(57)【要約】【課題】特定の色に対しより自由度の高い色変換を実現する映像信号処理方法を提案する。【解決手段】複数の原色信号に対してマトリクス演算を用いて色変換処理する際に、入力された原色信号の色相が、複数の軸５１〜６６により不等分割された色平面上のいずれの領域に属するかを検出し、各領域とその領域を形成している各軸上の係数とを対応付けて記憶するとともに、入力された原色信号の色相が含まれる領域に対応する各軸上の係数を選択し、選択された係数を用いて、入力された原色信号に対するマトリクス係数を算出する。そして、上記算出したマトリクス係数を用いて、入力された原色信号を色変換処理する。【選択図】図５
2007282131.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の原色信号に対してマトリクス演算を用いて色変換処理する映像信号処理回路を備えた撮像装置において、
前記映像信号処理回路は、
入力された原色信号の色相が、複数の軸により不等分割された色平面上のいずれの領域に属するかを検出する色相検出部と、
各領域とその領域を形成している各軸上の係数とを対応付けて記憶するとともに、入力された原色信号の色相が含まれる領域に対応する各軸上の係数を選択する係数保持部と、
前記係数保持部にて選択された係数を用いて、前記入力された原色信号に対するマトリクス係数を算出する係数演算部と、
前記係数演算部にて算出されたマトリクス係数を用いて、前記入力された原色信号を色変換処理する色変換演算部と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記色平面は、前記原色信号より生成される色差信号を用いて表現される
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記係数演算部で算出されるマトリクス係数をＤ´、前記領域を形成している各軸上の係数をＣ０，Ｃ１、前記入力された原色信号の前記領域内における位置により決定される係数をａ、軸間距離をＤ、１／軸間距離を示す係数をＤｉｖとするとき、
前記係数保持部に前記軸間距離Ｄに応じて係数Ｄが設定されるとともに、前記係数演算部へ出力され、前記係数演算部においてマトリクス係数の算出に用いる計算式が、
Ｃ´＝｛ａＣ０＋（Ｄ−ａ）Ｃ１｝＊Ｄｉｖ
で表される、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
複数の原色信号に対してマトリクス演算を用いて色変換処理する映像信号処理回路
入力された原色信号の色相が、複数の軸により不等分割された色平面上のいずれの領域に属するかを検出する色相検出部と、
各領域とその領域を形成している各軸上の係数とを対応付けて記憶するとともに、入力された原色信号の色相が含まれる領域に対応する各軸上の係数を選択する係数保持部と、
前記係数保持部にて選択された係数を用いて、前記入力された原色信号に対するマトリクス係数を算出する係数演算部と、
前記係数演算部にて算出されたマトリクス係数を用いて、前記入力された原色信号を色変換処理する色変換演算部と、
を備えることを特徴とする映像信号処理回路。
【請求項５】
複数の原色信号に対してマトリクス演算を用いて色変換処理する映像信号処理方法において、
入力された原色信号の色相が、複数の軸により不等分割された色平面上のいずれの領域に属するかを検出するステップと、
各領域とその領域を形成している各軸上の係数とを対応付けて記憶するとともに、入力された原色信号の色相が含まれる領域に対応する各軸上の係数を選択するステップと、
前記選択された係数を用いて、前記入力された原色信号に対するマトリクス係数を算出するステップと、
前記算出されたマトリクス係数を用いて、前記入力された原色信号を色変換処理するステップと、
を備えることを特徴とする映像信号処理方法。
【請求項６】
複数の原色信号に対してマトリクス演算を用いて色変換処理するコンピュータプログラムであって、
入力された原色信号の色相が、複数の軸により不等分割された色平面上のいずれの領域に属するかを検出する処理と、
各領域とその領域を形成している各軸上の係数とを対応付けて記憶するとともに、入力された原色信号の色相が含まれる領域に対応する各軸上の係数を選択する処理と、
