JP2014016383A - 画像処理装置および画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】データ転送バスの負荷を軽減できる画像処理装置を提供すること。
【解決手段】画像処理装置１は、景画像に係る第１の画像データ、背景画像に係る第２の画像データを含むデータを記憶する記憶手段２と、画像データの処理を行う画像データ処理手段３と、記憶手段２に記憶されたデータを画像データ処理手段３に転送するデータ転送バス５とを備えている。画像データ処理手段３は、前記第２の画像データが間引かれてデータ転送バス５に転送されるように、記憶手段２に対して指示を行う間引き指示手段１１と、データ転送バス５を介して転送された第１の画像データを透過処理する透過処理手段と８、前記透過処理を行った前記第１の画像データと、データ転送バス５を介して転送された第２の画像データとを合成して合成画像データ１４を生成するための画像データ合成手段１３とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、画像データの処理を行う画像処理装置および画像を表示するための画像表示装置に関する。

従来より、前景画像と背景画像とを重ね合わせるための画像処理を行う画像処理装置が知られている。この種の画像処理装置は、メモリ、データ転送バスおよび画像合成処理部を備えている。メモリ上に配置された前景画像データおよび背景画像データは、データ転送バスを介して画像合成処理部に転送される。この転送された複数の画像データは、画像合成処理部により合成される。しかしながら、従来の画像処理装置は、データ転送バスの負荷が高いという問題がある。

特開２００３−３４５３３２号公報

本発明の目的は、データ転送バスの負荷を軽減できる画像処理装置および画像表示装置を提供することにある。

実施形態の画像処理装置は、前景画像に係る第１の画像データおよび背景画像に係る第２の画像データを含むデータを記憶するための記憶手段と、画像データを処理するための画像データ処理手段と、前記記憶手段に記憶されたデータを前記画像データ処理手段に転送するためのデータ転送バスとを具備する。ここで、前記画像データ処理手段は、前記記憶手段に記憶された前記第１および第２の画像データの少なくとも一方が間引かれて前記データ転送バスに転送されるように、前記データ転送バスを介して前記記憶手段に指示するための間引き指示手段と、前記間引き指示手段により指示された前記記憶手段から、前記データ転送バスを介して転送されてきた前景画像に係る第１の画像データに対して透過処理を行うための透過処理手段と、前記透過処理を行った前記第１の画像データと、前記間引き指示手段により指示された前記記憶手段から、前記データ転送バスを介して転送されてきた背景画像に係る第２の画像データとを合成して合成画像データを生成するための画像データ合成手段とを具備する。

実施形態の画像表示装置は、実施形態の画像処理装置と、前記画像処理装置の画像データ合成手段により生成された合成画像データに基づいて、前景画像と背景画像とを重ねた画像を表示するための表示手段とを具備する。

第１の実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。 第２の実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。 第３の実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。 第４の実施形態に係る画像表示装置の構成を示すブロック図である。

以下、図面を参照しながら実施形態を説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。

本実施形態の画像処理装置１は、記憶装置２と、画像データ処理部３と、画像入力部４と、データ転送バス５と、制御部６とを具備する。

記憶装置２は、前景画像に係る画像データ（前景画像データ）および背景画像に係る画像データ（背景画像データ）を含むデータを記憶する。記憶装置２は、例えば、ＤＲＡＭで構成されている。

画像データ処理部３は、前景画像と背景画像とを重ね合わせるために、画像データの処理を行う。画像データ処理部３については後でさらに説明する。

画像入力部４には、記憶装置２に記憶するべき画像データが入力される。

実施形態の画像処理装置を車載用ナビゲーション装置に適用する場合、画像入力部４には、例えば、地図に係るデータ、目的地の方向を示す矢印に係るデータ、現在地を示すマークに係るデータ、渋滞に係るデータなどが入力される。

実施形態の画像処理装置を車両用画像表示装置（車両に複数のカメラを搭載し、複数のカメラで撮影された画像を合成して車両およびその周囲の映像を表示する装置）に適用する場合、画像入力部４には、例えば、複数のカメラで撮影された画像に係るデータが入力される。

