(57)【要約】【課題】画像を拡大縮小して他の画像と合成する場合における画質の劣化を防止する。【解決手段】キー判定部１１は、入力画像の各画素がキーに合致するか否かを判定し、マスクパターン生成部１２は、キー判定部１１の判定結果に応じてマスクパターンを生成する。拡大縮小部１３および１４は、入力画像およびマスクパターンに対してそれぞれフィルタ処理を伴う拡大縮小処理を施す。マスクパターン変換部１５が、拡大縮小処理されたマスクパターンから、マスク判定基準情報に基づいて有効画素を再判定し、有効か否かのみ示す２値のデータからなるマスクパターンに変換する。従って、変換されたマスクパターンに従って、拡大縮小処理された入力画像を背景画像上に合成することにより、入力画像と背景画像との境界が鮮明に表示され、画質が向上する。【選択図】        図１
2004343367.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像から合成時の有効画素を指定するマスクパターンに従って、前記入力画像を他の画像上に合成する画像処理装置において、
前記入力画像および前記マスクパターンのそれぞれに対して、フィルタ処理を伴う拡大縮小処理を実行する第１および第２の拡大縮小手段と、
前記第２の拡大縮小手段から出力されたマスクパターンの各画素のマスク値に応じて前記各画素を前記有効画素とするか否かを判定し、新たなマスクパターンに変換するマスクパターン変換手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記マスクパターン変換手段は、前記各画素のマスク値を所定のしきい値と比較して、その比較結果を基に前記有効画素とするか否かを判定することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記しきい値は、前記第１および第２の拡大縮小手段における拡大縮小率に応じて任意に設定されることを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記しきい値は、前記入力画像に応じて任意に設定されることを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記フィルタ処理は、前記拡大縮小処理後の各画素に対応する前記拡大縮小処理前の隣接する複数画素の画素値およびマスク値を基にして所定の係数を用いた演算を行うことにより、前記拡大縮小処理後の各画素の画素値およびマスク値を算出する処理であることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記第１の拡大縮小手段により前記拡大縮小処理が実行された処理済み画像の画像データを受けて、前記マスクパターン変換手段から出力されたマスクパターンの示す前記有効画素に対応する前記処理済み画像の画素値を所定の値に置換する画素値置換手段をさらに有することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記画素値置換手段は、前記有効画素に対応する前記処理済み画像の画素の色情報を所定の値に置換することを特徴とする請求項６記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記入力画像から抽出した画素を前記有効画素とする動作モードと、前記抽出した画素以外の画素を前記有効画素とする動作モードとを有して、前記各動作モードのいずれかによって前記マスクパターンを生成して前記第２の拡大縮小手段に出力するマスクパターン生成手段をさらに有することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項９】
入力画像から合成時の有効画素を指定するマスクパターンに従って、前記入力画像を他の画像上に合成する画像処理方法において、
前記入力画像および前記マスクパターンのそれぞれに対して、フィルタ処理を伴う拡大縮小処理を実行し、
前記拡大縮小処理が実行されたマスクパターンの各画素のマスク値に応じて、前記各画素を前記有効画素とするか否かを判定して新たなマスクパターンに変換し、
変換された前記新たなマスクパターンと前記拡大縮小処理が実行された前記入力画像の画像データとを用いて、前記他の画像との合成処理を実行する、
