JP2014103648A - 画像処理装置、画像処理方法及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】入力画像から注目画素を含む特定領域を抽出し、特定領域内にノイズの境界部分が含まれるか否かの判定を行う。特定領域内にノイズ境界が含まれると判定した場合、表示装置1は、平滑化フィルタを用いたフィルタリング処理を行って注目画素を平滑化する。特定領域内にノイズ境界が含まれないと判定した場合、表示装置1は、エッジ保存型の平滑化フィルタを用いたフィルタリング処理を行って注目画素を平滑化する。このとき表示装置1は、特定領域内の画素値又はエッジ保存型の平滑化フィルタによる平滑化結果等に応じて、エッジ保存型の平滑化フィルタによる平滑化結果を適用するか否かを判定する。
【選択図】図1
Description
圧縮処理を行った際に生じるノイズである。MPEG又はJPEG等の画像圧縮方式では、元画像を特定サイズのブロックに分割し、ブロック毎に画像を圧縮する処理を行う。このため隣接するブロックの境界で画素値が不連続となり、ユーザによってブロックの境界部分がノイズとして視認される場合がある。またこのようなブロックノイズは、画像圧縮処理に限らず、画像を特定サイズのブロックに分割して画像処理を行った場合に生じる可能性がある。
これにより、ノイズの境界部分の方向及び位置に基づいて適切なフィルタリング処理が可能となり、入力画像からノイズを精度よく除去又は低減することが可能となる。
これらにより、特定領域内のノイズを精度よく検出することができる。
また2値化した2次微分値の特定領域内における0/1の配置パターンに基づいて、特定領域内のノイズの境界部分の位置を決定する。これによりノイズの境界部分の位置を容易に決定することができる。
また画像処理装置は、第1の平滑化処理にて平滑化された画素値、第2の平滑化処理にて平滑化された画素値、又は、平滑化していない元の入力画像の画素値のいずれか1つを、入力画像の注目画素に対する出力画像の画素値として選択する。入力画像の全ての画素についてこのような選択を行うことで出力画像を生成することができる。
これにより、入力画像の各画素に適した平滑化を行うことができると共に、平滑化が不要な画素については平滑化を行うことなく出力画像を生成することができる。
例えば、入力画像が明確なエッジ又はパターン等を有する画像である場合、平滑化処理を行うことによって画質を劣化させる虞があるため、平滑化処理の結果を適用せずに元の画素値を採用する。
<1−1.処理概要>
次に、画像処理部20が行う平滑化判定処理について説明する。平滑化判定処理は、図2の平滑化判定部22が行う処理であり、図3のステップS3にて行う処理である。図4は、画像処理部20が行う平滑化判定処理の手順の概略を示すフローチャートである。まず画像処理部20は、入力画像から抽出した特定領域について、水平方向(横方向)の判定処理(ステップS21)及び垂直方向(縦方向)の判定処理(ステップS22)を行って、特定領域に含まれる注目画素を平滑化処理の対象とするか否かを判定する(ステップS23)。注目画素を平滑化処理の対象としないと判定した場合(S23:NO)、画像処理部20は、平滑化判定処理を終了する。
図5は、ステップS21にて行う水平方向判定処理を説明するための模式図である。画像処理部20は、入力画像から一の注目画素を選択し、この注目画素を含む所定サイズ(図示の例では5×5画素)の特定領域100を抽出する。なお本図においては、特定領域100内の注目画素に、ハッチングを付して示してある。水平方向判定処理において、画像処理部20は、まず特定領域100において水平方向に隣接する画素間の画素値の1次微分値(即ち、隣接画素間の画素値の差分)を算出する。これにより画像処理部20は、4×5の1次微分値により構成される水平1次微分値マトリクス101を得る。画像処理部20は、水平1次微分値マトリクス101の各1次微分値の絶対値と予め決定された閾値との比較により、水平1次微分値マトリクス101を2値化する(例えば1次微分値の絶対値≧閾値の場合に1、1次微分値の絶対値<閾値の場合に0とする)。次いで画像処理部20は、水平方向に並ぶ4つの2値化された1次微分値に対してOR(論理和)演算を行い、5つの演算結果で構成される水平1次微分値OR列102を得る。
特定領域100内の注目画素を平滑化処理の対象とすると判定した場合、画像処理部20は、特定領域100に含まれるノイズ境界の延在方向を決定する処理を行う。図8は、ノイズ境界方向決定処理を説明するための模式図である。ノイズ境界方向決定処理において、画像処理部20は、特定領域100に含まれるノイズ境界の方向が、図8Aの水平パターン、図8Bの垂直パターン、図8Cの内部パターン又は図8Dのその他パターンのいずれであるかを決定する。図8Aの水平パターンは、特定領域100の水平方向(横方向)にノイズ境界が延在するパターンである。図8Bの垂直パターンは、特定領域100の垂直方向(縦方向)にノイズ境界が延在するパターンである。図8Cの内部パターンは、特定領域100内にノイズ境界が含まれず、特定領域100がブロックノイズの内部領域である場合のパターンである。図8Dのその他パターンは、図8A〜C以外の全てのパターンであり、図示のパターンは一例である。
画像処理部20は、特定領域100のノイズ境界が図8Aの水平パターン又は図8Bの垂直パターンである場合に、特定領域100におけるノイズ境界の位置を決定する処理を行う。図9は、ノイズ境界位置決定処理を説明するための模式図であり、特定領域100のノイズ境界が垂直パターンである場合の例を示してある。5×5画素の特定領域100に存在する垂直パターンのノイズ境界の位置は、図9A〜図9Dに示す4つの位置のいずれかである。なおノイズ境界が水平パターンの場合の位置決定処理については、垂直パターンの場合と略同じであるため、説明を省略する。
