(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原画像に対し画像サイズ縮小を含む多重解像度変換処理を施して、解像度が異なる複数の帯域画像を生成する多重解像度変換部と、
前記帯域画像に対しノイズ低減処理を施すノイズ低減部と、
前記ノイズ低減処理が施された前記帯域画像に対し画像サイズ拡大を含む逆多重解像度変換処理とノイズ付加処理とを施して、前記原画像と同じ解像度の出力画像を生成する逆多重解像度変換部であって、前記原画像よりも低い解像度で前記ノイズ付加処理を行う逆多重解像度変換部と、
を備えるノイズ処理装置。
【請求項２】
前記逆多重解像度変換部は、前記ノイズ付加処理を、前記逆多重解像度変換処理の前記画像サイズ拡大の前に行う、
請求項１に記載のノイズ処理装置。
【請求項３】
前記逆多重解像度変換部は、前記ノイズ付加処理を、二以上の解像度で並行して行う、
請求項１または２に記載のノイズ処理装置。
【請求項４】
前記ノイズ付加処理でノイズを付加するか否かを解像度ごとに切り替えるノイズサイズ調整部を備える、
請求項１から３のうちいずれか一項に記載のノイズ処理装置。
【請求項５】
前記付加するノイズにゲインをかけることにより前記ノイズの強度を調整するゲイン処理部を備える、
請求項１から４のうちいずれか一項に記載のノイズ処理装置。
【請求項６】
前記ゲイン処理部は、前記ノイズに対して解像度ごとに異なるゲインをかけることにより前記ノイズの強度を解像度ごとに調整する、
請求項５に記載のノイズ処理装置。
【請求項７】
前記原画像のうち少なくとも第１の輝度領域と前記第１の輝度領域よりも高輝度である第２の輝度領域とを判定する領域判定部と、
前記第１の輝度領域であるか前記第２の輝度領域であるかに応じて、前記ゲインを異ならせるゲイン制御部と、
を備える請求項５又は６に記載のノイズ処理装置。
【請求項８】
前記ゲイン制御部は、前記原画像がポジティブ画像である場合には、前記第１の輝度領域に対応する画素に付加する前記ノイズのゲインよりも前記第２の輝度領域に対応する画素に付加する前記ノイズのゲインを小さくし、前記原画像がネガティブ画像である場合には、前記第２の輝度領域に対応する画素に付加する前記ノイズのゲインを前記第１の輝度領域に対応する画素に付加する前記ノイズのゲインよりも大きくする、
請求項７に記載のノイズ処理装置。
【請求項９】
原画像に対し画像サイズ縮小を含む多重解像度変換処理を施して、解像度が異なる複数の帯域画像を生成し、
前記帯域画像に対しノイズ低減処理を施し、
前記ノイズ低減処理が施された前記帯域画像に対し画像サイズ拡大を含む逆多重解像度変換処理を施し、且つ前記原画像よりも低い解像度でノイズ付加処理を施して、前記原画像と同じ解像度の出力画像を生成する、
ノイズ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像のノイズ処理技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像のノイズ処理技術として、多重解像度変換を用いて帯域別にノイズ低減処理を行う技術が知られている。【０００３】
特許文献１には、原画像に対し画像サイズ縮小を含む多重解像度変換処理を施して解像度が異なる複数の帯域画像を生成し、その帯域画像の肌色領域のうち信号強度の変化量が特定の閾値以下である画素に対し信号強度の変化量を減衰させる信号強度調整を施し、その信号強度調整が施された帯域画像に対し画像サイズ拡大を含む逆多重解像度変換処理を施すことにより、原画像と同じ解像度であって肌色領域のシワやシミを除去済みのカラー画像を生成することが記載されている。また特許文献１には、更に処理済みのカラー画像のうちの肌色領域に対し微弱なノイズ信号を付加することにより、視覚的に違和感が無い画像にすることが記載されている。【０００４】
特許文献２には、原画像を低周波成分画像と高周波成分画像とに分離して、高周波成分画像のみノイズを除去し且つ高周波成分画像のうちエッジ画素を除く領域にランダムな無彩色のノイズを付加し、ノイズ除去及びノイズ付加が施されない低周波成分画像とノイズ除去及びノイズ付加が施された高周波成分画像とを合成することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１９６２７０号公報
【特許文献２】特開２００７−２８３４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
多重解像度変換を用いて帯域別にノイズ低減処理を行う構成に対して、更にノイズ付加機能をオプション機能として追加したい場合がある。【０００７】
特許文献１は、処理済み画像のうちの肌色領域に対しノイズ付加処理を施すことを開示しているが、そのノイズ付加処理を逆多重解像度変換処理前又は逆多重解像度変換処理の途中で行うとは記載されておらず、逆多重解像度変換処理後に原画像と同じ解像度でノイズ付加処理を行うと考えられる。【０００８】
ノイズ付加機能をオプション機能として追加する際に、逆多重解像度変換処理後にノイズ付加処理を行う構成とした場合、現実的にはノイズ付加処理専用のモジュールを追加する必要性がある。つまり、全てのユーザに利用されるわけではないオプション機能としてノイズ付加機能を追加する場合、費用対効果が低いと言わざるをえない。【０００９】
特許文献２は、原画像を低周波成分画像と高周波成分画像とに分離して、高周波成分のみノイズ除去処理及びノイズ付加処理を行うことを開示しているが、原画像よりも低い解像度でノイズ付加処理を行うことについて開示が無い。【００１０】
本発明は、多重解像度変換を用いて帯域別にノイズ低減処理を行い且つ所望のノイズを付加する場合に費用対効果を高くすることが可能になるノイズ処理装置及びノイズ処理方法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】
【００１１】
上述した目的を達成するため、本発明の第１の態様に係るノイズ処理装置は、原画像に対し画像サイズ縮小を含む多重解像度変換処理を施して、解像度が異なる複数の帯域画像を生成する多重解像度変換部と、帯域画像に対しノイズ低減処理を施すノイズ低減部と、ノイズ低減処理が施された帯域画像に対し画像サイズ拡大を含む逆多重解像度変換処理とノイズ付加処理とを施して、原画像と同じ解像度の出力画像を生成する逆多重解像度変換部であって、原画像よりも低い解像度でノイズ付加処理を行う逆多重解像度変換部と、を備える。【００１２】
本態様によれば、多重解像度変換を用いて帯域別にノイズ低減処理を行う構成において原画像よりも低い解像度でノイズ付加処理を行うため、逆多重解像度変換処理のための要素を利用して出力画像中にサイズを拡大したノイズを形成することが可能であり、ノイズ付加機能をオプション機能として追加したい場合に費用対効果を高くすることができる。【００１３】
本発明の第２の態様に係るノイズ処理装置では、逆多重解像度変換部は、ノイズ付加処理を、逆多重解像度変換処理の画像サイズ拡大の前に行う。本態様によれば、ノイズ付加処理を、逆多重解像度変換処理の画像サイズ拡大の前に行うことにより、様々なサイズのノイズを付加可能な機能をオプション機能として追加したい場合に低コストで実現することが可能になる。【００１４】
