(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
低域濾過の方法は、ハードウェアによって実現し画像ノイズを消去するのに適用するものであり、該低域濾過の方法において、
一つの未決定画素及び多数の関連画素を決定し、該未決定画素は一つの未決定画素値を有し且つこれらの関連画素はそれぞれに対応する関連画素値を有し、
該関連画素の該関連画素値と該未決定画素の該未決定画素値の絶対差値が臨界値より小さいかどうかを各々判断し、該関連画素を平均画素として設定し、前記の該臨界値は、最大画素値から未決定画素値を引いた後ゲイン値を掛け更にオフセット値を加えたものであり、
もし何れの関連画素をも該平均画素として設定していないなら、これらの関連画素の関連画素値を平均し該未決定画素の該未決定画素値と置き換え、
もし最低一つの関連画素を平均画素として設定したなら、これらの平均画素の関連画素値と該未決定画素の該未決定画素値を平均し該未決定画素の該未決定画素値と置き換えることを特徴とする低域濾過の方法。
【請求項２】
前記の関連画素は該未決定画素を取り囲む８個の画素であることを特徴とする請求項１記載の低域濾過の方法。
【請求項３】
前記のゲイン値は１/１６であり該オフセット値は２０であることを特徴とする請求項２記載の低域濾過の方法。
【請求項４】
前記の最大画素値は１０２３で、また、該未決定画素値とそれら関連画素値は０〜１０２３間の整数であることを特徴とする請求項２記載の低域濾過の方法。
【請求項５】
前記の関連画素は更に、該未決定画素から画素ひとつの間隔を空けた４つの画素を含むことを特徴とする請求項２記載の低域濾過の方法。
【請求項６】
前記の未決定画素とそれら関連画素は５×５のエリアを形成し、且つ該未決定画素はエリア中央に位置することを特徴とする請求項１記載の低域濾過の方法。
【請求項７】
低域濾過の方法は、ハードウェアによって実現し画像ノイズを消去するのに適用するものであり、該低域濾過の方法において、
一つの未決定画素と多数の第一関連画素と多数の第二関連画素を決定し、しかも該未決定画素は一つの未決定画素値を有し、並びにそれら第一関連画素はそれぞれ対応する第一関連画素値を有し、またそれら第二関連画素はそれぞれ対応する第二関連画素値を有し、
該第一関連画素の該第一関連画素値と該未決定画素の該未決定画素値の絶対差値が第一臨界値より小さいかどうかを各々判断し、該第一関連画素を平均画素として設定し、前記の第一臨界値は、最大画素値から該未決定画素値を引いた後、第一ゲイン値を掛け更に第一オフセット値を加えたものであり、
該第二関連画素の該第二関連画素値と該未決定画素の該未決定画素値の絶対差値が第二臨界値より小さいかどうかを各々判断し、該第二関連画素を該平均画素として設定し、前記の第二臨界値は、最大画素値から該未決定画素値を引いた後、第二ゲイン値を掛け更に第二オフセット値を加えたものであり、
もし何れの第一関連画素または第二関連画素をも該平均画素として設定していないなら、これら第一関連画素の第一関連画素値及びこれら第二関連画素の第二関連画素値を全部平均し該未決定画素の該未決定画素値と置き換え、もし最低一つの第一関連画素または第二関連画素を平均画素として設定したなら、これらの平均画素の関連画素値と該未決定画素の該未決定画素値を平均し該未決定画素の該未決定画素値と置き換えることを特徴とする低域濾過の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一種の低域濾過の方法に関するもので、特にハードウェアによって実現し画像ノイズを消去する一種の低域濾過の方法を提供する。
【背景技術】
【０００２】
画像の科学技術の進歩に従い、デジタルカメラやデジタルビデオカメラは広く一般大衆に使用されるようになった。一般に言えば、これらのデジタル画像製品は、電荷結合素子（Charge Coupled Device: CCD）や金属酸化膜半導体（Complementary Metal Oxide Semiconductor: CMOS）イメージセンサによって外部光源の強弱を感知して画像を読み取っている。
