JPH0551226B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
（発明の分野）
本発明は画像データの平滑化方法、特に詳細に
は中央値スムージングの技術を応用した画像デー
タの平滑方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of the Invention) The present invention relates to a method for smoothing image data, and more particularly to a method for smoothing image data that applies a median smoothing technique.
（発明の技術的背景および先行技術）
画像に含まれる雑音を取り除くための手法とし
て従来より、空間フイルタリング処理による画像
データの平滑化（スムージング）が種々公知とな
つている。このような画像データの平滑化方法で
通常良く用いられるものとして、平均値スムージ
ングが挙げられる。これは、２次元画像を担持す
る個々の画素の画像データを、該画素と、その近
傍の複数画素の画像データの平均値に置き換える
ようにしたものである。この平均値スムージング
は、演算処理が非常に簡単である反面、エツジ成
分のボケを発生しやすいという問題を有してい
る。(Technical Background of the Invention and Prior Art) As a method for removing noise contained in an image, various methods of smoothing (smoothing) image data using spatial filtering processing have been conventionally known. Average value smoothing is one commonly used method for smoothing image data. In this method, the image data of each pixel carrying a two-dimensional image is replaced with the average value of the image data of the pixel and a plurality of pixels in its vicinity. Although this average value smoothing is very simple in calculation processing, it has a problem in that it tends to cause blurring of edge components.
このような問題を解消しうる平滑化方法とし
て、いわゆる中央値スムージングが知られてい
る。これは、２次元画像の個々の画素に関する画
像データを、該画素と、その近傍の複数画素の画
像データの中央値にそれぞれ置き換えるようにし
たものである。すなわち例えば第３図に示すよう
に、ある画素Peに隣接する４つの画素Pf，Pg，
PhおよびPiに関する画像データがそれぞれｆ，
ｇ，ｈ，ｉで、これら画像データｆ〜ｉのうちの
最大値をf′、以下順にg′、h′、i′（f′≧g′≧h′
≧i′）
とした際に、画素Peの原画像データｅがｅ＞
g′のときは該データｅを中央値のg′に置き換え、
またｅ＜h′のときは該データｅを中央値のh′に置
き換え、そしてg′≧ｅ≧h′のときはｅが中央値で
あるから原画像データｅをそのまま残すものであ
る。なお上記中央値を求めるための近傍画素デー
タとしては、４近傍画素データの他、８近傍画
素、あるいは最も簡単に１次元芳香の２つの隣接
画素、逆にもつと広く24近傍画素等のデータが用
いられてもよい。 So-called median smoothing is known as a smoothing method that can solve this problem. In this method, image data regarding each pixel of a two-dimensional image is replaced with the median value of the image data of the pixel and a plurality of pixels in its vicinity. That is, for example, as shown in FIG. 3, four pixels Pf, Pg, Pg, adjacent to a certain pixel Pe
The image data regarding Ph and Pi are f, respectively.
g, h, i, the maximum value of these image data f to i is f', and then g', h', i'(f'≧g'≧h')
≧i′)
When the original image data e of pixel Pe is e>
When g′, replace the data e with the median value g′,
When e<h', the data e is replaced with the median value h', and when g'≧e≧h', since e is the median value, the original image data e is left as is. In addition to the 4-neighbor pixel data, the neighborhood pixel data used to calculate the median value can be 8-neighbor pixels, or most simply, 2 adjacent pixels of a one-dimensional aroma, or conversely, 24-neighbor pixels, etc. may be used.
