画像処理装置およびテレビジョン受信機
【課題】前景画像信号ＦＳと後景画像信号ＢＳと合成処理する高品質の合成画像を出力する画像処理装置１Ｂを実現する
【解決手段】前景画像信号ＦＳに対し、第１のフィルタ処理を行う第１のフィルタ回路１６と、第１のフィルタ処理前景画像信号ＦＦＳの画素値と、３個以上の所定のしきい値ＴＨとを比較し、１ビットキー信号を生成するキー生成回路１３と、１ビットキー信号に対し、第２のフィルタ処理を行い、多階調キー信号を生成する第２のフィルタ回路１９と、多階調キー信号を用いて、合成処理をするαブレンド回路１８とを有する。
【解決手段】前景画像信号ＦＳに対し、第１のフィルタ処理を行う第１のフィルタ回路１６と、第１のフィルタ処理前景画像信号ＦＦＳの画素値と、３個以上の所定のしきい値ＴＨとを比較し、１ビットキー信号を生成するキー生成回路１３と、１ビットキー信号に対し、第２のフィルタ処理を行い、多階調キー信号を生成する第２のフィルタ回路１９と、多階調キー信号を用いて、合成処理をするαブレンド回路１８とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前景画像信号と後景画像信号とを合成する画像処理装置および合成画像を表示するテレビジョン受信機に関し、特に、多諧調のキー信号を用いて画像信号を合成する画像処理装置および前記画像処理装置を有するテレビジョン受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビジョン受信機の表示画面は、ＮＴＳＣ規格においてはアスペクト比４：３が標準画面であった。しかし、近年ではテレビジョン受信機の表示画面は、ハイビジョン規格のアスペクト比１６：９のいわゆるワイド画面表示が多くなっている。そして、ワイド画面が表示可能なテレビジョン受信機であっても、視聴者は標準画面による画面表示を選択することがある。
【０００３】
この場合、テレビジョン受信機は、ワイド画面の、中央部に標準画面の画像を前景画像として表示し、両端には、例えば黒色の画像を後景画像として、表示することになる。このため、テレビジョン受信機は、前景画像と後景画像とを合成処理する画像処理装置を有している。
【０００４】
なお、放送局においては、人物等の被写体画像を、その背景画像から抽出し前景画像とし、前景画像とは別に撮影された後景画像に前景画像を、はめ込み合成する画像合成処理が広く行われている。例えば、切り抜き抽出すべき被写体が、人物の場合には、肌色の補色である青色のブルーバックを背景にして、人物を撮影し、画像信号の画素値における色の相違によるレベル差を利用して被写体の画像領域を示すキー信号が作られる。そして、画像信号を合成処理するときにも用いられる制御信号が、キー信号である。画像合成処理においては、例えば、キー信号＝「１」の場合、後景画像を出力し、キー信号＝「０」の場合は、前景画像を出力する。
【０００５】
ここで、特開平１１−２６１８８８号公報には、放送局における画像合成方式として、自然で高品質の合成画像を得るために、キー信号レベルを傾斜的に変化する手段、および、キー信号のための低域通過フィルタを備えた、画像合成方式が開示されている。
【０００６】
しかし、前景画像と後景画像とを画像合成する画像処理装置においては、キー信号が、ＯＮ／ＯＦＦ制御、言い換えれば、１ビットキーの場合には、前景画像と後景画像との間でギザギザが目立ち画質の低下を招くことがあった。
【０００７】
また、放送局における画像合成方法は、複雑な装置が必要であり、かつ、最終的には放送スタジオにいる技術者が調整を行う必要があった。このため、放送局における技術を単純にテレビジョン受信機に応用することは容易ではなかった。
【特許文献１】特開平１１−２６１８８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、高品質の合成画像を出力する画像処理装置、および、高品質の合成画像を表示するテレビジョン受信機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明の一態様の画像処理装置は、第１の画像信号と第２の画像信号とを合成処理する画像処理装置において、第１の画像信号に対し、フィルタ処理を行う画像信号フィルタ処理手段と、フィルタ処理後の第１の画像信号の画素値と、３個以上の所定のしきい値とを比較し、多階調キー信号を生成する多階調キー生成手段と、多階調キー信号を用いて、合成処理をする画像合成処理手段と、を有することを特徴とする画像処理装置である。
【００１０】
また本願発明の一態様のテレビジョン受信機は、第１の画像信号と第２の画像信号とを合成処理する画像処理装置であって、第１の画像信号に対し、フィルタ処理を行う画像信号フィルタ処理手段と、フィルタ処理後の第１の画像信号の画素値と、３個以上の所定のしきい値とを比較し、多階調キー信号を生成する多階調キー生成手段と、多階調キー信号を用いて、合成処理をする画像合成処理手段とを有する画像処理装置、を有するテレビジョン受信機である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、高品質の合成画像を出力する画像処理装置、および、高品質の合成画像を表示するテレビジョン受信機を提供するものである。
【００１２】
る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
＜第１の実施の形態＞
以下、図面を参照して本発明の第１の実施の形態の画像処理装置１を、公知の画像処理装置１０１と比較しながら説明する。図１は、公知の画像処理装置１０１の構成を示す構成図であり、これに対して、図２は本実施の形態の画像処理装置１の構成を示す構成図である。
【００１４】
図１に示すように、公知の画像処理装置１０１の、キー生成回路１０３は、前景画像ＦＰと後景画像ＢＰとを合成する合成処理のとき、前景画像信号ＦＳの画素値を、所定のしきい値ＴＨと比較し、キー信号を生成する。
【００１５】
キー生成回路１０３は、前景画像信号ＦＳの画素値が、「第１のしきい値≦前景画像信号ＦＳの画素値≦第２のしきい値」であれば、キー信号として「１」を、それ以外なら、キー信号として、「０」を出力する。すなわち、キー生成回路１０３は、１ビットのキー信号を生成する。
【００１６】
そして、前景/後景画像選択回路１０４はキー生成回路１０３から出力される１ビットのキー信号を用いて、前景画像または後景画像のいずれかを選択して出力信号ＯＳを出力する。前景/後景画像選択回路１０４は、例えば、キー信号が「１」の場合には後景画像を出力し、キー信号が、「０」の場合には前景画像を出力する。
【００１７】
