JP4641752B2 - 画像出力装置 - Google Patents

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Description

この発明は、画像出力装置に関し、特にたとえばディジタルカメラ,ビューワ,テレビジョン受像機などに適用され、複数の画像を出力する、画像出力装置に関する。
従来のこの種の装置の一例が、特許文献1に開示されている。この従来技術は、画面に表示される複数の画像を合成するときに、互いに重なり合う領域のうち任意の領域のみを半透過状態にしようとするものである。ここで、半透過合成処理は、カラールックアップテーブルに登録された半透過ON/OFF情報に従って実行される。これによって、画像表示の多様化が実現される。
特開2000−66659号公報[G09G 5/337, G01C 21/00, G08G 1/0969, G09G 5/14]
しかし、従来技術では、半透過ON/OFF情報が動的に変化することはなく、画像表示の多様化に限界があった。
それゆえに、この発明の主たる目的は、出力される画像に、より多様な変化を与えることができる、画像出力装置を提供することである。
請求項1の発明に従う画像出力装置は、複数の元画像の1つを形成する複数画素の画素データを第1順序で繰り返し出力する第1画素データ出力手段、複数の元画像の他の1つを形成する複数画素の画素データを第1順序で繰り返し出力する第2画素データ出力手段、複数の重み付け係数を第1順序に対応する第2順序で繰り返し出力する係数出力手段、第1画素データ出力手段から出力された画素データと第2画素データ出力手段から出力された画素データとに係数出力手段から出力された重み付け係数に従う重み付け加算を施す重み付け加算手段、重み付け加算手段によって作成された複数画素の画素データに基づく画像を出力する画像出力手段、および係数出力手段から出力される複数の重み付け係数の数値を周期的に変更する変更手段を備える。
第1画素データ出力手段は、複数の元画像の1つを形成する複数画素の画素データを第1順序で繰り返し出力し、第2画素データ出力手段は、複数の元画像の他の1つを形成する複数画素の画素データを第1順序で繰り返し出力する。係数出力手段は、複数の重み付け係数を第1順序に対応する第2順序で繰り返し出力する。
第1画素データ出力手段から出力された画素データと第2画素データ出力手段から出力された画素データとは、重み付け加算手段によって重み付け加算を施される。この重み付け加算は、係数出力手段から出力された重み付け係数に従う。かかる重み付け加算によって作成された複数画素の画素データに基づく画像は、画像出力手段から出力される。ここで、係数出力手段から出力される複数の重み付け係数の数値は、変更手段によって周期的に変更される。
重み付け加算に用いられる複数の重み付け係数の数値を周期的に変更することで、出力画像に多様な変化を与えることができる。
請求項2の発明に従う画像出力装置は、請求項1に従属し、第2画素データ出力手段および重み付け係数出力手段の各々は画像更新命令に応答して出力動作を開始し、変更手段は画像更新命令に応答して変更動作を開始する。これによって、画像更新命令が発行される前は、第1画素データ出力手段から出力された画素データが、重み付け加算手段からそのまま出力される。画像更新命令が発行されると、重み付け加算が実行される。
請求項3の発明に従う画像出力装置は、請求項2に従属し、変更動作は第2画素データ出力手段から出力された画素データが重視される方向へ数値を変更する動作である。第1画素データ出力手段によって注目される元画像の出力画像への影響度は変更動作によって徐々に減少する。逆に、第2画素データ出力手段によって注目される元画像の出力画像への影響度は変更動作によって徐々に増大する。
請求項4の発明に従う画像出力装置は、請求項1ないし3のいずれかに従属し、係数出力手段から1周期に出力される重み付け係数の数を上回る数の重み付け係数を格納するメモリをさらに備え、係数出力手段はメモリから複数の重み付け係数を読み出す読み出し手段を含み、変更手段は読み出し手段の読み出し位置を周期的に変更する。これによって、重み付け係数の数値を周期的に変更することができる。
