CN1959738A - 图像处理装置、方法及其程序和存储该程序的存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种对彩色图像也能够有效地进行干扰抑制的图像处理装置、图像处理方法及其程序、和记录该程序的计算机可读取的存储介质。以处理对象的像素OBJ为中心，确定3像素×3像素的处理掩模MSK。CPU部根据确定的处理掩模MSK所包含的多个像素的RGB信息取得亮度D，并与处理掩模MSK所包含的像素建立对应关系而将亮度暂时保存在主存储部。并且，CPU部，对所保存的各像素的亮度进行相互比较，从中提取具有相应于处理类别的亮度的像素。进而，CPU部从主存储部读出其提取出的像素的RGB值，并将处理对象的像素OBJ的RGB信息置换为该读出的RGB信息。

Description

图像处理装置、方法及其程序和存储该程序的存储介质
技术领域
本发明涉及将构成图像的像素置换为其他的像素的图像处理装置、图像处理方法及其程序、和记录该程序的计算机可读取的存储介质，特别是涉及以抑制彩色图像中所包含的干扰成分为目的而进行像素置换的处理。
背景技术
在制造现场，从省力和高效的观点来看，正在发展自动化控制。为了实现自动化控制，使用各种利用光、电、电波、声波等的传感器。在这样的传感器中，经常使用通过对产品或者半成品等进行拍摄，并对拍摄到的图像进行处理，从而能够判断该产品的优劣或者进行该产品的生产管理的图像处理装置。利用图像处理装置，由于能够实现与利用人类的视觉进行的检测相同的检测功能，所以其应用范围很广。
在这种图像处理装置中，虽然进行图形(形状)搜索或边缘(轮廓)检测等处理，但是为了获得更高的处理精度，通常在其前阶段进行对由照相机等取得的图像进行的校正处理。作为校正处理的一个例子，有抑制干扰等的过滤处理、或者对图像整体亮度的平均值进行校正的对比度处理等。
作为过滤处理的代表例，公知有“膨胀处理”以及“收缩处理”。这种膨胀处理以及收缩处理，适用于由各自具有1维的灰度值(例如256灰度级)的多个像素构成的灰度图像(灰白图像)，分别对“黑干扰”和“白干扰”进行抑制。所谓“黑干扰”是指因为在整个为白(亮)的区域中所包含的像素中，仅有少量的像素为黑的(暗)成分而产生的干扰，所谓“白干扰”是指因为在整个为黑(暗)的区域中所包含的像素中，仅有少量的像素为白的(亮)成分而产生的干扰。
作为具体的处理内容，对特定的像素以及以该像素为中心配置在其周围的多个像素(例如3像素×3像素＝9像素)的灰度值进行相互比较，将其中的最大的灰度值、即具有最亮的像素的灰度值，置换为该特定的像素的灰度值的是膨胀处理，相反地，将其中的最小的灰度值、即具有最暗的像素的灰度值，置换为该特定的像素的灰度值的是收缩处理。通过上述的膨胀处理以及收缩处理，能够分别抑制灰度图像产生的黑干扰和白干扰。
作为一个例子，在非专利文献1公开有具体的膨胀处理以及收缩处理的详细的处理顺序。
非专利文献1：“图像处理(图像处理标准教科书)”，财团法人图像信息教育振兴会，p.85，1997年2月25日。
但是，随着近年来的信息技术的发展，实现了代替以往的灰度图像而利用彩色图像的图形搜索和边缘检测等。在这种利用了彩色图像的处理中，也希望对所获得的图像进行过滤处理。
一般的彩色图像是由以基于光的三元色即“红色”“绿色”“蓝色”各自的灰度值来确定颜色的多个像素构成的。因此，可以将彩色图像分解为相互独立的“红色”“绿色”“蓝色”的灰度图像，并分别对分解出的灰度图像使用上述的膨胀处理以及收缩处理。
图7A、图7B是表示分别对“红色”“绿色”“蓝色”的灰度图像进行膨胀处理时的图。
图7A是膨胀处理前。
图7B是膨胀处理后。
参照图7A，以对由蓝色以及红色这两个颜色构成的处理前图像90进行膨胀处理的情况为例进行说明。构成处理前图像90的各像素，当分别由256灰度(0～255)的红色、绿色以及蓝色确定构成处理前图像90的各像素时，处理前图像90可以分解为红色图像90R、绿色图像90G以及蓝色图像90B。另外，将各像素的灰度值与像素范围一起表示。红色图像90R以及蓝色图像90B的各像素，以分别与处理前图像90的红色区域以及蓝色区域对应的方式，成为“255(最大灰度)”或者“0(最小灰度)”。此外，由于处理前图像90不包含绿色成分，所以绿色图像90G所有的像素都为“0”。
参照图7B，当对红色图像90R、绿色图像90G以及蓝色图像90B分别进行膨胀处理时，变化为在红色图像92R、绿色图像92G以及蓝色图像92B表示的值。