これに対して、図２に示す本実施の形態の画像処理装置１は、第１の画像信号である前景画像信号ＦＳに、フィルタ処理を行う画像信号フィルタ回路であるフィルタ回路６と、フィルタ処理後の前景画像信号ＦＦＳの画素値と、３個以上の所定のしきい値とを比較し、多階調キー信号を生成する多階調キー生成手段である多階調キー生成回路７と、多階調キー信号を用いて、αブレンドによる合成処理を行う画像合成処理手段であるαブレンド回路８と、を有する
フィルタ回路は、前景画像信号ＦＳに対し、いわゆるローパスフィルタ（以下「ＬＰＦ」という。）処理を行い、前景画像信号ＦＳの高域成分を除去する。ここで、高域成分とは、ノイズ成分のことである。ノイズ成分は通常高域成分に多く含まれることが知られている。
また、画像処理装置１においては、所定のしきい値は、３個以上であり、多階調キー生成回路７は、ＬＰＦ処理後の前景画像信号ＦＦＳの画素値と、３個以上のしきい値とを比較し、多階調、すなわち、ｎビット（但し、ｎ≧２）のキー信号を生成する。
【００１８】
以下、４個のしきい値である、第３、第４、第５および第６のしきい値、を用いて、２ビットの多階調キー信号を生成する多階調キー生成回路７を例に説明する。
【００１９】
多階調キー生成回路７は、ＬＰＦ処理後の前景画像信号ＦＦＳの画素値と、第３、第４、第５および第６のしきい値と比較し、以下の式を用いて２ビットの多階調キー信号を生成する。
if 第４のしきい値ＴＨ４ ≦ ＦＦＳの画素値 ＜ 第５のしきい値ＴＨ５ ならば 多階調キー信号＝「１０」、
else if 第５のしきい値ＴＨ５ ≦ ＦＦＳの画素値 ＜ 第６のしきい値ＴＨ６ ならば 多階調キー信号＝「０１」、
else if 第３のしきい値ＴＨ３ ≦ ＦＦＳの画素値 ＜ 第４のしきい値ＴＨ４ ならば 多階調キー信号＝「０１」、
else 多階調キー信号＝「００」。
【００２０】
そして、αブレンド回路８は、多階調キー信号を用いて、前景画像信号ＦＳと後景画像信号ＢＳとをαブレンドする。αブレンド回路８は、α処理回路８Ｂと（１−α）回路８Ａとを有し、多階調キー信号＝「１０」の場合には、後景画像信号を１００％出力し、多階調キー信号＝「００」の場合には、前景画像信号を１００％出力し、多階調キー信号＝「０１」の場合には、前景画像信号５０％と後景画像信号５０％とをブレンドした画像信号を出力信号ＯＳとして出力する。すなわち、αブレンド回路８では、多階調キー信号＝「１０」の場合には、α＝１、多階調キー信号＝「０１」の場合には、α＝０、多階調キー信号＝「０１」の場合には、α＝０．５と設定される。
【００２１】
なお、上記では、画像処理装置１の多階調キー生成回路７が、４個のしきい値により２ビット（４個）の多階調キー信号を生成し、αブレンド回路８が３個のα値によりαブレンドを行う例について説明した。しかし、画像処理装置が、より多くのしきい値による場合分けを行い、より多くのα値を用いたαブレンドを行ってもよい。あるいは、多階調キー生成回路７は所定の関数式をもとに算出した、しきい値を用いてもよい。
【００２２】
次に、図３、図４Ａおよび図４Ｂを用いて、本実施の形態の画像処理装置１の効果について、公知の画像処理装置１０１と比較しながら説明する。図３は、公知の画像処理装置１０１による画像処理の状態を説明するための説明図であり、これに対して、図４Ａおよび図４Ｂは本実施の形態の画像処理装置１による画像処理の状態を説明するための説明図である。
【００２３】
ここでは、図３（Ａ）および図４Ａ（Ａ）に示す前景画像信号ＦＳの場合を例に説明する。図３（Ａ）および図４Ａ（Ａ）は、縦軸が前景画像信号ＦＳの画素値を示し、横軸は前景画像の走査線の一部を示している。前景画像信号ＦＳの画素値は、例えば０〜２５５の範囲で表現されるが、図３（Ａ）および図４Ａ（Ａ）では、その一部を示している。図３（Ｂ）および図４Ａ（Ｄ）は、縦軸がキー信号を示し、横軸は前景画像の走査線の一部を示している。図３（Ｃ）は、合成画像の一部を示している。
【００２４】
そして、図３、図４Ａおよび図４Ｂに示す画像合成処理は、走査線の右側の３画素のみを前景信号を出力し、それよりも左側の画素は後景信号を出力することが好ましい場合である。
【００２５】
図３（Ａ）に示す前景画像信号ＦＳの場合には、画像処理装置１０１の画像処理では、第１のしきい値ＴＨ１＝「１」、第２のしきい値ＴＨ２＝「６」、と設定した場合、図３（Ｂ）に示すように、後景信号を出力すべき領域に、前景画像が数画素だけ出力されている。このため、画像処理装置１０１の画像処理では、図３（Ｃ）に示すように、Ａ領域では、前景画像が孤立点ノイズとして含まれる合成画像が生成されている。また、画像処理装置１０１の画像処理では、図３（Ｃ）に示すように、Ｂ領域、すなわち前景/後景画像の切り変わり目では、キー信号が１ビット制御（ＯＮ／ＯＦＦ制御）となるので、ギザギザ状態が目立った画質劣化した合成画像が生成されている。
【００２６】
これに対して、画像処理装置１では、図４Ａ（Ａ）に示す前景画像信号ＦＳの場合であっても、ＬＰＦ処理により図４Ａ（Ｂ）に示すように前景画像信号ＦＳの高域成分が除去される。なお、図４Ａ（Ｂ）では、７タップ（Ｔａｐ）のＬＰＦ処理、すなわち、処理を行う画素と同じ走査線の前後３個の画素の画素値をもとにしたＬＰＦ処理を行った例を示している。
【００２７】
画像処理装置１では、前景画像信号ＦＳの高域成分を除去することで、画像を合成する際に使用するキー信号を生成するときに、画像信号に混入されているノイズ成分の影響を少なくできる。このため、画像処理装置１では、孤立点となるキー信号の生成を抑制でき、画質劣化を招く要因を減らすため、高品質の合成画像を出力することができる。
【００２８】
次に、図４Ａ（Ｃ）および図４Ａ（Ｄ）に示すように、画像処理装置１では、多階調キー生成回路７が、４個のしきい値、ＴＨ３〜ＴＨ６を用いて２ビットの多階調キー信号を生成する。
【００２９】
多階調キー信号を用いて、前景画像と後景画像とをαブレンド処理することにより、図４Ｂ（Ｅ）に示すように、画像の切り替わり目が滑らかに変化する。このため、画像処理装置１では、画像のギザギザ状態を抑制することができ、高品質の合成画像を出力することができる。
【００３０】
次に、上記説明とは異なる前景画像信号の場合について、図５および図６を用いて、本実施の形態の画像処理装置１の効果について、公知の画像処理装置１０１と比較しながら説明する。図５は、公知の画像処理装置１０１による画像処理の状態を説明するための説明図であり、これに対して、図６は本実施の形態の画像処理装置１による画像処理の状態を説明するための説明図である。
【００３１】
ここでは、図５（Ａ）および図６（Ａ）に示す前景画像信号ＦＳの場合を例に説明する。
図５（Ａ）に示す前景画像信号ＦＳの場合には、画像処理装置１０１の画像処理では、第１のしきい値ＴＨ１＝「１」、第２のしきい値ＴＨ２＝「６」と設定した場合、図５（Ｂ）に示すように、前景信号を出力すべき領域に、数画素だけ後景画像が出力されている。一方、図５（Ａ）において、第２のしきい値を「１１」まで上げると、キー信号＝「１」と出力する領域が多くなり、不要な後景画像を出力した合成画像を生成するため、画質の劣化を招き、問題となる。
