JPH07336192A - 中央値演算方法および演算回路 - Google Patents
中央値演算方法および演算回路Info
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- JPH07336192A JPH07336192A JP6125405A JP12540594A JPH07336192A JP H07336192 A JPH07336192 A JP H07336192A JP 6125405 A JP6125405 A JP 6125405A JP 12540594 A JP12540594 A JP 12540594A JP H07336192 A JPH07336192 A JP H07336192A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ５点以上の多点信号について中央値を求める
処理の大幅な高速化を可能にし、ＴＶ信号に重畳された
ノイズも効果的に除去できるメディアンフィルタを可能
にする。 【構成】 時間的および／または空間的に連続するＮ点
（Ｎ≧５）の信号の中央値を求めるに際し、そのＮ点よ
りも少ないＭ点（Ｍ＜Ｎ））の信号について中央値を求
める第１の処理と、この第１の処理によって求めた中央
値に対してさらに中央値を求める第２の処理とを行わせ
る。 【効果】 中央値を求めるためのソーティングとデータ
交換の合計処理工数を大幅に減らすことができる。
処理の大幅な高速化を可能にし、ＴＶ信号に重畳された
ノイズも効果的に除去できるメディアンフィルタを可能
にする。 【構成】 時間的および／または空間的に連続するＮ点
（Ｎ≧５）の信号の中央値を求めるに際し、そのＮ点よ
りも少ないＭ点（Ｍ＜Ｎ））の信号について中央値を求
める第１の処理と、この第１の処理によって求めた中央
値に対してさらに中央値を求める第２の処理とを行わせ
る。 【効果】 中央値を求めるためのソーティングとデータ
交換の合計処理工数を大幅に減らすことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、中央値演算方法および
演算回路、さらにはメディアンフィルタに適用して有効
な技術に関するものであって、たとえば画像処理装置に
利用して有効な技術に関するものである。
演算回路、さらにはメディアンフィルタに適用して有効
な技術に関するものであって、たとえば画像処理装置に
利用して有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＴＶ（テレビジョン）の画像信号にラン
ダムに重畳されたスパイク状ノイズを除去する手段とし
て、時間的および／または空間的に連続する複数点の信
号の平均値を出力する平均値フィルタや、時間的および
／または空間的に連続する複数点の信号の中央値を出力
するメディアン（中央値）フィルタが知られている（た
とえば、特開平３−２６９６８２号公報参照）。
ダムに重畳されたスパイク状ノイズを除去する手段とし
て、時間的および／または空間的に連続する複数点の信
号の平均値を出力する平均値フィルタや、時間的および
／または空間的に連続する複数点の信号の中央値を出力
するメディアン（中央値）フィルタが知られている（た
とえば、特開平３−２６９６８２号公報参照）。
【０００３】図８は平均値フィルタとメディアンフィル
タのそれぞれの信号処理波形例を示す。同図に示すよう
に、平均値フィルタは、連続する複数点で取得（サンプ
リング）された入力信号を平均化処理して出力する。こ
れに対し、メディアンフィルタは、連続する複数点で取
得された入力信号から、中央の値をもつ信号すなわち中
央値信号を選択して出力する。
タのそれぞれの信号処理波形例を示す。同図に示すよう
に、平均値フィルタは、連続する複数点で取得（サンプ
リング）された入力信号を平均化処理して出力する。こ
れに対し、メディアンフィルタは、連続する複数点で取
得された入力信号から、中央の値をもつ信号すなわち中
央値信号を選択して出力する。
【０００４】平均値フィルタでは、（Ａ”）（Ｂ”）お
よび（Ｃ”）のように、ノイズ（Ａ）（Ｂ）だけではな
く、境界部（Ｃ）の信号までも平均化処理してしまう。
つまり、ノイズ（Ａ）（Ｂ）の除去と境界部（Ｃ）の保
存とを両立させるのが困難である、という問題が生じ
る。これに対し、メディアンフィルタでは、（Ａ’）
（Ｂ’）および（Ｃ’）のように、境界部（Ｃ）を保存
しながら、ノイズ（Ａ）（Ｂ）だけを効果的に除去する
ことができる。上述したようなメディアンフィルタを実
現するためには、時間的および／または空間的に連続す
る複数点の信号から、中央の値をもつ中央値信号を選択
して出力する演算処理が必要である。
よび（Ｃ”）のように、ノイズ（Ａ）（Ｂ）だけではな
く、境界部（Ｃ）の信号までも平均化処理してしまう。
つまり、ノイズ（Ａ）（Ｂ）の除去と境界部（Ｃ）の保
存とを両立させるのが困難である、という問題が生じ
る。これに対し、メディアンフィルタでは、（Ａ’）
（Ｂ’）および（Ｃ’）のように、境界部（Ｃ）を保存
しながら、ノイズ（Ａ）（Ｂ）だけを効果的に除去する
ことができる。上述したようなメディアンフィルタを実