本発明の第３の態様に係るノイズ処理装置では、逆多重解像度変換部は、ノイズ付加処理を、二以上の解像度で並行して行う。【００１５】
本発明の第４の態様に係るノイズ処理装置は、ノイズ付加処理でノイズを付加するか否かを解像度ごとに切り替えるノイズサイズ調整部を備える。本態様によれば、出力画像中に、常に最大サイズのノイズを形成しなくてよい。【００１６】
本発明の第５の態様に係るノイズ処理装置は、付加するノイズにゲインをかけることによりノイズの強度を調整するゲイン処理部を備える。本態様では、ゲイン処理部により、ノイズの強度調整とノイズのサイズ調整とを兼用することが可能である。【００１７】
本発明の第６の態様に係るノイズ処理装置では、ゲイン処理部は、ノイズに対して解像度ごとに異なるゲインをかけることによりノイズの強度を解像度ごとに調整する。【００１８】
本発明の第７の態様に係るノイズ処理装置では、原画像のうち少なくとも第１の輝度領域と第１の輝度領域よりも高輝度である第２の輝度領域とを判定する領域判定部と、第１の輝度領域であるか第２の輝度領域であるかに応じて、ゲインを異ならせるゲイン制御部と、を備える。【００１９】
本発明の第８の態様に係るノイズ処理装置では、ゲイン制御部は、原画像がポジティブ画像である場合には、第１の輝度領域に対応する画素に付加するノイズのゲインよりも第２の輝度領域に対応する画素に付加するノイズのゲインを小さくし、原画像がネガティブ画像である場合には、第２の輝度領域に対応する画素に付加するノイズのゲインを第１の輝度領域に対応する画素に付加するノイズのゲインよりも大きくする。
【００２０】
本発明の第９の態様に係るノイズ処理方法は、原画像に対し画像サイズ縮小を含む多重解像度変換処理を施して、解像度が異なる複数の帯域画像を生成し、帯域画像に対しノイズ低減処理を施し、ノイズ低減処理が施された帯域画像に対し画像サイズ拡大を含む逆多重解像度変換処理を施し、且つ原画像よりも低い解像度でノイズ付加処理を施して、原画像と同じ解像度を有する出力画像を生成する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、多重解像度変換を用いて帯域別にノイズ低減処理を行い且つ所望のノイズを付加する場合に費用対効果を高くすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明に係るノイズ処理装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明に係るノイズ処理方法を適用したノイズ処理例の流れを示すフローチャートである。
【図３】図３は、画像処理部の要部の第１実施例の構成例を示すブロック図である。
【図４】図４は、逆多重解像度変換の画像サイズ拡大と出力画像中のノイズのサイズとの関係の説明に用いる説明図である。
【図５】図５は、ノイズ付加処理を複数の解像度で並行して行う様子を模式的に示す説明図である。
【図６】図６は、画像処理部の要部の第２実施例の構成例を示すブロック図である。
【図７】図７は、解像度ごとに個別のノイズ信号を出力する場合における画像処理部の要部の構成例を示すブロック図である。
【図８】図８は、解像度ごとにノイズを付加するか否かを切り替えるスイッチ素子を用いる場合の画像処理部の構成例を示すブロック図である。
【図９】図９は、本発明に係るノイズ処理装置を適用したデジタルカメラの構成例を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、本発明を適用したスマートフォンの一例の外観図である。
【図１１】図１１は、図１０のスマートフォンの構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付図面に従って、本発明に係るノイズ処理装置及びノイズ処理方法を実施するための形態について説明する。
【００２４】
図１は、本発明に係るノイズ処理装置の構成例を示すブロック図である。
【００２５】
本例のノイズ処理装置１０は、原画像を入力する画像入力部１２と、画像入力部１２により入力された原画像に対して、ノイズ処理を含む各種の画像処理を施す画像処理部１４と、画像処理部１４により画像処理が施された画像を出力する画像出力部１６と、プログラム及びプログラムの実行に必要な情報を記憶する記憶部１８と、記憶部１８に記憶されたプログラムに従って、ノイズ処理装置１０の各部を制御する制御部２０と、を含んで構成される。画像入力部１２は、原画像をデジタルデータとして入力する入力デバイスによって構成することができる。画像処理部１４は、例えば、ハードウエア回路若しくはＣＰＵ（central processing unit）、又はハードウエア回路とＣＰＵとの組み合わせによって構成することができる。画像出力部１６は、画像処理が施された画像をデジタルデータとして出力する出力デバイスによって構成することができる。記憶部１８は、一時的記憶デバイス及び非一時的記憶デバイスによって構成することができる。非一時的記憶デバイスにプログラムが記憶される。制御部２０は、ＣＰＵによって構成することができる。
【００２６】
本例の画像処理部１４は、原画像に対し画像サイズ縮小を含む多重解像度変換処理を施して、解像度が異なる複数の帯域画像を生成する多重解像度変換部３２と、複数の帯域画像のそれぞれに対しノイズ低減処理を施すノイズ低減部３４と、ノイズを生成するノイズ生成部３６と、ノイズ低減処理が施された複数の帯域画像に対し画像サイズ拡大を含む逆多重解像度変換処理とノイズ付加処理とを施して、原画像と同じ解像度の出力画像を生成する逆多重解像度変換部３８とを含む。本例の逆多重解像度変換部３８は、ノイズ低減処理が施された帯域画像及び逆多重解像度変換処理の途中の画像（以下「処理中画像」という）のうちいずれかの画像であって、原画像よりも低い解像度の画像に対し、ノイズ生成部３６によって生成されたノイズを付加するノイズ付加部３９を有する。本例において、多重解像度変換部３２、ノイズ低減部３４、ノイズ生成部３６及び逆多重解像度変換部３８は、制御部２０によって制御される。画像処理の高速化のため、画像処理部１４の全てをハードウエア回路によって構成してよいが、画像処理部１４の一部をハードウエア回路によって構成してもよい。また、ノイズ生成部３６は、画像処理部１４の外部に設けてもよい。
【００２７】
図２は、本発明に係るノイズ処理方法を適用したノイズ処理例の流れを示すフローチャートである。本例のノイズ処理は、記憶部１８に記憶されたプログラムに従って、制御部２０により実行される。
【００２８】
まず、画像入力部１２により、原画像を入力する（ステップＳ２）。
【００２９】
次に、多重解像度変換部３２により、原画像に対し画像サイズ縮小を含む多重解像度変換処理を施して、解像度が異なる複数の帯域画像を生成する（ステップＳ４）。原画像は二次元（ｘ方向及びｙ方向がある）の画像であり、本例の多重解像度変換部３２はｘ方向及びｙ方向の両方向において画像サイズを縮小する。
【００３０】
次に、ノイズ低減部３４により、複数の帯域画像のそれぞれに対しノイズ低減処理を施す（ステップＳ６）。
