JPH11288454A - 映像画面色調整合方法及び装置ならびに記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンピュータによる映像画面色調整合技術に
おいて、映像全体の一部又はある区間における色調の調
和を図る。また、映像の色調を自動的に調整する。 【解決手段】 映像を構成する各画像の画面の整合を取
り、類似した色調だけで、映像中の画像の全部または、
一部を構成することが可能な映像画面色調整合方法であ
って、編集対象である入力映像に対し、その色調を計測
する色調計測過程と、計測された色調の分布から、平均
的な分布になるように色調を変換する色調分布変換過程
とを有する。また、映像の画面の整合を取り、類似した
色調だけで映像の全部又は一部を構成することが可能な
映像画面色調整合装置であって、編集対象である入力映
像に対し、その色調を計測する色調計測手段と、計測さ
れた色調の分布から、平均的な分布になるように色調を
変換する色調分布変換手段とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータによ
る映像画面色調整合方法及び装置ならびに映像画面色調
整合プログラムを記録した記録媒体に関し、特に、映像
を編集する際に、映像の色調を計測し、変換すること
で、整合の取れた映像を自動生成する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】映像のコンピュータによるデジタル処理
技術の急速な発展に伴い、安い器材で簡単に高いクオリ
ティの映像を編集、作成することが可能になった。

【０００３】しかし、映像の編集作業における素材映像
の入手には、映像の撮影作業が必要とされる。映像の撮
影は、照明条件等に左右され、照明条件は、天候、日照
時間等の複雑な要素が絡み合っており、同一場所、同一
視点においても、同一照明条件下の環境を再現すること
は非常な困難を伴う。照明条件が異なると、映像の色調
も異なるため、同一シーンでありながら、色調の差から
異なるシーンであると認識されてしまうという問題点が
存在する。

【０００４】プロフェッショナルな映像制作現場では、
こうした色調を極力一致させるべく、大量の器材と人手
を投入して、照明条件を極力均一にし、整合を取ってい
るのが現実であるが、一般の人々が、こうした大量の器
材と人手を投入することは事実上不可能な作業である。

【０００５】より簡単に映像を制作するためには、多少
照明条件が異なる場合で撮影された映像同士でもその色
調が統一されていれば、違和感を生じることのない映像
を制作することができる。

【０００６】こうした色調変換や調整を目的とした画像
処理、映像処理ツールはすでにいくつか存在しており、
画素単位での色、明度調整や、画面内のコントラスト等
の調整の実現を可能としているが、これらは個々の画像
及び単一の映像区間に閉じた作業であり、全体の調和と
比較して対象画像及び映像区間がどのような色調で、ど
の程度の色調変化を加えれば良いのかという評価はな
く、全体との調和を行うためには、人間の感性を基に適
当な値を変えていく方法に頼っているのが現状である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、コン
ピュータによる映像画面色調整合技術において、映像全
体の一部又はある区間における色調の調和を図ることが
可能な技術を提供することにある。

【０００８】本発明の他の目的は、コンピュータによる
映像画面色調整合技術において、映像の色調を自動的に
調整することが可能な技術を提供することにある。

【０００９】本発明の前記の目的ならびにその他の目的
及び新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によっ
て明らかにする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以
下のとおりである。

【００１１】（１）映像を構成する各画像の画面の整合
を取り、類似した色調だけで、映像中の画像の全部また
は、一部を構成することが可能な映像画面色調整合方法
であって、編集対象である入力映像に対し、その色調を
計測する色調計測過程と、計測された色調の分布から、
平均的な分布になるように色調を変換する色調分布変換
過程とを有する。

【００１２】（２）映像を構成する各画像の画面の整合
を取り、類似した色調だけで、映像中の画像の全部また
は、一部を構成することが可能な映像画面色調整合装置
であって、編集対象である入力映像に対し、その色調を
計測する色調計測手段と、計測された色調の分布から、
平均的な分布になるように色調を変換する色調分布変換
手段とを有する。

【００１３】（３）コンピュータによって映像を構成す
る各画像の画面の整合を取り、類似した色調だけで、映
像中の画像の全部または、一部を構成するための映像画
面色調整合プログラムを記録した記録媒体であって、編
集対象である入力映像に対し、その色調を計測し、計測
された色調の分布から、平均的な分布になるように色調
分布を変換する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態（実施例）を詳細に説明する。

【００１５】図１は本発明の実施例の映像画面色調整合
装置の概略構成を示すブロック図である。

【００１６】本実施例の映像画面色調整合装置は、コン
ピュータによって映像の画面の整合を取り、類似した色
調だけで映像の全部又は一部を構成することが可能な装
置であって、図１に示すように、編集対象である入力映
像に対し、その色調を計測する色調計測手段１１と、計
測された色調の分布から、平均的な分布になるように色
調を変換する色調分布変換手段１５と、映像をテンポラ
リーに保存する記録メディア（記憶装置）６０とを備え
ている。

