(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前景画像と背景画像とを合成するキー信号を生成するキー信号生成装置において、
上記前景画像より抜き出す色の中心色を原点とした３次元の色空間において、上記前景画像の各画素の極座標を検出する極座標生成手段と、
上記極座標における上記原点からの距離に応じて上記キー信号を生成するキー信号生成手段と、
上記前景画像の信号レベルを抑圧するカラーキャンセル処理用のキー信号を生成するカラーキャンセルキー信号生成手段とを有し、
上記カラーキャンセルキー信号生成手段は、上記カラーキャンセル処理する中心色を原点として差色信号レベルを基準にした２次元の色平面において上記前景画像の各画素の極座標を検出し、上記極座標における上記原点からの距離に応じて上記カラーキャンセル用のキー信号を生成することを特徴とするキー信号生成装置。
【請求項２】
上記キー信号生成手段は、上記色空間に上記原点を囲むように境界を設定し、上記距離より上記境界に対する上記各画素の位置に応じて上記キー信号を生成することを特徴とする請求項１記載のキー信号生成装置。
【請求項３】
上記キー信号生成手段は、上記色空間に所定間隔で設定した点群により上記境界を規定し、隣接する上記点群の極座標値を補間演算処理して、上記画素の極座標値に対応する上記原点から上記境界の距離を検出し、上記境界の距離を基準にして上記キー信号を生成することを特徴とする請求項２記載のキー信号生成装置。
【請求項４】
上記キー信号生成手段は、上記境界を二重に形成し、上記画素が内側の境界より内側に位置する場合、上記背景画像を割り当てるように上記キー信号を設定し、上記画素が外側の境界より外側に位置する場合、上記前景画像を割り当てるように上記キー信号を設定し、上記画素が上記内側の境界と上記外側の境界との間に位置する場合、該位置に応じて上記前景画像及び上記背景画像を重み付け加算して割り当てるように上記キー信号を設定することを特徴とする請求項２記載のキー信号生成装置。
【請求項５】
上記キー信号生成手段は、上記色空間における所定角度毎に、上記境界までの距離を記録したルックアップテーブルが形成され、上記各画素の上記色空間における角度をアドレスにして上記ルックアップテーブルをアクセスすることにより上記キー信号を生成することを特徴とする請求項２記載のキー信号生成装置。
【請求項６】
上記キー信号生成手段は、上記色空間における所定角度毎に上記境界までの距離を記録したルックアップテーブルを有し、上記各画素の上記色空間における角度をアドレスにして上記ルックアップテーブルをアクセスすることにより上記キー信号を生成し、
上記ルックアップテーブルは、上記内側又は上記外側の境界までの距離情報と、上記内側の境界と上記外側の境界との間において単位距離当たりの上記キー信号の値の変化を示す利得情報とにより形成されることを特徴とする請求項４記載のキー信号生成装置。
【請求項７】
上記キー信号生成手段は、上記色空間上の所定平面に、上記原点と各画素とを結ぶ線分を投影してなる２次元空間における距離及び角度を検出した後、上記２次元空間における距離及び角度に基づいて、上記色空間における距離に応じたキー信号を生成することを特徴とする請求項１記載のキー信号生成装置。
【請求項８】
上記色空間は、輝度信号レベル、色差信号レベルを基準軸にしてなる色空間でなることを特徴とする請求項１記載のキー信号生成装置。
【請求項９】
前景画像と背景画像とを合成するキー信号を生成するキー信号生成方法において、
上記前景画像より抜き出す色の中心色を原点とした３次元の色空間において、上記前景画像の各画素の極座標を検出する工程と、
上記極座標における上記原点からの距離に応じて上記キー信号を生成する工程と、
上記前景画像の信号レベルを抑圧するカラーキャンセル処理用のキー信号を生成するカラーキャンセルキー信号を生成する工程とを有し、
上記カラーキャンセルキー信号の生成工程において、上記カラーキャンセル処理する中心色を原点として、差色信号レベルを基準にした２次元の色平面における上記前景画像の各画素の極座標を検出し、上記極座標における上記原点からの距離に応じて上記カラーキャンセル用のキー信号を生成することを特徴とするキー信号生成方法。
【請求項１０】
前景画像と背景画像とをキー信号に応じて合成する画像合成装置において、
上記キー信号の生成は、
上記前景画像より抜き出す色の中心色を原点とした３次元の色空間において上記前景画像の各画素の極座標を検出する極座標生成手段と、
上記極座標における上記原点からの距離に応じて上記キー信号を生成するキー信号生成手段と、
上記前景画像の信号レベルを抑圧するカラーキャンセル処理用のキー信号を生成するカラーキャンセルキー信号生成手段とを用いて行い、
上記カラーキャンセルキー信号生成手段は、上記カラーキャンセル処理する中心色を原点として差色信号レベルを基準にした２次元の色平面において上記前景画像の各画素の極座標を検出し、上記極座標における上記原点からの距離に応じて上記カラーキャンセル用のキー信号を生成することを特徴とする画像合成装置。
【請求項１１】
前景画像と背景画像とをキー信号生成部からのキー信号に応じて画像合成し、画像合成されたフレームを含む複数のフレームを編集して出力する編集装置において、
上記キー信号生成部は、
上記前景画像より抜き出す色の中心色を原点とした３次元の色空間において、上記前景画像の各画素の極座標を検出する極座標生成手段と、
上記極座標における上記原点からの距離に応じて上記キー信号を生成するキー信号生成手段と、
上記前景画像の信号レベルを抑圧するカラーキャンセル処理用のキー信号を生成するカラーキャンセルキー信号生成手段とを有し、
上記カラーキャンセルキー信号生成手段が、上記カラーキャンセル処理する中心色を原点として差色信号レベルを基準にした２次元の色平面において上記前景画像の各画素の極座標を検出し、上記極座標における上記原点からの距離に応じて上記カラーキャンセル用のキー信号を生成することを特徴とする編集装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、いわゆるクロマキーによる画像合成に用いられる映像信号処理装置及び方法、画像合成装置、並びに編集装置に関するものである。
背景技術
従来、放送局等での編集装置を用いたクロマキー処理等においては、前景画像に背景画像を嵌め込んで画像合成するようなことがなされている。
すなわち放送局等では、事前に、例えば青色のスクリーンを背景（いわゆるブルーバック）としてアナウンサー等を撮像し、これにより前景画像の映像信号を生成する。またこの前景画像の背景に割り当てる所望の被写体を撮像し、これにより背景画像の映像信号を生成する。
編集装置等においては、オペレータの操作に応動して、事前に、色差信号について基準の信号レベルを設定することにより前景画像から抜きたい色が設定される。このときソフトクロマキーによる画像合成する場合、編集装置は、抜きたい色の中心色を基準にして、上限及び下限の信号レベル（すなわちしきい値）が設定される。
編集装置は、このしきい値と前景画像の映像信号とを順次比較することにより、キー信号を生成する。すなわち編集装置は、青色のスクリーンを背景にして生成された前景画像については、この背景の部分で値０になるように、またこの青色の背景以外の色彩については値１になるように、上限及び下限のしきい値が設定されてキー信号が生成される。さらに青みがかった他の色彩については、青みがかった程度に応じた値になるように、上限及び下限のしきい値に対応した値１から値０の範囲で、キー信号が生成される。
これにより従来の編集装置は、色差信号で表される２次元の色空間（すなわちＵＶ信号を座標軸にしてなる色空間）により順次前景画像の色彩を判定してキー信号を生成するようになされ、このようにして生成したキー信号を基準にして前景画像及び背景画像を合成し、前景画像の背景に背景画像を嵌め込んでなる合成画像を生成するようになされている。
ところで、従来の編集装置においては、同一の色彩であっても、輝度レベルの高い部分と輝度レベルの低い部分とを判別することが困難な欠点がある。これにより従来の編集装置による合成画像は、嵌め込んだ背景画像の輪郭が不自然に表示され、何らクロマキー処理しない場合に比して品位が低下する問題があった。
この問題を解決する方法の一つとして、前景画像の各画素を３次元色空間上で表現して処理する方法が考えられるが、このようにすると、従来の２次元の色空間に代えて３次元色空間上でキー信号設定の範囲等を調整することが必要になることにより、クロマキー処理の調整作業が煩雑になる恐れがある。
発明の開示
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で高品位の合成画像を得ることができ、さらに、簡単な操作で所望の処理を実行することができるような映像信号処理装置及び方法、画像合成装置、並びに編集装置を提供することを目的とするものである。
すなわち、本発明は、前景画像と背景画像とを合成するキー信号を生成するキー信号生成装置において、上記前景画像より抜き出す色の中心色を原点とした３次元の色空間において、上記前景画像の各画素の極座標を検出する極座標生成手段と、上記極座標における上記原点からの距離に応じて上記キー信号を生成するキー信号生成手段と、上記前景画像の信号レベルを抑圧するカラーキャンセル処理用のキー信号を生成するカラーキャンセルキー信号生成手段とを有し、上記カラーキャンセルキー信号生成手段は、上記カラーキャンセル処理する中心色を原点として差色信号レベルを基準にした２次元の色平面において上記前景画像の各画素の極座標を検出し、上記極座標における上記原点からの距離に応じて上記カラーキャンセル用のキー信号を生成するようにしたものである。
また、本発明は、前景画像と背景画像とを合成するキー信号を生成するキー信号生成方法において、上記前景画像より抜き出す色の中心色を原点とした３次元の色空間において、上記前景画像の各画素の極座標を検出する工程と、上記極座標における上記原点からの距離に応じて上記キー信号を生成する工程と、上記前景画像の信号レベルを抑圧するカラーキャンセル処理用のキー信号を生成するカラーキャンセルキー信号を生成する工程とを有し、記カラーキャンセルキー信号の生成工程において、上記カラーキャンセル処理する中心色を原点として、差色信号レベルを基準にした２次元の色平面における上記前景画像の各画素の極座標を検出し、上記極座標における上記原点からの距離に応じて上記カラーキャンセル用のキー信号を生成するようにしたものである。
このような特徴を有するキー信号生成装置及び方法は、フレームを単位とする画像合成装置や、複数フレームの編集を行う編集装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の実施の形態が適用される編集装置の概略構成を示すブロック図である。
図２は、本発明の実施の形態となるキー信号生成装置の一例を示すブロック図である。
図３Ａ，図３Ｂは、前景画像と中心色の関係を示す図である。
図４は、クロマキー処理の条件設定の説明に供する図である。
図５Ａ，図５Ｂは、クロマキー処理の３次元色空間上での境界及びクロマキー信号を示す図である。
図６は、クロマキー処理の３次元色空間上での境界を特定する点群を示す図である。
図７Ａ，図７Ｂは、カラーキャンセル処理の２次元色空間上での境界及びカラーキャンセルキー信号を示す図である。
図８は、カラーキャンセル処理の２次元色空間上での境界を特定する点群を示す図である。
図９は、図６の点群より大径の境界までの距離計算の説明に供する図である。
図１０は、図６の点群より小径の境界までの距離計算の説明に供する図である。
図１１Ａ，図１１Ｂは、図５の境界とクロマキー処理の特性との関係を示す図である。
図１２は、図１の編集装置のクロマキー処理部を示すブロック図である。
図１３は、前景画像の処理の説明に供する図である。
図１４は、クロマキー処理の３次元色空間上での境界の説明に供する図である。
図１５Ａ，図１５Ｂは、カラーキャンセル処理の２次元色空間上での境界とカラーキャンセル用のキー信号との関係を示す図である。
図１６Ａ〜Ｆは、アッドミックス合成を伴う画像合成を説明するための図である。
図１７は、クロマキー処理条件の設定処理手順を示すフローチャートである。
図１８は、本発明の第１の実施の形態に係る編集装置におけるプレビュー画面を示す図である。
図１９は、プレビュー画面の具体例を示す図である。
図２０は、キーパラメータ設定画面を説明するための図である。
図２１は、キーパラメータ設定画面の具体例を示す図である。
図２２は、キーパラメータ設定画面の中心色設定部を示す図である。
図２３は、前景画像における画素の処理の説明に供するフローチャートである。
図２４は、図２３の処理手順における輝度、色差と角度、距離の関係を示す図である。
図２５は、ベクトルスコープ表示部を示す図である。
図２６は、ベクトルスコープ表示部における第１の表示部の説明に供する図である。
図２７は、ベクトルスコープ表示部における第２の表示部の説明に供する図である。
