JP6164926B2 - ノイズ低減処理装置 - Google Patents
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Description
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。
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、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
なお、代表値の算出は以下の数式に従って行われる。
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。
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)
- 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。 - 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。 - 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。
- 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。
- 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。
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