JPS643114B2 - - Google Patents

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JPS643114B2
JPS643114B2 JP356883A JP356883A JPS643114B2 JP S643114 B2 JPS643114 B2 JP S643114B2 JP 356883 A JP356883 A JP 356883A JP 356883 A JP356883 A JP 356883A JP S643114 B2 JPS643114 B2 JP S643114B2
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JP
Japan
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color
brightness
signals
signal
level
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JP356883A
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Japanese (ja)
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JPS59128888A (en
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Toshiaki Hasegawa
Moryuki Watanabe
Yasuo Hirose
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Nippon Furnace Co Ltd
Original Assignee
Nippon Furnace Co Ltd
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Publication date
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Priority to DE19843400848 priority patent/DE3400848A1/en
Publication of JPS59128888A publication Critical patent/JPS59128888A/en
Publication of JPS643114B2 publication Critical patent/JPS643114B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/43Conversion of monochrome picture signals to colour picture signals for colour picture display

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、輝度信号に置換された画像入力を明
度を伴う任意の色彩に変換してカラー画像とする
擬似カラー化方法及び回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a pseudo-coloring method and circuit for converting an image input replaced with a luminance signal into an arbitrary color with brightness to create a color image.

(従来の技術) 流体の流れを可視化する方法の一つとして、簡
便にして流れ全域の動向を一目で観察できるトレ
ーサ法がある。中でも気泡をトレーサとして使用
する気泡式トレーサ法は流れを汚さずに極めて簡
便に使用できることから複雑な流れを観察するの
に適している。しかしながら、従来における気泡
式トレーサ法は、定量測定する手段がないため定
性的測定にしか使用できないものであつた。
(Prior Art) As one of the methods for visualizing fluid flow, there is a tracer method that allows the trend of the entire flow region to be easily observed at a glance. Among them, the bubble tracer method, which uses air bubbles as a tracer, is suitable for observing complex flows because it can be used extremely easily without contaminating the flow. However, the conventional bubble tracer method can only be used for qualitative measurements because there is no means for quantitative measurements.

しかし、本発明者等の気泡式トレーサ法におけ
る定量測定・濃度測定を実現すべく種々研究の結
果、微細かつ均質な気泡が密に流体に含まれてお
れば、光を当てたときこの光が気泡に当たつて乱
反射し測定可能な散乱光を得ることができるこ
と、そしてその散乱光の強度は単位体積中の気泡
個数に比例すると考えられ、それは散乱光の強度
が濃度に対応することを知見するに至つた。しか
し、この輝度変化は、全体としての大まかな濃度
分布や濃度変化を目視観察できても、部分的かつ
詳細な濃度状況を観察するには適さない。
However, as a result of various studies conducted by the present inventors to realize quantitative and concentration measurements using the bubble tracer method, we found that if a fluid contains fine and homogeneous bubbles densely, when light is applied, this light It was discovered that it is possible to obtain measurable scattered light by diffuse reflection when it hits a bubble, and that the intensity of the scattered light is considered to be proportional to the number of bubbles in a unit volume, which means that the intensity of the scattered light corresponds to the concentration. I came to the conclusion. However, although this luminance change allows visual observation of the overall rough density distribution and density change, it is not suitable for observing a partial and detailed density situation.

斯様に輝度変化で表わされる濃度や混合に関す
る定量的情報をより見易くして可視化するには、
輝度の強弱に応じたカラー表示とすることが極め
て有効な方法の一つである。この方法は特に上述
した水流モデルにおける乱流混合の現象の研究や
その理解を助けるのに役立つものである。
In order to make quantitative information about concentration and mixture expressed by changes in brightness easier to see and visualize,
One extremely effective method is to display colors in accordance with the intensity of brightness. This method is especially useful for researching and understanding the phenomenon of turbulent mixing in the water flow model mentioned above.

