JPH0258181A - デジタル画像信号の処理方法及びそれを実施するための装置 - 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 本発明は、デジタル画像処理の方法及び装置に関する。

より詳細には、ノイズを含むテレビジョン（ＴＶ）等の
ビデオ信号からハードコピー、印刷用の原稿などを得る
場合等において必要な良好な画像を得るためのデジタル
画像処理の方法及び装置に関する。

藍米へ逸糺 従来、印刷や製版に使用される原稿としてはカメラで撮
影された写真フィルムが用いられて来た。

しかし、近年の電子技術の発達により、ビデオカメラや
電子スチールカメラ等で撮影され磁気テープや磁気ディ
スク等の記憶媒体に記憶された画像信号から、或はテレ
ビジョン等を介して再生又は伝送された画像信号から、
印刷や製版用の原稿を作成することへの要求が非常に高
まって来ている。

ところが、ＴＶ、ビデオなどのアナログ電気信号の映像
（アナログ映像）を、連続調画像として、あるいは印刷
に用いる網点による画像として、ハードコピー出力する
場合において、アナログ映像信号をデジタル変換し、そ
のままハードコピーに出力するとアナログ映像中の雑音
（ノイズ）などのため出力された画像はガサつきを呈し
、またＴＶやビデオなどに独特のぼやけた画像（いわゆ
る「ねむい」画像）になってしまう。ノイズの多いコン
トラストの小さなＴＶやビデオなどのアナログ映像をス
ムースな、しかも鮮明なハードコピー画像になるように
出力する方式の研究開発が要望されている。

映像信号からノイズを除去する方法は第１図に示す方法
のようにフィルタリング理論が用いられている。例えば
第１図（ａ）の場合には、ある画素（以下、画像におけ
るその二次元的位置を（ｉｊ）のように表す）に対して
、その近傍の画素も加え９個の画素の平均値を用いてい
る。この方法によればノイズが平均化され抑制されるこ
とになるが同時に画像の中の背景部分と濃度差のある対
象物の輪郭部分もぼかされてしまい、画像全体がフラッ
トで「ねむい」感じになってしまう。

ノイズを除去する別の方法としては、同じ対象の画像を
複数回取り込んでそれらの間で対応する画素の濃度の平
均値を求め、これらの値を画素の濃度として画像全体を
再構成しノイズを抑制するという方法がある。この場合
、取り込まれた各回の画像が、映像信号に「ゆらぎ」の
ない完全な静止画像であれば、ランダムノイズが抑制さ
れ、第１図の場合のような近傍画素の影響による平滑化
作用はなく画像がぼけない。しかし実際のＴＶやビデオ
などの映像は動画若しくはそれに近い状態であり、映像
信号の伝送経路や環境条件の影響により映像信号の「ゆ
らぎ」は大きく、この方法も実用的でない。

さらに別のノイズ抑制方法としては、メデイアンフィル
タ処理による方法がある。この方法によればノイズの抑
制が行われ、一方、画像の中の対象物の輪郭も上記の近
傍画素の画像濃度の平均による方法よりははっきりと保
存（維持）されるがその効果の程度は小さい。さらにこ
の方法には画像中の小さな対象物や細い線などはノイズ
とともに除去されやすい、という欠点がある。

一方、上記のように、ＴＶやビデオ等のアナログ電子映
像については、その信号をデジタル変換したものをその
ままハードコピーに出力すると輪郭がはっきりせずぼや
けた画像になってしまうので対象物の輪郭強調が必要で
あるが、ノイズを抑制せずに第２図に示したような微分
処理法によって輪郭強調処理すると、ノイズまで強調し
てしまい画像は一層劣化しガサついたものになってしま
う。また、平滑化処理をしてノイズを抑制した後に輪郭
強調処理をしても、平滑化処理を施して画素間の濃度差
が平滑化された画像では望まれるような輪郭強調処理の
効果を得ることは出来ないという問題がある。

発明が解決しようとする問題点 従って、本発明は、上記のような従来技術の問題点を解
決し、画像の中の対象物の輪郭を実質的にぼかすことな
くノイズの抑制されたスムースな画像、さらには画像の
中の対象物の輪郭をより強調した画像を得ることの出来
る画像信号の処理方法及び装置を提供することを目的と
する。

