KR100864337B1

KR100864337B1 - 화상 노이즈 저감 방법 및 장치

Info

Publication number: KR100864337B1
Application number: KR1020027014330A
Authority: KR
Inventors: 겐 나까지마; 사또시 미쯔이
Original assignee: 소니 가부시끼 가이샤
Priority date: 2001-02-26
Filing date: 2002-02-20
Publication date: 2008-10-17
Also published as: DE60200579T2; EP1291821B1; US7120310B2; WO2002069263A1; JP4089163B2; US20040008902A1; KR20020093073A; DE60200579D1; CN1223968C; EP1291821A4; CN1461454A; TW545044B; JP2002259962A; EP1291821A1

Abstract

본 발명은, 예를 들면 화상 신호를 디지탈화하여 처리하는 경우에 사용하기에 적합한 화상 노이즈 저감 방법 및 장치에 관한 것이다. 따라서, 본 발명에서는, 예를 들면 8개의 비교기(11)에 각각 주위 화소의 레벨값 a∼h와 주목 화소의 레벨값 o가 입력되고, 각각의 레벨값의 차의 절대값이 기준 레벨 θ의 값보다 작을 때 값 "1"이 출력된다. 또한, 주목 화소 o를 중심으로 한 점대칭의 위치의 주위 화소가 조합되고, 조합에 따라서 비교기(11)로부터의 신호가 4개의 AND 회로(12)에 공급된다. 그리고, AND 회로(12)로부터의 신호가 각각의 조합에 따라서 8개의 AND 게이트(13)에 공급되고, AND 회로(12)로부터의 신호가 값 "1"일 때에, 대응하는 주위 화소의 레벨값 a∼h가 AND 게이트(13)를 통하여 출력 포트(3)로 출력된다. 또한, AND 회로(12)로부터의 신호가 가산기(14)에 공급되고, 이 가산 출력이 승산기(15)에서 2배로 되어, 이 승산 출력에 가산기(16)에서 값 "1"이 가산되어 출력 포트(4)로 출력된다. 이것에 의해 예를 들면 주목 화소를 중심으로 한 점대칭의 위치의 화소를 조합하여 그 양자가 모두 선택된 화소만을 이용하여 평균화의 연산을 행할 수 있어, 평균화된 신호 위상이 본래의 위치로부터 어긋나는 문제를 해소할 수 있다.

노이즈 저감, 신호 위상, 출력 포트, AND 회로, 가산기, 승산기

Description

화상 노이즈 저감 방법 및 장치{IMAGE NOISE REDUCTION METHOD AND DEVICE}

본 발명은, 예를 들면 화상 신호를 디지탈화하여 처리하는 경우에 사용하기에 적합한 화상 노이즈 저감 방법 및 장치에 관한 것이다. 특히, 소위 ε-필터를 이용하여 화상 신호의 노이즈 성분의 저감을 행하는 경우의 문제점을 해소하도록 한 화상 노이즈 저감 방법 및 장치에 관한 것이다.

예를 들면 화상 신호에 포함되는 노이즈 성분의 저감을 행하는 수단으로서는, 종래부터 다양한 방법이 제안되어 있다. 그 중에서도, 가장 간단하고 노이즈 저감 효과가 큰 방법의 하나로 저역 통과 필터(Low Pass Filter: 이하, LPF로 약칭)에 의한 방법이 있다. 이 LPF는, 어떤 기준 주파수보다 낮은 성분의 신호만을 전송하는 장치이다. 즉, 이 LPF에 주파수가 변화하는 신호를 입력하고, 출력 신호의 진폭을 관측하면, 주파수가 높은 성분만큼 레벨이 낮아지는 특성이 나타난다.

한편, 이러한 LPF는, 다른 견해에서 보면, 주목 화소와 주목 화소의 주위에 인접하는 화소의 평균값을 갖고, 주목 화소의 새로운 값으로 하는 것이다. 즉, 이 방법에서는, 주위 화소와 상관 관계가 강한 주목 화소의 신호 레벨은, 평균화하여도 그 값에 큰 변화는 생기지 않지만, 상관이 없는 랜덤 노이즈 성분은 주위 화소에 포함되는 노이즈 성분과 평균화됨으로써, 그 값을 "0" 에 가깝게 해 가는 것이 다.

따라서, 이러한 LPF를 이용한 경우에는, 주위 화소의 탐색 에리어가 넓을 수록 노이즈 억압 효과는 커진다. 그런데 이러한 LPF에 의한 주위 화소와의 평균화 동작은, 예를 들면 화상의 엣지 정보도 노이즈와 마찬가지로 저감되어, 결과적으로는, 노이즈는 적어지지만 화상 전체는 흐려지게 되어, 화상 품위를 떨어뜨린다는 단점도 발생된다. 이 때문에 노이즈 저감 수단으로서의 LPF는 일반적으로는 그다지 사용되고 있지 않다.

