JP4069679B2 - 画像処理方法および画像処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像信号処理装置において、画像信号のノイズを低減する画像処理方法および画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、画像信号におけるノイズを低減する画像処理装置としては、静止画が主体の部分ではフレーム間の自己相関性が強く、一方、ランダムノイズは自己相関性が低いという性質を利用し、例えば、画像信号をフレーム遅延させた信号を順次、加算して巡回させることによりノイズを低減するという、巡回型のノイズ低減装置や、フレーム間の動きや画像信号レベルによって、フレーム巡回型のノイズ低減を主とした処理と、非巡回型のフィルタによるノイズ低減を主とした処理とを切り換えることにより、画像の動きがある場合にはフレーム内のフィルタ処理によって残像のないノイズ低減を行い、ノイズ低減効果を高めようとするもの等がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者のノイズ低減装置では、フレーム間の動きがあると、残像の発生を低減するために、巡回させる量を小さくする必要があるので、ノイズ低減が十分でないという問題があった。また、後者のノイズ低減装置は、上記の問題を緩和するためのものであるが、動画部分ではフレーム内のフィルタ処理によりノイズ低減を行うものの、このとき同一フレーム内の異なる画素位置の信号の相関を用いたフィルタ処理、例えば着目画素と近い信号レベルをもつ周辺画素の値を平均して着目画素の値と入れ換えるなどの信号処理を行うので、動画部分でのノイズ低減効果を高めようとすると、画像の微妙な特徴部分が平坦な画像に置き換えられてしまうという課題があった。
【０００４】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、画像に動きがある場合でも、画質を維持または改善しながらノイズ低減を行うことができることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、入力画像信号から、画像の動き量Ｋを検出するステップと入力画像信号から、所定の特徴量に対する複数のフレーム間での相関量Ｐを検出するステップと、入力画像信号に対して、時間軸に演算を行うフレーム巡回型ノイズ低減ステップと、入力画像信号に対して、入力画像信号の複数のフレーム間での所定の特徴量に対する相関に応じて演算を行うフレーム内演算ステップと、を有し、ノイズ低減処理として、画像の動き量Ｋと、相関量Ｐとが、それぞれ所定のしきい値より大である場合、フレーム内演算ステップによる処理のみを行い、画像の動き量Ｋが所定のしきい値より小であり、相関量Ｐが所定のしきい値より大である場合、フレーム巡回型ノイズ低減ステップによる処理のみを行い、相関量Ｐが所定のしきい値より小である場合、処理を行わない、としたものである。
【０００６】
以上により、画像に動きがある場合でも、画質を維持または改善しながらノイズ低減を行うことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
すなわち、本発明の請求項１に記載の発明は、入力画像信号から、画像の動き量Ｋを検出するステップと、入力画像信号から、所定の特徴量に対する複数のフレーム間での相関量Ｐを検出するステップと、入力画像信号に対して、時間軸に演算を行うフレーム巡回型ノイズ低減ステップと、入力画像信号に対して、入力画像信号の複数のフレーム間での所定の特徴量に対する相関に応じて演算を行うフレーム内演算ステップと、を有し、ノイズ低減処理として、画像の動き量Ｋと、相関量Ｐとが、それぞれ所定のしきい値より大である場合、フレーム内演算ステップによる処理のみを行い、画像の動き量Ｋが所定のしきい値より小であり、相関量Ｐが所定のしきい値より大である場合、フレーム巡回型ノイズ低減ステップによる処理のみを行い、相関量Ｐが所定のしきい値より小である場合、処理を行わない、画像処理方法である。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、入力画像信号から、画像の動き量Ｋを検出するステップと、入力画像信号から、所定の特徴量に対する複数のフレーム間での相関量Ｐを検出するステップと、入力画像信号に対して、時間軸に演算を行うフレーム巡回型ノイズ低減ステップと、入力画像信号に対して、入力画像信号の複数のフレーム間での所定の特徴量に対する相関に応じて演算を行うフレーム内演算ステップと、を有し、ノイズ低減処理として、画像の動き量Ｋと、相関量Ｐとが、それぞれ所定のしきい値より大である場合、フレーム内演算ステップによる処理のみを行い、画像の動き量Ｋが所定のしきい値より小であり、相関量Ｐが所定のしきい値より大である場合、フレーム巡回型ノイズ低減ステップによる処理とフレーム内演算ステップによる処理を行い、相関量Ｐが所定のしきい値より小である場合、処理を行わない、画像処理方法である。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、入力画像信号を遅延させて出力するフレームメモリと、入力画像信号と入力画像信号を遅延させたフレームメモリからの画像信号出力との差分により画像の動き量Ｋを算出する動き検出手段と、このＫの値に基づいて、フレーム巡回量をコントロールするフレーム巡回型ノイズ低減手段と、入力画像信号を遅延したフレームメモリからの出力画像信号のフレームに対して、フレーム内の特徴量を検出するための第 1 のフレーム内特徴検出手段と、入力画像信号のフレームに対して、フレーム内の特徴量を検出するための第２のフレーム内特徴検出手段と、第１および第２のフレーム内特徴検出手段により検出した両者の画像のフレーム内の特徴量が、所定の範囲の領域内で一致しているかどうかを検出し、その相関量Ｐを算出する特徴量フレーム間相関検出手段と、第１および第２のフレーム内特徴検出手段で共通して検出した相関量Ｐの高い特徴量を保存または強調しつつ、相関の低いもしくは無い成分をノイズ成分として抑制する演算を、前記特徴量フレーム間相関検出手段が出力する相関量Ｐの値に基づいてコントロールされた演算量にて行うフレーム内演算手段と、画像の動き量Ｋと相関量Ｐの組合せを判定し、その判定結果に基づいた制御信号Ｑを出力する判定手段と、制御信号Ｑに基づき、出力画像信号として、フレーム内演算手段からの出力とフレーム巡回型ノイズ低減手段からの出力とから選択する混合／選択手段と、を備え、信号Ｑは、混合／選択手段に対して、相関量Ｐが所定のしきい値より大であり、画像の動き量Ｋが所定のしきい値より大である場合は、フレーム内演算手段での処理のみを行った後に、出力画像信号として出力するように制御し、また、相関量Ｐが所定のしきい値より大であり、画像の動き量Ｋが所定のしきい値より小である場合は、フレーム巡回型ノイズ低減手段での処理のみを行った後に、出力画像信号として出力するように制御し、また、相関量Ｐが所定のしきい値より小さい場合は、入力画像信号に対して何の処理も行わずそのまま出力画像信号として出力するように制御する、画像制御装置である。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記第１および第２のフレーム内特徴検出手段として線分検出手段を用い、前記特徴量フレーム間相関検出手段として線分フレーム間相関検出手段を用い、前記フレーム内演算手段として方向性フィルタを用いることで、前記混合／選択手段を省いた、というものである。
