(57)【要約】【課題】周囲の画素とのレベル差が大きいスクラッチノイズを、画像のエッジ部分の鮮鋭度を低下させることなく、且つ小規模な回路構成や少ない演算処理量で除去する。【課題手段】ノイズの除去対象となるラインの映像信号Ｌ２を含む画面の第１の方向の複数ラインの映像信号Ｌ１〜Ｌ３について、第１の方向と直交する画面の第２の方向におけるレベル変動に関する情報を生成する生成手段４と、第１の方向においてノイズの除去対象となるラインの映像信号Ｌ２のレベルが一定以上変動する箇所を検出する検出手段５と、生成手段４で生成された情報及び検出手段５の検出結果に基づき、ノイズの除去対象となるラインの映像信号Ｌ２のうちノイズが存在する範囲を判別する判別手段８とを備え、判別手段８で判別された範囲のノイズをフィルター処理によって除去する。【選択図】            図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノイズの除去対象となるラインの映像信号を含む画面の第１の方向の複数ラインの映像信号について、前記第１の方向と直交する画面の第２の方向におけるレベル変動に関する情報を生成する生成手段と、
前記第１の方向において前記ノイズの除去対象となるラインの映像信号のレベルが一定以上変動する箇所を検出する検出手段と、
前記生成手段で生成された情報及び前記検出手段の検出結果に基づき、前記ノイズの除去対象となるラインの映像信号のうちノイズが存在する範囲を判別する判別手段とを備え、前記判別手段で判別された範囲のノイズをフィルター処理によって除去するようにしたことを特徴とする画像ノイズ除去装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像ノイズ除去装置において、
前記生成手段は、ノイズの除去対象となるラインの映像信号を中央に挟んだ画面水平方向の３ラインの映像信号について、画面垂直方向におけるレベル変動に関する情報を生成し、
前記検出手段は、画面水平方向において前記ノイズの除去対象となるラインの映像信号のレベルが一定以上変動する箇所を検出することを特徴とする画像ノイズ除去装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像ノイズ除去装置において、
前記生成手段は、前記３ラインのうちの両端のラインの映像信号に対する前記ノイズの除去対象となるラインの映像信号のレベル変動の絶対値が一定以上であるか否かに応じて異なる情報を生成し、
前記判別手段は、前記ノイズの除去対象となるラインの映像信号のうち前記絶対値が前記一定未満であることに応じた情報が生成された範囲を、ノイズが存在する範囲として判別しないことを特徴とする画像ノイズ除去装置。
【請求項４】
請求項２に記載の画像ノイズ除去装置において、
前記生成手段は、前記３ラインのうちの両端のラインの映像信号に対する前記ノイズの除去対象となるラインの映像信号のレベル変動の向きに応じて異なる情報を生成し、
前記判別手段は、前記ノイズの除去対象となるラインの映像信号のうち前記異なる情報が生成された範囲を、異なるノイズが存在する範囲として判別することを特徴とする画像ノイズ除去装置。
【請求項５】
請求項２に記載の画像ノイズ除去装置において、
前記生成手段は、前記３ラインのうちの両端の水平ラインの映像信号同士のレベル差が一定未満であるか否かに応じて異なる情報を生成し、
前記判別手段は、前記ノイズの除去対象となるラインの映像信号のうち前記レベル差が前記一定以上であることに応じた情報が生成された範囲を、ノイズが存在する範囲として判別しないことを特徴とする画像ノイズ除去装置。
【請求項６】
ノイズの除去対象となるラインの映像信号を含む画面の第１の方向の複数ラインの映像信号について、前記第１の方向と直交する画面の第２の方向におけるレベル変動に関する情報を生成する第１のステップと、
前記第１の方向において前記ノイズの除去対象となるラインの映像信号のレベルが一定以上変動する箇所を検出する第２のステップと、
前記第１のステップで生成した情報及び前記第２のステップでの検出結果に基づき、前記ノイズの除去対象となるラインの映像信号のうちノイズが存在する範囲を判別する第３のステップと、
前記第３のステップで判別した範囲のノイズをフィルター処理によって除去する第４のステップとを有することを特徴とする画像ノイズ除去方法。
【請求項７】
請求項６に記載の画像ノイズ除去方法において、
前記第１のステップで、ノイズの除去対象となるラインの映像信号を中央に挟んだ画面水平方向の３ラインの映像信号について、画面垂直方向におけるレベル変動に関する情報を生成し、
前記第２のステップで、画面水平方向において前記ノイズの除去対象となるラインの映像信号のレベルが一定以上変動する箇所を検出することを特徴とする画像ノイズ除去方法。
【請求項８】
請求項７に記載の画像ノイズ除去方法において、
前記第１のステップで、前記３ラインのうちの両端のラインの映像信号に対する前記ノイズの除去対象となるラインの映像信号のレベル変動の絶対値が一定以上であるか否かに応じて異なる情報を生成し、
前記第３のステップで、前記ノイズの除去対象となるラインの映像信号のうち前記絶対値が前記一定未満であることに応じた情報が生成された範囲を、ノイズが存在する範囲として判別しないことを特徴とする画像ノイズ除去方法。
【請求項９】
請求項７に記載の画像ノイズ除去方法において、
前記第１のステップで、前記３ラインのうちの両端のラインの映像信号に対する前記ノイズの除去対象となるラインの映像信号のレベル変動の向きに応じて異なる情報を生成し、
前記第３のステップで、前記ノイズの除去対象となるラインの映像信号のうち前記異なる情報が生成された範囲を、異なるノイズが存在する範囲として判別することを特徴とする画像ノイズ除去方法。
【請求項１０】
請求項７に記載の画像ノイズ除去方法において、
前記第１のステップで、前記３ラインのうちの両端の水平ラインの映像信号同士のレベル差が一定未満であるか否かに応じて異なる情報を生成し、
前記第３のステップで、前記ノイズの除去対象となるラインの映像信号のうち前記レベル差が前記一定以上であることに応じた情報が生成された範囲を、ノイズが存在する範囲として判別しないことを特徴とする画像ノイズ除去方法。
【請求項１１】
撮像装置において、
撮像デバイスから得られる映像信号のうち、ノイズの除去対象となるラインの映像信号を含む画面の第１の方向の複数ラインの映像信号について、前記第１の方向と直交する画面の第２の方向におけるレベル変動に関する情報を生成する生成手段と、
前記第１の方向において前記ノイズの除去対象となるラインの映像信号のレベルが一定以上変動する箇所を検出する検出手段と、
前記生成手段で生成された情報及び前記検出手段の検出結果に基づき、前記ノイズの除去対象となるラインの映像信号のうちノイズが存在する範囲を判別する判別手段とを備え、前記判別手段で判別された範囲のノイズをフィルター処理によって除去するようにしたことを特徴とする撮像装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の撮像装置において、
前記生成手段は、ノイズの除去対象となるラインの映像信号を中央に挟んだ画面水平方向の３ラインの映像信号について、画面垂直方向におけるレベル変動に関する情報を生成し、
前記検出手段は、画面水平方向において前記ノイズの除去対象となるラインの映像信号のレベルが一定以上変動する箇所を検出することを特徴とする撮像装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の撮像装置において、
前記生成手段は、前記３ラインのうちの両端のラインの映像信号に対する前記ノイズの除去対象となるラインの映像信号のレベル変動の絶対値が一定以上であるか否かに応じて異なる情報を生成し、
前記判別手段は、前記ノイズの除去対象となるラインの映像信号のうち前記絶対値が前記一定未満であることに応じた情報が生成された範囲を、ノイズが存在する範囲として判別しないことを特徴とする撮像装置。
【請求項１４】
請求項１２に記載の撮像装置において、
前記生成手段は、前記３ラインのうちの両端のラインの映像信号に対する前記ノイズの除去対象となるラインの映像信号のレベル変動の向きに応じて異なる情報を生成し、
前記判別手段は、前記ノイズの除去対象となるラインの映像信号のうち前記異なる情報が生成された範囲を、異なるノイズが存在する範囲として判別することを特徴とする撮像装置。
