JPH08191458A - クロマキャンセルキー発生回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 クロマキーによる画像合成におけるクロマキ
ャンセル処理において画像領域の特徴にあわせたクロマ
キャンセルを行うことを目的とする。 【構成】 ルミナンスキー信号に基づき色消し領域を設
定するクロマキャンセルキー１発生回路１０４と、クロ
マキー信号に基づき色消し領域を設定するクロマキャン
セルキー２発生回路１０５と、第１のクロマキャンセル
キー信号１と第２のクロマキャンセルキー信号２を合成
するクロマキャンセルキー合成回路１０６とを設け、服
装のエッジ領域に最適に調整されたクロマキャンセルキ
ー信号２と、クロマキャンセルキー信号２で色消しが十
分に行われない領域に対する色消しをルミナンスキー信
号より生成したクロマキャンセルキー信号１を併用し、
抜き出し画像領域の特徴に応じたクロマキャンセルを行
い、背景画像と合成したときに、全ての領域でより自然
な合成画像を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、クロマキー装置または
ビデオスイッチャーなどの映像機器に用いられるクロマ
キャンセルキー発生回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】クロマキーという画像合成手法は古くか
ら使用されている。

【０００３】クロマキーという画像合成手法とは、ブル
ーバックを用いた前景画像よりブルーバックの画像領域
と被写体の画像領域とを映像信号の２つの色信号よりブ
ルー色を検出することで分離し、他の背景画像に被写体
の画像領域のみを合成する手法である。

【０００４】クロマキーによる画像合成において、ハー
ドクロマキーとソフトクロマキーがある。

【０００５】ハードクロマキーは、ブルーバック領域と
被写体領域をＯＮ／ＯＦＦ信号で判定するもので合成画
像における前景画像と背景画像とがハードな切り口で合
成されるため、半透明な物質などの合成が不可能であっ
た。

【０００６】ソフトクロマキーは、ブルーバック領域と
被写体領域との判定を連続的に行っている。このため、
例えばブルーバックの前にグラスをおいたとすると周辺
部は１００％ブルーバック領域と判定され、グラスを通
した部分は透過度にしたがってブルーバック領域との判
定度が６０％、３０％と下がり、全くブルー色が検出さ
れないところは、０％といったブルー色の度合いに比例
したソフトクロマキー信号を発生する。このソフトクロ
マキー信号を用いて、前景画像と背景画像に重み付けを
行い合成される。これにより、より自然な合成画像を得
る事ができる。

【０００７】しかし特にソフトクロマキーを用いた画像
合成においては、前景画像にはキーカラーであるブルー
色が混入しているため、合成画像にもブルー色が合成さ
れてしまう。このため混入するブルー色を消去する回路
により混入するブルー色の領域を無彩色となる処理をお
こなったのち合成している。クロマキャンセルキー発生
回路は、無彩色とする領域を検出しクロマキャンセルキ
ー信号として出力する回路である。

【０００８】図３は、クロマキャンセルキー発生回路の
従来例を示すものである。図３において、１０１は輝度
信号より特定の輝度領域を検出しルミナンスキー信号と
して出力するルミナンスキー発生回路、１０２は任意の
独立した２つの色信号より特定の色領域を検出しクロマ
キー信号として出力するクロマキー発生回路、１０３は
ルミナンスキー信号とクロマキー信号を合成するキー信
号合成回路、１０７はクロマキー信号に基づいてクロマ
キャンセルキーを発生するクロマキャンセルキー発生回
路である。

【０００９】以上のように構成された従来のクロマキャ
ンセルキー発生回路について、以下その動作を説明す
る。

【００１０】輝度信号はルミナンスキー発生回路１０１
に入力され、特定の輝度の領域を検出する。例えば、人
物の髪の毛など、輝度があるしきい値より黒側の部分を
検出し、ルミナンスキー信号として出力する。任意の２
つの色信号、例えば色差信号のＲ−Ｙ、Ｂ−Ｙの信号
は、クロマキー発生回路１０２に入力され、特定の色領
域、例えばブルー色を検出しクロマキー信号として出力
する。前景画像の被写体領域は主にクロマキー信号によ
り抽出されるが、細かな人物の髪の毛などはクロマキー
信号で検出しきれない。このため、細かな人物の髪の毛
などに対しては、ルミナンスキー信号でもって抽出をお
こない、キー信号合成回路１０３でルミナンスキー信号
およびクロマキー信号を合成することでブルー色領域と
被写体領域とを分離するためのキー信号を得ている。