【００１１】
また、請求項５に記載の発明は、入力画像信号を遅延させて出力するフレームメモリと、入力画像信号と入力画像信号を遅延させたフレームメモリからの画像信号出力との差分により画像の動き量Ｋを算出する動き検出手段と、このＫの値に基づいて、フレーム巡回量をコントロールするフレーム巡回型ノイズ低減手段と、入力画像信号を遅延したフレームメモリからの出力画像信号のフレームに対して、フレーム内の特徴量を検出するための第 1 のフレーム内特徴検出手段と、入力画像信号のフレームに対して、フレーム内の特徴量を検出するための第２のフレーム内特徴検出手段と、第１および第２のフレーム内特徴検出手段により検出した両者の画像のフレーム内の特徴量が、所定の範囲の領域内で一致しているかどうかを検出し、その相関量Ｐを算出する特徴量フレーム間相関検出手段と、第１および第２のフレーム内特徴検出手段で共通して検出した相関量Ｐの高い特徴量を保存または強調しつつ、相関の低いもしくは無い成分をノイズ成分として抑制する演算を、前記特徴量フレーム間相関検出手段が出力する相関量Ｐの値に基づいてコントロールされた演算量にて行うフレーム内演算手段と、画像の動き量Ｋと相関量Ｐの組合せを判定し、その判定結果に基づいた制御信号Ｑを出力する判定手段と、を備え、信号Ｑは、相関量Ｐが所定のしきい値より大であり、画像の動き量Ｋが所定のしきい値より大である場合は、フレーム内演算手段での処理のみを行った後に、出力画像信号として出力するように制御し、また、相関量Ｐが所定のしきい値より大であり、画像の動き量Ｋが所定のしきい値より小である場合は、フレーム巡回型ノイズ低減手段での処理を行った後にフレーム内演算手段での処理を行い、その後、出力画像信号として出力するように制御し、また、相関量Ｐが所定のしきい値より小さい場合は、入力画像信号に対して何の処理も行わずそのまま出力画像信号として出力するように制御する、画像制御装置である。
【００１２】
また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記フレーム内特徴検出手段として水平勾配検出手段と垂直勾配検出手段との組み合わせを用い、前記フレーム内演算手段として可変方向性フィルタを用いた、というものである。
【００１３】
また、請求項７に記載の発明は、入力画像信号と入力画像信号を遅延させた画像信号出力の差分とにより画像の動き量Ｋを算出する動き検出手段と、このＫの値に基づいて、フレーム巡回量をコントロールするフレーム巡回型ノイズ低減手段と、入力画像信号を遅延した出力画像信号のフレームに対して、フレーム内の特徴量を検出するための第 1 のフレーム内特徴検出手段と、入力画像信号のフレームに対して、フレーム内の特徴量を検出するための第２のフレーム内特徴検出手段と、第１および第２のフレーム内特徴検出手段により検出した両者の画像のフレーム内の特徴量が、所定の範囲の領域内で一致しているかどうかを検出し、その相関量Ｐを算出する特徴量フレーム間相関検出手段と、第１および第２のフレーム内特徴検出手段で共通して検出した相関量Ｐの高い特徴量を保存または強調しつつ、相関の低いもしくは無い成分をノイズ成分として抑制する演算を、前記特徴量フレーム間相関検出手段が出力する相関量Ｐの値に基づいてコントロールされた演算量にて行うフレーム内演算手段と、画像の動き量Ｋと相関量Ｐの組合せを判定し、その判定結果に基づいた制御信号Ｑを出力する判定手段と、を備え、前記入力画像信号を遅延させた画像信号出力として、前記フレーム巡回型ノイズ低減手段からの出力を用い、信号Ｑは、相関量Ｐが所定のしきい値より大であり、画像の動き量Ｋが所定のしきい値より大である場合は、フレーム内演算手段での処理のみを行った後に、出力画像信号として出力するように制御し、また、相関量Ｐが所定のしきい値より大であり、画像の動き量Ｋが所定のしきい値より小である場合は、フレーム巡回型ノイズ低減手段での処理を行った後にフレーム内演算手段での処理を行い、その後、出力画像信号として出力するように制御し、また、相関量Ｐが所定のしきい値より小さい場合は、入力画像信号に対して何の処理も行わずそのまま出力画像信号として出力するように制御する、画像制御装置である。
【００２０】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しつつ説明するが、本発明の実施の形態はこれに制限されるものではない。
【００２１】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態による画像処理方法を用いてノイズ低減処理を行うプラズマディスプレイ装置を示すブロック図である。入力画像信号１は、フレームメモリ２、動き検出手段３、フレーム巡回型ノイズ低減手段４、フレーム内特徴検出手段５および６（区別の便宜上、それぞれ、第１のフレーム内特徴検出手段、第２のフレーム内特徴検出手段とする）、特徴量フレーム間相関検出手段７、フレーム内演算手段８、判定手段９、および混合／選択手段１０を備える画像処理装置１１によりノイズ低減が行われ、その後、出力画像信号１２としてプラズマディスプレイパネル１３に出力される。
【００２２】
動き検出手段３は、入力画像信号１と、入力画像信号１を遅延させたフレームメモリ２からの画像信号出力の差分等により画像の動き量Ｋを算出するものである。
【００２３】
フレーム巡回型ノイズ低減手段４は、このＫの値に基づいて、フレーム巡回量すなわちノイズ低減量をコントロールするためのものである。
【００２４】
フレーム内特徴検出手段５および６はそれぞれ、入力画像信号１のフレームと、この入力画像信号１を遅延したフレームメモリ２からの出力画像信号のフレームとのそれぞれに対して、フレーム内の特徴量を検出するためのものである。ここで、画像の特徴量としては、表１に示すような、線分の有無・長さ・方向・太さというような線分の特徴量や、縞模様の有無・縞模様の方向・縞模様の周期などというような周期性パターンの特徴量、および、周波数成分の分布や平均階調レベル、階調ヒストグラムといった特徴量が挙げられる。
【００２５】
【表１】
【００２６】
ここで、これらの特徴量は、二次元フィルタ前処理または後処理を施すこと（図示せず）により、画素位置に対する依存性を抑制したものとすることができる。例えば、「線分の方向」といった特徴量は、線分が所定の長さの直線部分を有しておれば、その近傍の領域では「線分の方向」という特徴量は、画素位置に依存しなくなる。
【００２７】
