JPH02220183A - 画像合成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、複数の中間調のｉｉ！ｉｉ像を合成する画像
合成装置に関するものである。

（従来の技術） １つの画像に他の画像をはめ込み合成する際、マスク画
像を用〜１てｉｉＩ像をはめ込む領域を指定する方法が
従来より行われている。この場合、２つの画像の境界で
急激な濃度差があると視覚的に違和感が生じてしまうた
め、合成した画像の境界付近のみ適当な平滑化フィルタ
で画像をぼかす処理が行われている。例えば、第２図に
示す領域の画像（はめ込み画像）を他の画像（背景画像
）にはめ込み合成する際に、第３図に示す３×３フイル
タで境界付近のみぼかすため、従来では第４図に示すよ
うに合成画像上にフィルタを順次スキャンさせてフィル
タの位置が第４図の■、■、■のようにフィルタ処理範
囲が全て背景画像または全てはめ込み画像にある場合は
処理せず、■、■、■のようにフィルタ処理範囲が背景
画像とはめ込み画像にまたがる場合のみ処理するように
していた。

（発明が解決しようとする課題） ところが、この従来手法ではフィルタ処理すべき画像の
境界領域を見つけるのに時間がかかり、処理も複雑にな
るという欠点があった。

本発明は、以上のような従来技術の欠点を解消すること
を目的とするものである。すなわち合成画像の境界付近
のみを適当な平滑化フィルタでぼかす画像合成において
、従来のように平滑化フィルタを順次スキャンさせて境
界領域を判定するようなことなく、フィルタでぼかすべ
き領域を高速かつ容易に得られる装置を提供することを
目的とするものである。

＜ｎ題を解決するための手段） 本発明は、第１図に示すように、複数の画像を合成する
ためのマスク情報を記憶するマスク情報記憶手段１と、
マスク情報をスクロールして読み出すスクロール手段２
と、スクロールしたマスク情報に基づ埴て、マスク情報
の示す画像の境界部にスクロール量に対応した幅の境界
領域を生成し、その領域を境界マスク情報として出力す
る境界マスク生成手段３と、生成した境界マスク情報が
示す境界領域に対してのみ平滑化画像を割当てて画像を
合成する合成手段４とを有する画像合成装置である。

また、本発明の一態様によれば、前記境界マスク生成手
段は、第１図（第５図）に示すように、論理積演算手段
３１（１７）、論理和演算手段３２（１８）、排他的論
理和演算手段３Ｂ（２３）、および各演算手段の演算結
果を格納する記憶手段３３　　（２０）、　　３４　　
（２１）、　　３５　　（２４）　　を°有する。論理
積演算手段３１は、スクロール手段２の出力と記憶手段
３３に保持されている前回のスクロール時の論理積演算
手段３１の出力との論理積演算を行い、演算結果を記憶
手段３３に保持させるものである。論理和演算手段３２
は、スクロール手段２の出力と記憶手段３４に保持され
ている前回のスクロール時の論理和演算手段３２の出力
との論理和演算を行い、演算結果を記憶手段３４に保持
させるものである。排他的論理和演算手段３８は、記憶
手段３３．３４に保持されている論理積演算手段３１お
よび論理和演算手段３２による演算結果の排他的論理和
演算を行い、その演算結果を境界マスク情報として記憶
手段３５に記憶させるものである。

（作用） マスク情報記憶手段に記憶されたマスク情報（例、第２
図）はスクロール手段２により１画素ステップでスクロ
ールされる。境界マスク生成手段３は、スクロールの各
ステップごとにスクロールされたマスク情報に基づく論
理演算を行う。そして所定のステップ数のスクロール後
に、マスク情報の示す画像の境界部にスクロール量に対
応した幅の境界領域（例、第１３図）を生成する。

本発明の一態様によれば、境界マスク生成手段３の機能
は、論理積演算手段３１、論理和演算手段３２、排他的
論理和演算手段３６を用いて実行することができる。論
理積演算手段３１はスクロールのステップの初回はスク
ロールしないマスク情報とスクロールしたマスク情報と
の論理積をとり、それ以降の各スクロールステップでは
スクロールしたマスク情報と前回の論理積演算の結果と
の論理積をとる。縦方向横方向に例えば平滑化フィルタ
サイズに対応した所定のステップ数のスクロールの後、
第１１図に示すような演算結果が得られる。この演算結
果は境界領域の内側の境界の情報を含んでいる。また、
論理和演算手段３２は上述の論理積演算手段３１と同様
な手順により論理和演算を行い、境界領域の外側の境界
の情報を含む演算結果を得る。最後に、排他的論理和演
算手段８６が、論理積演算子段３１の演算結果と論理和
演算子段３２の演算結果との排他的論理和演算を行うこ
とにより、第１３図に示すような境界マスク情報を生成
する。