【００３２】
これに対して、画像処理装置１では、図６（Ａ）に示す前景画像信号ＦＳの場合であっても、ＬＰＦ処理により、図６（Ｂ）に示すように前景画像信号ＦＳの高域成分が除去される。さらに、図６（Ｃ）および図６（Ｄ）に示すように、画像処理装置１では、多階調キー生成回路７が、４個のしきい値、ＴＨ３〜ＴＨ６を用いて２ビットの多階調キー信号を生成する。
【００３３】
このため、画像処理装置１では、孤立点となるキー信号の生成を抑制でき、かつ、画像の切り替わり目のギザギザ状態を抑制することができ、高品質の合成画像を出力することができる。
【００３４】
なお、上記説明では、ＬＰＦ処理として、同じ走査線、言い換えれば処理する画素に対して１次元的に前後の画素の画素値をもとにＬＰＦ処理を行った例を示したが、画像上の２次元的に一定の距離を有する周囲の画素、すなわち、処理する画素と異なる走査線の画素の画素値も用いてＬＰＦ処理を行ってもよい。
【００３５】
以上の説明のように、画像処理装置１は、高品質の合成画像を出力することができる。
【００３６】
なお、画像処理装置１は、集積回路（ＩＣ）として構成することが可能であり、画像処理装置１の構成を有する１チップのＩＣ、または、他の機能も有する複合ＩＣとして、テレビジョン受信機等に組み込むことができる。
【００３７】
＜第２の実施の形態＞
以下、図７および図８を参照して本発明の第２の実施の形態の画像処理装置１Ｂについて説明する。図７は本実施の形態の画像処理装置の構成を示す構成図であり、図８は本実施の形態の画像処理装置による画像処理の状態を説明するための説明図である。本実施の形態の画像処理装置１Ｂは、第１の実施の形態の画像処理装置１と類似しているため、同じ構成要素の説明は省略する。
【００３８】
本実施の形態の画像処理装置１Ｂは、第１の画像信号である前景画像信号ＦＳと第２の画像信号である後景画像信号ＢＳとを合成処理し、出力信号ＯＳを出力する。そして、図７に示すように画像処理装置１Ｂは、前景画像信号ＦＳの画素値に対し、第１のフィルタ処理を行う画像信号フィルタ処理手段である第１のフィルタ回路１６と、フィルタ処理後の前景画像信号ＦＦＳの画素値と、２個以下の所定のしきい値ＴＨとを比較し、１ビットキー信号を生成する１ビットキー生成手段であるキー生成回路１３と、１ビットキー信号に対し、第２のフィルタ処理を行い、多階調キー信号を生成する多階調キー信号フィルタ手段である第２のフィルタ回路１９と、多階調キー信号を用いて、合成処理をする画像合成処理手段であるαブレンド回路１８と、を有する。
【００３９】
図８は、図８（Ａ）に示す前景画像信号ＦＳの場合の画像処理装置１Ｂの処理について説明している。最初に、第１のフィルタ回路１６により、フィルタ回路６と同様に、前景画像信号ＦＳの高域成分が除去され、図８（Ｂ）に示すフィルタ処理後の前景画像信号ＦＦＳが第１のフィルタ回路１６から出力される。次に、キー生成回路１３により、２個の所定のしきい値である第１のしきい値ＴＨ１および第２のしきい値ＴＨ２と、フィルタ処理後の前景画像信号ＦＦＳの画素値とを比較する。しきい値の数は、２個以下であれば、１個でもよいが、範囲を規定するためには、第１のしきい値および第２のしきい値の２個が好ましい。キー生成回路１３は「第１のしきい値≦ＦＦＳの画素値≦第２のしきい値」ならば、キー信号＝「１」を出力し、それ以外ならば、キー信号＝「０」を出力する。図８（Ｂ）および図８（Ｃ）では、ＴＨ１＝「１」、ＴＨ２＝「６」の場合を示している。
【００４０】
次に、画像処理装置１Ｂにおいては、キー信号に対し、第２のフィルタ回路１９が、高域成分の除去を行う第２のフィルタ処理を行い、キー信号を、１ビットからｎビット化（ｎ≧２）、つまり多階調化する。例えば、図８（Ｄ）では、キー信号に対し、３タップのＬＰＦ処理を行い、多階調キー信号を生成した例を示している。
【００４１】
第２のフィルタ回路１９が行うフィルタ処理も、フィルタ回路６と同様に、２次元の画素情報をもとに、ＬＰＦ処理を行ってもよいし、処理する画素からの距離に応じた重み付けしたＬＰＦ処理を行ってもよい。
【００４２】
次に、α処理回路１８Ｂと（１−α）回路１８Ａとを有するαブレンド回路１８が、多階調キー信号を用いて、前景画像信号ＦＳと後景画像信号ＢＳとをαブレンドする。αブレンド回路１８は、多階調キー信号＝「１０」の場合には、後景画像信号を１００％出力し、多階調キー信号＝「００」の場合には、前景画像信号を１００％出力し、多階調キー信号＝「０１」の場合には、前景画像信号５０％と後景画像信号５０％とをブレンドした画像信号を出力信号ＯＳとして出力する。すなわち、αブレンド回路１８では、多階調キー信号＝「１０」の場合には、α＝１、多階調キー信号＝「０１」の場合には、α＝０、多階調キー信号＝「０１」の場合には、α＝０．５となる。
【００４３】
画像処理装置１Ｂは、第１のフィルタ回路１６で、前景画像信号ＦＳの高域成分を除去するため、孤立点キー信号を抑制する。また、画像処理装置１Ｂは、１ビットキー信号を、第２のフィルタ回路１９で多階調化するため、前景画像と後景画像の切り変わり目が滑らかに変化する。
【００４４】
以上の説明のように、画像処理装置１Ｂは、画像処理装置１が有する効果に加えて、キー生成回路１３が簡単であり、高速処理が可能である。
【００４５】
＜第３の実施の形態＞
以下、図９を参照して本発明の第３の実施の形態の画像処理装置１Ｃについて説明する。図９は、本実施の形態の画像処理装置１Ｃの構成を示す構成図である。本実施の形態の画像処理装置１Ｃは、画像処理装置１または画像処理装置１Ｂと類似しているため、同じ構成要素の説明は省略する。
【００４６】
図９に示すように本実施の形態の画像処理装置１Ｃは、第１の画像信号である前景画像信号ＦＳに対し、第１のフィルタ処理を行う画像信号フィルタ回路である第１のフィルタ回路２６と、フィルタ処理後の前景画像信号ＦＦＳの画素値と、３個以上の所定のしきい値とを比較し、ｎビット（但し、ｎ≧２）のキー信号を生成する多階調キー生成手段である多階調キー生成回路２７と、多階調キー信号に対し、第２のフィルタ処理を行い、第２の多階調キー信号を生成する第２の多階調キー信号フィルタ手段である第２のフィルタ回路２９と、第２の多階調キー信号を用いて、合成処理をする画像合成処理手段であるα処理回路２８Ｂと（１−α）回路２８Ａとを有するαブレンド回路２８と、を有する。
【００４７】
以上の説明のように、画像処理装置１Ｃは、画像処理装置１等が有する効果に加えて、より高品質の合成画像を出力することができる。
【００４８】
＜第４の実施の形態＞