이러한 LPF의 결점을 해소하는 방법으로서, 소위 ε-필터가 제창되어 있다(전자 정보 통신 학회지 Vol.77 No.8 pp.844-852 1994년 8월, Kaoru Arakawa의「비선형 디지털 필터와 그 응용」참조). 즉, 이 문헌에서 제창된 ε-필터에서는, 주목 화소와 주위 화소와의 평균화 동작을 할 때, 먼저 그 해당 주위 화소가 주목 화소와 상관 관계를 갖고 있는지의 여부를 판단하도록 하였다.

구체적으로는, 어떤 기준 레벨 θ를 설정하고, 주목 화소의 레벨의 ±θ의 범위 내에 해당 주위 화소의 레벨이 들어가 있으면 평균화 요소에 포함시키고, ±θ의 범위 내에 들어가 있지 않을 때에는 평균화 요소에 포함시키지 않는다. 이와 같이 하여, 주위 화소의 전체에 대하여 평균화 요소에 포함시킬지의 여부를 탐색한 다음에, 평균화 요소로서 포함된 주위 화소만을 연산 대상으로 하여, 주목 화소와의 평균화 연산에 의해 주목 화소가 새로운 값을 구한다.

따라서, 만일 탐색 에리어 내에 화상 엣지가 들어 온 경우에도, 엣지를 구성하는 화소의 레벨이 주목 화소의 레벨의 ±θ의 범위를 넘고 있으면, 평균화의 연 산 대상으로는 되지 않고, 예를 들면 엣지를 구성하는 화소가 평균화에 포함시키게 됨으로써 화상의 선명도가 떨어지지 않는다. 즉, 이 ε-필터에 따르면, 기준 레벨 θ의 값을 적절하게 선택해 줌으로써 화상 엣지는 그대로이고, 노이즈 성분만을 억압할 수 있는 것이다.

또한, 도 5를 참조하여 ε-필터의 실제의 회로 구성에 대하여 설명한다. 도 5에서, 도형(1)은 화상 에리어의 어느 한 점을 나타내고 있으며, 주목 화소 o와 그 주위 화소 a, b, c, d, e, f, g, h의 모습을 이미지한 것이다. 그리고, 이들 화소의 레벨 값을 각각 부호 a∼h 및 o로 동일한 표기로 대용하면, 이들 주위 화소의 레벨값 a∼h가 선택 회로(2)에 공급된다. 또한, 이 선택 회로(2)에는 상술한 기준 레벨 θ의 값과, 주목 화소의 레벨값 o가 입력된다.

이 선택 회로(2)에서는, 먼저 주위 화소 a의 레벨값 a와 주목 화소 o의 레벨값 o의 차의 절대값(｜a-o｜)이 계산되고, 이 차의 절대값과 기준 레벨 θ가 비교된다. 그리고, 상술한 차의 절대값이 기준 레벨 θ의 값보다 작으면, 출력 포트(3)에 레벨값 a가 출력된다. 또한, 차의 절대값이 기준 레벨 θ의 값보다 클 때에는 출력 포트(3)에는 레벨값 a를 출력하지 않고, 값 "0" 을 출력한다. 또 다른 주위 화소 b∼h의 레벨값 b∼h에 대해서도 마찬가지의 계산이 행해진다.

따라서, 이 선택 회로(2)에는, 주위 화소의 수와 동일한 예를 들면 8개의 출력 포트(3)가 설치되고, 이들 출력 포트(3)에는 각각 상술한 차의 절대값이 기준 레벨 θ의 값보다 작을 때에는 그 레벨값 a∼h가 출력되며, 차의 절대값이 기준 레벨 θ의 값보다 클 때에는 값 "0"이 출력된다. 또한, 선택 회로(2)에는 출력 포트(4)가 설치되고, 이 출력 포트(4)에는 상술한 레벨값 a∼h가 출력되는 출력 포트(3)의 수에 값 "1"을 가산한 값이 출력된다.

즉, 선택 회로(2)로부터는, 예를 들면 주목 화소와 주위 화소와의 차의 절대값이 전부 기준 레벨 θ의 값보다 작을 때에는, 각각의 레벨값 a∼h가 출력 포트(3)로부터 출력됨과 함께, 값 "9"가 출력 포트(4)로 출력된다. 또한, 예를 들면 주목 화소와 주위 화소와의 차의 절대값이 전부 기준 레벨 θ의 값보다 클 때에는, 출력 포트(3)로부터는 전부 값 "0"이 출력됨과 함께, 출력 포트(4)에는 값 "1" 이 출력된다.

