JP2010041400A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エッジの先鋭性を保持しながら色ノイズを除去することができる画像処理装置を得ることを目的とする。
【解決手段】 色度差算出部２により算出された各画素に係る色度差Ｃｂ_d，Ｃｒ_dと予め設定されている基準値Ｃｂ_ref，Ｃｒ_refを比較し、その比較結果にしたがって周辺参照領域に存在している画素の中から色度平均値の算出に用いる画素を選択する画素選択部３と、画素選択部３により選択された画素の色度の平均値である色度平均値Ｃｂ_ave，Ｃｒ_aveを算出する色度平均値算出部４とを設ける。
【選択図】図１

Description

この発明は、ノイズ除去対象の画素である処理画素を含む周辺参照領域に存在している画素の色度や輝度を用いて、処理画素の色ノイズを除去する画像処理装置に関するものである。

従来の画像処理装置では、処理画素の色ノイズを除去する場合、その処理画素を中心とする周辺参照領域内の画素の輝度及び色度の平均値を求め、その輝度及び色度の平均値を用いて、処理画素の色ノイズを除去するようにしている。
輝度及び色度の平均値は、各画素の輝度及び色度の単純平均や加重平均である（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００６−３０９５２４号公報（段落番号［００１４］，［００５７］〜［００５８］、図１）

従来の画像処理装置は以上のように構成されているので、処理画素を中心とする周辺参照領域内の画素の輝度及び色度の平均値を用いて、処理画素の色ノイズを除去している。しかし、輝度及び色度の平均値は、単なる各画素の輝度及び色度の単純平均や加重平均であるため、周辺参照領域内にエッジが存在している場合には、エッジがぼけて出力されてしまって、エッジの先鋭性が失われてしまうことがあるなどの課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、エッジの先鋭性を保持しながら色ノイズを除去することができる画像処理装置を得ることを目的とする。

この発明に係る画像処理装置は、色度抽出手段により抽出された各画素の色度と処理画素の色度との色度差を算出する色度差算出手段と、色度差算出手段により算出された各画素に係る色度差と予め設定されている基準値を比較し、その比較結果にしたがって周辺参照領域に存在している画素の中から色度平均値の算出に用いる画素を選択する画素選択手段と、画素選択手段により選択された画素の色度の平均値である色度平均値を算出する色度平均値算出手段とを設け、色ノイズ除去手段が色度平均値算出手段により算出された色度平均値と処理画素の色度との色度差を算出し、その色度差にしたがって処理画素の色ノイズを除去するようにしたものである。

この発明によれば、色度抽出手段により抽出された各画素の色度と処理画素の色度との色度差を算出する色度差算出手段と、色度差算出手段により算出された各画素に係る色度差と予め設定されている基準値を比較し、その比較結果にしたがって周辺参照領域に存在している画素の中から色度平均値の算出に用いる画素を選択する画素選択手段と、画素選択手段により選択された画素の色度の平均値である色度平均値を算出する色度平均値算出手段とを設け、色ノイズ除去手段が色度平均値算出手段により算出された色度平均値と処理画素の色度との色度差を算出し、その色度差にしたがって処理画素の色ノイズを除去するように構成したので、エッジの先鋭性を保持しながら色ノイズを除去することができる効果がある。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による画像処理装置を示す構成図である。
図１において、色度抽出部１は例えば画像データとしてＹＣｂＣｒ信号（２次元の色度信号と１次元の輝度信号から構成されている信号）を入力すると、そのＹＣｂＣｒ信号からノイズ除去対象の画素である処理画素を中心に含む矩形の周辺参照領域に存在している画素の第１の色度であるＣｂと第２の色度であるＣｒとを抽出する処理を実施する。
なお、色度抽出部１は色度抽出手段を構成している。

色度差算出部２は色度抽出部１により抽出された各画素の色度Ｃｂと処理画素の色度Ｃｂとの色度差Ｃｂ_dを算出するとともに、各画素の色度Ｃｒと処理画素の色度Ｃｒとの色度差Ｃｒ_dを算出する処理を実施する。
なお、色度差算出部２は色度差算出手段を構成している。

画素選択部３は色度差算出部２により算出された各画素に係る色度差Ｃｂ_dと予め設定されている基準値Ｃｂ_refを比較するとともに、各画素に係る色度差Ｃｒ_dと予め設定されている基準値Ｃｒ_refを比較し、それらの比較結果にしたがって周辺参照領域に存在している画素の中から色度平均値の算出に用いる画素を選択する処理を実施する。
なお、画素選択部３は画素選択手段を構成している。

色度平均値算出部４は色度抽出部１により抽出された画素の色度Ｃｂ，Ｃｒのうち、画素選択部３により選択された画素の色度Ｃｂ，Ｃｒを用いて、色度Ｃｂの平均値Ｃｂ_ave（色度平均値）を算出するとともに、色度Ｃｒの平均値Ｃｒ_ave（色度平均値）を算出する処理を実施する。
なお、色度平均値算出部４は色度平均値算出手段を構成している。

色ノイズ除去部５は色度平均値算出部４により算出された色度平均値Ｃｂ_aveと処理画素の色度Ｃｂとの色度差ΔＣｂを算出するとともに、色度平均値Ｃｒ_aveと処理画素の色度Ｃｒとの色度差ΔＣｒを算出し、その色度差ΔＣｂ，ΔＣｒにしたがって処理画素の色ノイズを除去する処理を実施する。
なお、色ノイズ除去部５は色ノイズ除去手段を構成している。

次に動作について説明する。
色度抽出部１は、例えば、画像データとして、ＹＣｂＣｒ信号を入力すると、そのＹＣｂＣｒ信号からノイズ除去対象の画素である処理画素を中心に含む矩形の周辺参照領域に存在している画素の第１の色度Ｃｂと第２の色度Ｃｒとを抽出する。
ここで、図２は処理画素を中心とする矩形の周辺参照領域（水平７画素、垂直７画素の領域）の一例を示す説明図である。
図２において、Ｔ［０］［０］〜Ｔ［６］［６］は周辺参照領域に存在している画素の色度Ｃｂ，Ｃｒを示している。

