(57)【要約】【課題】  画像に含まれる線や文字などを劣化させずに、突出ノイズを適切に除去する。【解決手段】  本発明の画像処理装置は、ノイズ除去処理の対象となる画素に近接する複数の画素のうち、対象となる画素を取り囲む画素を繋いだ環状の閉じた経路における画素の最小画素値をノイズ除去処理に用いる最小画素値として決定する第１の最小値決定部と、ノイズ除去処理に用いる最小画素値と対象となる画素の画素値とを比較した結果に基づいて、対象となる画素に対するノイズ除去処理を実行する突出除去部と、を備えたことを特徴とする。【選択図】    図２
2015022317.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノイズ除去処理の対象となる画素に近接する複数の画素のうち、前記対象となる画素を取り囲む画素を繋いだ環状の閉じた経路における最小画素値を前記ノイズ除去処理に用いる最小画素値として決定する第１の最小値決定部と、
前記ノイズ除去処理に用いる最小画素値と前記対象となる画素の画素値とを比較した結果に基づいて、前記対象となる画素に対する前記ノイズ除去処理を実行する突出除去部と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像処理装置において、
前記環状の閉じた経路は、前記対象となる画素を中心とする所定の領域内において複数設定され、
前記第１の最小値決定部は、複数の前記環状の閉じた経路における最小画素値を経路毎に求め、求めた経路毎の最小画素値のうち、最大となる最小画素値を前記ノイズ除去処理に用いる画素の最小画素値として選択することを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像処理装置において、
前記第１の最小値決定部は、前記対象となる画素を中心とした所定の領域を分割することで生成される複数の分割領域に含まれる画素の最小画素値を分割領域毎に求めた後、前記分割領域毎に求めた画素の最小画素値のうち、最小となる最小画素値を前記ノイズ除去処理に用いる最小画素値として決定することを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像処理装置において、
前記第１の最小値決定部は、前記分割領域に含まれる画素のうち、前記対象となる画素に隣接する画素の最小画素値と、前記対象となる画素から離れた位置にある画素の最小画素値とを求めた後、求めた最小画素値のうち、最大となる最小画素値を前記分割領域における最小画素値として求めることを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の画像処理装置において、
複数の前記分割領域毎に設定される前記対象となる画素に隣接する画素又は前記対象となる画素から離れた位置にある画素を繋ぐことで、前記環状の閉じた経路が形成されることを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の画像処理装置において、
前記所定の領域は、前記対象となる画素を中心とした５×５画素の領域であることを特徴とする画像処理装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像処理装置において、
前記対象となる画素に隣接する複数の画素の画素値のうち、Ｎ（Ｎ≧２の整数）番目に小さい画素値を求める第２の最小値決定部を備え、
前記突出除去部は、前記第１の最小値決定部にて決定された前記ノイズ除去処理に用いる最小画素値と、前記第２の最小値決定部にて求めた前記Ｎ番目に小さい画素値とを比較し、前記Ｎ番目に小さい画素値が前記ノイズ除去処理に用いる最小画素値より小さい場合に、前記Ｎ番目に小さい画素値を用いて、前記対象となる画素の画素値を補正することを特徴とする画像処理装置。
【請求項８】
ノイズ除去処理の対象となる画素に近接する複数の画素のうち、前記対象となる画素を取り囲む画素を繋いだ環状の閉じた経路における最大画素値を前記ノイズ除去処理に用いる最大画素値として決定する第１の最大値決定部と、
前記ノイズ除去処理に用いる最大画素値と前記対象となる画素の画素値とを比較した結果に基づいて、前記対象となる画素に対する前記ノイズ除去処理を実行する突出除去部と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項９】
請求項８に記載の画像処理装置において、
前記環状の閉じた経路は、前記対象となる画素を中心とする所定の領域内において複数設定され、
前記第１の最大値決定部は、複数の前記環状の閉じた経路における最大画素値を経路毎に求め、求めた経路毎の最大画素値のうち、最小となる最大画素値を前記ノイズ除去処理に用いる最大画素値として選択することを特徴とする画像処理装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の画像処理装置において、
前記第１の最大値決定部は、前記対象となる画素を中心とした所定の領域を分割することで生成される複数の分割領域に含まれる画素の最大画素値を分割領域毎に求めた後、前記分割領域毎に求めた画素の最大画素値のうち、最大となる最大画素値を前記ノイズ除去処理に用いる最大画素値として決定することを特徴とする画像処理装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の画像処理装置において、
前記第１の最大値決定部は、前記分割領域に含まれる画素のうち、前記対象となる画素に隣接する画素の最大画素値と、前記対象となる画素から離れた位置にある画素の最大画素値とを求めた後、求めた最大画素値のうち、最小となる最小画素値を前記分割領域における最大画素値として求めることを特徴とする画像処理装置。
【請求項１２】
請求項１０又は請求項１１に記載の画像処理装置において、
複数の前記分割領域毎に設定される前記対象となる画素に隣接する画素又は前記対象となる画素から離れた位置にある画素を繋ぐことで、前記環状の閉じた経路が形成されることを特徴とする画像処理装置。
【請求項１３】
請求項９から請求項１２のいずれか１項に記載の画像処理装置において、
前記所定の領域は、前記対象となる画素を中心とした５×５画素の領域であることを特徴とする画像処理装置。
【請求項１４】
請求項８から請求項１３のいずれか１項に記載の画像処理装置において、
前記対象となる画素に隣接する複数の画素の画素値のうち、Ｎ（Ｎ≧２の整数）番目に大きい画素値を求める第２の最大値決定部を備え、
前記突出除去部は、前記第１の最大値決定部にて決定された前記ノイズ除去処理に用いる最大画素値と、前記第２の最大値決定部にて求めた前記Ｎ番目に大きい画素値とを比較し、前記Ｎ番目に大きい画素値が前記ノイズ除去処理に用いる最大画素値より大きい場合に、前記Ｎ番目に大きい画素値を用いて、前記対象となる画素の画素値を補正することを特徴とする画像処理装置。
【請求項１５】
被写体光を受光することで画像を取得する撮像部と、
前記撮像部により取得された画像を用いて画像処理を実行する請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の画像処理装置と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項１６】
ノイズ除去処理の対象となる画素に近接する複数の画素のうち、前記対象となる画素を取り囲む画素を繋いだ環状の閉じた経路における最小画素値を前記ノイズ除去処理に用いる最小画素値として決定する最小値決定工程と、
前記ノイズ除去処理に用いる最小画素値と前記対象となる画素の画素値とを比較した結果に基づいて、前記対象となる画素に対する前記ノイズ除去処理を実行する突出除去工程と、
をコンピュータに実行させることが可能な画像処理プログラム。
【請求項１７】
ノイズ除去処理の対象となる画素に近接する複数の画素のうち、前記対象となる画素を取り囲む画素を繋いだ環状の閉じた経路における最大画素値を前記ノイズ除去処理に用いる最大画素値として決定する最大値決定工程と、
前記ノイズ除去処理に用いる最大画素値と前記対象となる画素の画素値とを比較した結果に基づいて、前記対象となる画素に対する前記ノイズ除去処理を実行する突出除去工程と、
をコンピュータに実行させることが可能な画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置、撮像装置及び画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像に発生する突出ノイズを除去する方法として、例えばＭＡＸ−ＭＩＮフィルタなどの平滑化フィルタを用いた画像処理を行うことが挙げられる。周知のように、ＭＡＸ−ＭＩＮフィルタは、処理対象となる画素（対象画素）の画素値が隣接する８画素の画素値の最小値（最小画素値）未満となる場合に対象画素の画素値を最小画素値に近づけるように補正し、対象画素の画素値が隣接する８画素の画素値の最大値（最大画素値）を超過する場合に対象画素の画素値を最大画素値に近づけるように補正するものである。このＭＡＸ−ＭＩＮフィルタを用いることで、画像に発生する突出ノイズを除去することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１６９７００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した突出ノイズが対象画素に隣接する複数の画素のそれぞれで発生している場合、ＭＡＸ−ＭＩＮフィルタを用いても、突出ノイズを適切に除去することができない。そこで、対象画素に隣接する画素の最大画素値や最小画素値を用いる代わりに、二番目に大きい画素値や二番目に小さい画素値を用いることも想定される。この方法を用いることで、隣接する画素のそれぞれで突出ノイズが発生している場合であっても、画像に発生する突出ノイズを適切に除去することができる。