(57)【要約】本発明は、ディジタル信号シーケンスにおける雑音を抑制する方法及び装置、並びに対応するコンピュータプログラム、及び対応するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関する。本発明は、特に、ディジタル信号処理及びディジタル画像処理における信号・雑音比の平滑化、及び／又は改善を行う。従って、ディジタル信号シーケンスにおける雑音を抑制する方法を提供し、信号シーケンスのデータ値Ｗ０を、変換すべきデータ値Ｗ０の周囲の領域からデータ値Ｗｉを評価することによって変換する本方法において、データ値Ｗ０の変換のために評価すべきデータ値Ｗｉの個数を、変換すべきデータ値Ｗ０の少なくとも幾つかに対して個別に決定する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディジタル信号シーケンスにおける雑音を抑制する雑音抑制方法であって、変換すべきデータ値Ｗ０の周囲の領域からのデータ値Ｗｉを評価することによって、信号シーケンスのデータ値Ｗ０を変換する雑音抑制方法において、データ値Ｗ０の変換のために評価すべきデータ値Ｗｉの個数を、変換すべきデータ値Ｗ０の少なくとも幾つかに対して個別に決定することを特徴とする雑音抑制方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、時刻t０に属する変換すべき信号シーケンスのデータ値Ｗ０に対して、最大ｍ＝１での時刻ｔｉ（i＝１，．．．，ｍ−１，ｍ）における前のデータ値Ｗｉ、及び／又は、最大ｎ＝１での時刻ｔｊ（ｊ＝−ｎ，−（ｎ−１），．．．，−１）における後続のデータ値を、
前のデータ値におけるＷ１〜最大Ｗｍに対して、評価すべきデータ値Ｗｉと変換すべきデータ値Ｗ０との間の差分値を連続的に判断し、該差分値の絶対値が第１の所定値以下である場合には、データ値Ｗｉを考慮し、そうでない場合は、前のデータ値に対する検査を終了し、及び／又は、
後続のデータ値Ｗ−１〜最大Ｗ−ｎに対して、評価すべきデータ値Ｗｊと変換すべきデータ値Ｗ０との間の差分値を連続的に判断し、該差分値の絶対値が第２の所定値以下である場合には、データ値Ｗｊを考慮し、そうでない場合は、後続のデータ値に対する検査を終了し、
雑音の抑制を考慮したデータ値を用いて、時刻ｔ０における結果値を決定するルールに従って、評価することを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の方法において、前のデータ値、及び／又は、後続のデータ値Ｗｉと変換すべきデータ値Ｗ０との間の差分値の連続的な判断を開始する前に、変換すべきデータ値Ｗ０を第３の所定値と比較し、変換すべきデータ値Ｗ０が第３の所定値以下である場合に、当該差分値の判断を開始することを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法において、前記信号シーケンスを、等間隔でサンプリングすることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法において、時刻ｔ０に対する結果値の決定は、ｋを、考慮に必要なものとして決定したデータ値Ｗｉの個数としたとき、
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算術平均の計算を含むことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法において、評価すべき時刻ｔiにおける前のデータ値Ｗｉの最大数の個数ｍが、評価すべき時刻ｔｊにおける後続のデータ値Ｗｊの最大数の個数ｎに等しいことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法において、請求項１に記載の方法を実現することによって形成されるローパスフィルタのカットオフ周波数を、考慮すべきデータ値の最大数を規定することによって決定することを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法において、抑制すべき雑音成分の量を、評価すべきデータ値Ｗｉと変換すべきデータ値Ｗ０との間の差分値の最大許容値を規定することによって決定することを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法において、異なる時刻ｔiに対して、評価すべきデータ値Ｗｉと変換すべきデータ値Ｗ０との間の差分値の最大許容値を規定することを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項３〜９のいずれか一項に記載の方法において、雑音抑制の処理時間は、第３の所定値を規定することによって影響することを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法において、前記信号シーケンスが画素シーケンスであり、行ごとに、及び／又は、列ごとに、請求項１に記載される方法を行うことによって、雑音抑制に作用することを特徴とする方法。
