JP5092536B2 - Image processing apparatus and program thereof - Google Patents

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Description

本発明は、画像処理装置及びそのプログラムに係り、詳しくは、画像データに対してフィルタ処理を施す画像処理装置及びそのプログラムに関する。   The present invention relates to an image processing apparatus and a program thereof, and more particularly, to an image processing apparatus and a program for performing filter processing on image data.

近年、εフィルタなどの非線形フィルタを用いて画像ノイズを除去する画像処理装置において、複数のεフィルタを縦列的に接続するとともに、各εフィルタの係数に所定のインターバルを設定する(重みが0の係数を所定の規則で配置する)ことにより、フィルタ処理の計算量を抑えるという技術が登場した(特許文献1)。   In recent years, in an image processing apparatus that removes image noise using a nonlinear filter such as an ε filter, a plurality of ε filters are connected in cascade, and a predetermined interval is set for the coefficient of each ε filter (weight is 0). A technique for reducing the amount of calculation of filter processing by arranging the coefficients according to a predetermined rule has appeared (Patent Document 1).

公開特許公報 特開2004−172726Japanese Patent Laid-Open No. 2004-172726

しかしながら、高感度撮影時には色ノイズが撮影画像の広範囲に亘って生じてしまい、高感度撮影時の色ノイズの除去には広い範囲をカバーするフィルタが必要となってしまうため、先行技術によっても演算量が多くなり、処理時間が長くなってしまう。   However, color noise occurs over a wide range of captured images during high-sensitivity shooting, and a filter that covers a wide range is required to remove color noise during high-sensitivity shooting. The amount increases and the processing time becomes longer.

そこで本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであり、撮影画像の広範囲に亘って生じるノイズを除去するためのフィルタ処理に伴う計算量を大幅に抑えることができる画像処理装置及びそのプログラムを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of such conventional problems, and an image processing apparatus capable of greatly reducing the amount of calculation associated with filter processing for removing noise generated over a wide range of a captured image, and The purpose is to provide the program.

上記目的達成のため、本発明による画像処理装置は、2次元配列された各画素のうち、任意の画素を注目画素と特定し、前記注目画素の画素値と、該注目画素の周辺にある複数の周辺画素の画素値を所定の重み付けで加重させる画像処理フィルタを用いて、該注目画素の新たな画素値を算出することによりフィルタ処理を行うフィルタ処理手段を備えた画像処理装置であって、前記画像処理フィルタの重み付け係数を、1部の画素に対して加重するように複数に分割した分割フィルタを有し、前記フィルタ処理手段は、前記注目画素の横方向または縦方向の位置の変化に応じて前記複数に分割した分割フィルタを周期的に選択することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the image processing apparatus according to the present invention specifies an arbitrary pixel as a target pixel from among the two-dimensionally arrayed pixels, a pixel value of the target pixel, and a plurality of pixels around the target pixel. An image processing apparatus including a filter processing unit that performs a filter process by calculating a new pixel value of the target pixel using an image processing filter that weights the pixel values of the surrounding pixels with a predetermined weight, A division filter that divides the weighting coefficient of the image processing filter into a plurality of weights so that one pixel is weighted, and the filter processing means is adapted to change a position of the target pixel in a horizontal direction or a vertical direction. Accordingly, the division filter divided into the plurality is periodically selected.

また、他の態様による画像処理装置は、2次元配列された各画素のうち、任意の画素を注目画素と特定し、前記注目画素の画素値と、該注目画素の周辺にある複数の周辺画素の画素値を所定の重み付けで加重させる画像処理フィルタを用いて、該注目画素の新たな画素値を算出することによりフィルタ処理を行うフィルタ処理手段を備えた画像処理装置であって、前記画像処理フィルタの重み付け係数を、1部の画素に対して加重するように複数に分割した分割フィルタを有し、前記フィルタ処理手段は、前記複数に分割した分割フィルタの中から、前記注目画素の位置に応じて選択された1つの分割フィルタを用いて、フィルタ処理を行い、前記複数に分割した分割フィルタは、重み付けの係数の重心が中央に設定された前記画像処理フィルタを、複数に分割したフィルタであり、複数の分割フィルタの重み付けの係数を全て合計すると前記画像処理フィルタの重み付けの係数と等しくなるように分割されていることを特徴とする An image processing apparatus according to another aspect identifies an arbitrary pixel as a target pixel among the two-dimensionally arranged pixels, and a pixel value of the target pixel and a plurality of peripheral pixels around the target pixel An image processing apparatus comprising a filter processing unit that performs a filter process by calculating a new pixel value of the target pixel using an image processing filter that weights the pixel value of the pixel with a predetermined weight. The filter has a division filter divided into a plurality of weighting coefficients for a part of the pixels, and the filter processing means is arranged at the position of the target pixel from among the plurality of division filters. Filter processing is performed using one division filter selected in accordance with the division filter, and the division filter divided into the plurality is divided into the image processing filter in which the center of gravity of the weighting coefficient is set at the center. Data, and a filter which is divided into a plurality, characterized in that it is divided such that the sum of all the weighting coefficients of the plurality of division filter becomes equal to the weighting coefficients of the image processing filter.

また、他の態様による画像処理装置は、2次元配列された各画素のうち、任意の画素を注目画素と特定し、前記注目画素の画素値と、該注目画素の周辺にある複数の周辺画素の画素値を所定の重み付けで加重させる画像処理フィルタを用いて、該注目画素の新たな画素値を算出することによりフィルタ処理を行うフィルタ処理手段を備えた画像処理装置であって、前記画像処理フィルタの重み付け係数を、1部の画素に対して加重するように複数に分割した分割フィルタを有し、前記フィルタ処理手段は、前記複数に分割した分割フィルタの中から、前記注目画素の位置に応じて選択された1つの分割フィルタを用いて、フィルタ処理を行い、前記複数に分割した分割フィルタは、各々の分割フィルタにおける重み付けの係数の重心が中央からずれた位置に設定されていることを特徴とする。An image processing apparatus according to another aspect identifies an arbitrary pixel as a target pixel among the two-dimensionally arranged pixels, and a pixel value of the target pixel and a plurality of peripheral pixels around the target pixel An image processing apparatus comprising a filter processing unit that performs a filter process by calculating a new pixel value of the target pixel using an image processing filter that weights the pixel value of the pixel with a predetermined weight. The filter has a division filter divided into a plurality of weighting coefficients for a part of the pixels, and the filter processing means is arranged at the position of the target pixel from among the plurality of division filters. Filter processing is performed using one division filter selected according to the division filter, and the division filter divided into a plurality of division filters has a center of weight of the weighting coefficient in each division filter. Characterized in that it is set in a position displaced.

また、他の態様による画像処理装置は、2次元配列された各画素のうち、任意の画素を注目画素と特定し、前記注目画素の画素値と、該注目画素の周辺にある複数の周辺画素の画素値を所定の重み付けで加重させる画像処理フィルタを用いて、該注目画素の新たな画素値を算出することによりフィルタ処理を行うフィルタ処理手段を備えた画像処理装置であって、前記画像処理フィルタの重み付け係数を、1部の画素に対して加重するように複数に分割した分割フィルタを有し、前記フィルタ処理手段は、前記複数に分割した分割フィルタの中から、前記注目画素の位置に応じて選択された1つの分割フィルタを用いて、フィルタ処理を行い、前記画像処理フィルタにおける重み付けの係数のインターバルは、撮影感度または画像データの圧縮方式のブロックサイズによって決まることを特徴とする。An image processing apparatus according to another aspect identifies an arbitrary pixel as a target pixel among the two-dimensionally arranged pixels, and a pixel value of the target pixel and a plurality of peripheral pixels around the target pixel An image processing apparatus comprising a filter processing unit that performs a filter process by calculating a new pixel value of the target pixel using an image processing filter that weights the pixel value of the pixel with a predetermined weight. The filter has a division filter divided into a plurality of weighting coefficients for a part of the pixels, and the filter processing means is arranged at the position of the target pixel from among the plurality of division filters. Filtering is performed using one division filter selected according to the filter, and the interval of the weighting coefficient in the image processing filter is the shooting sensitivity or the pressure of the image data. Characterized in that determined by the block size of the system.

また、本発明によるプログラムは、2次元配列された各画素のうち、任意の画素を注目画素と特定し、前記注目画素の画素値と、該注目画素の周辺にある複数の周辺画素の画素値を所定の重み付けで加重させる画像処理フィルタを用いて、該注目画素の新たな画素値を算出することによりフィルタ処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記フィルタ処理は、前記画像処理フィルタの重み付け係数を、1部の画素に対して加重するように複数に分割した分割フィルタの中から、前記注目画素の横方向または縦方向の位置の変化に応じて周期的に選択された1つの画像処理フィルタを用いて、フィルタ処理を行うことを特徴とする。Further, the program according to the present invention specifies an arbitrary pixel as a target pixel among the two-dimensionally arrayed pixels, a pixel value of the target pixel, and pixel values of a plurality of peripheral pixels around the target pixel. Is a program that causes a computer to execute filter processing by calculating a new pixel value of the target pixel using an image processing filter that weights the image processing filter with a predetermined weight, wherein the filter processing includes weighting of the image processing filter One image processing periodically selected according to a change in the horizontal or vertical position of the pixel of interest from among a plurality of division filters in which coefficients are weighted to a part of the pixels Filtering is performed using a filter.

また、他の態様によるプログラムは、2次元配列された各画素のうち、任意の画素を注目画素と特定し、前記注目画素の画素値と、該注目画素の周辺にある複数の周辺画素の画素値を所定の重み付けで加重させる画像処理フィルタを用いて、該注目画素の新たな画素値を算出することによりフィルタ処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記フィルタ処理は、前記複数に分割した分割フィルタの中から、前記注目画素の位置に応じて選択された1つの分割フィルタを用いて、フィルタ処理を行い、前記画像処理フィルタにおける重み付けの係数のインターバルは、撮影感度、または画像データの圧縮方式のブロックサイズによって決まることを特徴とする。Further, the program according to another aspect specifies an arbitrary pixel as a target pixel from among the two-dimensionally arranged pixels, a pixel value of the target pixel, and a plurality of peripheral pixels around the target pixel. A program that causes a computer to execute a filter process by calculating a new pixel value of the target pixel using an image processing filter that weights a value with a predetermined weight, wherein the filter process is divided into the plurality Filter processing is performed using one division filter selected according to the position of the pixel of interest from among the division filters, and the interval of the weighting coefficient in the image processing filter is the imaging sensitivity or the compression of image data It is determined by the block size of the system.

本願発明によれば、フィルタ処理に伴う処理負担を大幅に軽減させることができ、処理時間を短縮させることができる。   According to the present invention, the processing burden associated with the filter processing can be greatly reduced, and the processing time can be shortened.

以下、本実施の形態について、本発明の画像処理装置をデジタルカメラに適用した一例として図面を参照して詳細に説明する。
[実施の形態]
A.デジタルカメラの構成
図1は、本発明の画像処理装置を実現するデジタルカメラ1の電気的な概略構成を示すブロック図である。
デジタルカメラ1は、撮影レンズ2、レンズ駆動ブロック3、絞り4、CCD5、ドライバ6、TG(timing generator)7、ユニット回路8、メモリ9、CPU10、DRAM11、画像表示部12、フラッシュメモリ13、キー入力部14、バス15を備えている。
Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings as an example in which the image processing apparatus of the present invention is applied to a digital camera.
[Embodiment]
A. Configuration of Digital Camera FIG. 1 is a block diagram showing a schematic electrical configuration of a digital camera 1 that implements the image processing apparatus of the present invention.
The digital camera 1 includes a photographing lens 2, a lens driving block 3, an aperture 4, a CCD 5, a driver 6, a TG (timing generator) 7, a unit circuit 8, a memory 9, a CPU 10, a DRAM 11, an image display unit 12, a flash memory 13, and a key. An input unit 14 and a bus 15 are provided.