現するためには、時間的および／または空間的に連続す
る複数点の信号から、中央の値をもつ中央値信号を選択
して出力する演算処理が必要である。
【０００５】図９は中央値信号を出力する中央値演算回
路の概略構成を示す。同図に示す中央値演算回路は、入
力信号を時間的に連続する複数点（５点）の領域で取得
するための遅延回路１１１〜１１４と、複数点（５点）
の入力信号から中央値信号を選択・出力する中央値回路
２０とによって構成されている。中央値回路は、時間的
に連続する５点の領域で取得された信号（５つ）を信号
値の大きさ順に並べ替えるソーティング処理を行い、こ
のソーティング処理によって中央順位（３番目）に位置
した信号を中央値信号として選択・出力する。
路の概略構成を示す。同図に示す中央値演算回路は、入
力信号を時間的に連続する複数点（５点）の領域で取得
するための遅延回路１１１〜１１４と、複数点（５点）
の入力信号から中央値信号を選択・出力する中央値回路
２０とによって構成されている。中央値回路は、時間的
に連続する５点の領域で取得された信号（５つ）を信号
値の大きさ順に並べ替えるソーティング処理を行い、こ
のソーティング処理によって中央順位（３番目）に位置
した信号を中央値信号として選択・出力する。
【０００６】この中央値回路により、図８に示したよう
に、ノイズ（Ａ）（Ｂ）の除去と境界部（Ｃ）の保存と
が両立するメディアンフィルタを実現することができ
る。図示の例では、理解を容易にするため、中央値を求
めるための入力信号の点数を５点としてあるが、信号の
時間間隔（ピッチ）を短くするか、あるいは信号の時間
範囲を広くするかして、中央値を求めるための信号の点
数（Ｎ）をさらに多くすれば、それに応じてノイズ除去
効果をさらに高めることができる。
に、ノイズ（Ａ）（Ｂ）の除去と境界部（Ｃ）の保存と
が両立するメディアンフィルタを実現することができ
る。図示の例では、理解を容易にするため、中央値を求
めるための入力信号の点数を５点としてあるが、信号の
時間間隔（ピッチ）を短くするか、あるいは信号の時間
範囲を広くするかして、中央値を求めるための信号の点
数（Ｎ）をさらに多くすれば、それに応じてノイズ除去
効果をさらに高めることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た技術には、次のような問題のあることが本発明者らに
よってあきらかとされた。すなわち、上述したメディア
ンフィルタのノイズ除去効果を高めるためには、中央値
を求めるための信号の点数（Ｎ）をできるだけ多くした
方が有利である。しかし、信号の点数（Ｎ）が多くなる
にしたがい、その中央値を求めるための処理負担が急激
に増大して、高速での処理が困難になるという問題が生
じる。
た技術には、次のような問題のあることが本発明者らに
よってあきらかとされた。すなわち、上述したメディア
ンフィルタのノイズ除去効果を高めるためには、中央値
を求めるための信号の点数（Ｎ）をできるだけ多くした
方が有利である。しかし、信号の点数（Ｎ）が多くなる
にしたがい、その中央値を求めるための処理負担が急激
に増大して、高速での処理が困難になるという問題が生
じる。
【０００８】Ｎ点の信号の中央値を求めるためには、そ
のＮ点の信号を信号値の大きさ順に並べるソーティング
が必要であるが、このソーティングは、Ｎ（Ｎ−１）／
２回のデータ比較と、最大で（Ｎ−１）回のデータ交換
が必要である。
のＮ点の信号を信号値の大きさ順に並べるソーティング
が必要であるが、このソーティングは、Ｎ（Ｎ−１）／
２回のデータ比較と、最大で（Ｎ−１）回のデータ交換
が必要である。
【０００９】たとえば、３点の信号のソーティングは３
回のデータ比較と最大２回のデータ交換で行えるが、５
点の信号のソーティングを行うためには１０回のデータ
比較と最大４回のデータ交換が必要となり、処理信号の
点数が３点から５点になっただけで、処理工数は約３倍
にも増加してしまう。このため、上述した中央値演算方
法および演算回路では、たとえばＴＶ（テレビジョン）
の画像信号のような高速の信号に重畳されるノイズを効
果的に除去できるようなメディアンフィルタを構成する
ことが困難であった。
回のデータ比較と最大２回のデータ交換で行えるが、５
点の信号のソーティングを行うためには１０回のデータ
比較と最大４回のデータ交換が必要となり、処理信号の
点数が３点から５点になっただけで、処理工数は約３倍
にも増加してしまう。このため、上述した中央値演算方
法および演算回路では、たとえばＴＶ（テレビジョン）
の画像信号のような高速の信号に重畳されるノイズを効
果的に除去できるようなメディアンフィルタを構成する
ことが困難であった。
【００１０】本発明の目的は、多点信号、とくに５点以
上の多点信号について中央値を求める処理の大幅な高速
化を可能にし、これによりＴＶ信号のような高速信号に
重畳されたノイズも効果的に除去するメディアンフィル
タを比較的簡単に実現させる、という技術を提供するこ
とにある。本発明の前記ならびにそのほかの目的と特徴
は、本明細書の記述および添付図面からあきらかになる
であろう。
上の多点信号について中央値を求める処理の大幅な高速
化を可能にし、これによりＴＶ信号のような高速信号に
