JP3571493B2 - カラー画像品質補償回路及びその補償方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はカラー画像品質補償回路に関し、特に、ユーザが選択した基準色を参照してカラー画像品質を補償することができる改善したカラー画像品質補償回路及びその補償方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
皮膚の色は人間の記憶に最も容易に保持されるので、例えばテレビジョン受像機やコンピュータモニターのようなカラー画像表示システムでは、基準色として皮膚の色を使用してカラー画像品質を調整する幾つかの方法がなされてきた。
図12は従来の皮膚色補償の方法を説明するための概念的なグラフである。図12において、1つの方法は、B−Y復調軸(横軸)に対して123°に位置する「皮膚色軸」の周辺部分(点線の範囲)に種々の色を集めるものである。
【0003】
より詳しくは、基準皮膚色として種々の皮膚色を得るために、R−Y復調軸(縦軸)の位相はR−Y軸を皮膚色軸の方向に移動させるために増大され、緑色の位相(G−Y軸:図示せず)はG−Y軸を皮膚色軸の方向に移動させるために減少され、その結果、皮膚色の位相は皮膚色軸の周辺部分以内に入る。
図13は図12をより詳細に説明するグラフである。より特定的には、図13に示すように、皮膚色軸に対して正の位相角を持つカラーベクトルV1 を集めるために、カラーベクトルV1 のR−Y成分VR−Y がVR−Y’に減少する。この減少により、カラーベクトルV1 は皮膚色軸により接近した位相を持つカラーベクトルV1’となり、その結果、基準皮膚色としての色を生じる。同様に、皮膚色軸に対して負の位相角を持つカラーベクトルV2 のB−Y成分VB−Y がVB−Y’に減少すると、カラーベクトルV2 は皮膚色軸の周辺部分以内の位相を持つカラーベクトルV2’となり、その結果、基準皮膚色としての色を生じる。
【0004】
図14は従来の皮膚色補償回路の一例ブロック図である。この従来の皮膚色補償回路は、複合色画像信号CVBSから導かれたバースト信号を提供するバーストゲート1と、バースト信号と同期する基準サブキャリア信号fscを提供するための3.58MHz発振器2と、複合色画像信号CVBSからY(輝度)及びC(色)信号を分離するY/C分離部3と、Y/C分離部3からのC信号を増幅する増幅器4と、色復調器5と、所定の時間だけY/C分離部3からのY信号を遅延させる遅延部6と、マトリクス増幅器7と、3.58MHz発振器2から提供された基準サブキャリア信号fscと関連して増幅器4からの増幅されたC信号の位相を検出する位相検出器8と、を含む。
【0005】
色復調器5は、色合い制御器(a)、R−Y復調器(b)、90°位相シフタ(c)、B−Y復調器(d)、G−Y復調器(e)、を具備する。マトリクス増幅器7は、遅延部6からの出力と色復調器5からの色差信号を混合する混合器(f),(g)及び(h)と、これらの混合器に接続された増幅器(i),(j),(k)を具備する。色復調器5はC信号をR−Y及びB−Y復調信号に復調する。ユーザは表示画面(例えばカラー画像管CPT)上に生じた皮膚色を参照して色合いと色彩度を調整する。
【0006】
さらに図14において、位相検出器8は皮膚色を示す信号がC信号に存在するか否かを検出する。もし皮膚色が検出されると、色復調器5の色合い制御器(a)は、復調軸の位置が皮膚色軸の方向に移動するように制御する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来の方法には問題がある。例えば、もしカラーベクトル(例えば図13のV1 )が皮膚色軸の方向に移動するように調整されると、従来の復調軸に対するそのR−Y成分(例えばVR−Y )はより小さい値(例えばVR−Y’)に減少し、その結果全体的な色濃度が減少する。さらに色は1つの皮膚色を参照して調整され、多くの皮膚色の個々に応答することができない。
【0008】
図15は従来の他の皮膚色補償方法を説明するグラフである。この従来の方法では、R−Y復調軸とB−Y復調軸の間の角度が112°(従来の90°以上ではなく)に固定され、従って、R−Y成分が増大する。
