JP6467178B2 - Image processing apparatus and image processing method - Google Patents
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Description
本発明は、画像処理装置及び画像処理方法に関する。 The present invention relates to an image processing apparatus and an image processing method.
下記特許文献1には、入力画像の画素毎にエッジ量を検出し、当該エッジ量に応じて複数の強調フィルタを切り替えて適用する画像処理装置が開示されている。また当該特許文献1には、画像を予め平滑化してからエッジ量の検出を行うことにより、ノイズの影響が少ない安定したエッジ量の検出が可能となることが開示されている。
上記特許文献1に開示された画像処理装置によると、エッジの強調処理に先立つ平滑化処理の効果が過剰な場合には、エッジも平滑化されるため、強調処理後の画像においてエッジが曖昧となる。一方、エッジの強調処理に先立つ平滑化処理の効果が不十分な場合には、ノイズが完全には除去されないため、強調処理によってノイズも強調されてしまう。このように上記特許文献1に開示された画像処理装置によると、画像を予め平滑化してからエッジ量の検出を行ったとしても、ノイズの抑制とエッジの強調とを効果的に両立することが困難であるという問題がある。
According to the image processing apparatus disclosed in
本発明はかかる問題を解決するために成されたものであり、ノイズの抑制とエッジの強調とを効果的に両立することが可能な画像処理装置及び画像処理方法を得ることを目的とするものである。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to obtain an image processing apparatus and an image processing method capable of effectively achieving both noise suppression and edge enhancement. It is.
本発明の第1の態様に係る画像処理装置は、画像内のノイズを除去するノイズ除去処理部と、前記ノイズ除去処理部よりも後段に接続され、画像内のエッジを強調するエッジ強調処理部と、を備え、前記ノイズ除去処理部は、画像内のノイズを除去するローパスフィルタと、画像内のエッジを検出する第1のエッジ検出部と、前記第1のエッジ検出部による検出結果に基づいて、画像内の各画素のエッジ強度を算出する第1のエッジ強度算出部と、前記第1のエッジ強度算出部によって算出されたエッジ強度に基づいて、前記ローパスフィルタのフィルタ強度を画素毎に設定する第1のフィルタ強度設定部と、を有し、前記エッジ強調処理部は、画像内のエッジを強調するエッジ強調フィルタと、画像内のエッジを検出する第2のエッジ検出部と、前記第2のエッジ検出部による検出結果に基づいて、画像内の各画素のエッジ強度を算出する第2のエッジ強度算出部と、前記第2のエッジ強度算出部によって算出されたエッジ強度に基づいて、前記エッジ強調フィルタのエッジ強調強度を画素毎に設定する強調強度設定部と、を有し、前記第1のフィルタ強度設定部は、エッジ強度が第1のしきい値未満であり画像の平坦部分に属する画素に関しては、第1のフィルタ強度を設定し、エッジ強度が第1のしきい値以上であり画像のエッジ部分に属する画素に関しては、第1のフィルタ強度よりも低い第2のフィルタ強度を設定することを特徴とするものである。
An image processing apparatus according to a first aspect of the present invention includes a noise removal processing unit that removes noise in an image, and an edge enhancement processing unit that is connected downstream from the noise removal processing unit and emphasizes an edge in the image. And the noise removal processing unit is based on a low-pass filter that removes noise in the image, a first edge detection unit that detects an edge in the image, and a detection result by the first edge detection unit. A first edge strength calculator that calculates the edge strength of each pixel in the image, and the filter strength of the low-pass filter for each pixel based on the edge strength calculated by the first edge strength calculator. A first filter strength setting unit for setting, the edge enhancement processing unit for enhancing an edge in the image, and a second edge detection for detecting the edge in the image And a second edge strength calculator that calculates an edge strength of each pixel in the image based on a detection result by the second edge detector, and an edge strength calculated by the second edge strength calculator based on the edge enhancement strength of the edge enhancement filter possess the enhancement intensity setting unit that sets each pixel, wherein the first filter strength setting unit, the edge strength be less than the first threshold value A first filter strength is set for pixels belonging to the flat portion of the image, and a first filter strength lower than the first filter strength is set for pixels belonging to the edge portion of the image whose edge strength is equal to or higher than the first threshold value. A filter strength of 2 is set .
第1の態様に係る画像処理装置によれば、第1のエッジ検出部は、画像内のエッジを検出し、第1のエッジ強度算出部は、第1のエッジ検出部による検出結果に基づいて、画像内の各画素のエッジ強度を算出する。そして、第1のフィルタ強度設定部は、第1のエッジ強度算出部によって算出されたエッジ強度に基づいて、ローパスフィルタのフィルタ強度を画素毎に設定する。これにより、ローパスフィルタのフィルタ強度を、各画素のエッジ強度に応じて画素毎に適応的に切り替えることができる。例えば、画像の平坦部分に属する画素に関しては比較的高いフィルタ強度を設定することにより、ノイズを効果的に除去することができ、また、画像のエッジ部分に属する画素に関しては比較的低いフィルタ強度を設定することにより、エッジが平滑化されることを回避できる。従って、ノイズ除去処理部によってノイズが効果的に除去された画像に対して、エッジ強調処理部によってエッジ強調処理を行うことにより、エッジ強調処理の際にノイズが強調されることを回避できる。その結果、ノイズの抑制とエッジの強調とを効果的に両立することが可能となる。 According to the image processing apparatus according to the first aspect, the first edge detection unit detects an edge in the image, and the first edge strength calculation unit is based on a detection result by the first edge detection unit. The edge strength of each pixel in the image is calculated. Then, the first filter strength setting unit sets the filter strength of the low-pass filter for each pixel based on the edge strength calculated by the first edge strength calculation unit. Thereby, the filter strength of the low-pass filter can be adaptively switched for each pixel according to the edge strength of each pixel. For example, by setting a relatively high filter strength for pixels belonging to the flat portion of the image, noise can be effectively removed, and for pixels belonging to the edge portion of the image, a relatively low filter strength is set. By setting, it is possible to avoid the edge from being smoothed. Therefore, by performing edge enhancement processing by the edge enhancement processing unit on the image from which noise has been effectively removed by the noise removal processing unit, it is possible to avoid noise enhancement during the edge enhancement processing. As a result, it is possible to effectively achieve both noise suppression and edge enhancement.
また、第1の態様に係る画像処理装置によれば、第2のエッジ検出部は、画像内のエッジを検出し、第2のエッジ強度算出部は、第2のエッジ検出部による検出結果に基づいて、画像内の各画素のエッジ強度を算出する。そして、強調強度設定部は、第2のエッジ強度算出部によって算出されたエッジ強度に基づいて、エッジ強調フィルタのエッジ強調強度を画素毎に設定する。これにより、エッジ強調フィルタの強調強度を、各画素のエッジ強度に応じて画素毎に適応的に切り替えることができる。例えば、画像の平坦部分に属する画素に関しては比較的低い強調強度を設定することにより、残存ノイズが強調されることを回避でき、また、画像のエッジ部分に属する画素に関しては比較的高い強調強度を設定することにより、エッジを強調することができる。その結果、ノイズが強調されることを回避しつつエッジを強調できるため、ノイズの抑制とエッジの強調とを効果的に両立することが可能となる。
また、第1の態様に係る画像処理装置によれば、画像の平坦部分に属する画素に関しては、比較的高い第1のフィルタ強度を設定することにより、平坦部分のノイズを効果的に除去することができる。また、画像のエッジ部分に属する画素に関しては、比較的低い第2のフィルタ強度を設定することにより、エッジが平滑化されることを回避できる。その結果、ノイズ除去処理において、エッジが平滑化されることを回避しつつ、平坦部分のノイズを効果的に除去することが可能となる。
Further, according to the image processing apparatus according to the first aspect, the second edge detection unit detects an edge in the image, and the second edge strength calculation unit determines the detection result by the second edge detection unit. Based on this, the edge strength of each pixel in the image is calculated. Then, the enhancement strength setting unit sets the edge enhancement strength of the edge enhancement filter for each pixel based on the edge strength calculated by the second edge strength calculation unit. Thereby, the enhancement strength of the edge enhancement filter can be adaptively switched for each pixel according to the edge strength of each pixel. For example, by setting a relatively low enhancement strength for pixels belonging to a flat portion of an image, it is possible to avoid the enhancement of residual noise, and for pixels belonging to an edge portion of an image, a relatively high enhancement strength. By setting, the edge can be emphasized. As a result, since it is possible to enhance the edge while avoiding noise enhancement, it is possible to effectively achieve both noise suppression and edge enhancement.
Moreover, according to the image processing apparatus which concerns on a 1st aspect, regarding the pixel which belongs to the flat part of an image, the noise of a flat part can be effectively removed by setting comparatively high 1st filter strength. Can do. For pixels belonging to the edge portion of the image, the edge can be prevented from being smoothed by setting a relatively low second filter strength. As a result, in the noise removal process, it is possible to effectively remove the noise on the flat portion while avoiding the smoothing of the edges.
本発明の第2の態様に係る画像処理装置は、第1の態様に係る画像処理装置において特に、前記第1のフィルタ強度設定部は、エッジ強度が第2のしきい値以上であり画像の特異部分に属する画素に関しては、第2のフィルタ強度よりも低い第3のフィルタ強度を設定することを特徴とするものである。
The image processing apparatus according to the second aspect of the present invention is the image processing apparatus according to the first aspect, in particular, wherein the first filter strength setting unit has an edge strength equal to or higher than a second threshold value. For the pixels belonging to the singular part, a third filter strength lower than the second filter strength is set.
第2の態様に係る画像処理装置によれば、光源の反射部分等の画像の特異部分に属する画素に関しては、第2のフィルタ強度よりも低い第3のフィルタ強度を設定することにより、特異部分が平滑化されることを回避できる。その結果、特異部分が不鮮明な不自然な画像となることを、予め回避することが可能となる。
According to the image processing apparatus according to the second aspect, for the pixels belonging to the singular part of the image, such as the reflection part of the light source, the singular part is set by setting the third filter intensity lower than the second filter intensity. Can be prevented from being smoothed. As a result, it is possible to avoid beforehand that the singular portion is an unclear and unclear image.
本発明の第3の態様に係る画像処理装置は、第1又は第2の態様に係る画像処理装置において特に、前記第1のフィルタ強度設定部は、エッジ部分に属する画素に関しては、エッジ強度が高いほどフィルタ強度が低くなるように、エッジ強度に応じて第2のフィルタ強度を設定することを特徴とするものである。
In the image processing device according to the third aspect of the present invention, particularly in the image processing device according to the first or second aspect, the first filter strength setting unit has an edge strength for pixels belonging to the edge portion. The second filter strength is set according to the edge strength so that the filter strength decreases as the value increases.
第3の態様に係る画像処理装置によれば、第1のフィルタ強度設定部は、エッジ部分に属する画素に関しては、エッジ強度が高いほどフィルタ強度が低くなるように、エッジ強度に応じて第2のフィルタ強度を設定する。このように、エッジ強度に応じて第2のフィルタ強度を細かく制御することにより、エッジ部分全体に均一なフィルタ強度を設定する場合と比較して、ローパスフィルタのフィルタ強度を滑らかに切り替えることができる。その結果、画像が不自然になることを回避することが可能となる。
According to the image processing apparatus according to the third aspect, the first filter strength setting unit performs the second filtering according to the edge strength so that the higher the edge strength is, the lower the filter strength is for the pixels belonging to the edge portion. Set the filter strength. In this way, by finely controlling the second filter strength according to the edge strength, the filter strength of the low-pass filter can be switched more smoothly than in the case where a uniform filter strength is set for the entire edge portion. . As a result, it becomes possible to avoid the image from becoming unnatural.
本発明の第4の態様に係る画像処理装置は、画像内のノイズを除去するノイズ除去処理部と、前記ノイズ除去処理部よりも後段に接続され、画像内のエッジを強調するエッジ強調処理部と、を備え、前記ノイズ除去処理部は、画像内のノイズを除去するローパスフィルタと、画像内のエッジを検出する第1のエッジ検出部と、前記第1のエッジ検出部による検出結果に基づいて、画像内の各画素のエッジ強度を算出する第1のエッジ強度算出部と、前記第1のエッジ強度算出部によって算出されたエッジ強度に基づいて、前記ローパスフィルタのフィルタ強度を画素毎に設定する第1のフィルタ強度設定部と、を有し、前記エッジ強調処理部は、画像内のエッジを強調するエッジ強調フィルタと、画像内のエッジを検出する第2のエッジ検出部と、前記第2のエッジ検出部による検出結果に基づいて、画像内の各画素のエッジ強度を算出する第2のエッジ強度算出部と、前記第2のエッジ強度算出部によって算出されたエッジ強度に基づいて、前記エッジ強調フィルタのエッジ強調強度を画素毎に設定する強調強度設定部と、を有し、前記ノイズ除去処理部は、前記第1のエッジ検出部による検出結果に基づいて、エッジの画面周波数を解析する周波数解析部と、前記周波数解析部による解析結果に基づいて、前記ローパスフィルタのフィルタ強度の許容設定範囲を画像毎に設定する範囲設定部と、をさらに有し、前記第1のフィルタ強度設定部は、前記第1のエッジ強度算出部によって算出されたエッジ強度に基づいて、前記ローパスフィルタのフィルタ強度を、前記範囲設定部によって設定された許容設定範囲内で画素毎に設定することを特徴とするものである。
An image processing apparatus according to a fourth aspect of the present invention includes a noise removal processing unit that removes noise in an image, and an edge enhancement processing unit that is connected downstream from the noise removal processing unit and emphasizes an edge in the image. And the noise removal processing unit is based on a low-pass filter that removes noise in the image, a first edge detection unit that detects an edge in the image, and a detection result by the first edge detection unit. A first edge strength calculator that calculates the edge strength of each pixel in the image, and the filter strength of the low-pass filter for each pixel based on the edge strength calculated by the first edge strength calculator. A first filter strength setting unit for setting, the edge enhancement processing unit for enhancing an edge in the image, and a second edge detection for detecting the edge in the image And a second edge strength calculator that calculates an edge strength of each pixel in the image based on a detection result by the second edge detector, and an edge strength calculated by the second edge strength calculator Based on the detection result by the first edge detection unit , the enhancement unit for setting the edge enhancement strength of the edge enhancement filter for each pixel based on the detection result A frequency analysis unit that analyzes the screen frequency of the image, and a range setting unit that sets an allowable setting range of the filter strength of the low-pass filter for each image based on an analysis result by the frequency analysis unit, The filter strength setting unit of 1 sets the filter strength of the low-pass filter based on the edge strength calculated by the first edge strength calculation unit to the range setting unit. Thus it is characterized in that the setting for each pixel within the set allowable setting range.