特徴量フレーム間相関検出手段７は、第１のフレーム内特徴検出手段５および第２のフレーム内特徴検出手段６により検出した両者の画像のフレーム内の特徴量が、所定の範囲の領域内で一致しているかどうかを検出し、その相関量Ｐを算出するものである。所定の範囲の領域とは、例えば、着目する画素を中心とする水平３画素×垂直３画素、水平５画素×垂直５画素、水平５画素×垂直３画素などからなる領域と設定すれば良く、それは、対象とする画像がもつ解像度や画面を構成する総画素数などに基づいて決定すれば良い。
【００２８】
フレーム内演算手段８は、第１のフレーム内特徴検出手段５および第２のフレーム内特徴検出手段６で共通して検出した、つまり相関量Ｐの高い特徴量を保存または強調しつつ、相関の低いもしくは無い成分をノイズ成分として抑制する演算を行うもので、その演算量は、特徴量フレーム間相関検出手段７が出力する相関量Ｐの値に基づいてコントロールされる。
【００２９】
判定手段９は、動き検出手段３が出力する画像の動き量Ｋと、特徴量フレーム間相関検出手段７が出力する相関量Ｐのそれぞれの値の組合せを判定し、その判定結果に基づいた制御信号Ｑにより、混合／選択手段１０を制御するものである。
【００３０】
表２は、動き検出手段３からの出力Ｋと、特徴量フレーム間相関検出手段７からの出力Ｐとの組み合わせによって判定手段９で判定される結果に従い、混合／選択手段１０から出力される出力画像信号を示したものである。
【００３１】
【表２】
【００３２】
特徴量フレーム間相関検出手段７からの出力Ｐが所定のしきい値（ＴＨ１とする）より大であり、動き検出手段３からの出力Ｋが所定のしきい値（ＴＨ２とする）より大である場合は、動画部分ではあるがフレーム内での相関があると判定できるので、入力画像信号１に対しては、残像の発生する懸念のあるフレーム巡回型ノイズ低減手段４での処理を行わずにフレーム内演算手段８での処理のみを行ない、その後に、出力画像信号１２として出力する。
【００３３】
また、特徴量フレーム間相関検出手段７からの出力Ｐがしきい値「ＴＨ１」より大であり、動き検出手段３からの出力Ｋが所定のしきい値「ＴＨ２」より小である部分は、静止画部分であると判定できるので、入力画像信号１に対してフレーム巡回型ノイズ低減手段４での処理による十分なノイズ低減を行なった後に、出力画像信号１２として出力する。
【００３４】
なお、特徴量フレーム間相関検出手段７からの出力Ｐがしきい値「ＴＨ１」より小さく、フレーム間での特徴量に相関がないと判定できる場合には、相関のない画像同士で演算すると残像が発生したり画像がぼけたりするので、このような場合には、入力画像信号１に対して何の処理も行わずそのまま通過させて出力画像信号１２として出力する。
【００３５】
以上のように、本実施の形態によれば、ノイズ低減ステップを実行するノイズ低減手段を制御する際に、入力画像信号の複数のフレーム間での所定の特徴量に対する相関量を考慮しているので、画像の動きがある場合でも、画質を維持または改善しながらノイズ低減を行うことが可能となる。
【００３６】
（第２の実施の形態）
図２は、本発明の第２の実施の形態による画像処理方法を用いてノイズ低減処理を行うプラズマディスプレイ装置を示すブロック図である。
【００３７】
本実施の形態が、図１で示した実施の形態と比べて特徴的な点は、フレーム巡回型ノイズ低減手段４と、フレーム内演算手段８１とを従属して配置し、混合／選択手段１０を削除した点である。
【００３８】
例えば、画像の動きが無く（Ｋ≦ＴＨ２）、かつフレーム内特徴量がフレーム間で相関がある（Ｐ＞ＴＨ１）ような場合、図１に示す第１の実施の形態では、表２に示すように、フレーム巡回型ノイズ低減手段４によるノイズ低減処理のみが行われるが、本実施の形態によれば、フレーム巡回型ノイズ低減手段４によるノイズ低減処理に加え、フレーム内演算手段８１によるノイズ低減処理も行われるため、ノイズ低減の効果を高めることが可能になる。
【００３９】
この際、フレーム内演算手段８１によるノイズ低減処理は、フレーム間で相関をもつ特徴量を保存または強調しつつ、フレーム間で相関のない特徴量は抑制するというものである。
【００４０】
以上のように、本実施の形態によれば、フレーム巡回型ノイズ低減手段４での処理と、フレーム内演算手段８１での処理とが、両方行われるので、静止画部分でのノイズ低減効果をさらに高めることが可能になる。
【００４１】
（第３の実施の形態）
図３は、本発明の第３の実施の形態による画像処理方法を用いてノイズ低減処理を行うプラズマディスプレイ装置を示すブロック図である。
【００４２】
本実施の形態が、図１に示した第１の実施の形態に対して特徴的な点は、動き検出手段３とフレーム内特徴検出手段５に対して出力する遅延した画像信号として、フレーム巡回型ノイズ低減手段４からの出力で代用した点である。
【００４３】
このような構成により、フレーム巡回型ノイズ低減手段４での処理を行うためのフレームメモリと、動き検出手段３での処理を行うためのメモリとを共用することができ、装置コストを低く抑えることが可能になる。なお、特徴量に対するしきい値ＴＨ１１や、動き量に対するしきい値ＴＨ２１については、図１に示した第１の実施の形態の場合と同様の値とすればよい。
【００４４】
（第４の実施の形態）
図４は、本発明の第４の実施の形態による画像処理方法を用いてノイズ低減処理を行うプラズマディスプレイ装置を示すブロック図である。
【００４５】
本実施の形態が、図２に示した第２の実施の形態に対して特徴的な点は、フレーム内特徴検出手段５および６の代わりに線分検出手段５１および６１とし、特徴量フレーム間相関検出手段７の代わりに、線分フレーム間相関検出手段７１とし、さらにフレーム内演算手段８１の代わりに方向性フィルタ８２とした点である。
【００４６】
線分検出手段５１および６１は、２次元フィルタで実現でき、例えば、横線の検出は、図５のような係数をもつ３画素×３画素のフィルタで実現できる。フレーム間でともに横線の存在する領域を線分フレーム間相関検出手段７１で検出し、横線が存在する領域では、図６（ａ）のような水平方向の平滑特性をもったフィルタを施すことにより、横線パターンを維持しながら、重畳されているノイズを低減することができる。なお、図６（ａ）および（ｂ）はともに方向性フィルタの一例である。なお、図６（ａ）の水平方向の平滑フィルタの代わりに、図６（ｂ）に示すような係数を設定すると水平方向には平滑処理を行いながら、同時に垂直方向の高域成分強調を行うことができる。これにより、平滑処理によるノイズ低減効果をもたらしながら、かつ着目している領域の本来の特徴量である横線成分を強調することができ、ノイズ低減に加えて画質改善の処理を両立させることができる。なお、特徴量に対するしきい値ＴＨ１２や、動き量に対するしきい値ＴＨ２２については、特徴量が線分であることに対応した値とすることが必要となる。
【００４７】
（第５の実施の形態）
図７は、本発明の第５の実施の形態による画像処理方法を用いてノイズ低減処理を行うプラズマディスプレイ装置を示すブロック図である。
【００４８】
本実施の形態が、図３に示す第３の実施の形態に対して特徴的な点は、フレーム内特徴検出手段５および６の代わりに勾配検出手段５２および６２とし、フレーム内演算手段８１の代わりに可変方向性フィルタ８３とした点である。
【００４９】