重畳されたノイズも効果的に除去するメディアンフィル
タを比較的簡単に実現させる、という技術を提供するこ
とにある。本発明の前記ならびにそのほかの目的と特徴
は、本明細書の記述および添付図面からあきらかになる
であろう。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。すなわち、時間的および／または
空間的に連続するＮ点（Ｎ≧５）の信号の中央値を求め
るに際し、そのＮ点よりも少ないＭ点（Ｍ＜Ｎ））の信
号について中央値を求める第１の処理と、この第１の処
理によって求めた中央値に対してさらに中央値を求める
第２の処理とを行わせる、というものである。
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。すなわち、時間的および／または
空間的に連続するＮ点（Ｎ≧５）の信号の中央値を求め
るに際し、そのＮ点よりも少ないＭ点（Ｍ＜Ｎ））の信
号について中央値を求める第１の処理と、この第１の処
理によって求めた中央値に対してさらに中央値を求める
第２の処理とを行わせる、というものである。
【００１２】
【作用】上述した手段によれば、中央値を求めるための
ソーティングとデータ交換の合計処理工数を大幅に減ら
すことができる。これにより、多点信号、とくに５点以
上の多点信号について中央値を求める処理の大幅な高速
化を可能にし、たとえばＴＶ信号のような高速信号に重
畳されたノイズも効果的に除去するメディアンフィルタ
を比較的簡単に実現させる、という目的が達成される。
ソーティングとデータ交換の合計処理工数を大幅に減ら
すことができる。これにより、多点信号、とくに５点以
上の多点信号について中央値を求める処理の大幅な高速
化を可能にし、たとえばＴＶ信号のような高速信号に重
畳されたノイズも効果的に除去するメディアンフィルタ
を比較的簡単に実現させる、という目的が達成される。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面を参照し
ながら説明する。図１は本発明の技術が適用された中央
値演算回路の一実施例を示す。同図に示す中央値演算回
路はメディアンフィルタを実現するための中央値演算を
行うものであって、１０は入力端子、１１１，１１２は
第１の遅延回路、２１は第１の中央値回路、２５はその
出力端子、１２１，１２２は第２の遅延回路、２２は第
２の中央値回路、５０はその出力端子である。
ながら説明する。図１は本発明の技術が適用された中央
値演算回路の一実施例を示す。同図に示す中央値演算回
路はメディアンフィルタを実現するための中央値演算を
行うものであって、１０は入力端子、１１１，１１２は
第１の遅延回路、２１は第１の中央値回路、２５はその
出力端子、１２１，１２２は第２の遅延回路、２２は第
２の中央値回路、５０はその出力端子である。
【００１４】第１の遅延回路１１１，１１２は、入力端
子１０からの入力信号を段階的に遅延させることによ
り、その入力信号を時間的に連続する３点で同時に出力
する。第１の中央値回路２１は、第１の遅延回路１１
１，１１２から出力される３点の入力信号を取得し、こ
の３点の信号の中から中央値をとる中央値信号を選択し
て端子２５に出力する。
子１０からの入力信号を段階的に遅延させることによ
り、その入力信号を時間的に連続する３点で同時に出力
する。第１の中央値回路２１は、第１の遅延回路１１
１，１１２から出力される３点の入力信号を取得し、こ
の３点の信号の中から中央値をとる中央値信号を選択し
て端子２５に出力する。
【００１５】第２の遅延回路１２１，１２２は、第１の
中央値回路２１から出力される中央値信号を段階的に遅
延させることにより、その中央値信号を時間的に連続す
る３点で同時に出力する。第２の中央値回路２２は、第
２の遅延回路１１１，１１２から出力される３点の中央
値信号を取得し、この３点の中央値信号の中から中央値
信号を選択して端子５０に出力する。
中央値回路２１から出力される中央値信号を段階的に遅
延させることにより、その中央値信号を時間的に連続す
る３点で同時に出力する。第２の中央値回路２２は、第
２の遅延回路１１１，１１２から出力される３点の中央
値信号を取得し、この３点の中央値信号の中から中央値
信号を選択して端子５０に出力する。
【００１６】図２は、図１に示した中央値演算回路によ
って実施される中央値演算方法の一実施例をその処理工
程順に示す。図２において、まず、時間的に連続する３
つの信号から中央値信号（Ａ’）（Ｂ’）（Ｃ’）を求
める第１の演算処理が行われる。次に、その第１の演算
処理が１回行われるごとに、その第１の演算処理によっ
て求めた最新の中央値信号（Ｃ’）と、その一つ前に求
めた前回の中央値信号（Ｂ’）と、さらに一つ前に求め
た前々回の中央値信号（Ａ’）とから、最終の中央値信
号Ｚを求める第２の演算処理が行われる。この第２の演
算処理によって求められた中央値信号Ｚは、図２に示す
ように、連続する５点の信号領域（１〜５）から求めら
れる中央値信号と等価である。
って実施される中央値演算方法の一実施例をその処理工
程順に示す。図２において、まず、時間的に連続する３
つの信号から中央値信号（Ａ’）（Ｂ’）（Ｃ’）を求
