JP6249173B2 - 画像処理方法、及び画像処理装置 - Google Patents
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Description
次に、広領域におけるエッジ量E3(x,y)を算出する。エッジ量の算出では,まず、縦方向のエッジ量EV3(x,y)と横方向のエッジ量EH3(x,y)とを、式(3)および式(4)のように算出し、これらを式(5)のように加算することで、広領域におけるエッジ量E3(x,y)を算出する。ここで、広領域をk3にて縦横同じ画素数で範囲を指定しているが、必ずしも縦横同じ画素数でなくてもよい。
続いて、算出されたエッジ量E3(x,y)から算出される合成重みα3(x,y)を用いて、式(6)のように広領域における空間平均値L3(x,y)を補正し、補正された広領域の空間平均値L3’(x,y)を算出する。合成重みα3(x,y)は、あらかじめ設定されている閾値hi3およびlo3を用いて、式(7)のように算出される。
最後に、算出された空間平均値L3’を用い、式(8)のように中領域の空間平均値L2(x,y)を補正する。
補正関数Funcの一例として、図2に示したものを用いる。例えば、画素位置(x,y)における中領域の空間平均値L2(x,y)の補正は、diffinを(L2(x,y)-L3”(x,y))とし、図2の補正関数によって得られる補正量diffoutをL2(x,y)に加算することで、実行される。図2の補正関数内のパラメータであるa,b,limitは、処理する解像度および補正する色成分毎に決定される。
式(9)で定義される係数β3(x,y)は、0〜1.0までの実数となる。係数β3(x,y)を利用して、以下の式(10)のように、Func関数におけるパラメータaを設定する。エッジ量E3(x,y)とパラメータaの関係を図3に示す。
ここで、a_lo3は、エッジ量E3(x,y)が閾値lo3より小さい場合にパラメータaとして使用する値であり、a_hi3はエッジ量が閾値hi3より大きくなる場合のパラメータaに使用する値である。エッジ量E3(x,y)が閾値lo3からhi3までパラメータaは、a_hi3からa_lo3までの間の値となる。ここで、a_hi3は0以上の実数であり、a_lo3は,a_lo3>=a_hi3の実数である。
このようにして、式(1)から式(8)までを用いて、あるいは、式(1)から式(5)、および式(9)から式(11)までを用いて、補正された中領域における空間平均値L2’(x,y)を得る。
式(13)における関数Fresidの一例を以下の式(14)に示す。
α1<=α2であり、基本的には0.0<=α1<=α2<=1.0である。つまり、式(14)は、注目画素がエッジに含まれるような場合(E3(x,y)>hi3)は、差分値R2(x,y)から高い割合で値を抽出することにより、最終的な補正量を小さくしてエッジの喪失を防ぐ。また、注目画素が平坦領域に含まれるような場合(E3(x,y)<lo3)は、差分値R2(x,y)から低い割合で値を抽出することにより、最終的な補正量を大きく保って平坦領域でのノイズ除去性能を維持する。さらに、注目画素がテクスチャ領域に含まれる場合は、差分値R2(x,y)から対象領域のエッジ量に比例して値を抽出することで、解像度感を保ちつつノイズを除去する。式(14)において、関数Fresidの入力r=1の場合の、エッジ量eと関数Fresidの出力の関係を図4に示す。
式(15)、式(16)において、関数Fresidの入力r=1の場合の、エッジ量eと関数Fresidの出力の関係を図5および図6に示す。
ここで、関数Fresidは、式(18)又は式(19)となる。式(18)におけるsign関数は入力の符号を出力する関数であり、式(18)や式(19)におけるλ’は式(20)となる。
ここで、式(20)のλはあらかじめ設定する値である。また、閾値hi、lo、パラメータα1、α2は式(14)、(15)、(16)に示されたものと同様に、各階層で変更してもよいし、そうでなくてもよい。
注目画素を含み、範囲が順次狭くなる多階層の領域毎に画素の画素統計値とエッジ情報とを求め、
