JP6164926B2 - ノイズ低減処理装置 - Google Patents

ノイズ低減処理装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6164926B2
JP6164926B2 JP2013104242A JP2013104242A JP6164926B2 JP 6164926 B2 JP6164926 B2 JP 6164926B2 JP 2013104242 A JP2013104242 A JP 2013104242A JP 2013104242 A JP2013104242 A JP 2013104242A JP 6164926 B2 JP6164926 B2 JP 6164926B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pixel
edge
filter processing
edge degree
result
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2013104242A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014225787A (ja
Inventor
日淑 江崎
日淑 江崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Corp filed Critical Olympus Corp
Priority to JP2013104242A priority Critical patent/JP6164926B2/ja
Priority to PCT/JP2014/062032 priority patent/WO2014185273A1/ja
Publication of JP2014225787A publication Critical patent/JP2014225787A/ja
Priority to US14/938,448 priority patent/US9727950B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6164926B2 publication Critical patent/JP6164926B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00Image enhancement or restoration
    • G06T5/20Image enhancement or restoration by the use of local operators
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F18/00Pattern recognition
    • G06F18/20Analysing
    • G06F18/22Matching criteria, e.g. proximity measures
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00Image enhancement or restoration
    • G06T5/70
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/40Picture signal circuits
    • H04N1/409Edge or detail enhancement; Noise or error suppression
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/14Picture signal circuitry for video frequency region
    • H04N5/142Edging; Contouring
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/14Picture signal circuitry for video frequency region
    • H04N5/21Circuitry for suppressing or minimising disturbance, e.g. moiré or halo
    • H04N5/213Circuitry for suppressing or minimising impulsive noise
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/20Special algorithmic details
    • G06T2207/20024Filtering details
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/20Special algorithmic details
    • G06T2207/20172Image enhancement details