即，在红色图像92R以及蓝色图像92B中，在形成“255”与“0”的交界的像素，“0”被置换为“255”。因此，红色图像92R以及蓝色图像92B，分别与红色图像90R以及蓝色图像90B相比较，还包含与膨胀区域96R和96B对应的具有“255”的像素。但是，所有的像素均为“0”的绿色图像92G，与膨胀处理前的绿色图像90G是相同的。
如上所述，由膨胀处理后的红色图像92R、绿色图像92G以及蓝色图像92B生成处理后图像92。在该处理后图像92，因上述的膨胀区域96R和96B，而生成混合了红色和蓝色而成的品红色(紫色)的伪色区域94。这种伪色区域94，与膨胀处理的目的、即抑制干扰相反，会产生使干扰增加的这样的结果。此外，对收缩处理也会得到同样的结果。
如上所述，显然，如果对确定彩色图像的颜色的“红色”“绿色”“蓝色”分别相互独立地进行膨胀处理或者收缩处理，则不能实现充分的干扰处理，而相反地，会产生导致使干扰增加这样的问题。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于，提供一种对彩色图像也能够有效地进行干扰抑制的图像处理装置、图像处理方法及其程序、和记录该程序的计算机可读取的存储介质。
本发明的图像处理装置，具有：颜色信息取得单元，其接受由多个像素构成的彩色图像，对多个像素，分别取得用于确定颜色的包含独立的3个变量的颜色信息；特性值导出单元，其根据在颜色信息取得单元所取得的颜色信息，导出分别表示上述多个像素的特性值；置换单元，其根据在特性值导出单元所取得的特性值，将构成彩色图像的特定像素的颜色信息置换为特定像素以及配置在特定像素周围的其他的像素中的任一个像素的颜色信息；输出单元，其输出在置换单元置换了颜色信息之后的彩色图像。
优选置换单元包含：比较单元，其对特定像素以及以规定的相对位置关系被配置在特定像素的周围的规定个数的像素的特性值进行相互地比较；提取单元，其将具有特性值的像素作为用于置换特定像素的颜色信息的像素来提取，该特性值是在由比较单元所比较的特性值中，取最大值、最小值、中间值当中相应于来自外部的指令的一个值的特性值。
优选比较单元，其对以上述特定像素为中心的n像素×n像素(n为3以上的奇数)的矩阵状的区域所包含的像素的特性值进行相互地比较。
优选提取单元，其在具有特性值的像素存在多个的情况下，按照预先确定的条件，根据该存在多个的像素各自的颜色信息，优先提取任一个像素，该特性值是取最大值、最小值、中间值当中相应于来自外部的指令的一个值的特性值。
优选颜色信息由分别表示红色、绿色以及蓝色的灰度值的3个变量构成。
优选特性值是像素的亮度。
此外，本发明的图像处理方法的特征在于，包括：颜色信息取得步骤，其接受由多个像素构成的彩色图像，对上述多个像素，分别取得用于确定颜色的包含独立的3个变量的颜色信息；特性值导出步骤，其根据在颜色信息取得步骤所取得的颜色信息，导出表示分别多个像素的特性值；置换步骤，其根据在特性值导出所取得的特性值，将构成上述彩色图像的特定像素的颜色信息置换为特定像素以及配置在特定像素周围的其他的像素中的任一像素的颜色信息；输出步骤，其输出在置换步骤置换了颜色信息之后的彩色图像。
优选置换步骤包含：比较步骤，其对特定像素以及以规定的相对位置关系被配置在特定像素的周围的规定个数的像素的特性值进行相互地比较；提取步骤，将具有特性值的像素作为用于置换特定像素的颜色信息的像素来提取，该特性值是在由比较步骤所比较的特性值中，取最大值、最小值、中间值当中相应于来自外部的指令的一个值的特性值。
优选比较步骤，其对以特定像素为中心的n像素×n像素(n为3以上的奇数)的矩阵状的区域所包含的像素的特性值进行相互地比较。
优选提取步骤，其在具有特性值的像素存在多个的情况下，按照预先确定的条件，根据该存在多个的像素各自的颜色信息，优先提取任一个像素，该特性值是取最大值、最小值、中间值当中相应于来自外部的指令的一个值的特性值。
优选颜色信息由分别表示红色、绿色以及蓝色的灰度值的3个变量构成。
优选特性值是像素的亮度。
此外，根据本发明，是一种用于使计算机执行上述的图像处理方法的程序。
此外，根据本发明，是一种记录有用于使计算机执行上述的图像处理方法的程序的计算机可读取的存储介质。
根据本发明，取得构成彩色图像的多个像素各自的特性值，并根据该其取得的特性值，一体地置换特定像素的颜色信息。由此，与分别对构成颜色信息的变量执行置换处理的情况进行比较，不会产生错误的颜色信息，因此，能够实现对彩色图像也有效地进行干扰抑制的图像处理装置、图像处理方法及其程序、和记录该程序的计算机可读取的存储介质。