本発明は、マスク画像全体に対して所定の回数だけスク
ロールして、そのスクロールの過程を通じて簡単な論理
演算により、境界処理すべき領域を指示する境界マスク
情報を生成できるので、従来のように平滑化フィルタを
逐一スキャンさ篤て領域判定するような操作が不要にな
り高速処理が可能となる。また、平滑化フィルタを逐一
スキャンさせて判定することなく、全画像に対して一括
処理できるので、各画素を並列に処理することが可能と
なり、完全並列型のアーキテクチャを採用した場合に著
しく処理の高速化をはかることが可能となる。

（実施例の説明） 以下、本発明を実施例により詳細に説明する。

第５図は、本実施例の構成を示すブロック図である。図
中、背景画像メモリ１１は合成の際に前景となる画像を
記憶し、はめ込み画像メモリ１２には合成の際に背景画
像にはめ込む画像を記憶し、マスクメモリ１３は合成し
たときの出力を背景画像とするかはめ込み画像とするか
の選択情報を記憶する。マルチプレクサ１４は入力され
る２つの信号のうち一方を選択して出力するものであり
、合成装置１２６は上側から入力されるマスク情報によ
り、左側から入力される２つの画像を合成する装置であ
り、合成出力は合成画像メモリ１５に格納される。マス
クメモリ１３と合成画像メモリ１５の出力はスクロール
装置１０でスクロールされ、スクロールされたマスクメ
モリ１３の出力はＡＮＤ（論理積）演算器１７．および
ＯＲ（論理和）演算器１８の一方の入力に接続される。

一方スクロールされた合成画像メモリ１５の出力は、係
数乗算器１６に接続される。ＡＮＤ演算器１７の出力は
ＡＮＤ演算用バッフ１メモリ２０に格納されＡＮＤ演算
用バッフ１メモリ２０の出力はＡＮＤ演算器１７とＥＯ
Ｒ（排他的論理和）演算器２３に接続される。またＯＲ
演算器１８の出力はＯＲ演算用バッツ１メモリ２！に格
納され、ＯＲ演算用バッツァメモリ２１の出力はＯＲ演
算器１８とＥＯＲ演算器２３に接続される。さらにＥＯ
Ｒ演算器２３の出力は境界マスクメモリ２４に格納され
る。また係数乗算器１６の出力は加算演算器１９の一方
の入力に接続され、加算演算器１９の出力は加算演算用
バッフ１メモリ２２に格納される。

さらに加算演算用バッフ１メモリ２２の出力は加算演算
器１９のもう一方の入力とマルチプレクサ１４に接続さ
れる。マルチプレクサ１４．は入力としてマスクメモリ
１３と境界マスクメモリ２４のどちらか一方を選択し、
マルチプレクサ１４雪ははめ込み画像メモリ１２と加算
演算用バッファメモリ２２のどちらか一方を選択し、マ
ルチプレクサ１４．は背景画像メモリ１１と合成画像メ
モリ１５のどちらか一方を選択するように接続されてい
る。

次に本実施例での動作を詳細に説明する。

単純な合成画像の生成 まず３つあるマルチプレクサ１４＋、１４ａ、１４３が
それぞれ上側の入力を選択したとき、マスクメモリ１３
にあるマスク情報により背景画像とはめ込み画像との合
成が合成装置２５にて行われ、合成画像は合成画像メモ
リ１５に生成される。例えばマスク情報が第２図に示す
ような形状をしていれば、合成画像は第２図の太線内が
はめ込み画像、太線の外側が背景画像と等しい画像にな
る。

