(57)【要約】【課題】ノイズレベルをより正確に計測できるようにする。【解決手段】フレーム内でのノイズレベルを計測するフレーム内ノイズレベル計測部と、フレーム間でのノイズレベルを計測するフレーム間ノイズレベル計測部と、フレーム内ノイズレベル計測部で計測された第１のノイズレベルと、フレーム間ノイズレベル計測部で計測された第２のノイズレベルのうちのどちらか一方を、フレーム間ノイズレベルとして出力する出力部とを備える。出力部は、第１のノイズレベルと第２のノイズレベルの大小関係を比較し、その比較結果に基づき、どちらか一方をフレーム間ノイズレベルとして出力する。本技術は、例えば、テレビジョン受像機に適用できる。【選択図】図１
2013258513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレーム内でのノイズレベルを計測するフレーム内ノイズレベル計測部と、
フレーム間でのノイズレベルを計測するフレーム間ノイズレベル計測部と、
前記フレーム内ノイズレベル計測部で計測された第１のノイズレベルと、前記フレーム間ノイズレベル計測部で計測された第２のノイズレベルのうちのどちらか一方を、フレーム間ノイズレベルとして出力する出力部と
を備える計測装置。
【請求項２】
前記出力部は、前記第１のノイズレベルと前記第２のノイズレベルの大小関係を比較し、その比較結果に基づき、どちらか一方をフレーム間ノイズレベルとして出力する
請求項１に記載の計測装置。
【請求項３】
前記出力部は、前記第２のノイズレベルが、前記第１のノイズレベルに第１の値を乗算した値以下であり、かつ前記第１のノイズレベルに前記第１の値よりも小さい第２の値を乗算した値以上である場合、前記第２のノイズレベルを前記フレーム間ノイズレベルとして出力する
請求項１に記載の計測装置。
【請求項４】
前記出力部は、前記第２のノイズレベルが、前記第１のノイズレベル以下である場合、前記第１のノイズレベルを前記フレーム間ノイズレベルとして出力する
請求項１に記載の計測装置。
【請求項５】
前記出力部は、前記第２のノイズレベルが、前記第１のノイズレベルに第１の値を乗算した値より大きい場合、前の時点で前記フレーム間ノイズレベルとして出力したノイズレベルを、前記フレーム間ノイズレベルとして出力する
請求項１に記載の計測装置。
【請求項６】
前記フレーム内ノイズレベル計測部は、
前記フレーム内の画素または複数の画素から構成されるブロックから得られる分散値毎にカウントするカウント部と、
前記カウント部によりカウントするか否かの重み付けを行う重み付け部と、
前記カウント部によりカウントされた結果得られる分布が、所定の形状の分布であるか否かを解析する解析部と、
前記解析部により、前記分布は、所定の形状の分布であると解析された場合、所定の形状の分布であると解析された分布から、前記画像内のノイズレベルを計測する計測部と
を備え、
前記解析部により、前記分布は、所定の形状の分布ではないと解析された場合、前記重み付け部による重み付けを変更し、再度分布を作成し、解析する
請求項１に記載の計測装置。
【請求項７】
前記重み付け部は、大きな値の前記分散値がカウントされない重み付けを行う
請求項６に記載の計測装置。
【請求項８】
前記フレーム間ノイズレベル計測部は、
前記フレーム間の画素または複数の画素から構成されるブロックの差分から得られる分散値毎にカウントするカウント部と、
前記カウント部によりカウントするか否かの重み付けを行う重み付け部と、
前記カウント部によりカウントされた結果得られる分布が、所定の形状の分布であるか否かを解析する解析部と、
前記解析部により、前記分布は、所定の形状の分布であると解析された場合、所定の形状の分布であると解析された分布から、前記画像内のノイズレベルを計測する計測部と
を備える
請求項１に記載の計測装置。
【請求項９】
前記重み付け部は、小さな値の前記分散値がカウントされない重み付けを行う
請求項８に記載の計測装置。
【請求項１０】
前記カウント部は、
前記フレーム内ノイズレベル計測部から供給される、大きな値の前記分散値がカウントされないようにするための重み付けの第１の信号と、前記重み付け部から供給される、小さな値の前記分散値がカウントされないようにするための重み付けの第２の信号のうち、前記重み付けが小さい方の信号に基づいて、カウントを行う
請求項８に記載の計測装置。
【請求項１１】
前記フレーム内ノイズレベル計測部からのノイズレベル、または前記出力部からのノイズレベルのうちの一方のノイズレベルに基づいてノイズリダクションを行う
請求項１に記載の計測装置。
【請求項１２】
前記フレーム内の動き部に対しては、前記フレーム内ノイズレベル計測部からのノイズレベルに基づくノイズリダクションを行い、
前記フレーム内の静止部に対しては、前記出力部からのノイズレベルに基づくノイズリダクションを行う
請求項１に記載の計測装置。
【請求項１３】
フレーム内でのノイズレベルを計測するフレーム内ノイズレベル計測部と、
フレーム間でのノイズレベルを計測するフレーム間ノイズレベル計測部と
を備える計測装置の計測方法において、
前記フレーム内ノイズレベル計測部は、前記フレーム内でのノイズレベルを計測し、
前記フレーム間ノイズレベル計測部は、前記フレーム間でのノイズレベルを計測し、
前記フレーム内ノイズレベル計測部で計測された第１のノイズレベルと、前記フレーム間ノイズレベル計測部で計測された第２のノイズレベルのうちのどちらか一方を、フレーム間ノイズレベルとして出力する
ステップを含む計測方法。
【請求項１４】
フレーム内でのノイズレベルを計測するフレーム内ノイズレベル計測部と、
フレーム間でのノイズレベルを計測するフレーム間ノイズレベル計測部と
を備える計測装置を制御するコンピュータに、
前記フレーム内ノイズレベル計測部は、前記フレーム内でのノイズレベルを計測し、
前記フレーム間ノイズレベル計測部は、前記フレーム間でのノイズレベルを計測し、
前記フレーム内ノイズレベル計測部で計測された第１のノイズレベルと、前記フレーム間ノイズレベル計測部で計測された第２のノイズレベルのうちのどちらか一方を、フレーム間ノイズレベルとして出力する
ステップを含む処理を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、計測装置、計測方法、並びにプログラムに関する。詳しくは、画像内のノイズを計測することができる計測装置、計測方法、並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、テレビジョン受像機やデジタルカメラなどの高解像度化に伴い、テクスチャの鮮鋭感の向上に注目が集まっている。しかしながら、その弊害としてノイズも強調してしまい、画像のノイズ感も上がってしまう点が挙げられる。ノイズとしてはランダムノイズがある。ランダムノイズとは、撮像時のカメラのCCDノイズ、映画フィルム上のハロゲン化銀粒子のざらつき、アナログ伝送時に映像に混入する伝送ノイズなどであり、時間方向にランダムに変動するノイズのことである。
【０００３】
ランダムノイズは、時間方向に変動するため、ランダムノイズを計測する場合、フレーム差分値を計測するのが一般的である。特許文献１では、フレーム間のノイズレベルを計測する場合において、「エッジ・動き部」をフレーム差分値の統計（ヒストグラム）から除外することが開示されている。しかしながら、エッジもしくは動きとして判定する閾値は静的に与えており、ノイズとエッジ、またはノイズと動きが正確に分離できない可能性もあり、ノイズレベルの計測精度が低下する可能性があった。
【０００４】
また、特許文献１や特許文献２では、フレーム間のノイズを計測する手段として、フレーム差分値の統計を取得することが提案されている。しかしながら、ノイズとテクスチャを分離することや、ノイズと動きを分離することを適切に行えるようにしなければ、ノイズレベルの計測精度が低下する可能性があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2006-245694号公報
【特許文献２】特開2009-003599号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１や特許文献２のように、フレーム差分値のヒストグラムでテクスチャ・動き部をカウントした場合、誤検出を誘発する可能性があった。誤検出され、その誤検出に基づくノイズ低減処理が行われると、ノイズではない部分にも低減処理が施されるといった誤処理が行われてしまう。
【０００７】
また、特許文献１では、エッジ・動きを除外する閾値はいずれも固定値であるため、ノイズに近傍するフレーム差分値を持つテクスチャの動きが存在した場合、テクスチャの動きによるフレーム差分値をノイズ量として誤検出することになる。さらに、ノイズが無い映像にてノイズ大として誤検出することになるため、ノイズリダクション処理が過剰にかかるなど信号処理として大きな弊害を生み出す原因となり得る。
【０００８】
画像内のノイズレベルを精度良く検出し、処理できるようにすることが望まれている。
【０００９】
本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、画像内のノイズと画像間のノイズを精度良く検出できるようにすることができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本技術の一側面の計測装置は、フレーム内でのノイズレベルを計測するフレーム内ノイズレベル計測部と、フレーム間でのノイズレベルを計測するフレーム間ノイズレベル計測部と、前記フレーム内ノイズレベル計測部で計測された第１のノイズレベルと、前記フレーム間ノイズレベル計測部で計測された第２のノイズレベルのうちのどちらか一方を、フレーム間ノイズレベルとして出力する出力部とを備える。
【００１１】
前記出力部は、前記第１のノイズレベルと前記第２のノイズレベルの大小関係を比較し、その比較結果に基づき、どちらか一方をフレーム間ノイズレベルとして出力するようにすることができる。
【００１２】
前記出力部は、前記第２のノイズレベルが、前記第１のノイズレベルに第１の値を乗算した値以下であり、かつ前記第１のノイズレベルに前記第１の値よりも小さい第２の値を乗算した値以上である場合、前記第２のノイズレベルを前記フレーム間ノイズレベルとして出力するようにすることができる。
【００１３】
前記出力部は、前記第２のノイズレベルが、前記第１のノイズレベル以下である場合、前記第１のノイズレベルを前記フレーム間ノイズレベルとして出力するようにすることができる。
【００１４】
前記出力部は、前記第２のノイズレベルが、前記第１のノイズレベルに第１の値を乗算した値より大きい場合、前の時点で前記フレーム間ノイズレベルとして出力したノイズレベルを、前記フレーム間ノイズレベルとして出力するようにすることができる。
【００１５】