請求項5の発明に従う画像出力装置は、請求項1ないし4のいずれかに従属し、第2画素データ出力手段および係数出力手段の各々は変更手段による変更回数が閾値を上回ったとき出力動作を中止し、第1画素データ出力手段は、変更手段による変更回数が閾値を上回ったとき、第2画素データ出力手段が注目していた元画像に注目する。これによって、重み付け加算が中止された後も、更新された画像が出力され続ける。
請求項6の発明に従う画像出力装置は、請求項5に従属し、第2画素データ出力手段が注目する元画像を第2画素データ出力手段の出力動作が中止された後に別の元画像に更新する更新手段をさらに備える。これによって、複数回にわたる画像更新動作が可能となる。
請求項7の発明に従う画像出力装置は、請求項1ないし6のいずれかに従属し、複数の元画像の各々は所定数の画素を有し、係数出力手段は所定数の重み付け係数を出力する。
請求項8の発明に従う画像出力装置は、請求項1ないし7のいずれかに従属し、重み付け加算手段は、第1画素データ出力手段から出力された画素データに第1数値を乗算する第1乗算手段、第2画素データ出力手段から出力された画素データに第2数値を乗算する第2乗算手段、および第1乗算手段の出力と第2乗算手段の出力とを互いに加算する加算手段を含む。
請求項9の発明に従う画像出力装置は、請求項1ないし8のいずれかに従属し、第1画素データ出力手段および第2画素データ出力手段の各々は複数画素の画素データを第1周期で出力し、変更手段は複数の重み付け係数の少なくとも1つの数値を第1周期の整数倍である第2周期で変更する。これによって、重み付け加算動作に起因して出力画像にノイズが現れる事態を回避することができる。
この発明によれば、重み付け加算に用いられる複数の重み付け係数の数値を周期的に変更するようにしたため、複数の元画像に基づく出力画像に多様な変化を与えることができる。
この発明の上述の目的,その他の目的,特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
図1を参照して、この実施例のディジタルカメラ10は、撮像装置12を含む。キー入力装置によってカメラモードが選択されかつ撮影操作が行われると、撮像装置12およびカメラ処理回路14がCPU16によって起動される。撮像装置12は、被写界の光学像に対応する1フレームの生画像信号(電荷)を出力し、カメラ処理回路14は、撮像装置12から出力された生画像信号に基づいてディジタル信号である画像データを作成する。作成された画像データは、I/F回路20を通してファイル形式でメモリカード22に記録される。
つまり、カメラモードでは、撮影操作が行われる毎に1フレームの画像データが作成され、作成された画像データを格納する画像ファイルがメモリカード22に記録される。なお、メモリカード22は着脱自在であり、スロット(図示せず)に装着されたときにI/F回路20によってアクセス可能となる。
キー入力装置18によって再生モードが選択されると、CPU16は、I/F回路20を通してメモリカード22にアクセスし、メモリカード22に予め準備された透過係数ファイルから図2(A)に示す透過係数データを読み出す。CPU16はさらに、メモリカード22に記録された1つの画像ファイルから図2(B)に示す画像データを読み出し、メモリカード22に記録された他の1つの画像ファイルから図2(C)に示す画像データを読み出す。
図2(A)を参照して、透過係数データは、水平方向に30個の透過係数を有し、垂直方向に7個の透過係数を有する。左側の1/3のエリアR1に属する70個の透過係数はいずれも“0”を示し、右側の1/3のエリアR3に属する70個の透過係数はいずれも“8”を示す。これに対して、中央の1/3のエリアR2に割り当てられた70個の透過係数は、“0”〜“8”のいずれかを示す。つまり、エリアR2に属する透過係数の数値は、左側から右側に向かうに従って増加する。また、図2(B)および図2(C)を参照して、各フレームの画像データは、水平方向に10画素を有し、垂直方向に7画素を有する。
メモリカード22から読み出された透過係数データおよび2フレームの画像データは、SDRAM制御回路24を通してSDRAM26に与えられる。SDRAM26は、図3に示すように、バンク0〜2を有する。図2(A)に示す透過係数データはバンク0に格納され、図2(B)に示す画像データはバンク1に格納され、そして図2(C)に示す画像データはバンク2に格納される。
CPU16は、まずバンク1をバッファ制御回路30に割り当て、バンク2をバッファ制御回路32に割り当て、そしてバッファ制御回路30を起動する。
