(57)【要約】【課題】  画像データ中でインパルス性ノイズが混入した画素を的確に検出するノイズ検出回路と、インパルス性ノイズを的確に除去可能な信号処理装置及び同装置を備える撮像装置及びノイズ除去方法を提供する。【解決手段】  画像データ中の対象画素の信号レベルと、この対象画素と垂直方向に隣接する画素の信号レベルとに基づいて、垂直方向ノイズ候補となる対象画素を検出する一方、対象画素の信号レベルと、この対象画素と水平方向に隣接する画素の信号レベルとに基づいて、水平方向ノイズ候補となる対象画素を検出し、これら垂直方向ノイズ候補と水平方向ノイズ候補との両方に該当した対象画素を検出し、この対象画素に対してのみメジアンフィルタを用いたノイズ除去を行うこととした。【選択図】図２
2006191454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データ中の対象画素の信号レベルと、この対象画素と垂直方向に隣接する上下画素の信号レベルとに基づいて、垂直方向ノイズ候補となる前記対象画素を検出する垂直方向ノイズ検出回路と、
前記対象画素の信号レベルと、この対象画素と水平方向に隣接する前後画素の信号レベルとに基づいて、水平方向ノイズ候補となる前記対象画素を検出する水平方向ノイズ検出回路とを有し、
前記垂直方向ノイズ候補と前記水平方向ノイズ候補との両方に該当した対象画素を検出することによって、前記画像データ中でノイズを含んでいる画素を検出することを特徴とすることを特徴とするノイズ検出回路。
【請求項２】
前記垂直方向ノイズ検出回路は、前記対象画素の信号レベルと前記上下画素の信号レベルとの差分値と、所定の閾値とを比較することによって前記垂直方向ノイズ候補を検出することを特徴とする請求項１に記載のノイズ検出回路。
【請求項３】
前記水平方向ノイズ検出回路は、前記対象画素の信号レベルと前記前後画素の信号レベルとの差分値と、所定の閾値とを比較することによって前記水平方向ノイズ候補を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載のノイズ検出回路。
【請求項４】
前記画像データ中における各画素の信号レベルの平均値に応じて前記所定の閾値のレベルを調整する閾値レベル調整回路を有することを特徴とする請求項２又は３に記載のノイズ検出回路。
【請求項５】
画像データ中の対象画素の信号レベルとこの対象画素の周囲の画素の信号レベルとに基づいて、これらの信号レベルの中間値を求め、この中間値と前記対象画素の信号レベルとを置き換えることによって前記画像データ中のノイズを除去するメジアンフィルタ回路を有する信号処理装置において、
前記対象画素の信号レベルと、この対象画素と垂直方向に隣接する画素の信号レベルとに基づいて、垂直方向ノイズ候補となる前記対象画素を検出するとともに、前記対象画素の信号レベルと、この対象画素と水平方向に隣接する画素の信号レベルとに基づいて、水平方向ノイズ候補となる前記対象画素を検出し、これら前記垂直方向ノイズ候補と前記水平方向ノイズ候補との両方に該当した対象画素を検出するノイズ検出回路を設け、
このノイズ検出回路が検出した対象画素に対してのみ前記メジアンフィルタ回路によるノイズの除去を行うことを特徴とする信号処理装置。
【請求項６】
画像データ中の対象画素の信号レベルとこの対象画素の周囲の画素の信号レベルとに基づいて、これらの信号レベルの中間値を求め、この中間値と前記対象画素の信号レベルとを置き換えることによって前記画像データ中のノイズを除去するメジアンフィルタ回路を有する信号処理装を備えた撮像装置において、
前記信号処理装置は、前記対象画素の信号レベルと、この対象画素と垂直方向に隣接する画素の信号レベルとに基づいて、垂直方向ノイズ候補となる前記対象画素を検出するとともに、前記対象画素の信号レベルと、この対象画素と水平方向に隣接する画素の信号レベルとに基づいて、水平方向ノイズ候補となる前記対象画素を検出し、これら前記垂直方向ノイズ候補と前記水平方向ノイズ候補との両方に該当した対象画素を検出するノイズ検出回路を有し、
このノイズ検出回路が検出した対象画素に対してのみ前記メジアンフィルタ回路によるノイズの除去を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