色度差算出部２は、色度抽出部１が周辺参照領域に存在している画素の色度Ｃｂ，Ｃｒを抽出すると、下記に示すように、各画素の色度Ｃｂと処理画素の色度Ｃｂとの色度差Ｃｂ_dの絶対値を算出する。
｜Ｃｂ_d｜＝｜各画素の色度Ｃｂ−処理画素の色度Ｃｂ｜
＝｜Ｔ［ｉ］［ｊ］−Ｔ［３］［３］｜
ただし、ｉ＝０，１，２，・・・，６、ｊ＝０，１，２，・・・，６である。
また、Ｔ［ｉ］［ｊ］は各画素の色度Ｃｂであり、Ｔ［３］［３］は処理画素の色度Ｃｂである。

また、色度差算出部２は、下記に示すように、各画素の色度Ｃｒと処理画素の色度Ｃｒとの色度差Ｃｒ_dの絶対値を算出する。
｜Ｃｒ_d｜＝｜各画素の色度Ｃｒ−処理画素の色度Ｃｒ｜
＝｜Ｔ［ｉ］［ｊ］−Ｔ［３］［３］｜
ただし、ｉ＝０，１，２，・・・，６、ｊ＝０，１，２，・・・，６である。
また、Ｔ［ｉ］［ｊ］は各画素の色度Ｃｒであり、Ｔ［３］［３］は処理画素の色度Ｃｒである。

画素選択部３は、色度差算出部２が各画素に係る色度差Ｃｂ_d，Ｃｒ_dの絶対値を算出すると、各画素に係る色度差Ｃｂ_dの絶対値と予め設定されている基準値Ｃｂ_refを比較するとともに、各画素に係る色度差Ｃｒ_dの絶対値と予め設定されている基準値Ｃｒ_refを比較する。
｜Ｃｂ_d｜＜Ｃｂ_ref （１）
｜Ｃｒ_d｜＜Ｃｒ_ref （２）

画素選択部３は、周辺参照領域に存在している画素のうち、色度差Ｃｂ_dの絶対値が基準値Ｃｂ_refより小さく（式（１）が成立する場合）、かつ、色度差Ｃｒ_dの絶対値が基準値Ｃｒ_refより小さい（式（２）が成立する場合）画素を色度平均値の算出に用いる画素として選択する。
したがって、式（１）又は式（２）の少なくとも一方が成立しない画素は、色度平均値の算出に用いる画素として選択しない。

色度平均値算出部４は、色度抽出部１により抽出された画素の色度Ｃｂ，Ｃｒのうち、画素選択部３により選択された画素の色度Ｃｂ，Ｃｒを用いて、色度Ｃｂの平均値Ｃｂ_ave（色度平均値）を算出するとともに、色度Ｃｒの平均値Ｃｒ_ave（色度平均値）を算出する。
即ち、色度平均値算出部４は、下記に示すように、画素選択部３により選択された画素の色度Ｃｂ，Ｃｒの総和を演算し、その総和を画素選択部３により選択された画素の数で除算することで、色度平均値Ｃｂ_ave，Ｃｒ_aveを算出する。
Ｃｂ_ave＝（ΣＣｂ）／Ｎ
Ｃｒ_ave＝（ΣＣｒ）／Ｎ
ただし、Σは画素選択部３により選択された画素の色度Ｃｂ，Ｃｒの総和を示す数学記号であり、Ｎは画素選択部３により選択された画素の数を示している。

色ノイズ除去部５は、色度平均値算出部４が色度平均値Ｃｂ_ave，Ｃｒ_aveを算出すると、下記に示すように、その色度平均値Ｃｂ_aveと処理画素の色度Ｃｂとの色度差ΔＣｂを算出するとともに、その色度平均値Ｃｒ_aveと処理画素の色度Ｃｒとの色度差ΔＣｒを算出する。
ΔＣｂ＝Ｃｂ_ave−Ｃｂ
ΔＣｒ＝Ｃｒ_ave−Ｃｒ

色ノイズ除去部５は、色度差ΔＣｂ，ΔＣｒを算出すると、その色度差ΔＣｂ，ΔＣｒにしたがって処理画素の色ノイズを除去する。
以下、色ノイズ除去部５における色ノイズの除去処理を具体的に説明する。

色ノイズ除去部５は、差分彩度と色差係数の対応関係が記録されているルックアップテーブルである色ノイズ除去ＬＵＴを入力する。
ここで、差分彩度は、後述するように、色度平均値Ｃｂ_ave，Ｃｒ_aveと処理画素の色度Ｃｂ，Ｃｒとの差分から求まる値である。

色ノイズ除去部５は、上記のようにして、色度差ΔＣｂ，ΔＣｒを算出すると、下記に示すように、色度差ΔＣｂの二乗値と、色度差ΔＣｒの二乗値とを加算し、その加算値の平方根を差分彩度Ｃｈｒとして算出する。
Ｃｈｒ＝（ΔＣｂ²＋ΔＣｒ²）^1/2

色ノイズ除去部５は、差分彩度Ｃｈｒを算出すると、色ノイズ除去ＬＵＴを参照して、その差分彩度Ｃｈｒに対応する色差係数Ｋを特定する。
ただし、色差係数Ｋは“０〜１．０”の範囲の値である。
なお、差分彩度Ｃｈｒと一致する差分彩度が色ノイズ除去ＬＵＴに記録されていない場合（差分彩度Ｃｈｒが、色ノイズ除去ＬＵＴの代表点以外の場合）、色ノイズ除去ＬＵＴに記録されている差分彩度の中で、その差分彩度Ｃｈｒに最も近い上下の差分彩度を用いて、線形補間を演算することにより、色差係数Ｋを特定する。

色ノイズ除去部５は、差分彩度Ｃｈｒに対応する色差係数Ｋを特定すると、下記に示すように、その色差係数Ｋを処理画素の色度Ｃｂ，Ｃｒに乗算することで、処理画素の色ノイズを除去する。
Ｃｂ２＝Ｋ×Ｃｂ
Ｃｒ２＝Ｋ×Ｃｒ
ただし、Ｃｂ２，Ｃｒ２は色ノイズ除去後の処理画素の色度である。

