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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Bildverarbeitungsvorrichtung, ein Bildverarbeitungsverfahren und ein greifbares, computerlesbares Medium zum Verarbeiten eines Bildes.
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Herkömmlich ist ein Verfahren zum Anwenden eines Mittelwertfilters oder eines Medianfilters auf ein ganzes Bild allgemein als ein Rauschverminderungsverfahren zum Vermindern eines Rauschens bekannt, das dem Bild überlappt ist, das durch Projizieren eines realen Raums auf eine Ebene mit mehreren Bildzellen gewonnen wird.
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Wird das Mittelwertfilter auf das Bild angewandt, wird gaußsches Rauschen reduziert. Wird das Medianfilter auf das Bild angewandt, wird Impulsrauschen reduziert. Jedoch wird das ganze Bild gemittelt, wenn diese Verfahren auf das Bild angewandt werden. Somit kann es sein, dass eine Kantenkomponente in dem Bild verschwommen ist. Insbesondere, wenn das Mittelwertfilter oder das Medianfilter auf das Bild angewandt wird, kann es sein, dass eine Hochfrequenzkomponente, die eine Kantenstruktur eines Objekts zeigt, das auf das Bild abgebildet beziehungsweise auf das Bild projiziert wird, wegfällt.
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Um die Hochfrequenzkomponente zu bewahren, wird ein Verfahren unter Verwendung eines ε-Filters vorgeschlagen. Das ε-Filter wird durch Modifizieren des Mittelwertfilters hergestellt. Um die Hochfrequenzkomponente zu bewahren, wird ein Verfahren zum Synthetisieren eines korrigierten Bilds, das durch das Mittelwertfilter gefiltert ist, und eines ursprünglichen Bilds mit einem Verhältnis, das einem Kantenkennwert entspricht, der den Grad der Kante angibt, vorgeschlagen. Diese Verfahren sind beispielsweise in der
JP-A-2010-92461 vorgeschlagen, die der
US 2010/0066868 entspricht.
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Das ε-Filter bewahrt einen Bildzellenwert jeder Bildzelle in einem Maskierungsbereich, wenn die Differenz des Bildzellenwerts zwischen der Bildzelle und der fokussierten Bildzelle klein ist. Das ε-Filter ersetzt einen Bildzellenwert jeder Bildzelle durch den Bildzellenwert der fokussierten Bildzelle, wenn die Differenz des Bildzellenwerts zwischen der Bildzelle und der fokussierten Bildzelle groß ist. Dann wird das Bild unter Verwendung des Bildzellenwerts jeder Bildzelle gemittelt, das heißt, das Bild wird nur unter Verwendung des Bildzellenwerts der Bildzelle gemittelt, das den Bildzellenwert aufweist, der kleiner als der der fokussierten Bildzelle ist. Somit wird, wenn das Rauschen des Bilds unter Verwendung des ε-Filters reduziert wird, das Rauschen nicht reduziert, wenn der Bildzellenwert der Bildzelle, die die Kante bereitstellt, nicht größer als der Bildzellenwert der Rauschkomponente ist. Ferner reduziert das ε-Filter nicht das Impulsrauschen.
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In dem Rauschverminderungsverfahren, das in der
JP-A-2010-92461 beschrieben ist, filtert das Medianfilter als Erstes das Bild, dem ein Rauschen überlappt ist, so dass ein Pre-Rauschverminderungsbild erzeugt wird. Dann wird der Kantenkennwert des Pre-Rauschverminderungsbilds aus einem Verhältnis zwischen einem Dispersionswert eines Signalpegels in einem Bereich, der die fokussierte Bildzelle enthält, und dem Dispersionswert des Signalpegels des ganzen pre-rauschverringerten Bilds gewonnen.
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Jedoch wird in dem Rauschverminderungsverfahren in der
JP-A-2010-92461 der Kantenkennwert nicht mit hoher Genauigkeit berechnet, da das Pre-Rauschverminderungsbild unter Verwendung des Medianfilters gewonnen wird. Somit ist die Kantenstruktur des als das Bild projizierten Objekts nicht klar.
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Somit liefern die oben genannten Verfahren keine ausreichende Verminderung des dem Bild überlagerten Rauschens.
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Um das Rauschen ausreichend zu vermindern, wird ein weiteres Verfahren zum Reduzieren des Rauschens in der
JP-A-2008-172431 vorgeschlagen, die der
US 2009/0324066 entspricht. In dem Verfahren wird ein Bildsignal zum Erzeugen des Bildes in eine erste Signalkomponente und eine zweite Signalkomponente geteilt. Ein Rauschverminderungsparameter, der für die Rauschverminderungsverarbeitung notwendig ist, wird gemäß dem Signalpegel der ersten Signalkomponente vorbereitet. Dann wird das Rauschen in der zweiten Signalkomponente reduziert. Hier repräsentiert die erste Signalkomponente eine Rahmenkomponente des Objekts, das auf das Bild projiziert wird. Die erste Signalkomponente enthält die Kantenkomponente. Ferner repräsentiert die zweite Signalkomponente einen Restfehler der ersten Signalkomponente bezüglich des Bildsignals.
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In dem in der
JP-A-2008-172431 beschriebenen Verfahren ist ein Parameter notwendig, um das Bildsignal in die erste Signalkomponente und die zweite Signalkomponente zu teilen. Der Parameter wird als Teilungsparameter bezeichnet. Der Teilungsparameter wird durch Auflösen eines formuliertes Energiefunktionals mit einem Projektionsverfahren eingeführt. Hierbei wird das Energiefunktional durch Minimieren des Energiefunktionals als ein Variationsproblem formuliert.
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In dem oben genannten Verfahren in der
JP-A-2008-172431 ist der Durchsatz zum Bestimmen eines optimalen Werts des Teilungsparameters groß, obwohl das dem Bild überlagerte Rauschen verringert ist.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bildverarbeitungsvorrichtung, ein Bildverarbeitungsverfahren und ein greifbares, computerlesbares Speichermedium zum Verarbeiten eines Bilds bereitzustellen. Das dem Bild überlagerte Rauschen soll ausreichend vermindert und der Durchsatz zum Ausführen der Rauschverminderungsverarbeitung verringert werden.
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Bildverarbeitungsvorrichtung eine Bildgewinnungseinrichtung, die ein Bild durch Projizieren eines Objekts im realen Raum auf eine Ebene, die mehrere Bildzellen umfasst, gewinnt; eine Bildteilungseinrichtung, die das Bild durch ein Kantenstrukturfilter und ein Flächenstrukturfilter filtert, um so eine Detailsignalkomponente des Bilds beziehungsweise eine Flächensignalkomponente des Bilds zu gewinnen, wobei das Kantenstrukturfilter die Detailsignalkomponente aus einer Ortsfrequenzkomponente in dem Bild gewinnt, die Detailsignalkomponente eine Kantenkomponente, die eine Kante des Objekts angibt, eine Texturkomponente, die eine Textur des Objekts angibt, und eine Rauschkomponente, die ein das Bild überlagerndes Rauschen angibt, enthält, wobei das Flächenstrukturfilter die Flächensignalkomponente aus der Ortsfrequenzkomponente in dem Bild gewinnt, wobei die Flächensignalkomponente die Ortsfrequenzkomponente mit Ausnahme der Detailsignalkomponente ist; eine Bildkorrektureinrichtung, die eine der Bildzellen in einem Kantenstrukturbild, die durch die Detailsignalkomponente geliefert wird, als fokussierte Bildzelle gewinnt, bestimmt, ob die fokussierte Bildzelle das Rauschen repräsentiert, und die Detailsignalkomponente korrigiert, um so die Rauschkomponente in der fokussierten Bildzelle zu verringern, wenn die fokussierte Bildzelle das Rauschen repräsentiert, so dass eine korrigierte Detailsignalkomponente erzeugt wird; und eine Bildsyntheseeinrichtung, die ein Flächenstrukturbild, das durch die Flächensignalkomponente bereitgestellt wird, und ein korrigiertes Kantenstrukturbild, das durch die korrigierte Detailsignalkomponente bereitgestellt wird, synthetisiert, so dass ein modifiziertes Bild erzeugt wird.
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In der Vorrichtung wird das dem Bild überlagerte Rauschen ausreichend verringert und der Durchsatz zum Ausführen der Rauschverminderungsverarbeitung reduziert.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zur Bearbeitung eines Bildes: Gewinnen eines Bildes durch Projizieren eines Objekts im realen Raum auf eine Ebene, die mehrere Bildzellen umfasst; Filtern des Bildes durch ein Kantenstrukturfilter und ein Flächenstrukturfilter, um so eine Detailsignalkomponente des Bilds beziehungsweise eine Flächensignalkomponente des Bilds zu gewinnen, wobei das Kantenstrukturfilter die Detailsignalkomponente aus einer Ortsfrequenzkomponente in dem Bild gewinnt, die Detailsignalkomponente eine Kantenkomponente, die eine Kante des Objekts angibt, eine Texturkomponente, die eine Textur des Objekts angibt, und eine Rauschkomponente, die ein das Bild überlagerndes Rauschen angibt, enthält, wobei das Flächenstrukturfilter die Flächensignalkomponente aus der Ortsfrequenzkomponente in dem Bild gewinnt, wobei die Flächensignalkomponente die Ortsfrequenzkomponente mit Ausnahme der Detailsignalkomponente ist; Gewinnen von einer der Bildzellen in einem Kantenstrukturbild, die durch die Detailsignalkomponente geliefert wird, als fokussierte Bildzelle gewinnt, Bestimmen, ob die fokussierte Bildzelle das Rauschen repräsentiert, und Korrigieren der Detailsignalkomponente, um so die Rauschkomponente in der fokussierten Bildzelle zu verringern, wenn die fokussierte Bildzelle das Rauschen repräsentiert, so dass eine korrigierte Detailsignalkomponente erzeugt wird; und eine Bildsyntheseeinrichtung, die ein Flächenstrukturbild, das durch die Flächensignalkomponente bereitgestellt wird, und ein korrigiertes Kantenstrukturbild, das durch die korrigierte Detailsignalkomponente bereitgestellt wird, synthetisiert, so dass ein modifiziertes Bild erzeugt wird.