撮影レンズ2は、図示しない複数のレンズ群から構成されるフォーカスレンズ、ズームレンズ等を含む。そして、撮影レンズ2にはレンズ駆動ブロック3が接続されている。レンズ駆動ブロック3は、フォーカスレンズ、ズームレンズをそれぞれ光軸方向に沿って駆動させるフォーカスモータ、ズームモータと、CPU10から送られてくる制御信号にしたがって、フォーカスモータ、ズームモータを駆動させるフォーカスモータドライバ、ズームモータドライバから構成されている(図示略)。   The photographing lens 2 includes a focus lens, a zoom lens, and the like that are constituted by a plurality of lens groups (not shown). A lens driving block 3 is connected to the photographing lens 2. The lens driving block 3 includes a focus motor and a zoom motor that drive the focus lens and the zoom lens along the optical axis direction, respectively, and a focus motor driver that drives the focus motor and the zoom motor according to a control signal sent from the CPU 10. And a zoom motor driver (not shown).

絞り4は、図示しない駆動回路を含み、駆動回路はCPU10から送られてくる制御信号にしたがって絞り4を動作させる。
絞り4とは、撮影レンズ2から入ってくる光の量を制御する機構のことをいう。
The diaphragm 4 includes a drive circuit (not shown), and the drive circuit operates the diaphragm 4 in accordance with a control signal sent from the CPU 10.
The diaphragm 4 is a mechanism that controls the amount of light that enters from the photographing lens 2.

CCD5は、ドライバ6によって駆動され、一定周期毎に被写体像のRGB値の各色の光の強さを光電変換して撮像信号としてユニット回路8に出力する。このドライバ6、ユニット回路8の動作タイミングはTG7を介してCPU10により制御される。なお、CCD5はベイヤー配列の色フィルタ(RGBの色フィルタ)を有しており、電子シャッタとしての機能も有する。この電子シャッタのシャッタ速度は、ドライバ6、TG7を介してCPU10によって制御される。   The CCD 5 is driven by the driver 6 and photoelectrically converts the intensity of light of each color of the RGB value of the subject image for every fixed period and outputs it to the unit circuit 8 as an imaging signal. The operation timing of the driver 6 and the unit circuit 8 is controlled by the CPU 10 via the TG 7. The CCD 5 has a Bayer color filter (RGB color filter) and also functions as an electronic shutter. The shutter speed of the electronic shutter is controlled by the CPU 10 via the driver 6 and TG7.

ユニット回路8には、TG7が接続されており、CCD5から出力される撮像信号を相関二重サンプリングして保持するCDS(Correlated Double Sampling)回路、そのサンプリング後の撮像信号の自動利得調整を行なうAGC(Automatic Gain Control)回路、その自動利得調整後のアナログの撮像信号をデジタル信号に変換するA/D変換器から構成されており、CCD5から出力された撮像信号はユニット回路8を経てデジタル信号としてCPU10に送られる。   A TG 7 is connected to the unit circuit 8, a CDS (Correlated Double Sampling) circuit that holds the imaged signal output from the CCD 5 by correlated double sampling, and an AGC that performs automatic gain adjustment of the imaged signal after the sampling. An (Automatic Gain Control) circuit and an A / D converter that converts an analog image pickup signal after the automatic gain adjustment into a digital signal, the image pickup signal output from the CCD 5 passes through the unit circuit 8 as a digital signal. It is sent to CPU10.

CPU10は、ユニット回路8から送られてきた画像データをバッファメモリ(DRAM11)に記憶させるとともに、該記憶させた画像データに対してガンマ補正、補間処理、ホワイトバランス処理、輝度色差信号(YUVデータ)の生成処理などの画像処理、画像データの圧縮・伸張(例えば、JPEG形式の圧縮・伸張)処理、フラッシュメモリ13への画像データの記録処理を行う機能を有するとともに、デジタルカメラ1の各部を制御するワンチップマイコンである。   The CPU 10 stores the image data sent from the unit circuit 8 in the buffer memory (DRAM 11), and performs gamma correction, interpolation processing, white balance processing, luminance color difference signal (YUV data) on the stored image data. Image processing, image data compression / decompression (for example, JPEG compression / decompression) processing, image data recording processing to the flash memory 13, and control of each part of the digital camera 1 It is a one-chip microcomputer.

特に、CPU10は、画像データの色ノイズを低減させる色ノイズ低減処理を行う機能を有し、色ノイズ低減処理は、撮影画像の色差信号成分を対象として、注目画素の位置に応じて異なる係数のε(イプシロン)フィルタを適用してノイズを低減させる分割εフィルタ処理と、LPF(ローパスフィルター)によりノイズを低減させるLPF処理とを含む。このLPF処理は、この分割εフィルタ処理による注目画素の位置に応じて異なる係数のεフィルタの適用によって画像全体に生じる規則的な高周波ノイズを平滑化するためにLPF処理を施すものである。
ここで、LPFは線形フィルタであって主に高周波ノイズを除去するものであるが、εフィルタは非線形フィルタであって高周波ノイズに限らず様々な形態で発生するノイズを除去するものであり、特にεフィルタは画像のエッジ部分のノイズを除去する性能に優れている。
In particular, the CPU 10 has a function of performing a color noise reduction process for reducing color noise of image data. The color noise reduction process targets a color difference signal component of a captured image and has a coefficient that differs depending on the position of the target pixel. It includes divided ε filter processing for reducing noise by applying an ε (epsilon) filter, and LPF processing for reducing noise by LPF (low pass filter). In this LPF process, an LPF process is performed to smooth regular high-frequency noise generated in the entire image by applying an ε filter having a different coefficient depending on the position of the target pixel by the divided ε filter process.
Here, the LPF is a linear filter that mainly removes high-frequency noise, while the ε filter is a non-linear filter that removes noise generated in various forms as well as high-frequency noise. The ε filter is excellent in the performance of removing noise at the edge portion of the image.

メモリ9には、CPU10が各部を制御するのに必要な制御プログラム、及び必要なデータが記録されており、CPU10は、該プログラムに従い動作する。
DRAM11は、CCD5によって撮像された後、CPU10に送られてきた画像データを一時記憶するバッファメモリとして使用されるとともに、CPU10のワーキングメモリとして使用される。
フラッシュメモリ13は、圧縮された画像データを保存する記録媒体である。
The memory 9 stores a control program and necessary data necessary for the CPU 10 to control each unit, and the CPU 10 operates according to the program.
The DRAM 11 is used as a buffer memory for temporarily storing image data sent to the CPU 10 after being imaged by the CCD 5 and also as a working memory for the CPU 10.
The flash memory 13 is a recording medium that stores compressed image data.

画像表示部12は、カラーLCDとその駆動回路を含み、撮影待機状態にあるときには、CCD5によって撮像された被写体をスルー画像として表示し、記録画像の再生時には、フラッシュメモリ13から読み出され、伸張された記録画像を表示させる。
キー入力部14は、半押し全押し可能なシャッタボタン、モード切替キー、顔検出モードon/off切替キー、ストロボモード切替キー、十字キー、SETキー等の複数の操作キーを含み、ユーザのキー操作に応じた操作信号をCPU10に出力する。
The image display unit 12 includes a color LCD and its drive circuit, and displays the subject imaged by the CCD 5 as a through image when in a shooting standby state, and is read out from the flash memory 13 and decompressed when a recorded image is reproduced. The recorded image is displayed.
The key input unit 14 includes a plurality of operation keys such as a shutter button that can be fully pressed halfway, a mode switching key, a face detection mode on / off switching key, a strobe mode switching key, a cross key, and a SET key. An operation signal corresponding to the operation is output to the CPU 10.

B.分割εフィルタ処理について
次の本発明の特徴となる分割εフィルタ処理について説明する。
ここでは、分割εフィルタ処理に用いられる2次元の画像処理フィルタ(非線形フィルタ)を(5×5)の場合について説明するが、(3×3)の画像処理フィルタ、(9×9)の画像処理フィルタ等の場合についても適用可能である。このように分割εフィルタ処理に用いる画像処理フィルタのタップ数を変えた場合には、この変更に対応させて、その後に行われるLPF処理のタップ数も変えればよい。
ここでは、画像処理フィルタを用いてある画素の画素値のノイズを低減させるために、その周辺の画素の画素値も用いることになる。この色ノイズを低減させる対象となる画素を注目画素といい、該注目画素の画素値を注目画素値と呼ぶことにする。
B. About the divided ε filter processing The following divided ε filter processing, which is a feature of the present invention, will be described.
Here, the case where the two-dimensional image processing filter (nonlinear filter) used for the divided ε filter processing is (5 × 5) will be described. However, the (3 × 3) image processing filter and the (9 × 9) image are used. The present invention can also be applied to processing filters and the like. In this way, when the number of taps of the image processing filter used for the divided ε filter processing is changed, the number of taps of the LPF processing performed thereafter may be changed corresponding to this change.
Here, in order to reduce the noise of the pixel value of a certain pixel using the image processing filter, the pixel values of the surrounding pixels are also used. The pixel for which the color noise is to be reduced is referred to as a target pixel, and the pixel value of the target pixel is referred to as a target pixel value.

図2は分割εフィルタ処理の機能ブロック図である。
分割εフィルタ処理は、注目画素特定部21、処理対象画素抽出部22、非線形演算部23、線形フィルタ処理部24からなる。この、非線形演算部23と線形フィルタ処理部24との組み合わせによって非線形フィルタが構成されている。本実施の形態では、非線形演算部23と線形フィルタ処理部24とに分けたが、非線形フィルタの種類によっては、明確に非線形演算部と線形フィルタ処理部とに分けられない場合もあり、その場合には、非線形演算部23を削除し、線形フィルタ処理部24を非線形フィルタ処理部として構成してもよい。
注目画素特定部21は、CCD5によって撮像され、CPU10によって生成された輝度色差信号のうち、色差成分の画像データ(CCD5の各画素の色差信号の画素値)を取得すると、該取得した色差信号の画素の中から注目画素となる画素の位置を特定する。この注目画素特定部21は、取得した色差成分の画像データを処理対象画素抽出部22に出力すると共に、特定した注目画素の位置情報(x,y)を処理対象画素抽出部22と線形フィルタ処理部24に出力する。
FIG. 2 is a functional block diagram of the divided ε filter processing.
The divided ε filter processing includes a target pixel specifying unit 21, a processing target pixel extracting unit 22, a non-linear operation unit 23, and a linear filter processing unit 24. A combination of the non-linear operation unit 23 and the linear filter processing unit 24 constitutes a non-linear filter. In the present embodiment, the non-linear operation unit 23 and the linear filter processing unit 24 are divided. However, depending on the type of the non-linear filter, the non-linear operation unit and the linear filter processing unit may not be clearly divided. Alternatively, the non-linear operation unit 23 may be deleted, and the linear filter processing unit 24 may be configured as a non-linear filter processing unit.
When the pixel-of-interest specifying unit 21 acquires the image data of the color difference component (the pixel value of the color difference signal of each pixel of the CCD 5) out of the luminance color difference signals captured by the CCD 5 and generated by the CPU 10, the target color specifying signal 21 The position of the pixel to be the target pixel is specified from the pixels. The target pixel specifying unit 21 outputs the acquired image data of the color difference component to the processing target pixel extracting unit 22, and uses the processing target pixel extracting unit 22 and the linear filter process for the position information (x, y) of the specified target pixel. To the unit 24.

