(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素により形成されるデジタル静止画像における一の画素の周囲の少なくとも一つ以上の他の画素の各々と、当該一の画素と、の間の信号の差分値をそれぞれ検出する検出手段と、
前記検出された各差分値と閾値とをそれぞれ比較する比較手段と、
前記比較手段による比較結果に基づいて、雑音除去処理の対象とすべき前記他の画素を特定する特定手段と、
暗電流雑音が含まれている前記デジタル静止画像の領域を、当該デジタル静止画像の暗部として検出する暗部検出手段と、
前記検出された暗部に前記一の画素が含まれている場合に、特定された前記他の画素それぞれの前記検出された差分値に対して乗算されるフィルタ係数を、前記デジタル静止画像における前記検出された暗部の位置に基づき、各前記他の画素について設定する設定手段と、
特定された前記他の画素それぞれについて、前記検出された差分値に対して前記設定されたフィルタ係数を乗算する乗算手段と、
前記乗算手段による乗算結果を前記一の画素の前記信号に加算して出力する加算手段と、
前記検出手段による検出処理、前記比較手段による比較処理、前記特定手段による特定処理、前記設定されたフィルタ係数を用いた前記乗算手段による乗算処理、及び前記加算手段による加算処理を、前記暗部を形成する各前記画素のそれぞれを前記一の画素として、当該暗部を形成する各前記画素について繰り返す制御手段と、
を備えることを特徴とする雑音除去装置。
【請求項２】
請求項１に記載の雑音除去装置において、
一の前記デジタル静止画像内の前記暗部に含まれる各前記他の画素それぞれに対応する前記フィルタ係数を含むフィルタ係数テーブルと、一の前記デジタル静止画像内の前記暗部以外の領域に含まれる各前記他の画素それぞれに対応する前記フィルタ係数を含むフィルタ係数テーブルと、を少なくとも記憶する記憶手段を更に備え、
前記設定手段は、前記記憶されているフィルタ係数テーブルを前記検出された暗部に基づいて切り換えて前記乗算手段に出力し、
前記乗算手段は、前記出力されたフィルタ係数テーブルに含まれている前記フィルタ係数を用いて前記乗算処理を実行することを特徴とする雑音除去装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の雑音除去装置において、
前記他の画素は、前記デジタル静止画像内において前記一の画素について対称の位置にある前記画素であり、
前記フィルタ係数は、相互に前記対称の位置にある前記他の画素において同一とされることを特徴とする雑音除去装置。
【請求項４】
複数の画素により形成されるデジタル静止画像に含まれる雑音を除去する雑音除去装置において実行される雑音除去方法において、
前記デジタル静止画像における一の画素の周囲の少なくとも一つ以上の他の画素の各々と、当該一の画素と、の間の信号の差分値をそれぞれ検出する検出工程と、
前記検出された各差分値と閾値とをそれぞれ比較する比較工程と、
前記比較工程における比較結果に基づいて、雑音除去処理の対象とすべき前記他の画素を特定する特定工程と、
暗電流雑音が含まれている前記デジタル静止画像の領域を、当該デジタル静止画像の暗部として検出する暗部検出行程と、
前記検出された暗部に前記一の画素が含まれている場合に、特定された前記他の画素それぞれの前記検出された差分値に対して乗算されるフィルタ係数を、前記デジタル静止画像における前記検出された暗部の位置に基づき、各前記他の画素について設定する設定工程と、
特定された前記他の画素それぞれについて、前記検出された差分値に対して前記設定されたフィルタ係数を乗算する乗算工程と、
前記乗算工程における乗算結果を前記一の画素の前記信号に加算して出力する加算工程と、
前記検出工程における検出処理、前記比較工程における比較処理、前記特定工程における特定処理、前記設定されたフィルタ係数を用いた前記乗算工程における乗算処理、及び前記加算工程における加算処理を、前記暗部を形成する各前記画素のそれぞれを前記一の画素として、当該暗部を形成する各前記画素について繰り返す制御工程と、
を含むことを特徴とする雑音除去方法。
【請求項５】
複数の画素により形成されるデジタル静止画像に含まれる雑音を除去する雑音除去装置に含まれるコンピュータを、
前記デジタル静止画像における一の画素の周囲の少なくとも一つ以上の他の画素の各々と、当該一の画素と、の間の信号の差分値をそれぞれ検出する検出手段、
前記検出された各差分値と閾値とをそれぞれ比較する比較手段、
前記比較手段として機能する前記コンピュータにおける比較結果に基づいて、雑音除去処理の対象とすべき前記他の画素を特定する特定手段、
暗電流雑音が含まれている前記デジタル静止画像の領域を、当該デジタル静止画像の暗部として検出する暗部検出手段、
前記検出された暗部に前記一の画素が含まれている場合に、特定された前記他の画素それぞれの前記検出された差分値に対して乗算されるフィルタ係数を、前記デジタル静止画像における前記検出された暗部の位置に基づき、各前記他の画素について設定する設定手段、
特定された前記他の画素それぞれについて、前記検出された差分値に対して前記設定されたフィルタ係数を乗算する乗算手段、
前記乗算手段として機能する前記コンピュータによる乗算結果を前記一の画素の前記信号に加算して出力する加算手段、及び、
前記検出手段として機能する前記コンピュータによる検出処理、前記比較手段として機能する前記コンピュータによる比較処理、前記特定手段として機能する前記コンピュータによる特定処理、前記設定されたフィルタ係数を用いた前記乗算手段として機能する前記コンピュータによる乗算処理、及び前記加算手段として機能する前記コンピュータによる加算処理を、前記暗部を形成する各前記画素のそれぞれを前記一の画素として、当該暗部を形成する各前記画素について繰り返す制御手段、
として機能させることを特徴とする雑音除去プログラム。
【請求項６】
請求項５に記載の前記雑音除去プログラムが、前記コンピュータにおいて読み取り可能に記録されていることを特徴とする記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、雑音除去装置、雑音除去方法、雑音除去プログラム及び記録媒体の技術分野に属する。より詳細には、複数の画素により形成されるデジタル画像に含まれる雑音を除去する雑音除去装置及び雑音除去方法、当該除去用の雑音除去プログラム及び当該雑音除去プログラムを記録した記録媒体の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えばデジタルカメラ等に内蔵される撮像素子（例えば、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）等の撮像素子）においては、高密度化される等の高性能化が著しい。そしてこれに伴い、撮像素子から出力される撮像信号又は当該撮像信号を処理して得られる画像信号に含まれる雑音（ノイズ）の低減又は除去のための技術の開発も、盛んに行われている。
【０００３】
ここで、上述した撮像素子から出力される撮像信号に含まれる雑音には、例えば、その撮像素子の構造上の原因から原画像（動画像又は静止画像を含む。以下、同様。）を含む撮像信号に含まれることとなる雑音がある。また撮像信号を処理して得られる画像信号に含まれる雑音には、例えば、デジタル画像生成のためのブロック符号化処理が撮像信号に施されることに起因する、いわゆるブロックノイズ等がある。
【０００４】
そしてこのような各種の雑音に対して、原画像の高振幅成分（即ち、その原画像に含まれている画像構成物（被写体）の輪郭の形状等）を損なうことなく、原画像内に低振幅成分として含まれる雑音や歪みを除去する手法として、例えば下記特許文献１に開示されている手法がある。なお上記歪みとは、具体的に例えば、ブロック圧縮符号化方式に対応したブロック境界における歪みや原画像内の輪郭周辺における歪みがある。また特許文献１に開示されている手法は、いわゆるε−分離非線形デジタルフィルタを用いた雑音除去フィルタである。ε−分離非線形デジタルフィルタについては、例えば下記非特許文献１に詳細に開示されている。
【０００５】
ここで、ε−分離非線形デジタルフィルタによる雑音除去処理について、その概要を説明する。当該雑音除去処理では、以下の（１）から（６）までの六段階の処理により、原画像としてのデジタル画像における高振幅成分を損なうことなく、低振幅成分である雑音等を除去する。この雑音除去処理は、言い換えれば、上記高振幅成分を損なうことなく、低振幅成分を平滑化する処理である（特許文献１第４図参照）。
（１）画像信号として入力されたデジタル画像のうち、Ｍ×Ｎ個（Ｍ及びＮは自然数）の画素からなる方形の領域を「フィルタ対象領域」として設定し、そのフィルタ対象領域に含まれている画素の輝度を、画素ごとに取得する。
（２）フィルタ対象領域の中心画素の輝度を示す輝度情報を、一時的に記憶する。
（３）当該記憶されている輝度情報により示される輝度と、フィルタ対象領域の中心画素以外の複数の他の画素の輝度と、の差分を、他の画素ごとに検出する。なお一般的には、処理を簡略化すべく、上記（２）において記憶された中心画素の輝度と、フィルタ対象領域内の全ての画素（中心画素を含む）の輝度と、の差分を画一的に求める。この場合、上記（２）において記憶した中心画素の輝度と、フィルタ対象領域内の全ての画素の一部としての中心画素の輝度と、差分は、当然ながらゼロである。
（４）他の画素との上記差分を用いて、雑音除去処理の対象となる画素を判定する。当該判定処理を、以下「雑音判定処理」と称する。即ち、他の画素各々のうち、検出された差分が予め設定されている雑音閾値以上である他の画素を、当該他の画素の輝度が上記高振幅成分に属する（即ち、当該他の画素が上記輪郭の形状等を構成する）として雑音除去処理の対象画素から除外する。一方、中心画素の輝度との差分が上記雑音閾値未満である他の画素を、当該他の画素の輝度が上記低振幅成分に属する（即ち、当該他の画素に雑音等が含まれる）として雑音除去処理の対象画素とする。
（５）雑音除去処理の対象画像についての上記差分と予め設定されているフィルタ係数とを乗算する処理を、対象画像それぞれについて行い、対象画像それぞれについての乗算結果を全て加算する。この場合、対象画素の各々に乗算されるフィルタ係数は全て同一とされる。
（６）上記の加算結果を、上記（２）において記憶した輝度情報により示される中心画素の輝度に加算し、その加算結果を、当該中心画素における雑音除去後の輝度とする。
【０００６】
以上説明した（１）から（６）までの六段階の処理を、デジタル画像を構成する全ての画素を順次上記中心画素として繰り返し実行することにより、当該デジタル画像についてのε−分離非線形デジタルフィルタによる雑音除去処理が実行される。なお上記（４）の雑音判定処理としては、雑音閾値の設定方法によっては、検出された差分が雑音閾値より大きい他の画素を雑音除去処理の対象から除外し、当該差分が雑音閾値以下である他の画素を雑音除去処理の対象画素としてもよい。
【０００７】
一方、特許文献１に開示されている雑音除去フィルタでは、上記（４）の雑音判定処理に用いられる雑音閾値を可変とすることにより、雑音除去フィルタ全体としての雑音除去強度を制御することとされている。しかしながら特許文献１では、上記（４）の雑音判定処理により雑音除去処理の対象画素が判定された後に当該対象画像に対して施される雑音除去処理の強度（即ち、雑音除去フィルタ自体としての雑音除去強度）を変更することについては、何ら言及されていない。