前記フレーム内ノイズレベル計測部は、前記フレーム内の画素または複数の画素から構成されるブロックから得られる分散値毎にカウントするカウント部と、前記カウント部によりカウントするか否かの重み付けを行う重み付け部と、前記カウント部によりカウントされた結果得られる分布が、所定の形状の分布であるか否かを解析する解析部と、前記解析部により、前記分布は、所定の形状の分布であると解析された場合、所定の形状の分布であると解析された分布から、前記画像内のノイズレベルを計測する計測部とを備え、前記解析部により、前記分布は、所定の形状の分布ではないと解析された場合、前記重み付け部による重み付けを変更し、再度分布を作成し、解析するようにすることができる。
【００１６】
前記重み付け部は、大きな値の前記分散値がカウントされない重み付けを行うようにすることができる。
【００１７】
前記フレーム間ノイズレベル計測部は、前記フレーム間の画素または複数の画素から構成されるブロックの差分から得られる分散値毎にカウントするカウント部と、前記カウント部によりカウントするか否かの重み付けを行う重み付け部と、前記カウント部によりカウントされた結果得られる分布が、所定の形状の分布であるか否かを解析する解析部と、前記解析部により、前記分布は、所定の形状の分布であると解析された場合、所定の形状の分布であると解析された分布から、前記画像内のノイズレベルを計測する計測部とを備えるようにすることができる。
【００１８】
前記重み付け部は、小さな値の前記分散値がカウントされない重み付けを行うようにすることができる。
【００１９】
前記カウント部は、前記フレーム内ノイズレベル計測部から供給される、大きな値の前記分散値がカウントされないようにするための重み付けの第１の信号と、前記重み付け部から供給される、小さな値の前記分散値がカウントされないようにするための重み付けの第２の信号のうち、前記重み付けが小さい方の信号に基づいて、カウントを行うようにすることができる。
【００２０】
前記フレーム内ノイズレベル計測部からのノイズレベル、または前記出力部からのノイズレベルのうちの一方のノイズレベルに基づいてノイズリダクションを行うようにすることができる。
【００２１】
前記フレーム内の動き部に対しては、前記フレーム内ノイズレベル計測部からのノイズレベルに基づくノイズリダクションを行い、前記フレーム内の静止部に対しては、前記出力部からのノイズレベルに基づくノイズリダクションを行うようにすることができる。
【００２２】
本技術の一側面の計測方法は、フレーム内でのノイズレベルを計測するフレーム内ノイズレベル計測部と、フレーム間でのノイズレベルを計測するフレーム間ノイズレベル計測部とを備える計測装置の計測方法において、前記フレーム内ノイズレベル計測部は、前記フレーム内でのノイズレベルを計測し、前記フレーム間ノイズレベル計測部は、前記フレーム間でのノイズレベルを計測し、前記フレーム内ノイズレベル計測部で計測された第１のノイズレベルと、前記フレーム間ノイズレベル計測部で計測された第２のノイズレベルのうちのどちらか一方を、フレーム間ノイズレベルとして出力するステップを含む。
【００２３】
本技術の一側面のプログラムは、フレーム内でのノイズレベルを計測するフレーム内ノイズレベル計測部と、フレーム間でのノイズレベルを計測するフレーム間ノイズレベル計測部とを備える計測装置を制御するコンピュータに、前記フレーム内ノイズレベル計測部は、前記フレーム内でのノイズレベルを計測し、前記フレーム間ノイズレベル計測部は、前記フレーム間でのノイズレベルを計測し、前記フレーム内ノイズレベル計測部で計測された第１のノイズレベルと、前記フレーム間ノイズレベル計測部で計測された第２のノイズレベルのうちのどちらか一方を、フレーム間ノイズレベルとして出力するステップを含む処理を実行させる。
【００２４】
本技術の一側面の計測装置、計測方法、並びにプログラムにおいては、フレーム内でのノイズレベルが計測され、フレーム間でのノイズレベルが計測される。それぞれ計測されたノイズレベルのうちのどちらか一方が、フレーム間ノイズレベルとして出力される。
【発明の効果】
【００２５】
本技術の一則面によれば、画像内のノイズと画像間のノイズを精度良く検出できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本技術を適用した計測装置の一実施の形態の構成を示す図である。
【図２】計測装置の構成を示す図である。
【図３】計測装置の構成を示す図である。
【図４】ヒストグラム形状解析部の内部構成を示す図である。
【図５】空間分散値について説明するための図である。
【図６】カウント重み信号の算出について説明するための図である。
【図７】ヒストグラムについて説明するための図である。
【図８】正規分布について説明するための図である。
【図９】釣鐘形状のヒストグラムへの収束について説明するための図である。
【図１０】計測装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】カウント重み信号の算出について説明するための図である。
【図１２】ヒストグラムについて説明するための図である。
【図１３】ヒストグラムについて説明するための図である。
【図１４】時間分散ヒストグラム作成部の構成について説明するための図である。
【図１５】ヒストグラム形状解析部の内部構成を示す図である。
【図１６】計測装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１７】画像処理装置の構成を示す図である。
【図１８】記録媒体について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に、本技術を実施するための形態（以下、実施の形態という）について説明する。なお、説明は、以下の順序で行う。
１．計測装置の構成について
２．フレーム内ノイズレベルの算出について
３．空間分散値について
４．ヒストグラムの収束について
５．フレーム内ノイズレベルを算出する際の計測装置の動作について
６．フレーム間ノイズレベルの算出について
７．フレーム間ノイズレベルを算出する際の計測装置の動作について
８．フレーム間ノイズレベルの判定について
９．記録媒体について
【００２８】
［計測装置の構成について］
図１は、本技術を適用した計測装置の一実施の形態の構成を示す図である。図１に示した計測装置１１は、例えば、入力信号に基づいて、その信号のノイズレベルを計測し、計測結果を出力するように構成されている。計測装置１０には、例えば、画像信号が入力され、その入力された信号のノイズレベルが計測され、出力され、その出力されたノイズレベルは、ノイズを除去するノイズリダクションなどの制御に用いられる。
【００２９】
図１に示した計測装置１１は、フレーム内ノイズレベル計測部２１、フレーム間ノイズレベル計測部２２、および補正部２３から構成されている。フレーム内ノイズレベル計測部２１は、入力されたフレーム（画像）内のノイズを計測する際、１フレーム分のデータを用いて、そのフレーム内のノイズレベルを計測する。フレーム間ノイズレベル計測部２２も、入力されたフレーム（画像）内のノイズを計測するが、処理対象とされたフレームを含む複数のフレームのデータを用いて、処理対象とされたフレーム内のノイズレベルを計測する。
【００３０】
すなわち、フレーム内ノイズレベル計測部２１は、空間方向でのノイズレベルを計測し、フレーム間ノイズレベル計測部２２は、時間方向でのノイズレベルを計測する。
【００３１】
補正部２３は、フレーム内ノイズレベル計測部２１からのノイズレベルと、フレーム間ノイズレベル計測部２２からのノイズレベルの大小関係を比較し、その比較結果に基づき、どちらを用いて処理対象とされているフレームに対する画像処理を行うか（フレーム間ノイズレベルとして出力するか）を決定する。その際、必要に応じて、ノイズレベルを補正する。
【００３２】
図２は、計測装置１１の詳細な構成の一例を示す図である。図２に示した計測装置４１は、エッジ・テクスチャ検出部５１、空間分散値算出部５２、カウント重み信号生成部５３、空間分散ヒストグラム作成部５４、ヒストグラム形状解析部５５、フレーム内ノイズレベル算出部５６、フレーム間ノイズレベル判定部５７、フレームメモリ５８、減算部５９、時間分散値算出部６０、カウント重み信号生成部６１、時間分散ヒストグラム作成部６２、ヒストグラム形状解析部６３、およびフレーム間ノイズレベル算出部６４から構成されている。
【００３３】
計測装置４１のうち、エッジ・テクスチャ検出部５１、空間分散値算出部５２、カウント重み信号生成部５３、空間分散ヒストグラム作成部５４、ヒストグラム形状解析部５５、およびフレーム内ノイズレベル算出部５６は、フレーム内ノイズレベル計測部２１（図１）を構成する。
【００３４】
計測装置４１のうち、フレームメモリ５８、減算部５９、時間分散値算出部６０、カウント重み信号生成部６１、時間分散ヒストグラム作成部６２、ヒストグラム形状解析部６３、およびフレーム間ノイズレベル算出部６４は、フレーム間ノイズレベル計測部２２（図１）を構成する。
【００３５】
フレーム間ノイズレベル判定部５７は、補正部２３（図１）に該当する。
【００３６】
計測装置４１には、静止画像または動画像の映像信号が入力される。入力された現フレームの映像信号は、エッジ・テクスチャ検出部５１、空間分散値算出部５２、フレームメモリ５８、および減算部５９に供給される。
【００３７】
エッジ・テクスチャ検出部５１は、入力された映像信号に基づく画像（フレーム）内のエッジ・テクスチャを検出し、その結果をカウント重み信号生成部５３に供給する。エッジ・テクスチャ検出部５１は、例えば、フレーム差分値にバンドパスフィルタをかけ、その絶対値とエッジ判定閾値を比較することで、エッジの検出を行う。このように、フレーム差分値を用いてエッジ・テクスチャの検出を行う場合、エッジ・テクスチャ検出部５１は、複数のフレームを記憶する記憶部を有する構成とされる。
【００３８】
なお、エッジ・テクスチャ検出部５１によるエッジ・テクスチャの検出は、上記した方法に限らず、他の方法で検出が行われるようにしても良い。
【００３９】
エッジ・テクスチャ検出部５１は、ヒストグラム形状解析５５から供給される検出閾値に基づいて、エッジ・テクスチャの検出を行う。検出閾値は、空間分散値の統計値の分布形状の判定結果であり、その判定結果が、エッジ・テクスチャ検出部５１におけるエッジ・テクスチャの検出の際に利用される。このように、計測装置４１においては、空間分散値の統計値の分布形状の判定結果がフィードバックされ、エッジ・テクスチャの検出が行われる。
【００４０】
カウント重み信号生成部５３は、エッジ・テクスチャ検出部５１からのエッジ・テクスチャレベルに基づき、カウント重み信号を生成し、空間分散ヒストグラム作成部５４に供給する。空間分散ヒストグラム作成部５４には、空間分散値算出部５２から空間分散値も供給される。
【００４１】
空間分散ヒストグラム作成部５４は、カウント重み信号に基づき、空間分散値算出部５２からの空間分散値をカウントし、ヒストグラムを作成し、ヒストグラム形状解析部５５とフレーム内ノイズレベル算出部５６に供給する。
【００４２】
エッジ・テクスチャ検出部５１乃至フレーム内ノイズレベル算出部５６は、空間分散の統計値の分布形状から徐々にエッジ・テクスチャ成分を除去し、ノイズ成分のみの分布を計測し、ノイズレベルを計測する。このエッジ・テクスチャ成分を除去するために、図２に示した計測装置４１は、エッジ・テクスチャ検出部５１を備えているが、図３に示すような構成とすることも可能である。
