JP2004272657A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複雑な特性を持つ２次元フィルタを用いずに、該２次元フィルタによる２次元フィルタ処理後の出力値に高精度に近似した出力値を得ることが可能な画像処理装置を提供すること。
【解決手段】画像処理装置１００は、所定の２次元フィルタを実現する垂直方向１次元フィルタ１０７及び水平方向１次元フィルタ１０９を有し、垂直方向１次元フィルタ１０７及び水平方向１次元フィルタ１０９により、２次元画像データに対して２次元フィルタ処理を施す２次元フィルタ処理部１０２及び１０３と、２つの２次元フィルタ処理手段１０２、１０３の各々の出力値を加算して出力する加算出力部１０６とを備える。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラ等で撮像して得られた画像データに対してフィルタ処理を施す画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
まず、カメラ等で撮像して得られた画像データに対して２次元フィルタ処理を施す一般的な画像処理装置で、画素が垂直方向にｐ個、水平方向にｑ個からなる画像データに対し、大きさが垂直方向にｍ個、水平方向にｎ個（但し、ｐ＞＝ｍ、ｑ＞＝ｎ）からなる２次元フィルタ処理を施す場合について説明する。
【０００３】
画像処理装置は、注目すべき画素Ｘ（ｉ，ｊ）を中心として、その周囲の画素のデータに対して、対応するフィルタ係数との畳み込み演算を行う。例えば、２次元フィルタの大きさが３×３である場合、画素Ｘ（ｉ，ｊ）とその周囲８画素の計９つのデータの各々に対し、各データに対応するフィルタ係数を乗じ、得られた９個の演算値を加算した値を、画素Ｘ（ｉ，ｊ）のフィルタ処理値として出力する。そして、このような処理を画像データの全画素（ｐ×ｑ個の画素）について行うことで、画像データ全体のフィルタ処理を行う。
【０００４】
このように、上記画像処理装置では、２次元フィルタのサイズが大きくなるとフィルタ処理時の演算量が多くなる。例えば、３×３の２次元フィルタの場合の乗算回数は、９×ｐ×ｑ回である。一般に、ｍ×ｎの２次元フィルタでは、ｍ×ｎ×ｐ×ｑ回の乗算を行う必要がある。このため、フィルタをハードウェアで構成する場合には回路規模が大きくなると共に、演算量が増え、２次元フィルタ処理に要する時間が長くなってしまう。
【０００５】
そこで、従来では、画像データに対する２次元フィルタ処理を垂直方向１次元フィルタ処理と水平方向１次元フィルタ処理との２つの処理に分けて行うといったことが行われている。
【０００６】
図９は、従来の画像処理装置の構成を示すブロック図である。
画像処理装置９００は、画像データ記録部９０１、垂直方向１次元フィルタ９０２、フィルタ出力記録部９０３、及び水平方向１次元フィルタ９０４を備え、各々が直列に接続されている。
【０００７】
画像データ記録部９０１は、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の半導体メモリであり、撮像素子等で撮像されたＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ ＴＶ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）信号等の画像信号のディジタル化後の画像データを記録する。垂直方向１次元フィルタ９０２は、ｍ個のフィルタ係数からなる列ベクトルであり、画像データ記録部９０１に記録された画像データに対して１次元フィルタ処理を施す。フィルタ出力記録部９０３は、垂直方向１次元フィルタ９０２によるフィルタ処理後の出力データを記録する。水平方向１次元フィルタ９０４は、ｎ個のフィルタ係数からなる行ベクトルであり、フィルタ出力記録部９０３に記録されているデータに対し１次元フィルタ処理を施し、フィルタ処理後の画像データを出力する。
【０００８】
図１０（ａ）は、従来の画像処理装置が備える垂直方向１次元フィルタ９０２のフィルタ係数値を示す図、（ｂ）は従来の画像処理装置が備える水平方向１次元フィルタ９０４のフィルタ係数値を示す図、（ｃ）は従来の画像処理装置が備える垂直方向１次元フィルタ９０２と水平方向１次元フィルタ９０４とで実現される２次元フィルタのフィルタ係数値を示す図である。図１０（ａ）、（ｂ）の横軸はフィルタ係数タップ、縦軸はフィルタ係数値を表す。図１０（ｃ）の平面上の軸はフィルタ係数タップ、空間軸はフィルタ係数値を表す。
【０００９】
上記の垂直方向１次元フィルタ９０２のフィルタ係数値と水平方向１次元フィルタ９０４のフィルタ係数値とを乗じることにより、図１０（ｃ）に示したように、フィルタ係数が全て正値で、中央値が最も大きい値をとり、その中央から遠ざかるにつれて値が小さくなる特性を有するローパスフィルタを実現することができる。つまり、垂直方向１次元フィルタ９０２及び水平方向１次元フィルタ９０４のフィルタ係数を任意の値に設定することで、様々な特性を有する２次元フィルタを実現することが可能である。
【００１０】
以上のように構成された従来の画像処理装置の２次元フィルタ処理動作について図１１及び図１２を参照して説明する。図１１は、従来の画像処理装置の垂直方向１次元フィルタ９０２による１次元フィルタ処理動作を説明するための図である。図１１には、垂直方向ｐ個、水平方向ｑ個の画素からなる画像データ１１０１、ｎ個の画素列１１０２、原点Ｏからの座標が（ｉ，ｊ）である注目画素１１０３、及び注目画素１１０３に対するフィルタ処理に必要な画像データ１１０４を図示している。
【００１１】
図１２は、従来の画像処理装置の水平方向１次元フィルタ９０４による１次元フィルタ処理動作を説明するための図である。図１２には、図１１と同様に画像データ１１０１、画像データ１１０４、及び注目画素１１０３を図示している。
【００１２】
画像処理装置９００では、図１１に示したように、画像データ記録部９０１に記録されている画像データ１１０１の注目画素１１０３について２次元フィルタ処理を行う場合、ｉ−（ｍ−１）／２番目の画素行からｉ＋（ｍ−１）／２番目の画素行までの図中点線で囲った部分のデータ１１０４が最低限必要である。
【００１３】
画像処理装置９００は、まず、注目画素１１０３を中心とし、ｊ−（ｍ−１）／２番目の画素列からｊ＋（ｍ−１）／２番目の画素列までの計ｎ本の画素列１１０２の各々に対し、垂直方向１次元フィルタ９０２による畳み込み演算を行う。この結果、注目画素１１０３に対する垂直方向１次元フィルタ処理後の出力データは、ｎ個の行ベクトルとなってフィルタ出力記録部９０３に記録される。