実施形態の画像処理装置をコンピュータ等の情報処理装置に適用する場合、画像入力部４には、例えば、重なり合っているウィンドウに係るデータが入力される。

なお、画像処理装置１は、画像入力部４を必ずしも備えている必要はない。この場合、画像処理装置１の外部に、画像入力部４に相当するデバイスが設けられる。

データ転送バス５は、画像入力部４から入力された画像データを記憶装置２に転送するとともに、記憶装置２に記憶されたデータを画像データ処理部３に転送するためのバスで構成されたメモリ転送経路である。

制御部６は、装置全体を制御する制御中枢として機能し、記憶装置２、画像データ処理部３、画像入力部４およびデータ転送バス５をプログラムに基づいて制御する。

以下、画像データ処理部３についてさらに説明する。

画像データ処理部３は、記憶装置２からデータ転送バス５を介して前景画像データを受信するための前景画像データ受信部７を備えている。前景画像データ受信部７は、データ転送バス５を介して記憶装置２に指示できるようになっている。例えば、前景画像データ受信部７は、前景画像データを受信するために、データ転送バス５に前景画像データが転送されるように、記憶装置２に指示する。前景画像データは間引かれずにデータ転送バス５に転送される。

画像データ処理部３は、前景画像データ受信部７で受信された前景画像データに対して透過処理を行うための前景画像透過処理部８と、前記透過処理の透過率を決定するための透過率決定部９とをさらに備えている。

透過率決定部９は、例えば、前景画像データおよびそれに対応する透過率（テーブル）を有している。この場合、前景画像透過処理部８は、透過率決定部９から入力された透過率に基づいて、前景画像データに対して透過処理を行う。透過処理された前景画像データは、画像データ合成部１３に送られる。透過率決定部９は、テーブルを参酌して透過率を決定する代わりに、算出により透過率を決定しても構わない。

画像データ処理部３は、記憶装置２からデータ転送バス５を介して背景画像データを受信するための背景画像データ受信部１０をさらに備えている。背景画像データ受信部１０は、背景画像データを受信するために、記憶装置２がデータ転送バス５に背景画像データを転送するように、データ転送バス５を介して記憶装置２に指示する。

画像データ処理部３は、記憶装置２からデータ転送バス５に間引かれた背景画像データが転送されるように、データ転送バス５を介して記憶装置２に指示するための間引き指示部１１をさらに備えている。

間引き指示部１１は、透過率決定部９により決定された透過率（決定透過率α）に対応した背景画像データの間引き率を、背景画像データ受信部１０およびデータ転送バス５を介して、記憶装置２に指示する。なお、背景画像データ受信部１０を介さずに、データ転送バス５を介して、記憶装置２に指示する構成でも構わない。

例えば、間引き指示部１１は、決定透過率αと基準透過率α0とを比較して、α＜α0の場合とα≧α0の場合とで異なる間引き率を指示する。α＜α0の場合の間引き率は、α≧α0の場合の間引き率よりも高い。すなわち、前景画像の透過率が一定値よりも小さい場合、背景画像は前景画像により隠されて目立たなくなるので、背景画像データの間引き率を高くする。背景画像データを間引く例としては、例えば、背景画像が連続する複数の画素で構成されている場合、隣り合う二つの画素の一方を転送しないことがあげられる。

また、基準透過率は複数でも構わない。例えば、基準透過率は、基準透過率α1、基準透過率α2、基準透過率α3の三つでも構わない（α１＜α２＜α３）。α１＜α≦α２の場合の間引き率（Ｄ１）、α２＜α≦α３の場合の間引き率（Ｄ２）、α＞α３の場合の間引き率（Ｄ３）は異なる。Ｄ１、Ｄ２およびＤ３の大小関係は、例えば、Ｄ１＞Ｄ２＞Ｄ３である。一般には、前景画像の透過率が低いほど、背景画像データの間引き率は高くできる。