問題点を解決するための手段 上記の目的を達成するために、本発明に従う画像信号の
処理方法は、 デジタル画像における注目画素（ｉ、ｊ）を含む第１の
領域Ａ内の画素の画像信号のレベルの大きさの平均値Ｂ
（ｉ、ｊ）を求める第１の段階と、注目画素（ｉ、ｊ）
を含み、第１の領域Ａとは大きさの異なる第２の領域Ａ
′内の画素の画像信号のレベルの大きさの平均値Ｂ’　
　（ｉ、Ｄを求める第２の段階と、 ｐを０以外の実数として平均値Ｂ（ｉ、ｊ）及びＢ′　
（ｉ、ｊ）から注目画素の新たなレベルの大きさＧ（ｉ
、ｊ）を Ｇ（ｉ、ｊ）−Ｂ（ｉ、ｊ）十ｐ（Ｂ’　　（ｉ、　　
ｊ）Ｂ（ｉ、ｊ））　　・・・　（１） から求める第３の段階と、 を有している。

ここで、本発明に従う画像信号の処理方法についてより
詳細に説明する。

まず、本発明に従う画像信号の処理方法を施される元の
デジタル画像（原画像）の画像信号としては、テレビジ
ョンからのＴＶ信号、ＶＴＲからのＶＴＲ信号、電子ス
チルカメラやレーザーディスクなどからのＶＤＲ信号が
使用できる。また、フィルム、スライド、テロップ等を
テレシネ装置を介して得られたテレシネ信号も利用でき
る。（以下、これらの信号をも含めて総称的にＴＶ信号
と記す。）これらのＴＶ信号は、アナログ信号であるた
め、Ａ／Ｄ変換器により畷子化され、フレームメモリに
アドレスをもった信号として記憶される。一方、予め、
デジタル化された信号、例えば光ディスクあるいはコン
ピューターグラフィックス（ＣＧ）等からのデジタル信
号も人力信号として使用でき、Ａ／Ｄ変換器を介さずに
フレームメモリに記憶される。尚、ＴＶ信号がカラー画
像信号の場合は、ＲＧＢデコーダにより、Ｒ，Ｇ。

Ｂ信号に分離された後、それぞれＡ／Ｄ変換器によりデ
ジタル信号に変換され、Ｒ，Ｇ、Ｂ信号のそれぞれが各
フレームメモリに蓄えられることとなる。

以上のように、ＴＶ信号など入力画像信号の場合には、
このフレームメモリの（例えば５１２ｘ５１２個の）各
アドレス（画素に相当する）に、例えば８ビツト（従っ
て２５６レベル）の濃度値として記憶される。

このようにして、フレームメモリー等に蓄えられたＴＶ
信号等のデジタル画像の画像信号が、本発明に従う方法
の施される対象画像信号となる。

ここで、一つのフレームメモリーに蓄えられた元のデジ
タル画像（原画像）は、Ｘ軸方向にｎ個、Ｙ軸方向にｍ
個（但しｎ、ｍは正の整数を示す）、画像全体でｎＸｍ
個の画素から構成されているものとする。

まず、本発明に従う画像信号の処理方法の第１の段階に
おいて、元のデジタル画像のノイズ除去のための処理を
行う。即ち、処理の対象となる元のデジタル画像（上記
のようにｎＸｍ個の画素から構成されている原画像）に
おいて、任意の注目画素（ｉ、ｊ）（但しｉ、ｊは正の
整数であって、１≦ｉ≦ｎ、１５５６ｍ）を含む領域Ａ
内の全画素の画像信号のレベル（画素の濃度）データの
平均値Ｂ（ｉ、ｊ）を求めて当該注目画素に対応する画
像信号のレベルとして記憶する。

この平均値Ｂ（ｉ、ｊ）を求めるに際しては、例えば第
１図（ａ）乃至（ｅ）に示した空間フィルターを用いて
行うことができる。

第１図（ａ）に示した空間フィルターは、画像信号のレ
ベルｆ（ｉ、ｊ）を有する注目画素（ｉ。

ｊ）及びその周辺８画素を含む領域Ａ内の各画素の画像
信号のレベルを用いて平滑化し平均値Ｂ（ｉｊ）を求め
るために使用されるものである。平均値Ｂ（ｉ、ｊ）を
求める計算式は次の通りである。