処理対象画素抽出部22は、注目画素特定部21から送られてきた注目画素の位置情報(x,y)、及び、色差成分の画像データに基づいて、処理対象となる画素値を抽出する。この処理対象となる画素値とは、注目画素値と、その周辺の画素値のことである。
ここでは、(5×5)の画像処理フィルタを用いるので、周辺となる画素(周辺画素)の範囲は、注目画素から左右2画素、上下2画素の範囲ということになる。つまり、画像処理フィルタのタップ数に応じて周辺となる画素の範囲が変わることになり、例えば、(3×3)の画像処理フィルタを用いる場合は、周辺画素の範囲は注目画素から左右1画素、上下1画素の範囲となり、(9×9)の画像処理フィルタを用いる場合は、周辺画素の範囲は注目画素から左右4画素、上下4画素の範囲となる。
The processing target pixel extracting unit 22 extracts a pixel value to be processed based on the position information (x, y) of the target pixel sent from the target pixel specifying unit 21 and the image data of the color difference component. The pixel value to be processed is a target pixel value and surrounding pixel values.
Here, since the (5 × 5) image processing filter is used, the range of the peripheral pixels (peripheral pixels) is a range of two pixels on the left and right and two pixels on the upper and lower sides from the target pixel. That is, the range of surrounding pixels changes according to the number of taps of the image processing filter. For example, when the (3 × 3) image processing filter is used, the range of the surrounding pixels is one pixel left and right from the target pixel. When the (9 × 9) image processing filter is used, the range of surrounding pixels is the range of 4 pixels left and right and 4 pixels above and below from the target pixel.

図3(a)は、抽出された処理対象となる画素値の様子を示すものであり、処理対象として抽出された画素のうち、中央にある画素値(画素値C)が注目画素値となり、それ以外の画素が周辺画素値(画素値Pn ;n=1、2、・・・、24)となる。
この抽出された画素値は、非線形演算部23に出力される。
FIG. 3A shows the state of the extracted pixel value to be processed. Among the pixels extracted as the processing target, the pixel value at the center (pixel value C) is the target pixel value. Other pixels have peripheral pixel values (pixel value Pn; n = 1, 2,..., 24).
The extracted pixel value is output to the non-linear operation unit 23.

非線形演算部23は、処理対象画素抽出部22から送られてきた周辺画素の画素値(周辺画素値)に対して注目画素値及び閾値εを用いて非線形な演算を行なうという処理を全ての周辺画素値に対して行ない、該演算結果を線形フィルタ処理部24に出力する。この演算結果の値(Tn ;n=1、2、・・・、24)が、該周辺画素の新たな値ということになる。
この非線形演算処理は、周辺画素値と、注目画素値との差分の絶対値が閾値εより大きいか否かを判断し、閾値εより小さければそのまま演算結果として周辺画素値を出力し、差分の絶対値が閾値εより小さくなければ演算結果として注目画素値を出力する。なお、注目画素値Cに対しては演算を行なうことなくそのまま線形フィルタ処理部24に出力する。
The non-linear operation unit 23 performs a process of performing non-linear operation on the pixel values (peripheral pixel values) of the peripheral pixels sent from the processing target pixel extraction unit 22 using the target pixel value and the threshold value ε The calculation is performed on the pixel value, and the calculation result is output to the linear filter processing unit 24. The value of this calculation result (Tn; n = 1, 2,..., 24) is the new value of the peripheral pixel.
This non-linear calculation processing determines whether or not the absolute value of the difference between the surrounding pixel value and the target pixel value is larger than the threshold value ε, and if it is smaller than the threshold value ε, outputs the surrounding pixel value as the calculation result as it is. If the absolute value is not smaller than the threshold ε, the pixel value of interest is output as the calculation result. Note that the target pixel value C is output to the linear filter processing unit 24 as it is without performing any operation.

図3(b)は演算結果の様子を示すものであり、注目画素に対しては演算が行なわれていないのでそのまま注目画素の値はCである。
また、T1、T2、・・・、T24は、それぞれ、P1、P2、・・・、P24の画素値の演算結果の値を示しており、注目画素値との差分の絶対値が閾値εより小さければTnはPnの値であり、注目画素値との差分の絶対値が閾値εより小さくなければTnは注目画素値Cの値である。
FIG. 3B shows the state of the calculation result. Since the calculation is not performed on the target pixel, the value of the target pixel is C as it is.
Further, T1, T2,..., T24 indicate values of calculation results of pixel values of P1, P2,..., P24, respectively, and the absolute value of the difference from the target pixel value is greater than the threshold value ε. If it is smaller, Tn is the value of Pn, and if the absolute value of the difference from the target pixel value is not smaller than the threshold ε, Tn is the value of the target pixel value C.

線形フィルタ処理部24は、非線形演算部23から送られてきた演算結果の画素値及び注目画素値Cの値(図3(b)に示すような画素値)と線形画像処理フィルタとを用いて注目画素値Cの色ノイズを低減した注目画素値C1を算出する。
従来、ここでは例えば、図3(c)や(d)に示すような画像処理フィルタ、つまり、1以上の係数が全範囲に均等に俯瞰している画像処理フィルタ(加重させる画素が全範囲に均等に俯瞰している画像処理フィルタ)を、画像データ内の全ての注目画素で共通に用いており、係数にインターバルを設ける際の制約があるため、注目画素値C1の計算量が増大していた。つまり、この画像処理フィルタは、全ての注目画素に共通するものであるため、係数の重心が中央(注目画素)となるように、且つ、中央(注目画素)の重み付けが最も大きくなるようにそれぞれ係数を有している必要があり、この画像処理フィルタを用いて、注目画素値Cと周辺画素値Tnとを加重平均することにより注目画素値C1を算出する処理を、全ての注目画素に対して共通して施していた。
The linear filter processing unit 24 uses the pixel value of the calculation result and the value of the target pixel value C (pixel values as shown in FIG. 3B) and the linear image processing filter sent from the nonlinear calculation unit 23. A target pixel value C1 in which the color noise of the target pixel value C is reduced is calculated.
Conventionally, here, for example, an image processing filter as shown in FIGS. 3C and 3D, that is, an image processing filter in which one or more coefficients are evenly overlooked in the entire range (the pixels to be weighted are in the entire range). The image processing filter that is evenly overlooked) is used in common for all the target pixels in the image data, and there is a restriction in setting an interval for the coefficient, so that the calculation amount of the target pixel value C1 is increased. It was. That is, since this image processing filter is common to all the target pixels, the center of gravity of the coefficient is the center (target pixel), and the weight of the center (target pixel) is the largest. A process for calculating the target pixel value C1 by weighted averaging the target pixel value C and the peripheral pixel value Tn using this image processing filter is performed for all target pixels. It was given in common.

ここでは、図3(c)に示す画像処理フィルタを用いて説明することとし、該図3(c)の画像処理フィルタを用いて注目画素値C1の計算を数式で表すと、注目画素値C1={(T9+T13+T20+T24)+2(T10+T11+T12+T14+T15+T16+T17+T18+T19+T21+T22+T23)+4(T1+T2+T3+T4+T5+T6+T7+T8+T9+C)}/64 となる。なお、図2(d)に示す画像処理フィルタは、図3(c)に示す画像処理フィルタのインターバルを2にした場合の画像処理フィルタである。   Here, the description will be made using the image processing filter shown in FIG. 3C, and the calculation of the target pixel value C1 using the image processing filter of FIG. = {(T9 + T13 + T20 + T24) +2 (T10 + T11 + T12 + T14 + T15 + T16 + T17 + T18 + T19 + T21 + T22 + T23) +4 (T1 + T2 + T3 + T4 + T5 + T6 + T7 + T8 + T9 + C)} / 64 Note that the image processing filter shown in FIG. 2D is an image processing filter when the interval of the image processing filter shown in FIG.

これに対して、本発明では、係数の設定に制約のある図3(c)に示すような画像処理フィルタを、図4(a)に示すように複数の画像処理フィルタに分割し、各注目画素に対して分割された何れか1つの画像処理フィルタを用いて注目画素値C1を算出する。
図4(a)の(1)、(2)、(3)、(4)は、図3(c)の画像処理フィルタを4分割した場合に分割された各画像処理フィルタの一例を示すものである。なお、この分割に際しては、分割された各画像処理フィルタを合計すると元の画像処理フィルタとなるような分割であれば、どのように係数にインターバルを設けて分割するかは比較的自由である。この図4(a)の(1)を分割フィルタ1、(2)を分割フィルタ2、(3)を分割フィルタ3、(4)を分割フィルタ4と呼ぶことにする。
On the other hand, in the present invention, an image processing filter as shown in FIG. 3C with restrictions on coefficient setting is divided into a plurality of image processing filters as shown in FIG. The target pixel value C1 is calculated using any one of the image processing filters divided for the pixel.
(1), (2), (3), and (4) in FIG. 4A show an example of each image processing filter divided when the image processing filter in FIG. 3C is divided into four. It is. In this division, as long as the divided image processing filters are summed up to form the original image processing filter, it is relatively free to divide the coefficients with intervals. In FIG. 4A, (1) is referred to as a division filter 1, (2) as a division filter 2, (3) as a division filter 3, and (4) as a division filter 4.

この図4(a)で示す各分割フィルタは、周辺画素の1部の範囲に対して加重すると共に、加重する範囲がそれぞれ異なるように元の係数が分割された画像処理フィルタである。なお、図3(d)を4分割した場合の分割された各画像処理フィルタは、図4(a)の(1)、(2)、(3)、(4)のそれぞれの画像処理フィルタのインターバルを2にした画像処理フィルタとなる。
図4(a)を見ると分かるように、分割された各分割フィルタは、形式上は(5×5)の画像処理フィルタであるが、値が「0」の部分を除外すると(3×3)となるので、実質(3×3)の画像処理フィルタと同じ計算量となり、注目画素値C1の計算量を少なくすることができる。
Each division filter shown in FIG. 4A is an image processing filter in which the original coefficients are divided so that the weighted ranges are different from each other while weighting a range of a part of the peripheral pixels. The divided image processing filters when FIG. 3D is divided into four are the image processing filters of (1), (2), (3), and (4) in FIG. The image processing filter has an interval of 2.
As can be seen from FIG. 4A, each divided filter is an image processing filter of (5 × 5) in terms of form, but if the portion whose value is “0” is excluded (3 × 3) Therefore, the calculation amount is substantially the same as that of the (3 × 3) image processing filter, and the calculation amount of the target pixel value C1 can be reduced.