【０００３】
詳細すると、これらのイメージセンサは、アレイ配列による多くの画素（Pixels）を含み、各画素は対応する原色光（赤や緑や青）の強度を電圧に変換した後、特定の画素値によって表示する。これらのアレイの画素値を画像表示ユニットに出力することにより、読み取った画像を映し出すことが可能となる。
【０００４】
しかしながら、光源強度を画素値に変換する過程はアナログ変換であり、加えて、多くの掌握できない要因（例えばレンズ前の塵粒子やパルス信号等）がある故、画素が変換した画素値と元々の画像中の光源強度の差が開きすぎる可能性もあり、これらの誤った画素値は即ちノイズと呼ばれている。
【０００５】
よって、イメージセンサは外部の画像をアレイの画素値に変換した後、通常は、デジタルイメージ製品内のハードウェア機器（ローパスフィルタlow pass filter）で画素値に対して直接、低域濾過を行いノイズを初期濾過している。
【０００６】
図１は、公知の平均数値だけで低域濾過を行った図である。画素アレイ中の９個（３×３）画素だけを描写している。参照とする図１においてこの９個の画素P１１〜P１３、P２１〜P２３、P３１〜P３３はそれぞれ、対応する画素値d１１〜d１３、d２１〜d２３、d３１〜d３３を有する。その内の画素値d１１＝１１、d１２＝１２、d１３＝１３、d２１＝１４、d２２＝９００、d２３＝１６、d３１＝１７、d３２＝１８、d３３＝１９であり、画素P２２の画素値d２２はノイズで、画素値は全て０〜１０２３間の整数値である。
【０００７】
公知技術によると、ノイズの濾過方法は、画素P２２を取り囲む８つの画素P１１〜P１３、P２１、P２３、P３１〜P３３の画素値及び画素P２２自身の画素値を平均し画素P２２の原画素値d２２と置き換えるだけである。即ち、画素値d１１〜d１３、d２１〜d２３、d３１〜d３３を加えて９で割った後、最も近い整数値を取り画素P２２の新画素値d２２’とし、原ノイズの画素値d２２と置き換えて、濾過効果を達成する。数値の平均は次の通り表される。
【数１】
0004529033.tif 000002
【０００８】
公知技術は平均する方法でノイズ濾過を試みてはいるが、濾過の過程においてやはり含まれるノイズも共に平均し画素P２２の新画素値d２２’は依然として正常値から一定差をもって偏移する（画素P２２の正常画素値は１５である）。この他、公知技術は画像中の全ての画素に対し（この画素の画素値がノイズであるかに関わらず）、平均数値の演算を全て行い、よって一部画素の画素値は変動が大きすぎ、並びに、画像画面、特にエッジ境界の画素エリアを不鮮明にする。
【０００９】
図２は前述の別の画素に対して低域濾過の方法を行った図である。参照とする図２は、画素P２２の画素値d２２＝１５でノイズではなく、画素P２２はエッジ境界エリアに位置する。前述の数値平均方法に基づき、次の通り画素P２２の新画素値d２２’＝１１４を求める。
【数２】
0004529033.tif 000003
【００１０】
画素P２２の新画素値d２２’と原画素値d２２との差が大き過ぎる故、画面エッジ箇所が不鮮明またはエイリアシングを起こす。
【００１１】
公知技術において特許文献１及び特許文献２のノイズ濾過の方法を提出している。しかしながらその方法は複雑過ぎて計算と判断方式もまた面倒で長すぎる。もしハードウェアによって該計算方式を直接実現できるなら、ハードウェアの製作コストが大幅にアップする為、ソフトウェアによって画像色彩後端の境界を処理しているのがほとんどである。
【００１２】
【特許文献１】米国特許第６０４１１４５号
【特許文献２】米国特許第６９４７１７８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