Ｂ　（ｉｊ）−（１／９）ΣΣ［ＩＸｒ（ｉ＋に、ｊ＋
１）］ｋ１　　　　　　　　　・・・（２） ［但し、ｋ−−１，０，１及び１＝−１，０，Ｉ］また
第１図（ｂ）に示した空間フィルターは注目画素（ｉ、
ｊ）の周辺１６画素を含む領域Ａ内の各画素の画像信号
のレベルを用いて平均値Ｂ　（ｉ。

ｊ）を求めるために使用されるものであり、第１図（ｃ
）に示した空間フィルターは注目画素（ｉ。

ｊ）の周辺２５画素を含む領域Ａ内の各画素の画像信号
のレベルを用いて平均値Ｂ（ｉ、ｊ）を求めるために使
用されるものである。このように平滑化に用いる周辺画
素の数が増加すればするほど、ノイズが抑制された画像
となるが、一方画像の中の対象物の輪郭はぼやけてくる
。

従って、処理をする画像に応じて適当な大きさの領域か
らなる空間フィルターを使用して、デジタル画像の各画
素について平均値Ｂを求めることとなる。尚、第１図（
ｄ）及び（ｅ）に示した空間フィルターは、第１図（ａ
）及び（ｂ）に示した空間フィルターの場合よりも周辺
画素の少ないものである。

以−Ｌのように、第１段階で原画像の各画素の画像信号
のレベルを、それらに対応する各平均値Ｂで置換して得
られる画像は、ノイズは抑制されているが、対象物の輪
郭は原画像よりもぼやけてしまう。

次に第２段階では、注目画素を含み第１段階で平滑化に
用いた領域Δとは大きさ（即ち、含む画素数）の異なる
領域Ａ′の画素のデータを用いて同様に平滑化処理を行
い各画素に対応する平均値Ｂ′を求める。例として、領
域Ａの画素数より領域Ａ′の画素数の方が少ない場合に
ついて説明する。第１段階の処理において例えば第１図
（ｃ）に示した空間フィルターを用いた場合には、第２
段階の処理ではその空間フィルターよりも画素数の少な
い第１図（ａ）、（ｂ）、（ｄ）又は（ｅ）の空間フィ
ルターを使用することが可能である。また第１段階の処
理において第１図（ｂ）に示した空間フィルターを用い
た場合には、第２段階の処理ではその空間フィルターよ
りも画素数の少ない第１図（ａ）、（ｄ）又は（ｅ）の
空間フィルターを使用することが可能である。

ここで、第１段階の処理でノイズ抑制効果があり原画像
中の対象物の輪郭等が処理後の画像に比較的残っている
空間フィルターとしては例えば第１図（ｅ）が好ましく
、第１段階でそのように第１図６）に示した空間フィル
ターを使用した場合に第２段階の処理で使用する空間フ
ィルターとしては例えば第１図（ｄ）に示したような空
間フィルターが好ましい。

また、第１段階及び第２段階の処理で各注目画素（ｉ、
ｊ）の画像信号レベルｆ（ｉ、ｊ）を重視して（即ち、
大きな重みをつけて）平均化する場合には、例えば第２
図（ａ　）、　（ｂ　）又は（ｃ）に示したように各注
目画素の画像信号レベルの強調を行った空間フィルター
を用いることも可能である。

尚、第２図（ａ）に示した空間フィルターは注目画素（
ｉ、ｊ）の画像信号レベルｆ（ｉ、ｊ）を４倍にしく即
ち、重みを４とし）、他の４つの周辺画素の画像信号レ
ベルをそのまま使用しく即ち、重みを１とし）それらの
合計を重みの和８で除して（即ち、１７８倍にして）平
均値Ｂ′　（ｉ、ｊ）とする。同様に第２図（ｂ）に示
した空間フィルターは注目画素（ｉ、ｊ）の画像信号レ
ベルｆ（１゜ｊ）を４倍にしく即ち、重みを４とし）、
他の８つの周辺画素の画像信号レベルをそのまま使用し
く即ち、重みを１とし）、それらの合計を１／１２倍に
して平均値Ｂ（ｉ、ｊ）とするものである。さらに第２
図（ｃ）に示した空間フィルターは注目画素（ｉ、ｊ）
とその近傍の３つの画素の画像信号レベルを４倍にしく
即ち、重みを４とし）、他の４つの周辺画素の画像信号
レベルをそのまま使用しく即ち、重みを１とし）、それ
らの合計を１／２０倍にして平均値Ｂ’　　（ｉ、ｊ）
とするものである。