【００１４】
次に、画像処理装置９００は、フィルタ出力記録部９０３に記録されたｎ個の行ベクトルデータに対し、水平方向１次元フィルタ９０４による畳み込み演算を行う。この結果、注目画素１１０３に対して、ｍ×ｎの２次元フィルタを用いて２次元フィルタ処理を行った場合とほぼ同等の出力が得られる。画像処理装置９００は、以上の動作をｉ＝１〜ｐ、ｊ＝１〜ｑの全画素について行うことで、画像データ全体に対する２次元フィルタ処理を終了する。
【００１５】
ここで、図１１を見ても分かるように、垂直方向１次元フィルタ９０２の１次元フィルタ処理後のｎ個の出力データは、注目画素１１０３を水平方向に１つずらしても、そのずらした後の垂直方向１次元フィルタ９０２の１次元フィルタ処理後のｎ個の出力データと多くの部分（ｎ−１個）が重複することになる。このため、垂直方向１次元フィルタ９０２による１次元フィルタ処理を行う際は、垂直方向１次元フィルタによる１次元フィルタ処理を注目画素を中心に常にｎ回行うのではなく、出力データの値を共有化することで、その演算量を減らすことができる。
【００１６】
例えば、図１１に示したような画像データ１１０１に対してｍ×ｎの２次元フィルタにより２次元フィルタ処理を行う場合、その演算回数はｍ×ｎ×ｐ×ｑ回である。これに対し、２つの１次元フィルタを用いて２次元フィルタ処理を行う場合、その演算回数は（２ｎ＋１）×ｐ×ｑ回であり、その演算量を大幅に削減することができる。
【００１７】
具体例で説明すると、６４０×４８０のＶＧＡ（Ｖｉｄｅｏ Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ａｒｒａｙ）画像に対し、４８×４８の２次元フィルタを用いて２次元フィルタ処理を行う場合、その演算回数は４８×４８×６４０×４８０＝７０７百万回になる。これに対して、上記ＶＧＡ画像に対し、４８×４８の２次元フィルタによる２次元フィルタ処理と同等のフィルタ処理を２つの１次元フィルタを用いて行う場合、その演算回数は９７×６４０×４８０＝３０百万回になり、遥かに演算量を削減できる。
【００１８】
このように従来の画像処理装置によれば、画像データに対して２次元フィルタ処理を行う際の演算量を低く抑えることができ、２次元フィルタ処理を高速に実現できる。
【００１９】
特に、画像に対して所望の画像処理を行うのに用いる２次元フィルタ（以下、所望の２次元フィルタという）の空間上のフィルタ係数値が非常に単調に変化するものである場合、例えば、図１０（ｃ）に示したようなローパスフィルタであるならば、上記のように２つの１次元フィルタを直列結合してフィルタ出力値を求めることで、実際に所望の２次元フィルタで２次元フィルタ処理して得られるフィルタ出力値に高精度に近似された値を得ることができる。
【００２０】
【非特許文献１】
尾知博著，「シミュレーションで学ぶディジタル信号処理」，ＣＱ出版社，２００１年７月，ｐ２３−２８
【非特許文献２】
長橋宏著，「信号画像処理」，昭晃堂，１９９８年１１月，ｐ９５−９７
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の画像処理装置において、所望の２次元フィルタの特性が複雑である場合、例えば、空間上でフィルタ係数が正値と負値とを繰り返すような２次元フィルタである場合には、２つの１次元フィルタの直列結合による２次元フィルタ処理を実現できないことがある。以下にその理由を説明する。
【００２２】
例えば、ある画像データに対して垂直方向１次元フィルタｘと水平方向１次元フィルタｙとを用いて２次元フィルタ処理を行う場合について説明する。ここで垂直方向１次元フィルタｘと水平方向１次元フィルタｙのベクトルは以下のようになっているものとする。
【００２３】
【数式１】

【００２４】
画像データに対し、上記のフィルタｘ、ｙを用いた２次元フィルタ処理は、画像データに対し以下の２次元フィルタＭｘｙを用いて２次元フィルタ処理を行うことと等価になる。
【００２５】
【数式２】

【００２６】
上記Ｍｘｙの形から明らかなように、２つの１次元フィルタを用いても、必ずしも任意の２次元フィルタを作りだせるわけではない。複雑な特性を持つ２次元フィルタとして、例えば、空間上のフィルタ係数の中央値が正で、中央値以外は負となるような形状の２次元フィルタを作ろうとしても、上記Ｍｘｙでは中央値以外に必ず正の部分が存在することになり、そのような２次元フィルタを作ることは不可能である。
【００２７】
又、２つの１次元フィルタの直列結合による２次元フィルタ処理を実現できた場合でも、所望の２次元フィルタの特性が複雑である場合には、所望の２次元フィルタを用いて実際に２次元フィルタ処理を行ったフィルタ出力値と、２つの１次元フィルタの直列結合によって２次元フィルタ処理を近似して行った後のフィルタ出力値との誤差が大きくなり、近似の精度が低下するという問題点がある。
【００２８】
本発明は、上記問題点を解決するためのものであり、画像処理に必要な２次元フィルタが複雑な特性を持つ２次元フィルタであっても、該２次元フィルタを用いずに、該２次元フィルタによる２次元フィルタ処理後の出力値に高精度に近似した出力値を得ることが可能な画像処理装置を提供することを目的とする。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像処理装置は、２次元画像データに対し２次元フィルタ処理を施す複数の２次元フィルタ処理手段と、前記複数の２次元フィルタ処理手段の各々の出力値を加算して出力する加算出力手段とを備え、前記複数の２次元フィルタ処理手段の各々は、所定の２次元フィルタを実現する垂直方向１次元フィルタ及び水平方向１次元フィルタを有する。
【００３０】
この構成により、複数の２次元フィルタ処理手段の各々の出力値を加算するため、上記加算後の出力値を、複数の所定の２次元フィルタの各々を合成して得られる複雑な特性を持つ２次元フィルタによって２次元画像データに２次元フィルタ処理を施した場合の出力値に近似することが可能となる。したがって、複雑な特性を持つ２次元フィルタを用いずに、該２次元フィルタによる２次元フィルタ処理後の出力値に高精度に近似した出力値を得ることができる。
【００３１】