【００３１】
また、ノイズ生成部３６により、ランダムノイズを生成させる（ステップＳ８）。
【００３２】
次に、逆多重解像度変換部３８により、ノイズ低減処理が施された帯域画像に対し画像サイズ拡大を含む逆多重解像度変換処理を施し、且つ原画像よりも低い解像度でノイズ付加処理を施して、原画像と同じ解像度を有する出力画像を生成する（ステップＳ１０）。本例の逆多重解像度変換部３８は、ｘ方向及びｙ方向の両方向において画像サイズを拡大する。また、本例の逆多重解像度変換部３８は、ｘ方向及びｙ方向の両方向においてノイズのサイズを拡大することができる。
【００３３】
そして、画像出力部１６により、生成された出力画像を出力する（ステップＳ１２）。
【００３４】
＜第１実施例＞
図３は、図１に示した画像処理部１４の要部の第１実施例の構成を示すブロック図である。多重解像度変換部３２は、複数の縮小器ＲＤ１、ＲＤ２、ＲＤ３と、複数の拡大器ＥＸ１１、ＥＸ１２、ＥＸ１３と、複数の減算器ＳＢ１、ＳＢ２、ＳＢ３とを含んで構成される。ノイズ低減部３４は、複数のノイズ低減器ＮＲ０、ＮＲ１、ＮＲ２、ＮＲ３を含んで構成される。逆多重解像度変換部３８は、複数の拡大器ＥＸ２１、ＥＸ２２、ＥＸ２３と、画像合成用の複数の加算器ＡＤ１１、ＡＤ１２、ＡＤ１３と、ノイズ付加用の複数の加算器ＡＤ２０、ＡＤ２１、ＡＤ２２、ＡＤ２３と、複数のノイズ選択器ＮＳ１、ＮＳ２、ＮＳ３とを含んで構成される。
【００３５】
まず多重解像度変換部３２による画像サイズ縮小（ダウンサンプリング）を含む多重解像度変換処理について、説明する。
【００３６】
入力画像ｉｎ＿ｉｍｇを非縮小画像Ｌ０（「原画像」の一形態である）として、非縮小画像Ｌ０が縮小器ＲＤ１により縮小されて第１の縮小画像Ｌ１が生成され、その第１の縮小画像Ｌ１が縮小器ＲＤ２により縮小されて第２の縮小画像Ｌ２が生成され、その第２の縮小画像Ｌ２が縮小器ＲＤ３により縮小されて第３の縮小画像Ｌ３が生成される。
【００３７】
非縮小画像Ｌ０、第１の縮小画像Ｌ１、及び第２の縮小画像Ｌ２は、いずれも二次元の画像であり、縮小器ＲＤ１、ＲＤ２、ＲＤ３によって、ｘ方向のサイズ及びｙ方向のサイズがそれぞれ「１／２」倍に縮小される。つまり、第１の縮小画像Ｌ１の画像サイズは原画像（非縮小画像Ｌ０）の「１／２×１／２」倍であり、第２の縮小画像Ｌ２の画像サイズは原画像の「１／４×１／４」倍であり、第３の縮小画像Ｌ３の画像サイズは原画像の「１／８×１／８」倍である。本例の縮小器ＲＤ１、ＲＤ２、ＲＤ３は、ＬＰＦ（low pass filter）処理及び間引き処理を行う。
【００３８】
第１の縮小画像Ｌ１は拡大器ＥＸ１１により拡大され、その拡大結果が減算器ＳＢ１により非縮小画像Ｌ０から減算されて、原画像と同じ解像度である解像度レベル０の帯域画像Ｈ０が生成される。第２の縮小画像Ｌ２は拡大器ＥＸ１２により拡大され、その拡大結果が減算器ＳＢ２により第１の縮小画像Ｌ１から減算されて、原画像よりも解像度が低い解像度レベル１の帯域画像Ｈ１が生成される。第３の縮小画像Ｌ３は拡大器ＥＸ１３により拡大され、その拡大結果が減算器ＳＢ３により第２の縮小画像Ｌ２から減算されて、解像度レベル１の帯域画像Ｈ１よりも解像度が低い解像度レベル２の帯域画像Ｈ２が生成される。第３の縮小画像Ｌ３は、解像度レベル２の帯域画像Ｈ２よりも解像度が低い帯域画像（以下「解像度レベル３の帯域画像」ともいう）である。尚、拡大器ＥＸ１１、ＥＸ１２、ＥＸ１３によって、ｘ方向のサイズ及びｙ方向のサイズがそれぞれ２倍に拡大される。解像度レベル０の帯域画像Ｈ０の画像サイズは原画像と等しく、解像度レベル１の帯域画像Ｈ１の画像サイズは原画像の「１／２×１／２」倍であり、解像度レベル２の帯域画像Ｈ２の画像サイズは原画像の「１／４×１／４」倍であり、解像度レベル３の帯域画像Ｌ３の画像サイズは原画像の「１／８×１／８」倍である。仮に解像度レベル０〜３の帯域画像Ｈ０、Ｈ１、Ｈ２及びＬ３を全て合成した場合、原画像と等しい画像が生成されることになる。つまり画像サイズ縮小（ダウンサンプリング）を含む多重解像度変換を行った場合、画像サイズ拡大（アップサンプリング）を含む逆多重解像度変換により、画像を再構成する必要がある。
【００３９】
本例の多重解像度変換部３２は、原画像を四つの帯域（四つの解像度）で分離することにより四つの帯域画像Ｈ０、Ｈ１、Ｈ２、Ｌ３を生成しているが、本発明はこのような場合に特に限定されず、例えば三つの帯域で分離してもよいし、五つ以上の帯域で分離してもよい。
【００４０】
次に、ノイズ低減部３４によるノイズ低減処理について、説明する。
【００４１】
解像度レベル０の帯域画像Ｈ０、解像度レベル１の帯域画像Ｈ１、解像度レベル２の帯域画像Ｈ２、及び解像度レベル３の帯域画像Ｌ３に対し、それぞれノイズ低減器ＮＲ０、ＮＲ１、ＮＲ２、ＮＲ３によりエッジ保存型の平滑化をノイズ低減処理として施して、ノイズ低減済みの解像度レベル０の帯域画像Ｈ０＿ｎｒ、ノイズ低減済みの解像度レベル１の帯域画像Ｈ１＿ｎｒ、ノイズ低減済みの解像度レベル２の帯域画像Ｈ２＿ｎｒ、及びノイズ低減済みの解像度レベル３の帯域画像Ｌ３＿ｎｒを生成する。エッジ保存型の平滑化は、帯域画像中の成分の方向判別を行って、方向別のフィルタリングを行う処理等が相当する。
【００４２】
次に、本例の逆多重解像度変換部３８による、画像サイズ拡大（アップサンプリング）を含む逆多重解像度変換処理及びノイズ付加処理について、説明する。
【００４３】
ノイズ低減済みの解像度レベル３の帯域画像Ｌ３＿ｎｒに対し、例えば１画素ごとに、加算器ＡＤ２３によりノイズ信号を加算する。ここで加算されるノイズ信号は、ノイズ生成部３６により生成された原ノイズ信号のうち、解像度レベル３のノイズ選択器ＮＳ３により選択された部分である。ノイズ信号が加算された解像度レベル３の帯域画像Ｌ３＿ｎｒは、拡大器ＥＸ２３により２×２倍に拡大され、その拡大結果が加算器ＡＤ１３によりノイズ低減済みの解像度レベル２の帯域画像Ｈ２＿ｎｒと加算されて、解像度レベル２の処理中画像Ｌ２＿ｎｒが生成される。
【００４４】
この解像度レベル２の処理中画像Ｌ２＿ｎｒに対し、例えば２×２画素ごとに、加算器ＡＤ２２によりノイズ信号を加算する。ここで加算されるノイズ信号は、ノイズ生成部３６により生成された原ノイズ信号のうち、解像度レベル２のノイズ選択器ＮＳ２により選択された部分である。ノイズ信号が加算された解像度レベル２の処理中画像Ｌ２＿ｎｒは、拡大器ＥＸ２２により２×２倍に拡大され、その拡大結果が加算器ＡＤ１２によりノイズ低減済みの解像度レベル１の帯域画像Ｈ１＿ｎｒと加算されて、解像度レベル１の処理中画像Ｌ１＿ｎｒが生成される。
【００４５】
この解像度レベル１の処理中画像Ｌ１＿ｎｒに対し、例えば４×４画素ごとに、加算器ＡＤ２１によりノイズ信号を加算する。ここで加算されるノイズ信号は、ノイズ生成部３６により生成された原ノイズ信号のうち、解像度レベル１のノイズ選択器ＮＳ１により選択された部分である。ノイズ信号が加算された解像度レベル１の処理中画像Ｌ１＿ｎｒは、拡大器ＥＸ２１により２×２倍に拡大され、その拡大結果が加算器ＡＤ１１によりノイズ低減済みの解像度レベル０の帯域画像Ｈ０＿ｎｒと加算されて、解像度レベル０の処理中画像Ｌ０＿ｎｒが生成される。