【０００８】
これに対し実際の撮像素子においては、雑音除去処理の対象となるデジタル画像（動画又は静止画）の内容等に応じて、適用したい雑音除去強度は多種多様である。そこで、特許文献１記載の技術のように雑音閾値を可変とすることに加えて、雑音除去フィルタ自体としての雑音除去強度まで変更することができれば、汎用性が高く且つより効果的な雑音除去フィルタが得られることになる。
【０００９】
ここで、雑音除去フィルタ自体としての雑音除去強度は、一般的には上記フィルタ対象領域の範囲（大きさ）に相関する。即ち、特許文献１又は非特許文献１に開示されている雑音除去フィルタ自体における当該雑音除去強度は、中心画素に対応するフィルタ係数を、フィルタ対象領域内の全ての画素（中心画素を含む）に対応するフィルタ係数の合計で除した値に相関する。なお、当該フィルタ係数は、特許文献１では「所定の係数Ａｉ，ｊ」と表現されており、また非特許文献１では「フィルタ係数ａｋ」と表現されている。この、中心画素に対応するフィルタ係数をフィルタ対象領域内の全ての画素に対応するフィルタ係数の合計で除した値は、その中心画素における「フィルタ係数の重み」であり、結果的に、雑音除去フィルタ自体における雑音除去強度は、中心画素における当該フィルタ係数の重みに相関する。具体的に例えば、３画素×３画素のフィルタ対象領域（画素数は９）、５画素×５画素のフィルタ対象領域（画素数は２５）及び７画素×７画素のフィルタ対象領域（画素数は４９）で比較する場合、全ての画素に対応するフィルタ係数が「１」であるとすると、３画素×３画素のフィルタ対象領域の中心画素におけるフィルタ係数の重みは、１÷（３×３）≒０．１１となる。これと同様に、５画素×５画素の場合の中心画素におけるフィルタ係数の重みは１÷（５×５）≒０．０４となり、７画素×７画素の場合の中心画素におけるフィルタ係数の重みは１÷（７×７）≒０．０２となる。そして、中心画素におけるフィルタ係数の重みが小さいほど周囲にある他の画素の影響をより強く受けることとなるため（特許文献１第４図参照）、結果的にその中心画素に係る雑音除去フィルタ自体としての雑音除去強度も高くなる。上記した三つのフィルタ対象領域の例で言えば、雑音除去フィルタ自体としての雑音除去強度、即ち、画像信号における高振幅成分を損なうことなく低振幅成分を平滑化する雑音除去の強度は、中心画素におけるフィルタ係数の重みが最も小さい７画素×７画素のフィルタ対象領域が、最も強い。
【００１０】
以上の説明した通り、フィルタ対象領域の範囲を拡げることで雑音除去フィルタ自体としての雑音除去強度を強くでき、一方フィルタ対象領域を狭くすることで当該雑音除去強度を弱くすることができるのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０００−１０２０２０号公報（第１図、第４図等）
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】原島他，“ε−分離非線形ディジタルフィルタとその応用”電子通信学会論文誌Ａ，第６５巻，ＮＯ．４，ｐｐ．２９７−３０４，Ａｐｒ．１９８２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、フィルタ対象領域の範囲を拡げたり狭めたりすることにより雑音除去フィルタ自体としての雑音除去強度を制御しようとする場合、当該フィルタ対象領域の範囲（広さ）に対応した複数種類の記憶容量のメモリを用意する必要がある。これは、フィルタ対象領域の範囲が変わると、上記（１）から（３）の処理の対象となる他の画素の数が変わってくるため、それらの処理のために必要なメモリの記憶容量も変わってくるからである。よって、上記の手法により雑音除去フィルタ自体としての雑音除去強度を制御しようとすると、例えば一つのチップ上に実装済みのメモリの記憶容量を後から変更しなければならない等のハードウェア的な制限が多くあり、実用上は不可能な場合が多いと言う問題点がある。
【００１４】
そこで、本発明は上記の問題点等に鑑みて為されたもので、その課題は、ハードウェア的な変更を不要としながらも、デジタル画像に対して汎用性が高く且つ効果的な雑音除去処理を行うことが可能な雑音除去装置及び雑音除去方法、当該除去用の雑音除去プログラム及び当該雑音除去プログラムを記録した記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、複数の画素により形成されるデジタル静止画像における一の画素の周囲の少なくとも一つ以上の他の画素の各々と、当該一の画素と、の間の信号の差分値をそれぞれ検出する差分演算部等の検出手段と、前記検出された各差分値と閾値とをそれぞれ比較する閾値判定部等の比較手段と、前記比較手段による比較結果に基づいて、雑音除去処理の対象とすべき前記他の画素を特定する閾値判定部等の特定手段と、暗電流雑音が含まれている前記デジタル静止画像の領域を、当該デジタル静止画像の暗部として検出する暗部判定部等の暗部検出手段と、前記検出された暗部に前記一の画素が含まれている場合に、特定された前記他の画素それぞれの前記検出された差分値に対して乗算されるフィルタ係数を、前記デジタル静止画像における前記検出された暗部の位置に基づき、各前記他の画素について設定するフィルタ設定部等の設定手段と、特定された前記他の画素それぞれについて、前記検出された差分値に対して前記設定されたフィルタ係数を乗算する演算部等の乗算手段と、前記乗算手段による乗算結果を前記一の画素の前記信号に加算して出力する演算部等の加算手段と、前記検出手段による検出処理、前記比較手段による比較処理、前記特定手段による特定処理、前記設定されたフィルタ係数を用いた前記乗算手段による乗算処理、及び前記加算手段による加算処理を、前記暗部を形成する各前記画素のそれぞれを前記一の画素として、当該暗部を形成する各前記画素について繰り返す演算部等の制御手段と、を備える。
【００１６】
上記の課題を解決するために、請求項４に記載の発明は、複数の画素により形成されるデジタル静止画像に含まれる雑音を除去する雑音除去装置において実行される雑音除去方法において、前記デジタル静止画像における一の画素の周囲の少なくとも一つ以上の他の画素の各々と、当該一の画素と、の間の信号の差分値をそれぞれ検出する検出工程と、前記検出された各差分値と閾値とをそれぞれ比較する比較工程と、前記比較工程における比較結果に基づいて、雑音除去処理の対象とすべき前記他の画素を特定する特定工程と、暗電流雑音が含まれている前記デジタル静止画像の領域を、当該デジタル静止画像の暗部として検出する暗部検出行程と、前記検出された暗部に前記一の画素が含まれている場合に、特定された前記他の画素それぞれの前記検出された差分値に対して乗算されるフィルタ係数を、前記デジタル静止画像における前記検出された暗部の位置に基づき、各前記他の画素について設定する設定工程と、特定された前記他の画素それぞれについて、前記検出された差分値に対して前記設定されたフィルタ係数を乗算する乗算工程と、前記乗算工程における乗算結果を前記一の画素の前記信号に加算して出力する加算工程と、前記検出工程における検出処理、前記比較工程における比較処理、前記特定工程における特定処理、前記設定されたフィルタ係数を用いた前記乗算工程における乗算処理、及び前記加算工程における加算処理を、前記暗部を形成する各前記画素のそれぞれを前記一の画素として、当該暗部を形成する各前記画素について繰り返す制御工程と、を含む。
【００１７】
上記の課題を解決するために、請求項５に記載の発明は、複数の画素により形成されるデジタル静止画像に含まれる雑音を除去する雑音除去装置に含まれるコンピュータを、前記デジタル静止画像における一の画素の周囲の少なくとも一つ以上の他の画素の各々と、当該一の画素と、の間の信号の差分値をそれぞれ検出する検出手段、前記検出された各差分値と閾値とをそれぞれ比較する比較手段、前記比較手段として機能する前記コンピュータにおける比較結果に基づいて、雑音除去処理の対象とすべき前記他の画素を特定する特定手段、暗電流雑音が含まれている前記デジタル静止画像の領域を、当該ディジタル静止画像の暗部として検出する暗部検出手段、前記検出された暗部に前記一の画素が含まれている場合に、特定された前記他の画素それぞれの前記検出された差分値に対して乗算されるフィルタ係数を、前記デジタル静止画像における前記検出された暗部の位置に基づき、各前記他の画素について設定する設定手段、特定された前記他の画素それぞれについて、前記検出された差分値に対して前記設定されたフィルタ係数を乗算する乗算手段、前記乗算手段として機能する前記コンピュータによる乗算結果を前記一の画素の前記信号に加算して出力する加算手段、及び、前記検出手段として機能する前記コンピュータによる検出処理、前記比較手段として機能する前記コンピュータによる比較処理、前記特定手段として機能する前記コンピュータによる特定処理、前記設定されたフィルタ係数を用いた前記乗算手段として機能する前記コンピュータによる乗算処理、及び前記加算手段として機能する前記コンピュータによる加算処理を、前記暗部を形成する各前記画素のそれぞれを前記一の画素として、当該暗部を形成する各前記画素について繰り返す制御手段、として機能させる。
【００１８】
請求項１、請求項４又は請求項５のいずれか一項に記載の発明によれば、暗電流雑音が含まれているデジタル静止画像の領域をその暗部として検出し、その暗部に含まれる一の画素の周囲にある他の画素に対応する信号の差分値に乗算されるフィルタ係数を、デジタル静止画像における暗部の位置に基づいて当該他の画素について設定するので、暗部を含むデジタル静止画像ごとに最適なフィルタ係数に設定することで、暗部が含まれているデジタル静止画像であっても、汎用性が高く且つ効果的な雑音除去処理を当該デジタル静止画像について行うことができる。
【００２１】
上記の課題を解決するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の雑音除去装置において、一の前記デジタル静止画像内の前記暗部に含まれる各前記他の画素それぞれに対応する前記フィルタ係数を含むフィルタ係数テーブルと、一の前記デジタル静止画像内の前記暗部以外の領域に含まれる各前記他の画素それぞれに対応する前記フィルタ係数を含むフィルタ係数テーブルと、を少なくとも記憶するテーブルメモリ等の記憶手段を更に備え、前記設定手段は、前記記憶されているフィルタ係数テーブルを前記検出された暗部に基づいて切り換えて前記乗算手段に出力し、前記乗算手段は、前記出力されたフィルタ係数テーブルに含まれている前記フィルタ係数を用いて前記乗算処理を実行するように構成される。
【００２２】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の作用に加えて、暗部に含まれる各他の画素それぞれに対応するフィルタ係数を含むフィルタ係数テーブルと、暗部以外の領域に含まれる各他の画素それぞれに対応するフィルタ係数を含むフィルタ係数テーブルと、が少なくとも記憶されており、これらをデジタル静止画像の暗部に基づいて切り換えて乗算処理に供させるので、簡易な構成でフィルタ係数を変更することができる。
【００２９】