第4の態様に係る画像処理装置によれば、第1のエッジ検出部は、画像内のエッジを検出し、第1のエッジ強度算出部は、第1のエッジ検出部による検出結果に基づいて、画像内の各画素のエッジ強度を算出する。そして、第1のフィルタ強度設定部は、第1のエッジ強度算出部によって算出されたエッジ強度に基づいて、ローパスフィルタのフィルタ強度を画素毎に設定する。これにより、ローパスフィルタのフィルタ強度を、各画素のエッジ強度に応じて画素毎に適応的に切り替えることができる。例えば、画像の平坦部分に属する画素に関しては比較的高いフィルタ強度を設定することにより、ノイズを効果的に除去することができ、また、画像のエッジ部分に属する画素に関しては比較的低いフィルタ強度を設定することにより、エッジが平滑化されることを回避できる。従って、ノイズ除去処理部によってノイズが効果的に除去された画像に対して、エッジ強調処理部によってエッジ強調処理を行うことにより、エッジ強調処理の際にノイズが強調されることを回避できる。その結果、ノイズの抑制とエッジの強調とを効果的に両立することが可能となる。
また、第4の態様に係る画像処理装置によれば、第2のエッジ検出部は、画像内のエッジを検出し、第2のエッジ強度算出部は、第2のエッジ検出部による検出結果に基づいて、画像内の各画素のエッジ強度を算出する。そして、強調強度設定部は、第2のエッジ強度算出部によって算出されたエッジ強度に基づいて、エッジ強調フィルタのエッジ強調強度を画素毎に設定する。これにより、エッジ強調フィルタの強調強度を、各画素のエッジ強度に応じて画素毎に適応的に切り替えることができる。例えば、画像の平坦部分に属する画素に関しては比較的低い強調強度を設定することにより、残存ノイズが強調されることを回避でき、また、画像のエッジ部分に属する画素に関しては比較的高い強調強度を設定することにより、エッジを強調することができる。その結果、ノイズが強調されることを回避しつつエッジを強調できるため、ノイズの抑制とエッジの強調とを効果的に両立することが可能となる。
また、第4の態様に係る画像処理装置によれば、周波数解析部は、第1のエッジ検出部による検出結果に基づいて、エッジの画面周波数を解析し、範囲設定部は、周波数解析部による解析結果に基づいて、ローパスフィルタのフィルタ強度の許容設定範囲を画像毎に設定する。そして、第1のフィルタ強度設定部は、第1のエッジ強度算出部によって算出されたエッジ強度に基づいて、ローパスフィルタのフィルタ強度を、範囲設定部によって設定された許容設定範囲内で画素毎に設定する。これにより、ローパスフィルタのフィルタ強度の許容設定範囲を、エッジの画面周波数に応じて画像毎に適応的に切り替えることが可能となる。
According to the image processing device of the fourth aspect, the first edge detection unit detects an edge in the image, and the first edge strength calculation unit is based on a detection result by the first edge detection unit. The edge strength of each pixel in the image is calculated. Then, the first filter strength setting unit sets the filter strength of the low-pass filter for each pixel based on the edge strength calculated by the first edge strength calculation unit. Thereby, the filter strength of the low-pass filter can be adaptively switched for each pixel according to the edge strength of each pixel. For example, by setting a relatively high filter strength for pixels belonging to the flat portion of the image, noise can be effectively removed, and for pixels belonging to the edge portion of the image, a relatively low filter strength is set. By setting, it is possible to avoid the edge from being smoothed. Therefore, by performing edge enhancement processing by the edge enhancement processing unit on the image from which noise has been effectively removed by the noise removal processing unit, it is possible to avoid noise enhancement during the edge enhancement processing. As a result, it is possible to effectively achieve both noise suppression and edge enhancement.
Further, according to the image processing device of the fourth aspect, the second edge detection unit detects an edge in the image, and the second edge strength calculation unit determines the detection result by the second edge detection unit. Based on this, the edge strength of each pixel in the image is calculated. Then, the enhancement strength setting unit sets the edge enhancement strength of the edge enhancement filter for each pixel based on the edge strength calculated by the second edge strength calculation unit. Thereby, the enhancement strength of the edge enhancement filter can be adaptively switched for each pixel according to the edge strength of each pixel. For example, by setting a relatively low enhancement strength for pixels belonging to a flat portion of an image, it is possible to avoid the enhancement of residual noise, and for pixels belonging to an edge portion of an image, a relatively high enhancement strength. By setting, the edge can be emphasized. As a result, since it is possible to enhance the edge while avoiding noise enhancement, it is possible to effectively achieve both noise suppression and edge enhancement.
Moreover, according to the image processing apparatus which concerns on a 4th aspect, a frequency analysis part analyzes the screen frequency of an edge based on the detection result by a 1st edge detection part, and a range setting part is based on a frequency analysis part. Based on the analysis result, the allowable setting range of the filter strength of the low-pass filter is set for each image. The first filter strength setting unit sets the filter strength of the low-pass filter for each pixel within the allowable setting range set by the range setting unit based on the edge strength calculated by the first edge strength calculation unit. Set. As a result, the allowable setting range of the filter strength of the low-pass filter can be adaptively switched for each image according to the screen frequency of the edge.
本発明の第5の態様に係る画像処理装置は、第4の態様に係る画像処理装置において特に、前記範囲設定部は、エッジの画面周波数が比較的低い周波数領域に集中する画像に関しては、フィルタ強度が比較的高い範囲内で分布するように許容設定範囲を設定し、エッジの画面周波数が比較的高い周波数領域に集中する画像に関しては、フィルタ強度が比較的低い範囲内で分布するように許容設定範囲を設定することを特徴とするものである。
The image processing apparatus according to a fifth aspect of the present invention is the image processing apparatus according to the fourth aspect, in particular, the range setting unit is configured to filter an image concentrated on a frequency region where the screen frequency of edges is relatively low. The allowable setting range is set so that the intensity is distributed within a relatively high range, and for an image where the edge screen frequency is concentrated in a relatively high frequency range, the filter intensity is allowed to be distributed within a relatively low range. A setting range is set.
第5の態様に係る画像処理装置によれば、エッジの画面周波数が比較的低い周波数領域に集中する画像(平坦部分を多く含む画像)に関しては、フィルタ強度が比較的高い範囲内で分布するように許容設定範囲を設定することにより、平坦部分のノイズを効果的に除去することができる。また、エッジの画面周波数が比較的高い周波数領域に集中する画像(中〜高周波のエッジを多く含む画像)に関しては、フィルタ強度が比較的低い範囲内で分布するように許容設定範囲を設定することにより、エッジが平滑化されることを回避できる。その結果、ノイズ除去処理において、エッジが平滑化されることを回避しつつ、平坦部分のノイズを効果的に除去することが可能となる。
According to the image processing apparatus of the fifth aspect, with respect to an image concentrated on a frequency region where the edge screen frequency is relatively low (an image including many flat portions), the filter strength is distributed within a relatively high range. By setting the permissible setting range, noise on the flat portion can be effectively removed. In addition, for images in which the edge screen frequency is concentrated in a relatively high frequency range (images that include many medium to high frequency edges), the allowable setting range should be set so that the filter strength is distributed within a relatively low range. Thus, smoothing of the edge can be avoided. As a result, in the noise removal process, it is possible to effectively remove the noise on the flat portion while avoiding the smoothing of the edges.
本発明の第6の態様に係る画像処理装置は、画像内のノイズを除去するノイズ除去処理部と、前記ノイズ除去処理部よりも後段に接続され、画像内のエッジを強調するエッジ強調処理部と、を備え、前記ノイズ除去処理部は、画像内のノイズを除去するローパスフィルタと、画像内のエッジを検出する第1のエッジ検出部と、前記第1のエッジ検出部による検出結果に基づいて、画像内の各画素のエッジ強度を算出する第1のエッジ強度算出部と、前記第1のエッジ強度算出部によって算出されたエッジ強度に基づいて、前記ローパスフィルタのフィルタ強度を画素毎に設定する第1のフィルタ強度設定部と、を有し、前記エッジ強調処理部は、画像内のエッジを強調するエッジ強調フィルタと、画像内のエッジを検出する第2のエッジ検出部と、前記第2のエッジ検出部による検出結果に基づいて、画像内の各画素のエッジ強度を算出する第2のエッジ強度算出部と、前記第2のエッジ強度算出部によって算出されたエッジ強度に基づいて、前記エッジ強調フィルタのエッジ強調強度を画素毎に設定する強調強度設定部と、を有し、前記エッジ強調処理部は、時系列で連続する複数の画像に基づいて、画像の変動量を算出する変動量算出部をさらに有し、前記強調強度設定部は、前記第2のエッジ強度算出部によって算出されたエッジ強度と、前記変動量算出部によって算出された変動量とに基づいて、前記エッジ強調フィルタのエッジ強調強度を画素毎に設定することを特徴とするものである。
An image processing apparatus according to a sixth aspect of the present invention includes a noise removal processing unit that removes noise in an image, and an edge enhancement processing unit that is connected downstream from the noise removal processing unit and emphasizes an edge in the image. And the noise removal processing unit is based on a low-pass filter that removes noise in the image, a first edge detection unit that detects an edge in the image, and a detection result by the first edge detection unit. A first edge strength calculator that calculates the edge strength of each pixel in the image, and the filter strength of the low-pass filter for each pixel based on the edge strength calculated by the first edge strength calculator. A first filter strength setting unit for setting, the edge enhancement processing unit for enhancing an edge in the image, and a second edge detection for detecting the edge in the image And a second edge strength calculator that calculates an edge strength of each pixel in the image based on a detection result by the second edge detector, and an edge strength calculated by the second edge strength calculator An edge enhancement filter for setting the edge enhancement strength of the edge enhancement filter for each pixel, and the edge enhancement processing unit is configured to change the image based on a plurality of continuous images in time series. A variation amount calculation unit for calculating an amount; and the enhancement strength setting unit is based on the edge strength calculated by the second edge strength calculation unit and the variation amount calculated by the variation amount calculation unit. The edge enhancement strength of the edge enhancement filter is set for each pixel.
第6の態様に係る画像処理装置によれば、第1のエッジ検出部は、画像内のエッジを検出し、第1のエッジ強度算出部は、第1のエッジ検出部による検出結果に基づいて、画像内の各画素のエッジ強度を算出する。そして、第1のフィルタ強度設定部は、第1のエッジ強度算出部によって算出されたエッジ強度に基づいて、ローパスフィルタのフィルタ強度を画素毎に設定する。これにより、ローパスフィルタのフィルタ強度を、各画素のエッジ強度に応じて画素毎に適応的に切り替えることができる。例えば、画像の平坦部分に属する画素に関しては比較的高いフィルタ強度を設定することにより、ノイズを効果的に除去することができ、また、画像のエッジ部分に属する画素に関しては比較的低いフィルタ強度を設定することにより、エッジが平滑化されることを回避できる。従って、ノイズ除去処理部によってノイズが効果的に除去された画像に対して、エッジ強調処理部によってエッジ強調処理を行うことにより、エッジ強調処理の際にノイズが強調されることを回避できる。その結果、ノイズの抑制とエッジの強調とを効果的に両立することが可能となる。
また、第6の態様に係る画像処理装置によれば、第2のエッジ検出部は、画像内のエッジを検出し、第2のエッジ強度算出部は、第2のエッジ検出部による検出結果に基づいて、画像内の各画素のエッジ強度を算出する。そして、強調強度設定部は、第2のエッジ強度算出部によって算出されたエッジ強度に基づいて、エッジ強調フィルタのエッジ強調強度を画素毎に設定する。これにより、エッジ強調フィルタの強調強度を、各画素のエッジ強度に応じて画素毎に適応的に切り替えることができる。例えば、画像の平坦部分に属する画素に関しては比較的低い強調強度を設定することにより、残存ノイズが強調されることを回避でき、また、画像のエッジ部分に属する画素に関しては比較的高い強調強度を設定することにより、エッジを強調することができる。その結果、ノイズが強調されることを回避しつつエッジを強調できるため、ノイズの抑制とエッジの強調とを効果的に両立することが可能となる。
また、第6の態様に係る画像処理装置によれば、変動量算出部は、時系列で連続する複数の画像に基づいて、画像の変動量を算出する。また、強調強度設定部は、第2のエッジ強度算出部によって算出されたエッジ強度と、変動量算出部によって算出された変動量とに基づいて、エッジ強調フィルタのエッジ強調強度を画素毎に設定する。これにより、エッジ強調フィルタの強調強度を、各画素のエッジ強度と画像の変動量とに応じて画素毎に適応的に切り替えることが可能となる。
According to the image processing device of the sixth aspect, the first edge detection unit detects an edge in the image, and the first edge strength calculation unit is based on a detection result by the first edge detection unit. The edge strength of each pixel in the image is calculated. Then, the first filter strength setting unit sets the filter strength of the low-pass filter for each pixel based on the edge strength calculated by the first edge strength calculation unit. Thereby, the filter strength of the low-pass filter can be adaptively switched for each pixel according to the edge strength of each pixel. For example, by setting a relatively high filter strength for pixels belonging to the flat portion of the image, noise can be effectively removed, and for pixels belonging to the edge portion of the image, a relatively low filter strength is set. By setting, it is possible to avoid the edge from being smoothed. Therefore, by performing edge enhancement processing by the edge enhancement processing unit on the image from which noise has been effectively removed by the noise removal processing unit, it is possible to avoid noise enhancement during the edge enhancement processing. As a result, it is possible to effectively achieve both noise suppression and edge enhancement.