色ノイズ除去部５は、色ノイズ除去後の処理画素の色度をＣｂ２，Ｃｒ２として、画像データＹＣｂ２Ｃｒ２を出力する。

以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、色度抽出部１により抽出された各画素の色度Ｃｂ，Ｃｒと処理画素の色度Ｃｂ，Ｃｒとの色度差Ｃｂ_d，Ｃｒ_dを算出する色度差算出部２と、色度差算出部２により算出された各画素に係る色度差Ｃｂ_d，Ｃｒ_dと予め設定されている基準値Ｃｂ_ref，Ｃｒ_refを比較し、その比較結果にしたがって周辺参照領域に存在している画素の中から色度平均値の算出に用いる画素を選択する画素選択部３と、画素選択部３により選択された画素の色度の平均値である色度平均値Ｃｂ_ave，Ｃｒ_aveを算出する色度平均値算出部４とを設け、色ノイズ除去部５が色度平均値算出部４により算出された色度平均値Ｃｂ_ave，Ｃｒ_aveと処理画素の色度Ｃｂ，Ｃｒとの色度差ΔＣｂ，ΔＣｒを算出し、その色度差ΔＣｂ，ΔＣｒにしたがって処理画素の色ノイズを除去するように構成したので、色エッジの色差に対する先鋭性を保持しながら色ノイズを除去することができる効果を奏する。

実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２による画像処理装置の画素選択部３を示す構成図である。
図３において、画素選択部３の差分データ加算部１１は色度差算出部２により算出された各画素に係る色度差Ｃｂ_dと各画素に係る色度差Ｃｒ_dを加算し、加算後の色度差Ｃ_dを出力する処理を実施する。
画素選択部３の比較演算部１２は差分データ加算部１１から出力された加算後の色度差Ｃ_dと予め設定されている基準値Ｃ_refを比較し、その比較結果にしたがって周辺参照領域に存在している画素の中から色度平均値の算出に用いる画素を選択する処理を実施する。

上記実施の形態１では、画素選択部３が色度差算出部２により算出された各画素に係る色度差Ｃｂ_dと予め設定されている基準値Ｃｂ_refを比較するとともに、各画素に係る色度差Ｃｒ_dと予め設定されている基準値Ｃｒ_refを比較し、それらの比較結果にしたがって周辺参照領域に存在している画素の中から色度平均値の算出に用いる画素を選択するものについて示したが、画素選択部３が色度差算出部２により算出された各画素に係る色度差Ｃｂ_dと各画素に係る色度差Ｃｒ_dを加算して、加算後の色度差Ｃ_dと予め設定されている基準値Ｃ_refを比較し、その比較結果にしたがって周辺参照領域に存在している画素の中から色度平均値の算出に用いる画素を選択するようにしてもよい。

即ち、画素選択部３の差分データ加算部１１は、上記実施の形態１と同様にして、色度差算出部２が各画素に係る色度差Ｃｂ_d，Ｃｒ_dの絶対値を算出すると、下記に示すように、各画素に係る色度差Ｃｂ_dの絶対値と各画素に係る色度差Ｃｒ_dの絶対値を加算し、加算後の色度差Ｃ_dを比較演算部１２に出力する。
Ｃ_d＝｜Ｃｂ_d｜＋｜Ｃｒ_d｜

画素選択部３の比較演算部１２は、差分データ加算部１１から加算後の色度差Ｃ_dを受けると、加算後の色度差Ｃ_dと予め設定されている基準値Ｃ_ref（色度差Ｃｂ_d，Ｃｒ_dの総和に対応する基準値）を比較する。
Ｃ_d＜Ｃ_ref （３）

画素選択部３の比較演算部１２は、周辺参照領域に存在している画素のうち、加算後の色度差Ｃ_dが基準値Ｃ_refより小さい（式（３）が成立する場合）画素を色度平均値の算出に用いる画素として選択する。
したがって、式（３）が成立しない画素は、色度平均値の算出に用いる画素として選択しない。

色度平均値算出部４は、色度抽出部１により抽出された画素の色度Ｃｂ，Ｃｒのうち、画素選択部３により選択された画素の色度Ｃｂ，Ｃｒを用いて、色度Ｃｂの平均値Ｃｂ_ave（色度平均値）を算出するとともに、色度Ｃｒの平均値Ｃｒ_ave（色度平均値）を算出する。
即ち、色度平均値算出部４は、上記実施の形態１と同様に、画素選択部３により選択された画素の色度Ｃｂ，Ｃｒの総和を演算し、その総和を画素選択部２３により選択された画素の数で除算することで、色度平均値Ｃｂ_ave，Ｃｒ_aveを算出する。

色ノイズ除去部５は、色度平均値算出部４が色度平均値Ｃｂ_ave，Ｃｒ_aveを算出すると、上記実施の形態１と同様に、その色度平均値Ｃｂ_aveと処理画素の色度Ｃｂとの色度差ΔＣｂを算出するとともに、その色度平均値Ｃｒ_aveと処理画素の色度Ｃｒとの色度差ΔＣｒを算出する。
色ノイズ除去部５は、色度差ΔＣｂ，ΔＣｒを算出すると、上記実施の形態１と同様に、その色度差ΔＣｂ，ΔＣｒにしたがって処理画素の色ノイズを除去する。
色ノイズ除去部５は、色ノイズ除去後の処理画素の色度をＣｂ２，Ｃｒ２として、画像データＹＣｂ２Ｃｒ２を出力する。

以上で明らかなように、この実施の形態２によれば、画素選択部３が色度差算出部２により算出された各画素に係る色度差Ｃｂ_dと各画素に係る色度差Ｃｒ_dを加算して、加算後の色度差Ｃ_dと予め設定されている基準値Ｃ_refを比較し、その比較結果にしたがって周辺参照領域に存在している画素の中から色度平均値の算出に用いる画素を選択するように構成したので、上記実施の形態１と同様の効果を奏することができるほか、上記実施の形態１と比べて、色度差と基準値の比較処理を半減することができるため、比較演算用の回路の規模を小さくすることができる効果を奏する。

