JPH02273878A - ノイズ除去回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔目次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術（第６図〜第７図） 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段（第１図） 作用 実施例（第２図〜第５図） 発明の効果 〔概要〕 ノイズ除去回路に関し、 画像データを取扱う時に問題となるノイズを、高速に、
かつ小規模の回路で除去できるようにすることを目的と
し、 入力画像データから、各画素毎に、注目すべき画素とそ
の近傍の画素とから成る３×３画素を取込んで一時的に
格納するバッファレジスタと、バッファレジスタ内の画
像データを取込み、各画素毎に３Ｘ３画素のデータにつ
いてノイズであるか否かを判定することによりノイズ除
去を行う連想メモリとから成るノイズ除去回路において
、連想メモリを、論理ゲートのみにより構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明はノイズ除去回路に関し、更に詳しくいえば、文
字認識や画像処理等の画像データを取扱う分野において
利用され、特に、画像データに生じるノイズを、高速か
つ小規模の回路により除去できるようにしたノイズ除去
回路に関する。

〔従来の技術〕

第６図は、従来におけるノイズ除去の原理説明図であり
、（Ａ）は入力画像、（Ｂ）は３×３マスク（１画Ｉ’
分）、（Ｃ）はノイズ除去のマスクパターンを示した図
である。

以下、画像データのノイズ除去の原理について説明する
。

イメージスキャナやＣＣＤカメラ等より人力した画像が
（Ａ）のようなものであったとする。この時、ノイズが
入り込むことがある。

この入力画像の大きさをｍ画素×ｎ画素とし、各画素に
ついて、（Ｂ）のような３×３マスクパターンをかけて
いく。

その結果、（Ｃ）に示したマスクパターンと一致したら
ノイズとみなして除去する。即ち、黒点を１、白点を０
とすると、注目する画素（３×３マスクの中心点）の近
傍に黒点が存在しない場合（孤立点）と、注目する画素
の近傍に黒点が１点しか存在しない場合は、ノイズとみ
なして除去し、出力をＯとする。

上記の処理をハードウェア処理する為のノイズ除去回路
を第７図に示す。

バッファレジスタ３０には、各画素毎に９個０ＦＦ（フ
リップフロップ）が設けられており、第６図で示した３
×３マスクパターンと対応している。

前記９個のＦＦは、３×３マスクパターンを適用する為
に、処理したい画素（１画素）とその近傍の８画素を、
９つＯＦＦに、−時的に格納する。

連想メモリアレイ２は、ＦＦの出力９ビツトから、注目
する画素がノイズであるか否かを判断し、ノイズであれ
ば除去を行う。

こ、の場合、連想メモリ３１内では、ＳＲＡＭまたはＲ
ＯＭにテーブルを設けておき、このテーブルを参照する
ことにより、ＦＦの出力９ビツトをアドレスとして、処
理後のデータｌビットを出力することにより処理してい
た。

即ち、ＦＦの９ビツトを、それぞれｌ　（黒）またはＯ
（白点）で表わし、これらの９ビツトをアドレスとし、
このアドレスに対応した出力（Ｏまたは１）をテーブル
として予め設定しておき、ノイズ除去処理に際しては、
前記メモリのテーブル変換により、データ１ビツトを出
力していた。

このような処理を各画素毎に行い、全体としてｍ　ｘ　
ｎ画素の処理を行うものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のような従来のものにおいては次のような欠点があ
った。

（１１ノイズ除去を、メモリのテーブル変換により行っ
ていた為に、ｍＸｎ画素の入力画像に対して、ｍｘｎ回
処理を行わなければならず、処理速度が遅い。

（２）各画素の並列処理も考えられるが、この場合には
、メモリの数が多くなり、全体として回路規模が大きく
なる。

本発明は、このような従来の欠点を解消し、画像データ
を取扱う時に問題となるノイズを、高速に、かつ小規模
の回路で除去できるようにすることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理図であり、以下、この図に基づい
て本発明の詳細な説明する。

図において、５０は画像メモリ、５１はバッファレジス
タ、５２は連想メモリ、５３は論理ゲートである。

画像メモリ５０は、イメージスキャナ、ＣＣＤカメラ等
から入力した画像データを記憶する。バッファレジスタ
５１では、９つ０ＦＦ（フリップフロップ）を備え、前
記画像メモリ５０に記憶されている画像データから、各
画素毎に、処理したい画素（１画素）と、その近傍の８
画素を一時的に格納する。

また、連想メモリ５２は、論理ゲートのみで構成されて
おり、前記バッファレジスタ５１のＦＦに格納されてい
るデータを取り込み、注目する画素がノイズであるか否
かを判断し、ノイズであれば除去を行う。