Further, according to the image processing device according to the sixth aspect, the second edge detection unit detects an edge in the image, and the second edge strength calculation unit determines the detection result by the second edge detection unit. Based on this, the edge strength of each pixel in the image is calculated. Then, the enhancement strength setting unit sets the edge enhancement strength of the edge enhancement filter for each pixel based on the edge strength calculated by the second edge strength calculation unit. Thereby, the enhancement strength of the edge enhancement filter can be adaptively switched for each pixel according to the edge strength of each pixel. For example, by setting a relatively low enhancement strength for pixels belonging to a flat portion of an image, it is possible to avoid the enhancement of residual noise, and for pixels belonging to an edge portion of an image, a relatively high enhancement strength. By setting, the edge can be emphasized. As a result, since it is possible to enhance the edge while avoiding noise enhancement, it is possible to effectively achieve both noise suppression and edge enhancement.
Further , according to the image processing device of the sixth aspect, the fluctuation amount calculation unit calculates the fluctuation amount of the image based on a plurality of images that are continuous in time series. Further, the enhancement strength setting unit sets the edge enhancement strength of the edge enhancement filter for each pixel based on the edge strength calculated by the second edge strength calculation unit and the variation amount calculated by the variation amount calculation unit. To do. As a result, the enhancement strength of the edge enhancement filter can be adaptively switched for each pixel in accordance with the edge strength of each pixel and the variation amount of the image.
本発明の第7の態様に係る画像処理装置は、第6の態様に係る画像処理装置において特に、前記強調強度設定部は、エッジ強度が第1のしきい値未満であり画像の平坦部分に属する画素に関しては、第1の強調強度を設定し、エッジ強度が第1のしきい値以上であり画像のエッジ部分に属する画素に関しては、第1の強調強度よりも高い第2の強調強度を設定することを特徴とするものである。
An image processing apparatus according to a seventh aspect of the present invention is the image processing apparatus according to the sixth aspect, in particular, wherein the enhancement strength setting unit has an edge strength less than the first threshold value and is applied to a flat portion of the image. A first enhancement strength is set for a pixel belonging to the pixel, and a second enhancement strength higher than the first enhancement strength is set for a pixel belonging to the edge portion of the image whose edge strength is equal to or higher than the first threshold value. It is characterized by setting.
第7の態様に係る画像処理装置によれば、画像の平坦部分に属する画素に関しては、比較的低い第1の強調強度を設定することにより、平坦部分のノイズが強調されることを回避できる。また、画像のエッジ部分に属する画素に関しては、比較的高い第2の強調強度を設定することにより、エッジを強調することができる。その結果、エッジ強調処理において、ノイズが強調されることを回避しつつ、エッジを強調することが可能となる。
With the image processing device according to the seventh aspect, it is possible to avoid emphasizing the noise in the flat portion by setting a relatively low first enhancement strength for pixels belonging to the flat portion of the image. For pixels belonging to the edge portion of the image, the edge can be emphasized by setting a relatively high second enhancement strength. As a result, it is possible to enhance the edge while avoiding noise enhancement in the edge enhancement processing.
本発明の第8の態様に係る画像処理装置は、第7の態様に係る画像処理装置において特に、前記強調強度設定部は、エッジ部分に近接する平坦部分に属する画素に関しては、エッジ強度が高いほど強調強度が高くなるように、エッジ強度に応じて第1の強調強度を設定することを特徴とするものである。
In the image processing device according to the eighth aspect of the present invention, in particular, in the image processing device according to the seventh aspect, the enhancement strength setting unit has a high edge strength for pixels belonging to a flat portion close to the edge portion. The first emphasis strength is set according to the edge strength so that the emphasis strength becomes higher.
第8の態様に係る画像処理装置によれば、強調強度設定部は、エッジ部分に近接する平坦部分に属する画素に関しては、エッジ強度が高いほど強調強度が高くなるように、エッジ強度に応じて第1の強調強度を設定する。このように、エッジ部分と平坦部分との境界部分に関してはエッジ強度に応じて第1の強調強度を細かく制御することにより、平坦部分全体に均一な強調強度を設定する場合と比較して、エッジ強調フィルタの強調強度を滑らかに切り替えることができる。その結果、エッジ部分と平坦部分との境界部分において画像が不自然になることを回避することが可能となる。
According to the image processing device according to the eighth aspect, the enhancement strength setting unit determines the enhancement strength with respect to the pixels belonging to the flat portion adjacent to the edge portion so that the enhancement strength increases as the edge strength increases. A first enhancement strength is set. In this way, with respect to the boundary portion between the edge portion and the flat portion, the first enhancement strength is finely controlled in accordance with the edge strength, so that the edge portion is compared with the case where uniform enhancement strength is set for the entire flat portion. The enhancement strength of the enhancement filter can be switched smoothly. As a result, it is possible to avoid the image from becoming unnatural at the boundary portion between the edge portion and the flat portion.
本発明の第9の態様に係る画像処理装置は、第7又は第8の態様に係る画像処理装置において特に、前記強調強度設定部は、画像の変動量が所定値未満である画像に関しては、エッジ部分に属する画素に関して第2の強調強度を設定し、画像の変動量が所定値以上である画像に関しては、エッジ部分に属する画素に関して、第2の強調強度よりも高い第3の強調強度を設定することを特徴とするものである。
In the image processing device according to the ninth aspect of the present invention, in particular, in the image processing device according to the seventh or eighth aspect, the enhancement intensity setting unit relates to an image in which the variation amount of the image is less than a predetermined value. The second enhancement strength is set for the pixels belonging to the edge portion, and the third enhancement strength higher than the second enhancement strength is set for the pixels belonging to the edge portion for an image in which the variation amount of the image is a predetermined value or more. It is characterized by setting.
第9の態様に係る画像処理装置によれば、エッジ部分に属する画素に強調強度を設定するにあたり、画像の変動量が所定値以上である画像(動きの大きい画像)に関しては、画像の変動量が所定値未満である画像(動きの小さい画像)よりも高い強調強度を設定することにより、動きに伴うエッジの不鮮明化を回避することが可能となる。
According to the image processing device of the ninth aspect, when setting the enhancement strength to the pixels belonging to the edge portion, the image variation amount is related to an image (an image having a large motion) whose image variation amount is a predetermined value or more. By setting a higher emphasis strength than an image having an image less than a predetermined value (an image with small motion), it becomes possible to avoid blurring of the edge due to the motion.
本発明の第10の態様に係る画像処理装置は、第7〜第9のいずれか一つの態様に係る画像処理装置において特に、前記強調強度設定部は、エッジ強度が第2のしきい値以上であり画像の特異部分に属する画素に関しては、第2の強調強度よりも高い第4の強調強度を設定することを特徴とするものである。
The image processing device according to a tenth aspect of the present invention is the image processing device according to any one of the seventh to ninth aspects, in particular, the enhancement strength setting unit has an edge strength equal to or greater than a second threshold value. For the pixels belonging to the specific part of the image, a fourth enhancement strength higher than the second enhancement strength is set.
第10の態様に係る画像処理装置によれば、光源の反射部分等の画像の特異部分に属する画素に関しては、第2の強調強度よりも高い第4の強調強度を設定することにより、特異部分を強調することができる。その結果、特異部分を鮮明化することが可能となる。
According to the image processing device of the tenth aspect, for the pixels belonging to the singular part of the image such as the reflection part of the light source, the singular part is set by setting the fourth enhancement intensity higher than the second enhancement intensity. Can be emphasized. As a result, it is possible to sharpen the unique part.
本発明の第11の態様に係る画像処理装置は、第10の態様に係る画像処理装置において特に、前記強調強度設定部は、画像の変動量が所定値未満である画像に関しては、特異部分に属する画素に関して第4の強調強度を設定し、画像の変動量が所定値以上である画像に関しては、特異部分に属する画素に関して、第4の強調強度よりも高い第5の強調強度を設定することを特徴とするものである。
In the image processing device according to the eleventh aspect of the present invention, in particular, in the image processing device according to the tenth aspect, the enhancement strength setting unit is a singular part with respect to an image whose image variation is less than a predetermined value. A fourth enhancement strength is set for a pixel to which the pixel belongs, and a fifth enhancement strength higher than the fourth enhancement strength is set for a pixel belonging to the singular part for an image in which the variation amount of the image is a predetermined value or more. It is characterized by.
第11の態様に係る画像処理装置によれば、特異部分に属する画素に強調強度を設定するにあたり、画像の変動量が所定値以上である画像(動きの大きい画像)に関しては、画像の変動量が所定値未満である画像(動きの小さい画像)よりも高い強調強度を設定することにより、動きに伴う特異部分の不鮮明化を回避することが可能となる。
According to the image processing device of the eleventh aspect, when setting the enhancement strength for the pixels belonging to the singular part, the image variation amount is related to an image (an image having a large motion) whose image variation amount is a predetermined value or more. By setting a higher emphasis strength than an image with an image less than a predetermined value (an image with small motion), it is possible to avoid blurring of a singular part due to motion.
本発明の第12の態様に係る画像処理装置は、第6〜第11のいずれか一つの態様に係る画像処理装置において特に、前記ノイズ除去処理部は、前記第1のエッジ検出部による検出結果に基づいて、エッジの画面周波数を解析する周波数解析部をさらに有し、前記エッジ強調処理部は、前記エッジ強調フィルタの前段に接続されたハイパスフィルタと、前記周波数解析部による解析結果に基づいて、前記ハイパスフィルタのフィルタ強度を画像毎に設定する第2のフィルタ強度設定部と、をさらに有することを特徴とするものである。
The image processing device according to a twelfth aspect of the present invention is the image processing device according to any one of the sixth to eleventh aspects, and in particular, the noise removal processing unit is a detection result by the first edge detection unit. The edge enhancement processing unit further includes a high-pass filter connected to a preceding stage of the edge enhancement filter, and an analysis result by the frequency analysis unit. And a second filter strength setting unit that sets the filter strength of the high-pass filter for each image.
第12の態様に係る画像処理装置によれば、エッジ強調フィルタの前段にハイパスフィルタを接続することにより、低周波のノイズがエッジ強調フィルタによって強調されることを回避できる。また、第2のフィルタ強度設定部は、エッジの画面周波数に基づいて、ハイパスフィルタのフィルタ強度を画像毎に設定する。これにより、ハイパスフィルタのフィルタ強度を、エッジの画面周波数に応じて画像毎に適応的に切り替えることが可能となる。
According to the image processing device of the twelfth aspect, it is possible to prevent low-frequency noise from being emphasized by the edge enhancement filter by connecting the high pass filter before the edge enhancement filter. The second filter strength setting unit sets the filter strength of the high-pass filter for each image based on the edge screen frequency. As a result, the filter strength of the high-pass filter can be adaptively switched for each image according to the screen frequency of the edge.
本発明の第13の態様に係る画像処理装置は、第12の態様に係る画像処理装置において特に、前記第2のフィルタ強度設定部は、エッジの画面周波数が比較的低い周波数領域に集中する画像に関しては、カットオフ周波数が比較的低くなるようにフィルタ強度を設定し、エッジの画面周波数が比較的高い周波数領域に集中する画像に関しては、カットオフ周波数が比較的高くなるようにフィルタ強度を設定することを特徴とするものである。
An image processing apparatus according to a thirteenth aspect of the present invention is the image processing apparatus according to the twelfth aspect, in particular, the second filter strength setting unit is an image in which the edge screen frequency is concentrated in a relatively low frequency region , Set the filter strength so that the cut-off frequency is relatively low, and set the filter strength so that the cut-off frequency is relatively high for images that are concentrated in the frequency region where the screen frequency of the edge is relatively high. It is characterized by doing.
第13の態様に係る画像処理装置によれば、エッジの画面周波数が比較的低い周波数領域に集中する画像(低周波のエッジを多く含む画像)に関しては、カットオフ周波数が比較的低くなるようにフィルタ強度を設定することにより、低周波のエッジはハイパスフィルタを通過するため、低周波のエッジをエッジ強調フィルタによって強調することができる。また、エッジの画面周波数が比較的高い周波数領域に集中する画像(中〜高周波のエッジを多く含む画像)に関しては、カットオフ周波数が比較的高くなるようにフィルタ強度を設定することにより、低周波のノイズはハイパスフィルタによって遮断されるため、低周波のノイズがエッジ強調フィルタによって強調されることを回避できる。また、中〜高周波のエッジはハイパスフィルタを通過するため、中〜高周波のエッジをエッジ強調フィルタによって強調することができる。
According to the image processing apparatus of the thirteenth aspect, the cut-off frequency is relatively low with respect to an image concentrated on a frequency region where the edge screen frequency is relatively low (an image including many low-frequency edges). By setting the filter strength, since the low frequency edge passes through the high pass filter, the low frequency edge can be emphasized by the edge enhancement filter. For images that are concentrated in a frequency region where the edge screen frequency is relatively high (images that include many medium to high frequency edges), the filter strength is set so that the cut-off frequency is relatively high. Is blocked by the high-pass filter, so that low-frequency noise can be prevented from being emphasized by the edge enhancement filter. Further, since the middle to high frequency edges pass through the high-pass filter, the middle to high frequency edges can be emphasized by the edge enhancement filter.
本発明の第14の態様に係る画像処理装置は、第1〜第13のいずれか一つの態様に係る画像処理装置において特に、前記ノイズ除去処理部は、色データで構成される画像を処理し、前記エッジ強調処理部は、輝度データ及び色差データで構成される画像を処理することを特徴とするものである。
The image processing device according to a fourteenth aspect of the present invention is the image processing device according to any one of the first to thirteenth aspects, in which the noise removal processing unit processes an image composed of color data. The edge enhancement processing unit processes an image composed of luminance data and color difference data.
第14の態様に係る画像処理装置によれば、ノイズ除去処理部は、色データで構成される画像(例えばBayer領域の画像)を処理し、エッジ強調処理部は、輝度データ及び色差データで構成される画像(例えばYUV領域の画像)を処理する。このように、ノイズ除去処理を、色空間変換前のBayer領域の画像に対して実行することにより、早期の段階で効果的にノイズを除去でき、その結果、色空間変換時にノイズが拡散することを防止することが可能となる。
According to the image processing apparatus of the fourteenth aspect, the noise removal processing unit processes an image composed of color data (for example, an image of a Bayer region), and the edge enhancement processing unit is composed of luminance data and color difference data. Processed images (for example, images in the YUV region) are processed. As described above, by executing the noise removal processing on the image of the Bayer region before the color space conversion, the noise can be effectively removed at an early stage, and as a result, the noise is diffused during the color space conversion. Can be prevented.
