JP2003281537A - 画像処理回路および画像処理方法 - Google Patents

画像処理回路および画像処理方法

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JP2003281537A
JP2003281537A JP2002079416A JP2002079416A JP2003281537A JP 2003281537 A JP2003281537 A JP 2003281537A JP 2002079416 A JP2002079416 A JP 2002079416A JP 2002079416 A JP2002079416 A JP 2002079416A JP 2003281537 A JP2003281537 A JP 2003281537A
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JP
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pixel
data
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image processing
around
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JP2002079416A
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English (en)
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Masanori Tokura
正徳 十倉
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は、平滑化処理を行った場合に画像
のエッジ部分が鈍ってしまうのを回避できる画像処理回
路および画像処理方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 画像処理回路において、注目画素の周辺
の画素毎に、注目画素の周辺の画素のデータと注目画素
のデータと差の絶対値をそれぞれ算出する手段、注目画
素の周辺の画素毎に算出された差の絶対値が所定値以上
である場合には、その周辺画素のデータを注目画素のデ
ータに一時的に置き換える手段、および一時的に置き換
えられたデータを用いて、注目画素に対する平滑化処理
を行う手段を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、デジタル画像のノイ
ズを除去するための平滑化処理を行う画像処理回路およ
び画像処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】デジタル画像のノイズを除去するための
平滑化処理としては、注目画素およびその周辺の画素の
データのそれぞれに対して、予め定められたフィルタ係
数を乗算し、その結果を加算することによって注目画素
のデータを補正するといった方法が一般的に用いられ
る。
【0003】例えば、図6に示すように、縦、横とも3
画素の範囲で平滑化のためのフィルタ処理を行う場合、
注目画素は中央のA22の位置にある画素であり、この注
目画素の値を決定するのに縦3画素、横3画素の計9画
素のデータを用いる。
【0004】ここで、Aij(i,j=1〜3)の位置に
ある画素の値をBij(i,j=1〜3)、フィルタ係数
をKij(i,j=1〜3)とすると、フィルタ処理後の
注目画素の値B22’は、次式(1)で表される。フィル
タ係数は全て加算すると1となるように予め定められ
る。
【0005】 B22’=ΣKij×Bij (i,j=1〜3) ・・・(1)
【0006】上記式(1)の演算を行うことにより、フ
ィルタ処理を行う範囲内で各画素のデータ値の平滑化が
行われ、ノイズが抑えられる。しかしながら、このよう
な平滑化処理を行った場合には、フィルタ処理の範囲内
にエッジなど隣接するデータが急激に変化する部分があ
っても一様に平滑化されるので、エッジが鈍ってしま
い、画質が劣化するという問題がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、平滑化処
理を行った場合に画像のエッジ部分が鈍ってしまうのを
回避できる画像処理回路および画像処理方法を提供する
ことを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、注目画素およびその周辺の画素のデータのそれぞれ
に対して、予め定められたフィルタ係数を乗算し、その
乗算結果を加算することよって、注目画素のデータを補
正するといった平滑化処理を行う画像処理回路におい
て、注目画素の周辺の画素毎に、注目画素の周辺の画素
のデータと注目画素のデータと差の絶対値をそれぞれ算
出する手段、注目画素の周辺の画素毎に算出された差の
絶対値が所定値以上である場合には、その周辺画素のデ
ータを注目画素のデータに一時的に置き換える手段、お
よび一時的に置き換えられたデータを用いて、注目画素
に対する平滑化処理を行う手段を備えていることを特徴
とする。
【0009】請求項2に記載の発明は、注目画素の周辺
の画素のデータのそれぞれに対して、予め定められたフ
ィルタ係数を乗算し、その乗算結果を加算することよっ
て注目画素のデータを補正するといった平滑化処理を行
う画像処理回路において、注目画素の周辺の画素毎に、
注目画素の周辺の画素のデータと注目画素のデータと差
の絶対値をそれぞれ算出する手段、注目画素の周辺の画
素毎に算出された差の絶対値が所定値以上である場合に