【００４６】
この解像度レベル０の処理中画像Ｌ０＿ｎｒに対し、例えば８×８画素ごとに、加算器ＡＤ２０によりノイズ信号を加算する。ここで加算されるノイズ信号は、ノイズ生成部３６により生成された原ノイズ信号である。
【００４７】
ノイズ生成部３６は、例えば、原ノイズ信号として、連続した疑似乱数データを生成する。本例の原ノイズ信号は、デジタル信号であり、例えば１画素ごとにノイズを付加するか否かを示す「１」信号及び「０」信号によって構成することができる。原ノイズ信号を１画素ごとにノイズの強度を示す乱数によって構成し、乱数の大小に応じて、付加するノイズの強度の切り換え及びノイズ付加の有無の切換えを行う構成としてもよい。
【００４８】
本例のノイズ選択器ＮＳ１、ＮＳ２、ＮＳ３は、ノイズ生成部３６によって生成された原ノイズ信号に対し解像度に応じて間引く処理を行うことにより、実際に付加するノイズ信号を生成する。例えば、時間的に連続した８×８画素分の原ノイズ信号から、解像度レベル１のノイズ選択器ＮＳ１は４×４画素分のノイズ信号を抽出し、解像度レベル２のノイズ選択器ＮＳ２は２×２画素分のノイズ信号を抽出し、解像度レベル３のノイズ選択器ＮＳ３は１画素分のノイズ信号を抽出する。尚、本例では解像度レベル０のノイズ選択器を省略したが、原ノイズ信号と解像度レベル０のノイズ信号とでサイズが異なる場合、解像度レベル０のノイズ選択器を設ける。
【００４９】
ノイズ信号が加算された解像度レベル０の処理中画像Ｌ０＿ｎｒは、出力画像ｏｕｔ＿ｉｍｇとして図１の画像出力部１６から出力される。つまり、各解像度でノイズ付加処理を行いながら逆多重解像度変換処理を行う逆多重解像度変換部３８の処理結果として、出力画像ｏｕｔ＿ｉｍｇが出力される。
【００５０】
図４を用いて、逆多重解像度変換の画像サイズ拡大（アップサンプリング）と、出力画像ｏｕｔ＿ｉｍｇ中のノイズのサイズとの関係を説明する。
【００５１】
例えば四つの解像度（四つの帯域）のそれぞれで、１画素のノイズを付加したものとする。そうすると、解像度レベル３で付加された１画素のノイズＮＺ３は、三つの拡大器ＥＸ２３、ＥＸ２２及びＥＸ２１によって拡大された結果、出力画像ｏｕｔ＿ｉｍｇでは８×８画素の大きさのノイズＮＺ３０となる。解像度レベル２で付加された１画素のノイズＮＺ２は、二つの拡大器ＥＸ２２及びＥＸ２１によって拡大された結果、出力画像ｏｕｔ＿ｉｍｇでは４×４画素の大きさのノイズＮＺ２０となる。解像度レベル１で付加された１画素のノイズＮＺ１は、一つの拡大器ＥＸ２１によって拡大された結果、出力画像ｏｕｔ＿ｉｍｇでは２×２画素の大きさのノイズＮＺ１０となる。解像度レベル０で付加された１画素のノイズＮＺ０は、出力画像ｏｕｔ＿ｉｍｇにおいて１画素の大きさである。
【００５２】
尚、上述の説明において示した、解像度の段数（帯域数）、付加するノイズのサイズ、及び出力画像ｏｕｔ＿ｉｍｇ中に形成されるノイズのサイズは、理解を容易にするための例であり、処理速度とハードウエアのコスト及びサイズとを考慮して適宜決めることができる。また、本発明は、全ての解像度でノイズ付加を行う場合には限定されず、後の実施例で説明するように選択した一以上の解像度（一以上の帯域）でノイズ付加を行ってもよい。
【００５３】
以上説明したように、本例の逆多重解像度変換部３８によれば、逆多重解像度変換処理に必要な画像サイズ拡大用の拡大器ＥＸ２１、ＥＸ２２、ＥＸ２３を、ノイズサイズの拡大にも用いる構成であるため、新たにノイズサイズ拡大用の拡大器を追加する必要がない。言い換えると、本例の逆多重解像度変換部３８は、逆多重解像度変換処理の解像度ごとの画像サイズ拡大の前にノイズ付加処理を行う構成であるため、新たに拡大器を追加することなく、出力画像ｏｕｔ＿ｉｍｇ中に複数サイズのノイズを形成することができる。尚、拡大器のみに限定されず、逆多重解像度変換処理用の他の要素も利用してノイズ付加処理を行ってよい。
【００５４】
＜＜ノイズ付加の並列処理＞＞
図１の多重解像度変換部３２は、ノイズ付加処理を、複数の解像度（少なくとも二以上の解像度である）で並行して行う構成である。以下では、図３に示した構成例でのノイズ付加の並列処理について、図５を用いて更に詳細に説明する。
【００５５】
図５において、ノイズ低減済みの解像度レベル３（最低解像度である）の帯域画像Ｌ３＿ｎｒから、時間ｔの経過に従って、１画素ごとのブロックＢ３１、Ｂ３２、Ｂ３３、Ｂ３４（以降は図示を省略）を逐次抽出したものとする。これらの抽出された１画素ごとのブロックＢ３１、Ｂ３２、Ｂ３３、Ｂ３４に対し、解像度レベル３のノイズ付加用の加算器ＡＤ２３により、１画素分のノイズ信号ＮＤ１１、ＮＤ１２、ＮＤ１３、ＮＤ１４（以降は図示を省略）が逐次加算される。ノイズ信号が加算されたブロックＢ３１、Ｂ３２、Ｂ３３、Ｂ３４は、２×２倍に逐次拡大されて、解像度レベル２の処理中画像Ｌ２＿ｎｒに２×２画素のブロックＢ２１、Ｂ２２、Ｂ２３（以降は図示を省略）として組み込まれる。また解像度レベル２の処理中画像Ｌ２＿ｎｒのブロックＢ２１、Ｂ２２、Ｂ２３に対し、解像度レベル２のノイズ付加用の加算器ＡＤ２２により、２×２画素分のノイズ信号ＮＤ２２、ＮＤ２３、ＮＤ２４（以降は図示を省略）が逐次加算される。ノイズ信号が加算されたブロックＢ２１、Ｂ２２、Ｂ２３は、２×２倍に逐次拡大されて、解像度レベル１の処理中画像Ｌ１＿ｎｒに４×４画素のブロックＢ１１、Ｂ１２（以降は図示を省略）として組み込まれる。また解像度レベル１の処理中画像Ｌ１＿ｎｒのブロックＢ１１、Ｂ１２に対し、解像度レベル１のノイズ付加用の加算器ＡＤ２１により、４×４画素分のノイズ信号ＮＤ３３、ＮＤ３４（以降は図示を省略）が逐次加算される。ノイズ信号が加算されたブロックＢ１１、Ｂ１２は、２×２倍に逐次拡大されて、解像度レベル０の処理中画像Ｌ０＿ｎｒに８×８画素のブロックＢ０１（以降は図示を省略）として組み込まれる。また解像度レベル０の処理中画像Ｌ０＿ｎｒのブロックＢ０１に対し、解像度レベル０のノイズ付加用の加算器ＡＤ２０により、８×８画素分のノイズ信号ＮＤ４４（以降は図示を省略）が逐次加算される。
【００５６】
このような並列処理において、ノイズ付加用の複数の加算器ＡＤ２０、ＡＤ２１、ＡＤ２２、ＡＤ２３は、複数の解像度（本例では四つの解像度）で並行して、ノイズ付加を行う。また、逆多重解像度変換処理とノイズ付加処理とが並行して行われる。つまり、逆多重解像度変換処理にノイズ付加処理を組み込まない場合と比較して、逆多重解像度変換処理にノイズ付加処理を組み込んでも、全体の処理時間の増加を僅かに抑えられることが分かる。
【００５７】
図３に示した構成例では、ノイズ選択器ＮＳ１〜ＮＳ３により、解像度ごとに異なるデータサイズで、原ノイズ信号から実際に付加するノイズを選択することにより、図５に示したようなノイズ付加の並列処理をサポートしているといえる。
【００５８】