上述の平滑化判定処理にて平滑化処理を行うと判定された場合、画像処理部20は、この特定領域100の画素値を平滑化する処理を行う。画像処理部20は、平滑化処理を行うための平滑化フィルタを複数記憶しており、ノイズ境界方向決定処理にて決定した方向及びノイズ境界位置決定処理にて決定した位置等に基づいて一の平滑化フィルタを選択し、選択した平滑化フィルタを用いて特定領域100の注目画素の画素値を平滑化する。
<3−1.エッジ保存型の平滑化フィルタ>
上述の平滑化判定処理にて平滑化処理を実施しないと判定された場合、画像処理部20は、エッジ保存型の平滑化フィルタを用いて、特定領域100の注目画素の画素値を平滑化する処理を行う。画像処理部20は、エッジ保存型の平滑化フィルタを複数記憶しており、特定領域100に含まれるエッジ成分の方向を判定し、判定したエッジ成分の方向に応じて一のフィルタを選択し、選択したフィルタを用いて特定領域100の注目画素の画素値を平滑化する。
22.5°<x<45°の場合: X=αE+(1−α)B
45°<x<67.5°の場合: X=αB+(1−α)F
67.5°<x<90°の場合: X=αF+(1−α)C
90°<x<112.5°の場合: X=αC+(1−α)G
112.5°<x<135°の場合: X=αG+(1−α)D
135°<x<157.5°の場合: X=αD+(1−α)H
157.5°<x<180°の場合: X=αH+(1−α)A
(a)エッジ強度算出処理
画像処理部20は、これら複数のエッジ保存型の平滑化フィルタから一のフィルタを選択するために、特定領域100のエッジ成分の方向を判定する必要がある。例えば画像処理部20は、ソーベルフィルタを用いたフィルタリング処理を行うことによってエッジ成分の方向判定を行うことができる。図15は、方向判定のためのソーベルフィルタの一例を示す模式図である。画像処理部20は、エッジ成分の方向が水平(0°)、斜め45°、垂直(90°)及び斜め135°の4方向のいずれであるかを判定するために、各方向に対応した図15A〜Dに示す4つのソーベルフィルタを用いる。
π/4<x<π/2の場合: X=αB+(1−α)C …(2)
π/2<x<3π/4の場合: X=αC+(1−α)D …(3)
3π/4<x<πの場合: X=αD+(1−α)E …(4)
記憶しているエッジ保存型の平滑化フィルタの数に対して、記憶しているソーベルフィルタの数が少ない場合、画像処理部20は、ソーベルフィルタを用いて算出することができない方向についてのエッジ成分の強度を推定する処理を行う。画像処理部20は、(a)エッジ強度算出処理にて算出した複数のエッジ成分の強度を基に、これ以外の方向に関するエッジ成分の強度を推定する。
Yi=(1−r)×Y2+r×Y3+Δ …(11)
また上記の(11)式においてΔは以下の(12)式で表すことができる。
Δ=(1−r)×Δα+r×Δβ …(12)
また更にΔα及びΔβは以下の(13)式及び(14)式で表すことができる。
Δα=Y2−(Y1+Y3)/2 …(13)
Δβ=Y3−(Y2+Y4)/2 …(14)
A1(135°,d)
A2(0°,a)
A3(45°,b)
A4(90°,c)
C(22.5°,e)
またこの場合、r=1/2である。
e={3×(a+b)−(c+d)}/4 …(21)
同様にして、67.5°のエッジ成分の強度をfとし、112.5°のエッジ成分の強度をgとし、157.5°のエッジ成分の強度をhとすると、以下の(22)式〜(24)式が得られる。
f={3×(b+c)−(d+a)}/4 …(22)
g={3×(c+d)−(a+b)}/4 …(23)
h={3×(d+a)−(b+c)}/4 …(24)
画像処理部20は、4つの基本ソーベルフィルタ及び4つの拡張ソーベルフィルタを用いて8方向のエッジ成分の強度を算出する(第1の方法)。又は、画像処理部20は、図15A〜Dの4つのソーベルフィルタを用いて各方向についてのエッジ成分の強度を算出すると共に、その他の方向についてのエッジ成分の強度を推定する(第2の方法)。画像処理部20は、算出又は推定により得られた複数のエッジ成分の強度を比較し、最も強度が強い(算出した値の絶対値が最も小さい)方向を、特定領域100のエッジ成分の方向と判定する。画像処理部20は、判定した方向に対応するエッジ保存型の平滑化フィルタ(図12及び図13参照)を読み出し、特定領域100に対するフィルタリング処理を行って、注目画素の画素値を平滑化する。
上述のように画像処理部20は、平滑化判定処理にて平滑化処理を実施しないと判定された場合、エッジ保存型の平滑化フィルタを用いた平滑化処理を行う。エッジ保存型の平滑化フィルタは、ある程度の高周波成分を含む領域に対して実施するものであるが、例えば明確なエッジ又はパターン等を有する画像などの場合には、フィルタリング処理を行うことによって画質が劣化する虞がある。そこで画像処理部20は、エッジ保存型平滑化フィルタによる平滑化結果を適用するか否かの判定を、一又は複数の条件に基づいて行う。以下に、判定条件の例を3つ挙げて説明する。
例えば画像処理部20は、特定領域100内のエッジ成分の量(強度)を算出し、算出したエッジ量が閾値より小さい場合に、エッジ保存型の平滑化フィルタによる平滑化処理結果を適用すると判定する。これにより、エッジ量が大きい場合には平滑化が行われないため、明確なエッジ又はパターン等を有する画像が平滑化されて画質が劣化することを防止できる。特定領域100のエッジ量は、例えばラプラシアンフィルタを用いて算出することができる。