図２８は、ベクトルスコープ表示部における第３の表示部の説明に供する図である。
図２９は、ベクトルスコープ表示部における第４の表示部の説明に供する図である。
図３０は、第１〜第３の表示部における表示の処理を示すフローチャートである。
図３１は、図３０の処理手順の説明に供する図である。
図３２は、色空間表示部の一例を示す図である。
図３３は、色空間表示部における視点の切り換えの説明に供する図である。
図３４は、色空間表示部における色空間の回転の説明に供する図である。
図３５は、第２の実施の形態に係る中央処理ユニットの処理手順を示すフローチャートである。
図３６は、他の実施の形態に係る代表点の変更処理の説明に供する図である。
発明を実施するための最良の形態
以下本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
先ず、本発明に係るキー信号生成装置の実施の形態が適用される編集装置の一例について、図１を参照しながら説明する。
図１は、クロマキー処理やカラーキャンセル処理により画像合成を行うための編集装置１の概略構成を示すブロック図である。
この図１に示す編集装置１は、コンピュータに画像処理用のボードを配置して構成され、オペレータの操作に応動してハードディスク装置（ＨＤＤ）２に種々の映像信号を記録し、またこの記録した映像信号を編集して外部機器に出力する。このとき編集装置１は、ハードディスク装置２に記録した前景画像及び背景画像の映像信号ＳＶ１及びＳＶ２を合成して合成画像による映像信号ＳＶ３を生成し、この映像信号ＳＶ３をハードディスク装置２に記録する。
すなわちハードディスク装置２は、バスＢＵＳを介して入力される制御コマンドに応動して動作を切り換え、この編集装置１の編集に必要な映像信号を記録し、また記録した映像信号を出力する。フレームバッファ３及び４は、同様にバスＢＵＳを介して入力される制御データにより動作を切り換え、それぞれ順次入力される映像信号ＳＶ１及びＳＶ２を蓄積して所定のタイミングで出力する。
クロマキー処理部５は、クロマキーの手法により、フレームバッファ３及び４より入力される映像信号ＳＶ１及びＳＶ２を合成し、合成画像を構成する映像信号ＳＶ３を出力する。このためクロマキー処理部５において、キー信号生成部６は、前景画像の映像信号ＳＶ１よりキー信号を生成し、画像合成部７は、このキー信号により映像信号ＳＶ３を合成する。
ここで、クロマキー処理部５内のキー信号生成部６は、本発明の実施の形態となる例えば図２に示すような構成のものが使用できる。この図２のキー信号生成部６については、後に詳細に説明する。
図１に戻って、フレームバッファ８は、このクロマキー処理部５より出力される映像信号ＳＶ３を蓄積すると共に、所定のタイミングでハードディスク装置２、モニタ９に出力する。これにより編集装置１では、クロマキー処理部５によりクロマキー処理した映像信号ＳＶ３をモニタ９により確認し、またハードディスク装置２に記録するようになされている。また編集装置１は、これらフレームバッファ３、４、８、クロマキー処理部５がボート上に構成され、このボードがコンピュータのバスＢＵＳに接続される。
中央処理ユニット（ＣＰＵ）１０は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１１にワークエリアを確保して、キーボード１２、マウス１３の操作に応動してリードオンリメモリ（ＲＯＭ）１４、ハードディスク装置に格納された一連の処理手順を実行することにより、この編集装置の処理に必要な編集リストを作成し、また作成した編集リストに従って全体の動作を制御し、これによりオペレータの操作に従って一連の編集処理を実行する。
この一連の処理において、中央処理ユニット１０は、オペレータがクロマキーによる編集を選択すると、クロマキー処理部５、フレームバッファ３、４、８の動作を立ち上げ、クロマキーの処理を実行する。この処理において、中央処理ユニット１０は、クロマキー処理の条件設定を受け付けた後、この受け付けた条件に従ってクロマキー処理部５のパラメータ設定処理を実行し、この設定したパラメータによりクロマキーの処理を開始する。
すなわち中央処理ユニット１０は、条件設定の処理において、前景画像の静止画をモニタ９に表示し、このモニタ上でオペレータがカーソルを動かしてマウス１３をクリックすると、対応する画素を中心色の画素に設定する。ここで中心色は、前景画像より抜き出す部分の基準色であり、この編集装置１では、この中心色を中心にして形成される３次元色空間上における所定領域を基準にして、前景画像の色相、輝度を判定し、この判定結果に基づいてキー信号を生成する。
すなわち中央処理ユニット１０は、図３Ａに示すように、前景画像ＭＦ上でオペレータが画素Ｇ０を指定すると、この画素の輝度Ｙ０、色相Ｕ０、Ｖ０を検出し、図３Ｂに示すように、この輝度Ｙ０、色相Ｕ０、Ｖ０により特定される色を中心色ＣＯに設定する。さらに中央処理ユニット１０は、輝度Ｙ、色差Ｕ、Ｖを基準軸にしてなる３次元色空間上で、この中心色ＣＯを中心にしてなる二重の球形形状Ｋ１及びＫ２を設定する。このとき中央処理ユニット１０は、予め設定された基準値を半径に設定してこれら２つの球形形状Ｋ１及びＫ２を形成する。
さらに中央処理ユニット１０は、後述するクロマキー処理と一部が共通する処理を実行することにより、モニタ９に表示した静止画について、これら球形Ｋ１、Ｋ２の内側に含まれる色彩の領域を表示する。中央処理ユニット１０は、この状態で、モニタ９の表示を介して入力されるオペレータの操作により、例えば図４において矢印Ａにより示すように、外側の球形形状Ｋ２を部分的に変形する。なおこの変形は、オペレータの操作に応動して内側の球形形状Ｋ１についても同様に実施される。
ここで図５Ａに示すように、中央処理ユニット１０は、このようにして色空間上に設定された２つの球形形状Ｋ１、Ｋ２について、小径の球形形状Ｋ１の内側の領域ＡＲＩに含まれる色については、背景画像を割り当てるように値０のキー信号ＫＥＹを生成する。また大径の球形Ｋ２の外側領域ＡＲ３に位置する色については、前景画像を割り当てるように値１のキー信号ＫＥＹを生成する。さらに球形Ｋ１及びＫ１間の領域ＡＲ２に含まれる色については、値１から値０の間で、その色の位置に応じた値によりキー信号ＫＥＹを生成する。このキー信号ＫＥＹの一例を図５Ｂに示す。これにより中央処理ユニット１０は、このようにしてオペレータの設定した略球形形状Ｋ１及びＫ２によりキー信号ＫＥＹの特性を切り換える境界Ｋ１及びＫ２を設定する。
図６に示すように、中央処理ユニット１０は、このようにして設定する境界Ｋ１及びＫ２を、それぞれ２６個の点（以下代表点と呼ぶ）Ｐ０〜Ｐ２５により表現する。さらにこのとき中央処理ユニット１０は、中心色ＣＯを原点にしてなるＹ、Ｕ、Ｖ空間座標上において、極座標で表される座標値によりこれら代表点Ｐ０〜Ｐ２５を表現する。すなわち中央処理ユニット１０は、この極座標空間において、緯度方向（角度φにより規程される中心色ＣＯからの方向でなる）及び経度方向（角度θにより規程される中心色ＣＯからの方向でなる）に４５度の等角度で複数のベクトルを生成し、このベクトルの長さｒにより各代表点Ｐ０〜Ｐ２５を表現する。従って上述したマンマシンインターフェースにより境界Ｋ１及びＫ２を設定する場合、中央処理ユニット１０は、オペレータの操作に従って、対応するベクトルの長さｒを可変することになる。なお、上記代表点を表現するときの角度は、上記４５度に限定されず、例えば２２．５度でもよく、この他、任意の角度とすることができる。
さらに中央処理ユニット１０は、例えば中心色ＣＯを横切るＹ軸に垂直な平面により、これら球形形状Ｋ１及びＫ２を切断して、図７Ａに示すような二重の円形形状Ｋ１Ｃ，Ｋ２Ｃを形成し、オペレータの操作に応動してこの円形形状Ｋ１Ｃ，Ｋ２Ｃを変形し、またこの円形形状Ｋ１Ｃ，Ｋ２Ｃの中心Ｃ０Ｃ（Ｕ０Ｃ，Ｖ０Ｃ）を変位させる。これにより中央処理ユニット１０は、この二重の円形形状Ｋ１Ｃ，Ｋ２Ｃによりカラーキャンセル（色消し）用の範囲を設定し、カラーキャンセル用のキー信号ＣＣＫについても、特性を切り換える２つの境界を設定する。すなわち、図７Ｂに示すように、小径の円形形状Ｋ１Ｃの内側の領域ＡＲ１Ｃについてはカラーキャンセル（色消し）を施すようにＣＣＫ＝１とし、大径の円形形状Ｋ２Ｃの外側の領域ＡＲ３Ｃについてはカラーキャンセルを施さないようにＣＣＫ＝０とする。また、これらの円形形状Ｋ１ＣとＫ２Ｃとの間の領域ＡＲ２Ｃについては、その位置に応じたカラーキャンセルを施すように、値が１から０の間のカラーキャンセル用のキー信号ＣＣＫを生成する。
このようなカラーキャンセル用の範囲について、中央処理ユニット１０は、オペレータの操作により変更された上記中心Ｃ０Ｃの座標（Ｕ０Ｃ，Ｖ０Ｃ）を原点にして、図８に示すように、４５度の等角間隔によりベクトルを設定し、これらベクトルの長さにより規程される計８個の代表点群Ｐ０Ｃ〜Ｐ７Ｃにより各円形形状を表現する。この角度も、例えば２２．５度のように任意に設定することができる。従って中央処理ユニット１０は、上述したマンマシンインターフェースによりカラーキャンセル（色消し）の範囲の境界Ｋ１Ｃ及びＫ２Ｃを設定する場合、オペレータの操作に従って、対応するベクトルの長さｒＣを可変することになる。
ここで、カラーキャンセルについて説明する。基本的には、クロマキー合成した際に、前景画像の被写体の縁や煙、コップ等の半透明部分が、背景色（例えばブルーバック使用時には青）の色味がかかるが、これを防ぐ機能がカラーキャンセル（色消し）である。これは、先に前景（foreground）画像における背景色（back-color）と同じ色を無色に変えた後、合成する手法である。
原理としては、背景色と同じ色を前景画像から引く、すなわち補色を加えることで、色消しを行うことができる。ただ、前景画像全面にこの処理を施すと被写体の色まで変わってしまうので、カラーキャンセルを行う領域の指定が必要になる。これがカラーキャンセルキー信号ＣＣＫである。このカラーキャンセルキー信号ＣＣＫは、上記クロマキー用のキー信号ＫＥＹを反転したものに近いものになるが、元になるキー信号の生成の仕方が違うので、反転しても全く同じものにはならない。
このようにしてオペレータの操作によりクロマキー用の境界Ｋ１及びＫ２、カラーキャンセルの境界Ｋ１Ｃ及びＫ２Ｃが設定されると、中央処理ユニット１０は、パラメータ設定処理に移り、クロマキー処理部５に設定するパラメータを計算した後、このパラメータをクロマキー処理部５に設定する。
このパラメータの計算において、中央処理ユニット１０は、境界Ｋ１及びＫ２によりクロマキー処理のパラメータを計算する。すなわち中央処理ユニット１０は、図９及び図１０に示すように、図６について上述した中心色ＣＯを基準にしたＹ、Ｕ、Ｖ色空間上において、緯度φ及び経度θを順次変化させ、各緯度φ及び経度θにおいて原点より延長するベクトルＶがそれぞれ境界Ｋ１及びＫ２と交わる点ＲＩ及びＲＯまでの長さｒｉ及びｒｏを計算する。
このとき中央処理ユニット１０は、各境界Ｋ１及びＫ２について、隣接する４つの代表点の座標値を用いた（１）式及び（２）式の補間演算処理により、順次長さｒｉ及びｒｏを計算する。
0003870422.tif 000002
さらに中央処理ユニット１０は、図１１Ａ，図１１Ｂに示すように、このようにして各緯度φ及び経度θについて検出した点ＲＩ及びＲＯまでの長さｒｉ及びｒｏより、クリップポイントＣＬＩＰ及び利得ＧＡＩＮを計算する。ここで中央処理ユニット１０は、小径の境界Ｋ１より計算された長さｒｉをクリップポイントＣＬＩＰに設定する。さらに中央処理ユニット１０は、このクリップポイントＣＬＩＰを値０に、大径の境界Ｋ２より計算された長さｒｏの位置を値１に設定し、これらクリップポイントＣＬＩＰ及び値１の点を直線で結んでなるこの直線の傾きを利得ＧＡＩＮに設定する。
すなわち中央処理ユニット１０は、次式の演算処理を実行し、各緯度φ及び経度θ毎にクリップポイントＣＬＩＰ及び利得ＧＡＩＮを計算する。
0003870422.tif 000003
これにより中央処理ユニット１０は、各緯度φ及び経度θ毎にクリップポイントＣＬＩＰ及び利得ＧＡＩＮによるキー信号生成の特性曲線を設定する。この特性曲線は、各緯度φ及び経度θについて、中心色ＣＯからの距離ｒに応じて、小径の境界Ｋ１までは値０に保持され、大径の境界Ｋ２の外側では値１に保持され、これら小径の境界Ｋ１より大径の境界Ｋ２まで間は値０から値１を直線で結んでなるように表現されることになる。
このようにしてクリップポイントＣＬＩＰ及び利得ＧＡＩＮを計算すると、中央処理ユニット１０は、これらのクリップポイントＣＬＩＰ及び利得ＧＡＩＮをキー信号生成部６に設定し、このキー信号生成部６に各緯度φ及び経度θをアドレスにしてなるクリップポイントＣＬＩＰ及び利得ＧＡＩＮのルックアップテーブルを形成する。
同様にして中央処理ユニット１０は、カラーキャンセル（色消し）の範囲について、各緯度毎にクリップポイント及び利得を計算する。さらに中央処理ユニット１０は、この計算したクリップポイント及び利得をキー信号生成部６に設定し、このキー信号生成部６に各経度θをアドレスにしてなるクリップポイント及び利得のルックアップテーブルを形成する。