図16は従来の皮膚色補償回路の他の例ブロック図である。この方法では、色復調器5の位相シフタ(c)は、図14の色復調器の位相シフタが90°に固定されているのに比べて、112°に固定される。図16の参照番号は図14の同一の参照番号に対応する。さらに、G−Y軸(図示せず)は252°に固定される。この方法では、信号軸は、安定した皮膚色を得るために常に同じ固定角度に保持されるので、入力された信号が皮膚色を示さないときに、不必要な色復調が生じることになる。
【0009】
従って、本発明の目的は、上述した従来の方法における問題を解消することができるカラー画像品質(特に皮膚色)補償回路及びその補償方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の1つの態様はカラー画像品質補償回路及びその補償方法であって、基準色信号がビデオ画像の色信号の特定の色相範囲内に存在するか否かを検出する手段と、検出された色信号に対応するプリセット値に従って前記ビデオ画像のカラー画像品質を調整する手段と、を具備することを特徴とする。
【0011】
本発明の他の態様はカラー画像品質補償回路及びその補償方法であって、基準色信号がビデオ画像の色信号の特定の色相範囲内に存在するか否かを検出する手段と、検出された基準色信号に対応する基準色の複数のタイプの内の1つを決定する手段と、複数のプリセット補償値を提供する手段であって各々のプリセット補償値が前記基準色の複数のタイプの内の1つに対応するものと、前記基準色の各タイプに対応する前記プリセット補償値の1つに従ってビデオ画像の画像品質を調整する手段と、を具備することを特徴とする。
【0012】
本発明のさらに他の態様は皮膚色補償回路及びその補償方法であって、皮膚色信号がビデオ画像の色信号の特定の色相範囲内に存在するか否かを検出する手段と、検出された皮膚色信号に対応するプリセット補償値を提供する手段と、前記プリセット補償値に従って前記ビデオ画像の画像品質を調整する手段と、を具備することを特徴とする。
【0013】
本発明のさらに他の態様は皮膚色補償回路及びその補償方法であって、皮膚色信号がビデオ画像の色信号の特定の色相範囲内に存在するか否かを検出する手段と、検出された皮膚色信号に対応する皮膚色の複数のタイプの内の1つを決定する手段と、複数のプリセット補償値を提供する手段であって各々のプリセット補償値が前記皮膚色の複数のタイプの内の1つに対応するものと、前記皮膚色の各タイプに対応する前記プリセット補償値の1つに従ってビデオ画像の画像品質を調整する手段と、を具備することを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】
図1は本発明によるカラー画像品質補償回路の一実施形態の概略ブロック図である。本実施形態において、種々の皮膚の色のタイプとして、モンゴリアンタイプ(黄色系)、コーケイジャンタイプ(白色系)、ニグロタイプ(黒色系)等、が基準色として使用され、これらの各タイプは他と区別されて使用される。例えば、CPT画面(カラー表示画面)上に皮膚色の特定のタイプを生じるために、色濃度、輝度、色合い、等を示し、かつこれらの各々が皮膚色の各タイプに対応する色補償データが、例えばメモリにプリセットされる。
【0015】
図1において、本発明のカラー画像品質補償回路は、概略的には複合色画像信号から皮膚の色を検出する皮膚色検出器10と、前記皮膚色検出器10にて検出された皮膚色のタイプを決定する皮膚色タイプ検出器20と、前記皮膚色タイプ検出器20にて決定された皮膚色のタイプに対応する色補償データを提供する皮膚色補償部30と、色補償データにより補償された色を表示するための、例えばCPTのような表示部40と、により構成される。
【0016】
図2は本発明による皮膚色品質補償回路の一実施形態のブロック図である。本実施形態において色補償回路は、図14又は図16の従来回路に、皮膚の色を検出するための位相検出器8’と、前記位相検出器8’により検出された皮膚色のタイプを検出する皮膚色タイプ検出器9’と、前記皮膚色タイプ検出器9’により検出された皮膚色のタイプに対応するプリセット補償データを示す補償信号を提供する皮膚色補償部10’とを追加して構成される。
【0017】