本発明の画像処理装置は、２次元画像データに対し２次元フィルタ処理を施す２次元フィルタ処理手段と、前記２次元画像データに対して１次元フィルタ処理を施す１次元フィルタと、前記２次元フィルタ処理手段の出力値と、前記１次元フィルタの出力値とを加算して出力する加算出力手段とを備え、前記２次元フィルタ処理手段は、所定の２次元フィルタを実現する垂直方向１次元フィルタ及び水平方向１次元フィルタを有する。
【００３２】
この構成により、２次元フィルタ処理手段の出力値と１次元フィルタの出力値とを加算するため、上記加算後の出力値を、所定の２次元フィルタと１次元フィルタとを合成して得られる複雑な特性を持つ２次元フィルタによって２次元画像データに２次元フィルタ処理を施した場合の出力値に近似することが可能となる。したがって、複雑な特性を持つ２次元フィルタを用いずに、該２次元フィルタによる２次元フィルタ処理後の出力値に高精度に近似した出力値を得ることができる。
【００３３】
又、本発明の画像処理装置は、前記１次元フィルタが複数存在し、前記加算出力手段は、前記２次元フィルタ処理手段の出力値と、前記複数の１次元フィルタの各々の出力値とを加算して出力する。
【００３４】
この構成により、１次元フィルタを複数にすることで、２次元画像データに対してより複雑な特性を持つ２次元フィルタを用いて２次元フィルタ処理を行った場合と同等の処理を行うことが可能となる。
【００３５】
又、本発明の画像処理装置は、前記２次元フィルタ処理手段が複数存在し、前記加算出力手段は、前記複数の２次元フィルタ処理手段の各々の出力値と、前記１次元フィルタの出力値とを加算して出力する。
【００３６】
この構成により、２次元フィルタ処理手段を複数にすることで、２次元画像データに対してより複雑な特性を持つ２次元フィルタを用いて２次元フィルタ処理を行った場合と同等の処理を行うことが可能となる。
【００３７】
又、本発明の画像処理装置は、前記２次元フィルタ処理手段及び前記１次元フィルタがそれぞれ複数存在し、前記加算出力手段は、前記複数の２次元フィルタ処理手段の各々の出力値と、前記複数の１次元フィルタの各々の出力値とを加算して出力する。
【００３８】
この構成により、２次元フィルタ処理手段及び１次元フィルタをそれぞれ複数にすることで、２次元画像データに対してより複雑な特性を持つ２次元フィルタを用いて２次元フィルタ処理を行った場合と同等の処理を行うことが可能となる。
【００３９】
本発明の画像処理装置は、２次元画像データに対し２次元フィルタ処理を施す２次元フィルタ処理手段と、前記２次元画像データの前記２次元フィルタ処理対象の画素値に対し、所定のゲイン値を乗じる乗算手段と、前記２次元フィルタ処理手段による前記２次元フィルタ処理対象の画素値に対する２次元フィルタ処理後の出力値と、前記乗算手段の出力値とを加算して出力する加算出力手段とを備え、前記２次元フィルタ処理手段は、所定の２次元フィルタを実現する垂直方向１次元フィルタ及び水平方向１次元フィルタを有する。
【００４０】
この構成により、２次元フィルタ処理手段の出力値と２次元フィルタ処理対象の画素値にゲイン値を乗じる乗算手段の出力値とを加算するため、上記加算後の出力値を、所定の２次元フィルタと、空間上のフィルタ係数値が１点のみ突出した２次元フィルタとを合成して得られる複雑な特性を持つ２次元フィルタによって２次元画像データに２次元フィルタ処理を施した場合の出力値に近似することが可能となる。したがって、複雑な特性を持つ２次元フィルタを用いずに、該２次元フィルタによる２次元フィルタ処理後の出力値に高精度に近似した出力値を得ることができる。
【００４１】
又、本発明の画像処理装置は、上記画像処理装置が前記２次元画像データの全画素信号の直流成分の平均値を求める平均値算出手段を備え、前記加算出力手段は、前記加算時に、前記平均値算出手段により求めた平均値を加算する。
【００４２】
この構成により、加算出力手段から出力される画像データは、直流成分が補正されたものとなるため、フィルタ処理を効果的に行うことができる。又、２次元画像データに対して画像処理を行うのに用いる所望の２次元フィルタを、直流成分を補正しなくてもよい特性を持つものにする場合に比べ、そのサイズを小さくすることができるため、２次元フィルタ処理後の画像データの直流成分を保持しつつ、フィルタ処理に要する演算量や処理量を低く抑えることができる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
（第一実施形態）
図１は、本発明の第一実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。画像処理装置１００は、画像データ記録部１０１、２次元フィルタ処理部１０２、２次元フィルタ処理部１０３、画像データ平均値算出部１０４、ゲイン調整部１０５、及び加算出力部１０６を備える。又、２次元フィルタ処理部１０２、２次元フィルタ処理部１０３、及び画像データ平均値算出部１０４は、画像データ記録部１０１と加算出力部１０６との間にそれぞれ並列に接続されている。
【００４４】
画像データ記録部１０１は、ＤＲＡＭ等の半導体メモリであり、撮像素子等で撮像されたＮＴＳＣ信号等の画像信号のディジタル化後の画像データを記録する。２次元フィルタ処理部１０２及び１０３の各々は、直列に接続された垂直方向１次元フィルタ及び水平方向１次元フィルタにより、画像データ記録部１０１に記録されている１画像（画面）分の画像データに対して２次元フィルタ処理を施す。
【００４５】
２次元フィルタ処理部１０２は、垂直方向１次元フィルタ１０７、フィルタ出力記録部１０８、及び水平方向１次元フィルタ１０９を備える。垂直方向１次元フィルタ１０７は、ｍ個のフィルタ係数からなる列ベクトルであり、画像データ記録部１０１に記録された画像データに対して１次元フィルタ処理を施す。フィルタ出力記録部１０８は、垂直方向１次元フィルタ１０７によるフィルタ処理後の出力データを記録する。水平方向１次元フィルタ１０９は、ｎ個のフィルタ係数からなる行ベクトルであり、フィルタ出力記録部１０８に記録されているデータに対し１次元フィルタ処理を施し、フィルタ処理後の画像データを出力する。尚、ｎ及びｍは共に正の整数とする。
【００４６】
２次元フィルタ処理部１０３は、垂直方向１次元フィルタ１１０、フィルタ出力記録部１１１、及び水平方向１次元フィルタ１１２を備える。垂直方向１次元フィルタ１１０は、ｍ個のフィルタ係数からなる列ベクトルであり、画像データ記録部１０１に記録された画像データに対して１次元フィルタ処理を施す。フィルタ出力記録部１１１は、垂直方向１次元フィルタ１１０によるフィルタ処理後の出力データを記録する。水平方向１次元フィルタ１１２は、ｎ個のフィルタ係数からなる行ベクトルであり、フィルタ出力記録部１１１に記録されているデータに対し１次元フィルタ処理を施し、フィルタ処理後の画像データを出力する。