以下、図１０および図１１を参照して本発明の第４の実施の形態のテレビジョン受信機３０について説明する。図１０は、本実施の形態のテレビジョン受信機の構成を示す構成図であり、図１１は、テレビジョン受信機の画面について説明するための説明図である。本実施の形態のテレビジョン受信機３０の画像処理装置１Ｄは、画像処理装置１等と類似しているため、同じ構成要素の説明は省略する。
【００４９】
図１０に示すように、本実施の形態のテレビジョン受信機３０は、放送を受信する受信回路３１と、受信信号を一時的に記憶するメモリ３３と、画像処理装置１Ｄと、表示装置をコントロールする表示装置コントローラ３４と、表示装置３５と、テレビジョン受信機３０全体の制御を行うＣＰＵ３６と、視聴者が表示画面の選択等を行う入力装置３７とを有している。そして、表示装置３５はハイビジョン規格のアスペクト比１６：９のいわゆるワイド画面表示を行う表示装置である。
【００５０】
テレビジョン受信機３０では、視聴者が入力装置３７により表示画面の選択が可能である。例えば、図１１（Ａ）に示すように、テレビジョン受信機３０の表示装置３５には、画像処理装置１Ｄが、合成処理した合成画像４０が表示できる。ここで、合成画像４０は、中央部に前景画像４２の一部である標準画面の画像４２Ａを、両端に後景画像４１の一部である画像４１Ａを有する画像である。
【００５１】
ここで、図１１（Ｂ）に示すように第１の画像信号である前景画像４２は、標準画面の画像４２Ａだけでなく、両端に、画像４２Ｂを有している。このため、画像処理装置１Ｄは、第１の画像信号であるワイド画面全体の画像信号からなる前景画像４２から標準画面の画像４２Ａの信号だけを抜き出して、残りの領域を図１１（Ｃ）に示す後景画像４１の信号と合成することで、合成画像４０を得ている。すなわち、第２の画像信号である後景画像４１の信号は、ワイド画面の標準画面領域以外の領域に表示する画像信号である。
【００５２】
テレビジョン受信機３０は、画像処理装置１、画像処理装置１Ｂまたは画像処理装置１Ｃから選択される、いずれかの画像処理装置である画像処理装置１Ｄを有するために、高品質の合成画像を表示することができる。
【００５３】
特に、画像処理装置１Ｄとしては、処理速度、および、構成が簡単であることから、画像処理装置１Ｂが好ましい。すなわち、画像処理装置１Ｂは構成が簡単であるため、テレビジョン受信機３０に適用することが容易である。また、画像処理装置１Ｂは処理速度が早いために、テレビジョン受信機３０におけるフレーム処理時間内に所望の合成処理を完了することが容易である。このため、画像処理装置１Ｂを有するテレビジョン受信機３０は、高品質の合成画像を表示することができる。
【００５４】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】公知の画像処理装置の構成を示す構成図である。
【図２】第１の実施の形態の画像処理装置の構成を示す構成図である。
【図３】公知の画像処理装置による画像処理の状態を説明するための説明図である。
【図４Ａ】第１の実施の形態の画像処理装置による画像処理の状態を説明するための説明図である。
【図４Ｂ】第１の実施の形態の画像処理装置による画像処理の状態を説明するための説明図である。
【図５】公知の画像処理装置による画像処理の状態を説明するための説明図である。
【図６】第１の実施の形態の画像処理装置による画像処理の状態を説明するための説明図である。
【図７】第２の実施の形態の画像処理装置の構成を示す構成図である。
【図８】第２の実施の形態の画像処理装置による画像処理の状態を説明するための説明図である。
【図９】第３の実施の形態の画像処理装置の構成を示す構成図である。
【図１０】第４の実施の形態のテレビジョン受信機の構成を示す構成図である。
【図１１】第４の実施の形態のテレビジョン受信機の画面について説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００５６】
１…画像処理装置、１Ｂ…画像処理装置、１Ｃ…画像処理装置、１Ｄ…画像処理装置、６…フィルタ回路、７…多階調キー生成回路、８…αブレンド回路、１３…キー生成回路、１６…第１のフィルタ回路、１８…αブレンド回路、１９…第２のフィルタ回路、２６…第１のフィルタ回路、２７…多階調キー生成回路、２８…αブレンド回路、２９…第２のフィルタ回路、３０…テレビジョン受信機、３１…受信回路、３３…メモリ、３４…表示装置コントローラ、３５…表示装置、３６…ＣＰＵ、３７…入力装置、４０…合成画像、４１…後景画像、４２…前景画像、１０１…画像処理装置、１０３…キー生成回路、１０４…前景画像／後景画像選択回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前景画像信号と後景画像信号とを合成する画像処理装置および合成画像を表示するテレビジョン受信機に関し、特に、多諧調のキー信号を用いて画像信号を合成する画像処理装置および前記画像処理装置を有するテレビジョン受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビジョン受信機の表示画面は、ＮＴＳＣ規格においてはアスペクト比４：３が標準画面であった。しかし、近年ではテレビジョン受信機の表示画面は、ハイビジョン規格のアスペクト比１６：９のいわゆるワイド画面表示が多くなっている。そして、ワイド画面が表示可能なテレビジョン受信機であっても、視聴者は標準画面による画面表示を選択することがある。
【０００３】
この場合、テレビジョン受信機は、ワイド画面の、中央部に標準画面の画像を前景画像として表示し、両端には、例えば黒色の画像を後景画像として、表示することになる。このため、テレビジョン受信機は、前景画像と後景画像とを合成処理する画像処理装置を有している。
【０００４】
なお、放送局においては、人物等の被写体画像を、その背景画像から抽出し前景画像とし、前景画像とは別に撮影された後景画像に前景画像を、はめ込み合成する画像合成処理が広く行われている。例えば、切り抜き抽出すべき被写体が、人物の場合には、肌色の補色である青色のブルーバックを背景にして、人物を撮影し、画像信号の画素値における色の相違によるレベル差を利用して被写体の画像領域を示すキー信号が作られる。そして、画像信号を合成処理するときにも用いられる制御信号が、キー信号である。画像合成処理においては、例えば、キー信号＝「１」の場合、後景画像を出力し、キー信号＝「０」の場合は、前景画像を出力する。
【０００５】
ここで、特開平１１−２６１８８８号公報には、放送局における画像合成方式として、自然で高品質の合成画像を得るために、キー信号レベルを傾斜的に変化する手段、および、キー信号のための低域通過フィルタを備えた、画像合成方式が開示されている。
【０００６】
しかし、前景画像と後景画像とを画像合成する画像処理装置においては、キー信号が、ＯＮ／ＯＦＦ制御、言い換えれば、１ビットキーの場合には、前景画像と後景画像との間でギザギザが目立ち画質の低下を招くことがあった。