間引き指示部１１は、背景画像データ受信部１０内に組み込まれていても構わない。

間引き指示部１１により指令された記憶装置２は、間引かれた背景画像データ（間引き背景画像データ）をデータ転送バス５に転送する。データ転送バス５には、記憶装置２に記憶された元の背景画像データよりもデータ量が少ない間引き背景画像データが転送されるので、データ転送バス５の負荷は軽減される。

背景画像データ受信部１０で受信された間引き背景画像データは、補完処理部１２に送られる。間引き背景画像データは補完処理部１２により補完処理されて元の背景画像データと同じサイズに復元される。

補完処理部１２は、例えば、補間（interpolation）により、間引き背景画像データを元の背景画像データと同じサイズに復元する。例えば、隣り合う二つの画素の一方を転送しないという間引きを行った場合、実際に転送された隣り合う二つの画素に基づいて転送されなかった画素を補間する。補完処理部１２により補間処理された間引き背景画像データは、画像データ合成部１３に送られる。

画像データ合成部１３は、透過処理された前景画像データと、補完処理された間引き背景画像データとを合成して、合成画像データ１４を生成する。

合成画像データ１４は、前景画像データに対応する前景画像と背景画像データに対応する背景画像とを重ね合わせた画像に対応する。前景画像データに対しての透過処理の透過率が低い場合、背景画像データに対応する背景画像は背景画像に隠れて目立たなくなるので、背景画像データを間引いて転送しても、背景画像の見え方への影響は少なく、必要な画質は保たれることになる。背景画像データを間引いて転送量を減らすことで、データ転送バス５の負荷は小さくなり、また、記憶装置２へのアクセス量を減らすこともできる。

（第２の実施形態）
図２は、第２の実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。

なお、図１と対応する部分には図１と同一符号を付してあり、詳細な説明は省略する。

第１の実施形態の画像処理装置は背景画像データを間引いたが、本実施形態の画像処理装置は前景画像データを間引く。

したがって、本実施形態の間引き指示部１１は、記憶装置２からデータ転送バス５に間引かれた前景画像データが転送されるように、前景画像データ受信部７およびデータ転送バス５を介して記憶装置２に指示する。なお、前景画像データ受信部７を介さずに、データ転送バス５を介して、記憶装置２に指示する構成でも構わない。

より詳細には、間引き指示部１１は、透過率決定部９により決定された透過率（決定透過率α）に対応した前景画像データの間引き率を、前景画像データ受信部７およびデータ転送バス５を介して、記憶装置２に指示する。

例えば、間引き指示部１１は、決定透過率αと基準透過率α0とを比較して、α＜α0の場合とα≧α0の場合とで異なる間引き率を指示する。例えば、α≧α0の場合の間引き率は、α＜α0の場合の間引き率よりも高い。これは、前景画像の透過率が一定値よりも高く、前景画像が背景画像に影響されて目立たなくなる場合、前景画像データを高めに間引いたところで、前景画像の目立ちにくさはさほどは変わらない場合があるからである。

また、間引き指示部１１は、前景画像の種類に応じて、前景画像データの間引き率を記憶装置２に指示しても構わない。例えば、前景画像が単調な絵柄であるような現在地を示すマーク（位置マーク）の場合であれば、位置マークは補完により復元しやすく背景画像の影響を受けにくくなるので、間引き率を高めに指示することが可能である。

間引き指示部１１は、前景画像データ受信部７内に組み込まれていても構わない。

間引き指示部１１により指令された記憶装置２は、間引かれた前景画像データ（間引き前景画像データ）をデータ転送バス５に転送する。データ転送バス５には、記憶装置２に記憶された元の前景画像データよりもデータ量が少ない間引き前景画像データが転送されるので、データ転送バス５の負荷は軽減される。

前景画像データ受信部７で受信された間引き前景像データは、補完処理部１２に送られて元の前景画像データと同じサイズに復元される。

補完処理部１２により補間処理された間引き前景画像データは、画像データ合成部１３に送られる。画像データ合成部１３は、補完処理および透過処理された間引き前景画像データと、間引きされていない景画像データとを合成して、合成画像データ１４を生成する。