【００４７】
画像データ平均値算出部１０４は、画像データ記録部１０１に記録された画像データの全画素の直流成分の平均値を算出する。ゲイン調整部１０５は、画像データ平均値算出部１０４から出力された平均値のゲインを調整する。
【００４８】
加算出力部１０６は、２次元フィルタ処理部１０２からの画像データの全画素分の２次元フィルタ処理後の出力の各々と、２次元フィルタ処理部１０３からの画像データの全画素分の２次元フィルタ処理後の出力の各々と、ゲイン調整部１０５の出力とを加算し、加算後の画像データを図示しないディスプレイやメモリ等に出力する。
【００４９】
ここで、画像処理装置１００が画像データ平均値算出部１０４を備える理由について説明する。
図２は、第一実施形態に係る画像処理装置が画像データ平均値算出部１０４を備える理由を説明するための図である。（ａ）は画像データの信号波形、（ｂ）はあるハイパスフィルタのフィルタ係数値、（ｃ）は画像データに対してハイパスフィルタ処理を施した後のフィルタ出力信号波形、（ｄ）は直流成分が補正されたフィルタ出力信号波形を示している。
【００５０】
尚、図２（ａ）、（ｃ）、及び（ｄ）の各横軸は位置、各縦軸は信号波形振幅を示し、（ｂ）の横軸はフィルタ係数タップ、縦軸はフィルタ係数値を示す。
【００５１】
図２に示したように、（ａ）のような画像データに対して（ｂ）に示したハイパスフィルタによってフィルタ処理を行うと、そのフィルタ処理後の出力は、（ｃ）に示したように低域が落ち込んだ出力となる。一般に、画像データにハイパスフィルタ等によるフィルタ処理を行うと、その直流成分が落とされてしまい、全体的にレベルが下がった出力となってしまう。このため、レベルが正であるはずの画素値が負となり、クリッピングされてしまい、フィルタ処理による効果が得られないと共に、画像全体が暗くなってしまう。
【００５２】
そこで、本実施形態の画像処理装置１００では、画像データ平均値算出部１０４により、画像データ記録部１０１に記録されている１画像分の画像データの全画素値の直流成分の平均を予め算出し、この算出値を加算出力部１０６により各画素のフィルタ出力値に加算するようにしている。
【００５３】
これにより、図２の例では、（ｃ）に示したハイパスフィルタ処理後の出力信号に、画像データの直流成分の平均値を加算することで、（ｄ）に示したように、直流成分が補正された出力を得ることができ、フィルタ処理による効果が得られると共に、画像全体が暗くなることを防ぐことができる。
【００５４】
次に、上述した垂直方向１次元フィルタ１０７、水平方向１次元フィルタ１０９、垂直方向１次元フィルタ１１０、及び水平方向１次元フィルタ１１２の各々のフィルタ係数の設定値について説明する。
【００５５】
図３（ａ）は、第一実施形態に係る画像処理装置の垂直方向１次元フィルタ１０７及び水平方向１次元フィルタ１０９によって実現される２次元フィルタａのフィルタ係数値を示す図、（ｂ）は第一実施形態に係る画像処理装置の垂直方向１次元フィルタ１１０及び水平方向１次元フィルタ１１２によって実現される２次元フィルタｂのフィルタ係数値を示す図、（ｃ）は２次元フィルタａとｂとによって実現される２次元フィルタｃのフィルタ係数値を示す図である。尚、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の平面上の軸はフィルタ係数タップ、空間軸はフィルタ係数値を表す。
【００５６】
画像処理装置１００は、画像データ記録部１０１に記録された画像データに対し、図３（ｃ）に示したようなフィルタ係数を持つ所望の２次元フィルタｃによって２次元フィルタ処理を行うものである。
【００５７】
図３（ｃ）に示したように、所望の２次元フィルタｃは空間上でフィルタ係数が正負に変動し、中心のみが正に突出しているフィルタであり、例えば、２次元的なハイパスフィルタ等がこれにあたる。
【００５８】
又、所望の２次元フィルタｃは、フィルタ係数が全て負値である２次元フィルタａと、フィルタ係数が全て正値である２次元フィルタｂの２つの２次元フィルタにより実現可能である。ここで、２次元フィルタａは、所望の２次元フィルタｃのフィルタ係数が中心で正に突出している部分のうち、中心から０までの部分を、そのフィルタ係数値に対応する画素の隣接画素と滑らかに接合できるような負値となっている。この値は、隣り合う負値の隣接画素から１次補完することで求めることが可能である。
【００５９】
又、２次元フィルタｂのフィルタ係数は、所望の２次元フィルタｃのフィルタ係数の正値から突出した部分の値と、上記補完した負値の絶対値とを足した値となっている。
【００６０】
図４は、２次元フィルタｂのフィルタ係数を説明するための図である。図４に示したように、所望の２次元フィルタｃのフィルタ係数の正値に突出した部分αと、所望の２次元フィルタｃのフィルタ係数の中央値から０まで突出した部分βとの値を足した値が、２次元フィルタｂのフィルタ係数となる。
【００６１】
図５（ａ）は、第一実施形態に係る画像処理装置の垂直方向１次元フィルタ１０７のフィルタ係数値を示す図、（ｂ）は第一実施形態に係る画像処理装置の水平方向１次元フィルタ１０９のフィルタ係数値を示す図、（ｃ）は第一実施形態に係る画像処理装置の垂直方向１次元フィルタ１０７と水平方向１次元フィルタ１０９とで実現される２次元フィルタａのフィルタ係数値を示す図である。尚、図５（ａ）、（ｂ）の横軸はフィルタ係数タップ、縦軸はフィルタ係数値を表し、（ｃ）の平面軸はフィルタ係数タップ、空間軸はフィルタ係数値を表す。
【００６２】
上述したように、所望の２次元フィルタｃは、２つの２次元フィルタａ及びｂから実現されているが、本実施形態では、２つの２次元フィルタａ及びｂの各々による２次元フィルタ処理を、従来の画像処理装置９００と同様に、垂直方向１次元フィルタ及び水平方向１次元フィルタの２つの１次元フィルタによって行うようにしている。
【００６３】
図５に示したように、２次元フィルタａは、垂直方向１次元フィルタ１０７及び水平方向１次元フィルタ１０９の２つの１次元フィルタにより実現可能である。又、垂直方向１次元フィルタ１０７及び水平方向１次元フィルタ１０９の各々のフィルタ係数は、図５（ｃ）に示すフィルタ係数を持つ２次元フィルタａを実現するような値に設定されている。
【００６４】