例えば、分割フィルタ1を用いる場合は、注目画素値C1={(T9+T11+T16+C)+2(T2+T4+T10+T14)+4(T1)}/16 の計算式によって算出することができ計算量を少なくすることができる。つまり、加重平均の算出に用いる画素値を少なくすることにより計算量を少なくしている。
なお、この各分割フィルタは、係数の重心および最も重み付けが大きくなる画素と注目画素とがズレているが、最も重み付けが大きくなる画素と注目画素とが一致するように画像処理フィルタを分割するようにしてもよいし、係数の重心が注目画素となるように画像処理フィルタを分割するようにしてもよい。
For example, when the division filter 1 is used, the calculation amount can be reduced by calculating the target pixel value C1 = {(T9 + T11 + T16 + C) +2 (T2 + T4 + T10 + T14) +4 (T1)} / 16. That is, the amount of calculation is reduced by reducing the pixel values used for calculating the weighted average.
Each of the division filters has the center of gravity of the coefficient and the pixel with the largest weighting and the pixel of interest shifted, but the image processing filter is divided so that the pixel with the largest weighting matches the pixel of interest. Alternatively, the image processing filter may be divided so that the center of gravity of the coefficient becomes the target pixel.

線形フィルタ処理部24は、注目画素特定部21が出力する注目画素の位置情報(x,y)に基づいて分割フィルタを選択する。どの分割フィルタを用いて注目画素値C1を算出するか否かは、注目画素値Cの位置によって定まり、図4(b)に示すように注目画素値Cの位置(x,y)のxが偶数であり、yが偶数なら図4(a)の(1)の画像処理フィルタを用い、xが奇数でyが偶数なら(2)の画像処理フィルタを用い、xが偶数でyが奇数なら(3)、xが奇数でyが奇数なら(4)の画像処理フィルタを用いることになる。なお、撮像された画像データのうち、一番左上の画素の位置を(x、y)=(0、0)としている。   The linear filter processing unit 24 selects a division filter based on the position information (x, y) of the target pixel output from the target pixel specifying unit 21. Which division filter is used to calculate the target pixel value C1 is determined by the position of the target pixel value C. As shown in FIG. 4B, x of the position (x, y) of the target pixel value C is determined. If it is even and y is even, the image processing filter of (1) in FIG. 4A is used. If x is odd and y is even, the image processing filter of (2) is used. If x is even and y is odd, (3) If x is an odd number and y is an odd number, the image processing filter of (4) is used. In the captured image data, the position of the upper left pixel is (x, y) = (0, 0).

注目画素特定部21によってCCD5により撮像された全ての画素値が特定されることにより、分割εフィルタ処理が全ての画素値に対して行なわれる。これにより、色ノイズが低減、除去された画像データを算出することができるとともに、処理時間を大幅に軽減することができる。
また、この分割εフィルタ処理においては、位置に応じて異なる係数のεフィルタを適用することによって画像全体に規則的な高周波ノイズが生じることとなる。そのため、この分割εフィルタ処理後は、この規則的な高周波ノイズを除去(平滑化)するために、画像データ全体に対して更にLPF処理が施される。
By specifying all the pixel values picked up by the CCD 5 by the target pixel specifying unit 21, the divided ε filter processing is performed on all the pixel values. As a result, it is possible to calculate image data from which color noise has been reduced and removed, and to significantly reduce the processing time.
In this divided ε filter processing, regular high-frequency noise is generated in the entire image by applying ε filters having different coefficients depending on the position. For this reason, after the divided ε filter processing, the entire image data is further subjected to LPF processing in order to remove (smooth) this regular high-frequency noise.

このLPF処理は、LPF用の画像処理フィルタを用いることにより、LPF処理を施す注目画素値Cと、その周辺の画素値との加重平均を取ることにより、注目画素値C2を算出する。このLPF処理は、εフィルタ処理と略同じであるが、注目画素値の周辺の画素値Pnを非線形演算して画素値Tnを算出することなく、該注目画素値Cと周辺の画素値Pnとを用いて新たな注目画素値C2算出する点で異なる。また、除去(平滑化)すべき高周波ノイズは、分割の仕方によって異なるものであるが、分割フィルタを交互に適用する周期に対応した周期で発生するものであるため、このLPFのタップ数は分割フィルタを交互に適用する周期に対応する大きさのものを用いれば十分である。これにより、無駄にLPF処理を施すことがなく、計算量を抑えることができる。ここでは、4分割に対応し、図4(c)に示すような(3×3)の2次元の画像処理フィルタを用いるとする。   In this LPF process, by using an image processing filter for LPF, the target pixel value C2 is calculated by taking a weighted average of the target pixel value C to be subjected to the LPF process and the surrounding pixel values. This LPF process is substantially the same as the ε filter process, but the target pixel value C and the peripheral pixel value Pn are calculated without performing a non-linear operation on the peripheral pixel value Pn of the target pixel value to calculate the pixel value Tn. Is used to calculate a new target pixel value C2. The high-frequency noise to be removed (smoothed) differs depending on the division method, but is generated in a cycle corresponding to the cycle in which the division filter is applied alternately. Therefore, the number of taps of the LPF is divided. It is sufficient to use a filter having a size corresponding to the period in which the filters are alternately applied. As a result, the amount of calculation can be suppressed without wastefully performing the LPF processing. Here, it is assumed that a (3 × 3) two-dimensional image processing filter as shown in FIG.

例えば、図3(a)に示すような注目画素値Cを算出する場合には、LPF処理による計算式は、注目画素値C2={(P1+P3+P6+P8)+2×(P2+P4+P5+P7)+4×C}/12ということになる。
なお、ここでの注目画素値Cと周辺画素値Pnは、既にεフィルタ処理が施された注目画素値C1であることは言うまでもない。
For example, when the target pixel value C as shown in FIG. 3A is calculated, the calculation formula by the LPF process is the target pixel value C2 = {(P1 + P3 + P6 + P8) + 2 × (P2 + P4 + P5 + P7) + 4 × C} / 12. It will be.
Needless to say, the target pixel value C and the peripheral pixel value Pn here are the target pixel value C1 that has already been subjected to the ε filter processing.

C.デジタルカメラ1の動作
実施の形態におけるデジタルカメラ1の動作を図5のフローチャートに従って説明する。
C. Operation of Digital Camera 1 The operation of the digital camera 1 in the embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、ステップS1で、CPU10は、CCD5によって撮像されたRGBの画像データを取得する。
次いで、ステップS2で、CPU10は、該取得した画像データから輝度色差信号の画像データを生成し、該生成した画像データを輝度成分の画像データと、色差成分の画像データとに分離させる。つまり、撮像された各画素値を輝度信号と色差信号とに分離させる。
First, in step S <b> 1, the CPU 10 acquires RGB image data captured by the CCD 5.
Next, in step S <b> 2, the CPU 10 generates image data of luminance color difference signals from the acquired image data, and separates the generated image data into image data of luminance components and image data of color difference components. That is, each captured pixel value is separated into a luminance signal and a color difference signal.

次いで、ステップS3で、CPU10は、該分離された色差成分の画像データに対して分割εフィルタ処理を施す。つまり、全ての色差信号の画素値に対して分割εフィルタ処理を行なうことにより、各画素の色差信号の画素値の色ノイズを低減させる。この分割εフィルタ処理の動作は後で説明する。
次いで、ステップS4で、CPU10は、分割εフィルタ処理が施された全ての色差信号の画素値に対してのLPF処理を施す。ここでは、(3×3)の画像処理フィルタを用いてローパスフィルタ処理を行うこととする。
Next, in step S3, the CPU 10 performs a divided ε filter process on the image data of the separated color difference components. That is, by performing the divided ε filter processing on the pixel values of all the color difference signals, the color noise of the pixel values of the color difference signals of each pixel is reduced. The operation of this divided ε filter process will be described later.
Next, in step S4, the CPU 10 performs LPF processing on the pixel values of all color difference signals that have been subjected to the divided ε filter processing. Here, it is assumed that low-pass filter processing is performed using a (3 × 3) image processing filter.

D.分割εフィルタ処理の動作
次に、分割εフィルタ処理の動作を図6のフローチャートに従って説明する。
分割εフィルタ処理を開始すると、つまり、図5のステップS3に進むと、図6のステップS11に進み、注目画素特定部21は、色差信号の各画素の画素値を取得すると共に、特定する注目画素の位置を(x,y)=(0,0)にする。これにより、(x,y)=(0,0)の画素が注目画素として特定されることになる。この取得した色差信号の各画素の画素値を処理対象画像抽出部22に出力するとともに、該特定した注目画素の位置情報(x,y)を処理対象画素抽出部22と線形フィルタ処理部24に出力する。
D. Operation of Split ε Filter Process Next, the operation of the split ε filter process will be described with reference to the flowchart of FIG.
When the divided ε filter processing is started, that is, when the process proceeds to step S3 in FIG. 5, the process proceeds to step S11 in FIG. 6, and the target pixel specifying unit 21 acquires and specifies the pixel value of each pixel of the color difference signal. The pixel position is set to (x, y) = (0, 0). Thereby, the pixel of (x, y) = (0, 0) is specified as the target pixel. The pixel value of each pixel of the acquired color difference signal is output to the processing target image extraction unit 22, and the position information (x, y) of the identified target pixel is transmitted to the processing target pixel extraction unit 22 and the linear filter processing unit 24. Output.

次いで、ステップS12で、処理対象画素抽出部22は、該特定された位置(注目画素)の画素値Cと、その周辺の画素値Pnを処理対象となる画素として抽出する。この抽出された処理対象となる画素は非線形演算部23に出力される。この抽出する周辺画素の範囲は、画像処理フィルタのタップ数によって変わることになり、(5×5)の画像処理フィルタである場合は、注目画素の左右2画素、上下2画素の範囲の画素値を抽出することになる。図3(a)は、処理対象として抽出された画素の様子を示している。   Next, in step S12, the processing target pixel extraction unit 22 extracts the pixel value C at the specified position (target pixel) and the surrounding pixel value Pn as pixels to be processed. The extracted pixel to be processed is output to the nonlinear arithmetic unit 23. The range of the peripheral pixels to be extracted changes depending on the number of taps of the image processing filter. In the case of the (5 × 5) image processing filter, the pixel values in the range of the left and right 2 pixels of the target pixel and the upper and lower 2 pixels Will be extracted. FIG. 3A shows a state of pixels extracted as a processing target.

次いで、ステップS13で、非線形演算部23は、処理対象抽出部22から送られてきた周辺画素値Pnに対して、注目画素値C及び閾値εを用いて非線形演算を行なうという処理を全ての周辺画素値に対して行い、該演算結果の値Tnを線形フィルタ処理部24に出力する。なお、注目画素値Cに対しては演算を行なうことなく線形フィルタ処理部24に出力する。   Next, in step S13, the non-linear operation unit 23 performs a process of performing non-linear operation on the peripheral pixel value Pn sent from the processing target extraction unit 22 using the target pixel value C and the threshold ε. The calculation is performed on the pixel value, and the value Tn of the calculation result is output to the linear filter processing unit 24. Note that the target pixel value C is output to the linear filter processing unit 24 without performing any operation.

この非線形演算処23理は、周辺画素値Pnと、注目画素値Cとの差分の絶対値が閾値εより大きいか否かを判段し、閾値εより小さければそのまま演算結果として該周辺画素値を出力し、差分の絶対値が閾値εより大きければ演算結果として注目画素値を出力するというものであり、図3(b)は、図3(a)の演算結果の様子を示している。   This non-linear calculation processing 23 determines whether or not the absolute value of the difference between the peripheral pixel value Pn and the target pixel value C is larger than the threshold value ε. If the absolute value of the difference is larger than the threshold value ε, the pixel value of interest is output as the calculation result. FIG. 3B shows the state of the calculation result of FIG.