この合成画像の境界を第７図のような３×３フイルタで
平滑化する場合は、まず合成画像をスクロール装置１０
でフィルタの大きさ分だけ順次スクロールさせてフィル
タ係数の格納されている係数乗算器Ｉ８でフィルタ係数
の乗算を行い乗算結果を次々に加算演算用バッフ１メモ
リに加算して〜）くことで平滑化された合成画像を生成
する。具体的には、合成画像の一部が第６図のような画
素値であるとし、縦および横の矢印で示した座標にある
画素値ＩＯの画素位置に注目すると、スクロール装置１
１０で合成画像を右方向に１画素、下方向に１画素スク
ロールさせると矢印で示した座標には左上の画素値９の
画素が対応し、係数乗算器１６で、第７図にあるフィル
タの左上の係数０゜１と画素値９との乗算を行い、加算
演算器１８に送る。加算演算用バッフ１メモリ２２は初
期値としてＯが格納されており、最初は係数乗算器！、
６の出力がそのまま加算演算用バッファメモリ２２に格
納される。次に合成画像を下方向のみに１画素スクロー
ルさせると矢印の画素位置には上側の画素値８が対応し
、係数乗算器位［８でフィルタの上側の係数０．１と画
素値８との乗算を行■加算演界器位置９に送る。この時
、加算演算用バッフ１メモリ２２には前回求めた値０．
ＩＸ９が格納されているため加算演算器１９では０．Ｉ
Ｘ９十０．ＩＸ８なる演算が行われて演算結果が加算演
算用バッファメモリ２２に格納される。このようなスク
ロール乗算加算演算をフィルタサイズに対応する回数だ
け行うと加算演算用バッファメモリ２２の矢印で示した
座標には ０、　Ｉ　Ｘ９＋０．Ｉ　Ｘ８＋０．　Ｉ　Ｘ　１１　
＋０．Ｉ　Ｘ１＋０．２Ｘ１０＋０．ＩＸ９＋０．ＩＸ
Ｏ＋０．ＩＸ１＋０．ｌＸ０＝５．９ なる値が格納される。これは合成画像の矢印で示す座標
を第７図のフィルタで処理した値であり合成画像の全座
標についてこのような演算を行うことで加算演算用バッ
ファメモリ２２には平滑化された合成画像が格納される
。

境界マスク情報の生成 一方マスクメモリ１３もスクロール装置１０で同様にス
クロールを行い、ＡＮＤ演算用バッファメモリ２０、お
よびＯＲ演算用バッファメモリ２１に処理されたマスク
情報が格納される。ＡＮＤ演算用バッフ１メモリ２０お
よびＯＲ演算用バッフ１メモリ２１には初期値としてマ
スクメモリ１３と同一のマスク情報が格納されている。

例えば、マスクメモリ１３内のマスク情報が第２図に示
す形状で境界の中がビット１．境界の外がビット０であ
るとする。このマスク情報を左へ１ドツトだけスクロー
ルさせたものと元のマスク情報を重ね合わせると第８図
のようになる。よってＡＮＤ演算器１７の出力は第９図
の黒（塗りつぶした領域となり、これがＡＮＤ演算用バ
ッファメモリ２０に格納される。同様にＯＲ演算器１８
の出力は第１０図の黒（塗りつぶした領域となりこれが
ＯＲ演算用バッファメモリ２１に格納される。このよう
なスクロール演算をフィルタサイズに対応する回数だけ
行うとＡＮＤ演算用バッファメモリ２０には、第１１図
のような情報が格納され、ＯＲ演算用バッフ１メモリ２
１には第１２図のような情報が格納される。この第１１
図と第１２図で示した情報がＥＯＲ演算器２３に送られ
、ＥＯＲ演算することで境界マスクメモリ２４には第１
３図で示す情報が格納される。これは、第４図において
フィルタ処理する画素の領域と一致する。

画像の合成 次に、マルチプレクサ１４の入力をそれぞれ下側に設定
し、境界マスク情報に従って単純合成画像に対しフィル
タ処理された画像を合成する。即ち、第１３図に示す境
界マスクメモリ２４の黒く塗りつぶされた領域のみが加
算演算用バッフ１メモリ２２に格納されている平滑化さ
れた合成画像。

それ以外の領域が、合成画像メモリ１５に格納されてい
る単純な合成画像となるような画像の合成が合成装置２
５で行われる。これにより第６図に示す単純な合成画像
が第１４図のように境界付近のみ平滑化を行い、濃度変
化が滑らかになった合成画像が合成画像メモリ１５に生
成される。