【００１７】前記色調計測手段１１は、映像区間色調分
布算出手段１２と、全体色調分布算出手段１３と、色調
分布比較手段１４とからなる。

【００１８】色調変換の対象となるあらかじめ映像区間
１に分けられた映像０を入力し、各映像区間１毎に分割
する。この分割基準は、ショット単位が望ましく、その
分割方法は、自動でも手動でも構わない。

【００１９】映像区間１の情報を、色調計測手段１１に
入力し、各映像区間の色調変換情報４を算出する。得ら
れた色調変換情報４を基に、各映像区間の色調を色調分
布変換手段１５により変換し、変換映像区間５を算出す
る。最終的に各映像区間から変換映像区間５が得られた
ら、入力映像全体を変換した色調変換映像６を得ること
ができる。

【００２０】なお、色調計測手段１１では、各映像区間
から各映像区間の色調分布を、映像区間色調分布算出手
段１２によって各映像区間色調分布２を算出する。この
色調分布２の値から、全体色調分布算出手段１３によっ
て、映像の全体の特徴量である全体色調分布３を出力す
る。全体色調分布３と、各映像区間色調分布２との比較
により、色調全体の調和を乱すような得意な分布を持つ
映像区間については、色調の変換をかけて、全体と調和
する色調へと変換を行う。この変換情報を、色調分布比
較手段１４によって出力するまで行う。

【００２１】このように、色調の分布を比較して、著し
く外れた映像部分が存在する場合には、その対象となる
映像部分の色調分布から著しく外れないものに、色調を
自動的に変換する。

【００２２】図２は本実施例の色調変換方法を説明する
ためのブロック図である。本実施例の色調変換方法は、
図２に示すように、色調の補正を行いたい映像区間の集
合である映像区間群２０に対し、映像区間群の一部又は
全部の色調を計測する。

【００２３】対象となる映像区間群は、コンピュータが
解析可能なデジタル映像であれば良く、ＭＰＥＧやＪＰ
ＥＧ等の圧縮符号化されていても構わない。その時間及
び空間方向へのパラメータは任意で構わない。

【００２４】映像区間群から色調を計測する際に、映像
区間群２０のうちの各映像区間２１に含まれる全フレー
ムを対象としても良いし、映像区間の一部のみを対象と
しても構わない。また、各映像区間毎にあらかじめ色調
分布の平均を計算しておき、それらを基にした色調分布
を対象として行っても構わない。

【００２５】本実施例では、問題を簡単にするために、
各映像区間２１から過当な代表映像２２を選択し、そこ
から得られる代表映像の色調を基に、色調分布を算出す
るものとする。なお、代表映像２２の選択は、各映像区
間の先頭でも良いし、最終でも良いし、中央でも良い
し、静止している部分でも良いし、動きなどの変化が発
生したところでも良い。

【００２６】色調分布の算出に際しては、代表映像２２
の各画素をＲＧＢ空間へ配置したものでも良いし、ＹＵ
Ｖ空間へ配置したものでも良いし、それ以外の他の色空
間へ展開したものを基に、色調分布を計測しても構わな
い。こうした色調分布の算出は、本実施例では、代表映
像のみを対象としているが、上述した映像区間全体又は
一部や、映像区間の分布の平均などの演算結果からの再
配置でも良いし、さまざまなものが考えられる。

【００２７】本実施例では、このうち、各代表映像２２
の各画素を分布算出部４０でＲＧＢ空間の色調分布２３
へ配置し、その色調分布の重心２４を重心算出部４１で
算出し、その重心２４を中心として、同一代表映像の画
素の主軸分析を主軸分析部４２で行い、主軸２５を算出
し、ある主軸の範囲の中に収まる画素を映像区間群の分
布の演算画素２６を演算画素決定部４３にて決定する。
この決定には、主軸分析の偏差を用いる。偏差以外に
も、他の基準を設けても構わない。代表映像の選択によ
っては、こうした分布が集中しないことも考えられる
が、分布密度の簿いものについては、あらかじめ主軸の
方向に近いものへ密度を集中させるなどの処理を行って
も構わない。

【００２８】次に、複数の映像区間からの分布算出対象
となる画素２６のみを対象として、映像区間群全体の重
心２７を区間全体重心算出部４４により算出する。前記
重心２７は、各代表映像２２の重心２４に近い画素２６
の重心であるため、対象となる映像区間群全体の重心と
ほぼ一致することが期待できる。算出された全体の重心
２７を中心として主軸分析を行い、区間全体主軸分析部
４５によって映像区間全体主軸２８を算出する。

【００２９】ここで、各区間の重心２４と区間全体重心
２７とを重心比較部４６で比較し、各区間の主軸２５と
区間全体主軸２８とを主軸比較部４７で比較し、重心距
離２９と主軸角度差３０を算出する。

