JP2018050154A - 画像合成装置および画像合成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明はベース画像の情報が欠落することを抑制しつつ、ベース画像上にオーバーレイ画像を合成する画像合成装置および画像合成方法の提供を目的とする。【解決手段】画像合成装置１００は、ベース画像が入力されるベース画像入力部１と、オーバーレイ画像が入力されるオーバーレイ画像入力部２と、ベース画像上の予め定められた領域をクロマキーパターンで置き換えるクロマキーパターン置換部３と、を備え、クロマキーパターンは、クロマキー色の領域とベース画像が露出する透明領域とが混ざり合ったパターンであり、ベース画像上のクロマキーパターンにおいて、クロマキー色の領域にオーバーレイ画像を合成するオーバーレイ画像合成部４と、オーバーレイ画像合成部４により合成された合成画像を出力する画像出力部５と、をさらに備える。【選択図】図１

Description

本発明は画像合成装置に関し、特にクロマキーを利用した画像合成装置および画像合成方法に関する。

ベース画像上の任意の領域にオーバーレイ画像を合成する方法として、クロマキーオーバーレイ方式が知られている。クロマキーオーバーレイ方式において、ベース画像上にはクロマキー色の領域が配置され、クロマキー色の領域にオーバーレイ画像が合成される（例えば、特許文献１、２を参照）。

特開平５−２０７３６８号公報 特開２００４−３５５３９１号公報

従来のクロマキーオーバーレイ方式においては、ベース画像上のオーバーレイ画像を配置する領域（オーバーレイ領域）をクロマキー色で塗りつぶす。そして、ベース画像上のクロマキー色の部分をオーバーレイ画像で置き換える。

この従来のクロマキーオーバーレイ方式においては、ベース画像上のオーバーレイ領域はオーバーレイ画像により覆い隠されてしまい、隠された部分のベース画像の情報が欠落してしまう問題があった。

本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、ベース画像の情報が欠落することを抑制しつつ、ベース画像上にオーバーレイ画像を合成する画像合成装置および画像合成方法の提供を目的とする。

本発明に係る画像合成装置は、少なくとも１つのベース画像が入力されるベース画像入力部と、少なくとも１つのオーバーレイ画像が入力されるオーバーレイ画像入力部と、ベース画像上の予め定められた領域をクロマキーパターンで置き換えるクロマキーパターン置換部と、を備え、クロマキーパターンは、クロマキー色の領域とベース画像が露出する透明領域とが混ざり合ったパターンであり、ベース画像上のクロマキーパターンにおいて、クロマキー色の領域にオーバーレイ画像を合成するオーバーレイ画像合成部と、オーバーレイ画像合成部により合成された合成画像を出力する画像出力部と、をさらに備える。

また、本発明に係る画像合成方法は、（ａ）ベース画像上の予め定められた領域をクロマキーパターンで置き換える工程を備え、クロマキーパターンは、クロマキー色の領域とベース画像が露出する透明領域とが混ざり合ったパターンであり、（ｂ）ベース画像上のクロマキーパターンにおいて、クロマキー色の領域にオーバーレイ画像を合成する工程をさらに備える。

本発明に係る画像合成装置においては、ベース画像上のオーバーレイ画像を配置する領域を、クロマキー色の領域とベース画像が露出する透明領域とが混ざり合ったクロマキーパターンで置き換える。そして、ベース画像上のクロマキー色の領域にオーバーレイ画像を合成する。従って、合成後の画像においてオーバーレイ画像がベース画像を透過するため、オーバーレイ画像に覆い隠されてベース画像の情報が欠落することを抑制することが可能である。

また、本発明に係る画像合成方法においては、ベース画像上のオーバーレイ画像を配置する領域を、クロマキー色の領域とベース画像が露出する透明領域とが混ざり合ったクロマキーパターンで置き換える。そして、ベース画像上のクロマキー色の領域にオーバーレイ画像を合成する。従って、合成後の画像においてオーバーレイ画像がベース画像を透過するため、オーバーレイ画像に覆い隠されてベース画像の情報が欠落することを抑制することが可能である。