附图说明
图1是具备本发明的实施方式的图像处理装置的图像传感器装置的概略构成图。
图2是用于说明被保存在主存储部的帧存储器中的处理的概要的图。
图3A～图3C是用于对一个处理掩模中的处理进行更详细地说明的图。
图4A、图4B是由本发明的实施方式的图像处理装置进行的膨胀处理的适用例。
图5是表示在同样的处理掩模中存在多个亮度取最大值的像素的情况的图。
图6是表示CPU部中的处理的流程图。
图7A、图7B是表示分别对“红色”“绿色”“蓝色”的灰度图像进行膨胀处理时的图。
具体实施方式
参照附图详细地说明本发明的实施方式。另外，对于图中的相同或相当的部分，标记为相同的附图标记，不重复说明。
图1是具备本发明的实施方式的图像处理装置1的图像传感器装置100的概略构成图。
如图1，图像传感器装置100由图像处理装置1、摄像部2、显示部3构成，作为一个例子，摄像部2对在生产线上等连续地被搬送的产品进行拍摄，然后图像处理装置1对该被拍摄到的图像进行图形搜索和边缘检测等处理。并且，图像处理装置1将该处理结果显示在显示部3上，另外，也可以向未图示的其他的装置输出该处理结果。
摄像部2，作为一个例子，具备CCD(Coupled Charged Device：电荷耦合器件)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互补型金属氧化物半导体)传感器等摄像元件和透镜，对检测对象进行拍摄，并将其所拍摄到的图像向图像处理装置1输出。另外，摄像部2拍摄的图像既可以是静态图像，也可以是动态图像。
显示部3将图像处理装置1的处理结果和摄像部2所拍摄的图像等显示给用户。作为一个例子，显示部3由液晶显示器(LCD：Liquid Crystal Display)、等离子显示器(Plasma Display)、EL显示器(Electro Luminescence display：电致发光显示器)等构成。
图像处理装置1包含CPU部4、辅助存储部5、输入部6、摄像部接口(摄像部I/F)7、主存储部8、显示处理部9、外部接口(外部I/F)10、读取部11、总线13构成，作为一个例子，由个人计算机等来实现。
摄像部接口7，与摄像部2电连接，接收由摄像部2拍摄到的影像信号，在进行了规定的信号转换处理并取得了各像素的颜色信息之后，经由总线13将其取得的颜色信息向CPU部4输出。具体来说，摄像部接口7，对从摄像部2接收到的影像信号进行帧同步，对在时间轴上被展开而传送的各像素的颜色信息进行解调，取得与各像素有关的红色、蓝色以及绿色的变量(以下也称为RGB信息)。另外，在本发明的实施方式中，摄像部接口7，作为一个例子，是输出各像素的红色、蓝色以及绿色分别具有256灰度级的灰度值的接口，在下面的说明中也是同样。
主存储部8，保存由CPU部4执行的程序、由摄像部2拍摄到的图像数据、以及在CPU部4的图像处理中的图像数据等。并且，主存储部8，作为一个例子，由DRAM(Dynamic Random Access Memory：动态随机存取内存)或SRAM(Static Random Access Memory：静态随机存取内存)等半导体存储元件构成。
显示处理部9，接收用于显示CPU部4中的处理后的图像、由摄像部2拍摄到的图像、促使用户进行输入的画面、表示CPU部4等的处理状态的画面等的数据，在进行了规定的信号处理之后，作为影像信号向显示部3输出。
外部接口10向外部输出由CPU部4执行处理所得的处理结果等。作为一个例子，外部接口10由用光电二极管、晶体管或者继电器等构成的触点输出(DO)、或者符合USB(Universal Serial Bus：通用串行总线)、RS-232C(Recommended Standard 232 version C：推荐标准232版本C)、IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers：电气和电子工程师学会)1394、SCSI(Small Computer System Interface：小型计算机系统接口)以及以太网(注册商标)等的通信装置等构成。
辅助存储部5具备非易失性的存储区域，保存由摄像部2拍摄到的图像、CPU部4中的处理后的图像或处理结果等。作为一个例子，辅助存储部5由包含硬盘驱动装置(HDD)或者闪存卡、SD储存卡、IC储存卡等的半导体储存器等构成。