    • G06T2207/20182Noise reduction or smoothing in the temporal domain; Spatio-temporal filtering
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/20Special algorithmic details
    • G06T2207/20172Image enhancement details
    • G06T2207/20192Edge enhancement; Edge preservation

Description

本発明は、画像におけるノイズ低減処理を行うノイズ低減処理装置に関するものである。
画像における各画素のエッジの方向を判別することで、画像の構造的属性を保持しながら、例えば、ノイズ除去等のその後の画像処理を単純化することができることから、エッジの方向判別に関する技術として、例えば、特開2008−293425号公報(特許文献1)が提案されている。
つまり、特許文献1には、入力画像信号を多重解像度変換して、互いに異なる周波数帯域を有する複数の帯域画像信号を作成し、この帯域画像信号の周波数帯域およびこの周波数帯域よりも低域側の周波数の情報を含む第1の画像信号と、帯域画像信号の周波数帯域よりも低域側の周波数の情報を含む第2の画像信号とを用いて、帯域画像信号のエッジ成分の方向を判別すると共にエッジ成分の方向に応じて帯域画像信号のノイズを除去するノイズ除去装置が開示されている。
特開2008−293425号公報
しかしながら、上記した特許文献1に記載のノイズ除去装置では、ノイズ除去処理が、方向性を有するフィルタ処理に基づいて行われるため、エッジの保存能力が高いという利点がある反面、平坦部等に存在する微小なノイズをエッジとして捉えて保存する傾向があり、出力画像の平坦部に模様状のノイズが残留する虞がある。
そこで、特許文献1では、平坦部における模様状のノイズを除去するために、方向判別処理後にコアリング処理を行ってエッジを保持しながら模様状のノイズを除去している。ところが、ノイズ量が多く模様状のノイズが目立つ場合には、ノイズ除去のためにコアリング処理の強度を上げる必要があり、これによって画質が劣化してしまう。
すなわち、ノイズ量が多い場合には、エッジを保持しようとすると平坦部のノイズが残り、その反面、平坦部のノイズを効果的に低減しようとするとエッジ上のノイズが残ってしまう。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、ノイズ量が多い場合であっても、エッジ部を保持しながら平坦部の模様状のノイズを低減させることを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、入力画像の画素毎に、注目画素と該注目画素の周囲の複数の周辺画素とに基づいて、前記注目画素のエッジ量を示すエッジ度を算出するエッジ度算出手段と、注目画素におけるエッジの方向を判別して第1の方向判別結果を出力する第1の方向判別手段と、該第1の方向判別結果に基づく方向に沿って前記注目画素に対して平滑化処理を行って第1のフィルタ処理結果を出力する第1のフィルタ処理手段と、前記注目画素に対して、前記第1のフィルタ処理手段よりもローパス効果の低い平滑化処理を行って第2のフィルタ処理結果を出力する第2のフィルタ処理手段と、前記エッジ度算出手段により算出されたエッジ度に応じて、該エッジ度が高いほど第1のフィルタ処理結果の割合を高くし、前記エッジ度が低いほど前記第2のフィルタ処理結果の割合を高くして、前記第1のフィルタ処理結果と前記第2のフィルタ処理結果とを合成する合成手段とを備えるノイズ低減処理装置を提供する。
本発明によれば、入力画像に対して、注目画素のエッジの方向を第1の方向判別手段により判別すると共に第1のフィルタ処理手段により平滑化処理を行い、第2のフィルタ処理手段により、第1のフィルタ処理手段よりもローパス効果の低い平滑化処理を行い、第1のフィルタ処理結果と第2のフィルタ処理結果とを夫々出力する。ここで、第2のフィルタ処理手段は、第1のフィルタ処理手段に比してローパス効果が低い、すなわち、ノイズ除去効果が小さいので、エッジを保持する力が弱いという欠点がある。一方、第1のフィルタ処理手段は、第2のフィルタ処理手段に比してローパス効果が高い、すなわち、ノイズ除去効果が高いので、例えば、ノイズの影響で途切れてしまったエッジを繋げる等エッジを保持する力が強い反面、平坦部等の微小ノイズをエッジと判別する虞がある。そこで、エッジ度算出手段により注目画素のエッジ量を示すエッジ度を算出し、このエッジ度に応じて第1のフィルタ処理結果と第2のフィルタ処理結果とを合成する。
これにより、入力画素の各画素に応じて適切なフィルタ処理結果を適用することができるので、ノイズ量が多い場合であっても、エッジ部を保持しながら平坦部の模様状のノイズを低減させることができる。また、第1のフィルタ処理手段は、第1の方向判別結果に沿ってフィルタ処理を行っているので、エッジの勾配を精度よく検知することができ、第2のフィルタ処理手段は、方向に依存しないため特に平坦部分における模様状のノイズを効果的に低減させることができる。
