JPH09198034A - 着色背景に対して動く対象を信号処理する方法およびその方法を実現する装置 - Google Patents

着色背景に対して動く対象を信号処理する方法およびその方法を実現する装置

Info

Publication number
JPH09198034A
JPH09198034A JP8312462A JP31246296A JPH09198034A JP H09198034 A JPH09198034 A JP H09198034A JP 8312462 A JP8312462 A JP 8312462A JP 31246296 A JP31246296 A JP 31246296A JP H09198034 A JPH09198034 A JP H09198034A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
colored background
cone
key
axis
representing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP8312462A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3968138B2 (ja
Inventor
Alain Demay
ドメイ アラン
Lan Michel Le
ル ラン ミシェル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thomson Broadcast SAS
Original Assignee
Thomson Broadcast SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thomson Broadcast SAS filed Critical Thomson Broadcast SAS
Publication of JPH09198034A publication Critical patent/JPH09198034A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3968138B2 publication Critical patent/JP3968138B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/64Circuits for processing colour signals
    • H04N9/74Circuits for processing colour signals for obtaining special effects
    • H04N9/75Chroma key

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Processing Of Color Television Signals (AREA)
  • Processing Or Creating Images (AREA)
  • Controls And Circuits For Display Device (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 第1の着色背景と動く対象からなる原映像か
ら動く対象をクリップして新しい着色背景にオ−バ−レ
イする際の、オ−バ−レイ後の結果を向上させる。 【解決手段】 原映像を表す色空間(CB、CR、Y)
から、第1の着色背景を表すボリュームを画成する領域
と、対象を表すボリュームを画成する第2の領域と、第
1の着色背景と対象との間の遷移領域を表す第3の領域
から成る3つの領域に分離させるクリッピング・キ−K
Dを計算する。対象を含む映像および新しい着色背景の
映像をそれぞれ対象映像、背景映像とした場合、新しい
着色背景に対して動く対象を表す映像VDが、VD=K
D×対象映像+(1−KD)×背景映像 で与えられるようにミキシングを行なう。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は原映像からクリップ
された対象を新たな着色背景にオ−バ−レイする方法に
関し、特に第1の着色背景に対して動く対象からなる原
映像を処理する方法であって対象が新たな着色背景に対
して動くオ−バ−レイ後の結果が向上した処理方法に関
する。
【0002】本発明はさらに、このような処理方法を実
現する電子デバイスあるいは装置に関し、それらの装置
にはビデオ・ミキサあるいは一般に「クロマキ−ヤ」と
称される映像のクリッピングまたはオ−バ−レイのため
の自動装置が含まれる。このような電子デバイスあるい
は装置は例えばテレビスタジオ機器の一部として用いら
れている。
【0003】
【従来の技術】周知のように、オ−バ−レイ方法は対象
のクリッピング・キ−KDを計算する段階を有する。次
に、乗算ミキシングの場合、新しい背景にオ−バ−レイ
された対象を表す映像VDが次式で与えられる。
【0004】VD=KD×VS+(1−KD)×VF ここでVSは第1の着色背景に対して動く対象からなる
原映像を表し、VFは対象がオ−バ−レイされる新しい
着色背景を表す。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ミキシングの後、背景
の映像上にオ−バ−レイされた対象のまわりには前の背
景の色合いが残ってしまう。従来ではこれらの色合い
は、対象の輪郭のまわりに前の背景の色の補色を加える
ことによって除去していた。クリッピング・キ−KDの
関数として計算された特殊な色消しキ−によって、前の
背景の色の補色を対象の輪郭に加える。特殊な色消しキ
−はテンプレ−トを用いて予め定められている。このた
め対象の細部を覆い隠してしまうような厚い輪郭が生じ
たりなど、画質がよくなかった。
【0006】本発明の新しい方法ではこのような欠点が
ない。本発明は第1の着色背景に対して動く対象からな
る原映像を処理する方法であって対象が新たな着色背景
に対して動くオ−バ−レイ後の結果が向上した処理方法
を提供することを目的とする。
【0007】本発明はさらに、このような処理方法を実
現する電子デバイスあるいは装置を提供することを目的
とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、第1の着色背景に対して動く対象からなる原映像を
クリップして得られる対象を新しい着色背景にオ−バ−
レイする方法であり、原映像を表す色空間(CB、C
R、Y)を、第1の着色背景を表すボリュームを画成す
る領域と、対象を表すボリュームを画成する第2の領域
と、第1の着色背景と対象との遷移領域を表す第3の領
域からなる3つの領域に分離させるクリッピング・キ−
KDを計算する段階と、対象を含む映像および新しい着
色背景の映像をそれぞれ対象映像、背景映像とした場
合、新しい着色背景に対して動く対象を表す映像VD
が、 VD=KD×対象映像+(1−KD)×背景映像 で与えられるようにミキシングを行なう段階とよりなる
方法であって、対象(対象映像)を含む映像を原映像処
理ステップで得て、原映像処理ステップは領域検出ステ
ップで得た制御信号に従って遷移領域の色消しを行な
い、領域検出段階は対象映像の様々な画素の位置を色空
間におけるその位置に応じて定め、クリッピング・キ−
KDによって制御される。
【0009】請求項2に記載の発明は、補正青色差成分
および補正赤色差成分を遷移領域の各画素の青色差成分
および赤色差成分にそれぞれ与え画素を実質上無色にす
ることによって色消しを行なう。請求項3に記載の発明
は、補正色差成分の算出を色消しキ−KAを計算するこ
とによって行なう。
【0010】請求項4に記載の発明は、色空間(CB,
CR,Y)の赤色差軸CRを第1の着色背景中の画素の
色相方向を向くZ軸に変換する角度をβ1としβ1+Π
で表される角度をβ2とした時、補正青色差成分の値お
よび補正赤色差成分の値はそれぞれ色消しキ−KAのc
os(β2)倍および色消しキ−のsin(β2)倍を
算出することによって求められる。
【0011】請求項5に記載の発明は、色空間(CB,
CR,Y)の青色差軸CBをβ1度回転させて得た軸を
U、各画素のZ軸およびU軸上の座標をzおよびu、座
標uの絶対値を|u|、色消しキ−KAの値を調整する
ための調整パラメ−タをFとした時、色消しキ−KAが
式 KA=z−F|u| によって算出される。
【0012】請求項6に記載の発明は、原映像処理ステ
ップは第1の着色背景に属する画素を黒に設定するステ
ップを含む。請求項7に記載の発明は、クリッピング・
キ−KD算出ステップは、色空間(CB,CR,Y)内
の輝度ゼロの無色の点と第1の着色背景の色を表す点を
通過する対象軸を有するとともに開口角度αを有する円
錐の形で第1の着色背景を表すボリュ−ムを定めための
複数の計算ステップを含む。
【0013】請求項8に記載の発明は、右手系の三面体
