(57)【要約】  【課題】  映像の特定色相の区域内で輪郭を強調補正およびぼかし補正することのできるカメラ装置を提供する。  【解決手段】  被写体の光学像を形成する光学像形成手段１１と、光学像をＲＧＢ映像信号に変換する変換手段１２と、ＲＧＢ映像信号の利得を調整する利得調整手段１３と、利得調整後の前記ＲＧＢ映像信号に基づいて特定色の領域の輪郭を補正する輪郭補正手段１４と、輪郭補正後のＲＧＢ映像信号を出力する映像信号出力手段１５とを含み、輪郭補正手段１４は、利得調整後の前記ＲＧＢ映像信号に基づいて特定色の区域であるか否かを判定する特定色区域判定部２１と、特定色区域内で映像の輪郭を強調する輪郭強調部２２と、特定色区域内で映像の輪郭をぼかす輪郭ぼかし部２３と、輪郭強調部２２における輪郭強調度合い、または輪郭ぼかし部２３による輪郭ぼかし度合いである処理度合いを設定する処理度合い設定部２４とを含む。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の光学像を形成する光学像形成手段と、前記光学像をＲＧＢ映像信号に変換する変換手段と、前記ＲＧＢ映像信号の利得を調整する利得調整手段と、利得調整後の前記ＲＧＢ映像信号に基づいて特定色の領域の輪郭を補正する輪郭補正手段と、前記輪郭補正後の映像を出力する映像信号出力手段とを含むカメラ装置であって、
前記輪郭補正手段が、利得調整後の前記ＲＧＢ映像信号に基づいて前記特定色の区域であるか否かを判定する特定色区域判定部と、前記特定色区域内で映像の輪郭を強調する輪郭強調部と、前記特定色区域内で映像の輪郭をぼかす輪郭ぼかし部と、前記輪郭強調部における輪郭強調度合い、または前記輪郭ぼかし部による輪郭ぼかし度合いである処理度合いを設定する処理度合い設定部とを含むカメラ装置。
【請求項２】
前記輪郭強調部が、前記特定色区域判定部により特定色区域であると判定されたときに前記ＲＧＢ映像信号に基づいて映像の輪郭を生成する輪郭生成部と、前記処理度合いに応じて前記輪郭の強度を変更する強度変更部と、前記強度の変更された輪郭を前記ＲＧＢ映像信号に加算する加算部とを備える請求項１に記載のカメラ装置。
【請求項３】
前記輪郭ぼかし部が、前記特定色区域判定部により特定色区域であると判定されたときに画素信号のレベルを移動平滑化する移動平滑化部と、前記処理度合いに応じて前記移動平滑化に使用する閾値を変更する閾値変更部とを備える請求項１に記載のカメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビジョン放送用のカメラ装置は、被写体の輪郭を強調するための輪郭補正回路を備えることが一般的である。
【０００３】
さらに、特定の色相および特定の輝度を有する映像の一部を選択的に輪郭補正するカメラ装置も既に提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−３２２７１７号公報（［０００５］〜［０００６］、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のカメラ装置には、輪郭補正回路を不動作とすることにより輪郭を強調しない処理は可能であるものの、撮影された映像それ自体の輪郭をぼかすことができないという問題があった。
【０００５】
最近、高精細度テレビジョン（以下ＨＤテレビジョンという）の受信映像の解像度は向上したが、映像（例えば人物のクローズアップ映像）によっては必要以上の鮮明さで撮影されてしまうという問題が生じている。
