オーバレイ画像合成装置

【課題】重ね合わせ画像合成における動作の同期が容易になる。
【解決手段】透過率情報を付した複数の画像信号入力による画像をそれぞれ所望の大きさに拡大又は縮小し、その拡大又は縮小した画像の表示画面上の位置をそれぞれ指定すると共に、拡大又は縮小された画像の枠外の透過率情報をそれぞれ設定し、画像信号とそれに付された透過率情報を出力する複数の拡縮部１２、複数の拡縮部からの複数の画像信号とそれに付された透過率情報に対して、表示画面への表示の優先順位を指定するプライオリティスイッチャ１４、及び、プライオリティスイッチャからの複数の画像信号の優先順位と各画像信号の透過率情報に従って、複数の画像信号を重ね合わせて合成画像信号を出力する重ね合わせ部１５を備えた。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の画像信号を重ね合わせて画像を合成するオーバレイ画像合成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７は従来のオーバレイ画像合成装置の構成を示すブロック図である。図８は表示装置の画面に表示される合成画像を説明する図である。オーバレイ画像合成装置は４つの画像信号の拡縮部１と、オーバレイ部２とで構成される。オーバレイ部２は４つのオーバレイ枠生成部３と、４つの合成部４と、プライオリティスイッチャ５と、重ね合わせ回路６とで構成される。第１〜第４画像信号は、コンピュータやビデオレコーダ等の画像供給装置から供給される画像信号である。拡縮部１は入力される複数の画像信号の表す画像をそれぞれ拡大または縮小して希望する大きさの画像に変換する。
【０００３】
オーバレイ枠生成部３では、拡縮部１で形成される大きさの画像に合う大きさの窓（枠）を希望する画面上の位置に設定する。つまり第１〜第４画像信号からそれぞれ形成される大きさの画像に合う大きさの窓（枠）を希望する画面上の位置にそれぞれ設定する。合成部４では、拡縮部で形成された大きさの画像を、オーバレイ枠生成部３で生成した画面上の特定位置に生成した窓（枠）に合致（位置合わせ）させて、第１〜第４合成画像信号を形成する。
【０００４】
プライオリティスイッチャ５で、第１〜第４合成画像信号の優先順位を決め、重ね合わせ回路６で優先順に、優先順位の低い画像を下にして、優先順位の高い画像を上にして、重ね合わせで合成画像信号を出力する。オーバレイ画像合成装置から出力される合成画像信号により、その画像が発光ダイオード等で構成される画像表示装置（図示せず）に形成される。図２では、優先順位が第１画像＞第２画像＞第３画像＞第４画像である場合に画面に表示される合成画像を示している。なお、同分野のオーバレイ画像合成装置としては、特許文献１がある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２５５８６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のオーバレイ画像合成装置では、拡縮部で生成される画像とオーバレイ枠生成部の位置指定された生成枠（生成矩形）との同期が取り辛いという問題点があった。つまり、拡縮された画像をオーバレイ枠生成部の位置指定された生成枠に精度よく位置合わせすることがむつかしい問題点があった。