上記の課題を解決するために、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の雑音除去装置において、前記他の画素は、前記デジタル静止画像内において前記一の画素について対称の位置にある前記画素であり、前記フィルタ係数は、相互に前記対称の位置にある前記他の画素において同一とされるように構成される。
【００３０】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明の作用に加えて、他の画がデジタル静止画像内において一の画素について対称の位置にある画素であり、相互に対称の位置にある他の画素においてフィルタ係数が同一とされるので、乗算手段及び加算手段を簡略化することができる。
【００３１】
上記の課題を解決するために、請求項６に記載の発明によれば、請求項５に記載の前記雑音除去プログラムが、前記コンピュータにおいて読み取り可能に記録されている。
【００３２】
よって、当該雑音除去プログラムを当該コンピュータで読み出させて実行させることにより、暗電流雑音が含まれているデジタル静止画像の領域をその暗部として検出し、その暗部に含まれる一の画素の周囲にある他の画素に対応する信号の差分値に乗算されるフィルタ係数を、デジタル静止画像における暗部の位置に基づいて当該他の画素について設定するように当該コンピュータが機能するので、暗部を含むデジタル静止画像ごとに最適なフィルタ係数に設定することで、暗部が含まれているデジタル静止画像であっても、汎用性が高く且つ効果的な雑音除去処理を当該デジタル静止画像について行うことができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、デジタル静止画像の暗部を検出し、その暗部に含まれる一の画素の周囲にある他の画素に対応する信号の差分値に乗算されるフィルタ係数を、デジタル静止画像における暗部の位置に基づいて当該他の画素について設定する。
従って、暗部を含むデジタル静止画像ごとに最適なフィルタ係数に設定することで、暗電流雑音が含まれている領域が暗部として含まれているデジタル静止画像であっても、雑音除去装置としてのハードウェア的な変更を不要としつつ、汎用性が高く且つ効果的な雑音除去処理を当該デジタル静止画像について行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の原理を説明する図であり、（ａ）は本発明に係るフィルタ対象領域を示す図であり、（ｂ）は本発明に係るフィルタ係数の分布の第一例を示す図であり、（ｃ）は本発明に係るフィルタ係数の分布の第二例を示す図であり、（ｄ）は本発明に係るフィルタ係数の分布の第三例を示す図であり、（ｅ）は本発明に係るフィルタ係数の分布の第四例を示す図であり、（ｆ）は本発明に係るフィルタ係数の分布の第五例を示す図であり、（ｇ）は本発明に係るフィルタ係数の分布の第六例を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る雑音除去フィルタを示す図であり、（ａ）は当該雑音除去フィルタの概要構成を示すブロック図であり、（ｂ）は当該雑音除去フィルタにおける雑音除去処理を示すフローチャートである。
【図３】第１実施形態に係る雑音除去処理を示す図である。
【図４】第２実施形態に係る雑音除去フィルタを示す図であり、（ａ）は当該雑音除去フィルタの概要構成を示すブロック図であり、（ｂ）は当該雑音除去フィルタにおける雑音除去処理を示すフローチャートである。
【図５】第２実施形態乃至第４実施形態に係るに係る暗部判定処理を説明する図であり、（ａ）は暗部判定の対象である画像を例示する図であり、（ｂ）は暗部判定の結果を例示する図である。
【図６】第３実施形態に係る雑音除去フィルタを示す図であり、（ａ）は当該雑音除去フィルタの概要構成を示すブロック図であり、（ｂ）は当該雑音除去フィルタにおける雑音除去処理を示すフローチャートである。
【図７】第４実施形態に係る雑音除去フィルタを示す図であり、（ａ）は当該雑音除去フィルタの概要構成を示すブロック図であり、（ｂ）は当該雑音除去フィルタにおける雑音除去処理を示すフローチャートである。
【図８】第５実施形態及び第６実施形態に係る領域判定処理を説明する図であり、（ａ）は領域判定の対象である画像を例示する図であり、（ｂ）は領域判定の結果の第一例を示す図であり、（ｃ）は領域判定の結果の第二例を示す図である。
【図９】第５実施形態に係る雑音除去フィルタを示す図であり、（ａ）は当該雑音除去フィルタの概要構成を示すブロック図であり、（ｂ）は当該雑音除去フィルタにおける雑音除去処理を示すフローチャートである。
【図１０】第６実施形態に係る雑音除去フィルタの概要構成を示すブロック図である。
【図１１】第７実施形態及び第８実施形態に係る暗電流雑音検出処理を説明する図であり、（ａ）は暗電流雑音検出の対象である画像の第一例を示す図であり、（ｂ）は当該対象である画像の第二例を示す図であり、（ｃ）は暗電流雑音検出の結果を例示する図である。
【図１２】第７実施形態に係る雑音除去フィルタを示す図であり、（ａ）は当該雑音除去フィルタの概要構成を示すブロック図であり、（ｂ）は当該雑音除去フィルタにおける雑音除去処理を示すフローチャートである。
【図１３】第８実施形態に係る雑音除去フィルタの概要構成を示すブロック図である。
【図１４】第９実施形態に係る雑音除去フィルタの概要構成を示すブロック図である。
【図１５】第１０実施形態に係る雑音除去フィルタの概要構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
次に、本発明を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施形態は、複数の画素からなるデジタル画像に含まれ雑音や歪みを除去する雑音除去フィルタに対して本発明を適用した場合の実施形態である。また以下の説明では、先に述べた背景技術において説明済みの概念等については、同様の名称等を用いる。
【００３６】
（Ｉ）本発明の原理
初めに、具体的な実施形態を説明する前に、本発明に係る基本的な原理について図１を用いて説明する。なお図１は、本発明の原理を説明するための図である。
【００３７】
上記背景技術と同様に、本発明においても、画像信号として入力されたデジタル画像における方形の領域が、フィルタ対象領域として設定される。例えば図１（ａ）に例示するように、５画素×５画素の画素Ｐxを含むフィルタ対象領域Ｆが、画像信号たるデジタル画像に含まれる各画素を中心画素として、中心画素ごとに設定される。なお図１（ａ）では、合計２５個の画素を、それぞれ画素Ｐx m,n（ｍ及びｎは５以下の自然数）として示している。図１（ａ）に例示されるフィルタ対象領域Ｆでは、画素Ｐx33が上記中心画素となる。そしてフィルタ対象領域Ｆ内の各画素Ｐxからは、それぞれの画素Ｐxの輝度が取得される。
【００３８】
上述したように背景技術における雑音除去処理では、フィルタ対象領域Ｆ内の各画素Ｐxにそれぞれ対応するフィルタ係数は、図１（ｂ）に例示するように全て同一とされていた（上記処理（５）参照）。なお、図１（ｂ）乃至図１（ｆ）においては、各画素Ｐxの輝度を（  ）書きの数字で示している。
【００３９】
このような背景技術に対して、本発明では、図１（ｂ）に例示する背景技術の場合に加えて、図１（ｃ）乃至図１（ｆ）に例示するように、各画素Ｐxに対応するフィルタ係数を、画素Ｐxごとに設定（変更）可能とする。具体的に例えば、図１（ｃ）に示すフィルタ対象領域Ｆの例では、中心画素Ｐx33に対応するフィルタ係数の値を例えば「１６」とし、中心画素Ｐx33に対して上下左右に隣接する四つの画素Ｐx23、画素Ｐx32、画素Ｐx34及び画素Ｐx43にそれぞれ対応するフィルタ係数を例えば「８」とし、中心画素Ｐx33に対して更に外側にある八つの画素Ｐx13、画素Ｐx22、画素Ｐx24、画素Ｐx31、画素Ｐx35、画素Ｐx42、画素Ｐx44及び画素Ｐx53にそれぞれ対応するフィルタ係数を例えば「４」とする。更に、画素Ｐx12、画素Ｐx14、画素Ｐx21、画素Ｐx25、画素Ｐx41、画素Ｐx45、画素Ｐx52及び画素Ｐx54にそれぞれ対応するフィルタ係数を例えば「２」とし、画素Ｐx11、画素Ｐx15、画素Ｐx51及び画素Ｐx55にそれぞれ対応するフィルタ係数を例えば「１」とする。以下同様に、図１（ｄ）乃至図１（ｆ）に例示するように、フィルタ対象領域Ｆを構成する各画素Ｐxに対応するフィルタ係数を、画素Ｐxごとに設定する。そして、図１（ｂ）乃至図１（ｆ）にそれぞれ例示する２５個のフィルタ係数の組合せを、各々「フィルタ係数テーブル」として雑音除去フィルタ内に予め記憶しておき、これらのフィルタ係数テーブルを、デジタル画像の内容に応じて手動により又は自動に切り換えて用いるのである。
【００４０】
これにより、例えば図１（ｂ）に例示する背景技術に係るフィルタ係数テーブルの場合において中心画素Ｐx33におけるフィルタ係数の重みは、上述したように約０．０４であるが、図１（ｃ）に例示するフィルタ係数テーブルの場合においては当該フィルタ係数の重みは１６÷（１６＋８×４＋４×８＋２×８＋１×４）＝０．１６となり、また図１（ｄ）に例示するフィルタ係数テーブルの場合においては当該フィルタ係数の重みは４÷（４＋２×４＋１×２０）＝０．１２５となる。更に図１（ｅ）に例示するフィルタ係数テーブルの場合においては当該フィルタ係数の重みは４÷（４＋２×４＋１×８＋０×１２）＝０．２となり、図１（ｆ）に例示するフィルタ係数テーブルの場合においては当該フィルタ係数の重みは１÷（１＋２×８＋４×１６）≒０．０１２となる。そしてこれら図１（ｂ）乃至図１（ｆ）に例示する場合において、フィルタ対象領域Ｆの範囲（大きさ）は全て同一である。即ち、図１（ｂ）乃至図１（ｅ）に例示するフィルタ係数テーブルでは、フィルタ対象領域Ｆの範囲は全て同一であるにも拘わらず、雑音除去フィルタ自体としての雑音除去強度は、図１（ｂ）に例示するフィルタ係数テーブル→図１（ｃ）に例示するフィルタ係数テーブル→図１（ｄ）に例示するフィルタ係数テーブル→図１（ｅ）に例示するフィルタ係数テーブルの順で弱くなっている。
【００４１】
以上の通り本発明によれば、フィルタ対象領域Ｆの範囲を全く変えることなく、各フィルタ係数テーブルとしての中心画素Ｐx33におけるフィルタ係数の重み、即ち、雑音除去フィルタ自体としての中心画素Ｐx33についての雑音除去強度を変更することができる。そして、図１（ｂ）乃至図１（ｆ）に例示するフィルタ係数テーブルをデジタル画像の内容に応じて手動により又は自動に切り換えることで、例えばデジタル画像における画像構成物の輪郭の明確性等を自由に制御しつつ、効果的に雑音除去処理を行うことができるのである。
【００４２】
なお、各フィルタ係数テーブル内におけるフィルタ係数の値は、図１（ｇ）に例示するように、フィルタ対象領域Ｆにおいて中心画素Ｐx33について対称の位置にある画素同士を同一のフィルタ係数としてもよい。図１（ｇ）に例示する場合には、中心画素Ｐx33について対称の位置にある、画素Ｐx23、画素Ｐx32、画素Ｐx34及び画素Ｐx43について同一のフィルタ係数とされている。また同様に、画素Ｐx22、画素Ｐx24、画素Ｐx42及び画素Ｐx44について同一のフィルタ係数とされており、画素Ｐx13、画素Ｐx31、画素Ｐx35及び画素Ｐx53について同一のフィルタ係数とされており、画素Ｐx12、画素Ｐx14、画素Ｐx52及び画素Ｐx54について同一のフィルタ係数とされており、画素Ｐx21、画素Ｐx25、画素Ｐx41及び画素Ｐx45について同一のフィルタ係数とされており、画素Ｐx11、画素Ｐx15、画素Ｐx51及び画素Ｐx55について同一のフィルタ係数とされている。このような値のフィルタ係数を含むフィルタ係数テーブルとすることで、後述するように、雑音除去フィルタとしてのハードウェア的な規模を大幅に縮小することができる。