しかしながら、画像構造として線や文字が含まれている場合、これら境界部分に位置する画素の画素値が平滑化され、画像中の線や文字が劣化してしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は、画像に含まれる線や文字などを劣化させずに、突出ノイズを適切に除去することができるようにした画像処理装置、撮像装置及び画像処理プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明の画像処理装置は、ノイズ除去処理の対象となる画素に近接する複数の画素のうち、前記対象となる画素を取り囲む画素を繋いだ環状の閉じた経路における最小画素値を前記ノイズ除去処理に用いる最小画素値として決定する第１の最小値決定部と、前記ノイズ除去処理に用いる最小画素値と前記対象となる画素の画素値とを比較した結果に基づいて、前記対象となる画素に対する前記ノイズ除去処理を実行する突出除去部と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の画像処理装置は、ノイズ除去処理の対象となる画素に近接する複数の画素のうち、前記対象となる画素を取り囲む画素を繋いだ環状の閉じた経路における最大画素値を前記ノイズ除去処理に用いる最大画素値として決定する第１の最大値決定部と、前記ノイズ除去処理に用いる最大画素値と前記対象となる画素の画素値とを比較した結果に基づいて、前記対象となる画素に対する前記ノイズ除去処理を実行する突出除去部と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の撮像装置は、被写体光を受光することで画像を取得する撮像部と、前記撮像部により取得された画像を用いて画像処理を実行する上述した画像処理装置と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の画像処理プログラムは、ノイズ除去処理の対象となる画素に近接する複数の画素のうち、前記対象となる画素を取り囲む画素を繋いだ環状の閉じた経路における画素の最小画素値を前記ノイズ除去処理に用いる最小画素値として決定する最小値決定工程と、前記ノイズ除去処理に用いる最小画素値と前記対象となる画素の画素値とを比較した結果に基づいて、前記対象となる画素に対する前記ノイズ除去処理を実行する突出除去工程と、をコンピュータに実行させることが可能なものである。
【００１０】
また、本発明の画像処理プログラムは、ノイズ除去処理の対象となる画素に近接する複数の画素のうち、前記対象となる画素を取り囲む画素を繋いだ環状の閉じた経路における画素の最大画素値を前記ノイズ除去処理に用いる最大画素値として決定する最大値決定工程と、前記ノイズ除去処理に用いる最大画素値と前記対象となる画素の画素値とを比較した結果に基づいて、前記対象となる画素に対する前記ノイズ除去処理を実行する突出除去工程と、をコンピュータに実行させることが可能なものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、画像に含まれる線や文字などを劣化させずに、突出ノイズを適切に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態及び第２実施形態におけるノイズ除去部の構成を示すブロック図である。
【図３】最大値最小値決定部の構成を示すブロック図である。
【図４】（ａ）〜（ｈ）は、各最大値最小値算出部において用いる閉経路の一例を示す図である。
【図５】（ａ）は画像中の構造物に該当する画素を「●」、他の領域に該当する画素を「○」で示す図、（ｂ）は突出ノイズが発生した画素を「●」、突出ノイズが発生していない画素を「○」にて示す図である。
【図６】領域５１から領域５４において、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）に隣接する画素と、対象画Ｐ（ｍ，ｎ）から離れた位置にある画素とを、それぞれ示す図である。
【図７】領域５５から領域５８において、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）に隣接する画素と、対象画Ｐ（ｍ，ｎ）から離れた位置にある画素とを、それぞれ示す図である。
【図８】領域毎にノイズ除去処理にて用いる画素を繋ぐことで形成される閉経路の一例を示す図である。
【図９】第３実施形態におけるノイズ除去部の構成を示すブロック図である。
【図１０】（ａ）は点状の構造物に該当する画素を「●」、他の領域に該当する画素を「○」で示す図、（ｂ）は（ａ）に対して第２最大値最小値決定部にて用いる画素の範囲を示す図である。
【図１１】（ａ）は突出ノイズが発生した画素を「●」、他の領域に該当する画素を「○」で示す図、（ｂ）は（ａ）に対して第２最大値最小値決定部にて用いる画素の範囲を示す図である。
【図１２】上述した画像処理装置を備えたデジタルカメラの構成を示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施した画像処理装置について、図１に基づいて説明する。
【００１４】
図１に示すように、画像処理装置１０は、色補間部１５、ノイズ除去部１６、輪郭強調部１７、階調補正部１８、彩度強調部１９及び圧縮処理部２０を備えている。この画像処理装置１０には、各画素の画素値がＲ，Ｇ，Ｂのいずれかの色成分の値からなる画像データが入力される。色補間部１５は、入力される画像データに対して色補間処理を行い、各画素の画素値がＲ，Ｇ，Ｂの色成分からなる画像データを生成する。この色補間部１５における色補間処理の後、画像データに対してＲＧＢ→ＹＣｂＣｒ変換処理（図示省略）が実行され、各画素の画素値が輝度（Ｙ）及び色差（Ｃｂ・Ｃｒ）からなる画像データが生成される。この画像データはノイズ除去部１６に入力される。ノイズ除去部１６は、入力される画像データに対して、ノイズ除去処理を実行する。このノイズ除去部１６の詳細については後述する。ノイズ除去部１６によりノイズ除去処理が施された画像データは、輪郭強調部１７における輪郭強調処理、階調補正部１８における階調補正処理、彩度強調部１９による彩度強調処理が順に施される。なお、輪郭強調処理、階調補正処理、彩度強調処理の各処理については周知であることから、その詳細は省略する。最後に、各処理が施された画像データは、圧縮処理部２０により圧縮符号化処理され、符号化データとして画像処理装置１０から出力される。なお、彩度強調部１９から出力される画像データは、直接、圧縮処理部２０に入力されてもよいし、ＹＣｂＣｒ→ＲＧＢ変換処理を行った後に圧縮処理部２０に入力されてもよい。
【００１５】
ここで、画像処理装置１０に入力される画像データとして、各画素の画素値がＲ，Ｇ，Ｂのいずれかの色成分の値からなる画像データを挙げているが、これに限定される必要はなく、各画素の画素値がＲ，Ｇ，Ｂの各色成分からなる画像データであってもよい。この場合、上述した色補間部１５における色補間処理を省略し、ＲＧＢ→ＹＣｂＣｒ変換処理を行った後、ノイズ除去部１６に入力させればよい。
【００１６】
また、図１に示す画像処理装置１０においては、色補間部１５、圧縮処理部２０の双方を設けた場合について説明しているが、これに限定される必要はなく、色補間部１５、圧縮処理部２０のいずれか一方を備えていない画像処理装置であってもよい。
【００１７】
以下、第１の実施形態のノイズ除去部１６の各部の構成について説明する。
＜第１実施形態＞
ノイズ除去部１６は、画像処理回路１０に入力される画像データに基づく画像の各画素に対してノイズ除去処理を実行する。図２に示すように、ノイズ除去部１６は、メモリ２６、最大値最小値決定部２７及び突出除去部２８を備えている。メモリ２６は、色補間部１５により色補間処理が施された画像データを記憶する。
【００１８】
最大値最小値決定部２７は、メモリ２６に記憶された画像データから、ノイズ除去処理の対象となる画素（対象画素）を中心とした５×５画素の計２５画素のデータを読み出す。そして、最大値最小値決定部２７は、読み出した５×５画素の計２５画素の画素値を用いて、対象画素に対するノイズ除去処理にて用いる最大画素値ｍａｘ及び最小画素値ｍｉｎを決定する。
【００１９】
図３に示すように、最大値最小値決定部２７は、第１最大値最小値算出部３１、第２最大値最小値算出部３２、第３最大値最小値算出部３３、第４最大値最小値算出部３４、第５最大値最小値算出部３５、第６最大値最小値算出部３６、第７最大値最小値算出部３７、第８最大値最小値算出部３８及び最大値最小値選択部３９を備える。
【００２０】
第１最大値最小値算出部３１、第２最大値最小値算出部３２、第３最大値最小値算出部３３、第４最大値最小値算出部３４、第５最大値最小値算出部３５、第６最大値最小値算出部３６、第７最大値最小値算出部３７及び第８最大値最小値算出部３８は、５×５画素の計２５画素のうち、対象画素を取り囲む位置にある複数の画素を参照して、参照した複数の画素における最大画素値と最小画素値をそれぞれ求める。ここで、対象画素を取り囲む位置にある複数の画素を繋ぐと閉じた経路となることから、以下、対象画素を取り囲む位置にある画素を閉経路上の画素と称する。第１最大値最小値算出部３１、第２最大値最小値算出部３２、第３最大値最小値算出部３３、第４最大値最小値算出部３４、第５最大値最小値算出部３５、第６最大値最小値算出部３６、第７最大値最小値算出部３７及び第８最大値最小値算出部３８に用いる閉経路は、異なる閉経路となるように設定される。
【００２１】
図４は、第１最大値最小値算出部３１、第２最大値最小値算出部３２、第３最大値最小値算出部３３、第４最大値最小値算出部３４、第５最大値最小値算出部３５、第６最大値最小値算出部３６、第７最大値最小値算出部３７及び第８最大値最小値算出部３８の各部において参照される閉経路の例を示している。図４は、画素Ｐ（ｍ，ｎ）（ｍ＝１、２，３，・・・、ｎ＝１、２，３，・・・）を対象画素とする場合について示している。
【００２２】
