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JP2602344B2 - 画像合成装置 - Google Patents

画像合成装置

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JP2602344B2
JP2602344B2 JP2145638A JP14563890A JP2602344B2 JP 2602344 B2 JP2602344 B2 JP 2602344B2 JP 2145638 A JP2145638 A JP 2145638A JP 14563890 A JP14563890 A JP 14563890A JP 2602344 B2 JP2602344 B2 JP 2602344B2
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JP
Japan
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bit
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宣捷 賀好
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Sharp Corp
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Sharp Corp
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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/14Digital output to display device ; Cooperation and interconnection of the display device with other functional units
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G5/00Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators
    • G09G5/36Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators characterised by the display of a graphic pattern, e.g. using an all-points-addressable [APA] memory
    • G09G5/39Control of the bit-mapped memory
    • G09G5/395Arrangements specially adapted for transferring the contents of the bit-mapped memory to the screen
    • G09G5/397Arrangements specially adapted for transferring the contents of two or more bit-mapped memories to the screen simultaneously, e.g. for mixing or overlay
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2340/00Aspects of display data processing
    • G09G2340/10Mixing of images, i.e. displayed pixel being the result of an operation, e.g. adding, on the corresponding input pixels

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、複数の画像を合成する画像合成装置に関す
る。
[従来の技術] 近年、画像合成装置により複数の画像を合成すること
が行われている。
通常、2つの画像の合成は、2つの画像情報をそれぞ
れP及びQとすると、次の(1)式に基づいて行われ
る。
P×α+Q×(1−α) (0≦α≦1) …(1) この(1)式に基づいて実際に画像合成を行う場合に
は、画像情報の容量が非常に大きいので、演算を高速で
行わなければならず、このような高速演算のために、ル
ックアップテーブルを用いる方法が知られている。
第5図は、従来のこの種の画像合成装置のブロック図
を示す。
同図に示すように、画像情報P及びQが蓄積された画
像メモリ11及び12と、定数αが蓄積されたコントロール
メモリ13と、ルックアップテーブル14とが設けられてい