【００４３】
（II）第１実施形態
次に、上述した原理に基づく本発明に係る第１実施形態について、図２及び図３を用いて説明する。なお図２は第１実施形態に係る雑音除去フィルタを示す図であり、図３は第１実施形態に係る雑音除去処理を示す図である。また以下の各実施形態におけるフィルタ対象領域Ｆは、図１に例示した５画素×５画素の２５個の画素Ｐxからなるフィルタ対象領域Ｆであるとする。更に図３においては、例えば画素Ｐx11の輝度は「Ｐ１１」と表記されている。
【００４４】
図２（ａ）に示すように、第１実施形態に係る雑音除去フィルタＳ１は、メモリ部１と、検出手段の一例としての差分演算部２と、比較手段の一例及び特定手段の一例としての閾値判定部３と、乗算手段の一例、加算手段の一例及び制御手段の一例としての演算部４と、雑音閾値設定部５と、設定手段の一例としてのフィルタ設定部６と、選択手段の一例としての操作部７と、により構成されている。またフィルタ設定部６は、記憶手段の一例としてのテーブルメモリ６０と、フィルタ係数設定部６１と、により構成されている。このときテーブルメモリ６０には、例えば図１（ｂ）乃至図１（ｆ）に例示する各フィルタ係数テーブルＴ１乃至Ｔｎ（ｎは自然数）がそれぞれ不揮発性に記憶されている。
【００４５】
この構成においてメモリ部１には、図２（ａ）及び図３に示すように、フィルタ対象領域Ｆを含むデジタル画像に相当する画像信号Ｓinが入力される。メモリ部１は、画像信号Ｓinの中からデジタル画像におけるフィルタ対象領域Ｆを構成する各画素Ｐx（中心画素Ｐx33を含む）の輝度を取得して、一時的に記憶する。これらの処理は上記（１）及び上記（２）にそれぞれ記載された処理に相当する（図２（ｂ）ステップＳ１）。そしてメモリ部１は、記憶している各画素Ｐxの輝度を示す輝度情報を、メモリ信号Ｓmとして差分演算部２に出力する。
【００４６】
次に差分演算部２は、中心画素Ｐx33を含むフィルタ対象領域Ｆ内の各画素Ｐxの輝度を示す上記輝度情報をメモリ部１から取得し、上記（３）に相当する処理を実行する。即ち差分演算部２は、図３に模式的に示すように、中心画素Ｐx33の輝度と、各画素Ｐxの輝度Ｐと、の差分Δを、画素Ｐxごとに検出し、その検出結果を画素Ｐxごとに差分信号Ｓdifとして閾値判定部３に出力する。例えば画素Ｐx11について差分演算部２は、その輝度Ｐ１１と、中心画素Ｐx33の輝度Ｐ３３と、差分Δ１１を算出し、差分信号Ｓdifとして閾値判定部３に出力する。また例えば画素Ｐx44について差分演算部２は、その輝度Ｐ４４と、中心画素Ｐx33の輝度Ｐ３３と、差分Δ４４を算出し、差分信号Ｓdifとして閾値判定部３に出力する。以上の処理を差分演算部２は、図３に示すようにフィルタ対象領域Ｆ内の全ての画素Ｐxについて実行する。
【００４７】
一方使用者は、例えばメモリ部１に入力される前の画像信号Ｓinに相当するデジタル画像を前もって図示しないディスプレイ上に表示させる等の処理により、そのデジタル画像の内容を把握し、当該把握した内容に基づいて任意にフィルタ係数テーブルＴ（図１（ｂ）乃至図１（ｆ）参照）を選択する操作を、操作部７において実行する。この操作に対応する操作信号Ｓocは、操作部７からフィルタ設定部６のフィルタ係数設定部６１に出力される。これによりフィルタ係数設定部６１は、使用者の操作に対応した上記操作信号Ｓocに基づいて、テーブルメモリ６０に記憶されているフィルタ係数テーブルＴの中からその時に使用者により選択されているフィルタ係数テーブルＴを設定し、その設定したフィルタ係数テーブルＴに含まれているフィルタ係数を、フィルタ係数信号Ｓcとして画素Ｐxごとに演算部４に出力する（図２（ｂ）ステップＳ２）。なお図３においては、例えば画素Ｐx11に対応するフィルタ係数は「Ｃ１１」と表記されている。
【００４８】
これと並行して使用者は、例えば上記ディスプレイに表示されているデジタル画像の内容に基づいて、上記（４）の雑音判定処理に係る雑音閾値を設定する操作を操作部７において実行する。この操作に対応する操作信号Ｓotは、操作部７から雑音閾値設定部５に出力される。これにより雑音閾値設定部５は、当該操作信号Ｓotに基づいて、上記（４）に相当する雑音判定処理に係る雑音閾値を設定し、閾値信号Ｓthとして閾値判定部３に出力する。これにより閾値判定部３は、上記（４）に相当する雑音判定処理を実行する（図２（ｂ）ステップＳ３）。即ち閾値判定部３は、差分信号Ｓdifとして出力されてくる画素ごとの差分Δと、閾値信号Ｓthとして入力されてくる閾値と、を比較し、例えば閾値以上の値の差分Δに対応する画素Ｐxを第１実施形態に係る雑音除去処理の対象画素から除外する（図２（ｂ）ステップＳ３；非雑音）。一方閾値判定部３は、例えば当該閾値未満の値の差分Δに対応する画素Ｐxを第１実施形態に係る雑音除去処理の対象画素とする（図２（ｂ）ステップＳ３；雑音）。そして閾値判定部３は、当該対象画素とされた画素Ｐxについては対象画素であることを示すフラグ等を付加し、各画素Ｐxに対応する差分Δを、画素Ｐxごとに画素信号Ｓpxとして演算部４に出力する。
【００４９】
次に演算部４は、フィルタ係数信号Ｓcとしてフィルタ係数設定部６１から出力されてくるフィルタ係数Ｃと、上記画素信号Ｓpxとして閾値判定部３から出力されてくる差分Δと、を用いて、上記（５）に対応する乗算／加算処理及び上記（６）に相当する加算処理を実行する（図２（ｂ）ステップＳ４）。即ち演算部４は、先ず画素信号Ｓpxとして閾値判定部３から出力されてくる差分Δのうち、対象画素であることを示すフラグ等が付加されている画素Ｐx以外の全ての他の画素Ｐxに対応する差分Δ又は当該全ての他の画素Ｐxに対応するフィルタ係数Ｃのいずれか一方の値をゼロとする。次に演算部４は、図３に破線で示すように、各画素Ｐxに対応する差分Δとフィルタ係数Ｃとを画素Ｐxごとに乗算し、画素Ｐxごとの乗算結果を全て加算する。このとき演算部４は、上記背景技術とは異なり、フィルタ係数信号Ｓcとしてフィルタ係数設定部６１から出力されてくるフィルタ係数Ｃ（即ち、デジタル画像ごとに使用者が選択したフィルタ係数テーブルＴに含まれているフィルタ係数Ｃ）を用いて乗算処理を行う。この場合、雑音除去処理の対象画素である画素Ｐx以外の全ての他の画素Ｐxについては、当該他の画素Ｐxに対応する差分Δ又はフィルタ係数Ｃのいずれか一方の値がゼロとされているので、結果として雑音除去処理の対象画素である画素Ｐxについてのみ、上記乗算結果が有意となる。
【００５０】
そして演算部４は、図３に一点鎖線で示すように、全ての画素Ｐxについての加算結果に対して中心画素Ｐx33の輝度を加算し、その中心画素Ｐx33についての（換言すれば、中心画素Ｐx33を中心とするフィルタ対象領域Ｆについての）第１実施形態に係る雑音除去処理後の出力信号Ｓoutとする。
【００５１】
その後演算部４は、図２（ｂ）に示すステップＳ１からステップＳ４の処理が、デジタル画像内の全ての画素Ｐxを中心画素として（換言すればデジタル画像内の全てのフィルタ対象領域Ｆについて）行われたか否かを確認する（図２（ｂ）ステップＳ５）。ステップＳ５の確認において全ての画素Ｐxについて図２（ｂ）に示すステップＳ１からステップＳ４の処理が完了している場合（図２（ｂ）ステップＳ５；ＹＥＳ）、演算部４は、画像信号Ｓinとして入力されたデジタル画像内の全ての画素に対しての雑音除去処理が終了したとして、全てのフィルタ対象領域Ｆについての上記出力信号Ｓoutを当該フィルタ対象領域Ｆが含まれるデジタル画像に対応する出力信号Ｓoutとして出力し、第１実施形態に係る雑音除去処理を終了する。
【００５２】
一方ステップＳ５の確認において図２（ｂ）に示すステップＳ１からステップＳ４の処理が完了していない画素Ｐxがある場合（図２（ｂ）ステップＳ５；ＮＯ）、演算部４は、当該完了していない新たな画素Ｐxを中心画素とした図２（ｂ）に示すステップＳ１からステップＳ４の処理を実行すべく、当該ステップＳ１に戻る（ステップＳ６）。
【００５３】
なお、上述してきたステップＳ１乃至ステップＳ６の処理は、一のフィルタ対象領域Ｆについての処理である。一のフィルタ対象領域Ｆの全てについてステップＳ１乃至ステップＳ６の処理が終了した後は、中心画素Ｐx33に隣接する画素Ｐx（具体的には、図１（ａ）に例示する画素Ｐx22、画素Ｐx23、画素Ｐx24、画素Ｐx32、画素Ｐx34、画素Ｐx42、画素Ｐx43、画素Ｐx44のいずれか）を中心画素とした新たなフィルタ対象領域Ｆがメモリ部１及び差分演算部２において設定され、当該新たなフィルタ対象領域Ｆに対して上記ステップＳ１乃至ステップＳ６の処理が改めて実行される。そして、一のデジタル画像内に設定され得る全てのフィルタ対象領域ＦについてステップＳ１乃至ステップＳ６の処理が全て終了することで、当該一のデジタル画像についての第１実施形態に係る雑音除去処理が終了する。このとき第１実施形態に係るフィルタ係数テーブルＴは、例えば一のフィルタ対象領域Ｆごとに切り換えるように構成することもできるし、例えば連続する複数のフィルタ対象領域Ｆごとに纏めて切り換えるように構成することもできる。
【００５４】
以上説明したように、第１実施形態の雑音除去フィルタＳ１の動作によれば、デジタル画像に含まれるフィルタ対象領域Ｆに対する雑音除去処理において差分Δに乗算されるフィルタ係数Ｃを、デジタル画像の内容に基づいて使用者が設定可能となっているので、デジタル画像ごとに最適なフィルタ係数Ｃに設定することで、汎用性が高く且つ効果的な雑音除去処理を当該デジタル画像について行うことができる。
【００５５】
また、使用者の操作によるフィルタ係数Ｃの設定が可能であるので、使用者の嗜好等に応じた効果的な雑音除去処理をデジタル画像について行うことができる。
【００５６】
更に、フィルタ係数テーブルＴが複数種類記憶されており、これらをデジタル画像の内容に基づいて切り換えて乗算処理に供させるので、簡易な構成でフィルタ係数Ｃを変更することができる。
【００５７】
なお、第１実施形態に係る演算部４において実行される上記（５）に対応する乗算処理において、各画素Ｐxに対応する差分Δとフィルタ係数Ｃとを画素Ｐxごとに乗算する場合（図３参照）、例えば図１（ｂ）乃至図１（ｆ）に例示するようにフィルタ係数Ｃを画素Ｐxごとに考慮したときには、フィルタ対象領域Ｆを構成する画素Ｐxの数（図１に例示する場合は２５個）の乗算器が演算部４内に必要となる。しかしながら、図１（ｇ）に例示したようにフィルタ対象領域Ｆにおいて中心画素Ｐx33について対称の位置にある画素Ｐx同士を同一のフィルタ係数Ｃとする場合には、同一のフィルタ係数Ｃに対応する画素Ｐxについての差分Δを全て加算した後に当該同一のフィルタ係数Ｃに乗算すれば、結果として、画素Ｐxごとに逐一乗算をした場合と同じ乗算結果が得られる。従って図１（ｇ）に例示する場合、フィルタ係数Ｃとしては中心画素Ｐx33に対応するフィルタ係数Ｃ３３を入れても合計７種類であるので、乗算器は７個で済む。更に、中心画素Ｐx33に対応する差分Δ３３は当然にゼロであるので、これを考慮すると、演算部４内の乗算器は更に６個まで減らすことができることになる。このように、例えば図１（ｇ）に例示する態様のフィルタ係数テーブルＴを用いる場合には、フィルタ係数Ｃが中心画素Ｐx33に対して相互に対称の位置にある他の画素Ｐxにおいて同一とされるので、雑音除去フィルタＳ１として必要となるハードウェア的な規模（具体的には乗算器の数）を大幅に縮小することができる。
