JPH05266187A - Image restoration system - Google Patents

Image restoration system

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JPH05266187A
JPH05266187A JP27426091A JP27426091A JPH05266187A JP H05266187 A JPH05266187 A JP H05266187A JP 27426091 A JP27426091 A JP 27426091A JP 27426091 A JP27426091 A JP 27426091A JP H05266187 A JPH05266187 A JP H05266187A
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JP
Japan
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window
filter
restoration
image
pixel
Prior art date
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Pending
Application number
JP27426091A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takaaki Hayashi
隆昭 林
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To eliminate or reduce linking, generated when a character image, etc., including spatial deterioration is restored, as much as possible. CONSTITUTION:A restoration filter group 26 consists of plural restoration filters 26a which performs deterioration restoration processing according to the position of a filter window. An image input part 28 extracts a reference image signal 102 in a reference range and an edge component detection part 34 shifts the same edge detection window as the filter window in order to detect the values of edge components at respective window positions. A decision part 32 decides the window position where the least edge component is obtained and a window setting part 30 sets the filter window according to the decision result. A selection part 36 selects the restoration filter 26a corresponding to the decided window position. The filter window can be set avoiding the edges, so the linking can be evaded.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ぶれやボケ等の空間的
に広がった劣化を含む原画像に対して、空間的な畳み込
み演算を行うことによって原画像を改善する画像復元フ
ィルタに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image restoration filter for improving an original image by performing a spatial convolution operation on the original image containing spatially spread deterioration such as blurring or blurring.

【0002】[0002]

【従来の技術】カメラやイメージスキャナ等の撮像装置
によって撮影を行う場合、その時の撮影状態に起因して
画像の劣化が生じる。すなわち、例えば、光学系のずれ
による焦点ボケや、撮像装置と被写体との間の相対位置
変化による動きブレ等によって空間的に広がりのある劣
化が生じる。また、一般的に、画像の撮影時には、雑音
混入の可能性もあり、そのような雑音によっても画像が
劣化し、撮像された画像が不鮮明なものになる。
2. Description of the Related Art When an image is picked up by an image pickup device such as a camera or an image scanner, the image is deteriorated due to the shooting state at that time. That is, for example, spatially widespread deterioration occurs due to defocusing due to displacement of the optical system, motion blur due to change in relative position between the imaging device and the subject, and the like. Further, generally, at the time of capturing an image, there is a possibility that noise is mixed, and such noise also deteriorates the image, and the captured image becomes unclear.

【0003】そこで、従来から、このような劣化を排除
あるいは軽減する画像フィルタとして、劣化作用素の逆
作用素を利用した画像復元フィルタが知られている。こ
の復元フィルタの原理について以下に説明する。
Therefore, conventionally, as an image filter for eliminating or reducing such deterioration, an image restoration filter utilizing an inverse operator of the deterioration operator has been known. The principle of this restoration filter will be described below.

【0004】fを原画像を表すベクトル、gを劣化画像
を表すベクトル、f´を復元画像を表すベクトルと定義
し、さらに、Hを劣化作用素を表す行列、Mを復元作用
素を表す行列と定義した場合、劣化の過程が、 g=Hf+n …(1) と表されるとき、復元の過程は、 f´=Mg …(2) と表される。但し、nはノイズを表すベクトルである。
F is defined as a vector representing an original image, g is a vector representing a degraded image, f'is a vector representing a restored image, H is a matrix representing a degradation operator, and M is a matrix representing a restoration operator. In this case, when the deterioration process is expressed as g = Hf + n (1), the restoration process is expressed as f '= Mg (2). However, n is a vector representing noise.