【請求項１５】
請求項１２に記載の撮像装置において、
前記生成手段は、前記３ラインのうちの両端の水平ラインの映像信号同士のレベル差が一定未満であるか否かに応じて異なる情報を生成し、
前記判別手段は、前記ノイズの除去対象となるラインの映像信号のうち前記レベル差が前記一定以上であることに応じた情報が生成された範囲を、ノイズが存在する範囲として判別しないことを特徴とする撮像装置。
【請求項１６】
画像表示装置において、
外部から供給される映像信号のうち、ノイズの除去対象となるラインの映像信号を含む画面の第１の方向の複数ラインの映像信号について、前記第１の方向と直交する画面の第２の方向におけるレベル変動に関する情報を生成する生成手段と、
前記第１の方向において前記ノイズの除去対象となるラインの映像信号のレベルが一定以上変動する箇所を検出する検出手段と、
前記生成手段で生成された情報及び前記検出手段の検出結果に基づき、前記ノイズの除去対象となるラインの映像信号のうちノイズが存在する範囲を判別する判別手段とを備え、前記判別手段で判別された範囲のノイズをフィルター処理によって除去するようにしたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の画像表示装置において、
前記生成手段は、ノイズの除去対象となるラインの映像信号を中央に挟んだ画面水平方向の３ラインの映像信号について、画面垂直方向におけるレベル変動に関する情報を生成し、
前記検出手段は、画面水平方向において前記ノイズの除去対象となるラインの映像信号のレベルが一定以上変動する箇所を検出することを特徴とする画像表示装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の画像表示装置において、
前記生成手段は、前記３ラインのうちの両端のラインの映像信号に対する前記ノイズの除去対象となるラインの映像信号のレベル変動の絶対値が一定以上であるか否かに応じて異なる情報を生成し、
前記判別手段は、前記ノイズの除去対象となるラインの映像信号のうち前記絶対値が前記一定未満であることに応じた情報が生成された範囲を、ノイズが存在する範囲として判別しないことを特徴とする画像表示装置。
【請求項１９】
請求項１７に記載の画像表示装置において、
前記生成手段は、前記３ラインのうちの両端のラインの映像信号に対する前記ノイズの除去対象となるラインの映像信号のレベル変動の向きに応じて異なる情報を生成し、
前記判別手段は、前記ノイズの除去対象となるラインの映像信号のうち前記異なる情報が生成された範囲を、異なるノイズが存在する範囲として判別することを特徴とする画像表示装置。
【請求項２０】
請求項１７に記載の画像表示装置において、
前記生成手段は、前記３ラインのうちの両端の水平ラインの映像信号同士のレベル差が一定未満であるか否かに応じて異なる情報を生成し、
前記判別手段は、前記ノイズの除去対象となるラインの映像信号のうち前記レベル差が前記一定以上であることに応じた情報が生成された範囲を、ノイズが存在する範囲として判別しないことを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像信号から、画面の水平方向などに複数画素に亘って存在するノイズを除去する装置等に関する。
【０００２】
【従来の技術】
映像信号には、ノイズが混入することが避けられない。例えば、ビデオカメラの撮像デバイスから出力される映像信号には、撮像デバイスの個々の画素の特性のばらつきや、撮像デバイスを駆動する信号の不均一性や、その他様々な原因でノイズが混入する。
【０００３】
映像信号のノイズは、一画素にのみ孤立して表れることもあるが、画面の一定方向に複数画素に亘って連続的に表れることもある。このように画面の一定方向に複数画素に亘って表れるノイズは「スクラッチノイズ」や「バーストノイズ」と呼ばれているが、本明細書では「スクラッチノイズ」と呼ぶことにする。図１は、画面１０１の水平方向に４つの画素１０２に亘って、周囲の画素よりもレベルの低い（暗い）スクラッチノイズ１０３が表れる例を示す。
【０００４】
従来、このスクラッチノイズを除去する方法として、図２に示すような回路を用いる方法があった。映像信号から分離された輝度信号がトランスバーサルフィルター１１１に入力し、トランスバーサルフィルター１１１からシャープネス成分が出力される。このシャープネス成分は、利得可変のアンプ１１２を経由して、加算器１１３で原輝度信号に加算される。
【０００５】
非相関検出回路１１４は、輝度信号に所定の閾値以上のレベル変動がある箇所を、水平同期信号とフロントポーチ，バックポーチとの境界や映像情報区間とフロントポーチ，バックポーチとの境界として検出し、この境界以外の区間でのみ、マイクロコンピュータから供給される負の重み付け係数をアンプ１１２に転送する。
【０００６】
これにより、非相関検出回路１１４でこの境界として検出されなかった区間において、アンプ１１２で負の重み付けをされたシャープネス成分が加算器１１３で原輝度信号から減算されることによって水平方向のスクラッチノイズが除去される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
また従来、スクラッチノイズを除去する別の方法として、高速フーリエ変換等の周波数分析の手法を利用する方法もあった。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−３４６０７１号公報（段落番号００１５〜００２９、図１）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図２の回路を用いる方法では、周囲の画素とのレベル差が大きい（突き抜けた）スクラッチノイズを除去するためには非相関検出回路１１４の閾値を大きくしなければならないが、この閾値を大きくするとノイズ以外の画像のエッジ部分（画像の明るさが急峻に変化する部分）でもアンプ１１２で負の重み付けをされたシャープネス成分が加算器１１３で原輝度信号から減算されるので、エッジ部分の鮮鋭度が低下してしまう。
【００１０】
逆に、非相関検出回路１１４の閾値が小さいと、周囲の画素とのレベル差が大きいスクラッチノイズは、水平同期信号とフロントポーチ，バックポーチとの境界や映像情報区間とフロントポーチ，バックポーチとの境界として検出されてしまうので、除去されなくなってしまう。したがって、周囲の画素とのレベル差が大きいスクラッチノイズを、画像のエッジ部分の鮮鋭度を低下させることなく除去することができないという不都合があった。
【００１１】
また、高速フーリエ変換等の周波数分析の手法を利用する方法には、乗算器が必要になることなどから回路規模が増大してしまうとともに、演算処理量が多くなるという不都合があった。
【００１２】
本発明は、上述の点に鑑み、周囲の画素とのレベル差が大きいスクラッチノイズを、画像のエッジ部分の鮮鋭度を低下させることなく、且つ小規模な回路構成や少ない演算処理量で除去できるようにすることを課題としてなされたものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本出願人は、ノイズの除去対象となるラインの映像信号を含む画面の第１の方向の複数ラインの映像信号について、この第１の方向と直交する画面の第２の方向におけるレベル変動に関する情報を生成する生成手段と、この第１の方向においてこのノイズの除去対象となるラインの映像信号のレベルが一定以上変動する箇所を検出する検出手段と、この生成手段で生成された情報及びこの検出手段の検出結果に基づき、このノイズの除去対象となるラインの映像信号のうちノイズが存在する範囲を判別する判別手段とを備え、この判別手段で判別された範囲のノイズをフィルター処理によって除去するようにした画像ノイズ除去装置を提案する。
【００１４】
この画像ノイズ除去装置では、ノイズ除去対象のラインの映像信号を含む画面の第１の方向の複数ラインの映像信号についての第１の方向と直交する画面の第２の方向におけるレベル変動に関する情報から、ノイズ除去対象のラインの映像信号のうちのどの範囲にノイズに相当するレベル変動が存在するかを判別することができる。
【００１５】