〔作用〕

本発明は上記のように構成したので、次のような作用が
ある。

バッファレジスタ５１から連想メモリ５２へ取込んだ９
ビツトのデータは、論理ゲート５３でノイズ除去が行わ
れる。

その際、注目する画素の近傍に「ｌ」　（黒点）が存在
しない場合（孤立点）と、注目する画素の近傍に１個の
「１」のみが存在する場合は、出力ＯＵＴに「０」を出
力してノイズを除去する。

このような処理を各画素毎に行い、ノイズを除去した高
品質の画像データを得ることができる。

また、連想メモリ５２は、簡単な論理ゲートで構成され
ており、ゲート数も少なくて済むから、回路規模も比較
的小さくなり、高速処理が可能である。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は、本発明の第１実施例における論理テーブル説
明図であり、（Ａ）はマスクパターンの説明図、（Ｂ）
はノイズ除去処理の真理値表を示したものである。

マスクパターンを３×３とし、それぞれ図示のように符
号を付ける。

中心の画素１８は、注目する画素であり、その近傍には
ｌ　ｏ　ｗ　ｉ　？の画素がある。

図のｉ　６　＝　ｉ　６を入力とし、各入力に対する論
理ゲートの出力をＹとした場合のノイズ除去処理の真理
値表を（Ｂ）に示す。

なお、Ｘは不定であり、このＸがどのような値であって
も、１８が「０」ならばＹは常にｒＯＪとする。

第３図は、第１実施例における論理ゲートの構成図であ
り、第２図の論理テーブルに従ってゲート化したもので
ある。

この実施例は、第１図に示した連想メモリ５２を、第３
図に示した論理ゲートで構成し、ノイズ除去をするもの
である。

第３図において、１．２．１５は４人力のＮ。

Ｒ１３〜６は２人力のＮ０Ｒ１７〜１０は２人力のＥＸ
−ＯＲ（排他的論理和回路）、１１〜１４．１８は３人
力のＡＮＤ、１７は２人力のＮＡＮＤである。

Ｎ０ＲＩはｉ　０−％−ｉ　３が「０」の時のみ、即ち
、＋　（１ｗ　ｉ　３に黒点がない場合にのみ「１」を
出力し、Ｎ０Ｒ２はｉ４〜１７に黒点が無い場合のみｒ
ｌＪを出力する。

ＮＯＲ３は、ｉ４とｉｓが「０」の時に「１」を出力す
るためのものであり、同様に、Ｎ０Ｒ４〜６は、各々ｉ
６と１７、ｉ６と１１、■２と１３が「０」の時に「１
」を出力する。

ＥＸ−ＯＲ７は、ｉｓと１７のどちらか一方のみが「１
」の時にｒｌＪを出力し、同様にして、ＥＸ−ＯＲ８〜
１０は、各々ｉ４とｉｓ、１２とｉｓ、ｉｏと１１のど
ちらか一方のみがｒｌＪの時に「１」を出力する。

従って、前記Ｎ０ＲＩ、ＮＯＲ３、Ｅ　Ｘ　−＝ＯＲ７
の出力の論理積をとるＡＮＤｌｌは、ｉ　ｇ　−ｉｓが
「０」で、−ｔ　４と１５が「０」、且つｉ自と１７の
どちらか一方のみがｒｌＪの時、即ち、１０　％　ｉ　
？の中でｉ・と１７のどちらか一方のみに黒点が存在す
る場合に「１」を出力する。

同様にして、ＡＮＤ１２は、ｉ４か１５に黒点が１点だ
け存在する場合に、ＡＮＤ　１３は、１２・かｉｓに黒
点が１点だけ在る場合、ＡＮＤ１４は、ｉ６かｉｌに黒
点が１点だけ在る場合に各々「１」を出力する。

ＡＮＤ１１〜１４の出力は、各々Ｎ０Ｒ１５に入力され
るから、該ＮＯＲ１５はｉ　０　％　ｉ　？の中に１点
のみ黒点が存在する場合に「０」を出力する。

また、ＮＡＮＤ　１７には、Ｎ０ＲＩとＮ０Ｒ２の出力
が入力され、ｔｏ〜１３が全て「０」で、且つ１４〜１
７が全て「０」の時、即ち、ｔｏ〜１７に黒点が存在し
ない場合の出力も「０」とする。

ＮＯＲ１５の出力、ＮＡＮＤｌ　７の出力、及び１８は
、何れもＡＮＤ１８に入力され、前記３つの入力の内、
何れか１つでも「０」であればＡＮＤ１８は「０」を出
力する。

以上の機能により、１日がｒｌＪで、ｉ　６　”　ｉ７
が何れも「０」の場合（注目する画素の近傍に黒点が存
在しない場合）と、１８がｒｌＪで、ｉＱ　％　＋　７
の内、１画素だけ「１」の場合（注目する画素の近傍に
１画素だけ黒点が存在する場合）にはノイズとみなして
出力Ｙを「０」にし、注目する画素を「０」にマスクす
るというノイズ除去の機能を果たすものである。