(U0 ,V0 ,W)が与えられているとして平面
(U0 ,V0 )で切った円錐の断面を画成する種々の画
素Miの極座標をr(i)およびθ(i)、平面
(U0 ,V0 )上の点M(i)の位置を定める極角をθ
(i)、座標r(i)に対する楕円変形の係数をk、円
錐断面の回転角度をRとすると、r(i)およびθ
(i)が式 k2 r(i)2 cos2 (θ(i)+R)+r(i)2
sin2 (θ(i)+R)=一定 に従う。
【0014】請求項9に記載の発明は、円錐の平面(U
0 ,V0 )に垂直の対称軸W上の座標をw(i)とする
時re (i)=r(i)(A)1/2 かつA=√k2 co
2 (θ(i)+R)+sin2 (θ(i)+R)とし
た場合、円錐の開口角度αが調整パラメ−タCLIPと
式 re (i)−αw(i)=CLIP でリンクされ、円錐の頂点と対向する面は円錐の対称軸
W上の座標whで定められる。
【0015】請求項10に記載の発明は、楕円変形係数
kが0≦k≦2であり、角度Rが0からΠまで変化す
る。請求項11に記載の発明は、第1の着色背景と対象
の間の遷移領域は、第1の着色背景を表す開口角度αの
円錐表面とαより大きな開口角度α1を持ち開口角度α
の円錐と同じ対称軸および頂点を有する円錐の表面との
間の空間によって定められ、円錐の頂点と対向する面
は、第1の着色背景を定める円錐の頂点と対向する面と
同一平面上にある。
【0016】請求項12に記載の発明は、遷移領域の大
きさを調整パラメ−タで変更することができる。請求項
13に記載の発明は、第1の背景を定める円錐を、対象
軸W上の円錐頂点の位置を表す座標wsと、wsとwh
の間の値を有する輝度の下限しきい値wbを表す対象軸
上の座標wbとを隔てる距離dで切ることができる。
【0017】請求項14に記載の発明は、クリッピング
・キ−KDは色キ−KCと輝度キ−KLが KD=MAX[KC,KL] の関係に従って組み合わせることによって得られ、輝度
キ−KLは開口角度αの円錐の対称軸上の画素の座標w
(i)がwbより小さいの場合値1を持ち開口角度αの
円錐の対称軸上の画素の座標w(i)がwhより大きい
場合値0を持ち、輝度キ−KCは開口角度αの円錐に属
する画素に対して値0を持ち開口角度α1の円錐の外に
位置する画素に対して値1を持つ。
【0018】請求項15に記載の発明は、色空間の基準
フレームの原点を構成する色成分の無色レベルおよび輝
度成分の0レベルが算術0に変換される。請求項16に
記載の発明は、領域検出段階で得た信号DZによって対
象が第1の着色背景に投げかける影を表す画素の位置を
定めることができる。
【0019】請求項17に記載の発明は、信号DZを供
給する領域検出段階は、クリッピング・キ−KDが0と
1の間の値をとる場合、各画素M(i)の輝度の値yを
しきい値yaと比較し、yがyaより大きい場合、キュ
−DZは背景と対象の間の遷移領域の検出を意味する値
をとり、yがyaより小さくかつθ(i)が2つの値θ
minおよびθmaxの間にあり、その差θmax−θ
minが角度θ(i)の画素の色相と第1の着色背景の
色を類似させるためにθ(i)が存在しなければならな
い角度の範囲を定める場合、キュ−DZは影の検出を意
味する値をとり、yがyaより小さく、かつθ(i)が
θminおよびθmaxの範囲にない場合、キュ−DZ
は背景と対象との間の遷移領域の検出を意味する値をと
るというシ−ケンスからなる。
【0020】請求項18に記載の発明は、クリッピング
・キ−KDがマスキングおよびフィルタリング処理で得
られる。請求項19に記載の発明は、対象が第1の着色
背景に対して動く原映像から対象をクリップし、クリッ
プした対象を新しい着色背景にオ−バ−レイする電子装
置において、色空間を、第1の着色背景を表すボリュー
ムを画成する領域と、対象を表すボリュームを画成する
第2の領域と、第1の着色背景と対象との遷移領域を表
す第3の領域からなる3つの領域に分離させるクリッピ
ング・キ−KDを対象について計算するクリッピング・
キ−算出手段と、対象を含む映像および新しい着色背景
の映像をそれぞれ対象映像、背景映像とした場合、新し
い着色背景に対して動く対象を表す映像VDが、 VD=KD×対象映像+(1−KD)×背景映像 で与えられるようにミキシングを行なう手段を有する電
子装置において、原映像を処理する原映像処理手段を有
し、原映像処理手段は、遷移領域の色消しを行なう遷移
領域色消し手段と、対象映像の様々な画素の位置を色空
間におけるその位置に応じて定め、クリッピング・キ−
KDによって制御され、遷移領域色消し手段を制御する
信号(DZ)を生成する領域検出手段とを有する。
【0021】請求項20に記載の発明は、補正青色差成
分および補正赤色差成分を生成する手段を更に有し、遷
移領域色消し手段は、補正青色差成分および補正赤色差
成分の作用によって遷移領域の各画素を実質上無色にす
る手段を有する。
【0022】請求項21に記載の発明は、補正青色差成
分および補正赤色差成分を生成する手段は色消しキ−K
Aを算出する手段を有する。請求項22に記載の発明
は、色空間(CB,CR,Y)の軸CR、CBをβ1度
回転させて得た軸をそれぞれZおよびUとし、角度β1
がZ軸が第1の着色背景中の画素の色相方向を向くよう
設定され、Z軸およびU軸上の各画素の座標をzおよび
uとし、パラメ−タをFとした時、色消しキ−KAを算
出する手段は式 KA=z−F|u| による。
【0023】請求項23に記載の発明は、原映像処理手
段は第1の着色背景に属する画素を黒に設定する手段を
有する。請求項24に記載の発明は、クリッピング・キ
−KD算出手段は、基準フレーム(U,V,W)を輝度
0の無色の点を中心としその軸Wが第1の着色背景の色
の方向を向く右手系の三面体とした時、基準フレーム
(U,V,W)の各画素の座標を算出する手段と、開口
角度αを有しW軸を対称軸とする円錐の形で第1の着色
背景を表すボリュ−ムを定義する手段を有する。
【0024】請求項25に記載の発明は、開口角度αの
円錐の楕円断面を変形する手段をさらに有する。請求項
26に記載の発明は、第1の着色背景と対象の間の遷移
領域は、第1の着色背景を表す開口角度αの円錐表面と
αより大きな開口角度α1を持ち第1の着色背景を表す
円錐と同じ対称軸および頂点を有する円錐の表面の間の
空間によって定められ、開口角度α1の円錐の頂点と対
向する面は、第1の着色背景を表す円錐の頂点と対向す
る面と同一平面上にある。
【0025】請求項27に記載の発明は、第1の着色背
景を表す円錐を、対象軸W上の円錐頂点の位置を表す座
標wsと、円錐の頂点と対向する面の横座標をwhとし
た時wsとwhの間の値を有する輝度の下限しきい値w
bを表す対象軸上の座標wbとを隔てる距離dで切る手
段をさらに有する。
【0026】請求項28に記載の発明は、領域検出手段
は、対象が第1の着色背景に投げかける影を表す画素の
位置を定める手段を有する。請求項29に記載の発明
は、対象の影を表す画素を黒に設定する手段をさらに有
する。
【0027】請求項30に記載の発明は、請求項19乃
至29記載の電子装置を有する。請求項31に記載の発
明は、請求項19乃至29記載の電子装置を有する。
【0028】
【発明の実施の形態】図1は新しい背景上の対象を表す
オ−バ−レイ映像を得るための従来のアルゴリズムを表
す概略図である。原映像VSの各画素はcbs(青色差
成分)、crs(赤色差成分)、ys(輝度成分)の3
つの成分を有する。
【0029】周知のように、輝度および色データは4:
2:2のフォ−マットを有する。輝度成分のサンプリン
グ周波数は13.5MHzであり、色成分では6.75
MHzである。従って2:2フォ−マットの色成分cb
sおよびcrsのデータ列に対しては補間を施して、
4:4フォ−マットの色成分cbおよびcrのデータ列
に変換しなければならない。補間演算器1がこの機能を
果たす。原映像VSの画素の色成分は帰線消去中は抑制
されるため、帰線の開始点と終点に位置する補間成分は
帰線消去信号によって攪乱されない。この補間自体は従
来の技術で行なわれる。
【0030】原映像の輝度サンプルysは遅延器R1に
よって遅延され輝度サンプルyとなる。これにより補間
演算によって色サンプルcbsおよびcrsに生じた遅
延を補償する。cb、crおよびyはクリッピング・キ
−KDの計算のためクリッピング・キ−演算器2に供給
される。周知のように、クリッピング・キ−KDは原映
像の第1の着色背景と対象自体を区別する機能を持って
いる。従って、第1の着色背景から対象を抽出し新しい
背景にオ−バ−レイするように、第1の着色背景を表す
ボリュームを色空間において定めることが必要となって
くる。クリッピング・キ−KDを計算した後は、マスキ
ング/フィルタリング演算器3においてマスキングおよ
びフィルタリング処理を行い、対象に属する細部の一部
が着色背景と類似するのを防ぐ。例えば人の眼の測色能
力はしばしば低下を起こすが、マスキングおよびフィル
タリング演算を導入すればクリッピングのレベルを局所
的に無効にすることが可能である。マスキング演算を用