実施の形態１に係る画像合成装置のブロック図である。 実施の形態１に係る画像合成装置と前後段の装置との接続を示すブロック図である。 実施の形態１に係る画像合成装置のハードウェア構成図である。 実施の形態１に係る画像合成装置の動作を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る画像構成装置に入力されるベース画像の模式図である。 実施の形態１に係る画像合成装置に入力されるオーバーレイ画像の模式図である。 実施の形態１に係るクロマキーパターンの一例を示す図である。 実施の形態１に係る画像合成装置が出力する合成画像の模式図である。 オーバーレイ領域をクロマキー色のみで塗りつぶした場合の合成画像を示す模式図である。 実施の形態１に係る透過率の高いクロマキーパターンの一例を示す図である。 実施の形態１に係る透過率の低いクロマキーパターンの一例を示す図である。 実施の形態２に係る画像合成装置のブロック図である。 実施の形態３に係る画像合成装置のブロック図である。 実施の形態３に係る画像合成装置の輝度調整部の動作を説明する図である。 実施の形態４に係る画像合成装置のブロック図である。 実施の形態５に係る画像合成装置のブロック図である。

＜実施の形態１＞
図１は、本実施の形態１における画像合成装置１００のブロック図である。また、図２は画像合成装置１００と前後段の装置との接続を示すブロック図である。

図１に示すように、画像合成装置１００は、ベース画像入力部１と、オーバーレイ画像入力部２と、クロマキーパターン置換部３と、オーバーレイ画像合成部４と、画像出力部５を備える。

ベース画像入力部１には少なくとも１つのベース画像が入力される。オーバーレイ画像入力部２には少なくとも１つのオーバーレイ画像が入力される。クロマキーパターン置換部３は、ベース画像上の予め定められた領域を、後述するクロマキーパターンで置き換える。

オーバーレイ画像合成部４は、ベース画像上のクロマキーパターンにおいて、クロマキー色の領域にオーバーレイ画像を合成する。画像出力部５は、オーバーレイ画像合成部４により合成された合成画像を出力する。

図２に示すように、ベース画像入力部１には例えばベースＰＣ（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）２０からベース画像が入力される。例えば、ベースＰＣ２０上でマウス入力機能を有するオペレーティングシステムが動作している場合は、デスクトップ画像上にマウスカーソル等も表示され、デスクトップ画像がベースＰＣ２０から出力されるベース画像となる。

また、ベースＰＣ２０は、ベース画像上におけるオーバーレイ画像の表示位置、サイズ、（優先順位）を示す情報を画像合成装置１００に通知する。また、オーバーレイ画像の表示位置、サイズ、（優先順位）を示す情報は、画像合成装置１００自体に予め記憶されていてもよい。

図２に示すように、ベース画像入力部１には例えばオーバーレイ画像出力装置３０からオーバーレイ画像が入力される。また、画像出力部５が出力する合成画像は表示装置４０に表示される。表示装置４０の表示方式は、例えば液晶表示方式、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）を利用したプロジェクタ方式などである。

なお、本明細書において、例えばベース画像が入力されるとは、ベース画像の画像信号が入力されることを意味する。オーバーレイ画像についても同様である。また、本明細書において、例えば合成画像が出力されるとは、合成画像の画像信号が出力されることを意味する。また、本明細書において、ベース画像、オーバーレイ画像、合成画像は静止画像に限らず、映像（即ち動画）であってもよい。

図３は、画像合成装置１００のハードウェア構成を示す図である。ベース画像入力部１はベース画像入力インターフェースＨＷ１により実現される。オーバーレイ画像入力部２はオーバーレイ画像入力インターフェースＨＷ２により実現される。画像出力部５は画像出力インターフェースにより実現される。ベース画像入力インターフェースＨＷ１、オーバーレイ画像入力インターフェースＨＷ２および画像出力インターフェースＨＷ５は、例えばＤＶＩケーブル等に対応したインターフェース、ＬＡＮ（ｌｏｃａｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）インターフェースなどである。

クロマキーパターン置換部３およびオーバーレイ画像合成部４は、処理回路ＨＷ３およびメモリＨＷ４により実現される。処理回路ＨＷ３は、専用のハードウェアであっても、メモリＨＷ４に格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、マイクロコントローラ、プロセッサ、ＤＳＰともいう）であってもよい。

処理回路ＨＷ３が専用のハードウェアである場合、処理回路ＨＷ３は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはこれらを組み合わせたものが該当する。

