JPH10124038A

JPH10124038A - 画像合成装置

Info

Publication number: JPH10124038A
Application number: JP8275742A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Uno; 勉宇野
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 1996-10-18
Filing date: 1996-10-18
Publication date: 1998-05-15

Abstract

(57)【要約】【課題】前景画と背景画を合成するときに、合成した
前景画と背景画が自然に表現される画像合成手段を提供
する。【解決手段】前景画像信号Ｓ１と背景像信号Ｓ２を入
力して記憶部１、２に記憶し、多値データのマスクデー
タＳ３をマスクデータ記憶部３に記憶する。各記憶部に
記憶したデータを制御部４で読み出し、各演算部を用い
て合成画像信号Ｓ５として出力する。合成画像信号Ｓ５
の画素位置ｘ、ｙでの合成画データＨ（ｘ、ｙ）は、画
素位置ｘ、ｙの前景画データＦ（ｘ、ｙ）と、背景画デ
ータＢ（ｘ、ｙ）とから、マスクデータＭ（ｘ、ｙ）を
用いて、 H(x,y)=(X-M(x,y))*F(x,y)/X+M(x,y)*B(x,y)/X とする。ここで、Ｘはマスクデータの最大値、＊は乗算
を表す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テレビやパソコン
からの複数の画像を前景画と背景画として、前景画と背
景画の境界が自然に見えるように合成する画像合成装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】テレビやパソコンからの複数の画像を前
景画と背景画として合成する、従来の画像合成装置で
は、１ビット２階調のマスクデータを用いて前景画と背
景画を合成していた。すなわち、マスクデータは背景画
が透過するか否かの情報のみを持っていた。そのため、
前景画と背景画を合成したとき、境界がはっきりでてし
まい、特に中間調をもつ自然画等を合成する場合に不自
然な画像となる問題があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点に
鑑みなされたもので、前景画と背景画を合成するとき
に、合成した前景画と背景画が自然に表現される画像合
成手段を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】画像の各画素に対応する
多値の記憶容量を持つマスクデータ記憶部を備えてお
き、合成する画像の透過・非透過を表すマスクデータを
同記憶部に記憶して、前記多値のマスクデータで複数の
画像を合成するようにし、境界に階調をもたせて目立な
くする。

【０００５】

【発明の実施の形態】パソコン等で生成する複数の画像
を前景画及び背景画として１つの画像に合成して出力す
る画像合成装置において、前景画若しくは背景画となる
画像部分を規定するマスクデータを多値のデータとして
記憶するマスクデータ記憶部を備え、同多値のマスクデ
ータで前景画と背景画複数を合成する。

【０００６】合成画像は、前記複数の画像とマスクデー
タとの各画素毎の積算部、加算部及び除算部を設け、前
記マスクデータの割合で前景画及び背景画を加算して生
成する。

【０００７】合成画像は、前景画及び背景画とマスクデ
ータとの各画素毎及びその近傍画素毎の積算部、加算部
及び除算部を設け、前記マスクデータで表される画素の
値の割合で前景画及び背景画の近傍の画素の値を加重し
て、平均することにより生成する。

【０００８】前記前景画及び背景画の近傍の画素の値の
加重平均は、中心画素の近傍８画素とする。

【０００９】前記マスクデータ記憶部に記憶するマスク
データは、背景画の透過率とする。

【００１０】前景画及び背景画とマスクデータとの各画
素毎の積算部、加算部及び除算部はＭＰＵにより構成す
る。

【００１１】前記マスクデータは、前景画の輪郭の近傍
画素の値を平均することにより生成する。

【００１２】前記近傍画素は、中心画素の近傍８画素と
する。

【００１３】

【実施例】図１は、本発明による画像合成装置の１実施
例の要部ブロック図である。また図２は、同画像合成装
置で取り扱う（Ａ）背景画、（Ｂ）前景画、（Ｃ）マス
クデータ、（Ｄ）合成画の模式図である。パソコン等で
生成する前景画となる画像信号Ｓ１と背景画となる画像
信号Ｓ２を入力して、それぞれ前景画データ記憶部１と
背景画データ記憶部２に記憶する。同様に、前景画を表
示する部分を表すマスク画像信号であるマスクデータＳ
３を、マスクデータ記憶部３に記憶する。マスクデータ
Ｓ３は略４階調から前景画等と同階調程度の範囲内の多
値データとする。また、画素数は前景画データと同数と
する。各記憶部に記憶したデータは、制御部４の制御で
各画素データとして読み出して、各演算部を用いて合成
画像信号Ｓ５として出力する。合成画像信号Ｓ５の画素
位置ｘ、ｙでの合成画データＨ（ｘ、ｙ）は、制御部４
で前景画データ記憶部１から読み出された画素位置ｘ、
ｙの前景画データＦ（ｘ、ｙ）と、背景画データ記憶部
２から読み出された背景画データＢ（ｘ、ｙ）とから、
マスクデータ記憶部３から読み出されたマスクデータＭ
（ｘ、ｙ）を用いて、 H(x,y)=(X-M(x,y))*F(x,y)/X+M(x,y)*B(x,y)/X とする。ここで、Ｘはマスクデータの最大値、＊は乗算
を表す（以下同様）。

