JPH07287703A - 近似標準偏差分を算出する方法 - Google Patents
近似標準偏差分を算出する方法Info
- Publication number
- JPH07287703A JPH07287703A JP6273857A JP27385794A JPH07287703A JP H07287703 A JPH07287703 A JP H07287703A JP 6273857 A JP6273857 A JP 6273857A JP 27385794 A JP27385794 A JP 27385794A JP H07287703 A JPH07287703 A JP H07287703A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- differences
- standard deviation
- value
- weighted
- weighting factor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 4
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000013139 quantization Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/14—Picture signal circuitry for video frequency region
- H04N5/21—Circuitry for suppressing or minimising disturbance, e.g. moiré or halo
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明の目的は、ハ−ドウェア及び計算時間を
少なくして標準偏差分の算出を可能にするように、算出
をいずれにせよ近似の形態で求める近似標準偏差分を算
出する方法を提供することにある。 【構成】あらゆる数値に対し平均値を確定し、あらゆる
数値と確定された平均値との差分である絶対値を求め、
差分の大きさに応じて少なくとも２つの異なったグル−
プに差分を分類し、１つのグル−プへの所属に応じて、
差分を重み係数で重み付けし、重み付けされた差分の合
算を適切な所定数により除算する。
少なくして標準偏差分の算出を可能にするように、算出
をいずれにせよ近似の形態で求める近似標準偏差分を算
出する方法を提供することにある。 【構成】あらゆる数値に対し平均値を確定し、あらゆる
数値と確定された平均値との差分である絶対値を求め、
差分の大きさに応じて少なくとも２つの異なったグル−
プに差分を分類し、１つのグル−プへの所属に応じて、
差分を重み係数で重み付けし、重み付けされた差分の合
算を適切な所定数により除算する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は容易に実行可能な計算ス
テップによって近似標準偏差分を算出する方法に関す
る。
テップによって近似標準偏差分を算出する方法に関す
る。
【０００２】特に画像処理の分野（そこではノイズ防止
のために）では、いわゆるシグマ・フィルタを用いるこ
とが知られている。シグマ・フィルタの機能は、ビデオ
画像を構成する画素の信号値を、算出された信号値で補
うことであって、該算出された信号値は隣接の信号値を
用いて平均化することによって得られ、隣接の信号値の
輝度は確定された標準偏差分範囲（シグマ範囲）の以内
で、出力信号値の輝度値に近似している。このフィルタ
リングの基本思想はノイズジャミングが例えばガウス分
布を伴って発生するので、効果的なノイズ防止は標準偏
差分範囲内で可能であることにある。隣接信号値と出力
信号値とのより大きな輝度の相違が存在するときは、高
い確率は、このような輝度の相違がノイズによってでは
なく、他の画像信号の内容によって規定されることを示
している。従って、この信号値は平均化に含めなくてよ
い。
のために）では、いわゆるシグマ・フィルタを用いるこ
とが知られている。シグマ・フィルタの機能は、ビデオ
画像を構成する画素の信号値を、算出された信号値で補
うことであって、該算出された信号値は隣接の信号値を
用いて平均化することによって得られ、隣接の信号値の
輝度は確定された標準偏差分範囲（シグマ範囲）の以内
で、出力信号値の輝度値に近似している。このフィルタ
リングの基本思想はノイズジャミングが例えばガウス分
布を伴って発生するので、効果的なノイズ防止は標準偏
差分範囲内で可能であることにある。隣接信号値と出力
信号値とのより大きな輝度の相違が存在するときは、高
い確率は、このような輝度の相違がノイズによってでは
なく、他の画像信号の内容によって規定されることを示
している。従って、この信号値は平均化に含めなくてよ
い。
【０００３】
【従来の技術】改良されたシグマ・フィルタは、本発明
の先のドイツ特許出願第Ｐ４３１４９８０．４号に記載
されている。ノイズ防止の改善は、その時々の標準偏差
分（シグマ）に応じて極限値が確定され、該極限値内で
平均値を求めるための信号値が援用されることによって
達成される。所定の標準偏差分を越える場合、一定の極
限値が用いられる。このことによって、表示されるべき
ビデオ画像の質の改善が、不自然で人工的に見える画像
の印象が防止されることによって達成される。
の先のドイツ特許出願第Ｐ４３１４９８０．４号に記載
されている。ノイズ防止の改善は、その時々の標準偏差