実施の形態３．
図４はこの発明の実施の形態３による画像処理装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
色度輝度抽出部２１は例えば画像データとしてＹＣｂＣｒ信号（２次元の色度信号と１次元の輝度信号から構成されている信号）を入力すると、そのＹＣｂＣｒ信号からノイズ除去対象の画素である処理画素を中心に含む矩形の周辺参照領域に存在している画素の第１の色度Ｃｂ及び第２の色度Ｃｒを抽出するとともに、周辺参照領域に存在している画素の輝度Ｙを抽出する処理を実施する。
なお、色度輝度抽出部２１は色度輝度抽出手段を構成している。

輝度差算出部２２は色度輝度抽出部２１により抽出された各画素の輝度Ｙと処理画素の輝度Ｙとの輝度差Ｙ_dを算出する処理を実施する。
なお、輝度差算出部２２は輝度差算出手段を構成している。

画素選択部２３は輝度差算出部２２により算出された各画素に係る輝度差Ｙ_dと予め設定されている基準値Ｙ_refを比較し、その比較結果にしたがって周辺参照領域に存在している画素の中から色度平均値の算出に用いる画素を選択する処理を実施する。
なお、画素選択部２３は画素選択手段を構成している。

次に動作について説明する。
色度輝度抽出部２１は、例えば、画像データとして、ＹＣｂＣｒ信号を入力すると、そのＹＣｂＣｒ信号からノイズ除去対象の画素である処理画素を中心に含む矩形の周辺参照領域に存在している画素の第１の色度Ｃｂ及び第２の色度Ｃｒを抽出するとともに、周辺参照領域に存在している画素の輝度Ｙを抽出する。
この実施の形態２では、図２のＴ［０］［０］〜Ｔ［６］［６］が周辺参照領域に存在している画素の色度Ｃｂ，Ｃｒと輝度Ｙを示しているものとする。

輝度差算出部２２は、色度輝度抽出部２１が周辺参照領域に存在している画素の輝度Ｙを抽出すると、下記に示すように、各画素の輝度Ｙと処理画素の輝度Ｙとの輝度差Ｙ_dの絶対値を算出する。
｜Ｙ_d｜＝｜各画素のＹ−処理画素のＹ｜
＝｜Ｔ［ｉ］［ｊ］−Ｔ［３］［３］｜
ただし、ｉ＝０，１，２，・・・，６、ｊ＝０，１，２，・・・，６である。
また、Ｔ［ｉ］［ｊ］は各画素の輝度Ｙであり、Ｔ［３］［３］は処理画素の輝度Ｙである。

画素選択部２３は、輝度差算出部２２が各画素に係る輝度差Ｙ_dの絶対値を算出すると、各画素に係る輝度差Ｙ_dの絶対値と予め設定されている基準値Ｙ_refを比較する。
｜Ｙ_d｜＜Ｙ_ref （４）

画素選択部２３は、周辺参照領域に存在している画素のうち、輝度差Ｙ_dの絶対値が基準値Ｙ_refより小さい（式（４）が成立する場合）画素を色度平均値の算出に用いる画素として選択する。
したがって、式（４）が成立しない画素は、色度平均値の算出に用いる画素として選択しない。

色度平均値算出部４は、色度輝度抽出部２１により抽出された画素の色度Ｃｂ，Ｃｒのうち、画素選択部２３により選択された画素の色度Ｃｂ，Ｃｒを用いて、色度Ｃｂの平均値Ｃｂ_ave（色度平均値）を算出するとともに、色度Ｃｒの平均値Ｃｒ_ave（色度平均値）を算出する。
即ち、色度平均値算出部４は、上記実施の形態１と同様に、画素選択部２３により選択された画素の色度Ｃｂ，Ｃｒの総和を演算し、その総和を画素選択部２３により選択された画素の数で除算することで、色度平均値Ｃｂ_ave，Ｃｒ_aveを算出する。

色ノイズ除去部５は、色度平均値算出部４が色度平均値Ｃｂ_ave，Ｃｒ_aveを算出すると、上記実施の形態１と同様に、その色度平均値Ｃｂ_aveと処理画素の色度Ｃｂとの色度差ΔＣｂを算出するとともに、その色度平均値Ｃｒ_aveと処理画素の色度Ｃｒとの色度差ΔＣｒを算出する。
色ノイズ除去部５は、色度差ΔＣｂ，ΔＣｒを算出すると、上記実施の形態１と同様に、その色度差ΔＣｂ，ΔＣｒにしたがって処理画素の色ノイズを除去する。
色ノイズ除去部５は、色ノイズ除去後の処理画素の色度をＣｂ２，Ｃｒ２として、画像データＹＣｂ２Ｃｒ２を出力する。

以上で明らかなように、この実施の形態３によれば、色度輝度抽出部２１により抽出された各画素の輝度Ｙと処理画素の輝度Ｙとの輝度差Ｙ_dを算出する輝度差算出部２２と、輝度差算出部２２により算出された各画素に係る輝度差Ｙ_dと予め設定されている基準値Ｙ_refを比較し、その比較結果にしたがって周辺参照領域に存在している画素の中から色度平均値の算出に用いる画素を選択する画素選択部２３と、画素選択部２３により選択された画素の色度の平均値である色度平均値Ｃｂ_ave，Ｃｒ_aveを算出する色度平均値算出部４とを設け、色ノイズ除去部５が色度平均値算出部４により算出された色度平均値Ｃｂ_ave，Ｃｒ_aveと処理画素の色度Ｃｂ，Ｃｒとの色度差ΔＣｂ，ΔＣｒを算出し、その色度差ΔＣｂ，ΔＣｒにしたがって処理画素の色ノイズを除去するように構成したので、色エッジの輝度に対する先鋭性を保持しながら色ノイズを除去することができる効果を奏する。

実施の形態４．
図５はこの発明の実施の形態４による画像処理装置を示す構成図であり、図において、図１及び図４と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
色度差輝度差算出部３１は色度輝度抽出部２１により抽出された各画素の色度Ｃｂ，Ｃｒと処理画素の色度Ｃｂ，Ｃｒとの色度差Ｃｂ_d，Ｃｒ_dを算出するとともに、色度輝度抽出部２１により抽出された各画素の輝度Ｙと処理画素の輝度Ｙとの輝度差Ｙ_dを算出する処理を実施する。
なお、色度差輝度差算出部３１は色度差輝度差算出手段を構成している。