そして、スクラッチノイズには両端が存在するので、このノイズに相当するレベル変動が存在する範囲に両端が存在するか否か（すなわちこのレベル変動が画像のエッジ部分に起因するものではなくノイズに起因するものであるか否か）を、第１の方向においてノイズ除去対象のラインの映像信号のレベルが一定以上変動する箇所の検出結果から判別することができる。
【００１６】
このように、ノイズ除去対象のラインの映像信号を含む画面の第１の方向の複数ラインの映像信号についての第１の方向と直交する画面の第２の方向におけるレベル変動に関する情報と、第１の方向においてノイズ除去対象のラインの映像信号のレベルが一定以上変動する箇所の検出結果との両方に基づいて、ノイズ除去対象のラインの映像信号のうちノイズが存在する範囲（すなわち第１の方向に存在するスクラッチノイズ）を、画像のエッジ部分に起因してレベルが変動する部分と区別して判別することができる。
【００１７】
したがって、周囲の画素とのレベル差が大きいスクラッチノイズを、画像のエッジ部分の鮮鋭度を低下させることなく判別して除去することができる。
【００１８】
また、映像信号のレベル変動を求めるためには例えば減算器で減算（１次微分）を行えば足りるので、高速フーリエ変換等の周波数分析の手法を利用する場合と比較して、小規模な回路構成や少ない演算処理量でスクラッチノイズを除去することができる。
【００１９】
なお、この画像ノイズ除去装置において、画面水平方向のスクラッチノイズを除去するためには、一例として、生成手段で、ノイズ除去対象のラインの映像信号を中央に挟んだ画面水平方向の３ラインの映像信号について、画面垂直方向におけるレベル変動に関する情報を生成し、検出手段で、画面水平方向においてノイズ除去対象のラインの映像信号のレベルが一定以上変動する箇所を検出すればよい。
【００２０】
さらに、生成手段で、この３ラインのうちの両端のラインの映像信号に対するノイズ除去対象のラインの映像信号のレベル変動の絶対値が一定以上であるか否かに応じて異なる情報を生成し、判別手段で、ノイズ除去対象のラインの映像信号のうちこの絶対値がこの一定未満であることに応じた情報が生成された範囲を、ノイズが存在する範囲として判別しないことが好適である。
【００２１】
それにより、両端のラインの映像信号に対するノイズ除去対象のラインの映像信号の一定未満のレベル変動は除去されずに残されるので、映像のディテール感を損なわないようになる。
【００２２】
さらに、生成手段で、この３ラインのうちの両端のラインの映像信号に対するノイズ除去対象のラインの映像信号のレベル変動の向きに応じて異なる情報を生成し、判別手段で、ノイズ除去対象のラインの映像信号のうちこの異なる情報が生成された範囲を、異なるノイズが存在する範囲として判別することが好適である。
【００２３】
それにより、ノイズ除去対象のラインの映像信号に、周囲の画素よりもレベルの低い（暗い）スクラッチノイズと周囲の画素よりもレベルの高い（明るい）スクラッチノイズとが連続して存在する場合に、それらがそれぞれ別々のスクラッチノイズとして判別されて除去されるので、スクラッチノイズを一層良好に除去することができるようになる。
【００２４】
さらに、生成手段で、この３ラインのうちの両端の水平ラインの映像信号同士のレベル差が一定未満であるか否かに応じて異なる情報を生成し、判別手段で、ノイズ除去対象のラインの映像信号のうちこのレベル差がこの一定以上であることに応じた情報が生成された範囲を、ノイズが存在する範囲として判別しないことが好適である。
【００２５】
それにより、ノイズ除去対象のラインの映像信号のうち、両端のラインの映像信号同士のレベル差が一定以上である範囲はスクラッチノイズとして判別されず、両端のラインの映像信号同士のレベル差が一定未満である範囲のみがスクラッチノイズとして判別される。
【００２６】
両端のラインの映像信号同士のレベル差が一定以上である範囲は、テクスチャ（きめ）の整った領域（例えば森林の木の葉の画像等）の一部であることが多く、そうした領域ではノイズは目立たないとともに、そうした領域でノイズ除去を行うと、却ってきめの整った領域の画像がぶれてしまう。他方、両端のラインの映像信号同士のレベル差が一定未満である範囲は、平滑な領域（例えば空（そら）の画像等）の一部であることが多く、そうした領域ではノイズが目立ってしまう。
【００２７】
したがって、平滑な領域のスクラッチノイズが除去され、且つ、きめの整った領域の画像がぶれないようになる。
【００２８】
次に、本出願人は、ノイズの除去対象となるラインの映像信号を含む画面の第１の方向の複数ラインの映像信号について、この第１の方向と直交する画面の第２の方向におけるレベル変動に関する情報を生成する第１のステップと、この第１の方向においてこのノイズの除去対象となるラインの映像信号のレベルが一定以上変動する箇所を検出する第２のステップと、この第１のステップで生成した情報及びこの第２のステップでの検出結果に基づき、このノイズの除去対象となるラインの映像信号のうちノイズが存在する範囲を判別する第３のステップと、この第３のステップで判別した範囲のノイズをフィルター処理によって除去する第４のステップとを有することを特徴とする画像ノイズ除去方法を提案する。
【００２９】
この画像ノイズ除去方法によれば、前述の本発明に係る画像ノイズ除去装置におけるのと全く同様にして、周囲の画素とのレベル差が大きいスクラッチノイズを、画像のエッジ部分の鮮鋭度を低下させることなく、且つ小規模な回路構成や少ない演算処理量で除去することができる。
【００３０】
次に、本出願人は、撮像装置において、撮像デバイスから得られる映像信号のうち、ノイズの除去対象となるラインの映像信号を含む画面の第１の方向の複数ラインの映像信号について、この第１の方向と直交する画面の第２の方向におけるレベル変動に関する情報を生成する生成手段と、この第１の方向においてこのノイズの除去対象となるラインの映像信号のレベルが一定以上変動する箇所を検出する検出手段と、この生成手段で生成された情報及びこの検出手段の検出結果に基づき、このノイズの除去対象となるラインの映像信号のうちノイズが存在する範囲を判別する判別手段とを備え、この判別手段で判別された範囲のノイズをフィルター処理によって除去するようにしたものを提案する。
【００３１】
この撮像装置は、前述の本発明に係る画像ノイズ除去装置を搭載したものであり、撮像デバイスからの映像信号に混入した周囲の画素とのレベル差が大きいスクラッチノイズを、画像のエッジ部分の鮮鋭度を低下させることなく且つ小規模な回路構成や少ない演算処理量で除去して、そうしたスクラッチノイズのない映像を記録したり外部に出力したりすることができる。
【００３２】
次に、本出願人は、画像表示装置において、外部から供給される映像信号のうち、ノイズの除去対象となるラインの映像信号を含む画面の第１の方向の複数ラインの映像信号について、この第１の方向と直交する画面の第２の方向におけるレベル変動に関する情報を生成する生成手段と、この第１の方向においてこのノイズの除去対象となるラインの映像信号のレベルが一定以上変動する箇所を検出する検出手段と、この生成手段で生成された情報及びこの検出手段の検出結果に基づき、このノイズの除去対象となるラインの映像信号のうちノイズが存在する範囲を判別する判別手段とを備え、この判別手段で判別された範囲のノイズをフィルター処理によって除去するようにしたものを提案する。
【００３３】
この画像表示装置は、前述の本発明に係る画像ノイズ除去装置を搭載したものであり、外部から供給された映像信号に混入した周囲の画素とのレベル差が大きいスクラッチノイズを、画像のエッジ部分の鮮鋭度を低下させることなく且つ小規模な回路構成や少ない演算処理量で除去して、そうしたスクラッチノイズのない映像を表示することができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、画面水平方向に２画素乃至５画素に亘って表れるスクラッチノイズを除去するために適用した例について、図面を用いて具体的に説明する。
【００３５】
図１は、本発明を適用した画像ノイズ除去装置の構成を示すブロック図である。この画像ノイズ除去装置は、例えばビデオカメラ内にデジタル信号処理回路の一部として搭載されている。
【００３６】
ビデオカメラの撮像デバイスから得られ、アナログ−デジタル変換されてこの画像ノイズ除去装置に入力するデジタル映像信号は、ラインメモリ１及び２により、互いに隣り合う３水平ラインの映像信号Ｌ１，Ｌ２及びＬ３に分けられる。
このうち、中央の水平ラインの映像信号Ｌ２が、スクラッチノイズの除去対象となる映像信号である。