本発明の第15の態様に係る画像処理方法は、(A)画像内のノイズを除去するステップと、(B)前記ステップ(A)よりも後に実行され、画像内のエッジを強調するステップと、を備え、前記ステップ(A)は、(A−1)ローパスフィルタによって画像内のノイズを除去するステップと、(A−2)画像内のエッジを検出するステップと、(A−3)前記ステップ(A−2)による検出結果に基づいて、画像内の各画素のエッジ強度を算出するステップと、(A−4)前記ステップ(A−3)によって算出されたエッジ強度に基づいて、前記ローパスフィルタのフィルタ強度を画素毎に設定するステップと、を有し、前記ステップ(B)は、(B−1)エッジ強調フィルタによって画像内のエッジを強調するステップと、(B−2)画像内のエッジを検出するステップと、(B−3)前記ステップ(B−2)による検出結果に基づいて、画像内の各画素のエッジ強度を算出するステップと、(B−4)前記ステップ(B−3)によって算出されたエッジ強度に基づいて、前記エッジ強調フィルタのエッジ強調強度を画素毎に設定するステップと、を有し、前記ステップ(A−4)においては、エッジ強度が第1のしきい値未満であり画像の平坦部分に属する画素に関しては、第1のフィルタ強度を設定し、エッジ強度が第1のしきい値以上であり画像のエッジ部分に属する画素に関しては、第1のフィルタ強度よりも低い第2のフィルタ強度を設定することを特徴とするものである。
An image processing method according to a fifteenth aspect of the present invention includes (A) a step of removing noise in an image, and (B) a step that is executed after the step (A) and emphasizes an edge in the image; The step (A) includes (A-1) removing noise in the image with a low-pass filter, (A-2) detecting an edge in the image, and (A-3) Based on the detection result in step (A-2), calculating the edge strength of each pixel in the image; (A-4) based on the edge strength calculated in step (A-3); Setting the filter strength of the low-pass filter for each pixel, and the step (B) includes (B-1) enhancing an edge in the image with an edge enhancement filter, and (B-2) an image. (B-3) calculating the edge strength of each pixel in the image based on the detection result of the step (B-2), and (B-4) the step (B-3) B-3) setting the edge enhancement strength of the edge enhancement filter for each pixel based on the edge strength calculated in step B-3). In step (A-4), the edge strength is first The first filter strength is set for pixels that are less than the threshold value and belong to the flat portion of the image. A second filter strength lower than the filter strength is set .
第15の態様に係る画像処理方法によれば、ステップ(A−2)では、画像内のエッジが検出され、ステップ(A−3)では、ステップ(A−2)による検出結果に基づいて、画像内の各画素のエッジ強度が算出される。そして、ステップ(A−4)では、ステップ(A−3)によって算出されたエッジ強度に基づいて、ローパスフィルタのフィルタ強度が画素毎に設定される。これにより、ローパスフィルタのフィルタ強度を、各画素のエッジ強度に応じて画素毎に適応的に切り替えることができる。例えば、画像の平坦部分に属する画素に関しては比較的高いフィルタ強度を設定することにより、ノイズを効果的に除去することができ、また、画像のエッジ部分に属する画素に関しては比較的低いフィルタ強度を設定することにより、エッジが平滑化されることを回避できる。従って、ステップ(A)によってノイズが効果的に除去された画像に対して、ステップ(B)によってエッジ強調処理を行うことにより、エッジ強調処理の際にノイズが強調されることを回避できる。その結果、ノイズの抑制とエッジの強調とを効果的に両立することが可能となる。
According to the image processing method of the fifteenth aspect, in step (A-2), an edge in the image is detected, and in step (A-3), based on the detection result in step (A-2), The edge strength of each pixel in the image is calculated. In step (A-4), the filter strength of the low-pass filter is set for each pixel based on the edge strength calculated in step (A-3). Thereby, the filter strength of the low-pass filter can be adaptively switched for each pixel according to the edge strength of each pixel. For example, by setting a relatively high filter strength for pixels belonging to the flat portion of the image, noise can be effectively removed, and for pixels belonging to the edge portion of the image, a relatively low filter strength is set. By setting, it is possible to avoid the edge from being smoothed. Therefore, by performing the edge enhancement processing in step (B) on the image from which the noise has been effectively removed in step (A), it is possible to avoid noise enhancement during the edge enhancement processing. As a result, it is possible to effectively achieve both noise suppression and edge enhancement.
また、第15の態様に係る画像処理方法によれば、ステップ(B−2)では、画像内のエッジが検出され、ステップ(B−3)では、ステップ(B−2)による検出結果に基づいて、画像内の各画素のエッジ強度が算出される。そして、ステップ(B−4)では、ステップ(B−3)によって算出されたエッジ強度に基づいて、エッジ強調フィルタのエッジ強調強度が画素毎に設定される。これにより、エッジ強調フィルタの強調強度を、各画素のエッジ強度に応じて画素毎に適応的に切り替えることができる。例えば、画像の平坦部分に属する画素に関しては比較的低い強調強度を設定することにより、残存ノイズが強調されることを回避でき、また、画像のエッジ部分に属する画素に関しては比較的高い強調強度を設定することにより、エッジを強調することができる。その結果、ノイズが強調されることを回避しつつエッジを強調できるため、ノイズの抑制とエッジの強調とを効果的に両立することが可能となる。
また、第15の態様に係る画像処理方法によれば、画像の平坦部分に属する画素に関しては、比較的高い第1のフィルタ強度を設定することにより、平坦部分のノイズを効果的に除去することができる。また、画像のエッジ部分に属する画素に関しては、比較的低い第2のフィルタ強度を設定することにより、エッジが平滑化されることを回避できる。その結果、ノイズ除去処理において、エッジが平滑化されることを回避しつつ、平坦部分のノイズを効果的に除去することが可能となる。
本発明の第16の態様に係る画像処理方法は、(A)画像内のノイズを除去するステップと、(B)前記ステップ(A)よりも後に実行され、画像内のエッジを強調するステップと、を備え、前記ステップ(A)は、(A−1)ローパスフィルタによって画像内のノイズを除去するステップと、(A−2)画像内のエッジを検出するステップと、(A−3)前記ステップ(A−2)による検出結果に基づいて、画像内の各画素のエッジ強度を算出するステップと、(A−4)前記ステップ(A−3)によって算出されたエッジ強度に基づいて、前記ローパスフィルタのフィルタ強度を画素毎に設定するステップと、を有し、前記ステップ(B)は、(B−1)エッジ強調フィルタによって画像内のエッジを強調するステップと、(B−2)画像内のエッジを検出するステップと、(B−3)前記ステップ(B−2)による検出結果に基づいて、画像内の各画素のエッジ強度を算出するステップと、(B−4)前記ステップ(B−3)によって算出されたエッジ強度に基づいて、前記エッジ強調フィルタのエッジ強調強度を画素毎に設定するステップと、を有し、前記ステップ(A)は、(A−5)前記ステップ(A−2)による検出結果に基づいて、エッジの画面周波数を解析するステップと、(A−6)前記ステップ(A−5)による解析結果に基づいて、前記ローパスフィルタのフィルタ強度の許容設定範囲を画像毎に設定するステップと、をさらに有し、前記ステップ(A−4)においては、前記ステップ(A−3)によって算出されたエッジ強度に基づいて、前記ローパスフィルタのフィルタ強度を、前記ステップ(A−6)によって設定された許容設定範囲内で画素毎に設定することを特徴とするものである。
第16の態様に係る画像処理方法によれば、ステップ(A−2)では、画像内のエッジが検出され、ステップ(A−3)では、ステップ(A−2)による検出結果に基づいて、画像内の各画素のエッジ強度が算出される。そして、ステップ(A−4)では、ステップ(A−3)によって算出されたエッジ強度に基づいて、ローパスフィルタのフィルタ強度が画素毎に設定される。これにより、ローパスフィルタのフィルタ強度を、各画素のエッジ強度に応じて画素毎に適応的に切り替えることができる。例えば、画像の平坦部分に属する画素に関しては比較的高いフィルタ強度を設定することにより、ノイズを効果的に除去することができ、また、画像のエッジ部分に属する画素に関しては比較的低いフィルタ強度を設定することにより、エッジが平滑化されることを回避できる。従って、ステップ(A)によってノイズが効果的に除去された画像に対して、ステップ(B)によってエッジ強調処理を行うことにより、エッジ強調処理の際にノイズが強調されることを回避できる。その結果、ノイズの抑制とエッジの強調とを効果的に両立することが可能となる。
また、第16の態様に係る画像処理方法によれば、ステップ(B−2)では、画像内のエッジが検出され、ステップ(B−3)では、ステップ(B−2)による検出結果に基づいて、画像内の各画素のエッジ強度が算出される。そして、ステップ(B−4)では、ステップ(B−3)によって算出されたエッジ強度に基づいて、エッジ強調フィルタのエッジ強調強度が画素毎に設定される。これにより、エッジ強調フィルタの強調強度を、各画素のエッジ強度に応じて画素毎に適応的に切り替えることができる。例えば、画像の平坦部分に属する画素に関しては比較的低い強調強度を設定することにより、残存ノイズが強調されることを回避でき、また、画像のエッジ部分に属する画素に関しては比較的高い強調強度を設定することにより、エッジを強調することができる。その結果、ノイズが強調されることを回避しつつエッジを強調できるため、ノイズの抑制とエッジの強調とを効果的に両立することが可能となる。
また、第16の態様に係る画像処理方法によれば、ステップ(A−5)では、ステップ(A−2)による検出結果に基づいて、エッジの画面周波数が解析され、ステップ(A−6)では、ステップ(A−5)による解析結果に基づいて、ローパスフィルタのフィルタ強度の許容設定範囲が画像毎に設定される。そして、ステップ(A−4)においては、ステップ(A−3)によって算出されたエッジ強度に基づいて、ローパスフィルタのフィルタ強度が、ステップ(A−6)によって設定された許容設定範囲内で画素毎に設定される。これにより、ローパスフィルタのフィルタ強度の許容設定範囲を、エッジの画面周波数に応じて画像毎に適応的に切り替えることが可能となる。
本発明の第17の態様に係る画像処理方法は、(A)画像内のノイズを除去するステップと、(B)前記ステップ(A)よりも後に実行され、画像内のエッジを強調するステップと、を備え、前記ステップ(A)は、(A−1)ローパスフィルタによって画像内のノイズを除去するステップと、(A−2)画像内のエッジを検出するステップと、(A−3)前記ステップ(A−2)による検出結果に基づいて、画像内の各画素のエッジ強度を算出するステップと、(A−4)前記ステップ(A−3)によって算出されたエッジ強度に基づいて、前記ローパスフィルタのフィルタ強度を画素毎に設定するステップと、を有し、前記ステップ(B)は、(B−1)エッジ強調フィルタによって画像内のエッジを強調するステップと、(B−2)画像内のエッジを検出するステップと、(B−3)前記ステップ(B−2)による検出結果に基づいて、画像内の各画素のエッジ強度を算出するステップと、(B−4)前記ステップ(B−3)によって算出されたエッジ強度に基づいて、前記エッジ強調フィルタのエッジ強調強度を画素毎に設定するステップと、を有し、前記ステップ(B)は、(B−5)時系列で連続する複数の画像に基づいて、画像の変動量を算出するステップをさらに有し、前記ステップ(B−4)においては、前記ステップ(B−3)によって算出されたエッジ強度と、前記ステップ(B−5)によって算出された変動量とに基づいて、前記エッジ強調フィルタのエッジ強調強度を画素毎に設定することを特徴とするものである。
第17の態様に係る画像処理方法によれば、ステップ(A−2)では、画像内のエッジが検出され、ステップ(A−3)では、ステップ(A−2)による検出結果に基づいて、画像内の各画素のエッジ強度が算出される。そして、ステップ(A−4)では、ステップ(A−3)によって算出されたエッジ強度に基づいて、ローパスフィルタのフィルタ強度が画素毎に設定される。これにより、ローパスフィルタのフィルタ強度を、各画素のエッジ強度に応じて画素毎に適応的に切り替えることができる。例えば、画像の平坦部分に属する画素に関しては比較的高いフィルタ強度を設定することにより、ノイズを効果的に除去することができ、また、画像のエッジ部分に属する画素に関しては比較的低いフィルタ強度を設定することにより、エッジが平滑化されることを回避できる。従って、ステップ(A)によってノイズが効果的に除去された画像に対して、ステップ(B)によってエッジ強調処理を行うことにより、エッジ強調処理の際にノイズが強調されることを回避できる。その結果、ノイズの抑制とエッジの強調とを効果的に両立することが可能となる。
また、第17の態様に係る画像処理方法によれば、ステップ(B−2)では、画像内のエッジが検出され、ステップ(B−3)では、ステップ(B−2)による検出結果に基づいて、画像内の各画素のエッジ強度が算出される。そして、ステップ(B−4)では、ステップ(B−3)によって算出されたエッジ強度に基づいて、エッジ強調フィルタのエッジ強調強度が画素毎に設定される。これにより、エッジ強調フィルタの強調強度を、各画素のエッジ強度に応じて画素毎に適応的に切り替えることができる。例えば、画像の平坦部分に属する画素に関しては比較的低い強調強度を設定することにより、残存ノイズが強調されることを回避でき、また、画像のエッジ部分に属する画素に関しては比較的高い強調強度を設定することにより、エッジを強調することができる。その結果、ノイズが強調されることを回避しつつエッジを強調できるため、ノイズの抑制とエッジの強調とを効果的に両立することが可能となる。
また、第17の態様に係る画像処理方法によれば、ステップ(B−5)では、時系列で連続する複数の画像に基づいて、画像の変動量が算出される。また、ステップ(B−4)においては、ステップ(B−3)によって算出されたエッジ強度と、ステップ(B−5)によって算出された変動量とに基づいて、エッジ強調フィルタのエッジ強調強度が画素毎に設定される。これにより、エッジ強調フィルタの強調強度を、各画素のエッジ強度と画像の変動量とに応じて画素毎に適応的に切り替えることが可能となる。
In the image processing method according to the fifteenth aspect, an edge in the image is detected in step (B-2), and based on the detection result in step (B-2) in step (B-3). Thus, the edge strength of each pixel in the image is calculated. In step (B-4), the edge enhancement strength of the edge enhancement filter is set for each pixel based on the edge strength calculated in step (B-3). Thereby, the enhancement strength of the edge enhancement filter can be adaptively switched for each pixel according to the edge strength of each pixel. For example, by setting a relatively low enhancement strength for pixels belonging to a flat portion of an image, it is possible to avoid the enhancement of residual noise, and for pixels belonging to an edge portion of an image, a relatively high enhancement strength. By setting, the edge can be emphasized. As a result, since it is possible to enhance the edge while avoiding noise enhancement, it is possible to effectively achieve both noise suppression and edge enhancement.