前記選択された係数を用いて、前記入力された原色信号に対するマトリクス係数を算出する処理と、
前記算出されたマトリクス係数を用いて、前記入力された原色信号を色変換処理する処理と、
をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、選択された複数の色について、それぞれに色の調整が可能な色調整回路に適用して好適な映像信号処理回路、それを用いた撮像装置、映像信号処理方法、並びにコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ビデオカメラ等の撮像装置において、撮像装置間の特性の違いは様々な問題を引き起こすことがある。一例を挙げると、１つの被写体を例えば３台のビデオカメラで撮影し、各ビデオカメラで撮像される映像をスイッチャーで切り替える場合、ビデオカメラ間の色相の違いがあると、切り替え前後の映像に違和感を覚えるということがある。
【０００３】
このような問題を解決するために、通常ビデオカメラには各種の補正機能が備わっているが、そのうちの一つとして、リニアマトリクス（Linear Matrix）回路を用いて色を補正する色調整回路がある。これは色信号毎の感度差などで生じる色の違いを吸収するためのもので、一般には９つのマトリクス係数による行列演算が行われる。しかし、これだけでは変換精度が良いとは言えず補正として不完全なことがある。また、この機能を積極的に使って映像の色を好みのものに変えたいといった要望があり、最近では複数の色相に対してマトリクス係数を設定できる、いわゆるマルチマトリクス（Multi Matrix）回路も使用されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、５色以上の色成分からなる入力色信号に対してマトリクス演算により色変換処理を行う際に、上記色成分のうち互いに作用する色成分についての相互要素を含めたマトリクス演算を行う技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−０１３９６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、一般的なマルチマトリクス回路では、回路規模やメモリといったリソースの制約もあり、通常は色空間を等間隔に分割し、そのうちのどこに係数を設定するかで実現している。この場合、ある特定の色だけを正確に変えたい、といった要求にこたえるのは難しいという問題があった。また、ある色だけを急激に変化させた場合、その色に近い色相の変化も急激になり、色ノイズが増えることもあるという問題があった。
【０００６】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、特定の色に対しより自由度の高い色変換を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は、複数の原色信号に対してマトリクス演算を用いて色変換処理する際に、入力された原色信号の色相が、複数の軸により不等分割された色平面上のいずれの領域に属するかを検出し、各領域とその領域を形成している各軸上の係数とを対応付けて記憶するとともに、入力された原色信号の色相が含まれる領域に対応する各軸上の係数を選択し、前記選択された係数を用いて、前記入力された原色信号に対するマトリクス係数を算出する。そして、前記算出されたマトリクス係数を用いて、前記入力された原色信号を色変換処理することを特徴とする。
【０００８】
上述の構成によれば、色平面を複数の軸を用いて不等分に分割したので、例えば所望の色を重点的に変換したい場合にはその色の近傍における軸間距離を小さくするなどして、特定の色を精度よく変換することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、特定の色に対しより自由度の高い色変換を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態の例について、添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の撮像装置を適用したビデオカメラの基本的な構成例のブロック図を示すものである。