次いで、ステップS14で、線形フィルタ処理部24は、y&1とx&1に対応する分割フィルタをフィルタ処理に用いる画像処理フィルタとして設定する。
このx&1は、xを2進数で表したときの最下位ビットの値を演算するものであり、特定された注目画素のxの位置が偶数(0、2、3、4、・・・)の場合は、x&1=0となり、xの位置が奇数(1、3、5、7、・・・)の場合は、x&1=1となる。また、y&1も同様に、yの位置が偶数(0、2、3、4、・・・)の場合は、y&1=0となり、yの位置が奇数(1、3、5、7、・・・)の場合は、y&1=1となる。
Next, in step S14, the linear filter processing unit 24 sets the division filters corresponding to y & 1 and x & 1 as image processing filters used for the filter processing.
This x & 1 calculates the value of the least significant bit when x is expressed in binary, and the position of x of the identified pixel of interest is an even number (0, 2, 3, 4,...). In this case, x & 1 = 0, and when the position of x is an odd number (1, 3, 5, 7,...), X & 1 = 1. Similarly, in the case of y & 1, when the position of y is an even number (0, 2, 3, 4,...), Y & 1 = 0 and the position of y is an odd number (1, 3, 5, 7,... In the case of ()), y & 1 = 1.

このx&1=0であり、且つ、y&1=0の場合は分割フィルタ1に設定し、x&1=1であり、且つ、y&1=0の場合は分割フィルタ2に設定し、x&1=0であり、且つ、y&1=1の場合は分割フィルタ3に設定し、x&1=1であり、且つ、y&1=1の場合は分割フィルタ4に設定する。
次いで、ステップS15で、線形フィルタ処理部24は、演算結果の画素値(注目画素値Cも含む)と該設定された分割フィルタを用いて注目画素値Cの色ノイズを低減した注目画素値C1を算出する。
When x & 1 = 0 and y & 1 = 0, the filter is set to the division filter 1, and when x & 1 = 1, and when y & 1 = 0, the filter is set to the division filter 2, and x & 1 = 0. , Y & 1 = 1, the division filter 3 is set, x & 1 = 1, and y & 1 = 1, the division filter 4 is set.
Next, in step S15, the linear filter processing unit 24 reduces the color noise of the target pixel value C using the pixel value (including the target pixel value C) of the calculation result and the set division filter. Is calculated.

次いで、ステップS16で、注目画素特定部21は、現在特定されている注目画素の位置(x,y)のxの位置が画像幅であるか否かを判断する。
例えば、CCD5のx軸の画素が0〜399まである場合は、x=399であるか否かを判断することになる。
ステップS16で、現在特定されている注目画素のxの位置が画像幅でないと判断すると、ステップS17に進み、注目画素特定部21は、新たに特定する注目画素の位置を、現在のxの位置をインクリメントした位置(x,y)=(x+1,y)にして、ステップS12に戻る。これにより1ラインの全ての画素に対してεフィルタ処理を行うことができる。
Next, in step S <b> 16, the target pixel specifying unit 21 determines whether or not the x position of the position (x, y) of the target pixel currently specified is the image width.
For example, if there are 0 to 399 pixels on the x axis of the CCD 5, it is determined whether or not x = 399.
If it is determined in step S16 that the x position of the target pixel currently specified is not the image width, the process proceeds to step S17, and the target pixel specifying unit 21 determines the position of the target pixel to be newly specified as the current x position. Is set to the incremented position (x, y) = (x + 1, y), and the process returns to step S12. As a result, the ε filter processing can be performed on all the pixels in one line.

一方、ステップS16で、現在特定されている注目画素のxの位置が画像幅であると判断すると、ステップS18に進み、注目画素特定部21は、現在特定されている注目画素の位置(x,y)のyの位置が画像高さであるか否かを判断する。例えば、CCD5のy軸の画素が0〜299まである場合は、y=299であるか否かを判断することになる。   On the other hand, if it is determined in step S16 that the x position of the currently specified pixel of interest is the image width, the process proceeds to step S18, and the pixel-of-interest specifying unit 21 determines the position (x, It is determined whether the y position in y) is the image height. For example, when there are 0 to 299 pixels on the y-axis of the CCD 5, it is determined whether or not y = 299.

ステップS18で、現在特定されている注目画素のyの位置が画像高さでないと判断すると、ステップS19に進み、注目画素特定部21は、新たに特定する注目画素の位置を、xを0、現在のyの位置をインクリメントした位置(x,y)=(0,y+1)にして、ステップS12に戻る。これにより全てのラインの画素に対して分割εフィルタ処理を行なうことができる。
ステップS18で、現在設定されている注目画素のyの位置が、画像高さであると判断すると、処理を終了し、図5のステップSステップS4に進む。
If it is determined in step S18 that the position of y of the pixel of interest currently specified is not the image height, the process proceeds to step S19, and the pixel-of-interest specifying unit 21 sets the position of the newly specified pixel of interest to x, The current position y is incremented to position (x, y) = (0, y + 1), and the process returns to step S12. Thereby, the divided ε filter processing can be performed on the pixels of all lines.
If it is determined in step S18 that the currently set y position of the target pixel is the image height, the process ends, and the process proceeds to step S4 in FIG.

以上のように、実施の形態においては、加重する画素が全範囲に均等に俯瞰している画像処理フィルタを、周辺画素の1部の範囲に対して加重すると共に、加重する範囲がそれぞれ異なるように4分割された分割フィルタのうち、注目画素の位置に応じた何れか1つの分割フィルタを用いてεフィルタ処理を行うので、εフィルタ処理に伴う処理負担を大幅に軽減させることができ、処理時間を短縮させることができる。また、位置に応じて異なる係数のεフィルタを適用することによって画像全体に生じた規則的な高周波ノイズをLPF処理によって除去(平滑化)しているので、元となる画像処理フィルタを分割する際の制約が少なくなり、各分割フィルタにおける係数の重心を中央に設定する必要もなくなることで、係数のインターバルを多めに設けてフィルタ処理時間をより短縮させることも可能となる。   As described above, in the embodiment, the image processing filter in which the weighted pixels are evenly seen over the entire range is weighted with respect to a range of a part of the peripheral pixels, and the weighted ranges are different. Since the ε filter processing is performed using any one of the divided filters according to the position of the target pixel among the divided filters divided into four, the processing burden associated with the ε filter processing can be greatly reduced. Time can be shortened. Further, regular high-frequency noise generated in the entire image is removed (smoothed) by the LPF process by applying an ε filter having a different coefficient depending on the position. Therefore, when dividing the original image processing filter This eliminates the need to set the center of gravity of the coefficients in each divided filter at the center, thereby making it possible to further reduce the filter processing time by providing more coefficient intervals.

[変形例]
E.上記実施の形態は以下のような態様でもよい。
(01)上記実施の形態においては、各分割フィルタにおける係数の重心を中央(注目画素)から離れた位置に設定したが、各分割フィルタにおける係数の重心を中央(注目画素と同じ位置)に設定してもよい。また、このように分割した場合は、係数の重心が変心していないので、その後のLPF処理を省略してもよく、LPF処理を省略することにより処理負担の軽減、処理時間の短縮を図ることができる。
[Modification]
E. The above embodiment may be the following modes.
(01) In the above embodiment, the center of gravity of the coefficient in each divided filter is set at a position away from the center (the target pixel). However, the center of gravity of the coefficient in each divided filter is set at the center (the same position as the target pixel). May be. Further, in such a division, since the center of gravity of the coefficient is not changed, the subsequent LPF processing may be omitted. By omitting the LPF processing, the processing load can be reduced and the processing time can be shortened. it can.

図7(a)は、係数の重心が中央(注目画素と同じ位置)となるように4分割された各分割フィルタの様子の一例を示す図である。
この図7(a)は、図3(c)に示すような(5×5)の画像処理フィルタを4分割した場合の例である。なお、この場合も、分割された各画像処理フィルタを合計すると元の画像処理フィルタとなる。ここでは、加重する画素はフィルタ毎に異なっていることが分かる。
FIG. 7A is a diagram illustrating an example of a state of each divided filter that is divided into four so that the center of gravity of the coefficient is in the center (the same position as the target pixel).
FIG. 7A shows an example in which an (5 × 5) image processing filter as shown in FIG. 3C is divided into four. In this case as well, the sum of the divided image processing filters is the original image processing filter. Here, it can be seen that the weighted pixels differ for each filter.

このときも、上記実施の形態で説明したように、注目画素の位置に応じて用いる分割フィルタを変えることになる。つまり、このx&1=0であり、且つ、y&1=0の場合は図7(a)の(1)に示す分割フィルタに設定し、x&1=1であり、且つ、y&1=0の場合は図7(a)の(2)に示す分割フィルタに設定し、x&1=0であり、且つ、y&1=1の場合は図7(a)の(3)に示す分割フィルタに設定し、x&1=1であり、且つ、y&1=1の場合は図7(a)の(4)に示す分割フィルタに設定する。   Also at this time, as described in the above embodiment, the division filter to be used is changed according to the position of the target pixel. That is, when x & 1 = 0 and y & 1 = 0, the division filter shown in (1) of FIG. 7A is set, and when x & 1 = 1 and y & 1 = 0, FIG. When the divided filter shown in (2) of (a) is set to x & 1 = 0 and y & 1 = 1, the divided filter shown in (3) of FIG. 7A is set, and x & 1 = 1. If it is present and y & 1 = 1, the division filter shown in (4) of FIG.

例えば、図7(a)の(1)に示す分割フィルタを用いる場合は、注目画素値C1={(T9+T13+T20+T24)+2(T11+T16+T17+T22)+4(C)}/16 の計算式によって算出することができ、図7(a)の(2)に示す分割フィルタを用いる場合は、注目画素値C1=(T10+T12+T14+T15+T18+T19+T21+T23)/8 の計算式によって算出することがでる。
図7(a)の(3)に示す分割フィルタを用いる場合は、注目画素値C1=(T2+T4+T5+T7)/4 の計算式によって算出することができ、図7(a)の(4)に示す分割フィルタを用いる場合は、注目画素値C1=(T1+T3+T6+T8)/4 の計算式によって算出することができる。
For example, when the division filter shown in (1) of FIG. 7A is used, the pixel value of interest C1 = {(T9 + T13 + T20 + T24) +2 (T11 + T16 + T17 + T22) +4 (C)} / 16 can be calculated. When the division filter shown in (2) of FIG. 7A is used, the pixel value of interest can be calculated by the following formula: C1 = (T10 + T12 + T14 + T15 + T18 + T19 + T21 + T23) / 8.
When the division filter shown in (3) of FIG. 7A is used, it can be calculated by the calculation formula of the target pixel value C1 = (T2 + T4 + T5 + T7) / 4, and the division shown in (4) of FIG. When a filter is used, the pixel value of interest can be calculated by the following formula: C1 = (T1 + T3 + T6 + T8) / 4.