従って、空間フィルタの要素（ｋ、１）をその重みを考
慮してｈ（ｋ、］）のように表せば、平均値Ｂ（ｉ、ｊ
）を求める式は次のように表される。

Ｂ　（ｉ、Ｄ＝　［ΣΣｈ（ｋ、１）Ｘｋｌ　　　　　
　ｆ（ｉ＋に、　　ｊ＋１）］／（ΣΣｈ（ｋ、　　ｌ
））　　　　　・・・　（３）ｌ ［但し、ｋ及びｌは整数であって、例えば第２図（ａ）
及び（ｂ）の場合、ｋ＝−１，０，］且ッｌ］、０．Ｉ
であり、第２図（ｃ）の場合、ｋ＝−１、Ｏ，Ｉ、２且
っ１−−１．０．１．２である］平均値Ｂ’　　（ｉ、
ｊ）を求める式も同様に表せる。

さらに第３段階においては、上記のように原画像のｎＸ
ｍ個の全画素について各画素を注目画素Ｃｒ、ｊ）とし
て第１段階及び第２段階で求めた平均値Ｂ（ｉ、ｊ）及
びＢ’　　（ｉ、Ｄを用いて、各画素（ｉ、Ｄごとにそ
の新たな画像信号のレベルＧ（ｉ、ｊ）を上記第（１）
式により求める。

これにより新たな画像信号レベルを有する各画素から構
成される、画質の向上した目的の画像を得ることができ
る。

ここで、上記第（’ｌ）式において、パラメータｐの値
はＯ以外の実数から画像表示上有効な値に予め選択され
設定される。即ち、画像信号のレベルには制約があるた
め、良好に画像を表示し得るｐの実用的な値（画像表示
上有効な値）の範囲も制限され、従ってその範囲内でｐ
の値を予め選択し設定することとなる。例えば、画像信
号のレベルが０〜２５５（即ち８ビツトの分解能）の場
合、実用的なｐの値としては１．０乃至ｌ０１０の範囲
（特に整数値）が適当であり、それより大きい値を使用
しても良好な結果は得られないものとなる。

尚、ｐ＝ｏのときは明らかに第１段階の平滑処理のみを
原画像に施して得られた画像となる。また、例えばｐの
値を１，０．２，０．３，０、・・・のように段々大き
くするにつれて、上記平滑処理のみを原画像に施して得
られた画像中の対象物の輪郭が強調されることとなる。

以上、本発明に従う画像信号の処理方法を、第１段階で
使用する領域Ａの大きさが第２段階で使用する領域Ａ′
の大きさより大きい場合について説明したが、逆に領域
Ａの大きさが領域Ａ′の大きさより小さい場合にも本発
明に従う画像信号の処理方法は適用可能である。即ち、
領域Ａの大きさが領域Ａ′の大きさより大きい場合には
ｋの値を正の実数から、一方領域Ａの大きさが領域Ａ′
の大きさより小さい場合には、ｋの値を負の実数から上
記のように適宜に選択すれば、画像中の対象物の輪郭を
強調することが可能である。

このように、本発明に従う画像信号の処理方法によれば
、ＴＶ信号のような画像を使用し、ノイズ抑制と同時に
対象物の輪郭の保持さらには強調が可能である。

さらに、上記目的を達成するために、本発明に従う画像
信号の処理装置は、 所望のデジタル画像の画像信号を選択して記録媒体から
読み出し、必要に応じてＡ／Ｄ変換を行った後・デジタ
ル画像の画像信号を記憶する第１の第１の記憶部に記憶
された画像信号を読み出し、上記の本発明に従うデジタ
ル画像の画像信号の処理方法によって画像の画質向上処
理を行い、該画質向上処理を施された画像信号を記憶す
る第２の記憶部を具備する画質向上処理部と、 第２の記憶部に記憶された画像信号を出力するための出
力部と、 を備えている。