この補償回路において、皮膚色及び皮膚色タイプの両方が、検出された皮膚色を示す信号の位相を参照して検出され、色特性として例えば色彩度や検出された皮膚色のタイプに対応する輝度等示すプリセット補償データが提供され、画面上に表示される画像の品質が、検出された皮膚色及び皮膚色タイプに基づいて制御される。
【0018】
さらに図2において、皮膚色タイプ検出器9’と皮膚色補償部10’はマイクロコンピュータ内に一体化することができる。位相検出器8’はカラーサブキャリア信号fsc及び色信号(C信号)を受け、皮膚色がC信号内に存在するか否か判定する。図2においてその他の参照番号は図14の同じ参照番号に対応する。
図3は図2の位相検出器のブロック図である。位相検出器8’は増幅器10a,10b及び10dと、位相検出部10cを具備する。位相検出部10cは、増幅器10a及び10bにより位相検出部10cに対する適切な信号レベルに増幅された、カラーサブキャリア信号fscとC信号との間の位相差を比較し、かつ皮膚色がC信号内に存在するか否かを判断するためにこれら2つの信号の間の位相差を示す出力電圧Vを発生する。出力電圧Vは増幅器10dにより皮膚色タイプ検出器9’にとって必要な信号レベルVに増幅される。
【0019】
図4は図3の位相検出器8’の出力電圧を示す各カラーバー(色信号)毎のテーブルである。位相角(φ)は、復調軸に対する各カラーバーを示すC信号の位相角である。位相検出器8’の出力電圧は検出された位相差に逆比例する。復調軸に対して最小の位相角を持つマゼンタは位相検出器8’からの出力電圧が3.8Vである。位相検出器8’の皮膚の色を示す出力電圧は2.95V〜3.25Vまで変化し、この電圧範囲は、皮膚色のタイプに依存してB−Y復調軸に対して116°〜130°の位相角の範囲に対応する。本発明の一実施形態によれば、位相検出器8’の出力電圧は皮膚の色に対して以下のように設定される。
【0020】
タイプ1→モンゴリアン系の皮膚色→3.0V
タイプ2→ニグロ系、日焼け、メイクアップの皮膚色→3.1V
タイプ3→コーケイジャン系の皮膚色→3.2V
位相検出器8’がC信号内の皮膚色の存在を検出した後、皮膚色タイプ検出器9’は、モンゴリアン系の皮膚色、ニグロ系,日焼け,メイクアップの皮膚色、コーケイジャン系の皮膚色の中で、検出された皮膚色に対応する皮膚色タイプを判定する。なお、他の色として、赤色は位相角104°で出力電圧3.5V、黄色は位相角167°で出力電圧2.6V、緑色は位相角241°で出力電圧1.7V、シアンは位相角284°で出力電圧1.3V、青色は位相角347°で出力電圧0.5V、である。
【0021】
図5は図2の皮膚色タイプ検出器9’のブロック図である。皮膚色タイプ検出器9’は4つの比較機1〜4とマイクロコンピュータで構成される。比較器1〜4は位相検出器8’からの出力電圧Vを各々の非反転入力端子(+)に受け、各々の反転入力端子(−)に入力された基準電圧2.95V,3.05V,3.15V,3.25Vとそれぞれ比較する。そして各比較器は、比較結果に応じて「0」又は「1」を、マイクロコンピュータの対応するA/D変換端子AD1〜AD4に出力する。
【0022】
マイクロコンピュータは端子AD1〜AD4に与えられたデジタル値を4ビットの列に変換し、このデジタル値のビット列に基づいて皮膚色のタイプを決定し、このビット列に対応するプリセット補償データを提供する。
図6は図5の皮膚色タイプ検出器により検出されたデジタル値のビット列を示すテーブルである。図6において、例えば端子AD1乃至AD4の出力値が「1000」のビット列のとき、これは、位相検出器の出力電圧Vが2.95Vと3.05Vの間であることを示す。従って、この場合の皮膚色はモンゴリアン系であると決める。同様に、端子AD1乃至AD4の出力値が「1100」のビット列のとき、これは、位相検出器の出力電圧Vが3.05Vと3.15Vの間であることを示す。従って、この場合の皮膚色はメイクアップか日焼けかニグロ系であると決める。同様に、端子AD1乃至AD4の出力値が「1110」のビット列のとき、これは、位相検出器の出力電圧Vが3.15Vと3.25Vの間であることを示す。従って、この場合の皮膚色はコーケイジャン系であると決める。なお、端子AD1乃至AD4が「0000」のビット列のときは出力電圧Vが2.95V以下であり、この場合は「イエロー」とし、「1111」のときは出力電圧が3.25V以上であり、この場合は「レッド」とする。