この擬似カラー化方法の一つとしては、従来、
第1図に示すように送像側(TVカメラ)変換部
Aにおいて画像入力されたアナログ画像信号をサ
ンプリング回路にて一定のサンプリングモードに
従つてデジタル画像信号に変換してから一旦コン
ピユータBのメモリーに記憶し、読み出す際に輝
度の強弱に応じて段階的に色指定処理してデイス
プレーC上に擬似カラー画像として表示するもの
がある。ここで、各画素の輝度の強弱はそのメモ
リービツト数により区分される。例えば、4ビツ
トの場合、24=16のステツプに区分される。した
がつて、デジタル信号に変換された画像信号・輝
度信号はステツプ数に応じて色指定できる。例え
ば、ある範囲の輝度であれば赤、それより低い輝
度であれば青、高ければ緑といつたようにカラー
指定する。
Conventionally, one of the pseudo colorization methods is
As shown in Fig. 1, the analog image signal input as an image in the image sending side (TV camera) converter A is converted into a digital image signal by a sampling circuit according to a certain sampling mode, and then is stored in the memory of computer B. There is a method that stores the image in a color image and, when reading it out, performs color designation processing in stages according to the intensity of brightness and displays it on the display C as a pseudo-color image. Here, the intensity of brightness of each pixel is classified according to the number of memory bits. For example, in the case of 4 bits, it is divided into 2 4 =16 steps. Therefore, the color of the image signal/luminance signal converted into a digital signal can be specified according to the number of steps. For example, specify a color such as red if the brightness is within a certain range, blue if the brightness is lower, and green if the brightness is higher.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、この場合、輝度変化は単に色彩
の違いによつて表わされ、明るい赤とか暗い赤と
いうように明度を伴うものではない。即ち、同一
色で表示されていたとしても、それは一定の幅を
もつた輝度つまり濃度を含んでおり、正確でな
い。また、この擬似カラー化方法は、アナログ画
像信号を一定のモードでサンプリングしてデジタ
ル画像信号としてコンピユータBに一旦記憶さ
れ、その後読み出す際に色指定処理をしてデイス
プレーCにカラー画像で表示するものであつて、
処理時間を必要とする所謂静止画像通信方式であ
るため静止画像を対象とする場合には使えるが、
流動的な水流モデルの流れ場の濃度変化を観察す
るには不充分である。つまり、一般にサンプリン
グは一走査線上に126〜512点取られているが、サ
ンプリング点Dを少なくして受像側処理時間を短
くし動画に近づけようとしても画面が荒く精度に
欠けるし、反面サンプリング数を多くして精度を
上げれば処理を速くするため高速でかつ大容量の
コンピユータを使用したとしても、サンプリング
数を多くした場合には静止画像を得るのにさえ数
秒から数分間を要するので、連続的な動画の擬似
カラー化処理は望めない。したがつて、緻密な動
体画像の擬似カラー表示が必要な前述の濃度の可
視化には使用できない。
(Problem to be Solved by the Invention) However, in this case, the brightness change is simply expressed by a difference in color, and is not accompanied by brightness, such as bright red or dark red. That is, even if the colors are displayed in the same color, they include brightness or density with a certain range and are not accurate. In addition, in this pseudo-colorization method, an analog image signal is sampled in a certain mode, temporarily stored in computer B as a digital image signal, and then when read out, a color specification process is performed and a color image is displayed on display C. It is a thing,
Since it is a so-called still image communication method that requires processing time, it can be used when dealing with still images, but
It is insufficient to observe concentration changes in the flow field of a fluid water flow model. In other words, sampling is generally taken at 126 to 512 points on one scanning line, but even if you try to reduce the number of sampling points D to shorten the processing time on the receiving side and get closer to a moving image, the screen will be rough and lack accuracy, and on the other hand, the number of sampling points Even if you use a high-speed, large-capacity computer to speed up the processing by increasing the number of samples to increase accuracy, it will take several seconds to several minutes to obtain a still image if the number of samples is increased. It is not possible to perform pseudo-colorization processing for videos. Therefore, it cannot be used for the above-mentioned density visualization that requires precise pseudo-color display of moving body images.

斯様に、従来にあつては、入力画像を実時間で
任意のカラー画像に変換する擬似カラー化方式が
望まれていたにもかかわらず、それを達成する技
術は存在しなかつた。
In this way, although there has been a desire for a pseudo-colorization method that converts an input image into an arbitrary color image in real time, there has been no technology to achieve this.

本発明は、上述の要望に応えるものであつて、
輝度信号に変換された入力画像を実時間で任意の
カラー画像に変換し得る擬似カラー化方法及び回
路を提供することを第1の目的とし、又極めて安
価な動体画像の擬似カラー化装置を提供すること
を第2の目的とし、更に特定の輝度レベルの画像
出力を強調して明るく表示し得る擬似カラー化方
式を提供することを第3の目的とする。
The present invention meets the above-mentioned needs, and includes:
The first object of the present invention is to provide a pseudo-colorization method and circuit that can convert an input image converted into a luminance signal into an arbitrary color image in real time, and also to provide an extremely inexpensive pseudo-colorization device for moving object images. A second object is to provide a pseudo-coloring method that can emphasize an image output at a specific brightness level and display it brightly.