勾配検出手段５２および６２は、２次元フィルタで実現でき、例えば水平方向の勾配検出は図８のような係数をもつ３画素×３画素のフィルタで実現できる。また垂直方向の勾配検出は図９のような係数のフィルタで実現できる。画像のある画素に着目すると、その画素と周囲の画素の値により、「画素の勾配」を定義することができ、例えば図８と図９の２つのフィルタを用いて「画素の勾配」を検出することができる。このようにして検出した「画素の勾配」に基づいて、画像に方向性が可変であるフィルタ処理を可変方向性フィルタ８３で施すことにより、着目画素周辺での画像に応じたフィルタ処理が行われる。可変方向性フィルタ８３の例として、図１０（ａ）〜（ｄ）に示す係数をもつフィルタを用いることができる。この場合、図示した各方向にのみ画像を平滑する処理が行われる。ただし、市松パターンのような、非常に細かな規則的パターン等、平滑化が適当でない場合には、図１０（ｅ）のように、全域通過（フィルタとしては無処理）とする。このように、フレーム間で相関のある画像の特徴量を検出し、その特徴量に応じて可変方向性のフィルタ処理を施すことにより、画像に応じた平滑化処理を適応的に行ってノイズ低減を効果的に実現することができる。なお、特徴量に対するしきい値ＴＨ１３や、動き量に対するしきい値ＴＨ２３については、特徴量が勾配成分であることに対応した値とするのは当然である。
【００５０】
なお、以上の各実施の形態で示した係数などは一例であり、フィルタのサイズや係数の値等、種々の変形が可能なことはもちろんである。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ノイズ低減ステップを実行するノイズ低減手段を制御する際、入力画像信号の複数のフレーム間での所定の特徴量に対する相関量を考慮しているので、画像の動きがある場合でも、画質を維持または改善しながらノイズ低減を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による画像処理装置の構成を表すブロック図
【図２】本発明の第２の実施の形態による画像処理装置の構成を表すブロック図
【図３】本発明の第３の実施の形態による画像処理装置の構成を表すブロック図
【図４】本発明の第４の実施の形態による画像処理装置の構成を表すブロック図
【図５】本発明の第４の実施の形態における線分検出フィルタの例を示した図
【図６】本発明の第４の実施の形態における方向性フィルタの例を示した図
【図７】本発明の第５の実施の形態５による画像処理装置の構成を表すブロック図
【図８】本発明の第５の実施の形態における水平勾配検出を行うフィルタ係数の例を示す図
【図９】本発明の第５の実施の形態における垂直勾配検出を行うフィルタ係数の例を示す図
【図１０】本発明の第５の実施の形態における可変方向性フィルタ係数の例を示す図
【符号の説明】
１ 入力画像信号
２ フレームメモリ
３ 動き検出手段
４ フレーム巡回型ノイズ低減手段
５、６ フレーム内特徴検出手段
７ 特徴量フレーム間相関検出手段
８ フレーム内演算手段
９ 判定手段
１０ 混合／選択手段
１１ 画像処理装置
１２ 出力画像信号
１３ プラズマディスプレイパネル
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像信号処理装置において、画像信号のノイズを低減する画像処理方法および画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、画像信号におけるノイズを低減する画像処理装置としては、静止画が主体の部分ではフレーム間の自己相関性が強く、一方、ランダムノイズは自己相関性が低いという性質を利用し、例えば、画像信号をフレーム遅延させた信号を順次、加算して巡回させることによりノイズを低減するという、巡回型のノイズ低減装置や、フレーム間の動きや画像信号レベルによって、フレーム巡回型のノイズ低減を主とした処理と、非巡回型のフィルタによるノイズ低減を主とした処理とを切り換えることにより、画像の動きがある場合にはフレーム内のフィルタ処理によって残像のないノイズ低減を行い、ノイズ低減効果を高めようとするもの等がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者のノイズ低減装置では、フレーム間の動きがあると、残像の発生を低減するために、巡回させる量を小さくする必要があるので、ノイズ低減が十分でないという問題があった。また、後者のノイズ低減装置は、上記の問題を緩和するためのものであるが、動画部分ではフレーム内のフィルタ処理によりノイズ低減を行うものの、このとき同一フレーム内の異なる画素位置の信号の相関を用いたフィルタ処理、例えば着目画素と近い信号レベルをもつ周辺画素の値を平均して着目画素の値と入れ換えるなどの信号処理を行うので、動画部分でのノイズ低減効果を高めようとすると、画像の微妙な特徴部分が平坦な画像に置き換えられてしまうという課題があった。
【０００４】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、画像に動きがある場合でも、画質を維持または改善しながらノイズ低減を行うことができることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、入力画像信号から、画像の動き量Ｋを検出するステップと入力画像信号から、所定の特徴量に対する複数のフレーム間での相関量Ｐを検出するステップと、入力画像信号に対して、時間軸に演算を行うフレーム巡回型ノイズ低減ステップと、入力画像信号に対して、入力画像信号の複数のフレーム間での所定の特徴量に対する相関に応じて演算を行うフレーム内演算ステップと、を有し、ノイズ低減処理として、画像の動き量Ｋと、相関量Ｐとが、それぞれ所定のしきい値より大である場合、フレーム内演算ステップによる処理のみを行い、画像の動き量Ｋが所定のしきい値より小であり、相関量Ｐが所定のしきい値より大である場合、フレーム巡回型ノイズ低減ステップによる処理のみを行い、相関量Ｐが所定のしきい値より小である場合、処理を行わない、としたものである。
【０００６】
以上により、画像に動きがある場合でも、画質を維持または改善しながらノイズ低減を行うことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