그리고, 이 선택 회로(2)의 출력 포트(3)로부터의 출력과 주목 화소 o의 레벨값 o이 가산기(5)에 공급되고, 이 가산기(5)의 출력 포트(6)에 추출되는 값이 제산기(7)에 공급된다. 또한, 상술한 선택 회로(2)의 출력 포트(4)로부터의 값이 제산기(7)에 공급된다. 그리고, 이 제산기(7)에서는, 가산기(5)의 출력 포트(6)로부터의 값이 선택 회로(2)의 출력 포트(4)로부터의 값으로 나누어지고, 그 연산 결과의 값이 출력 포트(8)로 추출된다.

이것에 의해, 출력 포트(8)에는, 어떤 기준 레벨 θ를 설정하고, 주목 화소의 레벨의 ±θ의 범위 내에 해당 주위 화소의 레벨이 들어가 있으면 평균화 요소에 포함시키고, ±θ의 범위 내에 들어가 있지 않을 때에는 평균화 요소에 포함시키지 않고, 주위 화소의 전체에 대하여 평균화 요소에 포함될지의 여부를 탐색한 다음에, 평균화 요소로서 포함된 주위 화소만을 연산 대상으로 하여, 주목 화소와의 평균화 연산에 의해 구해진 주목 화소의 새로운 값이 추출된다.

또, 상술한 장치에서, 선택 회로(2)의 구체적인 회로 구성은, 예를 들면 도 6에 도시한 바와 같다. 즉, 도 6에서, 상술한 주위 화소의 수와 동일한 예를 들면 8개의 비교기(20)가 설치된다. 이들 비교기(20)에는, 각각 상술한 주위 화소의 레벨값 a∼h와 주목 화소의 레벨값 o와 기준 레벨 θ의 값이 입력된다. 그리고, 각각의 비교기(20)로부터는, 주위 화소와 주목 화소와의 레벨값의 차의 절대값이 기준 레벨 θ의 값보다 작을 때 값 "1"이 출력된다.

또한, 이들 비교기(20)로부터의 신호가 각각 AND 게이트(21)에 공급된다. 또한, 주위 화소의 레벨값 a∼h가 각각 AND 게이트(21)에 공급되고, 상술한 비교기(20)로부터의 신호가 값 "1"일 때에, 대응하는 주위 화소의 레벨값 a∼h가 AND 게이트(21)를 통하여 출력 포트(3)로 출력된다. 또한, 비교기(20)로부터의 신호가 가산기(22)에 공급된다. 또한, 이 가산기(22)의 가산 출력이 가산기(23)에 공급되고, 값 "1"이 가산되어 출력 포트(4)로 출력된다.

이것에 의해 이 회로 구성에서, 출력 포트(3)에는, 레벨값 a∼h와 주목 화소의 레벨값 o와의 차의 절대값이, 기준 레벨 θ의 값보다 작은 주위 화소의 레벨값 a∼h가 AND 게이트(21)를 통하여 출력된다. 또한, 차의 절대값이 기준 레벨 θ의 값보다 클 때에는 값 "0"이 출력된다. 또한 출력 포트(4)에는, 상술한 AND 게이트(21)를 통하여 레벨값 a∼h가 출력 포트(3)로 출력되는 수에 값 "1" 을 가산한 값이 출력된다.

이와 같이 하여, 선택 회로(2)로부터는, 상술한 차의 절대값이 기준 레벨 θ의 값보다 작은 레벨값 a∼h와, 이 레벨값 a∼h가 출력되는 수에 값 "1"을 가산한 값이 출력된다. 그리고, 이들 레벨값 a∼h와 주목 화소의 레벨값 o가 가산되고, 이 가산값을 레벨값 a∼h이 출력되는 수에 값 "1"을 가산한 값으로 나눔으로써, 평균화 요소로 된 화소만을 연산 대상으로 한 평균화 연산이 행해져서, 주목 화소의 새로운 값이 추출된다.

이와 같이 하여, 상술한 ε-필터에서는, 영상 엣지를 보존하면서, 효과적으로 노이즈를 저감할 수 있다. 그런데, 이 경우에 주목 화소의 평균화의 에리어가 평균화 요소로 된 화소의 위치에 의해 이동되고, 이 때문에 화소의 중심이라고 할 신호 위상이 주목 화소의 위치로부터 어긋나게 되는 현상이 생긴다. 예를 들면 평균화 요소에 포함되는 화소에 치우침이 있으면, 평균화된 신호 위상은 이들 화소의 중심으로 되어, 주목 화소의 위치로부터 어긋나게 된다.