又、２次元フィルタｂも同様に、垂直方向１次元フィルタ１１０及び水平方向１次元フィルタ１１２の２つの１次元フィルタにより実現可能であり、垂直方向１次元フィルタ１１０及び水平方向１次元フィルタ１１２の各々のフィルタ係数は、図３（ｂ）に示すフィルタ係数を持つ２次元フィルタｂを実現するような値に設定されている。
【００６５】
尚、本実施形態では、図３に示したように、２次元フィルタａ及び２次元フィルタｂを、共に空間上のフィルタ係数値が単調に変化（単調増加又は単調減少）するものになるように、垂直方向１次元フィルタ１０７、水平方向１次元フィルタ１０９、垂直方向１次元フィルタ１１０、及び水平方向１次元フィルタ１１２の各々のフィルタ係数値を設定しておく必要がある。
【００６６】
これは、２次元フィルタａ及ｂの空間上のフィルタ係数値が単調でなく、複雑であると、従来のように２つの１次元フィルタよる２次元フィルタ処理近似が不可能になってしまうか、又は近似精度が低下してしまうためである。
【００６７】
以下、画像処理装置１００の動作について説明する。尚、画像処理装置１００の一部の動作は、従来の画像処理装置の動作と同様であるため、その説明には図１１及び図１２を用いる。
【００６８】
画像処理装置１００では、図１１に示したように、画像データ記録部１０１に記録されている画像データ１１０１の注目画素１１０３について２次元フィルタ処理を行う場合、ｉ−（ｍ−１）／２番目の画素行からｉ＋（ｍ−１）／２番目の画素行までの図中点線で囲った部分のデータ１１０４が最低限必要である。
【００６９】
画像処理装置１００は、まず、注目画素１１０３を中心とし、ｊ−（ｍ−１）／２番目の画素列からｊ＋（ｍ−１）／２番目の画素列までの計ｎ本の画素列１１０２の各々に対し、垂直方向１次元フィルタ１０７による畳み込み演算を行う。この結果、注目画素１１０３に対する１次元フィルタ処理後の出力データは、ｎ個の行ベクトルとなってフィルタ出力記録部１０８に記録される。
【００７０】
次に、画像処理装置１００は、フィルタ出力記録部１０８に記録されたｎ個の行ベクトルデータに対し、水平方向１次元フィルタ１０９による畳み込み演算を行う。この結果、注目画素１１０３に対して、図３（ａ）に示すような特性を持つ２次元フィルタａを用いて２次元フィルタ処理を行った場合の出力値、に非常に近い出力値が得られる。画像処理装置１００は、以上の動作をｉ＝１〜ｐ、ｊ＝１〜ｑの全画素について行い、その全画素分のフィルタ出力値を加算出力部１０６に入力する。
【００７１】
２次元フィルタ処理部１０３も、２次元フィルタ処理部１０２と同様に画像データに対して２次元フィルタ処理を施し、その画像データの全画素分のフィルタ出力値を加算出力部１０６に入力する。
【００７２】
画像データ平均値算出部１０４は、画像データ記録部１０１に記録した画像データの直流成分の平均値を算出し、これをゲイン調整部１０５でゲイン調整した後、加算出力部１０６に入力する。加算出力部１０６は、上記３つの入力値を加算して出力する。
【００７３】
以上のように本実施形態によれば、２次元フィルタ処理部１０２により、画像データに対して２次元フィルタａによる２次元フィルタ処理を施した際のフィルタ出力値に近いフィルタ出力値を出力し、２次元フィルタ処理部１０３により、画像データに対して２次元フィルタｂによる２次元フィルタ処理を施した際のフィルタ出力値に近いフィルタ出力値を出力し、２つのフィルタ出力値と画像データの直流成分の平均値とを加算して出力する。
【００７４】
このように、所望の２次元フィルタｃの空間上のフィルタ係数が正負に変動するような複雑な特性を持つフィルタであっても、２次元フィルタ処理部を２つ設け、各２次元フィルタ処理部の出力を加算することで、所望の２次元フィルタｃによる２次元フィルタ処理後のフィルタ出力値と同等の出力値を得ることができる。又、各２次元フィルタ処理部からのフィルタ出力値は、近似精度の高いものであるため、加算出力部１０６から出力される値も近似精度の高いものとなり、所望の２次元フィルタｃの特性が複雑であっても、２次元フィルタ処理を精度良く行うことができる。
【００７５】
又、例えば、６４０×４８０のＶＧＡ画像に対し、所望の２次元フィルタｃとして４８×４８の２次元フィルタを用いてフィルタ処理を行う場合、その演算回数は４８×４８×６４０×４８０＝７０７百万回になる。これに対し、画像処理装置１００による演算回数は、２×｛（２×４８）＋１｝×６４０×４８０＝約６０百万回になり、従来の画像処理装置より多少の演算量が増えるだけで、実現不可能又は精度の低かった２次元フィルタ処理を高精度に実現することができる。
【００７６】
又、画像データ平均値算出部１０４により算出した画像データの直流成分の平均値を、２つの２次元フィルタ処理部の出力値に加算するため、加算出力部１０６から出力される画像データは、直流成分が補正されたものとなり、フィルタ処理による効果を得ることができる。
【００７７】
所望の２次元フィルタｃを、直流成分を落とさないような特性を持つものにすれば、画像データ平均値算出部１０４は不要である。しかしながら、特にハイパスフィルタの場合、直流成分を保持しながら低域を落とす特性を持つことになり、空間上のフィルタのフィルタ係数が広い領域で正負を繰り返す大変複雑な形状になってしまい、所望の２次元フィルタｃのサイズが大きくなってしまう。
【００７８】
所望の２次元フィルタｃのサイズが大きくなると、２つの２次元フィルタ処理部の有する垂直方向１次元フィルタ及び水平方向１次元フィルタのサイズも大きくする必要があり、フィルタ処理に要する演算回数が増大してしまい、高速なフィルタ処理が実現できない。又、垂直方向１次元フィルタ及び水平方向１次元フィルタを設計する手間がかかるという問題もある。
【００７９】
そこで、本実施形態では、上記のように画像データ平均値算出部１０４を設けたことにより、所望の２次元フィルタｃの特性を複雑にすることなく、２次元フィルタ処理後の出力データの直流成分を保持することができる。このため、上記問題を解決することができ、フィルタ処理の高速化及び画像処理装置製造のコスト削減等を期待することができる。
【００８０】
尚、以上の説明では、２次元フィルタ処理部１０２と２次元フィルタ処理部１０３の２つを並列に設ける構成としたが、この数は２つに限らず、複数設けてあっても良い。例えば、２次元フィルタ処理部を３つ以上にすることで、所望の２次元フィルタｃの特性をより複雑なものにすることができるため、フィルタ処理に要する演算量やフィルタ設計の手間を増大させることなく、様々なフィルタ処理を行うことができ、画像処理の自由度を向上させることができる。
【００８１】