输入部6接收来自用户的设定或者指令等，经由总线13传送给CPU部4。
读取部11接到记录有由CPU部4执行的程序的存储介质12而读取程序，并传送给辅助存储部5或者主存储部8。另外，存储介质12是不挥发性地保存数据的存储介质即可，作为一个例子，由光盘(CD(Compact Disk)、DVD(Digital Versatile Disc：数字通用光盘)-ROM/RAM/R/RW、MO(Magnetic Optical Disc：磁光盘)、MD(Mini Disc：迷你磁盘))、软盘、磁带等可装卸的存储介质构成。
CPU部4，经由摄像部接口7，接收从由摄像部2拍摄到的彩色图像所生成的RGB信息，并与各像素的坐标建立对应关系地保存在主存储部8。并且，CPU部4，相应于经由输入部6而预先被提供的处理对象区域的设定，根据保存在主存储部8的RGB信息，导出处理对象区域所包含的像素各自的特性值。具体来说，CPU部4按照规定的顺序，在所设定的处理对象区域选择作为处理对象的像素，导出该处理对象的像素以及在该像素的周围以规定的相对位置关系配置的规定个数的像素的特性值。作为一个例子，CPU部4导出以处理对象的像素为中心的n像素×n像素(n为3以上的奇数)的矩阵状的区域(以下也称为处理掩模)所包含的像素的特性值。另外，在本发明的实施方式中，使用像素的亮度作为特性值，CPU部4将各像素的RGB信息所包含的R值、G值、B值的总和作为亮度。在以下的说明中，将亮度这个用语作为特性值的一个例子来使用。
并且，CPU部4，相应于从外部设定的处理类别，提取具有亮度的像素，该亮度是在取得的亮度中取最大值、最小值以及中间值的任一个的亮度。接下来，CPU部4，从主存储部8读出与提取到的像素对应的RGB信息，并将其读出的RGB信息作为处理对象的像素的新的RGB信息保存在主存储部8的不同的区域中。即，CPU部4将处理对象的像素的RGB信息置换为提取到的像素的RGB信息而输出。
最后，CPU部4对所设定的处理对象区域中包含的所有的像素反复执行上述的处理，由此置换后的彩色图像被保存在主存储部8。进而，CPU部4将该置换后的彩色图像向显示处理部9等输出。
在本发明的实施方式中，摄像部接口7实现了“颜色信息取得单元”，CPU部4实现了“特性值导出单元”、“置换单元”、“比较单元”以及“提取单元”，CPU部4、主存储部8以及显示处理部9实现了“输出单元”。
下面，对CPU部4中的处理进行更详细地说明。
图2是用于说明被保存在主存储部8的帧存储器FM1中的处理的概要的图。
如图2，CPU部4将由摄像部2拍摄到的彩色图像的各像素的RGB信息与在主存储部8所形成的帧存储器FM1的坐标建立对应关系而保存。作为一个例子，当由摄像部2拍摄到的彩色图像由以(N+1)×(M+1)的矩阵状配置的多个像素PEL构成时，在主存储部8形成有坐标为(0，0)～(N，M)的2维数组的帧存储器FM1。另外，在图2中，各像素PEL的坐标是标记在左上的值。
CPU部4，经由显示处理部9，将由摄像部2拍摄到的彩色图像显示在显示部3，并接受来自用户的处理对象区域的设定。并且，当用户提供处理对象区域的设定时，CPU部4，将相应于该处理对象区域的设定的处理对象区域AREA与帧存储器FM1建立对应关系而确定。另外，处理对象区域AREA，由以帧存储器FM1的坐标所表示的开始坐标START以及终点坐标END来表示。
接下来，CPU部4，在所确定的处理对象区域AREA，选择处理对象的像素OBJ，确定以该选择的处理对象的像素OBJ为中心的矩阵状的处理掩模MSK，并根据RGB信息，导出该处理掩模MSK所包含的各像素PEL(包含处理对象的像素OBJ)的亮度。并且，CPU部4，根据取得的亮度，提取具有与经由输入部6而给定的处理类别相符合的亮度的像素PEL。进而，CPU部4，将处理对象的像素OBJ的RGB信息置换为该提取出的像素PEL的RGB信息，并保存在主存储部8的其他的帧存储器(未图示)中。
接下来，CPU部4，从处理对象区域AREA所包含的像素中依次选择处理对象的像素OBJ，并重复上述的处理。
图3A～图3C是用于对一个处理掩模MSK中的处理进行更详细地说明的图。
图3A是表示RGB信息的图。
图3B是表示亮度的图。
图3C是表示置换处理的图。
如图3A，在本发明的实施方式中，作为一个例子，以处理对象的像素OBJ为中心，确定3像素×3像素的处理掩模MSK。另外，处理掩模MSK的大小也可是为任意值，但是从过滤效果均匀化的观点来考虑，优选以处理对象的像素OBJ为中心的n像素×n像素(n是3以上的奇数)。