当該階層の領域の画素統計値と当該階層の領域より広い階層の領域の画素統計値との差分情報を、前記エッジ情報を用いて補正し、
補正後の前記差分情報と、前記当該階層の領域より広い領域の画素統計値を用いて、当該階層の領域の画素統計値を補正し、
前記エッジ情報を用いて、補正前の前記当該階層の領域の画素統計値と、補正後の前記当該階層の領域の画素統計値の差分情報とを再補正し、
最大範囲から最小範囲の領域になるまで、順次各階層において、前記当該階層の領域の画素統計値の補正と再補正を繰り返すことで、前記注目画素を補正する
画像処理方法。
前記再補正は、
前記注目画素がエッジに含まれる場合には補正量を小さくし、
前記注目画素が平坦領域に含まれる場合には補正量を大きくし、
前記注目画素がテクスチャ領域に含まれる場合にはエッジ情報に応じた補正量により、
補正を行う
付記1に記載の画像処理方法。
当該階層の領域の画素統計値と、当該階層の領域より広い階層の領域の画素統計値と、当該階層の領域より広い階層の領域におけるエッジ情報とを用いて、前記差分情報を算出する
付記1又は付記2に記載の画像処理方法。
当該階層の領域より広い階層の領域におけるエッジ情報が所定の閾値を超える場合、当該階層の画素統計値の補正を行わない
付記3に記載の画像処理方法。
補正後の前記差分情報と、前記当該階層の領域より広い領域の画素統計値とを用いて、当該階層の領域の画素統計値を補正する際、補正の強度を階層毎に変化させる
付記1から付記4のいずれかに記載の画像処理方法。
補正後の前記差分情報と、前記当該階層の領域より広い領域の画素統計値とを用いて、当該階層の領域の画素統計値を補正する際、当該階層の領域のノイズによる画素値の変動量に応じて補正の強度を変化させる
付記5に記載の画像処理方法。
補正後の前記差分情報と、前記当該階層の領域より広い領域の画素統計値とを用いて、当該階層の領域の画素統計値を補正する際、当該階層の領域より広い領域のエッジ量に応じて補正の強度を変化させる
付記5に記載の画像処理方法。
補正後の前記差分情報と、前記当該階層の領域より広い領域の画素統計値とを用いて、当該階層の領域の画素統計値を補正する際、前記差分情報がゼロに近づくほどゼロに近い値を出力し、前記差分情報が大きくなるほど補正を弱める補正を行う
付記1から付記7のいずれかに記載の画像処理方法。
前記画素統計値は、画素の空間平均値を用いる
付記1から付記8のいずれかに記載の画像処理方法。
前記空間平均値は、画素の相加平均値、相乗平均値、加重平均値のいずれかである
付記9に記載の画像処理方法。
注目画素を含み、範囲が順次狭くなる多階層の領域毎に、その領域の画素の画素統計値を算出する画素統計値算出手段と、
注目画素を含み、範囲が順次狭くなる多階層の領域毎に、エッジ情報を算出するエッジ情報算出手段と、
補正後の前記差分情報と、前記当該階層の領域より広い領域の画素統計値を用いて、当該階層の領域の画素統計値を補正し、前記エッジ情報を用いて、補正前の前記当該階層の領域の画素統計値と、補正後の前記当該階層の領域の画素統計値の差分情報とを再補正し、最大範囲から最小範囲の領域になるまで、順次各階層において、前記当該階層の領域の画素統計値の補正と再補正を繰り返すことで、前記注目画素を補正する補正手段と
を有する画像処理装置。
前記補正手段は、
前記注目画素がエッジに含まれる場合には補正量を小さくし、
前記注目画素が平坦領域に含まれる場合には補正量を大きくし、
前記注目画素がテクスチャ領域に含まれる場合にはエッジ情報に応じた補正量により、
補正を行う
付記11に記載の画像処理装置。
前記補正手段は、当該階層の領域の画素統計値と、当該階層の領域より広い階層の領域の画素統計値と、当該階層の領域より広い階層の領域におけるエッジ情報とを用いて、前記差分情報を算出する
付記11又は付記12に記載の画像処理装置。
前記補正手段は、当該階層の領域より広い階層の領域におけるエッジ情報が所定の閾値を超える場合、当該階層の画素統計値の補正を行わない
付記13に記載の画像処理装置。