前記課題に鑑み、本発明の目的は、効果的に画像中のノイズを消去し、画面の不鮮明を回避することができる一種の低域濾過の方法を提供することにある。また、本発明の低域濾過の方法の演算及び判断は全て公知技術に対して簡単である故、直接ハードウェアにて実現が可能である。
【００１４】
前記または別の目的を達成する為、本発明は、ハードウェアによって実現し画像ノイズを消去するのに適用する一種の低域濾過の方法を提供する。該低域濾過の方法は、一つの未決定画素（undetermined pixel）及び多数の関連画素（associated pixel）を決定し、未決定画素は一つの未決定画素値を有し且つこれらの関連画素はそれぞれ対応する関連画素値を有する。関連画素の関連画素値と未決定画素の未決定画素値の絶対差値が臨界値（critical value）より小さいかどうかを各々判断し、関連画素を平均画素として設定する。前記の臨界値は、最大画素値から未決定画素値を引いた後ゲイン（gain）値を掛け更にオフセット（offset）値を加えたものである。もし何れの関連画素をも平均画素として設定していないなら、これらの関連画素の関連画素値を平均し未決定画素の未決定画素値と置き換える（replace）。並びに、もし最低一つの関連画素を平均画素として設定したなら、これらの平均画素の関連画素値と未決定画素の未決定画素値を平均し未決定画素の未決定画素値と置き換える。
【００１５】
本発明の一実施例において、前記の関連画素は未決定画素を取り囲む８つの画素である。また、ゲイン値は例えば１/１６で、オフセット値は例えば２０であり、最大画素値は１０２３である。また、未決定画素値と関連画素値は０〜１０２３間の整数である。
【００１６】
本発明の一実施例において、前記の関連画素は未決定画素を取り囲む８つの画素の他、更に該未決定画素から画素一つの間隔を空けた４つの画素を含む。
【００１７】
本発明の一実施例において、前記の未決定画素と関連画素は５×５のエリアを形成し、且つ未決定画素はエリア中央に位置する。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
請求項１の発明は、低域濾過の方法は、ハードウェアによって実現し画像ノイズを消去するのに適用するものであり、該低域濾過の方法において、
一つの未決定画素及び多数の関連画素を決定し、該未決定画素は一つの未決定画素値を有し且つこれらの関連画素はそれぞれに対応する関連画素値を有し、
該関連画素の該関連画素値と該未決定画素の該未決定画素値の絶対差値が臨界値より小さいかどうかを各々判断し、該関連画素を平均画素として設定し、前記の該臨界値は、最大画素値から未決定画素値を引いた後ゲイン値を掛け更にオフセット値を加えたものであり、
もし何れの関連画素をも該平均画素として設定していないなら、これらの関連画素の関連画素値を平均し該未決定画素の該未決定画素値と置き換え、
もし最低一つの関連画素を平均画素として設定したなら、これらの平均画素の関連画素値と該未決定画素の該未決定画素値を平均し該未決定画素の該未決定画素値と置き換えることを特徴とする低域濾過の方法としている。
請求項２の発明は、前記の関連画素は該未決定画素を取り囲む８個の画素であることを特徴とする請求項１記載の低域濾過の方法としている。
請求項３の発明は、前記のゲイン値は１/１６であり該オフセット値は２０であることを特徴とする請求項２記載の低域濾過の方法としている。
請求項４の発明は、前記の最大画素値は１０２３で、また、該未決定画素値とそれら関連画素値は０〜１０２３間の整数であることを特徴とする請求項２記載の低域濾過の方法としている。
請求項５の発明は、前記の関連画素は更に、該未決定画素から画素ひとつの間隔を空けた４つの画素を含むことを特徴とする請求項２記載の低域濾過の方法としている。
請求項６の発明は、前記の未決定画素とそれら関連画素は５×５のエリアを形成し、且つ該未決定画素はエリア中央に位置することを特徴とする請求項１記載の低域濾過の方法としている。
請求項７の発明は、低域濾過の方法は、ハードウェアによって実現し画像ノイズを消去するのに適用するものであり、該低域濾過の方法において、