【００１４】この処理は例えば以下のようにして行う。
減算器５で一定値であるマスクデータの最大値Ｘからマ
スクデータＭ（ｘ、ｙ）を減算する。その差に乗算部６
で前景画データＦ（ｘ、ｙ）を掛ける。その積を除算部
７で最大値Ｘで割って合成画の前景画部分の画像信号と
する。同様にして、乗算部８でマスクデータＭ（ｘ、
ｙ）に背景画データＢ（ｘ、ｙ）を掛ける。その積を除
算部９で最大値Ｘで割って、合成画の背景画部分の画像
信号とする。加算部１０で両画像信号を加算して、合成
画データＨ（ｘ、ｙ）として、合成画データＨ（ｘ、
ｙ）を画素位置ｘ、ｙでの値とする合成画像信号Ｓ５を
得る。

【００１５】図３は、本発明による画像合成装置の別の
実施例の要部ブロック図である。上記と同様に、パソコ
ン等で生成する前景画となる画像信号Ｓ１と背景画とな
る画像信号Ｓ２を入力して、それぞれ前景画データ記憶
部１と背景画データ記憶部２に記憶する。また、前景画
を表示する部分を表すマスク画像信号であるマスクデー
タＳ３を、マスクデータ記憶部３に記憶する。マスクデ
ータは例えば前景画等と同程度の階調を有する多値デー
タとする。また、画素数も前景画と同数とする。各記憶
部に記憶したデータを、ＭＰＵ２５で読み出して合成画
として合成画データ記憶部２７に書き込み、これを例え
ばテレビジョンレイトで読み出して合成画像信号Ｓ５を
出力する。合成画像信号Ｓ５の画素位置ｘ、ｙでの合成
画データＨ（ｘ、ｙ）は、ＭＰＵ２５で前景画データ記
憶部１から読み出した画素位置ｘ、ｙの前景画データＦ
（ｘ、ｙ）と背景画データ記憶部２から読み出した背景
画データ（ｘ、ｙ）とから、マスクデータ記憶部３から
読み出されてマスクデータＭ（ｘ、ｙ）を用いて、 H(x,y)= Σm Σn ｛(1-K(x+m,y+n))*F(x+m,y+n)+K(x+m,
y+n)*B(x+m,y+n) ｝/L とする。ここで、Σm とΣn は各々パラメータｍとｎの
各値での｛｝内の値の和を取ることを表すものとす
る。また、Ｋ（ｘ、ｙ）はマスクデータＭ（ｘ、ｙ）を
マスクデータの最大値Ｘで割って得られる背景画の透過
率、Ｌはパラメータｍとｎの変化する数の積を表す。

【００１６】この処理は例えば以下のようして行う。先
ず、ＭＰＵ２５でマスクデータ処理部２６ａの手順に従
って、マスクデータ記憶部３から読み出した各画素位置
ｘ、ｙに対するマスクデータＭ（ｘ、ｙ）をマスクデー
タの最大値Ｘで除算して背景画の透過率Ｋ（ｘ、ｙ）と
して透過率データ記憶部２４に記憶する。次に、前景画
処理部２６ｂの手順に従って、前景画データ記憶部１か
ら各画素位置ｘ、ｙに対してパラメータｍ、ｎだけずら
した位置の前景画データＦ（ｘ＋ｍ、ｙ＋ｎ）を読み出
し、１から先の背景画の透過率Ｋ（ｘ＋ｍ、ｙ＋ｎ）を
減算した値と乗算する。パラメータｍ、ｎとしては例え
ば各々ー１、０、１の３値を取る。このときＬは３＊３
の９となる。

