JPH06348841A - メディアンフィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像の中に一画素分の細線が存在した場合に
おいても、その細線が消去されないメディアンフィルタ
を提供する。 【構成】 注目画素を含む参照領域に含まれる各画素の
画像データａ０〜ａ８から、メディアンを算出する中央
値演算部５０と、画像データａ０〜ａ８から注目画素を
含む細線が存在するか否かを検出する無フィルタリング
条件検出部５２とを備えている。この無フィルタリング
条件検出部５２は、注目画素を含む細線を検出すると、
細線検出信号を選択回路５６に供給する。選択回路５６
は、通常は中央値演算部５０の出力信号を選択するが、
上記細線検出信号が供給されると、注目画素の画像デー
タａ０そのものをそのまま外部に出力する。すなわち、
細線が検出された場合には、メディアンフィルタリング
が抑止され、その結果、画像中の細線が消去されてしま
うことがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像処理装置、特に、
雑音を含む画像データから雑音を取り除くメディアンフ
ィルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、テレビジョン画像のディジタル処
理やファクシミリ画像の処理等、画像処理技術は多くの
分野で利用されている。特に、画像データから雑音を取
り除くための技術は、画像データの質を高めるために、
長足の進歩を遂げている。

【０００３】ディジタルの画像データから、雑音を取り
除く手段として、従来からメディアンフィルタが知られ
ている。従来のメディアンフィルタは、注目画素を含む
所定の参照領域の各画素の濃度値を参照し、この濃度値
を順に並べた場合の中央値、いわゆるメディアンを注目
画素に対するフィルタ出力信号とするフィルタである。

【０００４】従来のメディアンフィルタの作用の原理図
の一例が図２に示されている。図２に示されている従来
例の原理図においては、上記参照領域として、注目画素
を中央画素とする３×３のマトリクス１０が使用されて
いる。この３×３のマトリクス１０の注目画素は「５
０」の濃度値であり、その周囲の各画素の濃度は「０」
である例が図２に示されている。図２に示されている原
理図には、注目画素に濃度値が「５０」である雑音が発
生している場合の例が表されている。

【０００５】このような場合、参照領域である３×３の
マトリクス１０に含まれる各画素の濃度値を順に並べる
と、次のようになる。

【０００６】「０」、「０」、「０」、「０」、
「０」、「０」、「０」、「０」、「５０」こうして並
べた濃度値のうち、中央の値（メディアン）が、注目画
素に対するフィルタ出力信号として出力される。すなわ
ち、上記の場合は、「０」が出力されるため、「５０」
の濃度値を持つ雑音が除去されることになる。

【０００７】メディアンフィルタには様々な変形・応用
が考えられるが、例えば時間方向に参照領域を設けたメ
ディアンフィルタが特開平４−３０６７６号公報に記載
されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来のメディアンフィ
ルタは上述したように構成されているため、１画素の幅
の細線が消去されてしまうという問題があった。図３に
はこの問題を説明するための説明図が示されている。

【０００９】図３に示されているように、原稿１２に縦
方向に一画素分の細線１４が引かれていた場合、この細
線の一部を中央画素とする３×３のマトリクス（参照領
域）１６には、注目画素とその注目画素を挟む位置にあ
る２個の画素の濃度は、例えば、「５０」となる。この
ように、参照領域内の９つの画素のうち、３画素の濃度
値が「５０」であり、残りの６画素の濃度値が「０」で
ある場合には、この注目画素に対するメディアンフィル
タの出力信号は、「０」となる。

【００１０】この細線１４上の画素全てに対しても、同
様の処理が行われるため、一画素の幅の細線は、従来の
メディアンフィルタによれば、消去されてしまうのであ
る。本発明は上記課題に鑑みなされたもので、その目的
は、一画素の幅の細線を消去してしまう恐れのないメデ
ィアンフィルタを提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、注目画素を含む参照領域内の複数の画素群
を入力し、前記複数の画素群の濃度値のうち中央値を、
前記注目画素に対するフィルタ出力とするメディアンフ
ィルタにおいて、前記参照領域内の複数の画素群の濃度
値のうち中央値を出力する中央値演算手段と、前記注目
画素を含む所定の線上に位置する画素が所定のしきい値
以上の濃度を有しており、この線上に位置する画素以外
の前記参照領域内の他の画素が、前記所定のしきい値未
満であることを検出し、細線検出信号を出力する細線検
出手段と、前記細線検出信号が出力された場合には、前
記注目画素の濃度値をそのままフィルタ出力信号として
出力し、前記細線検出信号が出力されていない場合に
は、前記中央値演算手段の出力する前記中央値をフィル
タ出力信号として出力する選択手段と、を含み、前記注
目画素を含む一画素幅の線が存在する場合には、前記注
目画素に対し、その注目画素の濃度値そのものをフィル
タ出力とすることを特徴とする。