【０００７】
また、放送局における画像合成方法は、複雑な装置が必要であり、かつ、最終的には放送スタジオにいる技術者が調整を行う必要があった。このため、放送局における技術を単純にテレビジョン受信機に応用することは容易ではなかった。
【特許文献１】特開平１１−２６１８８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、高品質の合成画像を出力する画像処理装置、および、高品質の合成画像を表示するテレビジョン受信機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明の一態様の画像処理装置は、第１の画像信号と第２の画像信号とを合成処理する画像処理装置において、第１の画像信号に対し、フィルタ処理を行う画像信号フィルタ処理手段と、フィルタ処理後の第１の画像信号の画素値と、３個以上の所定のしきい値とを比較し、多階調キー信号を生成する多階調キー生成手段と、多階調キー信号を用いて、合成処理をする画像合成処理手段と、を有することを特徴とする画像処理装置である。
【００１０】
また本願発明の一態様のテレビジョン受信機は、第１の画像信号と第２の画像信号とを合成処理する画像処理装置であって、第１の画像信号に対し、フィルタ処理を行う画像信号フィルタ処理手段と、フィルタ処理後の第１の画像信号の画素値と、３個以上の所定のしきい値とを比較し、多階調キー信号を生成する多階調キー生成手段と、多階調キー信号を用いて、合成処理をする画像合成処理手段とを有する画像処理装置、を有するテレビジョン受信機である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、高品質の合成画像を出力する画像処理装置、および、高品質の合成画像を表示するテレビジョン受信機を提供するものである。
【００１２】
る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
＜第１の実施の形態＞
以下、図面を参照して本発明の第１の実施の形態の画像処理装置１を、公知の画像処理装置１０１と比較しながら説明する。図１は、公知の画像処理装置１０１の構成を示す構成図であり、これに対して、図２は本実施の形態の画像処理装置１の構成を示す構成図である。
【００１４】
図１に示すように、公知の画像処理装置１０１の、キー生成回路１０３は、前景画像ＦＰと後景画像ＢＰとを合成する合成処理のとき、前景画像信号ＦＳの画素値を、所定のしきい値ＴＨと比較し、キー信号を生成する。
【００１５】
キー生成回路１０３は、前景画像信号ＦＳの画素値が、「第１のしきい値≦前景画像信号ＦＳの画素値≦第２のしきい値」であれば、キー信号として「１」を、それ以外なら、キー信号として、「０」を出力する。すなわち、キー生成回路１０３は、１ビットのキー信号を生成する。
【００１６】
そして、前景/後景画像選択回路１０４はキー生成回路１０３から出力される１ビットのキー信号を用いて、前景画像または後景画像のいずれかを選択して出力信号ＯＳを出力する。前景/後景画像選択回路１０４は、例えば、キー信号が「１」の場合には後景画像を出力し、キー信号が、「０」の場合には前景画像を出力する。
【００１７】
これに対して、図２に示す本実施の形態の画像処理装置１は、第１の画像信号である前景画像信号ＦＳに、フィルタ処理を行う画像信号フィルタ回路であるフィルタ回路６と、フィルタ処理後の前景画像信号ＦＦＳの画素値と、３個以上の所定のしきい値とを比較し、多階調キー信号を生成する多階調キー生成手段である多階調キー生成回路７と、多階調キー信号を用いて、αブレンドによる合成処理を行う画像合成処理手段であるαブレンド回路８と、を有する
フィルタ回路は、前景画像信号ＦＳに対し、いわゆるローパスフィルタ（以下「ＬＰＦ」という。）処理を行い、前景画像信号ＦＳの高域成分を除去する。ここで、高域成分とは、ノイズ成分のことである。ノイズ成分は通常高域成分に多く含まれることが知られている。
また、画像処理装置１においては、所定のしきい値は、３個以上であり、多階調キー生成回路７は、ＬＰＦ処理後の前景画像信号ＦＦＳの画素値と、３個以上のしきい値とを比較し、多階調、すなわち、ｎビット（但し、ｎ≧２）のキー信号を生成する。
【００１８】
以下、４個のしきい値である、第３、第４、第５および第６のしきい値、を用いて、２ビットの多階調キー信号を生成する多階調キー生成回路７を例に説明する。
【００１９】
多階調キー生成回路７は、ＬＰＦ処理後の前景画像信号ＦＦＳの画素値と、第３、第４、第５および第６のしきい値と比較し、以下の式を用いて２ビットの多階調キー信号を生成する。
if 第４のしきい値ＴＨ４ ≦ ＦＦＳの画素値 ＜ 第５のしきい値ＴＨ５ ならば 多階調キー信号＝「１０」、
else if 第５のしきい値ＴＨ５ ≦ ＦＦＳの画素値 ＜ 第６のしきい値ＴＨ６ ならば 多階調キー信号＝「０１」、
else if 第３のしきい値ＴＨ３ ≦ ＦＦＳの画素値 ＜ 第４のしきい値ＴＨ４ ならば 多階調キー信号＝「０１」、
else 多階調キー信号＝「００」。
【００２０】
そして、αブレンド回路８は、多階調キー信号を用いて、前景画像信号ＦＳと後景画像信号ＢＳとをαブレンドする。αブレンド回路８は、α処理回路８Ｂと（１−α）回路８Ａとを有し、多階調キー信号＝「１０」の場合には、後景画像信号を１００％出力し、多階調キー信号＝「００」の場合には、前景画像信号を１００％出力し、多階調キー信号＝「０１」の場合には、前景画像信号５０％と後景画像信号５０％とをブレンドした画像信号を出力信号ＯＳとして出力する。すなわち、αブレンド回路８では、多階調キー信号＝「１０」の場合には、α＝１、多階調キー信号＝「０１」の場合には、α＝０、多階調キー信号＝「０１」の場合には、α＝０．５と設定される。
【００２１】
なお、上記では、画像処理装置１の多階調キー生成回路７が、４個のしきい値により２ビット（４個）の多階調キー信号を生成し、αブレンド回路８が３個のα値によりαブレンドを行う例について説明した。しかし、画像処理装置が、より多くのしきい値による場合分けを行い、より多くのα値を用いたαブレンドを行ってもよい。あるいは、多階調キー生成回路７は所定の関数式をもとに算出した、しきい値を用いてもよい。
【００２２】
次に、図３、図４Ａおよび図４Ｂを用いて、本実施の形態の画像処理装置１の効果について、公知の画像処理装置１０１と比較しながら説明する。図３は、公知の画像処理装置１０１による画像処理の状態を説明するための説明図であり、これに対して、図４Ａおよび図４Ｂは本実施の形態の画像処理装置１による画像処理の状態を説明するための説明図である。
【００２３】