処理回路ＨＷ３がＣＰＵの場合、クロマキーパターン置換部３およびオーバーレイ画像合成部４の機能はソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアやファームウェアはプログラムとして記述され、メモリＨＷ４に格納される。処理回路ＨＷ３は、メモリＨＷ４に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、クロマキーパターン置換部３およびオーバーレイ画像合成部４の機能を実現する。また、このプログラムは、クロマキーパターン置換部３およびオーバーレイ画像合成部４の手順や方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。ここで、メモリＨＷ４とは、例えば、ＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリや、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等が該当する。

なお、クロマキーパターン置換部３およびオーバーレイ画像合成部４の機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。

＜動作＞
本実施の形態１における画像合成装置１００の動作を説明する。図４は、画像合成装置１００の動作を示すフローチャートである。また、図５は、ベース画像入力部１に入力されるベース画像ＩＭＧ１の模式図である。図６は、オーバーレイ画像入力部２に入力されるオーバーレイ画像ＩＭＧ２の模式図である。

まず、ベース画像入力部１にはベース画像ＩＭＧ１が入力され、オーバーレイ画像入力部２には、オーバーレイ画像ＩＭＧ２が入力される（図４のステップＳ１）。

図５に示すように、ベース画像ＩＭＧ１上には、オーバーレイ画像の表示位置、サイズを示す情報に基づいてオーバーレイ領域Ｒ３が規定される。オーバーレイ画像の表示位置、サイズを示す情報は、ベースＰＣ２０から通知されてもよいし、例えばクロマキーパターン置換部３に予め記憶されていてもよい。

クロマキーパターン置換部３は、ベース画像ＩＭＧ１上のオーバーレイ領域Ｒ３をクロマキーパターンで置き換える（図４のステップＳ２）。図７は、クロマキーパターンの一例を示す図である。図７に示すように、クロマキーパターンは、クロマキー色の領域Ｒ１と、ベース画像が露出する透明領域Ｒ２とが混ざり合ったパターンである。クロマキー色の領域Ｒ１と透明領域Ｒ２の少なくとも一方の領域は、１画素単位で均一に分散して他方の領域に混ざっている。

本実施の形態１において、クロマキーパターンは、クロマキー色の領域Ｒ１と透明領域Ｒ２とが１画素ごとに交互に繰り返す市松模様のパターンである。市松模様はチェックパターン、チェックカーボードパターンとも呼ばれる。

ベース画像の画像データが８ｂｉｔのＲＧＢ映像である場合、例えばクロマキー色は(Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２００，２００，２００）である。オーバーレイ領域Ｒ３のサイズが２００画素×１００ラインの場合、オーバーレイ領域ＩＭＧ１には水平、垂直方向に対して１画素毎にクロマキー色と透明色が交互に表示される。

オーバーレイ画像合成部４は、ベース画像ＩＭＧ１上のクロマキーパターンにおいて、クロマキー色の領域Ｒ１にオーバーレイ画像ＩＭＧ２を合成する（図４のステップＳ３）。つまり、オーバーレイ画像合成部４は、ベース画像上のオーバーレイ領域Ｒ３のサイズに合わせてオーバーレイ画像を拡大又は縮小する。そして、オーバーレイ画像合成部４は、ベース画像上のクロマキー色の領域Ｒ１の画素をオーバーレイ画像の画素で置き換え、ベース画像上の透明領域Ｒ２の画素はベース画像の画素のままとする。そして、画像出力部５はオーバーレイ画像合成部４により合成された合成画像を表示装置４０に対して出力する（図４のステップＳ４）。

図８は、オーバーレイ画像合成部４が合成した合成画像ＩＭＧ３の模式図である。図８に示すように、オーバーレイ領域Ｒ３において、オーバーレイ画像ＩＭＧ２がベース画像ＩＭＧ１を疑似的に透過している。つまり、オーバーレイ領域Ｒ３においてベース画像ＩＭＧ１の情報が部分的に維持される。