【００３７】
映像信号Ｌ１，Ｌ２及びＬ３は、平滑化フィルター３に入力するとともに、微分パターン判別器４に入力する。また、スクラッチノイズの除去対象の映像信号Ｌ２は、水平エッジ検出器５，混合器６に入力するとともに、６クロック周期分（６画素分）の遅延時間を有する遅延回路９で遅延された後、２入力１出力のセレクタ７の一方の入力端にも入力する。
【００３８】
平滑化フィルター３は、これらの映像信号Ｌ１〜Ｌ３をフィルター処理によって平滑化する。平滑化フィルター３の出力信号Ｆ１は、混合器６で映像信号Ｌ２と混合される。混合器６の出力信号Ｆ２は、６クロック周期分（６画素分）の遅延時間を有する遅延回路１０で遅延された後、セレクタ７の残りの一方の入力端に入力する。
【００３９】
図４は、微分パターン判別器４の構成を示すブロック図である。微分パターン判別器４に入力した映像信号Ｌ１は、減算器１１，１３に送られる。また、微分パターン判別器４に入力した映像信号Ｌ２は減算器１１，１２に送られ、微分パターン判別器４に入力した映像信号Ｌ３は減算器１２，１３に送られる。
【００４０】
減算器１１では、映像信号Ｌ２から映像信号Ｌ１が減算されることにより、Ｌ１に対するＬ２の差分値（１次微分値）Ｌ２−Ｌ１が求められる。この差分値を示す信号Ｄ１は、絶対値処理器１４でその差分値の絶対値を示す信号Ｄ４に変換されて、比較器１５に送られる。比較器１５では、この信号Ｄ４と閾値ａ，ｃ（ａ＜ｃ）とが比較され、ａ＜Ｄ４＜ｃのとき‘１’となりそれ以外のとき‘０’となる信号Ｃ７が出力される。この信号Ｃ７は、判別器２１に送られる。
【００４１】
閾値ａとしては、映像信号Ｌ２と映像信号Ｌ１，Ｌ３との差分値の絶対値のうち、ノイズとして扱う必要はなく、映像のディテール感を損なわないために却って必要であると考えられる値が設定されている。
【００４２】
また、閾値ｃとしては、周囲の画素とのレベル差が大きいスクラッチノイズを除去できるようにするために、或る程度大きな値が設定されている。
【００４３】
減算器１２では、映像信号Ｌ３から映像信号Ｌ２が減算されることにより、Ｌ２に対するＬ３の差分値（１次微分値）Ｌ３−Ｌ２が求められる。この差分値を示す信号Ｄ２は、絶対値処理器１７でその差分値の絶対値を示す信号Ｄ５に変換されて、比較器１８に送られる。比較器１８では、この信号Ｄ５と前述の閾値ａ，ｃとが比較され、ａ＜Ｄ５＜ｃのとき‘１’となりそれ以外のとき‘０’となる信号Ｃ９が出力される。この信号Ｃ９は、判別器２１に送られる。
【００４４】
減算器１３では、映像信号Ｌ３から映像信号Ｌ１が減算されることにより、Ｌ１に対するＬ３の差分値（１次微分値）Ｌ３−Ｌ１が求められる。この差分値を示す信号Ｄ３は、絶対値処理器１９でその差分値の絶対値を示す信号Ｄ６に変換されて、比較器２０に送られる。比較器２０では、この信号Ｄ６と閾値ｂとが比較され、Ｄ６＜ｂのとき‘１’となりそれ以外のとき‘０’となる信号Ｃ１０が出力される。この信号Ｃ１０は、判別器２１に送られる。
【００４５】
閾値ｂとしては、映像信号Ｌ１，Ｌ３がテクスチャ（きめ）の整った領域（例えば森林の木の葉の画像等）の一部であるときのＬ１とＬ３との差分値の絶対値と、映像信号Ｌ１，Ｌ３が平滑な領域（例えば空（そら）の画像等）の一部であるときのＬ１とＬ３との差分値の絶対値との、境界の値が設定されている。
【００４６】
また、減算器１１の出力信号Ｄ１のうち差分値Ｌ２−Ｌ１の極性（正負）を示すビット（サインビット）の信号Ｓ１と、減算器１２の出力信号Ｄ２のうち差分値Ｌ３−Ｌ２の極性を示すビットの信号Ｓ２とが、比較器１６に送られる。さらに、信号Ｓ１は直接判別器２１にも送られる。
【００４７】
比較器１６では、信号Ｓ１とＳ２とが比較され、Ｓ１≠Ｓ２のとき‘１’となりＳ１＝Ｓ２のとき‘０’となる信号Ｃ８が出力される。比較器１６の出力信号Ｃ８は、判別器２１に送られる。
【００４８】
このように信号Ｓ１とＳ２とを比較するのは、スクラッチノイズの場合には差分値Ｌ２−Ｌ１の極性と差分値Ｌ３−Ｌ２の極性とが反対になる（周囲の画素よりも暗いスクラッチノイズでは差分値Ｌ２−Ｌ１，差分値Ｌ３−Ｌ２はそれぞれ負，正になり、周囲の画素よりも明るいスクラッチノイズでは差分値Ｌ２−Ｌ１，差分値Ｌ３−Ｌ２はそれぞれ正，負になる）のに対し、画面垂直方向に段階的に諧調が変化する画像の場合には差分値Ｌ２−Ｌ１の極性と差分値Ｌ３−Ｌ２の極性とが同じになるので、スクラッチノイズを、こうした段階的に諧調が変化する画像と区別して判別できるようにするためである。
【００４９】
図５は、判別器２１に入力する信号Ｓ１，Ｃ７〜Ｃ１０の値と判別器２１の出力信号Ｃ１の値との対応関係を示す図である。判別器２１では、例えばこれらの入力信号Ｓ１，Ｃ７〜Ｃ１０の値と出力信号Ｃ１の値とを対応させたテーブルに基づき、Ｓ１，Ｃ７〜Ｃ１０の値が全て‘１’のとき「１」となり、Ｓ１の値が‘０’でＣ７〜Ｃ１０の値が‘１’のとき「２」となり、それ以外のとき「０」となる信号Ｃ１が出力される。判別器２１の出力信号Ｃ１は、図３に示すように、微分パターン判別器４からスクラッチノイズ判別器８に送られる。
【００５０】
図６は、図３の水平エッジ検出器５の構成を示すブロック図である。水平エッジ検出器５に入力した映像信号Ｌ２は、１クロック周期分（１画素分）の遅延時間を有する遅延回路３１〜３６で順次遅延される。
【００５１】
そして、映像信号Ｌ２と遅延回路３１の出力信号Ｉ１（１つ前の画素の映像信号Ｌ２）とが、減算器３７に送られる。減算器３７では、映像信号Ｌ２から信号Ｉ１が減算されることにより、Ｉ１に対するＬ２の差分値（１次微分値）が求められる。この差分値を示す信号Ｄ７は、絶対値処理器３８でその差分値の絶対値を示す信号Ｄ１２に変換されて、比較器３９に送られる。比較器３９では、この信号Ｄ１２と閾値ｋとが比較され、Ｄ１２＞ｋのとき‘１’となりそれ以外のとき‘０’となる信号Ｃ８が出力される。
【００５２】
閾値ｋとしては、スクラッチノイズの端部のレベル変動に相当する値が設定されている。
【００５３】
また、遅延回路３１の出力信号Ｉ１（１つ前の画素の映像信号Ｌ２）と遅延回路３２の出力信号Ｉ２（２つ前の画素の映像信号Ｌ２）とが、減算器４０に送られる。減算器４０では、信号Ｉ１から信号Ｉ２が減算されることにより、Ｉ２に対するＩ１の差分値（１次微分値）が求められる。この差分値を示す信号Ｄ８は、絶対値処理器４１でその差分値の絶対値を示す信号Ｄ１３に変換されて、比較器４２に送られる。比較器４２では、この信号Ｄ１３と前述の閾値ｋとが比較され、Ｄ１３＞ｋのとき‘１’となりそれ以外のとき‘０’となる信号Ｃ９が出力される。
【００５４】
また、遅延回路３２の出力信号Ｉ２（２つ前の画素の映像信号Ｌ２）と遅延回路３３の出力信号Ｉ３（３つ前の画素の映像信号Ｌ２）とが、減算器４３に送られる。減算器４３では、信号Ｉ２から信号Ｉ３が減算されることにより、Ｉ３に対するＩ２の差分値（１次微分値）が求められる。この差分値を示す信号Ｄ９は、絶対値処理器４４でその差分値の絶対値を示す信号Ｄ１４に変換されて、比較器４５に送られる。比較器４５では、この信号Ｄ１４と前述の閾値ｋとが比較され、Ｄ１４＞ｋのとき‘１’となりそれ以外のとき‘０’となる信号Ｃ１０が出力される。
【００５５】
また、遅延回路３３の出力信号Ｉ３（３つ前の画素の映像信号Ｌ２）と遅延回路３４の出力信号Ｉ４（４つ前の画素の映像信号Ｌ２）とが、減算器４６に送られる。減算器４６では、信号Ｉ３から信号Ｉ４が減算されることにより、Ｉ４に対するＩ３の差分値（１次微分値）が求められる。この差分値を示す信号Ｄ１０は、絶対値処理器４７でその差分値の絶対値を示す信号Ｄ１５に変換されて、比較器４８に送られる。比較器４８では、この信号Ｄ１５と前述の閾値ｋとが比較され、Ｄ１５＞ｋのとき‘１’となりそれ以外のとき‘０’となる信号Ｃ１１が出力される。
【００５６】
また、遅延回路３５の出力信号Ｉ５（４つ前の画素の映像信号Ｌ２）と遅延回路３６の出力信号Ｉ６（６つ前の画素の映像信号Ｌ２）とが、減算器４９に送られる。減算器４９では、信号Ｉ５から信号Ｉ６が減算されることにより、Ｉ６に対するＩ５の差分値（１次微分値）が求められる。この差分値を示す信号Ｄ１１は、絶対値処理器５０でその差分値の絶対値を示す信号Ｄ１６に変換されて、比較器５１に送られる。比較器５１では、この信号Ｄ１６と前述の閾値ｋとが比較され、Ｄ１６＞ｋのとき‘１’となりそれ以外のとき‘０’となる信号Ｃ１２が出力される。
【００５７】