バッファ制御回路30は、画素データの読み出しを要求するリクエストを間欠的にSDRAM制御回路24に与える。リクエストには、割り当てられたバンクの識別番号(=1)が含まれる。SDRAM制御回路24は、リクエストが与えられる毎に、10画素の画素データを指定バンク(=バンク1)から読み出す。読み出し動作はラスタ走査に従う順序で行われ、読み出された画素データは、画像バッファ36に一時的に格納される。画像バッファ36に格納された画素データは、その後、画像合成回路40に向けて出力される。
つまり、バンク1に格納された1フレームの画像データは、ラスタ走査に従う順序で画像合成回路40に与えられる。1フレームのラスタ走査に要する時間は1/30秒であり、画像データは1/30秒に1フレームの割合で画像合成回路40に与えられる。
ただし、この時点では、画像バッファ38から画素データが出力されることはなく、係数バッファ34から透過係数が出力されることもない。このため、画像バッファ36から出力された画像データは、合成処理を施されることなく、そのまま画像合成回路40から出力される。
ビデオエンコーダ42は、画像合成回路40から出力された画像データに基づいて、NTSC方式に従うコンポジット画像信号を生成する。生成されたコンポジット画像信号は、LCDモニタ44に与えられる。この結果、バンク1に格納された画像データに対応する静止画像が、図6(A)に示す要領でモニタ画面に表示される。
キー入力装置18によって更新操作が行われると、CPU16は、透過係数の読み出し開始アドレスを初期化し、バッファ制御回路28および32を起動する。CPU16はさらに、垂直同期信号Vsyncが10回発生する毎に、読み出し開始アドレスを1係数に相当する距離だけ水平方向に移動させる。
バッファ制御回路28は、読み出し開始アドレスを基準として読み出しエリアWを設定する。初期化された読み出し開始アドレスは、バンク0の先頭アドレスを指向する。また、読み出しエリアは、水平方向に10個の透過係数を含み、垂直方向に7個の透過係数を含むサイズを有する。したがって、読み出しエリアWは、最初は図2に示すエリアR1と完全に一致し、その後、垂直同期信号Vsyncが10回発生する毎に、図4に示す要領で水平方向に移動する。
なお、垂直同期信号Vsyncは、1/30秒に1回の割合でビデオエンコーダ42から出力される。
バッファ制御回路28は、読み出しエリアWに属する透過係数の読み出しを要求するリクエストをSDRAM制御回路24に繰り返し与える。リクエストには、バンク0を示す識別番号“0”が含まれる。SDRAM制御回路24は、リクエストが与えられる毎に、10個の透過係数をバンク0から読み出す。
読み出し動作はラスタ走査に従う順序で行われ、読み出された透過係数は、係数バッファ34に一時的に格納される。係数バッファ34に格納された透過係数は、その後、画像合成回路40に出力される。つまり、読み出しエリアWに属する複数の透過係数は、ラスタ走査に従う順序で画像合成回路40に与えられる。このラスタ走査も、1/30秒かけて実行される。
バッファ制御回路32は、バッファ制御回路30と同様、10画素に相当する画素データの読み出しを要求するリクエストをSDRAM制御回路24に繰り返し与える。リクエストには、割り当てられたバンクの識別番号(=2)が含まれる。SDRAM制御回路24は、指定バンク(=バンク2)からラスタ走査に従う順序で10画素ずつ画素データを読み出す。読み出された画素データは、画像バッファ38に一時的に格納され、その後、画像合成回路40に出力される。つまり、バンク2に格納された画像データもまた、ラスタ走査に従う順序で画像合成回路40に与えられる。1フレームのラスタ走査に要する時間は、上述と同様、1/30秒である。
画像合成回路40は、画像バッファ36から出力された画素データと画像バッファ38から出力された画素データとに、係数バッファ34から出力された透過係数に従う重み付け加算を施す。これによって、バンク1および2からそれぞれ読み出された2画素の画素データが合成される。
ビデオエンコーダ42は、重み付け加算を施された複数画素の画素データをコンポジット画像信号に変換し、変換されたコンポジット画像信号をLCDモニタ44に与える。この結果、透過係数に従う合成画像が、モニタ画面に表示される。