図４（ａ）に示すように、第１最大値最小値算出部３１にて参照される閉経路は、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）を中心とした５×５画素の計２５画素のうち、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）を左下隅とした２×２画素を取り囲む画素を繋いだ閉経路４１となる。なお、図４（ａ）においてハッチングにて示す領域が、閉経路４１である。第１最大値最小値算出部３１は、上述した閉経路４１上に位置する画素の画素値を参照し、閉経路４１における最大画素値ｍａｘＡ及び最小画素値ｍｉｎＡを求める。
【００２３】
図４（ｂ）に示すように、第２最大値最小値算出部３２にて参照される閉経路は、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）を中心とした５×５画素の計２５画素のうち、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）及び対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）の右側に位置する画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ）の計２個の画素を取り囲む画素を繋いだ閉経路４２となる。なお、図４（ｂ）においてハッチングにて示す領域が、閉経路４２である。第２最大値最小値算出部３２は、上述した閉経路４２上に位置する画素の画素値を参照し、閉経路４２における最大画素値ｍａｘＢ及び最小画素値ｍｉｎＢを求める。
【００２４】
図４（ｃ）に示すように、第３最大値最小値算出部３３にて参照される閉経路は、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）を中心とした５×５画素の計２５画素のうち、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）を左上隅とした２×２画素を取り囲む画素を繋いだ閉経路４３となる。なお、図４（ｃ）においてハッチングにて示す領域が、閉経路４３である。第３最大値最小値算出部３３は、上述した閉経路４３上に位置する画素の画素値を参照して、閉経路４３における最大画素値ｍａｘＣ及び最小画素値ｍｉｎＣを求める。
【００２５】
図４（ｄ）に示すように、第４最大値最小値算出部３４にて参照される閉経路は、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）を中心とした５×５画素の計２５画素のうち、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）及び対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）の下側に位置する画素Ｐ（ｍ，ｎ＋１）の計２個の画素を取り囲む画素を繋いだ閉経路４４となる。なお、図４（ｄ）においてハッチングにて示す領域が、閉経路４４である。第４最大値最小値算出部３４は、上述した閉経路４４上に位置する画素の画素値を参照し、閉経路４４における最大画素値ｍａｘＤ及び最小画素値ｍｉｎＤを求める。
【００２６】
図４（ｅ）に示すように、第５最大値最小値算出部３５にて参照される閉経路は、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）を中心とした５×５画素の計２５画素のうち、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）を右上隅とした２×２画素を取り囲む画素を繋いだ閉経路４５となる。なお、図４（ｅ）においてハッチングにて示す領域が、閉経路４５である。第５最大値最小値算出部３５は、上述した閉経路４５上に位置する画素の画素値を参照し、閉経路４５における最大画素値ｍａｘＥ及び最小画素値ｍｉｎＥを求める。
【００２７】
図４（ｆ）に示すように、第６最大値最小値算出部３６にて参照される閉経路は、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）を中心とした５×５画素の計２５画素のうち、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）及び対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）の左側に位置する画素Ｐ（ｍ−１，ｎ）計２個の画素を取り囲む画素を繋いだ閉経路４６となる。なお、図４（ａ）においてハッチングにて示す領域が、閉経路４６である。第６最大値最小値算出部３６は、上述した閉経路４６上に位置する画素の画素値を参照し、閉経路４６における最大画素値ｍａｘＦ及び最小画素値ｍｉｎＦを求める。
【００２８】
図４（ｇ）に示すように、第７最大値最小値算出部３７にて参照される閉経路は、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）を中心とした５×５画素の計２５画素のうち、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）を右下隅とした２×２画素を取り囲む画素を繋いだ閉経路４７となる。なお、図４（ｇ）においてハッチングにて示す領域が、閉経路４７である。第７最大値最小値算出部３７は、上述した閉経路４７上に位置する画素の画素値を参照し、閉経路４７における最大画素値ｍａｘＧ及び最小画素値ｍｉｎＧを求める。
【００２９】
図４（ｈ）に示すように、第８最大値最小値算出部３８にて参照される閉経路は、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）を中心とした５×５画素の計２５画素のうち、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）及び対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）の上側に位置する画素Ｐ（ｍ，ｎ−１）の計２個の画素を取り囲む画素を繋いだ閉経路４８となる。なお、図４（ｈ）においてハッチングにて示す領域が、閉経路４８である。第８最大値最小値算出部３８は、上述した閉経路４８における画素の画素値を参照し、閉経路４８における最大画素値ｍａｘＨ及び最小画素値ｍｉｎＨを求める。
【００３０】
なお、上述した第１最大値最小値算出部３１、第２最大値最小値算出部３２、第３最大値最小値算出部３３、第４最大値最小値算出部３４、第５最大値最小値算出部３５、第６最大値最小値算出部３６、第７最大値最小値算出部３７及び第８最大値最小値算出部３８のそれぞれにおいて参照する閉経路は、予め、実験結果や統計結果などを参照した上で設定されるものであり、各算出部において参照される閉経路は必ずしも上記に限定される必要はない。また、上記閉経路を５×５画素の計２５画素に含まれる画素を繋いだ閉経路としているが、閉経路とする画素の範囲は、必ずしも５×５画素の計２５画素に限定されるものではない。
【００３１】
最大値最小値選択部３９は、第１最大値最小値算出部３１、第２最大値最小値算出部３２、第３最大値最小値算出部３３、第４最大値最小値算出部３４、第５最大値最小値算出部３５、第６最大値最小値算出部３６、第７最大値最小値算出部３７及び第８最大値最小値算出部３８のそれぞれで求めた、各閉経路における最大画素値ｍａｘＡ〜ｍａｘＨ及び最小画素値ｍｉｎＡ〜ｍｉｎＨを受け付ける。最大値最小値選択部３９は、各閉経路における最大画素値ｍａｘＡ〜ｍａｘＨのうち、最小となる最大画素値を、突出除去部２８にて使用する最大画素値ｍａｘとして選択する。また、最大値最小値選択部３９は、各閉経路における最小画素値ｍｉｎＡ〜ｍｉｎＨのうち、最大となる最小画素値を突出除去部２８にて使用する最小画素値ｍｉｎとして選択する。そして、最大値最小値選択部３９は、選択した最大画素値ｍａｘ及び最小画素値ｍｉｎを、突出除去部２８に出力する。
【００３２】
突出除去部２８は、最大値最小値決定部２７により決定された最大画素値ｍａｘ及び最小画素値ｍｉｎを用いて、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）に対するノイズ除去処理を実行する。このノイズ除去処理としては、例えばＭＡＸ−ＭＩＮフィルタを用いたノイズ除去処理と同様の処理である。詳細には、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）の画素値が最大画素値ｍａｘを超過する場合には、突出除去部２８は対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）の画素値を最大画素値ｍａｘに近づけるように補正する。また、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）の画素値が最小画素値ｍｉｎ未満であれば、突出除去部２８は対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）の画素値を最小画素値ｍｉｎに近づけるように補正する。なお、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）の画素値が求めた最小画素値ｍｉｎ以上最大画素値ｍａｘ以内の範囲に含まれる場合、突出除去部２８は、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）の画素値に対する補正は実行しない。この場合、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）の画素値は、元の画素値となる。
【００３３】
以下、ノイズ除去部１６におけるノイズ除去処理の流れを説明する。色補間部１５により色補間処理が施された画像データは、ＲＧＢ→ＹＣｂＣｒ変換処理が施された後、ノイズ除去部１６に入力される。このノイズ除去部１６に入力される画像データは、メモリ２６に記憶される。最大値最小値決定部２７は、メモリ２６に記憶された画像データから、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）を中心とする５×５画素の計２５画素の画素データを読み出す。最大値最小値決定部２７は、読み出した５×５画素の計２５画素の画素データを用いて、突出除去部２８にて用いる最小画素値ｍｉｎ及び最大画素値ｍａｘを決定する。