CPU部4从确定的处理掩模MSK中所包含的多个像素PEL的RGB信息导出亮度。具体来说，与各像素PEL相对应地存储R值、G值、B值，当将该被存储的R值、G值、B值方便地做成关于坐标(x，y)的函数，并记为R(x，y)、G(x，y)、B(x，y)时，坐标(x，y)的像素PEL中的亮度D(x，y)由式(1)表示。
D(x，y)＝R(x，y)+G(x，y)+B(x，y)…(1)
CPU部4，按照式(1)导出处理掩模MSK所包含的所有的像素PEL的亮度。
如图3B，CPU部4将各像素的亮度与处理掩模MSK所包含的像素PEL建立对应关系而暂时保存在主存储部8。并且，CPU部4，对保存在主存储部8的各像素的亮度进行相互比较，从中提取具有相应于经由输入部6给定的处理类别的亮度的像素PEL。进而，CPU部4从主存储部8读出该提取出的像素PEL的RGB信息，并将处理对象的像素OBJ的RGB信息置换为该读出的RGB信息。
如图3C，作为一个例子，在坐标(n-1，m-1)的像素的亮度是相应于处理类别的亮度的情况下，CPU部4将处于坐标(n，m)的处理对象的像素OBJ的RGB信息置换为处于坐标(n-1，m-1)的像素的RGB信息并输出。
另外，虽然也存在所提取的像素PEL变为处理对象的像素OBJ本身的情况，但在该情况下，本身的RGB信息由本身的RGB信息置换，即，意思是，在处理前后，在处理对象的像素OBJ没有发生变化。
在本发明的实施方式中，CPU部4相应于经由输入部6设定的处理类别，而执行膨胀处理、收缩处理以及中间处理的任一种。具体来说，膨胀处理是抑制由于在整体为明亮的区域中分散的暗(亮度低)的像素而产生的干扰成分的处理。此外，收缩处理是抑制由于在整体为黑暗的区域中分散的亮(亮度高)的像素而产生的干扰成分的处理。进而，中间处理是将图像的亮度整体平均化的处理。
CPU部4相应于从输入部6接收到的膨胀处理、收缩处理以及中间处理的任一种的处理类别，分别在处理掩模MSK所包含的像素PEL中，提取其亮度为最大值、最小值以及中间值的任一个的像素PEL。即，CPU部4在进行膨胀处理、收缩处理以及中间处理之外，还执行以下的运算。此外，将处理对象的像素OBJ的坐标设为(n，m)，将处理掩模MSK的大小设为(2Z+1)像素×(2Z+1)像素(Z为1以上的正整数)，将置换后的RGB信息分别设为R′(n，m)、G′(n，m)、B′(n，m)。
(i)膨胀处理
CPU部4按照式(2)提取亮度D取最大值Dmax的像素PEL的坐标(xmax，ymax)。
Dmax＝D(xmax，ymax)＝max{D(x，y)；n-Z≤x≤n+Z，m-Z≤y≤m+Z}…(2)
并且，CPU部4按照式(3)将处理对象的像素OBJ的RGB信息置换为提取到的像素PEL的RGB信息。
R′(n，m)＝R(xmax，ymax)
G′(n，m)＝G(xmax，ymax)…(3)
B′(n，m)＝B(xmax，ymax)
(ii)收缩处理
CPU部4按照式(4)提取亮度D取最小值Dmin的像素PEL的坐标(xmin，ymin)。
Dmin＝D(xmin，ymin)＝min{D(x，y)；n-Z≤x≤n+Z，m-Z≤y≤m+Z}…(4)
并且，CPU部4按照式(5)将处理对象的像素OBJ的RGB信息置换为提取到的像素PEL的RGB信息。
R′(n，m)＝R(xmin，ymin)
G′(n，m)＝G(xmin，ymin)…(5)
B′(n，m)＝B(xmin，ymin)
(iii)中间处理
CPU部4按照式(6)提取亮度D取中间值Dmid的像素PEL的坐标(xmid，ymid)。
Dmid＝D(xmid，ymid)＝mid{D(x，y)；n-Z≤x≤n+Z，m-Z≤y≤m+Z}…(6)
并且，CPU部4按照式(7)处理对象的像素OBJ的RGB信息置换为提取到的像素PEL的RGB信息。
R′(n，m)＝R(xmid，ymid)
G′(n，m)＝G(xmid，ymid)…(7)
B′(n，m)＝B(xmid，ymid)
如上所述，CPU部4执行相应于处理类别的运算，将作为置换后的RGB信息的R′(n，m)、G′(n，m)、B′(n，m)与处理对象的像素OBJ的坐标建立对应关系而保存在其他的帧存储器中。
(适用例)
图4A、图4B是由本发明的实施方式的图像处理装置1进行的膨胀处理的适用例。
图4A是表示被保存在帧存储器FM1的由摄像部2获得的彩色图像的数据例。