【００１１】
図１に示すビデオカメラは、所定のズーム位置にて光線（光学像）が入射するレンズ及び絞りを調節する絞り部などを含むレンズ光学系（図示略）と、赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）に対応して設けられ、各色ごとに光電変換を行うイメージセンサ１，２，３からなる撮像手段が光軸（光学中心）に沿って配置されている。イメージセンサ１，２，３の前面には、光学像の色情報を赤色，緑色，青色に分離する図示せぬ色分離光学系（フィルタ）が配置されている。このビデオカメラは、さらに、それぞれイメージセンサからの信号が入力されるビデオアンプ４，５，６と、Ａ／Ｄ変換器７，８，９と、所定の信号処理を行う映像信号処理部１６と、マイクロコンピュータ１７と、操作部１８を有する。
【００１２】
レンズのズーム位置及び絞り部１ｂの絞り羽根の絞り位置は、それぞれ図示せぬズーム位置検出装置及び絞り位置検出装置によって検出され、これら検出された信号は、マイクロコンピュータ１７へ出力される。また、レンズ及び絞り部は、それぞれ図示せぬレンズ駆動装置及び絞り部駆動装置によって駆動される。レンズ駆動装置及び絞り部駆動装置は、マイクロコンピュータ１７からの制御信号によって、駆動制御される。
【００１３】
本例では、赤色用、緑色用、青色用の色分離光学系及びイメージセンサを備えているが、例えば４色分、あるいはそれ以上の色分離光学系及びイメージセンサを備えていてもよく、この例に限るものではない。
【００１４】
一般にイメージセンサ（撮像部）は、該イメージセンサ上に配置された色分離光学系の前面に、レンズ光学系からの光線が入射される不図示のマイクロレンズが画素ごとに設けられている。このマイクロレンズに入射した光線が、色分離光学系を介してイメージセンサ１，２，３で受光される。イメージセンサ１，２，３は、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)等を用いた撮像素子により構成され、色分離光学系を介して入射されたＲ，Ｇ，Ｂ各色の原色画像から光電変換によりＲ，Ｇ，Ｂの原色信号（Ｒ信号，Ｇ信号，Ｂ信号）を各々生成し、それら３色の原色信号（色信号）をそれぞれビデオアンプ４，５，６に供給する。なお、上記映像信号は、動画のみならず静止画にも適用可能である。
【００１５】
ビデオアンプ４，５，６は利得調整手段であり、一例としてＡＧＣ（Automatic Gain Control）回路などを適用することができる。ビデオアンプ４，５，６は、原色信号のゲインを調整し、そのゲインが調整された原色信号をそれぞれＡ／Ｄ変換器７，８，９に供給する。Ａ／Ｄ変換器７，８，９は、入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換し、映像信号処理部１６に供給する。
【００１６】
本例の映像信号処理部１６は、補正回路１０、ゲイン調整回路１１、色調整回路１２、輝度調整回路１３、ガンマ補正回路１４、出力信号生成回路１５から構成されており、上記ビデオアンプ４，５，６、Ａ／Ｄ変換器７，８，９によって適切なレベルに調節され、量子化されたＲ，Ｇ，Ｂの原色信号は、まず映像信号処理部１６の補正回路１０に入力される。
【００１７】
補正回路１０は、入力された３色の原色信号に対して所定の補間処理、それに伴うフィルタ処理、シェーディング処理などの信号処理を行い、ゲイン調整回路１１に供給する。
【００１８】
ゲイン調整回路１１は、補正回路１０から入力される３色の原色信号が適切なレベルとなるようゲインを調整して、色調整回路１２に供給する。
【００１９】
色調整回路１２は、特許請求の範囲に記載した映像信号処理回路の一例であり、ゲイン調整回路１１から入力される３色の原色信号から、画素ごとに色相を検出し、検出された色相に応じて後述する所定の色変換処理を行って色を調整し、輝度調整回路１３に供給する。
【００２０】
輝度調整回路１３は、映像信号を規定の範囲内に収めるために、色調整回路１２より入力される各原色信号から輝度信号を抽出し、その輝度信号の高輝度域の振幅特性を抑えることによりイメージセンサ出力のダイナミックレンジを圧縮し、ガンマ補正回路１４へ供給する。