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In dem vorstehenden Verfahren ist das das Bild überlagernde Rauschen ausreichend verringert und der Durchsatz zum Durchführen der Rauschverminderungsverarbeitung verringert.
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Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst ein greifbares, computerlesbares Medium Instruktionen, die durch einen Computer ausgeführt werden, wobei die Instruktionen ein computerimplementiertes Verfahren zum Verarbeiten eines Bilds beinhalten. Die Instruktionen beinhalten: Gewinnen eines Bildes durch Projizieren eines Objekts im realen Raum auf eine Ebene, die mehrere Bildzellen umfasst; Filtern des Bildes durch ein Kantenstrukturfilter und ein Flächenstrukturfilter, um so eine Detailsignalkomponente des Bilds beziehungsweise eine Flächensignalkomponente des Bilds zu gewinnen, wobei das Kantenstrukturfilter die Detailsignalkomponente aus einer Ortsfrequenzkomponente in dem Bild gewinnt, die Detailsignalkomponente eine Kantenkomponente, die eine Kante des Objekts angibt, eine Texturkomponente, die eine Textur des Objekts angibt, und eine Rauschkomponente, die ein das Bild überlagerndes Rauschen angibt, enthält, wobei das Flächenstrukturfilter die Flächensignalkomponente aus der Ortsfrequenzkomponente in dem Bild gewinnt, wobei die Flächensignalkomponente die Ortsfrequenzkomponente mit Ausnahme der Detailsignalkomponente ist; Gewinnen von einer der Bildzellen in einem Kantenstrukturbild, die durch die Detailsignalkomponente geliefert wird, als fokussierte Bildzelle gewinnt, Bestimmen, ob die fokussierte Bildzelle das Rauschen repräsentiert, und Korrigieren der Detailsignalkomponente, um so die Rauschkomponente in der fokussierten Bildzelle zu verringern, wenn die fokussierte Bildzelle das Rauschen repräsentiert, so dass eine korrigierte Detailsignalkomponente erzeugt wird; und eine Bildsyntheseeinrichtung, die ein Flächenstrukturbild, das durch die Flächensignalkomponente bereitgestellt wird, und ein korrigiertes Kantenstrukturbild, das durch die korrigierte Detailsignalkomponente bereitgestellt wird, synthetisiert, so dass ein modifiziertes Bild erzeugt wird.
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In dem vorstehenden Medium ist das das Bild überlagernde Rauschen ausreichend verringert und der Durchsatz zum Ausführen der Rauschverminderungsverarbeitung verringert.
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Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Bildverarbeitungsvorrichtung: Eine Kamera, die ein Bild aufnimmt; eine Bildteilungseinrichtung, die das Bild durch ein Kantenstrukturfilter und ein Flächenstrukturfilter filtert, um so eine Detailsignalkomponente des Bilds beziehungsweise eine Flächensignalkomponente des Bilds zu gewinnen, wobei das Kantenstrukturfilter die Detailsignalkomponente aus einer Ortsfrequenzkomponente in dem Bild gewinnt, die Detailsignalkomponente eine Kantenkomponente, die eine Kante des Objekts angibt, eine Texturkomponente, die eine Textur des Objekts angibt, und eine Rauschkomponente, die ein das Bild überlagerndes Rauschen angibt, enthält, wobei das Flächenstrukturfilter die Flächensignalkomponente aus der Ortsfrequenzkomponente in dem Bild gewinnt, wobei die Flächensignalkomponente die Ortsfrequenzkomponente mit Ausnahme der Detailsignalkomponente ist; eine Bildkorrektureinrichtung, die eine der Bildzellen in einem Kantenstrukturbild, die durch die Detailsignalkomponente geliefert wird, als fokussierte Bildzelle gewinnt, bestimmt, ob die fokussierte Bildzelle das Rauschen repräsentiert, und die Detailsignalkomponente korrigiert, um so die Rauschkomponente in der fokussierten Bildzelle zu verringern, wenn die fokussierte Bildzelle das Rauschen repräsentiert, so dass eine korrigierte Detailsignalkomponente erzeugt wird; und eine Bildsyntheseeinrichtung, die ein Flächenstrukturbild, das durch die Flächensignalkomponente bereitgestellt wird, und ein korrigiertes Kantenstrukturbild, das durch die korrigierte Detailsignalkomponente bereitgestellt wird, synthetisiert, so dass ein modifiziertes Bild erzeugt wird.
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In der vorstehenden Vorrichtung ist das Rauschen, welches das Bild überlappt, ausreichend verringert und der Durchsatz zum Ausführen der Rauschverminderungsverarbeitung verringert.
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Die oben genannten und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden verständlicher aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen. In den Zeichnungen sind:
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1 ein Blockschaltbild, das ein Bildverarbeitungssystem zeigt;
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2 ein Blockschaltbild, das eine Bildverarbeitungsvorrichtung zeigt;
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3 ein Blockschaltbild, das eine Teilungseinheit gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt;
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4 ein Ablaufdiagramm, das eine Rauschverminderungsverarbeitung zeigt;
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5A bis 5D Diagramme, die Helligkeitsgradientenvektoren zeigt;
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6 ein Diagramm, das Bilder jedes Schritts der Bildverarbeitung zeigt, die durch die Bildverarbeitungsvorrichtung durchgeführt wird;
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7 ein Blockschaltbild, das eine Teilungseinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt;
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8 ein Blockschaltbild, das eine Teilungseinheit gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt.
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(Erste Ausführungsform)
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[Bildverarbeitungssystem]
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Wie in 1 gezeigt ist, enthält ein Bildverarbeitungssystem 1 eine Aufnahmeeinheit 5 zum Aufnehmen eines Bildes PI und eine Bildverarbeitungsvorrichtung 10 zum Ausführen der Bildverarbeitung des Bildes PI, das durch die Aufnahmeeinheit 5 aufgenommen wird.
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Die Aufnahmeeinheit 5 ist eine herkömmliche Aufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen eines Bildes PI mit einem Aufnahmeelement, wobei das Bild PI, das durch Projizieren eines realen Raums auf eine Ebene gewonnen wird, die mehrere Bildzellen enthält. Die herkömmliche Aufnahmeeinrichtung ist eine Kamera, die das Aufnahmeelement wie beispielsweise ein CCD- oder CMOS-Element, eine optische Linse, ein optisches Filter und eine periphere Schaltung wie beispielsweise eine Energiequelle umfasst. Die Aufnahmeeinheit 5 nimmt das Bild PI in einen Aufnahmebereich auf, der einen vorbestimmten realen Raum repräsentiert.
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Das Bildverarbeitungssystem 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist beispielsweise an einem Fahrzeug befestigt. Insbesondere kann das System 1 eine Vorverarbeitung eines Bildes durchführen, welches durch ein Fahrerüberwachungssystem zum Überwachen eines Fahrers basierend auf dem Bild des Fahrers verwendet werden soll. Hierbei dient die Überwachung durch das Fahrerüberwachungssystems zum Schätzen eines Bewusstseinsgrads des Fahrers und zum Überwachen, ob das geschätzte Bewusstsein gleich oder kleiner einem vorbestimmten Wert ist. Alternativ kann die Überwachung durch das System zum Schätzen einer Blickrichtung des Fahrers und zum Bestimmen, ob der Fahrer seinen Blick auf die Straße richtet, dienen. Das Fahrerüberwachungssystem kann eine Warnung ausgeben, wenn das System bestimmt, dass das geschätzte Bewusstsein gleich oder kleiner dem vorbestimmten Wert ist oder der Fahrer seinen Blick nicht auf die Straße gerichtet hat.
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Das Bildverarbeitungssystem 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann an dem Fahrzeug angebracht sein und eine Vorverarbeitung eines Bildes durchführen, das durch ein Umgebungs-Überwachungssystem zum Steuern einer Bordvorrichtung entsprechend einer Situation in der Umgebung des Fahrzeugs verwendet werden soll. Die Situation in der Umgebung des Fahrzeugs wird durch System gemäß dem Ergebnis des Bildes in der Umgebung des Fahrzeugs erkannt. Hierbei kann das Umgebungs-Überwachungssystem ein Pre-Crash-Sicherheitssystem zum Straffen eines Sitzgurtes sein, wenn das System basierend auf der Situation in der Umgebung des Fahrzeugs bestimmt, dass es unmöglich ist, eine Kollision zwischen dem Fahrzeug und einem Objekt wie beispielsweise einem vorausfahrenden Fahrzeug zu vermeiden. Das System erkennt die Situation in der Umgebung des Fahrzeugs wie beispielsweise eine Positionsbeziehung zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug und dem Fahrzeug. Alternativ kann das Umgebungs-Überwachungssystem ein Abstandsregeltempomat zum Regeln eines Antriebssystems und/oder eines Bremssystems sein, um dem vorausfahrenden Fahrzeug zu folgen, und das System kann die Situation in der Umgebung des Fahrzeugs wie beispielsweise eine Positionsbeziehung zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug und dem Fahrzeug erkennen. Hierbei kann das Umgebungs-Überwachungssystem ein Diebstahlsicherungssystem sein, das die Situation in der Umgebung des Fahrzeugs wie beispielsweise eine Situation einer sich in der Umgebung des Fahrzeugs befindlichen Person erkennt und das Fahrzeug davor schützt, dass es durch den Dieb gestohlen wird, wenn das System bestimmt, dass sich die Person in der Umgebung des Fahrzeugs sich verdächtig verhält.