分（シグマ）に応じて極限値が確定され、該極限値内で
平均値を求めるための信号値が援用されることによって
達成される。所定の標準偏差分を越える場合、一定の極
限値が用いられる。このことによって、表示されるべき
ビデオ画像の質の改善が、不自然で人工的に見える画像
の印象が防止されることによって達成される。
【０００４】標準偏差分は次式により定義される。
【０００５】
【数１】 但し、Ｎは平均化を行なう元になる画素数である。
【０００６】標準偏差分の計算はプロセッサ、好ましく
はハ−ドウェア回路で行なわれる多数の計算ステップを
必要とする。ハ−ドウェア回路内での実行は比較的大き
いチップ面を必要とするので、コストが掛かる。プロセ
ッサ内での演算の際には、多くの場合に実時間の使用を
排除するかなりの計算時間が必要とされる。
はハ−ドウェア回路で行なわれる多数の計算ステップを
必要とする。ハ−ドウェア回路内での実行は比較的大き
いチップ面を必要とするので、コストが掛かる。プロセ
ッサ内での演算の際には、多くの場合に実時間の使用を
排除するかなりの計算時間が必要とされる。
【０００７】
【発明が解決使用とする課題】本発明の課題は、標準偏
差分の算出がハ−ドウェア及び計算時間がわずかで可能
となるように展開される近似形式で標準偏差分を算出す
ることを課題としている。
差分の算出がハ−ドウェア及び計算時間がわずかで可能
となるように展開される近似形式で標準偏差分を算出す
ることを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題の解決は、あら
ゆる数値に対し平均値を確定するステップと、あらゆる
数値と確定された平均値との差分の絶対値を得るステッ
プと、差分の大きさに応じて少なくとも２つの異なった
グル−プに差分を分類するステップと、１つのグル−プ
への所属に応じて、差分を重み係数で重み付けするステ
ップと、重み付けされた差分の合計を求め、この合計を
適切な所定数によって除算するステップとを含むことを
特徴とする、容易に実行可能な計算ステップによって近
似標準偏差分を算出する方法によって達成される。
ゆる数値に対し平均値を確定するステップと、あらゆる
数値と確定された平均値との差分の絶対値を得るステッ
プと、差分の大きさに応じて少なくとも２つの異なった
グル−プに差分を分類するステップと、１つのグル−プ
への所属に応じて、差分を重み係数で重み付けするステ
ップと、重み付けされた差分の合計を求め、この合計を
適切な所定数によって除算するステップとを含むことを
特徴とする、容易に実行可能な計算ステップによって近
似標準偏差分を算出する方法によって達成される。
【０００９】本発明の方法は、驚くべきことに、加算
器、シフトレジスタ及び比較器のみによって容易にかつ
スペ−スを取らずにハ−ドウェア内で実行される演算に
よって、標準偏差分の正確な数値に、実際に十分に適切
に近似できる。従来用いられた乗算器及びル−ト計算器
はハ−ドウェアとして用いる際にかなりのチップ面を必
要とするが、本発明では該掛算器及びル−ト計算器は不
要とすることができる。
器、シフトレジスタ及び比較器のみによって容易にかつ
スペ−スを取らずにハ−ドウェア内で実行される演算に
よって、標準偏差分の正確な数値に、実際に十分に適切
に近似できる。従来用いられた乗算器及びル−ト計算器
はハ−ドウェアとして用いる際にかなりのチップ面を必
要とするが、本発明では該掛算器及びル−ト計算器は不
要とすることができる。
【００１０】本発明の方法の好ましい実施例では、少な
くとも３つのグル−プが差分の分類のために用いられ、
中間のグル−プに対しては最小の重み係数が用いられ
る。簡単な方法では、中間のグル−プに対して重み係数
１を、隣接のグル−プに対しては常時重み係数２を用い
ることができる。一層の改良は、大きな差分のための追
加の第４のグル−プを用いること、及び該第４のグル−
プのために最大の重み係数を用いることによって旨く行
き、但し、挙げた例では重み係数は４である。
くとも３つのグル−プが差分の分類のために用いられ、
中間のグル−プに対しては最小の重み係数が用いられ
る。簡単な方法では、中間のグル−プに対して重み係数
１を、隣接のグル−プに対しては常時重み係数２を用い
ることができる。一層の改良は、大きな差分のための追
加の第４のグル−プを用いること、及び該第４のグル−
プのために最大の重み係数を用いることによって旨く行
き、但し、挙げた例では重み係数は４である。
【００１１】ビデオ信号においてノイズ防止を実施する
ために本発明を利用するためには、特に、先のドイツ特
許出願第Ｐ４３１４９８０．４号に開示されている方法
において、算出された標準偏差分にとっての最高値を用
いることが目的にかなっている。
ために本発明を利用するためには、特に、先のドイツ特
許出願第Ｐ４３１４９８０．４号に開示されている方法
において、算出された標準偏差分にとっての最高値を用
いることが目的にかなっている。
【００１２】除算に用いられる適切な数は、好ましく
は、累算され、かつ重み付けされた差分の数の範囲内に
ある。この場合に、その数が好ましくは重み付けされた
差分の数より幾らか下にあるほうがよく、例えば１だけ
小さいことが明らかであった。１５の値、特に画素値の
平均化に、そして１５の重み付けされた差分を得るため
に本発明の方法を用いる場合、重み付けされた差分の合
計を好ましくは１４で割ることが行われる。
は、累算され、かつ重み付けされた差分の数の範囲内に
ある。この場合に、その数が好ましくは重み付けされた