一つの未決定画素と多数の第一関連画素と多数の第二関連画素を決定し、しかも該未決定画素は一つの未決定画素値を有し、並びにそれら第一関連画素はそれぞれ対応する第一関連画素値を有し、またそれら第二関連画素はそれぞれ対応する第二関連画素値を有し、
該第一関連画素の該第一関連画素値と該未決定画素の該未決定画素値の絶対差値が第一臨界値より小さいかどうかを各々判断し、該第一関連画素を平均画素として設定し、前記の第一臨界値は、最大画素値から該未決定画素値を引いた後、第一ゲイン値を掛け更に第一オフセット値を加えたものであり、
該第二関連画素の該第二関連画素値と該未決定画素の該未決定画素値の絶対差値が第二臨界値より小さいかどうかを各々判断し、該第二関連画素を該平均画素として設定し、前記の第二臨界値は、最大画素値から該未決定画素値を引いた後、第二ゲイン値を掛け更に第二オフセット値を加えたものであり、
もし何れの第一関連画素または第二関連画素をも該平均画素として設定していないなら、これら第一関連画素の第一関連画素値及びこれら第二関連画素の第二関連画素値を全部平均し該未決定画素の該未決定画素値と置き換え、もし最低一つの第一関連画素または第二関連画素を平均画素として設定したなら、これらの平均画素の関連画素値と該未決定画素の該未決定画素値を平均し該未決定画素の該未決定画素値と置き換えることを特徴とする低域濾過の方法としている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の低域濾過の方法は、未決定画素と関連画素の簡単な比較対照により、未決定画素の未決定画素値がノイズであるかどうかを容易に判別し、並びにそれを濾過平均することができる。また、特定条件によって関連画素を平均画素として設定する概念によって、画像のエイリアシング問題を低下する。特に画面エッジ箇所の不鮮明を回避し、更に画面エッジ箇所の微小ノイズを効果的に消去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の前記及び別の目的、特徴、長所を更にはっきりわかり易くする為に、特に良好な実施例を挙げ並びに添付図面を組み合わせて、次の通り詳細説明を行う。
【００２１】
図３〜図５は、本発明の一実施例に基づく低域濾過の方法の実施状態図である。説明を便利にする為に、ここでは先ず３×３合計９個の画素を例として本発明の実施方式を詳述する。その内のエリア中央に位置する画素P２２は即ち未決定画素であり、画素P２２を取り囲む８個の画素P１１〜P１３、P２１、P２３、P３１〜P３３は即ち関連画素である。よって、画素P２２の画素値d２２と画素P１１〜P１３、P２１、P２３、P３１〜P３３の画素値d１１〜d１３、d２１、d２３、d３１〜d３３はそれぞれ、未決定画素値と関連画素値である。
【００２２】
先ず参照する図３において、画素P１１〜P１３、P２１、P２３、P３１〜P３３（関連画素）について言えば、その画素値d１１〜d１３、d２１、d２３、d３１〜d３３と画素P２２（未決定画素）の画素値d２２に対して各々比較を行い、どの画素を平均画素として設定するかを判断し平均し、画素P２２の画素値d２２と置き換える。その内の画素P２２の画素値d２２＝９００は明らかにノイズである。
【００２３】
前記に続き、この判断方法とは、画素（関連画素）の画素値と画素P２２（未決定画素）の画素値d２２の絶対差値が臨界値Ｃより小さいかどうかを計算する方法である。その内の臨界値は、最大画素値dmaxから画素値d２２（未決定画素値）を引いた後、ゲイン値Ｇを掛けて更にオフセット値Ｏを加えたものであり、詳しい数式は次の通りである。
【数３】
0004529033.tif 000004
【００２４】
本実施例において、画素値は０〜１０２３間の整数値である故、最大画素値dmaxは即ち１０２３である。この他、ゲイン値Ｇを１/１６として設定し、オフセット値Ｏを２０として設定すると、式１の数値化は次の通りとなる。
【数４】
0004529033.tif 000005