【0005】ここにおいて、復元画像f´を評価するた
めの評価関数のとり方によって、復元作用素Mの形式が
様々考えられ、従来においては、復元フィルタとして例
えばウィーナーフィルタや逆フィルタ等の線形フィルタ
が周知である。
Here, various forms of the restoration operator M can be considered depending on how the evaluation function for evaluating the restored image f'is taken. Conventionally, a linear filter such as a Wiener filter or an inverse filter is well known as the restoration filter. Is.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の復元フィルタで文字画像等を復元すると、エッジの
ように信号が急激に変化する場所の近傍で、いわゆる
“リンキング”が生じ、目障りな縞模様が発生するとい
う問題があった。
However, when a character image or the like is restored by the above-mentioned conventional restoration filter, so-called "linking" occurs in the vicinity of a location where a signal changes abruptly, such as an edge, and an unpleasant striped pattern occurs. There was a problem that occurs.

【0007】図4には、エッジによるリンキングの発生
メカニズムが図示されている。この図4(A)及び
(B)は、時刻t=t1及びt=t2における劣化画像
と復元フィルタとの関係を示したものである。なお、図
示されるように、劣化画像は、説明簡単化のため、1次
元のデータとし、それが画像信号10で示されている。
FIG. 4 shows the mechanism of linking generation by edges. FIGS. 4A and 4B show the relationship between the degraded image and the restoration filter at time t = t1 and t = t2. As shown in the figure, the deteriorated image is one-dimensional data, which is indicated by the image signal 10 for the sake of simplicity.

【0008】図において12は、復元フィルタのインパ
ルス応答特性であり、インパルス劣化作用の逆作用を示
すものである。また、図において、14はフィルタ窓で
あり、入力された画像信号からフィルタ窓内の画像信号
のみが抽出されて、その範囲でフィルタ処理が実行さ
れ、注目画素16が復元される。ちなみに、従来におい
ては、注目画素16を中心として左右対称にフィルタ窓
が設定される。
In the figure, reference numeral 12 denotes the impulse response characteristic of the restoration filter, which shows the inverse action of the impulse deterioration action. In the figure, 14 is a filter window, and only the image signal within the filter window is extracted from the input image signal, the filtering process is executed within that range, and the pixel of interest 16 is restored. Incidentally, conventionally, the filter windows are set symmetrically with respect to the pixel of interest 16.

【0009】(A)において、画像信号10におけるエ
ッジ10aにフィルタ窓14がかかっていない場合に
は、リンキングは生じ難い。しかし、ある時間経過後、
(B)に示すように、フィルタ窓14がエッジ10aを
含む場合には、画像信号の急峻な所とフィルタにおける
折り返しのある急峻な特性とが作用し合い、フィルタ窓
のシフトに伴って復元後の注目画素値が上下に大きく変
動し、結果として細かい縞模様のようなリンキングを生
じさせる。
In (A), if the filter window 14 is not applied to the edge 10a of the image signal 10, linking is unlikely to occur. But after some time
As shown in (B), when the filter window 14 includes the edge 10a, the steep part of the image signal and the steep characteristic with folding in the filter work together, and after restoration with the shift of the filter window. The target pixel value of fluctuates greatly up and down, and as a result, linking such as a fine striped pattern occurs.

【0010】ところで、、特開昭62−188555号
では、画面の周縁(エッジに相当)に生じるリンキング
に対し、周縁近傍の画像信号をその周縁にかけてなだら
かにレベルダウンさせてリンキングを抑制している。し
かし、リンキングの抑制は、画面の周縁のみしか対応で
きず、文字画像等で画面内不定個所に生じるリンキング
にはほとんど効果がない。
By the way, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-188555, with respect to linking occurring at the peripheral edge (corresponding to the edge) of the screen, the image signal near the peripheral edge is gently leveled down to the peripheral edge to suppress the linking. .. However, the suppression of linking can be applied only to the peripheral edge of the screen, and has almost no effect on the linking that occurs in an indefinite part of the screen such as a character image.

