JPH07162718A - 巡回型ノイズ低減装置 - Google Patents

巡回型ノイズ低減装置

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JPH07162718A
JPH07162718A JP5341026A JP34102693A JPH07162718A JP H07162718 A JPH07162718 A JP H07162718A JP 5341026 A JP5341026 A JP 5341026A JP 34102693 A JP34102693 A JP 34102693A JP H07162718 A JPH07162718 A JP H07162718A
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JP
Japan
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motion
value
coefficient
image
noise reduction
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JP5341026A
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English (en)
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Keiichi Nitta
啓一 新田
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/14Picture signal circuitry for video frequency region
    • H04N5/21Circuitry for suppressing or minimising disturbance, e.g. moiré or halo

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Picture Signal Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像(被写体及びカメラ)の動きに対応した
効果的なノイズの低減を行うこと。 【構成】 入力される映像信号の係数(K)倍と、該入
力映像信号と相関を持つ過去の画像の映像信号の(1−
K)倍とを順次巡回加算し、動画中の静止領域のノイズ
成分を低減する巡回型ノイズ低減装置において、巡回加
算回数に応じて前記係数Kの値を変更して演算する演算
手段と、前記静止領域内の画像の動きを検出する動き検
出手段5とを備え、動き検出手段5の出力信号に応じて
前記係数Kの値を変更するもの。好ましくは動き検出手
段5により動きが検出された場合には、動き領域のみに
ついては一旦係数Kの値を1とし、その後順次Kの値を
小さくする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、巡回型ノイズ低減装置
に関し、特に動画中の静止領域のノイズを低減するため
に用いられる巡回型ノイズ低減装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の装置は、例えば図4に示
すように構成されていた。同図において入力端子41か
ら入力された映像信号は乗算器410によってK倍(0
≦K≦1)される。乗算器410の出力は加算器412
を通って出力端子46から出力されると共にメモリ43
に格納される。
【0003】また、入力端子41から入力される映像信
号と相関を持つ過去の映像信号がメモリ43から取り出
されて乗算器411で(1−K)倍され、該信号が加算
器412により乗算器410の出力信号に加算され、こ
の結果が出力端子46から出力されると同時に再びメモ
リ43に格納される。なお、係数Kの値は、ノイズ成分
の量に応じて固定的に設定される。
【0004】一般に静止画像においては、同一画素のノ
イズは各フレーム間で無相関であるから、上記動作を繰
り返すことで映像信号のノイズ成分の低減が行われる。
【0005】同図に示す装置の入力映像信号xと出力映
像信号yとの関係を式で示せば、次式の通りである。な
お、x´はメモリ43の出力信号である。
【0006】y=Kx+(1−K)x´…(式1)
【0007】1−K=sと置いて式1を変形すると、次
式のようになる。
【0008】y=x−s(x−x´)…(式2)
【0009】式2を実現した回路を図5に示す。同図の
回路において、前記式2第2項の(x−x´)が加算器
510でなされ、ROM512内に格納されたLUT(L
ookUp Table) によりそのs倍の演算がなされる。さら
に、その結果s(x−x´)が、加算器511により、
入力映像信号xから減算され、メモリ53に格納され
る。なお、この回路は特公昭59−17580号により
公知である。
【0010】一方、このような従来のノイズ低減装置に
対して、本発明者は先に、巡回加算回数nに応じてKの
値を次第に小さく(1/n)して行くことで出力映像信
号のノイズの振幅を1/√nとし、ノイズのより効果的
な低減を行うことができる装置を提案した(特願平4−
176019号)。
【0011】本発明者が提案したこの装置は、前記係数
Kの値を固定値として設定していた従来のこの種の装置
における問題、すなわち、Kの値が大きいとノイズ低減
度の収束は速いものの収束値が小さくならず、逆にKの