ここでは、図３（Ａ）および図４Ａ（Ａ）に示す前景画像信号ＦＳの場合を例に説明する。図３（Ａ）および図４Ａ（Ａ）は、縦軸が前景画像信号ＦＳの画素値を示し、横軸は前景画像の走査線の一部を示している。前景画像信号ＦＳの画素値は、例えば０〜２５５の範囲で表現されるが、図３（Ａ）および図４Ａ（Ａ）では、その一部を示している。図３（Ｂ）および図４Ａ（Ｄ）は、縦軸がキー信号を示し、横軸は前景画像の走査線の一部を示している。図３（Ｃ）は、合成画像の一部を示している。
【００２４】
そして、図３、図４Ａおよび図４Ｂに示す画像合成処理は、走査線の右側の３画素のみを前景信号を出力し、それよりも左側の画素は後景信号を出力することが好ましい場合である。
【００２５】
図３（Ａ）に示す前景画像信号ＦＳの場合には、画像処理装置１０１の画像処理では、第１のしきい値ＴＨ１＝「１」、第２のしきい値ＴＨ２＝「６」、と設定した場合、図３（Ｂ）に示すように、後景信号を出力すべき領域に、前景画像が数画素だけ出力されている。このため、画像処理装置１０１の画像処理では、図３（Ｃ）に示すように、Ａ領域では、前景画像が孤立点ノイズとして含まれる合成画像が生成されている。また、画像処理装置１０１の画像処理では、図３（Ｃ）に示すように、Ｂ領域、すなわち前景/後景画像の切り変わり目では、キー信号が１ビット制御（ＯＮ／ＯＦＦ制御）となるので、ギザギザ状態が目立った画質劣化した合成画像が生成されている。
【００２６】
これに対して、画像処理装置１では、図４Ａ（Ａ）に示す前景画像信号ＦＳの場合であっても、ＬＰＦ処理により図４Ａ（Ｂ）に示すように前景画像信号ＦＳの高域成分が除去される。なお、図４Ａ（Ｂ）では、７タップ（Ｔａｐ）のＬＰＦ処理、すなわち、処理を行う画素と同じ走査線の前後３個の画素の画素値をもとにしたＬＰＦ処理を行った例を示している。
【００２７】
画像処理装置１では、前景画像信号ＦＳの高域成分を除去することで、画像を合成する際に使用するキー信号を生成するときに、画像信号に混入されているノイズ成分の影響を少なくできる。このため、画像処理装置１では、孤立点となるキー信号の生成を抑制でき、画質劣化を招く要因を減らすため、高品質の合成画像を出力することができる。
【００２８】
次に、図４Ａ（Ｃ）および図４Ａ（Ｄ）に示すように、画像処理装置１では、多階調キー生成回路７が、４個のしきい値、ＴＨ３〜ＴＨ６を用いて２ビットの多階調キー信号を生成する。
【００２９】
多階調キー信号を用いて、前景画像と後景画像とをαブレンド処理することにより、図４Ｂ（Ｅ）に示すように、画像の切り替わり目が滑らかに変化する。このため、画像処理装置１では、画像のギザギザ状態を抑制することができ、高品質の合成画像を出力することができる。
【００３０】
次に、上記説明とは異なる前景画像信号の場合について、図５および図６を用いて、本実施の形態の画像処理装置１の効果について、公知の画像処理装置１０１と比較しながら説明する。図５は、公知の画像処理装置１０１による画像処理の状態を説明するための説明図であり、これに対して、図６は本実施の形態の画像処理装置１による画像処理の状態を説明するための説明図である。
【００３１】
ここでは、図５（Ａ）および図６（Ａ）に示す前景画像信号ＦＳの場合を例に説明する。
図５（Ａ）に示す前景画像信号ＦＳの場合には、画像処理装置１０１の画像処理では、第１のしきい値ＴＨ１＝「１」、第２のしきい値ＴＨ２＝「６」と設定した場合、図５（Ｂ）に示すように、前景信号を出力すべき領域に、数画素だけ後景画像が出力されている。一方、図５（Ａ）において、第２のしきい値を「１１」まで上げると、キー信号＝「１」と出力する領域が多くなり、不要な後景画像を出力した合成画像を生成するため、画質の劣化を招き、問題となる。
【００３２】
これに対して、画像処理装置１では、図６（Ａ）に示す前景画像信号ＦＳの場合であっても、ＬＰＦ処理により、図６（Ｂ）に示すように前景画像信号ＦＳの高域成分が除去される。さらに、図６（Ｃ）および図６（Ｄ）に示すように、画像処理装置１では、多階調キー生成回路７が、４個のしきい値、ＴＨ３〜ＴＨ６を用いて２ビットの多階調キー信号を生成する。
【００３３】
このため、画像処理装置１では、孤立点となるキー信号の生成を抑制でき、かつ、画像の切り替わり目のギザギザ状態を抑制することができ、高品質の合成画像を出力することができる。
【００３４】
なお、上記説明では、ＬＰＦ処理として、同じ走査線、言い換えれば処理する画素に対して１次元的に前後の画素の画素値をもとにＬＰＦ処理を行った例を示したが、画像上の２次元的に一定の距離を有する周囲の画素、すなわち、処理する画素と異なる走査線の画素の画素値も用いてＬＰＦ処理を行ってもよい。
【００３５】
以上の説明のように、画像処理装置１は、高品質の合成画像を出力することができる。
【００３６】
なお、画像処理装置１は、集積回路（ＩＣ）として構成することが可能であり、画像処理装置１の構成を有する１チップのＩＣ、または、他の機能も有する複合ＩＣとして、テレビジョン受信機等に組み込むことができる。
【００３７】
＜第２の実施の形態＞
以下、図７および図８を参照して本発明の第２の実施の形態の画像処理装置１Ｂについて説明する。図７は本実施の形態の画像処理装置の構成を示す構成図であり、図８は本実施の形態の画像処理装置による画像処理の状態を説明するための説明図である。本実施の形態の画像処理装置１Ｂは、第１の実施の形態の画像処理装置１と類似しているため、同じ構成要素の説明は省略する。
【００３８】
本実施の形態の画像処理装置１Ｂは、第１の画像信号である前景画像信号ＦＳと第２の画像信号である後景画像信号ＢＳとを合成処理し、出力信号ＯＳを出力する。そして、図７に示すように画像処理装置１Ｂは、前景画像信号ＦＳの画素値に対し、第１のフィルタ処理を行う画像信号フィルタ処理手段である第１のフィルタ回路１６と、フィルタ処理後の前景画像信号ＦＦＳの画素値と、２個以下の所定のしきい値ＴＨとを比較し、１ビットキー信号を生成する１ビットキー生成手段であるキー生成回路１３と、１ビットキー信号に対し、第２のフィルタ処理を行い、多階調キー信号を生成する多階調キー信号フィルタ手段である第２のフィルタ回路１９と、多階調キー信号を用いて、合成処理をする画像合成処理手段であるαブレンド回路１８と、を有する。
【００３９】
図８は、図８（Ａ）に示す前景画像信号ＦＳの場合の画像処理装置１Ｂの処理について説明している。最初に、第１のフィルタ回路１６により、フィルタ回路６と同様に、前景画像信号ＦＳの高域成分が除去され、図８（Ｂ）に示すフィルタ処理後の前景画像信号ＦＦＳが第１のフィルタ回路１６から出力される。次に、キー生成回路１３により、２個の所定のしきい値である第１のしきい値ＴＨ１および第２のしきい値ＴＨ２と、フィルタ処理後の前景画像信号ＦＦＳの画素値とを比較する。しきい値の数は、２個以下であれば、１個でもよいが、範囲を規定するためには、第１のしきい値および第２のしきい値の２個が好ましい。キー生成回路１３は「第１のしきい値≦ＦＦＳの画素値≦第２のしきい値」ならば、キー信号＝「１」を出力し、それ以外ならば、キー信号＝「０」を出力する。図８（Ｂ）および図８（Ｃ）では、ＴＨ１＝「１」、ＴＨ２＝「６」の場合を示している。
