JP6339811B2 - ノイズ判定装置、ノイズ判定方法 - Google Patents
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Description
図1は本発明に係る実施の形態のノイズ判定装置を有した、ノイズ除去装置100の構成を示すブロック図である。
次に、図4〜図7に示すフローチャートを用いて、ノイズ判定装置1におけるノイズ判定処理のうち、エッジ判定処理について説明する。
まず、図4を用いて水平エッジの判定について説明する。なお、以下の説明は、図2に示した周波数解析部13以下での処理であり、DCT処理は周知の技術であるので説明は省略する。
次に、図5を用いて垂直エッジの判定について説明する。なお、ステップS11は、図4を用いて説明したステップS1と同じ処理であるので、説明は省略する。
次に、図6を用いてエッジの判定について説明する。なお、ステップS21は、図4を用いて説明したステップS1と同じ処理であるので、説明は省略する。
図4〜図6を用いた各種のエッジ判定は、それぞれ独立して行っても良いし、何れかを組み合わせても良く、全てを組み合わせても良い。
次に、図7に示すフローチャートを用いて、孤立周波数解析部14での孤立周波数の解析について説明する。
画像中のある領域のエッジを検出する場合、ゾーベル(Sobel)法などを用いることが一般的である。
次に、フィルタ回路2におけるフィルタ処理について説明する。図3に示すようにフィルタ回路2は、画像データPDをDCT変換するDCT変換部21と、DCT変換後のデータに対して量子化処理を行う量子化部22と、量子化されたデータに対して逆量子化処理を行う逆量子化部23と、逆量子化後のデータに対して逆DCT変換を行う逆DCT変換部24とを有している。
以下、図11〜図18を用いて量子化マトリクステーブルの例について説明する。なお、量子化マトリクステーブルは、フィルタ特性選択部15において予め準備されたものを使用しても良いし、周波数解析部13および孤立周波数解析部14での解析結果を受けて、フィルタ特性選択部15でその都度作成しても良い。
図11は、図4を用いて説明した水平エッジの判定により、処理対象となっているベイヤーデータブロックは水平エッジの多い画像であると判定された場合に、フィルタ回路2に与えられる、水平エッジがノイズとして除去されることがないような量子化マトリクステーブルである。
図12は、図5を用いて説明した垂直エッジの判定により、処理対象となっているベイヤーデータブロックは垂直エッジの多い画像であると判定された場合に、フィルタ回路2に与えられる、垂直エッジがノイズとして除去されることがないような量子化マトリクステーブルである。
図13は、図6を用いて説明したエッジの判定により、処理対象となっているベイヤーデータブロックは、水平、垂直共にエッジの多い画像であると判定された場合に、フィルタ回路2に与えられる、水平、垂直エッジがノイズとして除去されることがないような量子化マトリクステーブルである。
図14は、図7を用いて説明した孤立周波数の解析により、処理対象となっているベイヤーデータブロックは、特殊な形状のエッジが端縁部またはそれ以外に存在する画像であると判定された場合に、フィルタ回路2に与えられる、特殊な形状のエッジについては除去されないような量子化マトリクステーブルである。
図15は、ゾーベル法によっても検出されるエッジが少ない場合に、フィルタ回路2に与えられる、エッジを考慮することなくノイズを除去するような量子化マトリクステーブルである。
先に説明したように、図4〜図6を用いた各種のエッジ判定を組み合わせて用いる場合には、単独のエッジ判定を行う場合とは量子化マトリクステーブルも異なる。
以上説明したように、本発明に係る実施の形態においては、周波数解析部13および孤立周波数解析部14において、エッジ成分を検出し、エッジ成分が検出された場合にはエッジが除去されないように弱いフィルタをかけるので、フィルタ処理によりエッジ成分が除去されることを防止でき、画像上の有意な構成がノイズと共に除去されることを抑制できる。
以上説明した本発明に係る実施の形態においては、画像データとしてベイヤーデータを用いてノイズ判定を行う構成について説明したが、YCbCrデータやYUVデータを用いてノイズ判定を行っても良い。
12 DCT部
13 周波数解析部
14 孤立周波数解析部
15 フィルタ特性選択部
Claims (10)
- フレーム単位で与えられる画像データにエッジ画像が含まれるか否かに基づいてノイズ判定するノイズ判定するノイズ判定装置であって、
