JP2001022917A - 画像合成方法および装置 - Google Patents
画像合成方法および装置Info
- Publication number
- JP2001022917A JP2001022917A JP11189789A JP18978999A JP2001022917A JP 2001022917 A JP2001022917 A JP 2001022917A JP 11189789 A JP11189789 A JP 11189789A JP 18978999 A JP18978999 A JP 18978999A JP 2001022917 A JP2001022917 A JP 2001022917A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- brightness
- images
- synthesized
- derivative
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T15/00—3D [Three Dimensional] image rendering
- G06T15/50—Lighting effects
- G06T15/80—Shading
Abstract
(57)【要約】
【課題】画像合成した場合、マッハバンドを生じないよ
うにする。 【解決手段】合成対象の画像の明るさを、一次微分が連
続であるように変化させる（ａ）。このように合成対象
の明るさが変化すると、重ね合わせて合成された画像に
おいても明るさの一次微分は連続であるので、明るさが
急激に変化せず、マッハバンドは生じない（ｂ）。
うにする。 【解決手段】合成対象の画像の明るさを、一次微分が連
続であるように変化させる（ａ）。このように合成対象
の明るさが変化すると、重ね合わせて合成された画像に
おいても明るさの一次微分は連続であるので、明るさが
急激に変化せず、マッハバンドは生じない（ｂ）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータを用
いた画像生成即ちコンピュータ・グラフィックスの分野
に関し、特に、明るさの変化する複数の画像を重ね合わ
せることに関する。
いた画像生成即ちコンピュータ・グラフィックスの分野
に関し、特に、明るさの変化する複数の画像を重ね合わ
せることに関する。
【０００２】
【技術的背景】コンピュータを用いた画像生成の技術
は、例えば、コンピュータ・ゲームの分野で色々と用い
られている。コンピュータ・ゲームにおいては、例え
ば、図１に示したハードウェア構成で、色々な画像を生
成して、生成した複数の画像を合成している。
は、例えば、コンピュータ・ゲームの分野で色々と用い
られている。コンピュータ・ゲームにおいては、例え
ば、図１に示したハードウェア構成で、色々な画像を生
成して、生成した複数の画像を合成している。
【０００３】図１において、ＣＰＵ１０２は、このシス
テムの全体の処理を制御している。入力インタフェース
１０４は、入力装置（図示せず）からの入力をシステム
へ入力させるためのインタフェースを行っている。サウ
ンド装置１０６は、ＣＰＵ１０２の制御により、音楽や
効果音を発生してスピーカ（図示せず）から出力してい
る。ＲＯＭ１０８，ＲＡＭ１１０は、ＣＰＵ１０２やジ
オメトリ処理装置１１２等で用いられているプログラム
やデータを格納している。ＣＰＵ１０２は、例えば、遊
戯者が操作している車の位置情報に相当するジオメトリ
・データ等をジオメトリデータ・メモリ１１４に格納し
ている。ジオメトリ処理装置１１２は、ジオメトリデー
タ・メモリ１１４に格納されているジオメトリ・データ
を読み取り、頂点データ・メモリ１２０のデータに対し
て３次元の座標変換処理を行う。この座標変換処理を行
った３次元データから、描画装置１１６が表示を行うた
めの画像生成処理を必要に応じてテクスチャ・メモリ１
２２のデータを参照しながら行い、その結果をフレーム
・メモリ１１８に格納する。そして、フレーム・メモリ
１１８から表示する画像データを読み出して表示装置
（図示せず）に送り、ゲームの表示を行う。
テムの全体の処理を制御している。入力インタフェース
１０４は、入力装置（図示せず）からの入力をシステム
へ入力させるためのインタフェースを行っている。サウ
ンド装置１０６は、ＣＰＵ１０２の制御により、音楽や
効果音を発生してスピーカ（図示せず）から出力してい
る。ＲＯＭ１０８，ＲＡＭ１１０は、ＣＰＵ１０２やジ
オメトリ処理装置１１２等で用いられているプログラム
やデータを格納している。ＣＰＵ１０２は、例えば、遊
戯者が操作している車の位置情報に相当するジオメトリ