比較器５１の出力信号Ｃ１２と比較器４８の出力信号Ｃ１１とは、アンド回路５２に入力して論理積がとられる。また、比較器５１の出力信号Ｃ１２と比較器４５の出力信号Ｃ１０とはアンド回路５３に入力して論理積がとられ、比較器５１の出力信号Ｃ１２と比較器４２の出力信号Ｃ９とはアンド回路５４に入力して論理積がとられ、比較器５１の出力信号Ｃ１２と比較器３９の出力信号Ｃ８とはアンド回路５５に入力して論理積がとられる。アンド回路５２〜５５の出力信号Ｃ３〜Ｃ６は、図３に示すように、水平エッジ検出器５からスクラッチノイズ判別器８に送られる。
【００５８】
図７は、図３のスクラッチノイズ判別器８の構成を示すブロック図である。微分パターン判別器４からスクラッチノイズ判別器８に送られた信号Ｃ１（図４の判別器２１の出力信号Ｃ１）は、１クロック周期分（１画素分）の遅延時間を有する遅延回路６１〜６６で順次遅延される。
【００５９】
そして、信号Ｃ１と、遅延回路６１の出力信号Ｐ１（１つ前の画素についての信号Ｃ１）と、遅延回路６２の出力信号Ｐ２（２つ前の画素についての信号Ｃ１）と、遅延回路６３の出力信号Ｐ３（３つ前の画素についての信号Ｃ１）と、遅延回路６４の出力信号Ｐ４（４つ前の画素についての信号Ｃ１）と、遅延回路６５の出力信号Ｐ５（５つ前の画素についての信号Ｃ１）と、遅延回路６６の出力信号Ｐ６（６つ前の画素についての信号Ｃ１）とが、全てスクラッチノイズ画素数検出器６７に送られる。
【００６０】
また、水平エッジ検出器５からスクラッチノイズ判別器８に送られた信号Ｃ３〜Ｃ６（図６のアンド回路５２〜５５の出力信号Ｃ３〜Ｃ６）が、それぞれスクラッチノイズ画素数検出器６７に送られる。
【００６１】
スクラッチノイズ画素数検出器６７は、マイクロプロセッサで構成されている。図８は、スクラッチノイズ画素数検出器６７が実行する処理を示すフローチャートである。また、図９は、図８のステップＳ１〜Ｓ４における判断内容を示す図である。
【００６２】
この処理は、各クロックのタイミング（１画素毎のタイミング）でスタートし、最初に、図９に判別５として示すように、
・Ｐ（ｉ＋１）＝Ｐｉ≠０（ｉ＝１〜４）
・Ｃ１≠Ｐ１且つＰ５≠Ｐ６
・Ｃ６＝１
の条件を全て満たしているか否かを判断する（ステップＳ１）。
【００６３】
イエスであれば、スクラッチノイズの長さを示す信号Ｐ１１，スクラッチノイズの先頭を示すスタート信号Ｐ１２の値をそれぞれ「５」，‘１’に設定する（ステップＳ６）。そして、信号Ｐ１１，Ｐ１２を出力して（ステップＳ１０）、処理を終了する。
【００６４】
ステップＳ１でノーであった場合には、図９に判別４として示すように、
・Ｐ（ｉ＋１）＝Ｐｉ≠０（ｉ＝２〜４）
・Ｐ１≠Ｐ２且つＰ５≠Ｐ６
・Ｃ５＝１
の条件を全て満たしているか否かを判断する（ステップＳ２）。
【００６５】
イエスであれば、信号Ｐ１１，Ｐ１２の値をそれぞれ「４」，‘１’に設定する（ステップＳ７）。そしてステップＳ１０に進む。
【００６６】
ステップＳ２でノーであった場合には、図９に判別３として示すように、
・Ｐ（ｉ＋１）＝Ｐｉ≠０（ｉ＝３〜４）
・Ｐ２≠Ｐ３且つＰ５≠Ｐ６
・Ｃ４＝１
の条件を全て満たしているか否かを判断する（ステップＳ３）。
【００６７】
イエスであれば、信号Ｐ１１，Ｐ１２の値をそれぞれ「３」，‘１’に設定する（ステップＳ８）。そしてステップＳ１０に進む。
【００６８】
ステップＳ３でノーであった場合には、図９に判別２として示すように、
・Ｐ（ｉ＋１）＝Ｐｉ≠０（ｉ＝４）
・Ｐ３≠Ｐ４且つＰ５≠Ｐ６
・Ｃ３＝１
の条件を全て満たしているか否かを判断する（ステップＳ４）。
【００６９】
イエスであれば、信号Ｐ１１，Ｐ１２の値をそれぞれ「２」，‘１’に設定する（ステップＳ９）。そしてステップＳ１０に進む。
【００７０】
ステップＳ４でノーであった場合には、信号Ｐ１１，Ｐ１２の値をそれぞれ「０」，‘０’に設定する（ステップＳ）。そしてステップＳ１０に進む。
【００７１】
図７に示すように、スクラッチノイズ画素数検出器６７から出力した信号Ｐ１１（スクラッチノイズの長さを示す信号）は、リミッタ−カウンタ（Ｄ型フリップフロップ）６８のＤ入力端子に入力する。
【００７２】
また、スクラッチノイズ画素数検出器６７から出力した信号Ｐ１２（スクラッチノイズの先頭を示すスタート信号）は、リミッタ−カウンタ６８のイネーブル端子Ｅに入力するとともに、スクラッチノイズカウンタ６９のリセット入力端子Ｒに入力する。
【００７３】
リミッタ−カウンタ６８の出力信号Ｐ１３と、スクラッチノイズカウンタ６９の出力信号Ｐ１４とは、比較器７０に送られる。比較器７０では、この信号１３と信号Ｐ１４とが比較され、Ｐ１４＜Ｐ１３のとき‘１’となりそれ以外のとき‘０’となる信号Ｃ２が出力される。比較器７０の出力信号Ｃ２は、スクラッチノイズカウンタ６９のカウントイネーブル端子ＣＥに入力するとともに、図３に示すように、スクラッチノイズ判別器８からセレクタ７に制御信号として供給される。
【００７４】
セレクタ７は、この制御信号Ｃ２が‘０’のとき、映像信号Ｌ２を選択して出力し、他方この制御信号Ｃ２が‘１’のとき、混合器６の出力信号Ｆ２を選択して出力する。セレクタ７の出力信号Ｆ２は、スクラッチノイズを除去した映像信号として、この画像ノイズ除去装置から出力される。
【００７５】
次に、この画像ノイズ除去装置においてスクラッチノイズが除去される様子を、図１に示したように画面水平方向に４画素に亘って表れるスクラッチノイズ１０３を例にとって説明する。
【００７６】
図１０は、画面上の互いに隣り合う３水平ライン（上から順に映像信号Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に対応する水平ライン）の画素の一部を示す。この図に示すように、映像信号Ｌ２に４画素に亘ってスクラッチノイズ１０３が存在しており、且つ、その周辺の画素が平滑な領域である場合、スクラッチノイズ１０３の１つ手前の画素（図の左から２番目の画素）からスクラッチノイズ１０３の２つ後の画素（図の右端の画素）にかけての映像信号Ｌ２についての微分パターン判別器４の出力信号Ｃ１の値は、それぞれ次のようになる。
【００７７】
（１）スクラッチノイズ１０３の１つ手前の画素
減算器１１や１２（図５）の出力信号Ｄ１やＤ２がほぼゼロになるので、比較器１５や比較器１８（図５）の出力信号Ｃ７やＣ９が‘０’になり、したがって、図５に示したように、微分パターン判別器４の出力信号Ｃ１は「０」になる。
【００７８】
（２）スクラッチノイズ１０３が存在する４つの画素
比較器１５の出力信号Ｃ７，比較器１８の出力信号Ｃ９がそれぞれ‘１’になる。また、差分値Ｌ２−Ｌ１の極性と差分値Ｌ３−Ｌ２の極性とが異なるので比較器１６（図５）の出力信号Ｃ８が‘１’になり、減算器１３（図５）の出力信号Ｄ３がほぼゼロになるので比較器２０（図５）の出力信号Ｃ１０が‘１’になる。また、差分値Ｌ２−Ｌ１は負になるので、減算器１１の出力信号Ｄ１のうち差分値Ｌ２−Ｌ１の極性を示すビット（サインビット）の信号Ｓ１が‘１’になる。したがって、図５に示したように、微分パターン判別器４の出力信号Ｃ１は「１」になる。
【００７９】
（３）スクラッチノイズ１０３の１つ後の画素及び２つ後の画素
スクラッチノイズ１０３の１つ手前の画素と同じく、微分パターン判別器４の出力信号Ｃ１は「０」になる。
【００８０】
このスクラッチノイズ１０３の１つ手前の画素から２つ後の画素にかけての映像信号Ｌ２についての微分パターン判別器４の出力信号Ｃ１は、順次スクラッチノイズ判別器８に送られて、遅延回路６１〜６６（図７）で遅延される。
【００８１】
したがって、スクラッチノイズ１０３の２つ後の画素の映像信号Ｌ２が微分パターン判別器４に入力したタイミングを基準にしてみると、図１０にも示されているように、スクラッチノイズ判別器８に送られる信号Ｃ１は「０」になり、遅延回路６１の出力信号Ｐ１は「０」になり、遅延回路６２〜６５の出力信号Ｐ２〜Ｐ５は「１」になり、遅延回路６６の出力信号Ｐ６は「０」になる。
【００８２】
他方、このスクラッチノイズ１０３の１つ手前の画素から２つ後の画素にかけての映像信号Ｌ２は、順次水平エッジ検出器５に入力して、遅延回路３１〜３６（図６）で遅延される。
【００８３】