また、1画素単位の細かいテクスチャ画像などの場合、平滑化処理を行うとそのテクスチャがつぶれて画質が劣化する虞がある。そこで、例えば画像処理部20は、特定領域100内の画素値の変化特性などに基づいてテクスチャ画像であるか否かを判断し、テクスチャ画像でない場合に平滑化処理結果を適用すると判定し、テクスチャ画像の場合には平滑化処理結果を適用しないと判定する構成とすることができる。
数A〜Dから最小値を選択し、この最小値が閾値を超えるか否かを判定する。画像処理部20は、振動数A〜Dの最小値が閾値を超えない場合、エッジ保存型の平滑化フィルタを用いた平滑化処理の結果を適用すると判定する。また画像処理部20は、振動数A〜Dの最小値が閾値を超える場合、エッジ保存型の平滑化フィルタを用いた平滑化処理の結果を適用しないと判定する。
また例えば画像処理部20は、エッジ保存型の平滑化フィルタを用いた平滑化処理による注目画素の画素値の変化量に応じて、平滑化処理結果を適用するか否かの判定を行う構成とすることができる。画像処理部20は、平滑化処理を行う前の注目画素の画素値(即ち入力画像の画素値)と、平滑化処理を行った注目画素の画素値との差分を算出し、この差分が閾値を超えない場合に平滑化処理結果を適用すると判定し、差分が閾値を超える場合に平滑化処理結果を適用しないと判定する。これにより平滑化処理によって注目画素の画素値が大きく変化することを防止することができる。
また例えばPCが画像の伸張及び上述のノイズ除去等の処理を行い、ノイズが除去又は低減された画像を表示装置へ入力する構成としてもよい。この場合、上述の画像処理の機能がコンピュータプログラムとして提供され、PCのCPUがコンピュータプログラムを実行することによって上述の画像処理が行われる構成であってよい。またコンピュータプログラムは、ディスク又はメモリカード等の記録媒体に記録されて提供されてもよく、インターネットなどのネットワークを介して提供されてもよい。
に利用される種々のデータが一時的に記憶される。2次記憶部159は、ハードディスクなどの記憶装置で構成され、画像処理プログラム181などの種々のコンピュータプログラムと、このコンピュータプログラムの実行に要する種々のデータとが記憶される。記録媒体装着部160は、ディスクドライブ又はメモリカードスロット等の装置であり、DVD(Digital Versatile Disk)又はメモリカード等の記録媒体180が装着され、記録媒体に記録されたコンピュータプログラム及びデータ等を読み出す。通信部161は、無線又は有線によりインターネットなどのネットワークを介して他の装置との通信を行うものである。画像出力部162は、CPU156にて画像処理が施されたデータを表示装置151へ出力する。
5 PC
11 制御部
12 操作部
13 液晶パネル
14 バックライト
15 ライト駆動部
16 画像入力部
17 画像伸張部
18 パネル駆動部
20 画像処理部(特定領域抽出手段、平滑化判定手段、ノイズ境界位置決定手段、ノイズ境界方向決定手段、特定領域拡大手段、1次微分値2値化手段、第1論理和算出手段、2次微分値2値化手段、第2論理和算出手段、第3論理和算出手段、平滑化フィルタ記憶手段、フィルタ選択手段、平滑化手段、第1の平滑化手段、第2の平滑化手段、適用判定手段、ソーベルフィルタ記憶手段、エッジ強度算出手段、エッジ強度推定手段、エッジ方向決定手段、エッジ保存型平滑化フィルタ記憶手段、エッジ強度差分判定手段、第2のエッジ強度算出手段、エッジ強度判定手段、増減回数算出手段、増減回数判定手段、平滑差分算出手段、平滑差分判定手段)
21 特定領域抽出部(特定領域抽出手段)
22 平滑化判定部(平滑化判定手段)
23 第1平滑化部(平滑化手段、第1の平滑化手段)
24 第2平滑化部(第2の平滑化手段)
25 適用判定部(適用判定手段)
26 画素値選択部
100 特定領域
101 水平1次微分値マトリクス
102 水平1次微分値OR列
103 水平2次微分値マトリクス
103a 2値化水平2次微分値マトリクス
104 水平2次微分値OR列
105 水平OR列
106 水平上位OR値
107 水平下位OR値
108 水平方向判定結果
111 垂直1次微分値マトリクス
112 垂直1次微分値OR行
113 垂直2次微分値マトリクス
114 垂直2次微分値OR行
115 垂直OR行
116 垂直上位OR値
117 垂直下位OR値
118 垂直方向判定結果
151 表示装置
155 PC(画像処理装置)
156 CPU
157 操作部
158 1次記憶部
159 2次記憶部
160 記録媒体装着部
161 通信部
162 画像出力部
180 記録媒体
181 画像処理プログラム(コンピュータプログラム)
Claims (44)
- マトリクス状に配された複数の画素で構成される入力画像からノイズを除去又は低減した出力画像を生成する画像処理を行う画像処理装置において、
前記入力画像から注目画素を含む特定領域を抽出する特定領域抽出手段と、
該特定領域抽出手段が抽出した特定領域に基づいて、前記注目画素を第1の平滑化処理の対象とするか否かを判定する平滑化判定手段と、
該平滑化判定手段が第1の平滑化処理の対象とすると判定した場合に、平滑化フィルタを用いた第1の平滑化処理を行い、前記注目画素の画素値を平滑化する第1の平滑化手段と、
前記平滑化判定手段が第1の平滑化処理の対象としないと判定した場合に、エッジ保存型の平滑化フィルタを用いた第2の平滑化処理を行い、前記注目画素の画素値を平滑化する第2の平滑化手段と