以下においては、本発明の好適な実施例たる画像信号の
処理装置をより具体的に説明する。

好適な実施例の説明 第３図は、本発明に従う画像信号の処理方法を実施する
ための画像信号の処理装置を示す略ブロック図である。

人力画像信号としては、テレビジョンからのＴＶ信号（
１）、ＶＴＲからのＶＴＲ信号（２）。

電子スチルカメラやレーザーディスクなどからのｖＤＲ
信号（３）が使用できる。また、フィルム、スライド、
テロップ等をテレシネ装置を介して得られたテレシネ信
号（４）も利用できる。以下、これらの信号をも含めて
総称的に′ｒ■信号と記す。

これらのＴＶ信号は、アナログ信号であるため、Ａ／Ｄ
変換器（８）により量子化され、フレームメモリ（９）
にアドレスをもった信号として記憶される。一方、予め
、デジタル化された信号、例えば光ディスク（５）或は
コンピューターグラフィックス（ＣＧ）（６）等からの
デジタル信号も人力信号として使用でき、Ａ／Ｄ変換器
（８）を介さずにフレームメモリ（９）に記憶される。

デジタル化された人力画像信号は、フレームメモリ９−
１．９−２のうち後続の処理に使用されていない方、例
えば第４図（Ａ）では、フレームメモリ９−１に記憶さ
れることとなる。なお、フレームメモリの選択及び人力
画像信号の選択は、制御部（１０）によって行われる。

Ｄ／Ａ変換器（夏１）及びモニタデイスプレィ（１２）
はフレームメモリ（９）の信号を必要に応じデイスプレ
ィ上に写し出すための装置である。

次に、フレームメモリ（９−２）に記憶された入力画像
信号は、画質向上処理部（１３）に供給される。このと
き他方のフレームメモリ（９−１）は、制御部（１０）
からの指示によって、次の入力画像信号を記憶する。こ
のようにフレームメモリ（９−１）及び（９−２）は、
上述の方法で交互に切り換えられて使用される。なお、
多くの画像信号を並行的に記憶する必要があるときは、
必要数のフレームメモリを用意することが出来る。

なお、ＴＶ信号がカラー画像信号の場合は、ＲＧＢデコ
ーダ（７）により、Ｒ，Ｇ、Ｂ信号に分離された後、そ
れぞれＡ／Ｄ変換器（８）によりデジタル信号に変換さ
れ、Ｒ，Ｇ、Ｂ信号のそれぞれが各フレームメモリに蓄
えられることとなる。

以りのように、ＴＶ信号など人力画像信号の場合には、
このフレームメモリの（例えば５１２×５１２個の）各
アドレス（画素に相当する）に、例えば８ビツト（従っ
て２５６レベル）の濃度値として記憶される。

フレームメモリ（９）に蓄えられた入力画像信号は、次
いで、画質向上処理部（１３）で必要な画質向上処理が
行われることとなる。

第４図は、第３図で示した本発明に従う本発明に従う画
像信号の処理方法を実施するための画像信号の処理装置
の画質向上処理部（１３）のハードウェア構成をより詳
細に示す略ブロック図である。制御部（１０）の制御下
で、まずフレームメモリ（９）に記憶された人力画像（
原画像）データの内から成る注目画素（ｉ、Ｄを含む上
記のような領域Ａ及びＡ′の各画素の画像信号のレベル
が読み出されてＲＡＭ（１３０）上のバッファＡ（＋３
１）及びバッファＡ’　　（２３２）ｊこそれぞれ入れ
られる。次に並列型の専用演算回路である２つの平均処
理回路（１３３及び１３４）にバッファＡ（１３１）及
びバッファｐ、’　　（１３２）から画像信号レベルの
データを読み込み、それぞれの平均処理回路において上
記の平均値Ｂ（ｉ、ｊ）及びＢ’　　（ｉ、ｊ）を計算
する。このようにして計算された平均値Ｂ（ｉ、ｊ）及
びＢ’　　（ｉ、ｊ）の値は新画像信号レベル処理回路
（１３５）へ送られてそれぞれレジスタＢ（１３６）及
びレジスタＢ’　　（１３７）に格納され、さらに演算
回路（１３８）ではこれらのＢ（ｉ、ｊ）及びＢ′　（
ｉ。