このように、係数の重心が中央(注目画素と同じ位置)となるように4分割された各分割フィルタのうち、何れかの1つの分割フィルタを用いてノイズを低減した画素値C1を算出することにより、従来より(分割されていない画像処理フィルタを用いて算出する技術より)画素値C1の計算量を大幅に少なくすることができる。
また、各画素値のノイズを低減した画素値を算出することを考えると、上記第1の実施の形態で説明した分割フィルタによる計算量よりも、更に計算量も抑えることができる。
In this way, the pixel value C1 with reduced noise is calculated using any one of the divided filters divided into four so that the center of gravity of the coefficient is in the center (the same position as the target pixel). Accordingly, the calculation amount of the pixel value C1 can be significantly reduced compared to the conventional technique (from the technique of calculating using an undivided image processing filter).
Further, considering the calculation of the pixel value with reduced noise of each pixel value, the calculation amount can be further suppressed than the calculation amount by the division filter described in the first embodiment.

(02)上記実施の形態においては、(5×5)の画像処理フィルタを4分割した分割フィルタで説明したが、例えば、(3×3)の画像処理フィルタを4分割した場合は、図7(b)や(c)のようになる。
ここでは、εフィルタ処理に用いられる画像処理フィルタを図4(c)とし、図7(b)、(c)は、この図4(c)に示す(3×3)の画像処理フィルタを4分割した場合の各分割フィルタの様子の一例を示す図である。
なお、この場合も、分割された各画像処理フィルタを合計すると元の画像処理フィルタとなり、注目画素の位置に応じて用いる分割フィルタを変えることになる。
(02) In the above embodiment, the (5 × 5) image processing filter is divided into four division filters. For example, when the (3 × 3) image processing filter is divided into four, FIG. As shown in (b) and (c).
Here, the image processing filter used for the ε filter processing is shown in FIG. 4C, and FIGS. 7B and 7C show the (3 × 3) image processing filters shown in FIG. It is a figure which shows an example of the mode of each division | segmentation filter at the time of dividing | segmenting.
In this case as well, the total of the divided image processing filters becomes the original image processing filter, and the division filter to be used is changed according to the position of the target pixel.

(03)上記実施の形態においては、画像処理フィルタを4分割するようにしたが、2分割にするようにしてもよい。
図8(a)の(1)、(2)は、図4(a)に示すような画像処理フィルタを2分割したときの分割フィルタの様子を示すものである。このときも同様に、分割された各分割フィルタは、周辺画素の1部の範囲に対して加重すると共に、加重する範囲がそれぞれ異なるような画像処理フィルタである。
2分割の場合のεフィルタ処理は、注目画素のxの位置が偶数であり、yの位置が偶数の場合、注目画素のxの位置が奇数であり、yの位置が奇数の場合は、図7(a)分割フィルタ1を用い、注目画素のxの位置が奇数であり、yの位置が偶数の場合、注目画素のxの位置が偶数であり、yの位置が奇数の場合は、図7(a)の分割フィルタ2を用いるようにする。
(03) In the above embodiment, the image processing filter is divided into four, but it may be divided into two.
(1) and (2) in FIG. 8 (a) show the state of the division filter when the image processing filter as shown in FIG. 4 (a) is divided into two. Similarly, each divided filter is an image processing filter that weights a range of a part of the peripheral pixels and has different weighting ranges.
In the ε filter processing in the case of two divisions, the x position of the target pixel is an even number, the y position is an even number, the x position of the target pixel is an odd number, and the y position is an odd number. 7 (a) When the divided filter 1 is used and the x position of the target pixel is an odd number and the y position is an even number, the x position of the target pixel is an even number and the y position is an odd number. The division filter 2 of 7 (a) is used.

また、2分割に限らず16分割でもよい。
図9は、図4(a)に示すような画像処理フィルタを16分割したときの分割フィルタの様子を示すものである。このときも同様に、分割された各分割フィルタは、周辺画素の1部の範囲に対して加重すると共に、加重する範囲がそれぞれ異なるような画像処理フィルタである。
ここで、4の倍数(0を含む)となる数字を偶数1とし(0、4、8、12、・・・)、2に4の倍数(0を含む)を足した数字を偶数2とし(2、6、10、14、・・・)、1に4の倍数(0を含む)を足した数字を奇数1とし(1、5、9、13、・・・)、3に4の倍数(0を含む)を足した数字を奇数2とする(3、7、11、15・・・)。
Moreover, it is not limited to two divisions, and may be 16 divisions.
FIG. 9 shows a state of the division filter when the image processing filter as shown in FIG. Similarly, each divided filter is an image processing filter that weights a range of a part of the peripheral pixels and has different weighting ranges.
Here, a number that is a multiple of 4 (including 0) is an even number 1 (0, 4, 8, 12,...), And a number obtained by adding 2 to a multiple of 4 (including 0) is an even number 2. (2, 6, 10, 14,...) 1 plus a multiple of 4 (including 0) is an odd number 1 (1, 5, 9, 13,...), 3 is 4 A number obtained by adding a multiple (including 0) is an odd number 2 (3, 7, 11, 15...).

2分割の場合のεフィルタ処理は、注目画素のyの位置が偶数1の場合であって、xの位置が偶数1である場合は図8の(1)に示す分割フィルタを設定し、注目画素のxの位置が奇数1である場合は図8の(2)に示す分割フィルタを設定し、xの位置が偶数2である場合は図8の(3)に示す分割フィルタを設定し、xの位置が奇数2である場合は図8の(4)に示す分割フィルタを設定する。
また、注目画素のyの位置が奇数1の場合であって、xの位置が偶数1である場合は図8の(5)に示す分割フィルタを設定し、注目画素のxの位置が奇数1である場合は図8の(6)に示す分割フィルタを設定し、xの位置が偶数2である場合は図8の(7)に示す分割フィルタを設定し、xの位置が奇数2である場合は図8の(8)に示す分割フィルタを設定する。
In the ε filter processing in the case of two divisions, when the position of y of the target pixel is an even number 1, and the position of x is an even number 1, the division filter shown in (1) of FIG. When the position of x of the pixel is an odd number 1, the division filter shown in (2) of FIG. 8 is set. When the position of x is an even number 2, the division filter shown in (3) of FIG. When the position of x is an odd number 2, the division filter shown in (4) of FIG. 8 is set.
If the position of y of the target pixel is an odd number 1 and the position of x is an even number 1, the division filter shown in (5) of FIG. 8 is set, and the position of x of the target pixel is an odd number 1. 8 is set, the division filter shown in (6) of FIG. 8 is set. When the position of x is even 2, the division filter shown in (7) of FIG. 8 is set, and the position of x is odd 2. In this case, the division filter shown in (8) of FIG. 8 is set.

また、注目画素のyの位置が偶数2の場合であって、xの位置が偶数1である場合は図8の(9)に示す分割フィルタを設定し、注目画素のxの位置が奇数1である場合は図8の(10)に示す分割フィルタを設定し、xの位置が偶数2である場合は図8の(11)に示す分割フィルタを設定し、xの位置が奇数2である場合は図8の(12)に示す分割フィルタを設定する。
また、注目画素のyの位置が奇数2の場合であって、xの位置が偶数1である場合は図8の(13)に示す分割フィルタを設定し、注目画素のxの位置が奇数1である場合は図8の(14)に示す分割フィルタを設定し、xの位置が偶数2である場合は図8の(15)に示す分割フィルタを設定し、xの位置が奇数2である場合は図8の(16)に示す分割フィルタを設定する。
Further, when the position of y of the target pixel is an even number 2 and the position of x is an even number 1, the division filter shown in (9) of FIG. 8 is set, and the position of x of the target pixel is an odd number 1. 8 is set, the division filter shown in (10) of FIG. 8 is set. When the position of x is even 2, the division filter shown in (11) of FIG. 8 is set, and the position of x is odd 2. In this case, the division filter shown in (12) of FIG. 8 is set.
If the position of y of the pixel of interest is an odd number 2 and the position of x is an even number 1, the division filter shown in (13) of FIG. 8 is set, and the position of x of the pixel of interest is an odd number 1. 8 is set, the division filter shown in (14) of FIG. 8 is set. When the position of x is even 2, the division filter shown in (15) of FIG. 8 is set, and the position of x is odd 2. In this case, the division filter shown in (16) of FIG. 8 is set.

なお、2分割や16分割に限らず、9分割等でもよく、ようは画像処理フィルタを複数に分割する方法であれば何でもよい。2分割の場合はLPF処理に用いる画像処理フィルタのタップ数は3分割の場合と同じ3×3タップが適しているが、9分割や16分割の場合には5×5タップが適している。また、2次元の画像処理フィルタを用いて、εフィルタ処理をLPF処理を行うようにしたが、1次元の画像処理フィルタを用いてεフィルタ処理、LPF処理を行うようにしてもよい。   Note that the division is not limited to two divisions or sixteen divisions, and may be nine divisions or the like. In the case of 2 divisions, the number of taps of the image processing filter used for the LPF processing is the same 3 × 3 tap as in the case of 3 divisions, but in the case of 9 divisions or 16 divisions, 5 × 5 taps are suitable. In addition, although the ε filter processing is performed using the two-dimensional image processing filter, the ε filter processing and the LPF processing may be performed using the one-dimensional image processing filter.

(04)また、上記各実施の形態及び変形例(1)乃至(3)においては、分割フィルタの態様を説明したが、要は、加重される範囲の画素のうち、1部の画素に対して加重するように、画像処理フィルタを分割するものであればよい。、また、分割された分割フィルタを更に分割するようにしてもよい。
そして、注目画素の位置に応じた何れか1つの分割フィルタを用いてεフィルタ処理を行うので、εフィルタ処理に伴う処理負担を大幅に軽減させることができ、処理時間を短縮させることができる。
[04] In the above embodiments and modifications (1) to (3), the aspect of the division filter has been described. The image processing filter may be divided so as to be weighted. Further, the divided filter may be further divided.
Since the ε filter processing is performed using any one of the divided filters corresponding to the position of the target pixel, the processing burden associated with the ε filter processing can be greatly reduced, and the processing time can be shortened.

(05)また、上記実施の形態においては、撮像された全ての画素値に対して分割εフィルタ処理を行うようにしたが、分割εフィルタ処理を行う画素を間引いて行なうようにしてもよい。
図8(b)は、εフィルタ処理の対象となる画素の様子を示す図である。
図8(b)の斜線部は、分割εフィルタ処理が行なわれない間引かれた画素を表している。そして、間引かれた画素に対しては、隣接する分割εフィルタ処理が行なわれた画素値の平均値をとるようにする。なお、この間引かれる画素(斜線部の画素)に対して分割εフィルタ処理が行なわれないだけであるので(注目画素として特定されないだけであるので)、間引かれていない画素値に対して分割εフィルタ処理を行なう際には周辺画素値として用いられる。
これにより、撮像された全ての画素値に対してεフィルタ処理を施すに比べ、大幅に処理負担を軽減させることができ、処理時間を短くすることができる。
(05) In the above-described embodiment, the divided ε filter processing is performed on all imaged pixel values. However, the pixels on which the divided ε filter processing is performed may be thinned out.
FIG. 8B is a diagram illustrating a state of a pixel to be subjected to ε filter processing.
The shaded area in FIG. 8B represents thinned pixels that are not subjected to the divided ε filter processing. For the thinned pixels, an average value of the pixel values subjected to the adjacent divided ε filter processing is taken. Since only the divided ε filter processing is not performed on the pixels to be thinned out (the pixels in the hatched portion) (because they are not specified as the target pixel), the pixel values that are not thinned out are divided. When the ε filter process is performed, it is used as a peripheral pixel value.
As a result, the processing load can be greatly reduced and the processing time can be shortened as compared with the case where the ε filter processing is performed on all imaged pixel values.