・データ等をジオメトリデータ・メモリ１１４に格納し
ている。ジオメトリ処理装置１１２は、ジオメトリデー
タ・メモリ１１４に格納されているジオメトリ・データ
を読み取り、頂点データ・メモリ１２０のデータに対し
て３次元の座標変換処理を行う。この座標変換処理を行
った３次元データから、描画装置１１６が表示を行うた
めの画像生成処理を必要に応じてテクスチャ・メモリ１
２２のデータを参照しながら行い、その結果をフレーム
・メモリ１１８に格納する。そして、フレーム・メモリ
１１８から表示する画像データを読み出して表示装置
（図示せず）に送り、ゲームの表示を行う。
【０００４】さて、上述のゲームのための構成を用いて
行う画像の生成、合成において、図２（ａ）に示したよ
うな明るさが変化する画像を、複数重ね合わせるよう
に、合成することがある。この処理は、通常図１におけ
る描画装置１１６において行われることが多い。図２
（ｂ）は、明るさが点対称型である場合の画像の半分の
明るさの変化を示している。図２（ｂ）に示されている
明るさの変化において、画像の位置と明るさのグラフ上
で、一次微分が不連続な点がある。図２（ｂ）のグラフ
上では、直線がおれている点である。
行う画像の生成、合成において、図２（ａ）に示したよ
うな明るさが変化する画像を、複数重ね合わせるよう
に、合成することがある。この処理は、通常図１におけ
る描画装置１１６において行われることが多い。図２
（ｂ）は、明るさが点対称型である場合の画像の半分の
明るさの変化を示している。図２（ｂ）に示されている
明るさの変化において、画像の位置と明るさのグラフ上
で、一次微分が不連続な点がある。図２（ｂ）のグラフ
上では、直線がおれている点である。
【０００５】上述のように、このような明るさの変化す
る２つの画像を重ね合わせて合成する場合を考察する。
合成した結果を示したものが図３である。図３（ａ）に
おいて示されているように、明るさの変化する画像を重
ね合わせて合成した場合、「マッハバンド」と呼ばれる
意図しない線が生じることがある。これを、図３（ｂ）
に示す２つの画像を合成した場合の明るさと位置との関
係を示した図で説明する。図３（ｂ）は、図３（ａ）の
ｘ軸方向の位置における明るさの変化を示したグラフで
ある。これから明確であるように、合成される２つの画
像が交わる所Ａ，Ｂで、明るさの変化が、α，βとして
示すように、折れ曲がるように変化している。この場所
Ａ，Ｂで一次微分が不連続となることで、マッハバンド
が生じているのである。
る２つの画像を重ね合わせて合成する場合を考察する。
合成した結果を示したものが図３である。図３（ａ）に
おいて示されているように、明るさの変化する画像を重
ね合わせて合成した場合、「マッハバンド」と呼ばれる
意図しない線が生じることがある。これを、図３（ｂ）
に示す２つの画像を合成した場合の明るさと位置との関
係を示した図で説明する。図３（ｂ）は、図３（ａ）の
ｘ軸方向の位置における明るさの変化を示したグラフで
ある。これから明確であるように、合成される２つの画
像が交わる所Ａ，Ｂで、明るさの変化が、α，βとして
示すように、折れ曲がるように変化している。この場所
Ａ，Ｂで一次微分が不連続となることで、マッハバンド
が生じているのである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、明る
さの変化する２つの画像を重ね合わせて合成しても、マ
ッハバンドを生じないようにすることである。
さの変化する２つの画像を重ね合わせて合成しても、マ
ッハバンドを生じないようにすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、画像を合成する方法において、明るさの
一次微分が連続であるように画像を生成し、前記生成し
た複数の画像を重ね合わせることにより、マッハバンド
を発生しないように画像合成することを特徴とする。合
成対象の画像の明るさに対して、その一次微分が連続と
なるように画像を処理し、前記処理した複数の画像を重
ね合わせることにより、マッハバンドを発生しないよう
に画像合成してもよい。
に、本発明は、画像を合成する方法において、明るさの
一次微分が連続であるように画像を生成し、前記生成し
た複数の画像を重ね合わせることにより、マッハバンド
を発生しないように画像合成することを特徴とする。合
成対象の画像の明るさに対して、その一次微分が連続と
なるように画像を処理し、前記処理した複数の画像を重
ね合わせることにより、マッハバンドを発生しないよう
に画像合成してもよい。
【０００８】このように、本発明の画像合成では、合成
対象画像の明るさの一次微分が連続であるので、重ね合