本実施形態によれば、前景画像データの転送量を減らすことができるので、データ転送バス５の負荷を小さくでき、また、記憶装置２へのアクセス量を減らすこともできる。

（第３の実施形態）
図３は、第３の実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。

なお、図１および図２と対応する部分には図１および図２と同一符号を付してあり、詳細な説明は省略する。

本実施形態が第１および第２の実施形態と異なる点は、背景画像データおよび前景画像データの両方を間引くことができる点にある。第１の実施形態と同様にして背景画像データの間引きは行われ、第２の実施形態と同様にして前景画像データの間引きは行われる。背景画像データおよび前景画像データの両方を間引くことにより、画像処理装置の性能に余裕ができる。これは画像処理装置の使用に関して有利に働く。

（第４の実施形態）
図４は、第４の実施形態に係る画像表示装置の構成を示すブロック図である。

本実施形態の画像表示装置は、第１の実施形態の画像処理装置１と、画像処理装置１で生成された合成画像データ１４に基づいて、前景画像と背景画像とを重ねた画像を表示するための表示部２０とを備えている。

表示部２０は、合成画像データ１４が書き込まれるビデオバッファメモリを含むディスプレイドライバ２１と、液晶または有機ＥＬ（Electroluminescent）で構成されたディスプレイ２２とを備えている。ディスプレイドライバ２１は、ビデオバッファメモリに書き込まれた合成画像データ１４に基づいてディスプレイ２２に画像を表示させる。

第１の実施形態の画像処理装置１の代わりに、第２または第３の実施形態の画像処理装置１を用いても構わない。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…画像処理装置、２…記憶装置（記憶手段）、３…画像データ処理部（画像データ処理手段）、４…画像入力部、５…データ転送バス、６…制御部、７…前景画像データ受信部、８…前景画像透過処理部（透過処理手段）、９…透過率決定部、１０…背景画像データ受信部、１１…間引き指示部（間引き指示手段）、１２…補完処理部（補完手段）、１３…画像データ合成部（画像データ合成手段）、１４…合成画像データ、２０…表示部（表示手段）、２１…ディスプレイドライバ、２２…ディスプレイ。

Claims (6)

1. 前景画像に係る第１の画像データおよび背景画像に係る第２の画像データを含むデータを記憶するための記憶手段と、
   画像データの処理を行うための画像データ処理手段と、
   前記記憶手段に記憶されたデータを前記画像データ処理手段に転送するためのデータ転送バスとを具備してなり、
   前記画像データ処理手段は、
   前記記憶手段に記憶された前記第１および第２の画像データの少なくとも一方が間引かれて前記データ転送バスに転送されるように、前記データ転送バスを介して前記記憶手段に指示するための間引き指示手段と、
   前記間引き指示手段により指示された前記記憶手段から、前記データ転送バスを介して転送されてきた前景画像に係る第１の画像データに対して透過処理を行うための透過処理手段と、
   前記透過処理を行った前記第１の画像データと、前記間引き指示手段により指示された前記記憶手段から、前記データ転送バスを介して転送されてきた背景画像に係る第２の画像データとを合成して合成画像データを生成するための画像データ合成手段と
   を具備してなることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記透過処理手段は、前記第１の画像データに対して設定された透過率に基づいて、前記第１の画像データに対して前記透過処理を行い、
   前記間引き指示手段は、前記透過率に対応した画像データの間引き率を前記記憶手段に指示することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記間引き指示手段は、前記透過率が予め設定された値よりも小さい場合、前記第２の画像データを間引くように、前記データ転送バスを介して前記記憶手段に指示することを請求項１または２に記載の画像処理装置。
4. 前記間引き指示手段は、前記透過率が予め設定された値よりも大きい場合、前記第１の画像データを間引くように、前記データ転送バスを介して前記記憶手段に指示することを請求項１または２に記載の画像処理装置。
5. 前記画像データ処理手段は、間引かれた画像データを補完する補完手段をさらに具備してなることを請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像処理装置と、
   前記画像処理装置の画像データ合成手段により生成された合成画像データに基づいて、前景画像と背景画像とを重ねた画像を表示するための表示手段と
   を具備してなることを特徴とする画像表示装置。

Images