中央処理ユニット１０は、このようにしてキー信号生成部６にルックアップテーブルを形成すると、パラメータの設定処理を完了する。
図１２は、画像合成部７を示すブロック図である。画像合成部７は、それぞれディジタル信号により映像信号ＳＶ１を構成する輝度信号Ｙ１、色差信号Ｕ１、Ｖ１、映像信号ＳＶ２を構成する輝度信号Ｙ２、色差信号Ｕ２、Ｖ２を入力する。カラーキャンセル（色消し）回路２０Ｙ、２０Ｕ、２０Ｖは、それぞれ前景画像でなる映像信号の輝度信号Ｙ１、色差信号Ｕ１、Ｖ１を受け、これら輝度信号Ｙ１、色差信号Ｕ１、Ｖ１をカラーキャンセル用キー信号ＣＣＫにより上述したようなカラーキャンセル処理を施して出力する。
ここでこのカラーキャンセル用キー信号ＣＣＫは、上述のカラーキャンセル範囲を基準にしてキー信号生成部６により生成される。これによりカラーキャンセル回路２０Ｙ、２０Ｕ、２０Ｖは、前景画像への背景の写り込みを有効に回避するように、クロマキー処理して残る輪郭部分をカラーキャンセル処理する。
キーヤー２１Ｙ、２１Ｕ、２１Ｖは、カラーキャンセル回路２０Ｙ、２０Ｕ、２０Ｖより出力される輝度信号Ｙ１、色差信号Ｕ１、Ｖ１を、キー信号ＫＥＹにより重み付けして出力する。キーヤー２１Ｙ、２１Ｕ、２１Ｖは、背景画像でなる映像信号の輝度信号Ｙ２、色差信号Ｕ２、Ｖ２を受け、これら輝度信号Ｙ２、色差信号Ｕ２、Ｖ２をキー信号１−ＫＥＹにより重み付けして出力する。ここでこれらキーヤー２１Ｙ、２１Ｕ、２１Ｖに入力されるキー信号１−ＫＥＹは、キーヤー２１Ｙ、２１Ｕ、２１Ｖに入力されるキー信号ＫＥＹと加算して、値１の重み付け値になるように、キー信号ＫＥＹを基準にしてキー信号生成部６により生成される。
ミクサー２３Ｙ、２３Ｕ、２３Ｖは、それぞれキーヤー２１Ｙ、２１Ｕ、２１Ｖより出力される輝度信号Ｙ１、色差信号Ｕ１、Ｖ１と、キーヤー２１Ｙ、２１Ｕ、２１Ｖより出力される輝度信号Ｙ２、色差信号Ｕ２、Ｖ２とを加算して、輝度信号Ｙ３、色差信号Ｕ３、Ｖ３により映像信号ＳＶ３を出力する。
これにより画像合成部７は、キー信号ＫＥＹ、１−ＫＥＹにより前景画像と背景画像を画像合成し、またこのときキー信号ＣＣＫにより前景画像への背景の写り込みを低減するようになされている。
ここで、図２を参照しながら、本発明の第１の実施の形態となるキー信号生成装置について説明する。
図２は、上記図１のキー信号生成部６の一例としての本発明の第１の実施の形態となるキー信号生成装置を示すブロック図である。キー信号生成部６において、クロマキー信号生成部２５は、オーバーサンプリング回路２６Ｕ、２６Ｖに色差信号Ｕ１、Ｖ１を入力し、ここで輝度信号Ｙと同一のサンプリング周波数により色差信号Ｕ１、Ｖ１をオーバーサンプリングする。これによりクロマキー信号生成部２５は、続く色差信号Ｕ１、Ｖ１の処理においてノイズの発生を有効に回避する。
座標変換回路２７は、色差信号Ｕ１、Ｖ１を受け、中心色ＣＯを原点にしてなるＵＶ平面上において、この色差信号Ｕ１、Ｖ１による映像信号ＳＶ１の各画素を極座標により特定する。すなわち座標変換回路２７は、各色差信号の信号レベルＵ１、Ｖ１より、それぞれ中心色ＣＯの色差信号レベルＵ０、Ｖ０を減算する。さらに座標変換回路２７は、各減算結果より、ＵＶ平面上における角度θ、原点ＣＯからの距離ｒｍを計算する。
この座標変換回路２７は、次式の演算処理を実行することにより、図１３に示すように、中心色ＣＯを原点としたときのＹＵＶ空間上における映像信号ＳＶ１の各画素の位置と原点Ｃ０とを結ぶ線分Ｌを、ＵＶ平面上に投影してなる線分の長さｒｍと、ＹＵＶ空間上における線分Ｌの経度θを検出することになる。
0003870422.tif 000004
続く座標変換回路２８は、座標変換回路２７により計算された距離ｒｍと輝度信号レベルＹ１より、次式の演算処理を実行し、これにより中心色ＣＯを原点にしてなるＹＵＶ空間上における映像信号ＳＶ１の各画素の位置について、緯度φ及び原点Ｃ０までの距離ｒＭを計算する。
0003870422.tif 000005
ルックアップテーブル２９は、事前に、中央処理ユニット１０により計算された各緯度ｘ、経度ｙにおけるクリップポイントＣＬＩＰ（ｘ，ｙ）、利得ＧＡＩＮ（ｘ，ｙ）を蓄積して形成され、座標変換回路２７、２８により計算された経度θ、緯度φをアドレスにして対応するクリップポイントＣＬＩＰ（φ、θ）、利得ＧＡＩＮ（φ、θ）を出力する。これによりルックアップテーブル２９は、中央処理ユニット１０により事前に計算された各緯度φ及び経度θの特性より、映像信号ＳＶ１の各画素に対応する特性、すなわち図１１Ｂに示す特性を選択的に出力することになる。
キープロセス回路３０は、このルックアップテーブル２９より出力されるクリップポイントＣＬＩＰ、利得ＧＡＩＮに基づいて、座標変換回路２８で計算された距離ｒＭに対応するキー信号ＭＸＫを生成する。すなわちキープロセス回路３０は、次式により示すように、クリップポイントＣＬＩＰより距離ｒＭが短い場合、すなわち図１４において符号Ａにより示すように、小径の境界Ｋ１の内側に、映像信号ＳＶ１の画素が位置する場合、値０のキー信号ＭＸＫを出力する。
ＭＸＫ＝０  （ｒM＜CLIP）……（９）
これに対してクリップポイントＣＬＩＰより距離ｒＭが長い場合、キープロセス回路３０は、次の（１０）式の演算処理を実行し、この演算処理結果を値１にクリップして出力する。
これによりキープロセス回路３０は、映像信号ＳＶ１の画素が小径の境界Ｋ１と大径の境界Ｋ２の間に位置する場合（図１４において符号Ｂにより示す）と、大径の境界Ｋ２の外側に位置する場合（図１４において符号Ｃにより示す）とで、それぞれ次式により表される演算処理を実行してキー信号ＭＸＫを生成する。
MXK＝（ｒM−CLIP）×GAIN  （CLIP＜ｒM＜ｒo）……（10）
ＭＸＫ＝１  （ｒo＜ｒM）……（11）
これによりキープロセス回路３０は、クロマキー信号生成部２５においては、事前に設定したルックアップテーブル２９により、映像信号ＳＶ１の輝度信号Ｙ１、色差信号Ｕ１、Ｖ１を基準にしてクロマキーのキー信号ＭＸＫを生成するようになされている。
次に、上述したカラーキャンセル（色消し）のためのキー信号生成について説明する。
キー信号生成部６においては、上述したカラーキャンセル（色消し）のためのキー信号ＡＭＫを生成し、これを反転（１より減算）してカラーキャンセル用キー信号ＣＣＫを得ると共に、映像に応じて上記クロマキー用のキー信号ＭＸＫの信号レベルを上記キー信号ＡＭＫにより補正してクロマキー信号ＫＥＹを得ている。上記画像合成部７においては、上記キー信号ＡＭＫを反転（１より減算）して得られるカラーキャンセル信号ＣＣＫを用いてカラーキャンセル処理を施すと共に、上記補正されたクロマキー信号ＫＥＹを用いたクロマキーの処理を実行することにより、上述した被写体の輪郭部分等での背景色の写り込みを低減した画像合成を行っている。
すなわちキー信号生成部６において、カラーキャンセル（色消し）キー信号生成部３２は、オーバーサンプリング回路２６Ｕ、２６Ｖより出力される色差信号Ｕ１、Ｖ１を座標変換回路３３に入力する。座標変換回路３３は、上述したようなカラーキャンセル（色消し）用のパラメータ生成に使用された中心座標Ｕ０Ｃ、Ｖ０Ｃを原点にしたＵＶ平面上にて、映像信号ＳＶ１の各画素の位置を検出する。なおこの検出処理は、上記（５）式及び（６）式について上述した演算処理と同一の演算処理を実行して距離ｒＣ及び角度θＣを計算する。
続くルックアップテーブル３４は、事前に、中央処理ユニット１０により計算された各角度ｘにおけるクリップポイントＣＬＩＰＣ（ｘ）、利得ＧＡＩＮＣ（ｘ）を蓄積して形成され、座標変換回路３３で計算された角度θＣをアドレスにして対応するクリップポイントＣＬＩＰＣ（θＣ）、利得ＧＡＩＮＣ（θＣ）を出力する。これによりルックアップテーブル３４は、中央処理ユニット１０により事前に計算された各角度θＣの特性より、映像信号ＳＶ１の各画素に対応するカラーキャンセルの特性を選択的に出力する。
図１５Ａ及び図１５Ｂは、上述した図７Ａ及び図７Ｂに示す二重の円形形状の境界Ｋ１Ｃ，Ｋ２Ｃまでの長さriＣ，roＣと上記キー信号ＡＭＫとの関係を示す図である。ここで、カラーキャンセルの基準色となる中心のＣＯＣから小径の円形形状の境界Ｋ１Ｃまでの長さriＣを上記クリップポイントＣＬＩＰＣとするとき、ＵＶ空間上における映像信号の各画素の位置についての上記中心ＣＯＣまでの距離ｒMＣに対応する上記キー信号ＡＭＫは、次の（１２）式〜（１４）式のようになる。
ＡＭＫ＝０  （ｒMC＜CLIPC）……（12）
AMK＝（ｒMC−CLIPC）×GAINC  （CLIPC＜ｒMC＜ｒoC）……（13）
ＡＭＫ＝１  （ｒoC＜ｒMC）……（14）
キープロセス回路３５は、キープロセス回路３０と同様にして、このルックアップテーブル３４より出力されるクリップポイントＣＬＩＰＣ（θＣ）、利得ＧＡＩＮＣ（θＣ）に基づいて、座標変換回路３３で計算された距離ｒＣに対応するキー信号ＡＭＫを生成する。反転回路３６は、この信号キー信号ＡＭＫを値１より減算して、カラーキャンセル用キー信号ＣＣＫを出力する。これによりカラーキャンセルキー信号生成部３２は、オペータによりカラーキャンセル用に設定した２次元の領域に対応するキー信号ＡＭＫを生成する。
クロマキー信号生成部２５において、減算回路３７は、選択回路３８より出力されるクロマキー用のキー信号ＫＥＹを値１より減算して背景用のキー信号１−ＫＥＹを出力し、選択回路３８は、キープロセス回路３０、３５より出力されるキー信号ＭＸＫ、ＡＭＫよりこのクロマキー用のキー信号ＫＥＹを生成する。このとき選択回路３８は、オペレータの操作に応動してカラーキャンセルキー信号生成部３２と連動して動作を切り換え、これによりユーザーの所望のクロマキー処理を実行する。
次に、図１２のミクサー２３Ｙ、２３Ｕ、２３Ｖより出力される映像信号ＳＶ３について、これを輝度信号Ｙ、色差信号Ｕ、Ｖにより表して、オペレータがカラーキャンセルの処理を選択しない場合、選択回路３８は、キープロセス回路３０より出力されるキー信号ＭＸＫをクロマキー用のキー信号ＫＥＹとして出力し、またカラーキャンセルキー信号生成部３２は、値１のキー信号ＣＣＫを出力する。これによりクロマキー処理部５は、次式の関係式により表されるクロマキー処理を実行する。
0003870422.tif 000006
またオペレータが第１の動作モードによるカラーキャンセル処理を選択した場合、選択回路３８は、キープロセス回路３０より出力されるキー信号ＭＸＫをクロマキー用のキー信号ＫＥＹとして出力し、またカラーキャンセルキー信号生成部３２は、上述の演算処理により生成したキー信号１−ＡＭＫ（＝ＣＣＫ）を色差信号についてのみ出力する。これによりクロマキー処理部５は、次式の関係式により表されるクロマキー処理を実行する。
0003870422.tif 000007
なおここで、Ｕ0C、Ｖ0Cは、オペレータが事前に設定したカラーキャンセル用の基準色である。
この第１の動作モードによる処理は、被写体の縁や、煙、コップ等の半透明部分が青くなる（ブルーバックの場合）のを防ぐために、色差信号成分Ｕ１，Ｖ１から、カラーキャンセルの中心Ｃ０Ｃの色差信号成分Ｕ０Ｃ，Ｖ０Ｃを減算する。すなわち補色を加えている、これによって、前景画像の内の背景色（ブルーバックの場合は青）と同じ色を無色に変えている。ただし、前景画像全体にこのカラーキャンセル処理を施すと被写体の色まで変わってしまうので、カラーキャンセルを行う領域の指定が必要であり、この指定を行うための信号がカラーキャンセルキー信号ＣＣＫである。
さらにオペレータが第２の動作モードによるカラーキャンセル処理を選択した場合、選択回路３８は、カラーキャンセル用のキー信号ＡＭＫをキー信号ＫＥＹとして出力し、カラーキャンセルキー信号生成部３２は、上述の演算処理により生成したキー信号１−ＡＭＫ（＝ＣＣＫ）を出力する。これによりクロマキー処理部５は、次式の関係式により表されるクロマキー処理を実行する。
0003870422.tif 000008
なおここでＹ0Cは、オペレータが事前に設定したカラーキャンセル用の基準色の輝度レベルである。またこのようなカラーキャンセルキー信号生成部３２の動作の切り換えは、反転回路３６の動作を切り換えて実行される。
この第２の動作モードは、アッドミックス（Add-mix）合成モードとも称され、この合成においては、前景画像に対してキーを掛ける処理（キーイング処理）を行わない。すなわち、前景画像に対しては、色を消したい部分のカラーキャンセルだけを行い、キーイング処理された背景画像を加算することで合成を行っている。これは、前景画像のブルーバック等の上に生じている被写体の影やその他のノイズ等の情報も全て残しながらカラーキャンセルも行いたい場合等に効果がある。
図１６Ａ〜図１６Ｆは、このような第２の動作モード（アッドミックス合成モード）の処理を説明するための図である。