わせて合成した画像においても一次微分は連続であり、
画像の明るさは急激に変化せず、マッハバンドが生じな
い。また、上述の画像合成方法を実現する装置や、コン
ピュータに実現させるプログラムを格納した記録媒体も
本発明である。
対象画像の明るさの一次微分が連続であるので、重ね合
わせて合成した画像においても一次微分は連続であり、
画像の明るさは急激に変化せず、マッハバンドが生じな
い。また、上述の画像合成方法を実現する装置や、コン
ピュータに実現させるプログラムを格納した記録媒体も
本発明である。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を、図面を参照
して詳細に説明する。本発明の画像合成においても、図
１に示したような構成のシステムを用いている。さて、
本発明を適用したコンピュータ・グラフィックスにおい
ては、重ね合わせて合成する画像は、明るさの変化を、
一次微分が連続であるように画像生成する。このように
生成された画像の明るさの変化を示したのが、図４
（ａ）である。図４（ａ）も、図２（ｂ）と同様に、点
対称に明るさの変化する画像の半分の変化を示してい
る。図４（ａ）に示すように、この画像では、中心を除
いて常に一次微分が連続である。このように、明るさの
一次微分が常に連続であるような画像を合成すると、重
ね合わせて合成した画像においても、明るさの変化の一
次微分が連続となる。このことを示したのが図４（ｂ）
である。図４（ｂ）では、画像が重なる部分であるＡ’
およびＢ’の点においても、なめらかに変化しており、
一次微分が連続であることを示している。
して詳細に説明する。本発明の画像合成においても、図
１に示したような構成のシステムを用いている。さて、
本発明を適用したコンピュータ・グラフィックスにおい
ては、重ね合わせて合成する画像は、明るさの変化を、
一次微分が連続であるように画像生成する。このように
生成された画像の明るさの変化を示したのが、図４
（ａ）である。図４（ａ）も、図２（ｂ）と同様に、点
対称に明るさの変化する画像の半分の変化を示してい
る。図４（ａ）に示すように、この画像では、中心を除
いて常に一次微分が連続である。このように、明るさの
一次微分が常に連続であるような画像を合成すると、重
ね合わせて合成した画像においても、明るさの変化の一
次微分が連続となる。このことを示したのが図４（ｂ）
である。図４（ｂ）では、画像が重なる部分であるＡ’
およびＢ’の点においても、なめらかに変化しており、
一次微分が連続であることを示している。
【００１０】このように、本発明においては、コンピュ
ータが生成した画像の明るさを、一次微分が連続である
ように変化させているので、その画像を複数重ね合わせ
て合成しても、合成された画像において、明るさは、一
次微分が連続であるように変化するので、マッハバンド
は生じない。
ータが生成した画像の明るさを、一次微分が連続である
ように変化させているので、その画像を複数重ね合わせ
て合成しても、合成された画像において、明るさは、一
次微分が連続であるように変化するので、マッハバンド
は生じない。
【００１１】この画像の明るさの関数としては、例え
ば、２次元画像の明るさをＦ（ｘ，ｙ）とすると、
ば、２次元画像の明るさをＦ（ｘ，ｙ）とすると、
【数１】 ただし、ｋ1，ｋ2は正の定数 ｅは自然対数の底 （ｘ0，ｙ0）は中心座標 がある。この関数で表される画像は、中心（ｘ0，ｙ0）
で明るさがｋ1となり、中心から離れるにしたがって０
に近づくものである。ｋ2が大きいほど、急激に暗くな
る。この関数の一次微分は、中心（ｘ0，ｙ0）以外の点
で連続であるので、この関数で規定される明るさの変化
を有する画像を合成すると、中心以外では一次微分は連
続となり、不連続な部分が線状とならないので、マッハ
バンドが生じない。
で明るさがｋ1となり、中心から離れるにしたがって０
に近づくものである。ｋ2が大きいほど、急激に暗くな
る。この関数の一次微分は、中心（ｘ0，ｙ0）以外の点
で連続であるので、この関数で規定される明るさの変化
を有する画像を合成すると、中心以外では一次微分は連
続となり、不連続な部分が線状とならないので、マッハ
バンドが生じない。
【００１２】上述では、ゲーム等に用いられているコン
ピュータ・グラフィックスを例に、マッハバンドを生じ
ないような画像を生成することを説明した。しかし、上
述の技術は、画像をコンピュータにより生成するコンピ
ュータ・グラフィックスに限らず、画像をコンピュータ
にビデオ・カメラやスキャナ等により取り込んで、取り
込んだ画像に対して処理する等の画像処理の分野にも適
応することができる。この場合は、画像を読み込んで記
憶している画像の明るさは、一次微分が連続であるよう