【0023】
皮膚色タイプ検出器9’は検出された皮膚色からそのタイプを一度決めると、皮膚色タイプを示す情報Iを皮膚色補償部10’(図2参照)に提供する。皮膚色補償部10’は1ミリ秒毎に皮膚色タイプ情報Iを読む。これは、精度を確保するために画像の1フィールドに対して15回読むことに相当する。より頻度を高く繰返し読んだ情報として、15回読んだ情報は「真の値」として扱われる。皮膚色補償部10’は、皮膚色タイプ検出器9’により決められた特定の皮膚色タイプに対応するプリセット補償値を、カラー画像品質を調整するために出力する。
【0024】
図7及び図8は、モンゴリアン系(黄色系)、コーケイジャン系(白色系)、ニグロ系(黒色系)の皮膚色の輝度と色濃度に関して国際照明委員会(Commission Internatonale de Eclairage) により指摘された標準色輝度レベルを説明するグラフである。皮膚色タイプ依存補償値は次の条件に基づいてプリセットされる。図7及び図8に示すように、皮膚色のタイプは輝度(L)と色濃度(A)に基づき決定される。例えば、図7において、横軸の色濃度(又は彩度)はコーケイジャン系、モンゴリアン系、日焼け(又はニグロ系)の順に増大する。同様に、図8において、縦軸の輝度は日焼け(又はニグロ系)、モンゴリアン系、コーケイジャン系の順に増大する。従って、皮膚色のタイプは皮膚の輝度と色濃度に対応して表現することができる。
【0025】
図9乃至図11はモンゴリアン系(図9)、コーケイジャン系(図10)、ニグロ系(図11)の皮膚色に対する色軸値のテーブルである。図9乃至図11において、色軸値は各10人のサンプルで測定され、皮膚色タイプに対応する補償値は次のように決められる。
モンゴリアン系→輝度=55,色濃度=58
コーケイジャン系→輝度=65,色濃度=43
ニグロ系→輝度=35,色濃度=65
以上の説明をまとめると、本発明によれば、位相検出器は、ビデオ画像を示す複合ビデオ信号のカラーサブキャリア信号及びC信号を受け、皮膚色を示す信号がC信号中に存在するか否かを検出するためにこれら2つの信号の間の位相差を検出する。皮膚色が存在するときは、検出された皮膚色のタイプ、即ち、モンゴリアン系の皮膚色、ニグロ系,日焼け,メイクアップの皮膚色、又はコーケイジャン系の皮膚色、が決定される。さらに、色合い、色濃度、輝度等の色特性を示し皮膚色の特定のタイプに対応するプリセット補償データが、ビデオ画像の画像品質を調整するために提供される。
【0026】
上述のように、本発明によるカラー画像品質補償回路において、カラー画像品質は複合ビデオ信号から検出された皮膚色のタイプを参照してリアルタイムに調整される。皮膚色が存在しないときは、調整の必要がない。
本発明の好適な実施形態が開示されたが、添付の請求の範囲で述べられた発明の範囲と精神から逸脱することなく、当業者において種々の変形例、追加及び代替が可能である。例えば、上述の本発明の実施形態によれば、皮膚の色は基準色として使用される。しかしながら、種々の色(青空の色、緑色、等)を基準色として使用することもできる。さらに、基準色として単一の色(例えば、皮膚色)を使用するばかりか、数種類の色(例えば、皮膚色、青空の色、緑色)を同時に使用することもできる。
【0027】
【発明の効果】
本発明によれば、皮膚色を基準にしてカラー画像品質を著しく改善することができるカラー画像品質(特に皮膚色)補償回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるカラー画像品質補償回路の一実施形態の概略ブロック図である。
【図2】本発明による皮膚色品質補償回路の一実施形態のブロック図である。
【図3】図2の位相検出器のブロック図である。
【図4】図3の位相検出器8’の出力電圧を示す各カラーバー(色信号)毎のテーブルである。
【図5】図2の皮膚色タイプ検出器9’のブロック図である。
【図6】図5の皮膚色タイプ検出器により検出されたデジタルデータのビット列を示すテーブルである。