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[Aufbau der Bildverarbeitungsvorrichtung]
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Die Bildverarbeitungsvorrichtung 10 ist ein herkömmlicher Mikrocomputer, der umfasst: Einen ROM 13 zum Speichern von Daten und eines Programms, die nötig sind, um auch dann, wenn sich eine Energiequelle ausschaltet, Informationen zu speichern; einen RAM 15 zum temporären Speichern von Daten; und eine CPU 17 zum Ausführen unterschiedlicher Verarbeitungen gemäß dem in dem RAM 15 gespeicherten Programm.
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Der ROM 13 speichert ein Verminderungsverarbeitungsprogramm, das eine Rauschverminderungsverarbeitung als eine von Bildverarbeitungstechniken bereitstellt. In der Rauschverminderungsverarbeitung wird das dem Bild PI überlagernde Rauschen, das durch die Aufnahmeeinheit 5 aufgenommen wird, verringert.
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Hierbei zeigt 2 ein funktionales Blockschaltbild der Bildverarbeitungsvorrichtung 10. Die Funktion der Vorrichtung 10 wird durch Ausführen des Verminderungsverarbeitungsprogramms mit der Vorrichtung 10 realisiert.
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Insbesondere beinhaltet die Vorrichtung 10 eine Gewinnungseinheit 21 zum Gewinnen des durch die Aufnahmeeinheit 5 aufgenommenen Bilds PI und eine Teilungseinheit 22 zum Teilen des durch die Gewinnungseinheit 21 gewonnenen Bilds PI in das Kantenstrukturbild Pm und das Flächenstrukturbild Pb. Ferner extrahiert die Einheit 22 das Kantenstrukturbild Pm und das Flächenstrukturbild Pb.
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Hierbei ist das Kantenstrukturbild Pm ein Bild, das mehrere Kantenstrukturbildzellen umfasst. Die Kantenstrukturbildzellen sind Ortsfrequenzkomponenten des Bilds PI, die Details eines Objekts repräsentieren, das auf das Bild PI projiziert werden soll. Die Ortsfrequenzkomponente ist hier als eine Detailsignalkomponente bezeichnet. Die Ortsfrequenzkomponente, die das Detail des Objekts repräsentiert, umfasst eine Kantenkomponente, die ein Ende des auf das Bild PI projizierten Objekts angibt, eine Texturkomponente, die Design und Textur des Objekts angibt, und die dem Bild PI überlagerte Rauschkomponente.
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Das Flächenstrukturbild Pb ist ein Bild, das mehrere Flächenstrukturbildzellen umfasst. Die Flächenstrukturbildzellen sind Ortsfrequenzkomponenten des Bilds PI mit Ausnahme der Detailsignalkomponenten. Die Flächenstrukturbildzellen liefern eine Gesamtstruktur des Objekts, das auf das Bild PI projiziert wird. Die Flächenstrukturbildzellen beinhalten eine Flächensignalkomponente.
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Die Vorrichtung 10 beinhaltet ferner eine Kantenbildkorrektureinheit 23 und eine Addiereinheit 24. Die Kantenbildkorrektureinheit 23 erzeugt ein korrigiertes Detailbild Pma durch Korrigieren des Kantenstrukturbilds Pm, um so das Rauschen in dem durch die Teilungseinheit 22 extrahierten Kantenstrukturbild Pm zu reduzieren. Die Addiereinheit 24 erzeugt aus dem durch die Teilungseinheit 22 gewonnenen Flächenstrukturbild Pb und dem erzeugten korrigierten Detailbild ein Modifikationsbild PA.
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Das korrigierte Detailbild PMA ist hier ein Bild, das mehrere korrigierte Kantenstrukturbildzellen beinhaltet. Die korrigierte Kantenstrukturbildzelle wird durch Korrigieren des Kantenstrukturbildes, um dadurch die Rauschkomponente zu verringern, erzeugt. Die korrigierte Kantenstrukturbildzelle enthält die Ortsfrequenzkomponente, die das Detail des Objekts angibt, das auf das Bild PI projiziert wird und dessen Rauschkomponente reduziert ist. Die korrigierte Kantenstrukturbildzelle enthält die korrigierte Detailsignalkomponente.
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Insbesondere, wie in 3 gezeigt ist, beinhaltet die Teilungseinheit 22 ein Flächenstrukturfilter 31 zum Extrahieren einer Niedrigfrequenzkomponente der Ortsfrequenzkomponente in dem Bild PI und ein Kantenstrukturfilter 33 zum Extrahieren einer Hochfrequenzkomponente der Ortsfrequenzkomponente in dem Bild PI.
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In der vorliegenden Ausführungsform wird die Niedrigfrequenzkomponente des Bilds PI als das Flächenstrukturbild Pb extrahiert, und die Hochfrequenzkomponente des Bilds PI wird als Kantenstrukturbild Pm extrahiert.
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In der vorliegenden Ausführungsform wird das durch die Gewinnungseinheit 21 gewonnene Bild PI sowohl in das Flächenstrukturfilter 31 als auch in das Kantenstrukturfilter 33 eingegeben. Somit funktionieren in der Teilungseinheit 22 gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Flächenstrukturfilter 31 und das Kantenstrukturfilter 33 unabhängig.
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Das Flächenstrukturfilter 31 gemäß der vorliegenden Ausführungsform dient als Tiefpassfilter zum Durchlassen einer Frequenzkomponente der Ortsfrequenzkomponente des Bilds PI, das eine Frequenz aufweist, die gleich hoch wie oder höher als eine oberen Grenzfrequenz ist. Die Flächenstrukturbildzelle enthält immer eine Frequenzkomponente, deren Frequenz gleich groß wie oder größer als die obere Grenzfrequenzkomponente ist. Die obere Grenzfrequenz kann vorab experimentell unter Verwendung unterschiedlicher Typen von Bildern als das Bild 1 bestimmt werden, wobei diese Bilder durch die Vorrichtung 10 gewonnen werden sollen. Somit stellt das Flächenstrukturfilter 31 das Tiefpassfilter bereit, da die Ortsfrequenzkomponente, die die Gesamtstruktur des Objekts angibt, die Niedrigfrequenzkomponente des Bilds PI ist.
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Das Kantenstrukturfilter 33 gemäß der vorliegenden Ausführungsform dient als Hochpassfilter zum Durchlassen einer Frequenzkomponente der Ortsfrequenzkomponente des Bilds PI mit der Frequenz, die gleich hoch wie oder höher als eine untere Grenzfrequenz ist. Die Kantenstrukturbildzelle enthält immer die Frequenzkomponente mit der Frequenz, die die gleich groß wie oder kleiner als die untere Grenzfrequenzkomponente ist. Die untere Grenzfrequenz kann vorab experimentell bestimmt werden, in dem unterschiedliche Bilder, die durch die Vorrichtung 10 gewonnen werden sollen, als das Bild PI verwendet werden. Somit bildet das Kantenstrukturfilter 33 das Hochpassfilter, da die Ortsfrequenzkomponente, die die Kantenstruktur die Objekts angibt, die Hochfrequenzkomponente des Bilds PI ist.
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[Rauschverminderungsverarbeitung]
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Nachfolgend ist die durch die Bildverarbeitungsvorrichtung 10 ausgeführte Rauschverminderungsverarbeitung erläutert.
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Die Vorrichtung beginnt, die Rauschverminderungsverarbeitung auszuführen, wenn das Bildverarbeitungssystem 1 aktiviert ist. Insbesondere beginnt die Vorrichtung, die Rauschverminderungsverarbeitung zu aktivieren, sobald der Zündungsschalter geschlossen wird. Danach wiederholt die Vorrichtung 10 die Ausführung der Rauschverminderungsverarbeitung bei jedem Rahmen.
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In der Rauschverminderungsverarbeitung werden, wie in 4 gezeigt ist, wenn die Verarbeitung bei Schritt 100 aktiviert wird, Parameter wie beispielsweise ein vorbestimmter Standardschwellenwert α und ein anderer vorbestimmter Standardschwellenwert β, die zum Teilen des Bildes PI verwendet werden und die obere Grenzfrequenz und die untere Grenzfrequenz liefern, ausgelesen. In Schritt S110 gewinnt die Vorrichtung 10 das durch die Aufnahmeeinheit 5 aufgenommene Bild PI. Dann wird das gewonnene Bild PI in sowohl das Flächenstrukturfilter 31 als auch das Kantenstrukturfilter 33 eingegeben, so dass das Bild PI in das Kantenstrukturbild Pm und das Flächenstrukturbild Pb geteilt wird. Somit werden in Schritt S120 das Kantenstrukturbild Pm und das Flächenstrukturbild Pb extrahiert. Dann gewinnt die Vorrichtung 10 das extrahierte Kantenstrukturbild Pm.