すなわち、本発明の請求項１に記載の発明は、入力画像信号から、画像の動き量Ｋを検出するステップと、入力画像信号から、所定の特徴量に対する複数のフレーム間での相関量Ｐを検出するステップと、入力画像信号に対して、時間軸に演算を行うフレーム巡回型ノイズ低減ステップと、入力画像信号に対して、入力画像信号の複数のフレーム間での所定の特徴量に対する相関に応じて演算を行うフレーム内演算ステップと、を有し、ノイズ低減処理として、画像の動き量Ｋと、相関量Ｐとが、それぞれ所定のしきい値より大である場合、フレーム内演算ステップによる処理のみを行い、画像の動き量Ｋが所定のしきい値より小であり、相関量Ｐが所定のしきい値より大である場合、フレーム巡回型ノイズ低減ステップによる処理のみを行い、相関量Ｐが所定のしきい値より小である場合、処理を行わない、画像処理方法である。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、入力画像信号から、画像の動き量Ｋを検出するステップと、入力画像信号から、所定の特徴量に対する複数のフレーム間での相関量Ｐを検出するステップと、入力画像信号に対して、時間軸に演算を行うフレーム巡回型ノイズ低減ステップと、入力画像信号に対して、入力画像信号の複数のフレーム間での所定の特徴量に対する相関に応じて演算を行うフレーム内演算ステップと、を有し、ノイズ低減処理として、画像の動き量Ｋと、相関量Ｐとが、それぞれ所定のしきい値より大である場合、フレーム内演算ステップによる処理のみを行い、画像の動き量Ｋが所定のしきい値より小であり、相関量Ｐが所定のしきい値より大である場合、フレーム巡回型ノイズ低減ステップによる処理とフレーム内演算ステップによる処理を行い、相関量Ｐが所定のしきい値より小である場合、処理を行わない、画像処理方法である。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、入力画像信号を遅延させて出力するフレームメモリと、入力画像信号と入力画像信号を遅延させたフレームメモリからの画像信号出力との差分により画像の動き量Ｋを算出する動き検出手段と、このＫの値に基づいて、フレーム巡回量をコントロールするフレーム巡回型ノイズ低減手段と、入力画像信号を遅延したフレームメモリからの出力画像信号のフレームに対して、フレーム内の特徴量を検出するための第 1 のフレーム内特徴検出手段と、入力画像信号のフレームに対して、フレーム内の特徴量を検出するための第２のフレーム内特徴検出手段と、第１および第２のフレーム内特徴検出手段により検出した両者の画像のフレーム内の特徴量が、所定の範囲の領域内で一致しているかどうかを検出し、その相関量Ｐを算出する特徴量フレーム間相関検出手段と、第１および第２のフレーム内特徴検出手段で共通して検出した相関量Ｐの高い特徴量を保存または強調しつつ、相関の低いもしくは無い成分をノイズ成分として抑制する演算を、前記特徴量フレーム間相関検出手段が出力する相関量Ｐの値に基づいてコントロールされた演算量にて行うフレーム内演算手段と、画像の動き量Ｋと相関量Ｐの組合せを判定し、その判定結果に基づいた制御信号Ｑを出力する判定手段と、制御信号Ｑに基づき、出力画像信号として、フレーム内演算手段からの出力とフレーム巡回型ノイズ低減手段からの出力とから選択する混合／選択手段と、を備え、信号Ｑは、混合／選択手段に対して、相関量Ｐが所定のしきい値より大であり、画像の動き量Ｋが所定のしきい値より大である場合は、フレーム内演算手段での処理のみを行った後に、出力画像信号として出力するように制御し、また、相関量Ｐが所定のしきい値より大であり、画像の動き量Ｋが所定のしきい値より小である場合は、フレーム巡回型ノイズ低減手段での処理のみを行った後に、出力画像信号として出力するように制御し、また、相関量Ｐが所定のしきい値より小さい場合は、入力画像信号に対して何の処理も行わずそのまま出力画像信号として出力するように制御する、画像制御装置である。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記第１および第２のフレーム内特徴検出手段として線分検出手段を用い、前記特徴量フレーム間相関検出手段として線分フレーム間相関検出手段を用い、前記フレーム内演算手段として方向性フィルタを用いることで、前記混合／選択手段を省いた、というものである。
【００１１】
また、請求項５に記載の発明は、入力画像信号を遅延させて出力するフレームメモリと、入力画像信号と入力画像信号を遅延させたフレームメモリからの画像信号出力との差分により画像の動き量Ｋを算出する動き検出手段と、このＫの値に基づいて、フレーム巡回量をコントロールするフレーム巡回型ノイズ低減手段と、入力画像信号を遅延したフレームメモリからの出力画像信号のフレームに対して、フレーム内の特徴量を検出するための第 1 のフレーム内特徴検出手段と、入力画像信号のフレームに対して、フレーム内の特徴量を検出するための第２のフレーム内特徴検出手段と、第１および第２のフレーム内特徴検出手段により検出した両者の画像のフレーム内の特徴量が、所定の範囲の領域内で一致しているかどうかを検出し、その相関量Ｐを算出する特徴量フレーム間相関検出手段と、第１および第２のフレーム内特徴検出手段で共通して検出した相関量Ｐの高い特徴量を保存または強調しつつ、相関の低いもしくは無い成分をノイズ成分として抑制する演算を、前記特徴量フレーム間相関検出手段が出力する相関量Ｐの値に基づいてコントロールされた演算量にて行うフレーム内演算手段と、画像の動き量Ｋと相関量Ｐの組合せを判定し、その判定結果に基づいた制御信号Ｑを出力する判定手段と、を備え、信号Ｑは、相関量Ｐが所定のしきい値より大であり、画像の動き量Ｋが所定のしきい値より大である場合は、フレーム内演算手段での処理のみを行った後に、出力画像信号として出力するように制御し、また、相関量Ｐが所定のしきい値より大であり、画像の動き量Ｋが所定のしきい値より小である場合は、フレーム巡回型ノイズ低減手段での処理を行った後にフレーム内演算手段での処理を行い、その後、出力画像信号として出力するように制御し、また、相関量Ｐが所定のしきい値より小さい場合は、入力画像信号に対して何の処理も行わずそのまま出力画像信号として出力するように制御する、画像制御装置である。
【００１２】
また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記フレーム内特徴検出手段として水平勾配検出手段と垂直勾配検出手段との組み合わせを用い、前記フレーム内演算手段として可変方向性フィルタを用いた、というものである。
【００１３】
また、請求項７に記載の発明は、入力画像信号と入力画像信号を遅延させた画像信号出力の差分とにより画像の動き量Ｋを算出する動き検出手段と、このＫの値に基づいて、フレーム巡回量をコントロールするフレーム巡回型ノイズ低減手段と、入力画像信号を遅延した出力画像信号のフレームに対して、フレーム内の特徴量を検出するための第 1 のフレーム内特徴検出手段と、入力画像信号のフレームに対して、フレーム内の特徴量を検出するための第２のフレーム内特徴検出手段と、第１および第２のフレーム内特徴検出手段により検出した両者の画像のフレーム内の特徴量が、所定の範囲の領域内で一致しているかどうかを検出し、その相関量Ｐを算出する特徴量フレーム間相関検出手段と、第１および第２のフレーム内特徴検出手段で共通して検出した相関量Ｐの高い特徴量を保存または強調しつつ、相関の低いもしくは無い成分をノイズ成分として抑制する演算を、前記特徴量フレーム間相関検出手段が出力する相関量Ｐの値に基づいてコントロールされた演算量にて行うフレーム内演算手段と、画像の動き量Ｋと相関量Ｐの組合せを判定し、その判定結果に基づいた制御信号Ｑを出力する判定手段と、を備え、前記入力画像信号を遅延させた画像信号出力として、前記フレーム巡回型ノイズ低減手段からの出力を用い、信号Ｑは、相関量Ｐが所定のしきい値より大であり、画像の動き量Ｋが所定のしきい値より大である場合は、フレーム内演算手段での処理のみを行った後に、出力画像信号として出力するように制御し、また、相関量Ｐが所定のしきい値より大であり、画像の動き量Ｋが所定のしきい値より小である場合は、フレーム巡回型ノイズ低減手段での処理を行った後にフレーム内演算手段での処理を行い、その後、出力画像信号として出力するように制御し、また、相関量Ｐが所定のしきい値より小さい場合は、入力画像信号に対して何の処理も行わずそのまま出力画像信号として出力するように制御する、画像制御装置である。