前記画像データを周波数分解し、得られた周波数成分について、周波数が比較的低い低周波成分および周波数が比較的高い高周波成分について、それぞれ所定数のデータをサンプリングし、低周波側データに対する高周波側データの比率に基づいて、エッジ画像が含まれるか否かを解析することを特徴とするノイズ判定装置。 - 前記ノイズ判定装置は、
1つのフレームの前記画像データを所定の画素数のマトリクスに分割してデータブロックとして周波数分解を行う周波数分解部と、
前記周波数分解部で得られた周波数成分について、前記データブロックの低周波成分側および高周波成分側のそれぞれで、所定数ずつの周波数成分をサンプリングして、前記低周波側データおよび前記高周波側データとし、前記低周波側データに対する前記高周波側データの比率に基づいて、エッジ画像が含まれるか否かを解析する周波数解析部と、
前記周波数解析部での解析結果に基づいて、ノイズを除去するフィルタのフィルタ特性を選択するフィルタ特性選択部と、を備える、請求項1記載のノイズ判定装置。 - 前記周波数解析部は、
前記低周波側データの水平周波数成分を垂直周波数成分よりも多くした第1サンプリング領域を設定し、
前記第1サンプリング領域で得られた前記低周波側データに対する前記高周波側データの比率が、予め定めた閾値以下である場合に、前記データブロックに水平エッジ画像が含まれるものと解析し、
前記フィルタ特性選択部は、前記水平エッジ画像が除去されないフィルタ特性を選択する、請求項2記載のノイズ判定装置。 - 前記周波数解析部は、
前記低周波側データの垂直周波数成分を水平周波数成分よりも多くした第2サンプリング領域を設定し、
前記第2サンプリング領域で得られた前記低周波側データに対する前記高周波側データの比率が、予め定めた閾値以下である場合に、前記データブロックに垂直エッジ画像が含まれるものと解析し、
前記フィルタ特性選択部は、前記垂直エッジ画像が除去されないフィルタ特性を選択する、請求項2記載のノイズ判定装置。 - 前記周波数解析部は、
前記低周波側データの垂直周波数成分と水平周波数成分とが同じ第3サンプリング領域を設定し、
前記第3サンプリング領域で得られた前記低周波側データに対する前記高周波側データの比率が、予め定めた閾値以下である場合に、前記データブロックにエッジ画像が含まれるものと解析し、
前記フィルタ特性選択部は、前記エッジ画像が除去されないフィルタ特性を選択する、請求項2記載のノイズ判定装置。 - 前記周波数分解部は、
離散コサイン変換により周波数分解を行い、
前記周波数解析部は、
前記周波数分解部での離散コサイン変換により得られた変換係数の交流成分を直流成分で割ることで前記交流成分の正規化を行い、正規化後の交流成分を前記低周波側データおよび前記高周波側データとする、請求項2記載のノイズ判定装置。 - 前記ノイズ判定装置は、
他の周波数成分から孤立している周波数成分を解析して孤立周波数の存在を確認する孤立周波数解析部をさらに備え、
前記孤立周波数解析部は、
前記孤立周波数の存在に基づいて、前記データブロックに、前記周波数解析部では解析できなかったエッジ画像が含まれるか否かを解析し、
前記フィルタ特性選択部は、前記周波数解析部では解析できなかったエッジ画像が含まれる場合に、前記エッジ画像が除去されないフィルタ特性を選択する、請求項2記載のノイズ判定装置。 - 前記周波数分解部は、
離散コサイン変換により周波数分解を行い、
前記孤立周波数解析部は、
前記周波数分解部での離散コサイン変換により得られた変換係数の交流成分を直流成分で割ることで前記交流成分の正規化を行い、
正規化された交流成分の全てについての平均値を算出し、
前記正規化された交流成分のそれぞれの周波数成分について、その周囲の周波数成分のうち前記平均値よりも大きな周波数成分の個数が、予め定めた第1閾値未満となる周波数成分の個数を算出し、算出された個数が予め定めた第2閾値未満であるか否かを判定し、前記第2閾値未満である場合に前記周波数解析部では解析できなかったエッジ画像が含まれるものと解析する、請求項7記載のノイズ判定装置。 - 前記画像データとしてベイヤーデータを使用する、請求項1記載のノイズ判定装置。
- フレーム単位で与えられる画像データにエッジ画像が含まれるか否かに基づいてノイズ判定するノイズ判定方法であって、
(a)前記画像データを周波数分解するステップと、
(b)前記ステップ(a)で得られた周波数成分について、周波数が比較的低い低周波成分および周波数が比較的高い高周波成分について、それぞれ所定数のデータをサンプリングし、低周波側データに対する高周波側データの比率に基づいて、エッジ画像が含まれるか否かを解析するステップと、を備えることを特徴とするノイズ判定方法。
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