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Eine von allen Kantenstrukturbildzellen in dem Kantenstrukturbild Pm wird als eine fokussierte Bildzelle (i, j) definiert. Ein Bereich um die fokussierte Bildzelle (i, j), die eine Mitte bildet, ist als Maskenbereich, der einen Standardbereich darstellt, bestimmt. Beispielsweise ist der Maskenbereich eine 5 × 5 Region oder eine 7 × 7 Region mit der Mitte als der fokussierten Bildzelle (i, j). Dann wird in Schritt S140 ein Bildzellenwert von jeder der Kantenstrukturbildzellen in dem Maskenbereich gewonnen. Ferner wird in Schritt S150 ein Vektorkonzentrationsgrad v(i, j) der fokussierten Bildzelle (i, j) entwickelt.
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Insbesondere wird der Vektorkonzentrationsgrad v(i, j) unter Verwendung der folgenden Gleichungen F(1) und F(2) entwickelt. Hierbei ist der Bildzellenwert der fokussierten Bildzelle (i, j) als d(i, j) definiert. Die Bildzellen außer der fokussierten Bildzelle (i, j) in dem Maskenbereich sind als Objektbildzellen (m, n) definiert. Der Bildzellenwert der Objektbildzellen (m, n) ist als d(m, n) definiert.
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In Gleichung F(1) repräsentiert M die Dimensionen der Maskenbereich, das heißt, die Maskengröße des Standardbereichs. Wie in der Gleichung F(2) gezeigt ist, repräsentiert der numerische Index (m, n) eine Richtung des Helligkeitsgradientenvektors, der in einer Objektbildzelle (m, n) entwickelt wird. Der Richtungsindex (m, n) ist ein positiver Standardwert, wenn der Bildzellenwert d(i, j) der fokussierten Bildzelle (i, j) größer als der Bildzellenwert d(m, n) des Richtungsindex (m, n) ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist der positive Standardwert plus Eins. Der Richtungsindex (m, n) ist ein negativer Standardwert, wenn der Bildzellenwert d(i, j) der fokussierten Bildzelle (i, j) kleiner als der Bildzellenwert d(m, n) des Richtungsindex (m, n) ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist der negative Standardwert minus Eins. Der Richtungsindex (m, n) ist Null, wenn der Bildzellenwert d(i, j) der fokussierten Bildzelle (i, j) gleich dem Bildzellenwert d(m, n) des Richtungsindex (m, n) ist.
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Insbesondere wird der Helligkeitsgradientenvektor auf „–1”, „0” oder „+1” eingestellt, je nachdem, ob der Helligkeitsgradientenvektor zu der fokussierten Bildzelle gedreht ist. Die Tatsache wird hier als ein Ergebnis eines Vergleichs zwischen der fokussierten Bildzelle und den Peripherie-Bildzellen bestimmt. Somit wird der Helligkeitsgradientenvektor gemäß der mathematischen Regel derart festgelegt, dass sich der Helligkeitsgradientenvektor in eine Richtung von der Bildzelle mit kleinen Bildzellenwert zu der Bildzelle mit großen Bildzellenwert dreht.
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Somit wird der Vektorkonzentrationsgrad v(i, j) derart berechnet, dass die Richtung des Helligkeitsgradientenvektors durch die Differenz zwischen dem Bildzellenwert d(m, n) jeder Objektbildzelle (m, n) und dem Bildzellenwert d(i, j) der fokussierten Bildzelle (i, j) angegeben wird, wobei alle Richtungen der Helligkeitsgradientenvektoren (d. h. index (m, n)) ausgezählt werden und die erhaltenen Richtungen unter Verwendung der Dimensionen des Standardbereichs (d. h. der Anzahl von Objektbildzellen) normalisiert (d. h. gemittelt) werden.
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Wie es in der Gleichung F(1) gezeigt ist, befindet sich der Vektorkonzentrationsgrad v(i, j) in der vorliegenden Ausführungsform in einem Bereich zwischen Null und Eins.
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Dann bestimmt die Vorrichtung 10 in Schritt S160 der Rauschverminderungsverarbeitung, wie oben erläutert ist, ob der in Schritt S150 entwickelte Vektorkonzentrationsgrad v(i, j) kleiner als ein vorbestimmter Standardschwellenwert α ist.
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Hierbei repräsentiert der vorbestimmte Standardschwellenwert α den bestimmten Wert des Vektorkonzentrationsgrads v, der die Kante oder die Textur mit Ausnahme des Rauschens angibt. Der Standardschwellenwert α kann zuvor experimentell unter Verwendungen unterschiedlicher Typen von Bildern, die durch die Kamera gewonnen werden sollen, als das Bild PI bestimmt werden.
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Als Ergebnis der Bestimmung in Schritt S160, wenn der Vektorkonzentrationsgrad v(i, j) kleiner als der vorbestimmte Standardschwellenwert α ist, das heißt, wenn die Bestimmung in Schritt S160 „JA” ist, wird mit Schritt S170 fortgefahren. In Schritt S170 wird, da die fokussierte Bildzelle (i, j), die dem Vektorkonzentrationsgrad v(i, j) entspricht, nicht das Rauschen ist, die fokussierte Bildzelle (i, j) entsprechend dem Vektorkonzentrationsgrad v(i, j) durch ein vorbestimmtes Mittelwertfilter unter Verwendung des Maskenbereichs als Standardbereich gefiltert. Somit wird in Schritt S170 die Kantenstrukturbildzelle, die die fokussierte Bildzelle (i, j) darstellt, die nicht als das Rauschen bestimmt wird, mit dem Mittelwertfilter gefiltert, und dann wird die gefilterte Kantenstrukturbildzelle als die korrigierte Kantenbildzelle festgelegt.
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Dann wird mit Schritt S210 fortgefahren.
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Andererseits wird, als Ergebnis der Bestimmung in Schritt S160, wenn der Vektorkonzentrationsgrad v(i, j) gleich groß wie oder größer als der vorbestimmte Standardschwellenwert α ist, das heißt, wenn die Bestimmung in Schritt S160 „NEIN” ist, mit Schritt S180 fortgefahren. In Schritt S180 bestimmt die Vorrichtung 10, ob der in Schritt S150 entwickelte Vektorkonzentrationsgrad v(i, j) gleich groß wie oder größer als ein weiterer vorbestimmter Standardschwellenwert β ist.
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Hierbei zeigt 5A den Bildzellenwert jeder Bildzelle in einem bestimmten Standardbereich. Die Zahlen in 5A repräsentieren die Bildzellenwerte. 5B zeigt den Helligkeitsgradientenvektor jeder Objektbildzelle in 5A. 5C zeigt den Bildzellenwert jeder Bildzelle in einem weiteren bestimmten Standardbereich. Die Zahlen in 5C repräsentieren die Bildzellenwerte. 5D zeigt den Helligkeitsgradientenvektor jeder Objektbildzelle von 5C.
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In 5A und 5B ist der Bildzellenwert d(i, j) der fokussierten Bildzelle (i, j) in dem Standardbereich größer als der Bildzellenwert d(m, n) der Objektbildzelle (m, n) in dem Standardbereich. In diesem Fall dreht sich der Helligkeitsgradientenvektor jeder Objektbildzelle (m, n) in dem Standardbereich in die Richtung ausgehend von jeder Objektbildzelle (m, n) zur fokussierten Bildzelle (i, j). Demzufolge weist die Gesamtheit der Richtungen der Helligkeitsgradientenvektoren den großen Absolutwert auf. Ferner ist der Vektorkonzentrationsgrad v(i, j) nahe Eins (das heißt, dem Standardwert von „1”).
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In 5C und 5D ist der Bildzellenwert d(i, j) der fokussierten Bildzelle (i, j) in dem Standardbereich kleiner als Bildzellenwert d(m, n) der Objektbildzelle (m, n) in dem Standardbereich. In diesem Fall dreht sich der Helligkeitsgradientenvektor jeder Objektbildzelle (m, n) in dem Standardbereich in die Richtung von der fokussierten Bildzelle (i, j) zu jeder Objektbildzelle (m, n). Demzufolge weist die Gesamtheit der Richtungen der Helligkeitsgradientenvektoren den großen Absolutwert auf. Ferner ist der Vektorkonzentrationsgrad v(i, j) annähernd Eins (d. h. dem Standardwert von „1”).
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Wie es vorstehend beschrieben ist, ist, wenn die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass die fokussierte Bildzelle (i, j) das Rauschen ist, die Korrelation zwischen dem Bildzellenwert d(i, j) der fokussierten Bildzelle (i, j) und dem Bildzellenwert d(m, n) der Objektbildzelle (m, n) niedrig und demnach der Vektorkonzentrationsgrad v(i, j) nahe dem Standardwert von „1”.
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Somit repräsentiert der vorbestimmte Standardschwellenwert β in der vorliegenden Ausführungsform den bestimmten Wert des Vektorkonzentrationsgrads v, der das Rauschen angibt. Der Standardschwellenwert β ist größer als der Standardschwellenwert α. Obwohl der Standardschwellenwert β kleiner als der Standardwert von „1” ist, wird der Standardschwellenwert β vorab so festgelegt, dass er nahe dem Standardwert „1” ist. Der Standardschwellenwert β kann vorab experimentell unter Verwendung unterschiedlicher Typen von Bildern, die durch die Vorrichtung 10 gewonnen werden sollen, als das Bild PI bestimmt werden.