【００４３】
図３は、他の計測装置１１の詳細な構成の一例を示す図である。図３に示した計測装置７１は、図２に示した計測装置４１のエッジ・テクスチャ検出部５１を削除した構成とした点が異なる。他の部分は、図２に示した計測装置４１と同じなため、図３に示した計測装置７１を参照し、構成と動作について以下に説明する。
【００４４】
図３に示した計測装置７１は、空間分散値算出部８１、カウント重み信号生成部８２、空間分散ヒストグラム作成部８３、ヒストグラム形状解析部８４、フレーム内ノイズレベル算出部８５、フレーム間ノイズレベル判定部５７、フレームメモリ５８、減算部５９、時間分散値算出部６０、カウント重み信号生成部６１、時間分散ヒストグラム作成部６２、ヒストグラム形状解析部６３、およびフレーム間ノイズレベル算出部６４から構成されている。
【００４５】
計測装置７１のうち、空間分散値算出部８１、カウント重み信号生成部８２、空間分散ヒストグラム作成部８３、ヒストグラム形状解析部８４、およびフレーム内ノイズレベル算出部８５は、フレーム内ノイズレベル計測部２１（図１）を構成する。
【００４６】
計測装置７１のうち、フレームメモリ５８、減算部５９、時間分散値算出部６０、カウント重み信号生成部６１、時間分散ヒストグラム作成部６２、ヒストグラム形状解析部６３、およびフレーム間ノイズレベル算出部６４は、フレーム間ノイズレベル計測部２２（図１）を構成する。
【００４７】
フレーム間ノイズレベル判定部５７は、補正部２３（図１）に該当する。
【００４８】
図４は、ヒストグラム形状解析部８４の内部構成を示す図である。ヒストグラム形状解析部８４は、ヒストグラム形状値算出部９１と空間分散閾値算出部９２を含む構成とされる。
【００４９】
［フレーム内ノイズレベルの算出について］
まず、空間分散値算出部８１乃至フレーム内ノイズレベル算出部８５で構成されるフレーム内ノイズレベル計測部２１（図１）にて実行されるフレーム内ノイズレベルの算出について説明する。
【００５０】
空間分散値算出部８１には、映像信号が入力される。この映像信号は、動画像の信号でも良いし、静止画像の信号でも良い。空間分散値算出部８１は、入力された信号から、空間分散値を算出する。空間分散値を算出するのに、輝度情報が用いられる場合、入力信号は、輝度信号とすることができる。空間分散値算出部８１は、空間方向の分散値（差分絶対値総和）を算出する。
【００５１】
空間分散値算出部８１は、次式（１）、および次式（２）に基づき、空間分散値を算出する。なお空間分散値は、画素単位または所定数の画素で構成されるブロック単位で演算される。空間分散値などは、上記したように、画素毎または所定数の画素から構成されるブロック毎に処理されるが、以下の説明においては画素毎に行われるとして説明を続ける。
【００５２】
【数１】
2013258513.tif 000003
【数２】
2013258513.tif 000004
【００５３】
式（１）、式（２）において、Ｍ×Ｎは、計算窓のサイズを表し、ｘは、Ｘ座標を表し、ｙは、Ｙ座標を表し、Ｙ（ｘ，ｙ）は、座標（ｘ，ｙ）における画素の輝度信号レベルを表す。式（１）は、計算窓内における輝度信号レベルの平均（average）を求める式である。式（２）は、輝度信号レベルの平均値を用いて、各画素の差分値の絶対値を求め、その総和の平均値を求めることで、空間分散値を算出する式である。
【００５４】
計算窓内に明確なエッジ・テクスチャがあると空間分散値は大きくなる傾向がある。これに対し、平坦部にノイズがある場合や、微小振幅テクスチャ上では、空間分散値は小さくなる傾向がある。このことについて、図５を参照して説明する。
【００５５】
［空間分散値について］
図５Ａは、明確なエッジ・テクスチャの例を示し、図５Ｂは、微少振幅テクスチャの例を示し、図５Ｃは、ノイズ振幅８以下のノイズの例を示す。
【００５６】
図５Ａに示した画像は、輝度値が０の黒色内に、輝度値が２５５の白色が、たすき状に存在するような場合である。このような画像は、例えば背景と壁の境界部分などの画像である。このような画像の場合、式（１）に基づき算出される値（average）は、“９１．８”となる。また式（２）に基づき算出される空間分散値は、“１１７．５”となる。
【００５７】
図５Ｂに示した画像は、輝度値が０の色と輝度値が４の色で市松模様を構成している画像である。このような画像は、例えば、うっすらした市松模様の壁などを撮影したような場合の画像である。このような画像の場合、式（１）に基づき算出される値（average）は、“２．０８”となる。また式（２）に基づき算出される空間分散値は、“２．０”となる。
【００５８】
図５Ｃに示した画像は、ランダムノイズが発生した画像であり、ノイズの振幅は８以下とした場合の画像である。このような画像は、一色の平坦な画像にランダムノイズがのったような場合の画像である。このような画像の場合、式（１）に基づき算出される値（average）は、“４．０４”となる。また式（２）に基づき算出される空間分散値は、“１．９”となる。
【００５９】
図５Ａに示した画像のように、明確なエッジ・テクスチャの画像である場合、空間分散値は“１１７．５”といった大きな値となる。これに対して、図５Ｂに示した画像のように、微少振幅テクスチャの画像である場合、空間分散値は“２．０”といった小さな値となる。
【００６０】
また同様に、図５Ａに示した画像のように、明確なエッジ・テクスチャの画像である場合、空間分散値は“１１７．５”といった大きな値となるが、図５Ｃに示した画像のように、ランダムノイズがのっているような画像である場合、空間分散値は“１．９”といった小さな値となる。
【００６１】
このように、空間分散値により、その空間分散値が算出された画像が、明確なエッジ・テクスチャがあるような画像であるか否かを判定することができる。このような傾向を有する空間分散値が、空間分散値算出部８１により算出され、カウント重み信号生成部８２と空間分散ヒストグラム作成部８３に出力される。
【００６２】
カウント重み信号生成部８２は、ヒストグラム形状解析部８４から入力される（フィードバックされる）空間分散閾値から、カウント重み信号を算出する。カウント重み信号について、図６を参照して説明する。カウント重み信号は、テクスチャ・エッジ領域に相当する空間分散値が、空間分散ヒストグラム作成部８３でカウントされないようにするための信号である。
【００６３】
図６に示したように、カウント重み信号は、横軸に空間分散値、縦軸にカウント重みを有するグラフを参照して設定される。図６に示したグラフは、空間分散値が空間分散値Ｌ１以上の場合、カウント重みは０であり、空間分散値が空間分散値Ｌ１から空間分散値Ｌ２の間の値の場合、カウント重みは０から１．０の間の数値であり、空間分散値が空間分散値Ｌ２以下の場合、カウント重みは１．０であるグラフである。
【００６４】
空間分散値Ｌ１以上の空間分散値を有する画素に対しては、カウント重みが０であるため、カウントされないことになる。一方で、空間分散値Ｌ２以下の空間分散値を有する画素に対しては、カウント重みが１であるため、カウントされることになる。
【００６５】
図５を参照して説明したように、空間分散値が大きな画像は、エッジ・テクスチャの画像である可能性が高い。そのようなエッジ・テクスチャである可能性が高い画像に対しては、カウント重みが０とされることで、ヒストグラムの作成時にカウントされないようにすることができる。一方で、図５Ｂや図５Ｃを参照して説明したように、空間分散値が小さな画像に対しては、カウント重みが１とされることで、ヒストグラムの作成時にカウントされるようにすることができる。
【００６６】
なお、図６に示したグラフは一例であり、他のグラフであっても良い。図６中の空間分散閾値は、ヒストグラム形状解析部２４から供給される閾値であり、後述するように、動的に変更される閾値である。この空間分散閾値は、例えば、空間分散値が大きい方から小さい方（グラフにおいて右側から左側）に順次変更される。図６に示した空間分散閾値の位置は、一例である。
【００６７】
例えば、図６に示したグラフにおいて、空間分散閾値は空間分散値Ｌ２のところに設定されている。換言すれば、カウント重みが１．０から、１．０以下へと変化する空間分散閾値のところに、空間分散閾値が設定されている。この位置関係を保ち、空間分散閾値は、大または小に変更される。例えば、空間分散閾値が図４に示した状態より大きな空間分散値に変更された場合、空間分散値Ｌ２の位置が、図４中右側に移動される。よって、空間分散閾値が大きい場合、カウント重みが０とされる空間分散値が少なくなり、１．０とされる空間分散値が多くなる。
【００６８】
逆に、例えば、空間分散閾値が図６に示した状態より小さな空間分散値に変更された場合、空間分散値Ｌ２の位置が、図６中左側に移動される。よって、空間分散閾値が小さい場合、カウント重みが０とされる空間分散値が多くなり、１．０とされる空間分散値が少なくなる。
【００６９】
このように、カウント重みを用いることで、ヒストグラムの作成時に、エッジ・テクスチャである可能性が高い画像を除外したヒストグラムを作成することが可能となる。ここで、図７を参照して、ヒストグラムと画像の関係について、さらに説明を加える。
【００７０】
図７Ａは、ヒストグラムの作成対象とされた画像の一例であり、図７Ｂは、作成されたヒストグラムの一例である。図７Ａに示した画像は、海に生物が泳いでいる画像であり、画像中央付近に生物、その上下には波（水面）が写っている画像である。図７Ｂは、図７Ａに示した画像からヒストグラムを作成したときの一例であり、横軸に空間分散値、縦軸に画素数またはブロック数（以下、画素数を例に上げて説明する）とされているグラフである。
【００７１】
図７Ａに示した画像１０１内の、生物と水面との境目を含む領域１０２内の画素は、エッジ・テクスチャの画像であるため、空間分散値が大きくなる。一方で、領域１０３内は、波が存在するが、図５Ｂに示したようなうっすらとした模様のような画像、または図５Ｃに示したような一様な色の上にノイズがのったような画像（ノイズが目立つ画像）であり、空間分散値が小さくなる。このような画像１０１のヒストグラムのうち、領域１０２の画素の空間分散値は、高い方、すなわち、図７Ｂ中、右側の方に含まれる。
【００７２】
図７Ｂに示したヒストグラムには、領域１０２内の画像のようなエッジ・テクスチャのデータ、領域１０３内の画像のようなうっすらとした模様を含む画像のデータ、およびノイズがのっている可能性のある画像のデータが含まれている。仮に、このようなエッジ・テクスチャの画像も含むヒストグラムのうちのピークを、ノイズレベルとして計測し、ノイズを低減させる処理を行った場合、誤ったノイズ低減の処理が実行されてしまうことになる。
【００７３】
よって、エッジ・テクスチャの画像などの画像からのデータを含まないヒストグラムを作成し、ノイズレベルが計測されるようにするのが好ましい。そこで、本実施の形態においては、上記したように、エッジ・テクスチャの画像の空間分散値は大きくなる傾向にあることを利用し、ヒストグラムの作成時に、大きな空間分散値は、カウント重み信号を０にすることでカウントされないように制御される。
【００７４】