【００２０】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しつつ説明するが、本発明の実施の形態はこれに制限されるものではない。
【００２１】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態による画像処理方法を用いてノイズ低減処理を行うプラズマディスプレイ装置を示すブロック図である。入力画像信号１は、フレームメモリ２、動き検出手段３、フレーム巡回型ノイズ低減手段４、フレーム内特徴検出手段５および６（区別の便宜上、それぞれ、第１のフレーム内特徴検出手段、第２のフレーム内特徴検出手段とする）、特徴量フレーム間相関検出手段７、フレーム内演算手段８、判定手段９、および混合／選択手段１０を備える画像処理装置１１によりノイズ低減が行われ、その後、出力画像信号１２としてプラズマディスプレイパネル１３に出力される。
【００２２】
動き検出手段３は、入力画像信号１と、入力画像信号１を遅延させたフレームメモリ２からの画像信号出力の差分等により画像の動き量Ｋを算出するものである。
【００２３】
フレーム巡回型ノイズ低減手段４は、このＫの値に基づいて、フレーム巡回量すなわちノイズ低減量をコントロールするためのものである。
【００２４】
フレーム内特徴検出手段５および６はそれぞれ、入力画像信号１のフレームと、この入力画像信号１を遅延したフレームメモリ２からの出力画像信号のフレームとのそれぞれに対して、フレーム内の特徴量を検出するためのものである。ここで、画像の特徴量としては、表１に示すような、線分の有無・長さ・方向・太さというような線分の特徴量や、縞模様の有無・縞模様の方向・縞模様の周期などというような周期性パターンの特徴量、および、周波数成分の分布や平均階調レベル、階調ヒストグラムといった特徴量が挙げられる。
【００２５】
【表１】
ここで、これらの特徴量は、二次元フィルタ前処理または後処理を施すこと（図示せず）により、画素位置に対する依存性を抑制したものとすることができる。例えば、「線分の方向」といった特徴量は、線分が所定の長さの直線部分を有しておれば、その近傍の領域では「線分の方向」という特徴量は、画素位置に依存しなくなる。
【００２７】
特徴量フレーム間相関検出手段７は、第１のフレーム内特徴検出手段５および第２のフレーム内特徴検出手段６により検出した両者の画像のフレーム内の特徴量が、所定の範囲の領域内で一致しているかどうかを検出し、その相関量Ｐを算出するものである。所定の範囲の領域とは、例えば、着目する画素を中心とする水平３画素×垂直３画素、水平５画素×垂直５画素、水平５画素×垂直３画素などからなる領域と設定すれば良く、それは、対象とする画像がもつ解像度や画面を構成する総画素数などに基づいて決定すれば良い。
【００２８】
フレーム内演算手段８は、第１のフレーム内特徴検出手段５および第２のフレーム内特徴検出手段６で共通して検出した、つまり相関量Ｐの高い特徴量を保存または強調しつつ、相関の低いもしくは無い成分をノイズ成分として抑制する演算を行うもので、その演算量は、特徴量フレーム間相関検出手段７が出力する相関量Ｐの値に基づいてコントロールされる。
【００２９】
判定手段９は、動き検出手段３が出力する画像の動き量Ｋと、特徴量フレーム間相関検出手段７が出力する相関量Ｐのそれぞれの値の組合せを判定し、その判定結果に基づいた制御信号Ｑにより、混合／選択手段１０を制御するものである。
【００３０】
表２は、動き検出手段３からの出力Ｋと、特徴量フレーム間相関検出手段７からの出力Ｐとの組み合わせによって判定手段９で判定される結果に従い、混合／選択手段１０から出力される出力画像信号を示したものである。
【００３１】
【表２】
特徴量フレーム間相関検出手段７からの出力Ｐが所定のしきい値（ＴＨ１とする）より大であり、動き検出手段３からの出力Ｋが所定のしきい値（ＴＨ２とする）より大である場合は、動画部分ではあるがフレーム内での相関があると判定できるので、入力画像信号１に対しては、残像の発生する懸念のあるフレーム巡回型ノイズ低減手段４での処理を行わずにフレーム内演算手段８での処理のみを行ない、その後に、出力画像信号１２として出力する。
【００３３】
また、特徴量フレーム間相関検出手段７からの出力Ｐがしきい値「ＴＨ１」より大であり、動き検出手段３からの出力Ｋが所定のしきい値「ＴＨ２」より小である部分は、静止画部分であると判定できるので、入力画像信号１に対してフレーム巡回型ノイズ低減手段４での処理による十分なノイズ低減を行なった後に、出力画像信号１２として出力する。
【００３４】
なお、特徴量フレーム間相関検出手段７からの出力Ｐがしきい値「ＴＨ１」より小さく、フレーム間での特徴量に相関がないと判定できる場合には、相関のない画像同士で演算すると残像が発生したり画像がぼけたりするので、このような場合には、入力画像信号１に対して何の処理も行わずそのまま通過させて出力画像信号１２として出力する。
【００３５】
以上のように、本実施の形態によれば、ノイズ低減ステップを実行するノイズ低減手段を制御する際に、入力画像信号の複数のフレーム間での所定の特徴量に対する相関量を考慮しているので、画像の動きがある場合でも、画質を維持または改善しながらノイズ低減を行うことが可能となる。
【００３６】
（第２の実施の形態）
図２は、本発明の第２の実施の形態による画像処理方法を用いてノイズ低減処理を行うプラズマディスプレイ装置を示すブロック図である。
【００３７】
本実施の形態が、図１で示した実施の形態と比べて特徴的な点は、フレーム巡回型ノイズ低減手段４と、フレーム内演算手段８１とを従属して配置し、混合／選択手段１０を削除した点である。
【００３８】
例えば、画像の動きが無く（Ｋ≦ＴＨ２）、かつフレーム内特徴量がフレーム間で相関がある（Ｐ＞ＴＨ１）ような場合、図１に示す第１の実施の形態では、表２に示すように、フレーム巡回型ノイズ低減手段４によるノイズ低減処理のみが行われるが、本実施の形態によれば、フレーム巡回型ノイズ低減手段４によるノイズ低減処理に加え、フレーム内演算手段８１によるノイズ低減処理も行われるため、ノイズ低減の効果を高めることが可能になる。
【００３９】
この際、フレーム内演算手段８１によるノイズ低減処理は、フレーム間で相関をもつ特徴量を保存または強調しつつ、フレーム間で相関のない特徴量は抑制するというものである。
【００４０】
以上のように、本実施の形態によれば、フレーム巡回型ノイズ低減手段４での処理と、フレーム内演算手段８１での処理とが、両方行われるので、静止画部分でのノイズ低減効果をさらに高めることが可能になる。
【００４１】