画素選択部３２は色度差輝度差算出部３１により算出された各画素に係る色度差Ｃｂ_d，Ｃｒ_dと予め設定されている基準値Ｃｂ_ref，Ｃｒ_refを比較するとともに、各画素に係る輝度差Ｙ_dと予め設定されている基準値Ｙ_refを比較し、それらの比較結果にしたがって周辺参照領域に存在している画素の中から色度平均値の算出に用いる画素を選択する処理を実施する。
なお、画素選択部３２は画素選択手段を構成している。

次に動作について説明する。
色度輝度抽出部２１は、例えば、画像データとして、ＹＣｂＣｒ信号を入力すると、上記実施の形態３と同様に、そのＹＣｂＣｒ信号からノイズ除去対象の画素である処理画素を中心に含む矩形の周辺参照領域に存在している画素の第１の色度Ｃｂ及び第２の色度Ｃｒを抽出するとともに、周辺参照領域に存在している画素の輝度Ｙを抽出する。
この実施の形態３では、図２のＴ［０］［０］〜Ｔ［６］［６］が周辺参照領域に存在している画素の色度Ｃｂ，Ｃｒと輝度Ｙを示しているものとする。

色度差輝度差算出部３１は、色度輝度抽出部２１が周辺参照領域に存在している画素の色度Ｃｂ，Ｃｒ及び輝度Ｙを抽出すると、下記に示すように、各画素の色度Ｃｂと処理画素の色度Ｃｂとの色度差Ｃｂ_dの絶対値を算出する。
｜Ｃｂ_d｜＝｜各画素の色度Ｃｂ−処理画素の色度Ｃｂ｜
＝｜Ｔ［ｉ］［ｊ］−Ｔ［３］［３］｜
ただし、ｉ＝０，１，２，・・・，６、ｊ＝０，１，２，・・・，６である。
また、Ｔ［ｉ］［ｊ］は各画素の色度Ｃｂであり、Ｔ［３］［３］は処理画素の色度Ｃｂである。

また、色度差輝度差算出部３１は、下記に示すように、各画素の色度Ｃｒと処理画素の色度Ｃｒとの色度差Ｃｒ_dの絶対値を算出する。
｜Ｃｒ_d｜＝｜各画素の色度Ｃｒ−処理画素の色度Ｃｒ｜
＝｜Ｔ［ｉ］［ｊ］−Ｔ［３］［３］｜
ただし、ｉ＝０，１，２，・・・，６、ｊ＝０，１，２，・・・，６である。
また、Ｔ［ｉ］［ｊ］は各画素の色度Ｃｒであり、Ｔ［３］［３］は処理画素の色度Ｃｒである。

さらに、色度差輝度差算出部３１は、下記に示すように、各画素の輝度Ｙと処理画素の輝度Ｙとの輝度差Ｙ_dの絶対値を算出する。
｜Ｙ_d｜＝｜各画素のＹ−処理画素のＹ｜
＝｜Ｔ［ｉ］［ｊ］−Ｔ［３］［３］｜
ただし、ｉ＝０，１，２，・・・，６、ｊ＝０，１，２，・・・，６である。
また、Ｔ［ｉ］［ｊ］は各画素の輝度Ｙであり、Ｔ［３］［３］は処理画素の輝度Ｙである。

画素選択部３２は、色度差輝度差算出部３１が各画素に係る色度差Ｃｂ_d，Ｃｒ_dの絶対値と各画素に係る輝度差Ｙ_dの絶対値を算出すると、各画素に係る色度差Ｃｂ_dの絶対値と予め設定されている基準値Ｃｂ_refを比較するとともに、各画素に係る色度差Ｃｒ_dの絶対値と予め設定されている基準値Ｃｒ_refを比較する。
｜Ｃｂ_d｜＜Ｃｂ_ref （５）
｜Ｃｒ_d｜＜Ｃｒ_ref （６）
また、画素選択部３２は、各画素に係る輝度差Ｙ_dの絶対値と予め設定されている基準値Ｙ_refを比較する。
｜Ｙ_d｜＜Ｙ_ref （７）

画素選択部３２は、周辺参照領域に存在している画素のうち、色度差Ｃｂ_dの絶対値が基準値Ｃｂ_refより小さく（式（５）が成立する場合）、かつ、色度差Ｃｒ_dの絶対値が基準値Ｃｒ_refより小さく（式（６）が成立する場合）、かつ、輝度差Ｙ_dの絶対値が基準値Ｙ_refより小さい（式（７）が成立する場合）画素を色度平均値の算出に用いる画素として選択する。
したがって、式（５）、式（６）、式（７）の少なくとも一つが成立しない画素は、色度平均値の算出に用いる画素として選択しない。

色度平均値算出部４は、色度輝度抽出部２１により抽出された画素の色度Ｃｂ，Ｃｒのうち、画素選択部３２により選択された画素の色度Ｃｂ，Ｃｒを用いて、色度Ｃｂの平均値Ｃｂ_ave（色度平均値）を算出するとともに、色度Ｃｒの平均値Ｃｒ_ave（色度平均値）を算出する。
即ち、色度平均値算出部４は、上記実施の形態１と同様に、画素選択部３２により選択された画素の色度Ｃｂ，Ｃｒの総和を演算し、その総和を画素選択部３２により選択された画素の数で除算することで、色度平均値Ｃｂ_ave，Ｃｒ_aveを算出する。

色ノイズ除去部５は、色度平均値算出部４が色度平均値Ｃｂ_ave，Ｃｒ_aveを算出すると、上記実施の形態１と同様に、その色度平均値Ｃｂ_aveと処理画素の色度Ｃｂとの色度差ΔＣｂを算出するとともに、その色度平均値Ｃｒ_aveと処理画素の色度Ｃｒとの色度差ΔＣｒを算出する。
色ノイズ除去部５は、色度差ΔＣｂ，ΔＣｒを算出すると、上記実施の形態１と同様に、その色度差ΔＣｂ，ΔＣｒにしたがって処理画素の色ノイズを除去する。
色ノイズ除去部５は、色ノイズ除去後の処理画素の色度をＣｂ２，Ｃｒ２として、画像データＹＣｂ２Ｃｒ２を出力する。