また、例えば、各画素値から算出されたノイズ量の数値が同じであったとしても、エッジの少ない画像（平坦な画像）の場合、人はノイズが多いと感じ、エッジの多い画像の場合、人はノイズが少ないと感じる。すなわち、エッジの少ない画像は、ある程度の時間同じ画像が表示され続けるので微小な変化を感じやすくなる。このような、人間の視感度の特性に応じたノイズ量を算出しなければ、例えば、ノイズ除去の処理を行って得られる画像が、不自然なものとなってしまうことがある。
【００７５】
本実施の形態においては、人がノイズが少ないと感じるエッジの多い画像（エッジ・テクスチャの画像）は、ノイズレベルの計測時には除外されるようにすることができる。よって、仮に、エッジ・テクスチャの画像にノイズがのっており、そのようなノイズがのったエッジ・テクスチャの画像からのデータが、ノイズレベルの計測時に用いられない場合であっても、人がノイズがあるとは認識しづらい画像が除去されるだけであるので、誤ったノイズレベルの計測にはならない。また、人がノイズが少ないと感じるエッジの多い画像を除去して処理することで、人がノイズが多いと感じる画像を集中的に処理できるようになり、人がノイズが多いと感じる画像のノイズを、より効果的に除去できるようになる。
【００７６】
図１の説明に戻り、カウント重み信号生成部８２からのカウント重み信号は、空間分散ヒストグラム作成部８３に出力される。空間分散ヒストグラム作成部８３は、カウント重み信号生成部８２からのカウント重み信号に基づき、空間分散値算出部８１からの空間分散値の頻度をカウントとし、ヒストグラムを生成する。
【００７７】
具体的には、空間分散ヒストグラム作成部８３は、空間分散値算出部８１から画素毎の空間分散値を取得し、その取得された画素に対応するカウント重み信号に基づく重み付けをして、空間分散値をカウントする。例えば、カウント重み信号が、０であった場合、その画素の空間分値はカウントされずに、ヒストグラムが作成される。生成されたヒストグラムは、ヒストグラム形状解析部８４とフレーム内ノイズレベル算出部８５にそれぞれ供給される。
【００７８】
生成されるヒストグラムは、上記したように、エッジ・テクスチャの画像などのノイズの影響が少ない画像が処理対象から除外されて生成されたヒストグラムである。仮に、ノイズだけが抽出でき、そのノイズのヒストグラムを生成した場合、図８に示したようなグラフになる。
【００７９】
図８に示したように、ランダムノイズは、ガウス分布になるという特徴がある。図８に示したグラフも、図７Ｂに示したグラフと同じく、横軸に空間分散値、縦軸に画素数またはブロック数をとったときのグラフである。ガウス分布の場合、図８に示したように、ピークを中心とした左右対称の山なりのグラフとなる。
【００８０】
ランダムノイズは、ガウス分布になるという特徴を用いると、図８に示したような形状のグラフがヒストグラムとして得られた場合、ノイズの分布であると判定することができる。よって、このような山なりのピークを中心とした左右対称のグラフ（以下、釣鐘形状のグラフと記述する）が得られるように、計測装置７１で処理が行われるようにする。
【００８１】
具体的には、図８に示したような釣鐘形状のグラフが得られたか否かを、ヒストグラム形状解析部８４が判定する。そしてヒストグラム形状解析部８４が、そのようなグラフを得られたと判定するまで、カウント重み信号生成部８２、空間分散ヒストグラム作成部８３、およびヒストグラム形状解析部８４の処理が繰り返される構成に、図１に示した計測装置１１は構成されている。
【００８２】
ヒストグラム形状解析部８４が、図８に示したようなグラフを得られたと判定するまで、カウント重み信号生成部８２、空間分散ヒストグラム作成部８３、およびヒストグラム形状解析部８４において繰り返される処理について、図９を参照して説明する。図９は、ヒストグラム形状解析部８４で、形状が判定されるヒストグラムの例である。換言すれば、空間分散ヒストグラム作成部８３により作成されるヒストグラムの例である。また、図９に示したヒストグラムは、例えば、図７Ａに示した画像１０１が処理されたものであるとする。
【００８３】
［ヒストグラムの収束について］
図９Ａは、画像１０１内の全ての画素の空間分散値が用いられて作成されたヒストグラムであるとする。図９Ｂは、画像１０１内の全ての画素のうち、エッジ・テクスチャの画像の部分の空間分散値が除外されて作成されたヒストグラムである。図９Ｃは、画像１０１内の全ての画素のうち、さらにエッジ・テクスチャの画像の部分の空間分散値が除外されて作成されたヒストグラムである。
【００８４】
図９Ａに示したヒストグラムがヒストグラム形状解析部８４の処理対象とされた場合、ヒストグラム形状解析部８４は、釣鐘形状のグラフではないと判定し、カウント重み信号生成部８２に対して、空間分散閾値を出力する。空間分散閾値は、図６に示したカウント重みのグラフに示したように、所定の空間分散値を閾値として設定した値である。この空間分散閾値は、図６のグラフ中、右側から左側に順次変更される値である。
【００８５】
図９Ａは、空間分散閾値が大きな値とされたときに得られたヒストグラムであり、図９Ｂは、空間分散閾値が中程度の値とされたときに得られたヒストグラムであり、図９Ｃは、空間分散閾値が小の値のときに得られたヒストグラムである。ここでは、３段階の空間分散閾値が設定されており、大、中、小の順で設定されるとして説明を続けるが、３段階ではなく、１０段階など他の段階に設定されていても良い。
【００８６】
空間分散閾値が大に設定されている場合、図９Ａに示すように、空間分散値が大きな値も含めたヒストグラムが生成される。このヒストグラムが、釣鐘形状ではないと判定された場合、空間分散閾値が、中に設定し直され、ヒストグラムが再度生成される。その結果、図９Ｂに示したようなヒストグラムが生成される。図９Ａに示したヒストグラム（ヒストグラムＡとする）と図９Ｂに示したヒストグラム（ヒストグラムＢとする）を比較するに、ヒストグラムＢは、ヒストグラムＡの空間分散値が大きい部分が除外されている点が異なる。
【００８７】
ヒストグラム形状解析部８４は、ヒストグラムＢも、釣鐘形状のグラフではないと判定すると、小の空間分散閾値を、カウント重み信号生成部８２に供給する。このことにより、カウント重みが０とされる空間分散値が増えるため、図９Ｃに示したヒストグラム（ヒストグラムＣと記述する）が得られる。ヒストグラムＢとヒストグラムＣを比較するに、ヒストグラムＣは、ヒストグラムＢの空間分散値が大きい部分が、さらに除外されている点が異なる。
【００８８】
ヒストグラム形状解析部８４は、ヒストグラＣは、釣鐘形状のグラフであると判定すると、カウント重み信号生成部８２に空間分散閾値を出力するのを停止し、フレーム内ノイズレベル算出部８５にヒストグラム形状値を出力する。
【００８９】
このように、徐々に空間分散閾値を小さな値とし、画像内の空間分散値の大きな領域を除外したヒストグラムを作成し、釣鐘形状のヒストグラムが得られた時点でノイズレベルの算出が行われる。ノイズレベルは、図９Ｃに示したヒストグラムにおいて、ヒストグラムのピークとなる空間分散値がノイズレベルとされる。ノイズレベルの算出は、フレーム内ノイズレベル算出部８５（図１）により行われる。
【００９０】
なおここでは、ノイズレベルは、ヒストグラムのピークとなる空間分散値がノイズレベルとされるとして説明を続けるが、他の値がノイズレベルとして、ヒストグラムから算出されるようにしても良い。例えば、後段の図示していないノイズリダクションが、どのようにノイズを低減するかにより、ノイズレベルの算出の仕方が設定されるようにしても良い。
【００９１】
ヒストグラム形状解析部８４は、空間分散ヒストグラム作成部８３により作成されるヒストグラムの形状が、釣鐘形状であるか否かを判定するために、図４に示したような構成を有する。図４を再度参照するに、ヒストグラム形状解析部８４は、ヒストグラム形状値算出部９１と空間分散閾値算出部９２から構成されている。
【００９２】
ヒストグラム形状値算出部９１には、空間分散ヒストグラム作成部８３により作成されたヒストグラムが入力される。この入力されるヒストグラムは、上記したように、設定されている空間分散閾値に応じたカウント重み信号の値に基づいて、空間分散値が大きな領域がヒストグラムに含まれないように制御されたヒストグラムである。例えば、図９Ａ乃至図９Ｃに示したようなヒストグラムが入力される。
【００９３】
ヒストグラム形状値算出部９１は、入力されたヒストグラムの形状を判定し、その判定結果を、ヒストグラム形状値として、空間分散閾値算出部９２に出力する。ヒストグラム形状値算出部９１は、以下の式に基づき、ヒストグラム形状値を算出する。
【００９４】
【数３】
2013258513.tif 000005
【数４】
2013258513.tif 000006
【数５】
2013258513.tif 000007
【００９５】
式（３）、式（４）、および式（５）において、hist[i]は、ヒストグラムの度数を表し、va[i]は、ヒストグラムの横軸に相当する空間分散値を表す。式（３）は、ヒストグラムの総和を算出するための式である。ヒストグラムの総和は、ヒストグラムの度数（hist[i]）の総和が算出されることで求められる。
【００９６】
式（４）は、ヒストグラムの平均値を算出するための式であり、式（３）で求められたヒストグラムの総和が用いられる。平均値は、ヒストグラムの度数（hist[i]）と、その度数に対応する空間分散値（va[i]）が乗算され、その乗算された値の総和が算出され、その算出された総和が式（３）で求められたヒストグラムの総和で除算されることで求められる。
【００９７】
式（５）は、ヒストグラム形状値を算出するための式であり、式（３）で求められたヒストグラムの総和と、式（４）で求められたヒストグラム平均値とが用いられる。ヒストグラム形状値は、まず、処理対象とされた度数に対応する空間分散値（va[i]）から、式（４）で算出されたヒストグラム平均値が減算された値の２乗が算出される。その値に、ヒストグラムの度数（hist[i]）が乗算され、その乗算された値の総和が算出され、その算出された総和が式（３）で求められたヒストグラムの総和で除算されることで、ヒストグラム形状値が求められる。
【００９８】
なおここでは、ヒストグラム形状値は、上記した式（３）乃至式（５）により算出されるとしたが、他の式が用いられて、ヒストグラム形状値が算出されるようにしても良い。ヒストグラム形状値は、ヒストグラムの左右対称性や釣鐘形状を判定可能な式であれば良い。
【００９９】
ヒストグラム形状値算出部９１により算出されたヒストグラム形状値は、空間分散閾値算出部９２とフレーム内ノイズレベル算出部８５（図１）に出力される。空間分散閾値算出部９２には、ヒストグラム形状判定閾値も入力される。ヒストグラム形状判定閾値は、予め設定されている固定値の閾値であっても良いし、動的に変更される閾値であっても良い。
【０１００】
図４では、空間分散閾値算出部９２の外部からヒストグラム形状判定閾値が供給されるとして図示してあるが、空間分散閾値算出部９２内で発生または記憶されている閾値として構成することも可能である。外部から供給される場合、図示していない制御部などから供給される。