（第３の実施の形態）
図３は、本発明の第３の実施の形態による画像処理方法を用いてノイズ低減処理を行うプラズマディスプレイ装置を示すブロック図である。
【００４２】
本実施の形態が、図１に示した第１の実施の形態に対して特徴的な点は、動き検出手段３とフレーム内特徴検出手段５に対して出力する遅延した画像信号として、フレーム巡回型ノイズ低減手段４からの出力で代用した点である。
【００４３】
このような構成により、フレーム巡回型ノイズ低減手段４での処理を行うためのフレームメモリと、動き検出手段３での処理を行うためのメモリとを共用することができ、装置コストを低く抑えることが可能になる。なお、特徴量に対するしきい値ＴＨ１１や、動き量に対するしきい値ＴＨ２１については、図１に示した第１の実施の形態の場合と同様の値とすればよい。
【００４４】
（第４の実施の形態）
図４は、本発明の第４の実施の形態による画像処理方法を用いてノイズ低減処理を行うプラズマディスプレイ装置を示すブロック図である。
【００４５】
本実施の形態が、図２に示した第２の実施の形態に対して特徴的な点は、フレーム内特徴検出手段５および６の代わりに線分検出手段５１および６１とし、特徴量フレーム間相関検出手段７の代わりに、線分フレーム間相関検出手段７１とし、さらにフレーム内演算手段８１の代わりに方向性フィルタ８２とした点である。
【００４６】
線分検出手段５１および６１は、２次元フィルタで実現でき、例えば、横線の検出は、図５のような係数をもつ３画素×３画素のフィルタで実現できる。フレーム間でともに横線の存在する領域を線分フレーム間相関検出手段７１で検出し、横線が存在する領域では、図６（ａ）のような水平方向の平滑特性をもったフィルタを施すことにより、横線パターンを維持しながら、重畳されているノイズを低減することができる。なお、図６（ａ）および（ｂ）はともに方向性フィルタの一例である。なお、図６（ａ）の水平方向の平滑フィルタの代わりに、図６（ｂ）に示すような係数を設定すると水平方向には平滑処理を行いながら、同時に垂直方向の高域成分強調を行うことができる。これにより、平滑処理によるノイズ低減効果をもたらしながら、かつ着目している領域の本来の特徴量である横線成分を強調することができ、ノイズ低減に加えて画質改善の処理を両立させることができる。なお、特徴量に対するしきい値ＴＨ１２や、動き量に対するしきい値ＴＨ２２については、特徴量が線分であることに対応した値とすることが必要となる。
【００４７】
（第５の実施の形態）
図７は、本発明の第５の実施の形態による画像処理方法を用いてノイズ低減処理を行うプラズマディスプレイ装置を示すブロック図である。
【００４８】
本実施の形態が、図３に示す第３の実施の形態に対して特徴的な点は、フレーム内特徴検出手段５および６の代わりに勾配検出手段５２および６２とし、フレーム内演算手段８１の代わりに可変方向性フィルタ８３とした点である。
【００４９】
勾配検出手段５２および６２は、２次元フィルタで実現でき、例えば水平方向の勾配検出は図８のような係数をもつ３画素×３画素のフィルタで実現できる。また垂直方向の勾配検出は図９のような係数のフィルタで実現できる。画像のある画素に着目すると、その画素と周囲の画素の値により、「画素の勾配」を定義することができ、例えば図８と図９の２つのフィルタを用いて「画素の勾配」を検出することができる。このようにして検出した「画素の勾配」に基づいて、画像に方向性が可変であるフィルタ処理を可変方向性フィルタ８３で施すことにより、着目画素周辺での画像に応じたフィルタ処理が行われる。可変方向性フィルタ８３の例として、図１０（ａ）〜（ｄ）に示す係数をもつフィルタを用いることができる。この場合、図示した各方向にのみ画像を平滑する処理が行われる。ただし、市松パターンのような、非常に細かな規則的パターン等、平滑化が適当でない場合には、図１０（ｅ）のように、全域通過（フィルタとしては無処理）とする。このように、フレーム間で相関のある画像の特徴量を検出し、その特徴量に応じて可変方向性のフィルタ処理を施すことにより、画像に応じた平滑化処理を適応的に行ってノイズ低減を効果的に実現することができる。なお、特徴量に対するしきい値ＴＨ１３や、動き量に対するしきい値ＴＨ２３については、特徴量が勾配成分であることに対応した値とするのは当然である。
【００５０】
なお、以上の各実施の形態で示した係数などは一例であり、フィルタのサイズや係数の値等、種々の変形が可能なことはもちろんである。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ノイズ低減ステップを実行するノイズ低減手段を制御する際、入力画像信号の複数のフレーム間での所定の特徴量に対する相関量を考慮しているので、画像の動きがある場合でも、画質を維持または改善しながらノイズ低減を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による画像処理装置の構成を表すブロック図
【図２】本発明の第２の実施の形態による画像処理装置の構成を表すブロック図
【図３】本発明の第３の実施の形態による画像処理装置の構成を表すブロック図
【図４】本発明の第４の実施の形態による画像処理装置の構成を表すブロック図
【図５】本発明の第４の実施の形態における線分検出フィルタの例を示した図
【図６】本発明の第４の実施の形態における方向性フィルタの例を示した図
【図７】本発明の第５の実施の形態５による画像処理装置の構成を表すブロック図
【図８】本発明の第５の実施の形態における水平勾配検出を行うフィルタ係数の例を示す図
【図９】本発明の第５の実施の形態における垂直勾配検出を行うフィルタ係数の例を示す図
【図１０】本発明の第５の実施の形態における可変方向性フィルタ係数の例を示す図
【符号の説明】
１ 入力画像信号
２ フレームメモリ
３ 動き検出手段
４ フレーム巡回型ノイズ低減手段
５、６ フレーム内特徴検出手段
７ 特徴量フレーム間相関検出手段
８ フレーム内演算手段
９ 判定手段
１０ 混合／選択手段
１１ 画像処理装置
１２ 出力画像信号
１３ プラズマディスプレイパネル
Claims (7)
- 入力画像信号から、画像の動き量Ｋを検出するステップと、
入力画像信号から、所定の特徴量に対する複数のフレーム間での相関量Ｐを検出するステップと、
入力画像信号に対して、時間軸に演算を行うフレーム巡回型ノイズ低減ステップと、
入力画像信号に対して、入力画像信号の複数のフレーム間での所定の特徴量に対する相関に応じて演算を行うフレーム内演算ステップと、
を有し、
ノイズ低減処理として、
画像の動き量Ｋと、相関量Ｐとが、それぞれ所定のしきい値より大である場合、フレーム内演算ステップによる処理のみを行い、
画像の動き量Ｋが所定のしきい値より小であり、相関量Ｐが所定のしきい値より大である場合、フレーム巡回型ノイズ低減ステップによる処理のみを行い、
相関量Ｐが所定のしきい値より小である場合、処理を行わない、
画像処理方法。 - 入力画像信号から、画像の動き量Ｋを検出するステップと、
入力画像信号から、所定の特徴量に対する複数のフレーム間での相関量Ｐを検出するステップと、
