(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像の画素値を補正する画像処理フィルタにおいて、
フィルタ処理の対象とする注目画素の周囲に位置する周辺画素の画素値の分布の、前記注目画素と前記周辺画素との画素値の平均値からのバラツキ度合いを算出する平坦度算出部と、
前記平坦度算出部によって算出された前記バラツキ度合いに対応させたブレンド比率に基づいて、前記注目画素の画素値と、前記周辺画素の画素値の平均値とをブレンド処理し、前記注目画素の画素値と前記周辺画素の画素値の平均値とを合成した合成画素値を生成する画素値合成部と、
を備えることを特徴とする画像処理フィルタ。
【請求項２】
画像の画素値を補正する画像処理フィルタにおいて、
フィルタ処理の対象とする注目画素の周囲に位置する周辺画素の画素値の分布の平坦度として前記周辺画素の画素値の分布における平均偏差を算出する平坦度算出部と、
前記平坦度算出部によって算出された前記平坦度に対応させたブレンド比率に基づいて、前記注目画素の画素値と、前記注目画素の画素値と前記周辺画素の画素値とのメディアン値とをブレンド処理し、前記注目画素の画素値と前記メディアン値とを合成した合成画素値を生成する画素値合成部と、
を備えることを特徴とする画像処理フィルタ。
【請求項３】
画像の画素値を補正する画像処理フィルタにおいて、
フィルタ処理の対象とする注目画素の周囲に位置する周辺画素の画素値の分布の平坦度を算出する平坦度算出部と、
前記平坦度算出部によって算出された前記平坦度に対応させたブレンド比率に基づいて、前記注目画素の画素値と前記周辺画素の画素値とのメディアン値と、前記周辺画素の画素値の平均値とをブレンド処理し、前記メディアン値と前記周辺画素の画素値の平均値とを合成した合成画素値を生成する画素値合成部と、
を備えることを特徴とする画像処理フィルタ。
【請求項４】
前記画素値合成部は、前記バラツキ度合いが大きい値をとる程、前記注目画素の画素値に対応する値の割合が大きくなるブレンド処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像処理フィルタ。
【請求項５】
前記画素値合成部は、前記バラツキ度合いが小さい値をとる程、前記注目画素の周囲に位置する複数の前記周辺画素の画素値に対応する値の割合が大きくなるブレンド処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像処理フィルタ。
【請求項６】
前記合成画素値と前記周辺画素の画素値との差分値を閾値と比較するεフィルタを備えることを特徴とする請求項１に記載の画像処理フィルタ。
【請求項７】
前記平坦度算出部は、前記バラツキ度合いとして、前記周辺画素の画素値の分布における平均偏差を算出すること特徴とする請求項１に記載の画像処理フィルタ。
【請求項８】
前記平坦度算出部は、前記注目画素の周囲に位置する複数の前記周辺画素の画素として、２のべき乗数個の画素のバラツキ度合いを算出することを特徴とする請求項１に記載の画像処理フィルタ。
【請求項９】
被写体画像を画像データに変換するイメージセンサと、前記イメージセンサによって変換された前記画像データに含まれるノイズを除去する画像処理フィルタと、前記画像処理フィルタによってノイズが除去された画像データに基づいて画像を生成する画像生成部と、を備えた画像処理装置の画像処理回路において、
前記画像処理フィルタは、
フィルタ処理の対象とする前記被写体画像の画像データに含まれる注目画素の周囲に位置する周辺画素の画素値の分布の、前記注目画素と前記周辺画素との画素値の平均値からのバラツキ度合いを算出する平坦度算出部と、
前記平坦度算出部によって算出された前記バラツキ度合いに対応させたブレンド比率に基づいて、前記注目画素の画素値と、前記周辺画素の画素値の平均値とをブレンド処理し、前記注目画素の画素値と前記周辺画素の画素値の平均値とを合成した合成画素値を生成する画素値合成部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置の画像処理回路。
【請求項１０】
被写体画像を画像データに変換するイメージセンサと、前記イメージセンサによって変換された前記画像データに含まれるノイズを除去する画像処理フィルタと、前記画像処理フィルタによってノイズが除去された画像データに基づいて画像を生成する画像生成部と、を備えたカメラにおいて、
前記画像処理フィルタは、
フィルタ処理の対象とする前記被写体画像の画像データに含まれる注目画素の周囲に位置する周辺画素の画素値の分布の、前記注目画素と前記周辺画素との画素値の平均値からのバラツキ度合いを算出する平坦度算出部と、
前記平坦度算出部によって算出された前記バラツキ度合いに対応させたブレンド比率に基づいて、前記注目画素の画素値と、前記周辺画素の画素値の平均値とをブレンド処理し、前記注目画素の画素値と前記周辺画素の画素値の平均値とを合成した合成画素値を生成する画素値合成部と、
を備えることを特徴とするカメラ。
【請求項１１】