図１６Ａは、前景画像において、背景となるブルーバックＢＢの前に人物等の被写体ＳＢが配され、この被写体ＳＢの近傍に明るい部分ＢＲや、影の部分ＳＨが生じている例を示している。この前景画像の映像信号の所定の水平ラインｇにおける輝度信号Ｙ１を図１６Ｂに示し、上記キー信号ＭＸＫを図１６Ｃに示す。このキー信号ＭＸＫでキーイングされた映像信号、例えば輝度信号は、図１６Ｃに示すように、ブルーバックＢＢ上の影の部分ＳＨや明るい部分ＢＲも含めた全ての情報が消されて、被写体ＳＢの情報のみが残っている。上記カラーキャンセルキー信号ＣＣＫは、例えば図１６Ｅに示すように、上記キー信号ＭＸＫを反転（１より減算）したものよりも被写体領域側が狭い信号となっている。図１６Ｆは、上記アッドミックス合成のためのＹ１−CCK・Ｙ0Cの計算を行って得られる信号（映像信号の輝度信号成分）を示しており、色差信号成分についても同様である。この図１６Ｆに示すように、ブルーバックＢＢ上のノイズや、明るい部分ＢＲが残ったままで合成されることが分かる。
次に、クロマキー処理の条件設定について説明する。
図１７は、このようにして実行されるクロマキー処理の条件設定時における中央処理ユニット１０の処理手順を示すフローチャートである。中央処理ユニット１０は、モニタ９にキーパラメータ設定画面及びプレビュー画面をウインドウにより表示し、これら画面を介して実行されるオペレータの操作に応動してクロマキー処理の条件を受け付ける。なおキーパラメータ設定画面は、クロマキー処理の条件設定用の画面であり、プレビュー画面は、静止画を使用したクロマキー処理の確認用画面である。中央処理ユニット１０は、これらキーパラメータ設定画面及びプレビュー画面自体に登録されたイベントをオペレータの操作に応動して実行することにより、又はこれらの画面のボタン等に登録されたイベントをオペレータの操作に応動して実行することにより、以下に説明する各処理を実行する。
すなわち所定のメニュー画面において、オペレータが編集対象の素材を指定してクロマキーの処理を選択すると、中央処理ユニット１０は、ステップＳＰ１からステップＳＰ２に移り、全体の動作を制御してキーパラメータ設定画面及びプレビュー画面をモニタ９に表示する。
続いて中央処理ユニット１０は、ステップＳＰ３に移り、中心色Ｃ０（図６）の入力を受け付け、続くステップＳＰ４において、この中心色Ｃ０を基準にしてディフォルト値による代表点Ｐ０〜Ｐ２５（図６）を設定する。続いて中央処理ユニット１０は、ステップＳＰ５に移り、これら中心色Ｃ０、代表点Ｐ０〜Ｐ２５によりプレビュー画面を更新した後、続くステップＳＰ６においてオペレータがパラメータ設定完了の操作子を操作すると、ステップＳＰ７に移ってこの処理手順を終了する。これにより中央処理ユニット１０は、必要に応じて続いてルックアップテーブル２９、３４を設定する。
これに対してプレビュー画面を確認したオペレータがキーパラメータ設定画面を操作した場合、この場合オペレータの所望するクロマキー処理結果が得られていないことにより、中央処理ユニット１０は、ステップＳＰ６からステップＳＰ８に移り、このキーパラメータ設定画面を介してオペレータの操作を受け付ける。これにより中央処理ユニット１０は、中心色Ｃ０、代表点Ｐ０〜Ｐ２５の更新を受け付けてクロマキー処理のパラメータを調整した後、ステップＳＰ５に戻り、プレビュー画面を更新する。
図１８は、このプレビュー画面１０２を示す略線図である。
このプレビュー画面１０２は、前景画像（Foreground）、背景画像（background）、キー信号画像（ｋｅｙ）、第１〜第３の合成画像（Ｍｉｘ１〜Ｍｉｘ３）等により構成される。ここで、前景画像（Foreground）には、イン点及びアウト点により指定される編集対象の素材より、オペレータの選択した１フレームの静止画が割り当てられる。また背景画像（background）は、同様に、背景に割り当てる編集素材より、オペレータの選択した１フレームの静止画が割り当てられる。これに対してキー信号画像（ｋｅｙ）は、設定された中心色Ｃ０、代表点Ｐ０〜Ｐ２５により生成したキー信号を表示して形成される。また第１〜第３の合成画像（Ｍｉｘ１〜Ｍｉｘ３）は、この生成したキー信号によりそれぞれ上記（１５）式、（１６）式、（１７）式の演算処理により形成される静止画が割り当てられる。
上記図１の中央処理ユニット１０は、ハードディスク装置２より対応する前景画像及び背景画像をフレームバッファ３、４にロードし、上述したキー信号生成部６、画像合成部７における処理を演算処理により実行することにより、これらキー信号画像等を生成して表示する。これにより中央処理ユニット１０は、中心色Ｃ０、代表点Ｐ０〜Ｐ２５を設定変更する際に、適宣処理結果を確認できるようにプレビュー画面を形成し、使い勝手を向上するように成されている。また中央処理ユニット１０は、この編集装置１に割り当てられた３種類のクロマキー処理について、処理結果を比較確認できるようにプレビュー画面１０２を形成し、オペレータの使い勝手を向上するようになされている。
さらにプレビュー画面１０２は、各画像の左側上部に、各画像の名称を示す表示が配置される。さらに各画像の右側上部に、各画像を表示画面全体に拡大表示するボタン（ｆｕｌｌ）Ｂ１、専用モニタ装置に画像を表示するボタン（ＦＢ）Ｂ２が配置される。中央処理ユニット１０は、これらのボタンＢ１、Ｂ２がマウス１３によりクリックされると、各ボタンＢ１、Ｂ２に登録されたイベントを実行することにより、各画面を拡大表示し、また静止画を専用モニタに表示する。
図１９は、上述したようなプレビュー画面の具体例を示す図である。
次に、図２０は、キーパラメータ設定画面１０１を示す略線図である。このキーパラメータ設定画面１０１は、中心色設定部１１１、色空間表示部１１２、ベクトルスコープ表示部１２０により構成され、各表示部の操作により中心色Ｃ０、代表点Ｐ０〜Ｐ２５を設定変更できるようになされている。
図２１は、上記キーパラメータ設定画面の具体例を示す図である。
次に、図２２は、上記図２０のキーパラメータ設定画面１０１における中心色設定部１１１とクロマキー処理との関係を示す略線図である。この中心色設定部１１１においては、上記プレビュー画面１０２における前景画像と同一の静止画が前景画像（foreground）として表示される。この前景画像に隣接して中心色Ｃ０の表示領域ＡＲＣと、中心色Ｃ０の輝度レベルＹ、色相Ｕ、Ｖの表示領域が形成される。
上記図１の中央処理ユニット１０は、前景画像（foreground）上においてマウス１３の操作により短形領域ＡＲＣ１が指定されると、この前景画像の表示領域に登録されたイベントの実行により、この短形領域ＡＲＣ１の画像データをフレームバッファ３より読み出して輝度レベル、色素レベルノ平均値を算出し、これにより中心色Ｃ０の輝度レベルＹ０、色相Ｕ０、Ｖ０を算出する。更に算出した輝度レベルＹ０、色相Ｕ０、Ｖ０により中心色Ｃ０の表示領域ＡＲＣに中心色を表示し、また輝度レベルＹ、色相Ｕ、Ｖの表示領域に算出したレベルを表示する。
中央処理ユニット１０は、さらにこの中心色Ｃ０を基準にしてディフォルト値により代表点Ｐ０〜Ｐ２５を設定し、キー信号生成の基準となる２つの球形形状Ｋ１及びＫ２を３次元色空間上に設定する。なおこの場合中央処理ユニット１０は、中心色よりそれぞれ一定の距離により代表点を設定する。
このようにして中心色Ｃ０を設定した後、記号×で示すように、マウス１３により前景画像（foreground）上の所定位置がクリックされると、中央処理ユニット１０は、同様に前景画像（foreground）に登録されたイベントの実行により、図２３に示す処理手順を実行する。すなわち中央処理ユニット１０は、ステップＳＰ１１からステップＳＰ１２に移り、前景画像（foreground）上でクリックされた座標を取得し、続くステップＳＰ１３において、このクリックされた位置の画像データをフレームバッファ３より読み出す。
続いて中央処理ユニット１０は、この画像データの輝度レベルｙ、色差レベルｕ、ｖを計算し、続くステップＳＰ１４において、次式の演算処理を実行する。これにより中央処理ユニット１０は、クリックされた位置の画素について、中心色Ｃ０（Ｙ０、Ｕ０、Ｖ０）からの距離ｄを算出する。
ｄ＝（（ｙ−Ｙ0）2＋（ｕ−Ｕ0）2＋（ｖ−Ｖ0）2）1/2…（18）
続いて中央処理ユニット１０は、ステップＳＰ１５に移り、次式の演算処理を実行することにより、図２４に示すように、中心色Ｃ０を原点にしてなるθ方向及びφ方向の角度ｐ及びｔを算出する。なおこのθ方向及びφ方向の角度ｐ及びｔは、Ｕ軸を基準にして半時計回りを正方向に設定して表現する。
0003870422.tif 000009
この一連の演算処理により、中央処理ユニット１０は、中心色Ｃ０からクリックされた画素までのベクトルＢを極座標により算出し、ステップＳＰ１６に移る。ここで中央処理ユニット１０は、中心色の表示に隣接して、このようにしてクリックした画素の、輝度レベルｙ、色相ｕ、ｖ、中心色Ｃ０を基準にしたベクトルｐ、ｔ、ｄを表示した後、ステップＳＰ１７に移ってこの処理手順を終了する。
これにより中央処理ユニット１０は、中心色Ｃ０を設定した後、背景と置き換えたい部分等を適宣クリックして中心色Ｃ０との関係を簡易に把握できるようにキーパラメータ画面を形成し、使い勝手を向上するようになされている。なお、この第１の実施の形態において、中央処理ユニット１０は、このようにして前景画像上でマウスがクリックされると、後述するベクトルスコープ表示部、色空間表示部において、対応する箇所にマーカーを表示し、これによっても使い勝手を向上できるようになされている。
ここで角度θ及びφからは、後述するベクトルスコープ表示部における操作において、何れの箇所を操作すれば、他の色合いの部分には影響を与えずに、対応する箇所だけ背景と置き換えることが可能か否か等を判断することができる。また距離情報ｄからは、キー信号の変化が切り換わるキーエッジの位置に対する相対的な関係を判断することができ、外球Ｋ１及び又は内球Ｋ２の大きさを可変してクロマキー処理の調整に役立てることができる。
さらに中心色設定部１１１においては（図２２）、中心色Ｃ０の表示領域ＡＲＣの上側に、上述のステップＳＰ６（図１７）の判断処理に対応する了承のボタン（ＯＫ）Ｂ３が配置され、中央処理ユニット１０は、このボタン（ＯＫ）がマウス１３によりクリックされると、クロマキー処理の条件設定処理を終了する。
これに対して右下側には、外球Ｋ１及び内球Ｋ２についての変更モードの切り換えボタン（outer）Ｂ４、（inner）Ｂ５が配置される。ここでこの変更モードの切り換えボタンＢ４、Ｂ５は、オンオフ動作を切り換えるトルグスイッチにより構成され、このボタンＢ４、Ｂ５がマウス１３によりクリックされてオン操作されると、赤色の表示が各ボタンＢ４、Ｂ５に形成されるようになされている。
中央処理ユニット１０は、外球Ｋ１についての変更モードの切り換えボタンＢ４がオン操作されている場合、色空間表示部において、外球Ｋ１又は内球Ｋ２がマウス１３で掴まれてドローイングされると、この操作に対応して外球Ｋ１の大きさが一様に拡大縮小するように、中心点Ｃ０を基準にして代表点Ｐ０〜Ｐ２５の座標を変更する。また同様に、内球Ｋ２についての変更モードの切り換えボタンＢ５がオン操作されている場合、色空間表示部１１２において、外球Ｋ１又は内球Ｋ２がマウス１３で掴まれてドローイングされると、この操作に対応して内球Ｋ１の大きさが一様に拡大縮小するように、中心点Ｃ０を基準にして代表点Ｐ０〜Ｐ２５の座標を変更する。
これにより中央処理ユニット１０は、マウス１３によりクリックされた位置の情報表示ｙ、ｕ、ｖ、ｐ、ｔ、ｄと併せて、簡易な操作により所望の処理結果を得ることができるように中心色設定部１１１を形成するようになされている。
さらに中心色設定部１１１においては、変更モードの切り換えボタン（inner）Ｂ５の下に、クロマキー処理の選択ボタンＢ６が配置される。ここで、このボタンＢ６は、トルグスイッチにより構成され、この編集装置１によるクロマキー処理を、上述の（１５）〜（１７）式に対応する処理より選択できるようになされている。
これらのボタンに隣接して、中心色設定部１１１は、リセットのボタン（ｒｓｔ）Ｂ７が配置される。ここでこのリセットのボタンＢ７がマウス１３によりクリックされると、中央処理ユニット１０は、代表点Ｐ０〜Ｐ２５の座標を当初のディフォルト値にリセットする。これにより中央処理ユニット１０は、条件を種々に変更しても簡易に初期状態に復帰できるように全体の動作を制御する。
図２５は、ベクトルスコープ表示部１２０を示す略線図である。このベクトルスコープ表示部１２０は、第１〜第４の表示部１２１〜１２４と、各表示部に割り当てられた調整用ボタン等とから構成される。ここで第１〜第３の表示部１２１〜１２３は、Ｕ軸に対してそれぞれ−４５度、０度、４５度の角度で配置されたＵＹ平面上の代表点を横切るように、Ｙ軸に垂直な基準平面が設定され、この基準平面が内球Ｋ１、外球Ｋ２を横切る線分と、近接する前景画像の画素の投影画像とをそれぞれ表示して形成され、Ｙ軸に沿った方向について、これら第１〜第３の表示部１２１〜１２３により前景画像の画素の分布を感覚的に把握できるようになされている。
