JPH02293984A - 画像処理装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、画素単位に濃度を多値量子化した画像から
雑音を除去する濃度の中間値を求め、注目画素の濃度値
に置き換える画像処理装置に関するものである． 〔従来の技術〕 従来、濃淡画像の雑音を除去する方法には、注目画素を
含む近傍領域の画素濃度値の中間値を注目画，素の濃度
値に変換する「メディアンフィルタ」と称される手法が
あった． 第５図（ａ）は注目画素の近傍領域を３Ｘ３画素（８近
傍）とした場合のメディアンフィルタの原理を示す例で
あり、（８）は入力画像を示す．同図（ｂ）は入力画像
（８）の濃度ヒストグラムを示す．，このとき横方向の
矢印で示される箇所が各入力画像の濃度値、縦方向が各
濃度値の入力画像の個数である。この時、濃度値「３」
の入力画像が最大濃度値を示す． 上記メディアンフィルタを実現する装置として第３図（
ａ）に示すものがある。図において、（６ａ）〜（６ｃ
）は注目画素（ｇ目）の濃度値データと、注目画素近傍
の８個の画素濃度値データからなる３Ｘ３近傍データ（
第３図（ｂ））より徐々に最大濃度値データ、最小濃度
値データを除去し、最終的に、３つの濃度値データを出
力する最大値・最小値除去回路、（２）は３つの濃度値
データの中間値を求め出力する三値中間値出力回路であ
る。第４図は第３図（ａ）の最大値・最小値除去回路（
６ａ）に注目した場合の回路構成図である。図において
、（１ａ＋）　〜（ｌａ４）は各濃度入力データ（■ｌ
）と（Ｉ２）．　　（Ｉ３）と（工．）・・・（■６）
と（Ｉ９）間の濃度値を比較し、最大値＋ｍａｘと最小
値ｗｉｎをそれぞれ出力する比較器、（ｔｂ＋）〜（Ｉ
Ｌ）は出力された各最大値同士、各最小値同士を比較し
、更に最大値と最小値を出力する比較器、（１ｃ＋）　
．　（ＩＣ２）　．（１ｄ＋）　．（１ｄ２）は最終的
な最大値と最小値データを出力する比較器、（７冫　は
３Ｘ３近傍データより最大値と最小値データを除去して
濃度値データを出力する最大値・最小値除去ゲートであ
る． 次にメディアンフィルタの作用について説明する．メデ
ィアンフィルタは近傍に注目画素の濃度とかけ離れた値
の画素（第５図（ｂ）の濃度値１，５等）がある場合の
画素を除去しても原画をそれほどぼかさずに雑音除去を
行なうことができる。

更に、最大値・最小値除去回路の動作について説明する
．９ヶの画素濃度データ（３×３近傍データ）　ｇ＋−
＋．　Ｊ−１〜ｇ＋＊＋．　ｊ＊１のうちまず、最大値
と最小値を求めそれらを除去し７ケのデータを出力する
ため９ヶの入力データは最大値・最小値除去回路（６ａ
）へ入力される。最大値・最小値除去回路（６ａ）は比
較器（１ａ＋）　〜（ｌａ４）　，（１ｂ＋）〜（ｌｂ
４）　，（Ｉｃｌ）　，　（ＩＣ２）　．　（１ｄ＋）
　．　（ｌｄ２）と最大値・最小値除去ゲート（７）よ
り構成され、これらの比較器により人力データの最大値
・最小値が求められる。この最大値、最小値は最大値・
最小値除去ゲート（７）へ入力され、画素濃度入力デー
タより最大値、最小値を除去し、７ヶの出力データ（０
１）〜（Ｏｎ）を出力する。同様に７ケの出力データは
更に次段の最大値・最小値除去回路（ａｂ）　，　　（
６ｃ）へ次々と入力され、最終的には３ヶの出力データ
となる。この３ヶの出力データは三値中間値出力回路（
２）へ入力されて中間値が求められ、メディアンフィル
タの出力データとして出力される。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の画像処理装置におけるメディアンフィルタは以上
のように構成されているので、近傍画素の濃度中間値を
求めるためには複数段の比較回路が必要であり、その段
数は近傍画素数が増加する程多くなりそのためハードウ
エア的にも規模が大きくなるとともに、このフィルタリ
ング方法では注目画素がそのまま出力される度合が少な
く原画が不鮮明になり易いといった問題点があった．こ
の発明は上記のような問題点を解消するためになされた
もので、回路構成を小規模化し、更にメディアンフィル
タより原画の不鮮明さを少なくし、且つメディアンフィ
ルタ同様に注目画素よりかけ離れた濃度値の近傍画素の
影響を受けずにノイズ除去を行える画像処理装置を得る
ことを目的とする． 〔課題を解決するための手段〕 この発明に係る画像処理装置は、画像単位に濃度を多値
量子化し、画像処理を行なうものにおいて、画素単位に
濃度を多値量子化した画像上の注目する注目画素近傍の
画素より最大濃度値、及び最小濃度値を検出する手段と
、上記注目画素濃度値、最大濃度値、及び最小濃度値よ
り濃度中間値を求める手段とを備えたものである。