【００２１】
ガンマ補正回路１４は、輝度調整回路１３から入力される３色の原色信号の各々について、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）などのモニタ（受像機）のガンマ特性に合わせて補正を行い、ガンマ補正した各原色信号を出力信号生成回路１５に供給する。
【００２２】
出力信号生成回路１５は、ガンマ補正回路１４から入力される３色の原色信号を最終的な映像信号出力形式に変換し、外部へ出力する。一例として、出力信号生成回路１５は、ＮＴＳＣ（National Television System Committee）又はＰＡＬ（Phase Alternating Line）等の信号規格に沿うように、３色の原色信号を色差信号に変換し、図示せぬサブキャリア信号を用いて変調するエンコーダ回路としての機能を有する。さらに、出力すべき映像信号がアナログ信号である場合には、上記エンコーダ回路が出力した量子化された色差信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器を備えた構成とする。
【００２３】
マイクロコンピュータ１７は、制御部の一例であり、映像信号処理部１６を構成する各回路を制御するとともに、レンズ及び絞り部等の光学系、ビデオアンプ４，５，６等の各部の動作を制御する。このマイクロコンピュータ１７は、操作部１８からの操作信号、もしくは予め規定されたトリガー又は設定等に基づいて、内蔵のＲＯＭ（Read Only Memory）等の不揮発性記憶部に記録されているコンピュータプログラムに従い、所定の演算及び各回路に対する制御を行う。
【００２４】
さらに、マイクロコンピュータ１７には、必要に応じて、図示せぬドライブ回路が接続され、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、あるいは半導体メモリなどが適宜装着され、それらから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じてマイクロコンピュータ１７に内蔵されるＲＡＭ等にインストールされるようにしてもよい。
【００２５】
操作部１８は、ビデオカメラに配設されたボタンキーや当該ビデオカメラに搭載されたモニタの画面に表示されるアイコンに割り当てられたソフトキー等からなり、利用者の操作に応じた操作信号が操作部１８から図示せぬインターフェースを介してマイクロコンピュータ１７に入力される。
【００２６】
上述のように構成されるビデオカメラにおいて、被写体像がイメージセンサ１，２，３で光電変換されて赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の原色信号が生成され、次いで、ビデオアンプ４，５，６とＡ／Ｄ変換器７，８，９によって適切なレベルのアナログ信号に調節され、量子化されてデジタル信号に変換される。量子化された各原色信号（画像データ）は補正回路１０、ゲイン調整回路１１によって適切な補正及びゲイン調整処理等がなされた後、色調整回路１２に入力される。色調整回路１２に入力された各原色信号は、マイクロコンピュータ１７からの指示に基づき所望の色調に調整されて輝度調整回路１３に入力される。そして、輝度調整回路１３で適切な輝度圧縮処理がなされた後、ガンマ補正回路１４に入力され、ガンマ補正された各原色信号が出力信号生成回路１５によって最終的な映像信号出力形式に変換されて出力される。
【００２７】
ここで、色調整回路１２についてさらに具体的に説明する。最も一般的に用いられる色変換処理の計算式は以下のように表すことができる。
【００２８】
【数１】
2007282131.tif 000003
【００２９】
上記（１）式による色変換処理において、出力信号のＲout，Ｇout，Ｂoutに対して各変換係数（マトリクス係数）を設定することにより、それぞれ入力信号のＲin，Ｇin，Ｂinをどのような比率で混ぜ合わせるかを決めることができるが、例えば「赤色」だけを変えたい、といった要求にはこたえることができない。そこで、色毎に変換係数を設定できるようにし、より自由度を高めた色変換処理について説明する。