すなわち図２６に示すように、第１の表示部１２１においては、Ｕ軸に対して−４５度の角度で配置されたＵＹ平面上の代表点を横切るように、基準平面Ｈ１Ｌ及びＨ２Ｌを設定し、この基準平面Ｈ１Ｌ及びＨ２Ｌが内球Ｋ１、外球Ｋ２を横切る線分が表示される。さらにこの平面Ｈ１Ｌ及びＨ２Ｌを基準にして設定された所定の輝度レベル以下の画素を基準平面に投影した画像が表示される。このとき各画素は、基準平面Ｈ１Ｌ及びＨ２Ｌに対応した所定の輝度レベルに設定されて、各画素の色相により表示される。
これに対して図２７に示すように、第２の表示部１２２においては、Ｕ軸上に配置された代表点を横切る基準平面ＨＣを設定し、この基準平面ＨＣが内球Ｋ１、外球Ｋ２を横切る線分が表示される。さらにこの基準平面Ｈを基準にして設定された所定輝度レベルの画素を基準平面に投影した画像が表示される。このとき各画素は、基準平面ＨＣに対応した所定の輝度レベルに設定されて、各画素の色相により表示される。
また図２８に示すように、第３の表示部１２３においては、Ｕ軸に対して４５度の角度で配置されたＵＹ平面上の代表点を横切る基準平面Ｈ１Ｈ及びＨ２Ｈを設定し、この基準平面Ｈ１Ｈ及びＨ２Ｈが内球Ｋ１、外球Ｋ２を横切る線分が表示される。さらにこの基準平面Ｈ１Ｈ及びＨ２Ｈを基準にして設定された所定の輝度レベル以上の画素を基準平面に投影した画像が表示される。このとき各画素は、基準平面Ｈ１Ｈ及びＨ２Ｈに対応した所定の輝度レベルに設定されて、各画素の色相により表示される。
なおこれら内球Ｋ１、外球Ｋ２を横切る線分は、それぞれ代表点との対応関係を容易に把握できるように、また代表点に対応する箇所をマウス１３により掴んで代表点の位置を容易に変更可能なように、８角形形状に表示される。
さらに第１から第３の表示部１２１〜１２３の下側には、中心色Ｃ０から代表点までの距離を調整する１対のボタンＢ７Ａ及びＢ７Ｂと、この距離を調整表示するスクロールバーＢ８が配置される。さらにスクロールバーＢ８の上部には、中心色Ｃ０から代表点までの距離が数字により表示される。これにより中央処理ユニット１０は、中心色設定部に表示される中心色Ｃ０からの距離ｄ等との対比により、これらのボタン等を操作して簡易にクロマキーの特性を調整できるようになされている。
さらに第１から第３の表示部１２１〜１２３の下側には、内球Ｋ１及び外球Ｋ２を選択する選択ボタンＢ９Ａ及びＢ９Ｂが配置され、その下側に、各表示部における内球Ｋ１又は外球Ｋ２の代表点に対応して８個のボタンＢ１０Ａ〜Ｂ１０Ｈが配置される。中央処理ユニット１０は、この選択ボタンＢ９Ａ及びＢ９Ｂの選択操作に応動して各選択ボタンＢ９Ａ及びＢ９Ｂに赤色の表示を形成すると共に、内球Ｋ１又は外球Ｋ２について、この選択ボタンＢ９Ａ及びＢ９Ｂの下側に配置されたボタンの操作により、またボタンＢ７Ａ、Ｂ７Ｂ、スクロールバーＢ８の操作により、代表点の変更を受け付け可能な状態に切り換える。
すなわち中央処理ユニット１０は、例えば外球Ｋ２側のボタンＢ９Ｂがマウス１３によりクリックされた後、ボタンＢ１０Ａ〜Ｂ１０Ｈの何れかがオン操作されると、このオン操作されたボタンＢ１０Ａ〜Ｂ１０Ｈに対応する外球Ｋ２の代表点について、ボタンＢ７Ａ、Ｂ７Ｂの操作に応動して、又はスクロールバーＢ８内のボタンの操作に応動して中心色Ｃ０から代表点までの距離を変化させる。これにより例えば図２８において破線により示すように、外球Ｋ２を構成する代表点の位置が変化し、外球Ｋ２が調整されることになる。
さらに中央処理ユニット１０は、各表示部において、各代表点に対応する表示箇所がマウス１３により掴まれて操作されると、この操作に応動して、同様に代表点の位置を変化させ、各表示部の表示を切り換える。また同様に、色空間表示部における操作により内球Ｋ１または外球Ｋ２の代表点が変更されると、各表示部における内球Ｋ１及び外球Ｋ２の表示を変更する。
これに対して図２９に示すように、第４の表示部１２４は、中心色Ｃ０を通るＵＹ平面に平行な基準平面Ｈ３を設定し、この基準平面Ｈ３が内球Ｋ１、外球Ｋ２を横切る線分が表示される。さらにこの基準平面Ｈ３に次元色空間の画素が投影表示される。この時各画素は、所定の輝度レベルに設定されて、白色により表示される。
さらに第４の表示部１２４の下側には、中心色Ｃ０から代表点までの距離を調整する１対のボタンＢ７Ａ及びＢ７Ｂと、この距離を調整表示するスクロールバーＢ８が配置される。さらにスクロールバーＢ８の上部には、中心色Ｃ０から代表点までの距離が数字により表示される。これにより中央処理ユニット１０は、中心色設定部に表示される中心色Ｃ０からの距離ｄ等との対比により、これらのボタン等を操作して簡易にクロマキーの特性を調整できるようになされている。
さらに第４の表示部１２４の下側には、内球Ｋ１及び外球Ｋ２を選択する選択ボタンＢ９Ａ及びＢ９Ｂが配置され、その下側に、内球Ｋ１又は外球Ｋ２のＹ軸上の代表点に対応する２個のボタンＢ１０Ａ、Ｂ１０Ｂが配置されるようになされている。中央処理ユニット１０は、この選択ボタンＢ９Ａ及びＢ９Ｂの選択操作に応動して各選択ボタンＢ９Ａ及びＢ９Ｂに赤色の表示を形成すると共に、内球Ｋ１又は外球Ｋ２について、この選択ボタンＢ９Ａ及びＢ９Ｂの下側に配置されたボタンＢ１０Ａ、１０Ｂの操作により、またボタンＢ７Ａ、Ｂ７Ｂ、スクロールバーＢ８の操作により、代表点の変更を受け付けるようになされている。
なお中央処理ユニット１０は、第４の表示部１２４においても、各代表点に対応する表示箇所がマウス１３により掴まれて操作されると、この操作に応動して、同様に代表点の位置を変化させ、表示部の表示を切り換える。また同様に、色空間表示部１１２における操作により内球Ｋ１又は外球Ｋ２の代表点が変更されると、表示部における内球Ｋ１及び外球Ｋ２の表示を変更する。
図３０は、このようにして内球Ｋ１及び外球Ｋ２を表示する際に、中央処理ユニット１０における前景画素の投影処理の処理手順を示すフローチャートである。中央処理ユニット１０は、内球Ｋ１、外球Ｋ２がディフォルト値により設定されると、また色空間表示部１１２、ベクトルスコープ表示部１２０における操作により代表点の位置が変更されると、さらには改めて中心色設定部において中心色が選択された場合、このベクトルスコープ表示部１２０に登録されたイベントを遂次実行することにより、この処理手順を実行する。
すなわち中央処理ユニット１０は、ステップＳＰ２１からステップＳＰ２２に移り、明度（輝度レベル）の区分を設定する。ここで図３１に示すように、中央処理ユニット１０は、第１〜第３の表示部１２１〜１２３に設定した基準平面Ｈ１Ｌ、Ｈ２Ｌ、ＨＣ、Ｈ１Ｈ、Ｈ２Ｈの各輝度レベルＹ１Ｌ、Ｙ２Ｌ、ＹＣ、Ｙ１Ｈ、Ｙ２Ｈを基準にして、輝度レベルのしきい値Ｌ１Ｌ、ＬＹＨを設定し、これにより第１〜第３の表示部１２１〜１２３に対応する３つの輝度レベルの区分ｌｏ、ｍｉｄ、ｈｉｇｈを設定する。
続いて中央処理ユニット１０は、ステップＳＰ２３に移り、各区分ｈｉｇｈ、ｍｉｄ、ｌｏについて明度（輝度レベル）の基準値ＹＨ、ＹＣ、ＹＬを設定する。なおこの実施の形態では、第１の表示部１２１に対応する基準値ＹＬは、この第１の表示部１２１について設定した基準平面Ｈ１Ｌ、Ｈ２Ｌの輝度レベルＹ１Ｌ、Ｙ２Ｌの平均値になるように、また第３の表示部１２３に対応する基準値ＹＨは、この第３の表示部１２３について設定した基準平面Ｈ１Ｈ、Ｈ２Ｈの輝度レベルＹ１Ｈ、Ｙ２Ｈの平均値になるように設定される。さらにしきい値ＬＹＬ、ＬＹＨは、それぞれ基準値ＹＬ、ＹＣ及び基準値ＹＣ、ＹＨの平均値になるように設定される。
続いて中央処理ユニット１０は、ステップＳＰ２４に移り、第１〜第３の表示部の表示を黒色により塗り潰すことにより、これら第１〜第３の表示部１２１〜１２３を初期化した後、ステップＳＰ２５に移る。ここで中央処理ユニット１０は、前景画像の１画素について、フレームバッファ３より画像データをロードする。
さらに中央処理ユニット１０は、続くステップＳＰ２６において、このロードした画像のデータの輝度レベルを基準にして、この画像データが何れの区分ｈｉｇｈ、ｍｉｄ、ｌｏに属するか判断する。さらに中央処理ユニット１０は、この判断結果より、この画像データを何れかの区分ｈｉｇｈ、ｍｉｄ、ｌｏに振り分け、この画像データの輝度レベルを振り分けた区分の基準値に設定する。
続いて中央処理ユニット１０は、ステップＳＰ２７に移り、振り分けた区分に対応する表示部に、この画像データを表示する。このとき中央処理ユニット１０は、各表示部の水平方向及び垂直方向をＵ軸及びＶ軸に設定して、この画像データの色相に対応する位置を選択し、この位置に画像データを点表示する。さらにこのときステップＳＰ２３で設定した基準値による輝度レベルにより、またこの画像データの色相により点表示する。
このようにして１の画素について、点表示を完了すると、中央処理ユニット１０は、ステップＳＰ２８に移り、前景画像の全画素について、点表示を完了したか否か判断し、ここで否定結果が得られると、ステップＳＰ２５に戻る。これにより中央処理ユニット１０は、ステップＳＰ２５−ＳＰ２６−ＳＰ２７−ＳＰ２８−ＳＰ２５の処理手順を繰り返し、前景画像を形成する各画素についてその輝度レベルに応じて対応する表示部に各画素を表示し、全ての画素について表示を完了すると、ステップＳＰ２９に移る。
ここで中央処理ユニット１０は、キー範囲に関する情報を取得する。ここでこのキー範囲に関する情報は、上述の各基準平面Ｈ１Ｌ、Ｈ２Ｌ、ＨＣ、Ｈ１Ｈ、Ｈ２Ｈが内球Ｋ１及び外球Ｋ２を横切る線分の座標データであり、中央処理ユニット１０は、この情報を取得すると、ステップＳＰ３０に移って、この線分を各表示部に表示する。
続いて中央処理ユニット１０は、ステップＳＰ３１に移り、ここでキー範囲（すなわち代表点の位置）が変更されたか否か判断し、ここで肯定結果が得られると、ステップＳＰ２２に戻る。これにより中央処理ユニット１０は、代表点が変更されると、改めて表示部の表示を切り換え、これにより代表点により形成される内球Ｋ１及び外球Ｋ２に対する各画素の分布を容易に判断できるようにする。
これに対してステップＳＰ３１において否定結果が得られると、中央処理ユニット１０は、ステップＳＰ３１からステップＳＰ３２に移り、中心色Ｃ０が変更されたか否か判断する。ここで肯定結果が得られると、中央処理ユニット１０は、ステップＳＰ２２に戻り、改めて各表示部の表示を切り換える。これにより中央処理ユニット１０は、中心色Ｃ０を変更した場合でも、この変更に伴って変化する内球Ｋ１及び外球Ｋ２に対する各画素の分布を容易に判断できるようにする。
これに対してステップＳＰ３２において否定結果が得られると、中央処理ユニット１０は、ステップＳＰ３２からステップＳＰ３３に移ってこの処理手順を終了する。
なお中央処理ユニット１０は、中心色設定部１１１において、前景画像がマウス１３によりクリックされると、中心色設定部１１１における角度ｐ、ｔ等の表示に伴い、これら第１〜第４の表示部１２１〜１２４においても、対応する位置にマーカーを表示する。これによっても編集装置１では、前景画像の各画素と、内球Ｋ１及び外球Ｋ２の関係を容易に把握できるようになされ、その分使い勝手を向上できるようになされている。
図３２は、色空間表示部１１２を示す略線図である。この色空間表示部１１２は、３次元色空間に配置した内球、外球、前景画像の画素等を所定の方向から見た画像を表示する画像表示部１１５と、この画像の内容、視点等を変更するボタン等により構成される。
すなわちこの色空間表示部１１２の左上部には、ＵＶ平面を指定するボタン（ｕｖ）、ＹＵ平面を指定するボタン（ｙｕ）、ＹＶ平面を指定するボタン（ｙｖ）が配置される。中央処理ユニット１０は、図３３に示すように、所定の方向に設定された視点より色空間を見てなる画像を画像表示部１１５に表示し（図３３の（Ａ））、各ボタン（ｕｖ）、（ｙｕ）、（ｙｖ）が操作されると、各ボタンに登録されたイベントの実行によりそれぞれＵＶ平面、ＹＵ平面、ＹＶ平面を垂直方向より見た画像を表示する（図３３の（Ｂ）〜（Ｄ））。
また色空間表示部１１２には、ＵＶ平面を指定するボタン（ｕｖ）に隣接して回転操作のボタン（ｒｏｔ）が配置される。中央処理ユニット１０は、図３４に示すように、所定の方向より色空間を見てなる画像を画像表示部１１５に表示した状態で（図３４の（Ａ））、このボタン（ｒｏｔ）がオン操作されると、この表示の状態で続くマウス１３の操作により指定されるＹ軸、Ｕ軸、Ｖ軸を回転中心軸に設定する。さらに中央処理ユニット１０は、この回転中心軸を中心にして、矢印により示すように、マウス１３の操作に応動して色空間を回転させて表示する（図３４の（Ｂ）〜（Ｄ））。これにより中央処理ユニット１０は、必要に応じて種々の方向より色空間を眺めて、内球Ｋ１、外球Ｋ２と前景画像の各画素との関係を容易に把握できるように、色空間表示部１１２を形成する。