【０１０１】
空間分散閾値算出部９２は、供給されたヒストグラム形状値が、ヒストグラム形状判定閾値以下である場合、ヒストグラムは、釣鐘形状のヒストグラムであると判定し、空間分散閾値のカウント重み信号生成部８２への供給を停止する。すなわち、ヒストグラムが、釣鐘形状のヒストグラムに収束し、ノイズのヒストグラムが取得できたと判定されるため、その時点で得られたヒストグラムからノイズレベルが算出されるようにするために、空間分散閾値のカウント重み信号生成部８２への供給が停止される。
【０１０２】
なおここでは、供給されたヒストグラム形状値が、ヒストグラム形状判定閾値以下である場合、ヒストグラムは、釣鐘形状のヒストグラムであると判定されるとして説明を続けるが、供給されたヒストグラム形状値が、ヒストグラム形状判定閾値以上である場合、ヒストグラムは、釣鐘形状のヒストグラムであると判定されるように構成することも可能である。このような判定は、ヒストグラム形状値の算出の仕方、ヒストグラム形状値やヒストグラム形状判定閾値の定義の仕方に依存し、判定時の仕方も、それらに依存して適宜変更可能である。
【０１０３】
ヒストグラム形状判定閾値は、このように、供給されたヒストグラム形状値と比較され、釣鐘形状のヒストグラムであるか否かの判定に用いられる。このようなヒストグラム形状判定閾値が用いられるのは、仮に、映像信号から得られたヒストグラムが、ノイズだけを抽出したときに得られるヒストグラムであっても、図８に示すような左右対称の綺麗な釣鐘形状のグラフにはならない可能性が高い。
【０１０４】
換言すれば、ノイズだけのヒストグラムであっても、その形状は、例えば、左の裾野が広がっている、または右の裾野が広がっているなど、ピークを中心としたときに左右対称ではないグラフである可能性が高い。その理由として、例えば、圧縮された映像信号には、圧縮時の歪みなどがあるため、そのような信号からノイズ成分を抽出し、ヒストグラムを作成したとしても、そのヒストグラムは、理想的な釣鐘形状のグラフにはならない可能性が高い。
【０１０５】
さらに換言すると、図９に示したようなヒストグラムが得られることが理想的ではあるが、実際に得られるグラフは、正規分布の諸条件を満たすものではない可能性がある。そこで、ヒストグラム形状判定閾値を用いて、ヒストグラムの形状を判定するようにする。このヒストグラム形状判定閾値は、例えば、左右対称の幅を規定する値であり、左右対称の幅の許容範囲が考慮された値とされる。
【０１０６】
このようなヒストグラム形状判定閾値が用いられることで、例えば、ピークを中心としたとき、右側の裾野が、左側の裾野よりも広がっているような場合であっても、その広がりが許容範囲に収まっていれば、釣鐘形状のグラフになったと判定できるようになる。
【０１０７】
空間分散閾値算出部９２は、例えば、図９Ａに示したようなヒストグラムが処理対象とされていた場合には、ヒストグラム形状値がヒストグラム形状判定閾値以上であると判定し、中の空間分散閾値を空間分散閾値算出部９２に出す。次の時点で、図９Ｂに示したようなヒストグラムが処理対象とされても、ヒストグラム形状値がヒストグラム形状判定閾値以上であると判定されるため、さらに小の空間分散閾値が空間分散閾値算出部９２に出される。
【０１０８】
そして、次の時点で、図９Ｃに示したようなヒストグラムが処理対象とされると、ヒストグラム形状値がヒストグラム形状判定閾値以下であると判定されるため、空間分散閾値の空間分散閾値算出部９２への出力が停止される。このときのヒストグラム形状値が、フレーム内ノイズレベル算出部８５に供給され、フレーム内ノイズレベル算出部８５は、その時点でのヒストグラムのピークを、ノイズレベルとして算出し、図示してない後段の処理部に出力する。
【０１０９】
空間分散閾値算出部９２は、小の空間分散閾値、換言すれば、空間分散閾値として設定されている一番小さな閾値を、カウント重み信号生成部８２に供給したあとに、さらにヒストグラムが供給され、そのヒストグラムが釣鐘形状ではないと判定した場合、処理を停止する。この場合、入力された入力信号には、ノイズはないとして処理される。
【０１１０】
また、このようにして処理が停止された場合、または、ヒストグラムが釣鐘形状であると判定され、処理が停止された場合、カウント重み信号生成部８２に供給される空間分散閾値はリセットされ、大の空間分散閾値が供給される状態に戻される。
【０１１１】
このように、ヒストグラムが生成されるとき、そのヒストグラムのデータとしてカウントするか否かのカウント重み信号を生成することで、エッジ・テクスチャなどを含む領域を除外したヒストグラムを生成することができる。また、エッジ・テクスチャの画像などの領域を除外したヒストグラムの形状が、釣鐘形状であるか否かを判定できるようにすることで、よりノイズレベルの計測精度を向上させることができる。
【０１１２】
［フレーム内ノイズレベルを算出する際の計測装置の動作について］
図３に示した計測装置７１の動作のうち、フレーム内ノイズレベルを算出する際の動作について、図１０のフローチャートを参照して説明する。なお上記した説明と重複する部分が多いため、重複する説明に関しては適宜省略する。
【０１１３】
ステップＳ１１において、空間分散値算出部８１に入力信号として、映像信号が入力される。ステップＳ１２において、空間分散値算出部８１において、空間分散値が算出される。算出された空間分散値は、カウント重み信号生成部８２と空間分散ヒストグラム作成部８３に供給される。ステップＳ１３において、カウント重み信号生成部８２は、ヒストグラム形状解析部８４からの空間分散閾値に基づき、カウント重み信号を生成し、空間分散ヒストグラム作成部８３に出力する。
【０１１４】
空間分散ヒストグラム作成部８３は、空間分散値算出部８１からの空間分散値を、カウント重み信号生成部８２からのカウント重み信号に基づき重み付けしたカウントを行い、空間分散値に関するヒストグラムを生成する。生成されたヒストグラムは、ヒストグラム形状解析部８４とフレーム内ノイズレベル算出部８５に供給される。
【０１１５】
ステップＳ１５において、ヒストグラム形状解析部８４のヒストグラム形状値算出部９１は、ヒストグラム形状値を算出する。算出されたヒストグラム形状値を用いて、空間分散閾値算出部９２は、ヒストグラムが釣鐘形状に収束したか否かを判定する。ステップＳ１７において、判定結果が、釣鐘形状に収束していないと判定した場合、ステップＳ１８に処理が進められる。
【０１１６】
ステップＳ１８において、空間分散閾値は、更新できるか否かが判定される。上記した例では、大、中、小の空間分散閾値が設定されており、大または中の空間分散閾値が処理対象とされていた場合、次に、中または小の空間分散閾値があるため、ステップＳ１８においては、空間分散閾値は更新できると判定され、ステップＳ１９に処理が進められる。
【０１１７】
また、小の空間分散閾値が処理対象とされていた場合、次に設定されている空間分散閾値はないので、ステップＳ１８においては、空間分散閾値は更新できないと判定され、その時点で処理対象とされている映像信号（フレーム）に対する処理は終了され、次の映像信号（フレーム）に対する処理が開始される。
【０１１８】
ステップＳ１８において、空間分散閾値は更新できると判定された場合、ステップＳ１９に処理が進められる。ステップＳ１９において、空間分散閾値算出部９２は、空間分散閾値を更新し、カウント重み信号生成部８２に供給する。この後、ステップＳ１３に処理が戻され、それ以降の処理が繰り返される。ステップＳ１３乃至Ｓ１８の処理は、ヒストグラムが釣鐘形状に収束するまで、または更新する空間分散閾値がなくなるまで繰り返し行われる。
【０１１９】
そして、ステップＳ１７において、ヒストグラムが釣鐘形状に収束したと判定されると、ステップＳ２０に処理が進められる。ステップＳ２０において、フレーム内ノイズレベル算出部８５により、ノイズレベルが算出される。このノイズレベルは、図９Ｃを参照して説明したように、釣鐘形状に収束したと判定されたヒストグラムのピークがノイズレベルとされる。このようにしてフレーム内のノイズレベルが算出される。
【０１２０】
［フレーム間ノイズレベルの算出について］
次に、フレームメモリ５８乃至フレーム間ノイズレベル算出部６４で構成されるフレーム間ノイズレベル計測部２２（図１）にて実行されるフレーム間ノイズレベルの算出について説明する。
【０１２１】
フレームメモリ５８には、映像信号が入力され、少なくとも１フレーム分の映像信号が記憶される。減算部５９には、現フレームの映像信号と、フレームメモリ５８から過去のフレームが供給される。減算部５９は、現フレームから過去フレームを減算することで、フレーム間の差分値を算出し、フレーム差分信号として、時間分散値算出部６０に出力する。
【０１２２】
時間分散値算出部６０は、入力された信号から、時間分散値を算出する。時間分散値を算出するのに、輝度情報が用いられる場合、入力信号は、輝度信号とすることができる。時間分散値算出部６０は、時間方向の分散値（差分絶対値総和）を算出する。
【０１２３】
時間分散値算出部６０は、次式（６）、および次式（７）に基づき、時間分散値を算出する。なお時間分散値は、画素単位または所定数の画素で構成されるブロック単位で演算される。時間分散値などは、上記したように、画素毎または所定数の画素から構成されるブロック毎に処理されるが、以下の説明においては画素毎に行われるとして説明を続ける。
【０１２４】
【数６】
2013258513.tif 000008
【数７】
2013258513.tif 000009
【０１２５】
式（６）、式（７）において、Ｍ×Ｎは、計算窓のサイズを表し、ｘは、Ｘ座標を表し、ｙは、Ｙ座標を表し、diffＹ（ｘ，ｙ）は、座標（ｘ，ｙ）における画素の輝度信号のフレーム差分信号レベルを表す。式（６）は、計算窓内における輝度信号レベルの差分の平均（diff average）を求める式である。式（７）は、輝度信号レベルの差分の平均値を用いて、各画素の差分値の絶対値を求め、その総和の平均値を求めることで、時間分散値を算出する式である。
【０１２６】
計算窓内に明確なエッジ・テクスチャがあると時間分散値は大きくなる傾向がある。これに対し、平坦部にノイズがある場合や、微小振幅テクスチャ、グラデーション上では、時間分散値は小さくなる傾向がある。このことは、図５を参照して説明した空間分散値の場合と同様である。
【０１２７】
よって、時間分散値により、その時間分散値が算出された画像が、明確なエッジ・テクスチャがあるような画像であるか否かを判定することができる。このような傾向を有する時間分散値が、時間分散値算出部６０により算出され、カウント重み信号生成部６１と時間分散ヒストグラム作成部６２に出力される。
【０１２８】
カウント重み信号生成部６１により生成されるカウント重み信号について、図１１を参照して説明する。以下の説明においては、上記したカウント重み信号生成部８２により生成されるカウント重み信号と、以下に説明するカウント重み信号生成部６１により生成されるカウント重み信号を区別するために、カウント重み信号生成部８２により生成されるカウント重み信号をカウント重み信号Ａとし、カウント重み信号生成部６１により生成されるカウント重み信号をカウント重み信号Ｂとする。