図９は、ベース画像ＩＭＧ１上のオーバーレイ領域Ｒ３をクロマキー色のみで塗りつぶした場合の合成画像ＩＭＧ４の模式図である。図９に示すように、オーバーレイ領域Ｒ３において、ベース画像ＩＭＧ１はオーバーレイ画像ＩＭＧ２に完全に覆い隠されてしまっている。つまり、オーバーレイ領域Ｒ３においてベース画像ＩＭＧ１の情報が欠落してしまう。これは、オーバーレイ画像ＩＭＧ２は透過度０％でベース画像ＩＭＧ１に合成されることを意味する。

クロマキーパターンにおいて、クロマキー色の領域Ｒ１と、透明領域Ｒ２の面積比を変化させることにより、オーバーレイ画像の透過度を変化させることができる。クロマキーパターンとして市松模様のパターン（図７）を用いる場合、クロマキー色の領域Ｒ１と、透明領域Ｒ２の面積比は１：１となるので、オーバーレイ画像ＩＭＧ２は透過度５０％でベース画像ＩＭＧ１に合成される。

図１０は、オーバーレイ画像の透過率が比較的高いクロマキーパターンの一例を示す図である。図１０においては、クロマキー色の領域Ｒ１と、透明領域Ｒ２の面積比は１：８である。従って、オーバーレイ画像ＩＭＧ２は透過度８８．９％でベース画像ＩＭＧ１に合成される。

また、図１１は、オーバーレイ画像の透過率が比較的低いクロマキーパターンの一例を示す図である。図１１においては、クロマキー色の領域Ｒ１と、透明領域Ｒ２の面積比は８：１である。従って、オーバーレイ画像ＩＭＧ２は透過度１１．１％でベース画像ＩＭＧ１に合成される。

なお、クロマキーパターンは図７、図１０、図１１に示した例に限定されず、クロマキー色の領域Ｒ１と透明領域Ｒ２とが混ざり合ったパターンであればよい。

＜効果＞
本実施の形態１における画像合成装置１００は、少なくとも１つのベース画像が入力されるベース画像入力部１と、少なくとも１つのオーバーレイ画像が入力されるオーバーレイ画像入力部２と、ベース画像上の予め定められた領域をクロマキーパターンで置き換えるクロマキーパターン置換部３と、を備え、クロマキーパターンは、クロマキー色の領域とベース画像が露出する透明領域とが混ざり合ったパターンであり、ベース画像上のクロマキーパターンにおいて、クロマキー色の領域にオーバーレイ画像を合成するオーバーレイ画像合成部４と、オーバーレイ画像合成部４により合成された合成画像を出力する画像出力部５と、をさらに備える。

本実施の形態１における画像合成装置１００においては、ベース画像上のオーバーレイ画像を配置する領域（オーバーレイ領域）をクロマキー色で塗りつぶすのではなく、クロマキー色の領域とベース画像が露出する透明領域とが混ざり合ったクロマキーパターンで置き換える。そして、ベース画像上のクロマキー色の領域にオーバーレイ画像を合成する。従って、合成後の画像においてオーバーレイ画像がベース画像を透過するため、オーバーレイ画像に覆い隠されてベース画像の情報が欠落することを抑制することが可能である。

また、本実施の形態１における画像合成方法は、（ａ）ベース画像上の予め定められた領域をクロマキーパターンで置き換える工程を備え、クロマキーパターンは、クロマキー色の領域とベース画像が露出する透明領域とが混ざり合ったパターンであり、（ｂ）ベース画像上のクロマキーパターンにおいて、クロマキー色の領域にオーバーレイ画像を合成する工程をさらに備える。

本実施の形態１における画像合成方法においては、ベース画像上のオーバーレイ画像を配置する領域（オーバーレイ領域）をクロマキー色で塗りつぶすのではなく、クロマキー色の領域とベース画像が露出する透明領域とが混ざり合ったクロマキーパターンで置き換える。そして、ベース画像上のクロマキー色の領域にオーバーレイ画像を合成する。従って、合成後の画像においてオーバーレイ画像がベース画像を透過するため、オーバーレイ画像に覆い隠されてベース画像の情報が欠落することを抑制することが可能である。

また、本実施の形態１における画像合成装置１００におけるクロマキーパターンにおいて、クロマキー色の領域と透明領域の少なくとも一方の領域は１画素単位で均一に分散して他方の領域に混ざっている。従って、オーバーレイ画像がベース画像をムラなく透過することが可能である。