【００３０】映像区間のうち、映像の色調が著しく異な
る映像区間は、全体の分布から大きく離れてしまうた
め、対象となる映像区間である色調変異映像区間１２１
に含まれる代表映像である色調変異代表映像１２２から
の重心である色調変異映像区間重心１２４と、映像区間
全体の重心２７との重心距離は大きなものとなり、ま
た、主軸の方向も著しく異なる。

【００３１】図３乃至図６は、色調変換処理の例を説明
するための図であり、図３は代表映像を示す図、図４は
色調分布を示す図、図５は比較変換部の処理を説明する
ための図、図６は色調変換結果を示す図である。

【００３２】例えば、白基調の映像区間群の中に、黒基
調の映像区間が存在した場合、明らかに、異なる分布と
なり、重心距離は大きく、主軸角度差も大きなものとな
る。

【００３３】各映像区間と映像全体を比較し、重心距離
及び主軸角度差のいずれか一方又は双方が著しく大きな
値となった場合に、画素変換部５０により、色調変異映
像区間の画素を変換する。変換の方法は、重心位置を一
致させ、主軸方向を一致させるように変換式を選定し、
各画素のＲＧＢを、重心位置全体に一致するように変換
する。

【００３４】こうすることで、色調変異空間の画素が、
映像区間全体空間に含まれるようになり、全画素を変換
することで、統一感のある映像区間を生成することがで
きる。

【００３５】また、本発明を応用した編集方法及び装置
の実施例を図７に示す。図７において、斜線を施した代
表画像は色調が類似していることを表し、白色の代表画
像は色調が異なることを表している。この実施例は映像
区間を代表する画像を編集フィールドに配置し、代表映
像とリンクしている映像区間から映像を自動的に生成す
る場合である。このとき、代表映像による編集フィール
ドの中で、色調を調整し、一部の色調を変換して、映像
を生成している。図７の最上段は映像区間の代表映像で
あり、中段右は、代表映像により編集された結果であ
り、中段左は、代表映像編集に基づく編集結果からえら
れた映像を示すが、本発明による色調変換方法を適用す
ることにより、中段左の代表映像は、下段左のように一
部が色調変換されたものとなり、最終的な映像の出力結
果は、下段右に示すような統一感のある映像が出力され
る。

【００３６】以上、本実施例の色調変換方法及び装置に
ついて説明を加えてきた。前述の実施例に対して、さま
ざまなアレンジを加えることは容易に類推でき、それら
も本発明の範囲内である。例えば、映像区間の中で、色
調変換の算出対象としないエリアをあらかじめ指定し、
限定を与えておく等の処理をしてもよい。

【００３７】なお、この方法をコンピュータプログラム
で記載し、記録メディアと、映像等の保存メディアと、
プログラムを読み取り実行するコンピュータが存在すれ
ば機能することも可能である。

【００３８】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得らる効果を簡単に説明すれば以下の
とおりである。

【００３９】本発明によれば、映像の色調を変換し、違
和感のない映像を生成することを可能とし、利用者が容
易に映像を生成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の映像画面色調整合装置の概略
構成を示すブロック図である。

【図２】本実施例の色調変換方法を説明するための図で
ある。

【図３】本実施例の代表映像を示す図である。

【図４】本実施例の色調分布を示す図である。

【図５】本実施例の比較変換部の処理を説明するための
図である。

【図６】本実施例の色調変換結果を示す図である。

【図７】本発明を応用した編集方法及び装置の実施例を
説明するための図である。

【符号の説明】

１１…色調計測手段、１２…映像区間色調分布算出手
段、１３…全体色調分布算出手段、１４…色調分布比較
手段、１５…色調分布変換手段、６０…記録メディア
（記憶装置）。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 映像を構成する各画像の画面の整合を取
   り、類似した色調だけで、映像中の画像の全部または、
   一部を構成することが可能な映像画面色調整合方法であ
   って、編集対象である入力映像に対し、その色調を計測
   する色調計測過程と、計測された色調の分布から、平均
   的な分布になるように色調分布を変換する色調分布変換
   過程とを有することを特徴とする映像画面色調整合方
   法。
2. 【請求項２】 映像を構成する各画像の画面の整合を取
   り、類似した色調だけで、映像中の画像の全部または、
   一部を構成することが可能な映像画面色調整合装置であ
   って、編集対象である入力映像に対し、その色調を計測
   する色調計測手段と、計測された色調の分布から、平均
   的な分布になるように色調分布を変換する色調分布変換
   手段とを有することを特徴とする映像画面色調整合装
   置。
3. 【請求項３】 コンピュータによって映像を構成する各
   画像の画面の整合を取り、類似した色調だけで、映像中
   の画像の全部または、一部を構成するための映像画面色
   調整合プログラムを記録した記録媒体であって、編集対
   象である入力映像に対し、その色調を計測し、計測され
   た色調の分布から、平均的な分布になるように色調分布
   を変換することを特徴とする映像画面色調整合プログラ
   ムを記録した記録媒体。