以上で明らかなように、この実施の形態４によれば、色度輝度抽出部２１により抽出された各画素の色度Ｃｂ，Ｃｒと処理画素の色度Ｃｂ，Ｃｒとの色度差Ｃｂ_d，Ｃｒ_dを算出するとともに、色度輝度抽出部２１により抽出された各画素の輝度Ｙと処理画素の輝度Ｙとの輝度差Ｙ_dを算出する色度差輝度差算出部３１と、色度差輝度差算出部３１により算出された各画素に係る色度差Ｃｂ_d，Ｃｒ_dと予め設定されている基準値Ｃｂ_ref，Ｃｒ_refを比較するとともに、各画素に係る輝度差Ｙ_dと予め設定されている基準値Ｙ_refを比較し、それらの比較結果にしたがって周辺参照領域に存在している画素の中から色度平均値の算出に用いる画素を選択する画素選択部３２と、画素選択部３２により選択された画素の色度の平均値である色度平均値Ｃｂ_ave，Ｃｒ_aveを算出する色度平均値算出部４とを設け、色ノイズ除去部５が色度平均値算出部４により算出された色度平均値Ｃｂ_ave，Ｃｒ_aveと処理画素の色度Ｃｂ，Ｃｒとの色度差ΔＣｂ，ΔＣｒを算出し、その色度差ΔＣｂ，ΔＣｒにしたがって処理画素の色ノイズを除去するように構成したので、色エッジの色差及び輝度に対する先鋭性を保持しながら色ノイズを除去することができる効果を奏する。

実施の形態５．
図６はこの発明の実施の形態５による画像処理装置の画素選択部３２を示す構成図である。
図６において、画素選択部３２の差分データ加算部４１は色度差輝度差算出部３１により算出された各画素に係る色度差Ｃｂ_dと各画素に係る色度差Ｃｒ_dを加算し、加算後の色度差Ｃ_dを出力する処理を実施する。
画素選択部３２の比較演算部４２は差分データ加算部４１から出力された加算後の色度差Ｃ_dと予め設定されている色度差用基準値Ｃ_refを比較するとともに、色度差輝度差算出部３１により算出された各画素に係る輝度差Ｙ_dと予め設定されている輝度差用基準値Ｙ_refを比較し、それらの比較結果にしたがって周辺参照領域に存在している画素の中から色度平均値の算出に用いる画素を選択する処理を実施する。

上記実施の形態４では、画素選択部３２が色度差輝度差算出部３１により算出された各画素に係る色度差Ｃｂ_d，Ｃｒ_dと予め設定されている基準値Ｃｂ_ref，Ｃｒ_refを比較するとともに、各画素に係る輝度差Ｙ_dと予め設定されている基準値Ｙ_refを比較し、それらの比較結果にしたがって周辺参照領域に存在している画素の中から色度平均値の算出に用いる画素を選択するものについて示したが、画素選択部３２が色度差輝度差算出部３１により算出された各画素に係る色度差Ｃｂ_dと各画素に係る色度差Ｃｒ_dを加算し、加算後の色度差Ｃ_dと予め設定されている色度差用基準値Ｃ_refを比較するとともに、色度差輝度差算出部３１により算出された各画素に係る輝度差Ｙ_dと予め設定されている輝度差用基準値Ｙ_refを比較し、それらの比較結果にしたがって周辺参照領域に存在している画素の中から色度平均値の算出に用いる画素を選択するようにしてもよい。

即ち、画素選択部３２の差分データ加算部４１は、上記実施の形態４と同様にして、色度差輝度差算出部３１が各画素に係る色度差Ｃｂ_d，Ｃｒ_dの絶対値を算出すると、下記に示すように、各画素に係る色度差Ｃｂ_dの絶対値と各画素に係る色度差Ｃｒ_dの絶対値を加算し、加算後の色度差Ｃ_dを比較演算部４２に出力する。
Ｃ_d＝｜Ｃｂ_d｜＋｜Ｃｒ_d｜

画素選択部３２の比較演算部４２は、差分データ加算部４１から加算後の色度差Ｃ_dを受けると、加算後の色度差Ｃ_dと予め設定されている色度差用基準値Ｃ_ref（色度差Ｃｂ_d，Ｃｒ_dの総和に対応する基準値）を比較する。
Ｃ_d＜Ｃ_ref （８）
また、比較演算部４２は、色度差輝度差算出部３１により算出された各画素に係る輝度差Ｙ_dの絶対値と予め設定されている輝度差用基準値Ｙ_refを比較する。
｜Ｙ_d｜＜Ｙ_ref （９）

画素選択部３２の比較演算部４２は、周辺参照領域に存在している画素のうち、加算後の色度差Ｃ_dが色度差用基準値Ｃ_refより小さく（式（８）が成立する場合）、かつ、輝度差Ｙ_dの絶対値が輝度差用基準値Ｙ_refより小さい（式（９）が成立する場合）画素を色度平均値の算出に用いる画素として選択する。
したがって、式（８）または式（９）の少なくとも一方が成立しない画素は、色度平均値の算出に用いる画素として選択しない。

色度平均値算出部４は、色度輝度抽出部２１により抽出された画素の色度Ｃｂ，Ｃｒのうち、画素選択部３２により選択された画素の色度Ｃｂ，Ｃｒを用いて、色度Ｃｂの平均値Ｃｂ_ave（色度平均値）を算出するとともに、色度Ｃｒの平均値Ｃｒ_ave（色度平均値）を算出する。
即ち、色度平均値算出部４は、上記実施の形態１と同様に、画素選択部３２により選択された画素の色度Ｃｂ，Ｃｒの総和を演算し、その総和を画素選択部３２により選択された画素の数で除算することで、色度平均値Ｃｂ_ave，Ｃｒ_aveを算出する。