前記補正手段は、補正後の前記差分情報と、前記当該階層の領域より広い領域の画素統計値とを用いて、当該階層の領域の画素統計値を補正する際、補正の強度を階層毎に変化させる
付記11から付記14のいずれかに記載の画像処理装置。
前記補正手段は、補正後の前記差分情報と、前記当該階層の領域より広い領域の画素統計値とを用いて、当該階層の領域の画素統計値を補正する際、当該階層の領域のノイズによる画素値の変動量に応じて補正の強度を変化させる
付記15に記載の画像処理装置。
前記補正手段は、補正後の前記差分情報と、前記当該階層の領域より広い領域の画素統計値とを用いて、当該階層の領域の画素統計値を補正する際、当該階層の領域より広い領域のエッジ量に応じて補正の強度を変化させる
付記15に記載の画像処理装置。
前記補正手段は、補正後の前記差分情報と、前記当該階層の領域より広い領域の画素統計値とを用いて、当該階層の領域の画素統計値を補正する際、前記差分情報がゼロに近づくほどゼロに近い値を出力し、前記差分情報が大きくなるほど補正を弱める補正を行う
付記11から付記17のいずれかに記載の画像処理装置。
前記画素統計値は、画素の空間平均値を用いる
付記11から付記18のいずれかに記載の画像処理装置。
前記空間平均値は、画素の相加平均値、相乗平均値、加重平均値のいずれかである
付記19に記載の画像処理装置。
注目画素を含み、範囲が順次狭くなる多階層の領域毎に、その領域の画素の画素統計値を算出する画素統計値算出処理と、
注目画素を含み、範囲が順次狭くなる多階層の領域毎に、エッジ情報を算出するエッジ情報算出処理と、
補正後の前記差分情報と、前記当該階層の領域より広い領域の画素統計値を用いて、当該階層の領域の画素統計値を補正し、前記エッジ情報を用いて、補正前の前記当該階層の領域の画素統計値と、補正後の前記当該階層の領域の画素統計値の差分情報とを再補正し、最大範囲から最小範囲の領域になるまで、順次各階層において、前記当該階層の領域の画素統計値の補正と再補正を繰り返すことで、前記注目画素を補正する補正処理と
を、コンピュータに実行させるプログラム。
前記補正処理は、
前記注目画素がエッジに含まれる場合には補正量を小さくし、
前記注目画素が平坦領域に含まれる場合には補正量を大きくし、
前記注目画素がテクスチャ領域に含まれる場合にはエッジ情報に応じた補正量により、
補正を行う
付記21に記載のプログラム。
前記補正処理は、当該階層の領域の画素統計値と、当該階層の領域より広い階層の領域の画素統計値と、当該階層の領域より広い階層の領域におけるエッジ情報とを用いて、前記差分情報を算出する
付記21又は付記22に記載のプログラム。
前記補正処理は、当該階層の領域より広い階層の領域におけるエッジ情報が所定の閾値を超える場合、当該階層の画素統計値の補正を行わない
付記23に記載のプログラム。
前記補正処理は、補正後の前記差分情報と、前記当該階層の領域より広い領域の画素統計値とを用いて、当該階層の領域の画素統計値を補正する際、補正の強度を階層毎に変化させる
付記11から付記14のいずれかに記載のプログラム。
前記補正処理は、補正後の前記差分情報と、前記当該階層の領域より広い領域の画素統計値とを用いて、当該階層の領域の画素統計値を補正する際、当該階層の領域のノイズによる画素値の変動量に応じて補正の強度を変化させる
付記25に記載のプログラム。
前記補正処理は、補正後の前記差分情報と、前記当該階層の領域より広い領域の画素統計値とを用いて、当該階層の領域の画素統計値を補正する際、当該階層の領域より広い領域のエッジ量に応じて補正の強度を変化させる
付記25に記載のプログラム。
前記補正処理は、補正後の前記差分情報と、前記当該階層の領域より広い領域の画素統計値とを用いて、当該階層の領域の画素統計値を補正する際、前記差分情報がゼロに近づくほどゼロに近い値を出力し、前記差分情報が大きくなるほど補正を弱める補正を行う
付記21から付記27のいずれかに記載のプログラム。
前記画素統計値は、画素の空間平均値を用いる
付記21から付記28のいずれかに記載のプログラム。
前記空間平均値は、画素の相加平均値、相乗平均値、加重平均値のいずれかである
付記29に記載のプログラム。
2 空間平均値算出部
