JP2000134625A - 画像処理方法 - Google Patents

画像処理方法

Info

Publication number
JP2000134625A
JP2000134625A JP32153398A JP32153398A JP2000134625A JP 2000134625 A JP2000134625 A JP 2000134625A JP 32153398 A JP32153398 A JP 32153398A JP 32153398 A JP32153398 A JP 32153398A JP 2000134625 A JP2000134625 A JP 2000134625A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
band
image
component
frequency component
block
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP32153398A
Other languages
English (en)
Inventor
Koichi Hata
幸一 畑
Eiji Noguchi
栄治 野口
Go Kamogawa
郷 鴨川
Takao Yamaguchi
孝雄 山口
Minoru Eito
稔 栄藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP32153398A priority Critical patent/JP2000134625A/ja
Publication of JP2000134625A publication Critical patent/JP2000134625A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Picture Signal Circuits (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は,入力である被処理画像を,帯域分
割した結果を用いて,選択的に帯域成分を直接変更する
ことで,構造的なエッジを保存し,ノイズや細かなエッ
ジを抑制し,ノイズを除去することや符号化処理の前処
理として符号化効率を向上させること。 【解決手段】 被処理画像である画像を入力とし,対象
画像を帯域分割処理する帯域分割ステップと,分割され
た帯域成分を参照して,帯域成分を書き換える帯域成分
変更ステップと,書き換えられた帯域成分を画像に合成
する画像合成ステップより構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は,画像を効率よく帯
域分割符号化するための前処理や,画像のノイズ除去と
して用いられる画像処理方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来,画像のノイズを除去する際,一般
に画像にローパスフィルタと呼ばれる平滑化フィルタを
作用させる。ローパスフィルタにより,ノイズである一
定以上の高周波成分をすべて抑制し,ノイズの除去され
た画像が得られる。
【0003】このローパスフィルタは,MPEGやJPEGなど
の帯域分割符号化方法において、高周波成分の符号量を
減少させて効率よく符号化するための、前処理として用
いられる。
【0004】画像圧縮の前処理としてローパスフィルタ
の強度を適応的に変える方法も提案されている(例えば
特開平5-344345号公報、特開平5-344346号公報等)。
【0005】この手法では、帯域分割により高周波成分
を参照して,構造的なエッジであるか否かを判断し、ロ
ーパスフィルタの強度を変化させることで選択的にエッ
ジを保存・抑制している。
【0006】また、異方性拡散法と呼ばれる手法も、ノ
イズ除去(P. Perona and J. Malik,"Scale-Space and
Edge Detection Using Anisotropic Diffusion," IEEE
Trans. Pattern Analysis and Machine Intelligence,
Vol. 12, No. 7, pp.629--639,1990)や画像符号化の前
処理(T. Sziranyi, I. Kopilovic and B. P. Toth, "An
isotropic Diffusion as a Preprocessing Step for Ef
ficient Image Compression," Proc. International Co
nference on Pattern Recognition, pp.1565--1567, 19
98)として用いられる。
【0007】異方性拡散法では、画像から輝度勾配を検
出し、輝度勾配の小さいところでは、エッジ強調を行
い、輝度勾配の大きいところでは平滑化を行う。
【0008】このような処理を反復的に行うことによっ
て、低周波成分を含む構造的なエッジを強調し、低周波
成分を含まない高周波成分のみのノイズのようなエッジ
は除去する。
【0009】このことにより、人間の視覚特性上重要な
高周波成分は残し、重要でない高周波成分は除去するこ
とができる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】一定以上の高周波成分
をすべて抑制するローパスフィルタでは、ノイズ除去や
効率のよい符号化のために高周波成分が抑制できる一方
で、人間の視覚特性上重要な領域の境界や構造的な輝度
変化も、その高周波成分が抑制され、全体にぼやけた画
像となり、視覚的劣化が著しいという問題点を有してい
る。
【0011】ローパスフィルタを変化させる方法では、