【０００６】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたものであって、映像の特定色相の区域内で輪郭を強調補正できるだけでなく、ぼかし補正することもできるカメラ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のカメラ装置は、被写体の光学像を形成する光学像形成手段と、前記光学像をＲＧＢ映像信号に変換する変換手段と、前記ＲＧＢ映像信号の利得を調整する利得調整手段と、利得調整後の前記ＲＧＢ映像信号に基づいて特定色の領域の輪郭を補正する輪郭補正手段と、前記輪郭補正後の映像を出力する映像信号出力手段とを含み、前記輪郭補正手段が、利得調整後の前記ＲＧＢ映像信号に基づいて前記特定色の区域であるか否かを判定する特定色区域判定部と、前記特定色区域内で映像の輪郭を強調する輪郭強調部と、前記特定色区域内で映像の輪郭をぼかす輪郭ぼかし部と、前記輪郭強調部における輪郭強調度合い、または前記輪郭ぼかし部による輪郭ぼかし度合いである処理度合いを設定する処理度合い設定部とを含む構成を有している。
【０００８】
この構成により、映像の特定色相の区域内で輪郭を強調補正できるだけでなく、ぼかし補正することのできることとなる。
【０００９】
本発明のカメラ装置は、前記輪郭強調部が、前記特定色区域判定部により特定色区域であると判定されたときに前記ＲＧＢ映像信号に基づいて映像の輪郭を生成する輪郭生成部と、前記処理度合いに応じて前記輪郭の強度を変更する強度変更部と、前記強度の変更された輪郭を前記ＲＧＢ映像信号に加算する加算部とを備える構成を有している。
【００１０】
この構成により、映像の特定色区域内で輪郭を強調補正できることとなる。
【００１１】
本発明のカメラ装置は、前記輪郭ぼかし部が、前記特定色区域判定部により特定色区域であると判定されたときに画素信号のレベルを移動平滑化する移動平滑化部と、前記処理度合いに応じて前記移動平滑化に使用する閾値を変更する閾値変更部とを備える構成を有している。
【００１２】
この構成により、映像の特定色相の区域内で輪郭をぼかし補正できることとなる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、輪郭補正手段を設けることにより、特定色の区域の輪郭を強調できるだけでなく、輪郭をぼかすことができるという効果を有するカメラ装置を提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下本発明の実施の形態のカメラ装置について、図面を用いて説明する。
【００１５】
本発明の実施の形態のカメラ装置１は、図１に示すように、被写体の光学像を形成する光学像形成手段１１と、光学像をＲＧＢ映像信号に変換する変換手段１２と、ＲＧＢ映像信号の利得を調整する利得調整手段１３と、利得調整後の前記ＲＧＢ映像信号に基づいて特定色の領域の輪郭を補正する輪郭補正手段１４と、輪郭補正後のＲＧＢ映像信号を出力する映像信号出力手段１５とを含む。
【００１６】
そして、輪郭補正手段１４は、利得調整後の前記ＲＧＢ映像信号に基づいて特定色の区域であるか否かを判定する特定色区域判定部２１と、特定色区域内で映像の輪郭を強調する輪郭強調部２２と、特定色区域内で映像の輪郭をぼかす輪郭ぼかし部２３と、輪郭強調部２２における輪郭強調度合い、または輪郭ぼかし部２３による輪郭ぼかし度合いである処理度合いを設定する処理度合い設定部２４とを含む。
【００１７】
図２は、本発明に係るカメラ装置１のハードウエアブロック図であって、光学像形成手段１１は、被写体像をカメラ装置１に取り込むレンズ系１１１と、カメラ装置１に取り込まれる光量を連続的に調節する絞り１１２と、照明の色温度に応じてカメラ装置１に取り込まれる光成分を調節するＣＣフィルタ１１３と、被写体の明度に応じてカメラ装置１に取り込まれる光量を段階的に調整するＮＤフィルタ１１４とで構成される。
【００１８】
変換手段１２は、入射光をＲＧＢ光線に分解するダイクロイックプリズム１２１と、ＲＧＢ光線のそれぞれの強度を映像信号に変換するＲ用ＣＣＤ１２２、Ｇ用ＣＣＤ１２３、Ｂ用ＣＣＤ１２４とで構成される。
【００１９】
利得調整手段１３は、Ｒ用ＣＣＤ１２２、Ｇ用ＣＣＤ１２３、Ｂ用ＣＣＤ１２４の出力をそれぞれ増幅するＲ用プリアンプ１３１、Ｇ用プリアンプ１３２、Ｂ用プリアンプ１３３と、増幅されたＲ映像信号、Ｇ映像信号およびＢ映像信号の利得をそれぞれ調整するＲ用利得調整器１３４、Ｇ用利得調整器１３５、Ｂ用利得調整器１３６とで構成される。