には変化していない。したがって、このまま複数の画像
を重ね合わせて合成するとマッハバンドを生じやすいこ
とになる。この記憶している画像の明るさの変化を、一
次微分が連続して変化するように画像処理する。これに
より、記憶している画像の明るさの一次微分を連続とす
ることができる。この処理の後、複数の記憶している画
像を重ね合わせることによって、合成した画像に対して
マッハバンドを生じないようにすることができる。
ピュータ・グラフィックスを例に、マッハバンドを生じ
ないような画像を生成することを説明した。しかし、上
述の技術は、画像をコンピュータにより生成するコンピ
ュータ・グラフィックスに限らず、画像をコンピュータ
にビデオ・カメラやスキャナ等により取り込んで、取り
込んだ画像に対して処理する等の画像処理の分野にも適
応することができる。この場合は、画像を読み込んで記
憶している画像の明るさは、一次微分が連続であるよう
には変化していない。したがって、このまま複数の画像
を重ね合わせて合成するとマッハバンドを生じやすいこ
とになる。この記憶している画像の明るさの変化を、一
次微分が連続して変化するように画像処理する。これに
より、記憶している画像の明るさの一次微分を連続とす
ることができる。この処理の後、複数の記憶している画
像を重ね合わせることによって、合成した画像に対して
マッハバンドを生じないようにすることができる。
【００１３】本発明は、スタンド・アローンのコンピュ
ータ・システムばかりではなく、複数のシステムから構
成される例えばクライアント・サーバ・システム等に適
用してもよい。本発明に関するプログラムを格納した記
憶媒体から、プログラムをシステムで読み出して実行す
ることにより、本発明の構成を実現することができる。
この記録媒体には、フロッピー・ディスク、ＣＤ−ＲＯ
Ｍ、磁気テープ、ＲＯＭカセット等がある。
ータ・システムばかりではなく、複数のシステムから構
成される例えばクライアント・サーバ・システム等に適
用してもよい。本発明に関するプログラムを格納した記
憶媒体から、プログラムをシステムで読み出して実行す
ることにより、本発明の構成を実現することができる。
この記録媒体には、フロッピー・ディスク、ＣＤ−ＲＯ
Ｍ、磁気テープ、ＲＯＭカセット等がある。
【００１４】
【発明の効果】上述のように、本発明においては、合成
対象の画像の明るさは、一次微分が連続であるように変
化している。このため、それらを複数重ね合わせて合成
した場合、合成された画像においても、明るさは一次微
分が連続であるように変化するので、マッハバンドが生
じない。
対象の画像の明るさは、一次微分が連続であるように変
化している。このため、それらを複数重ね合わせて合成
した場合、合成された画像においても、明るさは一次微
分が連続であるように変化するので、マッハバンドが生
じない。
【図１】画像合成のためのシステム構成を示す図であ
る。
る。
【図２】合成対象の画像の例と、その画像の明るさの変
化を示すグラフである。
化を示すグラフである。
【図３】マッハバンドを説明するための図である。
【図４】本発明の画像の合成を説明する図である。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B057 CA08 CA12 CA16 CB08 CB12 CB16 CE04 CE08 CE11 CH01 CH08 CH11 DB02 DB09 DC16 DC22 5C076 AA12 AA19 BA06 5C080 AA01 AA09 BB05 DD05 DD12 EE17 EE29 GG02 GG09 JJ01 JJ02 JJ05 5C082 AA01 BA12 BA35 BB15 BB25 CA56 CA85 CB06 DA51 MM10
Claims (5)
- 【請求項１】 画像を合成する方法において、 明るさの一次微分が連続であるように画像を生成し、 前記生成した複数の画像を重ね合わせることにより、マ
ッハバンドを発生しないように画像合成することを特徴
とする画像合成方法。 - 【請求項２】 画像を合成する方法において、 合成対象の画像の明るさに対して、その一次微分が連続
となるように画像を処理し、 前記処理した複数の画像を重ね合わせることにより、マ
ッハバンドを発生しないように画像合成することを特徴
とする画像合成方法。 - 【請求項３】 画像を合成する装置において、 明るさの一次微分が連続であるように画像を生成する手
段と、 前記生成した画像を重ね合わせる手段とを備え、マッハ
バンドを発生しないように画像合成することを特徴とす
る画像合成装置。 - 【請求項４】 画像を合成する装置において、 合成対象の画像を記憶している記憶手段と、 前記記憶手段に記憶している画像の明るさの一次微分が