【００２５】
続いて、画素（関連画素）の画素値と画素P２２（未決定画素）の画素値d２２の絶対差値が臨界値Ｃより小さいかどうかを計算する。詳しい数式は次の通りである。
【数５】
0004529033.tif 000006
その内、本実施例の条件は、１ ≡ i, j ≡ ３  且つ  (i, j ) ≠（２,２）
【００２６】
画素P１１（関連画素）について言えば、画素値d１１と画素値d２２の絶対差値は即ち、８８９(|１１-９００|)であり、８８９は臨界値Ｃ（２７.６８７５）より小さくない。よって、画素P１１を平均画素として設定する必要はない。前記方式を繰り返しその他の画素P１２、P１３、P２１、P２３、P３１〜P３３（関連画素）を判断すると、これらの画素P１２、P１３、P２１、P２３、P３１〜P３３の画素値d１２、d１３、d２１、d２３、d３１〜d３３と画素値d２２の絶対差値が全て臨界値Ｃより小さくないことが発見される。よって、これらの画素P１２、P１３、P２１、P２３、P３１〜P３３は全て平均画素として設定する必要がない。
【００２７】
全ての画素P１１〜P１３、P２１、P２３、P３１〜P３３（関連画素）が全て平均画素として設定されない時、画素P２２（未決定画素）の画素値d２２は即ちノイズであることを示す。続いて、画素P１１〜P１３、P２１、P２３、P３１〜P３３の画素値を平均し画素P２２の画素値d２２と置き換える。即ち、次の数式に基づいて画素P２２の新画素値d２２’＝１５を求め、これによりノイズ消去効果を達成する。
【数６】
0004529033.tif 000007
【００２８】
参照する図３と図１での本発明は、特異のノイズについて言えば、平均する過程において完全にノイズの影響を排除することができる（即ちノイズの画素値d２２は計算に入れない）。公知技術が依然としてノイズを含む全平均方式と比較すると、本発明の低域濾過の方法は、更に効果的に正常の画素値に還元することができる。また、関連画素が平均画素として設定される状況時には、本発明の計算方式は大きく異なり、次の通り、図面を組み合わせて詳述する。
【００２９】
参照とする図４において、画素P２２の画素値d２２＝１５は、エッジエリアに位置するが、ノイズでは決してない。前記と同様、次の通り先ず式１を用い臨界値Ｃの数値化を示す。
【数７】
0004529033.tif 000008
【００３０】
続いて画素P１１（関連画素）の画素値d１１と画素値d２２の絶対差値を算出すると４(|１１-１５|)となる。４は臨界値Ｃ（８３）より小さい故、画素P１１を平均画素として設定する。前述方式を繰り返しその他の画素P１２、P１３、P２１、P２３、P３１〜P３３（関連画素）を判断すると、画素P１３以外のこれらの画素P１２、P２１、P２３、P３１〜P３３の画素値d１２、d２１、d２３、d３１〜d３３と画素値d２２の絶対差値は全て臨界値Ｃより小さいことが発見される。よって、これらの画素P１２、P２１、P２３、P３１〜P３３を平均画素として設定する必要がある。
【００３１】
一個以上の関連画素を平均画素として設定することにより、これらの画素P１１、P１２、P２１、P２３、P３１〜P３３（平均画素）の画素値を画素P２２の画素値と共に平均し、並びに最も近い整数を取り画素P２２の画素値d２２と置き換える。即ち、次の数式に基づき画素P２２の新画素値d２２’＝１５を求め、これにより画像画面の不鮮明をなくすことができる。
【数８】
0004529033.tif 000009
【００３２】
参照する図４と図２において本発明は、エッジエリアの画素に対してまず、差異性過大の画素（例えば画素P１３）を排除した後平均し、このようにして画像画面が低域濾過の過程において不鮮明となるのを効果的に回避することができる。また、エッジエリアの画素が多少のノイズを含む場合、本発明の方法は更にそれを排除し、画像エッジを更にシャープにし、画面の品質を更に良好にする。次に図面を組み合わせてこれを詳述する。
【００３３】
