JPH0686104A

JPH0686104A - ノイズリダクション装置

Info

Publication number: JPH0686104A
Application number: JP4236781A
Authority: JP
Inventors: Masato Nishizawa; 眞人西澤
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-09-04
Filing date: 1992-09-04
Publication date: 1994-03-25

Abstract

(57)【要約】【目的】画像エッジ部がなまることなく、残像が低減
し、かつ、効果的にノイズを低減させる。【構成】周辺画素取り込み回路５、絶対値回路６〜１
１…、相関判断回路１２〜１７…、画素選択回路１８〜
２３…、加算回路２５、相関個数計数回路２４、除算回
路２６を設け、中心画素との相関の高い画素を加算し、
その画素数で除算し、中心画素の値を保持する。さら
に、ノイズ性分は周辺画素にランダムな値で重畳し、加
算回路２５、除算回路２６によりノイズ成分を平均化し
てノイズを低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオカメラ、ビデオ
テープレコーダ、テレビジョン受像機等のディジタル画
像処理に利用し、中心画素との相関の高い画素を加算
し、かつ、その画素数で除算して中心画素の値と置換す
るノイズリダクション装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、従来のディジタル画像処理にお
けるフレームメモリーを用いた巡回型のノイズリダクシ
ョン回路を示している。図４において、この例は入力信
号を（１−Ｋ）倍する掛け算器１と、加算器２と、フレ
ームメモリ３と、Ｋ倍する掛け算器４とを有している。

【０００３】この従来例の構成では、加算器２からの出
力信号がフレームメモリ３に供給される。このフレーム
メモリ３では出力信号を１フレーム時間遅延して掛け算
器４に送出する。この掛け算器４ではフレームメモリ３
からの１フレーム時間遅延した信号をＫ倍する。

【０００４】そして、掛け算器４でＫ倍した信号を加算
器２に入力して、入力信号に対するノイズを低減した出
力信号を送出する。

【０００５】この場合、フレーム相関の高い画像成分は
入力信号の（１−Ｋ）（１＋Ｋ＋Ｋ²＋Ｋ³＋…）＝１
倍の出力となる。

【０００６】ノイズは電力和で（１−Ｋ）²（１＋Ｋ²
＋Ｋ⁴＋Ｋ⁶＋…）＝（１−Ｋ）／（１＋Ｋ）倍とな
り、０＜Ｋ≦１の範囲においてノイズが低減される。

【０００７】このように、上記従来例のノイズリダクシ
ョン回路でもノイズを低減することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のノイズリダクション装置では、以下の欠点がある。（１）フレームメモリーを用いるために回路規模が大き
くなる。（２）フレーム巡回型であるため再生画像に残像が生じ
る。（３）上記（２）の解決のために動き検出回路を設け、
その動きによりＫ値を変化させる改善方式が考えられる
が、この場合、回路規模が大きくなるとともに、動き部
分と静止部分のノイズが異なるため画像に不自然な感じ
が生じる。（４）残像を許容できる範囲にＫを設定すると、ノイズ
の低減は−３ｄＢ〜−６ｄＢ程度となり、ノイズリダク
ション効果が低い。

【０００９】このような欠点があり、近時のノイズリダ
クション装置ではこれらの改善が課題となっていた。

【００１０】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、画像エッジ部がなまることなく、残像が
低減して効果的にノイズを低減できる優れたノイズリダ
クション装置の提供を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のノイズリダクション装置は、入力ディジタ
ル映像信号における映像画面から中心画素と、その周辺
の画素を取り出す周辺画素取り込み手段と、周辺画素取
り込み手段で取り出した中心画素と周辺画素の差分の絶
対値を検出する相関検出手段と、相関検出手段で検出し
た差分の絶対値としきい値を比較して相関の高い周辺画
素を検出する検出手段と、検出手段で検出した相関の高
い周辺画素の値と中心画素の値を加算する加算手段と、
中心画素の値と置換するための加算手段で加算した値を
相関の高い画素数で割り算した出力を得る割算手段とを
備える構成である。

【００１２】また、好ましくは周辺画素取り込み手段で
の中心画素と、その周辺画素の取り出しは、中心画素
と、隣接する周辺画素又は離間した画素の取り出しで行
う構成としている。

【００１３】

【作用】このような構成により、本発明のノイズリダク
ション装置は中心画素に対して、相関性の高い周辺画素
のみを用いて平均化しているので、画像エッジ部がなま
らないで効果的にノイズが低減される。

【００１４】さらに、一枚の画素平面、例えば、映像信
号の場合の１フィールド内で処理が完結するため、動き
のあるビデオ信号などの処理に用いても、残像が生じる
ことなく効果的にノイズが低減される。

【００１５】

【実施例】以下、本発明のノイズリダクション装置の実
施例を図面を参照して詳細に説明する。

【００１６】図１は実施例の構成を示している。図１に
おいて、この例は、周辺画素取り込み回路５と、絶対値
回路６、７、８、９、１０、１１…と、相関判断回路１
２、１３、１４、１５、１６、１７…と、画素選択回路
１８、１９、２０、２１、２２、２３…と、相関個数計
数回路２４を有している。さらに、加算回路２５と、除
算回路２６を有している。