また、本実施の形態１における画像合成装置１００において、クロマキーパターンは、クロマキー色の領域と透明領域とが１画素ごとに交互に繰り返す市松模様のパターンである。従って、クロマキーパターンを市松模様のパターンとすることにより、クロマキー色の領域と、透明領域の面積比が１：１となるので、オーバーレイ画像を透過度５０％でベース画像に合成することが可能である。

＜実施の形態２＞
＜構成＞
図１２は、本実施の形態２における画像合成装置２００のブロック図である。画像合成装置２００は、画像合成装置１００（図１）に対して、クロマキーパターン記憶部６、透過度設定部８およびクロマキーパターン変更部７をさらに備える。画像合成装置２００のその他の構成は画像合成装置１００と同じため、説明を省略する。

クロマキーパターン記憶部６、透過度設定部８およびクロマキーパターン変更部７は、図３に示した処理回路ＨＷ３およびメモリＨＷ４により実現される。

クロマキーパターン記憶部６は、クロマキー色の領域Ｒ１と透明領域Ｒ２の面積比率が異なる複数のクロマキーパターンを記憶する。ここで、複数のクロマキーパターンとは例えば、図７、図１０、図１１に示したクロマキーパターンである。

透過度設定部８には、オーバーレイ画像の透過度が設定される。オーバーレイ画像の透過度は、例えばベースＰＣ２０からの情報に基づいて設定される。ここで、透過度は０％以上１００％以下の範囲で設定される。また、透過度は「低」、「中」、「高」のように段階的に設定されてもよい。

クロマキーパターン変更部７は、透過度設定部８に設定された透過度に基づいて、クロマキーパターン置換部３が用いるクロマキーパターンを変更する。透過度が数値で設定された場合、クロマキーパターン変更部７は、クロマキーパターン記憶部６に記憶されているクロマキーパターンのうち、設定された透過度に最も近い透過度を有するクロマキーパターンをクロマキーパターン置換部３に設定する。

例えば、透過度が「５０％」又は「中」に設定された場合、クロマキーパターン変更部７は図７に示すクロマキーパターンをクロマキーパターン置換部３に設定する。また、透過度が「８０％」又は「高」に設定された場合、クロマキーパターン変更部７は、図１０に示すクロマキーパターンをクロマキーパターン置換部３に設定する。

クロマキーパターン置換部３は、ベース画像上の予め定められた領域を、クロマキーパターン置換部３により設定されたクロマキーパターンで置き換える。オーバーレイ画像合成部４および画像出力部５の動作は実施の形態１と同じため、説明を省略する。

＜効果＞
本実施の形態２における画像合成装置２００は、クロマキー色の領域と透明領域の面積比率が異なる複数のクロマキーパターンを記憶するクロマキーパターン記憶部６と、オーバーレイ画像の透過度が設定される透過度設定部８と、透過度設定部８に設定された透過度に基づいて、クロマキーパターン置換部３が置換するクロマキーパターンを変更するクロマキーパターン変更部７と、をさらに備える。

従って、本実施の形態２における画像合成装置２００によれば、透過度の異なるクロマキーパターンを複数用意して使い分けることにより、オーバーレイ画像の透過度を変化させることが可能である。

＜実施の形態３＞
図１３は、本実施の形態３における画像合成装置３００のブロック図である。画像合成装置３００は、画像合成装置１００（図１）に対して、透過度設定部８および輝度調整部９をさらに備える。画像合成装置３００のその他の構成は画像合成装置１００と同じため、説明を省略する。透過度設定部８および輝度調整部９は、図３に示した処理回路ＨＷ３およびメモリＨＷ４により実現される。

実施の形態２においては、クロマキーパターンのクロマキー色の領域と透明領域の面積比率を変化させることにより、透過度を変更した。本実施の形態３においては、ベース画像とオーバーレイ画像の相対的な輝度を変化させることにより、透過度を疑似的に変更する。

本実施の形態３においては、クロマキーパターン置換部３は、実施の形態２のようにクロマキーパターンを変更せず、図７に示すクロマキー色の領域と透明領域の面積比率が１：１のクロマキーパターンを用いるとする。