【００１１】このキー信号には、前述したようにハード
クロマキーとソフトクロマキーがあり、特にソフトクロ
マキーを用いた画像合成においては、前景画像にはキー
カラーであるブルー色が混入しているため、合成画像に
もブルー色が合成されてしまう。これを防ぐため、前景
画像の被写体領域を主に抽出しているクロマキー信号を
クロマキャンセルキー発生回路１０７に入力し、クロマ
キー信号をもとに被写体領域とブルー色領域との境界に
おける色消しを行うためのクロマキャンセルキーを生成
している。

【００１２】図４にクロマキャンセルキー発生回路で生
成されるクロマキャンセルキー信号の概念図を示す。上
から前景画像、クロマキー信号の例および対応するクロ
マキャンセルキー信号波形の例を示す。クロマキー信号
はソフトキーとしブルー色領域のとき”Ｈ”、被写体領
域のとき”Ｌ”で表現する場合の例について示した。ク
ロマキャンセルキー発生回路では、図４に示すように、
クロマキャンセルキー信号の例としては例１に示すよう
なＯＮ／ＯＦＦキー信号、さらに幅の狭いＯＮ／ＯＦＦ
キー信号（例２）、幅や、傾斜角は異なるがクロマキー
と同様なソフトキー的なクロマキャンセルキー信号（例
３）が生成される。いずれも、ブルー色領域と被写体領
域との境界にあるブルー成分を除去するために、クロマ
キー信号よりやや幅の狭いキー信号を生成している。

【００１３】以上説明したブルー色領域と被写体領域と
を分離するためのキー信号およびクロマキャンセルキー
信号により、まずクロマキャンセルキーにより、前景画
像の色消し領域の色消しを行い、ブルー色領域と被写体
領域とを分離するためのキー信号にしたがって前景画像
と背景画像に重み付けを行い加算合成することにより、
合成画像を得ることができる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のクロマキャンセルキー発生回路には、次のような問題
点がある。すなわち、上記従来のクロマキャンセルキー
発生回路では、ルミナンスキー信号で検出される領域、
すなわち細かな人物の髪の毛などの領域は、服装のエッ
ジ領域等に比較するとブルー色の混入が多く、クロマキ
ャンセルキーの調整を服装のエッジ領域に合わせると細
かな人物の髪の毛などの領域でのクロマキャンセルが適
切に行われず、合成画像の人物の髪の毛にブルー色が混
入してしまうという問題点を有していた。

【００１５】また、クロマキャンセルキーの調整を細か
な人物の髪の毛などの領域に合わせると、服装のエッジ
領域で色が落ちすぎてしまうという問題点を有してい
た。

【００１６】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、抜き出し画像領域の特徴に応じたクロマキャンセル
を併用することにより、背景画像と合成したときに、全
ての領域でより自然な合成画像を得ることができるクロ
マキャンセルキー発生回路を提供することを目的とす
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のクロマキャンセルキー発生回路は、輝度信号
より特定の輝度領域を検出しルミナンスキー信号として
出力するルミナンスキー発生回路と、任意の独立した２
つの色信号より特定の色領域を検出しクロマキー信号と
して出力するクロマキー発生回路と、ルミナンスキー発
生回路の出力であるルミナンスキー信号とクロマキー信
号発生回路の出力であるクロマキー信号を合成するキー
信号合成回路と、ルミナンスキー信号に基づき色消し領
域を設定する第１のクロマキャンセルキー信号１を出力
するクロマキャンセルキー１発生回路と、クロマキー信
号に基づき色消し領域を設定する第２のクロマキャンセ
ルキー信号２を出力するクロマキャンセルキー２発生回
路と、第１のクロマキャンセルキー信号１と第２のクロ
マキャンセルキー信号２を合成するクロマキャンセルキ
ー合成回路とを備えている。

【００１８】

【作用】本発明は上記した構成により、前景画像の被写
体領域を主に抜き出すクロマキー信号に基づき被写体エ
ッジ領域に最適にクロマキャンセルが行われるように調
整されたクロマキャンセルキー信号と、クロマキー信号
に基づいたクロマキャンセルキーで色消しが十分に行わ
れない人物の髪の毛などの領域に対する色消し信号をル
ミナンスキー信号に基づき生成し、クロマキー信号に基
づいたクロマキャンセルキー信号と合成、併用すること
で、抜き出し画像領域の特徴に応じたクロマキャンセル
を行い、背景画像と合成したときに、全ての領域でより
自然な合成画像を得ることができる。