【００１２】

【作用】本発明における細線検出手段は、注目画素が一
画素幅の細線に含まれることを検出して、検出信号を出
力すると、選択主段が注目画素の濃度値をそのまま出力
し、メディアンフィルタリングが抑止される。

【００１３】したがって、一画素幅の細線は除去されな
い。

【００１４】

【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。

【００１５】図１に、本実施例のメディアンフィルタの
ブロック構成図が示されている。図１に示されているよ
うに、本実施例のメディアンフィルタは、直列に画像デ
ータａｎ（ｎ＝．．．０．１．２．．．）を入力する。

【００１６】入力された画像データａｎは、フリップフ
ロップＦＦ２１，ＦＦ２２，ＦＦ２３に順に入力され
る。また、画像データａｎは第一ＦＩＦＯバッファ４０
を介して、フリップフロップＦＦ２４，ＦＦ２０，ＦＦ
２５に順に入力される。さらに、画像データａｎは第二
ＦＩＦＯバッファ４２を介して、フリップフロップＦＦ
２６，ＦＦ２７，ＦＦ２８に順に入力されている。本実
施例において第一及び第二ＦＩＦＯバッファ４０、４２
は遅延装置として動作し、入力される画像データａｎ
を、それぞれ１ｌｉｎｅ，２ｌｉｎｅ分だけ遅延させ
る。

【００１７】このようにして、フリップフロップＦＦ２
０，ＦＦ２１，ＦＦ２２，ＦＦ２３，ＦＦ２４，ＦＦ２
５，ＦＦ２６，ＦＦ２７，ＦＦ２８には、常にフリップ
フロップＦＦ２０に保持されている画素のデータを中心
として、その周囲の画素の濃度値のデータ、すなわち画
像データが保持されている。本実施例においては、この
保持されている画像データを便宜上ａ０〜ａ８と呼ぶ。
このように、本実施例においては参照領域は、注目画素
を中心とする３×３のマトリクスである。

【００１８】このように、本実施例におけるメディアン
フィルタの参照領域は、３×３のマトリクス状をしてお
り、マトリクスを構成する各フリップフロップＦＦ（２
０〜２８）は、その保持している画像データａ０〜ａ８
を後述する中央値演算部５０と、無フィルタリング条件
検出部５２とに供給している。なお、注目画素の画像デ
ータはａ０であるものとし、このａ０は上記中央値演算
部５０や無フィルタリング条件検出部５２以外に、タイ
ミング合致回路５４にも供給されている。

【００１９】中央値演算部５０は、上記フリップフロッ
プＦＦ２０〜２８に保持されている画像データａ０〜ａ
８の信号を入力し、値の大きさの順で中央値（メディア
ン）である濃度値を出力する。この中央値演算部５０
は、従来のメディアンフィルタの構成と同一である。

【００２０】無フィルタリング条件検出部５２は、上記
フリップフロップＦＦ２０〜２８に保持されている画像
データａ０〜ａ８を入力し、それらの信号の間に以下の
条件が成立しているか否かを検査する。

【００２１】（１）ａ１＞Ｎ、ａ０＞Ｎ、ａ８＞Ｎ、そ
れ以外の画像データ≦Ｎ または、 （２）ａ２＞Ｎ、ａ０＞Ｎ、ａ７＞Ｎ、それ以外の画像
データ≦Ｎ または、 （３）ａ３＞Ｎ、ａ０＞Ｎ、ａ６＞Ｎ、それ以外の画像
データ≦Ｎ または、 （４）ａ４＞Ｎ、ａ０＞Ｎ、ａ５＞Ｎ、それ以外の画像
データ≦Ｎ ここで、Ｎは所定のしきい値である。これらの４条件の
うちいずれかの条件が成立した場合は、無フィルタリン
グ条件検出部５２は、無フィルタリング信号を出力す
る。この無フィルタリング信号は、後述する選択回路５
６に供給されており、選択回路５６は、この無フィルタ
リング信号にしたがって、本実施例のメディアンフィル
タの出力信号を選択している。

【００２２】タイミング合致回路５４は、上述したよう
に、画像データａ０を入力しており、前記中央値演算部
５０が中央値を演算するのに必要な時間だけ画像データ
ａ０を時間遅延させた後、その画像データａ０を出力す
る。