める第１の演算処理が行われる。次に、その第１の演算
処理が１回行われるごとに、その第１の演算処理によっ
て求めた最新の中央値信号（Ｃ’）と、その一つ前に求
めた前回の中央値信号（Ｂ’）と、さらに一つ前に求め
た前々回の中央値信号（Ａ’）とから、最終の中央値信
号Ｚを求める第２の演算処理が行われる。この第２の演
算処理によって求められた中央値信号Ｚは、図２に示す
ように、連続する５点の信号領域（１〜５）から求めら
れる中央値信号と等価である。
【００１７】このとき、第２の演算処理にて最終の中央
値信号Ｚを求めるために使用される３つの中央値信号
（Ａ’）（Ｂ’）（Ｃ’）は、最も古い前々回の中央値
信号（Ａ’）を除いて、次の第２の演算処理にて再使用
することができる。つまり、第１の演算処理にて最新の
中央値信号（Ｃ’）が求められると、第２の演算処理で
は、その最新の中央値信号（Ｃ’）に前回の中央値信号
（Ｂ’）と前々回の中央値信号（Ａ’）を加えた３つの
中央値信号（Ａ’）（Ｂ’）（Ｃ’）から、最終の中央
値信号Ｚを求めて出力する。したがって、３点の信号領
域から中央値信号を求める処理を２回繰り返すごとに、
５点の信号領域から求められるのと等価の中央値信号Ｚ
が得られる。
値信号Ｚを求めるために使用される３つの中央値信号
（Ａ’）（Ｂ’）（Ｃ’）は、最も古い前々回の中央値
信号（Ａ’）を除いて、次の第２の演算処理にて再使用
することができる。つまり、第１の演算処理にて最新の
中央値信号（Ｃ’）が求められると、第２の演算処理で
は、その最新の中央値信号（Ｃ’）に前回の中央値信号
（Ｂ’）と前々回の中央値信号（Ａ’）を加えた３つの
中央値信号（Ａ’）（Ｂ’）（Ｃ’）から、最終の中央
値信号Ｚを求めて出力する。したがって、３点の信号領
域から中央値信号を求める処理を２回繰り返すごとに、
５点の信号領域から求められるのと等価の中央値信号Ｚ
が得られる。
【００１８】このとき、３点の信号領域から中央値信号
を求めるソーティング処理を２回繰り返すための最大必
要工数は、１回あたりの処理工数が３回のデータ比較と
最大２回のデータ交換の計５回であるから、２回では５
×２＝１０回となる。一方、５点の信号領域から中央値
信号を直接求めるソーティング処理を１回行うための最
大必要工数は、１０回のデータ比較と最大４回のデータ
交換の計１４回を必要とする。つまり、データ比較とデ
ータ交換の処理工数は、従来必要とされた１４回から１
０回に減らすことができる。
を求めるソーティング処理を２回繰り返すための最大必
要工数は、１回あたりの処理工数が３回のデータ比較と
最大２回のデータ交換の計５回であるから、２回では５
×２＝１０回となる。一方、５点の信号領域から中央値
信号を直接求めるソーティング処理を１回行うための最
大必要工数は、１０回のデータ比較と最大４回のデータ
交換の計１４回を必要とする。つまり、データ比較とデ
ータ交換の処理工数は、従来必要とされた１４回から１
０回に減らすことができる。
【００１９】これにより、多点信号、とくに５点以上の
多点信号について中央値を求める処理の大幅な高速化が
可能になり、たとえばＴＶ信号のような高速信号に重畳
されたノイズも効果的に除去するメディアンフィルタも
比較的簡単に実現させることができる。
多点信号について中央値を求める処理の大幅な高速化が
可能になり、たとえばＴＶ信号のような高速信号に重畳
されたノイズも効果的に除去するメディアンフィルタも
比較的簡単に実現させることができる。
【００２０】図３は上述した中央値回路２１／２２の実
施例を示す。同図に示すように、３点の信号から中央値
信号を選択・出力する中央値回路２１／２２は、２つの
信号の間の最大値を選択して出力する最大値回路３１，
３２，３３と、２つの信号の間の最小値を選択して出力
する最小値回路４１，４２とによって構成することがで
きる。
施例を示す。同図に示すように、３点の信号から中央値
信号を選択・出力する中央値回路２１／２２は、２つの
信号の間の最大値を選択して出力する最大値回路３１，
３２，３３と、２つの信号の間の最小値を選択して出力
する最小値回路４１，４２とによって構成することがで
きる。
【００２１】最大値回路３１，３２，３３は、３つの入
力信号ａ，ｂ，ｃから得られる２つずつの信号の組み合
わせ（ａ−ｂ，ｂ−ｃ，ｃ−ａ）のそれぞれについて、
最大値をとる方の信号を選択して出力する。１番目の最
小値回路４１は、１番目と２番目の最大値回路３１，３
２から出力される２つの最大値信号のうち、最小値をと
る方の信号を選択して出力する。２番目の最小値回路４
２は、１番目の最小値回路４１の最小値出力信号と３番
目の最大値回路３３の最大値出力信号のうち、最小値を
とる方の信号を選択して出力する。たとえば、３つの入
力信号ａ，ｂ，ｃの値の大きさがａ，ｂ，ｃの順（ａ≧
ｂ，ｂ≧ｃ，ａ≧ｃ）であった場合、１番目の最大値回
路３１はａ、２番目の最大値回路３２はｂ、３番目の最
大値回路３３はａを、それぞれ最大値信号として出力す
る。
力信号ａ，ｂ，ｃから得られる２つずつの信号の組み合
わせ（ａ−ｂ，ｂ−ｃ，ｃ−ａ）のそれぞれについて、
最大値をとる方の信号を選択して出力する。１番目の最
小値回路４１は、１番目と２番目の最大値回路３１，３