ことを特徴とする画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力画像から合成時の有効画素を指定するマスクパターンに従って、入力画像を他の画像上に合成する画像処理装置および画像処理方法に関し、特に、入力画像に対して拡大縮小処理を施した後に他の画像上に合成する画像処理装置および画像処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年では、画像をデジタルデータとして取り扱い、コンピュータグラフィックスにより生成した画像や、受信したテレビ画像、光ディスク等の記録データからの再生画像等を拡大縮小し、その画像を別の画像と合成して新たな画像を生成する画像処理装置が一般的に使用されている。例えば、テレビ受像器では、内部のメモリにあらかじめ記憶されたメニュー画面や文字列を拡大縮小して、受信したテレビ画像上に合成して表示する機能を有するものがある。また、拡大縮小した画像中から、輝度や色のデータ等について特定の値を有する画素を取り出し、色データの置き換えや透明化等の特殊処理を施して、別の画像と合成させることも行われている。
【０００３】
画像を拡大する場合には、拡大率に応じた画素の補間を行い、また縮小の場合には、縮小率に応じた画素の間引きが行われる。この際に、例えば、元の画像と同じ画素を並べることで画像を拡大したり、あるいは画素を単に間引くことで画像を縮小しただけでは、生成される画像の画質が著しく劣化することが多い。このため、拡大縮小後の画素に対応する元の画像の所定区間内の画素を用いて、これらの画素値を基に所定の係数を用いた演算を行うフィルタ処理を行った後、別の画像との合成を行うのが一般的である。
【０００４】
なお、元の画像中の所定区間内の画素データを基に、生成した画像の画素データを補正する一般的な従来例として、以下のような階層データの生成装置があった。この階層データの生成装置は、解像度の異なる複数の階層の画像信号を生成する階層符号化を行う装置であり、下位階層の隣接４画素の画素値の平均値によりその上位階層における画素を生成し、下位階層の隣接４画素のうちの１画素を、生成した上位階層の画素によって置き換えることで、上位階層の生成時に発生する誤差をその下位階層データの中に分散して重畳し、データ量を圧縮している（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−９２３３１号公報（段落番号〔００４９〕〜〔００６１〕、第５図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、拡大縮小時に上記のようなフィルタ処理を施した画像を他の画像と合成した場合には、画像の境界部の色がにじんでぼやけた画像となり、画質が劣化することがあった。以下、このようなフィルタ処理を用いて生成した画像について具体的に説明する。ここでは、画像を拡大処理した場合の画像を例に挙げて説明する。
【０００７】
図８は、画像を拡大して別の画像に合成する場合の従来の画像の例を示す図である。
図８では、アルファベットの“Ａ”のテキストが描かれた画像１０１を、画像１０２のように拡大し、背景画像１０３と合成して合成画像１０４を生成する場合について示している。画像を合成する場合には、元の画像中の各画素を合成画像上で表示するか否かを示すためのマスクパターンが使用される。例えば、表示する場合にマスクパターンの値（マスク値）を“０”、表示しない場合のマスク値を“１”とし、図８の画像１０１において、テキスト“Ａ”の表示領域のマスク値を“１”、それ以外の領域のマスク値を“０”とする。このようなマスクパターンを用いることにより、テキスト“Ａ”の表示領域に背景画像１０３が表示されるような合成処理が行われる。
【０００８】
ところで、画像１０１を拡大した場合には、その拡大率に応じたマスクパターンを生成する必要がある。画像１０１を拡大した画像１０２では、フィルタ処理によって、テキスト“Ａ”の表示領域の境界部におけるマスク値が“０”と“１”の間の値となる。図８では、画像１０１内の隣り合う２画素を基に補間を行うこととし、画素値に係数を用いた演算を行うことで、境界部のマスク値が“０．８”と算出されている。これにより、合成画像１０４では、テキスト“Ａ”の表示領域の境界部において、画像１０２と背景画像１０３とが２：８の割合で合成されることになる。従って、この境界部では、背景画像１０３の色と元のテキスト“Ａ”の色とが混ざり合ってにじんでしまい、鮮明な表示とならない。
【０００９】
画像を縮小して合成した場合にも、同様の現象が起こり得る。また、フォントデータ等のように細い線や点で構成される画像では、同様のフィルタ処理を施した場合に線や点が消滅するといった画質劣化の現象が生じる。