3 補正部
4 再補正部
5 出力画像制御部
6 エッジ情報算出部
7 補正関数決定部
Claims (10)
- 注目画素を含み、範囲が順次狭くなる多階層の領域毎に画素の画素統計値とエッジ情報とを求め、
補正処理を行う当該階層の領域の画素統計値と前記当該階層の領域より広い階層の領域の画素統計値との差分情報を、前記当該階層の領域より広い階層の領域におけるエッジ情報を用いて補正し、
補正後の前記差分情報と、前記当該階層の領域より広い領域の画素統計値を用いて、前記当該階層の領域の画素統計値を補正し、
前記当該階層の領域より広い階層の領域におけるエッジ情報を用いて、補正前の前記当該階層の領域の画素統計値と、補正後の前記当該階層の領域の画素統計値の差分情報とを再補正し、
最大範囲から最小範囲の領域になるまで、順次各階層において、前記当該階層の領域の画素統計値の補正と再補正を繰り返すことで、前記注目画素を補正する
画像処理方法。 - 前記再補正は、
前記注目画素がエッジに含まれる場合には補正量を小さくし、
前記注目画素が平坦領域に含まれる場合には補正量を大きくし、
前記注目画素がテクスチャ領域に含まれる場合にはエッジ情報に応じた補正量により、補正を行う
請求項1に記載の画像処理方法。 - 当該階層の領域の画素統計値と、当該階層の領域より広い階層の領域の画素統計値と、当該階層の領域より広い階層の領域におけるエッジ情報とを用いて、前記差分情報を算出する
請求項1又は請求項2に記載の画像処理方法。 - 当該階層の領域より広い階層の領域におけるエッジ情報が所定の閾値を超える場合、当該階層の画素統計値の補正を行わない
請求項3に記載の画像処理方法。 - 補正後の前記差分情報と、前記当該階層の領域より広い領域の画素統計値とを用いて、当該階層の領域の画素統計値を補正する際、補正の強度を階層毎に変化させる
請求項1から請求項4のいずれかに記載の画像処理方法。 - 補正後の前記差分情報と、前記当該階層の領域より広い領域の画素統計値とを用いて、当該階層の領域の画素統計値を補正する際、当該階層の領域のノイズによる画素値の変動量に応じて補正の強度を変化させる
請求項5に記載の画像処理方法。 - 補正後の前記差分情報と、前記当該階層の領域より広い領域の画素統計値とを用いて、当該階層の領域の画素統計値を補正する際、当該階層の領域より広い領域のエッジ量に応じて補正の強度を変化させる
請求項5に記載の画像処理方法。 - 補正後の前記差分情報と、前記当該階層の領域より広い領域の画素統計値とを用いて、当該階層の領域の画素統計値を補正する際、前記差分情報がゼロに近づくほどゼロに近い値を出力し、前記差分情報が大きくなるほど補正を弱める補正を行う
請求項1から請求項7のいずれかに記載の画像処理方法。 - 注目画素を含み、範囲が順次狭くなる多階層の領域毎に、その領域の画素の画素統計値を算出する画素統計値算出手段と、
注目画素を含み、範囲が順次狭くなる多階層の領域毎に、エッジ情報を算出するエッジ情報算出手段と、
補正処理を行う当該階層の領域の画素統計値と前記当該階層の領域より広い階層の領域の画素統計値との差分情報を、前記当該階層の領域より広い階層の領域におけるエッジ情報を用いて補正し、補正後の前記差分情報と、前記当該階層の領域より広い領域の画素統計値を用いて、前記当該階層の領域の画素統計値を補正し、前記当該階層の領域より広い階層の領域におけるエッジ情報を用いて、補正前の前記当該階層の領域の画素統計値と、補正後の前記当該階層の領域の画素統計値の差分情報とを再補正し、最大範囲から最小範囲の領域になるまで、順次各階層において、前記当該階層の領域の画素統計値の補正と再補正を繰り返すことで、前記注目画素を補正する補正手段と
を有する画像処理装置。 - 前記補正手段は、
前記注目画素がエッジに含まれる場合には補正量を小さくし、
前記注目画素が平坦領域に含まれる場合には補正量を大きくし、
前記注目画素がテクスチャ領域に含まれる場合にはエッジ情報に応じた補正量により、補正を行う
請求項9に記載の画像処理装置。
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