【００３４】
詳細には、５×５画素の計２５画素の画素データは、第１最大値最小値算出部３１、第２最大値最小値算出部３２、第３最大値最小値算出部３３、第４最大値最小値算出部３４、第５最大値最小値算出部３５、第６最大値最小値算出部３６、第７最大値最小値算出部３７及び第８最大値最小値算出部３８のそれぞれに入力される。各最大値最小値算出部は、対応する閉経路上に位置する画素の画素値を参照して、対応する閉経路における最大画素値及び最小画素値を求める。各最大値最小値算出部により求められた各閉経路における最大画素値ｍａｘＡ〜ｍａｘＨ及び最小画素値ｍｉｎＡ〜ｍｉｎＨは、最大値最小値選択部３９に入力される。最大値最小値選択部３９は、入力される最大画素値ｍａｘＡ〜ｍａｘＨのうち、最小となる最大画素値を、突出除去部２８にて用いる最大画素値ｍａｘとして選択する。また、最大値最小値選択部３９は、入力される最小画素値ｍｉｎＡ〜ｍｉｎＨのうち、最大となる最小画素値を、突出除去部２８にて用いる最小画素値ｍｉｎとして選択する。突出除去部２８は、メモリ２６から対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）の画素値を読み出す。突出除去部２８は、最大値最小値決定部２７から出力された最大画素値ｍａｘ及び最小画素値ｍｉｎを用いて、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）の画素値に対するノイズ除去処理を実行する。
【００３５】
図５（ａ）に示すように、「一」などの文字などを撮像した画像で、文字に含まれる画素の画素値が他の画素の画素値よりも低くなる場合について説明する。図５（ａ）においては、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）、画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ）及び画素Ｐ（ｍ＋２，ｎ）の画素値が周辺の画素の画素値よりも低いことを「●」にて表している。この場合、上述した最大値最小値決定部２７の各最大値最小値算出部において用いる閉経路において、画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ）又は画素Ｐ（ｍ＋２，ｎ）のいずれかの画素が閉経路上に位置する。したがって、各最大値最小値算出部により求められる各閉経における最小画素値ｍｉｎＡ〜ｍｉｎＨは、画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ）又は画素Ｐ（ｍ＋２，ｎ）のいずれかの画素値となる。したがって、ノイズ除去処理において用いる最小画素値ｍｉｎは、画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ）又は画素Ｐ（ｍ＋２，ｎ）のいずれかの画素値となる。したがって、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）の画素値が、画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ）又は画素Ｐ（ｍ＋２，ｎ）のいずれかの画素の画素値未満となる場合には、これら画素の画素値に補正される。このとき、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）は、画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ）及び画素Ｐ（ｍ＋２，ｎ）とともに文字に含まれる画素である。その結果、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）の画素値が画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ）又は画素Ｐ（ｍ＋２，ｎ）の画素値に補正されたとしても、画像の画像構造は崩れることはなく、画像構造が維持される。
【００３６】
一方、図５（ｂ）に示すように、画像内に突出ノイズが発生している場合もある。突出ノイズは、画像中に離散して発生している。図５（ｂ）においても、図５（ａ）と同様に、突出ノイズが発生した対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）、画素Ｐ（ｍ，ｎ−１）及び画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ−１）の画素値が周辺の画素の画素値よりも低いことを「●」にて示している。したがって、各最大値最小値算出部にて用いる閉経路は、突出ノイズが発生している画素Ｐ（ｍ，ｎ−１）又は画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ−１）のいずれかの画素が位置する閉経路と、これら画素が位置しない閉経路とのいずれかとなる。上述したように、最大値最小値選択部３９は、各最大値最小値算出部により算出された各閉経路における最小画素値ｍｉｎＡ〜ｍｉｎＨのうち、最大となる値を突出除去部２８にて用いる最小値ｍｉｎとして選択する。したがって、突出除去部２８にて用いる最小画素値ｍｉｎは、突出ノイズが発生している画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ）又は画素Ｐ（ｍ＋２，ｎ）の画素の画素値ではなく、突出ノイズが発生していない画素の画素値となる。その結果、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）に突出ノイズが発生している場合、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）の画素値は、突出ノイズが発生していない画素の画素値に近づけるように補正される。したがって、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）に発生する突出ノイズを適切に除去することが可能となる。
【００３７】
なお、図５（ａ）、図５（ｂ）においては、画像に含まれる文字に対応する画素や突出ノイズが発生した画素の画素値が、周辺の画素の画素値よりも低くなる場合について説明している。しかしながら、これら画素が、他の画素の画素値よりも高くなる場合もある。例えば画像に含まれる文字に対応する画素の画素値が、他の画素の画素値よりも高くなる場合、各最大値最小値算出部により参照される閉経路のいずれにおいても、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）とともに画像構造を形成している画素が位置している。したがって、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）とともに画像構造を形成している画素の画素値が各閉経路における最大画素値として求められる。したがって、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）とともに画像構造を形成している画素の画素値が、突出除去部２８にて用いる最大画素値ｍａｘとなる。その結果、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）の画素値が最大画素値ｍａｘよりも高い場合、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）とともに画像構造を形成している画素の画素値に近づけるように補正されるので、画像構造が崩れずに済む。一方、突出ノイズが発生している場合には、各最大値最小値算出部により参照される閉経路は、必ずしも突出ノイズが発生している画素が位置していない。したがって、突出除去部にて用いる最大画素値ｍａｘは、突出ノイズが発生している画素の画素値ではなく、突出ノイズが発生していない周辺の画素の画素値となる。その結果、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）において突出ノイズが発生した場合、対象画素の画素値が、突出ノイズが発生していない周辺の画素の画素値に近づけるように補正される。よって、突出ノイズを適切に除去することが可能となる。
【００３８】
なお、夜空の星を撮影した場合には、星に該当する画素の画素値は、画素値が高い。このような場合、上述した処理を行うと、星に該当する画素は突出ノイズが発生した画素と判断され、該当する画素の画素値が補正されてしまう。その結果、画像における画像構造が崩れてしまう。したがって、閉経路上に位置する画素の画素値が予め設定した閾値を超過するか否かを判断し、画素値が閾値を超過した場合、ノイズ除去処理における補正度合いを低減する、又はノイズ除去処理を行わないことで画像構造を崩さないようにすることも可能である。なお、画像構造として画素値が低い画素が離散している画像の場合も同様であり、閉経路上に位置する画素の画素値が予め設定した閾値未満であるか否かを判断し、予め設定した閾値未満である場合、ノイズ除去処理における補正度合いを低減する、又はノイズ除去処理を行わないようにする。
【００３９】
第１実施形態においては、第１最大値最小値算出部３１、第２最大値最小値算出部３２、第３最大値最小値算出部３３、第４最大値最小値算出部３４、第５最大値最小値算出部３５、第６最大値最小値算出部３６、第７最大値最小値算出部３７及び第８最大値最小値算出部３８の各部において、対応する閉経路上に位置する画素を参照して、各閉経路における最大画素値及び最小画素値を求めているが、これに限定する必要はなく、対象画素を含む５×５画素の領域を予め複数の領域に分割し、分割した領域に含まれる画素の画素値を参照することで、結果的に５×５画素の領域に対して設定された１つの閉経路における最大画素値及び最小画素値を求めることも可能である。以下、対象画素を含む５×５画素の領域を予め複数の領域に分割し、分割した領域に含まれる画素の画素値を参照することで、１つの閉経路における最大画素値及び最小画素値を求める場合について、第２実施形態と称して説明する。