２から出力される２つの最大値信号のうち、最小値をと
る方の信号を選択して出力する。２番目の最小値回路４
２は、１番目の最小値回路４１の最小値出力信号と３番
目の最大値回路３３の最大値出力信号のうち、最小値を
とる方の信号を選択して出力する。たとえば、３つの入
力信号ａ，ｂ，ｃの値の大きさがａ，ｂ，ｃの順（ａ≧
ｂ，ｂ≧ｃ，ａ≧ｃ）であった場合、１番目の最大値回
路３１はａ、２番目の最大値回路３２はｂ、３番目の最
大値回路３３はａを、それぞれ最大値信号として出力す
る。
【００２２】次に、１番目の最小値回路４１はａとｂの
最小値（ａ≧ｂ）としてｂを出力し、２番目の最小値回
路４２はｂとａの最小値（ａ≧ｂ）としてｂを出力す
る。
最小値（ａ≧ｂ）としてｂを出力し、２番目の最小値回
路４２はｂとａの最小値（ａ≧ｂ）としてｂを出力す
る。
【００２３】これにより、ａ，ｂ，ｃの３つの信号の中
から中央値（ａ≧ｂ≧ｃ）をとる信号ｂが選択されて出
力される。つまり、３つの信号ａ，ｂ，ｃからの中央値
信号の選択は、先ず、その３つの信号ａ，ｂ，ｃの中か
ら最小値信号ｃを取り除く処理と、残りの２つの信号
ａ，ｂの中から最大値信号ａを除く処理とによって、非
常に簡単に行うことができる。３つの信号ａ，ｂ，ｃの
場合、最大値信号ａと最小値信号ｃを除けば、残りは中
央値信号ｂだけとなる。
から中央値（ａ≧ｂ≧ｃ）をとる信号ｂが選択されて出
力される。つまり、３つの信号ａ，ｂ，ｃからの中央値
信号の選択は、先ず、その３つの信号ａ，ｂ，ｃの中か
ら最小値信号ｃを取り除く処理と、残りの２つの信号
ａ，ｂの中から最大値信号ａを除く処理とによって、非
常に簡単に行うことができる。３つの信号ａ，ｂ，ｃの
場合、最大値信号ａと最小値信号ｃを除けば、残りは中
央値信号ｂだけとなる。
【００２４】さらに、最大値回路３１，３２，３３と最
小値回路４１，４２はそれぞれ２つの信号の間で最大値
または最小値を求めるだけの回路なので、図４または図
５に示すように、２つの信号の大小関係だけを検出する
比較回路によって非常に簡単に構成することができる。
小値回路４１，４２はそれぞれ２つの信号の間で最大値
または最小値を求めるだけの回路なので、図４または図
５に示すように、２つの信号の大小関係だけを検出する
比較回路によって非常に簡単に構成することができる。
【００２５】図４はデジタル回路による最大値／最小値
回路の構成例を示す。同図に示す最大値／最小値回路
は、２つの入力信号（ａ）（ｂ）のデジタル値を大小比
較するデジタル比較回路６１と、この比較回路６１の比
較結果１６１に基づいて２つの入力信号（ａ）（ｂ）の
いずれか一方を選択して出力（１６２）する選択回路６
２とによって構成される。この場合、値が大きい方の信
号を選択して出力させるようにした場合は最大値回路と
して動作し、値が小さい方の信号を選択して出力させる
ようにした場合は最小値回路として動作する。
回路の構成例を示す。同図に示す最大値／最小値回路
は、２つの入力信号（ａ）（ｂ）のデジタル値を大小比
較するデジタル比較回路６１と、この比較回路６１の比
較結果１６１に基づいて２つの入力信号（ａ）（ｂ）の
いずれか一方を選択して出力（１６２）する選択回路６
２とによって構成される。この場合、値が大きい方の信
号を選択して出力させるようにした場合は最大値回路と
して動作し、値が小さい方の信号を選択して出力させる
ようにした場合は最小値回路として動作する。
【００２６】図５はアナログ回路による最大値／最小値
回路の構成例を示す。この場合、最大値回路は、同図
（Ａ）に示すように、コレクタとエミッタがそれぞれに
共通接続されたｎｐｎバイポーラ・トランジスタ対Ｑ
１，Ｑ２を用い、その共通コレクタを電源電位Ｖｃｃに
接続するとともに、その共通エミッタを共通エミッタ負
荷抵抗Ｒｅに接続することにより構成され、その共通エ
ミッタ抵抗Ｒｅから、２つの入力信号（ａ）（ｂ）のい
ずれか値の大きい方の信号が出力（ｃ）される。
回路の構成例を示す。この場合、最大値回路は、同図
（Ａ）に示すように、コレクタとエミッタがそれぞれに
共通接続されたｎｐｎバイポーラ・トランジスタ対Ｑ
１，Ｑ２を用い、その共通コレクタを電源電位Ｖｃｃに
接続するとともに、その共通エミッタを共通エミッタ負
荷抵抗Ｒｅに接続することにより構成され、その共通エ
ミッタ抵抗Ｒｅから、２つの入力信号（ａ）（ｂ）のい
ずれか値の大きい方の信号が出力（ｃ）される。
【００２７】また、最小値回路は、同図（Ｂ）に示すよ
うに、コレクタとエミッタがそれぞれに共通接続された
ｐｎｐバイポーラ・トランジスタ対Ｑ１，Ｑ２を用い、
その共通エミッタを電源電位Ｖｃｃに接続するととも
に、その共通コレクタを共通コレクタ負荷抵抗Ｒｃに接
続することにより構成され、その共通コレクタ抵抗Ｒｃ
から、２つの入力信号（ａ）（ｂ）のいずれか値の小さ
い方の信号が出力（ｃ）される。
うに、コレクタとエミッタがそれぞれに共通接続された
ｐｎｐバイポーラ・トランジスタ対Ｑ１，Ｑ２を用い、
その共通エミッタを電源電位Ｖｃｃに接続するととも
に、その共通コレクタを共通コレクタ負荷抵抗Ｒｃに接
続することにより構成され、その共通コレクタ抵抗Ｒｃ
から、２つの入力信号（ａ）（ｂ）のいずれか値の小さ
い方の信号が出力（ｃ）される。