【0011】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、空間的劣化を含む文字画像等
を復元した場合に生じるリンキングを解消あるいはでき
るだけ低減することのできる画像復元フィルタを提供す
ることにある。
The present invention has been made in view of the above conventional problems, and an object thereof is an image restoration filter capable of eliminating or reducing linking that occurs when a character image or the like including spatial deterioration is restored. To provide.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、注目画素に関してフィルタ窓を設定し、
そのフィルタ窓内の画像信号を復元フィルタに通して前
記注目画素の劣化復元処理を行う画像復元システムにお
いて、前記注目画素を中心とした所定の参照範囲内の画
像信号を抽出する画像入力手段と、前記参照範囲内の画
像信号に対して、前記フィルタ窓と同じ大きさのエッジ
検出窓を順次シフトさせ、各エッジ検出窓内のエッジ成
分の大きさを逐次検出するエッジ検出手段と、前記検出
されたエッジ成分が最も少なくなるエッジ検出窓の窓位
置を判定する窓位置判定手段と、前記窓位置判定手段に
て判定された窓位置に前記フィルタ窓を設定し、そのフ
ィルタ窓内の画像信号を出力するフィルタ窓設定手段
と、前記参照範囲内で前記フィルタ窓が取り得る窓位置
の数だけ設けられ前記注目画素の劣化復元処理を行う複
数の復元フィルタであって、各復元フィルタがそれぞれ
の窓位置に応じた復元作用を有する復元フィルタ群と、
前記窓位置判定手段にて判定された窓位置に対応する前
記復元フィルタを選択するフィルタ選択手段と、を含む
ことを特徴とする。
To achieve the above object, the present invention sets a filter window for a pixel of interest,
In an image restoration system that performs deterioration restoration processing of the pixel of interest by passing an image signal in the filter window through a restoration filter, image input means for extracting an image signal within a predetermined reference range centered on the pixel of interest, An edge detection unit that sequentially shifts an edge detection window having the same size as the filter window with respect to the image signal within the reference range to sequentially detect the size of the edge component in each edge detection window, and the detected edge detection unit. The window position determining means for determining the window position of the edge detection window with the smallest edge component, and the filter window is set at the window position determined by the window position determining means, and the image signal in the filter window is set. A filter window setting means for outputting and a plurality of restoration filters provided for the number of window positions that the filter window can take within the reference range and performing deterioration restoration processing of the pixel of interest. It, the restoration filter group having a restoring function of the reconstruction filter has corresponding to each window position,
Filter selecting means for selecting the restoration filter corresponding to the window position determined by the window position determining means.

【0013】[0013]

【作用】上記構成によれば、参照範囲内の画像信号にお
いてエッジ成分が最も少ない位置(窓位置)にフィルタ
窓が設定されるので、画像信号のエッジ部分とフィルタ
特性との相互作用によるリンキングの発生を極力回避で
きる。
According to the above construction, the filter window is set at the position (window position) where the edge component is the smallest in the image signal within the reference range. Therefore, the linking due to the interaction between the edge portion of the image signal and the filter characteristic is prevented. The occurrence can be avoided as much as possible.

【0014】すなわち、本発明においては、注目画素と
フィルタ窓との位置関係を固定化せずに、フィルタ窓の
設定位置をダイナミックに可変して、エッジを避けつつ
復元処理を実行するものである。
That is, in the present invention, the setting position of the filter window is dynamically changed without fixing the positional relationship between the pixel of interest and the filter window, and the restoration process is executed while avoiding the edge. ..

【0015】従って、畳み込み演算により注目画素の復
元処理をなす復元フィルタは、復元フィルタ群として、
フィルタ窓の各位置毎に設けられ、窓位置に応じて畳み
込み演算の内容が定められる。
Therefore, the restoration filters for performing the restoration processing of the pixel of interest by the convolution operation are
It is provided for each position of the filter window, and the content of the convolution operation is determined according to the window position.