【００１７】前景処理部２６ａでは、上式に従って、パ
ラメータｍ、ｎの各値に対する前景画データＦ（ｘ＋
ｍ、ｙ＋ｎ）と透過率Ｋ（ｘ＋ｍ、ｙ＋ｎ）との積を各
々加算しＬの値９で除算して、画素位置ｘ、ｙの合成画
の前景画データとする。同様にして、背景画処理部２６
ｂの手順に従って、背景画データ記憶部２から各画素位
置ｘ、ｙに対してパラメータｍ、ｎだけずらした位置の
背景画データＢ（ｘ＋ｍ、ｙ＋ｎ）を読み出し、先の背
景画の透過率Ｋ（ｘ＋ｍ、ｙ＋ｎ）と乗算する。パラメ
ータｍ、ｎとしては例えば各々ー１、０、１の３値を取
り、その各値に対する背景画データＢ（ｘ＋ｍ、ｙ＋
ｎ）と透過率Ｋ（ｘ＋ｍ、ｙ＋ｎ）との積を各々加算し
てＬの値９で除算し画素位置ｘ、ｙの合成画の背景画デ
ータとする。この背景画データと先の前景画データを加
算し合成画データＨ（ｘ、ｙ）として合成画データ記憶
部２７に書き込む。このようにして、画像合成は、マス
クデータで表される画素の値の割合で前景画及び背景画
の近傍の画素の値を加重して、平均することにより生成
することができる。

【００１８】上記の例では、パラメータｍ、ｎの数は各
々３でＬの値が９となり、前記前景画及び背景画の近傍
の画素の値の加重平均は、中心画素の近傍８画素とな
る。また、マスクデータ記憶部３に記憶するマスクデー
タは、背景画の透過率Ｋ（ｘ、ｙ）とすることもでき
る。マスクデータＭ（ｘ、ｙ）は、前景画データＢ
（ｘ、ｙ）の輪郭の近傍画素の値を、中心画素の位置
ｘ、ｙの近傍８画素を取って加算しこれを９で割って生
成することもできる。

【００１９】

【発明の効果】画像の各画素に対応する多値の記憶容量
を持つマスクデータ記憶部を備えておき、合成する画像
の透過・非透過を表すマスクデータを同記憶部に記憶し
て、前記多値のマスクデータで複数の画像を合成するよ
うにすることにより、合成画像の境界に階調をもたせて
目立なくすることができる。また、合成画像は、前景画
及び背景画とマスクデータとの各画素毎及びその近傍画
素毎の積算部、加算部及び除算部を設け、前記マスクデ
ータで表される画素の値の割合で前景画及び背景画の近
傍の画素の値を加重して、平均することにより生成する
ことにより、前景画と背景画の境界がさらに滑らかにな
り、自然な表現の合成画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像合成装置の１実施例の要部ブ
ロック図である。

【図２】同画像合成装置で取り扱う（Ａ）背景画、
（Ｂ）前景画、（Ｃ）マスクデータ、（Ｄ）合成画の模
式図である。

【図３】本発明により画像合成装置の別の実施例の要部
ブロック図である。

【符号の説明】

Ｓ１前景画の画像信号Ｓ２背景画の画像信号Ｓ３マスクデータＳ５合成画像信号１前景画データ記憶部２背景画データ記憶部３マスクデータ記憶部４制御部５減算部６乗算部７除算部８乗算部９除算部１０加算部２４透過率データ記憶部２５ＭＰＵ２６ａマスクデータ処理部２６ｂ前景画処理部２６ｃ背景画処理部２７合成画データ記憶部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パソコン等で生成する複数の画像を前景
画及び背景画として１つの画像に合成して出力する画像
合成装置において、前景画若しくは背景画となる画像部
分を規定するマスクデータを多値のデータとして記憶す
るマスクデータ記憶部を備え、同多値のマスクデータで
前景画と背景画を合成することを特徴とした画像合成装
置。
【請求項２】合成画像は、前記複数の画像とマスクデ
ータとの各画素毎の積算部、加算部及び除算部を設け、
前記マスクデータの割合で前景画及び背景画を加算して
生成することを特徴とした請求項１記載の画像合成装
置。
【請求項３】合成画像は、前景画及び背景画とマスク
データとの各画素毎及びその近傍画素毎の積算部、加算
部及び除算部を設け、前記マスクデータで表される画素
の値の割合で前景画及び背景画の近傍の画素の値を加重
して、平均することにより生成することを特徴とした請
求項１記載の画像合成装置。
【請求項４】前記前景画及び背景画の近傍の画素の値
の加重平均は、中心画素の近傍８画素とすることを特徴
とした請求項３記載の画像合成装置。
【請求項５】前記マスクデータ記憶部に記憶するマス
クデータは、背景画の透過率とすることを特徴とした請
求項１記載の画像合成装置。
【請求項６】前景画及び背景画とマスクデータとの各
画素毎の積算部、加算部及び除算部はＭＰＵにより構成
することを特徴とした請求項１記載の画像合成装置。
【請求項７】前記マスクデータは、前景画の輪郭の近
傍画素の値を平均することにより生成することを特徴と
した請求項１記載の画像合成装置。
【請求項８】前記近傍画素は、中心画素の近傍８画素
とすることを特徴とした請求項７記載の画像合成装置。