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In der Rauschverminderungsverarbeitung ist als ein Ergebnis der Bestimmung in Schritt S180, wenn der Vektorkonzentrationsgrad v(i, j) gleich groß wie oder größer als der Standardschwellenwert β ist, das heißt, wenn die Bestimmung in Schritt S180 „JA” ist, die fokussierte Bildzelle (i, j), die dem Vektorkonzentrationsgrad v(i, j) entspricht, das Rauschen. Somit wird in Schritt S190 die fokussierte Bildzelle (i, j), die dem Vektorkonzentrationsgrad v(i, j) entspricht, durch ein vorbestimmtes Medianfilter unter Verwendung des Maskenbereichs gefiltert, der den Standardbereich darstellt. Somit wird in Schritt S190 die Kantenstrukturbildzelle, die die fokussierte Bildzelle (i, j) darstellt, die als das Rauschen bestimmt wird, mit dem Medianfilter gefiltert, woraufhin die korrigierte Kantenbildzelle erzeugt wird.
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Danach wird mit Schritt S210 fortgefahren.
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Als Ergebnis der Bestimmung in Schritt S180 kann, wenn der Vektorkonzentrationsgrad v(i, j) kleiner als der Standardschwellenwert β ist, da heißt, wenn die Bestimmung in Schritt S180 „NEIN” ist, die fokussierte Bildzelle (i, j), die dem Vektorkonzentrationsgrad v(i, j) entspricht, die Kante oder die Textur sein, woraufhin über Schritt S200 mit Schritt S210 fortgefahren wird.
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Insbesondere, wenn der Vektorkonzentrationsgrad v(i, j) gleich groß wie oder größer als der vorbestimmte Standardschwellenwert α ist, d. h. wenn die Bestimmung in Schritt S160 „NEIN” und der Vektorkonzentrationsgrad v(i, j) kleiner als der Standardschwellenwert β ist, d. h. wenn die Bestimmung in Schritt S180 „NEIN” ist, wird in Schritt S200 die fokussierte Bildzelle (i, j) nicht gefiltert, was sich von den Schritten S170 und S190 unterscheidet. Dann wird mit Schritt S210 fortgefahren. Insbesondere wird in Schritt S200 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Kantenstrukturbildzelle, d. h. die fokussierte Bildzelle (i, j) so festgelegt, dass sie die korrigierte Kantenbildzelle ist.
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In Schritt S210 bestimmt die Vorrichtung 10, ob alle Schritte von Schritt S140 bis S210 bezüglich aller Kantenstrukturbildzellen, die den in Schritt S110 gewonnenen Kantenstrukturbildern Pm entsprechen, ausgeführt wurden, das heißt, bezüglich jeder der Kantenstrukturbildzellen in einem gesamten Bereich. Als Ergebnis der Bestimmung in Schritt S210, wenn noch keine der Schritte S140 bis S210 bezüglich aller Kantenstrukturbildzellen, die den Kantenstrukturbildern Pm entsprechen, ausgeführt wurden, das heißt, wenn die Bestimmung in Schritt S210 „NEIN” ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt S140 fort. In Schritt S140 wird eine weitere fokussierte Bildzelle (i + 1, j) oder (i, j + 1), die durch Verschieben einer Bildzelle in der X-Richtung oder der Y-Richtung erzeugt wird, extrahiert, und ein neuer Standardbereich wird um eine neu fokussierte Bildzelle (i + 1, j) oder (i, j + 1) als Mitte des Bereichs festgelegt. Dann wird mit Schritt S150 fortgefahren.
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Als Ergebnis der Bestimmung in Schritt S210 wird, wenn alle Schritte von Schritt S140 bis Schritt S210 bezüglich aller Kantenstrukturbildzellen, die den Kantenstrukturbildern Pm entsprechen, ausgeführt werden, das heißt, wenn die Bestimmung in Schritt S210 „JA” ist, mit Schritt S220 fortgefahren.
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Somit wird, wenn alle Schritte von Schritt S140 bis Schritt S210 bezüglich jedem der Kantenstrukturbilder Pm ausgeführt sind und die fokussierte Bildzelle (i, j) das Rauschen ist, die fokussierte Bildzelle (i, j) korrigiert, um so die Rauschkomponente in der fokussierten Bildzelle (i, j) zu reduzieren, so dass das korrigierte Detailbild Pma erzeugt wird.
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In Schritt S220 werden das korrigierte Detailbild Pma und das Flächenstrukturbild Pb synthetisiert, so dass das modifizierte Bild PA erzeugt wird.
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Hierbei wird das modifizierte Bild PA in Schritt S220 gemäß der vorliegenden Ausführungsform derart erzeugt, dass jeder Bildzellenwert des korrigierten Detailbilds Pma mit einem Syntheseverhältnis R multipliziert wird, so dass ein modifizierter Bildzellenwert gewonnen wird. Dann wird jeder modifizierte Bildzellenwert des korrigierten Detailbilds Pma zum Bildzellenwert des Flächenstrukturbilds Pb entsprechend den korrigierten Detailbildern Pma addiert. Somit wird das modifizierte Bild PA erzeugt.
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Hierbei wird das Syntheseverhältnis basierend auf der Gleichung „R = P1/P2” berechnet. Die Variation P1 ist eine Gesamtheit der Bildzellenwerte des Kantenstrukturbildes Pm und wird durch die folgende Gleichung F(3) berechnet. Die Variation P2 ist eine Gesamtheit der Bildzellenwerte der korrigierten Detailbilder Pma und wird durch die folgende Gleichung F(4) berechnet.
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Dann endet die Rauschverminderungsverarbeitung.
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[Beispiel von Operationen in der Bildverarbeitungsvorrichtung]
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Wie in 6 gezeigt ist, gewinnt die Vorrichtung 10 das durch die Aufnahmeeinheit 5 aufgenommene Bild PI. Dann wird das Bild PI durch das Flächenstrukturfilter 31 und das Kantenstrukturfilter 33 gefiltert, so dass das Bild PI in das Kantenstrukturbild Pm und das Flächenstrukturbild Pb geteilt wird. Auf diese Weise werden das Kantenstrukturbild Pm und das Flächenstrukturbild Pb gewonnen.
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Der Vektorkonzentrationsgrad v(i, j) der fokussierten Bildzelle (i, j) wird in jeder Kantenstrukturbildzelle des Kantenstrukturbilds Pm entwickelt. Die Vorrichtung 10 bestimmt, ob jede fokussierte Bildzelle (i, j) das Rauschen ist. Als ein Ergebnis der Bestimmung, wenn die fokussierte Bildzelle (i, j) das Rauschen ist, wird die fokussierte Bildzelle (i, j) unter Verwendung des Standardbereichs, der der Maskenbereich darstellt, gefiltert, so dass die Rauschkomponente verringert wird.
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Dann werden das korrigierte Detailbild Pma, dessen Rauschkomponente verringert ist, und das Flächenstrukturbild Pb synthetisiert, so dass das modifizierte Bild PA erzeugt wird.
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[Wirkungen der ersten Ausführungsform]
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Wie es oben beschrieben ist, werden in der Bildverarbeitungsvorrichtung 10 das korrigierte Detailbild Pma und das Flächenstrukturbild Pb synthetisiert, so dass das modifizierte Bild PA erzeugt wird. Hierbei wird eine Gesamtheit des Bildes in dem modifizierten Bild PA modifiziert. Auf diese Weise wird die Rauschkomponente, die dem modifizierten Bild PA überlagert ist, verglichen mit der Rauschkomponente, die dem Originalbild PI überlagert ist, reduziert.
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Somit reduziert die Vorrichtung 10 das Rauschen in dem Originalbild PI ausreichend.
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Ferner werden in der Vorrichtung 10 das Kantenstrukturbild Pm und das Flächenstrukturbild Pb durch Anwenden des Flächenstrukturfilters 31 bzw. des Kantenstrukturfilters 33 auch das Bild PI extrahiert. Demzufolge ist in der Vorrichtung 10 das Extahierungsverfahren des Kantenstrukturbilds Pm und des Flächenstrukturbilds Pb vereinfacht. Demnach wird die Prozesslast zum Durchführen der Verarbeitung ausgehend von einem Schritt zum Gewinnen des Bilds PI bis zu einem Schritt zum Extrahieren des Kantenstrukturbilds Pm und des Flächenstrukturbilds Pb reduziert.
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Demzufolge wird in der Bildverarbeitung der Vorrichtung 10 das Rauschen, das dem Bild PI überlagert ist, ausreichend reduziert und die Bearbeitungslast zum Verringern des Rauschens in dem Bild PI reduziert.
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Die Vorrichtung 10 bestimmt gemäß dem Vektorkonzentrationsgrad v(i, j), ob die fokussierte Bildzelle (i, j) das Rauschen ist. Die Berechnung des Vektorkonzentrationsgrads v(i, j) wird unter einer Bedingung durchgeführt, dass die Richtung jedes Helligkeitsgradientenvektors wird, um der Standardwert wie beispielsweise „1” oder „–1” zu sein. Demnach wird der Betrag des Vektorkonzentrationsgrads v(i, j) durch die Richtung jedes Helligkeitsgradientenvektors bestimmt, das heißt durch den Index (m, n).
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Demzufolge wird in der Vorrichtung 10 der Vektorkonzentrationsgrad v(i, j) basierend auf der Richtung des Vektorkonzentrationsgrads v(i, j) und nicht basierend auf dem Betrag des Vektorkonzentrationsgrads v(i, j) berechnet. Somit kann die Vorrichtung 10 stabil bestimmen, ob die Bildzelle das Rauschen ist, sogar wenn das Bild PI ein Niedrigkontrastbild ist.