ｊ）の値を読み込んで上記の第（１）式の計算をして注
目画素の画素信号の新しいレベルＧ（１゜ｊ）を求める
。

この画質向上処理部（１３）においては、フレームメモ
リ（９）より読み出した画像信号について」二足処理を
行う以外に必要に応じてアスペクト比補正、階調補正等
の処理が行われ、処理後の画像信号は、ＣＰＵ（＋４）
を経由して、ＲＡＭ（１５）に蓄えられる。このとき、
ＲＡＭ（１５）に蓄えられた画像信号は、必要に応じ、
フロッピーディスク、ハードディスク等のイメージファ
イル（１６）に蓄えることも可能であるし、また必要に
応じＣＲＴデイスプレィ（１７）でもって表示し、確認
することも出来るものである。

このようにしてＲＡＭ（１５）もしくはイメージファイ
ル（１６）から読み出され、ＲＡＭ（１５）に蓄えられ
た画像信号は、必要に応じ、高解像度の画像を得るため
の補間処理を行うことも出来、該補間処理のための演算
等により得られた新たな画素の画像信号は画像メモリー
に順次記憶される。画像メモリ（１８）に蓄えられた画
像データは、インターフェース（１９）を介して出力装
置　（２０）により、例えば、写真フィルム、印画紙等
に出力されることとなる。なお、第４図では示していな
いが、出力装置とは、レーザービームブロック−等を意
味しスキャナーの出力部を使用することも可能である。

また出力装置にバッファーメモリ等を設けである場合は
、それに画像データを一時蓄えてから出力することも可
能であり、また印刷等の網点化画像を必要とする場合は
、画像データを網かけした後出力することも可能である
。

第５図（Ａ）及び（Ｂ）は、第４図に示した装置を用い
て、本発明に従う画像信号の処理方法を実施する際の手
続き操作の流れを例示するフローチャートである。

始めに元のデジタル画像（原画像）の画像サイズ（画素
数）等のデータの初期設定を行う（ステップＳｌ）。即
ち、原画像の横方向及び縦方向の画素数をそれぞれ変数
ｘ、ｙにセットし、さらに上記の領域Ａ及びＡ′にそれ
ぞれ対応する２つの空間フィルターの横方向及び縦方向
の要素数及び各要素の値並びに上記パラメータにの値を
セットする。

次に制御変数（カウンター）ｊの値を０に設定しくステ
ップＳ２）、さらにもう１つの制御変数ｉの値も０に設
定する（ステップＳ３）。

ここで、まず原画像における注目画素（ｉ、ｊ）を含む
領域Ａ及びＡ′の各画素の画像信号レベルのデータをフ
レームメモリ（９）からバッファに読み込む（ステップ
Ｓ４）。その際、注目画素（ｉｊ）が原画像の周辺部に
あるため、領域Ａ及びＡ′における該注目画素の周辺の
画素のデータが無い場合は、周辺処理として、例えば（
−１のような）負の値をバッファに格納する。

次に、領域Ａ及びＡ′の画像データにそれぞれに対応す
る空間フィルターを適用して上記第（３）式の計算を行
い平均値Ｂ（ｉ、ｊ）及びＢ’（ｉ。

ｊ）を求める（ステップＳ５）。但し、上記第（３）式
の積和計算を行う場合、バッファから読み込まれた成る
画素の画像信号レベルのデータ値が負数であれば計算に
は入れず、且つ空間フィルタのその画素に対応した要素
の値も上記第（３）式の分母の合計には入れない。

このようにして求めた平均値Ｂ（ｉ、ｊ）及びＢ’　　
（ｉ、ｊ）の値を用いて、現在の注目画素の新しい画像
信号のレベルＧ（ｉ、ｊ）を上記第（１）式により次に
計算する（ステップＳ６）。

上記ステップＳ４乃至Ｓ６をカウンターｉ及びｊの値を
増進し始めに変数Ｘ及びｙに設定した原画像の横方向及
び縦方向の画素数と比較してチエツクしながら原画像の
全画素について繰り返して行う（ステップＳ７乃至５Ｉ
Ｏ）。