る。ルックアップテーブル14には、入力情報が変換され
る値が(1)式により予め計算され蓄積されている。
従って、ルックアップテーブル14に蓄積された値を、
画像情報P及びQと定数αとをアドレスとして単に読み
出すことにより、式(1)の演算が高速で行われる。こ
れにより式(1)の値がD/A(デジタル/アナログ)コ
ンバータ15によりアナログ画像情報に変換されて合成画
像がディスプレイ16に表示される。
[発明が解決しようとする課題] 前述した従来の画像合成装置によると、画像情報P及
びQと定数αとを同時にルックアップテーブル14に入力
しなければならないのでルックアップテーブル14の記憶
容量を大容量とする必要がある。
例えば画像情報P及びQの階調数をそれぞれ8ビット
とし、定数αを4ビットとすると、ルックアップテーブ
ル14の入力ビット数は20ビットとなる。すなわち、ルッ
クアップテーブル14の容量は、1024×1024ビットの画像
メモリと同程度になり、このようなルックアップテーブ
ル14を用いた場合、入力情報が変換される値をルックア
ップテーブル14に設定する時間が、画像メモリ11及び12
を直接変更する時間と同レベルになる。従って、ルック
アップテーブル14を用いるメリットがなくなってしま
う。
また、このルックアップテーブル14に入力する情報の
ビット数を制限すると記憶容量は小さくてもよいが、画
像合成装置から出力される画質が劣化してしまう。
従って発明の目的は、ルックアップテーブルの容量を
減少することができ、しかも画質が劣化することがない
画像合成装置を提供することにある。
[課題を解決するための手段] 上述の目的は本発明によれば、第1の画像情報を蓄積
している第1の記憶手段と、第2の画像情報を蓄積して
いる第2の記憶手段と、第1及び第2の記憶手段に蓄積
されている各画像情報を合成する割合の情報を蓄積して
いる第3の記憶手段と、第1の画像情報と第2の画像情
報を直接合成した画像と、合成する割合に応じて第1の
画像情報のビットデータの一部と第2の画像情報のビッ
トデータの一部を合成した画像との誤差を最小にするビ
ット選択情報により、第1の画像情報のビットデータの
一部と第2の画像情報のビットデータの一部を選択的に
出力する選択手段と、選択手段に接続されており選択手
段により選択された情報を合成して出力するルックアッ
プテーブルとを備えていることにより達成される。
[作用] 第1の記憶手段は第1の画像情報を蓄積する。第2の
記憶手段は第2の画像情報を蓄積する。第3の記憶手段
は第1の画像情報と第2の画像情報との合成の割合を予
め蓄積する。これにより画像情報が変換される値をルッ
クアップテーブルに設定する時間が省略される。第1の
画像情報と第2の画像情報を直接合成した画像と、合成
する割合に応じて第1の画像情報のビットデータの一部
と第2の画像情報のビットデータの一部を合成した画像
との誤差を最小にするビット選択情報により、第1の画
像情報のビットデータの一部と第2の画像情報のビット
データの一部が選択的にルックアップテーブルに出力さ
れる。
[実施例] 以下本発明を図に示す実施例に基づいて説明する。
第1図は、本発明の画像合成装置の一実施例を示すブ
ロック図である。
同図に示すように、画像合成装置は、第1の画像情報
である画像情報Aを蓄積している第1の記憶手段の一例
である画像メモリ21と、第2の画像情報である画像情報
Bを蓄積している第2の記憶手段の一例である画像メモ
リ22とを備えている。この画像合成装置は、第3の記憶
手段の一例であるコントロールメモリ23を備えている。
コントロールメモリ23は、画像メモリ21及び画像メモリ
22に蓄積されている各画像情報を合成する割合の情報を
蓄積している。さらに画像合成装置は、画像情報A及び
画像情報Bの少なくとも下位ビットの情報を選択的にル
ックアップテーブル25に出力する選択手段の一例である
マルチプレクサ回路24と、このマルチプレクサ回路24に
より選択された情報を合成して出力するルックアップテ
ーブル25とを有している。
画像メモリ21、画像メモリ22及びコントロールメモリ
23はマルチプレクサ回路24と接続されており、このマル
チプレクサ回路24はルックアップテーブル25と接続され
ている。
画像情報Aは8ビット信号A7〜A0で構成されており、
画像情報Bは8ビット信号B7〜B0で構成されている。
この画像合成装置はまた、後述するように、画像情報
A及びBの合成画像情報が予め格納されたルックアップ
テーブル25と、ルックアップテーブル25から読み出され
た値をアナログ信号に変換し、ディスプレイ27に表示さ
せるためのD/Aコンバータ26を有する。
2つの画像情報を合成する場合、2つの画像情報をそ
れぞれP及びQとすると、式(1)に基づいて行われ
る。
P×α+Q×(1−α) (0≦α≦1) …(1) ここで、画像全体にわたって合成の割合が一様な場合
には、同一の定数αを画像情報P及びQの全ての画素値