尚、上述のノイズ付加の並列処理の説明において、各画像から１回で抽出するブロック（Ｂ３１〜Ｂ３４、Ｂ２１〜Ｂ２３、Ｂ１１〜Ｂ１２、Ｂ０１）のサイズ、及び１回で付加するノイズ信号（ＮＤ１１〜ＮＤ１４、ＮＤ２２〜ＮＤ２４、ＮＤ３３〜ＮＤ３４、ＮＤ４４）のサイズは、理解を容易にするための例であり、処理速度とハードウエアのコスト及びサイズとを考慮して適宜決めることができる。また、本発明は、複数の解像度でノイズ付加を同時に行う場合には限定されず、解像度間でノイズ付加のタイミングをずらしてもよい。
【００５９】
＜第２実施例＞
図６は、図１に示した画像処理部１４の要部の第２実施例の構成を示すブロック図である。尚、図３に示した第１実施例の画像処理部１４と同じ構成要素には同じ符号を付してあり、既に説明した内容を以下では省略する。
【００６０】
本例の画像処理部１４は、付加するノイズにゲインをかけることにより、付加するノイズの強度を調整する複数のゲイン処理部ＧＰ０、ＧＰ１、ＧＰ２、ＧＰ３を備える。以下では、複数のゲイン処理部ＧＰ０，ＧＰ１、ＧＰ２、ＧＰ３を総称して、「ゲイン処理部ＧＰ」と記載することもある。ここで「ゲイン」は、ノイズの入出力比であり、本例ではゲイン処理部ＧＰに入力されるノイズの強度とゲイン処理部ＧＰから出力されるノイズの強度（即ちノイズ付加用の加算器ＡＤ２０〜ＡＤ２３で付加するノイズの強度）との比である。
【００６１】
本例のゲイン処理部ＧＰは、解像度ごとに異なるゲインをノイズに対してかけることにより、付加するノイズの強度を解像度ごとに調整することができる。つまり、出力画像に形成されるノイズの強度を、出力画像中のノイズのサイズごとに調整することが可能である。
【００６２】
出力画像中に形成されるノイズのサイズは、第１実施例で既に説明したように、ノイズ付加時の解像度に依存する。つまり逆多重解像度変換処理のアップサンプリング（画像サイズ拡大）とノイズのサイズ拡大とが連動している。ただし本例のゲイン処理部ＧＰによれば、ゲインをゼロにするか否かを解像度ごとに切り替えることにより、ノイズを付加するか否かを解像度ごとに切り替えることができる。つまり、本例のゲイン処理部ＧＰは、本発明における「ノイズサイズ調整部」の一形態であり、ノイズの強度を調整する機能を有するだけでなく、出力画像中に形成されるノイズのサイズを調整する機能も有する。
【００６３】
例えば、２×２画素（縦２画素×横２画素）の大きさのノイズのみを出力画像中に形成したい場合、解像度レベル３のゲイン処理部ＧＰ３、解像度レベル２のゲイン処理部ＧＰ２及び解像度レベル０のゲイン処理部ＧＰ０のゲインをゼロに設定し、かつ解像度レベル１のゲイン処理部ＧＰ１のゲインをゼロよりも大きく設定する。このようにゲインをゼロにするか否かを解像度ごとに切り替えることにより、出力画像中に所望の大きさのノイズを形成することが可能である。
【００６４】
また、本例の制御部２０（図１を参照）は、本発明における「領域判定部」の一形態であり、原画像のうち低輝度領域（「第１の輝度領域」である）と高輝度領域（「第１の輝度領域」よりも高輝度である「第２の輝度領域」である）とを判定する。また、本例の制御部２０は、本発明における「ゲイン制御部」の一形態であり、低輝度領域であるか高輝度領域であるかに応じて、ゲイン処理部ＧＰのノイズに対するゲインを異ならせる。尚、制御部２０による領域判定は、輝度が異なる二つの輝度領域を判定する場合に限定されず、輝度が異なる三つ以上の輝度領域を判定する場合であってもよい。また、制御部２０によるゲイン制御は、輝度が異なる三つ以上の領域で輝度依存のゲインを異ならせる場合であってもよい。
【００６５】
例えばフイルムから銀塩写真を作成した場合のような粒状性付加を行う場合、原画像中の領域ごとの明るさに応じてゲインを調整することが、好ましい。
【００６６】
例えば、ネガティブフイルムから作成された銀塩写真（陽画である）は、シャドウ部分（低輝度領域）に粒状性が見られるが、ハイライト部分（高輝度領域）には粒状性があまり見られないという特徴がある。このような銀塩写真と同様な粒状性を持つ画像を作成するため、本例の制御部２０は、原画像がポジティブ画像（陽画画像）である場合には、ランダムノイズを付加する対象の画像のうち原画像の低輝度領域（第１の輝度領域）に対応する画素に付加するランダムノイズのゲインよりも原画像の高輝度領域（第２の輝度領域）に対応する画素に付加するランダムノイズのゲインを小さくする。言い換えると、ポジティブ画像では、低輝度領域（第１の輝度領域）に対するランダムノイズのゲインを、高輝度領域（第２の輝度領域）に対するランダムノイズのゲインよりも大きくする。また、本例の制御部２０は、原画像がネガティブ画像（陰画画像）である場合には、ランダムノイズを付加する対象の画像のうち原画像の高輝度領域（第２の輝度領域）に対応する画素に付加するランダムノイズのゲインよりも原画像の低輝度領域（第１の輝度領域）に対応する画素に付加するランダムノイズのゲインを小さくする。言い換えると、ネガティブ画像では、高輝度領域（第２の輝度領域）に対するランダムノイズのゲインを、低輝度領域（第１の輝度領域）に対するランダムノイズのゲインよりも大きくする。
【００６７】
以上説明したように、本実施例によれば、設計意図或いはユーザ意図に応じて、ノイズの強度をゲインによって調整することができる。また、本実施例によれば、多重解像度変換処理の帯域分割数に依存せずに、出力画像中に形成されるノイズのサイズを調整することができる。
【００６８】
＜ノイズ付加のバリエーション＞
ノイズ付加のバリエーションについて説明する。
【００６９】
前述の第１実施例及び第２実施例では、ノイズ付加用の複数の加算器ＡＤ２０〜ＡＤ２３（「ノイズ付加部」の一形態である）に対して、共通の原ノイズ信号をノイズ生成部３６から出力する構成を例に説明したが、本発明はこのような場合に限定されない。例えば図７に示すように、ノイズ付加用の複数の加算器ＡＤ２０〜ＡＤ２３（ノイズ付加部）のそれぞれに対して、個別のノイズ信号をノイズ生成部３６から出力する構成としてよい。
【００７０】
最低解像度（本例では解像度レベル３である）のノイズ低減済みの帯域画像Ｌ３＿ｎｒから逐次に１画素ずつ抽出する場合であって逆多重解像度変換処理の解像度ごとの画像サイズ拡大が２×２倍である場合を例に説明する。このような場合、解像度レベル３のノイズ付加用の加算器ＡＤ２３に対して１画素単位のノイズ信号を出力し、解像度レベル２のノイズ付加用の加算器ＡＤ２２に対して２×２画素単位のノイズ信号を出力し、解像度レベル１のノイズ付加用の加算器ＡＤ２１に対して４×４画素単位のノイズ信号を出力し、解像度レベル０のノイズ付加用の加算器ＡＤ２０に対して８×８画素単位のノイズ信号を出力する。つまり、解像度ごとに異なるデータサイズの個別ノイズをノイズ付加用の加算器ＡＤ２０〜ＡＤ２３（ノイズ付加部）に与える構成とする。
【００７１】
本例では、解像度に応じて、ノイズ付加部（加算器ＡＤ２０〜ＡＤ２３）に与えるノイズ信号のデータ量（ノイズデータ量）を異ならせることにより、図５に示したようなノイズ付加の並列処理をサポートしているといえる。
【００７２】