画像データ中の対象画素の信号レベルと、この対象画素と垂直方向に隣接する画素の信号レベルとに基づいて、垂直方向ノイズ候補となる前記対象画素を検出する一方、前記対象画素の信号レベルと、この対象画素と水平方向に隣接する画素の信号レベルとに基づいて、水平方向ノイズ候補となる前記対象画素を検出し、これら前記垂直方向ノイズ候補と前記水平方向ノイズ候補との両方に該当した対象画素をノイズ除去対象画素として検出し、このノイズ除去対象画素の信号レベルと、このノイズ除去対象画素の周囲の画素の信号レベルとに基づいて、これらの信号レベルの中間値を求め、この中間値と前記ノイズ除去対象画素の信号レベルとを置き換えることによって、前記画像データ中のノイズを除去することを特徴とするノイズ除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノイズ検出回路及び同回路を有する信号処理装置及び同装置を備えた撮像装置及びノイズ除去方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
CCDやCMOSなどの撮像素子を用いた撮像装置により撮像した画像データには、撮像素子の特性のバラツキや欠陥などに起因したノイズが混入することがあった。
【０００３】
このノイズは、画像データを再生した際に、画像中の任意の画素に本来の画像とは無関係な白い点（以下、「インパルス性ノイズ」という。）として表示されてしまい、画質や解像度を劣化させてしまっていた。
【０００４】
そのため、従来より、この種の撮像装置には、撮像した画像データをアナログ・ディジタル変換したディジタル画像データに対して信号処理を施す信号処理装置を設けており、この信号処理装置の内部に設けたメジアンフィルタ回路によって、画像データに混入したインパルス性ノイズを除去する処理を行っていた。
【０００５】
このメジアンフィルタ回路は、図５に示すように、まずディジタル画像データ中の任意の１画素（以下、「対象画素P」という。）の画素データと、この対象画素Pの周囲の８画素の画素データとからなる９画素分の処理前画像データを取得する。
【０００６】
なお、図５に示す処理前画像データに表示している数字は、各画素における信号レベル（輝度）を10段階で表したものである。
【０００７】
次に、この処理前画像データを構成する各画素データを信号レベルの順に並べ替えた場合の中間値（メジアン）Mを求める。
【０００８】
ここで、対象画素Pの信号レベルが予め定めた閾値信号レベル（たとえば、閾値信号レベル＝５）よりも高い場合に、対象画素Pの画素データをインパルス性ノイズであると判断して、対象画素Pの画素データと中間値Mとを置き換えることによってインパルス性ノイズを除去した処理後画像データを生成していた。
【０００９】
そして、このメジアンフィルタ回路は、画像データ中の全ての画素データに対して、この処理を施すことによってインパルス性ノイズを低減したディジタル画像データを生成していた。
（たとえば、特許文献１参照。）
【特許文献１】特開２００１−１９７３３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、メジアンフィルタ回路は、上記のように、インパルス性ノイズが混入している画素に対しては有効であるが、画像中において微細で複雑な撮像対象を表示している画素や、コントラストが高い部分を表示している画素に対しては有効でない場合があった。
【００１１】
すなわち、上記のように、微細で複雑な撮像対象を表示している画素や、コントラストが高い部分を表示している画素付近では、インパルス性ノイズではなく、必然的に対象画素Pの信号レベルが付近の信号レベルよりも高くなる画素が存在するため、この部分の対象画素Pの画素データをメジアンフィルタ回路により中間値Mと置き換えてしまう場合があった。
【００１２】
このような場合には、画像データを再生した際に、画像の解像度の低下や、撮像対象のエッジ部分におけるコントラストの低下などといった問題が発生する。
【００１３】
そのため、インパルス性ノイズが混入している画素だけを的確に検出可能な簡易な構造のノイズ検出回路の開発が望まれていたが、このようなノイズ検出回路は未だ開発されていなかった
【課題を解決するための手段】
【００１４】