また色空間表示部１１２には、続いて内球Ｋ１を指定するボタン（ｉｎ）、外球Ｋ２を指定するボタン（ｏｕｔ）が配置される。中央処理ユニット１０は、このボタン（ｉｎ）又は（ｏｕｔ）がマウス１３によりオン操作されると、画像表示部１１５にそれぞれ内球Ｋ１、外球Ｋ２を表示する。続いて色空間表示部１１２には、内球Ｋ１及び外球Ｋ２の表示態様を切り換えるボタン（ｍｉｘ）が配置される。中央処理ユニット１０は、このボタン（ｍｉｘ）がマウス１３により操作されると、不透明の面による表示と半透明の面による表示との間で、内球Ｋ１及び外球Ｋ２の表示を切り換える。これにより中央処理ユニット１０は、必要に応じて内球Ｋ１、外球Ｋ２の表示を切り換えて、またこの表示態様を切り換えて、前景画像の各画素と内球、外球との関係を容易に確認できるように色空間表示部１１２を形成する。
続いて色空間表示部１１２には、内球Ｋ１及び外球Ｋ２の表示形態を切り換えるボタン（Ｗｉｒｅ）が配置される。中央処理ユニット１０は、このボタン（Ｗｉｒｅ）がオフ操作されると、内球Ｋ１及び外球Ｋ２を面により表示する。またボタン（Ｗｉｒｅ）がオン操作されると、隣接する代表点を線分により結んだワイヤーフレームモデルにより内球Ｋ１及び外球Ｋ２を表示する。これにより中央処理ユニット１０は、必要に応じて内球Ｋ１及び外球Ｋ２の表示形態を切り換えて、前景画像の各画素と内球、外球との関係を容易に確認できるように色空間表示部１１２を形成する。
さらに色空間表示部１１２には、続いて色空間の表示を微少角度ずつ順次変化させるボタン（ｍｏｖ）が配置される。中央処理ユニット１０は、このボタン（ｍｏｖ）が操作されると、画像表示部１１５の垂直方法に対応する仮想の回転軸を色空間に設定して、この回転軸を中心にして色空間を順次所定角度づつ変位させて色空間を表示する。これにより中央処理ユニット１０は、順次視点を変えて、前景画像の各画素と内球、外球との関係を容易に確認できるように色空間表示部１１２を形成する。
続いて色空間表示部１１２には、前景画像の各画素の表示形態を切り換えるボタン（ｌｉｎｅ）が配置される。中央処理ユニット１０は、このボタン（ｌｉｎｅ）がオフ操作されると、前景画像の各画素を点像により色空間にマッピングして表示する。これに対してこのボタン（ｌｉｎｅ）がオン操作されると、前景画面上にて各画素の点像を、ラスタ操作順に明るい線により結んで表示する。これにより中央処理ユニット１０は、必要に応じて各画素の表示形態を切り換えて、前景画像の各画素と内球、外球との関係を容易に確認できるように色空間表示部１１２を形成する。
色空間表示部１１２には、ＹＵ平面を指定するボタン（ｙｕ）に隣接して、前景が像の画素について、表示非表示を切り換えるボタン（ｐｒｖ）が配置される。中央処理ユニット１０は、このボタン（ｐｒｖ）がオフ操作されると、前景が像の画素の表示を中止する。なおこの画素の表示は、各画素の対応する色相、輝度レベルにより表示され、これにより視点を変えて色空間を眺めても、内球等と各画素の関係を容易に把握できるようになされている。
さらに色空間表示部１１２には、続いてＵＶ軸の表示、非表示を切り換えるボタン（ｃｕｒ）が配置される。中央処理ユニット１０は、このボタン（ｃｕｒ）のオンオフ操作に応動してＵ軸及びＶ軸の表示を切り換える。また色空間表示部１１２には、続いて色相のリングＲについて、表示、非表示を切り換えるボタン（ｒｉｎｇ）が配置される。ここで中央処理ユニット１０は、ＵＶ平面上に、各位置の色相を色彩により示す色相のリングＲを配置するようになされ、このボタン（ｃｕｒ）のオンオフ操作に応動してこのリングＲの表示を切り換える。これにより中央処理ユニット１０は、また視点を変化されて色空間を眺めても、視覚的に、３次元色空間上における内球、外球と前景画像との関係を把握できるように、色空間表示部を形成１１２する。
さらに色空間表示部１１２には、続いてマーカーの表示、非表示を切り換えるボタン（ｃｏｌ）が配置される。中央処理ユニット１０は、このボタン（ｃｏｌ）がオン操作されると、カラーバーで表される各色の箇所に箱型のマーカーＭを表示する。これにより中央処理ユニット１０は、通常の映像機器の使用に馴染んだオペレータについても、３次元色空間上における内球、外球と前景画像との関係を容易に把握できるように、色空間表示部１１２を形成する。
さらに色空間表示部１１２には、続いてＹ軸の表示、非表示を切り換えるボタン（Ｙ）が配置される。中央処理ユニット１０は、このボタン（Ｙ）のオンオフ操作に応動してＹ軸の表示を切り換える。また色空間表示部には、続いて画像表示部１１５の表示を拡大縮小するボタン（ｓｃｏｐｅ）が配置される。中央処理にユニット１０は、このボタン（ｓｃｏｐｅ）が操作されると、続くマウス１３の操作に応動して、色空間の表示を拡大縮小する。
また色空間表示部１１２には、続いて前景画像の画素の表示について、画素数を配慮した表示モードに切り換えるボタン（ｒｕｄ）が配置される。中央処理ユニット１０は、このボタン（ｒｕｄ）がオフ操作されている場合、各画素の輝度レベル及び色相に応じて色空間に各画素の点像を形成する。これにより中央処理ユニット１０は、この場合、同一の色相及び輝度レベルによる複数画素については、同一の箇所に重ねて点像を形成する。これに対してボタン（ｒｕｄ）がオン操作されると、所定の乱数により、各画素の輝度レベル、色相を補正して表示する。これにより中央処理ユニット１０は、同一の色相及び輝度レベルによる複数画素については、点像の表示位置を微妙にずらして、画素数に応じた面積を有するように点像を表示し、視覚的に、このような画素数の集中を容易に知覚できるように色空間表示部１１２を形成する。
このようにして表示するにつき、色空間表示部１１２は、左側に、表示の程度を過偏するスクロールバーが配置される。このうち最下段のスクロールバー（ａ）が操作されると、中央処理ユニット１０は、画像表示部１１５における全体の明るさを可変し、続くスクロールバー（ｒｕｄ）が操作されると、ボタン（ｒｕｄ）が操作された際における乱数の最大値を可変する。また中央処理ユニット１０は、続くスクロールバー（ｈｎｄ１）が操作されると、内球Ｋ１及び外球Ｋ２に配置した代表点の表示、中心色の表示を拡大縮小する。
中央処理ユニット１０は、画像表示部１１５において、このようにスクロールバー（ｈｎｄ１）の操作により大きさを可変する代表点の表示、中心色の表示がマウス１３により掴まれて移動されると（図４）、この移動に伴い、代表点、中心色を変更する。このとき中心色設定部において、変更モードの切り換えボタン（outer）Ｂ４，（inner）Ｂ５がオン操作されている場合、何れか１箇所の代表点の変更による半径の変化に対応するように、内球Ｋ１又は外球Ｋ２の各代表点の半径を可変し、これにより内球Ｋ１又は外球Ｋ２全体の大きさを可変する。なお中心色が変更された場合は、この中心色に対する各代表点の関係が維持されるように、各代表点についても変更する。
またベクトルスコープ表示部において代表点が変更されると、中央処理ユニット１０は、この変更に対応して色空間表示部１１２における内球Ｋ１及び外球Ｋ２の表示を変更する。また中心色設定部１１１により中心色が変更されると、画像表示部１１５において中心色が変更された場合と同様に、内球Ｋ１及び外球Ｋ２の表示を切り換える。さらに中心色設定部１１１において、何れかの画素がマウス１３のクリックにより選択されると半径ｄ等の表示に対応して、この画像表示部１１５にマーカーを表示する。
次に、再び上記図１を参照しながら、本発明に係る第１の実施の形態の動作について説明する。
図１の編集装置１は、編集処理対象の映像信号ＳＶ１、ＳＶ２がハードディスク装置２に記録された後、これらの映像信号ＳＶ１、ＳＶ２がハードディスク装置２に記録された後、これらの映像信号ＳＶ１、ＳＶ２により編集リストが作成され、さらにこの編集リストに従って映像信号ＳＶ１、ＳＶ２が編集処理されてハードディスク装置２に記録される。
このような編集リストの作成時等において、編集装置１は、オペレータがクロマキーの処理を選択すると、モニタ９にキーパラメータ設定画面及びプレビュー画面が表示され（図２５及び図１８）、ハードディスク装置２より対応する画像データがフレームバッファ３及び４に入力されてこのキーパラメータ設定画面及びプレビュー画面にオペレータの選択した前景画像、背景画像が静止画により表示される。
さらに編集装置１は、このキーパラメータ設定画面の前景画像において（図２５）、マウス１３の操作によりオペレータが背景画像に割り当てる領域の一部を短形形状に指定すると、この領域に対応する画像データがフレームバッファ３より読み出されて平均値化され、クロマキー処理の中心色Ｃ０，（Ｙ０、Ｕ０、Ｖ０）が決定される。この平均値化の処理により、編集装置１は、ノイズ等の影響を有効に回避して、また簡易な操作により、オペレータの所望する色を中心色に設定する。
さらにＹＵＶ空間上において、この中心色Ｃ０を中心にした４５度の等角間隔で、この中心色Ｃ０から所定の距離だけ離間してなる２種類の代表点が設定され、この２種類の代表点により、中心色Ｃ０を中心にした二重の球形形状Ｋ１、Ｋ２がディフォルト値により設定される。これにより編集装置１は、キー信号ＫＥＹの特性を切り換える境界Ｋ１及びＫ２を標準の条件により設定する。
編集装置１は、このようにして中心色Ｃ０及び代表点を設定すると、この標準の条件によるクロマキー信号の画像、このクロマキー信号によりクロマキー処理した３種類の処理結果をプレビュー画面に表示する。これにより標準条件による処理結果を確認することができる。また色空間上におけるこの標準条件による内球Ｋ１、外球Ｋ２の位置、前景画像の各画素等が色空間表示部に表示される（図３２）。さらに各代表点を基準にして設定された色空間上の平面に対して、内球Ｋ１及び外球Ｋ２を横切る線分、前景画像の各画素を投影表示してなる画像が、ベクトルスコープ表示部に表示される。
これによりこれらベクトルスコープ表示部、色空間表示部、中心色設定部により形成されるキー信号の特性設定用画面を介してキー信号の特性を種々に変更して、その処理結果をプレビュー画面により確認することができ、３次元色空間により前景画像の各画素を表現してキー信号を生成する場合でも、対話形式により、また感覚的に処理結果を把握して所望の処理結果を得ることができる。
すなわちこのベクトルスコープ表示部における表示において、編集装置１では、Ｙ軸に垂直な３種類の基準平面に対して、内球Ｋ１及び外球Ｋ２を横切る線分、前景画像の対応する画素を投影表示することにより、この編集装置１を操作するオペレータにおいては、視覚的に、前景画像の色の分布を把握することができ、前景画像の各画素を３次元色空間上で表現してクロマキー処理するようにしても、簡易な操作により所望のクロマキー処理を実施することができる。
また、キー信号ＫＥＹの特性を切り換える境界Ｋ１及びＫ２が併せて表示されることにより、クロマキー処理により背景と置き換えられる範囲（内球Ｋ１の内側に概ね分布する画素でなる）、クロマキー処理により背景と置き換えられない範囲（外球Ｋ２の外側に概ね分布する画素でなる）を目視確認することができる。従ってオペレータにおいては、前景画素の各画素を３次元色空間上で表現してクロマキー処理するようにしても、処理結果をイメージしながら条件を設定することができ、使い勝手が向上される。
すなわちこのように設定した状態で、プレビュー画面を確認して所望の色がイメージ通りに背景画像と置き換えられていない場合、オペレータにおいては、このベクトルスコープ表示部における内球Ｋ１及び外球Ｋ２の線分の表示をマウス１３を掴んで移動させることにより、代表点が変更されてクロマキー処理の条件が変更される（図２８）。
また第１〜第４の表示部の下に配置されたボタンＢ７Ａ、Ｂ７Ｂ、Ｂ１０Ａ〜Ｂ１０Ｈ、スクロールバーＢ８の操作によっても、代表点が変更されてクロマキー処理の条件が変更される（図２６〜図２９）。
このとき、このオペレータの所望する色については、ベクトルスコープ表示部における第１〜第３の表示部において、各画素が、各画素の色相、基準の明度により表示されていることにより、また輝度レベルに関する第４の表示部については、白黒表示により形成されていることにより、オペレータにおいては、何れの部分について、内球Ｋ１及び外球Ｋ２の線分の表示をマウス１３で掴んで移動させれば良いかを簡易かつ確実に判断してクロマキー処理の条件を変更することができる。
このとき中心色設定部において前景画像をマウス１３によりクリックすると、このクリックした画素について、中心色より見た角度及び方向が表示され、中心色近傍の背景画像と置き換えられる領域との関係が数値により表示される。この関係は、ベクトルスコープ表示部の表示に対応するように、また代表点の設定に対応する極座標形式の位置情報ｐ、ｔ、ｄにより表示され（図２２）、これによりベクトルスコープ表示部において、内球Ｋ１及び外球Ｋ２の何れの箇所をマウス１３で掴んで移動させれば良いかを簡易かつ確実に判断してクロマキー処理の条件を変更することができる。
このとき単に内球Ｋ１及び外球Ｋ２の線分の表示をマウス１３で掴んで移動させればクロマキー処理の条件を変更できることにより、使い勝手が向上される。
また第１〜第３の表示部の下に、この位置情報の表示に対応する形式によりボタンＢ７Ａ、Ｂ７Ｂ、Ｂ１０Ａ〜Ｂ１０Ｈ、スクロールバーＢ８が配置され、これらのボタンＢ７Ａ、Ｂ７Ｂ、Ｂ１０Ａ〜Ｂ１０Ｈ、スクロールバーＢ８によりキー信号設定用の情報でなる代表点設定を受け付けることにより、これらのボタンＢ７Ａ、Ｂ７Ｂ、Ｂ１０Ａ〜Ｂ１０Ｈ、スクロールバーＢ８の何れかを操作して簡易かつ確実にクロマキー処理の条件を変更することができる。