【００１０】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、画像を拡大縮小して他の画像と合成する場合における画質の劣化を防止することが可能な画像処理装置を提供することを目的とする。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、画像を拡大縮小して他の画像と合成する場合における画質の劣化を防止することが可能な画像処理方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記課題を解決するために、入力画像から合成時の有効画素を指定するマスクパターンに従って、前記入力画像を他の画像上に合成する画像処理装置において、前記入力画像および前記マスクパターンのそれぞれに対して、フィルタ処理を伴う拡大縮小処理を実行する第１および第２の拡大縮小手段と、前記第２の拡大縮小手段から出力されたマスクパターンの各画素のマスク値に応じて前記各画素を前記有効画素とするか否かを判定し、新たなマスクパターンに変換するマスクパターン変換手段とを有することを特徴とする画像処理装置が提供される。
【００１３】
ここで、第１および第２の拡大縮小手段は、それぞれ入力画像およびマスクパターンに対してフィルタ処理を伴う拡大縮小処理を実行する。マスクパターン変換手段は、第２の拡大縮小手段から出力されたマスクパターンの各画素のマスク値に応じて、これらの各画素を有効画素とするか否かを判定し、新たなマスクパターンに変換する。従って、変換された新たなマスクパターンは、各画素のマスク値に応じて変換された２値のマスク値によって構成されるようになり、他の画像との合成時に、各画像の境界部で色が混ざり合うことがなくなる。
【００１４】
また、本発明では、入力画像から合成時の有効画素を指定するマスクパターンに従って、前記入力画像を他の画像上に合成する画像処理方法において、前記入力画像および前記マスクパターンのそれぞれに対して、フィルタ処理を伴う拡大縮小処理を実行し、前記拡大縮小処理が実行されたマスクパターンの各画素のマスク値に応じて、前記各画素を前記有効画素とするか否かを判定して新たなマスクパターンに変換し、変換された前記新たなマスクパターンと前記拡大縮小処理が実行された前記入力画像の画像データとを用いて、前記他の画像との合成処理を実行することを特徴とする画像処理方法が提供される。
【００１５】
このような画像処理方法では、入力画像およびマスクパターンのそれぞれに対して、フィルタ処理を伴う拡大縮小処理が実行され、この拡大縮小処理が実行されたマスクパターンの各画素のマスク値に応じて、各画素を有効画素とするか否かが判定されて新たなマスクパターンに変換される。これにより、変換された新たなマスクパターンは、各画素のマスク値に応じて変換された２値のマスク値によって構成されるようになる。従って、変換された新たなマスクパターンと、拡大縮小処理が実行された入力画像の画像データとを用いて、他の画像との合成処理を実行した場合に、各画像の境界部で色が混ざり合うことがなくなる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る画像処理装置の構成例を示すブロック図である。
【００１７】
図１に示す画像処理装置は、入力画像を拡大縮小して、背景画像上に合成した合成画像を生成するための装置である。入力画像としては、例えば、メモリに記憶された画像から所定の領域を切り出して生成した画像や、テレビチューナによって受信したテレビ画像、光ディスク等の記録媒体からデータを読み出して再生した画像等を適用することが可能である。
【００１８】
この画像処理装置は、入力画像の各画素がキーに合致するか否かを判定するキー判定部１１と、キー判定部１１の判定結果に応じてマスクパターンを生成するマスクパターン生成部１２と、入力画像およびマスクパターンに対してそれぞれフィルタ処理を伴う拡大縮小処理を施す拡大縮小部１３および１４と、拡大縮小処理されたマスクパターンから有効画素を再判定して新たなマスクパターンに変換するマスクパターン変換部１５と、変換されたマスクパターンに従って入力画像の有効画素を出力する出力画素セレクタ１６と、出力された画素をマスクパターンに従って背景画像上に合成して、合成画像のデータ（以下、合成画像データと呼称する）を出力する合成処理部１７によって構成される。
【００１９】