【０１２９】
既に説明したカウント重み信号生成部８２により生成されるカウント重み信号Ａは、フレーム内の大きな空間分散値を持つ画素（ブロック）において、空間分散ヒストグラムへのカウント時の重みを減少させることにより、空間分散ヒストグラムからエッジ・テクスチャを除外することを目的として生成される信号であった。
【０１３０】
これに対し、カウント重み信号生成部６１により生成されるカウント重み信号Ｂは、図１１に示すように、小さな時間分散値を持つ画素（ブロック）において、時間分散ヒストグラムへのカウント時の重みを減少させることにより、時間分散ヒストグラムからフレーム差分値が小さい領域を除外することを目的として生成される信号である。
【０１３１】
まず図１１を参照するに、カウント重み信号Ｂは、横軸に時間分散値、縦軸にカウント重みを有するグラフを参照して設定される。図１１に示したグラフは、時間分散値が時間分散値Ｌ３以下の場合、カウント重みは０であり、時間分散値が時間分散値Ｌ３から時間分散値Ｌ４の間の値の場合、カウント重みは０から１．０の間の数値であり、時間分散値が時間分散値Ｌ４以上の場合、カウント重みは１．０であるグラフである。なお図１１に示したグラフは一例であり、他のグラフであっても良い。
【０１３２】
時間分散値Ｌ３以下の時間分散値を有する画素に対しては、カウント重みが０であるため、カウントされないことになる。一方で、時間分散値Ｌ４以上の時間分散値を有する画素に対しては、カウント重みが１であるため、カウントされることになる。
【０１３３】
このようなカウント重み信号Ｂが生成されるのは、時間分散ヒストグラムからフレーム差分値が小さい領域を除外することを目的としているからである。このことについて図１２を参照して説明する。図１２Ａは、画像１０１上に、ＣＧ（Computer Graphics）で作成されたＯＳＤ（On-Screen Display）が表示されている画像を示す。
【０１３４】
通常、ＯＳＤ上にランダムノイズは存在しない。厳密に考察すると、例えば、外部再生機器から、テレビジョン受像器に、アナログ経路で映像入力がされた場合には、極小ではあるが伝送ノイズが存在するが、微少であり、無視できる程度である。よってここでは、ＯＳＤ上には、ランダムノイズは存在しないとして説明を続ける。
【０１３５】
ＯＳＤが表示されている領域の時間分散値は、０となる。よって、図１２Ａに示した画像から、時間分散値ヒストグラムを作成した場合、図１２Ｂに示すようなグラフとなる。図１２Ｂを参照するに、ＯＳＤ領域以外の領域からの時間分散値の分布よりも、ＯＳＤ領域の時間分散値＝０の情報が支配的になっているヒストグラムが得られる。
【０１３６】
このようなヒストグラムからノイズレベルを推定した場合、ノイズの分布を推定するのが困難であり、正確なノイズレベルを推定することも困難となる。よって、このようなヒストグラム内でノイズが無いにも係わらず、支配的になるＯＳＤ領域の情報を除外したヒストグラムが作成できるように、時間分散ヒストグラムからフレーム差分値が小さい領域を除外することを目的としたカウント重み信号Ｂが生成されるようにする。
【０１３７】
このように、カウント重み信号Ｂは、ＯＳＤ領域の時間分散値が、時間分散ヒストグラム作成部６２でカウントされないようにするための信号である。
【０１３８】
ここで、再度図１１を参照する。図１１中の時間分散閾値は、ヒストグラム形状解析部６３から供給される閾値であるが、図２、図３においては、そのような経路は図示していない。上記したように、カウント重み信号Ｂは、ＯＳＤ領域の時間分散値が、時間分散ヒストグラム作成部６２でカウントされないようにするための信号であるが、ＯＳＤ領域の時間分散値は、予めどのような範囲に分散するか予測が付けられる。
【０１３９】
よって、図１１において、時間分散値が０〜Ｌ３までの間は、ＯＳＤ領域の時間分散値が含まれる可能性が高いとし、カウント重みの値を０に設定しておくことが可能である。このような場合、時間分散閾値がヒストグラム形状解析部６３から供給される構成とし、時間分散閾値に基づいてカウント重み信号が生成される構成としなくても良い。
【０１４０】
しかしながら、図６に示した空間分散値に対するカウント重み信号のように、時間分散閾値も、動的に変更される閾値とすることも可能である。時間分散閾値を、動的に変更される閾値とした場合、例えば、時間分散値が小さい方から大きい方（グラフにおいて左側から右側）に順次変更されるようにすることができる。
【０１４１】
例えば、図１１に示したグラフにおいて、時間分散閾値は時間分散値Ｌ３のところに設定されている。換言すれば、カウント重みが０から、０以上へと変化する時間分散閾値のところに、時間分散閾値が設定されている。この位置関係を保ち、時間分散閾値は、大または小に変更される。例えば、時間分散閾値が図１１に示した状態より大きな時間分散値に変更された場合、時間分散値Ｌ３の位置が、図１１中右側に移動される。よって、時間分散閾値が大きい場合、カウント重みが０とされる時間分散値が多くなり、１．０とされる時間分散値が少なくなる。
【０１４２】
逆に、例えば、時間分散閾値が図１１に示した状態より小さな時間分散値に変更された場合、時間分散値Ｌ３の位置が、図１１中左側に移動される。よって、時間分散閾値が小さい場合、カウント重みが０とされる時間分散値が少なくなり、１．０とされる時間分散値が多くなる。
【０１４３】
このように時間分散閾値も、空間分散閾値と同じく、動的に変更される閾値とすることも可能である。
【０１４４】
ところでノイズレベルを算出するためのヒストグラムとして、最終的に得たいのは、図９を参照して説明したように、釣鐘形状のヒストグラムである。図１３Ａは、ＯＳＤ領域の画像やエッジ・テクスチャの領域の画像を含む画像１０１内の全ての画素の時間分散値が用いられて作成されたヒストグラムである。
【０１４５】
図１３Ｂは、画像１０１内の全ての画素のうち、エッジ・テクスチャの画像の部分の時間分散値とＯＳＤが除外されて作成されたヒストグラムである。図１３Ａに示したようなヒストグラムから、ＯＳＤ領域の画像やエッジ・テクスチャの領域の画像の時間分散値が除外されると、図１３Ｂに示したような平坦画像の時間分散値が残ったヒストグラムが生成されることになる。
【０１４６】
図１３Ｂに示したような釣鐘形状のヒストグラムが得られた時点でノイズレベルの算出が行われる。ノイズレベルは、図１３Ｂに示したヒストグラムにおいて、ヒストグラムのピークとなる時間分散値がノイズレベルとされる。ノイズレベルの算出は、フレーム間ノイズレベル算出部６４（図３）により行われる。
【０１４７】
なおここでは、ノイズレベルは、ヒストグラムのピークとなる時間分散値がノイズレベルとされるとして説明を続けるが、他の値がノイズレベルとして、ヒストグラムから算出されるようにしても良い。例えば、後段の図示していないノイズリダクションが、どのようにノイズを低減するかにより、ノイズレベルの算出の仕方が設定されるようにしても良い。
【０１４８】
図１３Ｂに示したようなヒストグラムが得られるように、時間分散ヒストグラム作成部６２は、図１４に示したような構成となっている。図１４に示した時間分散ヒストグラム作成部６２は、選択部１５１と、時間分散ヒストグラム計測部１５２から構成されている。
【０１４９】
選択部１５１は、カウント重み信号Ａとカウント重み信号Ｂのうち、重みが小さい方を選択し、時間分散ヒストグラム計測部１５２に出力する。時間分散ヒストグラム計測部１５２は、選択部１５１から供給されるカウント重み信号に基づく重み付けを行い、時間分散値算出部６０から供給される時間分散値をカウントすることで、ヒストグラムを作成する。作成されたヒストグラムは、ヒストグラム形状解析部６３とフレーム間ノイズレベル算出部６４に出力される。
【０１５０】
このように、時間分散ヒストグラム作成部６２は、カウント重み信号Ａとカウント重み信号Ｂのうちの重みが小さい方を用いてヒストグラムを作成する。このようにヒストグラムを作成することで、現画像（現フレーム）上のエッジ・テクスチャの領域、またはＯＳＤ領域のどちらかに該当する領域内の時間分散値は時間分散ヒストグラムの作成時にカウントされないように制御することが可能となる。
【０１５１】
これにより、ＯＳＤ領域を除く平坦部の時間分散値のみが、時間分散ヒストグラムへカウントされ、ノイズの時間分散分布が計測可能となる。このような時間分散ヒストグラムの形状を、ヒストグラム形状解析部６３は解析する。ヒストグラム形状解析部６３は、時間分散ヒストグラム作成部６２により作成されるヒストグラムの形状が、釣鐘形状であるか否かを判定するために、図１６に示したような構成を有する。
【０１５２】
図１６を参照するに、ヒストグラム形状解析部６３は、ヒストグラム形状値算出部１７１と時間分散閾値算出部１７２から構成されている。ヒストグラム形状値算出部１７１には、時間分散ヒストグラム作成部６２により作成されたヒストグラムが入力される。この入力されるヒストグラムは、上記したように、設定されている空間分散閾値に応じたカウント重み信号の値に基づいて、時間分散値が大きな領域または時間分散値が小さな領域がヒストグラムに含まれないように制御されたヒストグラムである。
【０１５３】
ヒストグラム形状値算出部１７１は、入力されたヒストグラムの形状を判定し、その判定結果を、ヒストグラム形状値として、時間分散閾値算出部１７２に出力する。ヒストグラム形状値算出部１７１は、以下の式に基づき、ヒストグラム形状値を算出する。
【０１５４】
【数８】
2013258513.tif 000010
【数９】
2013258513.tif 000011
【数１０】
2013258513.tif 000012
【０１５５】
式（８）、式（９）、および式（１０）において、hist[i]は、ヒストグラムの度数を表し、va[i]は、ヒストグラムの横軸に相当する時間分散値を表す。式（８）は、ヒストグラムの総和を算出するための式である。ヒストグラムの総和は、ヒストグラムの度数（hist[i]）の総和が算出されることで求められる。
【０１５６】
式（９）は、ヒストグラムの平均値を算出するための式であり、式（８）で求められたヒストグラムの総和が用いられる。平均値は、ヒストグラムの度数（hist[i]）と、その度数に対応する時間分散値（va[i]）が乗算され、その乗算された値の総和が算出され、その算出された総和が式（８）で求められたヒストグラムの総和で除算されることで求められる。
【０１５７】
式（１０）は、ヒストグラム形状値を算出するための式であり、式（８）で求められたヒストグラムの総和と、式（９）で求められたヒストグラム平均値とが用いられる。ヒストグラム形状値は、まず、処理対象とされた度数に対応する時間分散値（va[i]）から、式（９）で算出されたヒストグラム平均値が減算された値の２乗が算出される。その値に、ヒストグラムの度数（hist[i]）が乗算され、その乗算された値の総和が算出され、その算出された総和が式（８）で求められたヒストグラムの総和で除算されることで、ヒストグラム形状値が求められる。
【０１５８】