参照とする図５において、画素P２２の画素値d２２＝４０は、エッジエリアに位置し、近くの画素の一部が比較的大きな画素値を有する故、画素値d２２を読み取る場合、若干障害となり多少ノイズが含まれる。前記に類似し、先ず式１を引用した臨界値Ｃの数値化は次の通りである。
【数９】
0004529033.tif 000010
【００３４】
続いて、画素P１１（関連画素）の画素値d１１と画素値d２２の絶対差値を算出すると２９(|１１-４０|)となる。２９は臨界値Ｃ(８１.４３７５)より小さい故、画素P１１を平均画素として設定する。同様に、続いて画素P１２（関連画素）の画素値d１２と画素値d２２の絶対差値を算出すると８６０(|９００-４０|)となる。８６０は臨界値Ｃ(８１.４３７５)より大きい故、画素P１２を平均画素として設定する必要がない。前述方式を繰り返し、全ての関連画素を未決定画素と比較した後、最後には、画素P１２、P２１、P３１、P３２だけを平均画素として設定する。
【００３５】
一つ以上の関連画素を平均画素として設定する故、これらの画素P１２、P２１、P３１、P３２（平均画素）の画素値を画素P２２の画素値と共に平均し、並びに最も近い整数を取り画素P２２の画素値d２２と置き換える。即ち、次式に基づいて画素P２２の新画素値d２２’＝２０が求められ、これにより、画像画面のエッジ箇所を更にシャープで明晰にすることが可能となる。
【数１０】
0004529033.tif 000011
【００３６】
このように、図５のエッジは、太い黒線等で簡単に示すことができる。ここで、本発明の低域濾過の方法は、特異点の比較的大きなノイズを濾過除去することができる他、エッジエリアの画素を微調整して画像画面の品質を高めることができる。
【００３７】
ここで特筆すべき点は、前記の最大画素値dmax、ゲイン値Ｇ、オフセット値Ｏの数値は全て例として挙げただけであり、本発明の精神はこれらのパラメータを組み合わせて簡単な演算式を成す点にあり、実際にはハードウェアで低域濾過を実施しノイズを消去することができる。また、最大画素値dmax、ゲイン値Ｇ、オフセット値Ｏの数値はイメージセンサの実際の解析度を組み合わせて調整を行う必要があるが、該技術の熟知者は簡単に理解できる故、ここでは詳述を省く。
【００３８】
該技術の熟知者に前記の説明を更にはっきり理解して頂く為に、図６に本発明の低域濾過の方法のフロー図を示し、次に、該フローを簡単に説明する。先ず、図６に示したステップS１１を参照されたい。最初に、未決定画素（例えば前記の画素P２２）及び多数の関連画素（例えば前記の画素P１１〜P１３、P２１、P２３、P３１〜P３３）を決定する。該未決定画素は未決定画素値（例えば前記の画素値d２２）を有し、且つ関連画素はそれぞれ対応する関連画素値（例えば前記の画素値d１１〜d１３、d２１、d２３、d３１〜d３３）を有する。
【００３９】
前記に続いて、該未決定画素を画素アレイ中から順番に選び出した後、一つ一つそれぞれ、低域濾過の判断を行いノイズを濾過する。また、関連画素は一般に未決定画素近くの画素を選び出す。また本実施例において、関連画素は未決定画素を取り囲む８個の画素を選択する。続いて、ステップS１２では、関連画素の関連画素値と未決定画素の未決定画素値の絶対差値が臨界値Ｃより小さいかどうかを各々判断し、関連画素を平均画素として設定する。その内の臨界値は、最大画素値dmaxから未決定画素値を引いた後ゲイン値Ｇを掛け更にオフセット値を加えたものである。
【００４０】
ここに至ったら、関連画素を平均画素として設定したかどうかを判断する必要があり、もし何れの関連画素も平均画素として設定していない場合は、ステップS１３aに入る。もし最低一つの関連画素を平均画素として設定していたらステップS１３bに入る。ステップS１３aでは、これらの関連画素の関連画素値を平均し未決定画素の未決定画素値と置き換える。またステップS１３bでは、これらの平均画素の関連画素値と未決定画素の未決定画素値を平均し、未決定画素の未決定画素値と置き換える。
