 clock signal 57 noise-removed detection signal 61, 62, 64, 65, 67, 68 D flip-flop 63, 66 lines Delay element 69 9-input majority logic circuit 610 Lock signal 611 Noise-free detection signal 71 Mahalanobis distance calculation ROM table 72 Magnitude comparator 73 Mahalanobis distance signal

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 抽出すべき色を手操作により設定する色
設定手段と、 この色設定手段により設定された色を入力カラー映像信
号から識別して抽出する識別抽出手段とを備えた色識別
抽出装置において、 上記識別抽出手段は、 色彩に関する特徴を個々の軸とする特徴空間に入力カラ
ー映像信号を写像する写像手段(5、6、7)と、 写像された特徴空間上で上記色設定手段により設定され
た色と入力カラー映像信号により表される色との距離を
求める距離演算手段(11、12、13)と、この距離
があらかじめ設定された値以下であるときに検出信号を
出力する検出出力手段(14、15、16、17)とを
含むことを特徴とする色識別抽出装置。
1. Color identification extraction comprising color setting means for manually setting a color to be extracted and identification and extraction means for identifying and extracting the color set by the color setting means from an input color video signal. In the apparatus, the identification and extraction means includes a mapping means (5, 6, 7) for mapping an input color video signal onto a feature space having color-related features as individual axes, and the color setting means on the mapped feature space. Distance calculating means (11, 12, 13) for obtaining the distance between the color set by the above and the color represented by the input color video signal, and a detection signal is output when this distance is less than or equal to a preset value. A color identification and extraction device comprising a detection output means (14, 15, 16, 17).
【請求項2】 上記色彩に関する特徴は色相、彩度およ
び明度である請求項1記載の色識別抽出装置。
2. The color identification and extraction device according to claim 1, wherein the characteristics relating to the color are hue, saturation and lightness.
【請求項3】 上記検出出力手段における上記あらかじ
め設定された値として、上記色設定手段により設定され
た色に対する上記特徴空間内での個々の軸に対する幅を
設定する手段(20)を備えた請求項1または2記載の
色識別抽出装置。
3. A means (20) for setting a width for each axis in the feature space for the color set by the color setting means as the preset value in the detection output means. Item 1. The color identification extraction device according to item 1 or 2.
【請求項4】 上記検出出力手段における上記あらかじ
め設定された値として、上記色設定手段により設定され
た色に対する上記特徴空間内での距離を設定する手段
(20)を備え、 上記距離演算手段は上記特徴空間内での2軸以上の成分
が統合された距離を演算する手段(72)を含む請求項
1または2記載の色識別抽出装置。
4. A means (20) for setting a distance in the feature space for a color set by the color setting means as the preset value in the detection output means, the distance calculation means The color identification extraction device according to claim 1 or 2, further comprising: means (72) for calculating a distance in which the components of two or more axes in the feature space are integrated.
【請求項5】 上記2軸以上の成分が統合された距離は
マハラノビス距離である請求項4記載の色識別抽出装
置。
5. The color identification extraction device according to claim 4, wherein the distance in which the components of two or more axes are integrated is a Mahalanobis distance.
【請求項6】 上記色設定手段は、 設定しようとする色を入力カラー映像信号により表され
る画面上の位置として指定する手段(19)と、 指定された点に対応する上記写像手段の出力を記憶する
手段(8、9、10)とを含む請求項1ないし5のいず
れか記載の色識別抽出装置。
6. The color setting means specifies the color to be set as a position on the screen represented by the input color video signal, and the output of the mapping means corresponding to the specified point. 6. The color identification and extraction device according to claim 1, further comprising means (8, 9, 10) for storing.
【請求項7】 個々の画素とその周囲の画素とに対する
上記検出出力手段の出力の多数決をとることにより1画
素程度の大きさの偽色を除去するノイズフィルタを備え
た請求項1ないし5のいずれか記載の色識別抽出装置。
7. A noise filter for removing a false color having a size of about one pixel by taking a majority decision of the output of the detection output means for each pixel and its surrounding pixels. Any one of the color identification extraction devices.
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