いることは多いものの絶対必要というわけではないた
め、図2では破線で示されている。
【0031】マスキング/フィルタリング演算器3が出
力する最終クリッピング・キ−KDFはインバ−タ6に
供給され、キュ−KDFをキュ−1−KDFに変換す
る。続いて、周知のように、2つの乗算器4および5並
びに加算器7によってミキシング動作が行なわれる。
【0032】演算器1、2および3に対応した遅延を補
償するために遅延器R2によって原映像に遅延を加えた
後乗算器4に加える。背景映像VFを乗算器5に加え
る。加算器7の出力する信号は、色消しキ−KDECを
受け取る乗算器8に加えられる。
【0033】先に述べたように、クリッピング・キ−の
関数として算出された色消しキ−KDECは対象の輪郭
に作用し輪郭の色消しを行なう。所望の映像信号VDが
乗算器8から出力される。従来の方法は多くの欠点を持
っている。テンプレ−トを基に色消しキ−を決めるため
対象の細部が覆い隠されてしまうという点以外に、乗算
器8が介在していることによって加算器7が出力する信
号の質が低下してしまう。
【0034】図2は、本発明により新しい着色背景上の
対象を表すオ−バ−レイ映像を得るためのアルゴリズム
の概略図である。図2に示されているのは補間演算器
1、遅延器R1およびR2、クリッピング・キ−を演算
するクリッピング・キ−演算器2、マスキング/フィル
タリング演算器3、インバ−タ6、乗算器4および5、
および加算器7であり、各要素の主な機能は図1で説明
した通りである。本発明によれば、補間演算を簡易化す
るために、無色レベル(例えば10ビット符号化された
映像信号の場合のレベル512に相当)が上位ビットの
値を反転させることによって算術0に変換される。次に
輝度0が算術0に相当するように輝度サンプルyの桁を
移動し、色サンプルcbおよびcrと同一のビット数で
符号化する。
【0035】本発明によれば、色消しは原映像処理演算
器9によって行なわれる。本発明の好ましい実施形態に
よれば、原映像処理において、遷移領域にある各画素の
青および赤の色差成分に対してこの領域の画素を実質上
無色にするために必要な分量の補色を与えることによっ
て測色補正を施す。
【0036】従って遷移領域の各画素の青色差成分に対
して補正青色差成分cbcを加え、同様に遷移領域の各
画素の赤色差成分に対して補正赤色差成分crcを加え
る。領域検出演算器12は信号DZを発生し、信号DZ
は原映像処理演算器9に加えられて補正色差成分cbc
およびcrcが遷移領域の画素に対してのみ加えられる
ようにする。
【0037】これにより乗算器4に加えられた映像信号
は、原映像VSを処理して得た対象映像信号VSTであ
り、本発明によるミキシングにおいては以下の式にした
がって所望の映像VDを得る。VD=KDF×VST+
(1−KDF)×VFあるいはVD=KD×VST+
(1−KD)×VF(マスキングおよびフィルタリング
演算器3による演算が行なわれない場合)。
【0038】ミキシングの前に色消しを行なうと良い結
果が出る。原映像処理演算器9に加えられる補正色差成
分cbcおよびcrcは、色平面(CB,CR)を回転
演算器10によってβ1度回転させて得た平面(U,
Z)の画素の色座標を表す成分uおよびzを入力として
受け取る補正色差成分演算器11から出力される。
【0039】補正色差成分を算出する補正色差成分演算
器11については図4によって説明する。色平面(C
B,CR)を水平にβ1度回転する回転演算器10によ
って二つの新しい軸UおよびZが定まる。従って、角度
β1の回転によってCR軸は着色背景上の点の色相方向
を示す新しい軸Zを与え、CB軸は、Yを色空間(C
B,CR,Y)の輝度軸とした場合、三面体(U,Z,
Y)が右手系の三面体となるようなZ軸と垂直の新しい
軸Uを与える。
【0040】空間(CB,CR)の水平回転は2つの段
階を経て行なわれる。第1の段階では、マイクロプロセ
ッサが帰線消去期間にsin(β1)およびcos(β
1)のキュ−をロードし、乗算器がアクティブ期間中に
画像の各点について積cr×cos(β1)、cr×s
in(β1)、cb×cos(β1)、cb×sin
(β1)を算出する。キュ−uおよびzの周波数は1
3.5MHzである。キュ−cos(β1)およびsi
n(β1)の周波数は27MHzである。従って乗算器
の出力においてはキュ−は周波数27MHzで多重化さ
れている。
【0041】第2の段階では、27MHzで多重化され
たキュ−が多重分離され、マトリクスによって13.5
MHzの信号uおよびzを得る。マトリクスの関係は以
下のように表される。
【0042】
【数1】
【0043】図3は補正成分cbcおよびcrcを算出
する補正色差成分演算器11を示している。本発明の好
ましい実施の形態によれば、補色の量は色消しキ−KA
を用いて次のように算出される。
【0044】KA=z−F|u| ここでzおよびuはZ軸およびU軸上の各画素の座標を
表し、|u|は量uの絶対値を表す。FはKAの値を調
整するパラメ−タであり、これによって|u|の値に応
じて、すなわちZ軸からの画素の距離に応じてKAの値
を調整することができる。
【0045】従って、Fおよび|u|が一定の時KAの
値はzの増加とともに増加し、zおよびFが一定の時K
Aの値は|u|の値の増加とともに減少する。従って本
発明によれば、例えば第1の着色背景上で対象が動いて
いる間、補正色成分cbcおよびcrcのとる値によっ
て遷移領域の画素の色成分の変化に合わせることができ
る。
【0046】演算器OKが出力するキ−KAは二つの乗
算器M1およびM2に加えられる。さらにcos(β
2)という量が乗算器M1に加えられsin(β2)と
いう量が乗算器M2に加えられる。ここで角度β2=β
1+Πである。乗算器M1およびM2からそれぞれ出力
される青色補正成分サンプルcbcおよび赤色補正成分
サンプルcrcは、遷移領域に属する対象映像の画素の
青色成分および赤色成分にそれぞれ加えるべき適切な量
の補色を含んでいる。このように各画素に合わせた補正
が行なわれる。
【0047】本発明の好ましい実施の形態によれば、色
消しキ−はKA=z−F|u|として表される。しかし
ながら本発明は、遷移領域に属する対象映像の各画素の
青色成分および赤色成分にそれぞれ加えることによって
それら画素を実質上無色にする補正サンプルcbcおよ
びcrcを生成することが可能な任意のタイプのキ−全
般に関するものである。
【0048】図4は対象映像を処理する本発明の原映像
処理演算器の第1の実施例を示すものである。多重分離
装置13は、遅延された原映像を表す信号を受け取り、
受け取った色成分および輝度成分を色成分CBS、CR
Sおよび輝度成分YSに変換する。多重分離装置13は
受け取ったキュ−の周波数を変更することができるがこ
れ自体は従来からの技術である。本発明では多重分離装
置が受け取るキュ−の周波数は27MHzであり、色成
分CBS、CRSおよび輝度成分YSの周波数は13.
5MHzである。しかしながら用途に応じて他の周波数
を用いることも可能である。
【0049】多重分離装置13が出力した各色成分CB
SおよびCRSは二つの異なった経路を介してスイッチ
16および17の入力端子にそれぞれ接続されている。
スイッチ16および17の出力端子は多重化装置18に
接続されている。第1の経路は各色成分(CBSおよび
CRS)を加算回路14および15を介して各スイッチ
の第1の入力端子に接続する。加算回路14および15
は受け取った色成分に補正色成分(cbcおよびcr
c)を加えて加算回路の出力となる色成分を実質上無色
にする。
【0050】第2の経路は各色成分を各スイッチの第2
の入力端子に直接接続する。二つのスイッチ16および
17の出力は領域検出演算器12が出力する信号DZに
よって制御されている。領域検出演算器12が出力する
キュ−が処理対象の画素が遷移領域に属していることを
示している場合、スイッチの出力は補正済色成分を取り
入れる入力端子に接続される。
【0051】領域検出演算器12が出力するキュ−が処
理対象の画素が遷移領域に属していないことを示してい
る場合、スイッチの出力は多重分離装置13によって直
接出力された色成分を取り入れる入力端子に接続され
る。多重分離装置13によって出力された輝度成分YS
は多重化装置18に直接接続される。
【0052】本発明の利点は、補正が必要かどうかかに
よって各画素に対して補正を行うかどうかを決めること
ができるということである。これによって先に述べたよ
うに厚い輪郭がなくなるという効果が得られる。従って
対象をオ−バ−レイ処理し結果が著しく向上する。
【0053】多重化装置18によって受け取ったキュ−
の周波数をを変更することができる。本発明では多重化
装置18が受け取ったキュ−の周波数は13.5MHz
であり、多重化装置18が復元するキュ−の周波数は2
7MHzである。これらのキュ−が処理済映像信号VS
Tを構成する。先に述べたように、用途に応じて他の周
波数を用いることもできる。