【００４１】
その後、ステップS１４に示す通り、画素アレイ中の全ての画素のスキャンを完了したかどうか判断する。もしスキャンが完了しているなら、画像中のノイズの濾過が完成しており、もしスキャンが完了していないのなら、再びステップS１１に戻り本発明の低域濾過の方法を繰り返し実行してノイズを消去する。
【００４２】
注意すべき点は、前記の実施例中の関連画素は未決定画素の８個の画素であるが、本発明は関連画素の数量を限定するものでは決してなく、並びに関連画素に対応する未決定画素の位置も限定しない。次に添付図面を組み合わせて関連画素の配置方式を説明する。
【００４３】
図７〜図８は、本発明の一実施例における二種類の実施状況図である。まず参照とする図７の実施例において、未決定画素は画素P３３であり、関連画素は未決定画素を取り囲む８個の画素P２２〜P２４、P３２、P３４、P４２〜P４４の他、更に未決定画素から画素一つの間隔を空けた４個の画素P１３、P３１、P３５をも含む。即ち、関連画素は合計１２個の画素を含み、未決定画素に対して低域濾過を行う。
【００４４】
この他、参照とする図８の実施例において、未決定画素はやはり画素P３３であるが、関連画素と未決定画素は５×５のエリアを形成し、その内の未決定画素は、このエリア中央に位置する。即ち、これら関連画素は合計２４個の画素P１１〜P１５、P２１〜P２５、P３１、P３２、P３４、P３５、P４１〜P４５、P５１〜P５５を含み、未決定画素に対して低域濾過を行う。
【００４５】
当然ながら、後続するステップは前述した通りであり、該技術の熟知者は前文に基づき実行できる故、ここでは詳述を省く。また、本発明は更に関連画素に対して分類を行うことが可能で、各関連画素はそれぞれ、異なるゲイン値Ｇとオフセット値Ｏによって臨界値Ｃを決定し、次に、図面を組み合わせて説明を行う。
【００４６】
図９は本発明の一実施例の低域濾過の方法に基づいた実施状況図である。参照とする図９においてエリア中央に位置する画素P３３は即ち未決定画素であり、また該画素値d３３が即ち未決定画素値である。画素P３３を取り囲む８個の画素P２２〜P２４、P３２、P３４、P４２〜P４４を第一関連画素として設定し、また該画素値d２２〜d２４、d３２、d３４、d４２〜d４４は即ち第一関連画素値である。画素P３３から画素一つの間隔を空けた４個の画素P１３、P３１、P３５、P５３は第二関連画素として設定される。また該画素値d１３、d３１、d３５、d５３は第二関連画素値である。
【００４７】
前述と同様に、本発明はやはり第一関連画素（または第二関連画素）の画素値と未決定画素の画素値との差異を比較し、第一関連画素（または第二関連画素）を平均画素として設定するかどうか決定し、また該判断方法は、第一関連画素の画素値と未決定画素の画素値の絶対差値が第一臨界値Ｃ１より小さいかどうかを算出し、並びに第二関連画素の画素値と未決定画素の画素値の絶対差値が第二臨界値Ｃ２より小さいかどうかを算出する。その内の第一臨界値Ｃ１は、最大画素値dmaxから未決定画素の未決定画素値d３３を引いた後、第一ゲイン値Ｇ１を掛け更に第一オフセット値Ｏ１を加えたものであり、並びに第二臨界値Ｃ２は、最大画素値dmaxから未決定画素の未決定画素値d３３を引いた後、第二ゲイン値Ｇ２を掛け更に第二オフセット値Ｏ２を加えたものであり、詳しい数式は次に示す通りである。
【数１１】
0004529033.tif 000012
【数１２】
0004529033.tif 000013
【００４８】
続いて、第一関連画素（または第二関連画素）の画素値と画素P２２（未決定画素）の画素値d２２の絶対差値が第一臨界値Ｃ１（または第二臨界値Ｃ２）より小さいか又は等しいかどうかを各々算出する。詳しい数式は次の通りである。
【数１３】
0004529033.tif 000014
【数１４】
0004529033.tif 000015
【００４９】
その内のdijは、第一関連画素値の何れか一つであり、またdlmは、第二関連画素値の何れか一つである。