差分の数より幾らか下にあるほうがよく、例えば１だけ
小さいことが明らかであった。１５の値、特に画素値の
平均化に、そして１５の重み付けされた差分を得るため
に本発明の方法を用いる場合、重み付けされた差分の合
計を好ましくは１４で割ることが行われる。
【００１３】
【実施例】以下、フロ−チャ−トに示した一実施例に基
づき本発明の方法を詳述する。
づき本発明の方法を詳述する。
【００１４】第１の処理ステップでは、１５の画素の輝
度値の累算から合計ＳＵＭが求められる。輝度値は通常
デジタル値として１６（黒レベル）と２５５（最も明る
い白レベル）の間にある（８ビット量子化）。
度値の累算から合計ＳＵＭが求められる。輝度値は通常
デジタル値として１６（黒レベル）と２５５（最も明る
い白レベル）の間にある（８ビット量子化）。
【００１５】次の処理ステップでは、平均値Ａｖｅｒが
求められる。原理的には、ＳＵＭを５で除算することに
より平均値が求められる。この除算がハ−ドウェア内で
より容易に実行できるのは、この除算が１６による除算
と２５６による除算として実行される場合である。この
場合、１５より幾らか大きい数（約１５．０６）で除算
がなされるので、このように求められた合計に１が加入
される。
求められる。原理的には、ＳＵＭを５で除算することに
より平均値が求められる。この除算がハ−ドウェア内で
より容易に実行できるのは、この除算が１６による除算
と２５６による除算として実行される場合である。この
場合、１５より幾らか大きい数（約１５．０６）で除算
がなされるので、このように求められた合計に１が加入
される。
【００１６】次に、１５全ての画素Ｐの処理ル−プが続
く。その時々の画素値Ｐと平均値Ａｖｅｒとの差分の絶
対値が補助変数Ｈとして求められる。この補助変数Ｈは
分類される。Ｈ＜４またはＨ＞２４及び≦３２のとき、
重み付け差分ＡＢＳは補助変数Ｈを２で乗ずることによ
って求められる。Ｈが３２以上であるとき、重み係数４
は重み付け差分ＡＢＳの求めるために用いられる。４≦
Ｈ≦２４であると、重み係数１が用いられるので、ＡＢ
Ｓ＝Ｈである。
く。その時々の画素値Ｐと平均値Ａｖｅｒとの差分の絶
対値が補助変数Ｈとして求められる。この補助変数Ｈは
分類される。Ｈ＜４またはＨ＞２４及び≦３２のとき、
重み付け差分ＡＢＳは補助変数Ｈを２で乗ずることによ
って求められる。Ｈが３２以上であるとき、重み係数４
は重み付け差分ＡＢＳの求めるために用いられる。４≦
Ｈ≦２４であると、重み係数１が用いられるので、ＡＢ
Ｓ＝Ｈである。
【００１７】重み付け差分ＡＢＳに対してその時々に算
出された値は１５全ての画素について合計される。
出された値は１５全ての画素について合計される。
【００１８】１５画素毎の処理の後に、重み付け差分の
合計ＳＵＭＡＢＳが定まる。標準偏差分ＳＩＧＭＡとし
て、ＳＵＭＡＢＳが１４で除算される。この除算は、Ｓ
ＵＭＡＢＳ／１６＋ＳＵＭＡＢＳ／１２８＋１の式によ
って有効に近似するＡｖｅｒの平均値を求める際と同じ
理由からなされる。
合計ＳＵＭＡＢＳが定まる。標準偏差分ＳＩＧＭＡとし
て、ＳＵＭＡＢＳが１４で除算される。この除算は、Ｓ
ＵＭＡＢＳ／１６＋ＳＵＭＡＢＳ／１２８＋１の式によ
って有効に近似するＡｖｅｒの平均値を求める際と同じ
理由からなされる。
【００１９】図示した実施例では、ノイズの防止のため
に、１３という最大のシグマ値が用いられるので、近似
で算出されたシグマ値は、１３より小さいときにのみ用
いられる。
に、１３という最大のシグマ値が用いられるので、近似
で算出されたシグマ値は、１３より小さいときにのみ用
いられる。
【００２０】実施例から明らかなように、標準偏差分の
ために実際に使用可能な数値ＳＩＧＭＡを算出するため
には、（除算を実行するための）シフト・レジスタ、加
算器及び比較器が必要なだけである。計算ステップの数
は、冒頭に述べた式に基づいて標準偏差分の正確な算出
のための計算ステップに比べて係数２０だけ少ない。こ
れによって、ハ−ドウェア内での実行のためのコストも
約係数２０だけ減少される。同様なことはプロセッサの
計算時間にも質的に当てはまる。
ために実際に使用可能な数値ＳＩＧＭＡを算出するため
には、（除算を実行するための）シフト・レジスタ、加
算器及び比較器が必要なだけである。計算ステップの数
は、冒頭に述べた式に基づいて標準偏差分の正確な算出
のための計算ステップに比べて係数２０だけ少ない。こ
れによって、ハ−ドウェア内での実行のためのコストも
約係数２０だけ減少される。同様なことはプロセッサの
計算時間にも質的に当てはまる。
【図１】本発明の一実施例の近似標準偏差分を算出する
方法を説明するフロ−チャ−ト。
方法を説明するフロ−チャ−ト。
ＳＵＭ…合計、Ａｖｅｒ…平均値、Ｈ…絶対値、ＡＢＳ
…重み付け差分、ＳＵＭＡＢＳ…重み付け差分の合計、
ＳＩＧＭＡ…標準偏差分。
…重み付け差分、ＳＵＭＡＢＳ…重み付け差分の合計、
ＳＩＧＭＡ…標準偏差分。
Claims (10)
- 【請求項１】 あらゆる数値に対し平均値を確定するス
テップと、あらゆる数値と確定された平均値との差分の
絶対値を得るステップと、差分の大きさに応じて少なく
とも２つの異なったグル−プに差分を分類するステップ
と、１つのグル−プへの所属に応じて、前記差分を重み
係数で重み付けするステップと、重み付けされた差分の
合計を求め、この合計を適切な所定数によって除算する
ステップとを含むことを特徴とする、容易に実行可能な
計算ステップによって近似標準偏差分を算出する方法。 - 【請求項２】 少なくとも３つのグル−プを用い、中間