を備え、
前記入力画像の各画素の画素値を、前記第1の平滑化手段にて平滑化した画素値、又は、前記第2の平滑化手段にて平滑化した画素値のいずれかとした出力画像を生成するようにしてあること
を特徴とする画像処理装置。 - 前記平滑化判定手段が第1の平滑化処理の対象とすると判定した場合に、前記特定領域においてノイズの境界部分が延在する方向を決定するノイズ境界方向決定手段と、
前記平滑化判定手段が第1の平滑化処理の対象とすると判定した場合に、前記特定領域におけるノイズの境界部分の位置を決定するノイズ境界位置決定手段と
を備えること
を特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記ノイズ境界位置決定手段は、前記平滑化判定手段が平滑化処理の対象とすると判定し、且つ、前記ノイズ境界方向決定手段が決定した方向が所定方向である場合に、前記特定領域におけるノイズの境界部分の位置を決定するようにしてあること
を特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。 - 前記ノイズ境界方向決定手段が決定した方向が所定方向でない場合に、前記特定領域を拡大する特定領域拡大手段を更に備え、
前記ノイズ境界方向決定手段は、前記特定領域拡大手段が拡大した特定領域について方向決定を再度行うようにしてあること
を特徴とする請求項2又は請求項3に記載の画像処理装置。 - 前記ノイズ境界方向決定手段が決定した方向が所定方向となるまで、又は、前記特定領域拡大手段により特定領域が所定の大きさに拡大されるまで、前記特定領域拡大手段による特定領域の拡大及び前記ノイズ境界方向決定手段による方向決定を繰り返して行うようにしてあること
を特徴とする請求項4に記載の画像処理装置。 - 前記第1の平滑化手段が用いる平滑化フィルタを複数記憶した平滑化フィルタ記憶手段と、
前記ノイズ境界位置決定手段が決定した位置及び前記ノイズ境界方向決定手段が決定した方向に応じて、前記平滑化フィルタ記憶手段から平滑化フィルタを選択するフィルタ選択手段と
を備え、
前記第1の平滑化手段は、前記フィルタ選択手段が選択した平滑化フィルタを用いて前記注目画素の画素値を平滑化するようにしてあること
を特徴とする請求項2乃至請求項5のいずれか1つに記載の画像処理装置。 - 前記特定領域抽出手段が抽出した特定領域の画像に対して、画素間の画素値の微分値を算出する微分値算出手段を備え、
前記平滑化判定手段は、前記微分値算出手段が算出した微分値に基づいて、前記注目画素を平滑化処理の対象とするか否かを判定するようにしてあること
を特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1つに記載の画像処理装置。 - 前記微分値算出手段は、隣接する画素間の画素値の1次微分値及び2次微分値を算出するようにしてあり、
前記平滑化判定手段は、前記微分値算出手段が算出した1次微分値及び2次微分値に基づいて判定を行うようにしてあること
を特徴とする請求項7に記載の画像処理装置。 - 前記微分値算出手段が算出した1次微分値が閾値を超えるか否かに応じて、前記1次微分値を2値化する1次微分値2値化手段と、
前記1次微分値2値化手段が2値化した1次微分値の論理和を算出する第1論理和算出手段と、
前記微分値算出手段が算出した2次微分値が閾値を超えるか否かに応じて、前記2次微分値を2値化する2次微分値2値化手段と、
前記2次微分値2値化手段が2値化した2次微分値の論理和を算出する第2論理和算出手段と、
前記第1論理和算出手段の算出結果及び前記第2論理和算出手段の算出結果の論理和を算出する第3論理和算出手段と
を備え、
前記平滑化判定手段は、前記第3論理和算出手段の算出結果に基づいて判定を行うようにしてあること
を特徴とする請求項8に記載の画像処理装置。 - 前記微分値算出手段、前記1次微分値2値化手段、前記第1論理和算出手段、前記2次微分値2値化手段、前記第2論理和算出手段及び前記第3論理和算出手段は、前記特定領域の縦方向及び横方向についてそれぞれ処理を行うようにしてあり、
前記平滑化判定手段は、前記第3論理和算出手段による前記縦方向及び横方向の算出結果に基づいて判定を行うようにしてあること
を特徴とする請求項9に記載の画像処理装置。 - 前記平滑化判定手段が第1の平滑化処理の対象とすると判定した場合に、前記特定領域においてノイズの境界部分が延在する方向を決定するノイズ境界方向決定手段を備え、
該ノイズ境界方向決定手段は、前記第3論理和算出手段による前記縦方向及び横方向の算出結果に基づいて、ノイズの境界部分が前記特定領域において前記縦方向及び/又は前記横方向に延在しているか否かを決定するようにしてあること
を特徴とする請求項10に記載の画像処理装置。 - 前記平滑化判定手段が第1の平滑化処理の対象とすると判定した場合に、前記特定領域におけるノイズの境界部分の位置を決定するノイズ境界位置決定手段を備え、
該ノイズ境界位置決定手段は、前記2次微分値2値化手段が2値化した2次微分値の前記特定領域内におけるパターンに基づいて、前記特定領域におけるノイズの境界部分の位置を決定するようにしてあること
を特徴とする請求項9乃至請求項11のいずれか1つに記載の画像処理装置。 - 各々が特定方向に関するエッジ成分の強度を検出するソーベルフィルタを、異なる方向について複数記憶するソーベルフィルタ記憶手段と、
前記特定領域抽出手段が抽出した特定領域に対して前記ソーベルフィルタ記憶手段が記憶した複数のソーベルフィルタによるフィルタ処理を行い、前記特定領域に含まれるエッジ成分の強度を複数方向について算出するエッジ強度算出手段と、