キー判定部１１には、入力画像の画像データ（以下、入力画像データと呼称する）とともに、この入力画像から特定の画素を抽出するための画素値のしきい値が入力される。このしきい値はキーと呼ばれ、特定の画素値の上限値および下限値を示すパラメータとして入力される。キー判定部１１は、入力画像の各画素値がキーで指定された上限値から下限値の範囲に収まる場合に、この画素がキーに合致すると判定し、判定結果を画素ごとにマスクパターン生成部１２に出力する。
【００２０】
マスクパターン生成部１２は、キー判定部１１の判定結果に基づいて、入力画像から合成する画素を抽出するためのマスクパターンを生成する。ここで生成されるマスクパターンの各画素のマスク値は、各画素が抽出対象として有効か無効かを示す２値のデータによって構成される。また、マスクパターン生成部１２には、キーに合致する画素を抽出対象として有効とするか、合致しない画素を有効とするかを指定するキーモードを設定することが可能となっている。
【００２１】
拡大縮小部１３は、入力画像の各画素のデータを受けて、拡大縮小率の指定に従って入力画像の拡大縮小処理を行う。拡大時には拡大率に応じた画素補間を行い、縮小時には縮小率に応じた画素の間引きを行う。このような拡大縮小処理時に、拡大縮小後の各画素に対応する元の入力画像中の隣接する複数の画素を用いて、これらの画素値を基に所定の係数を用いた演算を行うことで拡大縮小後の画素値を決定するフィルタ処理が行われる。
【００２２】
拡大縮小部１４は、マスクパターン生成部１２から出力されたマスクパターンに対して、拡大縮小部１３と同一の拡大縮小率で拡大縮小処理を行う。この拡大縮小処理は、拡大縮小部１３において入力画像データに対して実行される処理と基本的に同じである。この拡大縮小処理時に実行されるフィルタ処理により、拡大縮小部１４から出力されるマスクパターンのマスク値は、多値のデータをとることになる。
【００２３】
マスクパターン変換部１５は、拡大縮小部１４から出力されたマスクパターンのマスク値から、マスク判定基準情報に従って各画素を有効とするか否かについて再び判定して、マスク値を有効画素と無効画素とを示す２値のデータに変換し、新たなマスクパターンとして出力する。マスク判定基準情報は、入力されたマスクパターンのマスク値に対して、有効・無効の判定基準を設定するための情報である。
【００２４】
出力画素セレクタ１６は、拡大縮小部１３から画像データと、マスクパターン変換部１５からのマスクパターンの入力を受け、拡大縮小処理された画像から、マスクパターンによって有効とされた画素のデータを出力する。これにより、入力画像を拡大縮小した画像から所定領域を取り出した画像が生成される。また、画素置換値および画素置換モードの設定に従って、有効とされた画素の画素値を所定の値に置換して出力することが可能となっている。置換画素値は、例えば有効画素の色を所定の色に変化させるための画素値を指定する情報であり、画素置換モードは、指定された画素値の置換を行うか否かを指定する情報である。
【００２５】
合成処理部１７は、出力画素セレクタ１６からの画像データと、マスクパターン変換部１５からのマスクパターンと、背景画像の画像データ（以下、背景画像データと呼称する）の入力を受け、出力画素セレクタ１６から出力された画像データをマスクパターンに従って背景画像データに合成し、合成画像データを出力する。これにより、出力画素セレクタ１６によって取り出された画像の所定領域が、背景画像上に合成表示された合成画像が生成される。
【００２６】
この画像処理装置では、入力画像に対してフィルタ処理を伴う拡大縮小処理が行われるとともに、入力画像から生成したマスクパターンに対しても同様な拡大縮小処理が行われる。そして、拡大縮小処理されたマスクパターンがマスクパターン変換部１５によって新たなマスクパターンに変換され、変換されたマスクパターンを用いて、拡大縮小処理された入力画像が背景画像上に合成される。ここで、拡大縮小処理されたマスクパターンのマスク値を、マスクパターン変換部１５においてマスク判定基準情報に従って２値のデータに変換することにより、合成される各画像の境界部における画質の低下を防止することが、本発明の最も特徴的な点である。
【００２７】
次に、上記の画像処理装置の動作について具体的に説明する。
本実施の形態では、例として、入力画像の画素値が輝度成分と色差成分（青、赤）で表されるものとする。以下の説明では、画素値の各成分をＹｉｎ、Ｕｉｎ、Ｖｉｎとし、これらがそれぞれ８ビットのデータで表されるものとする。そして、キー判定部１１に入力されるキーは、各成分の上限値および下限値について同様にそれぞれ８ビットのデータとして指定される。以下、画素値の各成分について、その上限をＹｍａｘ、Ｕｍａｘ、Ｖｍａｘとし、下限をＹｍｉｎ、Ｕｍｉｎ、Ｖｍｉｎとして表す。