透過度設定部８には、オーバーレイ画像の透過度が設定される。オーバーレイ画像の透過度は、例えばベースＰＣ２０からの情報に基づいて設定される。ここで、透過度は０％以上１００％以下の範囲で設定される。また、透過度は「低」、「中」、「高」のように段階的に設定されてもよい。

輝度調整部９は、透過度設定部８に設定された透過度に基づいて、ベース画像又はオーバーレイ画像の少なくとも一方の輝度を調整する。輝度とは一般に、光源の単位面積あたりの光度を表し、光源の明るさを示す量として知られている。単位はｃｄ／ｍ^２(カンデラ毎平方メートル)で示される。

映像において、輝度が最も暗い部分と明るい部分の幅をコントラストとよび、その比をコントラスト比と呼ぶ。このコントラスト比が大きいほど、映像がくっきりとした画質となる。

図１４は、輝度調整部９の動作を説明するための図である。透過度設定部８に設定された透過度が例えば、「８０％」又は「高」の場合、輝度調整部９は、図１４に示すように、オーバーレイ画像の輝度をベース画像の輝度よりも小さくする。オーバーレイ画像の輝度をベース画像の輝度に対して相対的に小さくすることにより、合成画像を表示装置４０に表示させた際に、オーバーレイ領域が発する全光量のうち、ベース画像の光量に対してオーバーレイ画像の光量が少なくなる。従って、オーバーレイ画像の透過度を疑似的に大きくすることが可能である。

なお、輝度調整部９は、オーバーレイ画像の輝度とベース画像の輝度の両方を調整してもよいし、どちらか一方の輝度を調整してもよい。

また、輝度調整部９は、オーバーレイ画像合成部４が出力する合成画像に対して、ピクセル単位で輝度の調整を行うことにより、オーバーレイ画像又はベース画像の輝度の調整を行ってもよい。

＜効果＞
本実施の形態３における画像合成装置３００は、透過度が設定される透過度設定部８と、透過度設定部８に設定された透過度に基づいて、ベース画像又はオーバーレイ画像の少なくとも一方の輝度を調整する輝度調整部９と、をさらに備える。

従って、本実施の形態３における画像合成装置３００によれば、ベース画像又はオーバーレイ画像の少なくとも一方の輝度を調整することにより、オーバーレイ画像の透過度を疑似的に変化させることが可能である。

クロマキーパターンの面積比を変更することによりオーバーレイ画像の透過度を変化させる場合、表示面積が少ない方の画像の情報の欠落が大きくなる可能性がある。そこで、クロマキーパターンの面積比を固定して、ベース画像又はオーバーレイ画像の少なくとも一方の輝度を調整することにより、ベース画像又はオーバーレイ画像の情報の欠落を増大させることなく、透過度を疑似的に変化させることが可能である。また、ベース画像又はオーバーレイ画像の少なくとも一方の輝度を調整することにより、広い範囲で透過度を変化させることが可能である。

＜実施の形態４＞
図１５は、本実施の形態４における画像合成装置４００のブロック図である。画像合成装置４００は、画像合成装置１００（図１）に対して、ベース画像入力部１および画像出力部５の動作が異なる。画像合成装置４００のその他の構成は画像合成装置１００と同じため、説明を省略する。

本実施の形態４において、ベース画像入力部１には複数のベース画像が入力される。複数のベース画像は、例えばベースＰＣ２０から入力される。ベースＰＣ２０は元となるベース画像を水平方向および垂直方向に各々２分割し、４つのベース画像として出力する。

本実施の形態４において、ベース画像入力部１はベース画像統合部１０を備える。ベース画像統合部１０は、ベース画像入力部１に入力される複数のベース画像をつなぎ合わせて１つのベース画像を生成する。つまり、ベース画像統合部１０はベースＰＣ２０の分割前のベース画像を仮想的に再構成する。これにより、画像合成装置４００は、ベースＰＣ２０の元となるベース画像の全領域に対して信号処理をすることができる。ベース画像統合部１０は、図３に示した処理回路ＨＷ３およびメモリＨＷ４により実現される。

本実施の形態４における画像合成装置４００の画像出力部５は、複数の表示装置に対して合成画像を出力する。これら複数の表示装置の画面を組み合わせて１つの画面が構成される。画像出力部５は、オーバーレイ画像合成部４により合成された合成画像を分割して、個々の表示装置に出力する。