連続となるように画像を処理する手段と、 前記処理した複数の画像を重ね合わせる手段とを備え、
マッハバンドを発生しないように画像合成することを特
徴とする画像合成装置。 - 【請求項５】 請求項１又は２記載の画像合成方法をコ
ンピュータに実現させるプログラムを格納した記録媒
体。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11189789A JP2001022917A (ja) | 1999-07-02 | 1999-07-02 | 画像合成方法および装置 |
| US09/604,768 US6567100B1 (en) | 1999-07-02 | 2000-06-28 | Method and apparatus for image synthesis |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11189789A JP2001022917A (ja) | 1999-07-02 | 1999-07-02 | 画像合成方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001022917A true JP2001022917A (ja) | 2001-01-26 |
Family
ID=16247241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11189789A Pending JP2001022917A (ja) | 1999-07-02 | 1999-07-02 | 画像合成方法および装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6567100B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001022917A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103454671A (zh) * | 2013-08-21 | 2013-12-18 | 中国人民解放军第二炮兵工程大学 | 一种基于高速数字采样的核辐射脉冲堆积判断与校正方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080031539A1 (en) * | 2006-08-02 | 2008-02-07 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Derivative image domain |
| US11963846B2 (en) | 2020-01-24 | 2024-04-23 | Overjet, Inc. | Systems and methods for integrity analysis of clinical data |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6256068B1 (en) * | 1996-05-08 | 2001-07-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Image data format conversion apparatus |
| DE19708679A1 (de) * | 1997-02-21 | 1998-08-27 | Gmd Gmbh | Bilddarstellungsverfahren und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
-
1999
- 1999-07-02 JP JP11189789A patent/JP2001022917A/ja active Pending
-
2000
- 2000-06-28 US US09/604,768 patent/US6567100B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103454671A (zh) * | 2013-08-21 | 2013-12-18 | 中国人民解放军第二炮兵工程大学 | 一种基于高速数字采样的核辐射脉冲堆积判断与校正方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6567100B1 (en) | 2003-05-20 |
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