JPS62279786A

JPS62279786A - ノイズ低減装置

Info

Publication number: JPS62279786A
Application number: JP61122985A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Tanaka; 豊田中; Yasushi Tatehira; 靖立平
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1986-05-28
Filing date: 1986-05-28
Publication date: 1987-12-04
Anticipated expiration: 2010-11-13
Also published as: JPH07105906B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】発明の詳細な説明〔産業上の利用分野〕本発明は画像信号のノイズ低減装置に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、フレーム間の画像信号処理によって静止画成
分を得ると共に、この静止画成分またはフレームメモリ
の出力を入力画像信号から減算処理して得られる動画成
分にフレーム内でのフィルタ処理を施し、このフィルタ
処理された動画成分を静止画成分と合成することにより
、複雑な動き検出を必要とせず、簡単な構成で動画成分
のノイズをも低減するようにしたものである。

〔従来の技術〕

従来、画像信号のノイズ低減方法として、フレーム間で
の演算による信号処理が知られている。

この種の信号処理には非巡回型式と巡回型式とがあって
、各型式によるノイズ低減装置は、例えば第５図及び第
６図にそれぞれ示すように構成される。

第５図の非巡回型のノイズ低減装置は、大刀端子ＩＮに
ｎ（固のフレームメモリ　（ｌａ）　、　　（ｌｂ）・
・・・（ｉｎ）が縦続接続され、端子ＩＮからの入力画
像信号及び各フレームメモリ　（ｌａ）　、　　（ｌｂ
）・・・・（１ｎ）の出力画像信号が加算器（２）に供
給される。加算器（２）の出力は乗算器（３）に供給さ
れ、端子（４）からの係数１／（ｎ＋１）を乗ぜられて
、ｎ＋１フレーム周期を通して平均化される。

一般に、画像信号に含まれるノイズ成分は、自己相関性
が殆どないので、複数フレーム周期の平均によってその
エネルギーが低減される。他方、静止画の場合、画像信
号のフレーム相関が強いので、複数フレーム周期の平均
によっても信号成分のエネルギーは殆ど変化しない。従
って、第５図の構成でノイズ低減が行なわれ、Ｓ／Ｎが
改善される。

また、第６図において、（５ｖ）は巡回型ノイズ低減装
置を全体として示し、端子ＩＮからの入力画像信号は、
第１の乗算器（６）及び加算器（７）を介して、フレー
ムメモリ（８）に供給される。フレームメモリ（８）の
出力は、第２の乗算器（９）を介して、加算器（７）に
供給される。（１０）は動き検出回路であって、端子Ｉ
Ｎからの入力画像信号とフレームメモリ（８）から読み
出された画像信号とが供給され、動き検出回路（１０）
から両乗算器（６）及び（９）にそれぞれ係数１−Ｋｖ
、Ｋｖ　　（０＜Ｋｖ＜１）が供給される。係数Ｋｖは
画像のフレーム間の相関の程度に応じて変化し、静止画
の場合にはＫｖ”＝１／２とされ、動画部分に対しては
より小さな値とされる。これにより、現フレーム周期の
入力画像信号と、メモリ（８）から読み出された先行フ
レーム周期の画像信号とがフレーム方向（時間方向）に
重み付は平均されて加算器（７）から出力端子ＯＵＴに
導出される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、第５図の非巡回型ノイズ低減装置は、静止画
に対しては有効であるが、動画では残像が発生して動き
がぼけるという本質的な問題があった。

また、第６図の巡回型ノイズ低減装置では、画像の動き
（フレーム相関度）に応じて係数Ｋｖを変化させ、Ｓ／
Ｈの改善量を変えて残像を目立たないようにしているが
、ノイズ低減効果と残像の程度とは二者択一の関係にあ
り、画面の動画の部分ではノイズ低減効果を期待するこ
とができないという問題があった。

更に、第６図のノイズ低減装置では動き検出回路（１０
）の構成が複雑であるという問題もあった。

か＼る点に鑑み、本発明の目的は、簡単な構成で、動画
部分のノイズをも低減でることのできるノイズ低減装置
を提供するところにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、人力画像信号が供給されるフレームメモリと
、このフレームメモリの出力及び入力画像信号に基づい
て入力画像信号の静止画成分及び動画成分を得る加算器
及び減算器と、この減算器から動画成分を供給される２
次元低域フィルタと、この２次元低域フィルタからノイ
ズ低減された動画成分を供給されると共に、加算器から
静止画成分を供給されて、出力画像信号を合成する第２
の加算器とを有するノイズ低減装置である。