According to the image processing method of the fifteenth aspect, for the pixels belonging to the flat portion of the image, the noise of the flat portion can be effectively removed by setting a relatively high first filter strength. Can do. For pixels belonging to the edge portion of the image, the edge can be prevented from being smoothed by setting a relatively low second filter strength. As a result, in the noise removal process, it is possible to effectively remove the noise on the flat portion while avoiding the smoothing of the edges.
An image processing method according to a sixteenth aspect of the present invention includes (A) a step of removing noise in an image, and (B) a step that is executed after the step (A) and emphasizes an edge in the image; The step (A) includes (A-1) removing noise in the image with a low-pass filter, (A-2) detecting an edge in the image, and (A-3) Based on the detection result in step (A-2), calculating the edge strength of each pixel in the image; (A-4) based on the edge strength calculated in step (A-3); Setting the filter strength of the low-pass filter for each pixel, and the step (B) includes (B-1) enhancing an edge in the image with an edge enhancement filter, and (B-2) an image. (B-3) calculating the edge strength of each pixel in the image based on the detection result of the step (B-2), and (B-4) the step (B-3) B-3) setting the edge enhancement strength of the edge enhancement filter for each pixel based on the edge strength calculated in step B-3), and the step (A) includes (A-5) the step ( A step of analyzing the screen frequency of the edge based on the detection result of A-2); and (A-6) an allowable setting range of the filter strength of the low-pass filter based on the analysis result of the step (A-5). For each image, and in the step (A-4), based on the edge strength calculated in the step (A-3), the low pass The filter strength of the filter, is characterized in that the configuration for each pixel in the allowable setting range set by said step (A-6).
According to the image processing method of the sixteenth aspect, in step (A-2), an edge in the image is detected, and in step (A-3), based on the detection result in step (A-2), The edge strength of each pixel in the image is calculated. In step (A-4), the filter strength of the low-pass filter is set for each pixel based on the edge strength calculated in step (A-3). Thereby, the filter strength of the low-pass filter can be adaptively switched for each pixel according to the edge strength of each pixel. For example, by setting a relatively high filter strength for pixels belonging to the flat portion of the image, noise can be effectively removed, and for pixels belonging to the edge portion of the image, a relatively low filter strength is set. By setting, it is possible to avoid the edge from being smoothed. Therefore, by performing the edge enhancement processing in step (B) on the image from which the noise has been effectively removed in step (A), it is possible to avoid noise enhancement during the edge enhancement processing. As a result, it is possible to effectively achieve both noise suppression and edge enhancement.
According to the image processing method of the sixteenth aspect, an edge in the image is detected in step (B-2), and based on the detection result in step (B-2) in step (B-3). Thus, the edge strength of each pixel in the image is calculated. In step (B-4), the edge enhancement strength of the edge enhancement filter is set for each pixel based on the edge strength calculated in step (B-3). Thereby, the enhancement strength of the edge enhancement filter can be adaptively switched for each pixel according to the edge strength of each pixel. For example, by setting a relatively low enhancement strength for pixels belonging to a flat portion of an image, it is possible to avoid the enhancement of residual noise, and for pixels belonging to an edge portion of an image, a relatively high enhancement strength. By setting, the edge can be emphasized. As a result, since it is possible to enhance the edge while avoiding noise enhancement, it is possible to effectively achieve both noise suppression and edge enhancement.
In the image processing method according to the sixteenth aspect, in step (A-5), the screen frequency of the edge is analyzed based on the detection result in step (A-2), and step (A-6) Then, the allowable setting range of the filter strength of the low-pass filter is set for each image based on the analysis result in step (A-5). In step (A-4), based on the edge strength calculated in step (A-3), the filter strength of the low-pass filter is within the allowable setting range set in step (A-6). Set every time. As a result, the allowable setting range of the filter strength of the low-pass filter can be adaptively switched for each image according to the screen frequency of the edge.
An image processing method according to a seventeenth aspect of the present invention includes: (A) a step of removing noise in an image; and (B) a step executed after step (A) to emphasize edges in the image; The step (A) includes (A-1) removing noise in the image with a low-pass filter, (A-2) detecting an edge in the image, and (A-3) Based on the detection result in step (A-2), calculating the edge strength of each pixel in the image; (A-4) based on the edge strength calculated in step (A-3); Setting the filter strength of the low-pass filter for each pixel, and the step (B) includes (B-1) enhancing an edge in the image with an edge enhancement filter, and (B-2) an image. (B-3) calculating the edge strength of each pixel in the image based on the detection result of the step (B-2), and (B-4) the step (B-3) B-3) setting the edge enhancement strength of the edge enhancement filter for each pixel based on the edge strength calculated in step B-3), and the step (B) is (B-5) time series. The method further includes a step of calculating a variation amount of the image based on a plurality of continuous images. In the step (B-4), the edge strength calculated in the step (B-3) and the step (B-3) are calculated. The edge enhancement strength of the edge enhancement filter is set for each pixel on the basis of the fluctuation amount calculated in B-5).
According to the image processing method of the seventeenth aspect, in step (A-2), an edge in the image is detected, and in step (A-3), based on the detection result in step (A-2), The edge strength of each pixel in the image is calculated. In step (A-4), the filter strength of the low-pass filter is set for each pixel based on the edge strength calculated in step (A-3). Thereby, the filter strength of the low-pass filter can be adaptively switched for each pixel according to the edge strength of each pixel. For example, by setting a relatively high filter strength for pixels belonging to the flat portion of the image, noise can be effectively removed, and for pixels belonging to the edge portion of the image, a relatively low filter strength is set. By setting, it is possible to avoid the edge from being smoothed. Therefore, by performing the edge enhancement processing in step (B) on the image from which the noise has been effectively removed in step (A), it is possible to avoid noise enhancement during the edge enhancement processing. As a result, it is possible to effectively achieve both noise suppression and edge enhancement.
In the image processing method according to the seventeenth aspect, an edge in the image is detected in step (B-2), and based on the detection result in step (B-2) in step (B-3). Thus, the edge strength of each pixel in the image is calculated. In step (B-4), the edge enhancement strength of the edge enhancement filter is set for each pixel based on the edge strength calculated in step (B-3). Thereby, the enhancement strength of the edge enhancement filter can be adaptively switched for each pixel according to the edge strength of each pixel. For example, by setting a relatively low enhancement strength for pixels belonging to a flat portion of an image, it is possible to avoid the enhancement of residual noise, and for pixels belonging to an edge portion of an image, a relatively high enhancement strength. By setting, the edge can be emphasized. As a result, since it is possible to enhance the edge while avoiding noise enhancement, it is possible to effectively achieve both noise suppression and edge enhancement.
Further, according to the image processing method according to the seventeenth aspect, in step (B-5), the variation amount of the image is calculated based on a plurality of images that are continuous in time series. In step (B-4), the edge enhancement strength of the edge enhancement filter is determined based on the edge strength calculated in step (B-3) and the fluctuation amount calculated in step (B-5). Set for each pixel. As a result, the enhancement strength of the edge enhancement filter can be adaptively switched for each pixel in accordance with the edge strength of each pixel and the variation amount of the image.
本発明によれば、ノイズの抑制とエッジの強調とを効果的に両立することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to effectively achieve both noise suppression and edge enhancement.
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、異なる図面において同一の符号を付した要素は、同一又は相応する要素を示すものとする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the element which attached | subjected the same code | symbol in different drawing shall show the same or corresponding element.