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、拡大又は縮小された画像の枠外の透過率情報を設定し、１画面に複数のチャンネル画像を透過率情報と優先順位に基づいてオーバレイして表示するオーバレイ画像合成装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係わるオーバレイ画像合成装置は、透過率情報を付した複数の画像信号入力による画像をそれぞれ所望の大きさに拡大又は縮小し、その拡大又は縮小した画像の表示画面上の位置をそれぞれ指定すると共に、拡大又は縮小された画像の枠外の透過率情報をそれぞれ設定し、画像信号とそれに付された透過率情報を出力する複数の拡縮部、前記複数の拡縮部からの複数の画像信号とそれに付された透過率情報に対して、表示画面への表示の優先順位を指定するプライオリティスイッチャ、及び、前記プライオリティスイッチャからの複数の画像信号の優先順位と各画像信号の透過率情報に従って、複数の画像信号を重ね合わせて合成画像信号を出力する重ね合わせ部を備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明のオーバレイ画像合成装置によれば、透過率情報を付した複数の画像信号入力による画像をそれぞれ所望の大きさに拡大又は縮小し、その拡大又は縮小した画像の表示画面上の位置をそれぞれ指定すると共に、拡大又は縮小された画像の枠外の透過率情報をそれぞれ設定し、画像信号とそれに付された透過率情報を出力する複数の拡縮部、前記複数の拡縮部からの複数の画像信号とそれに付された透過率情報に対して、表示画面への表示の優先順位を指定するプライオリティスイッチャ、及び、前記プライオリティスイッチャからの複数の画像信号の優先順位と各画像信号の透過率情報に従って、複数の画像信号を重ね合わせて合成画像信号を出力する重ね合わせ部を備えたので、透過率情報と優先順位に基づいて複数の画像信号を重ね合わせて、合成画像信号を得ることができ、拡縮部で生成される拡大又は縮小された画像の枠外の透過率情報を設定することにより、動作の同期が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１であるオーバレイ画像合成装置の構成を示すブロック図である。図１は４つの第１〜第４画像信号を例にして、これらの画像信号に対して重ね合わせた合成画像信号を得る構成を示している。オーバレイ画像合成装置は４つの透過率設定部１１と４つの拡縮部１２と、オーバレイ部１３で構成される。オーバレイ部１３はプライオリティスイッチャ１４と重ね合わせ回路１５とで構成される。これらのオーバレイ画像合成装置の各部は制御回路（マイクロプロセッサ）で予め定めた制御信号を所定のタイミングで送ることで制御される。第１〜第４画像信号は、コンピュータやビデオレコーダ等の画像供給装置から供給される画像信号である。第１〜第４画像信号には、画素ごとにＲＧＢごとの輝度値を表す色データを有している。
【００１０】
図２は実施の形態１における透過率設定部の構成を示すブロック図である。２１はマイクロプロセッサで、１〜ｎ個の色設定レジスタ２２にはそれぞれ所望の色データが設定でき、１〜ｎ個の透過率設定レジスタ２３には所望の透過率情報が設定でき、ｏｏｈ２４には、所望の透過率情報で例えば１．０（透過率１００％）が設定できる。つまり、この例では、特定のｎ個の色データに対して特定の透過率情報を設定できる。２５はコンパレータで１〜ｎ個有している。２６はセレクタで１〜ｎ個有している。２７はセレクタである。１〜ｎのセレクタ２６は、コンパレータ２５からＨ信号が入力されると、Ｈ側に接続され、Ｈ信号が入力されないときは、Ｌ側に接続されている。また、セレクタ２７はマイクロプロセッサ２１の制御により透過率情報を内部生成するときは、Ｈ側に接続され、透過率情報を外部設定するときはＬ側に接続される。
【００１１】