【００２０】
輪郭補正手段１４は、利得調整後のＲＧＢ映像信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器３と、輪郭強調信号および処理度合い信号を出力するマイクロプロセッサ４と、利得調整後のＲ映像信号、Ｇ映像信号およびＢ映像信号と輪郭強調信号とを加算するＲ用加算器１４１、Ｇ用加算器１４２、およびＢ用加算器１４３と、処理度合い信号に基づいてＲ映像信号、Ｇ映像信号およびＢ映像信号を移動平均化処理するＲ用ゲートアレイ（以下ＧＡ）１４４、Ｇ用ＧＡ１４５、およびＢ用ＧＡ１４６とで構成される。
【００２１】
なお、実際のカメラ装置１は、ホワイトバランスを調整するために、ＣＰＵ４１が出力するＲレベル制御信号と利得調整後のＲ映像信号とを乗算するＲ用乗算器１６１と、ＣＰＵ４１が出力するＢレベル制御信号と利得調整後のＢ映像信号とを乗算するＢ用乗算器１６２と、マイクロプロセッサ４が出力する信号に基づいて絞り１１２を制御する絞り制御部１６３と、マイクロプロセッサ４が出力する信号に基づいてＣＣフィルタ１１３およびＮＤフィルタ１１４を切り換えるフィルタ制御部１６４とを含む。
【００２２】
マイクロプロセッサ４は、プログラムを実行するＣＰＵ４１と、ＣＰＵ４１で実行するプログラムを記憶するメモリ４２と、Ａ／Ｄ変換器３でディジタル化されたＲＧＢ映像信号を記憶する映像記憶バッファ４３と、ＣＰＵ４１で算出された輪郭強調信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器４４と、ＣＰＵ４１で算出された処理度合いおよび特定色区域信号をＲ用ＧＡ１４４、Ｇ用ＧＡ１４５、およびＢ用ＧＡ１４６に出力するＧＡインターフェイス（Ｉ／Ｆ）４５と、ＲＧＢ利得調整信号、Ｒレベル調整信号およびＢレベル調整信号、ならびに絞り制御信号およびフィルタ制御信号を出力する出力Ｉ／Ｆ４６と、処理度合い設定部２４で設定された処理度合いを取り込む外部Ｉ／Ｆ４７と、それぞれを共通に接続するバス４８とで構成される。
【００２３】
従って、本実施の形態においては、特定色区域判定部２１および輪郭強調部２２はマイクロプロセッサ４内により実現され、輪郭ぼかし部２３はＲ用ＧＡ１４４、Ｇ用ＧＡ１４５、およびＢ用ＧＡ１４６によって実現されることになる。
【００２４】
そして、輪郭強調部２２は、特定色区域判定部２１で特定色区域であると判定されたときにＲＧＢ映像信号に基づいて映像の輪郭を生成する輪郭生成部３１と、処理度合いに応じて輪郭の強度を変更する強度変更部３２と、強度の変更された輪郭をＲＧＢ映像信号に加算する加算器１４１、１４２および１４３とで構成される。
【００２５】
輪郭ぼかし部２３は、特定色区域判定部２１により特定色区域であると判定されたときに画素を移動平滑化する移動平滑化部３３と、処理度合いに応じて移動平滑化に使用する閾値を変更する閾値変更部３４とで構成される。
【００２６】
次に、実施の形態に係るカメラ装置の動作を、フローチャートを参照しつつ説明する。
【００２７】
図３は、ＣＰＵ４１で実行される輪郭補正ルーチンのフローチャートであって、ＣＰＵ４１は、まず、映像記憶バッファ４３に記憶されたフレーム映像から所定の特定色（例えば肌色）の区域を抽出する（ステップＳ３１）。
【００２８】
次に、ＣＰＵ４１は、処理度合い設定部２４で設定された処理度合いを読み込み（ステップＳ３２）、その度合いが輪郭強調であるか否かを判定する（ステップＳ３３）。
【００２９】
処理度合い設定部２４は、例えば、−１〜０〜＋１の範囲で処理度合いを設定可能であり、零は輪郭補正なしを、負の値は輪郭をぼかすことを、正の値は輪郭を強調することを指令するように構成されている。
【００３０】
従って、ＣＰＵ４１は、設定された処理度合いが零であれば直接このルーチンを終了し、処理度合いが正であれば強調処理を実行して（ステップＳ３４）、このルーチンを終了する。
【００３１】