上記した発明において、前記第1の方向判別手段よりもローパス効果が低く、前記注目画素におけるエッジの方向を判別して第2の方向判別結果を出力する第2の方向判別手段を備え、前記第2のフィルタ処理手段が、前記注目画素に対して前記第2の方向判別結果に基づく方向に沿って平滑化処理を行うことが好ましい。
このようにすることで、ノイズ量が多い場合であっても、エッジの勾配を更に精度よく検知してエッジを保持しつつ、平坦部の模様状のノイズを低減させることができる。
上記した発明において、前記エッジ度算出手段が、前記注目画素および前記周辺画素からなる所定領域に含まれる全画素の画素値の平均値である全体平均値と各画素の画素値との差分の絶対値である差分絶対値の平均値、及び、前記所定領域において前記注目画素を起点として放射状に向かう方向毎に算出された該方向に沿う各画素間における画素値の差分の絶対値和のうちの最大値、の少なくとも何れか一方に基づいてエッジ度を算出することが好ましい。
このようにすることで、所定領域において注目画素と周辺画素との画素値の差分が明確となり、注目画素におけるエッジの方向やエッジの強度を反映したエッジ度を算出することができる。
上記した発明において、前記合成手段が、前記エッジ度が予め定めた閾値よりも大きい場合には前記第2のフィルタ処理結果の割合をゼロとし、前記エッジ度が前記閾値よりも小さい場合には前記第1のフィルタ処理結果の割合をゼロとすることが好ましい。
このようにすることで、実質的に両フィルタ処理結果を合成することなく、第1のフィルタ処理手段又は第2のフィルタ処理手段を適宜選択するのみで、エッジ部分はボケにくく、平坦部分のノイズを低減させることができる。
上記した発明において、原画像に対して多重解像度分解することにより互いに異なる周波数帯域を有する複数の帯域画像を生成する帯域画像生成手段を備え、前記入力画像が、該帯域画像生成手段により生成された前記帯域画像であることが好ましい。
このようにすることで、各帯域に存在するノイズをきめ細かく低減させることができるので、エッジの太さに寄らず、ボケを抑えながらエッジ上のノイズを低減させることができる。
本発明によれば、ノイズ量が多い場合であっても、エッジ部を保持しながら平坦部の模様状のノイズを低減させるという効果を奏する。
本発明の第1の実施形態に係るノイズ低減処理装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の第1の実施形態に係るノイズ低減処理装置において、第1処理部によって設定されるフィルタの例を示す概念図である。 本発明の第1の実施形態に係るノイズ低減処理装置において、第1処理部によって設定されるフィルタにおいて代表値を演算する際の方向の例を示す概念図である。 本発明の第1の実施形態に係るノイズ低減処理装置において、注目画素のエッジ方向を判別する際のフローチャートである。 本発明の第1の実施形態の変形例に係るノイズ低減処理装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の第1の実施形態の変形例に係るノイズ低減処理装置において、第2処理部によって設定されるフィルタの例を示す概念図である。 本発明の第2の実施形態に係るノイズ低減処理装置の概略構成を示すブロック図である。
(第1の実施形態)
以下に、本発明の第1の実施形態に係るノイズ低減処理装置1について図面を参照して説明する。
図1に示すように、ノイズ低減処理装置1は、入力画像の画素毎に注目画素のエッジ量を示すエッジ度を算出するエッジ度算出部11、入力画像に対して比較的ローパス効果の高いフィルタ処理を行う第1処理部12、入力画像に対して比較的ローパス効果の低いフィルタ処理を行う第2処理部13、及び合成部14を備えている。
エッジ度算出部11は、入力画像の画素毎に、注目画素とこの注目画素の周囲の複数の周辺画素とに基づいて、注目画素のエッジ量を示すエッジ度を算出する。
より具体的には、エッジ度算出部11は、注目画素および周辺画素からなる所定領域に含まれる全画素の画素値の平均値である全体平均値を演算し、この全体平均値と各画素における画素値との差分の絶対値である差分絶対値の平均値を求める。さらに、所定領域において注目画素を起点として放射状に向かう方向毎に算出された該方向に沿う各3×3画素内の対応する画素間の画素値の差分の絶対値和のうちの最大値を求める。そして、差分絶対値の平均値又は最大値の少なくとも何れか一方に基づいてエッジ度を算出する。
以下、エッジ度を算出する場合の一例について、図3にe0の算出方法を示す。中心画素Y33としたときの3画素×3画素のブロックと、周辺画素Y31、Y32、Y34、Y35を中心とした3画素×3画素のブロック内の対応する画素間の画素値の差分の絶対値和がe0の値となる(図3参照)。同様の手法でe0〜e7までの8つの方向を算出する(図3参照)。なお、図2に示すような注目画素Y33を中心とする7画素×7画素の領域を注目画素Y33及び注目画素Y33の周囲の周辺画素からなる所定領域とすることとして説明する。なお、ここでは、ブロック単位で差分値をとることでローパス効果を高めた方向判別を行う例を示すが、単に、画素単位で差分値をとる方法でも良い。
(差分絶対値の平均値)
上述のように、エッジ度算出部11はエッジ度を算出するために、差分絶対値の平均値を算出する。