又、本実施形態では、２つの２次元フィルタ処理部の有する垂直方向１次元フィルタ及び水平方向１次元フィルタのフィルタ係数を、上述した値に設定したが、この値をメモリ等に複数種類記憶しておき、画像処理の内容に応じたフィルタ係数を設定することで、所望の２次元フィルタｃの特性を自由に変えることが可能なため、様々なフィルタ処理を行うことができる。
【００８２】
又、本実施形態で説明したフィルタとは、ハードウェアで構成したものであっても良いし、ソフトウェアで実現したものであっても良い。ソフトウェアで実現する場合には、マイコン等により、指示されたフィルタプログラムとフィルタ係数をメモリ等から読み込み、読み込んだフィルタプログラムを実行するようにすれば良い。
【００８３】
又、画像データ記録部１０１に順次記録される画像データが、例えば１／３０秒で更新される時系列的な画面データであれば、時間的に隣り合う画面データの全画素の直流成分の平均値は大きく変化はしない。このため、画像データ平均値算出部１０４は、画像データ記録部１０１に画像データが記録される度に、上記平均値を算出するのではなく、１画面から数画面前の画面データから算出した平均値を、現在処理中の画面データの直流成分の平均値として加算出力部１０６に入力するようにしても構わない。
【００８４】
このようにすることで、処理速度的又は回路構成的に現在の画面データの平均値が算出できない場合等に対応することができる。又、平均値の算出を全ての画像データについて行わないため、画像処理装置全体の処理負荷を軽減することができると共に、画像処理の高速化を実現できる。
【００８５】
（第二実施形態）
本発明の第二実施形態に係る画像処理装置２００は、第一実施形態で説明した画像処理装置１００の２次元フィルタ処理部１０３の代わりに、水平方向１次元フィルタ２１２（特許請求の範囲の１次元フィルタ該当）を備えた構成としたものである。又、本実施形態における所望の２次元フィルタＣは、１つの２次元フィルタのフィルタ係数と１つの１次元フィルタのフィルタ係数とを乗算する、つまり合成することにより実現可能なものである。
【００８６】
図６は、第二実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。尚、図１と同様の構成には同一符号を付して説明を省略する。画像処理装置２００の水平方向１次元フィルタ２１２は、画像データ記録部１０１に記録された画像データに対し、１次元フィルタ処理を行い、その出力値を加算出力部１０６に入力する。尚、所望の２次元フィルタＣの特性に応じて、水平方向１次元フィルタ２１２の代わりに、垂直方向１次元フィルタを用いても構わない。
【００８７】
次に、本実施形態における所望の２次元フィルタＣと、それを実現する２次元フィルタ及び１次元フィルタについて説明する。
図７（ａ）は、第二実施形態に係る画像処理装置の垂直方向１次元フィルタ１０７及び水平方向１次元フィルタ１０９によって実現される２次元フィルタａのフィルタ係数値を示す図、（ｂ）は第二実施形態に係る画像処理装置の１次元フィルタ２１２のフィルタ係数値を示す図、（ｃ）は上記２次元フィルタａと１次元フィルタ２１２によって実現される２次元フィルタＣのフィルタ係数値を示す図である。尚、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の各平面上の軸はフィルタ係数タップ、空間軸はフィルタ係数値を表す。
【００８８】
図７に示したように、所望の２次元フィルタＣは、第一実施形態で説明した２次元フィルタａと、フィルタ係数が全て正値である１次元フィルタ２１２とにより実現可能である。１次元フィルタ２１２のフィルタ係数は、第一実施形態の２次元フィルタｂのフィルタ係数と同様に決定する。
【００８９】
又、本実施形態では、第一実施形態と同様、水平方向１次元フィルタ２１２を、空間上のフィルタ係数が単調に変化（単調増加又は単調減少）するものになるようなフィルタ係数値に設定しておく必要がある。
【００９０】
本実施形態に係る画像処理装置２００の動作は、水平方向１次元フィルタ２１２が、画像データ記録部１０１に記録された画像データの全画素に対し１次元フィルタ処理を施し、その出力値を加算出力部１０６に入力し、加算出力部１０６が、２次元フィルタ処理部１０２の全画素分の出力値の各々と、水平方向１次元フィルタ２１２の全画素分の出力値の各々と、ゲイン調整部１０５の出力値とを加算して出力する以外は、第一実施形態と同様である。
【００９１】
以上のように本実施形態によれば、所望の２次元フィルタＣが、空間上のフィルタ係数が単調に変化する１つの２次元フィルタと空間上のフィルタ係数が単調に変化する１つの１次元フィルタとで実現可能なものである場合、２次元フィルタ処理部１０２の出力と、水平方向１次元フィルタ２１２の出力とを加算することで、画像データに所望の２次元フィルタＣにより２次元フィルタ処理を行った際と同等の出力値を、高精度且つ高速に得ることができる。
【００９２】
従来の画像処理装置９００により上記所望の２次元フィルタＣによる２次元フィルタ処理を行う場合は、図７（ｃ）に示した特性を持つ２次元フィルタを、垂直と水平の２つの１次元フィルタにより実現する必要があり、垂直方向１次元フィルタ９０２及び水平方向１次元フィルタ９０４の特性が複雑なものとなり、実現不可能又はフィルタ処理後の出力値の近似精度が低下してしまう。
【００９３】
そこで、本実施形態では、１つの２次元フィルタ処理部１０２と１つの水平方向１次元フィルタ２１２とを備え、それぞれの出力を加算することで、所望の２次元フィルタＣによるフィルタ出力値に非常に近い出力値を得ることができる。又、画像処理装置２００内に備える１次元フィルタの設計が簡単であり、コスト削減に繋がる。
【００９４】
又、例えば、６４０×４８０のＶＧＡ画像に対し、所望の２次元フィルタＣとして４８×４８の２次元フィルタを用いてフィルタ処理を行う場合、その演算回数は４８×４８×６４０×４８０＝７０７百万回になる。これに対し、画像処理装置２００による演算回数は、｛（２×４８）＋１＋４８｝×６４０×４８０＝約４５百万回になり、従来の画像処理装置より演算量が少し多くなるだけで、実現不可能又は精度の低かった２次元フィルタ処理を高精度に実現することができる。
【００９５】
又、第一実施形態に係る画像処理装置１００による上記演算回数は約６０百万回であり、所望の２次元フィルタの特性が、図７に示したように、空間上のフィルタ係数が単調に変化し、フィルタ係数が全て正値の１次元フィルタに分解できるようなものである場合には、第一実施形態に係る画像処理装置１００よりも演算回数を減らすことができ、フィルタ処理を高速に行うことができる。