(課題を解決するための手段) かかる目的を達成するため、本発明の擬似カラ
ー化方法は、被写体の明るさに応じてTVカメラ
から出力される輝度信号をRGBセパレート回路
にて互いに同一レベルのR信号、G信号、B信号
に変換し、この3信号を互いに異なるローカツト
オフレベルとハイカツトオフレベルを設定してそ
れ以下及びそれ以上の信号をカツトし、RGB信
号を輝度レベルに応じて異なる輝度レベルに夫々
のカラー信号を分配し且ついずれか一つのカラー
信号を他のカラー信号よりも増幅して他のカラー
信号と共にカラーデイスプレイ装置に出力し、明
度変化を有し且つ一定範囲の輝度レベル毎に異な
る色から成るカラー画像を作り出すと共に特定輝
度領域の色の明るさを強調するようにしている。
また、本発明の擬似カラー化回路は、被写体の明
るさに応じてTVカメラから出力される輝度信号
を互いに同一レベルのR信号、G信号、B信号に
変換するRGBセパレート回路と、3信号を互い
に異なるローカツトオフレベルとハイカツトオフ
レベルを設定してそれ以下及びそれ以上の信号を
カツトし、RGB信号を輝度レベルに応じて異な
る輝度レベルに夫々のカラー信号を分配するカツ
トオフ回路と、該カツトオフ回路によつて分配さ
れた3信号のいずれか一つのカラー信号を他のカ
ラー信号よりも増幅する可変利得増幅回路とを有
するようにしている。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the pseudo colorization method of the present invention uses an RGB separate circuit to convert the luminance signals output from the TV camera to the same level according to the brightness of the subject. Converts the R, G, and B signals into R, G, and B signals, sets different low cutoff levels and high cutoff levels for these three signals, cuts signals below and above these levels, and converts the RGB signals according to the brightness level. It distributes each color signal into different brightness levels, amplifies any one color signal more than the other color signals, and outputs it together with the other color signals to a color display device, and has brightness changes and brightness within a certain range. A color image consisting of different colors is created for each level, and the brightness of the color in a specific brightness area is emphasized.
The pseudo colorization circuit of the present invention also includes an RGB separate circuit that converts the luminance signal output from the TV camera into R, G, and B signals of the same level depending on the brightness of the subject, and an RGB separate circuit that converts the three signals. A cut-off circuit that sets a low cut-off level and a high cut-off level that are different from each other, cuts signals below and above the levels, and distributes each color signal into different brightness levels according to the brightness level of the RGB signal; The present invention includes a variable gain amplifier circuit that amplifies any one of the three color signals distributed by the cutoff circuit more than the other color signals.

(作 用) したがつて、被写体は、その明るさに対応する
輝度信号として画像入力された後RGBセパレー
ト回路6において互いに同一レベルのRGBカラ
ー信号に一旦分割され、夫々異なるハイカツトオ
フレベル及びローカツトオフレベルにてカツトオ
フされて異なる輝度レベルに分配されかつ任意の
信号が増幅・強調された人為的なカラー画像信号
に変換され、加法混色法に従つてカラーデイスプ
レイ装置に擬似カラー画像として再現される。
(Function) Therefore, after the image of the object is input as a luminance signal corresponding to its brightness, the image is once divided into RGB color signals of the same level in the RGB separation circuit 6, and each signal is divided into RGB color signals with different high cut-off levels and low cut-off levels. The signal is cut off at the cutoff level and distributed to different brightness levels, and any signal is amplified and emphasized and converted into an artificial color image signal, which is then reproduced as a pseudocolor image on a color display device according to the additive color mixing method. Ru.

(実施例) 以下本発明の構成を図面に示す実施例に基づい
て詳細に説明する。
(Example) The structure of the present invention will be described in detail below based on an example shown in the drawings.

第2図に本発明の擬似カラー化画像システムの
概略を一応用例である産業用テレビジヨンシステ
ムについてブロツク図で示す。この擬似カラー化
画像システムは、同軸ケーブル2を使用したベー
スバンド伝送によるものであつて、撮影用のTV
カメラ1と、微弱な画像信号・輝度信号を増幅す
る増幅回路3、輝度信号をカラー信号に変換する
擬似カラー回路4及びカラーデイスプレイ装置5
から少なくともなる。勿論、変調伝送によること
も可能であるが、この場合には振幅変調回路や復
変調回路等の関連画像信号処理回路が必要となる
ことは言うまでもない。
FIG. 2 shows an outline of the pseudo-color image system of the present invention in a block diagram for an industrial television system as an application example. This pseudo-color image system is based on baseband transmission using a coaxial cable 2, and is
A camera 1, an amplifier circuit 3 that amplifies weak image signals and brightness signals, a pseudo color circuit 4 that converts brightness signals into color signals, and a color display device 5.
At least become. Of course, it is also possible to use modulated transmission, but in this case it goes without saying that related image signal processing circuits such as an amplitude modulation circuit and a demodulation circuit are required.

前記TVカメラ1としては、本発明の擬似カラ
ー化システムにおいては輝度信号を使用すること
から、工業用白黒テレビカメラを使用する。カラ
ーテレビカメラの使用は、輝度信号のみを取出す
ことにより使用可能であるが、高価となるだけで
実用的でない。
As the TV camera 1, an industrial black and white TV camera is used because a luminance signal is used in the pseudo color system of the present invention. Although it is possible to use a color television camera by extracting only the luminance signal, it is expensive and impractical.