【請求項１２】
ディジタル信号シーケンスにおける雑音を抑制する方法を行うことができるように設計された少なくとも１つのチップ及び／又はプロセッサを備え、信号シーケンスのデータ値Ｗ０は、変換すべきデータ値Ｗ０の周囲の領域からデータ値Ｗｉを評価することによって変換され、データ値Ｗ０の変換として評価すべきデータ値Ｗｉの個数は、変換すべきデータ値Ｗ０の少なくとも幾つかに対して個別に決定される装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の装置において、時刻t０に属する変換すべき信号シーケンスのデータ値Ｗ０に対して、最大ｍ＝１での時刻ｔｉ（i＝１，．．．，ｍ−１，ｍ）における前のデータ値Ｗｉ、及び／又は、最大ｎ＝１での時刻ｔｊ（ｊ＝−ｎ，−（ｎ−１），．．．，−１）における後続のデータ値を、
前のデータ値におけるＷ１〜最大Ｗｍに対して、評価すべきデータ値Ｗｉと変換すべきデータ値Ｗ０との間の差分値を連続的に判断し、該差分値の絶対値が第１の所定値以下である場合には、データ値Ｗｉを考慮し、そうでない場合は、前のデータ値に対する検査を終了し、及び／又は、
後続のデータ値Ｗ−１〜最大Ｗ−ｎに対して、評価すべきデータ値Ｗｊと変換すべきデータ値Ｗ０との間の差分値を連続的に判断し、該差分値の絶対値が第２の所定値以下である場合には、データ値Ｗｊを考慮し、そうでない場合は、後続のデータ値に対する検査を終了し、
雑音の抑制を考慮したデータ値を用いて、時刻ｔ０の結果値を決定するルールに従って、評価する装置。
【請求項１４】
請求項１２又は１３の装置において、
変換すべきデータ値Ｗ０と所定の最大値Ｗｍａｘとを比較する比較ユニットと、
評価すべきデータ値Ｗｉが雑音の抑制を考慮すべきものであるか否かを判断するｍ＋ｎ個の評価ユニットとを備える装置。
【請求項１５】
請求項１４の装置において、
前記評価ユニットは、その都度、評価すべきデータ値Ｗｉと変換すべきＷ０との間の差分値の絶対値｜Ｗ０−Ｗｉ｜を有する所定の比較値Ｄｍａｘ＿ｉの比較を行うことができるように設計され、この比較結果と、前の検査についての情報を含む値とに依存して、データ値Ｗｉを、雑音の抑制を考慮すべきデータ値として出力することを特徴とする装置。
【請求項１６】
請求項１４又は１５の装置において、
前記評価ユニットは、レジスタと、減算器と、比較器と、ＡＮＤゲートと、マルチプレクサとを少なくとも備え、
前記評価ユニットの第１のデータ入力端Ｅ１は、前記レジスタのデータ入力端に接続され、
前記減算器の１つのデータ入力端は、前記評価ユニットの第２のデータ入力端Ｅ２に接続され、且つ前記減算器の１つのデータ入力端は、前記レジスタの出力端に接続され、
前記比較器の１つのデータ入力端は、前記減算器のデータ出力端に接続され、且つ前記比較器の１つのデータ入力端は、比較値Ｄｍａｘ＿ｉが供給され、
前記ＡＮＤゲートの１つのデータ入力端は、前記比較器のデータ出力端に接続され、且つ前記ＡＮＤゲートの１つのデータ入力端は、前記評価ユニットの第３のデータ入力端Ｅ３に接続され、
前記マルチプレクサの１つのデータ入力端は、前記ＡＮＤゲートのデータ出力端に接続され、前記マルチプレクサの１つのデータ入力端は、前記レジスタのデータ出力端に接続され、前記マルチプレクサの１つのデータ入力端は、値ゼロが供給され、前記マルチプレクサのデータ出力端は、前記評価ユニットの第１のデータ出力端Ａ１に接続され、
前記レジスタのデータ出力端は、更に前記評価ユニットの第２のデータ出力端Ａ２に接続され、且つ前記比較器のデータ出力端は、更に前記評価ユニットの第３のデータ出力端Ａ３に接続されることを特徴とする装置。
【請求項１７】
請求項１６の装置において、前記ＡＮＤゲートのデータ出力端は、更に前記評価ユニットの第４のデータ出力端Ａ４に接続されることを特徴とする装置。
【請求項１８】
請求項１４〜１７のいずれか一項に記載の装置において、
前記比較ユニットは、レジスタと比較器とを備え、該レジスタのデータ入力端は、当該比較器の第１のデータデータ入力端に接続され、該比較器の第２のデータ入力端は、比較値Ｗｍａｘが供給されることを特徴とする装置。