また、前述の第２実施例では、ゲイン処理部ＧＰのゲインをゼロに設定することにより、解像度ごとにノイズ付加の有無を切り替える場合を例に説明したが、本発明はこのような場合に限定されない。例えば図８に示すように、オン状態とオフ状態とを有するスイッチ素子ＳＷ０、ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３を用いて、解像度ごとにノイズ付加の有無を切り替える構成としてもよい。つまり、第２実施例はゲイン処理部ＧＰによりノイズ強度調整とノイズサイズ調整とを行うことができる点で優れているが、ノイズサイズ調整のみ行えばよい場合には図８に示した構成としてもよい。
【００７３】
また前述の第１実施例及び第２実施例では、最低解像度（解像度レベル３）のみノイズ低減器ＮＲ３から出力された直後の帯域画像Ｌ３＿ｎｒに対してノイズを付加し、原画像の解像度よりも低い他の解像度（解像度レベル１〜２）では逆多重解像度変換処理の途中の処理中画像Ｌ１＿ｎｒ、Ｌ２＿ｎｒに対してノイズを付加する場合を例に説明したが、本発明はこのような場合に限定されない。最低解像度以外の解像度（例えば解像度レベル０〜２）においてもノイズ低減器ＮＲ０〜ＮＲ２から出力された直後の帯域画像Ｈ０＿ｎｒ、Ｈ１＿ｎｒ、Ｈ２＿ｎｒに対してノイズを付加する構成としてよい。本発明におけるノイズ付加部３９は、ノイズ低減済みの帯域画像及び逆多重解像度変換処理の途中の画像のうちいずれかの画像であって、原画像の解像度よりも低い解像度の画像に対してノイズを付加する、ということができる。
【００７４】
また、ランダムノイズを付加する場合を例に説明したが、規則性を有するノイズを付加する場合にも、本発明を適用可能である。
【００７５】
＜多重解像度変換のバリエーション＞
多重解像度変換処理は、ラプラシアンピラミッドを用いる場合に限定されない。原画像を帯域分解し、画像サイズ拡大を含む逆多重解像度変換する場合であれば、本発明を適用可能である。例えば、ウェーブレット変換を用いた場合や、フーリエ変換を用いた場合が、挙げられる。
【００７６】
＜ハードウエア構造のバリエーション＞
本実施形態において、図１に示した画像処理部１４（多重解像度変換部３２、ノイズ低減部３４、ノイズ生成部３６、及び逆多重解像度変換部３８）及び制御部２０における、各種の処理（多重解像度変換処理、ノイズ低減処理、ノイズ生成処理、ノイズ付加処理、逆多重解像度変換処理等）を実行するためのハードウエア的な構造は、次に示すような各種のプロセッサ（processor）によって構成することができる。各種のプロセッサには、ソフトウエア（プログラム）により各種の処理を実行する汎用的なプロセッサであるＣＰＵ（central processing unit）、ＦＰＧＡ（field programmable gate array）等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（programmable logic device：ＰＬＤ）、ＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）などの特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路などが含まれる。
【００７７】
画像処理部１４及び制御部２０の機能は、これら各種のプロセッサのうちの１つで実現されてもよいし、同種または異種の２つ以上のプロセッサ（例えば、複数のＦＰＧＡ、あるいはＣＰＵとＦＰＧＡの組み合わせ）で実現されてもよい。また、複数の機能を１つのプロセッサで実現してもよい。複数の機能を１つのプロセッサで実現する例としては、システムオンチップ（system on chip：ＳｏＣ）などに代表されるように、複数の機能を含むシステム全体の機能を１つのＩＣ（integrated circuit）チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、各種の機能は、ハードウエア的な構造として、上述した各種のプロセッサを１つ以上用いて実現される。さらに、これらの各種のプロセッサのハードウエア的な構造は、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた電気回路（circuitry）である。
【００７８】
＜デジタルカメラの構成例＞
図９は、図１のノイズ処理装置１０を適用したデジタルカメラの構成例を示すブロック図である。図９において、図１に示したノイズ処理装置１０と同じ構成要素には同じ符号を付してあり、既に説明した内容を以下では省略する。
【００７９】
本例のデジタルカメラ２００は、図１の画像入力部１２として撮像部４２を備える。撮像部４２は、撮像用の光学系（撮像光学系）と撮像素子とを含んで構成される。撮像素子として、例えばＣＭＯＳ（complementary metal oxide semiconductor）撮像デバイスやＣＣＤ（charge coupled device）撮像デバイスなどの撮像デバイスを用いる。また、デジタルカメラ２００は、ユーザの指示入力を受け付ける操作部４４と、ユーザに対して画像を含む各種情報を表示する表示部４６とを含んで構成される。操作部４４は、タッチパネルなどの操作デバイスによって構成される。ハードウエアのスイッチによって構成されてもよい。表示部４６は、液晶表示デバイスなどの表示デバイスによって構成される。
【００８０】
尚、デジタルカメラ２００として、撮像光学系を交換可能なデジタルカメラを用いてよい。
【００８１】
＜スマートフォンの構成例＞
図１０は、本発明を適用したスマートフォンの一例の外観図である。図１０に示すスマートフォン３００は、平板状の筐体３０２を有し、筐体３０２の一方の面に表示パネル３２１と、操作パネル３２２とが一体となった表示入力部３２０を備えている。また、筐体３０２は、スピーカ３３１と、マイクロホン３３２、操作部３４０と、カメラ部３４１とを備えている。尚、筐体３０２の構成はこれに限定されず、例えば、表示部と入力部とが独立した構成を採用したり、折り畳み構造やスライド機構を有する構成を採用することもできる。
【００８２】
図１１は、図１０のスマートフォン３００の構成例を示すブロック図である。図１１に示すように、スマートフォンの主たる構成要素として、無線通信部３１０と、表示入力部３２０と、通話部３３０と、操作部３４０と、カメラ部３４１と、記憶部３５０と、外部入出力部３６０と、ＧＰＳ(global positioning system)受信部３７０と、モーションセンサ部３８０と、電源部３９０と、主制御部３０１とを備える。また、スマートフォン３００の主たる機能として、基地局装置と移動通信網とを介した移動無線通信を行う無線通信機能を備える。
【００８３】
無線通信部３１０は、主制御部３０１の指示に従って、移動通信網に収容された基地局装置に対し無線通信を行うものである。かかる無線通信を使用して、音声データ、画像データ等の各種ファイルデータ、電子メールデータなどの送受信や、Ｗｅｂデータやストリーミングデータなどの受信を行う。
【００８４】
表示入力部３２０は、主制御部３０１の制御により、画像（静止画像および動画像）や文字情報などを表示して視覚的にユーザに情報を伝達するとともに、表示した情報に対するユーザ操作を検出する、いわゆるタッチパネルであって、表示パネル３２１と、操作パネル３２２とを備える。
【００８５】