擬似カラー化回路4は、第3図に示すように、
輝度信号を互いに同一レベルのRカラー信号(以
下R信号という)、Gカラー信号(以下G信号と
いう)及びBカラー信号(以下B信号という)に
変換するRGBセパレート回路6と、このRGBセ
パレート回路6とカラーデイスプレイ装置5との
間のカラー信号回路において相互に異なる所定電
圧レベル以上のカラー信号をカツトオフするハイ
カツトオフ回路14と、相互に異なる所定電圧レ
ベル以下のカラー信号をカツトオフするローカツ
トオフ回路7及びこれらカツトオフ回路14,7
において異なる輝度レベル領域に分配されたR信
号、G信号及びB信号のいずれか一つを他のカラ
ー信号よりも相対的に高い増幅度を与える可変利
得増幅回路19とから成り、本来輝度信号に対応
して出力される互いに同一レベルのRGB信号を
所定輝度レベル毎に分配し更に任意のカラー信号
を他のカラー信号よりも高利得で増幅して擬似カ
ラー画像を作り出すものである。
The pseudo coloring circuit 4, as shown in FIG.
An RGB separate circuit 6 that converts a luminance signal into an R color signal (hereinafter referred to as R signal), a G color signal (hereinafter referred to as G signal), and a B color signal (hereinafter referred to as B signal) of the same level, and this RGB separate circuit 6. In the color signal circuit between the display device 5 and the color display device 5, there is a high cut-off circuit 14 that cuts off color signals above a mutually different predetermined voltage level, a low cut-off circuit 7 that cuts off color signals below a mutually different predetermined voltage level, and these cut-off circuits. circuit 14,7
a variable gain amplifier circuit 19 that amplifies any one of the R signal, G signal, and B signal distributed to different brightness level areas in the color signal with a relatively higher degree of amplification than the other color signals; The correspondingly outputted RGB signals of the same level are distributed for each predetermined luminance level, and any color signal is further amplified with a higher gain than other color signals to create a pseudo-color image.

前記ハイカツトオフ回路14としては、例え
ば、第3図に示すように、カラー信号をNPNト
ランジスタ15のベースバイアスである可変抵抗
器16とコレクタに入力して一定電圧レベル以上
のカラー信号が入力されたときに地絡させるもの
が一例に挙げられる。このハイカツトオフ回路1
4は、RGBセパレート回路6とローカツトオフ
回路7との間の抵抗器17から分岐される。即
ち、抵抗器17のRGBセパレート回路6側は抵
抗器18と可変抵抗器16との直列体を介して接
地され、ローカツトオフ回路7側は可変利得増幅
回路19の入力側に接続される。更に、トランジ
スタ15は、エミツタ側が接地され、ベース側が
可変抵抗器16に接続される。そこで、可変抵抗
器16の抵抗値を変化させてある値に設定する
と、この値に基づきベースエミツタ間の駆動レベ
ルが決定されるので、カラー信号がこの駆動レベ
ル以上の電圧レベルになつたときトランジスタ1
5が駆動しカラー信号は地絡される。この結果、
可変抵抗器16の設定値に基づくカラー信号のハ
イレベルがカツトされることとなる。尚、このハ
イカツトオフ回路14は、各カラー信号回路に
夫々設けられ、異なる駆動レベル即ちハイカツト
オフレベルが夫々設定されている。
For example, as shown in FIG. 3, the high cut-off circuit 14 inputs a color signal to the variable resistor 16, which is the base bias of the NPN transistor 15, and the collector, and when a color signal of a certain voltage level or higher is input. An example is something that causes a ground fault. This high cut-off circuit 1
4 is branched from a resistor 17 between the RGB separate circuit 6 and the low cut-off circuit 7. That is, the RGB separate circuit 6 side of the resistor 17 is grounded through a series body of the resistor 18 and the variable resistor 16, and the low cut-off circuit 7 side is connected to the input side of the variable gain amplifier circuit 19. Furthermore, the emitter side of the transistor 15 is grounded, and the base side is connected to the variable resistor 16. Therefore, by changing the resistance value of the variable resistor 16 and setting it to a certain value, the drive level between the base and emitter is determined based on this value, so that when the color signal reaches a voltage level higher than this drive level, the transistor 1
5 is driven and the color signal is grounded. As a result,
The high level of the color signal based on the setting value of the variable resistor 16 is cut off. The high cut-off circuit 14 is provided in each color signal circuit, and different drive levels, that is, high cut-off levels are set for each color signal circuit.

また、前記ローカツトオフ回路7としては、例
えば第3図に示すように、カラー信号をNPNト
ランジスタ8のベースバイアスである可変抵抗器
9とNPNトランジスタ12のコレクタに入力し
て一定電圧レベル以下のカラー信号が入力された
ときに地絡させるものが一例に挙げられる。この
ローカツトオフ回路7は、エミツタ側が共に設置
されているNPNトランジスタ8のコレクタと
NPNトランジスタ12のベースを接続して基準
電源10からバイアス電圧を加えるものである。
したがつて、ベースバイアスたる可変抵抗器9に
よつて定めれたトランジスタの動作点以上のカラ
ー信号が入力されたときには、トランジスタ8が
駆動してバイアス電圧が地絡し、トランジスタ1
2は駆動しない。即ち、カラー信号は地絡するこ
となく出力される。ところが、動作点以下のカラ
ー信号が入力されたときには、トランジスタ8が
駆動しないためバイアス電圧がトランジスタ12
にかかりこのトランジスタ12を駆動させる。即
ち、カラー信号は地絡し出力されない。尚、トラ
ンジスタ8のベース側には抵抗器11と可変抵抗
器9の直列体が、トランジスタ12のベース側と
基準電源10との間には抵抗器13が夫々挿入さ
れている。
Furthermore, as shown in FIG. 3, for example, the low cut-off circuit 7 inputs a color signal to a variable resistor 9, which is the base bias of an NPN transistor 8, and a collector of an NPN transistor 12, and outputs a color signal below a certain voltage level. An example is one that causes a ground fault when input. This low cut-off circuit 7 has its emitter side connected to the collector of the NPN transistor 8 installed together.
The base of the NPN transistor 12 is connected to apply a bias voltage from the reference power supply 10.
Therefore, when a color signal higher than the operating point of the transistor determined by the variable resistor 9 serving as the base bias is input, the transistor 8 is driven, the bias voltage is grounded, and the transistor 1 is
2 is not driven. That is, the color signal is output without a ground fault. However, when a color signal below the operating point is input, transistor 8 is not driven and the bias voltage is lower than transistor 12.
and drives this transistor 12. That is, the color signal is grounded and is not output. A series body of a resistor 11 and a variable resistor 9 is inserted on the base side of the transistor 8, and a resistor 13 is inserted between the base side of the transistor 12 and the reference power supply 10.