【0054】図5は対象映像を処理する本発明の原映像
処理演算器の第2の実施例を示す。本実施例では、スイ
ッチ16および17の代わりに、各々3つの入力端子と
多重化装置18に接続された出力端子を備えたスイッチ
19および20をそれぞれ用いる。これら3つの入力端
子のうち2つはスイッチ16および17のものと同一で
あり、未補正および補正済色成分にそれぞれ接続されて
いる。第3の入力端子は無色レベルに接続されている。
スイッチ19の場合は青色無色レベルNABに、スイッ
チ20の場合は赤色無色レベルNARに接続されてい
る。
【0055】本実施例によれば輝度成分YSはスイッチ
21の第1の入力端子に接続されている。スイッチ21
の第2の入力端子は輝度黒レベルNに、出力端子は多重
化装置18に接続されている。図5に示す第2実施例に
おける対象映像を処理する原映像処理演算器を構成する
他の全ての要素は図4に示すものと同一である。
【0056】スイッチ19、20および21は領域検出
演算器12が出力する信号DZによって制御されており
そのフローチャートを図6に示す。本実施例によれば、
色空間内での位置によって対象映像の画素の位置を特定
するための全てのキュ−を信号DZが提供する。
【0057】信号DZが対象の検出を示す値をとった
時、スイッチ19、20および21はCBS、CRSお
よびYSの各成分を直接多重化装置18の入力に接続す
る。信号DZが背景の検出を示す値をとった時、スイッ
チ19、20および21の出力はそれぞれ入力端子NA
B、NARおよびNに接続される。最後に信号DZが遷
移領域の検出を示す値をとった時、スイッチ19および
20の出力は補正済色成分が加えられる入力端子に接続
され、スイッチ21の出力端子は輝度成分YSを受け取
る入力端子に接続される。
【0058】図6は領域検出演算器の動作を示すフロー
チャートである。図2からも明らかなように領域検出演
算器は、クリッピング・キ−演算器2によって算出され
たクリッピング・キ−の値によって決まるキ−KDの値
によって制御される。このフローチャートは次のように
表現される。
【0059】KDの値が1の時、キュ−DZは対象の検
出を示すx1の値をとる。KDの値が0の時、キュ−D
Zは背景の検出を示すx2の値をとる。KDの値が0で
はない時、キュ−DZは背景と対象の間の遷移領域の検
出を示すx3の値をとる。
【0060】図7は本発明の一実施例により新しい背景
上の対象を表すオ−バ−レイ映像を得るためのアルゴリ
ズムの概略図である。この例はクリッピング・キ−を算
出するクリッピング・キ−演算器22の演算が3つの成
分u、z、yに基づいて行なわれる場合に相当する。
【0061】図7においてクリッピング・キ−を算出す
るクリッピング・キ−演算器22以外の演算器は図2で
示された演算器と同一である。既に述べたように、対象
を第1の着色背景から抽出するために第1の着色背景を
表すボリュ−ムを色空間内において定めることが必要で
ある。
【0062】図7に示す例は、クリッピン・キ−を算出
するクリッピング・キ−演算器22は対象の細部を最大
に取り入れた形で第1の着色背景のボリュームを定める
ための新しいアプローチに対応するものである。図8は
新しい基準フレーム(U,V,W)による色空間の画素
を表すもので、これによって本例のアプローチによって
第1の着色背景のボリュームを定めることができる。
【0063】新しい基準フレーム(U,V,W)はU軸
のまわりに平面(Z,Y)をγ度回転させることによっ
て得られる。角度γは、Y軸が第1の着色背景の画素の
色の方向を指し示すW軸となりZ軸がW軸と直交するV
軸となり三面体(U,V,W)が右手系の三面体となる
ように定められている。
【0064】この基準フレームの変換は以下のマトリク
スの関係で表される。
【0065】
【数2】
【0066】図8に示す画素M(i)は3つの軸U、
V、Wに沿った成分、すなわちu(i)、v(i)、w
(i)の各成分を有する。基準フレーム(U,V,W)
における点M(i)の円柱座標はr(i)、θ(i)お
よびw(i)である。周知のように、 r(i)=√u(i)2 +v(i)2 および
【0067】
【数3】
【0068】の関係がある。ここでP(Mi)は点M
(i)の平面(U,V)への射影である。以下、距離r
(i)を点M(i)のW軸に対する色距離と称する。図
9は図7の例に従った第1の着色背景のボリュ−ム近似
方法を示す。
【0069】第1の着色背景を表すボリュームは、基準
フレーム(CB,CR,Y)を既に述べたやり方で幾何
学的に変換して得た新しい基準フレーム(U,V,W)
による色空間において完全円錐(ボリュームV1)また
は円錐台の形をしている。色空間は、着色背景を表す領
域Z1、対象を表す領域Z2、および対象と着色背景の
間の遷移領域を表すZ2の3つの領域に分けることがで
きる。
【0070】第1の着色背景を表す円錐は、開口角α、
W軸上の座標wsに位置する頂点、および楕円または円
形の断面によって定まる。W軸上のwsより大きな座標
whを持つ輝度の上限しきい値によって、円錐の頂点と
反対側の面が決まる。W軸上でwsとwhの間に位置す
る座標wbを持つ輝度の下限しきい値で、座標wsの頂
点から距離d離れた円錐台の台面が決まる。座標wbは
座標wsと同じであってもよい。本発明によれば円錐は
W軸の回りに0からΠまで変化する角度Rだけ回転する
ことができる。
【0071】遷移領域Z2は、開口角度αの円錐の表面
と、αより大きな開口角度α1を持ち開口角度αの円錐
と同じ対称軸および頂点を有する円錐の表面の間の空間
によって定められる。開口角度α1の円錐の頂点と向か
い合う面は、開口角度αの円錐の頂点と向かい合う面と
同一平面上である。
【0072】対象を表す領域Z3は開口角度α1の円錐
の外側の空間によって定められる。図10は円錐の横断
面(Uo,Vo)で切った第1の着色背景のボリュ−ム
の断面図である。この断面図は楕円形となっている。こ
の楕円断面はW軸の回りをR度回転することができる。
着色背景の範囲を定める各画素M(i)の座標r(i)
およびθ(i)の関係は次のように表すことができる。
【0073】k2 r(i)2 cos2 (θ(i)+R)
+r(i)2 sin2 (θ(i)+R)=定数 パラメ−タkを変化させれば楕円を変形させることがで
きる。本発明によれば、楕円の変形によって色距離を定
めるがk=1の場合円を生じさせることができる。kは
0からΠの範囲で変化するのが望ましい。Rの値は0か
らΠまで変化する。この調整方法によって着色背景の範
囲を示すボリュ−ムの選択性を高めることができる。例
えば、R度の回転を行なう楕円変形によってガラスの透
明性の再現度が著しく向上する。
【0074】図11は第1の着色背景のボリュ−ムを楕
円の主軸と円錐の頂点を通る面で切った時の断面図であ
る。楕円の変形で定めた色距離re (i),円錐の開口
角度α、色距離re (i)の点の座標w(i)の間の関
係が次式で表されるように、円錐の形のボリュ−ムが定
められる。
【0075】r2 (i)−αw(i)=CLIP ここでCLIPはパラメ−タで、CLIPを変化させる
ことによって円錐の頂点のW軸上の座標wsの変位をも
たらすことができる。例えば、角度αの変化する範囲は
0から45度である。パラメ−タαとCLIPの共役的
な働きによって、着色背景の範囲、すなわち処理対象の
範囲を調整することができる。wsがしきい値0の場合
はクリップされたボリュ−ム全体が黒平面に一致するこ
とになる。
【0076】座標wsを変化させれば、着色背景の範囲
を示すボリュ−ムに、着色背景と同一の色相を持ち輝度
がそれより高いかまたは低い点を取り入れることが可能
である。人間の眼から見て輝度がはっきり変化する非均
一な着色背景を考慮に入れることが可能になる。先に述
べたように(図9)wbがwsと異なる場合は距離dに
おいて円錐を切ることができる。
【0077】パラメ−タCLIPによって色キ−KCを
算出することができる。CLIPの値より小さい色距離
を持つ画像の任意の点は第1の着色背景に属し値ゼロの
色キ−KCを持つ。遷移領域Z2は色距離のしきい値と
関係し、背景と対象との間の変化をゆるやかにすること
ができる。GAINと呼ばれる調整パラメ−タによって
遷移領域の大きさを変えることができる。すなわちパラ
メ−タGAINによって、開口角度α1の円錐に属する
点と開口角度αの円錐に属する点とを隔てる距離を計算
することが出来る。遷移領域Z2の外の領域Z3に位置
する任意の点は対象に属し色キ−KCの値は1である。
【0078】wbより小さい値の座標w(i)を持つ点
の輝度キ−KLは1である。whより大きい値の座標w
(i)を持つ点の輝度キ−KLは0である。wbとwh
の中間の位置の座標w(i)を持つ点は輝度−遷移領域
に属する。第1の着色背景に対するクリッピング・キ−
KDの生成は色キ−KCおよび輝度キ−KLの組み合わ
せによって行なわれる。従って画像の各点に対して2つ
のキ−の最大値を計算することによって、着色背景の範
囲を定めるボリュ−ムを構成することができる。ゆえ