そこで、請求項１に係る本発明では、画像データ中の対象画素の信号レベルと、この対象画素と垂直方向に隣接する上下画素の信号レベルとに基づいて、垂直方向ノイズ候補となる対象画素を検出する垂直方向ノイズ検出回路と、対象画素の信号レベルと、この対象画素と水平方向に隣接する前後画素の信号レベルとに基づいて、水平方向ノイズ候補となる対象画素を検出する水平方向ノイズ検出回路とを有し、垂直方向ノイズ候補と水平方向ノイズ候補との両方に該当した対象画素を検出することによって、画像データ中でノイズを含んでいる画素を検出するノイズ検出回路とした。
【００１５】
また、請求項２に係る本発明では、請求項１に記載のノイズ検出回路において、垂直方向ノイズ検出回路は、対象画素の信号レベルと上下画素の信号レベルとの差分値と、所定の閾値とを比較することによって垂直方向ノイズ候補を検出することとした。
【００１６】
また、請求項３に係る本発明では、請求項１又は２に記載のノイズ検出回路において、水平方向ノイズ検出回路は、対象画素の信号レベルと前後画素の信号レベルとの差分値と、所定の閾値とを比較することによって水平方向ノイズ候補を検出することとした。
【００１７】
また、請求項４に係る本発明では、請求項２又は３に記載のノイズ検出回路において、画像データ中における各画素の信号レベルの平均値に応じて所定の閾値のレベルを調整する閾値レベル調整回路を有することとした。
【００１８】
また、請求項５に係る本発明では、画像データ中の対象画素の信号レベルとこの対象画素の周囲の画素の信号レベルとに基づいて、これらの信号レベルの中間値を求め、この中間値と対象画素の信号レベルとを置き換えることによって画像データ中のノイズを除去するメジアンフィルタ回路を有する信号処理装置において、対象画素の信号レベルと、この対象画素と垂直方向に隣接する画素の信号レベルとに基づいて、垂直方向ノイズ候補となる対象画素を検出するとともに、対象画素の信号レベルと、この対象画素と水平方向に隣接する画素の信号レベルとに基づいて、水平方向ノイズ候補となる対象画素を検出し、これら垂直方向ノイズ候補と水平方向ノイズ候補との両方に該当した対象画素を検出するノイズ検出回路を設け、このノイズ検出回路が検出した対象画素に対してのみメジアンフィルタ回路によるノイズの除去を行うこととした。
【００１９】
また、請求項６に係る本発明では、画像データ中の対象画素の信号レベルとこの対象画素の周囲の画素の信号レベルとに基づいて、これらの信号レベルの中間値を求め、この中間値と対象画素の信号レベルとを置き換えることによって画像データ中のノイズを除去するメジアンフィルタ回路を有する信号処理装を備えた撮像装置において、信号処理装置は、対象画素の信号レベルと、この対象画素と垂直方向に隣接する画素の信号レベルとに基づいて、垂直方向ノイズ候補となる対象画素を検出するとともに、対象画素の信号レベルと、この対象画素と水平方向に隣接する画素の信号レベルとに基づいて、水平方向ノイズ候補となる対象画素を検出し、これら垂直方向ノイズ候補と水平方向ノイズ候補との両方に該当した対象画素を検出するノイズ検出回路を有し、このノイズ検出回路が検出した対象画素に対してのみメジアンフィルタ回路によるノイズの除去を行うこととした。
【００２０】
また、請求項７に係る本発明では、画像データ中の対象画素の信号レベルと、この対象画素と垂直方向に隣接する画素の信号レベルとに基づいて、垂直方向ノイズ候補となる対象画素を検出する一方、対象画素の信号レベルと、この対象画素と水平方向に隣接する画素の信号レベルとに基づいて、水平方向ノイズ候補となる対象画素を検出し、これら垂直方向ノイズ候補と水平方向ノイズ候補との両方に該当した対象画素をノイズ除去対象画素として検出し、このノイズ除去対象画素の信号レベルと、このノイズ除去対象画素の周囲の画素の信号レベルとに基づいて、これらの信号レベルの中間値を求め、この中間値とノイズ除去対象画素の信号レベルとを置き換えることによって、画像データ中のノイズを除去するノイズ除去方法とした。
【発明の効果】
【００２１】
本発明では、以下に記載するような効果を奏する。
【００２２】
請求項１に係る本発明では、画像データ中の対象画素の信号レベルと、この対象画素と垂直方向に隣接する上下画素の信号レベルとに基づいて、垂直方向ノイズ候補となる対象画素を検出する垂直方向ノイズ検出回路と、対象画素の信号レベルと、この対象画素と水平方向に隣接する前後画素の信号レベルとに基づいて、水平方向ノイズ候補となる対象画素を検出する水平方向ノイズ検出回路とを有し、垂直方向ノイズ候補と水平方向ノイズ候補との両方に該当した対象画素を検出することによって、画像データ中でノイズを含んでいる画素を検出するノイズ検出回路としたため、インパルス性ノイズが混入した画素だけを的確に検出することができる。
【００２３】
また、請求項２に係る本発明では、請求項１に記載のノイズ検出回路において、垂直方向ノイズ検出回路は、対象画素の信号レベルと上下画素の信号レベルとの差分値と、所定の閾値とを比較することによって垂直方向ノイズ候補を検出することとしたため、インパルス性ノイズが混入している対象画素を確実に検出することができる。
【００２４】
また、請求項３に係る本発明では、請求項１又は２に記載のノイズ検出回路において、水平方向ノイズ検出回路は、対象画素の信号レベルと前後画素の信号レベルとの差分値と、所定の閾値とを比較することによって水平方向ノイズ候補を検出することとしたため、インパルス性ノイズが混入している対象画素を一層確実に検出することができる。
【００２５】
また、請求項４に係る本発明では、請求項２又は３に記載のノイズ検出回路において、画像データ中における各画素の信号レベルの平均値に応じて所定の閾値のレベルを調整する閾値レベル調整回路を有することとしたため、撮像素子の特性のバラツキや駆動信号の不均一性などに起因して発生する点滅現象が発生している画素を的確に検出することができる。
【００２６】
また、請求項５に係る本発明では、画像データ中の対象画素の信号レベルとこの対象画素の周囲の画素の信号レベルとに基づいて、これらの信号レベルの中間値を求め、この中間値と対象画素の信号レベルとを置き換えることによって画像データ中のノイズを除去するメジアンフィルタ回路を有する信号処理装置において、対象画素の信号レベルと、この対象画素と垂直方向に隣接する画素の信号レベルとに基づいて、垂直方向ノイズ候補となる対象画素を検出するとともに、対象画素の信号レベルと、この対象画素と水平方向に隣接する画素の信号レベルとに基づいて、水平方向ノイズ候補となる対象画素を検出し、これら垂直方向ノイズ候補と水平方向ノイズ候補との両方に該当した対象画素を検出するノイズ検出回路を設け、このノイズ検出回路が検出した対象画素に対してのみメジアンフィルタ回路によるノイズの除去を行うこととしたため、インパルス性ノイズだけを除去することができ、画質劣化や解像度低下を低減させた良質な画像データを生成することができる。
【００２７】
また、請求項６に係る本発明では、画像データ中の対象画素の信号レベルとこの対象画素の周囲の画素の信号レベルとに基づいて、これらの信号レベルの中間値を求め、この中間値と対象画素の信号レベルとを置き換えることによって画像データ中のノイズを除去するメジアンフィルタ回路を有する信号処理装を備えた撮像装置において、信号処理装置は、対象画素の信号レベルと、この対象画素と垂直方向に隣接する画素の信号レベルとに基づいて、垂直方向ノイズ候補となる対象画素を検出するとともに、対象画素の信号レベルと、この対象画素と水平方向に隣接する画素の信号レベルとに基づいて、水平方向ノイズ候補となる対象画素を検出し、これら垂直方向ノイズ候補と水平方向ノイズ候補との両方に該当した対象画素を検出するノイズ検出回路を有し、このノイズ検出回路が検出した対象画素に対してのみメジアンフィルタ回路によるノイズの除去を行うこととしたため、この撮像装置により撮像した画像データを再生した際に、解像度の低下や、撮像対象のエッジ部分におけるコントラストの低下の発生を未然に防止して高画質な画像とすることができる。
【００２８】
また、請求項７に係る本発明では、画像データ中の対象画素の信号レベルと、この対象画素と垂直方向に隣接する画素の信号レベルとに基づいて、垂直方向ノイズ候補となる対象画素を検出する一方、対象画素の信号レベルと、この対象画素と水平方向に隣接する画素の信号レベルとに基づいて、水平方向ノイズ候補となる対象画素を検出し、これら垂直方向ノイズ候補と水平方向ノイズ候補との両方に該当した対象画素をノイズ除去対象画素として検出し、このノイズ除去対象画素の信号レベルと、このノイズ除去対象画素の周囲の画素の信号レベルとに基づいて、これらの信号レベルの中間値を求め、この中間値とノイズ除去対象画素の信号レベルとを置き換えることによって、画像データ中のノイズを除去するノイズ除去方法としたため、インパルス性ノイズだけを除去することができるので、再生した際に画質の劣化や解像度の低下が発生しない良質な画像データを生成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明に係る撮像装置は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）により撮像したアナログ画像データをアナログ・ディジタル変換器により変換したディジタル画像データに対して所定の信号処理を施すことによってディジタル画像データに混入したインパルス性ノイズを除去する信号処理装置を備えている。
【００３０】
そして、この信号処理装置は、図１に示すように、縦横３画素×３画素の計９画素ずつ順次入力される処理前画像データDin中の対象画素１の信号レベルと、この対象画素１の周囲の画素の信号レベルとに基づいて、これらの信号レベルの中間値Ｍを求め、この中間値Ｍと対象画素１の信号レベルとを置き換えることによって、インパルス性ノイズＨを除去した処理後画像データDoutを順次生成するメジアンフィルタ回路２と、処理前画像データDinに基づいてインパルス性ノイズＨが混入した対象画素１を検出するノイズ検出回路３とを備えている。
【００３１】
メジアンフィルタ回路２は、入力端子Inから入力される処理前画像データDinを各水平ライン毎に３画素ずつ順次記憶する第１ラインメモリＭ１、第２ラインメモリＭ２、第３ラインメモリＭ３と、これらの各ラインメモリＭ１、Ｍ２、Ｍ３に記憶した９画素分の画素データを信号レベル（輝度レベル）の順に並べ替えた場合の中間値Ｍ（メジアン）を求め、対象画素１の信号レベルと中間値Ｍとを置き換えるソート回路４とにより構成している。
【００３２】
また、第１ラインメモリＭ１は、入力端子Inから順次入力される画素データを１ライン分ずつ所定時間記憶した後、ソート回路４と第２ラインメモリＭ２とに順次出力するように構成している。
【００３３】
第２ラインメモリＭ２は、第１ラインメモリM２から順次入力される画素データを１ライン分ずつ所定時間記憶した後、ソート回路４と第３ラインメモリＭ３とに順次出力するように構成している。
【００３４】
第３ラインメモリＭ３は、第２ラインメモリＭ２から順次入力される画素データを１ライン分ずつ所定時間記憶した後、ソート回路４に順次出力するように構成している。
【００３５】
ソート回路４は、第１ラインメモリＭ１、第２ラインメモリＭ２、第３ラインメモリＭ３から入力される各画素データと、ノイズ検出回路３から入力される制御信号Ｓ２に基づいて処理した処理後画像データDoutを出力端子Outへ順次出力するように構成している。
【００３６】
特に、ノイズ検出回路３は、入力端子Inから１ライン分ずつ順次入力される画素データと、予め設定しておいた閾値信号S１とに基づいて、インパルス性ノイズＨが混入している対象画素１を検出し、この対象画素１に対してのみメジアンフィルタ回路２によるインパルス性ノイズＨの除去を行わせる制御信号S２を生成してソート回路４に出力するように構成している。
【００３７】
具体的には、このノイズ検出回路３は、図２に示すように、処理前画像データDin中の対象画素１の信号レベルと、この対象画素１と垂直方向に隣接する上下画素の信号レベルとに基づいて、垂直方向ノイズ候補Ｙとなる対象画素１を検出する垂直方向ノイズ検出回路５と、対象画素１の信号レベルと、この対象画素１と水平方向に隣接する前後画素の信号レベルとに基づいて、水平方向ノイズ候補Ｘとなる対象画素１を検出する水平方向ノイズ検出回路６と、垂直方向ノイズ候補Ｙと水平方向ノイズ候補Ｘとの両方に該当する対象画素１をノイズ除去対象画素Ｚとして検出し、この検出結果に基づいて生成した制御信号Ｓ２をソート回路４に出力する制御信号生成回路７と、垂直方向ノイズ検出回路５及び水平方向ノイズ検出回路６が垂直方向ノイズ候補Ｙと水平方向ノイズ候補Ｘとのそれぞれを検出する際に用いる閾値信号S１の閾値レベルを調整する閾値レベル調整回路８とにより構成している。
【００３８】
垂直方向ノイズ検出回路５は、入力端子Inから順次入力される処理前画像データDinを記憶する第1検出用メモリ９、第２検出用メモリ１０、第３検出用メモリ１１と、第１検出用メモリ９の出力と第２検出用メモリ１０の出力との差分をとる第１差分回路１２と、第２検出用メモリ１０の出力と第３検出用メモリ１１の出力との差分をとる第２差分回路１３と、第１差分回路１２の出力と閾値レベル調整回路８が出力する閾値とを比較する第１比較回路１４と、第２差分回路１３と閾値レベル調整回路８が出力する閾値とを比較する第２比較回路１５と、第１比較回路１４の出力と第２比較回路１５の出力とを入力し、垂直方向ノイズ候補Ｙを示す信号を出力する垂直用ＡＮＤ回路１６とから構成している。
【００３９】
なお、第1検出用メモリ９、第２検出用メモリ１０、第３検出用メモリ１１は、それぞれラインメモリにより構成しており、このラインメモリは１度に３画素分のデータを記憶することができ、所定のタイミングで１画素分ずつの画素データを順次出力するように構成している。
【００４０】
水平方向ノイズ検出回路６は、第２検出用メモリ１０から１画素分ずつ順次入力される画素データを所定のタイミングで順次シフトしていく直列に接続した第１フリップ・フロップ１７、第２フリップ・フロップ１８、第３フリップ・フロップ１９と、第３フリップ・フロップ１９の出力と第２フリップ・フロップ１８の出力との差分をとる第３差分回路２０と、第２フリップ・フロップ１８の出力と第１フリップ・フロップ１７の出力との差分をとる第４差分回路２１と、第３差分回路２０の出力と閾値レベル調整回路８が出力する閾値とを比較する第３比較回路２２と、第４差分回路２１の出力と閾値レベル調整回路８が出力する閾値とを比較する第４比較回路２３と、第３比較回路２２の出力と第４比較回路２３の出力とを入力し、水平方向ノイズ候補Ｘを示す信号を出力する水平用ＡＮＤ回路２４とから構成している。
【００４１】
制御信号生成回路７は、垂直用ＡＮＤ回路１６の出力と水平用ＡＮＤ回路２４の出力とを入力して、垂直方向ノイズ候補Ｙと水平方向ノイズ候補Ｘとの両方に該当している対象画素１であるノイズ除去対象画素Ｚを示す制御信号Ｓ２をソート回路４に出力するＡＮＤ回路により構成している。
【００４２】
閾値レベル調整回路８は、図３に示すように、予め閾値レベル（閾値信号の信号レベル）を設定した閾値信号Ｓ１と、処理前画像データDin中の１フレーム毎に変化する信号レベルの平均値を示す閾値レベル調整信号Ｓ３とが入力され、この閾値信号Ｓ１と閾値レベル調整信号Ｓ３とに基づいて信号レベルを調整した可変閾値信号Ｓ１aを生成するレベル調整回路により構成している。
【００４３】
そして、この閾値レベル調整回路は、図５に示すように、処理前画像データDin中の信号レベルの平均値が第１フレームから第２フレームに移行したことによって低下した場合に、第１フレームでの信号レベルの平均値と第２フレームでの信号レベルの平均値との差分だけ閾値レベルを低下させる一方、信号レベルの平均値が第２フレームから第３フレームに移行したことによって上昇した場合に、第２フレームでの信号レベルの平均値と第３フレームでの信号レベルの平均値との差分だけ閾値信号レベルを動的に上昇させるように構成している。
【００４４】
これにより、処理前画像データDin中の信号レベルの平均値がフレーム毎に変化することによってインパルス性ノイズＨの信号レベルが変化するような場合であっても、このインパルス性ノイズＨを的確に検出可能な可変閾値信号Ｓ１aを生成することができ、画像上に周期的に白点が出現する点滅現象の発生を防止することができる。
【００４５】
このように構成したノイズ検出回路３を備える信号処理装置は以下のようにしてインパルス性ノイズＨが混入している対象画素１を検出して、この対象画素に混入したインパルス性ノイズＨの除去を行う。
【００４６】
まず、図１及び図２に示すように、処理前画像データDinが入力端子Inからメジアンフィルタ回路２と、ノイズ検出回路３とに入力される。
【００４７】
ここで入力される処理前画像データDinは、縦×横が３画素×３画素からなる９画素分の画素データ単位で順次入力される。そして、この９画素分の画素データは、第１ラインＬ１、第２ラインＬ２、第３ラインＬ３というそれぞれ３画素分の画素データにより構成されている。
【００４８】
このとき、メジアンフィルタ回路２では、まず、第１ラインＬ１を構成する３画素分の画素データが第１及び第２ラインメモリＭ１、Ｍ２を介して第３ラインメモリＭ３に入力される。
【００４９】
続いて、第２ラインＬ２を構成する３画素分の画素データが第１ラインメモリＭ１を介して第２ラインメモリＭ２に入力される。
【００５０】
続いて、第３ラインＬ３を構成する３画素分の画素データが第１ラインメモリＭ１に入力される。
【００５１】
また、このとき同時に、ノイズ検出回路３においても、第１ラインＬ１を構成する３画素分の画素データが第３検出用メモリ１１に入力され、第２ラインＬ２を構成する３画素分の画素データが第２検出用メモリ１０に入力され、第３ラインＬ３を構成する３画素分の画素データが第１検出用メモリ９に入力され、同時に、第２ラインＬ２を構成する画素データが第１フリップ・フロップ１７、第１フリップ・フロップ１８、第１フリップ・フロップ１９の順に１画素分ずつ順次入力される。
【００５２】
なお、図２では、後述する垂直方向ノイズ候補Ｙ、水平方向ノイズ候補Ｘ、ノイズ除去対象画素Ｚを明確にするため、処理前画像データDinの入力後、次に入力される処理前画像データDinも図示するようにしており、処理前画像データDinを構成している黒マスは、比較的信号レベルの低い（輝度の低い）画素データを示し、白マスは比較的信号レベルの高い（輝度の高い）画素データを示すものである。
【００５３】
次にメジアンフィルタ回路２では、第１〜第３ラインメモリＭ１、Ｍ２、Ｍ３に入力された第１〜第３ラインＬ１、Ｌ２、Ｌ３を構成する画素データを同時にソート回路４に入力する。
【００５４】
このとき、ノイズ検出回路３を構成する垂直方向ノイズ検出回路５では、第１検出用メモリ９から第１差分回路１２に第３ラインＬ３を構成する画素データを１画素分ずつ順次出力し、第２検出用メモリ１０から第１差分回路１２及び第２差分回路１３に第２ラインＬ２を構成する画素データを１画素分ずつ順次出力し、第３検出用メモリ１１から第２差分回路１３に第１ラインＬ１を構成する画素データを１画素分ずつ順次出力する。
【００５５】
次に、第１差分回路１２では、第２ラインＬ２の画素データの信号レベルと、第３ラインＬ３の画素データの信号レベルとの差分をとった差分値を第１比較回路１４に順次入力する。
【００５６】
第２差分回路１３では、第２ラインＬ２の画素データの信号レベルと、第１ラインＬ１の画素データの信号レベルとの差分をとった差分値を第２比較回路１５に順次入力する。
【００５７】
第１比較回路１４では、第１差分回路１２から入力される差分値と、閾値レベル調整回路８から入力される可変閾値信号Ｓ１aの信号レベルとを比較し、可変閾値信号Ｓ１aの信号レベルよりも高い差分値が入力されたタイミングでアクティブ状態になる信号を垂直用ＡＮＤ回路１６に順次出力する。
【００５８】
第２比較回路１５では、第２差分回路１３から入力される差分値と、閾値レベル調整回路８から入力される可変閾値信号Ｓ１aの信号レベルとを比較し、可変閾値信号Ｓ１aの信号レベルよりも高い差分値が入力されたタイミングでアクティブ状態になる信号を垂直用ＡＮＤ回路１６に順次出力する。
【００５９】
垂直用ＡＮＤ回路１６は、第１比較回路１４から入力される信号と第２比較回路１５から入力される信号とのＡＮＤ論理和をとることにより垂直方向ノイズ候補Ｙとなる対象画素１を検出したタイミングでアクティブ状態になる信号を生成して制御信号生成回路７に入力する。
【００６０】
一方、ノイズ検出回路３を構成する水平方向ノイズ検出回路６では、第３フリップ・フロップ１９から第３差分回路２０に１画素分の画素データを出力し、第２フリップ・フロップ１８から第３差分回路２０及び第４差分回路２１に１画素分の画素データを出力し、第１フリップ・フロップ１７から第４差分回路２１に１画素分の画素データを順次出力する。
【００６１】
次に、第３差分回路２０では、第２フリップ・フロップ１８と第３フリップ・フロップ１９とから入力される各画素の差分をとった差分値を第３比較回路２２に順次入力する。
【００６２】
第４差分回路２１では、第２フリップ・フロップ１８と第１フリップ・フロップ１７とから入力される各画素の差分をとった差分値を第４比較回路２３に順次入力する。
【００６３】
第３比較回路２２では、第３差分回路２０から入力される差分値と、閾値レベル調整回路８から入力される可変閾値信号Ｓ１aの信号レベルとを比較し、可変閾値信号Ｓ１aの信号レベルよりも高い差分値が入力されたタイミングでアクティブ状態になる信号を水平用ＡＮＤ回路２４に順次出力する。
【００６４】
第４比較回路２３では、第４差分回路２１から入力される差分値と、閾値レベル調整回路８から入力される可変閾値信号Ｓ１aの信号レベルとを比較し、可変閾値信号Ｓ１aの信号レベルよりも高い差分値が入力されたタイミングでアクティブ状態になる信号を水平用ＡＮＤ回路２４に順次出力する。
【００６５】
水平用ＡＮＤ回路２４は、第３比較回路２２から入力される信号と第４比較回路２３から入力される信号とのＡＮＤ論理和をとることにより水平方向ノイズ候補Ｘとなる対象画素１を検出したタイミングでアクティブ状態になる信号を生成して制御信号生成回路７に入力する。
【００６６】
制御信号生成回路７は、垂直用ＡＮＤ回路１６から入力される信号と、水平用ＡＮＤ回路２４から入力される信号とのＡＮＤ論理和をとることによってノイズ除去対象画素Ｚとなる対象画素１を検出したタイミングでアクティブ状態となる制御信号Ｓ２を生成してソート回路４に入力する。
【００６７】
ソート回路４は、ノイズ検出回路３を構成する制御信号生成回路７から入力される制御信号Ｓ２に基づいて処理前画像データDin中に混入したインパルス性ノイズＨの除去を行う。
【００６８】
すなわち、このソート回路４は、制御信号Ｓ２がアクティブ状態なるタイミングと同時に入力されてきた処理前画像データDinに関してのみ、この処理前画像データDinを構成する対象画素１の信号レベルとこの対象画素１の周囲の画素の信号レベルとに基づいて、これらの信号レベルの中間値Ｍを求め、この中間値と対象画素１の信号レベルとを置き換えることによって、ノイズ除去対象画素Ｚの信号レベルを中間値Ｍに置き換えて、インパルス性ノイズＨを除去した処理後画像データDoutを出力する。
【００６９】
そして、このソート回路４は、アクティブ状態となっていない制御信号Ｓ２が入力されている間は、対象画素１の信号レベルを置き換えることなく、順次入力されてくる処理前画像データDinをそのまま処理後画像データDoutとして出力する。
【００７０】
このように、本発明によれば、インパルス性ノイズＨが混入しいる対象画素１（ノイズ除去対象画素Ｚ）に対してのみ、メジアンフィルタ回路２によるノイズの除去を行うようにしているため、処理後画像データDoutを再生した際に、画質の劣化や解像度の低下が発生しない良質な画像データを生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明に係る信号処理装置を示す説明図である。
【図２】本発明に係るノイズ除去回路を示す説明図である。
【図３】本発明に係る閾値レベル調整回路を示す説明図である。
【図４】画像データの信号レベルと閾値レベルを示す説明図である。
【図５】メジアンフィルタによるノイズ除去方法を示す説明図である。
【符号の説明】
【００７２】
１  対象画素
２  メジアンフィルタ回路
３  ノイズ検出回路
４  ソート回路
５  垂直方向ノイズ検出回路
６  水平方向ノイズ検出回路
７  制御信号生成回路
８  閾値レベル調整回路
９  第1検出用メモリ
１０  第２検出用メモリ
１１  第３検出用メモリ
１２  第１差分回路
１３  第２差分回路
１４  第１比較回路
１５  第２比較回路
１６  垂直用ＡＮＤ回路
１７  第１フリップ・フロップ
１８  第２フリップ・フロップ
１９  第３フリップ・フロップ
２０  第３差分回路
２１  第４差分回路
２２  第３比較回路
２３  第４比較回路
２４  水平用ＡＮＤ回路
Ｍ  中間値
Ｈ  インパルス性ノイズ
Din  処理前画像データ
Dout  処理後画像データ
In  入力端子
Out  出力端子
Ｍ１  第１ラインメモリ
Ｍ２  第２ラインメモリ
Ｍ３  第３ラインメモリ
Ｙ  垂直方向ノイズ候補
Ｘ  水平方向ノイズ候補
Ｚ  ノイズ除去対象画素
Ｓ１  閾値信号
Ｓ１a  可変閾値信号
Ｓ２  制御信号
Ｌ１  第１ライン
Ｌ２  第２ライン
Ｌ３  第３ライン
【図１】
2006191454.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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