【００３０】
最初に、以下の（２）式によって輝度信号Ｙを求め、これより色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙをそれぞれ求める。この色差信号によって表現される色平面を図２に示す。この色平面は、Ｒ，Ｇ，Ｂの３次元表示を２次元に変換して表現したものであり、Ｒ−Ｙ軸とＢ−Ｙ軸が直交している。Ｇ成分は輝度信号Ｙに含まれる。
【００３１】
【数２】
2007282131.tif 000004
【００３２】
次に、入力信号（原色信号）の色相を検出し、入力信号の色が図２に示す色平面上のどの領域に位置するかを判定して、それぞれ（３）式で表される９個の変換係数を設定し、色毎に異なる色変換処理を施す。例として、色差信号Ｒ−ＹとＢ−Ｙからなる色平面を１６等分した状態を図３に示す。図３において、第１の軸２１〜第１６の軸３６が１６等分した境界の色である。色差信号Ｂ−Ｙは軸２１に、色差信号Ｒ−Ｙは軸２５にそれぞれ一致している。各軸上に、色変換処理の計算式における行列内の変換係数を決めるのに使用される係数が決定される。これらはＲin，Ｇin，Ｂin信号に対して演算され、それぞれの軸に係数を設定した場合、任意のｎ番目の軸上における色変換の計算式は、
【００３３】
【数３】
2007282131.tif 000005
と表される。
【００３４】
軸間の係数については、例えば隣接する係数から線形に補間する、スプライン関数などの曲線で補間する、といった方法が考えられる。例えば、軸間の係数を線形補間する場合、線形補間後の変換係数をＣ´とすると、一例として以下のような式を用いて計算される。ａは、領域内において入力された原色信号の色の位置により決定される係数である。
【００３５】
【数４】
2007282131.tif 000006
【００３６】
例えば、色調整回路１２に入力されるある原色信号の色相が軸２３及び２４の間に位置する場合には、軸２３及び２４に設定された係数を用いてその原色信号に対する線形補間がなされる。
【００３７】
図４は、（４）式に基づく線形補間を実現するマルチマトリクス回路例を示すものである。（４）式を係数ａについてまとめると、
Ｃ´＝ａ（Ｃ０−Ｃ１）＋Ｃ１
となり、図４の回路は、実際にはこの計算式を実行する回路構成となっている。このマルチマトリクス回路は、従来の色調整回路の一例であり、色相検出回路４１、係数保持回路４２、係数演算回路４３、マトリクス回路４７から構成されている。
【００３８】
図４において、ゲイン調整回路１１より入力される各画素のＲ，Ｇ，Ｂの原色信号（入力信号）は、まずマルチマトリクス回路の色相検出回路４１へ入力される。色相検出回路４１では、各色の入力信号から対象画素の色相を検出し、係数保持回路４２へ出力する。
【００３９】
係数保持回路４２は、内部にＲＡＭなどの記憶部を備え、色相と軸上の係数を対応付けて保持しており、色相検出回路４１で検出された色相情報に基づいて、適切な２つの係数、つまり入力信号の色の近隣に存在する軸上の係数を選択して係数演算回路４３へ出力する。ここでは、（４）式を参照し、近隣の軸上の係数をＣ０，Ｃ１として説明する。
【００４０】
係数演算回路４３は、まず加算器４４により係数保持回路４２から入力される係数Ｃ０と係数Ｃ１の負の値を加算器４４にて加算し、その計算結果である（Ｃ０−Ｃ１）を乗算器４５に出力する。乗算器４５は加算器４４から入力される（Ｃ０−Ｃ１）に、係数保持回路４２から供給される係数ａをかけて次の加算器４６へ出力する。加算器４６は、乗算器４６から入力されるａ（Ｃ０−Ｃ１）に係数Ｃ１を足し合わせて、例えば変換係数ＣＲＲとしてマトリクス回路４７に出力する。係数演算回路４３は、（４）式に示されているような９つの変換係数ＣＲＲ〜ＣＢＢを計算して、それらをマトリクス回路４７へ供給する。
【００４１】
マトリクス回路４７は、（３）式のような３＊３の行列演算（マトリクス演算）を実行する回路であり、本線を流れるＲin，Ｇin，Ｂinの入力信号に対し、係数演算回路４３から供給された各変換係数を用いて色変換処理を行い、色変換後の各原色信号Ｒout，Ｇout，Ｂoutを外部に出力する。
【００４２】