なお、第５図の実施例では、ＡＮＤ演Ｎ、ＯＲ演算、Ｅ
ＯＲ演算、加算演算をそれぞれ個別の演算器で並列的に
処理する例で説明したが、単一の演算器で逐一処理する
ことも可能である。またメモリ構成についても、必ずし
も第５図の実施例のようにする必要はない。さらに本実
施例では第３図のような３×３フイルタで説明したが、
任意のフィルタサイズに対してもスクロール量をフィル
タサイズに対応する回数だけ行うことにより対応可能で
ある。

また、第５図の例では単純な合成画像全体に対して平滑
化を行なうように説明したが、境界マスクメモリの示す
領域のみを平滑化することも可能である。

（発明の効果） 本発明は、マスク画像全体に対して所定の回数だけスク
ロールして、そのスクロールの過程を通じて簡単な論理
演算により、境界処理すべき領域を指示する境界マスク
情報を生成できるので、従来のように平滑化フィルタを
逐一スキャンさせて領域判定するような操作が不要にな
り高速処理が可能となる。また、平滑化フィルタを逐一
スキャンさせて判定することなく、全画像に対して一括
処理できるので、各画素を並列に処理することが可能と
なり、完全並列型のアーキテクチャを採用した場合に著
しく処理の高速化をはかることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は発明の基本的な構成を示すブロック図である。 第２図は合成する際にはめ込む領域を示すマスク情報の
一例を示す図である。 第３図は境界の平滑化に用いるフィルタの一例を示す図
である。 第４図は従来の手法で境界を平滑化する説明図である。 第５図は本発明による画像合成装置の一実施例の構成を
示すブロック図である。 第６図は単純な合成画像の境界での濃度変化を示す説明
図である。 第７図は本実施例で用いた平滑化フィル−例を示す図で
ある。 第８図は第２図に示すマスク情報を１ドツト左にずらし
て重ね合わせた状態の説明図である。 第９図はＡＮＤ演算の説明図である。 第１０図はＯＲ演算の説明図である。 第１１図は全スクロール動作後のＡＮＤ処理画像である
。 第１２図は全スクロール動作後のＯＲ処理画像である。 第１３図はＥＯＲ処理した境界マスク情報である。 第１４図は第６図に示す単純な合成画像を境界処理した
画像を示す図である。 １・・・マスク情報記憶手段、２・・・スクロール手段
、３・・・境界マスク生成手段、３１・・・論理積演算
手段、３２・・・論理和演算手段、３３〜３５・・・記
憶手段、３６・・・排他的論理和演算手段、４・・・合
成手段。 第１図 第２図 第６図 第４図 フィルタタさ４Ｌの遣〔用範囲 ■、■、■−・フィルり処理し帆゛ ■、■、■・・・フィルタ処！する 第６図 ↓ 第１０図 第１ １図 ｊ！ＩＩ％８図 ３町９図 第１２図 第１３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の画像を合成するためのマスク情報を記憶す
   るマスク情報記憶手段と、 マスク情報をスクロールして読み出すスクロール手段と
   、 スクロールしたマスク情報に基づいて、マスク情報の示
   す画像の境界部にスクロール量に対応した幅の境界領域
   を生成し、その領域を境界マスク情報として出力する境
   界マスク生成手段と、生成した境界マスク情報が示す境
   界領域に対してのみ平滑化画像を割当てて画像を合成す
   る合成手段 を有することを特徴とする画像合成装置。
2. （２）前記境界マスク生成手段は、論理積演算手段、論
   理和演算手段、排他的論理和演算手段、および各演算手
   段の演算結果を格納する記憶手段を有し、 論理積演算手段は、スクロール手段の出力と記憶手段に
   保持されている前回のスクロール時の論理積演算手段の
   出力との論理積演算を行い、演算結果を記憶手段に保持
   させるものであり、 論理和演算手段は、スクロール手段の出力と記憶手段に
   保持されている前回のスクロール時の論理和演算手段の
   出力との論理和演算を行い、演算結果を記憶手段に保持
   させるものであり、 排他的論理和演算手段は、論理積演算手段および論理和
   演算手段による演算結果の排他的論理和演算を行い、そ
   の演算結果を境界マスク情報として記憶手段に記憶させ
   ることを特徴とする請求項（１）記載の画像合成装置。