【００２３】選択回路５６は、前記無フィルタリング信
号が出力されていない場合には、上述した中央値演算部
５０からの中央値の出力信号を選択して出力する。一
方、前記無フィルタリング信号が出力されている場合に
は、前記タイミング合致回路５４からの時間遅延された
画像データａ０を選択して出力する。

【００２４】本実施例において特徴的なことはまさにこ
の点である。すなわち、本実施例に係るメディアンフィ
ルタによれば、参照領域に含まれる各画素の濃度値の間
に上述した所定の条件が成立していれば、メディアンフ
ィルタリングを抑止し、フィルタ処理がなされていない
画像データａ０そのものが出力されるのである。上記所
定の条件は、いずれも、注目画素データａ０を中心とし
た連続な線が形成されていることを表す条件であるの
で、上記条件が成立している場合に、メディアンを採ら
ず画像データａ０の濃度値をそのまま出力することによ
り、一画素の幅を有する線を消去してしまう恐れがない
メディアンフィルタが得られる。

【００２５】上述した条件は、いずれも、注目画素デー
タａ０を中心とした連続な線が構成される場合である。
すなわち、条件（１）は図１に対して４５度右下がりの
線を表し、条件（２）は縦方向の線を表し、条件（３）
は左下がりの線を表し、条件（４）は横方向の線を表
す。これらのいずれかの線が検出された場合には、上述
したように、画素データａ０に対しては、その画素デー
タの濃度値そのものを出力する。したがって、本実施例
によれば、一画素分の細線が存在する画像データに対し
ても、メディアンフィルタを適用することができる。

【００２６】以上述べたように、本実施例のメディアン
フィルタによれば、一画素分の細線を消去することはな
いが、３画素分直線上に並んだ雑音の中央に位置する雑
音は除去できない。これは、上記実施例においては３×
３のマトリクスを参照領域としているためである。した
がって、３画素分直線上に並んだ雑音を除去したい場合
には、参照領域をもっと広くすることが好適である。例
えば、参照領域を５×５のマトリクスとすれば、３画素
分直線上に並んだ雑音を除去することが可能である。

【００２７】この場合、無フィルタリング条件検出部５
２の参照領域、すなわち、条件の検出に用いられる画素
の範囲だけを広くし、メディアンを算出するのに利用さ
れる参照領域は３×３のままにしておくことも好適であ
る。このように構成すれば、３画素分直線上に並んだ雑
音を除去しつつ、回路規模を小さくすることが可能であ
る。

【００２８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、注
目画素を含む細線の有無を検出し、細線が存在する場合
にはフィルタリングが抑止され、注目画素の濃度値がそ
のまま出力される。

【００２９】したがって、一画素分の細線を含む画像に
対しても適用可能なメディアンフィルタが得られるとい
う効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例のメディアンフィルタのブロック構成
図である。

【図２】従来のメディアンフィルタの作用を表す原理図
である。

【図３】従来のメディアンフィルタにおいて細線が消去
されてしまう問題を説明するための説明図である。

【符号の説明】

ＦＦ２０〜ＦＦ２８ フリップフロップ ４０ 第一ＦＩＦＯバッファ ４２ 第二ＦＩＦＯバッファ ５０ 中央値演算部 ５２ 無フィルタリング条件検出部 ５４ タイミング合致回路 ５６ 選択回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】注目画素を含む参照領域内の複数の画素群
   を入力し、前記複数の画素群の濃度値のうち中央値を、
   前記注目画素に対するフィルタ出力とするメディアンフ
   ィルタにおいて、 前記参照領域内の複数の画素群の濃度値のうち中央値を
   出力する中央値演算手段と、 前記注目画素を含む所定の線上に位置する画素が所定の
   しきい値以上の濃度を有しており、この線上に位置する
   画素以外の前記参照領域内の他の画素が、前記所定のし
   きい値未満であることを検出し、細線検出信号を出力す
   る細線検出手段と、 前記細線検出信号が出力された場合には、前記注目画素
   の濃度値をそのままフィルタ出力信号として出力し、前
   記細線検出信号が出力されていない場合には、前記中央
   値演算手段の出力する前記中央値をフィルタ出力信号と
   して出力する選択手段と、 を含み、前記注目画素を含む一画素幅の線が存在する場
   合には、前記注目画素に対し、その注目画素の濃度値そ
   のものをフィルタ出力とすることを特徴とするメディア
   ンフィルタ。