＜第２実施形態＞
以下、第２実施形態について説明する。この第２実施形態においては、ノイズ除去部１６の構成、及び最大値最小値決定部２７の構成については、第１実施形態と同一であることから、第１実施形態と同一の箇所に対して同一の符号を付して説明する。なお、ノイズ除去部１６の各部については、説明を省略する。
【００４０】
最大値最小値決定部２７は、第１最大値最小値算出部３１、第２最大値最小値算出部３２、第３最大値最小値算出部３３、第４最大値最小値算出部３４、第５最大値最小値算出部３５、第６最大値最小値算出部３６、第７最大値最小値算出部３７、第８最大値最小値算出部３８及び最大値最小値選択部３９を有している。
【００４１】
第１最大値最小値算出部３１は、５×５画素の領域のうち、画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ−２）、画素Ｐ（ｍ＋２，ｎ−２）、画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ−１）及び画素Ｐ（ｍ＋２，ｎ−１）が含まれる領域５１を参照して、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）に隣接する画素、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）から離れた位置にある画素の最大画素値及び最小画素値をそれぞれ求める。図６（ａ）に示すように、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）に隣接する画素は、画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ−１）である。したがって、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）に隣接する画素の最大画素値及び最小画素値は、画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ−１）の画素値となる。この場合、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）に隣接する画素の最大画素値及び最小画素値は、以下の（１）式、（２）式にて求められる。なお、ｍａｘ［］は最大画素値を求める関数、ｍｉｎ［］は最小画素値を求める関数である。以下、画素Ｐ（ｍ，ｎ）の画素値をＰｖ（ｍ，ｎ）として説明する。
【００４２】
max1=max[Pv(m+1,n-1)]・・・(1)
min1=min[Pv(m+1,n-1)]・・・(2)
一方、図６（ｂ）に示すように、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）から離れた位置にある画素は、画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ−２）、画素Ｐ（ｍ＋２，ｎ−１）となる。したがって、第１最大値最小値算出部３１は、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）から離れた位置にある画素の最大画素値及び最小画素値を、以下の（３）式、（４）式を用いて求める。
【００４３】
max2=max[Pv(m+1,n-2),Pv(m+2,n-1)]・・・(3)
min2=min[Pv(m+1,n-2),Pv(m+2,n-1)]・・・(4)
なお、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）から離れた位置にある画素として画素Ｐ（ｍ＋２，ｎ−２）を参照することはしていないが、画素Ｐ（ｍ＋２，ｎ−２）を参照することも可能である。
【００４４】
第１最大値最小値算出部３１は、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）に隣接する画素の最大画素値ｍａｘ１及び最小画素値ｍｉｎ１と、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）から離れた位置にある画素の最大画素値ｍａｘ２及び最小画素値ｍｉｎ２とを用いて、領域５１に含まれる画素の最大画素値ｍａｘＡ及び最小画素値ｍｉｎＡを、以下の（５）式及び（６）式を用いて求める。なお、領域５１に含まれる画素の最大画素値ｍａｘＡは、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）に隣接する画素の最大画素値ｍａｘ１と、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）から離れた位置にある画素の最大画素値ｍａｘ２のうち、最小となる最大画素値である。また、領域５１に含まれる画素の最小画素値ｍｉｎＡは、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）に隣接する画素の最小画素値ｍｉｎ１と、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）から離れた位置にある画素の最小画素値ｍｉｎ２のうち、最大となる最小画素値である。
【００４５】
maxA=min[max1,max2]・・・(5)
minA=max[min1,min2]・・・(6)
なお、（１）式から（６）式を用いて領域５１に含まれる画素の最大画素値ｍａｘＡ及び最小画素値ｍｉｎＡを求めているが、これらの式をまとめた以下の（５）’式及び（６）’式を用いてもよい。
【００４６】
maxA=min[max[Pv(m+1,n-1)],max[Pv(m+1,n-2),Pv(m+1,n-1)]]・・・(5)’
minA=max[min[Pv(m+1,n-1)],min[Pv(m+1,n-2),Pv(m+1,n-1)]]・・・(6)’
第２最大値最小値算出部３２は、５×５画素の領域のうち、画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ）、画素Ｐ（ｍ＋２，ｎ）が含まれる領域５２を参照して、領域５２に含まれる画素の最大画素値及び最小画素値を求める。図６（ｃ）に示すように、領域５２においては、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）に隣接する画素は、画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ）である。したがって、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）に隣接する画素の最大画素値及び最小画素値は、画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ）の画素値となる。また、図６（ｄ）に示すように、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）から離れた位置にある画素は、画素Ｐ（ｍ＋２，ｎ）である。したがって、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）から離れた位置にある画素の最大画素値及び最小画素値は、画素Ｐ（ｍ＋２，ｎ）の画素値となる。つまり、領域５２に含まれる画素の最大画素値ｍａｘＢ、最小画素値ｍｉｎＢは、以下の（７）式及び（８）式にて求められる。
【００４７】
maxB=min[max[Pv(m+1,n)],max[Pv(m+2,n)]]・・・(7)
minB=max[min[Pv(m+1,n)],min[Pv(m+2,n)]]・・・(8)
第３最大値最小値算出部３３は、５×５画素の領域のうち、画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ＋１）、画素Ｐ（ｍ＋２，ｎ＋１）、画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ＋２）及び画素Ｐ（ｍ＋２，ｎ＋２）が含まれる領域５３を参照して、領域５３に含まれる画素の最大画素値及び最小画素値を求める。図６（ｅ）に示すように、領域５３においては、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）に隣接する画素は、画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ＋１）である。したがって、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）に隣接する画素の最大画素値及び最小画素値は、画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ＋１）の画素値となる。また、図６（ｆ）に示すように、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）から離れた位置にある画素は、画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ＋２）及び画素Ｐ（ｍ＋２，ｎ＋１）である。したがって、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）から離れた位置にある画素の最大画素値及び最小画素値は、画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ＋２）又は画素Ｐ（ｍ＋２，ｎ＋１）のいずれか一方の画素値となる。つまり、領域５３に含まれる画素の最大画素値ｍａｘＣ、最小画素値ｍｉｎＣは、以下の（９）式及び（１０）式から求められる。
【００４８】