高周波成分を用いて構造的なエッジか否かを判断してお
り、低周波から高周波まで含む構造的なエッジと、高周
波しか含まないノイズとを判別できない問題点を有して
いる。
【0012】また、高周波成分を抽出する手段と、フィ
ルタリング処理を行う手段とが分離しており、計算量が
多いという問題点も有している。
【0013】異方性拡散法では、エッジ強度によりエッ
ジ強調や平滑化を適応的に行うので、視覚上重要な構造
的エッジは保存され、ノイズのようなエッジは抑制され
る。
【0014】そのため、視覚的に大きく劣化しないとい
う長所がある。一方で、輝度変化を計算しながら、エッ
ジ強調、平滑化を反復して行うので計算量が多く処理時
間が長くなる問題点を有している。
【0015】本発明は、従来のこのような課題を考慮
し、帯域分割処理を行い、帯域成分を参照しながら、帯
域成分を書き換えた後、帯域合成処理を行うことで、エ
ッジの含む全帯域成分を考慮しながら、選択的にエッジ
強調、強度を変化させた平滑化を行う、ノイズ除去方法
や符号化装置の符号化効率を向上させる前処理方法を提
供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】第1の本発明は,被処理
画像である画像を入力とし,対象画像を帯域分割処理す
る帯域分割ステップと,分割された帯域成分を参照し
て,帯域成分を書き換える帯域成分変更ステップと,書
き換えられた帯域成分を画像に合成する画像合成ステッ
プを備えたことを特徴とする画像処理方法である。
【0017】第2の本発明は,被処理画像である画像を
入力とし,対象画像をブロック分割するブロック化ステ
ップと,ブロックを帯域分割処理するブロック帯域分割
ステップと,分割された帯域成分を参照して,帯域成分
を書き換えるブロック帯域成分変更ステップと,書き換
えられた帯域成分をブロックに合成するブロック合成ス
テップを備えたことを特徴とする画像処理方法である。
【0018】(作用)第1の本発明では,被処理画像で
ある画像を入力とし,対象画像を帯域分割処理して,帯
域成分を得,分割された帯域成分を参照して,帯域成分
を書き換える,書き換えられた帯域成分を画像に合成
し,合成された画像を出力する。
【0019】第2の本発明では,被処理画像である画像
を入力とし,対象画像をブロック分割し,ブロックを
得,ブロックを帯域分割処理して,ブロックの帯域成分
を得,分割された帯域成分を参照して,帯域成分を書き
換え,書き換えられた帯域成分をブロックに合成し,合
成ブロックを得,合成ブロックを画像に合成して画像を
出力する。
【0020】
【発明の実施の形態】以下,本発明にかかる実施例につ
いて図面を参照しながら説明する。
【0021】図1は第1の発明の実施例である画像処理
方法の構成を示すブロック図であり,同図を用いて本実
施例の構成を説明する。
【0022】同図において,帯域分割ステップ(10
1)は,処理の対象となる画像を入力とし,入力された
画像を複数の帯域に分割するステップである。
【0023】帯域成分変更ステップ(102)は,ひと
つまたは複数の帯域成分を参照しながら,ひとつまたは
複数の帯域成分を書き換えるステップである。
【0024】画像合成ステップ(103)は,分割さ
れ,変更された帯域成分を合成し,画像にし,出力する
ステップである。
【0025】以上のように構成された本実施例の画像処
理方法の動作を以下で説明する。本実施例では,図2に
おける被処理画像(201)のような画像を入力とす
る。
【0026】一般に画像にはさまざまなエッジやノイズ
が含まれており,物体の輪郭や模様など視覚的に重要な
エッジが存在する一方で,視覚上あまり重要でない細か
なエッジやノイズなどが存在する。
【0027】図2のように,視覚的に重要なエッジの帯
域成分(201)は,低周波成分から高周波成分にまで
広く強度分布しているが,視覚的に重要でないエッジや
ノイズの帯域成分(202)は,その強度の高周波成分
に偏りがある。
【0028】本実施例では,帯域分割ステップ(10
1)においてウエーブレット変換を用いて,帯域分割を
行う。
【0029】ウエーブレット変換の詳細について参考文
献(Mallat S G, "A theory for multiresolution signa
l decomposition: the wavelet representation," IEEE
Trans. Pattern Analysys and Machine Intelligence,
Vol. 11, pp.674--693, 1989)に記載されている。
【0030】図3(a)、(b)にウエーブレット変換
を用いて,入力画像(301)を3つの帯域成分に分割
した帯域分割例(302)を示す。画像の高さをH,幅
をWとすると,帯域成分は,それぞれの位置へ低周波成
分1(303),水平中周波成分1(304),垂直中
周波成分2(305),斜め中周波成分3(306),
水平高周波成分1(307),垂直高周波成分2(30
8),斜め高周波成分3(309)に分割される。帯域
成分変更ステップ(102)では,高周波成分を中周波
成分を参照して変更する。
【0031】帯域成分変更ステップ(102)のフロー
チャートを図4に示す。中周波成分の最大値を得るステ
ップ(401)では,図3における水平中周波成分1
(304),垂直中周波成分2(305),斜め中周波
成分3(306)の中から,中周波成分の最大値M_max
を得る。
【0032】正規化中周波成分を計算するステップ(4
02)では,(数1)により,中周波成分x_Mを正規化
し,正規化中周波成分r_Mを計算する。
【0033】
【数1】
【0034】高周波成分を変更するステップ(403)
では,高周波成分に対応する正規化中周波成分を参照し