【００２８】
図２は、入力されるキーについて、画素値の各成分に対するビット割り当てを示す図である。
図２に示すように、画素値の上限値および下限値を示すキーは、それぞれ２４ビットのデータとしてキー判定部１１に入力される。そして、画素値の上限値については、上位から８ビット分にＹｍａｘが割り当てられ、次の８ビット分にＵｍａｘ、さらに次の８ビット分にＶｍａｘが割り当てられる。下限値についても同様に、上位から８ビット分ずつＹｍｉｎ、Ｕｍｉｎ、Ｖｍｉｎの順に割り当てられる。
【００２９】
キー判定部１１は、入力画像データの各画素の画素値が、キーによって指定される条件に合致するか否かを判定する。具体的には、Ｙｉｎ、Ｕｉｎ、Ｖｉｎが次の式（１）〜（３）のすべてを満たす場合に、条件に合致すると判定する。
【００３０】
【数１】
Ｙｍａｘ≧Ｙｉｎ≧Ｙｍｉｎ                                    ……（１）
Ｕｍａｘ≧Ｕｉｎ≧Ｕｍｉｎ                                    ……（２）
Ｖｍａｘ≧Ｖｉｎ≧Ｖｍｉｎ                                    ……（３）
以上のように指定されたキーに対して入力画像の画素値が合致するか否かが画素ごとに判定され、その判定結果がマスクパターン生成部１２に出力される。マスクパターン生成部１２は、キー判定部１１の判定結果に応じて各画素のマスク値を設定し、マスクパターンを生成する。マスク値は、入力画像の各画素を、抽出する画素として有効とするか無効とするかを示す値であり、ここでは、有効の場合は“０”、無効の場合は“１”が設定されるものとする。これは、マスク値が“０”とされた画素を背景画像上に合成し、“１”とされた画素を合成しないように指定することを意味する。
【００３１】
また、マスクパターン生成部１２では、キー判定部１１によってキーに合致すると判定された画素を有効とするか、あるいは合致しない画素を有効とするかについて、キーモードによって指定される。ここでは前者をキー・マッチモードと呼称し、後者をキー・ノット・マッチモードと呼称する。
【００３２】
図３は、キー判定部の判定結果とマスク信号との対応をキーモード別に示す図である。
キー・ノット・マッチモードの場合は、図３（Ａ）に示すように、キー判定部１１における判定によりキーに合致した画素に対して、マスク信号のレベルを無効を示す“１”とし、合致しなかった画素に対してマスク信号のレベルを有効を示す“０”として出力する。逆に、キー・マッチモードの場合は、図３（Ｂ）に示すように、キーに合致した画素に対してマスク信号のレベルを“０”とし、合致しなかった画素に対してマスク信号のレベルを“１”として出力する。このように、キーモードを指定することにより、キーで指定した抽出領域を反転させることが可能となる。
【００３３】
このマスクパターン生成部１２から出力されたマスクパターンは、拡大縮小部１４に入力される。拡大縮小部１４は、指定された拡大縮小率に従って、入力されたマスクパターンに対してフィルタ処理を伴う拡大縮小処理を行う。フィルタ処理は、例えば画素を補間して画像を拡大する際、あるいは画素を間引いて画像を縮小する際に、元のマスクパターンの画素のうち、拡大縮小後の画素に対応する隣接する複数の画素のマスク値を基にして所定の係数を用いた演算を行うことで、拡大縮小後の画素のマスク値を算出する処理である。
【００３４】
ここで、図４は、画像の拡大を行う場合のマスク値の算出例について説明する図である。
図４では、拡大処理時に、元のマスクパターン中の隣接する２画素のマスク値から、拡大処理後のマスク値を算出する場合の例を示している。また、５画素分の区間がおよそ７画素分の区間となるように拡大率が設定された場合を想定する。この図において、例えば、元のマスクパターンの画素ａから画素ｂまでの区間は、拡大されたマスクパターンでは画素ｃにより補間される。この場合、画素ｃのマスク値は、この画素ｃに対応する元のマスクパターン上の隣接する２画素、すなわち画素ａおよび画素ｂのマスク値を基に係数を用いた演算を行うことにより算出される。画素ａ、ｂ、ｃのマスク値をそれぞれＰ（ａ）、Ｐ（ｂ）、Ｐ（ｃ）とし、画素ａおよびｂに適用する係数をそれぞれｃｏｅｆａ、ｃｏｅｆｂとすると、画素ｃのマスク値Ｐ（ｃ）は以下の式（４）によって算出される。
【００３５】