【００５０】
前述と同様に、もし第一もしくは第二関連画素の何れかを平均画素として設定するなら、第一関連画素の第一関連画素値と第二関連画素の第二関連画素値を全部平均して未決定画素の未決定画素値と置き換え、もし最低一つの第一関連画素もしくは第二関連画素を平均画素として設定するなら、これらの平均画素の関連画素値と未決定画素の未決定画素値を平均して未決定画素の未決定画素値と置き換える。
【００５１】
更に、本発明は第一関連画素と第二関連画素の選択を制限するものでは決してない点を特筆する。図１０を例に挙げると、第一関連画素は即ち、４個の未決定画素に隣接する画素P２３、P３２、P３４、P４３を含み、また第二関連画素は即ち、８個の画素P１３、P２２、P２４、P３１、P３５、P４２、P４４、P５３を含む。また、該技術の熟知者は、前述に基づいて関連画素を３類以上に分けることも可能であり、これもまた本発明の特許請求の範囲に含まれるものとする。
【００５２】
前述をまとめると、本発明の低域濾過の方法は、最低次の長所を有する。
(１)本方法の演算及び判断方式は全て公知技術に比べ簡単であり、直接ハードウェアによって低域濾過を実現し画像中のノイズを消去し、並びにエッジエリアの画像を不鮮明にしない。
(２)本発明はノイズ消去の平均過程において、ノイズデータの算出を含まず、これにより還元される画素値をより正常画素値に近くすることができる。
(３)本発明は更にエッジエリアの微小ノイズを濾過することが可能であり、画像画面のエッジ箇所をよりシャープにより明晰にして画像画面の品質を高める。
【００５３】
本発明は最良実施例によって前述の如き開示したが、それは本発明を限定するものでは決してなく、該技術を熟知する何れの者は、本発明の精神と範囲を離脱せずに変更や修飾を行うことが可能であり、よって本発明の保護範囲は添付の特許請求の範囲を基準とするものとする。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】公知の平均数値だけで低域濾過を行った実施図である。
【図２】前述の別の画素に対して低域濾過の方法を行った実施例図である。
【図３】本発明の一実施例に基づく低域濾過の方法の実施状態図である。
【図４】本発明の一実施例に基づく低域濾過の方法の実施状態図である。
【図５】本発明の一実施例に基づく低域濾過の方法の実施状態図である。
【図６】本発明の低域濾過の方法のフロー図である。
【図７】本発明の一実施例に基づく二種類の実施状況図である。
【図８】本発明の一実施例に基づく二種類の実施状況図である。
【図９】本発明の一実施例に基づく二種類の実施状況図である。
【図１０】本発明の一実施例に基づく二種類の実施状況図である。
【符号の説明】
【００５５】
P１１〜P１５、P２１〜P２５、P３１〜P３５、P４１〜P４５、P５１〜P５５    画素
d１１〜d１５、d２１〜d２５、d３１〜d３５、d４１〜d４５、d５１〜d５５    画素値
Ｃ、Ｃ１、Ｃ２    臨界値
Ｇ、Ｇ１、Ｇ２    ゲイン値
Ｏ、Ｏ１、Ｏ２    オフセット値
S１１〜S１４      ステップ
【図１】
0004529033.tif 000016
【図２】
0004529033.tif 000017
【図３】
0004529033.tif 000018
【図４】
0004529033.tif 000019
【図５】
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【図６】
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【図７】
0004529033.tif 000022
【図８】
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【図９】
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【図１０】
0004529033.tif 000025