즉, 예를 들면 도 7A에 도시한 바와 같이 평균화 요소에 포함되는 화소가 우측의 화소 b, c, e, g, h만인 경우에는, 평균화된 화소의 신호 위상은 ●로 표시한 바와 같이 화소 o를 포함시킨 6 화소의 중심(화소 e와 o의 중간점)으로 되어, 주목 화소 o의 위치로부터 어긋나게 된다. 또한, 도 7B∼7D의 경우에도, 각각 평균화된 화소의 신호 위상은 ●로 표시한 바와 같이 되어, 본래의 주목 화소 o의 위치로부터 어긋나게 된다.

또한, 예를 들면 도 8A에 도시한 바와 같은 중간 레벨을 포함하는 화상 엣지에 대해서는, 동작이 불안정하게 되어, 엣지가 흐트러질 우려가 있다. 즉, 이 중간 레벨의 위치에 주목 화소가 있는 경우에는, 이 주목 화소는 어느 것이나 가까운 쪽의 레벨로 유도되지만, 이 중간 레벨과 엣지의 전후의 화소의 레벨과의 차의 절 대값이 기준 레벨 θ의 값에 가까울 때에는, 중간 레벨의 약간의 변동에 의해 유도되는 방향이 반전되어, 도 8B에 도시한 바와 같이 엣지가 흐트러질 우려가 있다.

즉, 예를 들면 도 8A에서, 중간 레벨의 위치에 있는 주목 화소가 흑(黑)에 가깝다고 판단되면, 예를 들면 도 7A와 같이 흑의 화소 3개를 포함하는 6개의 화소에서 평균화가 행해지고, 신호 위상은 0.5 화소 우측으로 이동된다. 이에 대하여 주목 화소가 백(白)에 가깝다고 판단되면, 상술과는 반대로 백의 화소 3개를 포함하는 6개의 화소에서 평균화가 행해지고, 신호 위상은 0.5 화소 좌측으로 이동된다. 이와 같이 중간 레벨의 약간의 변동에 의해 신호 위상이 좌우로 이동된다.

그리고, 이러한 신호 위상의 좌우로의 이동이 임의의 선 형상의 화소의 열 상에서 발생되면, 예를 들면 도 8B에 도시한 바와 같이 화상 엣지가 흐트러져서, 본래의 엣지와는 다른 노이즈로서 화면에 나타나게 된다. 또, 이러한 화상 엣지의 흐트러짐은, 도시한 바와 같은 수직의 엣지에 한하지 않고, 수평의 엣지나 경사진 엣지에서도 발생하며, 어느 것의 경우에도 본래의 엣지와는 다른 노이즈로서 화면에 나타나게 된다.

본 발명은, 평균화된 신호 위상이 본래의 주목 화소의 위치로부터 어긋나게 되지 않아서, 발생하는 화상 엣지의 흐트러짐 등의 우려도 해소할 수 있도록 한 것으로, 이 때문에 본 발명에서는, 주목 화소를 중심으로 한 점대칭의 위치의 화소를 조합하여 그 양자가 모두 선택된 화소만을 이용하여 평균화의 연산을 행하도록 한 것으로, 이에 관련하여 본 발명의 화상 노이즈 저감 방법 및 장치를 개시한다.

도 1은 본 발명을 적용한 화상 노이즈 저감 방법 및 장치에 사용되는 선택 회로의 일 실시예의 구성을 도시한 블록도.

도 2는 그 동작의 설명을 위한 도면.

도 3은 본 발명의 다른 실시예의 설명을 위한 도면.

도 4는 본 발명을 적용한 화상 노이즈 저감 방법 및 장치에 사용되는 선택 회로의 다른 실시예의 구성을 도시한 블록도.

도 5는 본 발명의 화상 노이즈 저감 방법 및 장치에 적용되는 장치를 설명하기 위한 구성도.

도 6은 종래의 화상 노이즈 저감 방법 및 장치에 사용되는 선택 회로의 구성을 도시한 블록도.

도 7은 그 설명을 위한 도면.

도 8은 그 설명을 위한 도면.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 설명하는 데 있어서, 도 1은 본 발명을 적용한 화상 노이즈 저감 방법 및 장치에 사용되는 선택 회로(2)의 일 실시예의 구성을 도시한 블록도이다. 즉, 본 발명에서 전체 장치의 구성은, 종래의 기술의 도 5에서 도시한 구성과 동일하다. 그리고, 본 발명에서는, 도 6에 도시한 선택 회로(2)에 대하여 개량을 가함으로써, 상술한 종래의 ε-필터의 문제점을 해결하는 것이다.