図２の動作を説明する。画素ごとに色データを有する画像信号が１〜ｎの各コンパレータ２５に入力され、また、１〜ｎのコンパレータ２５には、１〜ｎの色設定レジスタ２２からの信号がそれぞれ入力される。各コンパレータ２５では画像信号の画素ごとの色データと色設定レジスタ２２の色コードが比較され、一致するコンパレータ２５が１つもないときは、各セレクタ２６はＬ側に接続されたままであるので、ｏｏｈ２４で設定された透過率情報がセレクタ２７を経由して出力され、画像信号のその画素に対して同期して透過率情報が与えられる。一致するコンパレータ２５があるときは、そのコンパレータ２５からＨ信号が出力され、該当するセレクタ２６がＨ側に接続されるので、そのセレクタ２６に接続されている透過率設定レジスタ２３に設定されている透過率情報がセレクタ２７を経由して出力され、画像信号のその画素に対して同期して透過率情報が与えられる。このようにして、画像信号の各画素ごとに透過率情報を付与して、透過率設定部１１から画像信号とともに透過率情報が出力される。
【００１２】
一方、外部で設定される透過率情報を用いるときは、セレクタ２７をＬ側に接続し、外部の透過率情報（図１の第１透過率情報）をセレクタ２７を経由して出力し、画像信号の画素ごとに同期して透過率情報を与える。このようにして、第１〜第４画像信号には、それぞれ前述した透過率設定部１１が設けられており、各画像信号の各画素ごとに透過率情報が付与され、第１〜第４画像信号が透過率情報と共に、拡縮部１２に入力される。
【００１３】
図３は実施の形態１における拡縮部の構成と動作を説明する図である。透過率設定部１１から入力された画像信号と透過率情報による画像は、制御回路（図示せず）からの制御により所望の大きさに拡大縮小され、その拡大又は縮小された画像の画面上の位置が指定される。図３（ａ）は、表示画面３１に拡大縮小された画像３２が指定された位置に配置されていることを示している。図３（ｃ）では、画像信号がＲＧＢごとに拡縮ブロック３３で拡大縮小され、拡大縮小された画像信号が出力される。同様に透過率情報もそのアドレスが拡縮ブロック３４で拡大縮小され、拡縮された画像信号の画素ごとに透過率情報も対応して出力される。なお、透過率設定部１１から入力された画像信号と透過率情報による画像は、その一部が拡大縮小され、その拡大又は縮小された画像の画面上の位置が指定されてもよい。
【００１４】
図３（ｂ）は、拡大又は縮小された画像の表示画面上の位置に基づいて出力される信号を説明する図である。波形（ｂ−１）はＨ（水平）同期信号を示す。波形（ｂ−２）は画像が存在する場合で、波形によりＨ同期信号のスタートからＨｓ後のＨｗ期間に画像が存在することをＨ画像期間で示している。波形（ｂ−３）は画像が存在する場合で、波形により、画像が存在しない期間（枠外期間）をＨ枠外信号で示している。波形（ｂ−４）はＶ（垂直）同期信号を示す。波形（ｂ−５）は画像が存在する場合で、波形によりＶ同期信号のスタートからＶｓ後のＶｗ期間に画像が存在することをＶ画像期間で示している。波形（ｂ−６）は画像が存在する場合で、波形により、画像が存在しない期間（枠外期間）をＶ枠外信号で示している。
【００１５】
図３（ｃ）で、３５はオア回路で、Ｈ枠外信号かＶ枠外信号が存在するときＨ出力を出す。するとセレクタ３６より、画像の枠外に付す透過率情報が出力される。この例では画像の枠外に付す透過率情報として、透過率１．０（透過率１００％）が出力される。逆にオア回路３５よりＨ出力が出ないときは、枠内で画像が存在するときであり、セレクタ３６は、画像信号に付されている透過率情報がそのまま出力される。このようにして透過率設定部１１から出力された第１〜第４画像信号とそれに付された透過率情報に対して、それぞれＲＧＢごとに拡大縮小され、透過率情報も拡大縮小され、枠内枠外を含む画面全体の画像信号とそれに付された枠内枠外の透過率情報が出力される。
【００１６】