これらの場合に、色空間表示部において、前景画像の各画素、内球Ｋ１、外球Ｋ２を配置してなる３次元色空間を、所望の方向より眺めてなる画像が表示され、マウス１３の操作により視点を種々に変更してこの表示が変更されることにより、必要に応じてこの色空間表示部を介して内球Ｋ１、外球Ｋ２、前景画像の各画素の関係を把握することもでき、この色空間表示部により確認してベクトルスコープ表示部の操作によりクロマキー処理の条件を変更することもできる。
このとき色空間表示部において、ボタンの操作に応動して、各画素、内球Ｋ１、外球Ｋ２の表示が切り換えられ、また色相を示すリングＲ、ＹＵＶ軸等が表示され、さらには中心色設定部の前景画像における画素の指定に対応してマーカーが表示され、これらにより視覚的に、内球Ｋ１、外球Ｋ２、前景画像の各画素の関係を容易かつ正確に把握することができ、クロマキー処理の調整作業が簡略化される。
また色空間表示部においても、内球Ｋ１、外球Ｋ２の表面に配置された代表点、中心色の表示がマウス１３により掴まれて移動されると、この移動に伴い代表点、中心色が変更され、これによりクロマキー処理の条件が変更される。
かくしてこのようにして代表点等を設定してプレビュー画面より所望のクロマキー処理結果が確認されると、編集装置１では、中心色設定部におけるクロマキー処理の選択、条件設定完了の操作により、続く処理が実行される。
すなわち編集装置１では、中央処理ユニット１０の演算処理により、緯度φ及び経度θを順次変位させて、ＹＵＶ空間上における原点Ｃ０から境界Ｋ１及びＫ２までの距離ｒｉ及びｒｏが計算される（図９）。このとき編集装置では、緯度φ及び経度θをパラメータにした内挿補間演算処理により（上記（１）式及び（２）式）、距離ｒｉ及びｒｏが計算される。さらにこれら計算結果より、クロマキー信号ＫＥＹの特性を規定するクリップポイントＣＬＩＰ、利得ＧＡＩＮが計算される（図１１Ａ，図１１Ｂ）。さらに編集装置１では、この計算したクリップポイントＣＬＩＰ、利得ＧＡＩＮがキー信号生成部６に出力され、これにより簡易な演算処理により緯度φ及び経度θをアドレスにしてなるルックアップテーブル２９（図２）が形成される。
編集装置１は、オペレータがカラーキャンセルの処理を選択した場合、カラーキャンセル用に設定した２重の境界より、同様にして、各経度θ毎に、カラーキャンセル用キー信号の特性を規程するクリップポイントＣＬＩＰＣ、利得ＧＡＩＮＣが計算され、この計算したクリップポイントＣＬＩＰＣ、利得ＧＡＩＮＣによりキー信号生成部６にカラーキャンセル処理用のルックアップテーブル３４が形成される。
このようにしてルックアップテーブル２９、３４が形成された後、オペレータがプレビュー、編集開始を指示すると、編集装置１では、ハードディスク装置２より、前景画像の映像信号ＳＶ１と背景画像の映像信号ＳＶ２とがクロマキー処理部５に入力される（図１）。このうち前景画像の映像信号ＳＶ１は、キー信号生成部６のオーバーサンプリング回路２６Ｕ、２６Ｖにおいて（図２）、色差信号Ｕ１、Ｖ１がオーバーサンプリングされ、これにより輝度信号と同一のサンプリング周波数によるディジタル信号に変換される。
このように処理された映像信号ＳＶ１は、クロマキー信号生成部２５の座標変換回路２７において、中心色ＣＯを原点にしたＵＶ座標平面上において、原点Ｃ０からの距離ｒｍと、基準軸からの角度θが検出される。これにより映像信号ＳＶ１は、中心色ＣＯを原点にしてなるＹＵＶ空間上における各画素の位置と原点Ｃ０とを結ぶ線分Ｌを、ＵＶ平面上に投影してなる線分の長さｒｍと、ＹＵＶ空間上における線分Ｌの経度θが検出される。
さらに映像信号ＳＶ１は、続く座標変換回路２８において、座標変換回路２７において検出された距離ｒｍと、輝度信号レベルＹとを基準にして、中心色ＣＯを原点にしてなるＹＵＶ空間上における各画素の位置について、緯度φ及び原点Ｃ０までの距離ｒＭが計算される。
これにより映像信号ＳＶ１は、これら緯度φ及び経度θをアドレスにしてルックアップテーブル２９がアクセスされ、これら緯度φ及び経度θに対応するクリップポイントＣＬＩＰ、利得ＧＡＩＮがキープロセス回路３０に設定される。これにより映像信号ＳＶ１は、このクリップポイントＣＬＩＰ、利得ＧＡＩＮに基づいて、中心色ＣＯから距離ｒＭに応じて値０から値１の範囲のキー信号ＭＸＫが生成される。
また映像信号ＳＶ１は、オーバーサンプリング回路２６Ｕ及び２６Ｖより出力される色差信号Ｕ１及びＶ１がカラーキャンセルキー信号生成部３２の座標変換回路３３に入力され、ここで各画素の色が、カラーキャンセル用の基準色Ｃ０Ｃ（Ｕ０Ｃ、ＶＯＣ）を原点にしたＵＶ平面上における角度θＣ及び距離ｒＣにより検出される。さらに映像信号ＳＶ１は、この角度θＣをアドレスにしてルックアップテーブル３４がアクセスされ、この角度θＣに対応するクリップポイントＣＬＩＰＣ、利得ＧＡＩＮＣがキープロセス回路３５に設定される。これにより映像信号ＳＶ１は、このクリップポイントＣＬＩＰＣ、利得ＧＡＩＮＣに基づいて、カラーキャンセルの基準色Ｃ０Ｃから距離ｒＣに応じて値０から値１の範囲のキー信号ＡＭＫが生成される。
これにより映像信号ＳＶ１は、中心色ＣＯを原点に設定したＵＶ空間の距離ｒｍ及び緯度θを基準にしてキー信号ＭＸＫが計算され、簡易な演算処理でキー信号ＭＸＫが生成される。また角度θＣをアドレスにして事前に設定したルックアップテーブル３４をアクセスしてクリップポイントＣＬＩＰＣ、利得ＧＡＩＮＣを設定することにより、短い処理時間によりキー信号ＡＭＫが生成される。さらにクリップポイントＣＬＩＰＣ、利得ＧＡＩＮＣによりキー信号ＡＭＫの特性を規程することにより、割り算処理することなくキー信号ＡＭＫを生成することができ、その分処理時間が短縮される。
オペレータがカラーキャンセルの処理を選択しない場合、編集装置１では、カラーキャンセルキー信号生成部３２より値１のキー信号ＣＣＫが出力され、これにより映像信号ＳＶ１は、カラーキャンセル回路２０Ｙ、２０Ｕ、２０Ｖ（図１２）において何ら処理を受けることなく、続くキーヤー２１Ｙ、２１Ｕ、２１Ｖに入力される。ここで映像信号ＳＶ１は、クロマキー信号生成部２５より出力されるキー信号ＫＥＹ（ＭＸＫ）により重み付けされた後、続くミクサー２３Ｙ、２３Ｕ、２３Ｖにおいて、キーヤー２２Ｙ、２２Ｕ、２２Ｖより出力される映像信号ＳＶ２と加算される。このとき映像信号ＳＶ２においては、キーヤー２２Ｙ、２２Ｕ、２２Ｖは、キー信号１−ＫＥＹ（１−ＭＸＫ）により重み付けされ、これにより上記（１５）式により表されるクロマキー処理した映像信号ＳＶ３がミクサー２３Ｙ、２３Ｕ、２３Ｖより出力される。
これに対してオペレータが第１のカラーキャンセル処理を選択した場合、編集装置１では、カラーキャンセルキー信号生成部３２より色差信号についてキー信号ＣＣＫ（１−ＡＭＫ）が出力され、これにより映像信号ＳＶ１は、カラーキャンセル回路２０Ｙ、２０Ｕ、２０Ｖにおいて、色差信号Ｕ１、Ｖ１がこのキー信号ＣＣＫにより重み付けされた後、続くキーヤー２１Ｙ、２１Ｕ、２１Ｖに入力される。ここで映像信号ＳＶ１は、クロマキー信号生成部２５より出力されるキー信号ＫＥＹ（ＭＸＫ）により重み付けされ、続くミクサー２３Ｙ、２３Ｕ、２３Ｖにおいて、キー信号１−ＫＥＹ（１−ＭＸＫ）により重み付けされた映像信号ＳＶ２と加算され、これにより上記（１６）式により表されるクロマキー処理した映像信号ＳＶ３がミクサー２３Ｙ、２３Ｕ、２３Ｖより出力される。
またオペレータが第２のカラーキャンセル処理を選択した場合、映像信号ＳＶ１は、カラーキャンセル回路２０Ｙ、２０Ｕ、２０Ｖにおいてキー信号ＣＣＫ（１−ＡＭＫ）により重み付けされた後、続くキーヤー２１Ｙ、２１Ｕ、２１Ｖにおいてキー信号ＫＥＹ（ＡＭＫ）により重み付けされる。さらに映像信号ＳＶ１は、続くミクサー２３Ｙ、２３Ｕ、２３Ｖにおいて、キー信号１−ＫＥＹ（１−ＡＭＫ）により重み付けされた映像信号ＳＶ２と加算され、これにより上記（１７）式により表されるクロマキー処理した映像信号ＳＶ３がミクサー２３Ｙ、２３Ｕ、２３Ｖより出力される。
このようにして前景画像と背景画像とを合成してなる映像信号ＳＶ３においては、映像信号ＳＶ１の輝度信号レベル、色差信号レベルを基準にしてキー信号ＭＸＫを生成したことにより、例えば明るい青色と暗い青色とを判別してキー信号ＭＸＫが生成されることになり、これにより違和感の無い、高品位の合成画像を得ることができる。
以上説明したような本発明に係る第１の実施の形態の効果を説明する。
以上の構成を有するキー信号生成装置によれば、前景画像より抜き出す色の中心色を原点とした三次元のＹＵＶ色空間において、前景画像の各画素の位置を極座標により表現し、この極座標における原点からの距離ＲＭに応じてキー信号ＫＥＹ（ＭＸＫ）を生成することにより、簡易な構成で、前景画像の輝度をも基準にしてキー信号ＫＥＹ（ＭＸＫ）を生成することができる。これにより例えば明るい青色と暗い青色とを判別してキー信号ＭＸＫを生成するとができ、違和感の無い、高品位の合成画像を得ることができる。
さらにこのとき原点Ｃ０を囲むように境界Ｋ１及びＫ２を設定し、この境界Ｋ１及びＫ２に対する各画素の位置に応じてキー信号ＫＥＹを生成することにより、この境界Ｋ１及びＫ２を種々に変更して、クロマキーの特性を自由に設定変更することができ、その分使い勝手を向上することができる。
またルックアップテーブルにより各緯度及び経度におけるクロマキーの特性を検出した後、この検出した特性に基づいてキー信号ＫＥＹを生成したことにより、簡易かつ短時間でキー信号ＫＥＹを生成することができる。
さらにこの特性をクリップポイント及び利得により設定したことにより、その分キー信号ＫＥＹ生成に要する演算処理を簡略化することができる。
またＵＶ平面に、中心色ＣＯと各画素とを結ぶ線分を投影してなる距離ｒｍ及び角度θを検出した後、緯度φ、経度θ、距離ｒＭを検出したことにより、簡易な演算処理により、ＹＵＶ色空間上における各画素の位置を極座標により表現することができ、その分キー信号生成に要する時間を短縮することができる。
さらにこのとき境界Ｋ１及びＫ２を各２６個の点により表現し、これらの点群の座標値を補間演算処理してルックアップテーブルを形成したことにより、簡易な演算処理により境界Ｋ１及びＫ２を種々に変形してクロマキー処理の条件を種々に変更することができ、さらには簡易な演算処理によりルックアップテーブルを形成することができる。
また輝度信号レベル、色差信号レベルを基準にして三次元の色空間を形成したことにより、この種の編集装置で処理するディジタル信号形式の映像信号（例えばいわゆるＤ１フォーマット）を簡易に処理してキー信号を生成することができる。
さらにこれらの構成に加えて、同様の処理により色消し用のキー信号を生成したことにより、簡易かつ短時間で、高品位の合成画像を生成することができる。
また、上述の構成を有する編集装置によれば、キー信号による処理結果と、キー信号の特性設定用画面とを表示することにより、処理結果をリアルタイムで確認して対話形式によりキー信号の特性を変更することができる。また感覚的に処理結果を把握して必要に応じて細かくな調整作業を実行でき、これらにより前景画像の各画素を３次元色空間上で表現してクロマキー処理するようにしても、簡易な操作で所望の処理を実行することができる。
このとき処理結果を、前景画像、背景画像、キー信号画像と共に表示したことにより、これらの画像間の比較により処理の内容を視覚的に把握することができ、その分調整制度を向上することができる。
また３次元色空間を所望の視点より眺めた色空間表示部と、３次元空間を所定の基準平面に投影してなるベクトルスコープ表示部とにより特性設定用の画面を構成したことにより、必要に応じて何れかの画面を介してキー信号の特性を変更することができ、これにより３次元色空間上で表現してクロマキー処理するようにしても、使い勝手を向上することができる。
またこれらに加えて、スクロールバーによる操作子等によっても代表点を変更してキー信号の特性を変更できることにより、数値により処理対象の画素を把握してキー信号の特性を変更することもできる。
次に、本発明に係る第２の実施の形態について説明する。
この第２の実施の形態に係る編集装置は、中央処理ユニットにおける処理手順が異なる以外、第１の実施の形態と同一に構成される。ここでこの実施の形態においては、第１の実施の形態に係るキーパラメータ設定画面の中心色設定部に、クロマキー処理条件の自動設定ボタンが配置される。ここでこの自動設定ボタンは、内球Ｋ１の代表点と、外球Ｋ２の代表点とについて配置される。
中央処理ユニットは、この自動設定ボタンに関する処理が異なる以外、第１の実施の形態に係る編集装置１の中央処理ユニット１０と同一の処理手順を実行する。ここで中央処理ユニットは、この内球Ｋ１又は外球Ｋ２の代表点についての自動設定ボタンがマウス１３により操作された後、前景画像がマウス１３によりクリックされると、図３５に示す処理手順を実行することにより、各クリックされた画素を背景画像と置き換えるように、又は背景画像と置き換えないように、代表点の位置を変更する。