【0016】図3には、図4と同様に画像信号とフィル
タ特性との関係が示されている。従来においては、図中
18で示すように、注目画素に対してフィルタ窓が固定
されていたため、エッジ10aを避けて注目画素の復元
処理を行うことができなかったが、本発明では、注目画
素を固定しつつ、エッジ成分が最も少ない窓位置にフィ
ルタ窓を設定でき、すなわち、フィルタ窓をずらしてエ
ッジを避けることができる。
Similar to FIG. 4, FIG. 3 shows the relationship between the image signal and the filter characteristic. In the related art, as shown by 18 in the figure, the filter window is fixed to the target pixel, so that the restoration process of the target pixel cannot be performed while avoiding the edge 10a. However, in the present invention, the target pixel is restored. It is possible to set the filter window at the window position where the edge component is the smallest, that is, to shift the filter window to avoid the edge while fixing the.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面に基づい
て説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0018】図1には、本発明に係る画像復元システム
の好適な実施例が示されている。この画像復元システム
は、ぼけ等の空間的に広がった劣化を含む画像信号を入
力して、復元フィルタによる空間的な畳み込み演算を行
い、復元された画像信号を出力するものである。なお、
発明理解容易のため、1次元の復元処理の実施例につい
て説明する。
FIG. 1 shows a preferred embodiment of the image restoration system according to the present invention. This image restoration system inputs an image signal containing a spatially spread deterioration such as blur, performs a spatial convolution operation by a restoration filter, and outputs the restored image signal. In addition,
For easy understanding of the invention, an example of one-dimensional restoration processing will be described.

【0019】図1において、劣化パラメータ推定部22
は、画像信号100を入力して、上記第1式における劣
化作用素Hのパラメータ(劣化行列の要素あるいは劣化
関数の係数)を推定するものである。ここで、劣化作用
素Hの求め方は、従来から各種のものが提案されている
が、例えば、最尤推定法等を用いて、劣化作用素のパラ
メータを推定する。
In FIG. 1, the deterioration parameter estimation unit 22
Is to input the image signal 100 and estimate the parameters (elements of the deterioration matrix or coefficients of the deterioration function) of the deterioration operator H in the first expression. Here, various methods for obtaining the deterioration operator H have been conventionally proposed. For example, the parameter of the deterioration operator is estimated by using the maximum likelihood estimation method or the like.

【0020】演算部24は、推定されたパラメータによ
って構成される劣化作用素Hから、上記第2式で示した
復元作用素Mを演算する。この場合、復元作用素Mは、
劣化作用素Hの一般逆行列H+ によって表され、具体的
には、例えば、ムーア・ペンローズの一般逆行列演算手
法が採用できる。
The calculation unit 24 calculates the restoration operator M shown in the above second equation from the deterioration operator H constituted by the estimated parameters. In this case, the restoring operator M is
It is represented by the general inverse matrix H + of the deterioration operator H, and specifically, for example, the general inverse matrix calculation method of Moore-Penrose can be adopted.

【0021】ここで、復元作用素H+ (=M)を、(2
m+1)行、(2n+1)列、の行列とすれば、H
+ は、
Here, the restoration operator H + (= M) is given by (2
If the matrix has m + 1) rows and (2n + 1) columns, then H
+ Is

【0022】[0022]

【数1】 [Equation 1]

【0023】と表される。なお、H+ (i)は、H+
おける第i行ベクトルであり、本実施例において、mは
例えば7であり、nは例えば6である。
It is expressed as follows. Note that H + (i) is the i-th row vector in H + , and in the present embodiment, m is 7 and n is 6, for example.

【0024】そして、本実施例においては、各行ベクト
ルが、復元フィルタ群26を構成する各フィルタ26a
にそれぞれ格納され、画像復元処理においては、後述す
るように、フィルタ窓の窓位置に対応するフィルタ26
a(行ベクトル)が選択されている。これに関する詳細
な説明は後述する。
Then, in the present embodiment, each row vector constitutes each filter 26a constituting the restoration filter group 26.
In the image restoration processing, the filter 26 corresponding to the window position of the filter window is stored in the image restoration processing, as will be described later.
a (row vector) is selected. A detailed description of this will be given later.