【請求項１９】
請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の装置において、
前記比較ユニット及び前記ｍ＋ｎ個の評価ユニットが互いに接続されて、
ｉ＝１，２，．．．，ｍ−１として、時刻ｔｉ用の前記評価ユニットのデータ出力端Ａ２及びＡ４は、それぞれ時刻ｔi＋１用の前記評価ユニットのデータ入力端Ｅ１及びＥ３に接続され、
ｊ＝−（ｎ−１），−（ｎ−２），．．．，−１として、時刻ｔｉ用の前記評価ユニットのデータ入力端Ｅ１及びデータ出力端Ａ４は、それぞれ時刻ｔｉ−１用の前記評価ユニットのデータ出力端Ａ２及びデータ入力端Ｅ３に接続されるとともに、時刻ｔ１用の前記評価ユニットのデータ入力端Ｅ１及びＥ３は、それぞれ前記比較ユニット１１０における当該レジスタのデータ出力端及び当該比較器のデータ出力端に接続され、
時刻ｔ−１用の前記評価ユニットのデータ入力端Ｅ３及びデータ出力端Ａ２は、それぞれ該比較器のデータ出力端及び前記比較ユニットの当該レジスタのデータ入力端に接続され、
前記ｍ＋ｎ個の全ての評価ユニットのデータ入力端は、前記比較ユニットの当該レジスタのデータ出力端に接続されることを特徴とする装置。
【請求項２０】
請求項１６〜１９のいずれか一項に記載の装置において、
２＊（ｍ＋ｎ）個の加算器を備え、前記２つの加算器は、その都度、時刻ｔ−（ｎ−１），ｔ−（ｎ−２），．．．，ｔ２，ｔ１，ｔ２，．．．，ｔｍ用のｍ＋ｎ−１個の前記評価ユニットの１つに割り当てられて、前記比較器のデータ出力端に接続される前記評価ユニットのデータ出力端Ａ３は、当該第１の加算器の第１のデータ入力端に接続され、マルチプレクサのデータ出力端に接続される該評価ユニットのデータ出力端Ａ１は、当該第２の加算器の第１のデータ入力端に接続され、
当該２つの加算器は、変換すべきデータ値Ｗ０と所定の最大値Ｗｍａｘとを比較する前記比較ユニットに割り当てられて、前記第１の加算器の第１の入力端には値１が供給され、前記第２の加算器には値Ｗ０が供給され、
前記評価ユニットのデータ出力端Ａ３に接続される前記第１の加算器、及び値１が供給される別の前記第１の加算器が互いに接続されて、時刻ｔｉに割り当てられた第１の加算器の第２のデータ入力端が、時刻ｔｉ−１（i＝−（ｎ−２），−（ｎ−３），．．．，ｍ）用の前記評価ユニットのデータ出力端に接続され、且つ、時刻ｔ−（ｎ−１）に割り当てられた第１の加算器の第２のデータ入力端が、時刻ｔ−ｎ用の前記評価ユニットのデータ出力端Ａ３に接続され、
前記評価ユニットのデータ出力端Ａ１に接続される前記第２の加算器、及び値Ｗ０が供給される別の前記第２の加算器が互いに接続されて、時刻ｔｉに割り当てられた第１及び第２の加算器の第２のデータ入力端が、時刻ｔｉ−１（i＝−（ｎ−２），−（ｎ−３），．．．，ｍ）用の前記評価ユニットのデータ出力端に接続され、且つ、時刻ｔ−（ｎ−１）に割り当てられた第１の加算器の第２のデータ入力端が、時刻ｔ−ｎ用の前記評価ユニットのデータ出力端Ａ１に接続されることを特徴とする装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の装置において、
除算器を備え、前記除算器の被除数側データ入力端は、時刻ｔｍ用の前記評価ユニットのデータ出力端Ａ１に接続される前記第２の加算器のデータ出力端に接続され、前記除算器の除数側入力端は、時刻ｔｍ用の前記評価ユニットのデータ出力端Ａ３に接続した前記第１の加算器のデータ出力端に接続されることを特徴とする装置。
【請求項２２】
ディジタル信号シーケンスの雑音を抑制する方法を、コンピュータのメモリにロードした後、コンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、
該コンピュータに、信号シーケンスのデータ値Ｗ０を、変換すべきデータ値Ｗ０の周囲の領域からデータ値Ｗｉを評価することによって変換させ、データ値Ｗ０の変換のために評価すべきデータ値Ｗｉの個数を、変換すべきデータ値Ｗ０の少なくとも幾つかに対して個別に決定させるためのコンピュータプログラム。
【請求項２３】
ディジタル信号シーケンスの雑音を抑制する方法を、コンピュータのメモリにロードした後、コンピュータに実行させることができるプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、該方法によって、信号シーケンスのデータ値Ｗ０は、変換すべきデータ値Ｗ０の周囲の領域からデータ値Ｗｉを評価することによって変換され、データ値Ｗ０の変換のために評価すべきデータ値Ｗｉの個数は、変換すべきデータ値Ｗ０の少なくとも幾つかに対して個別に決定される、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【請求項２４】