に乗算すればよいが、画像の領域によって合成の割合が
異なる場合には、それぞれの定数αを各場所に対応する
コントロールメモリ23のアドレスに予め蓄積しなければ
ならない。
第2図は、第1図に示した画像合成装置のマルチプレ
クサ回路のブロック図を示す。
同図に示すように、マルチプレクサ回路24は画像情報
Aの最上位のビットA7又は画像情報Bの最下位のビット
B0、画像情報Aの第2位のビットA6又は画像情報Bの第
7位のビットB1、画像情報Aの最下位ビットA7又は画像
情報Bの最上位ビットB7までの各ビットを選択して出力
するマルチプレクサ24a(J0〜J7)を有する。マルチプ
レクサJ0〜J7は、制御ルックアップテーブル24bの切換
え制御信号K0〜K7により選択信号をルックアップテーブ
ル25にそれぞれ出力する。
次に、本実施例の画像合成装置の動作を第1図及び第
2図を参照して説明する。
第1図に示すように例えばコントロールメモリ23に蓄
積された制御情報Cが整数値であり、画像情報A及びB
の合成の割合αが制御情報Cの最大値Cmで割った次の
(2)式 α=C/Cm …(2) で与えられるものとすると、画像情報A及びBの合成演
算は、 (A×C+B×(Cm−C))/Cm …(3) となる。この場合、画像情報A及びBの誤差をそれぞれ
aビット及びbビットとすると、式(3)の誤差は次の
式(4)のようになる。但し、a+b=d(定数)とす
る。
(2a×C+2(d-a)×(Cm−C))/Cm …(4) ここで、制御情報Cの値に対し、この誤差が最小とな
るaの値は、計算により簡単に求めることができ、従っ
て、本実施例では、式(4)を利用してマルチプレクサ
回路24を制御する。
ここで、画像情報A及びBがそれぞれ8ビットである
ので、マルチプレクサ回路24が8ビットのそれぞれを選
択すると、合計8ビットが失われることになる。そこ
で、制御情報Cの値により、どの画像情報を何ビット切
り捨てればよいかを、式(4)の値を最小にするaの値
により求める。
例えば、制御情報Cを4ビット、即ち0≦C≦Cm=1
5とし、d=8とした場合、式(4)の値を最小にする
aの値を求めると(小数点以下を四捨五入)、第1表の
ようになる。
この第1表により、C=0の場合には、画像情報Aの
8ビット全てを切り捨てればよく、C=1の場合には、
画像情報Aの6ビット、画像情報Bの2ビットを切り捨
てればよい。
ここで、制御情報Cの値に対して画像情報A及びBか
ら取り出すビット数をまとめると第2表のようになり、
この第2表に従って、制御ルックアップテーブル24bを
第3表のように設定する。
次に、ルックアップテーブル25について説明する。
ここで、ルックアップテーブル25に対し、制御情報C
が上位4ビット、画像情報A及びBの合成ビットが下位
8ビットとする値が入力する場合、入力値は、C×28
+y(0≦C≦15,0≦y≦255)となり、この入力値に
対し次の値Mを出力するように設定する。
C=0の場合 M=y C=1の場合 M=(y and (255−3))×14/15 +(rev(Y) and (255-63))×1/15 C=2,3の場合 M=(y and (255−7))×(15−C)/15 +(rev(y) and (255-31))×C/15 C=4,5,6,7,8,9,10,11の場合 M=(y and (255-15))×(15−C)/15 +(rev(y) and (255-15))×C/15 C=12,13の場合 M=(y and (255-31))×(15−C)/15 +(rev(y) and (255−7))×C/15 C=14の場合 M=(y and (255-63))×1/15 +(rev(y) and (255−3))×14/15 C=15の場合 M=rev(y) 但し、上述の「and」は、各ビット毎に論理積を行う
演算を示し、「rev(y)」は、yの上位ビットと下位
ビットを反転させる関数を示す。
すなわち、C=1〜14の場合の第1項は、画像メモリ
22に混合比(15−C)を乗算したものであり、また、第
2項は、画像メモリ21に混合比Cを乗算したものであ
る。したがって、ルックアップテーブル25の出力値M
は、画像情報A及びBを制御情報Cにより合成したもの
となる。
従って、本実施例の画像合成装置によれば、ルックア
ップテーブル25の入力ビット数は12ビットとなり、従来
例(20ビット)に比べてルックアップテーブル25の容量
を減少することができる。
また、本実施例の画像合成装置によれば、合成誤差
は、第1表に示すように、制御情報Cの値により大幅に
変化するが、画像情報A及びBの割合αが離れている場
合には非常に小さくなる。
特に、画像情報A及びBの一方を表示する領域では誤
差はまったく無いので、例えば画像の一部と背景画像を
合成する場合にはそれぞれの領域の誤差が全くなくな
る。なおこの画像の境界の誤差は大きいが人間の目では
あまり感じられない。