図４は実施の形態１におけるプライオリティスイッチャの構成とプライオリティコードを示す図である。図４（ａ）はプライオリティスイッチャ１４の構成を示し、第１画像信号と第１透過率情報にはスイッチａ〜ｄが、第２画像信号と第２透過率情報にはスイッチｅ〜ｈが、第３画像信号と第３透過率情報にはスイッチｉ〜ｌが、第４画像信号と第４透過率情報にはスイッチｍ〜ｐがそれぞれ接続されている。４１はマイクロプロセッサで、デコーダ４２のコードを設定できる。デコーダ４２では、図４（ｂ）に示すように、プライオリティコード０〜２３が設定でき、いずれかが設定されることにより、第１画像信号と第１透過率情報、第２画像信号と第２透過率情報、第３画像信号と第３透過率情報、第４画像信号と第４透過率情報の間の優先順位である、第１出力＞第２出力＞第３出力＞第４出力が決定される。
【００１７】
例えば、プライオリティコード０がデコーダ４２で設定されると、第１出力としてスイッチｄ、第２出力としてスイッチｇ、第３出力としてスイッチｊ、第４出力としてスイッチｍが接続され、優先順位として、第１画像信号と第１透過率情報＞第２画像信号と第２透過率情報＞第３画像信号と第３透過率情報＞第４画像信号と第４透過率情報となる。なお、ここで、第１画像信号に付与されている第１透過率情報を第１画像信号ｆ_１に付与されている透過率情報Ａとして、第２画像信号に付与されている第２透過率情報を第２画像信号ｆ_２に付与されている透過率情報Ｂとして、第３画像信号に付与されている第３透過率情報を第３画像信号ｆ_３に付与されている透過率情報Ｃとして、第４画像信号に付与されている第４透過率情報を第４画像信号ｆ_４に付与されている透過率情報Ｄとする。このようにして、第１画像信号ｆ_１と透過率情報Ａ＞第２画像信号ｆ_２と透過率情報Ｂ＞第３画像信号ｆ_３と透過率情報Ｃ、第４画像信号ｆ_４と透過率情報Ｄと優先順位が付けられた画像信号とこれに付した透過率情報が、重ね合わせ回路１５にそれぞれ入力される。
【００１８】
図５は実施の形態１における重ね合わせ回路の構成を示すブロック図である。ＲＧＢごとにそれぞれ設けられる。Ｒ回路について構成と動作を説明するが、Ｇ回路、Ｂ回路についても同様に構成され、動作するので、その説明は省略する。５１は演算回路で、Ｐ端子に入力される信号からＱ端子に入力される信号を減算（Ｐ−Ｑ）するものである。なお、ＦＦｈ端子には、１．０（透過率１００％）が入力される。５２は演算回路で、Ｐ端子に入力される信号とＱ端子に入力される信号を乗算（Ｐ×Ｑ）するものである。５３は演算回路で、Ｐ端子に入力される信号とＱ端子に入力される信号を加算（Ｐ＋Ｑ）するものである。なお、演算回路５１，演算回路５２，演算回路５３の符号にアルファベット小文字を付けて、その演算回路を特定する。重ね合わせ回路での画像信号の演算と合成は、画素ごとにＲＧＢごとに、演算され、合成される。図６は重ね合わせ回路の各部の画像信号を画面に表示したときの画像を示す図である。
【００１９】
次に重ね合わせ回路の動作について説明する。演算回路５１ｄでは、Ｐ端子に１が入力され、Ｑ端子に透過率情報Ｄが入力されるので、１−Ｄ信号が出力される。演算回路５２ｇでは、Ｐ端子に第４画像信号ｆ_４が入力され、Ｑ他端子に１−Ｄ信号が入力されるので、画像信号（１−Ｄ）ｆ_４＝ｆ_４１が出力される。これを画面に表示すると、画像としては図６（ａ）に示す図となる。
【００２０】
次に第４画像信号に基づく画像信号ｆ_４１と第３画像信号ｆ_３の重ね合わせを説明する。演算回路５２ｆでは、Ｐ端子に透過率情報Ｃが入力され、Ｑ他端子に画像信号ｆ_４１が入力されるので、画像信号Ｃｆ_４１が出力される。演算回路５１ｃでは、同様にして、１−Ｃ信号が出力される。演算回路５２ｅでは、Ｐ端子に第３画像信号ｆ_３が入力され、Ｑ端子に１−Ｃ信号が入力されるので、画像信号（１−Ｃ）ｆ_３が出力される。演算回路５３ｃでは、Ｐ端子に画像信号（１−Ｃ）ｆ_３が入力され、Ｑ端子に画像信号Ｃｆ_４１が入力されるので、第３合成画像信号ｆｍ＝（１−Ｃ）ｆ_３＋Ｃｆ_４１が出力される。これを画面に表示すると、画像としては図６（ｂ）に示す図となる。つまり第３画像信号が優先されて表示され、この例では第３画像信号の枠外で第４画像信号に基づく画像が透過されて表示される。このようにして、ＲＧＢごとに画素ごとに演算され、合成されて、第３画像信号が優先されて表示される。