また、前記可変利得増幅回路19としては、例
えば第3図に示すように、入力ベース側に可変抵
抗器20を設けたコンプリメンタリーダーリント
ン回路から成るものであつて、入力信号電圧を変
化させることによつて最終的な出力カラー信号に
対する増幅度を結果的に変化させるものが一例に
挙げられる。この可変利得増幅回路19は、
NPNトランジスタ21のコレクタをバイアス抵
抗23を介してPNPトランジスタ22のベース
に接続する一方、NPNトランジスタ21のエミ
ツタをPNPトランジスタ22のコレクタに接続
して成るコンプリメンタリーダーリントン回路の
入力側ベースに設けられた可変抵抗器20の抵抗
値を変えることにより出力信号電圧を変化させる
ものであつて、結果的に信号19全体の増幅度を
可変式としてものである。尚、符号24はエミツ
タ接地抵抗器である。
Further, as shown in FIG. 3, the variable gain amplifier circuit 19 is, for example, a complementary Darlington circuit provided with a variable resistor 20 on the input base side, and is capable of changing the input signal voltage. Therefore, one example is one that results in a change in the amplification degree for the final output color signal. This variable gain amplifier circuit 19 is
The collector of the NPN transistor 21 is connected to the base of the PNP transistor 22 via the bias resistor 23, and the emitter of the NPN transistor 21 is connected to the collector of the PNP transistor 22. The output signal voltage is changed by changing the resistance value of the variable resistor 20, and as a result, the amplification degree of the entire signal 19 is made variable. Note that the reference numeral 24 is an emitter grounding resistor.

前記ハイカツトオフ回路14、ローカツトオフ
回路7及び可変利得増幅回路19を経たカラー信
号は、更に必要な回路を経てカラーデイスプレイ
装置5へ出力される。カラーデイスプレイ装置5
は、液晶デイスプレイデイバイス等の利用も可能
であるが、ブラウン管特にカラーテレビのブラウ
ン管の使用が実用的であり好ましい。
The color signal that has passed through the high cut-off circuit 14, low cut-off circuit 7, and variable gain amplifier circuit 19 is further output to the color display device 5 through necessary circuits. Color display device 5
Although it is possible to use a liquid crystal display device, it is practical and preferable to use a cathode ray tube, especially a color television tube.

尚、本実施例にあつては、両カツトオフ回路
7,14はNPNトランジスタを利用しているが、
他のトランジスタを利用したものあるいは他の素
子例えばオペアンプ等を利用したものでも、その
他のカツトオフ回路でも良い。
In this embodiment, both cutoff circuits 7 and 14 use NPN transistors.
It is also possible to use other transistors, other elements such as operational amplifiers, or other cut-off circuits.

以上のように構成された擬似カラー化画像シス
テムにおいて被写体は、その明るさに対応する輝
度信号として画像入力された後RGBセパレート
回路6において互いに同一レベルのRGBカラー
信号に一旦分割され、夫々異なるハイカツトオフ
レベル及びローカツトオフレベルにてカツトオフ
されることにより異なる輝度レベル毎にカラー信
号が分配されるため、加法混色法にしたがつてカ
ラーデイスプレイ装置5にカラー画像として再現
される。ここで、画像のカラー化は、各カラー信
号回路のハイカツトオフ回路14及びローカツト
オフ回路4のカツトオフ点を夫々異にすることに
より任意の配色で行なわれる。
In the pseudo-color image system configured as described above, an image of an object is input as a luminance signal corresponding to its brightness, and then divided into RGB color signals of the same level in the RGB separation circuit 6, each of which has a different high level. Since color signals are distributed for different brightness levels by being cut off at the cutoff level and the low cutoff level, they are reproduced as a color image on the color display device 5 according to the additive color mixing method. Here, the image is colored in an arbitrary color scheme by making the cutoff points of the high cutoff circuit 14 and the low cutoff circuit 4 of each color signal circuit different.