도 1에서, 상술한 도 6과 마찬가지로 주위 화소의 수와 동일한 예를 들면 8개의 비교기(11)가 설치되고, 이들 비교기(11)에는, 각각 상술한 주위 화소의 레벨값 a∼h와 주목 화소의 레벨값 o와 기준 레벨 θ의 값이 입력된다. 그리고, 각각의 비교기(11)로부터는, 주위 화소와 주목 화소와의 레벨값의 차의 절대값이 기준 레벨 θ의 값보다 작을 때 값 "1"이 출력된다. 이 구성은 종래의 비교기(20)와 마찬가지이다.

또한, 상술한 주위 화소 a∼h에 대하여 주목 화소 o를 중심으로 한 점대칭의 위치의 화소를 조합한다. 즉, 주위 화소 a와 h, b와 g, c와 f, d와 e를 조합한다. 그리고 이들 조합에 따라서, 비교기(11)로부터의 신호가 4개의 AND 회로(12)에 공급된다. 이것에 의해서 AND 회로(12)로부터는, 각각 조합의 화소가 동시에 주목 화소와의 레벨값의 차의 절대값이 기준 레벨 θ의 값보다 작을 때에 값 "1"이 출력된다.

그리고, 이들 AND 회로(12)로부터의 신호가, 각각 상술한 조합에 따라서 8개의 AND 게이트(13)에 공급된다. 또한, 주위 화소의 레벨값 a∼h가 각각 AND 게이트(13)에 공급되고, 상술한 AND 회로(12)로부터의 신호가 값 "1"일 때에, 대응하는 주위 화소의 레벨값 a∼h가 AND 게이트(13)를 통하여 출력 포트(3)로 출력된다. 이들 AND 게이트(13)의 구성은 종래의 AND 게이트(21)와 동등하다.

또한, AND 회로(12)로부터의 신호가 가산기(14)에 공급된다. 또한, 이 가산기(14)의 가산 출력이 승산기(15)에 공급되어 2배로 된다. 그리고, 이 승산기(15)의 승산 출력이 가산기(16)에 공급되고, 값 "1" 이 가산되어 출력 포트(4)로 출력 된다. 즉, 이 경우에, AND 회로(12)로부터의 신호는 각각 조합된 2개의 주위 화소에 대한 비교기(11)로부터의 신호를 대표하고 있으므로, 승산기(15)로 2배함으로써 본래의 값으로 되는 것이다.

이것에 의해 이 회로 구성에서, 출력 포트(3)에는, 주목 화소 o를 중심으로 한 점대칭의 위치를 조합한 주위 화소에 대하여, 레벨값 a∼h와 주목 화소의 레벨값 o와의 차의 절대값이 모두 기준 레벨 θ의 값보다 작은 주위 화소의 레벨값 a∼h가 AND 게이트(13)를 통하여 출력된다. 또한, 출력 포트(4)에는, 상술한 AND 게이트(13)를 통하여 레벨값 a∼h가 출력 포트(3)로 출력되는 수에 값 "1"을 가산한 값이 출력된다.

이와 같이 하여, 선택 회로(2)로부터는, 상술한 차의 절대값이 기준 레벨 θ의 값보다 작은 레벨값 a∼h와, 이 레벨값 a∼h가 출력되는 수에 값 "1"을 가산한 값이 출력된다. 그리고, 이들 레벨값 a∼h와 주목 화소의 레벨값 o가 가산되고, 이 가산값을 레벨값 a∼h가 출력되는 수에 값 "1"을 가산한 값으로 나눔으로써, 평균화 요소로 된 화소만을 연산 대상으로 한 평균화 연산이 행해져서, 주목 화소의 새로운 값이 추출된다.

그리고, 이 경우에, 선택 회로(2)로부터 출력되는 주위 화소의 레벨값 a∼h는, 반드시 주목 화소 o를 중심으로 한 점대칭의 위치의 화소가 조합되어 있으며, 따라서, 평균화 연산이 행해졌을 때에 평균화된 신호 위상이 본래의 주목 화소의 위치로부터 어긋나게 되지 않아, 항상 주목 화소의 위치에 일치하게 된다. 이것에 의해서, 예를 들면 종래의 기술에서 설명된 도 8과 같은 화상 엣지에서 엣지가 흐 트러지는 우려를 해소할 수 있다.