まず、注目画素Y33および周辺画素からなる所定領域に含まれる全画素の画素値の平均値である全体平均値を算出する。つまり、Y00〜Y66の全ての画素値の平均値を全体平均値として算出する。次に、全体平均値と所定領域に含まれる各画素Y00〜Y66の各画素値との差分絶対値を夫々算出し、差分絶対値の平均値を算出し、これをSum_saとする。
(代表値の最大値の算出)
続いて、エッジ度算出部11は、図2、図3に示すように、所定領域において注目画素Y33を起点として放射状に向かうe0〜e7の8つの方向毎に各方向に沿う各3画素×3画素のブロック内の対応する画素間の画素値の差分の絶対値を加算した絶対値和をその方向についての代表値として算出する。なお、e0〜e7の各方向に対して180°反転した方向は、同一方向のマイナス方向とすることで、e0〜e7の夫々に含めることとしている。図2及び図3の例では、8つの方向は全て等間隔となっている。
エッジ度算出部11は、所定領域内において、注目画素Y33を中心とし、e0〜e7の方向毎に注目画素Y33を中心とするブロックと各周辺画素を中心とするブロックとの対応する画素値の差分を算出し、方向毎に差分の絶対値和を当該方向の代表値として出力する。以下の数式(1)にe0方向の代表値を算出する例を示す。
Figure 0006164926
エッジ度算出部11は、e1〜e7の各方向についても同様の演算を行い、e0〜e7の全ての方向に係る代表値のうち、最大値をMax_saとする。
エッジ度算出部11は、Sum_saとMax_saとを乗じた値をエッジ度とする。なお、Sum_saとMax_saとは、共に注目画素にエッジが存在する場合にその値が高くなる特性を有する値である。特に、Sum_saは、注目画素にはノイズが少ないものの、エッジが存在した場合であっても所望の太さを検出することができないという特性を有する。一方、Max_saは、エッジを確実に検出できるもののノイズも多くなるという特性を有する。従って、Sum_saとMax_saとを乗じたエッジ度を適用することにより、これら2つの値の双方の利点を生かし、注目画素におけるエッジの有無、その強度等を把握することができる。
なお、エッジ度算出部11は、Sum_sa又はMax_saの何れか一方をエッジ度としてもよい。
第1処理部12は、第1方向判別部21と、第1フィルタ処理部22とを備えている。
第1方向判別部21は、注目画素におけるエッジの方向を判別して第1判別結果を出力する。すなわち、第1方向判別部21は、エッジ度算出部11がエッジ度を算出する際に用いた領域に基づいて注目画素のエッジの方向を判別する。具体的には、エッジ度算出部11における処理と同様に、e0〜e7の全ての方向に係る代表値を算出し、これらのうち最小値を示す代表値に係る方向を、その注目画素のエッジの方向、すなわち第1方向判別結果とする。
第1フィルタ処理部22は、第1判別結果に基づく方向に沿って注目画素に対して平滑化処理を行う。具体的には、第1判別結果である方向の1画素×7画素の平均値を算出し、この平均値を第1フィルタ処理結果として合成部14に出力する。
第2処理部13は、注目画素に対して、第1フィルタ処理部22よりもローパス効果の低い平滑化処理を行って第2フィルタ処理結果を出力する第2フィルタ処理部32を備えている。つまり、第2フィルタ処理部32は、注目画素を中心とし、かつ、第1フィルタ処理部22よりも小さい範囲の領域において平滑化処理を行うことで第1フィルタ処理部22よりもローパス効果を低下させている。具体的には、第2フィルタ処理部32は、注目画素を中心とする5画素×5画素の領域において、全画素の画素値の平均値を第2フィルタ処理結果として合成部14に出力する。
なお、第2フィルタ処理結果としては、例えば、注目画素の画素値との差分が一定値以下の画素の平均値とすることもできる。
合成部14は、エッジ度算出部11により算出されたエッジ度に応じて、エッジ度が高いほど第1フィルタ処理結果の割合を高くし、エッジ度が低いほど第2フィルタ処理結果の割合を高くして、第1のフィルタ処理結果と第2のフィルタ処理結果とを合成する。
合成部14では、予め閾値を設定しておき、エッジ度が閾値よりも大きい場合には第2フィルタ処理結果の割合をゼロとし、エッジ度が閾値よりも小さい場合には第1フィルタ処理結果の割合をゼロとすることもできる。この場合には、合成部14は、実質的に閾値を境界に第1フィルタ処理結果又は第2フィルタ処理結果の何れかを選択的に採用することとなる。
また、合成部14において、閾値を複数設定することもできる。例えば、閾値が第1の閾値及び第2の閾値(第1の閾値<第2の閾値、と仮定する。)と2つ設定されている場合には、エッジ度が第1の閾値までは第2フィルタ処理結果を採用し、第1の閾値と第2の閾値との間では、エッジ度が高くなるのに応じて第1フィルタ処理結果の割合が高くなるように合成を行なう。そして、エッジ度が第2の閾値以上となった場合に、第1フィルタ処理結果を採用することもできる。
続いて、このように構成されたノイズ低減処理装置1の作用について図4のフローチャートに従って、説明する。なお、以下の説明においては、第1処理部12は7画素×7画素のフィルタを、第2処理部13は5画素×5画素のフィルタを用いるものとして説明する。
