JPH05300372A - メディアンフィルタの高速ソーティング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 メディアンフィルタの昇順ソーティング過程
で、ソーティングに必要なステップ数を少なくすること
により、ソーティング処理を高速化することである。 【構成】 処理対象の近傍画素について、横方向および
縦方向の昇順ソーティングを順次行うことによって、対
角線の隅部分に強度データの最小値および最大値を入
れ、この対角線と交差する方向の対角線の方向に昇順ソ
ーティングを行うことによって、近傍画素の強度データ
の中央値を処理対象の画素の強度データとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像信号の前処理とし
て、画像信号から雑音を除去する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像処理の大部分は、二値化画像を得
て、その後に画像計測や画像認識を行っている。二値化
画像に至る濃淡画像では、ノイズ処理などの前処理が行
われる。ノイズ除去用の前処理の例として、メディアン
フィルタ処理がある。メディアンフィルタ処理では、処
理対象の画素の近傍画素を強度データの大きい順に並
べ、それらの中央値を求め、処理対象の画素の強度を中
央値に置き換えることによって、雑音を除去している。

【０００３】３×３のメディアンフィルタでは、９個の
画素が存在するため、１次元的な昇順ソーティングでは
最大比較法によると、１つの画素について３０ステップ
のソーティング処理が必要となるため、多くの画素につ
いての必要な処理時間が長くなり、画像計測や画像処理
の過程で、処理速度に限界が生じる。

【０００４】

【発明の目的】したがって本発明の目的は、メディアン
フィルタの昇順ソーティング過程で、ソーティングに必
要なステップ数を少なくすることにより、ソーティング
処理を高速化することである。

【０００５】

【発明の解決手段】上記目的の下、本発明は、処理対象
の近傍画素について、横方向および縦方向の昇順ソーテ
ィングを順次行うことによって、対角線の隅部分に強度
データの最小値および最大値を入れ、上記対角線と交差
する方向の対角線上の画素について昇順ソーティングを
行うことによって、近傍画素の強度データの中央値を処
理対象の画素の強度データとしている。

【０００６】このようなソーティング処理によると、３
×３メディアンフィルタで処理対象の画素に対する８近
傍画素について２１ステップのソーティング処理で足
り、従来のものに比較してソーティング処理が高速化で
きる。

【０００７】

【実施例】図１は、一例として３×３のメディアンフィ
ルタ処理を示している。中央の処理対象の画素は、ｘに
よって表示されており、その近傍すなわち８近傍の画素
はａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈによって表示されて
いる。

【０００８】次に、図２は、画素ａ、ｂ、・・ｈの強度
データの具体的な数値と昇順ソーティングの順序を示し
ている。まず、最初のステップで、横方向Ｙｉつまり横
の行の画素グループ（ａ、ｂ、ｃ）、（ｄ、ｘ、ｅ）、
（ｆ、ｇ、ｈ）のそれぞれについて昇順ソーティングが
行われ、強度データの数値が並べ替えられる。このと
き、画素グループ（ａ、ｄ、ｆ）にはそれぞれ横の行の
最小値、また画素グループ（ｃ、ｅ、ｈ）にはそれぞれ
横の行の最大値が入る。次に、縦方向Ｘｉつまり縦の列
の画素グループ（ａ、ｄ、ｆ）、（ｂ、ｘ、ｇ）、
（ｃ、ｅ、ｈ）のそれぞれについて昇順ソーティングが
行われる。これによって、画素グループ（ａ、ｂ、
ｃ）、（ｆ、ｇ、ｈ）には縦の列の最小値、最大値がそ
れぞれ入る。

【０００９】このような横方向および縦方向の２つの昇
順ソーティングによって、画素ａの位置には画素ａ、
ｂ、・・ｈおよびｘの強度データの最小値が入り、また
画素ｈの位置には画素ａ、ｂ、・・ｈおよびｘの強度デ
ータの最大値が入る。なお、横方向および縦方向の処理
の順序は、任意である。

【００１０】次に、上記最小値および最大値の画素ａ、
ｈの方向の対角線と交差する方向の対角線すなわち対角
線上の画素グループ（ｃ、ｘ、ｆ）に対して昇順ソーテ
ィングを行うと、〔ｘ〕の位置には画素ａ、ｂ、・・
ｈ、ｘの強度データの中央値が入る。このようにして、
処理対象の画素ｘについて近傍画素の強度データの中央
値が設定される。

【００１１】このような昇順ソーティングに必要なステ
ップ数は、図から明らかなように、２１回で足りる。こ
れに対し、従来の１次元的な最大比較法による１次元的
な昇順ソーティングでは、図３に例示するように、合計
３０回のステップが必要となる。したがって本発明で
は、１つの処理対象の画素について９回のソーティング
処理が省略できることになり、その分ソーティング処理
の高速化が可能となる。

【００１２】なお、一般にこのような雑音除去処理（ス
ムーシング処理）は、高域カットフィルタと同じ機能を
果たすため、解像度の低下やぼけを生じる。このような
画質低下を防止するためには、まず画像のエッジや線を
検出して、それらのない部分だけに必要な処理を行え
ば、上記のような画像の質の低下が未然に防止できる。

【００１３】

【発明の効果】本発明では、横方向および縦方向の昇順
ソーティングを順次行なうことによって、対角方向に強
度データの最大値および最小値を入れ込み、これと交差
する方向の対角線方向で昇順ソーティングを行うことに
よって、中央位置の処理対象の画素に強度データの中央
値が入り込むため、従来の１次元昇順ソーティングに比
較して、ソーティング処理のステップが大幅に短縮化で
き、その分ソーティング処理の高速化が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】メディアンフィルタの概念的な説明図である。

【図２】本発明によるソーティング処理の順序の説明図
である。

【図３】従来のソーティング処理の順序の説明図であ
る。

【符号の説明】

ａ、ｂ、・・ｈ、ｘ：画素

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理対象の画素の近傍画素について、横
   方向の昇順ソーティングおよび縦方向の昇順ソーティン
   グを順次行うことによって、対角線上の隅位置に強度デ
   ータの最小値および最大値を入れた後に、上記対角線と
   交差する方向の対角線上の画素について昇順ソーティン
   グを行うことによって、近傍画素の強度データの中央値
   を処理対象の画素の強度データとすることを特徴とする
   メディアンフィルタの高速ソーティング方法。