は、その周辺画素のデータを注目画素のデータに一時的
に置き換える手段、および一時的に置き換えられたデー
タを用いて、注目画素に対する平滑化処理を行うステッ
プを備えていることを特徴とする。
【0010】請求項3に記載の発明は、注目画素および
その周辺の画素のデータのそれぞれに対して、予め定め
られたフィルタ係数を乗算し、その乗算結果を加算する
ことよって注目画素のデータを補正するといった平滑化
処理を行う画像処理方法において、注目画素の周辺の画
素毎に、注目画素の周辺の画素のデータと注目画素のデ
ータと差の絶対値をそれぞれ算出するステップ、注目画
素の周辺の画素毎に算出された差の絶対値が所定値以上
である場合には、その周辺画素のデータを注目画素のデ
ータに一時的に置き換えるステップ、および一時的に置
き換えられたデータを用いて、注目画素に対する平滑化
処理を行うステップを備えていることを特徴とする。
【0011】請求項4に記載の発明は、注目画素の周辺
の画素のデータのそれぞれに対して、予め定められたフ
ィルタ係数を乗算し、その乗算結果を加算することよっ
て注目画素のデータを補正するといった平滑化処理を行
う画像処理方法において、注目画素の周辺の画素毎に、
注目画素の周辺の画素のデータと注目画素のデータと差
の絶対値をそれぞれ算出するステップ、注目画素の周辺
の画素毎に算出された差の絶対値が所定値以上である場
合には、その周辺画素のデータを注目画素のデータに一
時的に置き換えるステップ、および一時的に置き換えら
れたデータを用いて、注目画素に対する平滑化処理を行
うステップを備えていることを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、図1〜図6を参照して、こ
の発明の実施の形態について説明する。
【0013】図1は、画像処理回路の構成を示してい
る。
【0014】デジタルの入力画像データは、前処理部1
に送られ、前処理が行われる。前処理が行われたデータ
は、フィルタ処理部2に送られ、平滑化処理が施され
る。
【0015】前処理部1は、予め定められたフィルタ処
理範囲内で、注目画素の周辺画素毎に、注目画素の周辺
画素のデータと注目画素のデータとの差の絶対値を算出
し、算出された差の絶対値が所定の閾値以上のときに
は、その周辺画素のデータを注目画素のデータに置き換
える。
【0016】フィルタ処理部2は、前処理部1によって
必要な置換が行われた後のデータに基づいて、上記予め
定められたフィルタ処理範囲内で平滑化のためのフィル
タ処理を行う。
【0017】具体的には、フィルタ処理範囲が図6の縦
横ともに3画素の範囲であるとし、Aij(i,j=1〜
3)の位置にある画素の前処理後の値をCij(i,j=
1〜3)、フィルタ係数をKij(i,j=1〜3)とす
ると、フィルタ処理後の注目画素の値C22’は、次式
(2)で表される。フィルタ係数は全て加算すると1と
なるように予め定められる。
【0018】 C22’=ΣKij×Cij (i,j=1〜3) ・・・(2)
【0019】フィルタ処理部2は、上記式(2)によっ
て算出されたフィルタ処理後の注目画素の値C22’を出
力する。
【0020】前処理部1での画素値の置き換えは、あく
までフィルタ処理部2で上記式(2)の演算を行うため
の一時的なものである。したがって、前処理部1は、次
の注目画素のための前処理を行う場合には、画素値の置
き換えが行われていない元の入力画像データの値に基づ
いて前処理を行うことになる。
【0021】以上の動作をより具体的に説明する。入力
画像データの一部(縦、横とも5画素の範囲)の画素値
が図2に示すような画素値であるとする。ここで、図2
の各画素毎に記載された数値は、”0”を黒レベル、”
255”を白レベルとした8bitのデータ(輝度値)
を表しているものとする。図2の例では、左から3画素
目と4画素目の間で黒から白への立ち上がりエッジが存
在している。
【0022】このような入力画像データに対して、図6
に示すように縦、横とも3画素の範囲でフィルタ処理を
行うものとする。
【0023】前処理部1において、データの置き換えを
行う閾値を100とすると、図2の中央の画素が注目画
素で、その注目画素を中心とする縦横とも3の範囲内に
おいて前処理部1によるデータの置き換えを行った結果
は、図3に示すようになる。
【0024】3×3の範囲の各画素に対応するフィルタ
係数は、通常は全て同じ値ではないが、説明の簡略化の
ため、ここでは、各画素に対応するフィルタ係数が全て
1/9であるとする。図2(図3)の中央の注目画素に
対するフィルタ処理後の値は、上記式(2)により、”
22”となる。
【0025】このようにして、図2の中央の9画素をそ
れぞれ注目画素として算出されたフィルタ処理後の値
は、図4に示すようになる。
【0026】図2の中央部の各9画素をそれぞれ注目画
素として、前処理部1による前処理(データ置換)を行
わずに、同じフィルタ係数を用いてフィルタ処理を行っ
た結果を、図5に示す。図4と図5とを比較すると明ら
かなように、本発明の実施の形態のように前処理部1に
よる前処理を行った後にフィルタ処理を行った方が、前
処理部1による前処理を行わずにフィルタ処理を行った
場合より、フィルタ処理後においてもエッジがより良好
に保たれていることがわかる。
【0027】上記実施の形態では、2次元のフィルタに
ついての例について説明したが、フィルタ処理の範囲は
1次元、2次元、3次元のいずれであってもよい。ま
た、データの置き換えを行うための閾値、フィルタ係数
についても任意に決定することができる。
【0028】また、上記実施の形態では、フィルタ部
は、所定のフィルタ処理範囲内の全てのデータ(注目画
素と注目画素の周辺画素のデータ)それぞれにフィルタ
係数を乗算し、その乗算結果を加算することにより注目