本実施形態に係るノイズ低減処理装置1によって入力画像のノイズを低減するために、処理対象の注目画素を特定し、ステップS11において、注目画素のエッジ度を算出する。具体的には、エッジ度算出部11は、注目画素Y33を中心とする7画素×7画素の領域を定め、この領域における全体平均値と領域に含まれる各画素Y00〜Y66の各画素値との差分絶対値の平均値を算出する。さらに、先に定めた領域に対してe0〜e7の方向毎に注目画素Y33と各周辺画素との差分を算出し、方向毎に差分の絶対値和を当該方向の代表値として算出する。そして、これら代表値の最大値と先に算出した差分絶対値の平均値とに基づいてエッジ度を算出する。
続いて、ステップS12において、第1処理部12の第1方向判別部21が、エッジ度算出部11において算出された注目画素Y33を中心とする7画素×7画素の領域におけるe0〜e7の方向毎の代表値から、最小値を示す方向を第1判別結果として第1フィルタ処理部22に出力する。
ステップS13では、第1フィルタ処理部22では、第1の判別結果である方向の1画素×7画素の平均値を算出し、この平均値を第1フィルタ処理結果として合成部14に出力する。
次のステップS14では、第2処理部13の第2フィルタ処理部32により、注目画素Y33を中心とする5画素×5画素の領域を定め、この領域内の全画素の画素値の平均値を算出することで平滑化処理を行い、平均値を処理結果として合成部14に出力する。
ステップS15では、合成部14により、エッジ度算出部11で算出されたエッジ度に応じて、エッジ度が高いほど第1フィルタ処理結果の割合を高くし、エッジ度が低いほど第2フィルタ処理結果の割合を高くして、第1のフィルタ処理結果と第2のフィルタ処理結果とを合成する。
このように、本実施形態によれば、注目画素に対して、特性の異なる値からエッジ度を算出することにより注目画素におけるエッジの特性を的確に把握する。そして、ローパス効果、すなわちノイズ除去効果の異なる2つの処理部により入力画像に対する処理を行い、これを注目画素のエッジ度に応じて合成するので、入力画素の各画素に応じて適切なフィルタ処理結果を適用することができる。従って、ノイズ量が多い場合であっても、エッジ部を保持しながら平坦部の模様状のノイズを低減させることができる。
また、第1フィルタ処理部は、第1判別結果に沿ってフィルタ処理を行っているので、エッジの勾配を精度よく検知することができ、第2フィルタ処理部は、方向に依存しないため特に平坦部分における模様状のノイズを効果的に低減させることができる。
(変形例)
上記した第1の実施形態においては、第2フィルタ処理部は方向判別結果を用いずに平滑化処理を行うことで、方向に依存しないフィルタ処理を行う例について説明したが、これに限られることはなく、例えば、第2フィルタ処理部においても方向判別結果を用いたフィルタ処理を行う構成とすることもできる。
この場合には、図5に示すように、第2処理部13の第2フィルタ処理部32の前段に、第2方向判別部31を設ける。第2方向判別部31における処理は、第1方向判別部21における各処理よりもローパス効果を低くするために、図6に示すように、注目画素Y33を中心として5画素×5画素の領域から方向判別を行うこととしている。
従って、第2方向判別部31は、図6に示す注目画素Y33を中心とした5画素×5画素の領域に基づいて、注目画素と周辺画素の画素間の画素値の差分の絶対値を加算した絶対値和をその方向についての代表値として算出する、e0〜e7の全ての方向に係る代表値を算出し、これらのうち最小値を示す代表値に係る方向を、その注目画素のエッジの方向、すなわち第2判別結果とする。
なお、代表値の算出は以下の数式に従って行われる。
Figure 0006164926
第2フィルタ処理部32は、第2判別結果に基づく方向に沿って注目画素に対して平滑化処理を行う。具体的には、第2判別結果である方向の1画素×5画素の平均値を算出し、この平均値を第2フィルタ処理結果として合成部14に出力する。
合成部14では、エッジ度算出部11により算出されたエッジ度に応じて、エッジ度が高いほど第1フィルタ処理結果の割合を高くし、エッジ度が低いほど第2フィルタ処理結果の割合を高くして、第1フィルタ処理結果と第2フィルタ処理結果とを合成する。
本変形例によれば、注目画素に対して、特性の異なる値からエッジ度を算出することにより注目画素におけるエッジの特性を的確に把握する。そして、ローパス効果、すなわちノイズ除去効果の異なる2つの処理部により入力画像に対する処理を行う。このとき、互いに方向判別精度等の特性が異なる第1のフィルタ処理部及び第2のフィルタ処理部を適用して、注目画素のエッジの方向を判別し、方向に沿った平滑化処理を行っている。
そして、これらの処理結果を注目画素のエッジ度に応じて合成するので、入力画素の各画素に応じて適切なフィルタ処理結果を適用することができる。従って、ノイズ量が多い場合であっても、エッジの勾配を更に精度よく検知して、エッジ部を保持しながら平坦部の模様状のノイズを低減させることができる。
(第2の実施形態)
以下、本発明の第2の実施形態について説明する。
本実施形態は、原画像に対して多重解像度分解することにより互いに異なる周波数帯域を有する複数の帯域画像を生成する帯域画像生成手段としての、縮小処理部及び拡大処理部を備えている。