【数２】
Ｐ（ｃ）＝Ｐ（ａ）＊ｃｏｅｆａ＋Ｐ（ｂ）＊ｃｏｅｆｂ          ……（４）
拡大縮小部１４は、拡大処理後のマスクパターンの画素を順次シフトし、上記の式（４）を用いた演算を繰り返し行って、マスク値を順次算出する。また、このような演算を、水平方向、垂直方向ともに行う。図４では、ｃｏｅｆａ、ｃｏｅｆｂをそれぞれ“０．３”“０．７”とした場合の算出結果を例示している。なお、図４では説明を簡単にするために、水平方向の画素にのみ上記の演算を行った場合について示している。
【００３６】
このようなフィルタ処理を行うことにより、図４に示すように、拡大処理後の画素が、元のマスクパターンにおいてマスク値が“０”および“１”となる２画素が隣接する区間に対応する場合には、拡大処理後の画素のマスク値は“０”と“１”との中間値をとるようになる。このような画素は、拡大処理されたマスクパターンを用いて生成された合成画像において、元の画像と背景画像とが混ざり合って表示される領域となる。なお、図４では、合成時において、拡大処理後の入力画像が表示される画素を白色、背景画像が表示される画素を黒色でそれぞれ示し、入力画像と背景画像とが混ざり合って表示される画素を斜線で示している。
【００３７】
一方、拡大縮小部１３は、入力画像データの画素値の各成分に対して、拡大縮小部１４と同様の演算を行うことにより、拡大縮小処理後の画像の画素値を算出する。これにより、拡大縮小部１３から出力される画像の各画素と、拡大縮小部１４から出力されるマスクパターンの各画素との位置関係は１対１である。従ってこの状態では、拡大縮小処理後された画像において、マスク値が“０”と“１”との中間値をとる画素に対応する画素は、合成時にマスク値に応じた合成率で背景画像の該当する画素と混ざり合うように指定されており、この画素が合成時の画質劣化を生むことになる。
【００３８】
そこで、拡大縮小処理されたマスクパターンを、マスクパターン変換部１５において、マスク判定基準情報に基づいてマスク値が有効と無効のいずれかを示すように変換することにより、元の画像が背景画像と混ざり合う領域をなくし、画質の劣化を防止する。本実施の形態では、例として、マスク判定基準情報により２つの判定モードが指定されるものとする。その１つは、マスク値が“０”である画素のみを有効としてそれ以外をすべて無効とする判定モードであり、他の１つは、マスク値が“１”である画素のみを無効としてそれ以外をすべて有効とする判定モードである
図５は、各判定モードに従って変換されたマスク値の例を示す図である。
【００３９】
図５では、図４に示されたものと同じ領域の画素について、判定モードに応じたマスク値の変化を示している。拡大縮小部１４によって拡大処理されたマスクパターンのマスク値は、図５（Ａ）のように“０”から“１”までの値をとっている。これに対して、マスク値が“０”である画素のみ有効とする判定モードの場合は、図５（Ｂ）に示すように、“０”と“１”との中間のマスク値が指定されていた画素については、そのマスク値が“１”に変換される。また、マスク値が“１”である画素のみ無効とする判定モードの場合は、図５（Ｃ）に示すように、“０”と“１”との中間のマスク値が指定されていた画素については、そのマスク値が“０”に変換される。
【００４０】
出力画素セレクタ１６では、以上のように変換されたマスクパターンに従って、拡大縮小部１３から出力された画像の各画素が選択出力される。ここで、画素置換モードにより画素値の置換を行わないように設定された場合には、マスクパターンのマスク値に応じて、各画素の信号が１００％出力されるか、あるいはまったく出力されないかのいずれかとなり、合成処理部１７で背景画像と合成された場合に、背景画像の色と元の画像の色とが混ざり合って表示される画素は存在しないことになる。従って、合成画像においては、合成された各画像の境界部が鮮明に表示されるようになり、画質が向上する。
【００４１】
ところで、出力画素セレクタ１６では、有効とされた画素の画素値を所定の値に置換して出力することが可能となっている。画素置換モードにより画素の置換を行うように設定された場合には、マスク値が“０”とされた画素について、置換画素値で指定された値に画素値の各成分が置換されて出力される。出力画素セレクタ１６に入力されるマスクパターンは、すべてのマスク値が“０”または“１”のいずれかをとるので、置換された画素の領域の色は鮮明に表示され、背景画像と混ざり合うことがない。
【００４２】