したがって、スクラッチノイズ１０３の２つ後の画素の映像信号Ｌ２が微分パターン判別器４に入力したタイミングでは、図１０にも示されているように、スクラッチノイズ１０３の２つ後の画素の映像信号Ｌ２が水平エッジ検出器５に入力しており、遅延回路３１の出力信号Ｉ１はスクラッチノイズ１０３の１つ後の画素の映像信号Ｌ２であり、遅延回路３２〜３５の出力信号Ｉ２〜Ｉ５はスクラッチノイズ１０３が存在する４つの画素の映像信号Ｌ２であり、遅延回路３６の出力信号Ｉ６はスクラッチノイズ１０３の１つ手前の画素の映像信号Ｌ２である。
【００８４】
このとき、図１０にも示されているように、Ｌ２とＩ１とがほとんど同じであることから、減算器３７（図６）の出力信号Ｄ７がほとんどゼロになるので、比較器３９（図６）の出力信号Ｃ８は‘０’になる。
【００８５】
また、Ｉ２はスクラッチノイズ１０３の端部の画素の映像信号Ｌ２であることから、比較器４２（図６）の出力信号Ｃ９は‘１’になる。
【００８６】
また、Ｉ３，Ｉ４はそれぞれスクラッチノイズ１０３の端部以外の画素の映像信号Ｌ２であることから、比較器４５，４８（図６）の出力信号Ｃ１０，Ｃ１１はそれぞれ‘０’になる。
【００８７】
また、Ｉ５はスクラッチノイズ１０３の端部の画素の映像信号Ｌ２であることから、比較器５１（図６）の出力信号Ｃ１２は‘１’になる。
【００８８】
したがって、図１０に示されているように、このタイミングで水平エッジ検出器５からスクラッチノイズ判別器８に送られる信号Ｃ３〜Ｃ６（アンド回路５２〜５５（図６）の出力信号Ｃ３〜Ｃ６）は、Ｃ３，Ｃ４及びＣ６が‘０’になり、Ｃ５が‘１’になる。
【００８９】
このようにして、このタイミングでは、スクラッチノイズ判別器８に送られる信号Ｃ１は「０」になり、信号Ｐ１は「０」になり、信号Ｐ２〜Ｐ５は「１」になり、信号Ｐ６は「０」になり、スクラッチノイズ判別器８に送られる信号Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６はそれぞれ‘０’，‘０’，‘１’，‘０’になる。
【００９０】
したがって、図１０にも示されているように、スクラッチノイズ画素数検出器６７（図７）が実行する処理（図８）では、ステップＳ２の判別４（図９）の条件を満たすので、Ｐ１１＝「４」，Ｐ１２＝‘１’が出力される（ステップＳ７，Ｓ１０）。
【００９１】
これにより、リミッタ−カウンタ６８（図７）の出力信号Ｐ１３が「４」に設定されるとともに、スクラッチノイズカウンタ６９（図７）が「０」にリセットされてクロック周期でカウントアップを開始する。
【００９２】
スクラッチノイズカウンタ６９の出力信号Ｐ１４が「４」になるまで（４クロック周期分の時間が経過するまで）は、比較器７０（図７）の出力信号Ｃ２は‘１’になる。そして、信号Ｐ１４が「４」になると、比較器７０の出力信号Ｃ２が‘０’になる（スクラッチノイズカウンタ６９はカウントアップを停止する）。
【００９３】
これにより、スクラッチノイズ判別器８からセレクタ７には、スクラッチノイズ１０３の２つ後の画素の映像信号Ｌ２が微分パターン判別器４に入力したタイミングから、４クロック周期分の時間に亘って、混合器６の出力信号Ｆ２を選択させる制御信号Ｃ２が供給される。
【００９４】
セレクタ７に入力する映像信号Ｌ２，信号Ｆ２はそれぞれ遅延回路９，１０で６クロック周期分（６画素分）の時間だけ遅延されているので、このタイミングでは、スクラッチノイズ１０３の１つ手前の画素の映像信号Ｌ２と、スクラッチノイズ１０３の１つ手前の画素についての混合器６の出力信号Ｆ２（スクラッチノイズ１０３の１つ手前の画素の映像信号Ｌ２を平滑化フィルター３でのフィルター処理によって平滑化してその画素の映像信号Ｌ２と混合したもの）とがセレクタ７に入力している。
【００９５】
したがって、図１０にも示されているように、その後４クロック周期分の時間に亘ってセレクタ７で混合器６の出力信号Ｆ２が選択されることにより、スクラッチノイズ１０３の各画素の映像信号Ｌ２が信号Ｆ２で置き換えられるので、スクラッチノイズ１０３が除去される。
【００９６】
次に、スクラッチノイズ以外の画像に対するこの画像ノイズ除去装置の処理について説明する。図１１は、スクラッチノイズ以外の画像の例として、画面１０１の水平方向及び垂直方向にそれぞれ複数の画素１０２に亘って延びた星型の模様１０４を示す。
【００９７】
図１２は、画面上の互いに隣り合う３水平ライン（上から順に映像信号Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に対応する水平ライン）の画素の一部を示す。この図に示すように、映像信号Ｌ２が図１１の星型の模様１０４の水平方向に延びた部分を含んでいる場合、模様１０４の左端よりも１つ手前の画素（図１２の左から２番目の画素）から模様１０４の左端よりも５つ後の画素（図１２の右端の画素）にかけての映像信号Ｌ２についての微分パターン判別器４の出力信号Ｃ１の値は、図１０に示したスクラッチノイズ１０３の１つ手前の画素から２つ後の画素にかけての映像信号Ｌ２についての微分パターン判別器４の出力信号Ｃ１の値と全く同じになる。
【００９８】
したがって、模様１０４の左端よりも５つ後の画素の映像信号Ｌ２が微分パターン判別器４に入力したタイミングを基準にしてみると、図１２にも示されているように、やはり、スクラッチノイズ判別器８に送られる信号Ｃ１は「０」になり、遅延回路６１（図７）の出力信号Ｐ１は「０」になり、遅延回路６２〜６５（図７）の出力信号Ｐ２〜Ｐ５は「１」になり、遅延回路６６（図７）の出力信号Ｐ６は「０」になる。
【００９９】
しかし、模様１０４の左端よりも５つ後の画素の映像信号Ｌ２が微分パターン判別器４に入力したタイミングでは、図１２にも示されているように、模様１０４の左端から５つ後の画素の映像信号Ｌ２が水平エッジ検出器５に入力しており、遅延回路３１〜３４（図６）の出力信号Ｉ１〜Ｉ４は模様１０４の左端からそれぞれ４つ〜１つ後の画素の映像信号Ｌ２であり、遅延回路３５（図６）の出力信号Ｉ５は模様１０４の左端の画素の映像信号Ｌ２であり、遅延回路３６（図６）の出力信号Ｉ６は模様１０４の左端よりも１つ手前の画素の映像信号Ｌ２である。
【０１００】
このとき、図１２にも示されているように、Ｌ２〜Ｉ４はほとんど同じであることから、比較器３９，４２，４５，４８（図６）の出力信号Ｃ８，Ｃ９，Ｃ１０，Ｃ１１は全ては‘０’になる。
【０１０１】
また、Ｉ５は模様１０４の端部の画素の映像信号Ｌ２であることから、比較器５１（図６）の出力信号Ｃ１２は‘１’になる。
【０１０２】
したがって、図１２に示されているように、このタイミングで水平エッジ検出器５からスクラッチノイズ判別器８に送られる信号Ｃ３〜Ｃ６（アンド回路５２〜５５（図６）の出力信号Ｃ３〜Ｃ６）は、全て‘０’になる。
【０１０３】
このようにして、このタイミングでは、スクラッチノイズ判別器８に送られる信号Ｃ１は「０」になり、信号Ｐ１は「０」になり、信号Ｐ２〜Ｐ５は「１」になり、信号Ｐ６は「０」になるが、スクラッチノイズ判別器８に送られる信号Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６は全て‘０’になる。
【０１０４】
したがって、図１２にも示されているように、スクラッチノイズ画素数検出器６７（図７）が実行する処理（図８）では、ステップＳ１〜Ｓ４の判別５〜判別２（図９）の条件のいずれも満たさないので、Ｐ１１＝「０」，Ｐ１２＝‘０’が出力される（ステップＳ５，Ｓ１０）。
【０１０５】
その結果、比較器７０（図７）の出力信号Ｃ２は‘０’のままになるので、セレクタ７では映像信号Ｌ２が選択されて出力される。
【０１０６】
このように、模様１０３を含む映像信号Ｌ２が混合器６の出力信号Ｆ２で置き換えられることはないので、模様１０３のエッジ部分の鮮鋭度が低下することはない。
【０１０７】
次に、周囲の画素よりもレベルの低い（暗い）スクラッチノイズと周囲の画素よりもレベルの高い（明るい）スクラッチノイズとが連続して存在する場合に、この画像ノイズ除去装置においてそれらのスクラッチノイズが除去される様子を説明する。
【０１０８】
図１３は、画面上の互いに隣り合う３水平ライン（上から順に映像信号Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に対応する水平ライン）の画素の一部を示す。この図に示すように、映像信号Ｌ２に、周囲の画素よりも暗いスクラッチノイズ１０５と周囲の画素よりも明るいスクラッチノイズ１０６とがそれぞれ２画素に亘って連続して存在している場合、スクラッチノイズ１０５の１つ手前の画素（図の左から２番目の画素）からスクラッチノイズ１０５の右端の画素（図の左から４番目の画素）にかけての映像信号Ｌ２についての微分パターン判別器４の出力信号Ｃ１の値は、図１０に示したスクラッチノイズ１０３の１つ手前の画素からスクラッチノイズ１０３の左端から２番目の画素にかけての映像信号Ｌ２についての微分パターン判別器４の出力信号Ｃ１の値と同じになる。