(06)また、また、画像データの圧縮ブロックサイズに応じてインターバルを変えるようにしてもよい。
以下、JPEG形式の圧縮を例にして圧縮ブロックサイズに応じたインターバルの変更について更に詳しく説明する。
CCD5により撮像された画像データの圧縮方法として、一般的にJPEG形式が用いられる。
このJPEG形式による圧縮は、n×mの画素のブロックを離散コサイン変換を行うことにより周波数成分で表示させ、その周波数成分を量子化し、それをハフマン符号化するという処理をn×mの画素のブロック毎に行なう。
(06) Also, the interval may be changed according to the compressed block size of the image data.
Hereinafter, the change of the interval according to the compression block size will be described in more detail using JPEG format compression as an example.
A JPEG format is generally used as a method for compressing image data picked up by the CCD 5.
The compression by this JPEG format is a process of displaying a block of n × m pixels as a frequency component by performing discrete cosine transformation, quantizing the frequency component, and encoding it with Huffman coding. Do this for each block.

このとき、量子化の段階でn×mの画素のブロック毎に、ある一定の傾向が出てしまうことが多く、JPEG画像を拡大すると、これらのブロックの境界線を視認できる。また、あるブロックは黄色っぽく、その隣のブロックは赤っぽく・・というような構成になっていることが多い。
したがって、従来のように隣接する周辺画素を加重平均する方法では、結局、ブロック毎の色傾向を維持したままで各画素値を加重平均することとなり、色ノイズをきれいに除去することはできない。
At this time, there is often a certain tendency for each block of n × m pixels at the quantization stage, and when the JPEG image is enlarged, the boundary lines of these blocks can be visually recognized. Also, a block is often yellowish and the block next to it is often reddish.
Therefore, in the conventional method of performing weighted averaging of adjacent peripheral pixels, the pixel values are weighted and averaged while maintaining the color tendency for each block, and color noise cannot be removed cleanly.

そこで、注目画素に隣接する周辺画素でなく、隣接ブロックに含まれる画素を加重平均に用いることにより色ノイズを効率的に除去することができる。
つまり、ブロックサイズが8×8画素であれば、画像処理フィルタのインターバルを8にし、ブロックサイズが16×16の画素であれば、画像処理フィルタのインターバルを16にすることにより、効率的に色ノイズを除去することができる。
また、上記変形例においては、圧縮ブロックサイズに応じてインターバルを変化させたが、撮影感度が高ければ高い程色ノイズが発生する範囲が大きくなるので、撮影感度に応じてインターバルを変化させるようにしてもよい。これにより、効果的に色ノイズを除去することができる。
Therefore, color noise can be efficiently removed by using pixels included in adjacent blocks instead of neighboring pixels adjacent to the target pixel for weighted averaging.
That is, if the block size is 8 × 8 pixels, the interval of the image processing filter is set to 8, and if the block size is 16 × 16 pixels, the interval of the image processing filter is set to 16. Noise can be removed.
In the above modification, the interval is changed according to the compressed block size. However, the higher the shooting sensitivity is, the larger the range in which color noise is generated. Therefore, the interval is changed according to the shooting sensitivity. May be. Thereby, color noise can be effectively removed.

(07)また、上記実施の形態においては、CCD5により撮像された各画素値に対して分割εフィルタ処理を施すようにしたが、CCD5により撮像された画像サイズを縮小し、該縮小後の画像データに対して分割εフィルタ処理を施してから縮小前の画像データに拡大するようにしてもよい。これにより、縮小されていない画像データに対して単に分割εフィルタ処理を施すのに比べ、数倍のタップ数のεフィルタ処理を施すのと同様の結果を得ることができる。
また、撮影感度が高ければ高い程色ノイズが発生する範囲が大きくなるので、縮小率を上げるようにしてもよい。この場合は縮小率に応じて拡大率も変わることになる。これにより、効果的に色ノイズを低減させることができ、εフィルタ処理に伴う処理負担を大幅に軽減させることができ、処理時間を短くすることができる。
(07) In the above embodiment, each pixel value imaged by the CCD 5 is subjected to the divided ε filter processing. However, the image size captured by the CCD 5 is reduced, and the reduced image is obtained. You may make it expand to the image data before reduction after performing a division | segmentation (epsilon) filter process with respect to data. As a result, it is possible to obtain the same result as when the ε filter process having a tap number several times that of the unreduced image data is simply performed.
Also, the higher the shooting sensitivity, the larger the range in which color noise occurs, so the reduction ratio may be increased. In this case, the enlargement rate changes according to the reduction rate. Thereby, color noise can be reduced effectively, the processing burden associated with the ε filter processing can be greatly reduced, and the processing time can be shortened.

(08)また、上記実施の形態においては、本発明の分割εフィルタ処理を1回行うようにしたが、複数のεフィルタを縦列的に接続する従来技術の構成に対して本発明を適用する場合には、この縦列的に接続された各εフィルタに本発明を適用して、分割εフィルタ処理を複数回行なうようにしてもよい。つまり、本発明の分割εフィルタ処理が行なわれた画像データに対して、更に分割εフィルタ処理を1回以上、施すようにしてもよい。これにより、効果的に色ノイズを低減させることができ、εフィルタ処理に伴う処理負担を大幅に軽減させることができ、処理時間を短くすることができる。   (08) In the above embodiment, the divided ε filter processing of the present invention is performed once, but the present invention is applied to the configuration of the prior art in which a plurality of ε filters are connected in cascade. In this case, the divided ε filter processing may be performed a plurality of times by applying the present invention to the ε filters connected in cascade. That is, the divided ε filter processing may be performed once or more on the image data on which the divided ε filter processing of the present invention has been performed. Thereby, color noise can be reduced effectively, the processing burden associated with the ε filter processing can be greatly reduced, and the processing time can be shortened.

また、εフィルタ処理の回数毎に、画像処理フィルタのインターバルを2のべき乗で変化させるようにしてもよい。例えば、1回目のεフィルタ処理の場合は画像処理フィルタのインターバルを4(2)とし、2回目のεフィルタ処理の場合は画像処理フィルタのインターバルを2(2)とし、3回目のεフィルタ処理の場合は画像処理フィルタのインターバルを1(2)とするようにしてもよい。これにより、サイドローブを抑制することができる。 Further, the interval of the image processing filter may be changed by a power of 2 for each number of ε filter processes. For example, in the case of the first ε filter processing, the interval of the image processing filter is 4 (2 2 ), and in the case of the second ε filter processing, the interval of the image processing filter is 2 (2 1 ). In the case of filter processing, the interval of the image processing filter may be set to 1 (2 0 ). Thereby, a side lobe can be suppressed.

(09)また、上記実施の形態においては、εフィルタを分割した分割εフィルタ処理について説明したが、バイラテラルフィルタ等の他の非線形フィルタにおいても、本発明のような分割処理を行うようにしてもよい。また、非線形フィルタではなく通常のLPFに対して本発明のような分割処理を行うようにしてもよい。
また、上記実施の形態においては、輝度成分と比べて色差成分の方が、信号成分に悪影響を与えることなくノイズ成分だけを除去しやすいという特性を活かして、色差成分に対してのみ分割εフィルタ処理を適用し、輝度成分に対しては分割しない通常のεフィルタ処理を適用したが、輝度成分に対して分割εフィルタ処理を適用してもよい。
(09) In the above embodiment, the divided ε filter processing in which the ε filter is divided has been described. However, in other nonlinear filters such as a bilateral filter, the division processing as in the present invention is performed. Also good. Further, the division processing as in the present invention may be performed on a normal LPF instead of the nonlinear filter.
In the above-described embodiment, the ε filter is divided only for the color difference component, taking advantage of the characteristic that the color difference component is easier to remove the noise component without adversely affecting the signal component than the luminance component. Although the normal ε filter processing that does not divide the luminance component is applied, the divided ε filter processing may be applied to the luminance component.

(10)また、上記変形例(01)〜(09)を矛盾が生じない範囲内で任意に組み合わせるような態様であってもよい。   (10) Moreover, the aspect which combines arbitrarily the said modification (01)-(09) within the range which does not produce contradiction may be sufficient.

(11)また、本発明の上記実施形態は、何れも最良の実施形態としての単なる例に過ぎず、本発明の原理や構造等をより良く理解することができるようにするために述べられたものであって、添付の特許請求の範囲を限定する趣旨のものでない。
したがって、本発明の上記実施形態に対してなされ得る多種多様な変形ないし修正はすべて本発明の範囲内に含まれるものであり、添付の特許請求の範囲によって保護されるものと解さなければならない。
(11) The above embodiments of the present invention are merely examples as the best embodiments, and are described in order to better understand the principle and structure of the present invention. And is not intended to limit the scope of the appended claims.
Therefore, it should be understood that all the various variations and modifications that can be made to the above-described embodiments of the present invention are included in the scope of the present invention and protected by the appended claims.

最後に、上記各実施の形態においては、本発明の画像処理装置をデジタルカメラ1に適用した場合について説明したが、上記の実施の形態に限定されるものではなく、要は、画像を処理することができる機器であれば適用可能である。   Finally, in each of the above-described embodiments, the case where the image processing apparatus of the present invention is applied to the digital camera 1 has been described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment. Any device can be applied.

本発明の実施の形態のデジタルカメラのブロック図である。1 is a block diagram of a digital camera according to an embodiment of the present invention. εフィルタ処理の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of ε filter processing. εフィルタ処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating (epsilon) filter process. εフィルタ処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating (epsilon) filter process. 実施の形態におけるデジタルカメラ1の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the digital camera 1 in embodiment. εフィルタ処理の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement of an epsilon filter process. 変形例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a modification. 変形例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a modification. 変形例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a modification.