前記エッジ強度算出手段が算出した複数のエッジ強度の最大値及び最小値の差分が閾値を超えるか否かを判定するエッジ強度差分判定手段と
を更に備え、
前記第2の平滑化手段は、前記差分が前記閾値を超えないと前記エッジ強度差分判定手段が判定した場合、エッジ保存型でない平滑化フィルタを用いて前記特定領域の注目画素の画素値を平滑化するようにしてあること
を特徴とする請求項1乃至請求項12のいずれか1つに記載の画像処理装置。 - 前記第2の平滑化手段による平滑化結果を適用するか否かを判定する適用判定手段を備え、
前記入力画像の各画素の画素値を、前記第1の平滑化手段にて平滑化した画素値、前記第2の平滑化手段にて平滑化した画素値、又は、平滑化していない元の画素値のいずれかとした出力画像を生成するようにしてあること
を特徴とする請求項1乃至請求項13のいずれか1つに記載の画像処理装置。 - 前記特定領域抽出手段が抽出した特定領域に対してラプラシアンフィルタによるフィルタ処理を行い、前記特定領域に含まれるエッジ成分の強度を算出する第2のエッジ強度算出手段と、
該第2のエッジ強度算出手段が算出した強度が閾値を超えるか否かを判定するエッジ強度判定手段と
を備え、
前記適用判定手段は、
前記強度が前記閾値を超えると前記エッジ強度判定手段が判定した場合、前記第2の平滑化手段による平滑化結果を適用すると判定し、
前記強度が前記閾値を超えないと前記エッジ強度判定手段が判定した場合、前記第2の平滑化手段による平滑化結果を適用しないと判定するようにしてあること
を特徴とする請求項14に記載の画像処理装置。 - 前記特定領域抽出手段が抽出した特定領域内にて特定方向に隣接する画素間の画素値の増減回数を算出する増減回数算出手段と、
該増減回数算出手段が算出した増減回数が閾値を超えるか否かを判定する増減回数判定手段と
を備え、
前記適用判定手段は、
前記増減回数が前記閾値を超えないと前記増減回数判定手段が判定した場合、前記第2の平滑化手段による平滑化結果を適用すると判定し、
前記増減回数が前記閾値を超えると前記増減回数判定手段が判定した場合、前記第2の平滑化手段による平滑化結果を適用しないと判定するようにしてあること
を特徴とする請求項14又は請求項15に記載の画像処理装置。 - 前記特定領域抽出手段が抽出した特定領域に含まれる注目画素の画素値、及び、前記第2の平滑化手段により平滑化された画素値の差分を算出する平滑差分算出手段と、
該平滑差分算出手段が算出した差分が閾値を超えるか否かを判定する平滑差分判定手段と
を備え、
前記適用判定手段は、
前記差分が前記閾値を超えないと前記平滑差分判定手段が判定した場合、前記第2の平滑化手段による平滑化結果を適用すると判定し、
前記差分が前記閾値を超えると前記平滑差分判定手段が判定した場合、前記第2の平滑化手段による平滑化結果を適用しないと判定するようにしてあること
を特徴とする請求項14乃至請求項16のいずれか1つに記載の画像処理装置。 - マトリクス状に配された複数の画素で構成される入力画像からノイズを除去又は低減した出力画像を生成する画像処理を行う画像処理装置において、
前記入力画像から注目画素を含む特定領域を抽出する特定領域抽出手段と、
該特定領域抽出手段が抽出した特定領域に基づいて、前記注目画素を第1の平滑化処理の対象とするか否かを判定する平滑化判定手段と、
該平滑化判定手段が第1の平滑化処理の対象とすると判定した場合に、平滑化フィルタを用いた第1の平滑化処理を行い、前記注目画素の画素値を平滑化する第1の平滑化手段と、
前記平滑化判定手段が第1の平滑化処理の対象としないと判定した場合に、エッジ保存型の平滑化フィルタを用いた第2の平滑化処理を行い、前記注目画素の画素値を平滑化する第2の平滑化手段と、
該第2の平滑化手段による平滑化結果を適用するか否かを判定する適用判定手段と
を備え、
前記入力画像の各画素の画素値を、前記第1の平滑化手段にて平滑化した画素値、前記第2の平滑化手段にて平滑化した画素値、又は、平滑化していない元の画素値のいずれかとした出力画像を生成するようにしてあること
を特徴とする画像処理装置。 - マトリクス状に配された複数の画素で構成される入力画像からノイズを除去又は低減した出力画像を生成する画像処理を行う画像処理装置において、
前記入力画像から注目画素を含む特定領域を抽出する特定領域抽出手段と、
該特定領域抽出手段が抽出した特定領域の画像に対して、画素間の画素値の微分値を算出する微分値算出手段と、
該微分値算出手段が算出した微分値に基づいて、前記注目画素を平滑化処理の対象とするか否かを判定する平滑化判定手段と、
該平滑化判定手段が平滑化処理の対象とすると判定した場合に、前記特定領域においてノイズの境界部分が延在する方向を決定するノイズ境界方向決定手段と、
前記平滑化判定手段が平滑化処理の対象とすると判定した場合に、前記特定領域におけるノイズの境界部分の位置を決定するノイズ境界位置決定手段と、
前記平滑化判定手段が平滑化処理の対象とすると判定した場合に、前記ノイズ境界方向決定手段が決定した方向及び前記ノイズ境界位置決定手段が決定した位置に基づいて、前記注目画素に対する平滑化処理を行う平滑化手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。 - マトリクス状に配された複数の画素で構成される入力画像から注目画素を含む特定領域を抽出する特定領域抽出手段と、
該特定領域抽出手段が抽出した特定領域の画像に対して、画素間の画素値の微分値を算出する微分値算出手段と、
該微分値算出手段が算出した微分値に基づいて、前記特定領域においてノイズの境界部分が延在する方向を決定するノイズ境界方向決定手段と、