例えば、高輝度体を緑色に設定するには、ハイ
カツトオフレベルを輝度レベルの最大値レベルに
設定すると共にローカツトオフレベルを高輝度側
に持上げ、中輝度帯を青色に設定するにはハイカ
ツトオフレベルを最大輝度レベルの2/3程度に設
定すると共にローカツトオフレベルを中輝度側に
持上げ、低輝度帯を赤色に設定するにはハイカツ
トオフレベルを最大輝度レベルの1/3程度に設定
するとと共にローカツトオフレベルを最低輝度レ
ベルに設定すれば、カラー受像管5における画像
は赤、青、緑の3色に疑似カラー表示される。こ
のとき、ローカツトオフレベルを下領域のハイカ
ツトオフレベルより僅かに下に設定すれば、色境
界部に無信号部即ち黒色部を生ずることがないの
で輝度変化を観察する上で好適である。この場
合、第4図に示すように赤、紫、青、クリーム、
緑の5色に疑似カラー表示される。しかも、各色
は、輝度レベルに対応した明るさを有する。例え
ば、赤を例に挙げると、赤の領域でも明るい赤と
暗い赤及びこれらの中間色が存在するし、極めて
輝度レベルが低くなれば赤は黒に見える。したが
つて、この擬似カラー画像は人間の目には黒、暗
赤、紫、青、クリーム、緑の6色に見える。尚、
黒く見える部分と暗赤を明瞭に区別させるため、
R信号のローカツトオフレベルを最低輝度レベル
より僅かに持上げて設定することにより、低輝度
領域でのカラー信号出力を抑えることもある。
For example, to set a high brightness band to green, set the high cutoff level to the maximum brightness level and raise the low cutoff level to the high brightness side, and to set a medium brightness band to blue, set the high cutoff level to the maximum brightness level and raise the low cutoff level to the high brightness side. Set the cutoff level to about 2/3 of the maximum brightness level, raise the low cutoff level to the medium brightness side, and set the high cutoff level to about 1/3 of the maximum brightness level to set the low brightness band to red. When the low cutoff level is set to the lowest brightness level, the image on the color picture tube 5 is displayed in pseudo color in three colors: red, blue, and green. At this time, if the low cutoff level is set slightly below the high cutoff level of the lower area, no signal areas, that is, black areas, will not be generated at the color boundaries, which is suitable for observing luminance changes. . In this case, as shown in Figure 4, red, purple, blue, cream,
Displayed in pseudo-color with five green colors. Moreover, each color has a brightness corresponding to a brightness level. For example, taking red as an example, even in the red region there are bright red, dark red, and colors intermediate between these, and if the brightness level becomes extremely low, red appears black. Therefore, this pseudo-color image appears to the human eye as six colors: black, dark red, purple, blue, cream, and green. still,
In order to clearly distinguish between the black part and the dark red,
By setting the low cutoff level of the R signal slightly higher than the lowest luminance level, the color signal output in a low luminance region may be suppressed.

而して、明度を有しかつ任意の配色から成るカ
ラー画像が輝度レベルに対応させて得られる。と
ころで、このカラー画像にあつては、低輝度レベ
ル領域において、明度低下のためその変化を観察
し難くなる虞がある。そこで、低輝度領域のカラ
ー信号即ちR信号を可変利得増幅回路19におい
て他のカラー信号よりも相対的に増幅させ、明る
く強調させることが可能である。これは、G信号
回路及びB信号回路の可変抵抗器20の抵抗値を
上げて入力信号電圧を下げる一方、R信号回路の
可変抵抗器23の抵抗値は下げて相対的に入力信
号電圧の増大を図ることにより、結果的にR信号
をG信号及びB信号よりも増幅させるようにした
ものである。勿論、各カラー信号回路において各
可変抵抗器20の抵抗値が高目にあらかじめ設定
されている場合には、R信号の抵抗値のみ下げる
操作で済む。これにより、低輝度領域の画像が明
るく抽出されたようなカラー画面を構成できる。
In this way, a color image having brightness and having an arbitrary color scheme can be obtained in correspondence with the brightness level. By the way, in the case of this color image, there is a possibility that it becomes difficult to observe changes in brightness in a low luminance level region due to a decrease in brightness. Therefore, it is possible to relatively amplify the color signal in the low luminance area, that is, the R signal, in the variable gain amplifier circuit 19 than other color signals, and make it bright and emphasized. This increases the resistance value of the variable resistor 20 of the G signal circuit and the B signal circuit to lower the input signal voltage, while lowering the resistance value of the variable resistor 23 of the R signal circuit to relatively increase the input signal voltage. As a result, the R signal is amplified more than the G signal and the B signal. Of course, if the resistance value of each variable resistor 20 in each color signal circuit is preset to a high value, it is sufficient to reduce only the resistance value of the R signal. As a result, it is possible to construct a color screen in which images in low-luminance areas are extracted brightly.

尚、本実施例にあつては、カツトオフ処理後の
カラー信号を可変利得増幅回路19に入力して任
意のカラー信号のみを大幅に増幅するようにして
いるが、ハイカツトオフ後のカラー信号あるいは
ローカツトオフ後のカラー信号を可変利得増幅回
路19に入力するようにしても良い。しかし、増
幅後の信号をカツトオフすること特にハイカツト
オフすることは困難であるので、ハイカツトオフ
後のカラー信号を可変利得増幅回路に入力するこ
とが好ましい。この場合、大幅に増幅されたカラ
ー信号回路におけるローカツトオフ点も増幅度に
対応させて高める必要がある。
In this embodiment, the color signal after cutoff processing is input to the variable gain amplifier circuit 19 to greatly amplify only the desired color signal, but the color signal after high cutoff or the color signal after low cutoff is input to the variable gain amplifier circuit 19. The color signal may be input to the variable gain amplifier circuit 19. However, it is difficult to cut off the amplified signal, especially high cut-off, so it is preferable to input the color signal after high cut-off to the variable gain amplifier circuit. In this case, it is necessary to increase the low cut-off point in the greatly amplified color signal circuit in accordance with the degree of amplification.