図1は、本発明の実施の形態に係る画像処理装置1の構成を示す図である。図1に示すように画像処理装置1は、ノイズ除去処理部2と、ノイズ除去処理部2の後段に接続された色空間変換部3と、色空間変換部3の後段に接続されたエッジ強調処理部4とを備えて構成されている。画像処理装置1は、外部のビデオカメラ等から入力される動画像の画像データに対して、ノイズ除去処理、色空間変換処理、及びエッジ強調処理をこの順に行う。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an
ノイズ除去処理部2には、色データで構成される画像データ(本実施の形態の例ではBayer配列のRGrGbB色空間の画像データ)が入力される。ノイズ除去処理部2は、入力された画像に対してノイズ除去処理を行う。
The noise
色空間変換部3は、ノイズ除去処理部2から入力されたRGrGbB空間の画像データを、輝度データ及び色差データで構成される画像データ(本実施の形態の例ではYUV色空間の画像データ)に変換する。
The color
エッジ強調処理部4は、色空間変換部3から入力されたYUV色空間の画像データに対してエッジ強調処理を行う。
The edge
図2は、ノイズ除去処理部2の構成を示す図である。図2の接続関係で示すようにノイズ除去処理部2は、いずれもハードウェアとして構成された、二次元ローパスフィルタ11、フィルタ強度設定部12、エッジ強度算出部13、エッジ検出部14、及びバッファ15,16を備えている。また、ノイズ除去処理部2はCPU17を備えており、CPU17は範囲設定部18及び周波数解析部19として機能する。なお、範囲設定部18及び周波数解析部19をハードウェアとして構成しても良い。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the noise
二次元ローパスフィルタ11としては、例えば、13tapのプログラマブルフィルタ(FIRフィルタ)が使用される。エッジ検出部14としては、例えば、5tapのSobelフィルタが使用される。
As the two-dimensional low-pass filter 11, for example, a 13 tap programmable filter (FIR filter) is used. As the
図3は、エッジ強調処理部4の構成を示す図である。図3の接続関係で示すようにエッジ強調処理部4は、いずれもハードウェアとして構成された、エッジ強調フィルタ20、強調強度設定部21、エッジ強度算出部22、エッジ検出部23、変動量算出部24、加算部25、及び三次元ノイズリダクションフィルタ26を備えている。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the edge
エッジ強調フィルタ20としては、例えば、13tapのプログラマブルフィルタが使用される。エッジ検出部23としては、例えば、5tapのSobelフィルタが使用される。三次元ノイズリダクションフィルタ26としては、例えば、動き補償型よりも回路規模が小さい動き適応型のフィルタが使用される。
As the
以下、図1〜3を参照して、本実施の形態に係る画像処理装置1の動作について説明する。
The operation of the
図2を参照して、ノイズ除去処理部2の処理対象である画像データは、二次元ローパスフィルタ11及びエッジ検出部14に入力される。
Referring to FIG. 2, the image data that is the processing target of the noise
エッジ検出部14は、画像の1フレームに含まれる各画素に関して、8方向(上下左右の4方向及び斜め4方向)のエッジを検出する。なお、エッジ検出部14によるエッジ検出処理は、RGrGbB色空間の1成分(例えばGr成分)のみを対象として行われる。但し、2成分以上(例えばGr成分及びGb成分)を対象とすることにより、より高精度なエッジ検出が可能となる。
The
エッジ強度算出部13は、エッジ検出部14によるエッジの検出結果に基づいて、各画素のエッジ強度を算出する。例えば、各画素に関して8方向のエッジ強度を加算し、その加算値の平方根として、各画素のエッジ強度を算出する。
The edge
周波数解析部19は、エッジ検出部14によるエッジの検出結果に基づいて、画像内におけるエッジの画面周波数を解析する。周波数解析には、二次元フーリエ変換等の一般的な解析手法を使用することができる。周波数解析部19によって解析された各画像のエッジの画面周波数に関する情報は、範囲設定部18及びバッファ16に入力される。なお、1フレーム全体の画面周波数を解析する必要があるため、現フレームに関する周波数解析部19の解析結果は、次フレームに関する設定処理に利用され、現フレームに関する設定処理には、前フレームに関する解析結果が利用される。また、周波数解析部19による解析対象の画像は、エッジ検出後の画像に限らず、エッジ検出前の入力画像であっても良い。なお、1フレーム全体の画面周波数を解析するのではなく、画像の特徴部分を含む一部領域(例えばフレームを9分割した中の一つの領域)を対象として画面周波数の解析を行っても良く、これによって回路規模を削減することができる。
The
範囲設定部18は、周波数解析部19による解析結果に基づいて、後述する画像の平坦部分及びエッジ部分に関する二次元ローパスフィルタ11のフィルタ強度の許容設定範囲(許容上限値及び許容下限値)を、画像毎に設定する。例えば、カットオフ周波数(Fc)によって二次元ローパスフィルタ11のフィルタ強度を設定する場合には、エッジの画面周波数が集中している周波数領域に応じて、カットオフ周波数の許容上限値及び許容下限値を画像毎に設定する。
Based on the analysis result by the
本実施の形態の例において、範囲設定部18は、エッジの画面周波数が低〜中周波数の領域に集中している場合には、カットオフ周波数をサンプリング周波数(Fs)の0.2倍〜0.3倍の範囲に設定する。また、エッジの画面周波数が中〜高周波数の領域に集中している場合には、カットオフ周波数をサンプリング周波数の0.3倍〜0.4倍の範囲に設定する。また、エッジの画面周波数が低周波数の領域に集中している場合には、カットオフ周波数をサンプリング周波数の0.1倍〜0.2倍の範囲に設定する。つまり、範囲設定部18は、エッジの画面周波数が比較的低い周波数領域に集中する画像に関しては、フィルタ強度が比較的高い範囲内で分布するように許容設定範囲を設定し、エッジの画面周波数が比較的高い周波数領域に集中する画像に関しては、フィルタ強度が比較的低い範囲内で分布するように許容設定範囲を設定する。また、範囲設定部18は、エッジの画面周波数が低〜高周波数の広い領域に分散している場合には、カットオフ周波数をサンプリング周波数の0.1倍〜0.4倍の範囲に設定する。つまり、範囲設定部18は、エッジの画面周波数が広い周波数領域に分散する画像に関しては、フィルタ強度が広い範囲内で分布するように許容設定範囲を設定する。
In the example of the present embodiment, the
フィルタ強度設定部12は、エッジ強度算出部13によって算出された各画素のエッジ強度に基づいて、二次元ローパスフィルタ11のフィルタ強度を、範囲設定部18によって設定された許容設定範囲内で画素毎に設定する。
Based on the edge strength of each pixel calculated by the edge
図4は、フィルタ強度設定部12によるフィルタ強度の設定例を示す図である。フィルタ強度設定部12は、エッジ強度が第1のしきい値A1未満である画素(画像の平坦部分に属する画素)に関しては、許容上限値に相当するフィルタ強度B1を設定する。また、フィルタ強度設定部12は、エッジ強度がしきい値A1以上かつ第2のしきい値A2未満である画素(画像のエッジ部分に属する画素)に関しては、フィルタ強度B1より低くかつ許容下限値以上であるフィルタ強度B2を設定する。また、フィルタ強度設定部12は、エッジ強度がしきい値A2以上である画素(光源の反射部分等の画像の特異部分に属する画素)に関しては、許容下限値よりも低いフィルタ強度B3(図4の例ではゼロ)を設定する。また、図4に示すように、フィルタ強度設定部12は、エッジ部分に属する画素に関しては、エッジ強度が高いほどフィルタ強度が低くなるように、エッジ強度に応じてフィルタ強度B2を段階的(図4の例では6段階)に設定する。
FIG. 4 is a diagram illustrating a setting example of the filter strength by the filter
二次元ローパスフィルタ11は、フィルタ強度設定部12によって画素毎に設定されたフィルタ強度で、入力画像の各画素をR,Gr,Gb,Bの成分毎に処理する。複数のフィルタ強度に応じた複数のフィルタ係数テーブルを予め用意しておき、フィルタ強度設定部12によって設定されたフィルタ強度に対応するフィルタ係数を選択して二次元ローパスフィルタ11に適用することにより、所望の強度のローパスフィルタ処理を実現することができる。
The two-dimensional low-pass filter 11 processes each pixel of the input image for each of R, Gr, Gb, and B components with the filter strength set for each pixel by the filter
二次元ローパスフィルタ11によってノイズ除去処理が行われた画像データは、バッファ15に入力される。
The image data that has been subjected to noise removal processing by the two-dimensional low-pass filter 11 is input to the
図1を参照して、色空間変換部3は、バッファ15から入力されたBayer空間の画像データを、YUV色空間の画像データに変換する。
Referring to FIG. 1, the color
図3を参照して、エッジ強調処理部4の処理対象である画像データは、エッジ強調フィルタ20、エッジ検出部23、変動量算出部24、及び加算部25に入力される。
Referring to FIG. 3, the image data that is the processing target of edge
エッジ検出部23は、画像の1フレームに含まれる各画素に関して、8方向(上下左右の4方向及び斜め4方向)のエッジを検出する。なお、エッジ検出部23によるエッジ検出処理は、YUV色空間のY成分のみを対象として行われる。
The
エッジ強度算出部22は、エッジ検出部23によるエッジの検出結果に基づいて、各画素のエッジ強度を算出する。例えば、各画素に関して8方向のエッジ強度を加算し、その加算値の平方根として、各画素のエッジ強度を算出する。
The edge
変動量算出部24は、時系列で連続する複数の画像に基づいて、画像の変動量を算出する。例えば、現フレームと前フレームとを対象として全画素の画素値の差分絶対値和を求めることで、現フレームに関して前フレームからの変動量を算出する。なお、変動量算出部24による変動量算出処理は、YUV色空間のY成分のみを対象として行われる。また、所定画素数(例えば8×8画素)のブロック毎に画素値の差分絶対値和を求め、1フレーム内の全てのブロックに関して差分絶対値和の総和を求めることによって、画像の変動量を算出しても良い。さらに、1フレーム全体の画素値を使用する必要があるため、現フレームに関する変動量の算出結果は、次フレームに関する設定処理に利用され、現フレームに関する設定処理には、前フレームに関する変動量の算出結果が利用される。なお、1フレーム全体の画素値から画像の変動量を算出するのではなく、画像の特徴部分を含む一部領域(例えばフレームを9分割した中の一つの領域)の画素値に基づいて画像の変動量を算出しても良く、これによって回路規模を削減することができる。
The fluctuation
強調強度設定部21は、エッジ強度算出部22によって算出されたエッジ強度と、変動量算出部24によって算出された変動量とに基づいて、エッジ強調フィルタ20のエッジ強調強度を画素毎に設定する。
The enhancement
図5は、強調強度設定部21による強調強度の設定例を示す図である。強調強度設定部21は、エッジ強度が第1のしきい値C1未満である画素(画像の平坦部分に属する画素)に関しては、強調強度D1(例えば0.5倍)を設定する。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of setting the emphasis strength by the emphasis
また、強調強度設定部21は、エッジ強度がしきい値C1以上かつ第2のしきい値C2未満である画素(画像のエッジ部分に属する画素)に関しては、画像の変動量が所定値未満である場合には、強調強度D1よりも高い強調強度D2(例えば1.0倍)を設定し、画像の変動量が所定値以上である場合には、強調強度D2よりも高い強調強度D3(例えば1.2倍)を設定する。
Further, the enhancement
また、強調強度設定部21は、エッジ強度がしきい値C2以上である画素(画像の特異部分に属する画素)に関しては、画像の変動量が所定値未満である場合には、強調強度D2よりも高い強調強度D4(例えば1.2倍)を設定し、画像の変動量が所定値以上である場合には、強調強度D4よりも高い強調強度D5(例えば1.44倍)を設定する。
Further, the enhancement
なお、エッジ部分及び特異部分に関しては、画像の変動量が所定値以上であるか否かによって強調強度を異ならせたが、平坦部分に関しては、動きに伴う不鮮明化の影響が小さいため、画像の変動量に応じて強調強度を異ならせる必要はない。 For the edge portion and the singular portion, the enhancement strength is varied depending on whether or not the amount of fluctuation of the image is greater than or equal to a predetermined value, but for the flat portion, since the influence of blurring due to movement is small, There is no need to vary the emphasis intensity according to the amount of variation.
図6は、強調強度設定部21による強調強度の他の設定例を示す図である。強調強度設定部21は、エッジ部分に近接する平坦部分に属する画素に関しては、エッジ強度が高いほど強調強度が線形的に高くなるように、エッジ強度に応じて強調強度を設定する。平坦部分とエッジ部分とが入り組むような複雑な画像では、両者の強調強度の差が大きいと、その境界部分において画像が不自然になる場合がある。そのような複雑な画像を処理する場合には図6に示した設定手法を採用することにより、平坦部分とエッジ部分との境界部分を滑らかに描写することができる。なお、エッジ部分と特異部分との境界部分に関しては、エッジ強度の変化が本来的に大きく、平坦部分とエッジ部分との境界部分ほど細かな変化を伴わないため、このような処理は不要である。
FIG. 6 is a diagram showing another example of setting the emphasis intensity by the emphasis
エッジ強調フィルタ20は、強調強度設定部21によって画素毎に設定された強調強度で、入力画像の各画素のY成分に対して強調処理を行う。
The
加算部25は、YUV色空間の入力画像と、エッジ強調フィルタ20から入力されたY成分のエッジ強調画像とを加算することにより、エッジが強調されたYUV色空間の画像データを出力する。
The
三次元ノイズリダクションフィルタ26は、加算器25から入力された画像データに対して、動き適応型のノイズリダクション処理を行う。これにより、ノイズ除去処理部2で除去できなかった残存ノイズがエッジ強調処理部4の処理で不要に強調された場合であっても、三次元ノイズリダクションフィルタ26によって当該ノイズを除去することができる。
The three-dimensional
<第1の変形例>
図7は、第1の変形例に係るエッジ強調処理部4の構成を示す図である。図3に示した構成に対して、二次元ハイパスフィルタ27及びフィルタ強度設定部28が追加されている。二次元ハイパスフィルタ27としては、例えば、17tapのプログラマブルフィルタが使用される。二次元ハイパスフィルタ27の出力は、エッジ強調フィルタ20の入力及びエッジ検出部23の入力に接続されている。但し、エッジ検出部23の入力には、二次元ハイパスフィルタ27の入力を接続しても良い。
<First Modification>
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of the edge
フィルタ強度設定部28には、周波数解析部19によって解析されたエッジの画面周波数に関する情報が、バッファ16を介して入力される。フィルタ強度設定部28は、一例として、二次元ローパスフィルタ11に設定されている強度の許容上限値に相当するカットオフ周波数の1/2の周波数を、二次元ハイパスフィルタ27のカットオフ周波数として設定する。本変形例において、フィルタ強度設定部28は、エッジの画面周波数が低〜中周波数の領域に集中している場合には、カットオフ周波数をサンプリング周波数の0.1倍に設定する。また、エッジの画面周波数が中〜高周波数の領域に集中している場合には、カットオフ周波数をサンプリング周波数の0.15倍に設定する。また、エッジの画面周波数が低周波数の領域に集中している場合には、カットオフ周波数をサンプリング周波数の0.05倍に設定する。つまり、フィルタ強度設定部28は、エッジの画面周波数が比較的低い周波数領域に集中する画像に関しては、カットオフ周波数が比較的低くなるようにフィルタ強度を設定し、エッジの画面周波数が比較的高い周波数領域に集中する画像に関しては、カットオフ周波数が比較的高くなるようにフィルタ強度を設定する。
Information about the screen frequency of the edge analyzed by the
なお、二次元ハイパスフィルタ27にはプログラマブルフィルタが使用されているため、ノイズ成分が存在している周波数領域を遮断するように、ローパスフィルタ又はバンドパスフィルタとして機能させることも可能である。例えば、ノイズ成分が高周波領域に存在している場合には、プログラマブルフィルタをローパスフィルタとして機能させることにより、高周波領域のノイズを遮断することができる。
In addition, since a programmable filter is used for the two-dimensional high-
<第2の変形例>
図8は、第2の変形例に係るエッジ強調処理部4の構成を示す図である。図3に示した構成に対して、乗算部29及び強調強度設定部30が追加されている。
<Second Modification>
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of the edge
強調強度設定部21は、エッジ強度算出部22によって算出されたエッジ強度に基づいて、エッジ強調フィルタ20のエッジ強調強度を画素毎に設定する。
The enhancement
強調強度設定部30は、変動量算出部24によって算出された画像の変動量に基づいて、乗算部29の乗算係数を画像毎に設定する。例えば、画像の変動量がゼロである場合に1.0倍の乗算係数を設定し、画像の変動量が大きくなるほど大きい乗算係数を設定する。
The enhancement
エッジ強調フィルタ20は、強調強度設定部21によってエッジ強度に基づいて画素毎に設定された強調強度で、入力画像の各画素のY成分に対して強調処理を行う。
The
乗算部29は、エッジ強調フィルタ20から入力されたY成分のエッジ強調画像と、強調強度設定部30によって変動量に基づいて画像毎に設定された乗算係数とを乗算することにより、エッジをさらに強調する。
The
加算部25は、YUV色空間の入力画像と、乗算部29から入力されたY成分のエッジ強調画像とを加算することにより、エッジが強調されたYUV色空間の画像データを出力する。
The adding
<まとめ>
上記実施の形態に係る画像処理装置1によれば、エッジ検出部14(第1のエッジ検出部)は、画像内のエッジを検出し、エッジ強度算出部13(第1のエッジ強度算出部)は、エッジ検出部14による検出結果に基づいて、画像内の各画素のエッジ強度を算出する。そして、フィルタ強度設定部12(第1のフィルタ強度設定部)は、エッジ強度算出部13によって算出されたエッジ強度に基づいて、二次元ローパスフィルタ11のフィルタ強度を画素毎に設定する。これにより、二次元ローパスフィルタ11のフィルタ強度を、各画素のエッジ強度に応じて画素毎に適応的に切り替えることができる。例えば、画像の平坦部分に属する画素に関しては比較的高いフィルタ強度を設定することにより、ノイズを効果的に除去することができ、また、画像のエッジ部分に属する画素に関しては比較的低いフィルタ強度を設定することにより、エッジが平滑化されることを回避できる。従って、ノイズ除去処理部2によってノイズが効果的に除去された画像に対して、エッジ強調処理部4によってエッジ強調処理を行うことにより、エッジ強調処理の際にノイズが強調されることを回避できる。その結果、ノイズの抑制とエッジの強調とを効果的に両立することが可能となる。