前記微分値算出手段が算出した微分値に基づいて、前記特定領域におけるノイズの境界部分の位置を決定するノイズ境界位置決定手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。 - マトリクス状に配された複数の画素で構成される入力画像からノイズを除去又は低減した出力画像を生成する画像処理方法において、
前記入力画像から注目画素を含む特定領域を抽出する特定領域抽出ステップと、
該特定領域抽出ステップにて抽出した特定領域に基づいて、前記注目画素を第1の平滑化処理の対象とするか否かを判定する平滑化判定ステップと、
該平滑化判定ステップにて第1の平滑化処理の対象とすると判定した場合に、平滑化フィルタを用いた第1の平滑化処理を行い、前記注目画素の画素値を平滑化する第1の平滑化ステップと、
前記平滑化判定ステップにて第1の平滑化処理の対象としないと判定した場合に、エッジ保存型の平滑化フィルタを用いた第2の平滑化処理を行い、前記注目画素の画素値を平滑化する第2の平滑化ステップと、
前記入力画像の各画素の画素値を、前記第1の平滑化ステップにて平滑化した画素値、又は、前記第2の平滑化ステップにて平滑化した画素値のいずれかとした出力画像を生成する生成ステップと
を含むことを特徴とする画像処理方法。 - 前記平滑化判定ステップにて第1の平滑化処理の対象とすると判定した場合に、前記特定領域においてノイズの境界部分が延在する方向を決定するノイズ境界方向決定ステップと、
前記平滑化判定ステップにて第1の平滑化処理の対象とすると判定した場合に、前記特定領域におけるノイズの境界部分の位置を決定するノイズ境界位置決定ステップと
を含むこと
を特徴とする請求項21に記載の画像処理方法。 - 前記ノイズ境界位置決定ステップでは、前記平滑化判定ステップにて平滑化処理の対象とすると判定し、且つ、前記ノイズ境界方向決定ステップにて決定した方向が所定方向である場合に、前記特定領域におけるノイズの境界部分の位置を決定すること
を特徴とする請求項22に記載の画像処理方法。 - 前記ノイズ境界方向決定ステップにて決定した方向が所定方向でない場合に、前記特定領域を拡大する特定領域拡大ステップを更に含み、
前記ノイズ境界方向決定ステップでは、前記特定領域拡大ステップにて拡大した特定領域について方向決定を再度行うこと
を特徴とする請求項22又は請求項23に記載の画像処理方法。 - 前記ノイズ境界方向決定ステップにて決定した方向が所定方向となるまで、又は、前記特定領域拡大ステップにて特定領域を所定の大きさに拡大するまで、前記特定領域拡大ステップによる特定領域の拡大及び前記ノイズ境界方向決定手段による方向決定を繰り返して行うこと
を特徴とする請求項24に記載の画像処理方法。 - 前記第1の平滑化手段が用いる平滑化フィルタを複数記憶しておき、
前記ノイズ境界位置決定ステップにて決定した位置及び前記ノイズ境界方向決定ステップにて決定した方向に応じて、記憶した複数の平滑化フィルタから、平滑化フィルタを選択するフィルタ選択ステップを含み、
前記第1の平滑化ステップでは、前記フィルタ選択ステップにて選択した平滑化フィルタを用いて前記注目画素の画素値を平滑化すること
を特徴とする請求項22乃至請求項25のいずれか1つに記載の画像処理方法。 - 前記特定領域抽出ステップにて抽出した特定領域の画像に対して、画素間の画素値の微分値を算出する微分値算出ステップを含み、
前記平滑化判定ステップでは、前記微分値算出ステップにて算出した微分値に基づいて、前記注目画素を平滑化処理の対象とするか否かを判定すること
を特徴とする請求項21乃至請求項26のいずれか1つに記載の画像処理方法。 - 前記微分値算出ステップでは、隣接する画素間の画素値の1次微分値及び2次微分値を算出し、
前記平滑化判定ステップでは、前記微分値算出ステップにて算出した1次微分値及び2次微分値に基づいて判定を行うこと
を特徴とする請求項27に記載の画像処理方法。 - 前記微分値算出ステップにて算出した1次微分値が閾値を超えるか否かに応じて、前記1次微分値を2値化する1次微分値2値化ステップと、
前記1次微分値2値化ステップにて2値化した1次微分値の論理和を算出する第1論理和算出ステップと、
前記微分値算出ステップにて算出した2次微分値が閾値を超えるか否かに応じて、前記2次微分値を2値化する2次微分値2値化ステップと、
前記2次微分値2値化ステップにて2値化した2次微分値の論理和を算出する第2論理和算出ステップと、
前記第1論理和算出ステップでの算出結果及び前記第2論理和算出ステップでの算出結果の論理和を算出する第3論理和算出ステップと
を含み、
前記平滑化判定ステップでは、前記第3論理和算出ステップによる算出結果に基づいて判定を行うこと
を特徴とする請求項28に記載の画像処理方法。 - 前記微分値算出ステップ、前記1次微分値2値化ステップ、前記第1論理和算出ステップ、前記2次微分値2値化ステップ、前記第2論理和算出ステップ及び前記第3論理和算出ステップでは、前記特定領域の縦方向及び横方向についてそれぞれ処理を行い、
前記平滑化判定ステップでは、前記第3論理和算出ステップによる前記縦方向及び横方向の算出結果に基づいて判定を行うこと
を特徴とする請求項29に記載の画像処理方法。 - 前記平滑化判定ステップにて第1の平滑化処理の対象とすると判定した場合に、前記特定領域においてノイズの境界部分が延在する方向を決定するノイズ境界方向決定ステップを含み、
該ノイズ境界方向決定ステップでは、前記第3論理和算出ステップによる前記縦方向及び横方向の算出結果に基づいて、ノイズの境界部分が前記特定領域において前記縦方向及び/又は前記横方向に延在しているか否かを決定すること