【００２８】図６は本発明による中央値演算処理方法の
別の実施例を示す。同図に示す方法は、ＴＶなど表示画
面上にて、水平走査方向と垂直走査方向の二次元空間に
展開される複数点（５点）の画素信号を対象とするもの
であって、その５点の処理領域を３点ずつの処理領域に
分割して２段階で処理する。
別の実施例を示す。同図に示す方法は、ＴＶなど表示画
面上にて、水平走査方向と垂直走査方向の二次元空間に
展開される複数点（５点）の画素信号を対象とするもの
であって、その５点の処理領域を３点ずつの処理領域に
分割して２段階で処理する。
【００２９】すなわち、第１段階では、水平走査方向と
垂直走査方向に３点ずつ分割された２つの処理領域につ
いて、それぞれに中央値信号（Ａ’）（Ｂ’）を求める
処理を行う。第２段階では、第１段階で求めた中央値信
号（Ａ’）（Ｂ’）と中心の着目する信号Ｘとの間で中
央値信号Ｚを求める処理を行う。
垂直走査方向に３点ずつ分割された２つの処理領域につ
いて、それぞれに中央値信号（Ａ’）（Ｂ’）を求める
処理を行う。第２段階では、第１段階で求めた中央値信
号（Ａ’）（Ｂ’）と中心の着目する信号Ｘとの間で中
央値信号Ｚを求める処理を行う。
【００３０】これにより、二次元方向に展開する５点の
信号に対して中央値信号を求める処理が、３点の信号に
対する処理によって高速に行うことができる。このよう
に、本発明は、空間的に連続する信号を対象にした処理
にも有効である。したがって、たとえば輪郭保存を行い
つつ、スノーノイズなどのノイズを効果的に除去する画
像処理を適正に行うことができる。
信号に対して中央値信号を求める処理が、３点の信号に
対する処理によって高速に行うことができる。このよう
に、本発明は、空間的に連続する信号を対象にした処理
にも有効である。したがって、たとえば輪郭保存を行い
つつ、スノーノイズなどのノイズを効果的に除去する画
像処理を適正に行うことができる。
【００３１】図７は本発明による中央値演算処理方法の
さらに別の実施例を示す。同図に示す方法は、水平走査
方向と垂直走査方向の二次元空間に展開される３×３＝
９点の画素信号を対象とするものであって、その９点の
処理領域を３点ずつの領域に分割して２段階で処理す
る。
さらに別の実施例を示す。同図に示す方法は、水平走査
方向と垂直走査方向の二次元空間に展開される３×３＝
９点の画素信号を対象とするものであって、その９点の
処理領域を３点ずつの領域に分割して２段階で処理す
る。
【００３２】すなわち、第１段階では、同図（Ａ）
（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）に示すように、４つの方向につい
て、それぞれ３点の信号に対する中央値信号（Ａ’）
（Ｂ’）（Ｃ’），Ｄ’を求める演算処理を行う。この
第１段階の処理により４つの中央値信号（Ａ’）
（Ｂ’）（Ｃ’）（Ｄ’）が求められる。
（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）に示すように、４つの方向につい
て、それぞれ３点の信号に対する中央値信号（Ａ’）
（Ｂ’）（Ｃ’），Ｄ’を求める演算処理を行う。この
第１段階の処理により４つの中央値信号（Ａ’）
（Ｂ’）（Ｃ’）（Ｄ’）が求められる。
【００３３】第２段階では、まず、同図（Ｅ）に示すよ
うに、その４つのうちの（Ａ’）（Ｂ’）（Ｃ’）の３
つに対する中央値信号（Ｙ）を求める演算処理を行い、
次に、同図（Ｅ）に示すように、その（Ａ’）（Ｂ’）
（Ｃ’）の３つに対して求めた中央値信号（Ｙ）と上記
４つのうちの残りの一つ（Ｄ’）および中心の着目信号
Ｘの計３つに対する中央値信号（Ｚ）を求める演算処理
を行う。この中央値信号（Ｚ）が上記９点の信号に対す
る中央値信号として出力される。
うに、その４つのうちの（Ａ’）（Ｂ’）（Ｃ’）の３
つに対する中央値信号（Ｙ）を求める演算処理を行い、
次に、同図（Ｅ）に示すように、その（Ａ’）（Ｂ’）
（Ｃ’）の３つに対して求めた中央値信号（Ｙ）と上記
４つのうちの残りの一つ（Ｄ’）および中心の着目信号
Ｘの計３つに対する中央値信号（Ｚ）を求める演算処理
を行う。この中央値信号（Ｚ）が上記９点の信号に対す
る中央値信号として出力される。
【００３４】この実施例では、３点の信号に対する中央
値処理が計６回行われるが、この６回の中央値処理で必
要となる最大処理工数は、各回ごとに３回のデータ比較
と最大２回のデータ交換が必要なことにより、（３＋
２）×６＝３０回となる。
値処理が計６回行われるが、この６回の中央値処理で必
要となる最大処理工数は、各回ごとに３回のデータ比較
と最大２回のデータ交換が必要なことにより、（３＋
２）×６＝３０回となる。
【００３５】一方、９点の信号に対する中央値処理を直
接行う従来の方法だと、３６回のデータ比較と最大８回
のデータ比較が必要になり、合計の最大工数は３６＋８
＝４４回にもなってしまう。したがって、データ比較と
データ交換の処理工数は、従来の方法の４４回に対し、
３０回に減らすことができる。これにより、ＴＶの画像
信号に重畳されたノイズを輪郭を保存しつつ効果的に除
去するメディアンフィルタを比較的簡単に実現させるこ
とができる。
接行う従来の方法だと、３６回のデータ比較と最大８回