maxC=min[max[Pv(m+1,n+1)],max[Pv(m+1,n+2),Pv(m+2,n+1)]]・・・(9)
minC=max[min[Pv(m+1,n+1)],min[Pv(m+1,n+2),Pv(m+2,n+1)]]・・・(10)
第４最大値最小値算出部３４は、５×５画素の領域のうち、画素Ｐ（ｍ，ｎ＋１）、画素Ｐ（ｍ，ｎ＋２）が含まれる領域５４を参照して、領域５４に含まれる画素の最大画素値及び最小画素値を求める。図６（ｇ）に示すように、領域５４においては、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）に隣接する画素は、画素Ｐ（ｍ，ｎ＋１）である。したがって、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）に隣接する画素の最大画素値及び最小画素値は、画素Ｐ（ｍ，ｎ＋１）の画素値となる。また、図６（ｈ）に示すように、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）から離れた位置にある画素は、画素Ｐ（ｍ，ｎ＋２）である。したがって、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）から離れた位置にある画素の最大画素値及び最小画素値は、画素Ｐ（ｍ＋２，ｎ）の画素値となる。つまり、領域５４に含まれる画素の最大画素値ｍａｘＤ、最小画素値ｍｉｎＤは、以下の（１１）式及び（１２）式から求められる。
【００４９】
maxD=min[max[Pv(m,n+1)],max[Pv(m,n+2)]]・・・(11)
minD=max[min[Pv(m,n+1)],min[Pv(m,n+2)]]・・・(12)
第５最大値最小値算出部３５は、５×５画素の領域のうち、画素Ｐ（ｍ−２，ｎ＋１）、画素Ｐ（ｍ−１，ｎ＋１）、画素Ｐ（ｍ−２，ｎ＋２）及び画素Ｐ（ｍ−１，ｎ＋２）が含まれる領域５５を参照して、領域５５に含まれる画素の最大画素値及び最小画素値を求める。図７（ａ）に示すように、領域５５においては、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）に隣接する画素は、画素Ｐ（ｍ−１，ｎ＋１）である。したがって、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）に隣接する画素の最大画素値及び最小画素値は、画素Ｐ（ｍ−１，ｎ＋１）の画素値となる。また、図７（ｂ）に示すように、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）から離れた位置にある画素は、画素Ｐ（ｍ−２，ｎ＋１）及び画素Ｐ（ｍ−１，ｎ＋２）である。したがって、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）から離れた位置にある画素の最大画素値及び最小画素値は、画素Ｐ（ｍ−２，ｎ＋１）又は画素Ｐ（ｍ−１，ｎ＋２）のいずれか一方の画素値となる。つまり、領域５５に含まれる画素の最大画素値ｍａｘＥ、最小画素値ｍｉｎＥは、以下の（１３）式及び（１４）式から求められる。
【００５０】
maxE=min[max[Pv(m-1,n+1)],max[Pv(m-2,n+1),Pv(m-1,n+2)]]・・・(13)
minE=max[min[Pv(m-1,n+1)],min[Pv(m-2,n+1),Pv(m-1,n+2)]]・・・(14)
第６最大値最小値算出部３６は、５×５画素の領域のうち、画素Ｐ（ｍ−２，ｎ）、画素Ｐ（ｍ−１，ｎ）が含まれる領域５６を参照して、領域５６に含まれる画素の最大画素値及び最小画素値を求める。図７（ｃ）に示すように、領域５６において、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）に隣接する画素は、画素Ｐ（ｍ−１，ｎ）である。したがって、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）に隣接する画素の最大画素値及び最小画素値は、画素Ｐ（ｍ−１，ｎ）の画素値となる。また、図７（ｄ）に示すように、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）から離れた位置にある画素は、画素Ｐ（ｍ−２，ｎ）である。したがって、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）から離れた位置にある画素の最大画素値及び最小画素値は、画素Ｐ（ｍ−２，ｎ）の画素値となる。つまり、領域５６に含まれる画素の最大画素値ｍａｘＦ、最小画素値ｍｉｎＦは、下記の（１５）式及び（１６）式から求められる。
【００５１】
maxF=min[max[Pv(m-1,n)],max[Pv(m-2,n)]]・・・(15)
minF=max[min[Pv(m-1,n)],min[Pv(m-2,n)]]・・・(16)
第７最大値最小値算出部３７は、５×５画素の領域のうち、画素Ｐ（ｍ−２，ｎ−２）、画素Ｐ（ｍ−１，ｎ−２）、画素Ｐ（ｍ−２，ｎ−１）及び画素Ｐ（ｍ−１，ｎ−１）が含まれる領域５７を参照して、領域５７に含まれる画素の最大画素値及び最小画素値を求める。図７（ｅ）に示すように、領域５７において、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）に隣接する画素は、画素Ｐ（ｍ−１，ｎ−１）である。したがって、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）に隣接する画素の最大画素値及び最小画素値は、画素Ｐ（ｍ−１，ｎ−１）の画素値となる。また、図７（ｆ）に示すように、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）から離れた位置にある画素は、画素Ｐ（ｍ−２，ｎ−１）及び画素Ｐ（ｍ−１，ｎ−２）である。したがって、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）から離れた位置にある画素の最大画素値及び最小画素値は、画素Ｐ（ｍ−２，ｎ−１）又は画素Ｐ（ｍ−１，ｎ−２）のいずれか一方の画素値となる。つまり、領域５７に含まれる画素の最大画素値ｍａｘＧ、最小画素値ｍｉｎＧは、以下の（１７）式及び（１８）式から求められる。
【００５２】
maxG=min[max[Pv(m-1,n-1)],max[Pv(m-1,n-2),Pv(m-2,n-1)]]・・・(17)
minG=max[min[Pv(m-1,n-1)],min[Pv(m-1,n-2),Pv(m-2,n-1)]]・・・(18)
第８最大値最小値算出部３８は、５×５画素の領域のうち、画素Ｐ（ｍ，ｎ−２）、画素Ｐ（ｍ，ｎ−１）が含まれる領域５８を参照して、領域５８に含まれる画素の最大画素値及び最小画素値を求める。図７（ｇ）に示すように、領域５８において、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）に隣接する画素は、画素Ｐ（ｍ，ｎ−１）である。したがって、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）に隣接する画素の最大画素値及び最小画素値は、画素Ｐ（ｍ，ｎ−１）の画素値となる。また、図７（ｈ）に示すように、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）から離れた位置にある画素は、画素Ｐ（ｍ，ｎ−２）である。したがって、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）から離れた位置にある画素の最大画素値及び最小画素値は、画素Ｐ（ｍ，ｎ−２）の画素値となる。つまり、領域５８に含まれる画素の最大画素値ｍａｘＨ、最小画素値ｍｉｎＨは、下記の（１９）式及び（２０）式から求められる。
【００５３】
maxH=min[max[Pv(m,n-1)],max[Pv(m,n-2)]]・・・(19)
minH=max[min[Pv(m,n-1)],min[Pv(m,n-2)]]・・・(20)
最大値最小値選択部３９は、第１最大値最小値算出部３１、第２最大値最小値算出部３２、第３最大値最小値算出部３３、第４最大値最小値算出部３４、第５最大値最小値算出部３５、第６最大値最小値算出部３６、第７最大値最小値算出部３７及び第８最大値最小値算出部３８により求めた各領域の画素の最大画素値ｍａｘＡ〜ｍａｘＨのうち、最大となる値を、突出除去部３９にて用いる最大画素値ｍａｘとして選択する。同時に、最大値最小値選択部３９は、第１最大値最小値算出部３１、第２最大値最小値算出部３２、第３最大値最小値算出部３３、第４最大値最小値算出部３４、第５最大値最小値算出部３５、第６最大値最小値算出部３６、第７最大値最小値算出部３７及び第８最大値最小値算出部３８により求めた各領域の画素の最小画素値ｍｉｎＡ〜ｍｉｎＨのうち、最小となる値を、突出除去部３９にて用いる最小画素値ｍｉｎとして選択する。
【００５４】
つまり、突出除去部３９にて用いる最大画素値ｍａｘは、以下の（２１）式から求めることができる。
【００５５】
max=max[maxA,maxB,maxC,maxD,maxE,maxF,maxG,maxH]
=max[min[max[Pv(m+1,n-1)],max[Pv(m+1,n-2),Pv(m+1,n-1)]],
min[max[Pv(m+1,n)],max[Pv(m+2,n)]],
min[max[Pv(m+1,n+1)],max[Pv(m+1,n+2),Pv(m+2,n+1)]],
min[max[Pv(m,n+1)],max[Pv(m,n+2)]],
min[max[Pv(m-1,n+1)],max[Pv(m-2,n+1),Pv(m-1,n+2)]],
min[max[Pv(m-1,n)],max[Pv(m-2,n)]],
min[max[Pv(m-1,n-1)],max[Pv(m-1,n-2),Pv(m-2,n-1)]],