【0025】画像入力部28は、画像信号100を入力
して、所定の参照範囲内の画像信号(以下、参照画像信
号102)を抽出する。ここで、図2に示すように、参
照範囲200は、復元処理対象である注目画素x0 を中
心として、左右対称にその範囲が定められ、本実施例で
は、参照範囲200は(x0 −n−m)〜(x0 +n+
m)の間に設定される。なお、この参照範囲200の大
きさは、それがm及びnで定義されることから明らかな
ように、復元作用素H+ の行数及び列数によって決定付
けられている。
The image input unit 28 inputs the image signal 100 and extracts an image signal within a predetermined reference range (hereinafter referred to as a reference image signal 102). Here, as shown in FIG. 2, the reference range 200 is defined symmetrically with respect to the target pixel x 0 that is the restoration processing target, and in the present embodiment, the reference range 200 is (x 0 − n−m) to (x 0 + n +
It is set during m). The size of the reference range 200 is determined by the number of rows and the number of columns of the restoring operator H + , as is clear from the fact that it is defined by m and n.

【0026】窓設定部30は、後述の判定部32で判定
された窓位置に従って、参照範囲200内においてフィ
ルタ窓を設定し、前記参照画像信号102からフィルタ
窓内の画像信号(以下、局所画像信号104)を抽出し
て出力する。
The window setting unit 30 sets a filter window within the reference range 200 according to the window position determined by the determination unit 32, which will be described later, and sets the reference image signal 102 to an image signal within the filter window (hereinafter, local image). The signal 104) is extracted and output.

【0027】上記図2には、参照範囲200に対して設
定されるフィルタ窓の窓位置の例202a,202b,
202c,202dが示されている。図示のフィルタ窓
は、例示であって、フィルタ窓は、参照範囲200にお
いて注目画素を基準に、前方あるいは後方に1画素をス
テップ単位として自在に可変設定される。但し、フィル
タ窓の大きさは固定されており、本実施例において、2
n+1の大きさである。
In FIG. 2 above, examples of window positions 202a, 202b of the filter windows set for the reference range 200 are shown.
202c and 202d are shown. The filter window shown in the figure is an example, and the filter window is freely variably set in the reference range 200 with one pixel as a step unit forward or backward with respect to the pixel of interest. However, the size of the filter window is fixed, and in this embodiment, 2
The size is n + 1.

【0028】ここで、フィルタ窓の大きさは、復元作用
素H+ の列数2n+1と同数であり、またフィルタ窓が
参照範囲内で取り得る窓位置の数は、2m+1で、この
数はフィルタ26aの数と同数である。つまり、復元作
用素H+ の行数あるいは列数は、フィルタ26aの数、
フィルタ窓の大きさ、さらに、参照範囲の大きさを決定
している。
Here, the size of the filter window is the same as the number of columns 2n + 1 of the restoring operator H + , and the number of window positions that the filter window can take within the reference range is 2m + 1. This number is the filter 26a. Is the same as the number of. That is, the number of rows or the number of columns of the restoration operator H + is equal to the number of filters 26a,
The size of the filter window and the size of the reference range are determined.

【0029】なお、本実施例では、注目画素を含まない
フィルタ窓の設定が可能(図2における202d,20
2e参照)であり、例えば注目画素がエッジ自体を構成
している場合にも、注目画素の劣化復元処理が行える
が、より注目画素を忠実に再生したい場合には、注目画
素を含めたその近傍の画素をできるだけフィルタ窓内に
入るようにmを小さく定めればよい。この場合、mの値
に伴って参照範囲は小さくなる。
In this embodiment, it is possible to set a filter window that does not include the pixel of interest (202d, 20d in FIG. 2).
2e), for example, even if the target pixel constitutes the edge itself, the deterioration restoration processing of the target pixel can be performed, but if it is desired to reproduce the target pixel more faithfully, the vicinity including the target pixel is included. It suffices to set m as small as possible so that the pixels of (4) are within the filter window as much as possible. In this case, the reference range becomes smaller with the value of m.

【0030】本発明においては、リンキングをできるだ
け防止するため、参照範囲内でエッジを避けつつフィル
タ窓の設定を行うために、エッジ成分検出部34と、判
定部32と、が設けられている。
In the present invention, in order to prevent linking as much as possible, an edge component detection section 34 and a determination section 32 are provided in order to set the filter window while avoiding edges within the reference range.