表示パネル３２１は、ＬＣＤ(liquid crystal display)、ＯＬＥＤ（organic light emitting diodes）ディスプレイなどを表示デバイスとして用いたものである。操作パネル３２２は、表示パネル３２１の表示面上に表示される画像を視認可能に載置され、ユーザの指やペン型入力装置によって操作される一又は複数の座標を検出するデバイスである。かかるデバイスをユーザの指やペン型入力装置によって操作すると、操作に起因して発生する検出信号を主制御部３０１に出力する。次いで、主制御部３０１は、受信した検出信号に基づいて、表示パネル３２１上の操作位置（座標）を検出する。
【００８６】
図１０に示すように、スマートフォン３００の表示パネル３２１と操作パネル３２２とは一体となって表示入力部３２０を構成しているが、操作パネル３２２が表示パネル３２１を完全に覆うような配置となっている。この配置を採用した場合、操作パネル３２２は、表示パネル３２１外の領域についても、ユーザ操作を検出する機能を備えてもよい。換言すると、操作パネル３２２は、表示パネル３２１に重なる重畳部分についての検出領域（以下、表示領域と称する）と、それ以外の表示パネル３２１に重ならない外縁部分についての検出領域（以下、非表示領域と称する）とを備えていてもよい。
【００８７】
尚、表示領域の大きさと表示パネル３２１の大きさとを完全に一致させても良いが、両者を必ずしも一致させる必要は無い。また、操作パネル３２２が、外縁部分と、それ以外の内側部分の２つの感応領域を備えていてもよい。更に、外縁部分の幅は、筐体３０２の大きさなどに応じて適宜設計されるものである。更にまた、操作パネル３２２で採用される位置検出方式としては、マトリクススイッチ方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式、赤外線方式、電磁誘導方式、静電容量方式などが挙げられ、いずれの方式を採用することもできる。
【００８８】
通話部３３０は、スピーカ３３１やマイクロホン３３２を備え、マイクロホン３３２を通じて入力されたユーザの音声を主制御部３０１にて処理可能な音声データに変換して主制御部３０１に出力したり、無線通信部３１０あるいは外部入出力部３６０により受信された音声データを復号してスピーカ３３１から出力するものである。また、図１０に示すように、例えば、スピーカ３３１を表示入力部３２０が設けられた面と同じ面に搭載し、マイクロホン３３２を筐体３０２の側面に搭載することができる。
【００８９】
操作部３４０は、キースイッチなどを用いたハードウエアキーであって、ユーザからの指示を受け付けるものである。例えば、図１０に示すように、操作部３４０は、スマートフォン３００の筐体３０２の側面に搭載され、指などで押下されるとオンとなり、指を離すとバネなどの復元力によってオフ状態となる押しボタン式のスイッチである。
【００９０】
記憶部３５０は、主制御部３０１の制御プログラムや制御データ、アプリケーションソフトウエア、通信相手の名称や電話番号などを対応づけたアドレスデータ、送受信した電子メールのデータ、ＷｅｂブラウジングによりダウンロードしたＷｅｂデータや、ダウンロードしたコンテンツデータを記憶し、またストリーミングデータなどを一時的に記憶するものである。また、記憶部３５０は、スマートフォン内蔵の内部記憶部３５１と着脱自在な外部メモリスロットを有する外部記憶部３５２により構成される。尚、記憶部３５０を構成するそれぞれの内部記憶部３５１と外部記憶部３５２は、フラッシュメモリタイプ（flash memory type）、ハードディスクタイプ（hard disk type）、マルチメディアカードマイクロタイプ（multimedia card micro type）、カードタイプのメモリ（例えば、ＭｉｃｒｏＳＤ（登録商標）メモリ等）、ＲＡＭ（random access memory）、ＲＯＭ（read only memory）などの格納媒体を用いて実現される。
【００９１】
外部入出力部３６０は、スマートフォン３００に連結される全ての外部機器とのインターフェースの役割を果たすものであり、他の外部機器に通信等（例えば、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ：universal serial bus）など）又はネットワーク（例えば、インターネット、無線ＬＡＮ（local area network）、ブルートゥース（bluetooth）（登録商標）、ＲＦＩＤ（radio frequency identification）、赤外線通信（infrared data association：ＩｒＤＡ）（登録商標）、ＵＷＢ（ultra wide band）（登録商標）、ジグビー（ＺｉｇＢｅｅ）（登録商標）など）により直接的又は間接的に接続するためのものである。
【００９２】
スマートフォン３００に連結される外部機器としては、例えば、有／無線ヘッドセット、有／無線外部充電器、有／無線データポート、カードソケットを介して接続されるメモリカード（memory card）やＳＩＭカード(subscriber identity module card)／ＵＩＭカード(user identity module card)、オーディオビデオＩ／Ｏ（input/output）端子を介して接続される外部オーディオビデオ機器、無線接続される外部オーディオビデオ機器、有／無線接続されるスマートフォン、有／無線接続されるパーソナルコンピュータ、有／無線接続されるＰＤＡ（personal digital assistant）、イヤホンなどがある。外部入出力部は、このような外部機器から伝送を受けたデータをスマートフォン３００の内部の各構成要素に伝達することや、スマートフォン３００の内部のデータが外部機器に伝送されるようにすることができる。
【００９３】
ＧＰＳ受信部３７０は、主制御部３０１の指示に従って、ＧＰＳ衛星ＳＴ１〜ＳＴｎから送信されるＧＰＳ信号を受信し、受信した複数のＧＰＳ信号に基づく測位演算処理を実行し、スマートフォン３００の緯度、経度、高度を含む位置を検出する。ＧＰＳ受信部３７０は、無線通信部３１０や外部入出力部３６０（例えば、無線ＬＡＮ）から位置情報を取得できる時には、その位置情報を用いて位置を検出することもできる。
【００９４】
モーションセンサ部３８０は、例えば、３軸の加速度センサなどを備え、主制御部３０１の指示に従って、スマートフォン３００の物理的な動きを検出する。スマートフォン３００の物理的な動きを検出することにより、スマートフォン３００の動く方向や加速度が検出される。この検出結果は、主制御部３０１に出力されるものである。
【００９５】
電源部３９０は、主制御部３０１の指示に従って、スマートフォン３００の各部に、バッテリ（図示しない）に蓄えられる電力を供給するものである。
【００９６】
主制御部３０１は、マイクロプロセッサを備え、記憶部３５０が記憶する制御プログラムや制御データに従って動作し、スマートフォン３００の各部を統括して制御するものである。また、主制御部３０１は、無線通信部３１０を通じて、音声通信やデータ通信を行うために、通信系の各部を制御する移動通信制御機能と、アプリケーション処理機能を備える。