【図7】モンゴリアン系、コーケイジャン系、ニグロ系の皮膚色の輝度と色濃度に関して国際照明委員会により指摘された標準色輝度レベルを示すグラフ(その1)である。
【図8】モンゴリアン系、コーケイジャン系、ニグロ系の皮膚色の輝度と色濃度に関して国際照明委員会により指摘された標準色輝度レベルを示すグラフ(その2)である。
【図9】モンゴリアン系の皮膚色に対する色軸値と輝度及び色濃度の関係のテーブルである。
【図10】コーケイジャン系の皮膚色に対する色軸値と輝度及び色濃度の関係のテーブルである。
【図11】ニグロ系の皮膚色に対する色軸値と輝度及び色濃度の関係のテーブルである。
【図12】従来の皮膚色補償の方法を説明する概念的なグラフである。
【図13】図12をより詳細に説明するグラフである。
【図14】従来の皮膚色補償回路の一例ブロック図である。
【図15】従来の他の皮膚色補償方法を説明するグラフである。
【図16】従来の皮膚色補償回路の他の例ブロック図である。
【符号の説明】
1…バーストゲート
2…3.58MHz発振器
3…Y/C分離部
4…増幅器
5…色復調器
6…遅延部
7…マトリクス増幅器
8,8’…位相検出器
9’…皮膚色タイプ検出器
10…皮膚色検出器
10’…色補償部
10a,10b,10d…増幅器
10c…位相検出器
20…皮膚色タイプ検出器
30…皮膚色補償回路
40…表示部
Claims (7)
- 皮膚色補償回路であって、
入力映像信号から分離された色信号から人種類型に対する皮膚色特性を代表する皮膚色信号が、ビデオ画像の色信号の特定の色相範囲内に存在するかを検出する手段と、
前記検出された皮膚色信号に従って複数回の標本値をリードした後、最大カウントされる皮膚色信号に対応する皮膚色の複数のタイプの内の1つを決定する手段と、
人種類型に対する色濃度及び明るさが予め設定された複数のプリセット補償値を提供する手段であって、各々のプリセット補償値が前記皮膚色の複数のタイプの内の1つに対応するものと、
前記皮膚色の各タイプに対応する前記プリセット補償値の1つに従って、ビデオ画像の画像品質を調整する手段と、
を具備する皮膚色補償回路。 - 前記プリセット補償値が、ビデオ画像における1つ又はそれ以上の輝度、色彩度、色合いに関するものである請求項1に記載の皮膚色補償回路。
- 前記皮膚色の複数のタイプが、1つ又はそれ以上のモンゴリアン系、コーケイジャン系、及びニグロ系の皮膚色タイプを含む請求項1に記載の皮膚色補償回路。
- 皮膚色を補償する方法であって、
入力映像信号から分離された色信号から人種類型に対する皮膚色特性を代表する皮膚色信号が、ビデオ画像の色信号の特定の色相範囲内に存在するかを検出する段階と、
前記検出された皮膚色信号に従って複数回の標本値をリードした後、最大カウントされる皮膚色信号に対応する皮膚色の複数のタイプの1つを決定し、色濃度及び明るさが予め設定された各々の値が皮膚色の複数のタイプに対応する複数のプリセット補償値のうち、前記決定された皮膚色のタイプに対応する1つを提供する段階と、
前記プリセット補償値に従って、前記ビデオ画像の画像品質を調整する段階と、
を具備する皮膚色補償方法。 - 皮膚色を補償する方法であって、
入力映像信号から分離された色信号から人種類型に対する皮膚色特性を代表する皮膚色信号が、ビデオ画像の色信号の特定の色相範囲内に存在するかを検出する段階と、
前記検出された皮膚色信号に従って複数回の標本値をリードした後、最大カウントされる皮膚色信号に対応する皮膚色の複数のタイプの1つを決定する段階と、
人種類型に対する色濃度及び明るさが予め設定された複数のプリセット補償値を提供する段階であって、各々の値が皮膚色の複数のタイプの1つに対応するものと、
複数のタイプの1つに対応する補償値に従って、ビデオ画像の画像品質を調整する手段と、
を具備する皮膚色補償方法。 - 前記プリセット補償値が、ビデオ画像の1つ又はそれ以上の輝度、色彩度及び色合いに関するものである請求項4又は5に記載の皮膚色補償方法。
- 前記皮膚色の複数のタイプが、1つ又はそれ以上のモンゴリアン系、コーケイジャン系、及びニグロ系の皮膚色タイプを含む請求項5に記載の皮膚色補償方法。
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