に、 KD=MAX[KC,KL] となる。
【0079】図12はクリッピング・キ−を算出するク
リッピング・キ−演算器22の基本的構成を示す。各画
素M(i)の成分u、z、yは、予め定められた垂直方
向のγ度の回転を与える回転演算器23によって成分
u、v、wに変換される。第1の段階では、マイクロプ
ロセッサは帰線消去期間中にsin(γ)およびcos
(γ)の各キュ−をロードし、乗算器はアクティブな期
間中に積z×cos(γ)、z×sin(γ)、y×c
os(γ)およびy×sin(γ)を算出する。キュ−
zおよびyの周波数は13.5MHzである。キュ−c
os(γ)、sin(γ)の周波数は13.5MHzで
ある。従って乗算器の出力においてキュ−は周波数27
MHzで多重化されている。
【0080】第2の段階では27MHzで多重化された
キ−は多重分離されマトリクスによって13.5MHz
の信号wおよびvを得る。回転演算器23による垂直方
向の回転の後座標演算器24によって座標rおよびθを
算出するが、座標演算器24の演算に要する処理時間を
補償するために回転演算器23による垂直方向の回転処
理中に信号wに遅延を与えるようにしている。
【0081】各画素の座標rおよびθは次の式によって
与えられる。
【0082】
【数4】
【0083】座標rおよびθは座標演算器24の出力と
して得られ次に楕円変形演算器25に供給される。楕円
変形演算器25の演算は変形係数Aを算出することによ
って行なうのが望ましい。係数Aは、図10を参照して
述べたような2つのパラメ−タkおよびRを用いて帰線
消去期間中に各画素に対して算出される。従って次式が
成り立つ。 A=√k2 cos2 (θ+R)+sin2 (θ+R) 係数kによって楕円を歪めて色距離rを定め、角度Rは
円錐の楕円断面を0からΠまでの回転を定める。
【0084】楕円変形による色距離は次式のように表さ
れる。 re =r(A)1/2 Aの算出は例えばこの目的に合わせて布線したEPRO
Mメモリを用いて行なう。rを(A)1/2 倍する乗算
は、輝度成分をサンプリングする周波数すなわち13.
5MHzにおいてNビット(例えば16ビット)で行な
う。
【0085】楕円変形演算器25の次段には円錐を開き
パラメ−タα、CLIP、GAIN、wbおよびwhを
用いてクリッピング・ボリュ−ムを定めるクリッピング
・ボリュ−ム演算器26が設けられている。円錐開口角
度αおよび色距離しきい値CLIPは先に述べた法則に
従って各画素のre およびwの値に適用される。すなわ
ち、 re −αw=CLIP パラメ−タGAINによって第1の着色背景と対象の間
の遷移領域の大きさを先に述べたように定めることがで
きる。
【0086】同様に、輝度の下限しきい値並びに上限し
きい値をそれぞれ表すパラメ−タwbおよびwhはW軸
に沿った第1の着色背景のボリュ−ムを定める。従って
このボリュ−ム・アプロ−チの利点は、第1の着色背景
を表すボリュ−ムを柔軟に定めることができるというこ
とである。
【0087】クリッピング・ボリュ−ムを定めると、先
に述べたような色キ−KCおよび輝度キ−KLの生成を
行なうことができる。クリッピング・ボリュ−ムを定め
るクリッピング・ボリュ−ム演算器26の演算で生じる
キ−KCおよびKLは組み合わせ演算器27で組み合わ
され、先に述べたように第1の着色背景を定めるボリュ
−ムのクリッピングを行なうキ−KDを得ることができ
る。従って、 KD=MAX[KC,KL] KD=1となる画素は対象に属しKD=0となる画素は
第1の着色背景に属する。遷移領域の画素についてはK
Dは0と1の間である。
【0088】図13は図12の構成を改良した例を示
す。この改良は対象が第1の着色背景に投げかける影の
検出にかかわるものである。影は、第1の着色背景の平
均輝度レベルより低い輝度キュ−を特徴とし、第1の着
色背景と同一の色相を持つ。
【0089】この改良例によれば、新たに対象を受け入
れる背景の輝度を減衰させることによって、影を消すか
もしくは復元する。クリッピングのためのキ−に関して
言えば、影は第1の着色背景の部分ではない。しかしな
がら、対象とは区別されなければならない。このため第
1の着色背景の色相の周辺に位置する画素で輝度の値が
ある一定のしきい値より小さくで、第1の着色背景と対
象との間の遷移領域Z2に属している画素は影の画素と
見なされる。
【0090】第1の着色背景の範囲を示すボリュ−ムの
方向と円錐形によって、影の画素を対象と第一の着色背
景との間の遷移領域Z2に置くことができる。図13の
改良例によれば、対象が第1の着色背景に投げかける影
を検出する動作が領域検出器28に含まれる。輝度成分
yは輝度しきい値yaと比較され、図12で述べた座標
演算器24から出力される角度座標θは2つの値θmi
nおよびθmaxと比較される。θmaxおよびθmi
nは、角度θの画素の色相を第1の着色背景の色相と類
似させるためにθが存在していなければならない範囲で
ある。θminおよびθmaxの間に値θを持ち輝度y
の値がyaより小さい画素は影の画素と見なされる。
【0091】最初に述べたように、影の画素は対象と第
1の着色背景を隔てる遷移領域Z2に位置している。従
って、キ−KDは領域検出演算器28に供給され遷移領
域Z2の画素の位置を特定するキュ−を与える。領域検
出演算器28から出力される信号DZは上に述べた方法
で影の画素を検出するためのキュ−を与えることができ
る。
【0092】図14から明らかなように、信号DZは影
の画素の位置を定めるキュ−を提供するだけでなく、色
空間内での位置によって原映像を表す画素の位置を定め
るための様々なキ−を提供する。図14は、信号DZが
色空間内での位置によって原映像を表す画素の位置を定
めるための全てのキュ−を提供する場合の領域検出演算
器28の様々な動作をフロ−チャ−トの形でしめしたも
のである。しかしながら、本発明は信号DZが一部のキ
ュ−を提供する場合にも関するものである。
【0093】キ−KDが値1をとる場合、キュ−DZは
対象の検出を示す値x1をとる。キ−KDが値0をとる
場合、キュ−DZは背景の検出を示す値x2をとる。キ
−KDが0と1の間の値をとる場合、輝度の値yをしき
い値yaと比較する。
【0094】yがyaより小さくなければ、キュ−DZ
は背景と対象の間の遷移領域を示す値x3をとる。yが
yaより小さくかつθがθminおよびθmaxの間で
あれば、キュ−DZは影の検出を示す値をとる。この値
はx2と同じであることが望ましく、そうすれば影の画
素を背景の画素と同様に処理することができる。
【0095】yがyaより小さくかつθがθminおよ
びθmaxの範囲にない場合、キュ−DZは背景と対象
との間の遷移領域の検出を示す値をとる。
【0096】
【発明の効果】本発明の信号処理方法によれば、補正が
必要かどうかによって各画素に対して補正を行なうかど
うかを決めることができる。これによって対象の細部を
覆い隠してしまうような厚い輪郭を取り除くことができ
る。従って対象をオ−バ−レイ処理した結果が従来例に
比べて著しく向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】新しい背景上の対象を表すオ−バ−レイ映像を
得るための従来のアルゴリズムを示す概略図である。
【図2】本発明により新しい着色背景上の対象を表すオ
−バ−レイ映像を得るためのアルゴリズムの概略図であ
る。
【図3】図2の第1の回路の詳細な概略図である。
【図4】図2の第2の回路の第1の詳細な概略図であ
る。
【図5】図2の第2の回路の第2の詳細な概略図であ
る。
【図6】図2の第3の回路の詳細なアルゴリズムを示す
図である。
【図7】本発明の具体的実施例により新しい背景上の対
象を表すオ−バ−レイ映像を得るためのアルゴリズムの
概略図である。
【図8】図7の具体的実施例により第1の着色背景のボ
リューム近似を行うための新しい基準フレ−ムによる色
空間の画素を表す図である。
【図9】図8の近似法による第1の着色背景のボリュ−
ムを示す図である。
【図10】新しい基準フレームの第1の軸に直交する平
面で切った第1の着色背景のボリュ−ムの断面図であ
る。
【図11】新しい基準フレームの第2の軸に直交する平
面で切った第1の着色背景のボリュ−ムの断面図であ
る。
【図12】図7の具体例によってクリッピング・キ−を
算出するアルゴリズムを示す図である。
【図13】図7の構成を改良した例を示す図である。
【図14】図13に示す改良例を示す図である。
【符号の説明】
1 補間演算器 2,22 クリッピング・キ−演算器 3 マスキング/フィルタリング演算器 4, 5,8 乗算器 6 インバ−タ 7 加算器 9 原映像処理演算器 10,23 回転演算器 11 補正色差成分演算器 12,28 領域検出演算器 13 多重分離装置 14,15 加算回路 16,17,19,20,21 スイッチ 18 多重化装置 24 座標演算器 25 楕円変形演算器 26 クリッピング・ボリュ−ム演算器 27 組み合わせ演算器