【００１７】次に、この実施例の構成における動作につ
いて説明する。ここで、周辺画素はＮ個の画素の場合で
ある。周辺画素取り込み回路５は中心画素と同時にその
周辺のＮ画素を取り出す。絶対値回路６〜１１…では、
中心画素と周辺のＮ画素の絶対値を計算し、計算結果の
絶対値を相関判断回路１２〜１７…に送出する。

【００１８】相関判断回路１２〜１７…では、絶対値回
路６〜１１…の出力と、しきい値を比較する。ここで、
しきい値以内ならば〔１〕、しきい値以上ならば

〔０〕
を出力する。画素選択回路１８〜２３…は、相関判断回
路１２〜１７…の出力が〔１〕の場合は、周辺画素又は
中心画素の値を出力し、相関判断回路１２〜１７…の出
力が

〔０〕ならば画素の値の代わりに０を出力する。

【００１９】画素選択回路１８〜２３…の出力は加算回
路２５に入力されて加算される。一方、相関判断回路１
２〜１７…の出力は相関個数計数回路２４に入力され、
相関の高い画素数の値を出力する。

【００２０】除算回路２６では、加算回路２５の出力を
相関個数計数回路２４の出力で除算し、この出力を中心
画素の値と置換する。

【００２１】このように中心画素との相関の高い画素を
加算し、その画素数で除算しているので、中心画素の値
は保たれる。さらに、ノイズ性分は周辺画素にランダム
な値で重畳されているで加算回路２５、除算回路２６に
よりノイズ成分は平均化される。すなわち、ノイズを低
減できることになる。

【００２２】図２（ａ）（ｂ）（ｃ）は中心画素と周辺
画素の取り込み方を示している。図３は、単板カラーカ
メラの場合の中心画素とＮ数の周辺画素の取り込み方の
一例である図２（ａ）では、中心画素に対して左右、上
下、斜め方向に一つずつの画素を取り込んでいる。図２
（ｂ）では図２（ａ）の周辺画素の取り込みに対して左
右に六つずつの画素を追加して取り込んでいる。図２
（ｃ）では、図２（ａ）の周辺画素の取り込みに対して
上下、左右に三つずつの画素を追加して取り込んでい
る。

【００２３】図３は単板カラーカメラでの中心画素と周
辺画素の取り込み方を示している。この例はＭｇ（マゼ
ンタ）＋Ｙｅ（イエロー）画素とＣｙ（シアン）＋Ｇ
（グリーン）画素が横方向に交互に配置され、この下に
Ｙｅ（イエロー）＋Ｇ（グリーン）画素とＭｇ（マゼン
タ）＋Ｃｙ（シアン）画素が横方向に交互に配置されて
いる。この二列が上下方向に繰り返して構成されてい
る。中心画素に対して左右、上下、斜め方向に一つずつ
の（マゼンタ）＋Ｙｅ（イエロー）の画素を取り込んで
いる。このように必らずしも中心画素と周辺画素は隣接
している必要はない。上記実施例では、映像信号の１フ
ィールド内で処理が完結するため残像の少ないノイズ低
減が可能となる。また、周辺画素数を増加することによ
って、６ｄＢを越える効果的なノイズ低減が可能であ
る。さらに、中心画素との相関を取った相関の高い周辺
画素のみを用いているので、単純なローパスフィルタの
ように画像のエッジがぼけることもなくノイズが顕著に
低減できる。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のノイズリダクション装置は、以下の効果を有する。（１）中心画素に対して、相関性の高い周辺画素のみを
用いて平均化しているので、画像のエッジ部がなまるこ
となく効果的にノイズを低減できるという効果を有す
る。（２）一枚の画素平面、例えば、映像信号の場合の１フ
ィールド内で処理が完結するため、動きのあるビデオ信
号などの処理に用いても、残像が生じることなく効果的
にノイズを低減できるという効果を有する。（３）慣用的なフレームメモリーを用いないため、廉価
かつ小型化できるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のノイズリダクション装置の実施例にお
ける構成を示すブロック図

【図２】（ａ）（ｂ）（ｃ）は実施例の動作説明に供さ
れ、中心画素と周辺画素の取り込み方を示す説明図

【図３】実施例の動作説明に供され、単板カラーカメラ
の場合の中心画素とＮ数の周辺画素の取り込み方を示す
説明図

【図４】従来のフレームメモリーを用いた巡回型のノイ
ズリダクション回路を示すブロック図

【符号の説明】

５周辺画素取り込み回路６、７、８、９、１０、１１絶対値回路１２、１３、１４、１５、１６、１７相関判断回路１８、１９、２０、２１、２２、２３画素選択回路２４相関個数計数回路２５加算回路２６除算回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力ディジタル映像信号における映像画
面から中心画素と、その周辺の画素を取り出す周辺画素
取り込み手段と、上記周辺画素取り込み手段で取り出し
た中心画素と周辺画素の差分の絶対値を検出する相関検
出手段と、上記相関検出手段で検出した差分の絶対値と
しきい値を比較して相関の高い周辺画素を検出する検出
手段と、上記検出手段で検出した相関の高い周辺画素の
値と中心画素の値を加算する加算手段と、中心画素の値
と置換するための上記加算手段で加算した値を相関の高
い画素数で割り算した出力を得る割算手段とを備えるノ
イズリダクション装置。
【請求項２】請求項１にあって、周辺画素取り込み手
段での中心画素と、その周辺画素の取り出しは、中心画
素と、隣接する周辺画素又は離間した画素の取り出しで
行うことを特徴とするノイズリダクション装置。