ながら高周波成分を変更する。
【0035】高周波成分と正規化中周波成分対応関係を
図5に示す。座標(x,y)に位置する水平高周波成分(5
01)に対応する正規化中周波成分r_Mは,(数2)に
位置する。
【0036】
【数2】
【0037】座標(x,y)に位置する垂直高周波成分(5
02)に対応する正規化中周波成分r_Mは,(数3)に
位置する。
【0038】
【数3】
【0039】座標(x,y)に位置する斜め高周波成分(5
03)に対応する正規化中周波成分r_Mは,(数4)に
位置する。
【0040】
【数4】
【0041】ここで,[・]は・を越えない整数を表わ
す。高周波成分x_Hは,以上のようにそれに対応する正
規化中周波成分r_Mを参照して,(数5)を用いてx_H'
に変更される。
【0042】
【数5】
【0043】この帯域成分変更ステップ(102)によ
って,構造的なエッジの帯域成分(601)は,変更後
(602)もほとんど変化せず,ノイズや細かなエッジ
のように高周波に偏りがある帯域成分(603)をもつ
ものは,変更(604)され,その高周波成分が抑制さ
れる。
【0044】画像合成ステップ(103)では,帯域成
分変更ステップで高周波成分が変更された帯域成分を合
成して画像を出力する。
【0045】以上のように,本実施例では,帯域分割に
よりエッジの帯域成分を考慮して,低周波成分と高周波
成分を含む構造的なエッジは保存し,低周波成分を含ま
ず高周波成分だけを含むノイズや細かなエッジは,高周
波成分を抑制し平滑化する。
【0046】これにより,画像からノイズを除去するこ
とが可能である。また,本実施例を符号化処理の前処理
とすることで,視覚的に重要でない高周波成分が抑制さ
れ,視覚的劣化を伴わない符号化効率の向上も可能であ
る。
【0047】(実施例2)図6は第2の発明の実施例で
ある画像処理方法の構成を示すブロック図であり,同図
を用いて本実施例の構成を説明する。
【0048】同図において,ブロック化ステップ(70
1)は,処理の対象となる画像を入力とし,入力された
画像を複数のブロックに分割するステップである。
【0049】ブロック帯域分割ステップ(702)は,
分割された画像のブロックを複数の帯域に分割するステ
ップである。ブロック帯域成分変更ステップ(703)
は,ひとつまたは複数のブロック帯域成分を参照しなが
ら,ひとつまたは複数のブロック帯域成分を書き換える
ステップである。
【0050】ブロック合成ステップ(704)は,分割
され,変更されたブロック帯域成分を合成し,ブロック
にするステップである。画像合成ステップ(705)
は,分割されたブロックを合成して画像にし,出力する
ステップである。
【0051】以上のように構成された本実施例の画像処
理方法の動作を以下で説明する。ブロック化ステップ
(701)では,図8のように処理の対象となる入力画
像(801)をブロック(802)に分割する。
【0052】ブロック帯域分割ステップ(702)で
は,分割されたブロック(802)にDCTを作用させ,
各帯域成分を得る。
【0053】ブロック帯域成分変更ステップ(703)
のフローチャートを図9に示す。DCTの結果をレベル分
割するステップ(901)では,図10のようにDCTさ
れたブロックにおいて,斜め方向を1つのレベルとし
て,左上方向から右下方向にレベルが上がっていくよう
に各DCT値にレベルをつける。
【0054】初期レベルを得るステップ(902)で
は,抑制する帯域成分の最小レベルを設定する。最小レ
ベルでは,画像により適切な値を設定する必要がある。
符号化の前処理として用いる場合は,符号化の量子化ス
テップを参照して決定することも可能である。ここで
は,N=4で設定して説明する。
【0055】レベルNの最大値L_maxを得るステップ(9
03)では,レベルNに含まれるDCT値から最大値を選
び,L_maxとする。レベルNをインクリメントするステッ
プ(904)では,Nをインクリメントして処理対処を
一つ上位のレベルへと移す。
【0056】レベルNの成分を変更するステップ(90
5)では,レベルNに含まれるDCT値xを x'によって置き
換える。x'は,以下の式(数6)によって計算する。
【0057】
【数6】
【0058】L_maxを変更するステップ(906)で
は,レベルNの成分を変更するステップ(905)で変
更された後の,DCT値から最大値を選び,L_maxとする。
レベルNをインクリメントするステップ(904)から
レベルNの成分を変更するステップ(905)を最上位
のレベルまで繰り返し,終了する。
【0059】ブロック合成ステップ(704)では,ブ
ロック帯域成分変更ステップ(703)で変更されたDC
T値に逆DCTを作用させ,各ブロックを得る。
【0060】画像合成ステップで(705)では,ブロ
ック合成ステップ(704)で得られた各ブロックを合
成し,画像を得,出力する。
【0061】以上のように,本実施例では,帯域分割に
よりエッジの帯域成分を考慮して,低周波成分と高周波
成分を含む構造的なエッジは保存し,低周波成分を含ま
ず高周波成分だけを含むノイズや細かなエッジは,高周
波成分を抑制し平滑化する。これにより,画像からノイ
ズを除去することが可能である。
【0062】また,本実施例を符号化処理の前処理とす
ることで,視覚的に重要でない高周波成分が抑制され,
視覚的劣化を伴わない符号化効率の向上も可能である。
【0063】
【発明の効果】本発明の画像処理方法では,以下の理由
により,従来のノイズ除去のためや符号化の前処理のた
めの画像処理方法を用いるよりも,視覚的に劣化の少な
いノイズ除去や効率の良い符号化効率が少ない計算量で
可能となる。
【0064】1.帯域分割結果の,低周波成分から高周
波成分を参照し,構造的なエッジかノイズを判断し,選