【００９６】
尚、以上の説明では、水平方向１次元フィルタ２１２を１つだけ設ける構成としたが、水平方向１次元フィルタ２１２を画像データ記録部１０１と加算出力部１０６との間に並列に複数備える構成としても良い。これにより、所望の２次元フィルタＣの特性をより複雑なものにすることができるため、フィルタ処理に要する演算量やフィルタ設計の手間を増大させることなく、様々なフィルタ処理を行うことができ、画像処理の自由度を向上させることができる。又、２次元フィルタ処理部１０２も同様に複数設けても良い。
【００９７】
（第三実施形態）
本発明の第三実施形態に係る画像処理装置は、第一実施形態で説明した２次元フィルタ処理部１０３の代わりに、フィルタ係数乗算部３１３を備えた構成としたものである。又、本実施形態における所望の２次元フィルタは、第一実施形態と同じ２次元フィルタｃとする。
【００９８】
図８は、第三実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。尚、図１と同様の構成には同一符号を付して説明を省略する。画像処理装置３００のフィルタ係数乗算部３１３は、図３（ｂ）に示したように、フィルタ係数値が中央から１点のみ正又は負に突出した特性を持つ２次元フィルタと同等の機能を有しており、突出した１点の部分に相当する１つのフィルタ係数値（所定のゲイン値）のみを、内部に内蔵するメモリ等から読み出し、該フィルタ係数値を画像データ記録部１０１に記録されている画像データの注目画素（図１１で示した符号１１０３の画素に相当）に乗じ、画像データの全画素についての乗算結果を加算出力部１０６に入力する。加算出力部１０６は、２次元フィルタ処理部１０２の画像データの全画素分の出力値の各々と、フィルタ係数乗算部３１３の画像データの全画素分の乗算値の各々と、ゲイン調整部１０５の出力値とを加算して出力する。
【００９９】
画像データに対して、実際に図３（ｂ）のような特性を持つ２次元フィルタにより２次元フィルタ処理を行う場合、該２次元フィルタのサイズが３×３であるとすると、１画素に対する２次元フィルタ処理に要する演算回数は９回となるが、２次元フィルタの突出した１点部分のフィルタ係数値以外は、全て０であるため、演算を９回行わずとも、１点部分のフィルタ係数値と、その対応する画素との１回の乗算のみで、１画素に対する２次元フィルタ処理を行うことができる。このことを利用して、フィルタ係数乗算部３１３は、２次元フィルタ処理を行う対象となる注目画素に、所定のフィルタ係数値を乗算して、図３（ｂ）のような２次元フィルタと同等のフィルタ処理を行うようにしている。
【０１００】
つまり、本実施形態に係る画像処理装置３００は、所望の２次元フィルタｃが、図３（ｃ）に示したような特性を持つ場合には、第一実施形態に係る画像処理装置１００の２次元フィルタ処理部１０３による２次元フィルタ処理を行う代わりに、画像データの注目画素に上記１つのフィルタ係数値を乗じ、その出力結果を、２次元フィルタ処理後のデータとして加算出力部１０６に入力する。
【０１０１】
画像処理装置３００の動作を具体例をあげて以下に説明する。
注目画素をｇｉｊ、その注目画素に対する２次元フィルタ処理部１０２による２次元フィルタ処理後の出力値をＦ、フィルタ係数乗算部３１３の乗ずるフィルタ係数値をｃとすると、注目画素ｇｉｊの２次元フィルタ処理後の出力ＮＥＷｇｉｊは以下の式のようになる。
【０１０２】
ＮＥＷｇｉｊ＝Ｆ＋ｃ×ｇｉｊ
【０１０３】
画像処理装置３００は上記の処理を画像データの全画素について行うことで、画像データ全体に２次元フィルタ処理を施す。本実施形態の例では、図３（ｃ）に示したように上記フィルタ係数値ｃが１であるため、２次元フィルタ処理部１０２の出力値に、注目画素の画素値を加算した値が、その注目画素の２次元フィルタ処理後の出力値となる。
【０１０４】
本実施形態によれば、所望の２次元フィルタが、図３に示したように、フィルタ係数値の空間上の中央値が正又は負に１点のみ突出し、他が０であるような２次元フィルタに分解可能なものである場合は、フィルタ係数乗算部３１３による乗算処理のみで、第一実施形態で説明した２次元フィルタ処理部１０３のフィルタ出力値と同等の出力を加算出力部１０６に入力することができる。したがって、第一実施形態と同様の効果が得られる。
【０１０５】
又、例えば、６４０×４８０のＶＧＡ画像に対し、４８×４８の２次元フィルタを用いてフィルタ処理を行う場合、その演算回数は４８×４８×６４０×４８０＝７０７百万回になる。これに対し、上記ＶＧＡ画像に対し、４８×４８の２次元フィルタによるフィルタ処理を画像処理装置３００により行う場合、その演算回数は（９７＋１）×６４０×４８０＝約３０百万回になり、第一実施形態に比べて遥かに演算量を削減でき、フィルタ処理を高速に行うことができる。
【０１０６】
（第四実施形態）
本発明の第四実施形態に係る画像処理装置は、第一実施形態で説明した画像処理装置１００の構成に、第二実施形態で説明した水平方向１次元フィルタ２１２と、第三実施形態で説明したフィルタ係数乗算部３１３とを、２つの２次元フィルタ処理部１０２、１０３と同様に、画像データ記録部１０１と加算出力部１０６との間に並列に設けたものである。
【０１０７】
本実施形態に係る画像処理装置は、所望の２次元フィルタの特性に応じて、図示しないマイコン等の制御により、第一〜第三実施形態で説明したフィルタ処理を選択的に行う。例えば、所望の２次元フィルタの特性が、図３（ａ）、図３（ｂ）、及び図７（ｂ）に示した特性を持つ３つのフィルタから実現されるものである場合には、マイコンが、２次元フィルタ処理部１０２、水平方向１次元フィルタ２１２、及びフィルタ係数乗算部３１３を動作させてフィルタ処理を行う。
【０１０８】
本実施形態によれば、所望の２次元フィルタの特性に応じて、様々なフィルタ処理を選択的に行うことができる。このため、フィルタ処理を効率的に行うことができる。又、多くのパターンの２次元フィルタを装置内に用意しておくことができるため、画像処理の自由度が向上する。又、常に高精度の近似出力値を得ることも可能となり、信頼性の高い画像処理装置を提供できる。
【０１０９】
尚、上述したように水平方向１次元フィルタ２１２を別途設けずに、例えば、２次元フィルタ処理部１０２が、画像データ記録部１０１に記録されている画像データを、自身の有する垂直方向１次元フィルタに入力せずに、直接水平方向１次元フィルタに入力することで、１次元フィルタ処理を行うようにしても良い。この場合は、水平方向１次元フィルタ２１２を別途設けずに済むため、画像処理装置の製造コストを削減することができる。