のデータ比較が必要になり、合計の最大工数は３６＋８
＝４４回にもなってしまう。したがって、データ比較と
データ交換の処理工数は、従来の方法の４４回に対し、
３０回に減らすことができる。これにより、ＴＶの画像
信号に重畳されたノイズを輪郭を保存しつつ効果的に除
去するメディアンフィルタを比較的簡単に実現させるこ
とができる。
【００３６】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例にもとづき具体的に説明したが、本発明は上記実施
例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で種々変更可能であることはいうまでもない。たとえ
ば、図７に示した方法において、第１段階の処理だけを
３点の信号領域に分けて行えば、第２段階の処理は
（Ａ’）（Ｂ’）（Ｃ’）（Ｄ’）の４点と中心信号Ｘ
の計５点に対して行ってもよい。この場合の最大処理工
数は、第１段階で（３＋２）×３＝１５回、第２段階で
１０＋４＝１４回となり、合計１５＋１４＝２９回で済
む。
施例にもとづき具体的に説明したが、本発明は上記実施
例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で種々変更可能であることはいうまでもない。たとえ
ば、図７に示した方法において、第１段階の処理だけを
３点の信号領域に分けて行えば、第２段階の処理は
（Ａ’）（Ｂ’）（Ｃ’）（Ｄ’）の４点と中心信号Ｘ
の計５点に対して行ってもよい。この場合の最大処理工
数は、第１段階で（３＋２）×３＝１５回、第２段階で
１０＋４＝１４回となり、合計１５＋１４＝２９回で済
む。
【００３７】以上の説明では主として、本発明者によっ
てなされた発明をその背景となった利用分野である画像
処理装置に適用した場合について説明したが、それに限
定されるものではなく、たとえばオーディオ信号の処理
にも適用できる。
てなされた発明をその背景となった利用分野である画像
処理装置に適用した場合について説明したが、それに限
定されるものではなく、たとえばオーディオ信号の処理
にも適用できる。
【００３８】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものの効果を簡単に説明すれば、下記のとおりで
ある。すなわち、多点信号、とくに５点以上の多点信号
について中央値を求める処理の大幅な高速化が可能にな
り、これによりたとえばＴＶ信号のような高速信号に重
畳されたノイズを効果的に除去するメディアンフィルタ
も比較的簡単に実現させることができるようになる、と
いう効果が得られる。
表的なものの効果を簡単に説明すれば、下記のとおりで
ある。すなわち、多点信号、とくに５点以上の多点信号
について中央値を求める処理の大幅な高速化が可能にな
り、これによりたとえばＴＶ信号のような高速信号に重
畳されたノイズを効果的に除去するメディアンフィルタ
も比較的簡単に実現させることができるようになる、と
いう効果が得られる。
【図１】本発明の技術が適用された中央値演算回路の一
実施例を示す図
実施例を示す図
【図２】本発明による中央値演算方法の一実施例をその
処理工程順に示す図
処理工程順に示す図
【図３】本発明で使用される中央値回路の実施例を示す
図
図
【図４】デジタル回路による最大値／最小値回路の構成
例を示す図
例を示す図
【図５】アナログ回路による最大値／最小値回路の構成
例を示す図
例を示す図
【図６】本発明による中央値演算処理方法の別の実施例
を示す図
を示す図
【図７】本発明による中央値演算処理方法のさらに別の
実施例を示す図
実施例を示す図
【図８】平均値フィルタとメディアンフィルタのそれぞ
れの信号処理波形例を示す図
れの信号処理波形例を示す図
【図９】従来の中央値演算回路の概略構成を示す図
１０ 入力端子 １１１，１１２，１２１，１２２ 遅延回路 ２１，２２ 中央値回路 ３１，３２，３３ 最大値回路 ４１，４２ 最小値回路
Claims (7)
- 【請求項１】 時間的および／または空間的に連続する
Ｎ点（Ｎ≧５）の信号の中央値を求めるに際し、そのＮ
点よりも少ないＭ点（Ｍ＜Ｎ））の信号について中央値
を求める第１の処理と、この第１の処理によって求めた
中央値に対してさらに中央値を求める第２の処理とを行
うことを特徴とする中央値演算方法。 - 【請求項２】 時間的に連続するＮ点（Ｎ≧５）の信号
の中央値を求めるに際し、そのＮ点よりも少ないＭ点
（Ｍ＜Ｎ））の信号について中央値を求める第１の処理
と、この第１の処理によって求めた中央値に対してさら
に中央値を求める第２の処理とを行うとともに、第１の
処理結果の一部を第２の処理にて再使用させることを特
徴とする中央値演算方法。 - 【請求項３】 時間的および／または空間的に連続する
Ｎ点（Ｎ≧５）の領域を複数のＭ点（Ｍ＜Ｎ）ずつ領域
に分割する回路と、各分割領域ごとに中央値信号を選択
・出力する第１の中央値回路と、この第１の中央値回路
から出力される中央値信号に対してさらに中央値信号を
選択・出力する第２の中央値回路とを備えたことを特徴
とする中央値演算回路。 - 【請求項４】 時間的および／または空間的に連続する