min[max[Pv(m,n-1)],max[Pv(m,n-2)]]]・・・(21)
また、突出除去部３９にて用いる最小画素値ｍｉｎは、以下の（２２）式から求めることができる。
【００５６】
min=min[minA, minB, minC, minD, minE, minF, minG, minH]
=min[max[min[Pv(m+1,n-1)],min[Pv(m+1,n-2),Pv(m+1,n-1)]],
max[min[Pv(m+1,n)],min[Pv(m+2,n)]],
max[min[Pv(m+1,n+1)],min[Pv(m+1,n+2),Pv(m+2,n+1)]],
max[min[Pv(m,n+1)],min[Pv(m,n+2)]],
max[min[Pv(m-1,n+1)],min[Pv(m-2,n+1),Pv(m-1,n+2)]],
max[min[Pv(m-1,n)],min[Pv(m-2,n)]],
max[min[Pv(m-1,n-1)],min[Pv(m-1,n-2),Pv(m-2,n-1)]],
max[min[Pv(m,n-1)],min[Pv(m,n-2)]]] ・・・(22)
なお、最大値最小値選択部３９は、選択した最大画素値ｍａｘ及び最小画素値ｍｉｎを突出除去部２８に出力する。
【００５７】
上述したように、各最大値最小値算出部においては、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）に隣接する画素、又は対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）から離れた画素のいずれかの画素値を、対象とする領域の画素の最大画素値及び最小画素値として選択している。つまり、図８に示すように、各最大値最小値算出部によって選択された各領域の画素を繋ぐと、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）を取り囲む、１つの閉経路となる（図８中ハッチング参照）。つまり、各最大値最小値算出部において、対象画素に隣接する画素、又は対象画素から離れた位置にある画素のいずれか一方を選択することで、１つの閉経路を構成する経路要素を選択していることになる。したがって、この第２実施形態においては、１つの閉経路における画素の最大画素値ｍａｘと最小画素値ｍｉｎとを求めていることになる。
【００５８】
図８に示すように、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）の他、画素Ｐ（ｍ，ｎ−１）及び画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ−１）において突出ノイズが発生し、これら画素の画素値が他の画素の画素値よりも低い場合を考慮する。まず、最大画素値ｍａｘを求める場合について説明する。領域５１においては、画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ−１）の画素値と、画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ−２）又は画素Ｐ（ｍ＋２，ｎ−１）のいずれかの画素の画素値とのうち、最小となる画素値が領域５１における最大画素値ｍａｘＡとなる。ここで、画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ−１）の画素値は、画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ−２）又は画素Ｐ（ｍ＋２，ｎ−１）のいずれかの画素の画素値よりも小さい。したがって、突出ノイズが発生している画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ−１）の画素値が領域５１における画素の最大画素値ｍａｘＡとして求められる。また、領域５８においても、突出ノイズが発生している画素Ｐ（ｍ，ｎ−１）の画素値が、領域５８における最大画素値ｍａｘＨとして求められる。上述したように、最大値最小値選択部３９は、各領域において求めた最大画素値のうち、最大となる最大画素値をノイズ除去処理に用いる最大画素値として選択する。したがって、領域５１及び領域５８における最大画素値ｍａｘＡ，ｍａｘＨは、突出ノイズが発生していない他の領域の最大画素値よりも低くなる。その結果、領域５１及び領域５８における最大画素値ｍａｘＡ，ｍａｘＨではなく、他の領域における最大画素値が選択される。
【００５９】
また、最小画素値ｍｉｎを求める場合について説明する。領域５１においては画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ−１）の画素値と、画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ−２）又は画素Ｐ（ｍ＋２，ｎ−１）のいずれかの画素の画素値とのうち、最大となる画素値が領域５１における最小画素値ｍｉｎＡとなる。つまり、画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ−１）の画素値ではなく、画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ−２）又は画素Ｐ（ｍ＋２，ｎ−１）のいずれかの画素の画素値のうち、最小となる画素の画素値が、領域５１における最小画素値ｍｉｎＡとなる。また、領域５８についても同様である。したがって、５×５画素の領域における画素の最小画素値として、突出ノイズが発生していない画素の画素値が求められる。
【００６０】
したがって、ノイズ除去処理において用いる最大画素値ｍａｘ及び最小画素値ｍｉｎは、突出ノイズが発生した画素の画素値とはならない。つまり、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）において突出ノイズが発生している場合、突出ノイズが発生していない画素の画素値を利用してノイズ除去処理が実行される。その結果、突出ノイズを適切に抑制することが可能となる。また、突出ノイズが発生した画素の画素値が、突出ノイズが発生していない画素の画素値よりも高くなる場合も、突出ノイズが発生した画素の画素値は、ノイズ除去処理において用いる最大画素値ｍａｘ及び最小画素値ｍｉｎとして選択されないことから、この場合も、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）に突出ノイズが発生していれば、突出ノイズを適切に除去することができる。
【００６１】
一方、文字などを撮像した場合、周辺の画素の画素値よりも低い画素値を有する画素が複数連なる場合には、いずれかの領域において、文字の一部となる画素の画素値が、５×５画素の領域における画素の最小画素値ｍｉｎとして選択される。したがって、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）が文字の一部を構成する画素であれば、その画素の画素値は、最小画素値ｍｉｎに近づけるように補正される。したがって、画像構造を崩すことなく、適切に補正することができる。なお、画像構造の一部が周辺の画素の画素値よりも高い画素値を有する画素が複数連なる場合も同様である。つまり、第２実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、この場合、選択される閉経路の数が少ないことから、第１実施形態におけるノイズ除去処理よりも演算量が少なくて済むという利点がある。
【００６２】
次に、上述した第１実施形態又は第２実施形態に用いた最大値最小値決定部により求めた画素値の最大値及び最小値と、周知のＭＡＸ−ＭＩＮフィルタにて用いる画素の画素値及び最小値とを比較した結果に基づいて、ノイズ除去処理にて用いる最大画素値及び最小画素値を求める場合について、第３実施形態と称して説明する。
＜第３実施形態＞
以下、ノイズ除去部１６の構成について、図９を用いて説明する。ノイズ除去部１６は、メモリ６０、第１最大値最小値決定部６１、第２最大値最小値決定部６２、突出除去部６３とから構成される。第１最大値最小値決定部６１は、第１実施形態又は第２実施形態の最大値最小値決定部２７のいずれかが用いられる。この第１最大値最小値決定部６１は、求めた最大画素値ｍａｘ及び最小画素値ｍｉｎを突出除去部６３に出力する。
【００６３】
第２最大値最小値決定部６２は、メモリ６０に記憶される画像のうち、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）に隣接する８画素の画素値を読み出す。そして、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）に隣接する８画素のうち、Ｎ（Ｎ≧２の整数）番目に大きい画素の画素値ｍａｘ０と、Ｎ番目に小さい画素の画素値ｍｉｎ０とをそれぞれ求める。そして、第２最大値最小値決定部６２は、求めた画素値ｍａｘ０及び画素値ｍｉｎ０を突出除去部６３に出力する。
【００６４】
突出除去部６３は、入力される各値を比較し、ノイズ除去処理にて用いる最大画素値と、最小画素値とをそれぞれ求める。例えば第２最大値最小値決定部６２により求めた画素値ｍｉｎ０が、第１最大値最小値決定部６１により求めた最小画素値ｍｉｎ未満となる場合には、突出除去部６３は、ノイズ除去処理にて用いる画素値の最小値として、第２最大値最小値決定部６２により求めた画素値ｍｉｎ０を設定する。一方、第２最大値最小値決定部６２により求めた画素値ｍｉｎ０が、第１最大値最小値決定部６１により求めた最小画素値ｍｉｎ以上となる場合、突出除去部６３は、ノイズ除去処理にて用いる画素値の最小値として第１最大値最小値決定部６１により求めた最小画素値ｍｉｎを設定する。
【００６５】