ところが以上述べたような従来の中央値スムー
ジングにあつては、中央値置換え後の画像データ
が、原画像データに比べると不自然に変化し、そ
のためにエツジ成分が歪むことがある。以下、こ
のことについて、第４図、第５図を参照して詳し
く説明する。この場合は最も簡単に、平滑化を受
ける画像データと、２つの隣接画素の画像データ
を用いて平滑化がなされるものとする。第４図図
示のように１次元方向に並ぶ画素Pa，Pb，Pc，
Pdについての原画像データａ，ｂ，ｃ，ｄが、
例えば第５図に示すような値をとつたとする。こ
の場合隣接データａ，ｂ，ｃに関してはａ＜ｃ＜
ｂであるから、原画像データｂはｃ＝b0に置き換
えられる。また隣接データｂ，ｃ，ｄに関しては
ｃ＜ｂ＜ｄであるから、原画像データｃはｂ＝c0
に置き換えられる。ここで原画像データａ〜ｄの
変化を見ると、原画像データｂ≫ｃであるのに対
し、中央値置換え後の画像データに関してはc0≫
b0となり、値の大小が完全に逆転している。その
ため、これら画像データａ，b0，c0，ｄによつて
画像を再生すると、前述のようなエツジ成分の歪
みが生じるのである。 However, in the conventional median value smoothing as described above, the image data after median value replacement changes unnaturally compared to the original image data, which may distort edge components. This will be explained in detail below with reference to FIGS. 4 and 5. In this case, it is assumed that smoothing is most simply performed using the image data to be smoothed and the image data of two adjacent pixels. Pixels Pa, Pb, Pc, arranged in one-dimensional direction as shown in Figure 4,
The original image data a, b, c, d regarding Pd are
For example, assume that the values shown in FIG. 5 are taken. In this case, for adjacent data a, b, c, a<c<
b, the original image data b is replaced by c=b 0 . Also, regarding adjacent data b, c, and d, since c<b<d, original image data c is b=c 0
replaced by Looking at the changes in the original image data a to d, we see that the original image data b≫c, while for the image data after median replacement, c 0 ≫
b becomes 0 , and the magnitude of the value is completely reversed. Therefore, when an image is reproduced using these image data a, b 0 , c 0 , and d, the edge component distortion as described above occurs.
（発明の目的）
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたも
のであり、エツジ成分が歪むことを防止できる画
像データの平滑化方法を提供することを目的とす
るものである。(Objective of the Invention) The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and it is an object of the present invention to provide a method for smoothing image data that can prevent edge components from being distorted.
（発明の構成）
本発明の画像データの平滑化方法は、先に述べ
たように各画素に関する画像データを、該画素
と、その近傍の複数画素の画像データの中央値に
置き換えるようにした平滑化方法において、
上記隣接画素の画像データとして、既に中央値
置換えがなされたデータについては、原画像デー
タではなくこの中央値置換え後のデータを用いる
ようにしたことを特徴とするものである。(Structure of the Invention) As described above, the image data smoothing method of the present invention is a smoothing method in which image data regarding each pixel is replaced with the median value of image data of the pixel and a plurality of pixels in its vicinity. This method is characterized in that for data that has already been subjected to median value replacement as image data of the adjacent pixels, the data after the median value replacement is used instead of the original image data.
（実施態様）
以下、図面に示す実施態様に基づいて本発明を
詳細に説明する。(Embodiments) Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the drawings.
第１図は、本発明の一実施態様方法によつて画
像データの平滑化を行なう装置の概略構成を示す
ものである。この装置は個々の画素の原画像デー
タを、該画素および隣接４画素の画像データの中
央値に置き換えるように構成されたものであり、
現画像データｘは１画素列分ずつラインバツフア
メモリ１０に入力、記憶される。この１画素列分
の画像データは、順次ラインバツフアメモリ１１
および１２に転送され、この転送と同期して次々
と後続の画像データｘが１画素列分ずつラインバ
ツフアメモリ１０に入力される。すなわち例え
ば、前記第３図に示した画素Pfを含む第（ｎ−
１）番目の画素列の画像データがラインバツフア
メモリ１２に記憶されているとき、次の第ｎ番目
の画素列の画像データ（画素Pg，Pe，Phのデー
タを含むものである）はラインバツフアメモリ１
１に記憶され、第（ｎ＋１）番目の画素列の画像
データ（画素Piのデータを含むものである）はラ
インバツフアメモリ１０に記憶されている。 FIG. 1 shows a schematic configuration of an apparatus for smoothing image data by a method according to an embodiment of the present invention. This device is configured to replace the original image data of each pixel with the median value of the image data of that pixel and four adjacent pixels,
The current image data x is input and stored in the line buffer memory 10 one pixel column at a time. The image data for one pixel column is sequentially stored in the line buffer memory 11.
and 12, and in synchronization with this transfer, successive image data x corresponding to one pixel column is input to the line buffer memory 10. That is, for example, the (n-th) pixel Pf shown in FIG.