色ノイズ除去部５は、色度平均値算出部４が色度平均値Ｃｂ_ave，Ｃｒ_aveを算出すると、上記実施の形態１と同様に、その色度平均値Ｃｂ_aveと処理画素の色度Ｃｂとの色度差ΔＣｂを算出するとともに、その色度平均値Ｃｒ_aveと処理画素の色度Ｃｒとの色度差ΔＣｒを算出する。
色ノイズ除去部５は、色度差ΔＣｂ，ΔＣｒを算出すると、上記実施の形態１と同様に、その色度差ΔＣｂ，ΔＣｒにしたがって処理画素の色ノイズを除去する。
色ノイズ除去部５は、色ノイズ除去後の処理画素の色度をＣｂ２，Ｃｒ２として、画像データＹＣｂ２Ｃｒ２を出力する。

以上で明らかなように、この実施の形態５によれば、画素選択部３２が色度差輝度差算出部３１により算出された各画素に係る色度差Ｃｂ_dと各画素に係る色度差Ｃｒ_dを加算し、加算後の色度差Ｃ_dと予め設定されている色度差用基準値Ｃ_refを比較するとともに、色度差輝度差算出部３１により算出された各画素に係る輝度差Ｙ_dと予め設定されている輝度差用基準値Ｙ_refを比較し、それらの比較結果にしたがって周辺参照領域に存在している画素の中から色度平均値の算出に用いる画素を選択するように構成したので、上記実施の形態４と同様の効果を奏することができるほか、上記実施の形態４と比べて、色度差と基準値の比較処理を半減することができるため、比較演算用の回路の規模を小さくすることができる効果を奏する。

実施の形態６．
図７はこの発明の実施の形態６による画像処理装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
基準値算出部５１は処理画素の輝度と基準値係数の対応関係が記録されているルックアップテーブルである基準値ＬＵＴを参照して、処理画素の輝度Ｙに対応する基準値係数Ｓを特定し、その基準値係数Ｓを外部から与えられた基準値Ｃｂ_ref，Ｃｒ_refに乗算して、画素選択部３に出力する新たな基準値Ｃｂ_ref’，Ｃｒ_ref’を算出する処理を実施する。
なお、基準値算出部５１は基準値算出手段を構成している。

上記実施の形態１では、画素選択部３が色度差算出部２により算出された各画素に係る色度差Ｃｂ_d，Ｃｒ_dと予め設定されている基準値Ｃｂ_ref，Ｃｒ_refを比較するものについて示したが、画素選択部３が色度差算出部２により算出された各画素に係る色度差Ｃｂ_d，Ｃｒ_dと基準値算出部５１により算出された基準値Ｃｂ_ref’，Ｃｒ_ref’を比較するようにしてもよい。

図８は基準値ＬＵＴに記録されている処理画素の輝度と基準値係数の対応関係を示す説明図である。
基準値算出部５１は、例えば、画像データとして、ＹＣｂＣｒ信号を入力すると、そのＹＣｂＣｒ信号からノイズ除去対象の画素である処理画素の輝度Ｙを抽出する。

基準値算出部５１は、処理画素の輝度Ｙを抽出すると、基準値ＬＵＴを参照して、処理画素の輝度Ｙに対応する基準値係数Ｓを特定する。
ただし、処理画素の輝度Ｙと一致する輝度が基準値ＬＵＴに記録されていない場合（処理画素の輝度Ｙが、基準値ＬＵＴの代表点以外の場合）は、線形補間を行うことで、処理画素の輝度Ｙに対応する基準値係数Ｓを特定する。

基準値算出部５１は、処理画素の輝度Ｙに対応する基準値係数Ｓを特定すると、下記に示すように、その基準値係数Ｓを外部から与えられた基準値Ｃｂ_ref，Ｃｒ_refに乗算することで、画素選択部３に出力する新たな基準値Ｃｂ_ref’，Ｃｒ_ref’を算出し、新たな基準値Ｃｂ_ref’，Ｃｒ_ref’を画素選択部３に出力する。
Ｃｂ_ref’＝Ｓ×Ｃｂ_ref
Ｃｒ_ref’＝Ｓ×Ｃｒ_ref

基準値算出部５１を設けている点以外は、上記実施の形態１と同様であるため、基準値算出部５１以外の説明を省略する。

以上で明らかなように、この実施の形態６によれば、基準値算出部５１が処理画素の輝度と基準値係数の対応関係が記録されている基準値ＬＵＴを参照して、処理画素の輝度Ｙに対応する基準値係数Ｓを特定し、その基準値係数Ｓを外部から与えられた基準値Ｃｂ_ref，Ｃｒ_refに乗算して、画素選択部３に出力する新たな基準値Ｃｂ_ref’，Ｃｒ_ref’を算出するように構成したので、高輝度領域や低輝度領域における色にじみを軽減することができる効果を奏する。

なお、この実施の形態６では、基準値算出部５１が処理画素の輝度Ｙに対応する基準値係数Ｓを特定し、その基準値係数Ｓを外部から与えられた基準値Ｃｂ_ref，Ｃｒ_refに乗算するものについて示したが、処理画素の周辺に存在している画素の輝度Ｙに対応する基準値係数Ｓを特定し、その基準値係数Ｓを外部から与えられた基準値Ｃｂ_ref，Ｃｒ_refに乗算するようにしてもよい。
この際、処理画素の周辺に存在している画素の輝度Ｙとして、処理画素周辺の画素の輝度平均値を用いてもよいし、処理画素の周辺に存在している画素のうち、処理画素と同等の輝度を有する画素の輝度平均値を用いてもよい。

また、この実施の形態６では、上記実施の形態１の画像処理装置に基準値算出部５１を適用する例を示したが、上記実施の形態２〜５の画像処理装置に基準値算出部５１を適用するようにしてもよい。
ただし、画像選択部３，３２が基準値Ｃ_ref（色度差Ｃｂ_d，Ｃｒ_dの総和に対応する基準値）を用いる場合には、基準値係数Ｓを外部から与えられた基準値Ｃ_refに乗算するものとする。

また、画像選択部２３，３２が基準値Ｙ_refを用いる場合には、基準値係数Ｓを外部から与えられた基準値Ｙ_refに乗算するものとする。
ただし、画像選択部２３，３２が用いる基準値Ｙ_refについては、外部から与えられた基準値Ｙ_refをそのまま使用するようにして、基準値Ｃｂ_ref，Ｃｒ_refや基準値Ｃ_refだけを新たに演算するようにしてもよい。