画素に対する平滑処理後の値を算出しているが、所定の
フィルタ処理範囲内の注目画素を除くデータ(注目画素
の周辺画素のデータ)それぞれにフィルタ係数を乗算
し、その乗算結果を加算することにより注目画素に対す
る平滑処理後の値を算出するようにしてもよい。
【0029】上記実施の形態によれば、平滑化のための
フィルタ処理を行う前に、予め定められたフィルタ処理
範囲内で、注目画素の周辺画素毎に、注目画素の周辺画
素のデータと注目画素のデータとの差の絶対値を算出
し、算出された差の絶対値が所定値以上のときには、そ
の周辺画素のデータを注目画素のデータに置き換えてい
るので、画像のエッジ部分をより良好に保つことがで
き、かつノイズも効果的に抑えることができるようにな
る。
【0030】
【発明の効果】この発明によれば、平滑化処理を行った
場合に画像のエッジ部分が鈍ってしまうのを回避できる
ようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】画像処理回路の構成を示すブロック図である。
【図2】入力画像データの一部(縦、横とも5画素の範
囲)の画素値の例を示す模式図である。
【図3】図2の中央の画素が注目画素で、その注目画素
を中心とする縦横とも3の範囲内において前処理部1に
よるデータの置き換えを行った結果を示す模式図であ
る。
【図4】図2の中央の9画素をそれぞれ注目画素として
算出されたフィルタ処理後の値を示す模式図である。
【図5】図2の中央部の各9画素をそれぞれ注目画素と
して、前処理部1による前処理(データ置換)を行わず
に、同じフィルタ係数を用いてフィルタ処理を行った結
果を示す模式図である。
【図6】フィルタ処理範囲の例を示す模式図である。
【符号の説明】
1 前処理部 2 フィルタ処理部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 注目画素およびその周辺の画素のデータ
    のそれぞれに対して、予め定められたフィルタ係数を乗
    算し、その乗算結果を加算することよって、注目画素の
    データを補正するといった平滑化処理を行う画像処理回
    路において、 注目画素の周辺の画素毎に、注目画素の周辺の画素のデ
    ータと注目画素のデータと差の絶対値をそれぞれ算出す
    る手段、 注目画素の周辺の画素毎に算出された差の絶対値が所定
    値以上である場合には、その周辺画素のデータを注目画
    素のデータに一時的に置き換える手段、および一時的に
    置き換えられたデータを用いて、注目画素に対する平滑
    化処理を行う手段、 を備えていることを特徴とする画像処理回路。
  2. 【請求項2】 注目画素の周辺の画素のデータのそれぞ
    れに対して、予め定められたフィルタ係数を乗算し、そ
    の乗算結果を加算することよって注目画素のデータを補
    正するといった平滑化処理を行う画像処理回路におい
    て、 注目画素の周辺の画素毎に、注目画素の周辺の画素のデ
    ータと注目画素のデータと差の絶対値をそれぞれ算出す
    る手段、 注目画素の周辺の画素毎に算出された差の絶対値が所定
    値以上である場合には、その周辺画素のデータを注目画
    素のデータに一時的に置き換える手段、および一時的に
    置き換えられたデータを用いて、注目画素に対する平滑
    化処理を行うステップ、 を備えていることを特徴とする画像処理回路。
  3. 【請求項3】 注目画素およびその周辺の画素のデータ
    のそれぞれに対して、予め定められたフィルタ係数を乗
    算し、その乗算結果を加算することよって注目画素のデ
    ータを補正するといった平滑化処理を行う画像処理方法
    において、 注目画素の周辺の画素毎に、注目画素の周辺の画素のデ
    ータと注目画素のデータと差の絶対値をそれぞれ算出す
    るステップ、 注目画素の周辺の画素毎に算出された差の絶対値が所定
    値以上である場合には、その周辺画素のデータを注目画
    素のデータに一時的に置き換えるステップ、および一時
    的に置き換えられたデータを用いて、注目画素に対する
    平滑化処理を行うステップ、 を備えていることを特徴とする画像処理方法。
  4. 【請求項4】 注目画素の周辺の画素のデータのそれぞ
    れに対して、予め定められたフィルタ係数を乗算し、そ
    の乗算結果を加算することよって注目画素のデータを補
    正するといった平滑化処理を行う画像処理方法におい
    て、 注目画素の周辺の画素毎に、注目画素の周辺の画素のデ
    ータと注目画素のデータと差の絶対値をそれぞれ算出す
    るステップ、 注目画素の周辺の画素毎に算出された差の絶対値が所定
    値以上である場合には、その周辺画素のデータを注目画
    素のデータに一時的に置き換えるステップ、および一時
    的に置き換えられたデータを用いて、注目画素に対する
    平滑化処理を行うステップ、 を備えていることを特徴とする画像処理方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007310635A (ja) * 2006-05-18 2007-11-29 Akuseru:Kk 画像処理装置および画像処理方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007310635A (ja) * 2006-05-18 2007-11-29 Akuseru:Kk 画像処理装置および画像処理方法

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