【００５８】
（III）第２実施形態
次に、本発明に係る他の実施形態である第２実施形態について、図４及び図５を用いて説明する。なお図４は第２実施形態に係る雑音除去フィルタを示す図であり、図５は第２実施形態並びに後述する第３実施形態及び第４実施形態に係る暗部判定処理を説明する図である。また第２実施形態に係る雑音除去フィルタを説明するに当たり、第１実施形態に係る雑音除去フィルタＳ１における部材及び処理と同一の部材及び処理については、同一の部材番号及びステップ番号を使用して、細部の説明は省略する。
【００５９】
第１実施形態に係る雑音除去フィルタＳ１では、各画素Ｐxに対応するフィルタ係数Ｃについては、使用者が当該画素Ｐxを含むデジタル画像を実際に見つつ、フィルタ対象領域Ｆごとに最適なフィルタ係数テーブルＴを設定する構成とした。これに対して第２実施形態及び後述する第３実施形態及び第４実施形態では、デジタル画像内に含まれる雑音の種類及びその種類に対応した特性を考慮して、各画素Ｐxに対応する差分Δに乗算するフィルタ係数Ｃを設定する。
【００６０】
即ち上記背景技術で述べたように、画像信号Ｓinに含まれる雑音には、主として撮像素子の構造上の原因からデジタル画像に含まれることとなる雑音と、デジタル化のためのブロック符号化処理が施されることに起因するブロックノイズがある。この場合前者は、いわゆる暗電流雑音と称されるものが代表的である。なお以下の説明では、暗電流雑音を含む画素Ｐxを中心画素とするフィルタ対象領域Ｆを、デジタル画像における「暗部」と称する。以下に説明する第２実施形態乃至第４実施形態では、これらの雑音それぞれの特性を考慮してフィルタ係数Ｃを切り換えることにより、より効果的な雑音除去処理を行う。
【００６１】
図４（ａ）に示すように、第２実施形態に係る雑音除去フィルタＳ２は、第１実施形態に係る雑音除去フィルタＳ１に対して、フィルタ対象領域Ｆ内の各画素Ｐxのうち上記暗電流雑音を含む画素Ｐxを検出する暗部検出手段の一例としての暗部判定部１０と、上記暗電流雑音を含む画素Ｐxを暗部判定部１０において検出する際の閾値となる暗部閾値を、操作部７における使用者の操作に基づいて設定する暗部閾値設定部１１と、を備えている。
【００６２】
この構成において使用者は、第１実施形態に係る雑音除去フィルタＳ１と同様の雑音閾値の設定操作に加えて、例えば上記ディスプレイに表示されているデジタル画像の内容に基づいて、上記暗部閾値を設定する操作を操作部７において実行する。この操作に対応する操作信号Ｓodは、操作部７から暗部閾値設定部１１に出力される。これにより暗部閾値設定部１１は、当該操作信号Ｓodに基づいて上記暗部閾値を設定し暗部判定部１０に出力する。そして暗部判定部１０は、メモリ部１からメモリ信号Ｓmとして出力されてくる輝度情報に基づき、デジタル画像において（換言すれば、フィルタ対象領域Ｆにおいて）暗部閾値設定部１１により設定された暗部閾値よりも暗い輝度を有することで暗電流雑音が含まれていると思われる画素Ｐxを中心画素とする暗部を検出し、検出された暗部における例えば中心画素のデジタル画像内の位置を示す暗部信号Ｓdcを生成してフィルタ係数設定部６１に出力する（図４（ｂ）ステップＳ１０）。なお、第１実施形態に係る雑音除去フィルタＳ１において操作部７からフィルタ係数設定部６１に出力されていた操作信号Ｓocは、第２実施形態に係る雑音除去フィルタＳ２では出力されない。
【００６３】
ここで暗部判定部１０における暗部判定処理について、図５を用いて説明する。例えば図５（ａ）に例示するようなデジタル画像Ｇが画像信号Ｓinとして入力されたとき、これに対応するメモリ信号Ｓmが入力される暗部判定部１０はデジタル画像Ｇにおける上記暗部を検出する。図５（ｂ）では、デジタル画像Ｇにおける左下部、下辺部及び右下部に複数の暗部Ｄが検出されている。そして暗部判定部１０は、検出された暗部における例えば中心画素のデジタル画像Ｇ内の位置等を示す暗部信号Ｓdcを生成して、フィルタ係数設定部６１に出力する。
【００６４】
これによりフィルタ係数設定部６１は、上記暗部信号Ｓdcに基づいて、テーブルメモリ６０に記憶されているフィルタ係数テーブルＴの中からいずれかのフィルタ係数テーブルＴを設定し、その設定したフィルタ係数テーブルＴに含まれているフィルタ係数Ｃを、フィルタ係数信号Ｓcとして画素Ｐxごとに演算部４に出力する（図４（ｂ）ステップＳ１１及びＳ１２）。具体的にフィルタ係数設定部６１は、例えば、暗部に対応させるべきフィルタ係数テーブルＴとしてフィルタ係数テーブルＴmが予め設定されており、また暗部以外のフィルタ対象領域Ｆ（換言すれば、明部と判定されるフィルタ対象領域Ｆ）に対応させるべきフィルタ係数テーブルＴとしてフィルタ係数テーブルＴnが予め設定されている場合、暗部信号Ｓdcにより暗部であるとされているフィルタ対象領域Ｆについては、フィルタ係数テーブルＴmに含まれているフィルタ係数Ｃをフィルタ係数信号Ｓcとして演算部４に出力する（図４（ｂ）ステップＳ１１）。またフィルタ係数設定部６１は、暗部信号Ｓdcにより暗部であるとされているフィルタ対象領域Ｆ以外の他のフィルタ対象領域Ｆ（言い換えれば、暗電流雑音以外のブロックノイズが含まれていると考えられるフィルタ対象領域Ｆ）については、フィルタ係数テーブルＴnに含まれているフィルタ係数Ｃをフィルタ係数信号Ｓcとして演算部４に出力する（図４（ｂ）ステップＳ１２）。
【００６５】
これらにより演算部４は、出力されてきたフィルタ係数信号Ｓcに基づいて、上記（５）に対応する乗算／加算処理及び上記（６）に相当する加算処理を実行する（図４（ｂ）ステップＳ４）。
【００６６】
以上説明したように、第２実施形態に係る雑音除去フィルタＳ２の動作によれば、第１実施形態に係る雑音除去フィルタＳ１の動作による効果に加えて、デジタル画像Ｇに含まれる暗部を検出し、その検出された暗部と、デジタル画像Ｇの内容と、に基づいてフィルタ係数Ｃを設定するので、暗電流雑音及びブロックノイズそれぞれの特性を考慮して、より効果的な雑音除去処理を行うことができる。
【００６７】
（IV）第３実施形態
次に、本発明に係る他の実施形態である第３実施形態について、図６を用いて説明する。なお図６は第３実施形態に係る雑音除去フィルタを示す図である。また第３実施形態に係る雑音除去フィルタを説明するに当たり、第２実施形態に係る雑音除去フィルタＳ２における部材及び処理と同一の部材及び処理については、同一の部材番号及びステップ番号を使用して、細部の説明は省略する。
【００６８】
第２実施形態に係る雑音除去フィルタＳ２では、各画素Ｐxに対応するフィルタ係数Ｃについて、これを暗部判定部１０における暗部か否かの判定結果に応じて切り換える構成とした。これに対して第３実施形態に係る雑音除去フィルタでは、閾値判定部３における雑音判定処理に用いられる雑音閾値を、暗部判定部１０における暗部か否かの判定結果に応じて切り換える。なお、第３実施形態に係る雑音除去フィルタＳ３における各画素Ｐxに対応するフィルタ係数Ｃについては、第１実施形態に係る雑音除去フィルタＳ１と同一の構成により切り換える。
【００６９】
即ち図６（ａ）に示すように、第３実施形態に係る雑音除去フィルタＳ３は、第２実施形態に係る雑音除去フィルタＳ２は、雑音閾値設定部５と、閾値メモリ５１と、を含む閾値設定部５０を備えている。このとき閾値メモリ５１には、異なる雑音閾値である複数の雑音閾値Ｈ１乃至Ｈｎ（ｎは自然数）がそれぞれ不揮発性に記憶されている。そして、第２実施形態に係る雑音除去フィルタＳ２における暗部信号Ｓdcは、第３実施形態に係る雑音除去フィルタＳ３では、フィルタ係数設定部６１ではなく雑音閾値設定部５に出力されている。
【００７０】
この構成において使用者は、第１実施形態に係る雑音除去フィルタＳ１と同様のフィルタ係数テーブルＴの選択操作に加えて、第２実施形態に係る雑音除去フィルタＳ２と同様の暗部閾値設定操作を操作部７において実行する。そして暗部判定部１０は、第２実施形態に係る暗部判定処理と同様の暗部判定処理を行い、上記暗部信号Ｓdcを生成して雑音閾値設定部５に出力する（図６（ｂ）ステップＳ１０）。
【００７１】
これにより雑音閾値設定部５は、上記暗部信号Ｓdcに基づいて、閾値メモリ５１に記憶されている雑音閾値Ｈの中からいずれかの雑音閾値Ｈを設定し、その設定した雑音閾値Ｈを雑音閾値信号Ｓhとして暗部ごとに閾値判定部３に出力する（図６（ｂ）ステップＳ１５及びＳ１６）。具体的に雑音閾値設定部５は、例えば、暗部に対応させるべき雑音閾値Ｈとして第ｍ雑音閾値Ｈmが予め設定されており、また暗部以外のフィルタ対象領域Ｆに対応させるべき雑音閾値Ｈとして第ｎ雑音閾値Ｈnが予め設定されている場合、暗部信号Ｓdcにより暗部であるとされているフィルタ対象領域Ｆについては第ｍ雑音閾値Ｈmを雑音閾値信号Ｓhとして閾値判定部３に出力する（図６（ｂ）ステップＳ１５）。また雑音閾値設定部５は、暗部信号Ｓdcにより暗部であるとされているフィルタ対象領域Ｆ以外の他のフィルタ対象領域Ｆについては第ｎ雑音閾値Ｈnを雑音閾値信号Ｓhとして閾値判定部３に出力する（図６（ｂ）ステップＳ１６）。
【００７２】
これらにより閾値判定部３は、出力されてきた雑音閾値Ｈに基づいて、上記（４）に対応する雑音判定処理を、フィルタ対象領域Ｆごとに実行する（図６（ｂ）ステップＳ４）。
【００７３】
以上説明したように、第３実施形態に係る雑音除去フィルタＳ３の動作によれば、第１実施形態に係る雑音除去フィルタＳ１の動作による効果に加えて、デジタル画像Ｇに含まれる暗部を検出し、その検出された暗部と、デジタル画像Ｇの内容と、に基づいて雑音閾値Ｈを設定するので、より効果的な雑音除去処理を行うことができる。
【００７４】
（Ｖ）第４実施形態
次に、本発明に係る他の実施形態である第４実施形態について、図７を用いて説明する。なお図７は第４実施形態に係る雑音除去フィルタを示す図である。また第４実施形態に係る雑音除去フィルタを説明するに当たり、第３実施形態に係る雑音除去フィルタＳ３における部材及び処理と同一の部材及び処理については、同一の部材番号及びステップ番号を使用して、細部の説明は省略する。
【００７５】
第４実施形態に係る雑音除去フィルタでは、上記第２実施形態に係る雑音除去フィルタＳ２及び上記第３実施形態に係る雑音除去フィルタＳ３それぞれにおける処理を組み合わせ、演算部４における上記（５）に対応する乗算処理に用いられるフィルタ係数Ｃ及び閾値判定部３における上記（４）に相当する雑音判定処理に用いられる雑音閾値の双方を、暗部判定部１０における暗部か否かの判定結果に応じて切り換える。
【００７６】
即ち図７（ａ）に示すように、第４実施形態に係る雑音除去フィルタＳ４では、第３実施形態に係る雑音除去フィルタＳ３における暗部信号Ｓdcが、フィルタ係数設定部６１にも出力されている。なお第４実施形態に係る雑音除去フィルタＳ４では、操作部７からのフィルタ係数設定部６１への操作信号Ｓoc及び雑音閾値設定部５への操作信号Ｓotは、共に出力されない。