具体的には、図7に示すように、本実施形態に係るノイズ低減処理装置は、上記した第1の実施形態またはその変形例に係るノイズ低減処理装置を構成するエッジ度算出部、第1処理部、第2処理部及び合成部を備えたノイズ低減処理部40に加えて、原画像をこのノイズ低減処理部40に入力するに先立って複数の帯域画像を生成する縮小処理部41及び拡大処理部42を備えている。
縮小処理部41により原画像を繰り返し縮小していくことで、解像度の異なる一連の縮小画像を得るとともに、各縮小画像を拡大処理部42により拡大し、一段階縮小前の画像との差分をとることで、異なる周波数バンドに対応する帯域画像を得る。図7の例では、原画像S0に対して縮小処理を行いS1を取得し、さらにS1に対して縮小処理を行いS2を取得する。このような処理を順次繰り返すことで一連の縮小画像Skが得られ、また、S1を縮小前の大きさに拡大処理した画像L1とS0の差分をとることにより帯域画像D1を取得し、S2を縮小前の大きさに拡大処理した画像L2とS1の差分をとることにより帯域画像D2を取得する。これらの処理を順次繰り返すことで帯域画像Dkが得られる。
例えば、ノイズ低減処理部40に、Sk−1,Lk,Dkが入力されると、Lkの画像を入力画像としてエッジ度を算出する。第1処理部における方向判別にはSk−1の画像が入力画像として用いられ、第1処理部において平滑化処理を行う際には、Dkの画像が入力画像として用いられる。第2処理部においても同様の入力画像が用いられる。
上記した入力画像は一例であり、エッジ度算出部や方向フィルタ処理部の中の方向判別には、Sk−1の画像,Lkの画像であればどちらを用いても構わない。ローパス効果を上げる場合には、Lkの画像を、細かい構造を保存したい場合はSk−1の画像を用いることが好ましい。
本実施形態によれば、原画像を多重解像度分解した帯域画像毎に、方向判別や平滑化処理を行うので、各帯域に存在するノイズをきめ細かく低減させることができ、エッジの太さに寄らず、ボケを抑えながらエッジ上のノイズを低減させることができる。
1 ノイズ低減処理装置
11 エッジ度算出部
12 第1処理部
13 第2処理部
14 合成部
21 第1方向判別部
22 第1フィルタ処理部
31 第2方向判別部
32 第2フィルタ処理部
40 ノイズ低減処理部
41 縮小処理部
42 拡大処理部

Claims (5)

  1. 入力画像の画素毎に、注目画素と該注目画素の周囲の周辺画素とに基づいて、前記注目画素のエッジ量を示すエッジ度を算出するエッジ度算出手段と、
    注目画素におけるエッジの方向を判別して第1の方向判別結果を出力する第1の方向判別手段と、
    該第1の方向判別結果に基づく方向に沿って前記注目画素に対して平滑化処理を行って第1のフィルタ処理結果を出力する第1のフィルタ処理手段と、
    前記注目画素に対して、前記第1のフィルタ処理手段よりもローパス効果の低い平滑化処理を行って第2のフィルタ処理結果を出力する第2のフィルタ処理手段と、
    前記エッジ度算出手段により算出されたエッジ度に応じて、該エッジ度が高いほど第1のフィルタ処理結果の割合を高くし、前記エッジ度が低いほど前記第2のフィルタ処理結果の割合を高くして、前記第1のフィルタ処理結果と前記第2のフィルタ処理結果とを合成する合成手段を備えるノイズ低減処理装置。
  2. 前記第1の方向判別手段よりもローパス効果が低く、前記注目画素におけるエッジの方向を判別して第2の方向判別結果を出力する第2の方向判別手段を備え、
    前記第2のフィルタ処理手段が、前記注目画素に対して前記第2の方向判別結果に基づく方向に沿って平滑化処理を行う請求項1記載のノイズ低減処理装置。
  3. 前記エッジ度算出手段が、前記注目画素および前記周辺画素からなる所定領域に含まれる全画素の画素値の平均値である全体平均値と各画素の画素値との差分の絶対値である差分絶対値の平均値、及び、前記所定領域において前記注目画素を起点として放射状に向かう方向毎に算出された該方向に沿う各画素間における画素値の差分の絶対値和のうちの最大値、の少なくとも何れか一方に基づいてエッジ度を算出する請求項1又は請求項2に記載のノイズ低減処理装置。
  4. 前記合成手段が、前記エッジ度が予め定めた閾値よりも大きい場合には前記第2のフィルタ処理結果の割合をゼロとし、前記エッジ度が前記閾値よりも小さい場合には前記第1のフィルタ処理結果の割合をゼロとする請求項1乃至請求項3の何れかに記載のノイズ低減処理装置。
  5. 原画像に対して多重解像度分解することにより互いに異なる周波数帯域を有する複数の帯域画像を生成する帯域画像生成手段を備え、
    前記入力画像が、該帯域画像生成手段により生成された前記帯域画像である請求項1乃至請求項4の何れかに記載のノイズ低減処理装置。
JP2013104242A 2013-05-16 2013-05-16 ノイズ低減処理装置 Expired - Fee Related JP6164926B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013104242A JP6164926B2 (ja) 2013-05-16 2013-05-16 ノイズ低減処理装置