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In der Vorrichtung 10, wenn der Vektorkonzentrationsgrad v(i, j) gleich groß wie oder größer als der vorbestimmte Standardschwellenwert α und kleiner als der weitere vorbestimmte Standardschwellenwert β ist, verarbeitet die Vorrichtung 10 die fokussierte Bildzelle (i, j) nicht. Somit werden in der Vorrichtung 10, wenn die fokussierte Bildzelle (i, j) die Kantenkomponente oder die Texturkomponente ist, die Kantenkomponente und die Texturkomponente aufrechterhalten.
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Ferner ist in der Vorrichtung 10, wenn der Vektorkonzentrationsgrad v(i, j) kleiner als der vorbestimmte Standardschwellenwert α ist, die Bildzelle in dem Standardbereich flach, so dass das Mittelwertsfilter auf die fokussierte Bildzelle (i, j), die dem Vektorkonzentrationsgrad v(i, j) entspricht, angewandt wird.
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Im Hinblick auf die vorstehenden Ergebnisse verbessert die Vorrichtung 10 die Bildqualität des Bilds, das für ein Fahrerüberwachungssystem und ein Umgebungs-Überwachungssystem verwendet wird. Somit wird in dem Fahrerüberwachungssystem und dem Umgebungs-Überwachungssystem die Erkennungsgenauigkeit verbessert.
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(Zweite Ausführungsform)
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Nachfolgend ist eine zweite Ausführungsform erläutert.
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In einem Bildverarbeitungssystem gemäß einer zweiten Ausführungsform unterscheidet sich eine Teilungseinheit 22 von derjenigen in dem Bildverarbeitungssystem 1 gemäß der ersten Ausführungsform. Daher wird hauptsächlich die Teilungseinheit 22 erläutert.
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7 ist ein Blockschaltbild, das die Teilungseinheit 22 darstellt.
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Wie in 7 gezeigt ist, umfasst die Teilungseinheit 22 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Flächenstrukturfilter 35 zum Extrahieren des Flächenstrukturbilds Pb und ein Kantenstrukturfilter 37 zum Extrahieren des Kantenstrukturbilds Pm.
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Das Flächenstrukturfilter gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ähnlich der Einheit 31 gemäß der ersten Ausführungsform.
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Andererseits extrahiert das Kantenstrukturfilter 37 gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Kantenstrukturbild Pm als Differenz zwischen dem in der Gewinnungseinheit 21 gewonnenen Bild PI und dem Flächenstrukturbild Pb.
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Insbesondere bildet das Kantenstrukturfilter 37 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Differenz durch Subtrahieren der Ortsfrequenzkomponente (d. h. der Flächensignalkomponente), die als die Flächenstrukturbildzelle gezeigt wird, die das Flächenstrukturbild Pb liefert, von allen durch die Gewinnungseinheit 21 gewonnenen Ortsfrequenzkomponenten in dem Bild PI. Ferner extrahiert das Filter 37 das Kantenstrukturbild Pm als die Differenz (das heißt, die Kantensignalkomponente).
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Somit wird in der vorliegenden Ausführungsform das Bild PI in der Gewinnungseinheit 21 sowohl in das Flächenstrukturfilter 35 als auch in das Kantenstrukturfilter 37 eingegeben. Das Flächenstrukturfilter 35 extrahiert direkt das Flächenstrukturbild Pb ähnlich wie das Flächenstrukturfilter 37 gemäß der ersten Ausführungsform. Das Kantenstrukturfilter 37 extrahiert das Kantenstrukturbild Pm, also die Differenz zwischen dem Bild PI und dem Flächenstrukturbild Pb.
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[Wirkungen der zweiten Ausführungsform]
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Bei der Bildverarbeitung gemäß der zweiten Ausführungsform wird das Kantenstrukturbild Pm mit einem einfachen Verfahren gewonnen.
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(Dritte Ausführungsform)
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Nachfolgend ist eine dritte Ausführungsform erläutert.
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In einem Bildverarbeitungssystem gemäß einer dritten Ausführungsform unterscheidet sich eine Teilungseinheit 22 von derjenigen in dem Bildverarbeitungssystem 1 gemäß der ersten Ausführungsform. Daher wird hauptsächlich die Teilungseinheit 22 erläutert.
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8 ist ein Blockschaltbild, das die Teilungseinheit 22 darstellt.
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Wie in 8 gezeigt ist, umfasst die Teilungseinheit 22 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Flächenstrukturfilter 41 zum Extrahieren des Flächenstrukturbilds Pb und ein Kantenstrukturfilter zum Extrahieren des Kantenstrukturbilds Pm.
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Das Kantenstrukturfilter 43 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ähnlich zur Einheit 33 gemäß der ersten Ausführungsform.
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Andererseits extrahiert das Flächenstrukturfilter 41 gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Flächenstrukturbild Pb als eine Differenz zwischen dem in der Gewinnungseinheit 21 gewonnenen Bild PI und dem Kantenstrukturbild Pm.
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Insbesondere bildet das Flächenstrukturfilter 41 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Differenz durch Subtrahieren der Ortsfrequenzkomponente (das heißt, der Teilsignalkomponente), die als Kantenstrukturbildzelle gezeigt ist, die das Kantenstrukturbild Pm liefert, von all den Ortsfrequenzkomponenten in dem Bild PI, das durch die Gewinnungseinheit 21 gewonnen wird. Ferner extrahiert das Filter 41 das Flächenstrukturbild Pb als die Differenz (das heißt, die Flächensignalkomponente).
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Somit wird in der vorliegenden Ausführungsform das Bild in der Gewinnungseinheit 21 jeweils in das Flächenstrukturfilter 41 und das Kantenstrukturfilter 43 eingegeben. Das Kantenstrukturfilter 43 gewinnt direkt das Kantenstrukturbild Pm ähnlich zum Kantenstrukturfilter 43 gemäß der ersten Ausführungsform. Das Flächenstrukturfilter 41 gewinnt das Flächenstrukturbild Pb als die Differenz zwischen dem Bild PI und dem Kantenstrukturbild Pm.
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[Wirkungen der dritten Ausführungsform]
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In dem Bildverarbeitungssystem gemäß der dritten Ausführungsform wird das Flächenstrukturbild Pb mit einem einfachen Verfahren extrahiert.
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(Weitere Ausführungsformen)
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Beispielsweise werden in den oben genannten Ausführungsformen die Gewinnungseinheit 21, die Teilungseinheit 22, die Kantenbildkorrektureinheit 23 und die Addiereinheit 24 durch Ausführen der Rauschverminderungsverarbeitung unter Verwendung der Bildverarbeitungsvorrichtung 10 realisiert, die den Mikrocomputer aufweist. Alternativ können die Gewinnungseinheit 21, die Teilungseinheit 22, die Kantenbildkorrektureinheit 23 und die Addiereinheit 24 durch eine dedizierte Schaltung zum Bereitstellen einer bestimmten Funktion vorgesehen sein. In diesem Fall kann die Bildverarbeitungsvorrichtung 10 dedizierte Schaltungen zum Bereitstellen einer Funktion zum Ausführen der Rauschverminderungsverarbeitung beinhalten.
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In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird das bezüglich der fokussierten Bildzelle (i, j) auszuführende Verfahren gemäß einer Betragsbeziehung zwischen dem Vektorkonzentrationsgrad v(i, j) und dem vorbestimmten Standardschwellenwert α oder einem anderen vorbestimmten Standardschwellenwert β bestimmt. Alternativ kann das Bestimmungsverfahren zum Bestimmen des Verarbeitungsverfahrens bezüglich der fokussierten Bildzelle (i, j) beliebig sein. Beispielsweise kann das Bestimmungsverfahren ausgeführt werden, indem nur der vorbestimmte Standardschwellenwert β verwendet wird. In diesem Fall, wenn der Vektorkonzentrationsgrad v(i, j) gleich groß wie oder größer als der vorbestimmte Standardschwellenwert β ist, bestimmt die Vorrichtung 10, dass die fokussierte Bildzelle (i, j) das Rauschen ist, und die fokussierte Bildzelle (i, j) wird mit dem Medianfilter gefiltert. Wenn der Vektorkonzentrationsgrad v(i, j) kleiner als der vorbestimmte Standardschwellenwert β ist, wird die fokussierte Bildzelle (i, j) mit dem Mittelwertsfilter gefiltert.
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Alternativ kann sich die Anzahl vorbestimmter Standardschwellenwerte von zwei unterscheiden. Beispielsweise kann die Anzahl vorbestimmter Standardschwellenwerte gleich oder größer als drei sein. In diesem Fall wird das Verarbeitungsverfahren, das bezüglich der fokussierten Bildzelle (i, j) auszuführen ist, gemäß der Betragsbeziehung zwischen dem Vektorkonzentrationsgrad v(i, j) und jedem vorbestimmten Standardschwellenwert variiert.
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In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird die Bestimmung, ob die fokussierte Bildzelle (i, j) das Rauschen ist, gemäß der Betragsbeziehung zwischen dem Vektorkonzentrationsgrad v(i, j) und dem vorbestimmten Standardschwellenwert β ausgeführt. Alternativ kann das Bestimmungsverfahren, ob die fokussierte Bildzelle (i, j) das Rauschen ist, beliebig sein. Insbesondere kann das Bestimmungsverfahren für das Rauschen beliebig sein, solange die fokussierte Bildzelle (i, j) sicher als Rauschen oder Nicht-Rauschen bestimmt wird.