択的に処理を行う。
【0065】2.相帯域分割結果を直接変更することに
より,ローパスフィルタや反復処理を用いず,帯域合成
のみ処理結果で得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の発明の実施例における画像処理方法のブ
ロック図
【図2】構造的エッジとノイズの帯域成分の説明図
【図3】ウエーブレット変換の処理例を示す図
【図4】帯域成分変更ステップのフローチャート
【図5】ウエーブレット変換における各帯域成分の対応
関係の説明図
【図6】帯域成分変更ステップの作用の説明図
【図7】第2の発明の実施例における画像処理方法のブ
ロック図
【図8】ブロック化ステップの説明図
【図9】ブロック帯域成分変更ステップのフローチャー
【図10】ブロック帯域成分のレベルの説明図
【符号の説明】
101 帯域分割ステップ 102 帯域成分変更ステップ 103 帯域合成ステップ 201 入力画像 202 構造的エッジの帯域成分 203 細かなエッジの帯域成分 301 入力画像 302 ウエーブレット変換例 303 低周波成分1 304 中周波成分1 305 中周波成分2 306 中周波成分3 307 高周波成分1 308 高周波成分2 309 高周波成分3 401 中周波成分の最大値を得るステップ 402 正規化中周波成分を計算するステップ 403 高周波成分を変更するステップ 501 低周波成分1 502 中周波成分1 503 中周波成分2 504 中周波成分3 505 高周波成分1 506 高周波成分2 507 高周波成分3 601 構造的エッジの帯域成分 602 変更後の構造的エッジの帯域成分 603 細かなエッジの帯域成分 604 変更後の細かなエッジの帯域成分 701 ブロック化ステップ 702 ブロック帯域分割ステップ 703 ブロック帯域変更ステップ 704 ブロック帯域合成ステップ 705 画像合成ステップ 801 入力画像 802 ブロック 901 DCTの結果をレベル分割するステップ 902 初期レベルNを得るステップ 903 レベルNの最大値L_maxを得るステップ 904 レベルNをインクリメントするステップ 905 レベルNの成分を変更するステップ 906 L_maxを変更するステップ
フロントページの続き (72)発明者 鴨川 郷 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 山口 孝雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 栄藤 稔 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5C021 PA56 PA58 YA01 YC08 5C059 KK03 MA23 MA24 TA41 TC04 TD02 TD11 UA02 UA15

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被処理画像である画像を入力とし、対象
    画像を帯域分割処理する帯域分割ステップと、分割され
    た帯域成分を参照して,帯域成分を書き換える帯域成分
    変更ステップと、書き換えられた帯域成分を画像に合成
    する画像合成ステップを備えたことを特徴とする画像処
    理方法。
  2. 【請求項2】 被処理画像である画像を入力とし、対象
    画像をブロック分割するブロック化ステップと、ブロッ
    クを帯域分割処理するブロック帯域分割ステップと、分
    割された帯域成分を参照して,帯域成分を書き換えるブ
    ロック帯域成分変更ステップと、書き換えられた帯域成
    分をブロックに合成するブロック合成ステップと、ブロ
    ックを画像に合成するブロック画像合成ステップを備え
    たことを特徴とする画像処理方法。
JP32153398A 1998-10-26 1998-10-26 画像処理方法 Pending JP2000134625A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32153398A JP2000134625A (ja) 1998-10-26 1998-10-26 画像処理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32153398A JP2000134625A (ja) 1998-10-26 1998-10-26 画像処理方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000134625A true JP2000134625A (ja) 2000-05-12

Family

ID=18133636

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP32153398A Pending JP2000134625A (ja) 1998-10-26 1998-10-26 画像処理方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000134625A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004120224A (ja) * 2002-09-25 2004-04-15 Fuji Photo Film Co Ltd 画像補正処理装置及びプログラム
JP2007116728A (ja) * 2001-07-31 2007-05-10 Ricoh Co Ltd 圧縮された画像の画質の向上