【0031】エッジ成分検出部34は、参照画像信号1
02について、フィルタ窓と同一形状のエッジ検出窓を
設定し、そのエッジ検出窓のエッジ成分を検出する。そ
の検出に当たっては、参照範囲の端から端まで1画素ス
テップずつエッジ検出窓がシフトされ、各窓位置につい
てエッジ成分の検出が行われる。なお、エッジ成分の検
出は、例えば画像信号に対して差分演算を順次行うこと
により実行される。
The edge component detection section 34 uses the reference image signal 1
For 02, an edge detection window having the same shape as the filter window is set, and the edge component of the edge detection window is detected. In the detection, the edge detection window is shifted by one pixel step from end to end of the reference range, and the edge component is detected at each window position. The detection of the edge component is executed by sequentially performing the difference calculation on the image signal, for example.

【0032】判定部34は、エッジ成分検出部34から
の出力信号を受入れて、最もエッジ成分が少ない窓位置
を判定する。すなわち、注目画素の復元処理に当たっ
て、最もリンキングが生じ難い窓位置を判定する。そし
て、判定結果は、判定信号106として出力されてい
る。
The judging section 34 receives the output signal from the edge component detecting section 34 and judges the window position having the smallest edge component. That is, in the restoration process of the pixel of interest, the window position where the linking is least likely to occur is determined. Then, the determination result is output as the determination signal 106.

【0033】この判定信号106は前記窓設定部30に
送出されており、窓設定部30は、判定信号106で指
定される窓位置にフィルタ窓を設定し、そのフィルタ窓
にて抽出された局所画像信号104が選択部36に出力
されることになる。
The determination signal 106 is sent to the window setting unit 30, and the window setting unit 30 sets a filter window at the window position designated by the determination signal 106, and the local region extracted by the filter window. The image signal 104 is output to the selection unit 36.

【0034】選択部36は、フィルタ群26におけるい
ずれか1つのフィルタ26aを選択するものであり、判
定信号106で示される窓位置に対応するフィルタ26
aが選択される。従って、局所画像信号104は、選択
されたフィルタ26aに入力され、復元処理、すなわ
ち、注目画素についての空間的な畳み込み演算がなされ
る。なお、フィルタ窓の位置とフィルタ26aは、1対
1に対応しており、いずれの組が選択されても注目画素
について劣化復元処理がなされる。
The selection unit 36 selects any one of the filters 26a in the filter group 26, and the filter 26 corresponding to the window position indicated by the determination signal 106.
a is selected. Therefore, the local image signal 104 is input to the selected filter 26a and subjected to the restoration process, that is, the spatial convolution calculation for the pixel of interest. Note that the positions of the filter windows and the filters 26a have a one-to-one correspondence, and regardless of which set is selected, the deterioration restoration process is performed on the pixel of interest.

【0035】復元処理された注目画素の画像信号108
は、いずれかのフィルタ26aから外部に出力される。
そして、画像信号100について注目画素を順次ずらし
て以上の処理が繰り返される。
The image signal 108 of the pixel of interest that has been restored.
Is output to the outside from any of the filters 26a.
Then, the pixel of interest is sequentially shifted for the image signal 100, and the above processing is repeated.

【0036】次に、復元フィルタ群26について詳述す
る。
Next, the restoration filter group 26 will be described in detail.