インターネットなどの電子データネットワークから、データネットワークに接続されたデータ処理装置にダウンロードされる、請求項２２に記載のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディジタル信号シーケンスにおける雑音を抑制する方法及び装置、並びに対応するコンピュータプログラム、及び対応するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関する。本発明は、特に、ディジタル信号処理及びディジタル画像処理における平滑化及び／又は信号・雑音比の改善に用いることができる。
【背景技術】
【０００２】
ディジタル信号処理及び画像処理として、前述の目的のために様々な方法が既に知られている。例えば、スライド平均又はいわゆるＳａｖｉｔｚｋｙ−Ｇｏｌａｙフィルタが用いられている。Ｓａｖｉｔｚｋｙ−Ｇｏｌａｙフィルタ技法は、各データポイントに対して平滑化した値を決定するのに局所的な多項式回帰を行う。これに必要とされるパラメータは、適合すべき多項式の次数と、変換すべき値の左右を考慮した値の個数であり、即ちフィルタ幅及びフィルタの位置である。また、入力データに対して重み付けを予め規定する解決策もある。しかしながら、Ｓａｖｉｔｚｋｙ−Ｇｏｌａｙフィルタ技法は、一定数の入力データ項目で行うものである。このため、この方法は柔軟性に乏しい。例えば、この方法では、大きく変動する特性を有する信号シーケンスを最適に処理することができない。また、ディジタル画像の細部のデータ構造用の狭いフィルタは、大きな表面テクスチャを有する画像領域では、効率的に動作することができない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って、本発明の目的は、ディジタル信号シーケンスにおける雑音を抑圧するための方法及び装置、並びにコンピュータプログラムと対応するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を提供することにある。本発明は、前述した欠点を排除し、特にノイズ抑制に用いるフィルタのフィルタ幅の柔軟なコンテクストベースの適合性を許容する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明によれば、本目的は、請求項１，１２，２２及び２３における特徴要素によって達成される。本発明の有利な例は、従属請求項にある。
【０００５】
本発明による方法の１つの特定の利点は、雑音の抑制を考慮したデータ値の個数を可変にすることである。本発明は、雑音を抑圧する方法において、変換すべきデータ値Ｗ０の周りの領域からのデータ値Ｗｉを評価することによって、信号シーケンスのデータ値Ｗ０を変換し、データ値Ｗ０の変換のために評価すべきデータ値Ｗｉの個数を、変換すべきデータ値Ｗ０の少なくとも幾つかに対して個別に決定する。本発明は、本方法を適用する際に、評価すべきデータ値のＷｉの個数の決定を、信号シーケンスの全てのデータ値に対して行うのが有利である。しかしながら、本発明は、雑音の抑制を行う前にオフライン処理で評価すべきデータ値Ｗｉの個数を決定するか、又は信号シーケンスのデータ値の幾つかに対してのみ行うための所定のアプリケーションにも役立つのは確かである。
【０００６】
本発明による方法の別の利点は、本方法の入力データ項目の個数は、変換すべき実際の入力値及び時間的又は距離的に近傍の値に対する差分値に依存して可変とするので、本方法を用いるときに、入力データに重み付けする必要がない。
【０００７】
本発明による方法の一好適例では、時刻t０に属する変換すべき信号シーケンスのデータ値Ｗ０に対して、最大ｍ＝１での時刻ｔｉ（i＝１，．．．，ｍ−１，ｍ）における前のデータ値Ｗｉ、及び／又は、最大ｎ＝１での時刻ｔｊ（ｊ＝−ｎ，−（ｎ−１），．．．，−１）における後続のデータ値を、所定のルールに従って評価し、所定のルールは、
前のデータ値におけるＷ１〜最大Ｗｍに対して、評価すべきデータ値Ｗｉと変換すべきデータ値Ｗ０との間の差分値を連続的に判断し、該差分値の絶対値が第１の所定値以下である場合には、データ値Ｗｉを考慮し、そうでない場合は、前のデータ値に対する検査を終了し、及び／又は、
後続のデータ値Ｗ−１〜最大Ｗ−ｎに対して、評価すべきデータ値Ｗｊと変換すべきデータ値Ｗ０との間の差分値を連続的に判断し、該差分値の絶対値が第２の所定値以下である場合には、データ値Ｗｊを考慮し、そうでない場合は、後続のデータ値に対する検査を終了し、
雑音の抑制を考慮したデータ値を用いて、時刻ｔ０における結果値を決定することからなる。
【０００８】
特に、評価すべき時刻ｔiにおける前のデータ値Ｗｉの最大数の個数ｍが、評価すべき時刻ｔｊにおける後続のデータ値Ｗｊの最大数の個数ｎに等しい場合に、対応するノイズフィルタの回路の対象設計に著しく有利であることは確かである。また、信号シーケンスを等間隔でサンプリングする場合には、更に有利である。
【０００９】
本発明による方法の別の好適例では、前のデータ値、及び／又は、後続のデータ値Ｗｉと変換すべきデータ値Ｗ０との間の差分値の連続的な判断を開始する前に、変換すべきデータ値Ｗ０を第３の所定値と比較し、変換すべきデータ値Ｗ０が第３の所定値以下である場合に、当該差分値の判断を開始する。前述した検査によって、雑音を抑制する処理時間は、第３の所定値Ｗｍａｘを規定することによって影響し、場合によって、信号処理に取られる時間をかなり短くすることができる。例えば、第３の所定値Ｗｍａｘを予め適切に規定することによって、画像処理をダーク領域に制限することができる。
【００１０】
本発明による方法の別の好適例では、請求項１に記載の方法を実現することによって形成されるローパスフィルタのカットオフ周波数を、考慮すべきデータ値の最大数を規定することによって決定する。
【００１１】
考慮すべきデータ値の最大数を規定することによってカットオフ周波数を決定する代わりに、又はそれに加えて、抑制すべき雑音成分の量を、評価すべきデータ値Ｗｉと変換すべきデータ値Ｗ０との間の差分値の最大許容値を規定することによって決定する。例えば、異なる時刻ｔiに対して、評価すべきデータ値Ｗｉと変換すべきデータ値Ｗ０との間の差分値の最大許容値を規定するのが有利であることは確かである。
【００１２】
信号シーケンスが画素シーケンスである場合、本発明による方法の一好適例では、行ごとに、及び／又は、列ごとに、請求項１に記載される方法を行うことによって、雑音抑制に効果を生じさせる。
【００１３】
本発明による装置は、ディジタル信号シーケンスにおける雑音を抑制する方法を行うことができるように設計された少なくとも１つのチップ及び／又はプロセッサを備え、信号シーケンスのデータ値Ｗ０は、変換すべきデータ値Ｗ０の周囲の領域からデータ値Ｗｉを評価することによって変換され、データ値Ｗ０の変換として評価すべきデータ値Ｗｉの個数は、変換すべきデータ値Ｗ０の少なくとも幾つかに対して個別に決定されることを特徴とする。
【００１４】
本発明による装置の一好適例は、時刻t０に属する変換すべき信号シーケンスのデータ値Ｗ０に対して、最大ｍ＝１での時刻ｔｉ（i＝１，．．．，ｍ−１，ｍ）における前のデータ値Ｗｉ、及び／又は、最大ｎ＝１での時刻ｔｊ（ｊ＝−ｎ，−（ｎ−１），．．．，−１）における後続のデータ値を、所定のルールに従って評価し、該所定のルールは、
前のデータ値におけるＷ１〜最大Ｗｍに対して、評価すべきデータ値Ｗｉと変換すべきデータ値Ｗ０との間の差分値を連続的に判断し、該差分値の絶対値が第１の所定値以下である場合には、データ値Ｗｉを考慮し、そうでない場合は、前のデータ値に対する検査を終了し、及び／又は、
後続のデータ値Ｗ−１〜最大Ｗ−ｎに対して、評価すべきデータ値Ｗｊと変換すべきデータ値Ｗ０との間の差分値を連続的に判断し、該差分値の絶対値が第２の所定値以下である場合には、データ値Ｗｊを考慮し、そうでない場合は、後続のデータ値に対する検査を終了し、
雑音の抑制を考慮したデータ値を用いて、時刻ｔ０の結果値を決定することからなる。
【００１５】
本発明による装置の別の好適例において、該装置は、変換すべきデータ値Ｗ０と所定の最大値Ｗｍａｘとを比較する比較ユニット１１０と、
評価すべきデータ値Ｗｉが雑音の抑制を考慮すべきものであるか否かを判断するｍ＋ｎ個の評価ユニット１２０とを備える。
【００１６】
好適には、評価ユニット１２０は、その都度、評価すべきデータ値Ｗｉと変換すべきＷ０との間の差分値の絶対値｜Ｗ０−Ｗｉ｜を有する所定の比較値Ｄｍａｘ＿ｉの比較を行うことができるように設計され、この比較結果と、前の検査についての情報を含む値とに依存して、データ値Ｗｉを、雑音の抑制を考慮すべきデータ値として出力する。
【００１７】
本発明による装置の一特定例において、評価ユニット１２０は、レジスタ１３０と、減算器１４０と、比較器１５０と、ＡＮＤゲート１６０と、マルチプレクサ１７０とを少なくとも備え、
評価ユニット１２０の第１のデータ入力端Ｅ１は、レジスタ１３０のデータ入力端に接続され、
減算器１４０の１つのデータ入力端は、前記評価ユニットの第２のデータ入力端Ｅ２に接続され、且つ減算器１４０の１つのデータ入力端は、レジスタ１３０の出力端に接続され、
比較器１５０の１つのデータ入力端は、減算器１４０のデータ出力端に接続され、且つ比較器１５０の１つのデータ入力端は、比較値Ｄｍａｘ＿ｉが供給され、
ＡＮＤゲート１６０の１つのデータ入力端は、比較器１５０のデータ出力端に接続され、且つＡＮＤゲート１６０の１つのデータ入力端は、評価ユニット１２０の第３のデータ入力端Ｅ３に接続され、
マルチプレクサ１７０の１つのデータ入力端は、ＡＮＤゲート１６０のデータ出力端に接続され、マルチプレクサ１７０の１つのデータ入力端は、レジスタ１３０のデータ出力端に接続され、マルチプレクサ１７０の１つのデータ入力端は、値ゼロが供給され、マルチプレクサ１７０のデータ出力端は、評価ユニット１２０の第１のデータ出力端Ａ１に接続され、
レジスタ１３０のデータ出力端は、更に評価ユニット１２０の第２のデータ出力端Ａ２に接続され、且つ比較器１５０のデータ出力端は、更に評価ユニット１２０の第３のデータ出力端Ａ３に接続される。
【００１８】
特に、時刻ｔ−（ｎ−１），ｔ−（ｎ−２），．．．，ｔ２，ｔ１，ｔ２，．．．，ｔｍ−１に割り当てられた複数の評価ユニット１２０に対して、ＡＮＤゲート１６０のデータ出力端は、更に評価ユニット１２０の第４のデータ出力端Ａ４に接続される場合に、有利であることは確かである。
【００１９】
本発明による装置の別の好適例において、比較ユニット１１０は、レジスタ２００と比較器２１０とを備え、レジスタ２００のデータ入力端は、比較器２１０の第１のデータデータ入力端に接続され、比較器２１０の第２のデータ入力端は、比較値Ｗｍａｘが供給される。
【００２０】
本発明による装置の別の好適例では、比較ユニット１１０及びｍ＋ｎ個の評価ニット１２０が互いに接続されて、
ｉ＝１，２，．．．，ｍ−１として、時刻ｔｉ用の評価ユニット１２０のデータ出力端Ａ２及びＡ４は、それぞれ時刻ｔi＋１用の評価ユニット１２０のデータ入力端Ｅ１及びＥ３に接続され、
ｊ＝−（ｎ−１），−（ｎ−２），．．．，−１として、時刻ｔｉ用の評価ユニット１２０のデータ入力端Ｅ１及びデータ出力端Ａ４は、それぞれ時刻ｔｉ−１用の評価ユニット１２０のデータ出力端Ａ２及びデータ入力端Ｅ３に接続されるとともに、時刻ｔ１用の評価ユニット１２０のデータ入力端Ｅ１及びＥ３は、それぞれ比較ユニット１１０におけるレジスタ２００のデータ出力端及び比較器２１０のデータ出力端に接続され、
時刻ｔ−１用の評価ユニット１２０のデータ入力端Ｅ３及びデータ出力端Ａ２は、それぞれ比較器２１０のデータ出力端及び比較ユニット１１０のレジスタ２００のデータ入力端に接続され、
ｍ＋ｎ個の全ての評価ユニット１２０のデータ入力端は、比較ユニット１１０のレジスタ２００のデータ出力端に接続される。
このように設計された回路装置は、変換すべきデータ値Ｗ０の前後続のコヒーレントレンジのデータ値を考慮に入れるのを確実にする。
【００２１】
本発明による装置の更に別の好適例では、本装置は、２＊（ｍ＋ｎ）個の加算器１８０ａ，１８０ｂを備え、２つの加算器１８０ａ，１８０ｂは、その都度、時刻ｔ−（ｎ−１），ｔ−（ｎ−２），．．．，ｔ２，ｔ１，ｔ２，．．．，ｔｍ用のｍ＋ｎ−１個の評価ユニット１２０の１つに割り当てられて、比較器１５０のデータ出力端に接続される評価ユニット１２０のデータ出力端Ａ３は、第１の加算器１８０ａの第１のデータ入力端に接続され、マルチプレクサのデータ出力端に接続される該評価ユニット１２０のデータ出力端Ａ１は、第２の加算器１８０ｂの第１のデータ入力端に接続され、
当該２つの加算器１８０ａ，１８０ｂは、変換すべきデータ値Ｗ０と所定の最大値Ｗｍａｘとを比較する比較ユニット１１０に割り当てられ、第１の加算器１８０ａの第１の入力端には値１が供給され、第２の加算器１８０ｂには値Ｗ０が供給され、
評価ユニット１２０のデータ出力端Ａ３に接続される加算器１８０ａ、及び値１が供給される別の加算器１８０ａが互いに接続されて、時刻ｔｉに割り当てられた加算器１８０ａの第２のデータ入力端が、時刻ｔｉ−１（i＝−（ｎ−２），−（ｎ−３），．．．，ｍ）用の評価ユニットのデータ出力端に接続され、且つ、時刻ｔ−（ｎ−１）に割り当てられた加算器１８０ａの第２のデータ入力端が、時刻ｔ−ｎ用の評価ユニットのデータ出力端Ａ３に接続され、
評価ユニット１２０のデータ出力端Ａ１に接続される加算器１８０ｂ、及び値Ｗ０が供給される別の加算器１８０ｂが互いに接続されて、時刻ｔｉに割り当てられた加算器１８０ａ，１８０ｂの第２のデータ入力端が、時刻ｔｉ−１（i＝−（ｎ−２），−（ｎ−３），．．．，ｍ）用の評価ユニットのデータ出力端に接続され、且つ、時刻ｔ−（ｎ−１）に割り当てられた加算器１８０ａの第２のデータ入力端が、時刻ｔ−ｎ用の評価ユニットのデータ出力端Ａ１に接続される。
【００２２】
本発明による雑音を抑制する方法の好適例では、時刻ｔ０に対する結果値の決定は、以下の算術平均の計算を含む。
【００２３】
【数１】
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【００２４】
ここに、ｋは、考慮に必要なものとして決定したデータ値Ｗｉの個数である。従って、除算器１９０を備える装置を利用するのが好適であり、除算器１９０の被除数側データ入力端は、時刻ｔｍ用の評価ユニット１２０のデータ出力端Ａ１に接続される加算器１８０ｂのデータ出力端に接続され、除算器１９０の除数側入力端は、時刻ｔｍ用の評価ユニット１２０のデータ出力端Ａ３に接続した加算器１８０ａのデータ出力端に接続される。
【００２５】
所定の状況下で、コンピュータプログラムを用いて雑音の抑制を行うのが有利であることが確かである。本発明によって雑音を抑制するためのコンピュータプログラムは、ディジタル信号シーケンスの雑音を抑制する方法を、コンピュータのメモリにロードした後、コンピュータに実行させることができ、コンピュータに、信号シーケンスのデータ値Ｗ０を、変換すべきデータ値Ｗ０の周囲の領域からデータ値Ｗｉを評価することによって変換させ、データ値Ｗ０の変換のために評価すべきデータ値Ｗｉの個数を、変換すべきデータ値Ｗ０の少なくとも幾つかに対して個別に決定させる。
【００２６】
本発明によるコンピュータプログラムの配布のために、ディジタル信号シーケンスの雑音を抑制する方法を、コンピュータのメモリにロードした後、コンピュータに実行させることができるプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を用いるのが有利であり、該方法によって、信号シーケンスのデータ値Ｗ０は、変換すべきデータ値Ｗ０の周囲の領域からデータ値Ｗｉを評価することによって変換され、データ値Ｗ０の変換のために評価すべきデータ値Ｗｉの個数は、変換すべきデータ値Ｗ０の少なくとも幾つかに対して個別に決定される。
【００２７】
本発明を、図面に示される実施例から更に説明するが、本発明は、これに制限されるものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、時間ベースの入力信号用のノイズフィルタを用いる特定の例を参照して（図１参照）、本発明の一例を説明する。本発明は、以下に説明する例に制限されるものではなく、むしろ本方法及び本装置は、画素ごとのデータ信号を処理することによって画素位置ベースの画像データにおける雑音抑制のために用いることもできることは明らかである。
【００２９】
等間隔サンプリングしたフラックスデータについて、時刻ｔ０での変換すべき値から開始して、時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４，．．．などからの前のデータと、時刻ｔ−１，ｔ−２，ｔ−３，ｔ−４，．．．などの、時刻ｔ０の後から来る値とを、変換すべき実際の値と共に用いて、信号を平滑化する（例えば、算術平均によって）。
【００３０】
更なる一例として、以下の３つのパラメータを有する相関によって雑音成分の検出を行う。
【００３１】
１．結果として生じるローパスフィルタのカットオフ周波数を決定する、変換すべきデータ値の前後における連続したデータ値の最大数（Ｎｍａｘ）。
２．時刻ｔ−Ｎｍａｘ，．．．，ｔ−２，ｔ−１，ｔ１，ｔ２，．．．ｔＮｍａｘに割り当てられた、変換すべき値と抑制すべき雑音成分の量として相関に利用可能なデータ値との間の差分値の最大許容値（Ｄｍａｘ＿ｉ）。
３．処理時間を短くするための変換すべきデータ値の最大許容値（Ｗｍａｘ）。
【００３２】
原理的に、一例として示す雑音抑制の動作モードは、以下のように説明することができる。
【００３３】
時刻ｔ０でのデータ値からの開始は、これがＷｍａｘ未満であるとき、時刻ｔ１〜ｔＮｍａｘにおけるデータ値は、その値が偏差Ｄｍａｘ＿ｎ内にあるか否かを確かめるように連続的にチェックされる。これが真である場合には、この値を用いて信号を平滑化し、真でない場合には、相関チェックを終了する。
【００３４】
この手順を、データ値t−１〜ｔ−Ｎｍａｘまで繰り返す。
【００３５】
２つの相関から得たデータ値を用いて、時刻ｔ０に対する結果値を決定する。
【００３６】
画像処理では、雑音抑制のために、現行の画素から開始して、行方向及び列方向に、本発明による方法を適用することができる。
【００３７】
以下、この動作モードを、５つのレジスタ１３０を有するノイズフィルタ１００の一例に基づいて、より詳細に説明する（この点に関して、図１の回路を参照）。
【００３８】
データ入力端からの開始して、ディジタル信号を、一方が他方の後段に接続された５つのレジスタ１３０を介してループさせ、各レジスタ１３０（ｔ−２〜ｔ２）の後続の結果としてのデータ信号は、その都度、１サイクル（時間ベースの入力信号）か、又は１画素（画素位置ベースの画像データ）だけ進む。
【００３９】
各時刻で、ノイズフィルタ１００は、中間レジスタ１３０（時刻ｔ０）の現行の値Ｗ０（時刻ｔ０）と等価な結果を表す出力値を計算する。
【００４０】
以下のアルゴリズムによって、この出力値の計算を作用させる。
【００４１】
時刻ｔ−２，ｔ−１に属する値Ｗ−２，Ｗ−１，及びＷ１，Ｗ２と、値Ｗ０との差分値（ｄ−２，ｄ−１，ｄ１，ｄ２）を、減算器１４０によって形成する。このノイズフィルタ１００の有効性が、信号振幅の部分的なレンジにのみ及ぶものである場合に（これは、ノイズフィルタ１００を画像処理のダーク領域に制限するときに多かれ少なかれ役立つ）、一旦、値Ｗ０が値Ｗｍａｘを超えると、更なるデータ値を結果値として考慮することはなくなる。これを回路技法の点から達成するためには、変換すべきデータ値Ｗ０と所定の最大値Ｗｍａｘとを比較する比較ユニット１１０を用い、比較ユニット１１０の出力値が、評価ユニット１２０への入力値として通され、評価ユニット１２０では、評価すべきデータ値Ｗｉが雑音抑制を考慮すべきものであるか否かを判断するようにする。更に、結果値を計算するときに、考慮されるデータ値のためのカウンタとして作用する値Ｔ０は、その都度、１に等しくなるように設定される（Ｔ０＝１）。評価ユニット１２０における減算器１４０によって前に計算した差分値ｄ−２，ｄ−１，ｄ１，ｄ２は、絶対値として、（随意異なる）最大許容値の差分値Ｄｍａｘ＿iと比較される。従って、各評価ユニット１２０は、比較器１５０を備える。
【００４２】
Ｔ０から開始して、この判断基準（Ｔ１又はＴ−１＝１）を満足するときには、（時刻ｔ１及びｔ−１に対する）データ値Ｗ１及びＷ−１は、加算器１８０ｂを用いて値Ｗ０に加算される。これは、適切な判断基準を用いて、超えた差分値（ここでは、最大ｄ−２又はｄ２での値）のための手順が終了するまで、後続の値（ここでは、最大Ｗ２又はＷ−２での値）によって作用させることもできる。同時に、計算に用いるデータ値の個数は、加算器１８０ａによって加算される。
【００４３】
通常の構成（５つ以上のレジスタ１３０）では、このターミネーション判断基準は、ＡＮＤゲート１６０による回路技法の期間にチェックされ、ＡＮＤゲート１６０は、入力値として、比較器１５０の結果Ｔｉと、評価すべき現行のデータ値Ｗｉと変換すべきデータ値Ｗ０との間のデータ値として対応する判断基準を満足するか否かを示す値とを受信する。データ値の合計をデータ値の個数で割り算する除算、即ち用いる入力データの算術平均は、出力信号としての結果値を形成する。算術平均の代わりに、他の適切な公式を使用するのも、当然可能である。
【００４４】
本発明は、上述した好適な実施例に制限されるのものではない。むしろ、本願発明によるデバイス及び本発明による方法を用いて、原理的に異なるタイプの実施例としてさえ、多数の変形例を想定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】時刻ｔ−２から時刻ｔ２までのノイズフィルタの回路の一例を示す図である。
【図２】非フィルタリング画像の細部の一例を示す図である。
【図３】４１個のレジスタのチェーンを備えるフィルタによって実施例の方法で処理した、図２と同一の画像例を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１００  ノイズフィルタ
１１０  比較ユニット
１２０  評価ユニット
１３０  レジスタ
１４０  減算器
１５０  比較器
１６０  ＡＮＤゲート
１７０  マルチプレクサ
１８０ａ  加算器
１８０ｂ  加算器
１９０  除算器
２００  レジスタ
２１０  比較器
【図１−Ｉ】
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【図１−ＩＩ】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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