図４において、色相検出回路４１で検出される色相情報に従って係数保持回路４２から２つの係数Ｃ０，Ｃ１が出力され、これが係数演算回路４３で線形に補間される。この処理が変換係数ごとに実行され、各変換係数がマトリクス回路４７に供給される。そして、マトリクス回路４７で本線の入力信号Ｒin，Ｇin，Ｂinに乗算され、色変換された原色信号Ｒout，Ｇout，Ｂoutが得られる。
【００４３】
このような処理では、計算が簡素化されるため、ハードウェアでは回路規模が小さく、ソフトウェアでは演算量が減るなどの利点がある反面、特定の色だけを変えたい、といった場合には精度を出しにくいという欠点がある。例えば、肌色は色相的に赤色に近いところにあり、肌色を強調すると、赤色まで強調されてしまうという問題が生じる。また特に、軸間の係数の補間をする上で、係数同士の補間が必ずしも最適とは言えず、軸間距離が遠い（色相の角度が大きい）ほどその影響が他の色に影響を及ぼす可能性が大きくなる。つまり、自然な色変換が行われなくなるので、例えば色が急に変わってその変わり目が目立ったり、色が不自然で汚く見えるなどの状態が生じる。
【００４４】
そこで、前述の軸位置を等分ではなく、任意の位置に配置できるようにした色平面の例を図５に示す。図５の例では、赤色だけを重点的に変換するため、Ｒ−Ｙ軸５７の付近に第３の軸５３〜第１１の軸６１を配置し、残りを適当な間隔に分割して振り分けている。さらにこの例では、軌跡５０で表しているように、色相によって係数の大きさを変えている。各軸をこのように配置することで、赤色付近だけを重点的に精度よく変換することなどが可能となる。
【００４５】
他の色、例えば青色を重点的に変換したい場合には、Ｂ−Ｙ軸５１付近に軸の間隔を小さくして配置すればよく、重点的に変換したい色に応じて軸配置を適宜設定することができる。なお、軸間での係数の補間は前述の場合同様、線形補間やスプライン関数などでの曲線補間が考えられる。
【００４６】
しかしながら、図５に示すような方式では、係数の補間に要する計算が膨大になりかねない。例えば、（４）式のような計算式おいては、係数ａのステップ幅を一定にすることが望ましいため、一例として軸間位置をそのまま係数とする方法が考えられる。例えば、軸間距離が３２（＝２５）で固定だった場合、上記（４）式は次のような整数演算に書き換えることができる。
【００４７】
【数５】
2007282131.tif 000007
ここで、定数部分の値１６は、丸め演算に関連して付与されるビットシフト量を示す。
【００４８】
しかし、図５に示すような軸間距離が任意に設定できる手法では、軸間距離に応じて係数ａの最大値が変化するため、最終的に軸間距離を除数とする割り算回路が必要となるなど、回路負担が増えてしまう。しかも、これらの値は軸位置を一度決定すると固定の値のため、回路として実装するには無駄が多い。そこで、割り算自体はマイクロコンピュータ１７など他の演算処理装置を利用したソフトウェア処理で行い、実際には割り算結果を設定するような回路構成とする。このときの計算式は、軸間距離を１０２４（＝２１０）とすると、次のように表すことができる。
【００４９】
【数６】
2007282131.tif 000008
ここで、Ｄは２つの軸の軸間距離、Ｄｉｖは１／軸間距離となる係数であり、小数点以下１０ｂｉｔ精度の場合としている。
【００５０】
このような演算を行うことで、簡便な乗算のみで軸位置を自由に設定できる回路が実現できる。この（６）式を係数ａについてまとめると、
Ｃ´＝｛ａ（Ｃ０−Ｃ１）＋ＤＣ１｝＊Ｄｉｖ＋５１２
となる。この演算を実行する回路構成を図６に示す。
【００５１】
図６に示す回路は、図４の回路と比較して各変換係数について乗算器を２つ追設したマルチマトリクス回路であり、色調整回路１２の一例である。計算精度を向上させるために丸め演算器も追設されている。本例のマルチマトリクス回路は、色相検出回路７１、係数保持回路７２、係数演算回路７３、マトリクス回路８０から構成されている。
【００５２】
図６に示すように、ゲイン調整回路１１より入力される各画素のＲ，Ｇ，Ｂの原色信号（入力信号）は、まずマルチマトリクス回路の色相検出回路（色相検出部）７１へ入力される。色相検出回路７１では、各色の入力信号から色相を検出し、係数保持回路７２へ出力する。