Claims (31)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の着色背景に対して動く対象からな
    る原映像をクリップして得られる対象を新しい着色背景
    にオ−バ−レイする方法であり、 原映像を表す色空間(CB、CR、Y)を、第1の着色
    背景を表すボリュームを画成する領域と、対象を表すボ
    リュームを画成する第2の領域と、第1の着色背景と対
    象との間の遷移領域を表す第3の領域からなる3つの領
    域に分離させるクリッピング・キ−KDを計算する段階
    と、 対象を含む映像および新しい着色背景の映像をそれぞれ
    対象映像、背景映像とした場合、新しい着色背景に対し
    て動く対象を表す映像VDが、 VD=KD×対象映像+(1−KD)×背景映像 で与えられるようにミキシングを行なう段階とよりなる
    方法であって、 対象(対象映像)を含む映像を原映像処理ステップで得
    て、 該原映像処理ステップは領域検出ステップで得た制御信
    号に従って遷移領域の色消しを行ない、 該領域検出段階は対象映像の様々な画素の位置を色空間
    におけるその位置に応じて定め、クリッピング・キ−K
    Dによって制御されることを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 補正青色差成分および補正赤色差成分を
    遷移領域の各画素の青色差成分および赤色差成分にそれ
    ぞれ与え該画素を実質上無色にすることによって色消し
    を行なうことを特徴とする請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 補正色差成分の算出を色消しキ−KAを
    計算することによって行なうことを特徴とする請求項2
    記載の方法。
  4. 【請求項4】 色空間(CB,CR,Y)の赤色差軸C
    Rを第1の着色背景中の画素の色相方向を向くZ軸に変
    換する角度をβ1としβ1+Πで表される角度をβ2と
    した時、補正青色差成分の値および補正赤色差成分の値
    はそれぞれ色消しキ−KAのcos(β2)倍および色
    消しキ−のsin(β2)倍を算出することによって求
    められることを特徴とする請求項3記載の方法。
  5. 【請求項5】 色空間(CB,CR,Y)の青色差軸C
    Bをβ1度回転させて得た軸をU、各画素のZ軸および
    U軸上の座標をzおよびu、座標uの絶対値を|u|、
    色消しキ−KAの値を調整するための調整パラメ−タを
    Fとした時、色消しキ−KAが式 KA=z−F|u| によって算出されることを特徴とする請求項3又は4記
    載の方法。
  6. 【請求項6】 該原映像処理ステップは第1の着色背景
    に属する画素を黒に設定するステップを含むことを特徴
    とする請求項1乃至5のうちいずれか一項に記載の方
    法。
  7. 【請求項7】 クリッピング・キ−KD算出ステップ
    は、色空間(CB,CR,Y)内の輝度ゼロの無色の点
    と第1の着色背景の色を表す点を通過する対象軸を有す
    るとともに開口角度αを有する円錐の形で第1の着色背
    景を表すボリュ−ムを定めための複数の計算ステップを
    含むことを特徴とする請求項1乃至5のうちいずれか一
    項に記載の方法。
  8. 【請求項8】 右手系の三面体(U0 ,V0 ,W)が与
    えられているとして平面(U0 ,V0 )で切った円錐の
    断面を画成する種々の画素Miの極座標をr(i)およ
    びθ(i)、平面(U0 ,V0 )上の点M(i)の位置
    を定める極角をθ(i)、座標r(i)に対する楕円変
    形の係数をk、円錐断面の回転角度をRとすると、r
    (i)およびθ(i)が式 k2 r(i)2 cos2 (θ(i)+R)+r(i)2
    sin2 (θ(i)+R)=一定 に従うことを特徴とする請求項7記載の方法。
  9. 【請求項9】 該円錐の平面(U0 ,V0 )に垂直の対
    称軸W上の座標をw(i)とする時re (i)=r
    (i)(A)1/2 かつA=√k2 cos2 (θ(i)+
    R)+sin2 (θ(i)+R)とした場合、円錐の開
    口角度αが調整パラメ−タCLIPと式 re (i)−αw(i)=CLIP でリンクされ、円錐の頂点と対向する面は円錐の対称軸
    W上の座標whで定められることを特徴とする請求項8
    記載の方法。
  10. 【請求項10】 楕円変形係数kが0≦k≦2であり、
    角度Rが0からΠまで変化することを特徴とする請求項
    8又は9記載の方法。
  11. 【請求項11】 第1の着色背景と対象の間の遷移領域
    は、第1の着色背景を表す開口角度αの円錐表面とαよ
    り大きな開口角度α1を持ち開口角度αの円錐と同じ対
    称軸および頂点を有する円錐の表面との間の空間によっ
    て定められ、円錐の頂点と対向する面は、第1の着色背
    景を定める円錐の頂点と対向する面と同一平面上にある
    ことを特徴とする請求項8乃至10のうちいずれか一項
    に記載の方法。
  12. 【請求項12】 遷移領域の大きさを調整パラメ−タで
    変更することができることを特徴とする請求項11記載
    の方法。
  13. 【請求項13】 第1の背景を定める円錐を、対象軸W
    上の円錐頂点の位置を表す座標wsと、wsとwhの間
    の値を有する輝度の下限しきい値wbを表す該対象軸上
    の座標wbとを隔てる距離dで切ることができることを
    特徴とする請求項7乃至12のうちいずれか一項に記載
    の方法。
  14. 【請求項14】 クリッピング・キ−KDは色キ−KC
    と輝度キ−KLが KD=MAX[KC,KL] の関係に従って組み合わせることによって得られ、輝度
    キ−KLは開口角度αの円錐の対称軸上の画素の座標w
    (i)がwbより小さいの場合値1を持ち開口角度αの
    円錐の対称軸上の画素の座標w(i)がwhより大きい
    場合値0を持ち、輝度キ−KCは開口角度αの円錐に属
    する画素に対して値0を持ち開口角度α1の円錐の外に
    位置する画素に対して値1を持つことを特徴とする請求
    項7乃至13のうちいずれか一項に記載の方法。
  15. 【請求項15】 色空間の基準フレームの原点を構成す
    る色成分の無色レベルおよび輝度成分の0レベルが算術
    0に変換されることを特徴とする請求項7乃至14のう
    ちいずれか一項に記載の方法。
  16. 【請求項16】 領域検出段階で得た信号DZによって
    対象が第1の着色背景に投げかける影を表す画素の位置
    を定めることができることを特徴とする請求項1乃至1
    5のうちいずれか一項に記載の方法。