上記の論理ゲートによるノイズ除去処理の具体例は次の
通りである。

（１）ｉａ＝ｏの場合（入力データｒｉｓｉ７・ｉ　ｏ
ｊ　＝　「ＱｘｘｘｘｘｘｘｘＪの場合）この場合は、
ＡＮＤ１８の１つの入力が「０」であるから出力Ｙは常
に「０」である。

（２１１ｓ＝１ｓｉｏ−＋７＝ｏの場合（入力データｒ
ｉｅ　ｉ　７−　ｉ　ａＪ　＝　ｒｌｏｏｏｏｏｏｏｏ
」の場合） この場合は、ｉ　０　％　ｉ　７が「０」の為、Ｎ０Ｒ
１，２の出力が「１」となり、ＮＡＮＤ　ｌ　７の出力
が「０」となるため、ＡＮＤ１８の出力Ｙは「０」とな
る。

ＹがｒＯＪとなることで、ｉｅがマスクされてｒＯＪに
なり、ノイズ除去がなされる。

（３１ｉａ＝ｌ、１ｏ＝１．１１〜１７＝０の場合（入
力データｒｉｓｉ７−用ｏＪ＝ｒ１０００００００１Ｊ
の場合） この場合、各ゲートの出力は次のとおりである。

Ｎ０ＲＩ→ｒＯＪ、Ｎ０Ｒ２→ｒｌＪ、ＮＯＲ３→１．
Ｎ０Ｒ４→ｒｌＪ、Ｎ０Ｒ５→ｒＯＪ、Ｎ０Ｒ６→　ｒ
ｌＪ　　、ＥＸ−ＯＲ７→　ｒＯＪ　　、ＥＸＯＲ８−
ｒＯＪ　、ＥＸ−ＯＲ９→ｒＯＪ　、ＥＸＯＲｌ　０→
　ｒｌＪ　　、ＡＮＤＩＩ→　ｒｏｂ　　、ＡＮＤ１２
→ｒＯＪ　、ＡＮＤ　１　３→ｒＯＪ　、ＡＮＤＩ４→
ｒｌＪ　、Ｎ０Ｒ１５→ｒＯＪ　、ＮＡＮＤＩ　７−ｒ
ｌＪ　　、ＡＮＤ１８→　「０」 このような各ゲートの動作により、出力Ｙは「０」とな
るから、１８はマスクされて「０」となり、ノイズ除去
がなされる。

第４図は、本発明の第２実施例におけるノイズ除去処理
のための論理テーブル説明図であり、（Ａ）はマスクパ
ターンの説明図、（Ｂ）はノイズ除去処理の真理値表を
示す。

（Ａ）のマスクパターンは第２図（Ａ）と同じように、
３×３とし、それぞれ図示のように符号を付ける。

図の（８〜ｉ（１を入力とし、各入力に対する論理ゲー
トの出力をＹとした場合のノイズ除去処理の真理値表を
（Ｂ）に示す。

なお、Ｘは不定（「Ｏ」またはｒｌＪのいずれか）を表
わし、Ｓは「０」またはｒｌＪを指定できることを示す
。

即ち、設定信号Ｓにより、注目する画素の近傍に１点だ
け黒画素がある場合をノイズとみなすか否かを設定でき
るものである。

このようにするのは、装置の入力手段であるイメージス
キャナやＣＣＤカメラの解像度が高い場合、即ち、入力
画像の画素数が多い場合はノイズとみなした方が、また
、解像度が低い場合はノイズとみなさない方がより正確
に処理できるためである。

第５図は本発明の第２実施例における論理ゲートの構成
図であり、第４図の論理テーブルに従ってゲート化した
ものである。

第５図において、１．２．１５は４人力のＮＯＲ，３〜
６は２人力のＮＯＲ，７〜１０は２人力のＥＸ−ＯＲ１
１１〜１４及び１８は３人力のＡＮＤ、１６は２人力の
０Ｒ１１７は２人力のＮＡＮＤである。

Ｎ０ＲＩはｉ　ｏ　−ｉ　３が「０」の時のみ、即ち、
ｉ　ｏ＝ｉ　３に黒点が無い場合にのみ出力をｒｌＪと
し、Ｎ０Ｒ２は、１４〜１７に黒点がない場合のみ出力
をｒｌＪとする。

また、ＮＯＲ３は、１４とＩ５がｒＯＪの時に出力を「
１」にする為のものであり、同様に、Ｎ０Ｒ４〜６は、
各々ｉ６と１７、ｉｏと１１．１２とＩ３が「０」の時
に出力をｒｌＪにする。