のグル−プに対して最小の重み係数を用いることを特徴
とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 中間のグル−プに対して重み係数１を用
い、隣接のグル−プに対して重み係数２を用いることを
特徴とする請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】 大きな差分に対する追加の第４のグル−
プが最大の重み係数を有することを特徴とする請求項２
又は３に記載の方法。 - 【請求項５】 第４のグル−プに対して重み係数４を用
いることを特徴とする請求項３又は４に記載の方法。 - 【請求項６】 算出された標準偏差分に対し最高値を用
いることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１に記
載の方法。 - 【請求項７】 重み付けされた差分の数の範囲内で除算
に適当な数を選択することを特徴とする請求項１乃至６
のいずれか１に記載の方法。 - 【請求項８】 重み付けされた差分の数から１を差し引
いた数に等しい数によって除算を行なうことを特徴とす
る請求項７に記載の方法。 - 【請求項９】 １５の数値に対して、１５の重み付けさ
れた差分を求め、１５の重み付けされた差分の合計を１
４によって除算することを特徴とする請求項８に記載の
方法。 - 【請求項１０】 シグマ・フィルタによってノイズの防
止を行なうことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか
１に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4404215A DE4404215C1 (de) | 1994-02-10 | 1994-02-10 | Verfahren zur Ermittlung einer angenäherten Standardabweichung |
| DE4404215.9 | 1994-02-10 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07287703A true JPH07287703A (ja) | 1995-10-31 |
Family
ID=6509942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6273857A Pending JPH07287703A (ja) | 1994-02-10 | 1994-11-08 | 近似標準偏差分を算出する方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5659494A (ja) |
| JP (1) | JPH07287703A (ja) |
| DE (1) | DE4404215C1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010514052A (ja) * | 2006-12-22 | 2010-04-30 | イーストマン コダック カンパニー | デジタル画像内の位置に依存するノイズの低減 |
| JP2011151545A (ja) * | 2010-01-20 | 2011-08-04 | Nec Corp | 通信装置および受信方法、並びにプログラム |
| US10210431B2 (en) | 2015-09-18 | 2019-02-19 | Fujifilm Corporation | Image processing device, image processing method and recording medium |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6678405B1 (en) * | 1999-06-08 | 2004-01-13 | Sony Corporation | Data processing apparatus, data processing method, learning apparatus, learning method, and medium |
| CN108169175B (zh) * | 2016-12-08 | 2022-07-26 | 松下知识产权经营株式会社 | 光检测系统 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59140870A (ja) * | 1983-02-01 | 1984-08-13 | 日本たばこ産業株式会社 | たばこ巻紙検査装置 |
| US4758968A (en) * | 1985-05-16 | 1988-07-19 | North Carolina State University | Method and apparatus for continuously measuring the variability of textile strands |
| US5504318A (en) * | 1991-09-13 | 1996-04-02 | Symbol Technologies, Inc. | Analog waveform decoder using peak locations |
| DE4314980C1 (de) * | 1993-05-06 | 1994-09-29 | Mb Video Gmbh | Verfahren zur Verminderung des Rauschens eines Videosignals |