値が小さいとノイズ低減度の収束値は小さくなるものの
収束が遅くなるとの問題の解決を図るもので、巡回加算
回数が少ない段階ではKの値を大きくすると共に、巡回
加算回数が多くなるにつれてKの値を次第に小さくする
ことによって、ノイズ低減度の収束が速く且つ収束値が
小さい装置を実現するものである。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
本発明者が先に提案した装置においては、静止し続けて
いる領域に対してはノイズ低減が速くその効果は大きい
が、画像中の動きのある領域、特にKの値が小さくなっ
た後に画像の動きがあった領域については、ノイズ低減
の効果があまり得られなくなってしまうとの問題があっ
た。
【0013】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、画像、すなわち被写体及びカメラの
動きに対応した効果的なノイズの低減を行うことができ
る巡回型ノイズ低減装置を得ることを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成すべく、
本願の請求項1の発明は、入力される映像信号の係数
(K)倍と、該入力映像信号と相関を持つ過去の画像の
映像信号の(1−K)倍とを順次巡回加算し、動画中の
静止領域のノイズ成分を低減する巡回型ノイズ低減装置
において、巡回加算回数に応じて前記係数Kの値を変更
して演算する演算手段と、前記静止領域内の画像の動き
を検出する動き検出手段とを備え、該動き検出手段の出
力信号に応じて前記係数Kの値を変更することを特徴と
する巡回型ノイズ低減装置に係るものである。
【0015】また、請求項2の発明は、前記請求項1の
発明において、前記動き検出手段により動きが検出され
た場合には、一旦前記係数Kの値を1とし、その後巡回
加算回数に応じて前記係数Kの値を小さくしていくこと
を特徴とする巡回型ノイズ低減装置に係るものである。
【0016】さらに、請求項3の発明は、前記請求項1
の発明において、前記動き検出手段は、現在の画像と過
去の画像とを比較することで動きを検出することを特徴
とする巡回型ノイズ低減装置に係るものである。
【0017】
【作用】このように構成された本発明においては、前記
特願平4−176019号と同様に巡回加算におけるK
の値が可変とされ、巡回加算回数が少ない段階ではKの
値を大きくして雑音低減度の収束を速め、巡回加算回数
が多くなるにつれKの値を小さくすることによってノイ
ズ低減度の収束値を小さくすることを可能としている
が、本発明ではさらに、被写体又はカメラの動きを検出
する前記動き検出手段からの検出信号に基づいてKの値
を変更する。
【0018】すなわち、画像(被写体又はカメラ)に動
きがあった場合には、一旦Kの値を大きく(例えばK=
1)し、その後順次Kの値を小さくする。これにより画
像に動きがあった場合にも、より効果的にノイズの低減
を図ることが可能となる。
【0019】さらに、請求項2の発明に係る装置では、
動き検出手段により動きが検出された領域のみについ
て、一旦Kの値を1とし、その後順次Kの値を小さくす
る。これにより、動きがない領域については小さい収束
値に早く収束させて効果的なノイズの低減が図られると
共に、動きがある領域については、収束を速くすること
ができる。
【0020】このように請求項2の発明では動きある領
域と動きがない領域とを分け、それぞれ効率的にノイズ
の低減を図ることができ、動いていた画像が静止した場
合にも静止し続けている領域と同様に効率的なノイズの
低減が行える。
【0021】
【実施例】本発明の実施例を図面に基いて説明する。
【0022】(第1実施例)図1は、本発明の第1の実
施例に係る巡回型ノイズ低減装置の構成を示すブロック
図である。同図に示すように、本装置は、入力端子1、
LUT(Look Up Table) 2、メモリ3、LUT書き換え
回路4、動き検出回路5、出力端子6、及び遅延回路7
を備える。
【0023】入力端子1から入力された映像信号はメモ
リ3から出力されたデータと共にLUT2に入力され
る。LUT2は、例えば書き換え可能なメモリ素子(R
AM)により構成されている。
【0024】動き検出回路5は、前記図5に示した加算
器510のように過去の画像と現在の画像とを比較し、
この差が、ある値よりも大きい場合には画像の動きがあ
ると判断する。なお、該動き検出回路5は、画素毎に画
像(被写体又はカメラ)の動きを検出するものである
が、フレーム又はフィールド全体について前記差(過去
の画像と現在の画像との差)の積分を行い、該積分値に
より画像全体の動きを検出するものとしてもよい。
【0025】動き検出回路5により動きがないと判断さ
れた場合には通常の通り単位周期(フレーム又はフィー
ルド)毎又は該単位周期の整数倍毎にKの値を次第に小
さくするように順次LUT2の内容がLUT書き換え回
路4で書き換える。
【0026】一方、動きがあると判断された場合には、
出力端子6から出力されたデータが不図示のD/A変換
器を通り、モニタ等に接続されていることなどに対応す
るため、必要に応じてメモリ3への書き込みを停止し、
出力画面をフリーズする。その後、LUT書き換え回路
4によりK=1となるようにLUT2の内容を書き換え
るが、K=1の場合はLUTにより何も処理を行わない
のと同じであるから、LUTを通ったときと同等の遅延
回路7を通過させて入力映像信号をそのまま出力端子6
から出力させてもよい。
【0027】そして、その後K=1/2となるようにL
UT書き換え回路4でLUT2の内容を書き換え、出力