なお、本実施の形態４において、オーバーレイ画像入力部２に複数のオーバーレイ画像が入力されてもよい。この場合、クロマキーパターン置換部３は、例えば、ベース画像上の複数の領域をクロマキーパターンで置き換える。そして、オーバーレイ画像合成部４は、複数のクロマキー色の領域のそれぞれにオーバーレイ画像を合成する。なお、複数のオーバーレイ画像を合成する領域が互いに重なる場合は、予め定められた優先順位がより高いオーバーレイ画像がより手前側に合成される。

＜効果＞
また、本実施の形態４における画像合成装置４００において、ベース画像入力部１に入力される少なくとも１つのベース画像は複数であり、ベース画像入力部１は、複数のベース画像をつなぎ合わせて１つのベース画像を生成するベース画像統合部１０を備え、クロマキーパターン置換部３は、ベース画像統合部１０が統合したベース画像上の予め定められた領域をクロマキーパターンで置き換える。

従って、本実施の形態４における画像合成装置４００は複数の画面を統合した大画面のベース画像を処理することが可能である。

本実施の形態４における画像合成装置４００において、画像出力部５は、複数の画面を組み合わせて１つの画面を構成する表示装置のそれぞれに表示される画像に対応するように合成画像を分割して出力する。

従って、本実施の形態４における画像合成装置４００は複数の画面を組み合わせて１つの画面を構成する表示装置に対して、合成画像を出力することが可能である。

＜実施の形態５＞
図１６は、本実施の形態５における画像合成装置５００のブロック図である。画像合成装置５００は、画像合成装置１００（図１）に対して、表示装置異常検出部１１をさらに備える。画像合成装置５００のその他の構成は画像合成装置１００と同じため、説明を省略する。表示装置異常検出部１１は、図３に示した処理回路ＨＷ３およびメモリＨＷ４により実現される。

本実施の形態５における画像合成装置５００の画像出力部５は、例えば２台の表示装置に対して画像を出力する。表示装置異常検出部１１は表示装置に異常が生じているか否かを常時監視している。また、ベースＰＣ２０などが表示装置に異常が生じているか否かを常時監視し、表示装置に異常が生じた場合に表示装置異常検出部１１に通知を行ってもよい。

表示装置異常検出部１１が２台の表示装置の異常を検出していない場合、即ち、２台の表示装置が正常に稼働している場合、画像合成装置５００はベース画像とオーバーレイ画像を個別に表示装置に出力する。

表示装置異常検出部１１が２台の表示装置のいずれかの異常を検出した場合、画像合成装置５００はベース画像にオーバーレイ画像を合成して、異常が生じていない表示装置に合成画像を出力する。ベース画像にオーバーレイ画像を合成する動作は実施の形態１と同様である。

＜効果＞
本実施の形態５における画像合成装置５００は、画像出力部５の出力先の複数の表示装置の異常を検出する表示装置異常検出部１１をさらに備え、表示装置異常検出部１１が複数の表示装置の異常を検出していない場合は、ベース画像とオーバーレイ画像は個別に複数の表示装置に出力され、表示装置異常検出部１１が複数の表示装置のいずれかの異常を検出した場合は、クロマキーパターン置換部３およびオーバーレイ画像合成部４によりベース画像にオーバーレイ画像が合成されて、異常が生じていない表示装置に出力される。

一般に、画像合成装置の出力先である複数の表示装置のいずれかが故障した場合、故障した表示装置に表示していた画像を正常な表示装置に退避させて表示するなどの縮退運転がなされる。本実施の形態５の画像合成装置５００によれば、正常に動作する表示装置に表示されている画像（即ちベース画像）に、異常が生じた表示装置にもともと表示されていた画像（即ちオーバーレイ画像）を合成して表示させる縮退運転が可能である。本実施の形態５の画像合成装置５００は、オーバーレイ画像がベース画像を透過するように合成を行うため、オーバーレイ画像に覆い隠されてベース画像の情報が欠落することを抑制することが可能である。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１ ベース画像入力部、２ オーバーレイ画像入力部、３ クロマキーパターン置換部、４ オーバーレイ画像合成部、５ 画像出力部、６ クロマキーパターン記憶部、７ クロマキーパターン変更部、８ 透過度設定部、９ 輝度調整部、１０ ベース画像統合部、１１ 表示装置異常検出部、２０ ベースＰＣ、３０ オーバーレイ画像出力装置、４０ 表示装置、１００，２００，３００，４００，５００ 画像合成装置。