このように、ヒストグラム形状解析部６３も、ヒストグラム形状解析部８４と同様の式に基づいて、入力されたヒストグラムの形状を解析する。なおここでは、ヒストグラム形状値は、上記した式（８）乃至式（１０）により算出されるとしたが、他の式が用いられて、ヒストグラム形状値が算出されるようにしても良い。ヒストグラム形状値は、ヒストグラムの左右対称性や釣鐘形状を判定可能な式であれば良い。
【０１５９】
ヒストグラム形状値算出部１７１により算出されたヒストグラム形状値は、時間分散閾値算出部１７２とフレーム間ノイズレベル算出部６４（図３）に出力される。時間分散閾値算出部１７２には、ヒストグラム形状判定閾値も入力される。ヒストグラム形状判定閾値は、予め設定されている固定値の閾値であっても良いし、動的に変更される閾値であっても良い。
【０１６０】
時間分散閾値算出部１７２は、供給されたヒストグラム形状値が、ヒストグラム形状判定閾値以下である場合、ヒストグラムは、釣鐘形状のヒストグラムであると判定し、処理対象とされているフレームに対する処理を停止する。すなわち、ヒストグラムが、釣鐘形状のヒストグラムに収束し、ノイズのヒストグラムが取得できたと判定されるため、その時点で得られたヒストグラムからノイズレベルが算出されるようにする。
【０１６１】
なおここでは、供給されたヒストグラム形状値が、ヒストグラム形状判定閾値以下である場合、ヒストグラムは、釣鐘形状のヒストグラムであると判定されるとして説明を続けるが、供給されたヒストグラム形状値が、ヒストグラム形状判定閾値以上である場合、ヒストグラムは、釣鐘形状のヒストグラムであると判定されるように構成することも可能である。このような判定は、ヒストグラム形状値の算出の仕方、ヒストグラム形状値やヒストグラム形状判定閾値の定義の仕方に依存し、判定時の仕方も、それらに依存して適宜変更可能である。
【０１６２】
ヒストグラム形状判定閾値は、このように、供給されたヒストグラム形状値と比較され、釣鐘形状のヒストグラムであるか否かの判定に用いられる。このヒストグラム形状判定閾値は、ヒストグラム形状解析部８４とヒストグラム形状解析部６３で同一の値が用いられても良いし、異なる値が用いられるようにしても良い。
【０１６３】
このように、ヒストグラムが生成されるとき、そのヒストグラムのデータとしてカウントするか否かのカウント重み信号を生成することで、エッジ・テクスチャなどを含む領域とＯＳＤ領域を除外したヒストグラムを生成することができる。また、エッジ・テクスチャやＯＳＤの画像などの領域を除外したヒストグラムの形状が、釣鐘形状であるか否かを判定できるようにすることで、よりノイズレベルの計測精度を向上させることができる。
【０１６４】
［フレーム間ノイズレベルを算出する際の計測装置の動作について］
図３に示した計測装置７１の動作のうち、フレーム間ノイズレベルを算出する際の動作について、図１６のフローチャートを参照して説明する。なお上記した説明と重複する部分が多いため、重複する説明に関しては適宜省略する。
【０１６５】
ステップＳ５１において、時間分散値算出部６０に入力信号として、映像信号が入力される。この時間分散値算出部６０に入力される映像信号は、減算部５９においてフレーム差分がとられた映像信号である。
【０１６６】
ステップＳ５２において、時間分散値算出部６０において、時間分散値が算出される。算出された時間分散値は、カウント重み信号生成部６１と時間分散ヒストグラム作成部６２に供給される。ステップＳ５３において、カウント重み信号生成部６１は、ヒストグラム形状解析部６３からの空間分散閾値に基づき、カウント重み信号Ｂを生成し、時間分散ヒストグラム作成部６２に出力する。
【０１６７】
時間分散ヒストグラム作成部６２は、時間分散値算出部６０からの時間分散値を、カウント重み信号生成部６１からのカウント重み信号Ｂ、またはカウント重み信号生成部８２からのカウント重み信号Ａのうちの値が小さい方のカウント重み信号に基づき重み付けしたカウントを行い、時間分散値に関するヒストグラムを生成する。生成されたヒストグラムは、ヒストグラム形状解析部６３とフレーム間ノイズレベル算出部６４に供給される。
【０１６８】
ステップＳ５５において、ヒストグラム形状解析部６３のヒストグラム形状値算出部１７１は、ヒストグラム形状値を算出する。算出されたヒストグラム形状値を用いて、時間分散閾値算出部１７２は、ステップＳ５６において、ヒストグラムが釣鐘形状に収束したか否かを判定する。ステップＳ５７において、判定結果が、釣鐘形状に収束していないと判定されていた場合、ステップＳ５８に処理が進められる。
【０１６９】
ステップＳ５８において、次のカウント重み信号Ａが入力されたか否かが判定される。ステップＳ５８において、次のカウント重み信号Ａが入力されたと判定された場合、そのカウント重み信号Ａを用いた新たなヒストグラムが作成される。すなわち、処理がステップＳ５４に戻され、それ以降の処理が繰り返される。
【０１７０】
一方で、ステップＳ５８において、次のカウント重み信号Ａは、入力されていないと判定された場合、その時点で処理対象とされている映像信号（フレーム）に対する処理は終了され、次の映像信号（フレーム）に対する処理が開始される。
【０１７１】
そして、ステップＳ５７において、ヒストグラムが釣鐘形状に収束したと判定されると、ステップＳ５９に処理が進められる。ステップＳ５９において、フレーム間ノイズレベル算出部６４により、ノイズレベルが算出される。このノイズレベルは、図１３Ｂを参照して説明したように、釣鐘形状に収束したと判定されたヒストグラムのピークがノイズレベルとされる。このようにしてフレーム間のノイズレベルが算出される。
【０１７２】
［フレーム間ノイズレベルの判定について］
このようにして、フレーム内ノイズレベルとフレーム間ノイズレベルが、それぞれ算出される。フレーム間ノイズレベル判定部５７（図３）には、フレーム内ノイズレベル算出部８５からのフレーム内ノイズレベルと、フレーム間ノイズレベル算出部６４からのフレーム間ノイズレベルが供給される。フレーム間ノイズレベル判定部５７は、供給された２つのノイズレベルのうち、ノイズ低減処理などの処理に用いるノイズレベルを選択し、必要に応じて補正し、後段の処理部（不図示）に出力する。
【０１７３】
フレーム間ノイズレベル判定部５７が行う処理について説明する。フレーム間ノイズレベル判定部５７は、フレーム内ノイズレベルとフレーム間ノイズレベルの大小関係から、フレーム間ノイズレベルの補正を行い、フレーム間ノイズレベルの最終出力値を算出する。
【０１７４】
まず、フレーム間ノイズレベル(時間分散値)とフレーム内ノイズレベル(空間分散値)の相関について述べる。フレーム間ノイズレベルとフレーム内ノイズレベルには、以下の関係式が成り立つ。
フレーム間ノイズレベル＝α×フレーム内ノイズレベル  ・・・（１１）
すなわち、フレーム間ノイズレベルは、フレーム内ノイズレベルのα倍になる関係にある。αは、実験値などから求められる値とすることができる。
【０１７５】
このような関係を用いて、フレーム間ノイズレベルとフレーム内ノイズレベルの大小関係を比較し、処理に用いるノイズレベルを選択し、必要に応じて補正が行われるようにする。
【０１７６】
判定条件１
フレーム間ノイズレベル  ≦  フレーム内ノイズレベル  ×第１の値
かつ
フレーム間ノイズレベル  ≧  フレーム内ノイズレベル  ×第２の値
【０１７７】
第１の値と第２の値は、第１の値＞第２の値の関係を満たす。また、第１の値と第２の値は、式（１１）のαから算出される値である。例えば、αに所定数を加算した値を第1の値とし、αから所定数を減算した値を第２の値とすることができる。この所定数は同じ値とすることができる。
【０１７８】
判定条件１が成り立つ場合、時間的に変動するランダムノイズレベルがあると判定できる。このような場合、フレーム間ノイズレベル判定部５７は、時間方向でのノイズレベル、すなわちフレーム間ノイズレベル算出部６４により算出されたフレーム間ノイズレベルを、フレーム間ノイズレベルの最終出力として、後段の処理部に出力する。
【０１７９】
判定条件２
フレーム間ノイズレベル  ≦  フレーム内ノイズレベル
【０１８０】
判定条件２が成り立つ場合、時間的に変動しないランダムノイズがあると判定できる。時間的に変動しないランダムノイズとは、写真などの静止画像が入力されたときに、その静止画像にのっているノイズのことである。このような場合、フレーム間ノイズレベル判定部５７は、空間方向でのノイズレベル、すなわちフレーム内ノイズレベル算出部８５により算出されたフレーム内ノイズレベルを、フレーム間ノイズレベルの最終出力として、後段の処理部に出力する。
【０１８１】
すなわち判定条件２が成り立つ場合、フレーム間ノイズレベル判定部５７は、フレーム間ノイズレベル ＝ フレーム内ノイズレベルに補正し、フレーム内ノイズレベルを、フレーム間ノイズレベルとして出力する。
【０１８２】
判定条件３
フレーム間ノイズレベル  ＞  フレーム内ノイズレベル  ×第１の値
【０１８３】
判定条件３が成り立つ場合、エッジ・テクスチャの分離が不十分であり、動きを計測して誤検出した可能性が高いと判定できる。このような場合、フレーム間ノイズレベル判定部５７は、前の時点でフレーム間ノイズレベルの最終出力として、後段の処理部に出力したノイズレベルを、再度出力する。すなわち判定条件３が成り立つ場合、フレーム間ノイズレベル判定部５７は、補正せずに前回値をホールドし、そのホールドしている値を、フレーム間ノイズレベルとして出力する。
【０１８４】
このように、フレーム間ノイズレベルとフレーム内ノイズレベルが、それぞれ計測され、最終的に用いられるノイズレベルは、フレーム間ノイズレベルとフレーム内ノイズレベルの大小関係から決定されるようにしたことにより、より精度良く、ノイズレベルを計測することが可能となる。次に、このようにして算出されたノイズレベルを用いたノイズリダクションの処理を行う画像処理装置について説明する。
【０１８５】
［ノイズリダクションを含む構成について］
図１７は、画像処理装置の他の構成を示す図である。図１７に示した画像処理装置２０１は、図３に示した計測装置７１に、ノイズリダクション２０２を追加した構成されている点以外は、図３に示した計測装置７１と同様の構成を有する。よってここでは、ノイズリダクション２０２に関する説明を行い、他の部分に関しては、既に説明したので、その説明は省略する。
【０１８６】
ノイズリダクション２０２には、フレーム内ノイズレベル算出部８５により算出されたフレーム内ノイズレベル、フレーム間ノイズレベル判定部５７からのフレーム間ノイズレベル最終出力、および入力映像信号が入力される。ノイズリダクション２０２は、入力された映像信号に基づく画像に対して、ノイズレベルに応じたノイズ低減処理を施す。例えば、ノイズレベルに応じた強度のローパスフィルタをかけるなどの処理が行われる。
【０１８７】
動き適応ノイズリダクションでは、画像内の静止部は時間方向で処理され、動き部は空間方向で処理されるのが好ましい。ノイズレベルに対して過剰な強度設定は、動き部に時間方向処理したことによる尾引き等の弊害を引き起こす可能性がある。図１７に示した画像処理装置２０１では、静止部のフレーム間ノイズレベルが正確に検出されるため、ノイズ低減に最適かつ弊害を引き起こさない適度なノイズリダクション強度の設定が可能である。
【０１８８】