【００７７】
この構成において使用者は、第２実施形態に係る雑音除去フィルタＳ２と同様の暗部閾値設定操作のみを、操作部７において実行する。そして暗部判定部１０は、第２実施形態に係る暗部判定処理と同様の暗部判定処理を行い、上記暗部信号Ｓdcを生成して、雑音閾値設定部５及びフィルタ係数設定部６１に出力する（図７（ｂ）ステップＳ１０）。
【００７８】
これにより雑音閾値設定部５は、第３実施形態に係る雑音除去フィルタＳ３と同様に、上記暗部信号Ｓdcに基づいて、閾値メモリ５１に記憶されている雑音閾値Ｈの中からいずれかの雑音閾値Ｈを設定し、その設定した雑音閾値Ｈを雑音閾値信号Ｓhとして暗部ごとに閾値判定部３に出力する（図７（ｂ）ステップＳ１５及びＳ１６）。またフィルタ係数設定部６１は、第２実施形態に係る雑音除去フィルタＳ２と同様に、上記暗部信号Ｓdcに基づいて、テーブルメモリ６０に記憶されているフィルタ係数テーブルＴの中からいずれかのフィルタ係数テーブルＴを設定し、その設定したフィルタ係数テーブルＴに含まれているフィルタ係数Ｃを、フィルタ係数信号Ｓcとして画素Ｐxごとに演算部４に出力する（図７（ｂ）ステップＳ１７及びＳ１８）。
【００７９】
これらにより閾値判定部３は、出力されてきた雑音閾値信号Ｓhに基づいて、上記（４）に対応する雑音判定処理を、フィルタ対象領域Ｆごとに実行する（図７（ｂ）ステップＳ４）。また演算部４は、出力されてきたフィルタ係数信号Ｓcに基づいて、上記（５）に対応する乗算／加算処理及び上記（６）に相当する加算処理を実行する（図７（ｂ）ステップＳ４）。
【００８０】
以上説明したように、第４実施形態に係る雑音除去フィルタＳ４の動作によれば、第１実施形態に係る雑音除去フィルタＳ１の動作による効果に加えて、デジタル画像Ｇに含まれる暗部を検出し、その検出された暗部と、デジタル画像Ｇの内容と、に基づいて雑音閾値Ｈ及びフィルタ係数Ｃを設定するので、より効果的な雑音除去処理を行うことができる。
【００８１】
なお、上述してきた第２実施形態及び第４実施形態においては、演算部４における上記（５）に対応する乗算処理に用いられるフィルタ係数Ｃを、暗部判定部１０における暗部か否かの判定結果に応じて切り換える構成とした。また第３実施形態においては、閾値判定部３における上記（４）に相当する雑音判定処理に用いられる雑音閾値を当該暗部か否かの判定結果に応じて切り換えると共に、演算部４における上記（５）に対応する乗算処理に用いられるフィルタ係数Ｃを第１実施形態に係る雑音除去フィルタＳ１と同一の構成により切り換えることとした。しかしながらこれ以外に、例えば、暗部判定部１０における暗部か否かの判定結果に応じて、暗部と判定されたフィルタ対象領域Ｆに対してのみ第１実施形態乃至第４実施形態に係る雑音除去処理を施し、暗部と判定されたフィルタ対象領域Ｆ以外の他のフィルタ対象領域Ｆについては当該雑音除去処理を施さない（より具体的には、当該他のフィルタ対象領域Ｆについては、例えば第１実施形態に係る雑音除去フィルタＳ１におけるメモリ信号Ｓmに対する差分演算部２以降の処理を全てバイパスさせる）ように構成することもできる。なおこの場合、暗部と判定されたフィルタ対象領域Ｆとそれ以外の他のフィルタ対象領域Ｆとの間では、雑音除去処理の実行の有無に起因する処理時間差が発生する場合がある。このため、このような処理時間差が発生する場合には、例えば演算部４により、当該処理時間差をキャンセルしてデジタル画像Ｇとして部分的な欠落等がないようにするための処理が必要となることに留意する。
【００８２】
（VI）第５実施形態
次に、本発明に係る他の実施形態である第５実施形態について、図８及び図９を用いて説明する。なお図８は第５実施形態及び後述する第６実施形態に係る領域判定処理を説明する図であり、図９は第５実施形態に係る雑音除去フィルタを示す図である。また第５実施形態に係る雑音除去フィルタを説明するに当たり、第１実施形態に係る雑音除去フィルタＳ１における部材及び処理と同一の部材及び処理については、同一の部材番号及びステップ番号を使用して、細部の説明は省略する。
【００８３】
第１実施形態に係る雑音除去フィルタＳ１では、各画素Ｐxに対応するフィルタ係数Ｃについては、使用者が当該画素Ｐxを含むデジタル画像を実際に見つつ、フィルタ対象領域Ｆごとに最適なフィルタ係数テーブルＴを設定する構成とした。これに対して第５実施形態及び後述する第６実施形態では、デジタル画像内の領域ごとに、各画素Ｐxに対応する差分Δに乗算するフィルタ係数Ｃを設定する。
【００８４】
即ち、本発明に係るフィルタ係数Ｃは、図８（ａ）に例示するデジタル画像Ｇに対して、そのデジタル画像Ｇの全体に対して同じフィルタ係数Ｃを適用することができる。これに対して第５実施形態及び後述する第６実施形態では、図８（ｃ）に例示するように、デジタル画像Ｇを例えば八つの画像領域Ｇa乃至Ｇhに分割し、当該分割した画像領域Ｇa等ごとにフィルタ係数Ｃを変更して設定する。以下に説明する第５実施形態及び第６実施形態では、これらのデジタル画像Ｇ内の画像領域Ｇa等を考慮してフィルタ係数Ｃ等を切り換えることにより、より効果的な雑音除去処理を行う。
【００８５】
図９（ａ）に示すように、第５実施形態に係る雑音除去フィルタＳ５は、第１実施形態に係る雑音除去フィルタＳ１に対して、デジタル画像Ｇ内の画像領域Ｇa等を検出する判定手段の一例としての領域判定部２０を備えている。
【００８６】
この構成において使用者は、第１実施形態に係る雑音除去フィルタＳ１と同様の雑音閾値の設定操作に加えて、例えば上記ディスプレイに表示されているデジタル画像の内容に基づいて、上記画像領域Ｇa等の境界等を設定する操作を操作部７において実行する。この操作に対応する操作信号Ｓoaは、操作部７から領域判定部２０に出力される。これにより領域判定部２０は、当該操作信号Ｓoaに基づいて上記領域Ｇa等をデジタル画像Ｇ内において識別するための領域信号Ｓscを生成してフィルタ係数設定部６１に出力する（図９（ｂ）ステップＳ２０）。なお、第１実施形態に係る雑音除去フィルタＳ１において操作部７からフィルタ係数設定部６１に出力されていた操作信号Ｓocは、第５実施形態に係る雑音除去フィルタＳ５では出力されない。
【００８７】
これによりフィルタ係数設定部６１は、上記領域信号Ｓscに基づいて、テーブルメモリ６０に記憶されているフィルタ係数テーブルＴの中から、画像領域Ｇa等に対応付けられたフィルタ係数テーブルＴのいずれかを設定し、その設定したフィルタ係数テーブルＴに含まれているフィルタ係数Ｃを、フィルタ係数信号Ｓcとして画素Ｐxごとに演算部４に出力する（図９（ｂ）ステップＳ１１及びＳ１２）。具体的にフィルタ係数設定部６１は、図８（ｃ）に例示する例えば画像領域Ｇaに対応させるべきフィルタ係数テーブルＴとしてフィルタ係数テーブルＴmが予め設定されており、また他の画像領域Ｇbに対応させるべきフィルタ係数テーブルＴとしてフィルタ係数テーブルＴnが予め設定されている場合、領域信号Ｓscにより画像領域Ｇaが示されているときには、当該画像領域Ｇaに含まれているフィルタ対象領域Ｆについてはフィルタ係数テーブルＴmに含まれているフィルタ係数Ｃをフィルタ係数信号Ｓcとして演算部４に出力する（図９（ｂ）ステップＳ１１）。またフィルタ係数設定部６１は、領域信号Ｓscにより画像領域Ｇbが示されているときには、当該画像領域Ｇbに含まれているフィルタ対象領域Ｆについてはフィルタ係数テーブルＴnに含まれているフィルタ係数Ｃをフィルタ係数信号Ｓcとして演算部４に出力する（図９（ｂ）ステップＳ１２）。
【００８８】
これらにより演算部４は、出力されてきたフィルタ係数信号Ｓcに基づいて、上記（５）に対応する乗算／加算処理及び上記（６）に相当する加算処理を実行する（図９（ｂ）ステップＳ４）。
【００８９】
以上説明したように、第５実施形態に係る雑音除去フィルタＳ５の動作によれば、第１実施形態に係る雑音除去フィルタＳ１の動作による効果に加えて、フィルタ係数Ｃがデジタル画像Ｇにおける画像領域Ｇa等に対応付けられており、デジタル画像Ｇの内容と、当該画像領域Ｇa等と、に基づいてフィルタ係数Ｃを設定するので、デジタル画像Ｇの画像領域Ｇa等の特性を考慮して、より効果的な雑音除去処理を行うことができる。
【００９０】
（VII）第６実施形態
次に、本発明に係る他の実施形態である第６実施形態について、図１０を用いて説明する。なお図１０は第６実施形態に係る雑音除去フィルタを示す図である。また第６実施形態に係る雑音除去フィルタを説明するに当たり、第５実施形態に係る雑音除去フィルタＳ５における部材及び処理と同一の部材及び処理については、同一の部材番号及びステップ番号を使用して、細部の説明は省略する。
【００９１】
第５実施形態に係る雑音除去フィルタＳ５では、各画素Ｐxに対応するフィルタ係数Ｃについて、これを領域判定部２０において判定された画像領域Ｇa等に応じて切り換える構成とした。これに加えて第６実施形態に係る雑音除去フィルタでは、閾値判定部３における雑音判定処理に用いられる雑音閾値をも、領域判定部２０において判定された画像領域Ｇa等に応じて切り換える。
【００９２】
即ち図１０に示すように、第６実施形態に係る雑音除去フィルタＳ６は、第５実施形態に係る雑音除去フィルタＳ５に対して、雑音閾値設定部５と、閾値メモリ５１と、を含む閾値設定部５０を備えている。このとき閾値メモリ５１には、図７に示した第４実施形態に係る雑音除去フィルタＳ４の場合と同様に、異なる雑音閾値である複数の雑音閾値Ｈ１乃至Ｈｎ（ｎは自然数）がそれぞれ不揮発性に記憶されている。そして、第６実施形態に係る雑音除去フィルタＳ６における領域信号Ｓscは、フィルタ係数設定部６１だけではなく雑音閾値設定部５にも出力されている。
【００９３】
この構成において使用者は、第５実施形態に係る雑音除去フィルタＳ５と同様の画像領域設定操作を操作部７において実行する。そして領域判定部２０は、第５実施形態に係る領域判定部２０と同様の処理を行い、上記領域信号Ｓscを生成して雑音閾値設定部５及びフィルタ係数設定部６１にそれぞれ出力する。
【００９４】
これにより雑音閾値設定部５は、上記領域信号Ｓscに基づいて、閾値メモリ５１に記憶されている雑音閾値Ｈの中からいずれかの雑音閾値Ｈを設定し、その設定した雑音閾値Ｈを雑音閾値信号Ｓhとして画像領域Ｇa等に応じて閾値判定部３に出力する。具体的に雑音閾値設定部５は、図８（ｃ）に例示する例えば画像領域Ｇaに対応させるべき雑音閾値として第ｍ雑音閾値Ｈmが予め設定されており、また他の画像領域Ｇbに対応させるべき雑音閾値として第ｎ雑音閾値Ｈnが予め設定されている場合、領域信号Ｓscにより画像領域Ｇaが示されているときには、当該画像領域Ｇaに含まれているフィルタ対象領域Ｆについては第ｍ雑音閾値Ｈmを雑音閾値信号Ｓhとして閾値判定部３に出力する。また雑音閾値設定部５は、領域信号Ｓscにより画像領域Ｇbが示されているときには、当該画像領域Ｇbに含まれているフィルタ対象領域Ｆについては第ｎ雑音閾値Ｈnを雑音閾値信号Ｓhとして閾値判定部３に出力する。またフィルタ係数設定部６１は、第５実施形態に係る雑音除去フィルタＳ５と同様に、上記領域信号Ｓscに基づいて、テーブルメモリ６０に記憶されているフィルタ係数テーブルＴの中からいずれかのフィルタ係数テーブルＴを設定し、その設定したフィルタ係数テーブルＴに含まれているフィルタ係数Ｃを、フィルタ係数信号Ｓcとして画素Ｐxごとに演算部４に出力する。
【００９５】
これらにより閾値判定部３は、出力されてきた雑音閾値信号Ｓhに基づいて、上記（４）に対応する雑音判定処理を、フィルタ対象領域Ｆごとに実行する。また同様に演算部４は、出力されてきたフィルタ係数信号Ｓcに基づいて、上記（５）に対応する乗算／加算処理及び上記（６）に相当する加算処理を実行する。
【００９６】
以上説明したように、第６実施形態に係る雑音除去フィルタＳ６の動作によれば、第５実施形態に係る雑音除去フィルタＳ５の動作による効果に加えて、デジタル画像Ｇの内容と、当該画像領域Ｇa等と、に基づいてフィルタ係数Ｃ及び雑音閾値を設定するので、デジタル画像Ｇの画像領域Ｇa等の特性を考慮して、より効果的な雑音除去処理を行うことができる。
【００９７】
（VIII）第７実施形態
次に、本発明に係る他の実施形態である第７実施形態について、図１１及び図１２を用いて説明する。なお図１１は第７実施形態及び後述する第８実施形態に係る暗電流雑音検出処理を説明する図であり、図１２は第７実施形態に係る雑音除去フィルタを示す図である。また第７実施形態に係る雑音除去フィルタを説明するに当たり、第１実施形態に係る雑音除去フィルタＳ１における部材及び処理と同一の部材及び処理については、同一の部材番号及びステップ番号を使用して、細部の説明は省略する。
【００９８】
上述してきた第１実施形態乃至第６実施形態においては、例えば実際にデジタル画像を見た使用者の目視評価等により、フィルタ係数Ｃ又は雑音閾値Ｈを設定する構成としていたが、以下に説明する第７実施形態及び後述する第８実施形態乃至第１０実施形態においては、デジタル画像の内容に基づき、フィルタ係数Ｃ又は雑音閾値Ｈを自動で設定する構成とする。
【００９９】
初めに、以下に説明する第７実施形態及び後述する第８実施形態では、デジタル画像内に含まれている上記暗電流雑音の状態に基づいて、各画素Ｐxに対応する差分Δに乗算するフィルタ係数Ｃ又は雑音閾値Ｈを自動で設定する。
【０１００】
即ち、一般に暗電流雑音は、デジタル画像としての一つのフレームに依存せずに発生する。よって、最低でも二つのフレームのデジタル画像Ｇを取得してその差分を算出すれば、暗電流雑音が含まれているデジタル画像Ｇの部分（以下、当該部分を「暗電流雑音部分」と称する）を検出できる。具体的に例えば、図１１（ａ）に例示する一フレーム分のデジタル画像Ｇ１と、図１１（ｂ）に例示する一フレーム分のデジタル画像Ｇ２と、が連続するフレームの関係にあるとする。そして図１１（ａ）及び図１１（ｂ）において、白斑点部分に暗電流雑音が発生しているとする。これら二つのフレームのデジタル画像Ｇ１及びデジタル画像Ｇ２の差分を算出した場合、図１１（ｃ）に示すようにデジタル画像Ｇ１における暗電流雑音を含む暗電流雑音部分ＢＮ１と、デジタル画像Ｇ２における暗電流雑音を含む暗電流雑音部分ＢＮ２と、が検出できる。そして、第７実施形態及び後述する第８実施形態では、この暗電流雑音部分ＢＮの検出状況に応じてフィルタ係数Ｃを変更して設定する。以下に説明する第７実施形態及び第８実施形態では、これらの暗電流雑音を検出してフィルタ係数Ｃを切り換えることにより、自動的にフィルタ係数Ｃを適切に設定して効果的な雑音除去処理を行う。
【０１０１】
図１２（ａ）に示すように、第７実施形態に係る雑音除去フィルタＳ７は、第１実施形態に係る雑音除去フィルタＳ１に対して、デジタル画像Ｇ内の暗電流雑音を検出する暗電流雑音検出部３０を備えている。また演算部４から出力された出力信号Ｓoutが、それに含まれている（雑音除去処理後の）デジタル画像Ｇにおける暗電流雑音の発生状況の評価のため、暗電流雑音検出部３０にフィードバックされている。
【０１０２】
この構成において使用者は、第１実施形態に係る雑音除去フィルタＳ１と同様の雑音閾値の設定操作に加えて、後述するように一つのデジタル画像Ｇ内において許容される暗電流雑音部分ＢＮの数等（以下、当該暗電流雑音部分ＢＮの数等を「許容数」と称する）を指定する操作を操作部７において実行する。この操作に対応する操作信号Ｓonは、操作部７から暗電流雑音検出部３０に出力される。これにより暗電流雑音検出部３０は、当該操作信号Ｓonに基づき、フィルタ係数テーブルＴを指定するためのテーブル指定信号Ｓncを生成してフィルタ係数設定部６１に出力する（図１２（ｂ）ステップＳ３０）。なお、第１実施形態に係る雑音除去フィルタＳ１において操作部７からフィルタ係数設定部６１に出力されていた操作信号Ｓocは、第７実施形態に係る雑音除去フィルタＳ７では出力されない。
【０１０３】
これによりフィルタ係数設定部６１は、上記テーブル指定信号Ｓncにより示されるフィルタ係数テーブルＴを、テーブルメモリ６０に記憶されているフィルタ係数テーブルＴの中から選択して設定し、その設定したフィルタ係数テーブルＴに含まれているフィルタ係数Ｃを、フィルタ係数信号Ｓcとして画素Ｐxごとに演算部４に出力する（図１２（ｂ）ステップＳ３０）。
【０１０４】
これにより演算部４は、出力されてきたフィルタ係数信号Ｓcに基づいて、上記（５）に対応する乗算／加算処理及び上記（６）に相当する加算処理を実行する（図１２（ｂ）ステップＳ４）。
【０１０５】
ここで暗電流雑音検出部３０は、メモリ部１から出力されてくるメモリ信号Ｓmに基づいて、最初は雑音除去強度が最も弱い（即ち中心画素におけるフィルタ係数Ｃの重みが大きい）フィルタ係数Ｃを含むフィルタ係数テーブルＴを指定するように上記テーブル指定信号Ｓncを設定してフィルタ係数設定部６１に出力する。そして、当該指定したフィルタ係数テーブルＴを用いた雑音除去処理が実行された結果として生成された出力信号Ｓoutが演算部４からフィードバックされると、暗電流雑音検出部３０は、それに含まれている暗電流雑音部分ＢＮを改めて検出し、その検出された数が操作信号Ｓonにより指定された許容数より多い場合には、一段階雑音除去強度が強いフィルタ係数Ｃを含むフィルタ係数テーブルＴを指定するように上記テーブル指定信号Ｓncを再設定してフィルタ係数設定部６１に再度出力する。以上の処理が、演算部４からフィードバックされる出力信号Ｓoutに含まれる暗電流雑音部分ＢＮの数が許容数以下となるまで自動的に繰り返される。そして演算部４からフィードバックされる出力信号Ｓoutに含まれる暗電流雑音部分ＢＮの数が許容数以下となったとき、その時のフィルタ係数テーブルＴがその時のフィルタ対象領域Ｆについては適切なフィルタ係数テーブルＴであるとして、以後の当該フィルタ対象領域Ｆを含むデジタル画像Ｇに対する雑音除去処理は、そのフィルタ係数テーブルＴを用いてフィルタ対象領域Ｆごとに実行される。このフィルタ係数テーブルＴの設定処理は、一のデジタル画像Ｇごとに実行しても良いし、数フレーム分のデジタル画像Ｇごとに纏めて行うようにしてもよい。
【０１０６】
以上説明したように、第７実施形態に係る雑音除去フィルタＳ７の動作によれば、第１実施形態に係る雑音除去フィルタＳ１の動作による効果に加えて、フィルタ係数Ｃがデジタル画像Ｇにおける暗電流雑音部分ＢＮの数に対応付けられており、デジタル画像Ｇの内容と、それに含まれる暗電流雑音部分ＢＮの数と、に基づいてフィルタ係数Ｃを自動的に設定するので、デジタル画像Ｇの特性を考慮して、より効果的な雑音除去処理を行うことができる。
【０１０７】
（IX）第８実施形態
次に、本発明に係る他の実施形態である第８実施形態について、図１３を用いて説明する。なお図１３は第８実施形態に係る雑音除去フィルタを示す図である。また第８実施形態に係る雑音除去フィルタを説明するに当たり、第７実施形態に係る雑音除去フィルタＳ７における部材及び処理と同一の部材及び処理については、同一の部材番号及びステップ番号を使用して、細部の説明は省略する。
【０１０８】
第７実施形態に係る雑音除去フィルタＳ７では、各画素Ｐxに対応するフィルタ係数Ｃについて、これをデジタル画像Ｇに含まれる暗電流雑音部分ＢＮの数に応じて切り換える構成とした。これに加えて第８実施形態に係る雑音除去フィルタでは、閾値判定部３における雑音判定処理に用いられる雑音閾値をも、上記暗電流雑音部分ＢＮの数に応じて自動的に切り換える。
【０１０９】
即ち図１３に示すように、第８実施形態に係る雑音除去フィルタＳ８は、第７実施形態に係る雑音除去フィルタＳ７に対して、雑音閾値設定部５と、閾値メモリ５１と、を含む閾値設定部５０を備えている。このとき閾値メモリ５１には、図７に示した第４実施形態に係る雑音除去フィルタＳ４の場合と同様に、異なる雑音閾値である複数の雑音閾値Ｈ１乃至Ｈｎ（ｎは自然数）がそれぞれ不揮発性に記憶されている。そして、第８実施形態に係る雑音除去フィルタＳ８におけるテーブル指定信号Ｓncは、フィルタ係数設定部６１だけではなく雑音閾値設定部５にも出力されている。これにより雑音閾値設定部５は、当該テーブル指定信号Ｓncに対応する雑音閾値Ｈを設定する。
【０１１０】
この構成において使用者は、第７実施形態に係る雑音除去フィルタＳ７と同様の許容数指定操作を操作部７において実行する。そして暗電流雑音検出部３０は、第７実施形態に係る暗電流雑音検出部３０と同様の処理を行い、上記テーブル指定信号Ｓncを生成して、雑音閾値設定部５及びフィルタ係数設定部６１にそれぞれ出力する。
【０１１１】
これにより雑音閾値設定部５は、上記テーブル指定信号Ｓncに基づいて、閾値メモリ５１に記憶されている雑音閾値Ｈの中から当該テーブル指定信号Ｓncに対応するいずれかの雑音閾値Ｈを設定し、その設定した雑音閾値Ｈを雑音閾値信号Ｓhとしてデジタル画像Ｇごとに閾値判定部３に出力する。具体的に雑音閾値設定部５は、例えば雑音除去強度が最も弱いフィルタ係数Ｃを含むフィルタ係数テーブルＴの指定に対応させるべき雑音閾値として第ｍ雑音閾値Ｈmが予め設定されている場合、最初にその第ｍ雑音閾値Ｈmを雑音閾値信号Ｓhとして閾値判定部３に出力する。一方フィルタ係数設定部６１は、第７実施形態に係る雑音除去フィルタＳ７と同様に、上記テーブル指定信号Ｓncに基づいて、テーブルメモリ６０に記憶されているフィルタ係数テーブルＴの中からいずれかのフィルタ係数テーブルＴを設定し、その設定したフィルタ係数テーブルＴに含まれているフィルタ係数Ｃを、フィルタ係数信号Ｓcとして画素Ｐxごとに演算部４に出力する。
【０１１２】
これらにより閾値判定部３は、出力されてきた雑音閾値信号Ｓhに基づいて、上記（４）に対応する雑音判定処理を、フィルタ対象領域Ｆごとに実行する。また同様に演算部４は、出力されてきたフィルタ係数信号Ｓcに基づいて、上記（５）に対応する乗算／加算処理及び上記（６）に相当する加算処理を実行する。
【０１１３】
以上説明したように、第８実施形態に係る雑音除去フィルタＳ８の動作によれば、第７実施形態に係る雑音除去フィルタＳ７の動作による効果に加えて、デジタル画像Ｇの内容と、暗電流雑音部分ＢＮの数と、に基づいてフィルタ係数Ｃ及び雑音閾値Ｈを設定するので、デジタル画像Ｇの特性を考慮して、より効果的な雑音除去処理を行うことができる。
【０１１４】
（Ｘ）第９実施形態
次に、本発明に係る他の実施形態である第９実施形態について、図１４を用いて説明する。なお図１４は第９実施形態に係る雑音除去フィルタを示す図である。また第９実施形態に係る雑音除去フィルタを説明するに当たり、第１実施形態に係る雑音除去フィルタＳ１における部材及び処理と同一の部材及び処理については、同一の部材番号及びステップ番号を使用して、細部の説明は省略する。更に、以下に説明する第９実施形態及び後述する第１０実施形態においては、フィルタ係数Ｃ又は雑音閾値Ｈを自動で設定する構成の他の例として、デジタル画像Ｇが準拠すべき規格（例えば、いわゆるファイル形式）に基づいて、フィルタ係数Ｃ又は雑音閾値Ｈを自動で設定する。
【０１１５】
即ち、デジタル画像Ｇに含まれる雑音が、そのデジタル画像Ｇのファイル形式等の規格に対応している場合がある。そこで、以下に説明する第９実施形態及び後述する第１０実施形態においては、当該規格に応じて発生する雑音を予め統計的に解析しておき、その雑音に対して適用されるべきフィルタ係数テーブルＴ（又は雑音閾値Ｈ）を予め決定しておく。そして、デジタル画像Ｇとしての規格を使用者による操作又はそのファイル自体のヘッダ情報等を用いた自動認識により指定し、その指定された規格に対応してフィルタ係数Ｃ等を切り換えることにより、より効果的な雑音除去処理を自動的に行う。
【０１１６】
図１４に示すように、第９実施形態に係る雑音除去フィルタＳ９は、第１実施形態に係る雑音除去フィルタＳ１に対してパラメータ選択部４０を備えている。
【０１１７】
この構成において使用者は、第１実施形態に係る雑音除去フィルタＳ１と同様の雑音閾値の設定操作に加えて、画像信号Ｓinとして入力されるデジタル画像Ｇの規格を指定する操作を操作部７において実行する。この操作に対応する操作信号Ｓopは、操作部７からパラメータ選択部４０に出力される。ここでパラメータ選択部４０は、上述したファイル形式等の規格に対応して発生する雑音に対して適用されるべきフィルタ係数テーブルＴを示す情報を、予め記憶している。そしてパラメータ選択部４０は、当該操作信号Ｓopにより示される規格に適用されるべきフィルタ係数テーブルＴを識別するための識別信号Ｓpcを生成して、フィルタ係数設定部６１に出力する。なお、第９実施形態に係る雑音除去フィルタＳ９のテーブルメモリ６０に記憶されている各フィルタ係数テーブルＴは、いずれかの上記規格に対応したフィルタ係数テーブルＴである。また、第１実施形態に係る雑音除去フィルタＳ１において操作部７からフィルタ係数設定部６１に出力されていた操作信号Ｓocは、第９実施形態に係る雑音除去フィルタＳ９では出力されない。
【０１１８】
これによりフィルタ係数設定部６１は、テーブルメモリ６０に記憶されているフィルタ係数テーブルＴの中から、上記識別信号Ｓpcにより識別されるフィルタ係数テーブルＴを設定し、その設定したフィルタ係数テーブルＴに含まれているフィルタ係数Ｃを、フィルタ係数信号Ｓcとして画素Ｐxごとに演算部４に出力する。
【０１１９】
これにより演算部４は、出力されてきたフィルタ係数信号Ｓcに基づいて、上記（５）に対応する乗算／加算処理及び上記（６）に相当する加算処理を実行する。
【０１２０】
以上説明したように、第９実施形態に係る雑音除去フィルタＳ９の動作によれば、第１実施形態に係る雑音除去フィルタＳ１の動作による効果に加えて、フィルタ係数テーブルＴが、デジタル画像Ｇが準拠する規格に対応付けられており、当該規格に基づいてフィルタ係数テーブルＴを設定するので、より効果的な雑音除去処理を行うことができる。
【０１２１】
（XI）第１０実施形態
最後に、本発明に係る他の実施形態である第１０実施形態について、図１５を用いて説明する。なお図１５は第１０実施形態に係る雑音除去フィルタを示す図である。また第１０実施形態に係る雑音除去フィルタを説明するに当たり、第９実施形態に係る雑音除去フィルタＳ９における部材及び処理と同一の部材及び処理については、同一の部材番号及びステップ番号を使用して、細部の説明は省略する。
【０１２２】
第９実施形態に係る雑音除去フィルタＳ９では、各画素Ｐxに対応するフィルタ係数Ｃについて、これをデジタル画像Ｇが準拠すべき規格に応じて切り換える構成とした。これに加えて第１０実施形態に係る雑音除去フィルタでは、閾値判定部３における雑音判定処理に用いられる雑音閾値をも、当該規格に応じて切り換える。
【０１２３】
即ち図１５に示すように、第１０実施形態に係る雑音除去フィルタＳ１０は、第９実施形態に係る雑音除去フィルタＳ９に対して、雑音閾値設定部５と、閾値メモリ５１と、を含む閾値設定部５０を備えている。このとき閾値メモリ５１には、図７に示した第４実施形態に係る雑音除去フィルタＳ４の場合と同様に、異なる雑音閾値Ｈである複数の雑音閾値Ｈ１乃至Ｈｎ（ｎは自然数）が、上記規格に対応する雑音閾値Ｈとしてそれぞれ不揮発性に記憶されている。そして、第１０実施形態に係る雑音除去フィルタＳ１０における識別信号Ｓpcは、フィルタ係数設定部６１だけではなく雑音閾値設定部５にも出力されている。
【０１２４】
この構成において使用者は、第９実施形態に係る雑音除去フィルタＳ９と同様の規格指定操作を操作部７において実行する。そしてパラメータ選択部４０は、第９実施形態に係るパラメータ選択部４０と同様の処理を行い、上記識別信号Ｓpcを生成して雑音閾値設定部５及びフィルタ係数設定部６１にそれぞれ出力する。
【０１２５】
これにより雑音閾値設定部５は、閾値メモリ５１に記憶されている雑音閾値Ｈの中から、上記識別信号Ｓpcにより示される規格に対応したいずれかの雑音閾値Ｈを設定し、その設定した雑音閾値Ｈを雑音閾値信号Ｓhとしてデジタル画像Ｇごとに閾値判定部３に出力する。一方フィルタ係数設定部６１は、第９実施形態に係る雑音除去フィルタＳ９と同様に、テーブルメモリ６０に記憶されているフィルタ係数テーブルＴの中から、上記識別信号Ｓpcにより示される規格に対応したいずれかのフィルタ係数テーブルＴを設定し、その設定したフィルタ係数テーブルＴに含まれているフィルタ係数Ｃを、フィルタ係数信号Ｓcとして画素Ｐxごとに演算部４に出力する。
【０１２６】
これらにより閾値判定部３は、出力されてきた雑音閾値信号Ｓhに基づいて、上記（４）に対応する雑音判定処理を、フィルタ対象領域Ｆごとに実行する。また同様に演算部４は、出力されてきたフィルタ係数信号Ｓcに基づいて、上記（５）に対応する乗算／加算処理及び上記（６）に相当する加算処理を実行する。
【０１２７】
以上説明したように、第１０実施形態に係る雑音除去フィルタＳ１０の動作によれば、第９実施形態に係る雑音除去フィルタＳ９の動作による効果に加えて、フィルタ係数テーブルＴ及び雑音閾値Ｈが、デジタル画像Ｇが準拠する規格に対応付けられており、当該規格に基づいてフィルタ係数テーブルＴ及び雑音閾値Ｈを設定するので、より効果的な雑音除去処理を行うことができる。
【０１２８】
なお、上述した第７実施形態に係る雑音除去フィルタＳ７乃至第１０実施形態に係る雑音除去フィルタＳ１０は、フィルタ係数テーブルＴ及び雑音閾値Ｈを自動的に選択する場合の実施形態であり、これらにより様々な雑音解析結果を本発明に適用することができる。また、雑音に対する評価は使用者によって異なるため、第７実施形態に係る雑音除去フィルタＳ７乃至第１０実施形態に係る雑音除去フィルタＳ１０におけるフィルタ係数テーブルＴ等の自動選択機能と、第１実施形態に係る雑音除去フィルタＳ１乃至第６実施形態に係る雑音除去フィルタＳ６におけるフィルタ係数テーブルＴ等の手動選択機能と、を組み合わせることにより、より汎用性が高く且つ効果的な雑音除去処理を実行することができる。
【０１２９】
また、上述した各実施形態に係る雑音除去フィルタＳは、デジタル画像Ｇを記録媒体に記録する情報記録装置において、当該デジタル画像Ｇに対する符号化処理の終了後且つ当該記録媒体への記録処理前の段階に挿入して備えさせるように構成することが可能である。なお当該記録媒体としては、例えば光ディスクやハードディスク等が挙げられる。更に当該雑音除去フィルタＳは、デジタル画像Ｇを記録済みの記録媒体から当該デジタル画像Ｇを再生する情報再生装置において、当該デジタル画像Ｇに対する復号化処理の前又は後の段階に備えさせるように構成することも可能である。
【０１３０】
更にまた、各実施形態に係るメモリ部１、差分演算部２、閾値判定部３、演算部４、雑音閾値設定部５及びフィルタ係数設定部６１等の機能に対応するプログラムを、例えば光ディスク等の記録媒体に記録しておき、或いはインターネット等のネットワークから取得して記録しておき、これらを読み出して汎用のマイクロコンピュータ等により実行させることにより、当該マイクロコンピュータ等を、各実施形態に係るメモリ部１、差分演算部２、閾値判定部３、演算部４、雑音閾値設定部５及びフィルタ係数設定部６１等として機能させることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１３１】
以上夫々説明したように、本発明は雑音除去装置の分野に利用することが可能であり、特にデジタル画像に含まれる雑音を除去する雑音除去装置の分野に適用すれば特に顕著な効果が得られる。
【符号の説明】
【０１３２】
１    メモリ部
２    差分演算部
３    閾値判定部
４    演算部
５    雑音閾値設定部
６    フィルタ設定部
１０    暗部判定部
１１    暗部閾値設定部
２０    領域判定部
３０    暗電流雑音検出部
４０    パラメータ選択部
５０    閾値設定部
５１    閾値メモリ
６０    テーブルメモリ
６１    フィルタ係数設定部
Ｆ    フィルタ対象領域
Ｐx11、Ｐx12、Ｐx13、Ｐx14、Ｐx15、Ｐx21、Ｐx22、Ｐx23、Ｐx24、Ｐx25、Ｐx31、Ｐx32、Ｐx33、Ｐx34、Ｐx35、Ｐx41、Ｐx42、Ｐx43、Ｐx44、Ｐx45、Ｐx51、Ｐx52、Ｐx53、Ｐx54、Ｐx55    画素
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ９、Ｓ１０    雑音除去フィルタ
Ｔ１    第１フィルタ係数テーブル
Ｔ２    第２フィルタ係数テーブル
Ｔ３    第３フィルタ係数テーブル
Ｔ４    第４フィルタ係数テーブル
Ｔｎ    第ｎフィルタ係数テーブル
Ｓin    画像信号
Ｓm    メモリ信号
Ｓdif    差分信号
Ｓoc、Ｓot、Ｓod、Ｓon、Ｓoa、Ｓop    操作信号
Ｓc    フィルタ係数信号
Ｓth    閾値信号
Ｓpx    画素信号
Ｓout    出力信号
Ｓdc    暗部信号
Ｇ、Ｇ１、Ｇ２    デジタル画像
Ｄ    暗部
Ｈ１    第１雑音閾値
Ｈ２    第２雑音閾値
Ｈ３    第３雑音閾値
Ｈ４    第４雑音閾値
Ｈｎ    第ｎ雑音閾値
Ｓh    雑音閾値信号
Ｇa、Ｇb、Ｇc、Ｇd、Ｇe、Ｇf、Ｇg、Ｇh    画像領域
Ｓsc    領域信号
ＢＮ１、ＢＮ２    暗電流雑音部分
Ｓnc    テーブル指定信号
Ｓpc    識別信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図９】
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【図１０】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図５】
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【図８】
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【図１１】
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