1) When the image data of the pixel column 12 is stored in the line buffer memory 12, the image data of the next n-th pixel column (including data of pixels Pg, Pe, and Ph) is stored in the line buffer memory 12. memory 1
1, and the image data of the (n+1)th pixel column (including the data of the pixel Pi) is stored in the line buffer memory 10.
以下、第３図の第ｎ番目の画素列の画素Pe（画
素Pf，Pg、Ph、Piによつて四方から囲まれる画
素である）のデータを平滑化する場合を例にとつ
て、上記中央値置換えについて詳しく説明する。
画素Piについての画像データｉ（これは未だ平滑
化を受けていない原画像データである）は、ライ
ンバツフアメモリ１０から読み出されて比較器１
３に送られる。またラインバツフアメモリ１１か
らは、上記画素Peの原画像データｅと、該画素
Peよりも平滑化処理順が後側の画素Phの画像デ
ータｈ（未だ平滑化処理がなされていないから原
画像データである）と、画素Peよりも平滑化処
理順が前側の画素Pgの画像データg0（既に平滑化
処理を受けたデータである）とが読み出されて比
較器１３に送られる。そしてラインバツフアメモ
リ１２からは、既に平滑化処理を受けた画素Pf
の画像データf0が比較器１３に送られる。比較器
１３は、こうして入力された５つの画像データ
ｅ，f0，g0，ｈ，ｉを互いに比較して、これら５
つの画像データの中央値を出力する。すなわち画
像データf0，g0，ｈ，ｉのうちの最大値をf′、以
下順にg′，h′，i′（f′≧g′≧g′≧h′）とすれば
、比較
器１３はｅ＞g′のときは中央値e0としてg′を出力
し、ｅ＜h′のときは中央値e0としてh′を出力し、
またg′≧ｅ≧h′のときは中央値e0としてｅの値を
出力する。この出力e0はラインバツフアメモリ１
１に送られ、該ラインバツフアメモリ１１に記憶
されていた原画像データｅに代えて記憶される。
以上述べた平滑化処理（中央値置換え処理）
は、引き続き次の画素Phから、第ｎ番目の画素
列の最後（第３図の右端）の画素までのそれぞれ
について行なわれる。なお、以上の説明から明ら
かなように、画素Phの画像データｈの平滑化に
際しては、画像データｅの平滑化に際して画像デ
ータg0が用いられたのと同様にして、平滑化処理
後の画像データe0が用いられる。第ｎ番目の画素
列のすべての画素のデータに対する平滑化処理が
終了すると、ラインバツフアメモリ１１に記憶さ
れている画像データ（すべて平滑化処理を受けた
ものである）はラインバツフアメモリ１２に転送
される。このラインバツフアメモリ１２に記憶さ
れていた平滑化処理済みの画像データx0は、例え
ばCRT、光走査記録装置等の画像再生装置に送
られて画像再生に供せられたり、あるいは光デイ
スク、磁気デイスク等の記録媒体を用いる記録装
置に送られて、これらの媒体に記録されたりす
る。 Below, we will use the case of smoothing the data of the pixel Pe (the pixel surrounded from all sides by pixels Pf, Pg, Ph, and Pi) in the n-th pixel column in Figure 3 as an example. Value replacement will be explained in detail.
Image data i for pixel Pi (this is the original image data that has not yet been smoothed) is read out from the line buffer memory 10 and sent to the comparator 1.
Sent to 3. Also, from the line buffer memory 11, the original image data e of the pixel Pe and the pixel
Image data h of pixel Ph whose smoothing processing order is later than pixel Pe (it is original image data because smoothing processing has not been performed yet), and image data of pixel Pg whose smoothing processing order is earlier than pixel Pe. Data g 0 (data that has already undergone smoothing processing) is read out and sent to the comparator 13. Then, from the line buffer memory 12, the pixel Pf that has already undergone the smoothing process is
The image data f 0 of is sent to the comparator 13. The comparator 13 compares the thus inputted five image data e, f 0 , g 0 , h, i with each other, and
Outputs the median value of two image data. In other words, if the maximum value of image data f 0 , g 0 , h, i is f′, and the following in order are g′, h′, i′ (f′≧g′≧g′≧h′), then the comparator 13 outputs g' as the median e 0 when e>g', outputs h' as the median e 0 when e<h',
Furthermore, when g'≧e≧h', the value of e is output as the median value e 0 . This output e 0 is line buffer memory 1
1 and is stored in place of the original image data e stored in the line buffer memory 11.