LCDモニタ44から出力される画像は、読み出しエリアWに移動に伴って、図6(B)→図6(C)→図6(D)→図6(E)の順で変化する。つまり、バンク1に格納された画像データに基づく画像が、バンク2に格納された画像データに基づく画像に徐々に更新されていく。なお、透過係数が“1”〜“7”を示すときは、図6(F)に示す演算式に従って画像合成が行われる。
読み出しエリアWの水平移動が20回行われると、読み出しエリアWは図2に示すエリアR3と完全に一致する。すると、CPU16は、バッファ制御回路30に割り当てられるバンクをバンク1からバンク2に切り換え、バンク32に割り当てられるバンクをバンク2からバンク1に切り換え、そしてバッファ制御回路28および32を不能化する。
これによって、透過係数の読み出し動作およびバンク1に格納された画像データの読み出し動作が中止され、バンク2に格納された画像データがバッファ制御回路30によって読み出される。読み出された画像データは、画像バッファ36および画像合成回路40を経てビデオエンコーダ42に与えられ、コンポジット画像信号に変換される。この結果、図6(E)に示す画像の表示動作が継続される。
CPU16はさらに、メモリカード22に記録されたその他の1つの画像ファイルから画像データを読み出し、読み出された画像データをSDRAM制御回路24を通してバンク1に書き込む。これによって、次回の更新操作のための準備が完了する。更新操作を受け付けると、上述と同様の画像更新動作が再開される。
画像合成回路40は、図5に示すように構成される。画像バッファ36から出力された画素データは乗算器40bに与えられ、画像バッファ38から出力された画素データは乗算器40cに与えられる。一方、係数バッファ34から出力された透過係数Kは、係数変換回路40aに与えられる。係数変換回路40aは、与えられた透過係数Kを乗算係数“1−K/8”および“K/8”に変換し、変換された乗算係数“1−K/8”および“K/8”を乗算器40bおよび40cにそれぞれ与える。
乗算器40bは、画像バッファ36からの画素データを乗算係数“1−K/8”によって乗算し、乗算器40cは、画像バッファ38からの画素データを乗算係数“K/8”によって乗算する。乗算器40bおよび40cから出力された画素データは、加算器40dによって合成される。加算器40dによって合成された画素データは、ビデオエンコーダ42に向けて出力される。
CPU16は、キー入力装置18によって再生モードが選択されたとき、μITRONのようなマルチタスクOSの制御の下で、図7および図8に示すメインタスクと図9および図10に示すBGタスク(BG:Back Ground)とを並列的に処理する。なお、これらのフロー図に対応する制御プログラムは、フラッシュメモリ46に記憶される。
まず図7を参照して、ステップS1では、バンク1をバッファ制御回路30に割り当て、バンク2をバッファ制御回路32に割り当てる。ステップS3ではバッファ制御回路30をオンする。この結果、バンク1に格納された画像データに基づく静止画像がLCDモニタ44に表示される。
ステップS5では、更新命令が発行されたか否か判別する。ここでYESであれば、ステップS7で透過係数の読み出し開始アドレスを初期化し、ステップS9で変数RTを“0”に設定する。ステップS7の処理によって、読み出し開始アドレスはバンク0の先頭アドレスに設定され、読み出しエリアWは図2に示すエリアR1と完全に一致することとなる。
ステップS11では垂直同期信号Vsyncが発生したか否かを判別し、YESであればステップS13でバッファ制御回路28および32をオンする。この結果、バンク0からの透過係数の読み出し動作とバッファ制御回路32が注目するバンクからの画像データの読み出し動作とが開始される。
ステップS15では垂直同期信号Vsyncが10回発生したか否かを判別し、YESであればステップS17で透過係数の読み出し開始アドレスを更新する。読み出し開始アドレスは、1係数に相当する距離だけ水平方向に移動する。ステップS19では変数RTをインクリメントし、続くステップS21では変数RTが閾値TH(=20)に達したか否かを判別する。変数RTが閾値TH未満であれば、ステップS15〜S19の処理を繰り返す。したがって、読み出し開始アドレスは、1係数に相当する距離ずつ水平方向に20回移動する。変数RTが閾値THに達した時点で、読み出しエリアWは図2に示す領域R3と完全に一致する。