  17. 【請求項17】 信号DZを供給する領域検出段階は、 クリッピング・キ−KDが0と1の間の値をとる場合、
    各画素M(i)の輝度の値yをしきい値yaと比較し、 yがyaより大きい場合、キュ−DZは背景と対象の間
    の遷移領域の検出を意味する値をとり、 yがyaより小さく、かつθ(i)が2つの値θmin
    およびθmaxの間にあり、その差θmax−θmin
    が角度θ(i)の画素の色相と第1の着色背景の色を類
    似させるためにθ(i)が存在しなければならない角度
    の範囲を定める場合、キューDZは影の検出を意味する
    値をとり、 yがyaより小さく、かつθ(i)がθminおよびθ
    maxの範囲にない場合、キュ−DZは背景と対象との
    間の遷移領域の検出を意味する値をとるというシ−ケン
    スからなることを特徴とする請求項16記載の方法。
  18. 【請求項18】 クリッピング・キ−KDがマスキング
    およびフィルタリング処理で得られることを特徴とする
    請求項1乃至17のうちいずれか一項に記載の方法。
  19. 【請求項19】 第1の着色背景に対して動く対象から
    なる原映像をクリップして得られる対象を新しい着色背
    景にオ−バ−レイする電子装置であり、 色空間を、第1の着色背景を表すボリュームを画成する
    領域と、対象を表すボリュームを画成する第2の領域
    と、第1の着色背景と対象との間の遷移領域を表す第3
    の領域からなる3つの領域に分離させるクリッピング・
    キ−KDを対象について計算するクリッピング・キ−算
    出手段と、 対象を含む映像および新しい着色背景の映像をそれぞれ
    対象映像、背景映像とした場合、新しい着色背景に対し
    て動く対象を表す映像VDが、 VD=KD×対象映像+(1−KD)×背景映像 で与えられるようにミキシングを行なう手段を有する電
    子装置において、 原映像を処理する原映像処理手段を有し、 該原映像処理手段は、 遷移領域の色消しを行なう遷移領域色消し手段と、 対象映像の様々な画素の位置を色空間におけるその位置
    に応じて定め、クリッピング・キ−KDによって制御さ
    れ、遷移領域色消し手段を制御する信号(DZ)を生成
    する領域検出手段とを有することを特徴とする電子装
    置。
  20. 【請求項20】 補正青色差成分および補正赤色差成分
    を生成する手段を更に有し、 該遷移領域色消し手段は、 補正青色差成分および補正赤色差成分の作用によって遷
    移領域の各画素を実質上無色にする手段を有することを
    特徴とする請求項19記載の電子装置。
  21. 【請求項21】 補正青色差成分および補正赤色差成分
    を生成する手段は色消しキ−KAを算出する手段を有す
    ることを特徴とする請求項20記載の電子装置。
  22. 【請求項22】 色空間(CB,CR,Y)の軸CR、
    CBをβ1度回転させて得た軸をそれぞれZおよびUと
    し、角度β1がZ軸が第1の着色背景中の画素の色相方
    向を向くよう設定され、Z軸およびU軸上の各画素の座
    標をzおよびuとし、パラメ−タをFとした時、色消し
    キ−KAを算出する手段は式 KA=z−F|u| によることを特徴とする請求項21記載の電子装置。
  23. 【請求項23】 該原映像処理手段は第1の着色背景に
    属する画素を黒に設定する手段を有することを特徴とす
    る請求項19乃至22のうちいずれか一項に記載の電子
    装置。
  24. 【請求項24】 クリッピング・キ−KD算出手段は、 基準フレーム(U,V,W)を輝度ゼロの無色の点を中
    心としその軸Wが第1の着色背景の色の方向を向く右手
    系の三面体とした時、基準フレーム(U,V,W)の各
    画素の座標を算出する手段と、 開口角度αを有しW軸を対称軸とする円錐の形で第1の
    着色背景を表すボリュ−ムを定める手段を有することを
    特徴とする請求項19乃至23のうちいずれか一項に記
    載の電子装置。
  25. 【請求項25】 開口角度αの円錐の楕円断面を変形す
    る手段をさらに有することを特徴とする請求項24記載
    の電子装置。
  26. 【請求項26】 第1の着色背景と対象の間の遷移領域
    は、第1の着色背景を表す開口角度αの円錐表面とαよ
    り大きな開口角度α1を持ち第1の着色背景を表す円錐
    と同じ対称軸および頂点を有する円錐の表面の間の空間
    によって定められ、開口角度α1の円錐の頂点と対向す
    る面は、第1の着色背景を表す円錐の頂点と対向する面
    と同一平面にあることを特徴とする請求項24又は25
    記載の電子装置。
  27. 【請求項27】 第1の着色背景を表す円錐を、対象軸
    W上の円錐頂点の位置を表す座標wsと、円錐の頂点と
    対向する面の横座標をwhとした時wsとwhの間の値
    を有する輝度の下限しきい値wbを表す該対象軸上の座
    標wbとを隔てる距離dで切る手段をさらに有すること
    を特徴とする請求項24乃至26のうちいずれか一項に
    記載の電子装置。
  28. 【請求項28】 領域検出手段は、対象が第1の着色背
    景に投げかける影を表す画素の位置を定める手段を有す
    ることを特徴とする請求項19乃至27のうちいずれか
    一項に記載の電子装置。
  29. 【請求項29】 対象の影を表す画素を黒に設定する手
    段をさらに有することを特徴とする請求項28記載の電
    子装置。
  30. 【請求項30】 請求項19乃至29記載の電子装置を
    有することを特徴とするビデオ・ミキサ。
  31. 【請求項31】 請求項19乃至29記載の電子装置を
    有することを特徴とする自動映像クリッピング及びオ−
    バ−レイ装置。
JP31246296A 1995-11-23 1996-11-22 着色背景に対して動く対象を信号処理する方法およびその方法を実現する装置 Expired - Fee Related JP3968138B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9513952A FR2741769B1 (fr) 1995-11-23 1995-11-23 Procede de traitement du signal constitue par un sujet evoluant devant un fond colore et dispositif mettant en oeuvre ce procede
FR9513952 1995-11-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09198034A true JPH09198034A (ja) 1997-07-31
JP3968138B2 JP3968138B2 (ja) 2007-08-29