ＥＸ−ＯＲ７は、Ｉ・と１７のどちらか一方のみがｒｌ
Ｊの時に出力を「１」にし、同様に、ＥＸ−ＯＲ８〜１
０は、各々ｉ４とＩ５、Ｉ２と１３、ｔｏとｉｌのどち
らか一方のみが「１」の時にｒｌＪを出力する。

従って、前記Ｎ０ＲＩ、ＮＯＲ３、ＥＸ−ＯＲ７の出力
の論理積をとるＡＮＤＩＩは、ｉ　ｏ　−１３が「０」
で、Ｉ４とＩ５が「０」、且つｌ・と１７のどちらか一
方のみが「１」の時、即ち、１６　＝　ｉ　？の中でｉ
＠と１７のどちらか一方のみに黒点が存在する場合に「
１」を出力する。

同様にして、ＡＮＤ１２は、Ｉ４か１５に黒点が１点だ
け存在する場合に、ＡＮＤ１３はｌ！か１３に黒点が１
点だけ在る場合、ＡＮＤ１４は、ｔｏか１１に黒点が１
点だけ在る場合に各々「１」を出力する。

ＡＮＤＩＩ〜１４の出力は、各々Ｎ０Ｒ１５に入力され
、従って、Ｎ０Ｒ１５は、ｉ　ｏ　−１７の中に１点の
み黒点が存在する場合に「０」を出力する。

この出力は、０Ｒ１６に入力し、マスク選択信号Ｓと論
理和をとることにより、Ｓ−０の時はＮ０Ｒ１５の出力
をそのまま出力しくＡＮＤｌＢでマスク可能とする）、
Ｓ＝１の時は、出力を強制的にｒｌＪにする（ＡＮＤｌ
Ｂでマスク不可とする）。

これにより、ｉ　＠　ｗ　Ｌ　７に１点だけ黒点が存在
する場合（注目する画素の近傍に黒点が１点だけ存在す
る場合）をノイズとみなすか否かをＳ信号により選択可
能としたものである。

また、ＮＡＮＤ１７には、Ｎ０ＲＩとＮ０Ｒ２の出力が
入力され、１６ｘｉ３が全てｒＯＪで、且つｉ４〜１７
が全てｒＯＪの時、即ち、ｉ６〜１７に黒点が存在しな
い場合の出力を「０」とする。

０Ｒ１６の出力、ＮＡＮＤ　１７の出力、及び１８は、
何れもＡＮＤｌＢに入力され、ＡＮＤｌＢは、前記３つ
の入力の内、いずれか１つでも「０」であれば「０」を
出力する。

以上の機能により、１８＝１でｉ　ｏ　”−１７が何れ
もｒＯＪの場合、即ち、注目する画素の近傍に黒点が存
在しない場合と、ｔ＊＝１．Ｓ＝０でｉｏ　＝　ｉ　７
で１画素だけｒｌＪの場合、即ち、注目する画素の近傍
に１画素だけ黒点が存在する場合をノイズとみなす場合
には、注目する画素を「０」にマスクするというノイズ
除去の機能を満足する。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば次のような効果が
ある。

（１）１画素を処理するのに必要なゲート数は、約４０
ゲートであり、Ｍ画素を並列処理するには４０Ｍゲート
で済む。

従って、小規模の論理ゲートでノイズ除去回路が実現で
きる。

（２）ゲートの最大遅延は６段のパスであり、最大２０
ＭＨｚの動作が可能である。

従って、高速のノイズ除去処理が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るノイズ除去回路の原理図、第２図
は本発明の第１実施例におけるノイズ除去処理のための
論理テーブル説明図、 第３図は第１実施例における論理ゲートの構成図、 第４図は第２実施例におけるノイズ除去処理のための論
理テーブル説明図、 第５図は第２実施例における論理ゲートの構成図、 第６図はノイズ除去の原理説明図、 第７図は従来のノイズ除去回路を示した図である。 ５〇−画像メモ ５１−・バッファ ５２・・一連想メモ ５：ｌ−一−−輪理ゲー 特許出願人　　　富士通株式会社 代理人弁理士　　山　谷　晧　榮 第３図 第４＠ ノイス°。 （Ｂ）３ｘ３ｖスク（１４走４→ （Ａ＞入力画イ擬 （Ｃ）ノイス゛Ｍスのマスクへ〇ターンノイス゛除去０
＆、理、説明図 第６図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力画像データから、各画素毎に、注目すべき画素とそ
   の近傍の画素とから成る３×３画素を取込んで一時的に
   格納するバッファレジスタ（５１）と、 前記バッファレジスタ（５１）内の画像データを取込み
   、各画素毎に、前記３×３画素のデータについてノイズ
   であるか否かを判定することにより、ノイズ除去を行う
   連想メモリ（５２）とから成るノイズ除去回路において
   、 前記連想メモリ（５２）を、論理ゲートのみにより構成
   したことを特徴とするノイズ除去回路。