图4B是表示被保存在帧存储器FM2的置换后的彩色图像的数据例。
如图4A，CPU部4存储与彩色图像的各像素的坐标建立起对应关系的RGB信息。另外，为了便于说明，虽然在图4A除了RGB信息也记载了亮度D，但是没有必要一定将亮度D存储在同一个帧存储器FM1中，还可以在每次处理中计算出各像素PEL的亮度D，并存储在主存储部8的与帧存储器FM1不同的区域。
当CPU部4将坐标(1，1)的像素作为处理对象的像素OBJ来选择时，处理掩模被设定为坐标(0，0)和坐标(2，2)之间所包围的区域。此时，CPU部4，从处理掩模所包含的9个像素中提取其亮度D取最大值的坐标(2，0)的像素。并且，CPU部4将提取出的坐标(2，0)的像素的RGB信息与处理对象的像素OBJ的坐标(1，1)建立对应关系并保存在帧存储器FM2。其后，图4B表示了CPU部4将坐标(1，1)～(4，1)的像素作为处理对象的像素OBJ依次进行选择，并反复了同样的处理的结果。
如图4，在置换后的图像数据中，坐标(1，1)、(2，1)、(3，1)中的RGB信息被置换为置换前的图像数据的坐标(2，0)的像素的RGB信息，坐标(4，1)中的RGB信息被置换为置换前的图像数据的坐标(3，0)的像素的RGB信息。
再参照图4A，在由摄像部2拍摄到的彩色图像中，坐标(3，1)以及(4，1)的像素与周围的像素相比较呈现较暗的状态(亮度D＝100以及110)。另一方面，参照图4B可知，置换后的彩色图像中的坐标(3，1)以及(4，1)的像素被置换为配置在其周围的像素的RGB信息，从而被校正为与周围的像素均匀的亮度(亮度D＝265以及248)。
(优先条件)
在上述的说明中，在同样的处理掩模，针对亮度取最大值、最小值或者中间值的任一个的像素唯一存在的情况进行了说明，但是也可以设想具有同样亮度的像素重复地存在的情况。在这种情况下，虽然能够优先地提取最先被比较了的像素，但是为了进一步提高过滤处理的精度，也可以以预先设定优先条件的方式来构成。以下，针对这种多个像素能被提取的状况下的优先提取进行说明。
图5是表示在同样的处理掩模MSK中存在多个亮度D取得最大值的像素的情况的图。
如图5，在处理掩模MSK所包含的像素中，亮度D的最大值是像素20a以及20b中的“240”。因此，CPU部4必须判断提取像素20a以及20b中的哪一个。因此，CPU部4预先存储有表示在成为提取的候补的多个像素中优先提取哪一个的优先条件。
作为这种优先条件可以设想出各种各样的，但是作为一个例子，设定使接近检测对象本来具有的颜色这个颜色像素优先这样的条件是有效的。具体来说，在检测对象具有所含的“红色”成分较多的颜色的情况下，相互比较应提取的多个像素的RGB信息，优先提取“红色”成分的比率高的、即R值更高的像素。并且，因为设想了R值相互一致的情况，所以接下来优先提取比率高的、即G值更高的像素。另外，在这种条件下，在多个像素的R值、G值、B值都一致的情况下，意味着这些像素相互具有相同的颜色，无论提取哪一个都会得到相同的结果。因此，只需对R值、G值、B值中的任意2个值相互进行比较即可。
如图5，CPU部4在给定了上述的条件时，对应该提取的像素20a以及20b的RGB信息中的R值进行相互比较，从而优先提取R值更高的像素20a，并置换为处理对象的像素OBJ的RGB信息。
另外，优选这种优先条件在CPU部4执行处理之前预先被设定。因此，CPU部4在没有进行处理的状态下，经由显示处理部9在显示部3显示用于设定优先条件的菜单画面等。然后，用户按照显示部3的菜单画面经由输入部6输入优先条件。另一方面，CPU部4经由输入部6接受优先条件时，在主存储部8或者辅助存储部5保存该优先条件，并读出该保存的优先条件，执行处理。
此外，作为其他的优先条件，可以根据“颜色距离”来决定使哪一个优先。所谓“颜色距离”是指在由相互垂直地配置的R轴、G轴、B轴构成的3维颜色空间中作为与标准色之间的距离而被确定。具体来说，将标准色的RGB信息设为Rs、Gs、Bs，则颜色距离L如式(8)所示。
L2＝(Rs-R)2+(Gs-G)2+(Bs-B)2…(8)
因此，CPU部4相应于预先设定的标准色的RGB信息，对成为提取的候补的像素的颜色距离L分别进行运算，并且优先地提取具有在其运算结果中最小的颜色距离L的像素。另外，由于关于标准色的RGB信息的设定方法等，与上述是相同的，所以不再重复详细的说明。
(流程图)
图6是表示CPU部4中的处理的流程图。