ここで、上記のような本発明に従う画質の向上処理方法
の効果について図解して説明する。

第６図に、画像中にエツジ部分及びノイズを有する簡単
な例を示した。同図中の数字は画素の濃度レベルを示し
ている。この例示画像を原画像とし、まず上記の第１段
階において空間フィルターとして第１図（ｂ）で示した
ものを使用して平均値Ｂを計算し、次に上記の第２段階
において空間フィルターとして第１図（ｅ）で示したも
のを使用して平均値Ｂ′をそれぞれ求め、さらに上記の
第３段階で新しい画素の画像信号レベルＧを求めろ。こ
の場合、例えば図面中白い四角な枠で囲った画素につい
てＢ、Ｂ’　及びＧを示すと次のようになる。

Ｂ＝４　　　　　　　　・・・　（４）Ｂ′−６・・・
　（５） Ｇ　　＝　　４　　＋　　２ｐ　　　・・・　（６）こ
こで、ｐとして例えば３を設定すると第（６）式より Ｇ　　＝　　１０　　　　　　　・・・　（７）となる
。

一方、第７図にノイズからなる画像の簡単な例を示した
。同図中の数字は同様に画素の濃度レベルを示している
。この例示画像を原画像として、第６図の場合と同様に
して平均値Ｂ、Ｂ’　及び新しい画像信号レベルＧを求
めた。この場合、第６図の白い四角な枠で囲った画素に
対応する位置の画素について同様に平均値Ｂ、Ｂ′及び
新しい画像信号レベルＧを求めると次のようになる。

Ｂ＝４　　　　　　　　・・・　（８）Ｂ′＝　５　　
　　　　　・・・　（９）Ｇ＝４＋ｐ　　　　・・・　
（１０） ここで、ｐとして同様に３を設定すると第（１０）式よ
り Ｇ＝７　　　　　　　　　・・・　（１１）となる。第
（７）式と第（１１）式とを比較すると、同じ１６画素
からなり画像信号レベルの平均が等しい画像であっても
、エツジ部分の注目画素（白い四角な枠で囲った画素）
については画像信号レベルが８から１０に増加し、ノイ
ズ部分の注目画素については画像信号レベルが８から７
に減少している。従って、本発明に従う画質の向上処理
方法に従えば、エツジ部分は原画像に比べ画像信号のレ
ベルが強調される効果があることがわかる。

尚、実際に、本発明に従う画質向上処理方法を一般放映
されているＴＶ映像に適用してみたところ良好な結果が
得られている。即ち一般放映されているＴＶ映像に信号
を用いて、まず色信号と輝度信号を分離し、その輝度信
号をＡ／Ｄ変換器を通してデジタル変換したものを５１
２ｘ４８０の数の画素についてフレームメモリーに濃度
レベル８ビツトの分解能で記憶する。次にこの記憶され
たデジタル画像について、第１図に示された空間フィル
ターを用いて上記のように平均値Ｂ、Ｂ′さらには新し
い画像信号レベルＧを計算し、得られたＧのデジタル値
を平面走査型スキャナーに送ってそこで網点信号に変換
後、印刷に使用する網点写真としてフィルムに出力した
。その結果、ノイズの抑制されたスムースな画像で、し
かも画像の輪郭が強調されたシャープな画像が得られた
。