Ｎ点（Ｎ≧５）の領域を３点ずつの連続する信号領域に
分割する回路と、各分割領域ごとに中央値信号を選択・
出力する第１の中央値回路と、この第１の中央値回路か
ら出力される中央値信号に対してさらに中央値信号を選
択・出力する第２の中央値回路とを備えたことを特徴と
する中央値演算回路。 - 【請求項５】 時間的および／または空間的に連続する
Ｎ点（Ｎ≧５）の領域を３点ずつの信号領域に分割する
回路と、各分割領域ごとに中央値信号を選択・出力する
第１の中央値回路と、この第１の中央値回路から出力さ
れる中央値信号に対してさらに中央値信号を選択・出力
する第２の中央値回路とを備えるとともに、上記第１の
中央値回路は、３点の信号の中から最小値信号を取り除
く最大値回路と、上記３つの信号の中から最大値信号を
取り除く最小値回路とによって構成されていることを特
徴とする中央値演算回路。 - 【請求項６】 時間的および／または空間的に連続する
Ｎ点（Ｎ≧５）の領域を複数のＭ点（Ｍ＜Ｎ）ずつ領域
に分割する回路と、各分割領域ごとに中央値信号を選択
・出力する第１の中央値回路と、この第１の中央値回路
から出力される中央値信号に対してさらに中央値信号を
選択・出力する第２の中央値回路とを備えことを特徴と
するたメディアンフィルタ。 - 【請求項７】 水平走査方向と垂直走査方向の二次元空
間に展開されたＮ点（Ｎ≧５）の画素信号をＭ点（Ｍ＜
Ｎ）ずつの連続する画素信号に分割する回路と、各分割
領域ごとに中央値信号を選択・出力する第１の中央値回
路と、この第１の中央値回路から出力される中央値信号
に対してさらに中央値信号を選択・出力する第２の中央
値回路とを備えたことを特徴とする画像処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6125405A JPH07336192A (ja) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | 中央値演算方法および演算回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6125405A JPH07336192A (ja) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | 中央値演算方法および演算回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07336192A true JPH07336192A (ja) | 1995-12-22 |
Family
ID=14909308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6125405A Withdrawn JPH07336192A (ja) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | 中央値演算方法および演算回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07336192A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8767829B2 (en) | 2001-07-11 | 2014-07-01 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Switch-select single frame reference |
| KR102263518B1 (ko) * | 2020-09-24 | 2021-06-11 | (주)소울텍 | 중간값 필터링 시스템 및 방법 |
-
1994
- 1994-06-07 JP JP6125405A patent/JPH07336192A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8767829B2 (en) | 2001-07-11 | 2014-07-01 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Switch-select single frame reference |
| US8942285B2 (en) | 2001-07-11 | 2015-01-27 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Motion compensation filtering in an image system |
| US8995528B2 (en) | 2001-07-11 | 2015-03-31 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Switch-select single frame reference |
| KR102263518B1 (ko) * | 2020-09-24 | 2021-06-11 | (주)소울텍 | 중간값 필터링 시스템 및 방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010904 |