【００５３】
係数保持回路（係数保持部）７２は、内部にＲＡＭなどの記憶部を備え、色相と軸上の係数を対応付けて保持しており、色相検出回路７１で検出された色相情報に基づいて、適切な２つの係数、つまり入力信号の色の近隣に存在する軸上の係数を選択して係数演算回路７３へ出力する。さらに、外部の演算処理装置、例えばマイクロコンピュータ１７で計算されたＤｉｖ、すなわち１／軸間距離となる係数を記憶している。色相情報に応じて選択された２つの係数に対応するＤｉｖの値が選択され、係数演算回路７３へ供給される。ここでは、（６）式を参照し、近隣の軸上の係数、換言すると入力信号の色が含まれる領域を形成している２つの軸上の係数をＣ０，Ｃ１として説明する。
【００５４】
係数演算回路（係数演算部）７３は、まず加算器７４により係数保持回路７２から入力される係数Ｃ０と係数Ｃ１の負の値を加算器７４にて加算し、その計算結果である（Ｃ０−Ｃ１）を乗算器７５に出力する。乗算器７５は加算器７４から入力される（Ｃ０−Ｃ１）に、係数保持回路７２から供給される係数ａをかけて次の加算器７７へ出力する。加算器７４及び乗算器７５の処理と並行して、乗算器７６が、係数保持回路７２から供給される係数Ｃ１と、係数Ｃ０，Ｃ１で示される両軸の軸間距離Ｄをかけ合わせて加算器７７へ出力する。加算器７７は、乗算器７５から入力されるａ（Ｃ０−Ｃ１）と、乗算器７６から入力されるＤＣ１を足した結果［ａ（Ｃ０−Ｃ１）＋ＤＣ１］を、乗算器７８へ出力する。そして、乗算器７８において、係数保持回路７２から供給されるＤｉｖをかけて丸め演算器７９へ出力する。
【００５５】
丸め演算器７９は、所定のビットシフト量を示す丸め演算コードに基づいて、丸め演算処理を行うものである。この例では、計算結果にビットシフト量として５１２を加算し、丸め処理している。これにより、丸め操作後のデータは、切り捨て処理の場合と比較して元の値に対する誤差が少なくなる。そして、丸め演算後のデータを、例えば変換係数ＣＲＲとしてマトリクス回路８０に出力する。係数演算回路７３は、（３）式に示されているような９つの変換係数ＣＲＲ〜ＣＢＢについて計算し、それらをマトリクス回路８０へ供給する。
【００５６】
マトリクス回路（色変換演算部）８０は、（３）式のような３＊３の行列演算（マトリクス演算）を実行する回路であり、本線を流れるＲin，Ｇin，Ｂinの入力信号に対し、係数演算回路７３から供給された各変換係数を用いて色変換処理を行い、色変換後の各原色信号Ｒout，Ｇout，Ｂoutを外部に出力する。
【００５７】
図６に示したマルチマトリクス回路の動作を説明する。色相検出回路７１に各原色信号が入力されると、色相検出回路７１で検出される色相情報に従って係数保持回路７２から２つの係数Ｃ０，Ｃ１、係数ａ、軸間距離Ｄ、１／軸間距離を示す係数Ｄｉｖのデータが係数演算回路７３に出力される。２つの係数をデータにより、係数演算回路７３で線形に補間される。この処理が変換係数ごとに実行され、９つの各変換係数がマトリクス回路８０に供給される。そして、マトリクス回路８０で本線の入力信号Ｒin，Ｇin，Ｂinとかけ合わされ、色変換された原色信号Ｒout，Ｇout，Ｂoutが得られる。
【００５８】
上記色変換処理は、撮影時に、予め設定された色調となるよう自動的に所定の色変換処理が実施されるようにしてもよく、あるいは、操作部１８からの操作信号を受けたマイクロコンピュータ１７が、係数保持回路７２に指令を出し、操作信号に応じて軸分割した各軸の係数が係数演算回路７３に出力されるようにしてもよい。
【００５９】
以上説明した構成によれば、Ｒ−Ｙ軸及びＢ−Ｙ軸よりなる色平面を一例とする色平面において、当該色平面を任意の数の軸を用いて不等分に分割、すなわち色平面を任意の数、任意の大きさに分割し、それぞれの領域に変換係数（マトリクス係数）を設定するようにしたので、所望の色を精度よく変換することができる。例えば、所望の色の色相近傍では、軸間距離を小さくとることによりその色を重点的に変換することができる。
【００６０】