PCT/JP2014/062032 WO2014185273A1 (ja) 2013-05-16 2014-04-30 ノイズ低減処理装置
US14/938,448 US9727950B2 (en) 2013-05-16 2015-11-11 Noise-reduction processing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013104242A JP6164926B2 (ja) 2013-05-16 2013-05-16 ノイズ低減処理装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014225787A JP2014225787A (ja) 2014-12-04
JP6164926B2 true JP6164926B2 (ja) 2017-07-19

Family

ID=51898253

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013104242A Expired - Fee Related JP6164926B2 (ja) 2013-05-16 2013-05-16 ノイズ低減処理装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9727950B2 (ja)
JP (1) JP6164926B2 (ja)
WO (1) WO2014185273A1 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6397236B2 (ja) * 2014-06-30 2018-09-26 キヤノン株式会社 画像処理装置および画像処理方法
JP6516830B2 (ja) * 2015-03-25 2019-05-22 オリンパス株式会社 画像処理装置、画像処理方法およびプログラム
JP6790928B2 (ja) * 2017-03-10 2020-11-25 コニカミノルタ株式会社 画像処理装置
KR102042346B1 (ko) * 2018-05-03 2019-11-07 중앙대학교 산학협력단 블록 기반 에지 보존 스무딩 방법 및 그 장치
US11488285B2 (en) * 2020-04-13 2022-11-01 Apple Inc. Content based image processing
JP2021174049A (ja) * 2020-04-20 2021-11-01 東芝テック株式会社 硬貨処理装置
TWI774224B (zh) * 2021-02-03 2022-08-11 緯創資通股份有限公司 特徵強化與資料擴增方法及其動作偵測裝置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3976337B2 (ja) * 1995-06-23 2007-09-19 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ ノイズ低減用画像処理
JP3729118B2 (ja) * 2001-10-23 2005-12-21 ノーリツ鋼機株式会社 画像処理方法、画像処理装置、画像処理プログラム、これを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
US7599579B2 (en) * 2002-07-11 2009-10-06 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Interpolated image filtering method and apparatus
JP4042563B2 (ja) * 2002-12-27 2008-02-06 セイコーエプソン株式会社 画像ノイズの低減
JP2006221221A (ja) * 2005-02-08 2006-08-24 Seiko Epson Corp 複数の低解像度画像を用いた高解像度画像の生成
US8189236B2 (en) * 2007-05-24 2012-05-29 Fuji Xerox Co., Ltd. Image processing apparatus, image processing method and computer-readable medium
JP2008293425A (ja) 2007-05-28 2008-12-04 Olympus Corp ノイズ除去装置並びにプログラムおよび方法
JP4967921B2 (ja) * 2007-08-10 2012-07-04 セイコーエプソン株式会社 画像処理のための装置、方法、および、プログラム
JP5012315B2 (ja) * 2007-08-20 2012-08-29 セイコーエプソン株式会社 画像処理装置
JP2009145991A (ja) * 2007-12-11 2009-07-02 Ricoh Co Ltd 画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび記憶媒体