【００４０】
次に、画像処理装置１Ｂにおいては、キー信号に対し、第２のフィルタ回路１９が、高域成分の除去を行う第２のフィルタ処理を行い、キー信号を、１ビットからｎビット化（ｎ≧２）、つまり多階調化する。例えば、図８（Ｄ）では、キー信号に対し、３タップのＬＰＦ処理を行い、多階調キー信号を生成した例を示している。
【００４１】
第２のフィルタ回路１９が行うフィルタ処理も、フィルタ回路６と同様に、２次元の画素情報をもとに、ＬＰＦ処理を行ってもよいし、処理する画素からの距離に応じた重み付けしたＬＰＦ処理を行ってもよい。
【００４２】
次に、α処理回路１８Ｂと（１−α）回路１８Ａとを有するαブレンド回路１８が、多階調キー信号を用いて、前景画像信号ＦＳと後景画像信号ＢＳとをαブレンドする。αブレンド回路１８は、多階調キー信号＝「１０」の場合には、後景画像信号を１００％出力し、多階調キー信号＝「００」の場合には、前景画像信号を１００％出力し、多階調キー信号＝「０１」の場合には、前景画像信号５０％と後景画像信号５０％とをブレンドした画像信号を出力信号ＯＳとして出力する。すなわち、αブレンド回路１８では、多階調キー信号＝「１０」の場合には、α＝１、多階調キー信号＝「０１」の場合には、α＝０、多階調キー信号＝「０１」の場合には、α＝０．５となる。
【００４３】
画像処理装置１Ｂは、第１のフィルタ回路１６で、前景画像信号ＦＳの高域成分を除去するため、孤立点キー信号を抑制する。また、画像処理装置１Ｂは、１ビットキー信号を、第２のフィルタ回路１９で多階調化するため、前景画像と後景画像の切り変わり目が滑らかに変化する。
【００４４】
以上の説明のように、画像処理装置１Ｂは、画像処理装置１が有する効果に加えて、キー生成回路１３が簡単であり、高速処理が可能である。
【００４５】
＜第３の実施の形態＞
以下、図９を参照して本発明の第３の実施の形態の画像処理装置１Ｃについて説明する。図９は、本実施の形態の画像処理装置１Ｃの構成を示す構成図である。本実施の形態の画像処理装置１Ｃは、画像処理装置１または画像処理装置１Ｂと類似しているため、同じ構成要素の説明は省略する。
【００４６】
図９に示すように本実施の形態の画像処理装置１Ｃは、第１の画像信号である前景画像信号ＦＳに対し、第１のフィルタ処理を行う画像信号フィルタ回路である第１のフィルタ回路２６と、フィルタ処理後の前景画像信号ＦＦＳの画素値と、３個以上の所定のしきい値とを比較し、ｎビット（但し、ｎ≧２）のキー信号を生成する多階調キー生成手段である多階調キー生成回路２７と、多階調キー信号に対し、第２のフィルタ処理を行い、第２の多階調キー信号を生成する第２の多階調キー信号フィルタ手段である第２のフィルタ回路２９と、第２の多階調キー信号を用いて、合成処理をする画像合成処理手段であるα処理回路２８Ｂと（１−α）回路２８Ａとを有するαブレンド回路２８と、を有する。
【００４７】
以上の説明のように、画像処理装置１Ｃは、画像処理装置１等が有する効果に加えて、より高品質の合成画像を出力することができる。
【００４８】
＜第４の実施の形態＞
以下、図１０および図１１を参照して本発明の第４の実施の形態のテレビジョン受信機３０について説明する。図１０は、本実施の形態のテレビジョン受信機の構成を示す構成図であり、図１１は、テレビジョン受信機の画面について説明するための説明図である。本実施の形態のテレビジョン受信機３０の画像処理装置１Ｄは、画像処理装置１等と類似しているため、同じ構成要素の説明は省略する。
【００４９】
図１０に示すように、本実施の形態のテレビジョン受信機３０は、放送を受信する受信回路３１と、受信信号を一時的に記憶するメモリ３３と、画像処理装置１Ｄと、表示装置をコントロールする表示装置コントローラ３４と、表示装置３５と、テレビジョン受信機３０全体の制御を行うＣＰＵ３６と、視聴者が表示画面の選択等を行う入力装置３７とを有している。そして、表示装置３５はハイビジョン規格のアスペクト比１６：９のいわゆるワイド画面表示を行う表示装置である。
【００５０】
テレビジョン受信機３０では、視聴者が入力装置３７により表示画面の選択が可能である。例えば、図１１（Ａ）に示すように、テレビジョン受信機３０の表示装置３５には、画像処理装置１Ｄが、合成処理した合成画像４０が表示できる。ここで、合成画像４０は、中央部に前景画像４２の一部である標準画面の画像４２Ａを、両端に後景画像４１の一部である画像４１Ａを有する画像である。
【００５１】
ここで、図１１（Ｂ）に示すように第１の画像信号である前景画像４２は、標準画面の画像４２Ａだけでなく、両端に、画像４２Ｂを有している。このため、画像処理装置１Ｄは、第１の画像信号であるワイド画面全体の画像信号からなる前景画像４２から標準画面の画像４２Ａの信号だけを抜き出して、残りの領域を図１１（Ｃ）に示す後景画像４１の信号と合成することで、合成画像４０を得ている。すなわち、第２の画像信号である後景画像４１の信号は、ワイド画面の標準画面領域以外の領域に表示する画像信号である。
【００５２】
テレビジョン受信機３０は、画像処理装置１、画像処理装置１Ｂまたは画像処理装置１Ｃから選択される、いずれかの画像処理装置である画像処理装置１Ｄを有するために、高品質の合成画像を表示することができる。
【００５３】
特に、画像処理装置１Ｄとしては、処理速度、および、構成が簡単であることから、画像処理装置１Ｂが好ましい。すなわち、画像処理装置１Ｂは構成が簡単であるため、テレビジョン受信機３０に適用することが容易である。また、画像処理装置１Ｂは処理速度が早いために、テレビジョン受信機３０におけるフレーム処理時間内に所望の合成処理を完了することが容易である。このため、画像処理装置１Ｂを有するテレビジョン受信機３０は、高品質の合成画像を表示することができる。
【００５４】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】公知の画像処理装置の構成を示す構成図である。
【図２】第１の実施の形態の画像処理装置の構成を示す構成図である。
【図３】公知の画像処理装置による画像処理の状態を説明するための説明図である。
【図４Ａ】第１の実施の形態の画像処理装置による画像処理の状態を説明するための説明図である。
【図４Ｂ】第１の実施の形態の画像処理装置による画像処理の状態を説明するための説明図である。
【図５】公知の画像処理装置による画像処理の状態を説明するための説明図である。
【図６】第１の実施の形態の画像処理装置による画像処理の状態を説明するための説明図である。
【図７】第２の実施の形態の画像処理装置の構成を示す構成図である。