入力画像信号に対して、時間軸に演算を行うフレーム巡回型ノイズ低減ステップと、
入力画像信号に対して、入力画像信号の複数のフレーム間での所定の特徴量に対する相関に応じて演算を行うフレーム内演算ステップと、
を有し、
ノイズ低減処理として、
画像の動き量Ｋと、相関量Ｐとが、それぞれ所定のしきい値より大である場合、フレーム内演算ステップによる処理のみを行い、
画像の動き量Ｋが所定のしきい値より小であり、相関量Ｐが所定のしきい値より大である場合、フレーム巡回型ノイズ低減ステップによる処理とフレーム内演算ステップによる処理を行い、
相関量Ｐが所定のしきい値より小である場合、処理を行わない、
画像処理方法。 - 入力画像信号を遅延させて出力するフレームメモリと、
入力画像信号と入力画像信号を遅延させたフレームメモリからの画像信号出力との差分により画像の動き量Ｋを算出する動き検出手段と、
このＫの値に基づいて、フレーム巡回量をコントロールするフレーム巡回型ノイズ低減手段と、
入力画像信号を遅延したフレームメモリからの出力画像信号のフレームに対して、フレーム内の特徴量を検出するための第 1 のフレーム内特徴検出手段と、
入力画像信号のフレームに対して、フレーム内の特徴量を検出するための第２のフレーム内特徴検出手段と、
第１および第２のフレーム内特徴検出手段により検出した両者の画像のフレーム内の特徴量が、所定の範囲の領域内で一致しているかどうかを検出し、その相関量Ｐを算出する特徴量フレーム間相関検出手段と、
第１および第２のフレーム内特徴検出手段で共通して検出した相関量Ｐの高い特徴量を保存または強調しつつ、相関の低いもしくは無い成分をノイズ成分として抑制する演算を、前記特徴量フレーム間相関検出手段が出力する相関量Ｐの値に基づいてコントロールされた演算量にて行うフレーム内演算手段と、
画像の動き量Ｋと相関量Ｐの組合せを判定し、その判定結果に基づいた制御信号Ｑを出力する判定手段と、
制御信号Ｑに基づき、出力画像信号として、フレーム内演算手段からの出力とフレーム巡回型ノイズ低減手段からの出力とから選択する混合／選択手段と、
を備え、
信号Ｑは、混合／選択手段に対して、
相関量Ｐが所定のしきい値より大であり、画像の動き量Ｋが所定のしきい値より大である場合は、フレーム内演算手段での処理のみを行った後に、出力画像信号として出力するように制御し、
また、相関量Ｐが所定のしきい値より大であり、画像の動き量Ｋが所定のしきい値より小である場合は、フレーム巡回型ノイズ低減手段での処理のみを行った後に、出力画像信号として出力するように制御し、
また、相関量Ｐが所定のしきい値より小さい場合は、入力画像信号に対して何の処理も行わずそのまま出力画像信号として出力するように制御する、
画像制御装置。 - 前記第１および第２のフレーム内特徴検出手段として線分検出手段を用い、前記特徴量フレーム間相関検出手段として線分フレーム間相関検出手段を用い、前記フレーム内演算手段として方向性フィルタを用いることで、前記混合／選択手段を省いた請求項３に記載の画像制御装置。
- 入力画像信号を遅延させて出力するフレームメモリと、
入力画像信号と入力画像信号を遅延させたフレームメモリからの画像信号出力との差分により画像の動き量Ｋを算出する動き検出手段と、
このＫの値に基づいて、フレーム巡回量をコントロールするフレーム巡回型ノイズ低減手段と、
入力画像信号を遅延したフレームメモリからの出力画像信号のフレームに対して、フレーム内の特徴量を検出するための第 1 のフレーム内特徴検出手段と、
入力画像信号のフレームに対して、フレーム内の特徴量を検出するための第２のフレーム内特徴検出手段と、
第１および第２のフレーム内特徴検出手段により検出した両者の画像のフレーム内の特徴量が、所定の範囲の領域内で一致しているかどうかを検出し、その相関量Ｐを算出する特徴量フレーム間相関検出手段と、
第１および第２のフレーム内特徴検出手段で共通して検出した相関量Ｐの高い特徴量を保存または強調しつつ、相関の低いもしくは無い成分をノイズ成分として抑制する演算を、前記特徴量フレーム間相関検出手段が出力する相関量Ｐの値に基づいてコントロールされた演算量にて行うフレーム内演算手段と、
画像の動き量Ｋと相関量Ｐの組合せを判定し、その判定結果に基づいた制御信号Ｑを出力する判定手段と、
を備え、
信号Ｑは、
相関量Ｐが所定のしきい値より大であり、画像の動き量Ｋが所定のしきい値より大である場合は、フレーム内演算手段での処理のみを行った後に、出力画像信号として出力するように制御し、
また、相関量Ｐが所定のしきい値より大であり、画像の動き量Ｋが所定のしきい値より小である場合は、フレーム巡回型ノイズ低減手段での処理を行った後にフレーム内演算手段での処理を行い、その後、出力画像信号として出力するように制御し、
また、相関量Ｐが所定のしきい値より小さい場合は、入力画像信号に対して何の処理も行わずそのまま出力画像信号として出力するように制御する、
画像制御装置。 - 前記フレーム内特徴検出手段として水平勾配検出手段と垂直勾配検出手段との組み合わせを用い、前記フレーム内演算手段として可変方向性フィルタを用いた請求項５に記載の画像制御装置。
- 入力画像信号と入力画像信号を遅延させた画像信号出力の差分とにより画像の動き量Ｋを算出する動き検出手段と、
このＫの値に基づいて、フレーム巡回量をコントロールするフレーム巡回型ノイズ低減手 段と、
入力画像信号を遅延した出力画像信号のフレームに対して、フレーム内の特徴量を検出するための第 1 のフレーム内特徴検出手段と、
入力画像信号のフレームに対して、フレーム内の特徴量を検出するための第２のフレーム内特徴検出手段と、
第１および第２のフレーム内特徴検出手段により検出した両者の画像のフレーム内の特徴量が、所定の範囲の領域内で一致しているかどうかを検出し、その相関量Ｐを算出する特徴量フレーム間相関検出手段と、
第１および第２のフレーム内特徴検出手段で共通して検出した相関量Ｐの高い特徴量を保存または強調しつつ、相関の低いもしくは無い成分をノイズ成分として抑制する演算を、前記特徴量フレーム間相関検出手段が出力する相関量Ｐの値に基づいてコントロールされた演算量にて行うフレーム内演算手段と、
画像の動き量Ｋと相関量Ｐの組合せを判定し、その判定結果に基づいた制御信号Ｑを出力する判定手段と、
を備え、
前記入力画像信号を遅延させた画像信号出力として、前記フレーム巡回型ノイズ低減手段からの出力を用い、
信号Ｑは、
相関量Ｐが所定のしきい値より大であり、画像の動き量Ｋが所定のしきい値より大である場合は、フレーム内演算手段での処理のみを行った後に、出力画像信号として出力するように制御し、
また、相関量Ｐが所定のしきい値より大であり、画像の動き量Ｋが所定のしきい値より小である場合は、フレーム巡回型ノイズ低減手段での処理を行った後にフレーム内演算手段での処理を行い、その後、出力画像信号として出力するように制御し、
また、相関量Ｐが所定のしきい値より小さい場合は、入力画像信号に対して何の処理も行わずそのまま出力画像信号として出力するように制御する、
画像制御装置。
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