斯様に構成された擬似カラー化画像システムは
被写体を輝度変化に対応させてカラー表示させる
ことが有益なものに利用できる。例えば、微細か
つ均一な気泡を大量に含む流体で水流モデルの流
れ場を再現し、これにスリツト光線を当てて任意
断面の流れ場を散乱光によつて可視化する可視化
装置が本発明者等によつて既に提案されており
(特願昭57−196095)、この可視化装置において気
泡の径が充分微細かつ一様で大量に含まれている
とすれば散乱光の強度は単位体積中の気泡個数即
ち気泡数密度に比例すると考えられ、それは散乱
光の強度が濃度に対応することを意味することか
ら、散乱光の輝度変化を輝度レベルに対応させて
カラー表示すれば、流動的な濃度変化を相対的か
つ連続的に可視化できることとなる。しかも、カ
ラー信号回路において任意のカラー信号を他の信
号より高利得で増幅させることにより、任意の輝
度領域即ち濃度領域を明るく強調できる。したが
つて、燃焼又は反応を伴う流れ場を再現する場
合、燃料あるいは燃焼用空気の存在及び量を示す
気泡密度と輝度との間に一定の関係があるので、
燃料と燃焼用空気との所望の比率で混合された領
域を流れ場全体のカラー画像の中から容易に抽出
表示できる。
The pseudo-color image system configured in this manner can be usefully used to display objects in color in response to changes in brightness. For example, the present inventors have developed a visualization device that reproduces the flow field of a water flow model using a fluid containing a large amount of fine and uniform air bubbles, illuminates it with a slit beam, and visualizes the flow field of an arbitrary cross section using scattered light. Therefore, it has already been proposed (Japanese Patent Application No. 57-196095), and in this visualization device, if the diameter of the bubbles is sufficiently fine and uniform, and a large number of bubbles are included, the intensity of the scattered light is equal to the number of bubbles in a unit volume. In other words, it is considered to be proportional to the bubble number density, which means that the intensity of the scattered light corresponds to the concentration. Therefore, if the brightness change of the scattered light is displayed in color in correspondence with the brightness level, it will be possible to see the fluid concentration change. This allows for relative and continuous visualization. Moreover, by amplifying any color signal with a higher gain than other signals in the color signal circuit, any brightness area, that is, density area, can be brightly emphasized. Therefore, when reproducing a flow field involving combustion or reaction, there is a certain relationship between bubble density and brightness, which indicates the presence and amount of fuel or combustion air.
A region where fuel and combustion air are mixed at a desired ratio can be easily extracted and displayed from a color image of the entire flow field.

(発明の効果) 以上の説明より明らかなように、本発明の擬似
カラー化方法は、被写体の明るさに応じてTVカ
メラから出力される輝度信号をRGBセパレート
回路にて互いに同一レベルのR信号、G信号、B
信号に変換し、この3信号を互いに異なるローカ
ツトオフレベルとハイカツトオフレベルを設定し
てそれ以下及びそれ以上の信号をカツトし、
RGB信号を輝度レベルに応じて異なる輝度レベ
ルに夫々のカラー信号を分配し且ついずれか一つ
のカラー信号を他のカラー信号よりも増幅して他
のカラー信号と共にカラーデイスプレイ装置に出
力することにより、明度変化を有し且つ一定範囲
の輝度レベル毎に異なる色から成るカラー画像を
作り出すと共に特定輝度領域の色の明るさを強調
するようにしたので、アナログ画像信号をそのま
ま使用して被写体の輝度に対応する配色と明るさ
から成るカラー画像を寸断することなく動体画像
として作り出すと共に特定輝度に対応する色の明
るさを強調することができる。また、本発明の擬
似カラー化回路は、被写体の明るさに応じてTV
カメラから出力される輝度信号を互いに同一レベ
ルのR信号、G信号、B信号に変換するRGBセ
パレート回路と、3信号を互いに異なるローカツ
トオフレベルとハイカツトオフレベルを設定して
それ以下及びそれ以上の信号をカツトし、RGB
信号を輝度レベルに応じて異なる輝度レベルに
夫々のカラー信号を分配するカツトオフ回路と、
該カツトオフ回路によつて分配された3信号のい
ずれか一つのカラー信号を他のカラー信号よりも
増幅する可変利得増幅回路とを設けたので、アナ
ログ白黒画像信号をデジタル画像信号に変換する
ことなく任意配色のカラー画像信号に変換し且つ
任意のカラー信号のみを相対的に増幅出力するよ
うにしたので、コンピユータなどを使わずともア
ナログ画像信号からそのまま特定の輝度レベルの
画像出力を強調して明るく表示した擬似カラー画
像を極めて安価に作り出し得る。
(Effects of the Invention) As is clear from the above explanation, the pseudo colorization method of the present invention converts the luminance signal output from the TV camera according to the brightness of the subject into an R signal of the same level using an RGB separate circuit. , G signal, B
convert the signals into signals, set different low cut-off levels and high cut-off levels for these three signals, and cut signals below and above the levels.
By distributing the RGB signals into different brightness levels according to the brightness level, amplifying any one color signal more than the other color signals, and outputting the same to the color display device along with the other color signals, By creating a color image that has brightness changes and consists of different colors for each brightness level within a certain range, and emphasizing the brightness of the color in a specific brightness area, the analog image signal can be used as is to adjust the brightness of the subject. It is possible to create a color image consisting of a corresponding color scheme and brightness as a moving object image without cutting it, and to emphasize the brightness of a color corresponding to a specific brightness. In addition, the pseudo colorization circuit of the present invention can adjust the color of the TV according to the brightness of the subject.
An RGB separate circuit that converts the luminance signal output from the camera into R, G, and B signals of the same level, and sets the three signals to different low cut-off levels and high cut-off levels to lower and lower levels. Cuts the signals above and RGB
a cut-off circuit that distributes each color signal into different brightness levels according to the brightness level of the signal;
Since a variable gain amplifier circuit is provided that amplifies any one of the three color signals distributed by the cut-off circuit more than the other color signals, the analog black-and-white image signal is not converted into a digital image signal. Since it is converted into a color image signal with an arbitrary color scheme and only the arbitrary color signal is relatively amplified and output, it is possible to directly emphasize and brighten the image output at a specific brightness level from the analog image signal without using a computer or the like. Displayed pseudocolor images can be produced very inexpensively.