Claims (11)

1. 少なくとも１つのベース画像が入力されるベース画像入力部と、
   少なくとも１つのオーバーレイ画像が入力されるオーバーレイ画像入力部と、
   前記ベース画像上の予め定められた領域をクロマキーパターンで置き換えるクロマキーパターン置換部と、
   を備え、
   前記クロマキーパターンは、クロマキー色の領域と前記ベース画像が露出する透明領域とが混ざり合ったパターンであり、
   前記ベース画像上の前記クロマキーパターンにおいて、前記クロマキー色の領域に前記オーバーレイ画像を合成するオーバーレイ画像合成部と、
   前記オーバーレイ画像合成部により合成された合成画像を出力する画像出力部と、
   をさらに備える、
   画像合成装置。
2. 前記クロマキーパターンにおいて、前記クロマキー色の領域と前記透明領域の少なくとも一方の領域は１画素単位で均一に分散して他方の領域に混ざっている、
   請求項１に記載の画像合成装置。
3. 前記クロマキーパターンは、前記クロマキー色の領域と前記透明領域とが１画素ごとに交互に繰り返す市松模様のパターンである、
   請求項２に記載の画像合成装置。
4. 前記クロマキー色の領域と前記透明領域の面積比率が異なる複数のクロマキーパターンを記憶するクロマキーパターン記憶部と、
   前記オーバーレイ画像の透過度が設定される透過度設定部と、
   前記透過度設定部に設定された前記透過度に基づいて、前記クロマキーパターン置換部が置換する前記クロマキーパターンを変更するクロマキーパターン変更部と、
   をさらに備える、
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像合成装置。
5. 透過度が設定される透過度設定部と、
   前記透過度設定部に設定された前記透過度に基づいて、前記ベース画像又は前記オーバーレイ画像の少なくとも一方の輝度を調整する輝度調整部と、
   をさらに備える、
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の画像合成装置。
6. 前記ベース画像入力部に入力される少なくとも１つのベース画像は複数であり、
   前記ベース画像入力部は、複数の前記ベース画像をつなぎ合わせて１つのベース画像を生成するベース画像統合部を備え、
   前記クロマキーパターン置換部は、前記ベース画像統合部が統合した前記ベース画像上の予め定められた領域を前記クロマキーパターンで置き換える、
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の画像合成装置。
7. 前記画像出力部は、複数の画面を組み合わせて１つの画面を構成する表示装置のそれぞれに表示される画像に対応するように前記合成画像を分割して出力する、
   請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の画像合成装置。
8. 前記画像出力部の出力先の複数の表示装置の異常を検出する表示装置異常検出部をさらに備え、
   表示装置異常検出部が前記複数の表示装置の異常を検出していない場合は、前記ベース画像と前記オーバーレイ画像は個別に前記複数の表示装置に出力され、
   表示装置異常検出部が前記複数の表示装置のいずれかの異常を検出した場合は、前記クロマキーパターン置換部および前記オーバーレイ画像合成部により前記ベース画像に前記オーバーレイ画像が合成されて、異常が生じていない前記表示装置に出力される、
   請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の画像合成装置。
9. （ａ）ベース画像上の予め定められた領域をクロマキーパターンで置き換える工程を備え、
   前記クロマキーパターンは、クロマキー色の領域と前記ベース画像が露出する透明領域とが混ざり合ったパターンであり、
   （ｂ）前記ベース画像上の前記クロマキーパターンにおいて、前記クロマキー色の領域にオーバーレイ画像を合成する工程をさらに備える、
   画像合成方法。
10. 前記クロマキーパターンにおいて、前記クロマキー色の領域と前記透明領域の少なくとも一方の領域は１画素単位で均一に分散して他方の領域に混ざっている、
    請求項９に記載の画像合成方法。
11. 前記クロマキーパターンは、前記クロマキー色の領域と前記透明領域とが１画素ごとに交互に繰り返す市松模様のパターンである、
    請求項１０に記載の画像合成方法。

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