また、動き部の空間方向処理を過剰に処理した場合、動いた箇所がフィルタ処理等により先鋭度が低下するなど等の弊害を引き起こす可能性がある。図１７に示した画像処理装置２０１では、フレーム内ノイズレベルが検出できているため、ノイズ低減に最適かつ弊害を引き起こさない適度なノイズリダクション強度設定が可能である。
【０１８９】
すなわち、ノイズリダクション２０２は、画像内の動き部に対しては、フレーム内ノイズレベルを選択し、そのフレーム内ノイズレベルに応じた強度のフィルタなどにより、ノイズ低減処理を実行する。また、ノイズリダクション２０２は、画像内の静止部に対しては、フレーム間ノイズレベルを選択し、そのフレーム間ノイズレベルに応じた強度のフィルタなどにより、ノイズ低減処理を実行する。
【０１９０】
このように、本技術を適用した画像処理装置２０１においては、画像内の動き部と静止部を分けて、ノイズリダクションの処理を実行することが可能となるため、より適切なノイズリダクションの処理を実行することが可能となる。
【０１９１】
このように、本技術によれば、フレーム間のランダムノイズレベルを誤検出なく正確に計測できるようになる。そのため、時間方向のノイズリダクションを最大効果で最適に制御することが可能となる。また、フレーム内のランダムノイズレベルを適切に計測できるため、空間方向のノイズリダクションを最適に制御することも可能となる。
【０１９２】
［記録媒体について］
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここで、コンピュータには、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどが含まれる。
【０１９３】
図１８は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウエアの構成例を示すブロック図である。コンピュータにおいて、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１００１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１００２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１００３は、バス１００４により相互に接続されている。バス１００４には、さらに、入出力インタフェース１００５が接続されている。入出力インタフェース１００５には、入力部１００６、出力部１００７、記憶部１００８、通信部１００９、及びドライブ１０１０が接続されている。
【０１９４】
入力部１００６は、キーボード、マウス、マイクロフォンなどよりなる。出力部１００７は、ディスプレイ、スピーカなどよりなる。記憶部１００８は、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる。通信部１００９は、ネットワークインタフェースなどよりなる。ドライブ１０１０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリなどのリムーバブルメディア１０１１を駆動する。
【０１９５】
以上のように構成されるコンピュータでは、ＣＰＵ１００１が、例えば、記憶部１００８に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース１００５及びバス１００４を介して、ＲＡＭ１００３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
【０１９６】
コンピュータ（ＣＰＵ１００１）が実行するプログラムは、例えば、パッケージメディア等としてのリムーバブルメディア１０１１に記録して提供することができる。また、プログラムは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供することができる。
【０１９７】
コンピュータでは、プログラムは、リムーバブルメディア１０１１をドライブ１０１０に装着することにより、入出力インタフェース１００５を介して、記憶部１００８にインストールすることができる。また、プログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部１００９で受信し、記憶部１００８にインストールすることができる。その他、プログラムは、ＲＯＭ１００２や記憶部１００８に、あらかじめインストールしておくことができる。
【０１９８】
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
【０１９９】
また、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。
【０２００】
なお、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【０２０１】
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
【０２０２】
（１）
フレーム内でのノイズレベルを計測するフレーム内ノイズレベル計測部と、
フレーム間でのノイズレベルを計測するフレーム間ノイズレベル計測部と、
前記フレーム内ノイズレベル計測部で計測された第１のノイズレベルと、前記フレーム間ノイズレベル計測部で計測された第２のノイズレベルのうちのどちらか一方を、フレーム間ノイズレベルとして出力する出力部と
を備える計測装置。
（２）
前記出力部は、前記第１のノイズレベルと前記第２のノイズレベルの大小関係を比較し、その比較結果に基づき、どちらか一方をフレーム間ノイズレベルとして出力する
前記（１）に記載の計測装置。
（３）
前記出力部は、前記第２のノイズレベルが、前記第１のノイズレベルに第１の値を乗算した値以下であり、かつ前記第１のノイズレベルに前記第１の値よりも小さい第２の値を乗算した値以上である場合、前記第２のノイズレベルを前記フレーム間ノイズレベルとして出力する
前記（１）または（２）に記載の計測装置。
（４）
前記出力部は、前記第２のノイズレベルが、前記第１のノイズレベル以下である場合、前記第１のノイズレベルを前記フレーム間ノイズレベルとして出力する
前記（１）乃至（３）のいずれかに記載の計測装置。
（５）
前記出力部は、前記第２のノイズレベルが、前記第１のノイズレベルに第１の値を乗算した値より大きい場合、前の時点で前記フレーム間ノイズレベルとして出力したノイズレベルを、前記フレーム間ノイズレベルとして出力する
前記（１）乃至（４）のいずれかに記載の計測装置。
（６）
前記フレーム内ノイズレベル計測部は、
前記フレーム内の画素または複数の画素から構成されるブロックから得られる分散値毎にカウントするカウント部と、
前記カウント部によりカウントするか否かの重み付けを行う重み付け部と、
前記カウント部によりカウントされた結果得られる分布が、所定の形状の分布であるか否かを解析する解析部と、
前記解析部により、前記分布は、所定の形状の分布であると解析された場合、所定の形状の分布であると解析された分布から、前記画像内のノイズレベルを計測する計測部と
を備え、
前記解析部により、前記分布は、所定の形状の分布ではないと解析された場合、前記重み付け部による重み付けを変更し、再度分布を作成し、解析する
前記（１）乃至（５）のいずれかに記載の計測装置。
（７）
前記重み付け部は、大きな値の前記分散値がカウントされない重み付けを行う
前記（６）に記載の計測装置。
（８）
前記フレーム間ノイズレベル計測部は、
前記フレーム間の画素または複数の画素から構成されるブロックの差分から得られる分散値毎にカウントするカウント部と、
前記カウント部によりカウントするか否かの重み付けを行う重み付け部と、
前記カウント部によりカウントされた結果得られる分布が、所定の形状の分布であるか否かを解析する解析部と、
前記解析部により、前記分布は、所定の形状の分布であると解析された場合、所定の形状の分布であると解析された分布から、前記画像内のノイズレベルを計測する計測部と
を備える
前記（１）乃至（７）のいずれかに記載の計測装置。
（９）
前記重み付け部は、小さな値の前記分散値がカウントされない重み付けを行う
前記（８）に記載の計測装置。
（１０）
前記カウント部は、
前記フレーム内ノイズレベル計測部から供給される、大きな値の前記分散値がカウントされないようにするための重み付けの第１の信号と、前記重み付け部から供給される、小さな値の前記分散値がカウントされないようにするための重み付けの第２の信号のうち、前記重み付けが小さい方の信号に基づいて、カウントを行う
前記（８）に記載の計測装置。
（１１）
前記フレーム内ノイズレベル計測部からのノイズレベル、または前記出力部からのノイズレベルのうちの一方のノイズレベルに基づいてノイズリダクションを行う
前記（１）乃至（１０）のいずれかに記載の画像処理装置。
（１２）
前記フレーム内の動き部に対しては、前記フレーム内ノイズレベル計測部からのノイズレベルに基づくノイズリダクションを行い、
前記フレーム内の静止部に対しては、前記出力部からのノイズレベルに基づくノイズリダクションを行う
前記（１）乃至（１１）のいずれかに記載の画像処理装置。
（１３）
フレーム内でのノイズレベルを計測するフレーム内ノイズレベル計測部と、
フレーム間でのノイズレベルを計測するフレーム間ノイズレベル計測部と
を備える計測装置の計測方法において、
前記フレーム内ノイズレベル計測部は、前記フレーム内でのノイズレベルを計測し、
前記フレーム間ノイズレベル計測部は、前記フレーム間でのノイズレベルを計測し、
前記フレーム内ノイズレベル計測部で計測された第１のノイズレベルと、前記フレーム間ノイズレベル計測部で計測された第２のノイズレベルのうちのどちらか一方を、フレーム間ノイズレベルとして出力する
ステップを含む計測方法。
（１４）
フレーム内でのノイズレベルを計測するフレーム内ノイズレベル計測部と、
フレーム間でのノイズレベルを計測するフレーム間ノイズレベル計測部と
を備える計測装置を制御するコンピュータに、
前記フレーム内ノイズレベル計測部は、前記フレーム内でのノイズレベルを計測し、
前記フレーム間ノイズレベル計測部は、前記フレーム間でのノイズレベルを計測し、
前記フレーム内ノイズレベル計測部で計測された第１のノイズレベルと、前記フレーム間ノイズレベル計測部で計測された第２のノイズレベルのうちのどちらか一方を、フレーム間ノイズレベルとして出力する
ステップを含む処理を実行させるプログラム。
【符号の説明】
【０２０３】
７１  計測装置，  ８１  空間分散値算出部，  ８２  カウント重み信号生成部，  ８３  空間分散ヒストグラム作成部，  ８４  ヒストグラム形状解析部，  ８５  フレーム内ノイズレベル算出部，  ９１  ヒストグラム形状値算出部，  ９２  空間分散閾値算出部，  １７１  ヒストグラム形状値算出部，  １７２  時間分散閾値算出部
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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