また、第２最大値最小値決定部６２により求めた画素値ｍａｘ０が、第１最大値最小値決定部６１により求めた最大画素値ｍａｘを超過する場合には、突出除去部６２は、ノイズ除去処理にて用いる画素値の最大値として、第２最大値最小値決定部６２により求めた画素値ｍａｘ０を設定する。そして、突出除去部は、更新した画素値の最大値及び最小値をそれぞれ用いて、対象画素に対するノイズ除去処理を実行する。一方、第２最大値最小値決定部６２により求めた画素値ｍａｘ０が、第１最大値最小値決定部６１により求めた最大画素値ｍａｘ以下となる場合、突出除去部６３は、ノイズ除去処理にて用いる画素値の最小値として、第１最大値最小値決定部６１により求めた最大画素値ｍａｘを設定する。
【００６６】
そして、突出除去部６３は、設定した最大画素値及び最大画素値を用いて、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）に対するノイズ除去処理を行う。
【００６７】
図１０（ａ）に示すように、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）、画素Ｐ（ｍ，ｎ−１）、画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ−１）、画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ）の２×２画素の計４画素の画素値が他の画素の画素値に比べて低い場合がある。図１０（ｂ）に示すように、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）に隣接する８画素の中に、画素Ｐ（ｍ，ｎ−１）、画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ−１）及び画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ）の３画素が含まれる。この場合、第２最大値最小値決定部６２において使用するＮをＮ＝３に設定している場合、第２最大値最小値決定部６２は、３番目に画素値の低い画素Ｐ（ｍ，ｎ−１）、画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ−１）及び画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ）の３画素のいずれかの画素の値を最小値ｍｉｎ０として算出する。一方、第１最大値最小値決定部６１は、参照する閉経路上に、画素Ｐ（ｍ，ｎ−１）、画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ−１）及び画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ）のいずれかの画素が位置することから、これら画素のいずれかの画素値を最小画素値ｍｉｎとして算出する。したがって、突出除去部６３は、算出された最小画素値ｍｉｎ又はｍｉｎ０をノイズ除去処理において用いる。対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）、画素Ｐ（ｍ，ｎ−１）、画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ−１）、画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ）の２×２画素の計４画素が構造物を形成する画素であれば、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）の画素値は、画素Ｐ（ｍ，ｎ−１）、画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ−１）及び画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ）のいずれかの画素の画素値に補正される。したがって、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）、画素Ｐ（ｍ，ｎ−１）、画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ−１）、画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ）の２×２画素の計４画素が画像内の構造物を構成する画素であれば、ノイズ除去処理を行ったとしても、画像内の構造物の構造を崩すことはない。
【００６８】
一方、図１１（ａ）に示すように、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）と、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）に連なる画素Ｐ（ｍ，ｎ−１）、画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ−１）の画素値が低い場合を考える。この場合、図１１（ｂ）に示すように、第２最大値最小値決定部６２においてＮをＮ＝３に設定している場合、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）に隣接する８画素の中に、画素Ｐ（ｍ，ｎ−１）、画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ−１）の２画素が含まれる。この場合、Ｎ＝３番目に低い画素値は、画素Ｐ（ｍ，ｎ−１）、画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ−１）ではなく、他の画素の画素値となる。したがって、第２最大値最小値決定部６２は、画素Ｐ（ｍ，ｎ−１）、画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ−１）とは異なる他の画素の画素値を最小値ｍｉｎ０として算出する。一方、第１最大値最小値決定部６１においては、画素Ｐ（ｍ，ｎ−１）、画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ−１）のいずれかの画素の画素値を最小画素値ｍｉｎとして算出しない。したがって、この場合、画素Ｐ（ｍ，ｎ−１）又は画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ−１）の画素値をノイズ除去処理に使用しない。したがって、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）に突出ノイズが発生している場合には、対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）に対して、突出ノイズが発生していない画素の画素値を用いたノイズ除去処理が実行されることになる。したがって、突出ノイズが発生した画素に対するノイズ除去処理を適切に行うことができる。
【００６９】
上述した第１実施形態、第２実施形態及び第３実施形態では、画像処理装置を例に取り上げているが、これに限定される必要はなく、これら実施形態の画像処理装置を撮像装置に搭載することも可能である。
【００７０】
図１２に示すように、デジタルカメラ７０は、撮像光学系７１、撮像素子７２、Ａ／Ｄ変換部７３、タイミングジェネレータ（ＴＧ）７４、バッファメモリ７５、画像処理装置７６、表示制御回路７７、表示装置７８、接続用Ｉ／Ｆ７９、ＣＰＵ８０、内蔵メモリ８１、レリーズボタン８２及び設定操作部８３を備えている。なお、Ａ／Ｄ変換部７３、バッファメモリ７５、画像処理装置７６、表示制御回路７７、接続用Ｉ／Ｆ７９、ＣＰＵ８０及び内蔵メモリ８１は、それぞれバス８４によって接続される。また、接続用Ｉ／Ｆ７９には、メモリカード、光学ディスク及びハードディスクドライブなどの記憶媒体８５が接続される。なお、この電子カメラ７０に用いられる画像処理装置７６は、第１実施形態、第２実施形態、或いは第３実施形態のいずれかの構成からなる画像処理装置が用いられる。
【００７１】
この電子カメラ７０の場合には、レリーズボタン７２の操作によって撮像が実行されると、予め設定された撮像条件に基づいた撮像処理が実行される。この撮像処理時に、予め設定されたシャッタ速度に合わせた光電変換が撮像素子７２の各画素にて実行され、各画素に蓄積される信号電荷が、画素信号として撮像素子７２から出力される。撮像素子７２から出力される画素信号は、Ａ／Ｄ変換部７３によりアナログの信号からデジタルの信号に変換される。デジタルの信号に変換された全画素信号は、１つのデータ（画像データ）としてバッファメモリ７５に記憶される。なお、画像処理装置７６は、バッファメモリ７５に記憶される画像データを読み出し、上述した処理を実行する。これにより、突出ノイズが除去された画像データを取得することが可能になる。
【００７２】
上述した第１実施形態、第２実施形態或いは第３実施形態においては画像処理装置を例に取り上げているが、図１から図３に示す各部の機能、又は図１、図３及び図９に示す各部の機能のいずれかをコンピュータに実行させるための画像処理プログラムであってもよい。この場合、画像処理プログラムは、メモリカード、光学ディスク或いは磁気ディスクなどの、コンピュータにて読み取ることができる記憶媒体に記憶されていることが好ましい。
【符号の説明】
【００７３】
１０…画像処理装置、１６…ノイズ除去部、２７…最大値最小値決定部、２８，６３…突出除去部、３１…第１最大値最小値算出部、３２…第２最大値最小値算出部、３３…第３最大値最小値算出部、３４…第４最大値最小値算出部、３５…第５最大値最小値算出部、３６…第６最大値最小値算出部、３７…第７最大値最小値算出部、３８…第８最大値最小値算出部、３９…最大値最小値選択部、６１…第１最大値最小値決定部、６２…第２最大値最小値決定部
【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５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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