【図８】第２の実施の形態の画像処理装置による画像処理の状態を説明するための説明図である。
【図９】第３の実施の形態の画像処理装置の構成を示す構成図である。
【図１０】第４の実施の形態のテレビジョン受信機の構成を示す構成図である。
【図１１】第４の実施の形態のテレビジョン受信機の画面について説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００５６】
１…画像処理装置、１Ｂ…画像処理装置、１Ｃ…画像処理装置、１Ｄ…画像処理装置、６…フィルタ回路、７…多階調キー生成回路、８…αブレンド回路、１３…キー生成回路、１６…第１のフィルタ回路、１８…αブレンド回路、１９…第２のフィルタ回路、２６…第１のフィルタ回路、２７…多階調キー生成回路、２８…αブレンド回路、２９…第２のフィルタ回路、３０…テレビジョン受信機、３１…受信回路、３３…メモリ、３４…表示装置コントローラ、３５…表示装置、３６…ＣＰＵ、３７…入力装置、４０…合成画像、４１…後景画像、４２…前景画像、１０１…画像処理装置、１０３…キー生成回路、１０４…前景画像／後景画像選択回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の画像信号と第２の画像信号とを合成処理する画像処理装置において、
前記第１の画像信号に対し、フィルタ処理を行う画像信号フィルタ処理手段と、
前記フィルタ処理後の前記第１の画像信号の画素値と、３個以上の所定のしきい値とを比較し、多階調キー信号を生成する多階調キー生成手段と、
前記多階調キー信号を用いて、前記合成処理をする画像合成処理手段と、を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
第１の画像信号と第２の画像信号とを合成処理する画像処理装置において、
前記第１の画像信号に対し、第１のフィルタ処理を行う画像信号フィルタ処理手段と、
前記フィルタ処理後の前記第１の画像信号の画素値と、２個以下の所定のしきい値とを比較し、１ビットキー信号を生成する１ビットキー生成手段と、
前記１ビットキー信号に対し、第２のフィルタ処理を行い、多階調キー信号を生成する多階調キー信号フィルタ手段と、
前記多階調キー信号を用いて、前記合成処理をする画像合成処理手段と、を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
第１の画像信号と第２の画像信号とを合成処理する画像処理装置において、
前記第１の画像信号に対し、第１のフィルタ処理を行う画像信号フィルタ処理手段と、
前記フィルタ処理後の前記第１の画像信号の画素値と、３個以上のしきい値とを比較し、第１の多階調キー信号を生成する多階調キー生成手段と、
前記第１の多階調キー信号に対し、第２のフィルタ処理を行い、第２の多階調キー信号を生成する第２の多階調キー信号フィルタ手段と、
前記第２の多階調キー信号を用いて、前記合成処理をする画像合成処理手段と、を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像処理装置を有することを特徴とするテレビジョン受信機。
【請求項５】
前記第１の画像信号が、ワイド画面の画像信号であり、前記第２の画像信号が前記ワイド画面の標準画面領域以外の領域に表示する画像信号であることを特徴とする請求項４に記載のテレビジョン受信機。
【請求項１】
第１の画像信号と第２の画像信号とを合成処理する画像処理装置において、
前記第１の画像信号に対し、フィルタ処理を行う画像信号フィルタ処理手段と、
前記フィルタ処理後の前記第１の画像信号の画素値と、３個以上の所定のしきい値とを比較し、多階調キー信号を生成する多階調キー生成手段と、
前記多階調キー信号を用いて、前記合成処理をする画像合成処理手段と、を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
第１の画像信号と第２の画像信号とを合成処理する画像処理装置において、
前記第１の画像信号に対し、第１のフィルタ処理を行う画像信号フィルタ処理手段と、
前記フィルタ処理後の前記第１の画像信号の画素値と、２個以下の所定のしきい値とを比較し、１ビットキー信号を生成する１ビットキー生成手段と、
前記１ビットキー信号に対し、第２のフィルタ処理を行い、多階調キー信号を生成する多階調キー信号フィルタ手段と、
前記多階調キー信号を用いて、前記合成処理をする画像合成処理手段と、を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
第１の画像信号と第２の画像信号とを合成処理する画像処理装置において、
前記第１の画像信号に対し、第１のフィルタ処理を行う画像信号フィルタ処理手段と、
前記フィルタ処理後の前記第１の画像信号の画素値と、３個以上のしきい値とを比較し、第１の多階調キー信号を生成する多階調キー生成手段と、
前記第１の多階調キー信号に対し、第２のフィルタ処理を行い、第２の多階調キー信号を生成する第２の多階調キー信号フィルタ手段と、
前記第２の多階調キー信号を用いて、前記合成処理をする画像合成処理手段と、を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像処理装置を有することを特徴とするテレビジョン受信機。
【請求項５】
前記第１の画像信号が、ワイド画面の画像信号であり、前記第２の画像信号が前記ワイド画面の標準画面領域以外の領域に表示する画像信号であることを特徴とする請求項４に記載のテレビジョン受信機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−４２８２（Ｐ２０１０−４２８２Ａ）
【公開日】平成２２年１月７日（２０１０．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１６０７５８（Ｐ２００８−１６０７５８）
【出願日】平成２０年６月１９日（２００８．６．１９）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（３９００１０３０８）東芝デジタルメディアエンジニアリング株式会社 (192)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月７日（２０１０．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月１９日（２００８．６．１９）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（３９００１０３０８）東芝デジタルメディアエンジニアリング株式会社 (192)
【Ｆターム（参考）】
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