<Summary>
According to the
また、上記実施の形態に係る画像処理装置1によれば、エッジ検出部23(第2のエッジ検出部)は、画像内のエッジを検出し、エッジ強度算出部22(第2のエッジ強度算出部)は、エッジ検出部23による検出結果に基づいて、画像内の各画素のエッジ強度を算出する。そして、強調強度設定部21は、エッジ強度算出部22によって算出されたエッジ強度に基づいて、エッジ強調フィルタ20のエッジ強調強度を画素毎に設定する。これにより、エッジ強調フィルタ20の強調強度を、各画素のエッジ強度に応じて画素毎に適応的に切り替えることができる。例えば、画像の平坦部分に属する画素に関しては比較的低い強調強度を設定することにより、残存ノイズが強調されることを回避でき、また、画像のエッジ部分に属する画素に関しては比較的高い強調強度を設定することにより、エッジを強調することができる。その結果、ノイズが強調されることを回避しつつエッジを強調できるため、ノイズの抑制とエッジの強調とを効果的に両立することが可能となる。
Further, according to the
また、上記実施の形態に係る画像処理装置1によれば、図4に示したように、画像の平坦部分に属する画素に関しては、比較的高い第1のフィルタ強度B1を設定することにより、平坦部分のノイズを効果的に除去することができる。また、画像のエッジ部分に属する画素に関しては、比較的低い第2のフィルタ強度B2を設定することにより、エッジが平滑化されることを回避できる。その結果、ノイズ除去処理において、エッジが平滑化されることを回避しつつ、平坦部分のノイズを効果的に除去することが可能となる。
Further, according to the
また、上記実施の形態に係る画像処理装置1によれば、図4に示したように、光源の反射部分等の画像の特異部分に属する画素に関しては、第2のフィルタ強度B2よりも低い第3のフィルタ強度B3を設定することにより、特異部分が平滑化されることを回避できる。その結果、特異部分が不鮮明な不自然な画像となることを、予め回避することが可能となる。
Further, according to the
また、上記実施の形態に係る画像処理装置1によれば、図4に示したように、フィルタ強度設定部12は、エッジ部分に属する画素に関しては、エッジ強度が高いほどフィルタ強度が低くなるように、エッジ強度に応じて第2のフィルタ強度B2を設定する。このように、エッジ強度に応じて第2のフィルタ強度B2を細かく制御することにより、エッジ部分全体に均一なフィルタ強度を設定する場合と比較して、二次元ローパスフィルタ11のフィルタ強度を滑らかに切り替えることができる。その結果、画像が不自然になることを回避することが可能となる。
Further, according to the
また、上記実施の形態に係る画像処理装置1によれば、周波数解析部19は、エッジ検出部14による検出結果に基づいて、エッジの画面周波数を解析し、範囲設定部18は、周波数解析部19による解析結果に基づいて、二次元ローパスフィルタ11のフィルタ強度の許容設定範囲を画像毎に設定する。そして、フィルタ強度設定部12は、エッジ強度算出部13によって算出されたエッジ強度に基づいて、二次元ローパスフィルタ11のフィルタ強度を、範囲設定部18によって設定された許容設定範囲内で画素毎に設定する。これにより、二次元ローパスフィルタ11のフィルタ強度の許容設定範囲を、エッジの画面周波数に応じて画像毎に適応的に切り替えることが可能となる。
Further, according to the
また、上記実施の形態に係る画像処理装置1によれば、エッジの画面周波数が比較的低い周波数領域に集中する画像(平坦部分を多く含む画像)に関しては、フィルタ強度が比較的高い範囲内で分布するように許容設定範囲を設定することにより、平坦部分のノイズを効果的に除去することができる。また、エッジの画面周波数が比較的高い周波数領域に集中する画像(中〜高周波のエッジを多く含む画像)に関しては、フィルタ強度が比較的低い範囲内で分布するように許容設定範囲を設定することにより、エッジが平滑化されることを回避できる。その結果、ノイズ除去処理において、エッジが平滑化されることを回避しつつ、平坦部分のノイズを効果的に除去することが可能となる。
Further, according to the
また、上記実施の形態に係る画像処理装置1によれば、変動量算出部24は、時系列で連続する複数の画像に基づいて、画像の変動量を算出する。また、強調強度設定部21は、エッジ強度算出部22によって算出されたエッジ強度と、変動量算出部24によって算出された変動量とに基づいて、エッジ強調フィルタ20のエッジ強調強度を画素毎に設定する。これにより、エッジ強調フィルタ20の強調強度を、各画素のエッジ強度と画像の変動量とに応じて画素毎に適応的に切り替えることが可能となる。
Further, according to the
また、上記実施の形態に係る画像処理装置1によれば、図5に示したように、画像の平坦部分に属する画素に関しては、比較的低い第1の強調強度D1を設定することにより、平坦部分のノイズが強調されることを回避できる。また、画像のエッジ部分に属する画素に関しては、比較的高い第2の強調強度D2を設定することにより、エッジを強調することができる。その結果、エッジ強調処理において、ノイズが強調されることを回避しつつ、エッジを強調することが可能となる。
Further, according to the
また、上記実施の形態に係る画像処理装置1によれば、図6に示したように、強調強度設定部21は、エッジ部分に近接する平坦部分に属する画素に関しては、エッジ強度が高いほど強調強度が高くなるように、エッジ強度に応じて第1の強調強度D1を設定する。このように、エッジ部分と平坦部分との境界部分に関してはエッジ強度に応じて第1の強調強度D1を細かく制御することにより、平坦部分全体に均一な強調強度を設定する場合と比較して、エッジ強調フィルタ20の強調強度を滑らかに切り替えることができる。その結果、エッジ部分と平坦部分との境界部分において画像が不自然になることを回避することが可能となる。
Further, according to the
また、上記実施の形態に係る画像処理装置1によれば、図5に示したように、エッジ部分に属する画素に強調強度を設定するにあたり、画像の変動量が所定値以上である画像(動きの大きい画像)に関しては、画像の変動量が所定値未満である画像(動きの小さい画像)よりも高い第3の強調強度D3を設定することにより、動きに伴うエッジの不鮮明化を回避することが可能となる。
Further, according to the
また、上記実施の形態に係る画像処理装置1によれば、図5に示したように、光源の反射部分等の画像の特異部分に属する画素に関しては、第2の強調強度D2よりも高い第4の強調強度D4を設定することにより、特異部分を強調することができる。その結果、特異部分を鮮明化することが可能となる。
Further, according to the
また、上記実施の形態に係る画像処理装置1によれば、図5に示したように、特異部分に属する画素に強調強度を設定するにあたり、画像の変動量が所定値以上である画像(動きの大きい画像)に関しては、画像の変動量が所定値未満である画像(動きの小さい画像)よりも高い第5の強調強度D5を設定することにより、動きに伴う特異部分の不鮮明化を回避することが可能となる。
Further, according to the
また、上記第1の変形例に係る画像処理装置によれば、エッジ強調フィルタ20の前段に二次元ハイパスフィルタ27を接続することにより、低周波のノイズがエッジ強調フィルタ20によって強調されることを回避できる。また、フィルタ強度設定部28(第2のフィルタ強度設定部)は、エッジの画面周波数に基づいて、二次元ハイパスフィルタ27のフィルタ強度を画像毎に設定する。これにより、二次元ハイパスフィルタ27のフィルタ強度を、エッジの画面周波数に応じて画像毎に適応的に切り替えることが可能となる。
In addition, according to the image processing apparatus according to the first modification, the low-frequency noise is enhanced by the
また、上記第1の変形例に係る画像処理装置1によれば、エッジの画面周波数が比較的低い周波数領域に集中する画像(低周波のエッジを多く含む画像)に関しては、カットオフ周波数が比較的低くなるようにフィルタ強度を設定することにより、低周波のエッジは二次元ハイパスフィルタ27を通過するため、低周波のエッジをエッジ強調フィルタ20によって強調することができる。また、エッジの画面周波数が比較的高い周波数領域に集中する画像(中〜高周波のエッジを多く含む画像)に関しては、カットオフ周波数が比較的高くなるようにフィルタ強度を設定することにより、低周波のノイズは二次元ハイパスフィルタ27によって遮断されるため、低周波のノイズがエッジ強調フィルタ20によって強調されることを回避できる。また、中〜高周波のエッジは二次元ハイパスフィルタ27を通過するため、中〜高周波のエッジをエッジ強調フィルタ20によって強調することができる。
Further, according to the
また、上記実施の形態に係る画像処理装置1によれば、ノイズ除去処理部2は、色データで構成される画像(例えばBayer領域の画像)を処理し、エッジ強調処理部4は、輝度データ及び色差データで構成される画像(例えばYUV領域の画像)を処理する。このように、ノイズ除去処理を、色空間変換前のBayer領域の画像に対して実行することにより、早期の段階で効果的にノイズを除去でき、その結果、色空間変換時にノイズが拡散することを防止することが可能となる。
Further, according to the
1 画像処理装置
2 ノイズ除去処理部
3 色空間変換部
4 エッジ強調処理部
11 二次元ローパスフィルタ
12 フィルタ強度設定部
13 エッジ強度算出部
14 エッジ検出部
18 範囲設定部
19 周波数解析部
20 エッジ強調フィルタ
21 強調強度設定部
22 エッジ強度算出部
23 エッジ検出部
24 変動量算出部
DESCRIPTION OF
Claims (17)
前記ノイズ除去処理部よりも後段に接続され、画像内のエッジを強調するエッジ強調処理部と、
を備え、
前記ノイズ除去処理部は、
画像内のノイズを除去するローパスフィルタと、
画像内のエッジを検出する第1のエッジ検出部と、
前記第1のエッジ検出部による検出結果に基づいて、画像内の各画素のエッジ強度を算出する第1のエッジ強度算出部と、
前記第1のエッジ強度算出部によって算出されたエッジ強度に基づいて、前記ローパスフィルタのフィルタ強度を画素毎に設定する第1のフィルタ強度設定部と、
を有し、
前記エッジ強調処理部は、
画像内のエッジを強調するエッジ強調フィルタと、
画像内のエッジを検出する第2のエッジ検出部と、
前記第2のエッジ検出部による検出結果に基づいて、画像内の各画素のエッジ強度を算出する第2のエッジ強度算出部と、
前記第2のエッジ強度算出部によって算出されたエッジ強度に基づいて、前記エッジ強調フィルタのエッジ強調強度を画素毎に設定する強調強度設定部と、
を有し、
前記第1のフィルタ強度設定部は、
エッジ強度が第1のしきい値未満であり画像の平坦部分に属する画素に関しては、第1のフィルタ強度を設定し、
エッジ強度が第1のしきい値以上であり画像のエッジ部分に属する画素に関しては、第1のフィルタ強度よりも低い第2のフィルタ強度を設定する、画像処理装置。 A noise removal processing unit for removing noise in the image;
An edge enhancement processing unit that is connected to a subsequent stage than the noise removal processing unit and emphasizes an edge in the image;
With
The noise removal processing unit
A low-pass filter that removes noise in the image,
A first edge detector for detecting an edge in the image;
A first edge strength calculator that calculates an edge strength of each pixel in the image based on a detection result of the first edge detector;
A first filter strength setting unit that sets a filter strength of the low-pass filter for each pixel based on the edge strength calculated by the first edge strength calculation unit;
Have
The edge enhancement processing unit
An edge enhancement filter that enhances edges in the image;
A second edge detector for detecting edges in the image;
A second edge strength calculation unit that calculates an edge strength of each pixel in the image based on a detection result by the second edge detection unit;
Based on the edge strength calculated by the second edge strength calculation unit, an enhancement strength setting unit that sets the edge enhancement strength of the edge enhancement filter for each pixel;
I have a,
The first filter strength setting unit includes:
For pixels whose edge strength is less than the first threshold and belong to the flat portion of the image, set the first filter strength,
An image processing apparatus that sets a second filter strength lower than the first filter strength for pixels belonging to an edge portion of an image whose edge strength is equal to or higher than a first threshold value .
エッジ強度が第2のしきい値以上であり画像の特異部分に属する画素に関しては、第2のフィルタ強度よりも低い第3のフィルタ強度を設定する、請求項1に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 1, wherein a third filter strength that is lower than the second filter strength is set for a pixel that has an edge strength equal to or greater than a second threshold value and belongs to a singular part of the image.
前記ノイズ除去処理部よりも後段に接続され、画像内のエッジを強調するエッジ強調処理部と、 An edge enhancement processing unit that is connected to a subsequent stage than the noise removal processing unit and emphasizes an edge in the image;
を備え、With
前記ノイズ除去処理部は、 The noise removal processing unit
画像内のノイズを除去するローパスフィルタと、 A low-pass filter that removes noise in the image,
画像内のエッジを検出する第1のエッジ検出部と、 A first edge detector for detecting an edge in the image;
前記第1のエッジ検出部による検出結果に基づいて、画像内の各画素のエッジ強度を算出する第1のエッジ強度算出部と、 A first edge strength calculator that calculates an edge strength of each pixel in the image based on a detection result of the first edge detector;
前記第1のエッジ強度算出部によって算出されたエッジ強度に基づいて、前記ローパスフィルタのフィルタ強度を画素毎に設定する第1のフィルタ強度設定部と、 A first filter strength setting unit that sets a filter strength of the low-pass filter for each pixel based on the edge strength calculated by the first edge strength calculation unit;
を有し、Have
前記エッジ強調処理部は、 The edge enhancement processing unit
画像内のエッジを強調するエッジ強調フィルタと、 An edge enhancement filter that enhances edges in the image;
画像内のエッジを検出する第2のエッジ検出部と、 A second edge detector for detecting edges in the image;
前記第2のエッジ検出部による検出結果に基づいて、画像内の各画素のエッジ強度を算出する第2のエッジ強度算出部と、 A second edge strength calculation unit that calculates an edge strength of each pixel in the image based on a detection result by the second edge detection unit;
前記第2のエッジ強度算出部によって算出されたエッジ強度に基づいて、前記エッジ強調フィルタのエッジ強調強度を画素毎に設定する強調強度設定部と、 Based on the edge strength calculated by the second edge strength calculation unit, an enhancement strength setting unit that sets the edge enhancement strength of the edge enhancement filter for each pixel;
を有し、Have
前記ノイズ除去処理部は、 The noise removal processing unit
前記第1のエッジ検出部による検出結果に基づいて、エッジの画面周波数を解析する周波数解析部と、 A frequency analysis unit that analyzes a screen frequency of an edge based on a detection result by the first edge detection unit;
前記周波数解析部による解析結果に基づいて、前記ローパスフィルタのフィルタ強度の許容設定範囲を画像毎に設定する範囲設定部と、 Based on the analysis result by the frequency analysis unit, a range setting unit for setting the allowable setting range of the filter strength of the low-pass filter for each image,
をさらに有し、Further comprising
前記第1のフィルタ強度設定部は、前記第1のエッジ強度算出部によって算出されたエッジ強度に基づいて、前記ローパスフィルタのフィルタ強度を、前記範囲設定部によって設定された許容設定範囲内で画素毎に設定する、画像処理装置。 The first filter strength setting unit determines a filter strength of the low-pass filter based on the edge strength calculated by the first edge strength calculation unit within a permissible setting range set by the range setting unit. An image processing apparatus to be set for each.