〔作用〕

か＼る構成によれば、複雑な動き検出を必要とせずに、
動画成分のノイズが低減される。

〔実施例〕

以下、第１図及び第２図を参照しながら、本発明による
ノイズ低減装置の一実施例について説明する。

本発明の一実施例の構成を第１図に示す。

第１図において、入力画像信号が端子ＩＮからフレーム
メモリ（１１）、加算器（１２）及び減算る（１３）に
共通に供給されると共に、フレームメモリ　（１１）の
出力が加算！（１２）及び減算器（１３）に共通に供給
される。加算器（１２）及び減算器（１３）の出力はそ
れぞれ乗算器（１４）及び（１５）に供給されて、端子
（１６）からの係数１／２をそれぞれ乗ぜられ、第１の
乗算器（１４）の出力が第２の加算器（１７）に供給さ
れる。

（１８）は２次元低域フィルタであって、同一フレーム
周期における水平及び垂直方向もしくは両対角線方向の
それぞれ複数の画素に対する画像信号の重み付は平均を
行なうものである。この２次元低域フィルタ（１８）を
介して、第２の乗算器（１５）の出力が第２の加算器（
１７）に供給されて、第１の乗算器（１４）の出力と合
成される。なお、両乗算器（１４）及び（１５）に代え
て、第２の加算器（１７）と出力端子ＯＵＴとの間に単
一の１／２乗算器を設けてもよい。

本実施例の動作は次のとおりである。

第２図Ａに示すようなノイズを含んだ画像信号のが端子
ＩＮから入力されると、同図已に示すように、フレーム
メモリ　（１１）の出力０は入力画像信号■より１フレ
一ム周期Ｆｒだけ遅れたものとなる。この入力画像信号
のとフレームメモリ　（１１）の出力■とが加算器（１
２）及び第１の乗算器（１４）において算術平均されて
、第１の乗算器（１４）から出力される静止画成分Ｏは
、同図Ｃに示すように、入力画像信号のの立上り及び立
下り直後の各１フレ一ム周期では入力画像信号のの振幅
ａの１／２の振幅となり、フレームメモリ　（１１）の
出力■と入力画像信号のとが共存する複数フレーム周期
では入力画像信号■と等しい振＠ａとなる。

また、静止画成分Ｏに含まれるノイズレベルは、現フレ
ーム周期及び先行フレーム周期の平均によって、同図Ｃ
に示すように、入力中のノイズレベルｎのはＭ’ｌ／２
となり、フレーム相関を利用したノイズ低減が行なわれ
る。

また、減算器（１３）においては、入力画像信号のとフ
レームメモリ　（１１）の出力■との差が演算され、減
算器（１３）の出力が第２の乗算器（１５）において、
静止画成分Ｏとのレベル合わせをされて、同図りに示す
ような動画成分■が得られる。

即ちこの動画成分■は入力画像信号のの立上り及び立下
り直後の各１フレ一ム周期でそれぞれ入力画像信号０の
１／２の振幅の正及び負の極性のパルスとなる。

図示のように、この動画成分■はノイズ成分を含んでい
るが、このノイズ成分は、２次元低域フィルタ（１８）
において、例えば水平及び垂直の２方向に、同一フレー
ム周期内で重み付は平均処理されて、２次元低域フィル
タ（１８）の出力［Ｆ］は、第２図已に示すように、ノ
イズが充分に低減される。

第２の加算器（１７）において、２次元低域フィルタ（
１８）からのノイズ低減された動画成分■と、第１の乗
３＋１−器（１４）からの静止画成分Ｏとが合成されて
、第２の加算器（１７）から出力される画像信号［Ｆ］
は、同図Ｆに示すように、入力画像信号のと同一の波形
となると共に、ノイズが低減されている。