즉, 예를 들면 도 8A와 같은 화상 엣지에서, 중간 레벨의 위치에 있는 주목 화소가 백/흑 중 어느 것에 가깝다고 판단되어도, 점대칭의 한쪽의 화소만이 평균화 요소에 포함되지 않고, 여기서는 예를 들면 상하의 중간 레벨의 주위 화소만이 평균화 요소에 포함되게 된다. 따라서, 중간 레벨의 약간의 변동으로 신호 위상이 좌우로 이동되지 않아, 도 8A의 화상 엣지가 그대로 출력되고, 도 8B와 같은 화상 엣지의 혼란이 해소된다.

또, 본 발명에 따르면, 예를 들면 도 2에 도시한 바와 같은 주목 화소 o의 한 점만이 레벨 변동하고 있는 경우에, 이 주목 화소의 레벨값 o와 주위 화소의 레벨값 a∼h와의 차의 절대값이 기준 레벨 θ의 값보다 작을 때에, 이 주목 화소 o의 레벨값이 평균화되어, 노이즈가 저감된다. 또한, 주목 화소의 레벨값 o와 주위 화소의 레벨값 a∼h와의 차의 절대값이 기준 레벨 θ의 값보다 클 때에는, 올바른 레벨값으로서 보존되는 것이다.

따라서, 상술한 실시예에서, 주목 화소를 중심으로 한 점대칭의 위치의 화소를 조합하여 그 양자가 모두 선택된 화소만을 이용하여 평균화의 연산을 행하도록 함으로써, 평균화된 신호 위상이 본래의 주목 화소의 위치로부터 어긋나게 되지 않아서, 발생하는 화상 엣지의 흐트러짐 등의 우려도 해소할 수 있다.

이것에 의해서, 종래의 장치에서는, 소위ε-필터에서 평균화 요소에 포함되는 화소에 치우침이 있으면, 평균화된 신호 위상이 본래의 주목 화소의 위치로부터 어긋나게 되는 경우가 있어, 이것에 의해 발생하는 화상 엣지의 흐트러짐 등의 문 제를 해소할 수 없던 문제점을, 본 발명에 따르면 용이하게 해소할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 평균화 요소에 포함되는 화소에 치우침이 생길 우려가 없고, 그것에 의하여 평균화된 신호 위상이 본래의 주목 화소의 위치로부터 어긋나게 되는 문제가 생길 우려도 없기 때문에, 주위 화소의 탐색 범위를 보다 넓은 범위로 할 수 있다. 즉, 상술한 실시예에서는 3×3 화소로 탐색을 행하였지만, 이것을 예를 들면 도 3에 도시한 바와 같은 5×5 화소나, 그 이상의 화소 수로 하는 것도 가능하다.

따라서, 예를 들면 도 3에 도시한 바와 같은 5×5 화소에 대하여 탐색을 행하는 경우에는, 예를 들면 도 4에 도시한 바와 같은 선택 회로(2)에서, 주목 화소의 레벨값 o와 주위 화소의 레벨값 a∼y(o는 제외함)과 기준 레벨 θ의 값이 24개의 비교기(41)에 입력된다. 그리고, 각각의 비교기(41)로부터는, 주위 화소와 주목 화소와의 레벨값의 차의 절대값이 기준 레벨 θ의 값보다 작을 때 값 "1"이 출력된다. 이 구성은 종래의 비교기(20)와 동등한 구성을 확대한 것이다.

또한, 상술한 주위 화소 a∼y(o는 제외함)에 대하여 주목 화소 o를 중심으로 한 점대칭의 위치의 화소를 조합한다. 즉, 주위 화소 a와 y, b와 x, c와 w…를 조합한다. 그리고, 이들 조합에 따라서, 비교기(41)로부터의 신호가 12개의 AND 회로(42)에 공급된다. 이것에 의해서 AND 회로(42)로부터는, 각각 조합의 화소가 동시에 주목 화소와의 레벨값의 차의 절대값이 기준 레벨 θ의 값보다 작을 때에 값 "1"이 출력된다.

그리고, 이들 AND 회로(42)로부터의 신호가, 각각 상술한 조합에 따라서 24 개의 AND 게이트(43)에 공급된다. 또한, 주위 화소의 레벨값 a∼y(o는 제외함)가 각각 AND 게이트(43)에 공급되고, 상술한 AND 회로(42)로부터의 신호가 값 "1" 일 때에, 대응하는 주위 화소의 레벨값 a∼y(o는 제외함)가 AND 게이트(43)를 통하여 출력 포트(3)로 출력된다. 이들 AND 게이트(43)의 구성은 종래의 AND 게이트(21)와 동등한 구성을 확대한 것이다.

또한, 도시는 하지 않았지만, AND 회로(42)로부터의 신호가 가산기에 공급되고, 이 가산 출력이 승산기에서 2배로 된다. 그리고, 이 승산기의 승산 출력이 가산기에 공급되고, 값 "1"이 가산되어 출력 포트(4)로 출력된다. 즉, 이 경우에, AND 회로(42)로부터의 신호는 각각 조합된 2개의 주위 화소에 대한 비교기(41)로부터의 신호를 대표하고 있기 때문에, 승산기에서 2배함으로써 본래의 값으로 되는 것이다.

이와 같이 하여, 선택 회로(2)로부터는, 상술한 차의 절대값이 기준 레벨θ의 값보다 작은 레벨값 a∼y(o는 제외함)과, 이 레벨값이 출력되는 수에 값 "1"을 가산한 값이 출력된다. 그리고, 이들 레벨값과 주목 화소의 레벨값 o가 가산되고, 이 가산값을 레벨값이 출력되는 수에 값 "1"을 가산한 값으로 나눔으로써, 평균화 요소로 된 화소만을 연산 대상으로 한 평균화 연산이 행해져서, 주목 화소의 새로운 값이 추출된다.

이렇게 해서 본 실시예에서도, 주목 화소를 중심으로 한 점대칭의 위치의 화소를 조합하여 그 양자가 모두 선택된 화소만을 이용하여 평균화의 연산을 행하도록 함으로써, 평균화된 신호 위상이 본래의 주목 화소의 위치로부터 어긋나게 되지 않아서, 발생하는 화상 엣지의 흐트러짐 등의 우려도 해소할 수 있다. 또, 이 구성은, 7×7 화소 이상의 탐색 범위로 하는 경우에도, 그대로 회로의 확대만으로 대응할 수 있는 것이다.

즉, 원래 ε-필터의 노이즈 억압 효과가 최대한으로 발휘될 때에는, 평탄한 화상, 즉, 예를 들면 도 2에서의 화소 a∼h의 모든 평균화 연산을 행할 때이고, 도 7에 도시한 바와 같이 평균화 요소가 적어진 경우에는, 노이즈 억압 효과도 작은 것이다. 그래서, 이러한 화상에서는ε-필터의 동작 그 자체를 오프 상태로 하여도 화상에 대한 영향도는 작다.

따라서, 본 발명에서는, 평균화 요소를 삭감하는 방향으로 처리가 행해지는데, 상술한 바와 같은 화상 엣지가 에리어 내에 들어가 있을 때에는, 원래 평균화에 의한 효과가 저하되어 있을 때이며, 본 발명에 의해 화상의 열화가 진행되지 않고, 자연스러운 형태로 엣지를 보존하는 한편, 평탄한 화상에서는 최대한으로 노이즈 억압 효과를 발휘시킬 수 있다.

이렇게 하여 상술한 화상 노이즈 저감 방법에 따르면, 주목 화소와 그 주변 화소와의 레벨 차를 검출하고, 레벨 차가 기준값보다 작은 화소만을 선택하여 평균화의 연산을 행함으로써 노이즈 성분을 저감시키는 화상 노이즈 저감 방법으로서, 주목 화소를 중심으로 한 점대칭의 위치의 화소를 조합하여 그 양자가 모두 선택된 화소만을 이용하여 평균화의 연산을 행함으로써, 평균화된 신호 위상이 본래의 주목 화소의 위치로부터 어긋나지 않아, 발생하는 화상 엣지의 흐트러짐 등의 우려도 해소할 수 있다.

또한, 상술한 화상 노이즈 저감 장치에 따르면, 주목 화소와 그 주변 화소와의 레벨 차를 검출하는 검출 수단과, 레벨 차가 기준값보다 작은 화소만을 선택하는 선택 수단과, 선택된 화소를 이용하여 평균화의 연산을 행하는 연산 수단을 포함하며, 노이즈 성분의 저감을 행하는 화상 노이즈 저감 장치로서, 주목 화소를 중심으로 한 점대칭의 위치의 화소를 조합하여 그 양자가 모두 선택된 화소만을 추출하는 수단을 마련하고, 추출된 화소만을 이용하여 연산 수단에서의 평균화의 연산을 행함으로써, 평균화된 신호 위상이 본래의 주목 화소의 위치로부터 어긋나게 되지 않아서, 발생하는 화상 엣지의 흐트러짐 등의 우려도 해소할 수 있다.

또 본 발명은, 상술한 설명한 실시예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 정신을 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능하게 된다.

즉, 본 발명에 따르면, 주목 화소를 중심으로 한 점대칭의 위치의 화소를 조합하여 그 양자가 모두 선택된 화소만을 이용하여 평균화의 연산을 행하도록 함으로써, 평균화된 신호 위상이 본래의 주목 화소의 위치로부터 어긋나지 않아서, 발생하는 화상 엣지의 흐트러짐 등의 우려도 해소할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 주변 화소의 범위를 3×3의 범위로 함으로써, 주위 화소의 탐색의 범위를 보다 넓은 범위로 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 주변 화소의 범위를 5×5의 범위로 함으로써, 주위 화소의 탐색의 범위를 보다 넓은 범위로 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 주변 화소의 범위를 5×5를 넘는 범위로 함으로써, 주위 화소의 탐색의 범위를 보다 넓은 범위로 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 각 화소 레벨을 디지탈화하여 처리함으로써, 매우 양호한 처리를 행할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 주목 화소를 중심으로 한 점대칭의 위치의 화소를 조합하여 그 양자가 모두 선택된 화소만을 이용하여 평균화의 연산을 행하도록 함으로써, 평균화된 신호 위상이 본래의 주목 화소의 위치로부터 어긋나게 되지 않아, 발생하는 화상 엣지의 흐트러져 등의 우려도 해소할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 주변 화소의 범위를 3×3, 5×5, 혹은 그 이상의 범위로 함으로써, 주위 화소의 탐색의 범위를 보다 넓은 범위로 할 수 있다.

이것에 의해, 종래의 장치에서는, 소위 ε-필터에서 평균화 요소에 포함되는 화소에 치우침이 있으면, 평균화된 신호 위상이 본래의 주목 화소의 위치로부터 어긋나게 되는 경우가 있어, 이것에 의해 발생하는 화상 엣지의 흐트러짐 등의 문제 를 해소할 수 없던 문제점을, 본 발명에 따르면 용이하게 해소할 수 있다.

Claims

주목 화소와 그 주변 화소와의 레벨 차를 검출하고, 상기 레벨 차가 기준값보다 작은 화소만을 선택하여 평균화 연산을 행함으로써 주목 화소의 노이즈 성분을 저감시키는 화상 노이즈 저감 방법에 있어서,

상기 주목 화소를 중심으로 한 점대칭의 위치의 화소를 조합하여 그 양자가 모두 상기 선택된 화소만을 이용하여 상기 평균화 연산을 행하는 것을 특징으로 하는 화상 노이즈 저감 방법.
제1항에 있어서,

상기 주변 화소의 범위를 3×3 화소의 범위로 하는 것을 특징으로 하는 화상 노이즈 저감 방법.
제1항에 있어서,

상기 주변 화소의 범위를 5×5 화소의 범위로 하는 것을 특징으로 하는 화상 노이즈 저감 방법.
제1항에 있어서,

상기 주변 화소의 범위를 5×5 화소를 초과하는 범위로 하는 것을 특징으로 하는 화상 노이즈 저감 방법.
제1항에 있어서,

상기 각 화소의 레벨을 디지탈화하여 처리하는 것을 특징으로 하는 화상 노이즈 저감 방법.
주목 화소와 그 주변 화소와의 레벨 차를 검출하는 검출 수단과,

상기 레벨 차가 기준값보다 작은 화소만을 선택하는 선택 수단과,

상기 선택된 화소를 이용하여 평균화 연산을 행하는 연산 수단

을 포함하며,

주목 화소의 노이즈 성분의 저감을 행하는 화상 노이즈 저감 장치로서,

상기 주목 화소를 중심으로 한 점대칭의 위치의 화소를 조합하여 그 양자가 모두 선택된 화소만을 추출하는 수단을 마련하고,

상기 추출된 화소만을 이용하여 상기 연산 수단에서의 평균화의 연산을 행하는 것을 특징으로 하는 화상 노이즈 저감 장치.
제6항에 있어서,

상기 주변 화소의 범위를 3×3 화소의 범위로 하는 것을 특징으로 하는 화상 노이즈 저감 장치.
제6항에 있어서,

상기 주변 화소의 범위를 5×5 화소의 범위로 하는 것을 특징으로 하는 화상 노이즈 저감 장치.
제6항에 있어서,

상기 주변 화소의 범위를 5×5 화소를 초과하는 범위로 하는 것을 특징으로 하는 화상 노이즈 저감 장치.
제6항에 있어서,

상기 각 화소의 레벨을 디지탈화하여 처리하는 것을 특징으로 하는 화상 노이즈 저감 장치.