【０１１０】
【発明の効果】
本発明によれば、複雑な特性を持つ２次元フィルタを用いずに、該２次元フィルタによる２次元フィルタ処理後の出力値に高精度に近似した出力値を得ることが可能な画像処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る画像処理装置が画像データ平均値算出部を備える理由を説明するための図であり、（ａ）は画像データの信号波形、（ｂ）はあるハイパスフィルタのフィルタ係数値、（ｃ）は画像データに対してハイパスフィルタ処理を施した後のフィルタ出力信号波形、（ｄ）は直流成分が補正されたフィルタ出力信号波形を示す図である。
【図３】（ａ）は、本発明の第一実施形態に係る画像処理装置の垂直方向１次元フィルタ１０７及び水平方向１次元フィルタ１０９によって実現される２次元フィルタａのフィルタ係数値を示す図、（ｂ）は本発明の第一実施形態に係る画像処理装置の垂直方向１次元フィルタ１１０及び水平方向１次元フィルタ１１２によって実現される２次元フィルタｂのフィルタ係数値を示す図、（ｃ）は２次元フィルタａとｂとによって実現される２次元フィルタｃのフィルタ係数値を示す図である。
【図４】本発明の第一実施形態に係る画像処理装置が有する垂直方向１次元フィルタ及び水平方向１次元フィルタによって実現される２次元フィルタｂのフィルタ係数値を説明するための図である。
【図５】（ａ）は、本発明の第一実施形態に係る画像処理装置の垂直方向１次元フィルタ１０７のフィルタ係数値を示す図、（ｂ）は本発明の第一実施形態に係る画像処理装置の水平方向１次元フィルタ１０９のフィルタ係数値を示す図、（ｃ）は本発明の第一実施形態に係る画像処理装置の垂直方向１次元フィルタ１０７と水平方向１次元フィルタ１０９とで実現される２次元フィルタａのフィルタ係数値を示す図である。
【図６】本発明の第二実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図７】（ａ）は、本発明の第二実施形態に係る画像処理装置の垂直方向１次元フィルタ１０７及び水平方向１次元フィルタ１０９によって実現される２次元フィルタａのフィルタ係数値を示す図、（ｂ）は本発明の第二実施形態に係る画像処理装置の１次元フィルタ２１２のフィルタ係数値を示す図、（ｃ）は上記２次元フィルタａと１次元フィルタ２１２によって実現される２次元フィルタＣのフィルタ係数値を示す図である。
【図８】本発明の第三実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図９】従来の画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】（ａ）は、従来の画像処理装置が備える垂直方向１次元フィルタ９０２のフィルタ係数値を示す図、（ｂ）は従来の画像処理装置が備える水平方向１次元フィルタ９０４のフィルタ係数値を示す図、（ｃ）は従来の画像処理装置が備える垂直方向１次元フィルタ９０２と水平方向１次元フィルタ９０４とで実現される２次元フィルタのフィルタ係数値を示す図である。
【図１１】従来の画像処理装置の垂直方向１次元フィルタによる１次元フィルタ処理動作を説明するための図である。
【図１２】従来の画像処理装置の水平方向１次元フィルタによる１次元フィルタ処理動作を説明するための図である。
【符号の説明】
１００、２００、３００、９００ 画像処理装置
１０１、９０１ 画像データ記録部
１０２、１０３ ２次元フィルタ処理部
１０４ 画像データ平均値算出部
１０５ ゲイン調整部
１０６ 加算出力部
１０７、１１０、９０２ 垂直方向１次元フィルタ
１０８、１１１、９０３ フィルタ出力記録部
１０９、１１２、２１２、９０４ 水平方向１次元フィルタ
３１３ フィルタ係数乗算部

Claims (7)

1. ２次元画像データに対し２次元フィルタ処理を施す複数の２次元フィルタ処理手段と、
   前記複数の２次元フィルタ処理手段の各々の出力値を加算して出力する加算出力手段とを備え、
   前記複数の２次元フィルタ処理手段の各々は、所定の２次元フィルタを実現する垂直方向１次元フィルタ及び水平方向１次元フィルタを有する画像処理装置。
2. ２次元画像データに対し２次元フィルタ処理を施す２次元フィルタ処理手段と、
   前記２次元画像データに対して１次元フィルタ処理を施す１次元フィルタと、
   前記２次元フィルタ処理手段の出力値と、前記１次元フィルタの出力値とを加算して出力する加算出力手段とを備え、
   前記２次元フィルタ処理手段は、所定の２次元フィルタを実現する垂直方向１次元フィルタ及び水平方向１次元フィルタを有する画像処理装置。
3. 請求項２記載の画像処理装置であって、
   前記１次元フィルタが複数存在し、
   前記加算出力手段は、前記２次元フィルタ処理手段の出力値と、前記複数の１次元フィルタの各々の出力値とを加算して出力する画像処理装置。
4. 請求項２記載の画像処理装置であって、
   前記２次元フィルタ処理手段が複数存在し、
   前記加算出力手段は、前記複数の２次元フィルタ処理手段の各々の出力値と、前記１次元フィルタの出力値とを加算して出力する画像処理装置。
5. 請求項２記載の画像処理装置であって、
   前記２次元フィルタ処理手段及び前記１次元フィルタがそれぞれ複数存在し、
   前記加算出力手段は、前記複数の２次元フィルタ処理手段の各々の出力値と、前記複数の１次元フィルタの各々の出力値とを加算して出力する画像処理装置。
6. ２次元画像データに対し２次元フィルタ処理を施す２次元フィルタ処理手段と、
   前記２次元画像データの前記２次元フィルタ処理対象の画素値に対し、所定のゲイン値を乗じる乗算手段と、
   前記２次元フィルタ処理手段による前記２次元フィルタ処理対象の画素値に対する２次元フィルタ処理後の出力値と、前記乗算手段の出力値とを加算して出力する加算出力手段とを備え、
   前記２次元フィルタ処理手段は、所定の２次元フィルタを実現する垂直方向１次元フィルタ及び水平方向１次元フィルタを有する画像処理装置。
7. 請求項１〜６のいずれか記載の画像処理装置であって、
   前記２次元画像データの全画素信号の直流成分の平均値を求める平均値算出手段を備え、
   前記加算出力手段は、前記加算時に、前記平均値算出手段により求めた平均値を加算する画像処理装置。

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