US8358867B1 (en) * 2009-01-20 2013-01-22 Pixar Painterly filtering
JP2012256202A (ja) * 2011-06-09 2012-12-27 Sony Corp 画像処理装置、および画像処理方法、並びにプログラム
JP5564553B2 (ja) * 2012-10-22 2014-07-30 Eizo株式会社 画像処理装置、画像処理方法及びコンピュータプログラム
US9280806B2 (en) * 2013-01-10 2016-03-08 Broadcom Corporation Edge smoothing block filtering and blending
JP2016086347A (ja) * 2014-10-28 2016-05-19 三星ディスプレイ株式會社Samsung Display Co.,Ltd. 画像処理装置、画像処理方法、及びプログラム
JP6099686B2 (ja) * 2015-03-20 2017-03-22 株式会社Pfu 画像処理装置、領域検出方法及びコンピュータプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014225787A (ja) 2014-12-04
US9727950B2 (en) 2017-08-08
US20160063681A1 (en) 2016-03-03
WO2014185273A1 (ja) 2014-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6164926B2 (ja) ノイズ低減処理装置
JP4661238B2 (ja) 画像処理方法および画像処理装置ならびに画像処理プログラム
JP2013235594A5 (ja)
KR101795271B1 (ko) 영상의 선명화를 위한 전처리를 수행하는 영상 처리 장치 및 방법
US20130300860A1 (en) Depth measurement apparatus, image pickup apparatus, depth measurement method, and depth measurement program
JP2011041089A5 (ja)
JP2010171949A (ja) 深さ情報を用いた深さノイズフィルタリング方法および装置
JP5095860B2 (ja) 分離エッジ強調アーキテクチャ
JP2010178302A (ja) 画像処理装置及び画像処理方法
US9280805B2 (en) Image processing apparatus, image processing method, and memory device in which image processing program is stored
Shinde et al. Study of noise detection and noise removal techniques in medical images
JP2008293425A (ja) ノイズ除去装置並びにプログラムおよび方法
JP2011171843A5 (ja)
JPWO2010086973A1 (ja) 画像処理装置および画像処理プログラム
KR20130000827A (ko) 이미지의 에지 향상 방법
JP2009212969A (ja) 画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラム
JP2011095861A5 (ja) 画像処理装置、画像処理方法、及びプログラム
JP4847531B2 (ja) 画像処理装置、画像処理プログラム、および画像処理方法
KR20160038683A (ko) 적응적 전/후처리 필터링을 이용하는 초해상도 영상 처리 방법
JP2009219066A (ja) 画像処理装置
JP6161847B1 (ja) 画像処理装置及び画像処理方法
JP2015037215A5 (ja) 画像処理装置および画像処理方法
WO2013161838A1 (ja) 画像処理方法、及び画像処理装置
JP2010129077A (ja) ウェーブレット変換を用いた全焦点画像の生成手段
WO2016131370A1 (zh) 一种实现小波去噪的方法和装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160120

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161206

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170106

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170606

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170620

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6164926

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees