(57)【要約】【課題】既存の画像ノイズ除去技術は、画像信号の１又は２以上の領域を平坦化するものであり、これによって画像信号に階段状アーチファクトが形成されることがある。【解決手段】階段状アーチファクトを低減又は除去するための画像処理装置及び方法が、画像センサ及び回路を含む。画像センサは入力画像信号を取り込むように構成される。回路は階段状アーチファクトを示す入力画像信号の第１の部分を識別するように構成される。回路は、この識別に基づき第１の関心領域に対応する傾きの急峻度パラメータに基づいて傾き信号を生成するようにさらに構成される。回路は、入力画像信号の第１の部分と生成された傾き信号との間の差分に基づいて差分信号を生成するように構成される。回路は、入力画像信号の第１の部分における階段状アーチファクトを低減するために生成された差分信号と生成された傾き信号とに基づいてノイズ除去画像信号を生成するように構成される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像処理装置であって、
入力画像信号を取り込むように構成された画像センサと、
回路と、
を備え、前記回路は、
前記入力画像信号の階段状アーチファクトを示す複数の部分と、前記階段状アーチファクトを伴わない複数の部分とを分類し、
前記入力画像信号の前記複数の部分から、前記入力画像信号の前記階段状アーチファクトを生じやすいゆっくりと変化する傾き領域である、前記階段状アーチファクトを示す少なくとも第１の部分を識別し、
前記識別に基づき、前記第１の部分に対応する傾きの急峻度パラメータに基づいて傾き信号を生成し、
前記入力画像信号の第１の部分と前記生成された傾き信号との間の差分に基づいて差分信号を生成し、
前記入力画像信号の少なくとも前記第１の部分の前記階段状アーチファクトを最小化するために、前記生成された差分信号と前記生成された傾き信号とに基づいてノイズ除去画像信号を出力する、
ように構成される、
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記入力画像信号の前記複数の部分は、前記階段状アーチファクトを示す１又は２以上の関心領域の識別に基づいて分類され、前記１又は２以上の関心領域は、前記階段状アーチファクトを示す前記識別された第１の部分に対応する第１の関心領域を含むゆっくりと変化する傾き領域である、
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記回路は、前記入力画像信号の前記複数の部分の分類に基づいて、第１の処理パイプラインで処理すべき、前記入力画像信号の前記複数の部分のうちの前記階段状アーチファクトを示す１又は２以上の部分と、前記第１の処理パイプラインとは異なる第２の処理パイプラインで処理すべき、前記階段状アーチファクトを伴わない前記複数の部分の残りの１又は２以上の部分とを分離するようにさらに構成される、
請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記回路は、前記階段状アーチファクトを示す前記第１の部分の前記識別のために、１次元（１Ｄ）信号又は２次元（２Ｄ）画像信号である前記入力画像信号の前記第１の部分からサンプル値を取得するようにさらに構成される、
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記回路は、前記入力画像信号の前記第１の部分の前記取得した一連のサンプル値に基づいて第１の一連の水平勾配値及び第１の一連の垂直勾配値を生成するようにさらに構成される、
請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記回路は、前記第１の一連の垂直勾配値の第１の計算平均と前記第１の一連の水平勾配値の第２の計算平均とに基づいて前記急峻度パラメータを計算するようにさらに構成される、
請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記入力画像信号の前記第１の部分は、前記画像センサによって取り込まれた画像の第１の画像パッチに対応し、
前記回路は、前記第１の一連の水平勾配値を生成するために前記第１の画像パッチの各行の各隣接する画素値ペア間の差分を計算するようにさらに構成され、
前記回路は、前記第１の一連の垂直勾配値を生成するために前記第１の画像パッチの各列の各隣接する画素値ペア間の差分を計算するようにさらに構成される、
請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記階段状アーチファクトを示す前記第１の部分の前記識別は規定の一連の基準に基づき、前記回路は、前記規定の一連の基準のうちの第１の基準として、前記第１の画像パッチの一連の画素値の平均値が規定の中間グレー範囲内に存在するかどうかを判定するようにさらに構成される、
請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記回路は、前記規定の一連の基準のうちの第２の基準として、前記第１の一連の水平勾配値のうちの第１の水平勾配値と第２の水平勾配値との間の差分が規定の限界値よりも小さいかどうかを判定するようにさらに構成される、
請求項８に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記回路は、前記規定の一連の基準のうちの第３の基準として、前記第１の一連の垂直勾配値のうちの第１の垂直勾配値と第２の垂直勾配値との間の差分が規定の限界値よりも小さいかどうかを判定するようにさらに構成される、
請求項８に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記回路は、前記規定の一連のうちの基準の第４の基準として、前記第１の一連の水平勾配値及び前記第１の一連の垂直勾配値に基づいて前記傾きの急峻度パラメータが閾値よりも大きいと判定するようにさらに構成される、
請求項８に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
階段状アーチファクトを低減する方法であって、
画像センサと回路とを備えた画像処理装置において、
前記回路が、前記画像センサを介して入力画像信号を取り込むステップと、
前記回路が、前記入力画像信号の階段状アーチファクトを示す複数の部分と、前記階段状アーチファクトを伴わない複数の部分とを分類するステップと、
前記回路が、前記入力画像信号の前記複数の部分から、前記入力画像信号の前記階段状アーチファクトを生じやすいゆっくりと変化する傾き領域である、前記階段状アーチファクトを示す少なくとも第１の部分を識別するステップと、
前記回路が、前記識別に基づき、前記第１の部分に対応する傾きの急峻度パラメータに基づいて傾き信号を生成するステップと、
前記回路が、前記入力画像信号の第１の部分と前記生成された傾き信号との間の差分に基づいて差分信号を生成するステップと、
前記画像ノイズ除去ハードウェアが、前記入力画像信号の少なくとも前記第１の部分の前記階段状アーチファクトを最小化するために、前記生成された差分信号と前記生成された傾き信号とに基づいてノイズ除去画像信号を出力するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１３】
前記入力画像信号の前記複数の部分は、前記階段状アーチファクトを示す１又は２以上の関心領域の識別に基づいて分類され、前記１又は２以上の関心領域は、前記階段状アーチファクトを示す前記識別された第１の部分に対応する第１の関心領域を含むゆっくりと変化する傾き領域である、
請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記回路が、前記入力画像信号の前記複数の部分の分類に基づいて、第１の処理パイプラインで処理すべき、前記入力画像信号の前記複数の部分のうちの前記階段状アーチファクトを示す１又は２以上の部分と、前記第１の処理パイプラインとは異なる第２の処理パイプラインで処理すべき、前記入力画像信号の前記階段状アーチファクトを伴わない前記複数の部分の残りの１又は２以上の部分とを分離するステップをさらに含む、
請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記回路が、前記入力画像信号の前記階段状アーチファクトを示す前記第１の部分の前記識別のために、１次元（１Ｄ）信号又は２次元（２Ｄ）画像信号である前記入力画像信号の前記第１の部分からサンプル値を取得するステップをさらに含む、
請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記回路が、前記入力画像信号の前記第１の部分の前記取得した一連のサンプル値に基づいて第１の一連の水平勾配値及び第１の一連の垂直勾配値を生成するステップをさらに含む、
請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記回路が、前記第１の一連の垂直勾配値の第１の計算平均と前記第１の一連の水平勾配値の第２の計算平均とに基づいて前記急峻度パラメータを計算するステップをさらに含む、
請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記入力画像信号の前記第１の部分は、前記画像センサによって取り込まれた画像の第１の画像パッチに対応し、
前記回路は、前記第１の一連の水平勾配値を生成するために前記第１の画像パッチの各行の各隣接する画素値ペア間の差分を計算するようにさらに構成され、
前記回路は、前記第１の一連の垂直勾配値を生成するために前記第１の画像パッチの各列の各隣接する画素値ペア間の差分を計算するようにさらに構成される、
請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記入力画像信号の前記階段状アーチファクトを示す前記第１の部分の前記識別は規定の一連の基準に基づき、前記規定の一連の基準のうちの第１の基準として、前記第１の画像パッチの一連の画素値の平均値が規定の中間グレー範囲内に存在するかどうかが判定される、
請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記回路が、前記規定の一連の基準のうちの第２の基準として、前記第１の一連の水平勾配値のうちの第１の水平勾配値と第２の水平勾配値との間の差分が規定の限界値よりも小さいかどうかを判定するステップをさらに含む、
請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記回路が、前記規定の一連の基準のうちの第３の基準として、前記第１の一連の垂直勾配値のうちの第１の垂直勾配値と第２の垂直勾配値との間の差分が規定の限界値よりも小さいかどうかを判定するステップをさらに含む、
請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記回路が、前記規定の一連のうちの基準の第４の基準として、前記第１の一連の水平勾配値及び前記第１の一連の垂直勾配値に基づいて前記傾きの急峻度パラメータが閾値よりも大きいかどうかを判定するステップをさらに含む、
請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
〔関連出願との相互参照／引用による組み入れ〕
なし。
【０００２】
本開示の様々な実施形態は、画像センサ及びカメラ技術に関する。具体的には、本開示の様々な実施形態は、画像信号から階段状アーチファクトを低減するための画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
最近のカメラ技術及び家庭用電子（ＣＥ）装置の分野における進歩は、画像処理技術の急速な技術開発に因るところが大きい。最近のカメラ技術の分野における進歩に起因して、今日のカメラではユーザが低光条件で画像を取り込むことができる。低光条件で取り込まれた画像は、色又は光度がゆっくりと変化する１又は２以上の領域を含むことがある。従来の画像処理装置は、取り込み画像にノイズパッチ（ｎｏｉｓｙ  ｐａｔｃｈｅｓ）が多い場合に取り込み画像のノイズを除去することができる。このような場合、従来の画像処理装置では、１又は２以上の領域に階段状アーチファクトと呼ばれるいくつかの望ましくないアーチファクトが発生することがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
階段状アーチファクトは、１次元信号ノイズ除去、２次元画像ノイズ除去及びビデオノイズ除去などの多くのノイズ除去作業において観察されることがある一般的なアーチファクトである。既存の画像ノイズ除去技術は、画像信号の１又は２以上の領域を平坦化するものであり、これによって画像信号に階段状アーチファクトが形成されることがある。この結果、画像信号の１又は２以上の領域に、滑らかに変動するはずの画像信号における望ましくない失敗（ｆａｌｓｅ  ｓｔｅｐ）又は望ましくない平坦領域として階段状アーチファクトが現れることがある。取り込み画像では、階段状アーチファクトが、階段状の線又は境界の存在、細部の喪失及び輪郭形成などの望ましくない不具合として現れることもある。
【０００５】
当業者には、説明したシステムと、本出願の残り部分において図面を参照しながら示す本開示のいくつかの態様とを比較することにより、従来の慣習的方法のさらなる制限及び不利点が明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
少なくとも１つの図に実質的に示し、及び／又はこれらの図に関連して説明し、特許請求の範囲にさらに完全に示す、画像信号から階段状アーチファクトを低減するための画像処理装置を提供する。
【０００７】
全体を通じて同じ要素を同じ参照符号によって示す添付図面を参照しながら本開示の以下の詳細な説明を検討することにより、本開示のこれらの及びその他の特徴及び利点を理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本開示の実施形態による、画像信号から階段状アーチファクトを低減する画像処理装置の例示的な環境を示す図である。
【図２】本開示の実施形態による、画像信号から階段状アーチファクトを低減するための、図１の画像処理装置の例示的な動作を示す図である。
【図３】本開示の実施形態による例示的な画像処理装置を示す図である。
【図４Ａ】本開示の実施形態による、画像信号から階段状アーチファクトを低減するための例示的な動作を示す図である。
【図４Ｂ】本開示の実施形態による、画像信号から階段状アーチファクトを低減するための例示的な動作を示す図である。
【図４Ｃ】本開示の実施形態による、画像信号から階段状アーチファクトを低減するための例示的な動作を示す図である。
【図５】本開示の実施形態による、画像信号から階段状アーチファクトを低減するための、図３の画像処理装置の例示的な動作を示す図である。
【図６】本開示の実施形態による、画像信号から階段状アーチファクトを低減するための例示的な方法を示す第１のフローチャートである。
【図７Ａ】本開示の実施形態による、画像から階段状アーチファクトを低減するための例示的な方法を示す第２のフローチャートである。
【図７Ｂ】本開示の実施形態による、画像から階段状アーチファクトを低減するための例示的な方法を示す第２のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
開示する階段状アーチファクトを低減するための画像処理装置では、後述する実装を見出すことができる。本開示の例示的な態様は、画像センサと回路とを備えた画像処理装置を含むことができる。画像センサは、入力画像信号を取り込むように構成することができる。回路は、入力画像信号の階段状アーチファクトを示す第１の部分を識別するように構成することができる。回路は、第１の部分に対応する傾きの急峻度パラメータ（ｓｔｅｅｐｎｅｓｓ  ｐａｒａｍｅｔｅｒ）に基づいて傾き信号（ｓｌｏｐｅ  ｓｉｇｎａｌ）を生成するようにさらに構成することができる。傾き信号は、識別に基づいて生成することができる。回路は、入力画像信号の第１の部分と生成された傾き信号との間の差分に基づいて差分信号を生成するように構成することができる。さらに、回路は、入力画像信号の第１の部分における階段状アーチファクトを低減するために、生成された差分信号と生成された傾き信号とに基づいてノイズ除去画像信号を生成するように構成することができる。
【００１０】
ある実施形態によれば、回路は、階段状アーチファクトを示す１又は２以上の関心領域の識別に基づいて、入力画像信号の階段状アーチファクトを示す複数の部分と、階段状アーチファクトを伴わないことができる複数の部分とを分類するように構成することができる。１又は２以上の関心領域は、階段状アーチファクトを示す識別された第１の部分に対応する第１の関心領域を含むことができる。回路は、第１の処理パイプラインで処理すべき、入力画像信号の複数の部分のうちの階段状アーチファクトを示す１又は２以上の部分を分離するように構成することができる。回路は、第２の処理パイプラインで処理すべき、複数の部分のうちの階段状アーチファクトを伴わない残りの１又は２以上の部分を分離するように構成することができる。第２の処理パイプラインは、第１の処理パイプラインとは異なることができる。分離は、入力画像信号の複数の部分の分類に基づいて行うことができる。
【００１１】
ある実施形態によれば、回路は、階段状アーチファクトを示す第１の部分の識別のために、入力画像信号の第１の部分からサンプル値を取得するように構成することができる。回路は、入力画像信号の第１の部分の取得した一連のサンプル値に基づいて第１の一連の水平勾配値及び第１の一連の垂直勾配値を生成するように構成することができる。
【００１２】
ある実施形態によれば、回路は、第１の一連の垂直勾配値の第１の計算平均と第１の一連の水平勾配値の第２の計算平均とに基づいて急峻度パラメータを計算するように構成することができる。入力画像信号の第１の部分は、画像センサによって取り込まれた画像の第１の画像パッチに対応する。回路は、第１の一連の水平勾配値を生成するために第１の画像パッチの各行の各隣接する画素値ペア間の差分を計算するように構成することができる。回路は、第１の一連の垂直勾配値を生成するために第１の画像パッチの各列の各隣接する画素値ペア間の差分を計算するように構成することができる。階段状アーチファクトを示す第１の部分の識別は、規定の一連の基準に基づくことができる。
【００１３】
ある実施形態によれば、回路は、第１の画像パッチの一連の画素値の平均値が規定の中間グレー範囲内に存在すると判定するように構成することができる。平均値は、規定の一連の基準のうちの第１の基準として判定される。回路は、規定の一連の基準のうちの第２の基準として、第１の一連の水平勾配値のうちの第１の水平勾配値と第２の水平勾配値との間の差分が規定の限界値よりも小さいと判定するように構成することができる。回路は、規定の一連の基準のうちの第３の基準として、第１の一連の垂直勾配値のうちの第１の垂直勾配値と第２の垂直勾配値との間の差分が規定の限界値よりも小さいかどうかを判定するようにさらに構成される。回路は、規定の一連の基準のうちの第４の基準として、第１の一連の水平勾配値及び第１の一連の垂直勾配値に基づいて、閾値未満となり得る傾きの急峻度パラメータを決定するようにさらに構成することができる。
【００１４】
図１に、本開示の実施形態による、階段状アーチファクトを低減するための画像処理装置を示す。図１には画像処理装置１０２を示す。画像処理装置１０２は、画像センサ１０４に通信可能に結合することができる。画像センサ１０４は、第１のグラフ１０８に示すような入力画像信号１０６を取り込むことができる。入力画像信号１０６は、第１の画像の様々な画素の画素値を含むことができる。第１のグラフ１０８の「Ｘ」軸は、画素位置を示すことができる。第１のグラフ１０８の「Ｙ」軸は、それぞれの画素位置における画素の画素値を示すことができる。入力画像信号１０６は、複数の部分を含むことができる。入力画像信号１０６の複数の部分のうちの１又は２以上の部分は、ゆっくりと変化する色又は光度を有することができる。入力画像信号１０６の複数の部分のうちのこのような部分は、階段状アーチファクトを示すことがある。ある実施形態によれば、入力画像信号１０６を１次元信号とすることができる。他の実施形態では、入力画像信号１０６を２次元画像信号とすることができる。図１には、例示を目的として入力画像信号１０６を１次元信号として示す。（図１に）示す画像処理装置１０２の様々な機能及び動作は、１次元信号及び２次元画像信号の両方に適用することができる。
【００１５】
画像処理装置１０２は、画像センサ１０４から受け取った入力画像信号１０６を処理するように構成できる好適な回路、インターフェイス及び／又はコードを含むことができる。画像処理装置１０２は、入力画像信号１０６を処理して、入力画像信号１０６の階段状アーチファクトを示す可能性のある１又は２以上の部分を識別するように構成することができる。画像処理装置１０２の例としては、以下に限定するわけではないが、スマート家電、ゲーム機、デジタルカメラ、デジタルカムコーダ、カメラ付き電話機、スマートホン、ポータブル音楽プレーヤ、タブレットコンピュータ、モバイル装置、ビデオプレーヤ、ビデオディスクライタ／プレーヤ（例えば、ＤＶＤライタ／プレーヤ、高精細ディスクライタ／プレーヤ、超高精細ディスクライタ／プレーヤ）を挙げることができる。画像処理装置１０２の他の例としては、以下に限定するわけではないが、テレビ、家庭用エンターテイメントシステム、拡張現実装置、仮想現実装置、スマートジュエリ（例えば、スマートウォッチ）、又は他のいずれかの好適なコンピュータ装置を挙げることができる。
【００１６】
画像センサ１０４は、画像センサ１０４の視界から入力画像信号１０６を取り込むように構成できる好適なロジック、回路、インターフェイス及び／又はコードを含むことができる。入力画像信号１０６は、１次元画像信号、２次元画像信号又はビデオ信号とすることができる。画像センサ１０４は、特定のシーン及び／又は特定のオブジェクトを画像センサ１０４上に集束させることができる集束レンズなどの好適な光学機器を有することができる。画像センサ１０４の実装例としては、以下に限定するわけではないが、半導体電荷結合素子（ＣＣＤ）ベースの画像センサ、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）ベースの画像センサ１０４、Ｎ型金属酸化膜半導体ベースの画像センサ、又はその他の画像センサを挙げることができる。
【００１７】
動作中、画像センサ１０４は、画像センサ１０４の視界から入力画像信号１０６を取り込むように構成することができる。いくつかの例では、特定のシーンの入力画像信号１０６を取り込むために画像処理装置１０２のユーザが画像センサ１０４を特定のシーンに向けることもできる。１つの例では、特定のシーンが十分に照明されておらず、複数の低光領域を含むことがある。別の例では、画像センサ１０４が、十分に照明されていない可能性のある特定のオブジェクトに向いていることもある。このような場合、入力画像信号１０６は、低い信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を有することができる１又は２以上の部分を含むことができる。低いＳＮＲを有する１又は２以上の部分は、階段状アーチファクトを示すことがある。
【００１８】
画像処理装置１０２は、入力画像信号１０６を処理して、入力画像信号１０６の階段状アーチファクトを示す可能性のある１又は２以上の部分を識別するように構成することができる。画像処理装置１０２は、入力画像信号１０６の階段状アーチファクトを示す（単複の）部分と、階段状アーチファクトを示さない（単複の）部分とを識別するように構成することができる。画像処理装置１０２は、入力画像信号１０６の複数の部分のうちの第１の部分が階段状アーチファクトを示すかどうかを判定するように構成することができる。画像処理装置１０２は、第１の部分が階段状アーチファクトを示すかどうかを識別するために、入力画像信号１０６の第１の部分から一連のサンプル値（例えば、画素値）を取得するように構成することができる。さらに、画像処理装置１０２は、取得した一連のサンプル値が規定の一連の基準を満たすかどうかを識別するように構成することもできる。取得したサンプル値が規定の一連の基準を満たす場合、画像処理装置１０２は、複数の既知の画像ノイズ除去動作を用いて入力画像信号１０６の第１の部分のノイズを除去した場合に第１の部分が階段状アーチファクトを示す可能性があることを識別するように構成することができる。
【００１９】
いくつかの例では、入力画像信号１０６を１次元（１Ｄ）画像信号とすることができる。画像処理装置１０２は、規定の一連の基準のうちの第１の基準として、一連のサンプル値が規定の中間グレー範囲（ｄｅｆｉｎｅｄ  ｍｉｄ−ｇｒｅｙ  ｒａｎｇｅ）内に存在することを検出するように構成することができる。画像処理装置１０２は、計算された一連のサンプル値の平均値が規定の中間グレー範囲内に存在するかどうかを検出するように構成することができる。入力画像信号１０６の複数の画素値が「０」〜「２５５」の範囲内に存在する場合、規定の中間グレー範囲は、算術数字（ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ  ｎｕｍｂｅｒｓ）の「９２」〜「１９８」とすることができる。計算平均が規定の中間グレー範囲内に存在する場合、画像処理装置１０２は、入力画像信号１０６が規定の一連の基準のうちの第１の基準を満たすことを検出するように構成することができる。
【００２０】
画像処理装置１０２は、規定の一連の基準のうちの第２の基準として、入力画像信号１０６の第１の部分が一定の割合で変動（例えば、増加又は減少）しているかどうかを検出するように構成することができる。入力画像信号１０６が変動する割合の一貫性は、一連のサンプル値のうちの各隣接するサンプル値のペア間の勾配値から求めることができる。従って、画像処理装置１０２は、入力画像信号１０６に関連する一連の勾配値を計算するように構成することができる。一連の勾配値は、一連のサンプル値における各隣接するサンプル値のペア間の差分を含むことができる。いくつかのシナリオでは、一連の勾配値における最も大きな勾配値のうちの１つと最も小さな勾配値のうちの１つとの間の差分が、入力画像信号１０６が変動する一貫性を示すことができる。例えば、画像処理装置１０２は、一連の勾配値における２番目に大きな勾配値と２番目に小さな勾配値との間の差分を計算するように構成することができる。さらに、画像処理装置１０２は、計算された差分が規定の限界値（例えば、８）よりも小さいかどうかを検出して、入力画像信号１０６の変動が一定であるかどうかを判定するように構成することもできる。計算された差分が規定の限界値よりも小さい場合、画像処理装置１０２は、入力画像信号１０６の第１の部分が第２の基準を満たすことを検出するように構成することができる。画像処理装置１０２は、一連の勾配値のうちの勾配値が正の勾配値又は負の勾配値のいずれであるかを判定するように構成することができる。
【００２１】
画像処理装置１０２は、規定の一連の基準における他の基準として、入力画像信号１０６が閾値割合よりも大きな割合で変動（増加又は減少）しているかどうかを検出するように構成することができる。入力画像信号１０６が変動する割合は、一連の勾配値から求めることができる。従って、画像処理装置１０２は、一連の勾配値のうちの１又は２以上の勾配値と１又は２以上の限界値又は閾値とを比較するように構成することができる。
【００２２】
一連の勾配値が正の勾配値である場合、画像処理装置１０２は、一連の勾配値のうちの２番目に小さな勾配値が正の閾値（例えば、６）よりも大きいかどうかを検出するように構成することができる。２番目に小さな勾配値が正の閾値よりも大きい場合、画像処理装置１０２は、それぞれの基準が満たされたことを検出することができる。
【００２３】
一連の勾配値が負の勾配値である場合、画像処理装置１０２は、一連の勾配値のうちの２番目に大きな勾配値が負の閾値（例えば、−６）よりも小さいかどうかを検出するように構成することができる。２番目に大きな勾配値が負の閾値よりも小さい場合、画像処理装置１０２は、入力画像信号１０６がそれぞれの基準を満たすことを検出することができる。
【００２４】
一連のサンプル値が規定の一連の基準を満たす場合、画像処理装置１０２は、第１の部分が階段状アーチファクトを示すことを識別するように構成することができる。一連のサンプル値が規定の一連の基準を満たさない場合、画像処理装置１０２は、第１の部分が階段状アーチファクトを伴わないことを識別するように構成することができる。第１の部分が階段状アーチファクトを示す場合、画像処理装置１０２は、入力画像信号１０６の第１の部分の急峻度パラメータを計算するように構成することができる。入力画像信号１０６の第１の部分の急峻度パラメータは、入力画像信号１０６の平均変動割合を示すことができる。いくつかのシナリオでは、急峻度パラメータが、一連の勾配値における勾配値の平均に相当することができる。従って、画像処理装置１０２は、一連の勾配値の平均を計算して入力画像信号１０６の第１の部分の急峻度パラメータを求めるように構成することができる。急峻度パラメータは、入力画像信号１０６の第１の部分に対応する傾きを示すことができる。
【００２５】
ある実施形態によれば、画像処理装置１０２は、傾きの急峻度パラメータに基づいて傾き信号を生成するように構成することができる。画像処理装置１０２は、傾き信号の変動（増加又は減少）の割合が急峻度パラメータに等しくなり得るような傾き信号を生成するように構成することができる。画像処理装置１０２は、入力画像信号１０６の第１の部分と生成された傾き信号との間の差分を計算するように構成することができる。１つの例では、画像処理装置１０２を、生成された傾き信号を入力画像信号１０６の第１の部分から減算して差分信号を生成するように構成することができる。
【００２６】
ある実施形態によれば、画像処理装置１０２は、画像ノイズ除去フィルタを用いて、生成された差分信号をフィルタ処理するように構成することができる。ノイズ除去フィルタの例としては、以下に限定するわけではないが、空間線形フィルタ、メジアンフィルタ、適応的メジアンフィルタ及びその他の非線形フィルタを挙げることができる。画像処理装置１０２は、生成された差分信号のノイズを除去してノイズ除去差分信号を生成するように構成することができる。いくつかのシナリオでは、画像処理装置１０２を、入力画像信号１０６の第１の部分における階段状アーチファクトを低減するために、生成された差分信号と生成された傾き信号とに基づいてノイズ除去画像信号を生成するように構成することができる。いくつかのシナリオでは、画像処理装置１０２を、生成された差分信号と生成された傾き信号との和を計算してノイズ除去画像信号を生成するように構成することができる。いくつかの例では、入力画像信号１０６を２次元画像信号として処理することができる。２次元画像信号の第１の部分を階段状アーチファクトを示す可能性がある信号として識別することについては、例えば図３において詳細に説明する。
【００２７】
図２に、本開示の実施形態による、画像信号から階段状アーチファクトを低減するための、図１の画像処理装置１０２の例示的な動作を示す。図２には、本開示の実施形態による、画像信号から階段状アーチファクトを低減するための、図１の画像処理装置１０２の例示的な動作を示す。図２の説明は、図１の要素に関連して行う。図２では、例示を目的として入力画像信号１０６を１次元信号として示す。１次元信号に適用できるものとして（図２に）示す画像処理装置１０２の様々な機能及び動作は、２次元画像信号に適用することもできる。
【００２８】
２０２において、画像処理装置１０２が入力画像信号の第１の部分２０４を処理することができる。画像処理装置１０２は、第１の部分２０４が階段状アーチファクトを示す可能性があることを識別するように構成することができる。さらに、例えば図１で説明したように、画像処理装置１０２は、入力画像信号１０６の第１の部分２０４の急峻度パラメータを計算するように構成することもできる。
【００２９】
２０６において、画像処理装置１０２は、計算された急峻度パラメータに基づいて傾き信号２１０を生成することができる。生成された傾き信号２１０は、計算された急峻度パラメータに対応する割合で増加又は減少することができる。
【００３０】
２０８において、生成された傾き信号２１０を入力画像信号１０６の第１の部分２０４から減算することができる。画像処理装置１０２は、生成された傾き信号２１０を入力画像信号１０６の第１の部分２０４から減算するように構成することができる。
【００３１】
２１２において、画像処理装置１０２は、生成された傾き信号２１０と入力画像信号１０６の（第１のグラフ成分２０４によって表す）第１の部分２０４との間の計算された差分に基づいて差分信号２１４を生成することができる。画像処理装置１０２は、生成された傾き信号２１０を入力画像信号１０６の（第１のグラフ成分２０４によって表す）第１の部分２０４から減算することによって差分信号２１４を生成するように構成することができる。
【００３２】
２１６において、生成された差分信号２１４のノイズを除去することができる。画像処理装置１０２は、図１で説明したように、ノイズ除去フィルタを用いて、生成された差分信号２１４のノイズを除去するように構成することができる。
【００３３】
２１８において、生成された差分信号２１４に基づいてノイズ除去差分信号２２０を生成することができる。画像処理装置１０２は、ノイズ除去フィルタを用いてノイズ除去差分信号２２０を生成するように構成することができる。
【００３４】
２２２において、画像処理装置１０２は、生成されたノイズ除去差分信号２２０と生成された傾き信号２１０との和を計算することができる。２２６において、画像処理装置１０２は、生成されたノイズ除去差分信号２２０と生成された傾き信号２１０とに基づいてノイズ除去画像信号２２８を生成することができる。
【００３５】
図３は、本開示の実施形態による、画像信号から階段状アーチファクトを低減するための例示的な画像処理装置を示すブロック図である。図３の説明は、図１の要素に関連して行う。図３には画像処理装置１０２を示す。
【００３６】
画像処理装置１０２は、画像信号の取り込み、記憶、処理及び／又は通信を行うように構成できる好適なロジック、回路、インターフェイス及び／又はコードを含むことができる。一般に、画像処理装置１０２の実装に適したハードウェア構造は、回路３０２、画像センサ１０４及びメモリ３０４を含む。回路３０２は、プロセッサ３０６、入力−出力（Ｉ／Ｏ）装置３０８及び（ＨＷ３１０として示す）画像ノイズ除去ハードウェア３１０を含むことができる。画像処理装置１０２は、バス３１２、画像ノイズ除去アプリケーション３１４及び記憶装置３１６をさらに含むことができる。メモリ３０４、プロセッサ３０６、Ｉ／Ｏ装置３０８、画像ノイズ除去ハードウェア３１０及び記憶装置３１６は、バス３１２を介して互いに通信可能に結合することができる。回路３０２は、複数の画像ノイズ除去動作を実行して入力画像信号１０６を処理するとともに、取り込まれた入力画像信号１０６の階段状アーチファクトを低減するように構成することができる。回路３０２は、プロセッサ３０６、画像ノイズ除去ハードウェア３１０及び／又は画像ノイズ除去アプリケーション３１４を使用して複数の画像ノイズ除去動作を実行することができる。プロセッサ３０６と画像ノイズ除去ハードウェア３１０との組み合わせは、回路３０２が実行できる複数の画像ノイズ除去動作を実行するように構成することができる。
【００３７】
画像センサ１０４は、画像センサ１０４の視界から入力画像信号１０６を取り込むように構成できる好適なロジック、回路、インターフェイス及び／又はコードを含むことができる。画像処理装置１０２は、入力画像信号１０６を１次元信号、二次元画像信号又はビデオ信号として処理することができる。入力画像信号１０６は、画像センサ１０４の視界内に存在する特定のシーン及び／又は特定のオブジェクトのビデオ又は画像を含むことができる。画像センサ１０４は、特定のシーン及び／又は特定のオブジェクトを画像センサ１０４上に集束させることができる集束レンズなどの好適な光学機器を有することができる。画像センサ１０４の実装例としては、以下に限定するわけではないが、半導体電荷結合素子（ＣＣＤ）ベースの画像センサ、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）ベースの画像センサ、及びＮ型金属酸化膜半導体ベースの画像センサを挙げることができる。
【００３８】
メモリ３０４は、プロセッサ３０６が実行できる機械コード及び／又は命令セットを記憶するように構成できる好適なロジック、回路及び／又はインターフェイスを含むことができる。メモリ３０４は、画像センサ１０４から受け取った入力画像信号１０６を記憶するようにさらに構成することができる。メモリ３０４は、１又は２以上の画像ノイズ除去フィルタに対応できる機械コード及び／又は命令セットを記憶するように構成することができる。メモリ３０４の実装例としては、以下に限定するわけではないが、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、セキュアデジタル（ＳＤ）カード及び／又はその他の固体デバイス（ＳＳＤ）を挙げることができる。メモリ３０４は、当業で周知のあらゆる従来のコンピュータメモリとすることができる。
【００３９】
プロセッサ３０６は、メモリ３０４に記憶された命令セットを実行するように構成できる好適なロジック、回路、インターフェイス及び／又はコードを含むことができる。１つの例では、プロセッサ３０６が、画像センサ１０４によって取り込まれた入力画像信号１０６を２次元画像信号として処理することができる。プロセッサの選択は、十分な速度の好適なプロセッサを選択する限り重要ではない。プロセッサ３０６の実装例は、Ｘ８６ベースのプロセッサ、縮小命令セットコンピュータ（ＲＩＳＣ）プロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）プロセッサ、複合命令セットコンピュータ（ＣＩＳＣ）プロセッサ、及び／又はその他のプロセッサとすることができる。
【００４０】
Ｉ／Ｏ装置３０８は、画像処理装置１０２のユーザから１又は２以上の入力を受け取ってユーザに情報を表示するように構成できる好適なロジック、回路、インターフェイス及び／又はコードを含むことができる。Ｉ／Ｏ装置３０８の実装例は、キーボード、マウス、モニタ、画面、プリンタ、モデム、タッチ画面、ボタンインターフェイス及びその他の装置とすることができる。
【００４１】
画像ノイズ除去ハードウェア３１０は、入力画像信号１０６のノイズを除去するように構成できる好適なロジック、回路及び／又はインターフェイスを含むことができる。１つの例では、画像ノイズ除去ハードウェア３１０が、入力画像信号１０６などの信号を処理する１又は２以上の回路を含むことができる。
【００４２】
ストレージ３１６には、画像センサ１０４によって取り込まれた入力画像信号１０６のノイズを除去して階段状アーチファクトを低減するように構成できる画像ノイズ除去アプリケーション３１４をインストールすることができる。ある実施形態によれば、画像ノイズ除去アプリケーション３１４は、ストレージ３１６にインストールされたソフトウェアコンポーネントを含むことができる。ある実施形態によれば、画像ノイズ除去アプリケーション３１４の機能をプロセッサ３０６の一部として実装することができる。
【００４３】
ストレージ３１６は、複数の画像ノイズ除去アルゴリズムを記憶するように構成できる好適なロジック、回路３０２及び／又はインターフェイスを含むことができる。ストレージ３１６は、画像センサ１０４から受け取った入力画像信号１０６を記憶するようにさらに構成することができる。ストレージ３１６の実装例としては、以下に限定するわけではないが、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、セキュアデジタル（ＳＤ）カード、その他の固体デバイス（ＳＳＤ）、コンパクトディスクリードオンリメモリ（ＣＤＲＯＭ）、読み込み及び書き込み可能コンパクトディスク（ＣＤＲＷ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、読み込み及び書き込み可能デジタル多用途ディスク（ＤＶＤＲＷ）、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ドライブ、フラッシュメモリカード、又はその他のいずれかの記憶装置を挙げることができる。
【００４４】
動作中、Ｉ／Ｏ装置３０８は、画像センサ１０４から入力画像信号１０６を受け取ることができる。ある実施形態によれば、プロセッサ３０６は、入力画像信号１０６を２次元画像信号として処理するように構成することができる。二次元画像信号は、画像センサ１０４によって取り込まれた画像を含むことができる。この取り込み画像は、複数の画素と、複数の画素に関連する複数の画素値とを含むことができる。このような場合、入力画像信号１０６の第１の部分は、取り込み画像の第１の画像パッチに対応することができる。
【００４５】
回路３０２は、入力画像信号１０６の第１の部分から一連のサンプル値を取得するように構成することができる。取得される一連のサンプル値は、第１の画像パッチにおける一連の画素の画素値に対応することができる。一連の画素は、第１の画像パッチ内に複数の行及び複数の列の形で配置することができる。１つの例では、画像処理装置１０２を、第１の画像パッチ内の一連の画素を一連のダウンサンプリング画素にダウンサンプリングするように構成することができる。一連の画素のダウンサンプリングについては、例えば図４Ａにおいて詳細に説明する。
【００４６】
図４Ａ〜図４Ｃに、本開示の実施形態による、画像信号から階段状アーチファクトを低減するための例示的な動作をまとめて示す。図４Ａには、２５６個の画素を含む第１の一連の画素４０２を示す。回路３０２は、第１の一連の画素を、１６個の画素を含む第２の一連の画素にダウンサンプリングするように構成することができる。
【００４７】
１つの例では、第２の一連の画素の一連の画素値を、４行及び４列を含む第１の行列４０４として表すことができる。第１の行列の１行目は、画素値Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３及びＰ４をそれぞれ含むことができる。第１の行列４０４の２行目は、画素値Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７及びＰ８をそれぞれ含むことができる。第１の行列４０４の３行目は、画素値Ｐ９、Ｐ１０、Ｐ１１及びＰ１２をそれぞれ含むことができる。第１の行列の４行目は、画素値Ｐ１３、Ｐ１４、Ｐ１５及びＰ１６をそれぞれ含むことができる。同様に、第１の行列４０４の１列目は、画素値Ｐ１、Ｐ５、Ｐ９及びＰ１３をそれぞれ含むことができる。第１の行列４０４の２列目は、画素値Ｐ２、Ｐ６，Ｐ１０及びＰ１４をそれぞれ含むことができる。第１の行列４０４の３列目は、画素値Ｐ３、Ｐ７、Ｐ１１及びＰ１５をそれぞれ含むことができる。第１の行列４０４の４列目は、画素値Ｐ４、Ｐ８、Ｐ１２及びＰ１６をそれぞれ含むことができる。
【００４８】
回路３０２は、取得した一連のサンプル値に基づいて、第１の一連の水平勾配値及び第１の一連の垂直勾配値を生成するようにさらに構成することができる。回路３０２は、第１の一連の水平勾配値を生成するために、第１の画像パッチの各行の各隣接する画素値ペア間の差分を計算するように構成することができる。回路３０２は、第１の一連の垂直勾配値を生成するために、第１の画像パッチの各列の各隣接する画素値ペア間の差分を計算するように構成することができる。
【００４９】
第１の一連の垂直勾配値の生成については、例えば図４Ｂにおいて詳細に説明する。図４Ｂには、第２の一連の画素に関連する一連の画素値を含む第１の行列４０４を示す。回路３０２は、第１の行列４０４から第１の一連の垂直勾配値を計算するように構成することができる。第１の一連の垂直勾配値は、４つの行を含む第２の行列４０６として表すことができる。第２の行列４０６の１行目は、垂直勾配値Ｖ１、Ｖ２及びＶ３をそれぞれ含むことができる。第２の行列４０６の２行目は、垂直勾配値Ｖ４、Ｖ５及びＶ６をそれぞれ含むことができる。第２の行列４０６の３行目は、垂直勾配値Ｖ７、Ｖ８及びＶ９をそれぞれ含むことができる。第２の行列４０６の４行目は、垂直勾配値Ｖ１０、Ｖ１１及びＶ１２をそれぞれ含むことができる。１つの例では、第１の行列４０４の１列目の画素値から第２の行列４０６の１行目の垂直勾配値を計算することができる。例えばＶ１は、Ｐ１とＰ５との間の第１の差分とすることができる。Ｖ２は、Ｐ５とＰ９との間の第２の差分とすることができる。Ｖ３は、Ｐ９とＰ１３との間の第３の差分とすることができる。同様に、回路３０２は、画素値Ｐ２、Ｐ６、Ｐ１０及びＰ１４を使用して垂直勾配値Ｖ４、Ｖ５及びＶ６を計算することもできる。回路３０２は、画素値Ｐ３、Ｐ７、Ｐ１１及びＰ１５を使用して垂直勾配値Ｖ７、Ｖ８及びＶ９を計算することもできる。回路３０２は、画素値Ｐ４、Ｐ８、Ｐ１２及びＰ１６を使用して垂直勾配値Ｖ１０、Ｖ１１及びＶ１２をそれぞれ計算することもできる。
【００５０】
第１の一連の水平勾配値の生成については、例えば図４Ｃにおいて詳細に説明する。図４Ｃには、第２の一連の画素の一連の画素値を含む第１の行列４０４を示す。回路３０２は、第１の行列４０４から第１の一連の水平勾配値を計算するように構成することができる。第１の一連の水平勾配値は、４つの行を含む第３の行列４０８として表すことができる。第３の行列４０８の１行目は、水平勾配値Ｈ１、Ｈ２及びＨ３をそれぞれ含むことができる。第３の行列４０８の２行目は、水平勾配値Ｈ４、Ｈ５及びＨ６をそれぞれ含むことができる。第３の行列４０８の３行目は、水平勾配値Ｈ７、Ｈ８及びＨ９をそれぞれ含むことができる。第３の行列４０８の４行目は、水平勾配値Ｈ１０、Ｈ１１及びＨ１２をそれぞれ含むことができる。回路３０２は、第１の一連の水平勾配値を生成するために、第１の画像パッチの各行の各隣接する画素値ペア間の差分を計算するように構成することができる。第３の行列４０８の１行目の水平勾配値は、第１の行列４０４の１行目の画素値から計算することができる。例えば、Ｈ１は、Ｐ１とＰ２との間の第１の差分から計算することができる。Ｈ２は、Ｐ２とＰ３との間の第２の差分から計算することができる。Ｈ３は、Ｐ３とＰ４との間の第３の差分とすることができる。同様に、回路３０２は、画素値Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７及びＰ８を使用して水平勾配値Ｈ４、Ｈ５及びＨ６を計算することもできる。回路３０２は、画素値Ｐ９、Ｐ１０、Ｐ１１及びＰ１２を使用して水平勾配値Ｈ７、Ｈ８及びＨ９を計算することもできる。回路３０２は、画素値Ｐ１３、Ｐ１４、Ｐ１５及びＰ１６を使用して水平勾配値Ｈ１０、Ｈ１１及びＨ１２をそれぞれ計算することもできる。
【００５１】
回路３０２は、第１の画像パッチの一連の画素値が規定の一連の基準を満たすかどうかを検出するように構成することができる。ある実施形態によれば、規定の一連の基準は、第１の基準、第２の基準、第３の基準及び第４の基準を含むことができる。回路３０２は、一連の画素値の平均値を計算するように構成することができる。回路３０２は、第１の基準として、第１の画像パッチの一連の画素値の計算平均値が規定の中間グレー範囲内に存在するかどうかを判定するように構成することができる。第１の画像パッチの一連の画素値が「０」〜「２５５」にわたる場合、規定の中間グレー範囲は、６４〜１９２に及ぶ数字の範囲とすることができる。このような場合、画像処理装置１０２は、計算平均が６４よりも大きく１９２よりも小さいかどうかを検出するように構成することができる。計算平均が規定の中間グレー範囲内に存在する場合、回路３０２は、第１の画像パッチの一連の画素値が第１の基準を満たすことを検出するように構成することができる。
【００５２】
ある実施形態によれば、画像処理装置１０２は、第２の基準及び第３の基準として、一連の画素値の空間的一貫性（ｓｐａｔｉａｌ  ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ）が規定の又は特定の限界値又は閾値内に存在するかどうかを検出するように構成することができる。空間的一貫性は、一連の画素値に関連する画素の光度の空間的一貫性に対応することができる。空間的一貫性は、第１の一連の水平勾配値及び第１の一連の垂直勾配値の中の１又は２以上の勾配値から求めることができる。
【００５３】
例えば、回路３０２は、第１の一連の水平勾配値から第１の水平勾配値と第２の水平勾配とを選択するように構成することができる。１つの例では、第１の水平勾配値を、第１の一連の水平勾配値のうちの２番目に大きな水平勾配値とすることができる。別の例では、第１の水平勾配値を、第１の一連の水平勾配値のうちの３番目に大きな水平勾配値とすることができる。同様に、第２の水平勾配値は、第１の一連の水平勾配値のうちの２番目に小さな水平勾配値とすることができる。別の例では、第２の水平勾配値を、第１の一連の水平勾配値のうちの３番目に小さな水平勾配値とすることができる。
【００５４】
いくつかのシナリオでは、第１の水平勾配値と第２の水平勾配値との間の差分が、一連の画素の空間的一貫性を示すことができる。従って、回路３０２は、第１の水平勾配値と第２の水平勾配値との間の差分を計算して一連の画素の空間的一貫性を求めるように構成することができる。このようなシナリオでは、回路３０２を、決定された一連の画素の空間的一貫性が規定の限界値（例えば、８）よりも小さいかどうかを検出するように構成することができる。空間的一貫性が規定の限界値よりも小さい場合、画像処理装置１０２は、取り込み画像の第１の画像パッチが規定の一連の基準のうちの第２の基準を満たすかどうかを検出するように構成することができる。
【００５５】
いくつかのシナリオでは、回路３０２を、第１の一連の垂直勾配値から第１の垂直勾配値及び第２の垂直勾配値を選択するように構成することができる。第１の垂直勾配値は、第１の一連の垂直勾配値のうちの２番目に大きな垂直勾配値とすることができる。別の例では、第１の垂直勾配値を、第１の一連の垂直勾配値のうちの３番目に大きな垂直勾配値とすることができる。同様に、第２の垂直勾配値は、第１の一連の垂直勾配値のうちの２番目に小さな垂直勾配値とすることができる。別の例では、第２の垂直勾配値を、第１の一連の垂直勾配値のうちの３番目に小さな垂直勾配値とすることができる。
【００５６】
いくつかのシナリオでは、一連の画素の空間的一貫性が、第１の垂直勾配値と第２の垂直勾配値との間の差分に相当することができる。従って、回路３０２は、第１の垂直勾配値と第２の垂直勾配値との間の差分を計算するように構成することができる。このようなシナリオでは、画像処理装置１０２を、求められた一連の画素の空間的一貫性が規定の限界値（例えば、画素値８）よりも小さいかどうかを検出するように構成することができる。空間的一貫性が規定の限界値よりも小さい場合、画像処理装置１０２は、取り込み画像の第１の画像パッチが規定の一連の基準のうちの第３の基準を満たすことを検出するように構成することができる。
【００５７】
ある実施形態によれば、回路３０２は、第１の垂直勾配、第２の垂直勾配、第１の水平勾配及び第２の水平勾配を正の勾配及び負の勾配の一方として識別するように構成することができる。画像処理装置１０２は、規定の一連の基準のうちの第４の基準として、入力画像信号１０６の第１の部分の急峻度パラメータが規定の閾値よりも大きいかどうかを検出するように構成することができる。急峻度パラメータは、入力画像信号１０６が変動（増加又は減少）する割合を示すことができる。１つの例では、入力画像信号１０６の急峻度パラメータが、第１の垂直勾配値（すなわち、２番目又は３番目に大きな垂直勾配値）、第２の垂直勾配値（すなわち、２番目又は３番目に小さな垂直勾配値）、第１の水平勾配値（すなわち、２番目又は３番目に大きな水平勾配値）、及び第２の水平勾配値（すなわち、２番目又は３番目に小さな水平勾配値）のうちの１つに対応することができる。
【００５８】
第１の垂直勾配、第２の垂直勾配、第１の水平勾配及び第２の水平勾配が正の勾配である場合、回路３０２は、第２の垂直勾配値（すなわち、２番目又は３番目に小さな垂直勾配値）又は第２の水平勾配値（すなわち、２番目又は３番目に小さな水平勾配値）が規定の正の閾値（例えば、６）よりも大きいかどうかを検出するように構成することができる。第２の垂直勾配値又は第２の水平勾配値が規定の正の閾値よりも大きい場合、回路３０２は、取り込み画像の第１の画像パッチが第４の基準を満たすことを検出するように構成することができる。換言すれば、回路３０２は、第２の垂直勾配値又は第２の水平勾配値の絶対値が規定の正の閾値（例えば、６）よりも大きいかどうかを検出するように構成することができる。第２の垂直勾配値又は第２の水平勾配値が規定の正の閾値よりも大きい場合、回路３０２は、急峻度パラメータが規定の閾値よりも大きいことを検出するように構成することができる。このような場合、取り込み画像の第１の画像パッチは第４の基準を満たす。
【００５９】
第１の垂直勾配、第２の垂直勾配、第１の水平勾配及び第２の水平勾配が負の勾配である他の場合、回路３０２は、第１の垂直勾配値（すなわち、２番目又は３番目に大きな垂直勾配値）又は第１の水平勾配値（すなわち、２番目又は３番目に大きな水平勾配値）が規定の負の閾値（例えば、−６）よりも小さいかどうかを検出するように構成することができる。第１の垂直勾配値又は第１の水平勾配値が規定の負の閾値よりも小さい場合、回路３０２は、取り込み画像の第１の画像パッチが第４の基準を満たすことを検出するように構成することができる。換言すれば、回路３０２は、第１の垂直勾配値又は第１の水平勾配値の絶対値が規定の正の閾値（例えば、６）よりも大きいかどうかを検出するように構成することができる。第１の垂直勾配値又は第１の水平勾配値が規定の正の閾値よりも大きい場合、回路３０２は、急峻度パラメータが規定の閾値よりも大きいことを検出するように構成することができる。このような場合、取り込み画像の第１の画像パッチは第４の基準を満たす。
【００６０】
いくつかのシナリオでは、急峻度パラメータが、第１の一連の垂直勾配値及び第１の一連の水平勾配値の一方の計算平均に対応することができる。回路３０２は、第１の一連の垂直勾配値の第１の計算平均と、第１の一連の水平勾配値の第２の計算平均とに基づいて急峻度パラメータを計算するように構成することができる。
【００６１】
入力画像信号１０６の第１の部分が規定の一連の基準を満たす場合、回路３０２は、階段状アーチファクトを示す第１の部分を識別するように構成することができる。いくつかのシナリオでは、回路３０２を、この識別に基づいて、第１の部分が階段状アーチファクトを示す可能性があるかどうかを判定するように構成することができる。第１の部分が規定の一連の基準のうちの少なくとも１つを満たさない場合、画像処理装置１０２は、第１の部分に階段状アーチファクトの存在しないことを識別するように構成することができる。
【００６２】
ある実施形態によれば、回路３０２は、第１の部分を第１の一連の部分及び第２の一連の部分の一方に分類するように構成することができる。第１の一連の部分は、階段状アーチファクトを示すことができる。第２の一連の部分は、階段状アーチファクトを伴わない（すなわち、階段状アーチファクトを含まない）ことができる。同様に、画像処理装置１０２は、識別に基づいて、入力画像信号１０６の複数の部分を、階段状アーチファクトを示す第１の一連の部分、及び階段状アーチファクトを伴わない第２の一連の部分の一方に分類するように構成することもできる。画像処理装置１０２は、階段状アーチファクトを示す（複数の部分における）１又は２以上の関心領域を識別するように構成することができる。１又は２以上の関心領域は、階段状アーチファクトを示す可能性がある識別された第１の部分に対応する第１の関心領域を含むことができる。
【００６３】
ある実施形態によれば、画像処理装置１０２は、第１の処理パイプラインで処理すべき、入力画像信号１０６の複数の部分のうちの階段状アーチファクトを示す（第１の一連の部分などの）１又は２以上の部分を分離するように構成することができる。さらに、画像処理装置１０２は、第２の処理パイプラインで処理すべき、複数の部分のうちの階段状アーチファクトを伴わないことができる残りの１又は２以上の部分（第２の一連の部分など）を分離するように構成することもできる。第１の処理パイプラインは、第２の処理パイプラインとは異なることができる。複数の部分を第１の処理パイプライン及び第２の処理パイプラインに分離することについては、例えば図５において詳細に説明する。
【００６４】
図５に、本開示の実施形態による、画像信号から階段状アーチファクトを低減するための、図３の画像処理装置の例示的な動作を示す。図５には、異なる動作５０２〜５１２及び５１６、並びに第１の関心領域５１４を示す。画像センサ１０４は、入力画像信号１０６を取り込むように構成することができる。画像センサ１０４は、取り込んだ画像信号を回路３０２に通信するように構成することができる。
【００６５】
５０２において、入力画像信号１０６の複数の部分を、第１の一連の部分及び第２の一連の部分の一方に分類することができる。回路３０２は、複数の部分を分類するように構成することができる。第１の一連の部分は、階段状アーチファクトを示すことができる。第２の一連の部分は、階段状アーチファクトを伴わない（含まない）ことができる。回路３０２は、第１の処理パイプライン５０４で処理すべき、階段状アーチファクトを示す可能性がある第１の一連の部分を分離するように構成することができる。回路３０２は、第２の処理パイプライン５０６で処理すべき第２の一連の部分を分離するようにさらに構成することができる。
【００６６】
５０８において、図３で説明したように、入力画像信号１０６の急峻度パラメータを計算することができる。回路３０２は、入力画像信号１０６の急峻度パラメータを計算するように構成することができる。
【００６７】
５１０において、計算された急峻度パラメータに基づいて傾き信号を生成することができる。回路３０２は、入力画像信号１０６と生成された傾き信号との間の差分に基づいて差分信号を生成するように構成することができる。回路３０２は、生成された差分信号に基づいてノイズ除去差分信号を生成するように構成することもできる。回路３０２は、生成されたノイズ除去差分信号と生成された傾き信号とを加算してノイズ除去差分信号を生成するように構成することができる。
【００６８】
５１２において、入力画像信号１０６に基づいてノイズ除去画像信号を生成することができる。回路３０２は、入力画像信号１０６に基づいてノイズ除去画像信号を生成するように構成することができる。５１６において、回路３０２は、入力画像信号１０６の第１の関心領域５１４（例えば、特定の顔面領域）の階段状アーチファクトを低減するように構成することができる。
【００６９】
図６に、本開示の実施形態による、画像信号から階段状アーチファクトを低減する例示的な方法を示す第１のフローチャートを示す。図６にはフローチャート６００を示す。フローチャート６００の説明は、図１、図２、図３、図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ及び図５に関連して行う。この方法は、６０２から開始して６０４に進む。
【００７０】
６０４において、画像センサ１０４の視界から入力画像信号１０６を取り込むことができる。画像センサ１０４は、入力画像信号１０６を取り込むように構成することができる。画像処理装置１０２のＩ／Ｏ装置３０８は、取り込まれた入力画像信号１０６を画像センサ１０４から受け取るように構成することができる。いくつかの例では、特定のシーンからの入力画像信号１０６を取り込むために、画像処理装置１０２のユーザが画像センサ１０４を特定のシーンに向けることができる。特定のシーンは、十分に照明されておらず、複数の低光領域を含むことがある。ある実施形態によれば、画像処理装置１０２は、第１の部分が階段状アーチファクトを示すか、それとも階段状アーチファクトを伴わないかを識別するように構成することができる。
【００７１】
６０６において、入力画像信号１０６の第１の部分から一連のサンプル値を取得することができる。回路３０２は、入力画像信号１０６から一連のサンプル値を取得するように構成することができる。
【００７２】
６０８において、入力画像信号１０６の第１の部分が階段状アーチファクトを示すかどうかを判定することができる。回路３０２は、入力画像信号１０６の第１の部分が階段状アーチファクトを示すかどうかを判定するために、取得した一連のサンプル値が規定の一連の基準を満たすかどうかを検出するように構成することができる。画像処理装置１０２は、取得したサンプル値が規定の一連の基準を満たす場合、入力画像信号１０６の第１の部分が階段状アーチファクトを示すと判定するように構成することができる。このような場合、制御は６１０に進むことができる。第１の部分が階段状アーチファクトを示す場合、画像処理装置１０２は、入力画像信号１０６の第１の部分の急峻度パラメータを計算するように構成することができる。入力画像信号１０６の第１の部分の急峻度パラメータは、入力画像信号の平均変動割合を示すことができる。画像処理装置１０２は、取得した一連のサンプル値が規定の一連の基準を満たさない場合、第１の部分が階段状アーチファクトを伴わないことを検出するように構成することができる。このような場合、制御は６１６に進むことができる。
【００７３】
６１０において、第１の部分に対応する傾きの急峻度パラメータに基づいて傾き信号を生成することができる。回路３０２は、傾き信号の変動（増加又は減少）割合が急峻度パラメータに対応できるような傾き信号を生成するように構成することができる。
【００７４】
６１２において、入力画像信号１０６の第１の部分と生成された傾き信号との間の差分に基づいて差分信号を生成することができる。回路３０２は、差分信号を生成するように構成することができる。画像処理装置１０２は、入力画像信号１０６の第１の部分と生成された傾き信号との間の差分を計算するように構成することができる。１つの例では、画像処理装置１０２を、生成された傾き信号を入力画像信号１０６から減算することによって、入力画像信号１０６の第１の部分と傾き信号との間の差分を計算するように構成することができる。回路３０２は、画像ノイズ除去フィルタを用いて、生成された差分信号のノイズを除去するように構成することができる。１つの例では、図１で説明したように、画像処理装置１０２を、デジタルフィルタを用いて１又は２以上の規定の又は特定のパラメータに基づいて、生成された差分信号をフィルタ処理するように構成することができる。画像処理装置１０２は、生成された差分信号のノイズを除去してノイズ除去差分信号を生成するように構成することができる。
【００７５】
６１４において、入力画像信号１０６の第１の部分の階段状アーチファクトを低減するために、生成された差分信号及び生成された傾き信号に基づいてノイズ除去画像信号を生成することができる。回路３０２は、生成されたノイズ除去差分信号と生成された傾き信号の和に基づいてノイズ除去画像信号を生成するように構成することができる。
【００７６】
６１６において、画像処理装置１０２は、入力画像信号１０６に基づいてノイズ除去画像信号を生成することができる。図１で説明したように、回路３０２は、ノイズ除去フィルタを用いて入力画像信号１０６のノイズを除去するように構成することができる。制御は、終了６１８に進むことができる。
【００７７】
図７Ａ及び図７Ｂに、本開示の実施形態による、２次元（２Ｄ）画像から階段状アーチファクトを低減する例示的な方法を示す第２のフローチャートをまとめて示す。図７Ａにはフローチャート７００を示す。フローチャート７００の説明は、図１、図２、図３、図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ、図５、図７Ａ及び図７Ｂに関連して行う。この方法は、７０２から開始して７０４に進む。
【００７８】
７０４において、第１の画像を取り込むことができる。画像処理装置１０２の画像センサ１０４は、第１の画像を取り込むように構成することができる。画像センサ１０４は、第１の画像を画像処理装置１０２に通信するように構成することができる。取り込み画像は、複数の画素と、これらの複数の画素に関連する複数の画素値とを含むことができる。
【００７９】
７０６において、取り込まれた第１の画像の第１の画像パッチを選択することができる。回路３０２は、第１の画像パッチを選択するように構成することができる。第１の画像パッチは、取り込まれた第１の画像における複数の画像パッチのうちの１つとすることができる。
【００８０】
７０８において、取り込まれた第１の画像の第１の画像パッチから一連の画素値を取得することができる。回路３０２は、取り込まれた第１の画像から第１の画像パッチを取得するように構成することができる。
【００８１】
７１０において、取得された一連の画素値から第１の一連の水平勾配値及び第１の一連の垂直勾配値を生成することができる。回路３０２は、第１の一連の水平勾配値及び第１の一連の垂直勾配値を生成するように構成することができる。回路３０２は、第１の一連の水平勾配値を生成するために、第１の画像パッチの各行の各隣接する画素値ペア間の差分を計算するように構成することができる。回路３０２は、第１の一連の垂直勾配値を生成するために、第１の画像パッチの各列の各隣接する画素値ペア間の差分を計算するように構成することができる。
【００８２】
７１２において、一連の画素値が規定の中間グレー範囲内に存在するかどうかを判定することができる。回路３０２は、一連の画素値が規定の中間グレー範囲内に存在するかどうかを判定するように構成することができる。いくつかのシナリオでは、一連の画素値の平均値を規定の中間グレー範囲と比較することができる。一連の画素値の平均値が規定の中間グレー範囲外に存在する場合、制御は７３４に進むことができる。（７１４、７１６及び７２２などの）１又は２以上の動作は、並行処理によって（７１８、７２０及び７２４などの）１又は２以上の他の動作と同時に実行することができる。従って、一連の画素値の平均値が規定の中間グレー範囲内に存在する場合、制御は同時に７１４及び７１８に進むことができる。
【００８３】
７１４において、第１の一連の水平勾配値から第１の水平勾配値及び第２の水平勾配値を選択することができる。回路３０２は、１又は２以上のパラメータに基づいて第１の水平勾配値及び第２の水平勾配値を選択するように構成することができる。例えば、第１の水平勾配値は、第１の一連の水平勾配値のうちの２番目に大きな水平勾配値とすることができる。同様に、第２の水平勾配値は、第１の一連の水平勾配値のうちの２番目に小さな水平勾配値とすることができる。
【００８４】
７１６において、第１の水平勾配値と第２の水平勾配値との間の差分を計算することができる。回路３０２は、第１の水平勾配値と第２の水平勾配値との間の差分を計算して一連の画素の空間的一貫性を求めるように構成することができる。制御は７１６から７２２に進む。
【００８５】
７２２において、第１の水平勾配値と第２の水平勾配値との間の差分が規定の限界値よりも小さいかどうかを判定することができる。第１の水平勾配値と第２の水平勾配値との間の差分が規定の限界値よりも小さい場合、制御は７２６に進む。第１の水平勾配値と第２の水平勾配値との間の差分が規定の限界値よりも大きい場合、制御は７３４に進むことができる。
【００８６】
７１８において、第１の一連の垂直勾配値から第１の垂直勾配値及び第２の垂直勾配値を選択することができる。回路３０２は、第１の垂直勾配値及び垂直水平勾配値を選択するように構成することができる。第１の垂直勾配値は、第１の一連の垂直勾配値のうちの２番目に大きな垂直勾配値とすることができる。同様に、第２の垂直勾配値は、第１の一連の垂直勾配値のうちの２番目に小さな垂直勾配値とすることができる。
【００８７】
７２０において、第１の垂直勾配値と第２の垂直勾配値との間の差分を計算することができる。回路３０２は、第１の垂直勾配値と第２の垂直勾配値との間の差分を計算して一連の画素の空間的一貫性を求めるように構成することができる。
【００８８】
７２４において、第１の垂直勾配値と第２の垂直勾配値との間の差分が規定の限界値よりも小さいかどうかを判定することができる。第１の垂直勾配値と第２の垂直勾配値との間の差分が規定の限界値よりも小さい場合、制御は７２６に進むことができる。第１の水平勾配値と第２の水平勾配値との間の差分が規定の限界値よりも大きい場合、制御は７３４に進むことができる。ある実施形態によれば、回路３０２は、第１の垂直勾配、第２の垂直勾配、第１の水平勾配及び第２の水平勾配を正の勾配及び負の勾配の一方として識別するように構成することができる。
【００８９】
７２６において、規定の一連の基準のうちの第４の基準として、入力画像信号１０６の第１の部分の急峻度パラメータが規定の閾値よりも大きいかどうかを判定することができる。急峻度パラメータは、入力画像信号１０６の変動（増加又は減少）割合を示すことができる。１つの例では、入力画像信号１０６の急峻度パラメータが、第１の垂直勾配値（すなわち、２番目又は３番目に大きな垂直勾配値）、第２の垂直勾配値（すなわち、２番目又は３番目に小さな垂直勾配値）、第１の水平勾配値（すなわち、２番目又は３番目に大きな水平勾配値）、及び第２の水平勾配値（すなわち、２番目又は３番目に小さな水平勾配値）のうちの１つに対応することができる。
【００９０】
第１の垂直勾配、第２の垂直勾配、第１の水平勾配及び第２の水平勾配が正の勾配である場合、回路３０２は、第２の垂直勾配値（すなわち、２番目又は３番目に小さな垂直勾配値）又は第２の水平勾配値（すなわち、２番目又は３番目に小さな水平勾配値）が規定の正の閾値（例えば、６）よりも大きいかどうかを検出するように構成することができる。換言すれば、回路３０２は、第２の垂直勾配値又は第２の水平勾配値の絶対値が規定の正の閾値（例えば、６）よりも大きいかどうかを検出するように構成することができる。第２の垂直勾配値又は第２の水平勾配値が規定の正の閾値よりも大きい場合、回路３０２は、急峻度パラメータが規定の閾値よりも大きいことを検出するように構成することができる。このような場合、取り込み画像の第１の画像パッチは第４の基準を満たす。
【００９１】
第１の垂直勾配、第２の垂直勾配、第１の水平勾配及び第２の水平勾配が負の勾配である他の例では、回路３０２を、第１の垂直勾配値（すなわち、２番目又は３番目に大きな垂直勾配値）又は第１の水平勾配値（すなわち、２番目又は３番目に大きな水平勾配値）が規定の負の閾値（例えば、−６）よりも小さいかどうかを検出するように構成することができる。換言すれば、回路３０２は、第１の垂直勾配値及び第１の水平勾配値の絶対値が規定の閾値（例えば、６）よりも大きいかどうかを検出するように構成することができる。第１の垂直勾配値又は第１の水平勾配値が規定の負の閾値よりも小さい場合、回路３０２は、急峻度パラメータが規定の閾値よりも大きいことを検出するように構成することができる。このような場合、取り込み画像の第１の画像パッチは第４の基準を満たす。急峻度パラメータが規定の閾値よりも大きい場合、制御は７２８に進むことができる。急峻度パラメータが閾値よりも小さい場合、制御は７３４に進むことができる。
【００９２】
７２８において、第１の一連の垂直勾配値の第１の計算平均と、第１の一連の水平勾配値の第２の計算平均とを計算することができる。回路３０２は、第１の計算平均及び第２の計算平均を計算するように構成することができる。
【００９３】
７３０において、第１の一連の垂直勾配値の第１の計算平均と、第１の一連の水平勾配値の第２の計算平均とに基づいて差分画像を生成することができる。回路３０２は、第１の計算平均及び第２の計算平均に基づいて、第１の画像パッチの１又は２以上の画素値を修正することによって差分画像を生成するように構成することができる。
【００９４】
７３２において、生成された差分画像に基づいてノイズ除去画像を生成することができる。回路３０２は、ノイズ除去フィルタを用いて、生成された差分画像のノイズを除去してノイズ除去差分画像を生成するようにさらに構成することができる。回路３０２は、第１の計算平均及び第２の計算平均に基づいて、生成されたノイズ除去差分画像の１又は２以上の画素値を修正することによってノイズ除去画像を生成するように構成することができる。
【００９５】
７３４において、取り込んだ第１の画像に基づいてノイズ除去画像を生成することができる。図１で説明したように、回路３０２は、取り込んだ第１の画像にデジタルフィルタを使用することによってノイズ除去画像を生成するように構成することができる。制御は、終了７３６に進むことができる。
【００９６】
現在、低光条件で取り込まれた画像は、色又は光度がゆっくりと変化する１又は２以上の領域を含むことがある。従来の画像処理装置は、取り込み画像にノイズパッチが多い場合に取り込み画像のノイズを除去することができる。このような場合、従来の画像処理装置では、１又は２以上の領域に階段状アーチファクトと呼ばれるいくつかの望ましくないアーチファクトが発生することがある。既存の画像ノイズ除去技術は、画像信号の１又は２以上の領域を平坦化するものであり、これによって画像信号に階段状アーチファクトが形成されることがある。この結果、画像信号の１又は２以上の領域に、滑らかに変動するはずの画像信号における望ましくない失敗（ｆａｌｓｅ  ｓｔｅｐ）又は望ましくなく平坦領域として階段状アーチファクトが現れることがある。換言すれば、従来の典型的なノイズ低減方法では、１Ｄ信号、２Ｄ画像及びビデオにおけるゆっくりと変化する信号（又は傾き）のノイズを低減しようとした時に「階段」状のアーチファクトが発生することが多い。また、階段の段の位置がビデオフレーム毎に変化することによって、ビデオのノイズ除去の結果における時間ゆらぎが大きくなってしまうこともある。
【００９７】
本開示の実施形態によれば、画像信号における階段状アーチファクトを低減するための（画像処理装置１０２（図１）などの）画像処理装置が、（画像センサ１０４（図１）などの）画像センサ及び（回路３０２（図３）などの）回路を含むことができる。画像センサ１０４は、（入力画像信号１０６（図１）などの）入力画像信号を取り込むように構成することができる。回路３０２は、入力画像信号１０６の階段状アーチファクトを示す第１の部分を特定又は識別するように構成することができる。回路３０２は、この特定又は識別に基づき、第１の部分に対応する傾きの急峻度パラメータに基づいて傾き信号を生成するようにさらに構成することができる。回路３０２は、入力画像信号１０６の第１の部分と生成された傾き信号との間の差分に基づいて差分信号を生成するように構成することができる。さらに、回路３０２は、入力画像信号１０６の第１の部分の階段状アーチファクトを低減するために、生成された差分信号と生成された傾き信号とに基づいてノイズ除去画像信号を生成するように構成することもできる。従って、開示する画像処理装置１０２は、画像信号の階段状アーチファクトを低減又は除去するために、このようなゆっくりと変化する傾きを識別して傾きの急峻度を推定するための新たな分類ベースの方法を提供する。最初に、回路３０２は、入力画像信号１０６の階段状アーチファクトを示す（第１の部分などの）特定の領域を正確に特定又は識別する。第１の部分は、ゆっくりと変化する傾きとすることができる。図１、図２、図３、図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ、図５、図６、図７Ａ及び図７Ｂで説明したように、階段状アーチファクトを示す入力画像信号１０６の第１の部分の識別は規定の一連の基準に基づく。
【００９８】
回路３０２は、階段状アーチファクトを示す１又は２以上の関心領域の識別に基づいて、入力画像信号１０６の階段状アーチファクトを示す複数の部分と、階段状アーチファクトを伴わない複数の部分とを分類するように構成することができる。１又は２以上の関心領域は、識別された階段状アーチファクトを示す第１の部分を含むゆっくりと変化する傾きとすることができる。階段状アーチファクトを示す第１の部分の特定又は識別が回路３０２によって自動的に行われると、入力画像信号１０６の第１の部分の傾きの急峻度パラメータ（又は傾きの急峻度）を求めることができる。この傾きの急峻度パラメータに基づいて、傾き信号などの新たな情報を生成することができる。その後、ノイズを含む信号に典型的なノイズ除去方法を直接適用するのではなく、このような典型的なノイズ除去方法を用いて、（入力画像信号１０６などの）ノイズを含む信号と生成された傾き信号との差分のノイズを除去することができる。
【００９９】
従来の技術では、（ノイズとしての第１の部分を有する入力画像信号１０６などの）ノイズを含む信号に対してノイズ除去が直接行われる。これによって階段状アーチファクトの兆候が増加する。対照的に、開示する画像処理装置１０２の回路３０２は、入力画像信号１０６の第１の部分と生成された傾き信号との間の差分に基づいて差分信号を生成する。開示する画像処理装置１０２は、従来のシステムのようにノイズを含む信号のノイズを直接除去するのではなく、入力画像信号１０６の第１の部分の階段状アーチファクトを低減又は除去するために、生成された差分信号と生成された傾き信号とに基づいてノイズ除去画像信号を生成する。
【０１００】
回路３０２は、画像処理装置１０２に、入力画像信号１０６のどの部分が階段状アーチファクト（ノイズを含む信号）を示す可能性があるかを正確に識別（又は特定）する能力を提供する。その後、回路３０２は、画像処理装置１０２に、ノイズ除去された差分信号と生成された傾き信号とを加算することでノイズ除去された傾きを生成することによって入力画像信号１０６のノイズを効率的かつ効果的に除去する能力を提供する。このようなノイズ除去された傾きは、「階段状」アーチファクトの影響を大幅に受けにくくなり、１Ｄ信号、２Ｄ画像及びビデオの画像品質を著しく改善する。これにより、ビデオのノイズを除去した結果における時間ゆらぎも大幅に減少する。
【０１０１】
本開示の様々な実施形態は、画像信号から階段状アーチファクトを低減するための機械及び／又はコンピュータによって実行可能な命令セットを記憶した非一時的コンピュータ可読媒体及び／又は記憶媒体を提供することができる。少なくとも１つのコード部分は、機械及び／又はコンピュータに画像センサを用いた入力画像信号の取り込みを含むステップを実行させることができる。これらの動作は、階段状アーチファクトを示す可能性のある入力画像信号の第１の部分を識別し、この識別に基づいて、第１の部分に対応する傾きの急峻度パラメータに基づいて傾き信号を生成することをさらに含むことができる。これらの動作は、入力画像信号の第１の部分と生成された傾き信号との間の差分に基づいて差分信号を生成することをさらに含むことができる。さらに、これらの動作は、入力画像信号の第１の部分の階段状アーチファクトを低減するために、生成された差分信号と生成された傾き信号とに基づいてノイズ除去画像信号を生成することを含むこともできる。
【０１０２】
本開示は、ハードウェアで実現することも、又はハードウェアとソフトウェアの組み合わせで実現することもできる。本開示は、少なくとも１つのコンピュータシステム内で集中方式で実現することも、又は異なる要素を複数の相互接続されたコンピュータシステムにわたって分散できる分散方式で実現することもできる。本明細書で説明した方法を実行するように適合されたコンピュータシステム又はその他の装置が適することができる。ハードウェアとソフトウェアの組み合わせは、ロードされて実行された時に本明細書で説明した方法を実行するようにコンピュータシステムを制御することができるコンピュータプログラムを含む汎用コンピュータシステムとすることができる。本開示は、他の機能を実行する集積回路の一部分を含むハードウェアで具現化することができる。
【０１０３】
本開示は、本明細書で説明した方法の実装を可能にする全ての特徴を含み、コンピュータシステムにロードされた時にこれらの方法を実行できるコンピュータプログラム製品に組み込むこともできる。本文脈におけるコンピュータプログラムとは、情報処理能力を有するシステムに、特定の機能を直接的に、或いはａ）別の言語、コード又は表記法への変換、ｂ）異なる内容形態での複製、のいずれか又は両方を行った後に実行させるように意図された命令セットの、あらゆる言語、コード又は表記法におけるあらゆる表現を意味する。
【０１０４】
いくつかの実施形態を参照しながら本開示を説明したが、当業者であれば、本開示の範囲から逸脱することなく様々な変更を行うことができ、同等物を代用することもできると理解するであろう。また、本開示の範囲から逸脱することなく、特定の状況又は内容を本開示の教示に適合させるように多くの修正を行うこともできる。従って、本開示は、開示した特定の実施形態に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲に該当する全ての実施形態を含むように意図されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【外国語明細書】
2019160297000001.pdf