を特徴とする請求項30に記載の画像処理方法。 - 前記平滑化判定ステップにて第1の平滑化処理の対象とすると判定した場合に、前記特定領域におけるノイズの境界部分の位置を決定するノイズ境界位置決定ステップを含み、
該ノイズ境界位置決定ステップでは、前記2次微分値2値化ステップにて2値化した2次微分値の前記特定領域内におけるパターンに基づいて、前記特定領域におけるノイズの境界部分の位置を決定すること
を特徴とする請求項29乃至請求項31のいずれか1つに記載の画像処理方法。 - 各々が特定方向に関するエッジ成分の強度を検出するソーベルフィルタを異なる方向について複数記憶しておき、前記特定領域抽出ステップにて抽出した特定領域に対して、記憶した複数のソーベルフィルタによるフィルタ処理を行い、前記特定領域に含まれるエッジ成分の強度を複数方向について算出するエッジ強度算出ステップと、
前記エッジ強度算出ステップにて算出した複数のエッジ強度の最大値及び最小値の差分が閾値を超えるか否かを判定するエッジ強度差分判定ステップと
を更に含み、
前記第2の平滑化ステップでは、前記差分が前記閾値を超えないと前記エッジ強度差分判定ステップにて判定した場合、エッジ保存型でない平滑化フィルタを用いて前記特定領域の注目画素の画素値を平滑化すること
を特徴とする請求項21乃至請求項32のいずれか1つに記載の画像処理方法。 - 前記第2の平滑化ステップによる平滑化結果を適用するか否かを判定する適用判定ステップを備え、
前記生成ステップは、前記入力画像の各画素の画素値を、前記第1の平滑化ステップにて平滑化した画素値、前記第2の平滑化ステップにて平滑化した画素値、又は、平滑化していない元の画素値のいずれかとした出力画像を生成すること
を特徴とする請求項21乃至請求項33のいずれか1つに記載の画像処理方法。 - 前記特定領域抽出ステップにて抽出した特定領域に対してラプラシアンフィルタによるフィルタ処理を行い、前記特定領域に含まれるエッジ成分の強度を算出する第2のエッジ強度算出ステップと、
該第2のエッジ強度算出ステップにて算出した強度が閾値を超えるか否かを判定するエッジ強度判定ステップと
を含み、
前記適用判定ステップでは、
前記強度が前記閾値を超えると前記エッジ強度判定ステップにて判定した場合、前記第2の平滑化ステップによる平滑化結果を適用すると判定し、
前記強度が前記閾値を超えないと前記エッジ強度判定ステップにて判定した場合、前記第2の平滑化ステップによる平滑化結果を適用しないと判定すること
を特徴とする請求項34に記載の画像処理方法。 - 前記特定領域抽出ステップにて抽出した特定領域内にて特定方向に隣接する画素間の画素値の増減回数を算出する増減回数算出ステップと、
該増減回数算出ステップにて算出した増減回数が閾値を超えるか否かを判定する増減回数判定ステップと
を含み、
前記適用判定ステップでは、
前記増減回数が前記閾値を超えないと前記増減回数判定ステップにて判定した場合、前記第2の平滑化ステップによる平滑化結果を適用すると判定し、
前記増減回数が前記閾値を超えると前記増減回数判定ステップにて判定した場合、前記第2の平滑化ステップによる平滑化結果を適用しないと判定すること
を特徴とする請求項34又は請求項35に記載の画像処理方法。 - 前記特定領域抽出ステップにて抽出した特定領域に含まれる注目画素の画素値、及び、前記第2の平滑化ステップにより平滑化された画素値の差分を算出する平滑差分算出ステップと、
該平滑差分算出ステップにて算出した差分が閾値を超えるか否かを判定する平滑差分判定ステップと
を含み、
前記適用判定ステップでは、
前記差分が前記閾値を超えないと前記平滑差分判定ステップにて判定した場合、前記第2の平滑化ステップによる平滑化結果を適用すると判定し、
前記差分が前記閾値を超えると前記平滑差分判定ステップにて判定した場合、前記第2の平滑化ステップによる平滑化結果を適用しないと判定すること
を特徴とする請求項34乃至請求項36のいずれか1つに記載の画像処理方法。 - マトリクス状に配された複数の画素で構成される入力画像からノイズを除去又は低減した出力画像を生成する画像処理方法において、
前記入力画像から注目画素を含む特定領域を抽出する特定領域抽出ステップと、
該特定領域抽出ステップにて抽出した特定領域に基づいて、前記注目画素を第1の平滑化処理の対象とするか否かを判定する平滑化判定ステップと、
該平滑化判定ステップにて第1の平滑化処理の対象とすると判定した場合に、平滑化フィルタを用いた第1の平滑化処理を行い、前記注目画素の画素値を平滑化する第1の平滑化ステップと、
前記平滑化判定ステップにて第1の平滑化処理の対象としないと判定した場合に、エッジ保存型の平滑化フィルタを用いた第2の平滑化処理を行い、前記注目画素の画素値を平滑化する第2の平滑化ステップと、
該第2の平滑化ステップによる平滑化結果を適用するか否かを判定する適用判定ステップと、
前記入力画像の各画素の画素値を、前記第1の平滑化ステップにて平滑化した画素値、前記第2の平滑化ステップにて平滑化した画素値、又は、平滑化していない元の画素値のいずれかとした出力画像を生成する生成ステップと
を含むことを特徴とする画像処理方法。 - マトリクス状に配された複数の画素で構成される入力画像からノイズを除去又は低減した出力画像を生成する画像処理方法において、
前記入力画像から注目画素を含む特定領域を抽出する特定領域抽出ステップと、
該特定領域抽出ステップにて抽出した特定領域の画像に対して、画素間の画素値の微分値を算出する微分値算出ステップと、