【００１９】

【実施例】図１は本発明の実施例におけるクロマキャン
セルキー発生回路の構成を示すブロック図である。図１
において、１０１は輝度信号より特定の輝度領域を検出
しルミナンスキー信号として出力するルミナンスキー発
生回路、１０２は任意の独立した２つの色信号より特定
の色領域を検出しクロマキー信号として出力するクロマ
キー発生回路、１０３はルミナンスキー発生回路１０１
の出力であるルミナンスキー信号とクロマキー発生回路
１０２の出力であるクロマキー信号を合成するキー信号
合成回路、１０４はルミナンスキー信号に基づき色消し
領域を設定する第１のクロマキャンセルキー信号１を出
力するクロマキャンセルキー１発生回路、１０５はクロ
マキー信号に基づき色消し領域を設定する第２のクロマ
キャンセルキー信号２を出力するクロマキャンセルキー
２発生回路、１０６は第１のクロマキャンセルキー信号
１と第２のクロマキャンセルキー信号２を合成するクロ
マキャンセルキー合成回路である。

【００２０】以上のように構成された本実施例のクロマ
キャンセルキー発生回路について、以下その動作につい
て説明する。

【００２１】まず輝度信号はルミナンスキー発生回路１
０１に入力され、特定の輝度の領域を検出する。例え
ば、人物の髪の毛など、輝度があるしきい値より黒側の
部分を検出し、ルミナンスキー信号として出力する。ま
た任意の２つの色信号、例えば色差信号のＲ−Ｙ、Ｂ−
Ｙの信号は、クロマキー発生回路１０２に入力され、特
定の色領域、例えばブルー色を検出しクロマキー信号と
して出力する。前景画像の被写体領域は主にクロマキー
信号により抽出されるが、細かな人物の髪の毛などはク
ロマキー信号で検出しきれない。このため、細かな人物
の髪の毛などに対しては、ルミナンスキー信号でもって
抽出をおこない、キー信号合成回路１０３でルミナンス
キー信号およびクロマキー信号を合成することでブルー
色領域と被写体領域とを分離するためのキー信号を得て
いる。

【００２２】同時に、ルミナンスキー信号はクロマキャ
ンセルキー１発生回路１０４に入力される。クロマキャ
ンセルキー１発生回路１０４では、ルミナンスキー信号
でもって抽出される領域におけるブルー色混在領域を検
出するように調整を行い、ルミナンスキー信号に基づい
たクロマキャンセルキー信号１を発生する。

【００２３】クロマキー信号はクロマキャンセルキー２
発生回路１０５に入力される。クロマキャンセルキー２
発生回路１０５では、前景画像の被写体領域を主に抽出
しているクロマキー信号に基づき、被写体領域とブルー
色領域との境界における色消しが最適になるよう調整さ
れたクロマキャンセルキー信号２を発生している。

【００２４】さらに、クロマキャンセルキー信号１とク
ロマキャンセルキー信号２とをクロマキャンセルキー合
成回路１０６で合成することにより、最終的なクロマキ
ャンセルキーを得ている。

【００２５】次に、前景画像からどのようにクロマキャ
ンセルキーが生成されるかの過程について詳しく説明す
る。

【００２６】図２は、本発明の実施例におけるクロマキ
ャンセルキー生成の過程を示す模式図である。

【００２７】クロマキャンセルキー２発生回路１０５で
は、前景画像より発生されたクロマキー信号を用いて、
服装のエッジ領域での色消しが適切に行われるように調
整されたクロマキャンセルキー信号２を生成している。

【００２８】しかし、服装のエッジ領域での色消しを適
切に行うように調整されたクロマキャンセルキー信号２
では、髪の毛領域の色消しが十分には行われない。この
ため、本発明の実施例におけるクロマキャンセルキー発
生回路では、クロマキャンセルキー１発生回路１０４に
おいて、クロマキャンセルキー信号２で色消しが十分に
行われない人物の髪の毛の領域に対する色消し信号をル
ミナンスキー信号より生成する。

【００２９】すなわち、例えばルミナンスキー信号によ
って、人物の髪の毛など細かで、ブルー色が多く混入し
ている領域が主に抽出されるが、この領域のうち特にブ
ルー色が混入されているルミナンスキー信号の領域にク
ロマキャンセルキー信号１が発生するようにクロマキャ
ンセルキー１発生回路１０４を調整する。

【００３０】このクロマキャンセルキー信号１により、
人物の髪の毛などの細かな絵柄を抽出し、同時に人物の
髪の毛領域に混入しているブルー色については色消しが
なされるため、合成画像における髪の毛領域へのブルー
色の混入を防ぐことができる。