【0037】まず、復元作用素H+ の各行ベクトルと1
次元の画像信号との関係を検討する。フィルタ窓で抽出
された画素x0 を中心とする画素列を、 gx0=(g(x0-n) ,…,g(x0) ,…,g(x0+n) )T …(4) (但し()T は転値)とすれば、第1式から、復元過程
は、
First, each row vector of the restoration operator H + and 1
Consider the relationship between two-dimensional image signals. The pixel row centered on the pixel x 0 extracted by the filter window is g x0 = (g (x0-n), ..., G (x0), ..., G (x0 + n)) T (4) ( However, if () T is a transposed value), from the first equation, the restoration process is

【0038】[0038]

【数2】 [Equation 2]

【0039】と表わされ、この場合において、画素x0
が注目画素であれば、第5式において一点鎖線で囲んで
示すように、行ベクトルH+ (0) が用いられて、復元さ
れた注目画素f´(x0)が求まる。
And in this case pixel x 0
Is the target pixel, the row vector H + (0) is used to obtain the restored target pixel f ′ (x0), as indicated by the dashed line in the fifth equation.

【0040】さて、前記画素x0 に隣接する画素x1
中心とする画素列について、上記と同様に復元過程を考
えると、
Now, with respect to the pixel row centered on the pixel x 1 adjacent to the pixel x 0 , when the restoration process is considered in the same manner as above,

【0041】[0041]

【数3】 [Equation 3]

【0042】となり、注目画素がx1 であれば、この第
6式から復元されたf´(x1)が求まるが、同時に、第6
式において一点鎖線で囲んで示すように、f´(x1-1)も
求まり、注目画素x0 についての復元された値が求まる
ことが理解される。
Then, if the pixel of interest is x 1 , the restored f ′ (x1) can be obtained from the sixth equation, but at the same time, the sixth pixel
It is understood that f '(x1-1) can also be obtained and a restored value for the pixel of interest x 0 can be obtained, as shown by being surrounded by a chain line in the equation.

【0043】すなわち、第5式に限られず、第6式によ
っても注目画素x0 について、ほぼ同じ復元処理結果を
得ることができる。このことを一般式で示せば、 f´(x0)=H+ (-i)・g(x0+i) (但し、−m≦i≦m)…(7) となり、注目画素とフィルタ窓位置との位置関係に応じ
て、復元作用素H+ の行ベクトルを選択すれば、注目画
素がフィルタ窓の中心に位置していなくとも、注目画素
について復元処理を行えることが理解される。
That is, it is possible to obtain almost the same restoration processing result for the target pixel x 0 not only by the fifth equation but also by the sixth equation. If this is shown by a general formula, f ′ (x0) = H + (− i) · g (x0 + i) (where −m ≦ i ≦ m) (7), and the pixel of interest and the filter window position It is understood that if the row vector of the restoration operator H + is selected in accordance with the positional relationship with, the restoration process can be performed on the target pixel even if the target pixel is not located at the center of the filter window.

【0044】ここで、本実施例におけるフィルタ窓設定
とフィルタ選択の具体例を図3を用いて説明する。
Here, a specific example of the filter window setting and the filter selection in this embodiment will be described with reference to FIG.

【0045】図3において、注目画素x0 を中心とする
フィルタ窓を設定し、かつ、その窓位置に対応するフィ
ルタH+ (0) を選択すると、フィルタ窓にエッジ10a
が入り、上述したようにリンキングを生じさせる。しか
し、本実施例では、エッジ成分の検出により、最適な窓
位置を判定でき、これにて注目画素を固定したままでフ
ィルタ窓をずらすことができる。すなわち、例えば、i
画素後退させてフィルタ窓を設定し、かつ、それに対応
する特性の異なるフィルタH+ (i) を選択して、注目画
素x0 の復元処理を実行できる。これによれば、エッジ
を含まないで、あるいはできるだけエッジを避けて復元
処理を行い得るので、リンキングの発生を十分に抑制で
きる。
In FIG. 3, when a filter window centering on the pixel of interest x 0 is set and the filter H + (0) corresponding to the window position is selected, the edge 10a is added to the filter window.
Enters and causes linking as described above. However, in this embodiment, the optimum window position can be determined by detecting the edge component, and thus the filter window can be shifted while the pixel of interest is fixed. That is, for example, i
It is possible to set the filter window by retreating the pixel, select the filter H + (i) having a different characteristic corresponding thereto, and execute the restoration process of the target pixel x 0 . According to this, since the restoration process can be performed without including the edge or while avoiding the edge as much as possible, the occurrence of linking can be sufficiently suppressed.