-
1994
- 1994-02-10 DE DE4404215A patent/DE4404215C1/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-11-08 JP JP6273857A patent/JPH07287703A/ja active Pending
-
1995
- 1995-02-09 US US08/385,990 patent/US5659494A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010514052A (ja) * | 2006-12-22 | 2010-04-30 | イーストマン コダック カンパニー | デジタル画像内の位置に依存するノイズの低減 |
| JP2011151545A (ja) * | 2010-01-20 | 2011-08-04 | Nec Corp | 通信装置および受信方法、並びにプログラム |
| US10210431B2 (en) | 2015-09-18 | 2019-02-19 | Fujifilm Corporation | Image processing device, image processing method and recording medium |
| US10643108B2 (en) | 2015-09-18 | 2020-05-05 | Fujifilm Corporation | Image processing device, image processing method and recording medium |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5659494A (en) | 1997-08-19 |
| DE4404215C1 (de) | 1995-05-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8248492B2 (en) | Edge preserving and tone correcting image processing apparatus and method | |
| CN107680056B (zh) | 一种图像处理方法及装置 | |
| US6526181B1 (en) | Apparatus and method for eliminating imaging sensor line noise | |
| EP1924082B1 (en) | Image processing apparatus and image processing method | |
| KR100206319B1 (ko) | 비디오 신호의 로컬 콘트라스트 개선을 위한 방법및장치 | |
| JP4021261B2 (ja) | 画像処理装置 | |
| EP1847957A2 (en) | Noise reduction apparatus of frame recursive type | |
| EP0969658A1 (en) | Noise reduction signal processing circuit and display apparatus | |
| EP0114961B1 (en) | Nonlinear filtering of gray scale video images | |
| US6175657B1 (en) | Adaptive intrafield reducing of Gaussian noise by fuzzy logic processing | |
| JP2010193199A (ja) | 画像処理装置および画像処理方法 | |
| EP1392063A2 (en) | Device and method for adjusting colour saturation | |
| JP3540758B2 (ja) | 単板式カラーカメラにおける水平輪郭信号生成回路 | |
| US7009662B2 (en) | Electronic circuit and method for enhancing an image | |
| JP3267200B2 (ja) | 画像処理装置 | |
| KR20070112713A (ko) | 화상 처리 장치 | |
| JP2000152033A (ja) | 画像処理装置及び画像処理方法 | |
| CN114841904A (zh) | 图像融合方法、电子设备及存储装置 | |
| JPH07287703A (ja) | 近似標準偏差分を算出する方法 | |
| JP2003244715A (ja) | 混成画素補間装置および混成画素補間方法 | |
| EP2541497A1 (en) | Image processing apparatus, image processing method, image processing program, and recording medium | |
| KR20000065210A (ko) | 비디오 신호용 히스토그램 연산 장치 | |
| EP0922358B1 (en) | Histogram generator | |
| JP4596496B2 (ja) | ノイズ除去装置およびノイズ除去方法 | |
| JP2010277607A (ja) | 画像処理装置及び画像処理方法 |