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In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird das modifizierte Bild PA derart erzeugt, dass jeder Bildzellenwert des korrigierten Detailbilds Pma mit dem Syntheseverhältnis R multipliziert und jeder modifizierte Bildzellenwert des korrigierten Detailbildes Pma zum Bildzellenwert des Flächenstrukturbilds Pb addiert wird. Alternativ kann das Verfahren zum Erzeugen des modifizierten Bilds PA beliebig sein. Beispielsweise wird jeder Bildzellenwert des korrigierten Detailbilds Pma zum Bildzellenwert des Flächenstrukturbilds Pb addiert, ohne jeden Bildzellenwert des korrigierten Detailbilds Pma mit dem Syntheseverhältnis R zu multiplizieren.
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Ferner wird in der Rauschverminderungsverarbeitung gemäß deren oben genannten Ausführungsformen, wenn der Vektorkonzentrationsgrad v(i, j) gleich groß wie oder größer als der vorbestimmte Standardschwellenwert α ist, mit Schritt S180 fortgefahren und in Schritt S180 bestimmt die Vorrichtung 10, ob der Vektorkonzentrationsgrad v(i, j) gleich groß wie oder größer als ein weiterer vorbestimmter Standardschwellenwert β ist. Alternativ kann die Reihenfolge der Schritte S160 und S180 umgekehrt werden. Insbesondere, wenn der Vektorkonzentrationsgrad v(i, j) kleiner als ein weiterer vorbestimmter Standardschwellenwert β ist, kann die Vorrichtung 10 bestimmen, ob der Vektorkonzentrationsgrad v(i, j) gleich groß wie oder größer als der vorbestimmte Standardschwellenwert α ist.
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In den vorstehenden Ausführungsformen wird der Standardwert auf Eins festgelegt. Alternativ kann der Standardwert beliebig sein. Beispielsweise kann der Standardwert zwei, zehn oder einhundert sein. Alternativ kann der Standardwert gleich dem Betrag des Helligkeitsvektors sein.
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Die Gewinnungseinheit 21 entspricht Schritt S110 in der Rauschverminderungsverarbeitung, und die Einheit 21 umfasst eine Bildgewinnungseinrichtung. Die Teilungseinheit 22 entspricht Schritt S120 in der Rauschverminderungsverarbeitung und die Einheit 22 umfasst eine Bildteilungseinrichtung. Die Kantenbildkorrektureinheit 23 entspricht den Schritten S140 bis S210 in der Rauschverminderungsverarbeitung, und die Einheit 23 umfasst eine Bildkorrekturvorrichtung. Die Addiereinheit 24 entspricht Schritt S220 in der Rauschverminderungsverarbeitung, und die Einheit 24 umfasst eine Bildsyntheseeinrichtung.
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Die oben beschriebene Erfindung weist die folgenden Aspekte auf.
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Bildverarbeitungsvorrichtung eine Bildgewinnungseinrichtung, die ein Bild durch Projizieren eines Objekts im realen Raum auf eine Ebene, die mehrere Bildzellen umfasst, gewinnt; eine Bildteilungseinrichtung, die das Bild durch ein Kantenstrukturfilter und ein Flächenstrukturfilter filtert, um so eine Detailsignalkomponente des Bilds beziehungsweise eine Flächensignalkomponente des Bilds zu gewinnen, wobei das Kantenstrukturfilter die Detailsignalkomponente aus einer Ortsfrequenzkomponente in dem Bild gewinnt, die Detailsignalkomponente eine Kantenkomponente, die eine Kante des Objekts angibt, eine Texturkomponente, die eine Textur des Objekts angibt, und eine Rauschkomponente, die ein das Bild überlagerndes Rauschen angibt, enthält, wobei das Flächenstrukturfilter die Flächensignalkomponente aus der Ortsfrequenzkomponente in dem Bild gewinnt, wobei die Flächensignalkomponente die Ortsfrequenzkomponente mit Ausnahme der Detailsignalkomponente ist; eine Bildkorrektureinrichtung, die eine der Bildzellen in einem Kantenstrukturbild, die durch die Detailsignalkomponente geliefert wird, als fokussierte Bildzelle gewinnt, bestimmt, ob die fokussierte Bildzelle das Rauschen repräsentiert, und die Detailsignalkomponente korrigiert, um so die Rauschkomponente in der fokussierten Bildzelle zu verringern, wenn die fokussierte Bildzelle das Rauschen repräsentiert, so dass eine korrigierte Detailsignalkomponente erzeugt wird; und eine Bildsyntheseeinrichtung, die ein Flächenstrukturbild, das durch die Flächensignalkomponente bereitgestellt wird, und ein korrigiertes Kantenstrukturbild, das durch die korrigierte Detailsignalkomponente bereitgestellt wird, synthetisiert, so dass ein modifiziertes Bild erzeugt wird.
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In der vorstehenden Vorrichtung wird die korrigierte Detailsignalkomponente durch Korrigieren der Detailsignalkomponente in der Ortsfrequenzkomponente des Bildes erzeugt, um soo die Rauschkomponente zu reduzieren. Ferner wird das modifizierte Bild durch Synthetisieren des korrigierten Kantenstrukturbilds und des Flächenstrukturbilds synthetisiert. Demzufolge wird das Rauschen, das dem Bild überlagert, verglichen mit einem ursprünglichen Bild, verringert. Somit verringert die Vorrichtung das Rauschen.
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Ferner werden die Detailsignalkomponente und die Flächensignalkomponente unter Verwendung des Kantenstrukturfilters und des Flächenstrukturfilters extrahiert, die vorab erzeugt werden. Somit wird der Durchsatz zum Durchführen der Rauschverminderungsverarbeitung reduziert. Insbesondere wird der Durchsatz ausgehend von einem Schritt zum Gewinnen des Bilds bis zu einem Schritt zum Gewinnen der Detailsignalkomponente und der Flächensignalkomponente reduziert, so dass, ausgehend vom Schritt zum Gewinnen des Bilds zu einem Schritt zum Verringern des Rauschens, die Verarbeitungszeit ebenfalls reduziert wird.
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Somit wird in der Vorrichtung das Rauschen, das dem Bild überlagert ist, ausreichend reduziert und der Durchsatz zum Ausführen der Rauschverminderungsverarbeitung reduziert.
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Alternativ kann die Bildkorrektureinrichtung mehrere Objektbildzellen erzeugen, von denen jede einer Bildzelle in einem Standardbereich entspricht, der um die fokussierte Bildzelle, die eine Mitte darstellt, festgelegt ist. Die Bildkorrektureinrichtung erzeugt einen Vektorkonzentrationsgrad, der durch Auszählen mehrerer Richtungen von Helligkeitsgradientenvektoren berechnet wird. Jeder Helligkeitsgradientenvektor als Differenz zwischen einem Bildzellenwert einer entsprechenden Objektbildzelle und einem Bildzellenwert der fokussierten Bildzelle definiert ist. Die Bildkorrektureinrichtung bestimmt, dass die fokussierte Bildzelle das Rauschen repräsentiert, wenn der Vektorkonzentrationsgrad gleich groß wie oder größer als ein vorbestimmter Standardschwellenwert ist. Der vorbestimmte Standardschwellenwert wird vorab als Wert festgelegt, der die Rauschkomponente angibt. In diesem Fall bestimmt die Vorrichtung, dass die fokussierte Bildzelle das Rauschen repräsentiert, wenn der Vektorkonzentrationsgrad gleich groß wie oder größer als der vorbestimmte Standardschwellenwert ist.
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Ferner kann die Bildkorrektureinrichtung definieren, dass eine Richtung jedes Helligkeitsgradientenvektors einen positiven Standardwert aufweist, wenn der Helligkeitsgradientenvektor eine Richtung ausgehend von einer entsprechenden Objektbildzelle zur fokussierten Bildzelle aufweist. Die Bildkorrektureinrichtung definiert, dass eine Richtung jedes Helligkeitsgradientenvektors einen negativen Standardwert aufweist, wenn der Helligkeitsgradientenvektor eine Richtung von der fokussierten Bildzelle zu einer entsprechenden Objektbildzelle hat. Der Vektorkonzentrationsgrad ist ein Absolutwert einer Gesamtheit der Richtungen von Helligkeitsgradientenvektoren. In diesem Fall, da der Vektorkonzentrationsgrad basierend auf der Richtung des Helligkeitsgradientenvektors und nicht basierend auf dem Betrag des Vektors berechnet wird, kann die Vorrichtung das Rauschen selbst dann bestimmen, wenn das Bild das Niedrigkontrastbild ist.
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Alternativ kann die Bildkorrektureinrichtung die korrigierte Detailsignalkomponente derart erzeugen, dass die fokussierte Bildzelle durch ein Medianfilter, das den Standardbereich als einen Maskierungsbereich aufweist, gefiltert wird, wenn die fokussierte Bildzelle das Rauschen repräsentiert. In diesem Fall, wird die korrigierte Detailsignalkomponente einfach durch ein einfaches Filter gewonnen und der Durchsatz zum Extrahieren der korrigierten Detailsignalkomponente ist verbessert.
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Alternativ kann die Bildsynthetisierungseinrichtung ein Verhältnis zwischen der Gesamtheit der Bildzellenwerte der Bildzellen in dem Kantenstrukturbild und den gesamten Bildzellenwerten der Bildzellen in dem korrigierten Kantenstrukturbild berechnen. Die Bildsynthetisierungseinrichtung multipliziert das Verhältnis mit dem korrigierten Kantenstrukturbild, und die Bildsynthetisierungseinrichtung erzeugt das modifizierte Bild durch Synthetisieren des Flächenstrukturbildes und des korrigierten Kantenstrukturbildes, multipliziert durch das Verhältnis. In diesem Fall weist das modifizierte Bild geringes Rauschen auf, so dass das Rauschen, das dem Originalbild überlagert ist, sicher reduziert wird.