次に、図６および図７を用いて、具体的な画像例を挙げてその画像およびマスクパターンの遷移について説明する。この図６および図７では、テキストとしてアルファベットの“Ａ”が描かれた画像を拡大して、テキスト“Ａ”の表示領域をくり抜いて、その領域に背景画像が現れるように合成する場合を想定する。
【００４３】
図６は、この場合のマスクパターンの遷移の例を示す図である。
まず、キー判定部１１では、テキスト“Ａ”の色に相当する画素値がキーとして指定され、さらに、マスクパターン生成部１２において、キー・ノット・マッチモードが設定されることで、キーに合致しない領域が有効画素として指定されたマスクパターン６１が得られる。このマスクパターン６１では、すなわち、テキスト“Ａ”を構成する画素のマスク値が無効を示す“１”とされ、それ以外の画素のマスク値が有効を示す“０”とされる。
【００４４】
このようなマスクパターン６１が、拡大縮小部１４によって拡大処理される。処理後のマスクパターン６２では、フィルタ処理による演算に伴って、テキスト“Ａ”の表示領域の境界部の画素について、そのマスク値が“０”と“１”との中間値となっている。図６では例として、この画素のマスク値が“０．８”とされている。
【００４５】
次に、このマスクパターン６２がマスクパターン変換部１５に入力される。ここで例えば、マスク値が“０”である画素のみを有効としてそれ以外をすべて無効とする判定モードがマスク判定基準情報により設定された場合には、“０”と“１”の中間のマスク値がすべて“１”に変換されて、有効画素および無効画素のみからなるマスクパターン６３が生成される。
【００４６】
図７は、図６に対応する画像の遷移の例を示す図である。
上述したように、入力画像７１にはテキスト“Ａ”が描かれている。そして、この入力画像７１が、拡大縮小部１３によって拡大処理され、画像７２が生成される。画像７２では、フィルタ処理による演算に伴って、テキスト“Ａ”の表示領域の境界部において、テキスト“Ａ”の色とそれに隣接する領域の色とが混ざり合った状態となっている。そして、このような画像７２に対して、出力画素セレクタ１６が、変換されたマスクパターン６３に従って各画素を選択出力する。
【００４７】
図７に示すように、マスクパターン６３では、拡大された画像７２中で、テキスト“Ａ”の領域と、その領域および隣接領域の各色が混ざり合う部分とを含めて無効画素に指定されていることから、合成画像７４では、入力画像７１のテキスト“Ａ”以外の領域の色と、背景画像７３の色とがそれらの境界領域で混ざり合うことがなく、各部の境界が鮮明に表示される。
【００４８】
以上のように、上記の画像処理装置では、フィルタ処理を伴う拡大縮小処理が施されたマスクパターンのマスク値を、マスクパターン変換部１５においてマスク判定基準情報に従って２値のデータに変換し、出力画素セレクタにおいて、変換されたマスクパターンに従って拡大縮小処理された画像の各画素の出力選択が行われる。これにより、拡大縮小処理された画像と背景画像との境界部において、各画像の色が混ざり合って不鮮明な表示となることがなく、高品位な合成画像を生成することができる。
【００４９】
また、出力画素セレクタ１６において、有効画素の画素値を置換することにより、入力画像から抽出した領域の色を置換したり、あるいはこの領域に例えば透明化処理を施すといった特殊効果を施すことができるが、このような場合にも、背景画像との境界が鮮明な高品位な合成画像を生成することができる。
【００５０】
また、上記の画像処理装置において用いた拡大縮小処理機能は従来から一般的に用いられていたものであり、このような一般的な拡大縮小処理機能を活用して、比較的簡易な構成により高品位な合成画像が生成されるので、部品コストの削減効果も得られる。
【００５１】
ところで、上記の実施の形態では、マスクパターン変換部１５において、マスク値が“０”である画素のみ有効とする場合と、マスク値が“１”である画素のみ無効とする場合の２つの判定モードを用いていた。これらの判定モードは、例えば、キーによって入力画像からテキストが抽出される場合に、この抽出領域を基にキー・マッチモードでマスクパターンを生成するか、あるいはキー・ノット・マッチモードで生成するかによって切り換えて用いることができる。
【００５２】
一般に、キー・マッチモードによりテキスト自体を背景画像上に合成した場合には、テキストを細く表示した方が視認時の印象がよい。従って、マスク値が“０”である画素のみ有効とする判定モードを指定して、有効画素の領域を狭くすることが好ましい。逆に、キー・ノット・マッチモードにより、テキストの表示領域をくり抜いて背景画像を表示させる場合には、その領域を大きくした方が視認時の印象がよい。従って、マスク値が“１”である画素のみ無効とする判定モードを指定して、有効画素の領域を広くすることが好ましい。