ステップS21でYESと判断すると、バンク1および2のいずれが現時点の表示画像の画像データを格納するバンクであるかをステップS23で判別する。バンク2が格納バンクであればステップS25に進み、バンク2をバッファ制御回路30に割り当てるとともにバンク1をバッファ制御回路32に割り当てる。これに対して、バンク1が格納バンクであればステップS27に進み、バンク1をバッファ制御回路30に割り当てるとともにバンク2をバッファ制御回路32に割り当てる。
ステップS25またはS27の処理が完了すると、ステップS29でバッファ制御回路28および32をオフし、その後ステップS5に戻る。
図9を参照して、ステップS31ではバンク0を指定し、ステップS33ではメモリカード22に記録された透過係数ファイルから透過係数データを読み出す。読み出された透過係数データは、バンク0に格納される。ステップS35では変数Nを“1”に設定し、ステップS37ではバンク1を指定し、ステップS39ではメモリカード22に記録された画像ファイルNから画像データを読み出す。読み出された画像データは、指定されたバンク(=バンク1)に書き込まれる。
ステップS41では変数Nをインクリメントし、ステップS43では現時点の指定バンクがバンク1および2のいずれであるかを判別する。現時点の指定バンクがバンク1であればステップS45でバンク2を指定し、現時点の指定バンクがバンク2であればステップS47でバンク1を指定する。
バンク指定が完了するとステップS49に進み、上述のステップS39と同様の処理を実行する。この結果、画像ファイルNに格納された画像データが、現時点の指定バンクに書き込まれる。ステップS51ではキー入力装置18によって更新操作が行われたか否かを判別し、YESであればステップS53で更新命令を発行する。ステップS55では更新動作が完了したか否か判別し、YESと判断された時点でステップS41に戻る。
以上の説明から分かるように、画像バッファ36は、バンク1および2の一方に格納された画像データを形成する複数画素の画素データをラスタ走査に従う順序で繰り返し出力する。画像バッファ38は、バンク1および2の他方に格納された画像データを形成する複数画素の画素データをラスタ走査に従う順序で繰り返し出力する。係数バッファ34は、バンク0の読み出しエリアWに属する複数の透過係数をラスタ走査に従う順序で繰り返し出力する。
画像バッファ36から出力された画素データと画像バッファ38から出力された画素データとは、画像合成回路40によって重み付け加算を施される。この重み付け加算は、係数バッファ34から出力された透過係数に従う。ビデオエンコーダ42は、かかる重み付け加算によって作成された複数画素の画素データに基づくコンポジット画像信号を作成し、作成されたコンポジット画像信号に基づく画像は、LCDモニタ44に表示される。ここで、係数バッファ34から出力される複数の透過係数の数値は、CPU16の処理によって周期的に変更される(S17)。この結果、LCDモニタ44に表示される画像に多様な変化が与えられる。
なお、この実施例では、LCDに静止画像を表示し、この静止画像を更新操作に応答して別の静止画像に更新する動作を説明しているが、静止画像に代えて動画像を適用するようにしてもよい。この場合、ある画像ファイルから再生された動画像データに基づく動画像が、別の画像ファイルから再生された動画像データに基づく動画像によって更新される。
また、この実施例では、LCDモニタに表示された静止画像は、画面の右側から徐々に別の静止画像に更新されるが、画像は、画面の中心から放射状に更新するようにしてもよい。その他、あらゆる更新態様が考えられる。
さらに、この実施例では、オペレータによって更新操作が行われる毎に画像更新処理を行っているが、画像更新処理は、更新操作に関係なく、所定時間が経過する毎に行ってもよい。