また、隣り合う領域間の変換係数を演算する際、除算を行わずに乗算のみで演算する構成としたので、色調整回路（マルチマトリクス回路）を少ない回路負担で実現できる。すなわち、回路規模の増加を最小限に抑えつつ、より自由度の高い色変換が可能である。一般に、乗算演算より除算演算の方が回路規模及び演算量が大きく、２〜３倍あるいは数倍になることが知られており、本発明により、回路規模、演算量の増大を最小限に抑えられる。
【００６１】
また、色調整回路（マルチマトリクス回路）では除算を行わずに乗算のみの演算を実行する回路構成とし、外部で計算された除算結果（１／軸間距離）のみを色調整回路に設定するようにしたので、軸間距離に応じた各係数の変更が簡単に行え、色平面上の領域の大きさや範囲を自由に設定することができる。
【００６２】
なお、上述した色調整回路１２を含む映像信号処理部１６（図１参照）の処理は、ハードウェアにより実行することができるが、ソフトウェアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムコードを、マイクロコンピュータ１７に内蔵するＲＯＭ等の記憶部に格納する。特に、本発明による映像信号処理（色変換処理）をソフトウェアにより実行させる場合は、それらの処理を実行するためのプログラムコードを新たに記憶部にインストールすることで、映像信号処理部１６に対して本発明による色変換処理機能を拡張することができる。
【００６３】
本発明は、上述した実施形態例の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（演算処理装置）が記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【００６４】
この場合のプログラムコードを供給するための記録媒体としては、例えば、フロッピディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。
【００６５】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上述した実施の形態の例の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の例の機能が実現される場合も含まれる。
【００６６】
また、上述した実施形態においては、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色の色変換処理について説明したが、シアン、マゼンタ、イエロー及び黒の４色、あるいはそれ以上の数の色を組合わせて表現された色平面上においても、本発明を適用して同様の効果を得ることができる。
【００６７】
また、上述した実施形態においては、本発明による撮像装置をビデオカメラに適用した例を説明したが、これに限らず、例えば、デジタルスチルカメラ、それと同等の機能を有するその他の装置等であってもよく、様々な装置に広く適用可能である。さらには、撮像装置から映像信号を受信する受像機が本発明の映像信号処理機能を備え、受像機側でこの映像信号処理、すなわち色変換処理を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の一実施形態に係るビデオカメラの構成例を示すブロック図である。
【図２】色差信号による色平面の説明に供する図である。
【図３】色平面の１６等分割例を示す図である。
【図４】従来のマルチマトリクス回路例を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る色平面の不平等分割例を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るマルチマトリクス回路例を示す図である。
【符号の説明】
【００６９】
１、２、３…イメージセンサ、１２…色調整回路、１７…マイクロコンピュータ、１８…操作部、５０…係数の大きさの軌跡、５１〜６６…軸、７１…色相検出回路、７２…係数保持回路、７３…係数演算回路、７４，７７…加算器、７５，７６，７８…乗算器、７９…丸め演算器、８０…マトリクス回路
【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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