画面のフリーズを解除し、所定の演算を行う。以下順次
Kの値を小さくしていく。
【0028】(第2実施例)図2は本発明の第2の実施
例に係る巡回型ノイズ低減装置の構成を示すブロック図
である。同図に示すように本実施例に係る装置は、LU
T22、メモリ23、切換スイッチS、及び動き検出回
路25を備える。
【0029】図示のように本実施例の装置は、LUTと
して複数のLUT22a,22b,22cを備えてお
り、これらのLUT22a,22b,22cはそれぞれ
K=1、K=1/2、K=1/3に関するものであり、
後述のように切換スイッチSによりメモリ23に対する
接続が選択される。
【0030】動き検出回路25は、前記第1の実施例の
動き検出回路5と同様に過去の画像と現在の画像とを比
較し、この差が、ある値よりも大きい場合には画像の動
きがあると判断するもので、画像データの差を各画素毎
に検出し、これがある値以上の場合に動きがあると判断
し、切換スイッチSに対して信号を出力する。
【0031】入力端子21から入力された映像信号は、
LUT22a,22b,22cにそれぞれ入力される。
また、メモリ23からの出力も同時にLUT22a,2
2b,22cにそれぞれに入力される。
【0032】ノイズ低減状態でないときは、切換スイッ
チSによりLUT22aが選択され、ノイズ低減動作が
開始されると切換スイッチSによりLUT22b、LU
T22cが順次選択されKの値が小さくされるが、本実
施例の装置では前述のように画像データの差が各画素毎
に検出され、これがある値以上の場合に動きがあるとの
判断がなされる。
【0033】ここで、K=1/2が選択されているとき
に図3に示すように被写体Aが動いたとすると、この場
合には、同図の斜線部の領域Aだけについて動き検出回
路25から動き検出信号が出力される。動き検出回路2
5から検出信号が出力されない領域については、静止領
域として、次のフレームにおいてはこの領域に相当する
部分だけスイッチSによりLUT22c(K=1/3)
が選択される。
【0034】一方、動き領域Aについては、動き検出信
号が検出された時点でLUT22a(K=1)が選択さ
れ、以降のフレーム又はフィールドではKの値が次第に
小さくなるように切換スイッチSによりLUT22b
(K=1/2)、LUT22c(K=1/3)が順次選
択される。
【0035】このように、本実施例の装置では動きある
領域と動きがない領域とを分けてそれぞれ異なるKの値
により巡回加算を行うため、動いていた画像が静止した
場合にも該領域について静止し続けている領域と同様に
効率的なノイズの低減が行え、全体として効率的なノイ
ズの低減を図ることが可能となる。
【0036】なお、本実施例ではLUTを3つ(22
a,22b,22c)設けるものとしたが、LUTの数
はこれに限定されるものではなく、それ以上設けてもよ
いことは勿論である。また、LUT22cにおいてK=
1/3としているが、このほかの値をとってもよい。ま
た、LUT22a(K=1)については、前記第1の実
施例の遅延回路7を用いて構成してもよい。
【0037】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
被写体及びカメラの動きに対応した効果的なノイズの低
減を行うことができる巡回型ノイズ低減装置を実現する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例に係る巡回型ノイズ低減
装置の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の第2の実施例に係る巡回型ノイズ低減
装置の構成を示すブロック図である。
【図3】前記第2の実施例に係る巡回型ノイズ低減装置
の動作を説明する模式図である。
【図4】従来の巡回型ノイズ低減装置の構成を示すブロ
ック図である。
【図5】従来の別の巡回型ノイズ低減装置の構成を示す
ブロック図である。
【符号の説明】
1,21 入力端子 2,22a,22b,22c LUT(Look Up Table) 3,23 メモリ 4 LUT書き換え回路 5,25 動き検出回路 6 出力端子 7 遅延回路 S 切換スイッチ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力される映像信号の係数(K)倍と、
    該入力映像信号と相関を持つ過去の画像の映像信号の
    (1−K)倍とを順次巡回加算し、動画中の静止領域の
    ノイズ成分を低減する巡回型ノイズ低減装置において、 巡回加算回数に応じて前記係数Kの値を変更して演算す
    る演算手段と、 前記静止領域内の画像の動きを検出する動き検出手段と
    を備え、 該動き検出手段の出力信号に応じて前記係数Kの値を変
    更することを特徴とする巡回型ノイズ低減装置。
  2. 【請求項2】 前記動き検出手段により動きが検出され
    た場合には、一旦前記係数Kの値を1とし、その後巡回
    加算回数に応じて前記係数Kの値を小さくしていくこと
    を特徴とする請求項1に記載の巡回型ノイズ低減装置。
  3. 【請求項3】 前記動き検出手段は、現在の画像と過去
    の画像とを比較することで動きを検出することを特徴と
    する請求項1に記載の巡回型ノイズ低減装置。
JP5341026A 1993-12-10 1993-12-10 巡回型ノイズ低減装置 Pending JPH07162718A (ja)

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