The smoothing process described above (median replacement process)
This is successively performed for each pixel from the next pixel Ph to the last pixel (the right end in FIG. 3) of the n-th pixel column. As is clear from the above explanation, when smoothing the image data h of the pixel Ph, the image data g0 after the smoothing process is used in the same way as the image data g 0 is used when smoothing the image data e. Data e 0 is used. When the smoothing process for all the pixel data of the nth pixel column is completed, the image data (all of which has undergone the smoothing process) stored in the line buffer memory 11 is transferred to the line buffer memory 11. will be forwarded to. The smoothed image data x0 stored in the line buffer memory 12 is sent to an image reproducing device such as a CRT or an optical scanning recording device for image reproduction, or is sent to an optical disk, It is sent to a recording device that uses recording media such as magnetic disks, and is recorded on these media.
またラインバツフアメモリ１１からの画像デー
タ転送にともない、ラインバツフアメモリ１０に
記憶されていた第（ｎ＋１）番目の画素列に関す
る画像データがラインバツフアメモリ１１に転送
され、これらの画像データがそれぞれ前述と同様
にして平滑化処理を受ける。なお以上の説明から
明らかなように、画素Piの画像データｉ及び画素
Phの画素データＨの平滑化に際しては、画像デ
ータｅの平滑化に際して画像データf0及びg0が用
いられたのと同様にして、平滑化処理後の画像デ
ータe0が用いられる。 Further, along with the image data transfer from the line buffer memory 11, the image data related to the (n+1)th pixel column stored in the line buffer memory 10 is transferred to the line buffer memory 11, and these image data are Each is subjected to smoothing processing in the same manner as described above. Furthermore, as is clear from the above explanation, the image data i of pixel Pi and the pixel
When smoothing the pixel data H of Ph, the image data e 0 after the smoothing process is used in the same way as the image data f 0 and g 0 were used when smoothing the image data e.
以上述べたように本発明の画像データの平滑化
方法においては、中央値置換えの基になる隣接画
素データとして、既に中央位値置換えがなされた
データについてはこの中央値置換え後のデータを
用いるようにしているから、先に述べたように平
滑化処理後の画像データが原画像データに対して
著しく不自然なものとなることが防止できる。こ
のことを、隣接２画素のデータを利用して平滑化
を行なう場合を例にとつて、分かりやすく説明す
る。第４図に示すように、１次元方向に並ぶ画素
Pa，Pb，Pc，Pdを考え、それらの画像データ
ａ，ｂ，ｃ，ｄがそれぞれ第２図図示のような値
（第５図図示のものと同じ値）をとるものとする。
この場合、画像データｂはb0＝ｃに置き換えられ
るが、画像データｃは上記b0と画像データｄに基
づいて平滑化されるので、原画像データそのまま
の値ｃが平滑化データc0となる。したがつて、画
像データｂは平滑化されるが、ｂ≫ｃからb0≪c0
のような値の逆転現象は発生せず、エツジ成分の
歪みを防ぐことができる。 As described above, in the image data smoothing method of the present invention, for data that has already undergone median position replacement, data after this median value replacement is used as the adjacent pixel data that is the basis of median value replacement. Therefore, it is possible to prevent the image data after the smoothing process from becoming significantly unnatural compared to the original image data as described above. This will be explained in an easy-to-understand manner by taking as an example a case where smoothing is performed using data of two adjacent pixels. As shown in Figure 4, pixels lined up in one dimension
Consider Pa, Pb, Pc, and Pd, and assume that their image data a, b, c, and d each take values as shown in FIG. 2 (same values as shown in FIG. 5).
In this case, image data b is replaced by b 0 = c, but since image data c is smoothed based on the above b 0 and image data d, the value c of the original image data as it is becomes smoothed data c 0 . Become. Therefore, image data b is smoothed, but from b≫c, b 0 ≪c 0
A value reversal phenomenon such as this does not occur, and distortion of edge components can be prevented.