【0046】なお、本実施例では、1次元の復元処理に
ついて説明したが、同様の復元処理は、2次元に拡張可
能である。
In this embodiment, the one-dimensional restoration process has been described, but the same restoration process can be extended to two-dimensional.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
参照範囲内の画像信号においてエッジ成分が最も少ない
位置にフィルタ窓を設定して、注目画素の劣化復元処理
を行えるので、画像の復元にあたって画像内にリンキン
グが生ずるのを抑制でき、復元画像の画質向上を図るこ
とができる。
As described above, according to the present invention,
Since the filter window is set at the position where the edge component is the smallest in the image signal within the reference range and the deterioration restoration process of the target pixel can be performed, it is possible to suppress the occurrence of linking in the image when restoring the image, and the image quality of the restored image. It is possible to improve.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る画像復元システムの全体構成を示
すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of an image restoration system according to the present invention.

【図2】参照範囲とフィルタ窓との関係を示す説明図で
ある。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a relationship between a reference range and a filter window.

【図3】フィルタ窓のシフトによるエッジ回避を示す説
明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing edge avoidance by shifting a filter window.

【図4】画像信号とフィルタ特性との関係を示す説明図
である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a relationship between an image signal and a filter characteristic.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

26 復元フィルタ群 28 画像入力部 30 窓設定部 32 判定部 34 エッジ成分検出部 36 選択部 26 Restoration Filter Group 28 Image Input Section 30 Window Setting Section 32 Judgment Section 34 Edge Component Detection Section 36 Selection Section

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】注目画素に関してフィルタ窓を設定し、そ
のフィルタ窓内の画像信号を復元フィルタに通して前記
注目画素の劣化復元処理を行う画像復元システムにおい
て、 前記注目画素を中心とした所定の参照範囲内の画像信号
を抽出する画像入力手段と、 前記参照範囲内の画像信号に対して、前記フィルタ窓と
同じ大きさのエッジ検出窓を順次シフトさせ、各エッジ
検出窓内のエッジ成分の大きさを逐次検出するエッジ検
出手段と、 前記検出されたエッジ成分が最も少なくなるエッジ検出
窓の窓位置を判定する窓位置判定手段と、 前記窓位置判定手段にて判定された窓位置に前記フィル
タ窓を設定し、そのフィルタ窓内の画像信号を出力する
フィルタ窓設定手段と、 前記参照範囲内で前記フィルタ窓が取り得る窓位置の数
だけ設けられ前記注目画素の劣化復元処理を行う複数の
復元フィルタであって、各復元フィルタがそれぞれの窓
位置に応じた復元作用を有する復元フィルタ群と、 前記窓位置判定手段にて判定された窓位置に対応する前
記復元フィルタを選択するフィルタ選択手段と、 を含むことを特徴とする画像復元システム。
1. An image restoration system in which a filter window is set for a pixel of interest, and an image signal in the filter window is passed through a restoration filter to perform deterioration restoration processing of the pixel of interest. Image input means for extracting an image signal within the reference range, with respect to the image signal within the reference range, the edge detection window of the same size as the filter window is sequentially shifted, and the edge component within each edge detection window An edge detection unit that sequentially detects the size, a window position determination unit that determines the window position of the edge detection window where the detected edge component is the least, and the window position determined by the window position determination unit Filter window setting means for setting a filter window and outputting the image signal in the filter window, and the number of window positions that the filter window can take within the reference range are provided. A plurality of restoration filters that perform deterioration restoration processing of a pixel of interest, each restoration filter having a restoration action corresponding to each window position, and a window position determined by the window position determination means. An image restoration system comprising: a filter selection unit that selects the corresponding restoration filter.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007102477A (en) * 2005-10-04 2007-04-19 Mitsubishi Electric Corp Image repair device and image repair method
KR100764395B1 (en) * 2006-03-16 2007-10-05 삼성전기주식회사 An apparatus for removing ringing artifacts for digital camera

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