US7423781B2 (en) 2002-03-20 2008-09-09 Ricoh Company, Ltd. Image processor and image processing method for image enhancement using edge detection
KR100938545B1 (ko) 2003-06-27 2010-01-25 주식회사 케이티 웨이브렛 변환영역에서 프랙탈 근사화를 이용한 영상 복원방법
US7898583B2 (en) 2006-07-05 2011-03-01 Konica Minolta Holdings, Inc. Image processing device, image processing method, and image sensing apparatus

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007116728A (ja) * 2001-07-31 2007-05-10 Ricoh Co Ltd 圧縮された画像の画質の向上
US7957599B2 (en) 2001-07-31 2011-06-07 Ricoh Co., Ltd. Enhancement of compressed images
US7423781B2 (en) 2002-03-20 2008-09-09 Ricoh Company, Ltd. Image processor and image processing method for image enhancement using edge detection
JP2004120224A (ja) * 2002-09-25 2004-04-15 Fuji Photo Film Co Ltd 画像補正処理装置及びプログラム
KR100938545B1 (ko) 2003-06-27 2010-01-25 주식회사 케이티 웨이브렛 변환영역에서 프랙탈 근사화를 이용한 영상 복원방법
US7898583B2 (en) 2006-07-05 2011-03-01 Konica Minolta Holdings, Inc. Image processing device, image processing method, and image sensing apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Konstantinides et al. Noise estimation and filtering using block-based singular value decomposition
Maggioni et al. Video denoising, deblocking, and enhancement through separable 4-D nonlocal spatiotemporal transforms
JPH10313456A (ja) 信号適応フィルタリング方法及び信号適応フィルター
US7006255B2 (en) Adaptive image filtering based on a distance transform
JP2004166266A (ja) 圧縮画像中のアーティファクトを除去する方法及びシステム
WO2004038648A1 (en) Method and decoder system for reducing quantization effects of a decoded image
JP2005166021A (ja) 画像中の画素を分類する方法
Apostolopoulos et al. Postprocessing for very low bit-rate video compression
US8594448B2 (en) Bi-selective filtering in transform domain
Sengar et al. Color image enhancement by scaling the discrete wavelet transform coefficients
Cherifi et al. Color contrast enhancement method using steerable pyramid transform
JP2000134625A (ja) 画像処理方法
KR101180884B1 (ko) 베이글릿-웨이블릿 분해에 의한 실시간 영상 복원 장치 및 방법
Ignácio et al. Block-based image inpainting in the wavelet domain
JPH05344346A (ja) 画像圧縮装置
JPH08274996A (ja) 画像処理装置
Zhang et al. A new image denoising framework based on bilateral filter
KR100982835B1 (ko) 영상 프레임의 디블로킹 방법 및 장치
Fan et al. Reducing artifacts in JPEG decompression by segmentation and smoothing
Itier et al. Interval-valued JPEG decompression for artifact suppression
Cho et al. Image contrast enhancement in compressed wavelet domain
Buemi et al. Chroma noise reduction in DCT domain using soft-thresholding
JP4085647B2 (ja) ブロックノイズ除去方法
JP3194041B2 (ja) 画像処理方法
JPH10336658A (ja) 画像処理装置