如图6，CPU部4经由摄像部接口7从摄像部2取得彩色图像(步骤S100)。并且，CPU部4将构成摄像部接口7生成的彩色图像的多个像素各自的RGB信息保存在主存储部8(步骤S102)。
CPU部4从主存储部8或者辅助存储部5读出预先设定的处理类别、处理对象区域、处理掩模的大小以及优先条件等(步骤S104)。另外，开始坐标以及结束坐标被包含在处理对象区域的设定中。
CPU部4，从读出的处理对象区域所包含的像素中选择处理对象的像素作为初期值(步骤S106)。并且，CPU部4确定以所选择的处理对象的像素为中心的处理掩模(步骤S108)。并且，CPU部4从主存储部8读出规定的处理掩模所包含的像素(包含处理对象的像素)各自的RGB信息(步骤S110)，并根据该读出的RGB信息，取得各像素的亮度(步骤S112)。
接下来，CPU部4判断所设定的处理类别(步骤S114)。在设定了“膨胀处理”的情况下(在步骤S114中为“膨胀处理”的情况)，CPU部4对计算出的各个像素的亮度进行相互比较，并提取亮度取最大值的像素(步骤S116)。
在设定了“收缩处理”的情况下(在步骤S114中为“收缩处理”的情况)，CPU部4对计算出的各个像素的亮度进行相互比较，并提取亮度取最小值的像素(步骤S118)。
在设定了“中间处理”的情况下(在步骤S114中为“中间处理”的情况)，CPU部4对计算出的各个像素的亮度进行相互比较，并提取亮度取中间值的像素(步骤S120)。
另外，在步骤S116、S118、S120中，在存在多个成为提取的候补的像素的情况下，CPU部4也可以按照上述那样预先设定的优先条件，从存在多个的像素中提取一个像素。
CPU部4提取某一个像素时(步骤S116、S118、S120)，从主存储部8读出与提取的像素对应的RGB信息，并作为与选择中的处理对象的像素相对应的RGB信息而存储在主存储部8(步骤S122)。
其后，CPU部4判断是否将处理对象区域中所包含的所有的像素作为处理对象的像素进行了选择(步骤S124)。在没有将所有的像素作为处理对象的像素进行选择的情况下(在步骤S124中为“否”的情况)，CPU部4将其他的像素选择为处理对象的像素(步骤S126)。并且，CPU部4一直反复执行上述的步骤S108～S122，直至在步骤S124中变为“是”为止。
在将所有的像素作为处理对象的像素进行选择的情况下(在步骤S124中为“是”的情况)，CPU部4读出被保存在主存储部8中的置换后的RGB信息，并将从置换后的RGB信息生成的置换后的图像数据输出到显示部3等(步骤S128)。并且，CPU部4结束处理。
另外，在针对上述的本发明的实施方式的说明中，说明了从摄像部2取得彩色图像的结构，但是并不仅限于该结构。例如，也可以取得被预先存储在主存储部8、辅助存储部5或者存储介质12等的彩色图像，并进行相同的处理。根据这种结构，能够对同一个彩色图像反复进行膨胀处理或者收缩处理，从而实现更高的干扰抑制效果。
此外，在针对上述的本发明的实施方式的说明中，说明了相应于来自外部的处理类别而有选择地执行膨胀处理、收缩处理以及中间处理的任一个的结构，但是即使是仅执行膨胀处理、收缩处理以及中间处理的任一个的结构，也能获得相同的效果是不言而喻的。
此外，在针对上述的本发明的实施方式的说明中，虽然没有提到图形搜索和边缘检测等处理，但是，CPU部4也可以在生成了置换后的彩色图像之后，根据所生成的彩色图像来执行图形搜索和边缘检测等处理。并且，CPU部4也可以经由外部接口10输出在执行图形搜索和边缘检测等处理的其他的图像处理装置生成的置换后的彩色图像的数据。
此外，在针对上述的本发明的实施方式的说明中，说明了作为颜色信息，使用由基于光的三元色的“红色”“绿色”“蓝色”构成的RGB信息的结构，但是并不仅限于该结构，例如，也可以使用由基于光的三元色的辅色“青色”“品红色”“黄色”构成的CMY信息。
此外，在针对上述的本发明的实施方式的说明中，说明了使用从RGB信息的总和导出的亮度作为特性值，但是其并不仅限于此，也可以使用在RGB信息或者CMY信息各自的值上乘以规定加权系数并求和的乘积和的值、或基于颜色属性的由“色调”、“明度”、“色度”这3个颜色变量导出的值。
根据本发明的实施方式，从构成彩色图像的多个像素各自的RGB信息导出亮度，并根据该亮度对以处理对象的像素为中心的矩阵状的区域包含的像素进行相互比较。并且，提取具有相应于处理类别的值的像素，并将处理对象的像素RGB信息置换成其所抽出的像素的RGB信息。因此，由于在对RGB信息包含的红色、绿色、蓝色的灰色图像分别执行置换处理的情况下进行比较，没有产生错误的RGB信息，所以能够实现有效的干扰抑制。