エッジの画面周波数が比較的低い周波数領域に集中する画像に関しては、フィルタ強度が比較的高い範囲内で分布するように許容設定範囲を設定し、 For images where the edge screen frequency is concentrated in a relatively low frequency range, set the allowable setting range so that the filter strength is distributed within a relatively high range,
エッジの画面周波数が比較的高い周波数領域に集中する画像に関しては、フィルタ強度が比較的低い範囲内で分布するように許容設定範囲を設定する、請求項4に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 4, wherein the allowable setting range is set so that the filter strength is distributed within a relatively low range for an image in which the edge screen frequency is concentrated in a relatively high frequency region.
前記ノイズ除去処理部よりも後段に接続され、画像内のエッジを強調するエッジ強調処理部と、 An edge enhancement processing unit that is connected to a subsequent stage than the noise removal processing unit and emphasizes an edge in the image;
を備え、With
前記ノイズ除去処理部は、 The noise removal processing unit
画像内のノイズを除去するローパスフィルタと、 A low-pass filter that removes noise in the image,
画像内のエッジを検出する第1のエッジ検出部と、 A first edge detector for detecting an edge in the image;
前記第1のエッジ検出部による検出結果に基づいて、画像内の各画素のエッジ強度を算出する第1のエッジ強度算出部と、 A first edge strength calculator that calculates an edge strength of each pixel in the image based on a detection result of the first edge detector;
前記第1のエッジ強度算出部によって算出されたエッジ強度に基づいて、前記ローパスフィルタのフィルタ強度を画素毎に設定する第1のフィルタ強度設定部と、 A first filter strength setting unit that sets a filter strength of the low-pass filter for each pixel based on the edge strength calculated by the first edge strength calculation unit;
を有し、Have
前記エッジ強調処理部は、 The edge enhancement processing unit
画像内のエッジを強調するエッジ強調フィルタと、 An edge enhancement filter that enhances edges in the image;
画像内のエッジを検出する第2のエッジ検出部と、 A second edge detector for detecting edges in the image;
前記第2のエッジ検出部による検出結果に基づいて、画像内の各画素のエッジ強度を算出する第2のエッジ強度算出部と、 A second edge strength calculation unit that calculates an edge strength of each pixel in the image based on a detection result by the second edge detection unit;
前記第2のエッジ強度算出部によって算出されたエッジ強度に基づいて、前記エッジ強調フィルタのエッジ強調強度を画素毎に設定する強調強度設定部と、 Based on the edge strength calculated by the second edge strength calculation unit, an enhancement strength setting unit that sets the edge enhancement strength of the edge enhancement filter for each pixel;
を有し、Have
前記エッジ強調処理部は、時系列で連続する複数の画像に基づいて、画像の変動量を算出する変動量算出部をさらに有し、 The edge enhancement processing unit further includes a fluctuation amount calculation unit that calculates a fluctuation amount of an image based on a plurality of images that are continuous in time series,
前記強調強度設定部は、前記第2のエッジ強度算出部によって算出されたエッジ強度と、前記変動量算出部によって算出された変動量とに基づいて、前記エッジ強調フィルタのエッジ強調強度を画素毎に設定する、画像処理装置。 The enhancement strength setting unit calculates the edge enhancement strength of the edge enhancement filter for each pixel based on the edge strength calculated by the second edge strength calculation unit and the variation amount calculated by the variation amount calculation unit. An image processing apparatus to be set.
エッジ強度が第1のしきい値未満であり画像の平坦部分に属する画素に関しては、第1の強調強度を設定し、 For pixels whose edge strength is less than the first threshold and belong to the flat portion of the image, set the first enhancement strength,
エッジ強度が第1のしきい値以上であり画像のエッジ部分に属する画素に関しては、第1の強調強度よりも高い第2の強調強度を設定する、請求項6に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 6, wherein a second enhancement strength higher than the first enhancement strength is set for pixels belonging to an edge portion of the image whose edge strength is equal to or greater than a first threshold value.
画像の変動量が所定値未満である画像に関しては、エッジ部分に属する画素に関して第2の強調強度を設定し、 For an image in which the amount of image fluctuation is less than a predetermined value, the second enhancement strength is set for pixels belonging to the edge portion,
画像の変動量が所定値以上である画像に関しては、エッジ部分に属する画素に関して、第2の強調強度よりも高い第3の強調強度を設定する、請求項7又は8に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 7 or 8, wherein a third enhancement strength higher than the second enhancement strength is set for a pixel belonging to an edge portion for an image having an image variation amount equal to or greater than a predetermined value.
エッジ強度が第2のしきい値以上であり画像の特異部分に属する画素に関しては、第2の強調強度よりも高い第4の強調強度を設定する、請求項7〜9のいずれか一つに記載の画像処理装置。 10. The fourth enhancement intensity higher than the second enhancement intensity is set for a pixel belonging to a singular part of an image whose edge intensity is equal to or greater than a second threshold value. The image processing apparatus described.
画像の変動量が所定値未満である画像に関しては、特異部分に属する画素に関して第4の強調強度を設定し、 For an image in which the amount of image fluctuation is less than a predetermined value, a fourth enhancement strength is set for pixels belonging to the singular part,
画像の変動量が所定値以上である画像に関しては、特異部分に属する画素に関して、第4の強調強度よりも高い第5の強調強度を設定する、請求項10に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 10, wherein a fifth enhancement intensity higher than the fourth enhancement intensity is set for a pixel belonging to a singular part for an image having an image variation amount equal to or greater than a predetermined value.
前記エッジ強調処理部は、 The edge enhancement processing unit
前記エッジ強調フィルタの前段に接続されたハイパスフィルタと、 A high-pass filter connected in front of the edge enhancement filter;
前記周波数解析部による解析結果に基づいて、前記ハイパスフィルタのフィルタ強度を画像毎に設定する第2のフィルタ強度設定部と、 A second filter strength setting unit configured to set a filter strength of the high-pass filter for each image based on an analysis result by the frequency analysis unit;
をさらに有する、請求項6〜11のいずれか一つに記載の画像処理装置。The image processing apparatus according to claim 6, further comprising:
エッジの画面周波数が比較的低い周波数領域に集中する画像に関しては、カットオフ周波数が比較的低くなるようにフィルタ強度を設定し、 For images where the edge screen frequency is concentrated in a relatively low frequency range, set the filter strength so that the cutoff frequency is relatively low,
エッジの画面周波数が比較的高い周波数領域に集中する画像に関しては、カットオフ周波数が比較的高くなるようにフィルタ強度を設定する、請求項12に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 12, wherein the filter strength is set so that the cut-off frequency is relatively high with respect to an image concentrated in a frequency region where the edge screen frequency is relatively high.
前記エッジ強調処理部は、輝度データ及び色差データで構成される画像を処理する、請求項1〜13のいずれか一つに記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 1, wherein the edge enhancement processing unit processes an image composed of luminance data and color difference data.
(B)前記ステップ(A)よりも後に実行され、画像内のエッジを強調するステップと、 (B) performing after step (A) and enhancing edges in the image;
を備え、With
前記ステップ(A)は、 The step (A)
(A−1)ローパスフィルタによって画像内のノイズを除去するステップと、 (A-1) removing noise in the image with a low-pass filter;
(A−2)画像内のエッジを検出するステップと、 (A-2) detecting an edge in the image;
(A−3)前記ステップ(A−2)による検出結果に基づいて、画像内の各画素のエッジ強度を算出するステップと、 (A-3) calculating an edge strength of each pixel in the image based on the detection result in step (A-2);
(A−4)前記ステップ(A−3)によって算出されたエッジ強度に基づいて、前記ローパスフィルタのフィルタ強度を画素毎に設定するステップと、 (A-4) setting the filter strength of the low-pass filter for each pixel based on the edge strength calculated in the step (A-3);
を有し、Have
前記ステップ(B)は、 The step (B)
(B−1)エッジ強調フィルタによって画像内のエッジを強調するステップと、 (B-1) enhancing an edge in the image with an edge enhancement filter;
(B−2)画像内のエッジを検出するステップと、 (B-2) detecting an edge in the image;
(B−3)前記ステップ(B−2)による検出結果に基づいて、画像内の各画素のエッジ強度を算出するステップと、 (B-3) calculating an edge strength of each pixel in the image based on the detection result in the step (B-2);
(B−4)前記ステップ(B−3)によって算出されたエッジ強度に基づいて、前記エッジ強調フィルタのエッジ強調強度を画素毎に設定するステップと、 (B-4) setting the edge enhancement strength of the edge enhancement filter for each pixel based on the edge strength calculated in the step (B-3);
を有し、Have
前記ステップ(A−4)においては、 In step (A-4),
エッジ強度が第1のしきい値未満であり画像の平坦部分に属する画素に関しては、第1のフィルタ強度を設定し、 For pixels whose edge strength is less than the first threshold and belong to the flat portion of the image, set the first filter strength,
エッジ強度が第1のしきい値以上であり画像のエッジ部分に属する画素に関しては、第1のフィルタ強度よりも低い第2のフィルタ強度を設定する、画像処理方法。 An image processing method for setting a second filter strength lower than the first filter strength for pixels belonging to an edge portion of an image whose edge strength is equal to or higher than a first threshold value.
(B)前記ステップ(A)よりも後に実行され、画像内のエッジを強調するステップと、 (B) performing after step (A) and enhancing edges in the image;
を備え、With
前記ステップ(A)は、 The step (A)
(A−1)ローパスフィルタによって画像内のノイズを除去するステップと、 (A-1) removing noise in the image with a low-pass filter;
(A−2)画像内のエッジを検出するステップと、 (A-2) detecting an edge in the image;
(A−3)前記ステップ(A−2)による検出結果に基づいて、画像内の各画素のエッジ強度を算出するステップと、 (A-3) calculating an edge strength of each pixel in the image based on the detection result in step (A-2);
(A−4)前記ステップ(A−3)によって算出されたエッジ強度に基づいて、前記ローパスフィルタのフィルタ強度を画素毎に設定するステップと、 (A-4) setting the filter strength of the low-pass filter for each pixel based on the edge strength calculated in the step (A-3);
を有し、Have
前記ステップ(B)は、 The step (B)
(B−1)エッジ強調フィルタによって画像内のエッジを強調するステップと、 (B-1) enhancing an edge in the image with an edge enhancement filter;
(B−2)画像内のエッジを検出するステップと、 (B-2) detecting an edge in the image;
(B−3)前記ステップ(B−2)による検出結果に基づいて、画像内の各画素のエッジ強度を算出するステップと、 (B-3) calculating an edge strength of each pixel in the image based on the detection result in the step (B-2);
(B−4)前記ステップ(B−3)によって算出されたエッジ強度に基づいて、前記エッジ強調フィルタのエッジ強調強度を画素毎に設定するステップと、 (B-4) setting the edge enhancement strength of the edge enhancement filter for each pixel based on the edge strength calculated in the step (B-3);
を有し、Have
前記ステップ(A)は、 The step (A)
(A−5)前記ステップ(A−2)による検出結果に基づいて、エッジの画面周波数を解析するステップと、 (A-5) analyzing the screen frequency of the edge based on the detection result in the step (A-2);
(A−6)前記ステップ(A−5)による解析結果に基づいて、前記ローパスフィルタのフィルタ強度の許容設定範囲を画像毎に設定するステップと、 (A-6) setting an allowable setting range of the filter strength of the low-pass filter for each image based on the analysis result of the step (A-5);
をさらに有し、Further comprising
前記ステップ(A−4)においては、前記ステップ(A−3)によって算出されたエッジ強度に基づいて、前記ローパスフィルタのフィルタ強度を、前記ステップ(A−6)によって設定された許容設定範囲内で画素毎に設定する、画像処理方法。 In the step (A-4), the filter strength of the low-pass filter is set within the allowable setting range set in the step (A-6) based on the edge strength calculated in the step (A-3). The image processing method is set for each pixel.
(B)前記ステップ(A)よりも後に実行され、画像内のエッジを強調するステップと、 (B) performing after step (A) and enhancing edges in the image;
を備え、With
前記ステップ(A)は、 The step (A)
(A−1)ローパスフィルタによって画像内のノイズを除去するステップと、 (A-1) removing noise in the image with a low-pass filter;
(A−2)画像内のエッジを検出するステップと、 (A-2) detecting an edge in the image;
(A−3)前記ステップ(A−2)による検出結果に基づいて、画像内の各画素のエッジ強度を算出するステップと、 (A-3) calculating an edge strength of each pixel in the image based on the detection result in step (A-2);
(A−4)前記ステップ(A−3)によって算出されたエッジ強度に基づいて、前記ローパスフィルタのフィルタ強度を画素毎に設定するステップと、 (A-4) setting the filter strength of the low-pass filter for each pixel based on the edge strength calculated in the step (A-3);
を有し、Have
前記ステップ(B)は、 The step (B)
(B−1)エッジ強調フィルタによって画像内のエッジを強調するステップと、 (B-1) enhancing an edge in the image with an edge enhancement filter;
(B−2)画像内のエッジを検出するステップと、 (B-2) detecting an edge in the image;
(B−3)前記ステップ(B−2)による検出結果に基づいて、画像内の各画素のエッジ強度を算出するステップと、 (B-3) calculating an edge strength of each pixel in the image based on the detection result in the step (B-2);
(B−4)前記ステップ(B−3)によって算出されたエッジ強度に基づいて、前記エッジ強調フィルタのエッジ強調強度を画素毎に設定するステップと、 (B-4) setting the edge enhancement strength of the edge enhancement filter for each pixel based on the edge strength calculated in the step (B-3);
を有し、Have
前記ステップ(B)は、 The step (B)
(B−5)時系列で連続する複数の画像に基づいて、画像の変動量を算出するステップ (B-5) A step of calculating an image variation amount based on a plurality of images that are continuous in time series.
をさらに有し、Further comprising
前記ステップ(B−4)においては、前記ステップ(B−3)によって算出されたエッジ強度と、前記ステップ(B−5)によって算出された変動量とに基づいて、前記エッジ強調フィルタのエッジ強調強度を画素毎に設定する、画像処理方法。 In the step (B-4), the edge enhancement of the edge enhancement filter is performed based on the edge strength calculated in the step (B-3) and the fluctuation amount calculated in the step (B-5). An image processing method in which intensity is set for each pixel.
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