【００９７】
アプリケーション処理機能は、記憶部３５０が記憶するアプリケーションソフトウエアに従って主制御部３０１が動作することにより実現するものである。アプリケーション処理機能としては、例えば、外部入出力部３６０を制御して対向機器とデータ通信を行う赤外線通信機能や、電子メールの送受信を行う電子メール機能、Ｗｅｂページを閲覧するWebブラウジング機能などがある。
【００９８】
また、主制御部３０１は、受信データやダウンロードしたストリーミングデータなどの画像データ（静止画像や動画像のデータ）に基づいて、映像を表示入力部３２０に表示する等の画像処理機能を備える。画像処理機能とは、主制御部３０１が、上述画像データを復号し、この復号の結果に画像処理を施して、画像を表示入力部３２０に表示する機能のことをいう。
【００９９】
更に、主制御部３０１は、表示パネル３２１に対する表示制御と、操作部３４０、操作パネル３２２を通じたユーザ操作を検出する操作検出制御を実行する。
【０１００】
表示制御の実行により、主制御部３０１は、アプリケーションソフトウエアを起動するためのアイコンや、スクロールバーなどのソフトウエアキーを表示したり、あるいは電子メールを作成するためのウィンドウを表示する。尚、スクロールバーとは、表示パネル３２１の表示領域に収まりきれない大きな画像などについて、画像の表示部分を移動する指示を受け付けるためのソフトウエアキーのことをいう。
【０１０１】
また、操作検出制御の実行により、主制御部３０１は、操作部３４０を通じたユーザ操作を検出したり、操作パネル３２２を通じて、上述アイコンに対する操作や、上述ウィンドウの入力欄に対する文字列の入力を受け付けたり、あるいは、スクロールバーを通じた表示画像のスクロール要求を受け付ける。
【０１０２】
更に、操作検出制御の実行により主制御部３０１は、操作パネル３２２に対する操作位置が、表示パネル３２１に重なる重畳部分（表示領域）か、それ以外の表示パネル３２１に重ならない外縁部分（非表示領域）かを判定し、操作パネル３２２の感応領域や、ソフトウエアキーの表示位置を制御するタッチパネル制御機能を備える。
【０１０３】
また、主制御部３０１は、操作パネル３２２に対するジェスチャ操作を検出し、検出したジェスチャ操作に応じて、予め設定された機能を実行することもできる。ジェスチャ操作とは、従来の単純なタッチ操作ではなく、指などによって軌跡を描いたり、複数の位置を同時に指定したり、あるいはこれらを組み合わせて、複数の位置から少なくとも１つについて軌跡を描く操作を意味する。
【０１０４】
カメラ部３４１は、ＣＭＯＳ（complementary metal oxide semiconductor）撮像センサやＣＣＤ（charge coupled device）撮像センサなどの撮像素子を用いて電子撮影するデジタルカメラである。また、カメラ部３４１は、主制御部３０１の制御により、撮像によって得た画像データを例えばＪＰＥＧ(joint photographic coding experts group)などの圧縮した画像データに変換し、記憶部３５０に記録したり、外部入出力部３６０や無線通信部３１０を通じて出力することができる。図１０に示すようにスマートフォン３００において、カメラ部３４１は表示入力部３２０と同じ面に搭載されているが、カメラ部３４１の搭載位置はこれに限らず、表示入力部３２０の背面に搭載されてもよいし、あるいは、複数のカメラ部３４１が搭載されてもよい。尚、複数のカメラ部３４１が搭載されている場合には、撮影に供するカメラ部３４１を切り替えて単独にて撮影したり、あるいは、複数のカメラ部３４１を同時に使用して撮影することもできる。
【０１０５】
本例のスマートフォン３００と図１のノイズ処理装置１０（ノイズ処理装置の基本構成例である）との対比を説明する。例えば、カメラ部３４１を画像入力部１２として用い、主制御部３０１を画像処理部１４及び制御部２０として用い、無線通信部３１０を画像出力部１６として用い、記憶部３５０を記憶部１８として用いる。外部入出力部３６０を画像入力部１２及び画像出力部１６として用いてもよい。
【０１０６】
以上、本発明を実施するための形態に関して説明してきたが、本発明は上述した実施形態及び変形例に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【０１０７】
１０  ノイズ処理装置
１２  画像入力部
１４  画像処理部
１６  画像出力部
１８  記憶部
２０  制御部
３２  多重解像度変換部
３４  ノイズ低減部
３６  ノイズ生成部
３８  逆多重解像度変換部
３９  ノイズ付加部
４２  撮像部
４４  操作部
４６  表示部
２００  デジタルカメラ
３００  スマートフォン
３０１  主制御部
３０２  筐体
３１０  無線通信部
３２０  表示入力部
３２１  表示パネル
３２２  操作パネル
３３０  通話部
３３１  スピーカ
３３２  マイクロホン
３４０  操作部
３４１  カメラ部
３５０  記憶部
３５１  内部記憶部
３５２  外部記憶部
３６０  外部入出力部
３７０  ＧＰＳ受信部
３８０  モーションセンサ部
３９０  電源部
ＡＤ１１、ＡＤ１２、ＡＤ１３  画像合成用の加算器
ＡＤ２０、ＡＤ２１、ＡＤ２２、ＡＤ２３  ノイズ付加用の加算器
Ｂ０１、Ｂ１１、Ｂ１２、Ｂ２１、Ｂ２２、Ｂ２３、Ｂ３１、Ｂ３２、Ｂ３３、Ｂ３４  ブロック
ＥＸ１１、ＥＸ１２、ＥＸ１３  多重解像度変換部の拡大器
ＥＸ２１、ＥＸ２２、ＥＸ２３  逆多重解像度変換部の拡大器
ＧＰ、ＧＰ０、ＧＰ１、ＧＰ２、ＧＰ３  ゲイン処理部
Ｈ０  解像度レベル０の帯域画像
Ｈ０＿ｎｒ  ノイズ低減済みの解像度レベル０の帯域画像
Ｈ１  解像度レベル１の帯域画像
Ｈ１＿ｎｒ  ノイズ低減済みの解像度レベル１の帯域画像
Ｈ２  解像度レベル２の帯域画像
Ｈ２＿ｎｒ  ノイズ低減済みの解像度レベル２の帯域画像
Ｌ０  非縮小画像（原画像）
Ｌ０＿ｎｒ  解像度レベル０の処理中画像
Ｌ１  第１の縮小画像
Ｌ１＿ｎｒ  解像度レベル１の処理中画像
Ｌ２  第２の縮小画像
Ｌ２＿ｎｒ  解像度レベル２の処理中画像
Ｌ３  第３の縮小画像（解像度レベル３の帯域画像）
Ｌ３＿ｎｒ  ノイズ低減済みの解像度レベル３の帯域画像
ＮＤ１１、ＮＤ１２、ＮＤ１３、ＮＤ１４、ＮＤ２２、ＮＤ２３、ＮＤ２４、ＮＤ３３、ＮＤ３４、ＮＤ４４  ノイズ信号
ＮＲ０、ＮＲ１、ＮＲ２、ＮＲ３  ノイズ低減器
ＮＳ１、ＮＳ２、ＮＳ３  ノイズ選択器
ＮＺ０、ＮＺ１、ＮＺ２、ＮＺ３、ＮＺ１０、ＮＺ２０、ＮＺ３０  ノイズ
ＲＤ１、ＲＤ２、ＲＤ３  縮小器
ＳＢ１、ＳＢ２、ＳＢ３  減算器
ＳＴ１〜ＳＴｎ  ＧＰＳ衛星
ＳＷ０、ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３  スイッチ素子
ｉｎ＿ｉｍｇ  入力画像
ｏｕｔ＿ｉｍｇ  出力画像
【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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