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Alternativ kann das Kantenstrukturfilter die Detailsignalkomponente durchlassen, und das Flächenstrukturfilter kann die Flächensignalkomponente durchlassen. Das Kantenstrukturfilter und das Flächenstrukturfilter funktionieren unabhängig. In diesem Fall werden die Detailsignalkomponente und die Flächensignalkomponente gleichzeitig aus dem Bild extrahiert.
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Alternativ kann das Flächenstrukturfilter eine Differenz zwischen der Detailsignalkomponente und einer Gesamtheit der Ortsfrequenzkomponenten in dem Bild als die Flächensignalkomponente gewinnt. Ferner das Kantenstrukturfilter eine Differenz zwischen der Flächensignalkomponente und einer Gesamtheit der Ortsfrequenzkomponenten in dem Bild als die Detailsignalkomponente gewinnen. In diesen Fällen werden die Flächensignalkomponente und/oder die Detailsignalkomponente auf einfache Weise mit einem einfachen Verfahren extrahiert.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zur Bearbeitung eines Bildes: Gewinnen eines Bildes durch Projizieren eines Objekts im realen Raum auf eine Ebene, die mehrere Bildzellen umfasst; Filtern des Bildes durch ein Kantenstrukturfilter und ein Flächenstrukturfilter, um so eine Detailsignalkomponente des Bilds beziehungsweise eine Flächensignalkomponente des Bilds zu gewinnen, wobei das Kantenstrukturfilter die Detailsignalkomponente aus einer Ortsfrequenzkomponente in dem Bild gewinnt, die Detailsignalkomponente eine Kantenkomponente, die eine Kante des Objekts angibt, eine Texturkomponente, die eine Textur des Objekts angibt, und eine Rauschkomponente, die ein das Bild überlagerndes Rauschen angibt, enthält, wobei das Flächenstrukturfilter die Flächensignalkomponente aus der Ortsfrequenzkomponente in dem Bild gewinnt, wobei die Flächensignalkomponente die Ortsfrequenzkomponente mit Ausnahme der Detailsignalkomponente ist; Gewinnen von einer der Bildzellen in einem Kantenstrukturbild, die durch die Detailsignalkomponente geliefert wird, als fokussierte Bildzelle gewinnt, Bestimmen, ob die fokussierte Bildzelle das Rauschen repräsentiert, und Korrigieren der Detailsignalkomponente, um so die Rauschkomponente in der fokussierten Bildzelle zu verringern, wenn die fokussierte Bildzelle das Rauschen repräsentiert, so dass eine korrigierte Detailsignalkomponente erzeugt wird; und eine Bildsyntheseeinrichtung, die ein Flächenstrukturbild, das durch die Flächensignalkomponente bereitgestellt wird, und ein korrigiertes Kantenstrukturbild, das durch die korrigierte Detailsignalkomponente bereitgestellt wird, synthetisiert, so dass ein modifiziertes Bild erzeugt wird.
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In dem vorstehenden Verfahren wird das Rauschen, das dem Bild überlagert ist, ausreichend verringert und der Durchsatz zum Ausführen der Rauschverminderungsverarbeitung reduziert.
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Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst ein greifbares, computerlesbares Medium Instruktionen, die durch einen Computer ausgeführt werden, wobei die Instruktionen ein computerimplementiertes Verfahren zum Verarbeiten eines Bilds beinhalten. Die Instruktionen beinhalten: Gewinnen eines Bildes durch Projizieren eines Objekts im realen Raum auf eine Ebene, die mehrere Bildzellen umfasst; Filtern des Bildes durch ein Kantenstrukturfilter und ein Flächenstrukturfilter, um so eine Detailsignalkomponente des Bilds beziehungsweise eine Flächensignalkomponente des Bilds zu gewinnen, wobei das Kantenstrukturfilter die Detailsignalkomponente aus einer Ortsfrequenzkomponente in dem Bild gewinnt, die Detailsignalkomponente eine Kantenkomponente, die eine Kante des Objekts angibt, eine Texturkomponente, die eine Textur des Objekts angibt, und eine Rauschkomponente, die ein das Bild überlagerndes Rauschen angibt, enthält, wobei das Flächenstrukturfilter die Flächensignalkomponente aus der Ortsfrequenzkomponente in dem Bild gewinnt, wobei die Flächensignalkomponente die Ortsfrequenzkomponente mit Ausnahme der Detailsignalkomponente ist; Gewinnen von einer der Bildzellen in einem Kantenstrukturbild, die durch die Detailsignalkomponente geliefert wird, als fokussierte Bildzelle gewinnt, Bestimmen, ob die fokussierte Bildzelle das Rauschen repräsentiert, und Korrigieren der Detailsignalkomponente, um so die Rauschkomponente in der fokussierten Bildzelle zu verringern, wenn die fokussierte Bildzelle das Rauschen repräsentiert, so dass eine korrigierte Detailsignalkomponente erzeugt wird; und eine Bildsyntheseeinrichtung, die ein Flächenstrukturbild, das durch die Flächensignalkomponente bereitgestellt wird, und ein korrigiertes Kantenstrukturbild, das durch die korrigierte Detailsignalkomponente bereitgestellt wird, synthetisiert, so dass ein modifiziertes Bild erzeugt wird.
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In dem vorstehenden Medium wird das Rauschen, das dem Bild überlagert ist, ausreichend reduziert und der Durchsatz zum Ausführen der Rauschverminderungsverarbeitung reduziert.
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Ferner kann das vorstehende Medium eine DVD-ROM, eine CD-ROM, ein Festplattenlaufwerk oder dergleichen sein, die durch einen Computer lesbar sind. Somit lädt der Computer die Anweisungen von dem Medium herunter und der Computer führt die Anweisungen aus. Alternativ können die Anweisungen von dem Medium durch eine Kommunikationsleitung gewonnen werden, so dass der Computer die Anweisungen ausführt. Somit stellt der Computer die Bildverarbeitungsvorrichtung bereit.
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Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Bildverarbeitungsvorrichtung eine Kamera, die ein Bild aufnimmt; eine Bildteilungseinrichtung, die das Bild durch ein Kantenstrukturfilter und ein Flächenstrukturfilter filtert, um so eine Detailsignalkomponente des Bilds beziehungsweise eine Flächensignalkomponente des Bilds zu gewinnen, wobei das Kantenstrukturfilter die Detailsignalkomponente aus einer Ortsfrequenzkomponente in dem Bild gewinnt, die Detailsignalkomponente eine Kantenkomponente, die eine Kante des Objekts angibt, eine Texturkomponente, die eine Textur des Objekts angibt, und eine Rauschkomponente, die ein das Bild überlagerndes Rauschen angibt, enthält, wobei das Flächenstrukturfilter die Flächensignalkomponente aus der Ortsfrequenzkomponente in dem Bild gewinnt, wobei die Flächensignalkomponente die Ortsfrequenzkomponente mit Ausnahme der Detailsignalkomponente ist; eine Bildkorrektureinrichtung, die eine der Bildzellen in einem Kantenstrukturbild, die durch die Detailsignalkomponente geliefert wird, als fokussierte Bildzelle gewinnt, bestimmt, ob die fokussierte Bildzelle das Rauschen repräsentiert, und die Detailsignalkomponente korrigiert, um so die Rauschkomponente in der fokussierten Bildzelle zu verringern, wenn die fokussierte Bildzelle das Rauschen repräsentiert, so dass eine korrigierte Detailsignalkomponente erzeugt wird; und eine Bildsyntheseeinrichtung, die ein Flächenstrukturbild, das durch die Flächensignalkomponente bereitgestellt wird, und ein korrigiertes Kantenstrukturbild, das durch die korrigierte Detailsignalkomponente bereitgestellt wird, synthetisiert, so dass ein modifiziertes Bild erzeugt wird.
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In der vorstehenden Vorrichtung wird das Rauschen, das dem Bild überlagert ist, ausreichend reduziert und der Durchsatz zum Ausführen der Rauschverminderungsverarbeitung reduziert.
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Alternativ kann das Kantenstrukturfilter ein Tiefpassfilter zum Durchlassen einer Frequenzkomponente mit einer Frequenz gleich große wie oder kleiner als eine obere Grenzfrequenz sein. Die obere Grenzfrequenz wird bestimmt, um die Detailsignalkomponente schließlich der Kantenkomponente, der Texturkomponente und der Rauschkomponente zu extrahieren. Das Flächenstrukturfilter kann ein Hochpassfilter zum Durchlassen einer Frequenzkomponente mit einer Frequenz gleich groß wie oder größer als eine untere Grenzfrequenz sein, und die untere Grenzfrequenz wird bestimmt, um die Frequenzkomponente mit Ausnahme der Detailsignalkomponente zu extrahieren.
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Während die vorliegende Offenbarung mit Bezug auf ihre Ausführungsformen erläutert wurde, ist zu verstehen, dass die Offenbarung nicht auf die Ausführungsformen und Konstruktionen beschränkt ist. Die vorliegende Offenbarung soll unterschiedliche Modifikationen und äquivalente Anordnungen abdecken. Darüber hinaus sind neben den unterschiedlichen Kombinationen und Konfigurationen, weitere Kombinationen und Konfigurationen, die mehr, weniger oder nur ein einzelnes Element beinhalten, ebenso innerhalb des Geists und des Umfangs der vorliegenden Offenbarung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2010-92461 A [0004, 0006, 0007]
- US 2010/0066868 [0004]
- JP 2008-172431 A [0009, 0010, 0011]
- US 2009/0324066 [0009]