〔作用〕

この発明における画像処理装置の濃淡画像の雑音除去方
法は、注目画素近傍の最大濃度値と最小濃度値、及び注
目画素濃度値の３つの濃度の中間値を求め、出力結果と
することにより、注目画素が近傍とかけ離れている場合
、注目画素が近傍データとおきかわり、注目画素が雑音
とみなされ除去される。また、注目画素をふくむ３つの
濃度値のみの中間値をとるため、注目画素がそのまま出
力結果になる確率が大きくなる。

〔実施例〕 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図（ａ）は本実施例による画像処理装置における雑音除
去回路であり、図において、（１ａ＋）　〜（ｌａ４）
　．＜１ｂ＋）　，（ｌｂ２）は画素濃度入力データよ
り濃度値の最大値、最小値を求める比較器、（２）は求
められた最大、最小濃度値と注目画素濃度値（ｇｚ）の
中間値を求める三値中間出力回路である。

上記画素濃度データとしては、近傍領域を第２図（ａ）
　．　（ｂ）に示すような４近傍とした場合の近傍画素
の濃度値と注目画素（ｇＩｊ）の濃度値である。

次に本実施例の動作を説明する前に、従来のメディアン
フィルタと本実施例との相異点を説明する。

従来のメディアンフィルタの原理は、注目画素とその近
傍において、とび抜けて異なる値の影響を除くように中
間値を出力することで、雑音（とび抜けて異なる値）を
除去することであったが、本発明も近傍の最大値と最小
値と注目画素を比較し中間値をとることで、近傍と注目
画素を同化させる作用がある。

例えば注目画素が雑音つまり近傍に比べてとび抜けて異
なる値の場合、注目画素が中間値になることはほとんど
なく近傍の最大値か最小値かが中間値になり注目画素が
近傍に同化されてしまう。

また注目画素が近傍とほとんど同じ場合は、すでに近傍
と同化されているので、出力がとび抜けて異なる値には
なり得ない。

更に、メディアンフィルタは注目画素とその近傍におい
て、中間値をとるために、注目画素が雑音でない場合に
、注目画素そのものを出力にかえすことはほとんどなく
、そのために若干であるが画像はボケでしまう。しかし
、本発明では近傍の最大値と最小値と注目画素の３デー
タの中間値を出力にするため注目画素が雑音でない場合
に注目画素そのものを出力することが非常に多く、メデ
ィアンフィルタにくらべて画像の不鮮明さは少なくなる
作用がある。