逆に、処理度合いが負であれば処理度合いを出力して（ステップＳ３５）、このルーチンを終了する。なお、ぼかし処理は、Ｒ用ＧＡ１４４、Ｇ用ＧＡ１４５、およびＢ用ＧＡ１４６で実行される。
【００３２】
図４は輪郭補正ルーチンのステップＳ３４で実行される強調処理のフローチャートであって、ＣＰＵ４１は、最初に、映像記憶バッファ４３に記憶されているＲＧＢ映像信号を読み込む（ステップＳ３４１）。
【００３３】
次に、ＣＰＵ４１は、処理すべき画素が特定色区域内にあるか否かを判定し（ステップＳ３４２）、特定色区域になければ直接このルーチンを終了する。
【００３４】
ＣＰＵ４１は、処理すべき画素が特定色区域内にあるときは、処理度合い設定部２４で設定された処理度合いに応じて最高明度および最低明度を設定する（ステップＳ３４３）。なお、最高明度は、処理度合い設定部２４で設定された処理度合いが＋１に近いほど白の明度である上限明度に近づく。また、最低明度は、処理度合い設定部２４で設定された処理度合いが＋１に近いほど黒の明度である下限明度に近づくようになる。
【００３５】
次に、ＣＰＵ４１は、処理すべき画素の映像信号レベルＰiと１つ前の画素の映像信号レベルＰi-1とのレベル差Δを算出する（ステップＳ３４４）。
【００３６】
レベル差Δが所定の正である強調閾値Ｔｈ（＞０）より大きければ（ステップＳ３４５）、特定色区域内で低明度から高明度への変化が大きいものとして、輪郭を強調するために、図５に示すように、処理すべき画素の１つ前の画素に加えるべき輪郭補正信号Ｐi-1として最低明度を、処理すべき画素に加えるべき輪郭補正信号Ｐiとして最高明度を出力する（ステップＳ３４６）。
【００３７】
レベル差Δが所定の負である強調閾値−Ｔｈより小さければ（ステップＳ３４７）、特定色区域内で高明度から低明度への変化が大きいものとして、輪郭を強調するために、処理すべき画素の１つ前の画素に加えるべき輪郭補正信号Ｐi-1として最高明度を、処理すべき画素に加えるべき輪郭補正信号Ｐiとして最低明度を出力する（ステップＳ３４８）。
【００３８】
輪郭補正信号Ｐi-1および輪郭補正信号Ｐiは、Ｄ／Ａ変換器４４でアナログ信号に変換され、Ｒ用加算器１４１、Ｇ用加算器１４２およびＢ用加算器１４３において、Ｒ映像信号、Ｇ映像信号およびＢ映像信号に加算される。
【００３９】
図６はＲ用ＧＡ１４４、Ｇ用ＧＡ１４５あるいはＢ用ＧＡ１４６（以下ＧＡ）で実行されるぼかし処理のフローチャートであって、最初に処理すべき画素（中心画素）が特定色区域内にあるか否かを判定し（ステップＳ３５１）、特定色区域内になければ直ちにこのルーチンを終了する。
【００４０】
ＧＡは、中心画素が特定色区域内にあれば、周辺８画素を抽出する（ステップＳ３５２）。
【００４１】
中心画素Ｃの座標を（ｉ，ｊ）とすれば、図７に示すように、周辺８画素Ｆ（ｋ）が座標（ｉ，ｊ−１）の画素がＦ（１）として、（ｉ，ｊ＋１）の画素がＦ（２）として、（ｉ−１，ｊ）の画素がＦ（３）として、（ｉ＋１，ｊ）の画素がＦ（４）として、（ｉ，ｊ−２）の画素がＦ（５）として、（ｉ，ｊ＋２）の画素がＦ（６）として、（ｉ−１，ｊ−１）の画素がＦ（７）として、および（ｉ＋１，ｊ＋１）の画素がＦ（８）として抽出される。
【００４２】
次に、ＧＡは、周辺８画素Ｆ（ｋ）を特定するパラメータｋを初期値“１”に設定する（ステップＳ３５３）。
【００４３】
そして、ＧＡは、中心画素Ｃと相関を有する周辺画素Ｆ（ｋ）の数を示すパラメータＭを“０”にリセットする（ステップＳ３５４）。
【００４４】
ＧＡは、中心画素のレベルＣと周辺画素のレベルＦ（ｋ）とのレベル差δを算出して（ステップＳ３５５）、レベル差δの絶対値が処理度合い設定部２４で設定された処理度合いに応じて定まるぼかし閾値ＴＬより小さいか否かを判定する（ステップＳ３５６）。
【００４５】