此外，根据本发明的实施方式，在相同的处理掩模中存在具有相应于处理类别的最大值、最小值以及中间值的任一个的值的多个像素时，按照预先设定的优先条件，优先地提取某一个。因此，能够设定适于干扰抑制的优先条件，并且能够实现更高的干扰抑制效果。
此次公开的实施方式的所有内容均为例示而不是限制性的。本发明的范围不由上述内容限定，而是如权利要求书所示，并且在与权利要求书的意义相等的范围内可以进行各种变更。

Claims (14)

1.一种图像处理装置，其特征在于，具有：
颜色信息取得单元，其接受由多个像素构成的彩色图像，对上述多个像素，分别取得用于确定颜色的包含独立的3个变量的颜色信息；
特性值导出单元，其根据在上述颜色信息取得单元所取得的上述颜色信息，导出分别表示上述多个像素的特性值；
置换单元，其根据在上述特性值导出单元所取得的上述特性值，将构成上述彩色图像的特定像素的颜色信息置换为上述特定像素以及配置在上述特定像素周围的其他的像素中的任一个像素的颜色信息；
输出单元，其输出在上述置换单元置换了上述颜色信息之后的彩色图像。
2.如权利要求1记载的图像处理装置，其特征在于，
上述置换单元包含：
比较单元，其对上述特定像素以及以规定的相对位置关系被配置在上述特定像素的周围的规定个数的像素的上述特性值进行相互地比较；
提取单元，其将具有特性值的像素作为用于置换上述特定像素的颜色信息的像素来提取，该特性值是在由上述比较单元所比较的上述特性值中，取最大值、最小值、中间值当中相应于来自外部的指令的一个值的特性值。
3.如权利要求2记载的图像处理装置，其特征在于，
上述比较单元，其对以上述特定像素为中心的n像素×n像素(n为3以上的奇数)的矩阵状的区域所包含的像素的上述特性值进行相互地比较。
4.如权利要求2或3记载的图像处理装置，其特征在于，
上述提取单元，其在具有特性值的像素存在多个的情况下，按照预先确定的条件，根据该存在多个的像素各自的颜色信息，优先提取任一个像素，该特性值是取最大值、最小值、中间值当中相应于来自外部的指令的一个值的特性值。
5.如权利要求1记载的图像处理装置，其特征在于，
上述颜色信息由分别表示红色、绿色以及蓝色的灰度值的3个变量构成。
6.如权利要求1记载的图像处理装置，其特征在于，
上述特性值是像素的亮度。
7.一种图像处理方法，其特征在于，包括：
颜色信息取得步骤，其接受由多个像素构成的彩色图像，对上述多个像素，分别取得用于确定颜色的包含独立的3个变量的颜色信息；
特性值导出步骤，其根据在上述颜色信息取得步骤中所取得的上述颜色信息，导出分别表示上述多个像素的特性值；
置换步骤，其根据在上述特性值导出步骤中所取得的上述特性值，将构成上述彩色图像的特定像素的颜色信息置换为上述特定像素以及被配置在上述特定像素周围的其他的像素中的任一个像素的颜色信息；
输出步骤，其输出在上述置换步骤中置换了上述颜色信息之后的彩色图像。
8.如权利要求7记载的图像处理方法，其特征在于，
上述置换步骤包含：
比较步骤，其对上述特定像素以及以规定的相对位置关系被配置在上述特定像素的周围的规定个数的像素的上述特性值进行相互地比较；
提取步骤，将具有特性值的像素作为用于置换上述特定像素的颜色信息的像素来提取，该特性值是在由上述比较步骤所比较的上述特性值中，取最大值、最小值、中间值当中相应于来自外部的指令的一个值的特性值。
9.如权利要求8记载的图像处理方法，其特征在于，
上述比较步骤，对以上述特定像素为中心的n像素×n像素(n为3以上的奇数)的矩阵状的区域所包含的像素的上述特性值进行相互地比较。
10.如权利要求8或9记载的图像处理方法，其特征在于，
上述提取步骤，其在具有特性值的像素存在多个的情况下，按照预先确定的条件，根据该存在多个的像素各自的颜色信息，优先提取任一个像素，该特性值是取最大值、最小值、中间值当中相应于来自外部的指令的一个值的特性值。
11.如权利要求7记载的图像处理方法，其特征在于，
上述颜色信息由分别表示红色、绿色以及蓝色的灰度值的3个变量构成。
12.如权利要求7记载的图像处理方法，其特征在于，
上述特性值是像素的亮度。
13.一种用于使计算机执行权利要求7所记载的图像处理方法的程序。
14.一种记录有用于使计算机执行权利要求7所记载的图像处理方法的程序的、计算机可读取的存储介质。
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