すなわち中央処理ユニットは、ステップＳＰ４０からステップＳＰ４１に移り、クリックされた座標を取得し、このクリックされた位置の画像データをフレームバッファ３より読み出す。続いて中央処理ユニット１０は、この画像データの輝度レベルｙ、色差レベルｕ、ｖを検出し、この検出結果より上記（１８）式〜（２０）式の演算処理の実行して中心色Ｃ０（Ｙ０、Ｕ０、Ｖ０）からの距離ｄ、中心色Ｃ０を原点にしてなるθ方向及びφ方向の角度ｐ及びｔを算出する。
続いて中央処理ユニットは、ステップＳＰ４２に移り、この検出した角度ｐ及びｔより、所定の角度範囲内に代表点が存在するか否か判断する。ここで角度ｐ及びｔに近い角度θ及びφでなる代表点が存在する場合、中央処理ユニットは、ステップＳＰ４３に移り、この近傍の代表点が存在する場合、中央処理ユニットは、ステップＳＰ４３に移り、この近傍の代表点の座標値を変更する。すなわち中央処理ユニットは、オペレータが内球Ｋ１の代表点についての自動設定ボタンを操作した場合、ステップＳＰ４１で計算した中心色Ｃ０（Ｙ０、Ｕ０、Ｖ０）からの距離ｄに対して、所定値だけ中心色Ｃ０（Ｙ０、Ｕ０、Ｖ０）からの距離が大きくなるように、対応する代表点の距離を変更する。またオペレータが外球Ｋ２の代表点についての自動設定ボタンを操作した場合、ステップＳＰ４１で計算した中心色Ｃ０（Ｙ０、Ｕ０、Ｖ０）からの距離ｄに対して、所定値だけ中心色Ｃ０（Ｙ０、Ｕ０、Ｖ０）からの距離が小さくなるように、対応する代表点の距離を変更する。
このようにして代表点を変更すると、中央処理ユニットは、ステップＳＰ４４に移り、再度前景画像がクリックされたか否か判断し、ここで肯定結果が得られるとステップＳＰ４１に戻る。これに対してステップＳＰ４２において否定結果が得られると、中央処理ユニットは、ステップＳＰ４６に移り、角度ｐ及びｔに近い角度θ及びφを有してなる近傍４点の代表点について、次式の演算処理により表される中心色Ｃ０（Ｙ０、Ｕ０、Ｖ０）からの距離ｒ（φ，θ）が、ステップＳＰ４３において設定した条件に対応するように、これら近傍４点の代表点の座標を変更する。
0003870422.tif 000010
すなわちこの場合中央処理ユニットは、オペレータが内球Ｋ１の代表点についての自動設定ボタンを操作した場合、ステップＳＰ４１で計算した中心色Ｃ０（Ｙ０、Ｕ０、Ｖ０）からの距離ｄに対して、中心色Ｃ０（Ｙ０、Ｕ０、Ｖ０）からの距離が大きくなるように値ｘを設定して、これら近傍４点の代表点の距離を変更する。またオペレータが外球Ｋ２の代表点についての自動設定ボタンを操作した場合、ステップＳＰ４１で計算した中心色Ｃ０（Ｙ０、Ｕ０、Ｖ０）からの距離ｄに対して、所定値だけ中心色Ｃ０（Ｙ０、Ｕ０、Ｖ０）からの距離が小さくなるように、値ｘを設定してこれら近傍４点の代表点の距離を変更する。
これにより中央処理ユニットは、近傍する４点の代表点を等しい距離ｘだけ変更した後、ステップＳＰ４４に移る。これにより中央処理ユニットは、オペレータの操作に応動して順次代表点の座標を変更し、オペレータの操作が完了すると、ステップＳＰ４４からステップＳＰ４７に移ってこの処理手順を終了する。
以上説明した第２の実施の形態の効果を説明する。
図３５に示すように、ユーザーの操作に応動して代表点を変更することによりキー信号の特性を自動的に設定する場合でも、処理結果を表示し、また特性設定用画面を表示することにより、処理結果をリアルタイムで確認して必要に応じて細かな調整作業を実行できることにより、前景画像の各画像の各画素を３次元色空間上で表現してクロマキー処理するようにしても、簡易な操作で所望の処理を実行することができる。
次に、他の実施の形態について説明する。
上述の実施の形態においては、クロマキー処理用の境界を２６個の点により表現する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば３０度の等角間隔により点を設定する場合、さらには不等角間隔により点を設定する場合等、必要に応じて種々の個数の点により境界を表現することができる。
さらに上述の実施の形態においては、二重の略球形形状によりクロマキー用の境界を設定する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば３重に境界を設定して、中間の境界を基準にしてクロマキー処理の特性を一段と細かく設定する場合等にも適用することができる。
また上述の実施の形態においては、事前に、緯度及び経度を変化させて境界までの距離を計算し、この計算結果よりルックアップテーブルを形成してキー信号を生成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、前景画像の各画素に対応して境界までの距離を順次計算し、これによりキー信号を作成してもよい。また映像信号においては、隣接する画素間で同一の輝度信号レベル、色差信号レベルが連続する場合が多いことにより、このように逐次境界までの距離を計算する場合に、一度計算した緯度及び経度については、この計算結果を利用するようにしてもよい。
さらに上述の実施の形態においては、緯度及び経度を基準にしてルックアップテーブルをアクセスすることにより、前景画像の全画素について、中心色からの距離に応じて逐次キー信号レベルを設定する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、前景画像よりサンプリングした一部画素についてのみ、ルックアップテーブルのアクセスにより、又は演算処理によりキー信号レベルを検出し、例えば補間演算処理等により、これらのキー信号レベルより他の画素についてのキー信号レベルを設定する場合にも広く適用することができる。
また上述の実施の形態においては、抜き出す色の中心色を原点にしたＹＵＶ色空間により前景画像の各画素を表現してキー信号を生成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ＹＵＶ色空間に代えて、例えば赤色、青色、緑色の色信号レベルを基準にした色空間により前景画像の各画素を表現してもよい。このようにすれば、これらの色信号により映像信号を処理する種々の機器に接続して、簡易な構成によりキー信号を生成することができる。
さらに上述の実施の形態においては、クロマキー用のキー信号に加えて色消し処理用のキー信号を生成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、クロマキー用のキー信号だけを生成する場合、さらには他の編集用のキー信号を併せて生成する場合にも広く適用することができる。
また上述の実施の形態においては、キー信号を生成すると共に、生成したキー信号により画像合成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、生成したキー信号をスイッチャー等に出力する場合にも広く適用することができる。
さらに上述の実施の形態においては、映像信号により構成される連続する画像をクロマキー処理する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、静止画像をクロマキー処理する場合にも広く適用することができる。
また、上述の第２の実施の形態においては、近傍４点の代表点については、等しい距離により補正してクロマキー処理の条件を自動設定する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ユーザーのクリックした画素からの角度に応じて重み付けして距離を補正してもよい。すなわち図３６に示すように、ユーザーのクリックした画素が、隣接する４点の代表点を角度θ１、θ２、φ１、φ２により内分する場合、上述のステップＳＰ４１において検出した距離ｄに、次式の演算処理により距離ｒ（φ，θ）が対応するように、それぞれ値ｘａ、ｘｂ、ｘｃ、ｘｄを計算して各代表点の距離をそれぞれ補正することにより、重み付け処理して代表点を変更することができる。このようにすればさらに詳細にクロマキー処理の条件を自動設定することができる。
0003870422.tif 000011
ｘa：ｘb＝θ2：θ1
ｘa：ｘc＝φ1：φ2
ｘc：ｘd＝θ2：θ1
また上述の第２の実施の形態においては、背景画像に置き換える部分と、置き換えない部分についてユーザーの指定を受け付ける場合について述べたが、本発明はこれに限らず、何れか１つについてだけ受け付けるようにしてもよく、またキー信号を値０から値１の間の値に設定する範囲について受け付けるようにしてもよい。
また上述の実施の形態においては、ベクトルスコープ表示部において、中心色を基準にしてＹ軸に垂直な基準平面を設定して第１〜第３の表示部を形成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ＵＶＹ軸の原点を基準にした基準平面により第１〜第３の表示部を形成する場合等、種々の形態により表示する場合に広く適用することができる。
さらに上述の実施の形態においては、ベクトルスコープ表示部において、線分により内球及び外球を表示する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、キー信号の値に対応する領域の表示等により内球内の領域、外球外の領域、内球及び外球間の領域を表示してもよい。
さらに上述の実施の形態においては、ベクトルスコープ表示部において、代表点、中心色が変更される毎に表示を更新する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、このベクトルスコープ表示部においては、おおまかに内球、外球、前景画像の関係を把握できるようにすることにより、更新の処理を省略してもよい。
また上述の実施の形態においては、色空間表示部及びベクトルスコープ表示部によりキー信号の特性設定用画面を形成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、キー信号の特性用画面については、必要に応じて種々の形態により形成する場合に広く適用することができる。
また上述の実施の形態においては、クロマキー処理用の境界を２６個の点により表現する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば３０度の等角間隔により点を設定する場合、さらには不等角間隔により点を設定する場合等、必要に応じて種々の個数の点により境界を表現することができる。
さらに上述の実施の形態においては、二重の略球形形状によりクロマキー用の境界を設定する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば３重に境界を設定して、中間の境界を基準にしてクロマキー処理の特性を一段と細かく設定する場合等にも適用することができる。
また上述の実施の形態においては、抜き出す色の中心色を原点にしたＹＵＶ色空間により前景画像の各画素を表現してキー信号を生成する場合に、前景画像の画素の分布をベクトルスコープ表示部で表示する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ＹＵＶ色空間に代えて、例えば赤色、青色、緑色の色信号レベルを基準にした色空間により前景画像の各画素を表現する場合、さらには従来と同様のＵＶ２次元平面により前景画像を表現して処理する場合にも広く適用することができる。
【図１】
0003870422.tif 000012
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0003870422.tif 000024
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
0003870422.tif 000027
【図１７】
0003870422.tif 000028
【図１８】
0003870422.tif 000029
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
0003870422.tif 000036
【図２６】
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【図２７】
0003870422.tif 000038
【図２８】
0003870422.tif 000039
【図２９】
0003870422.tif 000040
【図３０】
0003870422.tif 000041
【図３１】
0003870422.tif 000042
【図３２】
0003870422.tif 000043
【図３３】
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【図３４】
0003870422.tif 000045
【図３５】
0003870422.tif 000046
【図３６】
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