Family

ID=9484866

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31246296A Expired - Fee Related JP3968138B2 (ja) 1995-11-23 1996-11-22 着色背景に対して動く対象を信号処理する方法およびその方法を実現する装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5923381A (ja)
EP (1) EP0776135B1 (ja)
JP (1) JP3968138B2 (ja)
DE (1) DE69619625T2 (ja)
FR (1) FR2741769B1 (ja)
IL (1) IL119669A (ja)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19619090A1 (de) * 1996-04-30 1997-11-13 Cfb Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung eines Kompositbildes
EP0907293A4 (en) * 1997-02-20 2008-06-18 Sony Corp IMAGE PROCESSING AND DEVICE AND IMAGE SYNTHESIS AND CUTTING DEVICE
JP3724117B2 (ja) * 1997-05-23 2005-12-07 ソニー株式会社 画像生成装置および画像生成方法
US6532022B1 (en) * 1997-10-15 2003-03-11 Electric Planet, Inc. Method and apparatus for model-based compositing
JP3057055B2 (ja) * 1998-07-21 2000-06-26 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション コンピュータ、オーバーレイ処理装置、及びオーバーレイ処理実施方法
US7121946B2 (en) * 1998-08-10 2006-10-17 Cybernet Systems Corporation Real-time head tracking system for computer games and other applications
US6134345A (en) * 1998-08-28 2000-10-17 Ultimatte Corporation Comprehensive method for removing from an image the background surrounding a selected subject
JP3642258B2 (ja) * 2000-05-08 2005-04-27 松下電器産業株式会社 映像合成装置
US6795068B1 (en) * 2000-07-21 2004-09-21 Sony Computer Entertainment Inc. Prop input device and method for mapping an object from a two-dimensional camera image to a three-dimensional space for controlling action in a game program
DE10065524A1 (de) * 2000-12-28 2002-07-18 Bosch Gmbh Robert DVD-Wiedergabeverfahren und -vorrichtung, insbesondere zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug
US7126578B1 (en) * 2001-05-17 2006-10-24 Adobe Systems Incorporated Combining raster and vector data in the presence of transparency
US7133083B2 (en) * 2001-12-07 2006-11-07 University Of Kentucky Research Foundation Dynamic shadow removal from front projection displays
DE10204500A1 (de) * 2002-02-03 2003-08-14 Fraunhofer Ges Forschung Echtzeitfähiges Erkennungs- und Kompensationsverfahren von Beleuchtungsschwankungen in digitalen Farbbildsignalen
US8133115B2 (en) 2003-10-22 2012-03-13 Sony Computer Entertainment America Llc System and method for recording and displaying a graphical path in a video game
US7508455B2 (en) * 2004-03-26 2009-03-24 Ross Video/Live Production Technology Method, system, and device for automatic determination of nominal backing color and a range thereof
US20060071933A1 (en) 2004-10-06 2006-04-06 Sony Computer Entertainment Inc. Application binary interface for multi-pass shaders
US7636126B2 (en) 2005-06-22 2009-12-22 Sony Computer Entertainment Inc. Delay matching in audio/video systems
US7880746B2 (en) 2006-05-04 2011-02-01 Sony Computer Entertainment Inc. Bandwidth management through lighting control of a user environment via a display device
US7965859B2 (en) 2006-05-04 2011-06-21 Sony Computer Entertainment Inc. Lighting control of a user environment via a display device
DE102010014733B4 (de) * 2010-04-13 2013-05-08 Bauhaus-Universität Weimar Chromakeyverfahren und Chromakeyvorrichtung zur Aufnahme und Bildbearbeitung von Kamerabildern
US10786736B2 (en) 2010-05-11 2020-09-29 Sony Interactive Entertainment LLC Placement of user information in a game space
US9342817B2 (en) 2011-07-07 2016-05-17 Sony Interactive Entertainment LLC Auto-creating groups for sharing photos

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2448821A1 (fr) * 1979-02-12 1980-09-05 Telediffusion Fse Procede et systeme d'incrustation d'images en television en couleurs
JPS5846783A (ja) * 1981-09-12 1983-03-18 Sony Corp クロマキ−装置
FR2613161B1 (fr) * 1987-03-25 1989-06-09 Telediffusion Fse Dispositif de decoloration de fond pour systeme d'incrustation d'images de television en couleurs
US5003491A (en) * 1988-03-10 1991-03-26 The Boeing Company Multiplying video mixer system
US5657395A (en) * 1989-03-02 1997-08-12 Minolta Camera Kabushiki Kaisha Image processing device providing improved image data processing by converting original image into a plurality of pixels and analyzing density data of each pixel
FR2652972B1 (fr) * 1989-10-06 1996-11-29 Thomson Video Equip Procede et dispositif d'incrustation d'images video couleur auto-adaptatif.
US5051828A (en) * 1990-04-27 1991-09-24 The Grass Valley Group, Inc. Keyer with variable shaping
DE4017878A1 (de) * 1990-06-02 1991-12-05 Broadcast Television Syst Verfahren und anordnung zur ableitung eines stanzsignals
US5117283A (en) * 1990-06-25 1992-05-26 Eastman Kodak Company Photobooth compositing apparatus
US5202762A (en) * 1991-09-10 1993-04-13 Ultimatte Corporation Method and apparatus for applying correction to a signal used to modulate a background video signal to be combined with a foreground video signal
US5574511A (en) * 1995-10-18 1996-11-12 Polaroid Corporation Background replacement for an image

Also Published As

Publication number Publication date
FR2741769A1 (fr) 1997-05-30
IL119669A (en) 2001-09-13
FR2741769B1 (fr) 1997-12-19
EP0776135B1 (fr) 2002-03-06
EP0776135A1 (fr) 1997-05-28
JP3968138B2 (ja) 2007-08-29
US5923381A (en) 1999-07-13
DE69619625D1 (de) 2002-04-11
DE69619625T2 (de) 2002-09-12
IL119669A0 (en) 1997-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH09198034A (ja) 着色背景に対して動く対象を信号処理する方法およびその方法を実現する装置
JP3741803B2 (ja) 有色背景に対して動くサブジェクトをクリッピングするためのキーを決定する方法及びその方法を実現する装置
JPS60194696A (ja) デイジタルクロマキ−装置
US4630101A (en) Chromakey signal producing apparatus
US6469747B1 (en) Parabolic mixer for video signals
CN111480177A (zh) 改进的逆色调映射方法和对应装置
US5313304A (en) Chroma keyer with fringe control offset
US5327228A (en) System for improving the quality of television pictures using rule based dynamic control
US5146319A (en) Digital luminance signal transient improver and peaker
JPH05153493A (ja) 映像信号合成装置
JP4900990B2 (ja) 特殊効果画像作成装置
US4408221A (en) Television chroma-key systems
JP3734430B2 (ja) 輪郭補正回路
US5081693A (en) Thermal imager arrangements
JP2000209604A (ja) 映像信号処理システムの色信号処理装置
EP1107612B1 (en) Approximation of the magnitude of a vector
US7224406B2 (en) Digital signal processing system and method applied for chroma transition
JP3117525B2 (ja) ソフトキー生成装置
US20020171764A1 (en) Electronic image keying systems
JPS59140784A (ja) クロマキ−装置
JP2523746B2 (ja) 輪郭改善回路
JPH10145805A (ja) 色相補正回路
JP2605490B2 (ja) 画質改善装置
JPS5983488A (ja) クロマキ−装置
JPH08116549A (ja) 輪郭改善回路

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070130

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070330

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070508

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070604

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100608

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110608

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110608

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120608

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120608

Year of fee payment: 5

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120608

Year of fee payment: 5

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130608

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees