(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
着目画素を含む領域におけるエッジの有無を判定してエッジ判定値を出力するエッジ判定部と、
前記着目画素を含む領域の平坦度を判定して平坦度判定値を出力する平坦度判定部と、
前記エッジ判定値と前記平坦度判定値とを演算して係数を生成する係数生成部と、
前記着目画素を含む領域の画素値と乱数に基づいて、前記着目画素にノイズを付加したノイズ付加画素を生成するノイズ付加処理部と、
前記係数に基づいて、前記着目画素と前記ノイズ付加画素とを合成して合成画素を生成する画素合成部と、
を含むことを特徴とするノイズ付加回路。
【請求項２】
前記係数生成部は、前記エッジ判定値に前記平坦度判定値を乗算する演算器を含み、前記演算器の出力結果に応じて前記係数を生成する、ことを特徴とする請求項１に記載のノイズ付加回路。
【請求項３】
前記着目画素を含む領域における輝度と彩度とに基づく判定値を出力する輝彩度判定部と、
前記平坦度判定値と前記輝彩度判定部の判定値とを合成して合成判定値を出力する合成部と、
を含み、
前記係数生成部は、前記エッジ判定値と前記合成判定値とを演算して前記係数を生成する、
ことを特徴とする請求項１に記載のノイズ付加回路。
【請求項４】
前記輝彩度判定部は、前記着目画素を含む領域における輝度データの輝度値と、前記着目画素を含む領域における２つの色差データに基づいて算出した彩度値と、に基づいて前記判定値を算出する、ことを特徴とする請求項３に記載のノイズ付加回路。
【請求項５】
前記輝彩度判定部は、設定値に応じた比率で前記輝度と前記彩度とを合成して前記判定値を算出する、ことを特徴とする請求項４に記載のノイズ付加回路。
【請求項６】
前記係数生成部は、前記エッジ判定値に前記合成判定値を乗算する演算器を含み、前記演算器の出力結果に応じて前記係数を生成する、ことを特徴とする請求項３〜５のうちの何れか一項に記載のノイズ付加回路。
【請求項７】
着目画素を含む領域におけるエッジの有無を判定してエッジ判定値を生成し、
前記着目画素を含む領域の平坦度を判定して平坦度判定値を生成し、
前記エッジ判定値と前記平坦度判定値とを演算して係数を生成し、
前記着目画素を含む領域の画素値と乱数に基づいて、前記着目画素にノイズを付加したノイズ付加画素を生成し、
前記係数に基づいて、前記着目画素と前記ノイズ付加画素とを合成して合成画素を生成する、
ことを特徴とするノイズ付加方法。
【請求項８】
前記着目画素を含む領域における輝度と彩度とに基づく判定値を生成し、
前記輝度と前記彩度とに基づく判定値と前記平坦度判定値とを合成して合成判定値を生成し、
前記エッジ判定値と前記合成判定値とを演算して前記係数を生成する、
ことを特徴とする請求項７に記載のノイズ付加方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ノイズ付加回路、ノイズ付加方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、伝送路等により伝送される信号に混入するノイズは、ノイズフィルタ等により除去される。しかし、画像の場合、画像データの質感を高めるために、ノイズが付加される場合がある。
【０００３】
一般に、伝送路等により伝送される信号に混入するノイズは、ノイズフィルタ等により除去される。しかし、画像の場合、例えば階調数を少なくする等の処理後の画像データにおける不具合（例えば疑似輪郭）を解消して質感の低下を抑えるために、ノイズが付加される場合がある（例えば、特許文献１〜４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２００５２３号公報
【特許文献２】特開２００４−３０４６５８号公報
【特許文献３】特開平７−５７０７７号公報
【特許文献４】特開２００７−２８３４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、画像への適切なノイズ付加は、人間にとっては質感の向上として認識される。このため、画像に応じた適切なノイズの付加が要求されている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一観点によれば、着目画素を含む領域におけるエッジの有無を判定してエッジ判定値を出力するエッジ判定部と、前記着目画素を含む領域の平坦度を判定して平坦度判定値を出力する平坦度判定部と、前記エッジ判定値と前記平坦度判定値とを演算して係数を生成する係数生成部と、前記着目画素を含む領域の画素値と乱数に基づいて、前記着目画素にノイズを付加したノイズ付加画素を生成するノイズ付加処理部と、前記係数に基づいて、前記着目画素と前記ノイズ付加画素とを合成して合成画素を生成する画素合成部を含む。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一観点によれば、画像に応じた適切なノイズを付加することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第一実施形態の画像処理装置のブロック図である。
【図２】ノイズ付加処理部のブロック図である。
【図３】別のノイズ付加処理部のブロック図である。
【図４】第二実施形態の画像処理装置のブロック図である。
【図５】別の画像処理装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第一実施形態）
以下、第一実施形態を図１及び図２に従って説明する。
図１に示すように、画像処理装置は例えばデジタルカメラ（ＤＳＣ：Digital Still Camera）等の撮像装置に搭載され、図示しない撮像素子（例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ）から出力される画像データＧＤを処理する。
【００１０】
画像処理装置は、ノイズ付加回路１０を含む。ノイズ付加回路１０は、画像データＧＤに対して、ノイズを付加する。この画像データＧＤは、例えばＲＡＷデータである。なお、撮像装置に依存する処理（例えば、ホワイトバランス等）後のデータでもよい。ノイズを付加する処理は、画像の質感や粒状感を向上するために行われる。また、この画像データＧＤは、ＹＣｂＣｒ形式の信号のＹ（輝度）データとＣｂ，Ｃｒ（色差）データである。なお、ＹＣｏＣｇ形式（Ｙ：輝度、Ｃｏ，Ｃｇ：色差）、ＹＵＶ形式、ＲＧＢ形式などのデータでもよい。
【００１１】
画像データＧＤは、ノイズ付加回路１０のラインメモリ１１に供給される。ラインメモリ１１は、複数ライン（例えば、３ライン）の画素データを記憶する容量に設定されている。ラインメモリ１１のライン数は、ノイズ付加に関する処理において必要とする画素数に応じて設定されている。ノイズ付加回路１０は、１つの画素を着目画素とし、その着目画素と周辺の複数の画素の画素データに基づいて、着目画素に対してノイズを付加するか否かを判定する。また、ノイズ付加回路１０は、着目画素と周辺の複数の画素の画素データに基づいて、着目画素に対して付加するノイズの量（値）を算出する。
【００１２】
ラインメモリ１１は、画像データＧＤの画素データを順次記憶する。そして、ラインメモリ１１は、ブロック単位（例えば、３×３画素）の画素データＢＤ（以下、単にブロックＢＤという場合がある）を出力する。ブロックのサイズは、ラインメモリ１１が記憶するライン数に応じて設定されている。例えば、ラインメモリ１１は、３×３画素のブロックで、画素データＢＤを出力する。ブロック単位の画素データＢＤは、エッジ判定部１２、平坦度判定部１３、ノイズ付加処理部１４に供給される。上記したように、ブロックＢＤは、着目画素Ｐ０の画素データと、着目画素Ｐ０の周辺の画素の画素データを含む。この着目画素Ｐ０の画素データは、ピクセル合成部１７に供給される。
【００１３】
なお、ラインメモリ１１は、画像データＧＤとして供給される各画素の画素データを順次記憶し、演算に必要なブロックの画素データを記憶すると、そのブロックＢＤを出力する。そして、ラインメモリ１１は、供給される画素データに応じてブロックの画像データを出力する。
【００１４】
例えば、画像データＧＤのサイズをｍ×ｎ画素（ｍ，ｎは正数）とする。画像データＧＤに含まれる各画素の画像データを、例えば、画像の左上を原点とし、水平方向（横方向）をｘ、垂直方向（縦方向）をｙとし、画素Ｇ（ｘ，ｙ）で表す。従って、ｘは各ラインにおける画素の位置を示し、ｙはライン番号を示す。つまり、ｘとｙは、画素の位置を示す座標値である。
【００１５】
ラインメモリ１１には、先ず１ライン目の画像データ｛画素Ｇ（１，１），Ｇ（２，１），・・・，Ｇ（ｍ，１）｝が記憶される。次に、２ライン目の画像データ｛画素Ｇ（１，２），Ｇ（２，２），・・・，Ｇ（ｍ，２）｝が記憶される。そして、３ライン目の３つの画像データ｛画素Ｇ（１，３），Ｇ（２，３），Ｇ（３，３）｝が記憶されると、３×３画素のブロックが構成される。従って、ラインメモリ１１は、９個の画素｛Ｇ（１，１），Ｇ（２，１），Ｇ（３，１）Ｇ（１，２），Ｇ（２，２），Ｇ（３，２），Ｇ（１，３），Ｇ（２，３），Ｇ（３，３）｝の画素データを、ブロックＢＤとして出力する。この時、着目画素Ｐ０は、ブロックの中央にある画素、つまり画素Ｇ（２，２）である。
【００１６】
次いで、４つ目の画素Ｇ（４，３）がラインメモリ１１に記憶されると、９個の画素｛Ｇ（２，１），Ｇ（３，１），Ｇ（４，１）Ｇ（２，２），Ｇ（３，２），Ｇ（４，２），Ｇ（２，３），Ｇ（３，３），Ｇ（４，３）｝により１つのブロックが構成される。従って、ラインメモリ１１は、このブロックＢＤを出力する。この時の着目画素Ｐ０は画素Ｇ（３，２）である。
【００１７】
以下の説明において、画素データに基づいて各処理が実行される。つまり扱うデータは画素データ等である。しかし、画素のデータであるため、必要に応じて、単に画素を処理する（画素を演算する）として説明する。
【００１８】
エッジ判定部１２は、ブロックＢＤに基づいて、該ブロックＢＤにおけるエッジの有無を判定し、判定結果に応じたエッジ判定値ＲＥを出力する。例えば、エッジ判定部１２は、ブロックＢＤを構成し、所定の方向（縦、横、斜め）に隣接する複数（本実施形態では３つ）の画素データの差分値を算出し、差分値と判定しきい値ＥＤｔｈとを比較する。この差分値が判定しきい値ＥＤｔｈ以下の場合にエッジ有りと判定し、差分値が判定しきい値より大きい場合にエッジ無しと判定する。そして、エッジ判定部１２は、ブロックＢＤにエッジが存在しない場合に値が［１］のエッジ判定値ＲＥを出力し、エッジが存在する場合に［０］のエッジ判定値ＲＥを出力する。
【００１９】
平坦度判定部１３は、ブロックＢＤにおける平坦度（凹凸度）を判定し、その判定結果に応じた平坦度判定値ＲＦを出力する。平坦度判定値ＲＦは、０以上１以下の値をとる。例えば、平坦度判定部１３は、平均偏差を算出する演算器を含む。平坦度判定部１３には、外部レジスタ等から設定値ＳＦＬが供給される。設定値ＳＦＬは、ゲイン及びオフセットのうちの少なくとも１つを含む。平坦度判定部１３は、演算器による演算結果（平均偏差値）に、設定値ＳＦＬを演算（乗算）して算出した値を平坦度判定値ＲＦとして出力する。なお、また、平均偏差以外の方法によりブロックの平坦度を判定するようにしてもよい。
【００２０】
演算器１５は、エッジ判定部１２から出力されるエッジ判定値ＲＥに、平坦度判定部１３から出力される平坦度判定値ＲＦを乗算し、その乗算結果α０を出力する。
選択部１６には、演算器１５から算出値（係数）α０が供給され、外部レジスタ等から設定値（係数）α１及び選択信号ＳＥが供給される。選択部１６は、選択信号ＳＥに応答して、算出値α０又は設定値α１を係数αとして出力する。演算器１５と選択部１６は、係数αを生成する係数生成部に含まれる。
【００２１】
ノイズ付加処理部１４には、設定値Ｓａが例えば外部レジスタから供給される。設定値Ｓａは、後述する各種の設定値を含む。ノイズ付加処理部１４は、設定値Ｓａに基づいて、ブロックＢＤに含まれる着目画素Ｐ０にノイズを付加してノイズ付加画素Ｐ１を生成する。
【００２２】
図１に示すように、ピクセル合成部１７には、着目画素Ｐ０、ノイズ付加画素Ｐ１、及び係数αが供給される。ピクセル合成部１７は、係数αに基づいて、着目画素Ｐ０とノイズ付加画素Ｐ１とを合成して合成画素Ｐ２を生成する。例えば、ピクセル合成部１７は、着目画素Ｐ０とノイズ付加画素Ｐ１とを、係数αに基づいて、アルファブレンドして合成画素Ｐ２を生成する。具体的には、ピクセル合成部１７は、着目画素Ｐ０、ノイズ付加画素Ｐ１、及び係数αに基づいて、以下の演算式、
Ｐ２＝Ｐ０×（１−α）＋Ｐ１×α
により合成画素Ｐ２を算出する。
【００２３】
係数αは、０以上１以下の値である。着目画素Ｐ０に乗算する値を第２の係数β（＝１−α）とする。この第２の係数βは、第１の係数αの増加に従って減少する値となる。詳しくは、第２の係数βと第１の係数αとを互いに加算した結果が定数［１］となる値である。つまり、第２の係数βは、第１の係数αに対して反比例する。従って、上記式の第１項［Ｐ０×（１−α）］は、第２の係数βに対して比例、即ち第１の係数αに対して反比例する。そして、上記式の第２項［Ｐ１×α］は、第１の係数αに対して比例する。
【００２４】
上記したように、平坦度判定部１３は、供給される９個の画素に基づいて平坦度判定値ＲＦを算出する。従って、算出値α０は、ブロック毎に生成される。従って、算出値α０を選択した場合、画像データＧＤの画素値に応じて係数αが出力される。これにより、画像データＧＤに状態（画素値）に応じた比率で着目画素Ｐ０とノイズ付加画素Ｐ１が合成（ブレンド）された合成画素Ｐ２が生成される。
【００２５】
また、選択部１６において、算出値α０が選択されたときの係数αは、平坦度判定部１３により判定されたブロックＢＤの平坦度（凹凸度）を示す。従って、合成画素Ｐ２は、着目画素Ｐ０に対して、ノイズ付加画素Ｐ１を平坦度に応じて合成した値、つまり平坦度に応じたノイズ量を付加した画素となる。
【００２６】
一方、設定値α１は、ブロックにかかわらず一定の値である。従って、設定値α１を選択した場合、一定値の係数αが出力される。これにより、画像データＧＤの全体に対して同じ比率で着目画素Ｐ０とノイズ付加画素Ｐ１が合成（ブレンド）された合成画素Ｐ２が生成される。
【００２７】
上記したように、算出値α０を選択したときの係数αは、エッジ判定部１２から出力されるエッジ判定値ＲＥに、平坦度判定部１３から出力される平坦度判定値ＲＦを乗算した値である。エッジ判定部１２は、ブロックにエッジが含まれる場合に［０］のエッジ判定値ＲＥを出力し、ブロックにエッジが含まれない場合に［１］のエッジ判定値ＲＥを出力する。従って、係数αは、ブロックにエッジが含まれる場合に［０］となり、エッジが含まれない場合に平坦度判定値ＲＦと等しくなる。
【００２８】
上記したように、ピクセル合成部１７は、係数αが［０］のときに着目画素Ｐ０と等しい合成画素Ｐ２を生成する。つまり、エッジを含むブロックの着目画素Ｐ０には、ノイズが付加されないこととなる。一方、エッジを含まないブロックにおいて、凹凸があるブロック、即ちエッジではない凹凸を含まないブロックについて、係数αに応じて着目画素Ｐ０に対してノイズ付加画素Ｐ１を合成して合成画素Ｐ２を生成する。このように構成されたノイズ付加回路１０は、局所的なノイズの付加を可能としている。例えば、砂浜や木目、ビルのレンガといった元々若干のザラつきがある画像領域では、係数αが０より大きいため、ブロックの着目画素Ｐ０にノイズを付加する。このような画像領域では、ノイズを付加することによって視覚的に好適なザラつき感を生じる。つまり、ノイズを付加した方が好ましい画像領域について、ノイズを付加することにより、より好ましい質感が得られるようにすることができる。
【００２９】
一方、係数αが０、即ちブロックに含まれる画素値の差が０または小さい（判定しきい値以下）の場合、ピクセル合成部１７は、着目画素Ｐ０と等しい合成画素Ｐ２を生成する。平坦度が小さなブロック、つまり平坦度が小さな画像領域は、例えば光沢のある車のボディのような部分である。このような画像領域については、画素にノイズを付加すると、例えば光沢が無くなってしまい、被写体の質感が劣化する。つまり、ノイズの付加は好ましくない画像領域については、画素にノイズを付加しないことで、質感の劣化を抑制することができる。
【００３０】
図２に示すように、ノイズ付加処理部１４は、平滑化フィルタ２１、偏差演算部２２、疑似乱数生成部２３、ノイズ画素生成部２４を含む。
平滑化フィルタ２１には、ブロックＢＤが供給される。平滑化フィルタ２１は、ブロックＢＤの各画素を平滑化して生成した平滑画素Ｐｍを生成する。例えば、平滑化フィルタ２１は、ブロックＢＤに含まれる偶数個の画素値、例えばブロックＢＤに含まれる着目画素Ｐ０を除く８個の周辺画素の平均値を算出し、その平均値を平滑画素Ｐｍとして出力する。この平滑画素Ｐｍは、偏差演算部２２とノイズ画素生成部２４に供給される。なお、平滑化フィルタ２１において、種々のフィルタ、例えばメディアンフィルタを用いることもできる。
【００３１】
偏差演算部２２は、平滑化フィルタ２１から出力される平滑画素Ｐｍに基づいて、偏差値σを算出する。偏差値σは、平滑画素Ｐｍからの移動量をクリップ（制限）する制限値である。例えば、偏差演算部２２は、平滑画素Ｐｍを引数とした一次式、
σ＝Ａ×Ｐｍ＋Ｂ
により、偏差値σを算出する。なお、Ａ，Ｂは設定値であり、例えば外部レジスタにより設定される。平滑画素Ｐｍを引数とした一次式を用いるのは、実画像データについて、質感のよいノイズを付加した画素値を実験等により生成し、実画像データの画素値に対するノイズ量のゆらぎ（偏差）のプロットが、一次式とよくあうためである。また、一次式とすることにより、小さな回路規模の偏差演算部２２により偏差値σを算出することができる、つまりノイズ付加処理部１４の回路規模、ひいてはノイズ付加回路１０の回路規模の増加を抑制することができる。
【００３２】
疑似乱数生成部２３には、設定値Ｓｓが供給される。疑似乱数生成部２３は、設定値Ｓｓを基準値として、乱数Ｒを生成する。疑似乱数生成部２３は、回路規模と効果のトレードオフにより、混合合同法により乱数Ｒを発生するように構成されている。乱数Ｒは、ほぼ均等な確率で所定範囲内の値となる。この範囲は、上記偏差がとりうる値の最大値に応じて設定される。
【００３３】
ノイズ画素生成部２４は、上記の平滑画素Ｐｍ、偏差値σ、乱数Ｒに基づいて、ノイズ付加画素Ｐ１を生成する。例えば、ノイズ画素生成部２４は、乱数Ｒを偏差値σに応じてクリップした補助値Ｒｔを算出する。この補助値Ｒｔの算出は、乱数Ｒに対する剰余演算により算出される。つまり、
Ｒｔ＝Ｒ％（２σ＋１）
但し、％は剰余演算、
により、補助値Ｒｔを算出する。
【００３４】
次に、ノイズ画素生成部２４は、算出した補助値Ｒｔを、平滑画素Ｐｍに付加してノイズ付加画素Ｐ１を生成する。このとき、ノイズ画素生成部２４は、平滑画素Ｐｍを中心値として、偏差値σの範囲内の補助値Ｒｔを付加する。つまり、ノイズ画素生成部２４は、
Ｐ１＝Ｐｍ＋（Ｒｔ−σ）
により、ノイズ付加画素Ｐ１を算出する。
【００３５】
また、ノイズ画素生成部２４には、設定値Ｓｏが例えば外部レジスタにより設定される。設定値Ｓｏは、算出した値のノイズ付加画素Ｐ１と、供給される着目画素Ｐ０と等しい値の画素Ｐ１を出力する割合を設定するものである。ノイズ画素生成部２４は、乱数Ｒと設定値Ｓｏとを比較し、比較結果に応じて、算出値のノイズ付加画素Ｐ１又は着目画素Ｐ０と等しい画素Ｐ１を出力する。例えば、乱数Ｒが設定値Ｓｏ以上のときに算出値のノイズ付加画素Ｐ１を出力し、乱数Ｒが設定値Ｓｏ未満のときに着目画素Ｐ０と等しい画素Ｐ１を出力する。
【００３６】
上記したように、乱数Ｒは、ほぼ均等な確率で所定の範囲の値をとる。これに対し、設定値Ｓｏが設定される。例えば乱数Ｒが取りうる値を［０］〜［１５］とし、設定値Ｓｏを［８］とすると、１／２の確率で着目画素Ｐ０と等しい画素Ｐ１が出力される。また、設定値Ｓｏを［０］とすると、算出値のノイズ付加画素Ｐ１が毎回出力される。
【００３７】
以上記述したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）エッジ判定部１２は、ブロックＢＤ（ブロック単位の画素データＢＤ）に基づいて、該ブロックＢＤにおけるエッジの有無を判定し、判定結果に応じたエッジ判定値ＲＥを出力する。平坦度判定部１３は、ブロックＢＤにおける平坦度（凹凸度）を判定し、その判定結果に応じた平坦度判定値ＲＦを出力する。演算器１５は、エッジ判定値ＲＥに平坦度判定値ＲＦを乗算する。その乗算結果（算出値α０）に応じた係数αがピクセル合成部１７に供給される。ピクセル合成部１７は、係数αに基づいて、着目画素Ｐ０とノイズ付加画素Ｐ１とを合成して合成画素Ｐ２を生成する。
【００３８】
ブロックＢＤにエッジが含まれる場合、［０］のエッジ判定値ＲＥが出力されるため、係数αは［０］となる。従って、エッジが含まれるブロックＢＤでは、着目画素Ｐ０と等しい値の合成画素Ｐ２が出力される。また、平坦度が小さなブロックＢＤでは、［０］又は［０］に近い値の平坦度判定値ＲＦが出力されるため、係数αは［０］となる。従って、画素値の凹凸が小さい領域では、着目画素Ｐ０と等しい値の合成画素Ｐ２が出力される。このように、画像の領域の状態に応じた合成画素Ｐ２、つまり画像に応じた適切なノイズを付加することができる。
【００３９】
（２）ノイズ付加処理部１４の平滑化フィルタ２１は、ブロックＢＤの画素値を平滑化した平滑画素Ｐｍを出力する。偏差演算部２２は、平滑画素Ｐｍの偏差値σを算出する。そして、ノイズ画素生成部２４は、偏差値σに対応するノイズ（補助値Ｒｔ）を平滑画素Ｐｍに付加してノイズ付加画素Ｐ１を生成する。従って、ブロックＢＤの画素に応じた量のノイズ（補助値Ｒｔ）を付加することができる。
【００４０】
（３）ノイズ付加処理部１４は疑似乱数生成部２３を含み、その疑似乱数生成部２３にて生成した乱数Ｒに基づいてノイズ付加画素Ｐ１を生成する。従って、ランダムな量のノイズを付加することができる。
【００４１】
（４）ノイズ付加回路１０は選択部１６を含み、算出値α０と設定値α１とを選択信号ＳＥに基づいて選択し、選択した値を係数αとしてピクセル合成部１７に供給するようにした。従って、画像に応じて部分的にノイズを付加するモードと、画像全体にノイズを付加するモードとを切り替えることができる。そして、設定値α１を適宜変更することにより、好適なノイズを付加することができる。
【００４２】
（第二実施形態）
以下、第二実施形態を図４に従って説明する。
なお、第一実施形態と同じ構成については同じ符号を付してその説明の全て又は一部を省略する。
【００４３】
図４に示すように、ノイズ付加回路４０のラインメモリ１１は、供給される画像データＧＤのうち、複数ライン（例えば、３ライン）の画素データを記憶し、ブロック単位（例えば、３×３画素）の画素データＢＤ（ブロックＢＤ）を出力する。ブロックＢＤは、着目画素Ｐ０の画素データと、着目画素Ｐ０の周辺の画素の画素データを含む。ブロックＢＤは、エッジ判定部１２、平坦度判定部１３、ノイズ付加処理部１４、輝彩度判定部４１に供給される。着目画素Ｐ０の画素データは、ピクセル合成部１７に供給される。
【００４４】
輝彩度判定部４１には、外部レジスタ等から、設定値ＳＹＣが供給される。設定値ＳＹＣは、輝度と彩度とを合成する比率を指定する値であり、０以上１以下の範囲の値である。輝彩度判定部４１は、ブロックＢＤにおける輝彩度ＲＢを算出する。ブロックＢＤに含まれる各画素データの値は、ＹＣｂＣｒ形式のデータである。輝度ＲＹは、Ｙデータの値であり、例えば、ブロックＢＤに含まれる複数画素の値の平均値である。なお、Ｙデータを、ブロックＢＤに含まれる着目画素の値としてもよい。輝彩度判定部４１は、２つの色差Ｃｂ，Ｃｒから彩度ＲＣを、例えば、
ＲＣ＝（｜Ｃｂ｜＋｜Ｃｒ｜）／２
のように、２つの色差の絶対値の平均値として求める。なお、色差データＣｂ，Ｃｒは、ブロックＢＤに含まれる画素に対応するデータである。
【００４５】
そして、輝彩度判定部４１は、輝度ＲＹと彩度ＲＣとに基づいて、輝彩度ＲＢを、例えば、
ＲＢ＝ＲＹ×（１−ＳＹＣ）＋ＲＣ×ＳＹＣ
により求める。この演算は、αブレンドと呼ばれ、設定値ＳＹＣはブレンド比である。このように算出された輝彩度ＲＢは、輝度・彩度が低いほど０に近い値を取る。設定値ＳＹＣを変更する、つまり輝度ＲＹと彩度ＲＣとの割合を変更することは、輝度ＲＹのみの参照、彩度ＲＣのみの参照によるノイズ付加の抑制を可能とする。
【００４６】
合成部４２は、平坦度判定部１３から出力される平坦度判定値ＲＦと、輝彩度判定部４１から出力される輝彩度ＲＢとを合成して、合成判定値ＣＲを生成する。例えば、合成部４２は、
ＣＲ＝（ＲＦ＋ＲＢ）／２
のように、平坦度判定値ＲＦと輝彩度ＲＢとの平均値を合成判定値ＣＲとする。
【００４７】
演算器１５は、エッジ判定部１２から出力されるエッジ判定値ＲＥに、合成部４２から出力される合成判定値ＣＲを乗算し、その乗算結果（係数α０）を出力する。
選択部１６は、選択信号ＳＥに応答して、演算器１５から出力される係数α０と、外部レジスタ等から供給される係数α１とのうちの何れか一方を選択し、その選択した係数と等しい係数αを出力する。
【００４８】
ピクセル合成部１７は、係数αに基づいて、着目画素Ｐ０とノイズ付加画素Ｐ１とを合成して合成画素Ｐ２を生成する。
次に、ノイズ付加回路４０の作用を説明する。
【００４９】
ピクセル合成部１７から出力される合成画素Ｐ２は、係数αに比例したノイズを含む。係数αは、ブロックＢＤの平坦度（凹凸度）と輝彩度を示す。例えば、ポートレートの黒髪や風景写真の影の部分のように輝度の低い画像領域、人間の肌のように彩度が低い画像領域に対応する輝彩度ＲＢは［０］に近い値となる。輝彩度ＲＢが一般的に、輝度・彩度が低い画像領域のノイズは、人間が不快と感じやすい。従って、ノイズ付加回路４０は、輝彩度ＲＢが［０］または［０］に近い画像領域に対するノイズの付加を抑制する。
【００５０】
以上記述したように、本実施形態によれば、上記第一実施形態の効果に加え、以下の効果を奏する。
（５）輝彩度判定部４１は、ブロックＢＤに基づいて、ブロックＢＤにおける輝度・彩度を判定し、判定結果に応じた輝彩度ＲＢを出力する。合成部４２は、平坦度判定部１３から出力される平坦度判定値ＲＦと輝彩度ＲＢとを合成し、合成判定値ＣＲを出力する。演算器１５は、エッジ判定値ＲＥに合成判定値ＣＲを乗算し、係数α０を生成する。ピクセル合成部１７は、係数α（係数α０）に基づいて、着目画素Ｐ０とノイズ付加画素Ｐ１とを合成して合成画素Ｐ２を生成する。従って、ポートレートの黒髪や風景写真の影の部分等の輝度の低い画像領域や、人間の肌等の彩度が低い画像領域のように、人間が不快と感じやすい画像領域に対するノイズの付加を抑制することができる。
【００５１】
（６）輝彩度判定部４１は、ブロックＢＤのＹＣｂＣｒ信号に基づいて、輝度信号Ｙの輝度値ＲＹと、色差信号Ｃｂ，Ｃｒの値の絶対値の平均値である彩度値ＲＣを算出し、輝彩度ＲＢを算出するようにした。このように輝彩度ＲＢの算出をハードウェアにて実装する場合、ハードウェアにおける負荷が少なく、実装が容易である。
【００５２】
尚、上記各実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・上記各形態において、疑似乱数生成部２３の構成を適宜変更しても良い。例えば、乗算合同法、平方採中法、線形合同法、等の方法により乱数Ｒを生成するようにしてもよい。
【００５３】
・上記各形態において、ノイズ付加処理部１４の構成を適宜変更してもよい。
例えば、図３に示すようにノイズ付加処理部１４を構成しても良い。このノイズ付加処理部１４は、平滑化フィルタ２１、偏差演算部２２、ノイズデータ取得メモリコントローラ（以下、データ取得部）２５、ノイズ画素生成部２４を含む。
【００５４】
データ取得部２５は、外部メモリ３１に記憶されたデータを取得する。外部メモリ３１に格納されたデータは、処理する画像データと同じデータサイズのノイズデータである。ノイズデータは、例えば、入射光を遮断した状態の撮像素子から出力される画像データである。なお、データ取得部２５を、メモリ３１を含む構成としてもよい。
【００５５】
この場合、データ取得部２５から出力されるデータをＲｄとすると、ノイズ画素生成部２４は、
Ｒｔ＝（Ｒｄ−Ｄｏｆｆ）×σ×Ｄｇ
により補助値Ｒｔを算出する。なお、Ｄｏｆｆはオフセット、Ｄｇはゲインであり、外部レジスタ等により設定される。
【００５６】
そして、ノイズ画素生成部２４は、算出した補助値Ｒｔを偏差値σによりクリッピングした補助値Ｒｔ２（−σ≦Ｒｔ２≦σ）を算出する。そして、この補助値Ｒｔ２を平滑画素Ｐｍに加算してノイズ付加画素Ｐ１（＝Ｐｍ＋Ｒｔ２）を生成する。
【００５７】
また、外部メモリ３１に格納するノイズデータとして、例えば、デジタル信号処理装置（ＤＳＰ：Digital Signal Processor）などの処理装置により生成された乱数データとしてもよい。
【００５８】
・ノイズを付加する対象画素に対して、その対象画素と周囲の８画素の画素値とに基づいて、エッジ判定等の各種の判定処理を行うようにしたが、複数の判定処理のうちの少なくとも１つについて、判定に用いる周囲の画素数を変更してもよい。例えば、平坦度判定部において、対象画素と周囲の２４画素の画素値とに基づいて判定を行うようにしてもよい。なお、対象画像の周辺において、２４画素の画素値が得られない場合には、５×５画素の範囲に含まれる周辺画素の画素値、例えば対象画素に隣接する８画素と範囲に含まれる１１画素の合計２０画素の画素値を用いて判定を行うようにしてもよい。
【００５９】
・上記各形態では、偏差演算部２２が一次式により偏差値σを算出するようにしたが、その他の方法により偏差値σを算出するようにしてもよい。例えば、区間毎の一次式（折れ線）により偏差値σを算出するようにしてもよい。また、テーブル（ＬＵＴ：Look Up Table ）を用いて偏差値σを得るようにしてもよい。これらの方法によると、偏差値σを実プロットとよりよく一致させることができる。
【００６０】
・上記各形態では、各種の設定値を例えば外部レジスタから設定することとしたが、設定方法を適宜変更してもよい。例えば、設定値を必要な処理部に予め設定する。また、画像処理装置を制御する制御部（例えばＣＰＵ）により設定してもよい。
【００６１】
・上記各形態において、選択部１６を省略してもよい。
また、選択部１６に平坦度判定値ＲＦと設定値α１とを供給し、選択信号ＳＥにより選択した値を演算器１５に供給する構成としてもよい。
【００６２】
・上記各形態において、ノイズを付加した着目画素Ｐ０の座標値を記憶し、その座標値に対して水平方向又は垂直方向の少なくとも一方に連続する画素に対してノイズを付加するようにノイズ付加処理部又はピクセル合成部を構成しても良い。連続してノイズを付加する方向と連続数は、例えば外部レジスタにより設定される。このような構成により、ノイズ粒子の密度や、ノイズ粒子の大きさを制御することが可能となる。
【００６３】
・図５に示すように、ノイズ付加回路５０を構成してもよい。このノイズ付加回路５０は、輝度判定部５１と、彩度判定部５２と、合成部５３とを含む。輝度判定部５１は、ブロックＢＤのＹＣｂＣｒ信号に基づいて輝度値ＲＹを出力する。彩度判定部５２は、ブロックＢＤのＹＣｂＣｒ信号に基づいて彩度値ＲＣ（＝（｜Ｃｂ｜＋｜Ｃｒ｜）／２）を出力する。合成部５３は、平坦度判定部１３から出力される平坦度判定値ＲＦと、輝度判定部５１から出力される輝度値ＲＹと、彩度判定部５２から出力される彩度値ＲＣを合成して合成判定値ＣＲを生成する。このようにしても、上記第二実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６４】
・図４に示す合成部４２は、平均以外の方法、例えばαブレンドにより合成判定値ＣＲを生成するようにしてもよい。
上記各実施形態に関し、以下の付記を開示する。
（付記１）
着目画素を含む領域におけるエッジの有無を判定してエッジ判定値を出力するエッジ判定部と、
前記着目画素を含む領域の平坦度を判定して平坦度判定値を出力する平坦度判定部と、
前記エッジ判定値と前記平坦度判定値とを演算して係数を生成する係数生成部と、
前記着目画素を含む領域の画素値に基づいて、前記着目画素にノイズを付加したノイズ付加画素を生成するノイズ付加処理部と、
前記係数に基づいて、前記着目画素と前記ノイズ付加画素とを合成して合成画素を生成する画素合成部と、
を含むことを特徴とするノイズ付加回路。
（付記２）
前記係数生成部は、前記エッジ判定値に前記平坦度判定値を乗算する演算器を含み、その演算器の出力結果に応じて前記係数を生成する、ことを特徴とする請求項１に記載のノイズ付加回路。
（付記３）
前記着目画素を含む領域における輝度と彩度とに基づく判定値を出力する輝彩度判定部と、
前記平坦度判定値と前記輝彩度判定部の判定値とを合成して合成判定値を出力する合成部と、
を含み、
前記係数生成部は、前記エッジ判定値と前記合成判定値とを演算して前記係数を生成する、
ことを特徴とする請求項１に記載のノイズ付加回路。
（付記４）
前記輝彩度判定部は、前記着目画素を含む領域における輝度データの輝度値と、前記着目画素を含む領域における２つの色差データに基づいて算出した彩度値と、に基づいて前記判定値を算出する、ことを特徴とする請求項３に記載のノイズ付加回路。
（付記５）
前記輝彩度判定部は、設定値に応じた比率で前記輝度値と前記彩度値とを合成して前記判定値を算出する、ことを特徴とする請求項４に記載のノイズ付加回路。
（付記６）
前記係数生成部は、前記エッジ判定値に前記合成判定値を乗算する演算器を含み、その演算器の出力結果に応じて前記係数を生成する、ことを特徴とする請求項３〜５のうちの何れか一項に記載のノイズ付加回路。
（付記７）
前記係数生成部は、前記演算器の算出値と設定値とが入力され、選択信号に応じて前記算出値と前記設定値の何れか一方を前記係数として出力する選択部を含むことを特徴とする付記２又は６に記載のノイズ付加回路。
（付記８）
前記ノイズ付加処理部は、
前記着目画素を含む前記領域の画素を平滑化して平滑画素を生成する平滑化フィルタと、
前記平滑画素の偏差を算出する偏差演算部と、
乱数を生成する乱数生成部と、
前記偏差に応じた前記乱数を前記平滑画素に付加して前記ノイズ付加画素を生成するノイズ画素生成部と
を含むことを特徴とする付記１〜７のうちの何れか一項に記載のノイズ付加回路。
（付記９）
前記ノイズ付加処理部は、
前記着目画素を含む前記領域の画素を平滑化して平滑画素を生成する平滑化フィルタと、
前記平滑画素の偏差を算出する偏差演算部と、
メモリに記憶されたデータを読み出して出力するデータ取得部と、
前記偏差に応じた前記データを前記平滑画素に付加して前記ノイズ付加画素を生成するノイズ画素生成部と
を含むことを特徴とする付記１〜７のうちの何れか一項に記載のノイズ付加回路。
（付記１０）
前記ノイズ画素生成部は、前記乱数又は前記データと設定値とを比較し、比較結果に応じて前記着目画素と等しい画素又は前記ノイズ付加画素を出力する、ことを特徴とする付記８又は９に記載のノイズ付加回路。
（付記１１）
前記画素合成部は、
前記係数に基づいて、前記着目画素と前記ノイズ付加画素とをアルファブレンドして前記合成画素を生成する、ことを特徴とする付記１〜１０のうちの何れか一項に記載のノイズ付加回路。
（付記１２）
着目画素を含む領域におけるエッジの有無を判定してエッジ判定値を生成し、
前記着目画素を含む領域の平坦度を判定して平坦度判定値を生成し、
前記エッジ判定値と前記平坦度判定値とを演算して係数を生成し、
前記着目画素を含む領域の画素値に基づいて、前記着目画素にノイズを付加したノイズ付加画素を生成し、
前記係数に基づいて、前記着目画素と前記ノイズ付加画素とを合成して合成画素を生成する、
ことを特徴とするノイズ付加方法。
（付記１３）
前記着目画素を含む領域における輝度と彩度とに基づく判定値を生成し、
前記輝度と前記彩度とに基づく判定値と前記平坦度判定値とを合成して合成判定値を生成し、
前記エッジ判定値と前記合成判定値とを演算して前記係数を生成する、
ことを特徴とする付記１２に記載のノイズ付加方法。
【符号の説明】
【００６５】
１１  ラインメモリ
１２  エッジ判定部
１３  平坦度判定部
１４  ノイズ付加処理部
１７  ピクセル合成部（画素合成部）
４１  輝彩度判定部
４２  合成部
Ｐ０  着目画素
Ｐ１  ノイズ付加画素
Ｐ２  合成画素
ＲＥ  エッジ判定値
ＲＦ  平坦度判定値
ＲＢ  輝彩度
ＣＲ  合成判定値
α  係数
【図１】
0005641237.tif 000002
【図２】
0005641237.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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