次に、第３図及び第４図を参照しながら、本発明の他の
実施例について説明する。

本発明の他の実施例の構成を第３図に示す。この第３図
において、前出第６図に対応する部分には同一の符号を
付して重複説明を省略する。

第３図において、第１及び第２の係数入力端子（１９ａ
）及び（１９ｂ　）からフレーム方向低域フィルタ（５
）の第１＆び第２の乗算器（６）及び（９）にそれぞれ
固定係数（１−Ｋ）及びＫ　（０＜Ｋ＜１＞が供給され
る。この係数には例えば１／２より稍小さく設定される
。加算器（７）の出力が減算器（２１）に供給されて、
端子ＩＮからこの減算！（２１）に供給された入力画像
信号から減算される。減算器（２１）の出力が２次元低
域フィルタ（２２）を介して、第２の加算器（２３）に
供給されると共に、第１の加算器（７）の出力が第２の
加算器（２３）に供給され、第２の加算器（２３）の出
力が端子ＯＵＴに導出される。

第３図の実施例の動作は次のとおりである。

第４図の時間軸は前出第２図のそれよりも圧縮されてい
る。第４図Ａに示すようなノイズを含んだ入力画像信号
のが端子ＩＮから入力されると、フレーム方向低域フィ
ルタ（５）の加算器（７）から、同図已に示すような静
止画成分■が出力される。この静止画成分■は、図示の
ように、ノイズは充分に低減されているが、入力画像信
号のの立上り及び立下り直後の各複数フレーム周期Ｔｕ
及びＴｄにわたって緩かに立上り、また立下って、動画
部分は残像が発生する。

第３図の実施例では、減算器（２１）において、この静
止画成分■を入力画像信号のから減算して、第４図Ｃに
示すような微分波形に類似したスパイク状の動画成分◎
を得ている。図示のように、減算器（２１）から出力さ
れる動画成分Ｏには入力画像信号と同レベルのノイズ成
分が含まれる。前出第１図の実施例と同様に、動画成分
Ｏ中のノイズは２次元低域フィルタ（２２）において同
一フレーム内で水平及び垂直の２方向に重み付は平均処
理されて、２次元低域フィルタ（２２）の出力■は、第
４図りに示すように、ノイズが充分に低減されたスパイ
ク状の波形となる。

第２の加算器（２３）において、２次元低域フィルタ（
２２）からのノイズ低減された動画成分■と、加算器（
７）からの静止画成分■とが合成されて、第２の加算器
（２３）から出力される画像信号［Ｆ］は、同図Ｅに示
すように、入力画像信号のと同一の波形となると共に、
ノイズが低減されている。

〔発明の効果〕

以上詳述のように、本発明によれば、フレーム間の画像
信号処理により画像信号の静止画成分を得ると共に、こ
の静止画成分またはフレームメモリの出力を入力画像信
号から減算処理して得られる動画成分にフレーム内での
フィルタ処理を施し、このフィルタ処理された動画成分
を静止画成分と合成するようにしたので、複雑な動き検
出を必要とせず、簡単な構成で、動画成分のノイズをも
低減することのできるノイズ低減装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるノイズ低減装置の一実施例の構成
を示すブロック図、第２図は第１図の実施例の動作を説
明するためのタイミングチャート、第３図は本発明の他
の実施例の構成を示すブロック図、第４図は第３図の実
施例の動作を説明するためのタイミングチャート、第５
図及び第６図は従来のノイズ除去装置の構成例を示すブ
ロック図である。（８）、　　（１１）はフレームメモリ、＋７１　、　
　（１２）は加算器、（１３）　、　　（２１）は減算
器、（１８）、（２２）は２次元低域フィルタ、（１７
）　、　　（’２３）は第２の加算器である。ｅｔ −実　５缶　４列第１図イカミ束イ列第５図 −賞　５５４列めタイムチャート第２図イ己の　１【方’ｔｅ　Ｐｌ第３図イ也　の従」ミ４Ｆｄ化の大箱イ列のタイムナイート

Claims

【特許請求の範囲】入力画像信号が供給されるフレームメモリと、該フレー
ムメモリの出力及び上記入力画像信号に基づいて上記入
力画像信号の静止画成分及び動画成分を得る加算器及び
減算器と、該減算器から上記動画成分を供給される２次元低域フィ
ルタと、該２次元低減フィルタからノイズ低域された上記動画成
分を供給されると共に、上記加算器から上記静止画成分
を供給されて、出力画像信号を合成する第２の加算器と
を有することを特徴とするノイズ低減装置。