なお本発明方法において中央値をとるための近
傍画素データは、以上述べた近傍４画素のデー
タ、近傍２画素のデータに限らず、その他例えば
近傍８画素、24画素のデータ等が用いられてもよ
い。 In addition, the neighboring pixel data for taking the median value in the method of the present invention is not limited to the above-mentioned data of 4 neighboring pixels and data of 2 neighboring pixels, but other data such as 8 neighboring pixels, 24 neighboring pixels, etc. may also be used. good.
（発明の効果）
以上詳細に説明した通り本発明の画像データの
平滑化方法においては、画像データのエツジ成分
を損なうことなく平滑化を行ないうるので、本発
明方法によれば、雑音が少なくしかもエツジ部分
の歪みの少ない高画質の画像を得ることが可能に
なる。(Effects of the Invention) As explained above in detail, in the image data smoothing method of the present invention, smoothing can be performed without damaging the edge components of image data. It becomes possible to obtain high-quality images with less distortion in edge portions.
第１図は本発明方法を実施する装置の概略構成
を示すブロツク図、第２図は本発明方法による画
像データの平滑化の効果を説明する説明図、第３
図および第４図は、本発明に係る中央値置換えが
なされる画素と隣接画素との関係を示す説明図、
第５図は従来の中央値スムージングの効果を説明
する説明図である。
１０，１１，１２……ラインバツフアメモリ、
１３……比較器、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，
ｈ，ｉ……原画像データ、a0，b0，c0，e0，f0，
g0……平滑化後の画像データ、Pa，Pb，Pc，
Pd，Pe，Pf，Pg，Ph，Pi……画素。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an apparatus for implementing the method of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating the effect of smoothing image data by the method of the present invention, and FIG.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship between a pixel subjected to median value replacement according to the present invention and an adjacent pixel,
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating the effect of conventional median value smoothing. 10, 11, 12... line buffer memory,
13... Comparator, a, b, c, d, e, f, g,
h, i... Original image data, a 0 , b 0 , c 0 , e 0 , f 0 ,
g 0 ... Image data after smoothing, Pa, Pb, Pc,
Pd, Pe, Pf, Pg, Ph, Pi...pixel.
Claims (1)
を、該画素と、その近傍の複数画素の画像データ
の中央値にそれぞれ置き換える画像データの平滑
化方法において、 前記複数の画素の画像データとして、既に前記
中央値の置き換えがなされたデータについては、
この置換え後のデータを用いることを特徴とする
画像データの平滑化方法。[Scope of Claims] 1. An image data smoothing method that replaces image data regarding each pixel of a two-dimensional image with the median value of image data of the pixel and a plurality of pixels in its vicinity, comprising: For data that has already been replaced with the median value as image data,
A method for smoothing image data characterized by using the replaced data.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61058802A JPS62216477A (en) | 1986-03-17 | 1986-03-17 | Smoothing method for picture data |
| DE3751841T DE3751841T2 (en) | 1986-03-17 | 1987-03-17 | Process for smoothing image signals |
| EP87103861A EP0238045B1 (en) | 1986-03-17 | 1987-03-17 | Method of smoothing image signals |
| US07/026,702 US4827533A (en) | 1986-03-17 | 1987-03-17 | Method of smoothing image signals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61058802A JPS62216477A (en) | 1986-03-17 | 1986-03-17 | Smoothing method for picture data |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62216477A JPS62216477A (en) | 1987-09-24 |
| JPH0551226B2 true JPH0551226B2 (en) | 1993-08-02 |
Family
ID=13094722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61058802A Granted JPS62216477A (en) | 1986-03-17 | 1986-03-17 | Smoothing method for picture data |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62216477A (en) |
Families Citing this family (3)
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|---|---|---|---|---|
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| JPH0657048B2 (en) * | 1987-12-17 | 1994-07-27 | 富士写真フイルム株式会社 | Image signal processing method |
-
1986
- 1986-03-17 JP JP61058802A patent/JPS62216477A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62216477A (en) | 1987-09-24 |
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