以上の相異点をふまえた上で本実施例の動作を説明する
ならば、先ず、比較器（１ａ＋）には４近傍画素濃度値
を構成するｇｌ−１＋Ｊ−１＋　ｇｌ４１，Ｊ−１を、
比較器（ｌａ２）には同じく４近傍画素濃度値を構成す
るｇ＋−＋・ｊ・１．ｇ１・１・ｊ日を人力してそれぞ
れの最大値ｍａｘｉ，　ｍａｘ２を検出する。これら検
出された最大値ｍａｘｉ，ｍａｘ２は２段目の比較器（
ｌｂｌ）に人力され、その最大値ｍａｘＯ　Ｍａｘ（ｇ
＋−＋＋」−＋＋　ｇｌ＋ｌ＋Ｊ−１＋ｇｌ−１，」や
ｌ＋　ｇｌ＊ｌ，ｊや、）が出力される。

更に、４近傍画素濃度値ｇｔ＋ｇ＋−＋＋　ｇｌ−１ｉ
と、ｇｌ”ｌ＋Ｊ＋　ｇｌ＋Ｊ＋１がそれぞれ比較器（
ｌａｓ）　，　（ｔａ４）に入力されて、それぞれ最小
値ｍｉｎｔ，　ｍｉｎ２が検出されたならば、各最小値
ｍｉｎｉ，　ａ＋ｉｎ２を比較器（１ｂ２）に入力して
、その最小値ｍｉｎｏ　Ｍｉｎ　（ｇｌ　，ｇ」−１＋
　ｇｌ−１，ｊ＋　ｇ皿◆Ｉ．Ｊ．　ｇ息φＩ．ｊｌｇ
Ｉｌｊ＋１）を出力する。

次に注目画素ｇｌ」　と上記最大値ｍａｘＯと最小値ｍ
ｉｎＯを三値中間値出力回路（２）により中間値ｆ　＋
ｔ　（ｇ）　＝　ＭＥＤ　（ＭＡＸ　（ｇ＋−＋　ｉ−
１　＋ｇ＋＊＋　．Ｊ−１　．８Ｉ＊ｌ＋ｊ＋＋）　ｒ
ｇｘ ＭＩＮ（ｇｌ＋Ｊ−１＋ｇｌ−１＋Ｊ＋ｇｌ◆ｌ，』＋
ｇｌ＋Ｊ令１））を出力する。

なお、上記実施例では、回路の簡略化のために４近傍画
素にしたがこの近傍は発明の効果が維持できる範囲で任
意である。

また、ソフトウェア的に実現してもよく、この場合も、
メディアンフィルタで必要とされるデータの比較ソート
がほとんどなく、高速化、簡易化がのぞめる。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、近傍画素の濃度値より
最大値と最小値を検出し、これら検出値と注目画素の濃
度値より濃度の中間濃度値を検出し、注目画素濃度に置
き換えるようにしたので、注目画素及び近傍画素の雑音
が平均化された鮮明度の高い画像が得られる効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）はこの発明の一実施例による画像処理装置
における濃淡画像雑音除去装置のブロック図、同図（ｂ
）は３Ｘ３近傍データのマトリクス図、第２図（ａ）　
，　（ｂ）はこの発明の一実施例による近傍領域を示す
図、第３図（ａ）は従来のメディアンフィルタを示す装
置のブロック図、同図（ｂ）は３×３近傍データのマト
リクス図、第４図は第３図（ａ）の最大値・最小値除去
回路の詳細ブロック図、第５図（ａ）　，　（ｂ）はメ
ディアンフィルタの原理を示す図である。 図において、（１ａ＋）　〜（ｌａ４）　，　（ｌｂ．
）　，（１ｂ２）は比較回路、（２）は三値中間値出力
回路。 なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　画像単位に濃度を多値量子化し、画像処理を行なう画
   像処理装置において、画素単位に濃度を多値量子化した
   画像上の注目する注目画素近傍の画素より最大濃度値、
   及び最小濃度値を検出する手段と、上記注目画素濃度値
   、最大濃度値、及び最小濃度値より濃度中間値を求める
   手段とを備えたことを特徴とする画像処理装置。