１哩Δ糎Å 以上説明したように、本発明の方法に従えば、ＴＶ、ビ
デオなどのアナログ電子映像から、ノイズ除去された平
滑化画像で、しかも画像のなかの対象物の輪郭が保持、
強調された画質の向上した画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）乃至Ｃｅ　）は、本発明に従う画像の処理
方法において使用する空間フィルタ゛−の例を示す図で
あり、 第２図（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、本発明に従う画像
の処理方法において使用する空間フィルターであって注
目画素の画像信号レベルの重み付けを考慮したものの例
を示す図であり１、第３図は、本発明に従う画像の処理
方法を実施するための装置を示す略ブロック図であり、
第４図は、第３図に示した本発明に従う画像の処理方法
を実施するための装置における画質向上処理部のより詳
細な構成をしめす略ブロック図であり、 第５図（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明に従う画像の処理方
法を実施する手続き操作の流れを示すフローチャートで
あり、 第６図は、本発明に従う画像の処理方法の効果を説明す
るための、エツジ部分及びノイズ部分を含む簡単な画像
の例を示す図であり、 第７図本発明に従う画像の処理方法の効果を説明するた
めの、エツジ部分及びノイズ部分を含む簡単な画像の例
を示す図である。 尚、図面において、 ７・・・ＲＧＢデコーダ、８・・・Ａ／Ｄ変換器、９・
・・フレームメモリ、１０・・・制御部、ＩＩ・・・Ｄ
／Ａ変換器、１２・・・モニターデイスプレィ、１３・
・・画質向上処理部、１４・・・ＣＰＵ５１５・・・Ｒ
ＡＭ、＋６・・・イメージファイル、１７・・・ＣＲＴ
、１８・・・画像メモリ、１９・・・インターフェース
、２０・・・出力装置、１３０・・・ＲＡＭ％　１３１
　．１３２・・・バッファ、■３３．１３４・・・平均
処理回路、１３５・・・新画像信号レベル処理部、１３
６．１３７・・・レジスタ、１３８・・・演算回路。 特許出願人　　サカタインクス株式会社（外４名） 算４ 図 孝、２図 尾５ 圓ハ もう 閏

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）原画像たる、Ｘ軸方向にｎ個、Ｙ軸方向にｍ個［ｎ
   及びｍは正の整数］の画素があり全体でｍ行×ｎ列の画
   素からなるデジタル画像、の画像信号の処理方法であっ
   て、 上記原画像における全画素についての次の３段階を有す
   ることを特徴とする上記デジタル画像の画像信号の処理
   方法。 ［１］上記原画像における各画素を注目画素（ｉ、ｊ）
   ［ｉ、ｊは１≦ｉ≦ｎ、１≦ｊ≦ｍを満たす正の整数］
   として該注目画素を含む第１の領域Ａ内の画素の画像信
   号のレベルの大きさの平均値Ｂ（ｉ、ｊ）を求め記憶す
   る段階と、 ［２］上記注目画素（ｉ、ｊ）を含み、第１の領域Ａと
   は大きさの異なる第２の領域Ａ′内の画素の画像信号の
   レベルの大きさの平均値Ｂ′（ｉ、ｊ）を求め記憶する
   段階と、 ［３］パラメータｋの値を０以外の実数から画像表示上
   実用的な値から予め選択し、上記原画像の任意の画素（
   ｉ、ｊ）の画像信号のレベルの新たな大きさＧ（ｉ、ｊ
   ）を、対応する上記平均値Ｂ（ｉ、ｊ）及びＢ′（ｉ、
   ｊ）から次式 Ｇ（ｉ、ｊ）＝Ｂ（ｉ、ｊ）＋ｐ（Ｂ′（ｉ、ｊ）−Ｂ
   （ｉ、ｊ）） を用いて求め、これにより画質の向上した新たなデジタ
   ル画像を構成する段階。 ２）請求項１記載のデジタル画像の画像信号の処理方法
   において、上記領域Ａの大きさが上記領域Ａ′の大きさ
   より大きく、上記のパラメータｐの予め選択され設定さ
   れた値が正の実数である上記デジタル画像の画像信号の
   処理方法。 ３）請求項１記載のデジタル画像の画像信号の処理方法
   において、上記領域Ａの大きさが上記領域Ａ′より小さ
   く、上記ｐが負の実数である上記デジタル画像の画像信
   号の処理方法。 ４）原画像として所望のデジタル画像の画像信号を選択
   して記録媒体から読み出し、必要に応じてＡ／Ｄ変換を
   行った後、上記デジタル画像の画像信号を記憶する第１
   の記憶部を具備する入力部と、 上記第１の記憶部に記憶された画像信号を読み出し、請
   求項１に記載されたデジタル画像の画像信号の処理方法
   によって画像の画質向上処理を行い、該画質向上処理を
   施された画像信号を記憶する第２の記憶部を具備する画
   質向上処理部と、上記第２の記憶部に記憶された画像信
   号を出力するための出力部と、 を備えることを特徴とする上記画像信号の処理装置。