この発明に一実施例の構成を示すブロック図である。 (A)はSDRAMに格納された透過係数データの一例を示す図解図であり、(B)はSDARMに格納された画像データの一例を示す図解図であり、(C)はSDRAMに格納された他の画像データの一例を示す図解図である。 図1実施例に適用されるSDRAMのマッピング状態の一例を示す図解図である。 図1実施例の動作の一部を示す図解図である。 図1実施例に適用される画像合成回路の構成の一例を示すブロック図である。 (A)は図1実施例に適用されるLCDモニタの表示態様の一例を示す図解図であり、(B)は図1実施例に適用されるLCDモニタの表示態様の他の一例を示す図解図であり、(C)は図1実施例に適用されるLCDモニタの表示態様のその他の一例を示す図解図であり、(D)は図1実施例に適用されるLCDモニタの表示態様のさらにその他の一例を示す図解図であり、(E)は図1実施例に適用されるLCDモニタの表示態様の他の一例を示す図解図であり、(F)は図1実施例の動作の一部を示す図解図である。 図1実施例に適用されるCPUの動作の一部を示すフロー図である。 図1実施例に適用されるCPUの動作の他の一部を示すフロー図である。 図1実施例に適用されるCPUの動作のその他の一部を示すフロー図である。 図1実施例に適用されるCPUの動作のさらにその他の一部を示すフロー図である。
符号の説明
10 …ディジタルカメラ
16 …CPU
24 …SDRAM制御回路
26 …SDRAM
28,30,32 …バッファ制御回路
34 …係数バッファ
36,38 …画像バッファ
40 …画像合成回路
42 …ビデオエンコーダ
44 …LCDモニタ

Claims (9)

  1. 複数の元画像の1つを形成する複数画素の画素データを第1順序で繰り返し出力する第1画素データ出力手段、
    前記複数の元画像の他の1つを形成する複数画素の画素データを前記第1順序で繰り返し出力する第2画素データ出力手段、
    複数の重み付け係数を前記第1順序に対応する第2順序で繰り返し出力する係数出力手段、
    前記第1画素データ出力手段から出力された画素データと前記第2画素データ出力手段から出力された画素データとに前記係数出力手段から出力された重み付け係数に従う重み付け加算を施す重み付け加算手段、
    前記重み付け加算手段によって作成された複数画素の画素データに基づく画像を出力する画像出力手段、および
    前記係数出力手段から出力される複数の重み付け係数の数値を周期的に変更する変更手段を備える、画像出力装置。
  2. 前記第2画素データ出力手段および前記重み付け係数出力手段の各々は画像更新命令に応答して出力動作を開始し、
    前記変更手段は前記画像更新命令に応答して変更動作を開始する、請求項1記載の画像出力装置。
  3. 前記変更動作は前記第2画素データ出力手段から出力された画素データが重視される方向へ数値を変更する動作である、請求項2記載の画像出力装置。
  4. 前記係数出力手段から1周期に出力される重み付け係数の数を上回る数の重み付け係数を格納するメモリをさらに備え、
    前記係数出力手段は前記メモリから前記複数の重み付け係数を読み出す読み出し手段を含み、
    前記変更手段は前記読み出し手段の読み出し位置を周期的に変更する、請求項1ないし3のいずれかに記載の画像出力装置。
  5. 前記第2画素データ出力手段および前記係数出力手段の各々は前記変更手段による変更回数が閾値を上回ったとき出力動作を中止し、
    前記第1画素データ出力手段は、前記変更手段による変更回数が前記閾値を上回ったとき、前記第2画素データ出力手段が注目していた元画像に注目する、請求項1ないし4のいずれかに記載の画像出力装置。
  6. 前記第2画素データ出力手段が注目する元画像を前記第2画素データ出力手段の出力動作が中止された後に別の元画像に更新する更新手段をさらに備える、請求項5記載の画像出力装置。
  7. 前記複数の元画像の各々は所定数の画素を有し、
    前記係数出力手段は前記所定数の重み付け係数を出力する、請求項1ないし6のいずれかに記載の画像出力装置。
  8. 前記重み付け加算手段は、前記第1画素データ出力手段から出力された画素データに第1数値を乗算する第1乗算手段、前記第2画素データ出力手段から出力された画素データに第2数値を乗算する第2乗算手段、および前記第1乗算手段の出力と前記第2乗算手段の出力とを互いに加算する加算手段を含む、請求項1ないし7のいずれかに記載の画像出力装置。
  9. 前記第1画素データ出力手段および前記第2画素データ出力手段の各々は前記複数画素の画素データを第1周期で出力し、
    前記変更手段は前記複数の重み付け係数の少なくとも1つの数値を前記第1周期の整数倍である第2周期で変更する、請求項1ないし8のいずれかに記載の画像出力装置。
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