第3図は本発明の第2の実施例のブロック図を示す。
同図に示すように、画像情報Aの上位2ビットA7及び
A6と画像情報Bの上位2ビットB7及びB6を切り替えない
でルックアップテーブル34に直接入力するように構成し
てもよい。
尚、この場合には、ルックアップテーブル34の入力ビ
ット数が2ビット増えるため、第1の実施例より記憶容
量が大きくなるが、演算精度は高くなる。
制御ルックアップテーブル33の設定は、画像情報A及
びBの下位6ビットを切り替えるので、式(4)におい
てd=6とすればよい。
また、上述の実施例では、8ビット階調の白黒画像情
報A及びBを合成するように構成したが、第4図のブロ
ック図に示すように、R(赤)の画像メモリ41R及び42R
と、G(緑)の画像メモリ41G及び42Gと、B(青)の画
像メモリ41B及び42Bと、各色のマルチプレクサ回路44
R、44G及び44Bと、ルックアップテーブル45R、45G、45B
と、D/Aコンバータ46R、46G及び46B設け同図のように接
続することにより、2つのカラー画像情報を合成するこ
とができる。
[発明の効果] 以上詳細に説明したように本発明によれば、第1の画
像情報を蓄積している第1の記憶手段と、第2の画像情
報を蓄積している第2の記憶手段と、第1及び第2の記
憶手段に蓄積されている各画像情報を合成する割合の情
報を蓄積している第3の記憶手段と、第1、第2及び第
3の記憶手段と接続されており第3の記憶手段に蓄積さ
れている情報に応じて第1の画像情報と第2の画像情報
を直接合成した画像と、合成する割合に応じて第1の画
像情報のビットデータの一部と第2の画像情報のビット
データの一部を合成した画像との誤差を最小にするビッ
ト選択情報により、第1の画像情報のビットデータの一
部と第2の画像情報のビットデータの一部を選択的に出
力する選択手段と、選択手段に接続されており選択手段
により選択された信号を合成して出力するルックアップ
テーブルとを備えているので、ルックアップテーブルの
容量を減少し、しかも画質が劣化することなく画像情報
を合成することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の画像合成装置の一実施例を示すブロッ
ク図、第2図は第1図に示した画像合成装置のマルチプ
レクサ回路のブロック図、第3図は本発明の第2の実施
例のブロック図、第4図は本発明の他の実施例のブロッ
ク図、第5図は従来の画像合成装置のブロック図であ
る。 21,41R,41G,41B,22,42R,42G,42B……画像メモリ、23,43
a……コントールメモリ、24,44R,44G,44B……マルチプ
レクサ回路、25,45b,45R,45G,45B……ルックアップテー
ブル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−189690(JP,A) 特開 平2−165792(JP,A) 特開 平2−137070(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1の画像情報を蓄積している第1の記憶
    手段と、 第2の画像情報を蓄積している第2の記憶手段と、 該第1及び第2の記憶手段に蓄積されている各画像情報
    を合成する割合の情報を蓄積している第3の記憶手段
    と、 前記第1、第2及び第3の記憶手段と接続されており前
    記第3の記憶手段に蓄積されている情報に応じて、前記
    第1の画像情報と前記第2の画像情報を直接合成した画
    像と、前記合成する割合に応じて前記第1の画像情報の
    ビットデータの一部と前記第2の画像情報のビットデー
    タの一部を合成した画像との誤差を最小にするビット選
    択情報により、前記第1の画像情報のビットデータの一
    部と前記第2の画像情報のビットデータの一部を選択的
    に出力する選択手段と、 該選択手段に接続されており該選択手段により選択され
    た情報を合成して出力するルックアップテーブルとを備
    えていることを特徴とする画像合成装置。
  2. 【請求項2】前記ビット選択情報が以下の式の値を最小
    にすることによって得られることを特徴とする、請求項
    1に記載の画像合成装置。 {2a×C+2(d-a)×(Cm−C)}/Cm ここで、a+b=d (dは定数)。 α=C/Cm。 aは、第1の画像情報の誤差。 bは、第2の画像情報の誤差。 αは、第1の画像情報と第2の画像情報との合成する割
    合。 Cは、画像情報合成の制御情報。 Cmは、画像情報合成の制御情報の最大値。
JP2145638A 1990-06-04 1990-06-04 画像合成装置 Expired - Lifetime JP2602344B2 (ja)

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