図８は、処理度合いとぼかし閾値ＴＬの関係を示すグラフであって、処理度合いが零以下、かつ、第１の所定値ＴＰ１（＜０）より大きければ、ぼかし閾値ＴＬはＴＬ（１）に設定される。処理度合いが第１の所定値ＴＰ１以下、かつ、第２の所定値ＴＰ２（＜ＴＰ１）より大きければ、ぼかし閾値ＴＬはＴＬ（２）に設定され、第２の所定値ＴＰ２以下、かつ、第３の所定値ＴＰ３（＜ＴＰ２）より大きければ、ぼかし閾値ＴＬはＴＬ（３）に設定される。そして、処理度合いが第３の所定値ＴＰ３以下、かつ、−１以上であれば、ぼかし閾値ＴＬはＴＬ（４）に設定される。
【００４６】
ＧＡは、偏差δの絶対値がぼかし閾値ＴＬより小さいと判定したときは、周辺画素Ｆ（ｋ）は中心画素Ｃと相関があるものとしてパラメータＭをインクリメントし（ステップＳ３５７）、周辺画素Ｆ（ｋ）のレベルＧ（ｋ）をＱ（Ｍ）に一時記憶する（ステップＳ３５８）。
【００４７】
なお、ＧＡは、偏差δの絶対値がぼかし閾値ＴＬ以上であると判定したときは、周辺画素ｋは中心画素と相関が無いものとして、ステップＳ３５７およびステップＳ３５８の処理を行わない。
【００４８】
ＧＡは、ｋが８未満であるか否かにより判定し（ステップＳ３５９）、ｋが８未満であれば周辺８画素Ｆ（ｋ）についての処理が完了していないものとして、パラメータｋをインクリメントして（ステップＳ３６０）、ステップＳ３５５に戻る。
【００４９】
ＧＡは、パラメータｋが８以上であれば、パラメータＭが零であるか否かを判定し、（ステップＳ３６１）、パラメータＭが零であるときには、相関のある周辺画素がないものとして中心画素のレベルを補正せずにそのまま維持する。
【００５０】
ＧＡは、逆にパラメータＭが零でなければ、中心画素Ｃのレベルを一時記憶されている相関のある周辺画素Ｆ（ｋ）のレベルの相加平均値で置き換える（ステップＳ３６２）。
【００５１】
以上のように本発明の実施の形態のカメラ装置によれば、輪郭補正手段を設けることにより、特定色の区域の輪郭を強調できるだけでなく、輪郭をぼかすことができる。
【００５２】
上記の実施の形態では、Ｒ用利得調整器１３４、Ｇ用利得調整器１３５およびＢ用利得調整器１３６、Ｒ用乗算器１６１およびＢ用乗算器１６２、Ｒ用加算器１４１、Ｇ用加算器１４２およびＢ用加算器１４３、並びに映像信号出力手段１５はアナログ回路で構成されているものとしているが、Ｒ用プリアンプ１３１、Ｇ用プリアンプ１３２およびＢ用プリアンプ１３３以降の映像信号をディジタル処理するカメラ装置にも本発明を適用できることは明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
以上のように、本発明に係るカメラ装置は、映像の特定色相の区域内で輪郭を強調補正できるだけでなく、ぼかし補正することのできるという効果を有し、テレビジョンカメラ装置等として有効である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施の形態におけるカメラ装置の機能ブロック図
【図２】本発明の実施の形態におけるカメラ装置のハードウエアブロック図
【図３】本発明の実施の形態におけるカメラ装置の動作を説明するための輪郭補正ルーチンのフローチャート
【図４】本発明の実施の形態におけるカメラ装置の動作を説明するための強調処理ルーチンのフローチャート
【図５】本発明の実施の形態におけるカメラ装置の輪郭強調処理を説明するための図
【図６】本発明の実施の形態におけるカメラ装置の動作を説明するためのぼかし処理ルーチンのフローチャート
【図７】本発明の実施の形態におけるカメラ装置の輪郭ぼかし処理を説明するための図
【図８】処理度合いとぼかし閾値との関係を示すグラフ
【符号の説明】
【００５５】
１１  光学像形成手段
１２  変換手段
１３  利得調整手段
１４  輪郭補正手段
１５  映像信号出力手段
２１  特定色区域判定部
２２  輪郭強調部
２３  輪郭ぼかし部
２４  処理度合い設定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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