【０１０９】
また、スクラッチノイズ１０６の１つ後の画素（図の右から２番目の画素）からスクラッチノイズ１０６の２つ後の画素（図の右端の画素）にかけての映像信号Ｌ２についての微分パターン判別器４の出力信号Ｃ１の値も、図１０に示したスクラッチノイズ１０３の右端の画素からスクラッチノイズ１０３の２つ後の画素にかけての映像信号Ｌ２についての微分パターン判別器４の出力信号Ｃ１の値と同じになる。
【０１１０】
しかし、クラッチノイズ１０６の左端及び右端の画素の映像信号Ｌ２については、差分値Ｌ２−Ｌ１が正になることから、減算器１１（図４）の出力信号Ｄ１のうち差分値Ｌ２−Ｌ１の極性を示すビット（サインビット）の信号Ｓ１が‘０’になるので、図５に示したように、微分パターン判別器４の出力信号Ｃ１が「２」になる。
【０１１１】
したがって、スクラッチノイズ１０６の２つ後の画素の映像信号Ｌ２が微分パターン判別器４に入力したタイミングを基準にしてみると、図１３にも示されているように、スクラッチノイズ判別器８に送られる信号Ｃ１は「０」になり、遅延回路６１（図７）の出力信号Ｐ１は「０」になり、遅延回路６２〜６３（図７）の出力信号Ｐ２〜Ｐ３は「２」になり、遅延回路６４〜６５（図７）の出力信号Ｐ４〜Ｐ５は「１」になり、遅延回路６６（図７）の出力信号Ｐ６は「０」になる。
【０１１２】
他方、スクラッチノイズ１０６の２つ後の画素の映像信号Ｌ２が微分パターン判別器４に入力したタイミングでは、図１３にも示されているように、スクラッチノイズ１０６の２つ後の画素の映像信号Ｌ２が水平エッジ検出器５に入力しており、遅延回路３１（図６）の出力信号Ｉ１はスクラッチノイズ１０６の１つ後の画素の映像信号Ｌ２であり、遅延回路３２〜３３（図６）の出力信号Ｉ２〜Ｉ３はスクラッチノイズ１０６が存在する２つの画素の映像信号Ｌ２であり、遅延回路３４〜３５（図６）の出力信号Ｉ４〜Ｉ５はスクラッチノイズ１０５が存在する２つの画素の映像信号Ｌ２であり、遅延回路３６（図６）の出力信号Ｉ６はスクラッチノイズ１０５の１つ手前の画素の映像信号Ｌ２である。
【０１１３】
このとき、比較器３９，４２，４５，５１（図６）の出力信号Ｃ８，Ｃ９，Ｃ１０，Ｃ１２は、それぞれ図１０に示した出力信号Ｃ８，Ｃ９，Ｃ１０，Ｃ１２の値と同じになる。
【０１１４】
しかし、Ｉ３，Ｉ４はそれぞれスクラッチノイズ１０６，１０５の端部であることから、比較器４８（図６）の出力信号Ｃ１１は‘１’になる。
【０１１５】
したがって、図１３に示されているように、このタイミングで水平エッジ検出器５からスクラッチノイズ判別器８に送られる信号Ｃ３〜Ｃ６（アンド回路５２〜５５（図６）の出力信号Ｃ３〜Ｃ６）は、Ｃ３及びＣ５が‘１’になり、Ｃ４及びＣ６が‘０’になる。
【０１１６】
このようにして、このタイミングでは、スクラッチノイズ判別器８に送られる信号Ｃ１は「０」になり、信号Ｐ１は「０」になり、信号Ｐ２〜Ｐ３は「２」になり、Ｐ４〜Ｐ５は「１」になり、信号Ｐ６は「０」になり、スクラッチノイズ判別器８に送られる信号Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６はそれぞれ‘１’，‘０’，‘１’，‘０’になる。
【０１１７】
したがって、図１３にも示されているように、スクラッチノイズ画素数検出器６７（図７）が実行する処理（図８）では、ステップＳ４の判別２（図９）の条件を満たすので、Ｐ１１＝「２」，Ｐ１２＝‘１’が出力される（ステップＳ９，Ｓ１０）。
【０１１８】
これにより、リミッタ−カウンタ６８（図７）の出力信号Ｐ１３が「２」に設定されるとともに、スクラッチノイズカウンタ６９（図７）が「０」にリセットされるので、スクラッチノイズ判別器８からセレクタ７には、スクラッチノイズ１０６の２つ後の画素の映像信号Ｌ２が微分パターン判別器４に入力したタイミングから、２クロック周期分の時間に亘って、混合器６の出力信号Ｆ２を選択させる制御信号Ｃ２が供給される。
【０１１９】
したがって、図１３にも示されているように、その後２クロック周期分の時間に亘ってセレクタ７で混合器６の出力信号Ｆ２が選択されることにより、スクラッチノイズ１０５の各画素の映像信号Ｌ２が信号Ｆ２で置き換えられるので、まずスクラッチノイズ１０５が除去される。
【０１２０】
続いて、この２クロック周期分の時間が経過したタイミング、すなわちスクラッチノイズ１０６の４つ後の画素の映像信号Ｌ２が微分パターン判別器４に入力したタイミングを基準にしてみると、今度は、図１４に示すように、スクラッチノイズ判別器８に送られる信号Ｃ１は「０」になり、遅延回路６１〜６３（図７）の出力信号Ｐ１〜Ｐ３は「０」になり、遅延回路６４〜６５（図７）の出力信号Ｐ４〜Ｐ５は「２」になり、遅延回路６６（図７）の出力信号Ｐ６は「１」になる。
【０１２１】
他方、スクラッチノイズ１０６の４つ後の画素の映像信号Ｌ２が微分パターン判別器４に入力したタイミングでは、図１４にも示されているように、水平エッジ検出器５の比較器３９，４２，４５（図６）の出力信号Ｃ８，Ｃ９，Ｃ１０はそれぞれ‘０’になり、水平エッジ検出器５の比較器４８，５１（図６）の出力信号Ｃ１１，Ｃ１２はそれぞれ‘１’になるので、水平エッジ検出器５からスクラッチノイズ判別器８に送られる信号Ｃ３〜Ｃ６は、Ｃ３が‘１’になり、Ｃ４〜Ｃ６が‘０’になる。
【０１２２】
このようにして、このタイミングでは、スクラッチノイズ判別器８に送られる信号Ｃ１は「０」になり、信号Ｐ１〜Ｐ３は「０」になり、信号Ｐ４〜Ｐ５は「２」になり、信号Ｐ６は「１」になり、スクラッチノイズ判別器８に送られる信号Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６はそれぞれ‘１’，‘０’，‘０’，‘０’になる。
【０１２３】
したがって、図１４にも示されているように、スクラッチノイズ画素数検出器６７（図７）が実行する処理（図８）では、ステップＳ４の判別２（図９）の条件を満たすので、Ｐ１１＝「２」，Ｐ１２＝‘１’が出力される（ステップＳ９，Ｓ１０）。
【０１２４】
これにより、リミッタ−カウンタ６８（図７）の出力信号Ｐ１３が「２」に設定されるとともに、スクラッチノイズカウンタ６９（図７）が「０」にリセットされるので、スクラッチノイズ判別器８からセレクタ７には、スクラッチノイズ１０６の４つ後の画素の映像信号Ｌ２が微分パターン判別器４に入力したタイミングから、２クロック周期分の時間に亘って、混合器６の出力信号Ｆ２を選択させる制御信号Ｃ２が供給される。
【０１２５】
したがって、図１４にも示されているように、その後２クロック周期分の時間に亘ってセレクタ７で混合器６の出力信号Ｆ２が選択されることにより、スクラッチノイズ１０６の各画素の映像信号Ｌ２が信号Ｆ２で置き換えられるので、スクラッチノイズ１０６が除去される。
【０１２６】
このようにして、周囲の画素よりも暗いスクラッチノイズ１０５と周囲の画素よりも明るいスクラッチノイズ１０６とが連続して存在する場合に、それらがそれぞれ別々のスクラッチノイズとして判別されて除去される。
【０１２７】
以上のように、この画素ノイズ除去装置によれば、ノイズ除去対象の水平ラインの映像信号Ｌ２を中央に挟んだ３水平ラインの映像信号Ｌ１〜Ｌ３についての画面垂直方向におけるレベル変動に関する情報と、画面水平方向においてノイズ除去対象の映像信号Ｌ２のレベルが一定（閾値ｋ）以上変動する箇所の検出結果との両方に基づいて、ノイズ除去対象の水平ラインの映像信号Ｌ２のうちノイズが存在する範囲（すなわち画面水平方向に存在するスクラッチノイズ）を、画像のエッジ部分に起因してレベルが変動する部分（図１１及び図１２に例示したような部分）と区別して判別することができる。
【０１２８】
したがって、周囲の画素とのレベル差が大きいスクラッチノイズを、スクラッチノイズ以外の画像のエッジ部分の鮮鋭度を低下させることなく除去することができるようになっている。
【０１２９】
また、映像信号のレベル変動を求めるためには減算器１１〜１３，３７，４０，４３，４６，４９で減算（１次微分）を行えば足りるので、高速フーリエ変換等の周波数分析の手法を利用する場合と比較して、小規模な回路構成や少ない演算処理量でスクラッチノイズを除去することができるようになっている。