符号の説明Explanation of symbols

1 デジタルカメラ
2 撮影レンズ
3 レンズ駆動ブロック
4 絞り
5 CCD
6 ドライバ
7 TG
8 ユニット回路
9 メモリ
10 CPU
11 DRAM
12 画像表示部
13 フラッシュメモリ
14 キー入力部
15 バス
21 注目画素特定部
22 処理対象画素抽出部
23 非線形演算部
24 線形フィルタ処理部
1 Digital Camera 2 Shooting Lens 3 Lens Drive Block 4 Aperture 5 CCD
6 Driver 7 TG
8 Unit circuit 9 Memory 10 CPU
11 DRAM
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Image display part 13 Flash memory 14 Key input part 15 Bus 21 Target pixel specific part 22 Processing object pixel extraction part 23 Nonlinear calculation part 24 Linear filter processing part

Claims (14)

2次元配列された各画素のうち、任意の画素を注目画素と特定し、前記注目画素の画素値と、該注目画素の周辺にある複数の周辺画素の画素値を所定の重み付けで加重させる画像処理フィルタを用いて、該注目画素の新たな画素値を算出することによりフィルタ処理を行うフィルタ処理手段を備えた画像処理装置であって、
前記画像処理フィルタの重み付け係数を、1部の画素に対して加重するように複数に分割した分割フィルタを有し、
前記フィルタ処理手段は、
前記注目画素の横方向または縦方向の位置の変化に応じて前記複数に分割した分割フィルタを周期的に選択することを特徴とする画像処理装置。
An image in which an arbitrary pixel is specified as a target pixel among the two-dimensionally arranged pixels, and a pixel value of the target pixel and pixel values of a plurality of peripheral pixels around the target pixel are weighted with a predetermined weight An image processing apparatus comprising filter processing means for performing filter processing by calculating a new pixel value of the target pixel using a processing filter,
A division filter that divides the weighting coefficient of the image processing filter into a plurality of weights so as to weight one part of pixels;
The filter processing means includes
An image processing apparatus, wherein the division filter divided into the plurality is periodically selected according to a change in a horizontal or vertical position of the target pixel.
前記複数に分割した分割フィルタは、
前記画像処理フィルタの重み付け係数を4つに分割した画像処理フィルタであり、
前記フィルタ処理手段は、
重み付けの係数の異なる4つの分割フィルタを、前記注目画素の横方向の位置及び縦方向の位置が奇数か偶数かに応じて周期的に選択することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
The divided filter divided into a plurality of
An image processing filter obtained by dividing the weighting coefficient of the image processing filter into four;
The filter processing means includes
The image processing according to claim 1, wherein four division filters having different weighting coefficients are periodically selected according to whether the horizontal position and the vertical position of the target pixel are odd or even. apparatus.
前記フィルタ処理手段は、
2次元配列された各画素値の中から記注目画素として特定する画素を市松状に間引いて特定し、該特定された複数の画素に対してフィルタ処理を行うと共に、間引かれた画素に対しては該画素と隣接するフィルタ処理が行なわれた画素の画素値の平均値を算出し、該算出した平均値を該画素の画素値とすることにより間引かれた画素に対してフィルタ処理を行うことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
The filter processing means includes
A pixel to be specified as a target pixel is specified by thinning out a checkered pattern from the two-dimensionally arranged pixel values, and a filter process is performed on the specified plurality of pixels. Then, the average value of the pixel values of the pixels subjected to the filtering process adjacent to the pixel is calculated, and the filtering process is performed on the thinned pixels by using the calculated average value as the pixel value of the pixel. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the image processing apparatus performs the processing.
前記フィルタ処理手段は、
2次元配列された全ての画素に対して、前記複数に分割した分割フィルタの中から、前記注目画素の位置に応じて周期的に選択された1つの分割フィルタを用いたフィルタ処理を行うことを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
The filter processing means includes
Performing filter processing using one divided filter periodically selected according to the position of the target pixel from among the plurality of divided filters, for all the two-dimensionally arranged pixels. The image processing apparatus according to claim 1, wherein:
前記フィルタ処理手段は、
2次元配列された全ての画素値に対してフィルタ処理を行うという処理を複数回行うことを特徴とする請求項4記載の画像処理装置。
The filter processing means includes
The image processing apparatus according to claim 4, wherein the process of performing filter processing on all the pixel values arranged two-dimensionally is performed a plurality of times.
前記フィルタ処理手段は、
フィルタ処理の回数毎に、用いられる分割フィルタのインターバルを2のべき乗で変化させることを特徴とする請求項5記載の画像処理装置。
The filter processing means includes
6. The image processing apparatus according to claim 5, wherein an interval of the division filter to be used is changed by a power of 2 for each number of times of filter processing.
前記フィルタ処理手段により算出された2次元配列された全ての画素の画素値に対して、ローパスフィルタ処理を行うローパスフィルタ処理手段を備えたことを特徴とする請求項3乃至6の何れかに記載の画像処理装置。   The low-pass filter processing means for performing a low-pass filter process on the pixel values of all the two-dimensionally arranged pixels calculated by the filter processing means is provided. Image processing apparatus. 前記ローパスフィルタ処理手段は、
前記複数の画像処理フィルタの分割数に応じたタップ数であることを特徴とする請求項7記載の画像処理装置。
The low-pass filter processing means includes
The image processing apparatus according to claim 7, wherein the number of taps corresponds to the number of divisions of the plurality of image processing filters.
2次元配列された各画素のうち、任意の画素を注目画素と特定し、前記注目画素の画素値と、該注目画素の周辺にある複数の周辺画素の画素値を所定の重み付けで加重させる画像処理フィルタを用いて、該注目画素の新たな画素値を算出することによりフィルタ処理を行うフィルタ処理手段を備えた画像処理装置であって、
前記画像処理フィルタの重み付け係数を、1部の画素に対して加重するように複数に分割した分割フィルタを有し、
前記フィルタ処理手段は、
前記複数に分割した分割フィルタの中から、前記注目画素の位置に応じて選択された1つの分割フィルタを用いて、フィルタ処理を行い、
前記複数に分割した分割フィルタは、
重み付けの係数の重心が中央に設定された前記画像処理フィルタを、複数に分割したフィルタであり、複数の分割フィルタの重み付けの係数を全て合計すると前記画像処理フィルタの重み付けの係数と等しくなるように分割されていることを特徴とする画像処理装置。
An image in which an arbitrary pixel is specified as a target pixel among the two-dimensionally arranged pixels, and a pixel value of the target pixel and pixel values of a plurality of peripheral pixels around the target pixel are weighted with a predetermined weight An image processing apparatus comprising filter processing means for performing filter processing by calculating a new pixel value of the target pixel using a processing filter,
A division filter that divides the weighting coefficient of the image processing filter into a plurality of weights so as to weight one part of pixels;
The filter processing means includes
Using one divided filter selected according to the position of the target pixel from among the plurality of divided filters, a filter process is performed,
The divided filter divided into a plurality of
The image processing filter in which the center of gravity of the weighting coefficient is set at the center is a filter obtained by dividing the image processing filter into a plurality of parts, and the weighting coefficients of the plurality of divided filters are all added to be equal to the weighting coefficient of the image processing filter. An image processing apparatus that is divided.
2次元配列された各画素のうち、任意の画素を注目画素と特定し、前記注目画素の画素値と、該注目画素の周辺にある複数の周辺画素の画素値を所定の重み付けで加重させる画像処理フィルタを用いて、該注目画素の新たな画素値を算出することによりフィルタ処理を行うフィルタ処理手段を備えた画像処理装置であって、
前記画像処理フィルタの重み付け係数を、1部の画素に対して加重するように複数に分割した分割フィルタを有し、
前記フィルタ処理手段は、
前記複数に分割した分割フィルタの中から、前記注目画素の位置に応じて選択された1つの分割フィルタを用いて、フィルタ処理を行い、
前記複数に分割した分割フィルタは、
各々の分割フィルタにおける重み付けの係数の重心が中央からずれた位置に設定されていることを特徴とする画像処理装置。
An image in which an arbitrary pixel is specified as a target pixel among the two-dimensionally arranged pixels, and a pixel value of the target pixel and pixel values of a plurality of peripheral pixels around the target pixel are weighted with a predetermined weight An image processing apparatus comprising filter processing means for performing filter processing by calculating a new pixel value of the target pixel using a processing filter,
A division filter that divides the weighting coefficient of the image processing filter into a plurality of weights so as to weight one part of pixels;
The filter processing means includes
Using one divided filter selected according to the position of the target pixel from among the plurality of divided filters, a filter process is performed,
The divided filter divided into a plurality of
An image processing apparatus, wherein the center of gravity of a weighting coefficient in each division filter is set at a position shifted from the center.
前記複数に分割した分割フィルタは、
前記画像処理フィルタの重み付け係数を、加重する画素がそれぞれ異なるように複数に分割したことを特徴とする請求項10記載の画像処理装置。
The divided filter divided into a plurality of
The image processing apparatus according to claim 10, wherein the weighting coefficient of the image processing filter is divided into a plurality of different weights.
2次元配列された各画素のうち、任意の画素を注目画素と特定し、前記注目画素の画素値と、該注目画素の周辺にある複数の周辺画素の画素値を所定の重み付けで加重させる画像処理フィルタを用いて、該注目画素の新たな画素値を算出することによりフィルタ処理を行うフィルタ処理手段を備えた画像処理装置であって、
前記画像処理フィルタの重み付け係数を、1部の画素に対して加重するように複数に分割した分割フィルタを有し、
前記フィルタ処理手段は、
前記複数に分割した分割フィルタの中から、前記注目画素の位置に応じて選択された1つの分割フィルタを用いて、フィルタ処理を行い、
前記画像処理フィルタにおける重み付けの係数のインターバルは、
撮影感度または画像データの圧縮方式のブロックサイズによって決まることを特徴とする画像処理装置。
An image in which an arbitrary pixel is specified as a target pixel among the two-dimensionally arranged pixels, and a pixel value of the target pixel and pixel values of a plurality of peripheral pixels around the target pixel are weighted with a predetermined weight An image processing apparatus comprising filter processing means for performing filter processing by calculating a new pixel value of the target pixel using a processing filter,
A division filter that divides the weighting coefficient of the image processing filter into a plurality of weights so as to weight one part of pixels;
The filter processing means includes
Using one divided filter selected according to the position of the target pixel from among the plurality of divided filters, a filter process is performed,
The interval of weighting coefficients in the image processing filter is:
An image processing apparatus characterized by being determined by a photographing sensitivity or a block size of a compression method of image data.
2次元配列された各画素のうち、任意の画素を注目画素と特定し、前記注目画素の画素値と、該注目画素の周辺にある複数の周辺画素の画素値を所定の重み付けで加重させる画像処理フィルタを用いて、該注目画素の新たな画素値を算出することによりフィルタ処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記フィルタ処理は、
前記画像処理フィルタの重み付け係数を、1部の画素に対して加重するように複数に分割した分割フィルタの中から、前記注目画素の横方向または縦方向の位置の変化に応じて周期的に選択された1つの画像処理フィルタを用いて、フィルタ処理を行うことを特徴とするプログラム。
An image in which an arbitrary pixel is specified as a target pixel among the two-dimensionally arranged pixels, and a pixel value of the target pixel and pixel values of a plurality of peripheral pixels around the target pixel are weighted with a predetermined weight A program for causing a computer to execute a filter process by calculating a new pixel value of the target pixel using a processing filter,
The filtering process is
The weighting coefficient of the image processing filter is periodically selected from among the divided filters divided into a plurality of weights so that a part of the pixels is weighted according to a change in the horizontal or vertical position of the target pixel. A program characterized by performing filter processing using a single image processing filter.
2次元配列された各画素のうち、任意の画素を注目画素と特定し、前記注目画素の画素値と、該注目画素の周辺にある複数の周辺画素の画素値を所定の重み付けで加重させる画像処理フィルタを用いて、該注目画素の新たな画素値を算出することによりフィルタ処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記フィルタ処理は、
前記複数に分割した分割フィルタの中から、前記注目画素の位置に応じて選択された1つの分割フィルタを用いて、フィルタ処理を行い、
前記画像処理フィルタにおける重み付けの係数のインターバルは、
撮影感度または画像データの圧縮方式のブロックサイズによって決まることを特徴とするプログラム。
An image in which an arbitrary pixel is specified as a target pixel among the two-dimensionally arranged pixels, and a pixel value of the target pixel and pixel values of a plurality of peripheral pixels around the target pixel are weighted with a predetermined weight A program for causing a computer to execute a filter process by calculating a new pixel value of the target pixel using a processing filter,
The filtering process is
Using one divided filter selected according to the position of the target pixel from among the plurality of divided filters, a filter process is performed,
The interval of weighting coefficients in the image processing filter is:
A program characterized by being determined by the shooting sensitivity or the block size of the image data compression method.
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