該微分値算出ステップにて算出した微分値に基づいて、前記注目画素を平滑化処理の対象とするか否かを判定する平滑化判定ステップと、
該平滑化判定ステップにて平滑化処理の対象とすると判定した場合に、前記特定領域においてノイズの境界部分が延在する方向を決定するノイズ境界方向決定ステップと、
前記平滑化判定ステップにて平滑化処理の対象とすると判定した場合に、前記特定領域におけるノイズの境界部分の位置を決定するノイズ境界位置決定ステップと、
前記平滑化判定ステップにて平滑化処理の対象とすると判定した場合に、前記ノイズ境界方向決定ステップにて決定した方向及び前記ノイズ境界位置決定ステップにて決定した位置に基づいて、前記注目画素に対する平滑化処理を行う平滑化ステップと
を含むことを特徴とする画像処理方法。 - マトリクス状に配された複数の画素で構成される入力画像から注目画素を含む特定領域を抽出する特定領域抽出ステップと、
該特定領域抽出ステップにて抽出した特定領域の画像に対して、画素間の画素値の微分値を算出する微分値算出ステップと、
該微分値算出ステップにて算出した微分値に基づいて、前記特定領域においてノイズの境界部分が延在する方向を決定するノイズ境界方向決定ステップと、
前記微分値算出ステップにて算出した微分値に基づいて、前記特定領域におけるノイズの境界部分の位置を決定するノイズ境界位置決定ステップと
を含むことを特徴とする画像処理方法。 - コンピュータに、マトリクス状に配された複数の画素で構成される入力画像からノイズを除去又は低減した出力画像を生成する画像処理を行わせるコンピュータプログラムにおいて、
コンピュータを、
前記入力画像から注目画素を含む特定領域を抽出する特定領域抽出手段と、
該特定領域抽出手段が抽出した特定領域に基づいて、前記注目画素を第1の平滑化処理の対象とするか否かを判定する平滑化判定手段と、
該平滑化判定手段が第1の平滑化処理の対象とすると判定した場合に、平滑化フィルタを用いた第1の平滑化処理を行い、前記注目画素の画素値を平滑化する第1の平滑化手段と、
前記平滑化判定手段が第1の平滑化処理の対象としないと判定した場合に、エッジ保存型の平滑化フィルタを用いた第2の平滑化処理を行い、前記注目画素の画素値を平滑化する第2の平滑化手段と、
前記入力画像の各画素の画素値を、前記第1の平滑化手段にて平滑化した画素値、又は、前記第2の平滑化手段にて平滑化した画素値のいずれかとした出力画像を生成する生成手段
として動作させることを特徴とするコンピュータプログラム。 - コンピュータに、マトリクス状に配された複数の画素で構成される入力画像からノイズを除去又は低減した出力画像を生成する画像処理を行わせるコンピュータプログラムにおいて、
コンピュータを、
前記入力画像から注目画素を含む特定領域を抽出する特定領域抽出手段と、
該特定領域抽出手段が抽出した特定領域に基づいて、前記注目画素を第1の平滑化処理の対象とするか否かを判定する平滑化判定手段と、
該平滑化判定手段が第1の平滑化処理の対象とすると判定した場合に、平滑化フィルタを用いた第1の平滑化処理を行い、前記注目画素の画素値を平滑化する第1の平滑化手段と、
前記平滑化判定手段が第1の平滑化処理の対象としないと判定した場合に、エッジ保存型の平滑化フィルタを用いた第2の平滑化処理を行い、前記注目画素の画素値を平滑化する第2の平滑化手段と、
該第2の平滑化手段による平滑化結果を適用するか否かを判定する適用判定手段と、
前記入力画像の各画素の画素値を、前記第1の平滑化手段にて平滑化した画素値、前記第2の平滑化手段にて平滑化した画素値、又は、平滑化していない元の画素値のいずれかとした出力画像を生成する生成手段
として動作させることを特徴とするコンピュータプログラム。 - コンピュータに、マトリクス状に配された複数の画素で構成される入力画像からノイズを除去又は低減した出力画像を生成する画像処理を行わせるコンピュータプログラムにおいて、
コンピュータを、
前記入力画像から注目画素を含む特定領域を抽出する特定領域抽出手段と、
該特定領域抽出手段が抽出した特定領域の画像に対して、画素間の画素値の微分値を算出する微分値算出手段と、
該微分値算出手段が算出した微分値に基づいて、前記注目画素を平滑化処理の対象とするか否かを判定する平滑化判定手段と、
該平滑化判定手段が平滑化処理の対象とすると判定した場合に、前記特定領域においてノイズの境界部分が延在する方向を決定するノイズ境界方向決定手段と、
前記平滑化判定手段が平滑化処理の対象とすると判定した場合に、前記特定領域におけるノイズの境界部分の位置を決定するノイズ境界位置決定手段と、
前記平滑化判定手段が平滑化処理の対象とすると判定した場合に、前記ノイズ境界方向決定手段が決定した方向及び前記ノイズ境界位置決定手段が決定した位置に基づいて、前記注目画素に対する平滑化処理を行う平滑化手段
として動作させることを特徴とするコンピュータプログラム。 - コンピュータを、
マトリクス状に配された複数の画素で構成される入力画像から注目画素を含む特定領域を抽出する特定領域抽出手段と、
該特定領域抽出手段が抽出した特定領域の画像に対して、画素間の画素値の微分値を算出する微分値算出手段と、
該微分値算出手段が算出した微分値に基づいて、前記特定領域においてノイズの境界部分が延在する方向を決定するノイズ境界方向決定手段と、
前記微分値算出手段が算出した微分値に基づいて、前記特定領域におけるノイズの境界部分の位置を決定するノイズ境界位置決定手段
として動作させることを特徴とするコンピュータプログラム。
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