【０１３０】
これにより、この画像ノイズ除去装置を搭載したビデオカメラでは、撮像デバイスからの映像信号に混入した周囲の画素とのレベル差が大きいスクラッチノイズを、画像のエッジ部分の鮮鋭度を低下させることなく且つ小規模な回路構成や少ない演算処理量で除去して、そうしたスクラッチノイズのない映像を記録したり外部に出力したりすることができるようになっている。
【０１３１】
さらに、ノイズ除去対象の水平ラインの映像信号Ｌ２の両端の水平ラインの映像信号Ｌ１，Ｌ３に対する一定（閾値ａ）未満のレベル変動は除去されずに残されるので、映像のディテール感を損なわないようになっている。
【０１３２】
さらに、図１３及び図１４にも例示したように、ノイズ除去対象の水平ラインの映像信号Ｌ２に、周囲の画素よりもレベルの低い（暗い）スクラッチノイズと周囲の画素よりもレベルの高い（明るい）スクラッチノイズとが連続して存在する場合に、それらがそれぞれ別々のスクラッチノイズとして判別されて除去されるので、スクラッチノイズを一層良好に除去することができるようになっている。
【０１３３】
さらに、ノイズ除去対象の水平ラインの映像信号Ｌ２のうち、両端の水平ラインの映像信号Ｌ１，Ｌ３同士のレベル差が一定（閾値ｂ）以上である範囲はスクラッチノイズとして判別されず、映像信号Ｌ１，Ｌ３同士のレベル差が一定未満である範囲のみがスクラッチノイズとして判別されるので、平滑な領域（例えば空（そら）の画像等）のスクラッチノイズを除去することができ、且つ、きめの整った領域の画像（例えば森林の木の葉の画像等）がぶれないようになっている。
【０１３４】
なお、以上の例では、平滑化フィルター３の出力信号Ｆ１を、混合器６で映像信号Ｌ２と混合している。しかし、別の例として、平滑化フィルター３の出力信号Ｆ１を、映像信号Ｌ２と混合することなくそのまま遅延回路１０で遅延させた後セレクタ７に入力させるようにしてもよい。
【０１３５】
また、以上の例では、２画素乃至５画素に亘って表れるスクラッチノイズを除去する画像ノイズ除去装置を示した。しかし、これに限らず、２画素乃至ｍ画素（ｍは６以上の整数）に亘って表れるスクラッチノイズを除去する画像ノイズ除去装置も、水平エッジ検出器５やスクラッチノイズ判別器８の遅延回路の段数やスクラッチノイズ画素数検出器６７の処理での判別のステップ等を追加することにより、以上に例示したのと同様にして構成できることはもちろんである。
【０１３６】
また、以上の例では、微分パターン判別器４や水平エッジ検出器５を、減算器や比較器等のハードウェアを用いて構成している。しかし、別の例として、微分パターン判別器４や水平エッジ検出器５を、これらのハードウェアに相当する処理を実行するマイクロプロセッサを用いて構成してもよい。
【０１３７】
また、以上の例では、画面水平方向に表れるスクラッチノイズを除去する画像ノイズ除去装置を示した。しかし、これに限らず、画面水平方向以外の方向（例えば画面垂直方向）に表れるスクラッチノイズを除去するために本発明を適用してもよい。
【０１３８】
また、以上の例では、本発明を適用した画像ノイズ除去装置をビデオカメラに搭載するものとして説明を行った。しかし、これに限らず、ビデオカメラ以外の撮像装置（例えばディジタルカメラ等）や、画像表示装置（例えばテレビジョン受像機，プロジェクタ，パーソナルコンピュータのモニター等）にも、本発明を適用した画像ノイズ除去装置を搭載してよい。さらには、撮像装置や画像表示装置以外の装置（例えばプリンタ）にも、本発明を適用した画像ノイズ除去装置を搭載してよい。
【０１３９】
また、本発明は、以上の例に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、その他様々の構成をとりうることはもちろんである。
【０１４０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、ノイズ除去対象のラインの映像信号を含む画面の第１の方向の複数ラインの映像信号についての第１の方向と直交する画面の第２の方向におけるレベル変動に関する情報と、第１の方向においてノイズ除去対象のラインの映像信号のレベルが一定以上変動する箇所の検出結果との両方に基づいて、ノイズ除去対象のラインの映像信号のうちノイズが存在する範囲を、画像のエッジ部分に起因してレベルが変動する部分と区別して判別することができる。
【０１４１】
したがって、周囲の画素とのレベル差が大きいスクラッチノイズを、スクラッチノイズ以外の画像のエッジ部分の鮮鋭度を低下させることなく判別して除去することができるという効果が得られる。
【０１４２】
また、高速フーリエ変換等の周波数分析の手法を利用する場合と比較して、小規模な回路構成や少ない演算処理量でスクラッチノイズを除去できるという効果が得られる。
【０１４３】
さらに、ノイズ除去対象のラインの映像信号の両端のラインの映像信号に対する一定未満のレベル変動は除去されずに残されるので、映像のディテール感を損なわないという効果も得られる。
【０１４４】
さらに、ノイズ除去対象のラインの映像信号に、周囲の画素よりもレベルの低い（暗い）スクラッチノイズと周囲の画素よりもレベルの高い（明るい）スクラッチノイズとが連続して存在する場合に、それらがそれぞれ別々のスクラッチノイズとして判別されて除去されるので、スクラッチノイズを一層良好に除去することができるという効果も得られる。
【０１４５】
さらに、ノイズ除去対象のラインの映像信号のうち、両端のラインの映像信号同士のレベル差が一定以上である範囲はスクラッチノイズとして判別されず、両端のラインの映像信号同士のレベル差が一定未満である範囲のみがスクラッチノイズとして判別されるので、平滑な領域のスクラッチノイズを除去することができ、且つ、きめの整った領域の画像がぶれないようになるという効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】スクラッチノイズを例示する図である。
【図２】スクラッチノイズを除去するために従来用いられていた回路を示す図である。
【図３】本発明を適用した画像ノイズ除去装置の構成を示すブロック図である。
【図４】図３の微分パターン判別器４の構成を示すブロック図である。
【図５】図４の判別器２１の入力と出力との関係を示す図である。
【図６】図３の水平エッジ検出器５の構成を示すブロック図である。
【図７】図３のスクラッチノイズ判別器８の構成を示すブロック図である。
【図８】図７のスクラッチノイズ画素数検出器６７の処理を示すフローチャートである。
【図９】図８の処理の判別５〜２の内容を示す図である。
【図１０】本発明の画像ノイズ除去装置でスクラッチノイズが除去される様子を例示する図である。
【図１１】スクラッチノイズ以外の模様を例示する図である。
【図１２】本発明の画像ノイズ除去装置での図１１の模様に対する処理を示す図である。
【図１３】本発明の画像ノイズ除去装置で、連続する明・暗のスクラッチノイズが除去される様子を例示する図である。
【図１４】本発明の画像ノイズ除去装置で、連続する明・暗のスクラッチノイズが除去される様子を例示する図である。
【符号の説明】
１，２  ラインメモリ、  ３  平滑化フィルター、  ４  微分パターン判別器、  ５  水平エッジ検出器、  ６  混合器、  ７  セレクタ、  ８  スクラッチノイズ判別器、  ９，１０，３１〜３６，６１〜６６  遅延回路、  １１〜１３，３７，４０，４３，４６，４９  減算器、  １４，１７，１９，３８，４１，４４，４７，５０  絶対値処理器、  １５，１６，１８，２０，３９，４２，４５，４８，５１，７０  比較器、  ２１  判別器、  ５２〜５５  アンド回路、６７  スクラッチノイズ画素数検出器、  ６８  リミッタ−カウンタ、  ６９
スクラッチノイズカウンタ
【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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【図１３】
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【図１４】
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