実施の形態７．
上記実施の形態１〜６では、色ノイズ除去部５が用いる差分彩度が、原点からの距離であるものとしているが、色度差ΔＣｂの二乗値と、色度差ΔＣｒの二乗値との加算値を差分彩度としてもよい。
この場合、色ノイズ除去ＬＵＴの入力テーブルのレンジは、差分彩度に応じたレンジに合わせて設定するものとする。これにより、平方根の演算を実施する必要がなくなるため、Ｈ／Ｗの演算回路を小さくすることができる。
なお、上記実施の形態１〜６における除去対象の色ノイズは、孤立点などの局所的な色ノイズではなく、高周波〜低周波の色ノイズである。

この発明の実施の形態１による画像処理装置を示す構成図である。 処理画素を中心とする矩形の周辺参照領域（水平７画素、垂直７画素の領域）の一例を示す説明図である。 この発明の実施の形態２による画像処理装置の画素選択部３を示す構成図である。 この発明の実施の形態３による画像処理装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態４による画像処理装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態５による画像処理装置の画素選択部３２を示す構成図である。 この発明の実施の形態６による画像処理装置を示す構成図である。 基準値ＬＵＴに記録されている処理画素の輝度と基準値係数の対応関係を示す説明図である。

符号の説明

１ 色度抽出部（色度抽出手段）、２ 色度差算出部（色度差算出手段）、３ 画素選択部（画素選択手段）、４ 色度平均値算出部（色度平均値算出手段）、５ 色ノイズ除去部（色ノイズ除去手段）、１１ 差分データ加算部、１２ 比較演算部、２１ 色度輝度抽出部（色度輝度抽出手段）、２２ 輝度差算出部（輝度差算出手段）、２３ 画素選択部（画素選択手段）、３１ 色度差輝度差算出部（色度差輝度差算出手段）、３２ 画素選択部（画素選択手段）、４１ 差分データ加算部、４２ 比較演算部、５１ 基準値算出部（基準値算出手段）。

Claims (7)

1. 画像データからノイズ除去対象の画素である処理画素を含む周辺参照領域に存在している画素の色度を抽出する色度抽出手段と、上記色度抽出手段により抽出された各画素の色度と上記処理画素の色度との色度差を算出する色度差算出手段と、上記色度差算出手段により算出された各画素に係る色度差と予め設定されている基準値を比較し、その比較結果にしたがって上記周辺参照領域に存在している画素の中から色度平均値の算出に用いる画素を選択する画素選択手段と、上記画素選択手段により選択された画素の色度の平均値である色度平均値を算出する色度平均値算出手段と、上記色度平均値算出手段により算出された色度平均値と上記処理画素の色度との色度差を算出し、上記色度差にしたがって上記処理画素の色ノイズを除去する色ノイズ除去手段とを備えた画像処理装置。
2. 画素選択手段は、画像データが２次元の色度信号から構成されており、色度差算出手段により各画素における第１の色度と処理画素における第１の色度との色度差が算出されるとともに、各画素における第２の色度と上記処理画素における第２の色度との色度差が算出される場合、各画素の第１の色度に係る色度差と各画素の第２の色度に係る色度差を加算して、加算後の色度差と予め設定されている基準値を比較し、その比較結果にしたがって上記周辺参照領域に存在している画素の中から色度平均値の算出に用いる画素を選択することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 画像データからノイズ除去対象の画素である処理画素を含む周辺参照領域に存在している画素の色度及び輝度を抽出する色度輝度抽出手段と、上記色度輝度抽出手段により抽出された各画素の輝度と上記処理画素の輝度との輝度差を算出する輝度差算出手段と、上記輝度差算出手段により算出された各画素に係る輝度差と予め設定されている基準値を比較し、その比較結果にしたがって上記周辺参照領域に存在している画素の中から色度平均値の算出に用いる画素を選択する画素選択手段と、上記画素選択手段により選択された画素の色度の平均値である色度平均値を算出する色度平均値算出手段と、上記色度平均値算出手段により算出された色度平均値と上記処理画素の色度との色度差を算出し、上記色度差にしたがって上記処理画素の色ノイズを除去する色ノイズ除去手段とを備えた画像処理装置。
4. 画像データからノイズ除去対象の画素である処理画素を含む周辺参照領域に存在している画素の色度及び輝度を抽出する色度輝度抽出手段と、上記色度輝度抽出手段により抽出された各画素の色度と上記処理画素の色度との色度差を算出するとともに、各画素の輝度と上記処理画素の輝度との輝度差を算出する色度差輝度差算出手段と、上記色度差輝度差算出手段により算出された各画素に係る色度差及び輝度差と予め設定されている基準値を比較し、その比較結果にしたがって上記周辺参照領域に存在している画素の中から色度平均値の算出に用いる画素を選択する画素選択手段と、上記画素選択手段により選択された画素の色度の平均値である色度平均値を算出する色度平均値算出手段と、上記色度平均値算出手段により算出された色度平均値と上記処理画素の色度との色度差を算出し、上記色度差にしたがって上記処理画素の色ノイズを除去する色ノイズ除去手段とを備えた画像処理装置。
5. 画素選択手段は、画像データが２次元の色度信号と１次元の輝度信号から構成されており、色度差輝度差算出手段により各画素における第１の色度と処理画素における第１の色度との色度差、各画素における第２の色度と上記処理画素における第２の色度との色度差、及び各画素の輝度と上記処理画素の輝度との輝度差が算出される場合、各画素の第１の色度に係る色度差と各画素の第２の色度に係る色度差を加算して、加算後の色度差と予め設定されている色度差用基準値を比較するとともに、各画素に係る輝度差と予め設定されている輝度差用基準値を比較し、それらの比較結果にしたがって上記周辺参照領域に存在している画素の中から色度平均値の算出に用いる画素を選択することを特徴とする請求項４記載の画像処理装置。
6. 基準値を算出して、上記基準値を画素選択手段に出力する基準値算出手段を設けたことを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載の画像処理装置。
7. 基準値算出手段は、処理画素の輝度、または、上記処理画素の周辺に存在している画素の輝度から基準値を算出することを特徴とする請求項６記載の画像処理装置。

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