【００３１】さらに、クロマキャンセルキー信号１とク
ロマキャンセルキー信号２とをクロマキャンセルキー合
成回路１０６にて合成することで、抜き出し画像領域の
特徴に応じたクロマキャンセルを行い、背景画像と合成
したときに、服装のエッジ領域、人物の髪の毛領域とも
全ての領域でより自然な合成画像を得ることができる。

【００３２】また、これら２つのクロマキャンセルキー
はそれぞれ独立に調整可能である為、服装のエッジ領域
での色消し度合いや髪の毛領域の色消し度合いをクロマ
キャンセルキー２発生回路１０５、クロマキャンセルキ
ー１発生回路１０４にて独立に最適化することが可能で
あり、クロマキャンセルキーの調整操作が比較的簡単に
行うことができる。

【００３３】以上のように、前景画像の被写体領域を主
に抜き出すクロマキー信号に基づき服装のエッジ領域に
最適にクロマキャンセルが行われるように調整されたク
ロマキャンセルキー信号２と、クロマキャンセルキー信
号２で色消しが十分に行われない人物の髪の毛の領域に
対する色消し信号を細かな人物の髪の毛などの被写体領
域を抜き出すルミナンスキー信号より生成したクロマキ
ャンセルキー１信号とを合成、併用することで、抜き出
し画像領域の特徴に応じたクロマキャンセルを行い、背
景画像と合成したときに、全ての領域でより自然な合成
画像を得ることができる。

【００３４】また以上の説明では、クロマキャンセルキ
ー１発生回路１０４、クロマキャンセルキー２発生回路
１０５の構成については何等言及しなかったが、それぞ
れルミナンスキー信号によりクロマキャンセルキー信号
１を、クロマキー信号よりクロマキャンセルキー信号２
を生成する回路であれば、ＯＮ／ＯＦＦのキャンセルキ
ーであろうが、ソフトキー的なキャンセルキーであろう
が、いかなるクロマキャンセルキー発生回路であっても
本発明が構成できることは明らかである。

【００３５】また以上の説明では、クロマキャンセルキ
ー合成回路、キー信号合成回路の構成については何等言
及しなかったが、２つのキー信号の影響が及ぼされてい
る合成回路であれば本発明が構成できることは明らかで
あり、単なる加算回路であっても、重み付けを行った後
の加算回路であっても、最小値選択回路（キー信号の極
性によっては最大値選択回路）であってもよい。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、前
景画像の被写体領域を主に抜き出すクロマキー信号に基
づき服装のエッジ領域に最適にクロマキャンセルが行わ
れるように調整されたクロマキャンセルキー信号２と、
クロマキャンセルキー信号２で色消しが十分に行われな
い人物の髪の毛の領域に対する色消しを細かな人物の髪
の毛などの被写体領域を抜き出すルミナンスキー信号よ
り生成したクロマキャンセルキー１信号とを合成、併用
することで行うことにより、抜き出し画像領域の特徴に
応じたクロマキャンセルを行い、背景画像と合成したと
きに、全ての領域でより自然な合成画像を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例におけるクロマキャンセルキー
発生回路の構成を示すブロック図

【図２】本発明の実施例におけるクロマキャンセルキー
生成の過程を示す模式図

【図３】従来のクロマキャンセルキー発生回路の構成を
示すブロック図

【図４】クロマキャンセルキー信号の概念図を示す模式
図

【符号の説明】

１０１ ルミナンスキー発生回路 １０２ クロマキー発生回路 １０３ キー信号合成回路 １０４ クロマキャンセルキー１発生回路 １０５ クロマキャンセルキー２発生回路 １０６ クロマキャンセルキー合成回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 輝度信号より特定の輝度領域を検出しル
   ミナンスキー信号として出力するルミナンスキー発生回
   路と、 任意の独立した２つの色信号より特定の色領域を検出し
   クロマキー信号として出力するクロマキー発生回路と、 前記ルミナンスキー発生回路の出力であるルミナンスキ
   ー信号と前記クロマキー発生回路の出力であるクロマキ
   ー信号を合成するキー信号合成回路と、 前記ルミナンスキー信号に基づき第１の色消し領域を設
   定する第１のクロマキャンセルキー信号１を出力するク
   ロマキャンセルキー１発生回路と、 前記クロマキー信号に基づき第２の色消し領域を設定す
   る第２のクロマキャンセルキー信号２を出力するクロマ
   キャンセルキー２発生回路と、 前記第１のクロマキャンセルキー信号１と前記第２のク
   ロマキャンセルキー信号２を合成するクロマキャンセル
   キー合成回路とを備え、前記クロマキャンセル合成回路
   の出力信号により最終的なクロマキャンセルを行うこと
   を特徴とするクロマキャンセルキー発生回路。