【００２１】
同様にして、演算回路５３ｂから第２画像信号ｆ_２と第３合成画像信号とが合成された第２合成画像信号が出力される。これを画面に表示すると、画像としては図６（ｃ）に示す図となり、第２画像信号ｆ_２が優先されて表示される。さらに、演算回路５３ａから第１画像信号ｆ_１と第２合成画像信号とが合成された第１合成画像信号が出力される。これを画面に表示すると、画像としては図６（ｄ）に示す図となり、第１画像信号ｆ_１が優先されて表示される。このようにして、第１画像信号ｆ_１と透過率情報Ａ＞第２画像信号ｆ_２と透過率情報Ｂ＞第３画像信号ｆ_３と透過率情報Ｃ＞第４画像信号ｆ_４と透過率情報Ｄと優先順位が付けられた画像信号とこれに付した透過率情報が、ＲＧＢごとに画素ごとに演算され、合成されて、最終の合成画像信号が出力され表示される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の実施の形態１であるオーバレイ画像合成装置の構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１における透過率設定部の構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１における拡縮部の構成と動作を説明する図である。
【図４】実施の形態１におけるプライオリティスイッチャの構成とプライオリティコードを示す図である。
【図５】実施の形態１における重ね合わせ回路の構成を示すブロック図である。
【図６】実施の形態１における重ね合わせ回路の各部の画像信号を画面に表示したときの画像を示す図である。
【図７】従来のオーバレイ画像合成装置の構成を示すブロック図である。
【図８】表示画面に表示される合成画像を説明する図である。
【符号の説明】
【００２３】
１１透過率設定部１２拡縮部
１３オーバレイ部１４プライオリティスイッチャ
１５重ね合わせ回路２１マイクロプロセッサ
２２色設定レジスタ２３透過率設定レジスタ
２４ｏｏｈ２５コンパレータ
２６セレクタ２７セレクタ
３１表示画面３２画像
３３拡縮ブロック３４拡縮ブロック
３５オア回路３６セレクタ
４１マイクロプロセッサ４２デコーダ
５１演算回路５２演算回路
５３演算回路

【特許請求の範囲】
【請求項１】
透過率情報を付した複数の画像信号入力による画像をそれぞれ所望の大きさに拡大又は縮小し、その拡大又は縮小した画像の表示画面上の位置をそれぞれ指定すると共に、拡大又は縮小された画像の枠外の透過率情報をそれぞれ設定し、画像信号とそれに付された透過率情報を出力する複数の拡縮部、
前記複数の拡縮部からの複数の画像信号とそれに付された透過率情報に対して、表示画面への表示の優先順位を指定するプライオリティスイッチャ、及び、
前記プライオリティスイッチャからの複数の画像信号の優先順位と各画像信号の透過率情報に従って、複数の画像信号を重ね合わせて合成画像信号を出力する重ね合わせ部を備えたオーバレイ画像合成装置。
【請求項２】
画像信号に対して透過率情報を付与して前記拡縮部に入力させる透過率設定部を備えた請求項１記載のオーバレイ画像合成装置。
【請求項３】
前記透過率設定部は画像信号の特定の色データを検出して、その特定の色データに特定の透過率情報を付与するよう構成された請求項２記載のオーバレイ画像合成装置。
【請求項４】
前記拡縮部で設定する画像の枠外の透過率情報は透過率が１００％である請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のオーバレイ画像合成装置。

【図１】