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

第1図は従来の擬似カラー化システムの概略を
示すブロツク図、第2図は本発明に係る擬似カラ
ー化システムの一例を示す擬似カラー化画像シス
テムの概略ブロツク図、第3図は擬似カラー化回
路図、第4図は擬似カラー化を示す原理図であ
る。 1…TVカメラ、4…擬似カラー化回路、5…
カラーデイスプレイ装置、6…RGBセパレート
回路、7…ローカツトオフ回路、14…ハイカツ
トオフ回路、19…可変利得増幅回路。
Fig. 1 is a block diagram showing an outline of a conventional pseudo-coloring system, Fig. 2 is a schematic block diagram of a pseudo-coloring image system showing an example of the pseudo-coloring system according to the present invention, and Fig. 3 is a schematic block diagram of a pseudo-coloring image system. The circuit diagram, FIG. 4, is a principle diagram showing pseudo coloring. 1...TV camera, 4...pseudo coloring circuit, 5...
Color display device, 6...RGB separate circuit, 7...Low cut-off circuit, 14...High cut-off circuit, 19...Variable gain amplifier circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 被写体の明るさに応じてTVカメラから出力
される輝度信号をRGBセパレート回路にて互い
に同一レベルのR信号、G信号、B信号に変換
し、この3信号を互いに異なるローカツトオフレ
ベルとハイカツトオフレベルを設定してそれ以下
及びそれ以上の信号をカツトし、RGB信号を輝
度レベルに応じて異なる輝度レベルに夫々のカラ
ー信号を分配し且ついずれか一つのカラー信号を
他のカラー信号よりも増幅して他のカラー信号と
共にカラーデイスプレイ装置に出力し、明度変化
を有し且つ一定範囲の輝度レベル毎に異なる色か
ら成るカラー画像を作り出すと共に特定輝度領域
の色の明るさを強調することを特徴とする擬似カ
ラー化方法。 2 被写体の明るさに応じてTVカメラから出力
される輝度信号を互いに同一レベルのR信号、G
信号、B信号に変換するRGBセパレート回路と、
3信号を互いに異なるローカツトオフレベルとハ
イカツトオフレベルを設定してそれ以下及びそれ
以上の信号をカツトし、RGB信号を輝度レベル
に応じて異なる輝度レベルに夫々のカラー信号を
分配するカツトオフ回路と、該カツトオフ回路に
よつて分配された3信号のいずれか一つのカラー
信号を他のカラー信号よりも増幅する可変利得増
幅回路とを有することを特徴とする擬似カラー化
回路。
[Claims] 1. The luminance signal output from the TV camera according to the brightness of the subject is converted into R, G, and B signals of the same level by an RGB separate circuit, and these three signals are converted into different signals. Set the low cut-off level and high cut-off level to cut signals below and above the level, distribute the RGB signals to different brightness levels according to the brightness level, and cut off any one color signal. is amplified more than other color signals and output to a color display device along with other color signals to create a color image that has brightness changes and consists of different colors for each brightness level within a certain range, and also to display colors in a specific brightness area. A pseudocolorization method characterized by emphasizing brightness. 2. Depending on the brightness of the subject, the brightness signals output from the TV camera are converted into R and G signals of the same level.
RGB separate circuit that converts the signal and B signal,
A cut-off circuit that sets different low cut-off levels and high cut-off levels for the three signals, cuts signals below and above these levels, and distributes the RGB signals into different brightness levels according to the brightness level. and a variable gain amplification circuit that amplifies any one color signal of the three signals distributed by the cut-off circuit more than the other color signals.
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