【００５３】
また、このような２つの判定モード以外に、例えば、各画素を有効とするか無効とするかを判定するためのマスク値のしきい値として、“０”と“１”の中間値を指定してもよい。さらに、このしきい値は、例えば入力画像データの状態や拡大縮小率等に応じて指定されるようにしてもよい。
【００５４】
上記のしきい値が大きいほど有効画素の数が多くなり、その領域が広くなる。逆にしきい値が小さいほど有効画素の数が少なくなり、その領域が狭くなる。例えば、マスクパターン生成部１２に対してキー・マッチモードが設定されている場合に、入力画像からの抽出領域が細い線や小さな点によって構成されるとき、あるいは線が太くても隣接する線との距離が短いとき等には、有効画素の数を多くすると、細かい線や点の部分がつぶれてしまうことがある。従ってこのような場合、一般にはしきい値を小さくすることが好ましい。
【００５５】
また、このような入力画像を拡大した場合には、線や点の部分はつぶれにくいことから、しきい値を大きくすることが可能である。しかし、縮小した場合を考えると、細かい線や点が多い場合には、これらが消滅しないように、しきい値を大きくしてその表示領域を大きくする必要がある。これに対して、線がある程度太く、隣接する線との距離が近い場合には、縮小により線同士がつながってしまう場合があるので、しきい値を小さくする必要が生じる場合もある。
【００５６】
一例として、キーによって入力画像からテキストを抽出する場合には、テキストのフォントごとに上記のしきい値を設定する方法が考えられる。さらに、各フォントに対する拡大縮小率や、キーモードの選択に応じて、しきい値を所定量ずつ上下に変化させてもよい。
【００５７】
また、入力画像データが個別のファイルとして入力される場合には、このファイルの選択に応じて上記のしきい値が設定されるようにしてもよい。また、キーに基づいて抽出した領域の入力画像における画素の割合を算出して、この割合に応じてしきい値を自動的に設定するようにしてもよい。
【００５８】
このように、上記の画像処理装置は、キーの指定とキーモードの指定との組み合わせに応じて、入力画像から様々な画像を容易に抽出することができるとともに、抽出される画像に応じて最適なしきい値をマスクパターン変換部１５に設定することができるため、広い用途に対して好適に使用することが可能である。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像処理装置によれば、マスクパターン変換手段によって変換された新たなマスクパターンが、各画素のマスク値に応じて変換された２値のマスク値によって構成されるようになり、他の画像との合成時に、各画像の境界部で色が混ざり合って不鮮明になることがなくなるので、合成された画像の画質を改善することができる。
【００６０】
また、本発明の画像処理方法によれば、変換された新たなマスクパターンが、各画素のマスク値に応じて変換された２値のマスク値によって構成されるようになり、他の画像との合成時に、各画像の境界部で色が混ざり合って不鮮明になることがなくなるので、合成された画像の画質を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像処理装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】入力されるキーについて、画素値の各成分に対するビット割り当てを示す図である。
【図３】キー判定部の判定結果とマスク信号との対応をキーモード別に示す図である。
【図４】画像の拡大を行う場合のマスク値の算出方法の例について説明する図である。
【図５】各判定モードに従って変換されたマスク値の例を示す図である。
【図６】マスクパターンの遷移の例を示す図である。
【図７】画像の遷移の例を示す図である。
【図８】画像を拡大して別の画像に合成する場合の従来の画像の例を示す図である
【符号の説明】
１１……キー判定部、１２……マスクパターン生成部、１３、１４……拡大縮小部、１５……マスクパターン変換部、１６……出力画素セレクタ、１７……合成処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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