画像の画素値を補正する画像処理フィルタの画像処理方法において、
フィルタ処理の対象とする注目画素の周囲に位置する周辺画素の画素値の分布の、前記注目画素と前記周辺画素との画素値の平均値からのバラツキ度合いを算出する平坦度算出ステップと、
前記平坦度算出ステップによって算出された前記バラツキ度合いに対応させたブレンド比率に基づいて、前記注目画素の画素値と、前記周辺画素の画素値の平均値とをブレンド処理し、前記注目画素の画素値と前記周辺画素の画素値の平均値とを合成した合成画素値を生成する画素値合成ステップと、
を備えることを特徴とする画像処理フィルタの画像処理方法。
【請求項１２】
εフィルタにより、前記画素値合成ステップによって生成された合成画素値と前記周辺画素の画素値との差分値を閾値と比較するステップを備えることを特徴とする請求項１１に記載の画像処理フィルタの画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像処理フィルタ、画像処理フィルタの画像処理方法及び画像処理フィルタを備える画像処理装置の画像処理回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、画像処理装置においては、イメージセンサによって読み取られた画像に対し、平均化処理等が施されて、画像の画質を改善することが行われている。特許文献１の画像処理装置では、イメージセンサによって読み取られた画像に対し、空間フィルタ操作を施して画像の鮮鋭化や平滑化を行い、画像の改善を行っている。
【０００３】
特許文献２の画像処理装置では、連続階調画像より得られる画像信号に、この画像信号の濃度およびコントラストデータに応じて平均化処理を施して、画像信号から好適にノイズの低減を図っている。
【０００４】
近年のディジタルカメラにおいては、撮像素子の光検出能力が向上していることから、被写体からの光に加え、ランダムノイズ等をも検出し易くなり、Ｓ／Ｎ比が低下している。そこで、近年のディジタルカメラにおいては、撮影した画像の画質を低下させないようにしながら、ランダムノイズ等を低減し、Ｓ／Ｎ比を改善させることが求められている。
【０００５】
一般に、ランダムノイズ等を低減し、Ｓ／Ｎ比を改善させる画像処理装置として、重みテーブルを備えた空間フィルタ、メディアンフィルタ、εフィルタを用いたものがそれぞれ知られている。εフィルタは、ノイズ判定値εを一定の範囲に設定し、信号における突発的大振幅変化成分を維持しながら、信号に加えられた小振幅ランダムノイズを取り除く特性を有している。
【特許文献２】特開昭６０−２３６５８０号公報
【特許文献３】特開平３−５４６７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
εフィルタを用いた画像処理装置においては、注目画素に比較的大きなノイズが混入する場合には、図１４に図示するように、注目画素の画素値と周辺画素の画素値との差分値が、ノイズ判定値εを上回ることがある。εフィルタを用いた画像処理装置においては、図１４に図示する場合には、注目画素の真値にノイズが混入しているにもかかわらず、注目画素の画素値を算出する際に、ノイズが混入した画素値が用いられてしまうおそれがある。このため、εフィルタを用いた画像処理装置においては、ノイズが混入した画素値の影響を受けて、注目画素の画素値が、注目画素の真値に近づくことが妨げられるおそれがある。
【０００７】
さらに、εフィルタを用いた画像処理装置においては、図１５に図示するように、特定色画像領域と特定色以外の画像領域の境界部（画像境界部）に、注目画素の画素値が存在することがある。εフィルタを用いた画像処理装置においては、画像境界部付近に注目画素の画素値が存在する場合には、注目画素の画素値を算出する際に、例えば、画像境界部を挟んで隣接する２つの画素値の平均値（平均画素値）を用いると、平均画素値が該平均画素値に隣接する画素値に近づくことになる。そこで、εフィルタを用いた画像処理装置においては、平均画素値が該平均画素値に隣接する画素値に近づくことにより、平均画素値と該平均画素値に隣接する画素値との間に、画像境界部が存在することを認識することができなくなる。このため、εフィルタを用いた画像処置装置では、画像境界部を挟んで画素値を急激に変化させることができず、画像のコントラストが低くなり、鮮鋭性に優れた画像を得ることができなくなるおそれがある。
【０００８】
この発明は、このような状況に鑑み提案されたものであって、注目画素の画素値を注目画素の真値に近づけることができると共に、鮮鋭性に優れた画像を得ることができる画像処理フィルタ、画像処理フィルタの画像処理方法及び画像処理フィルタを備える画像処理装置の画像処理回路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】
【０００９】
請求項１の発明に係る画像処理フィルタは、画像の画素値を補正する画像処理フィルタにおいて、フィルタ処理の対象とする注目画素の周囲に位置する周辺画素の画素値の分布の、前記注目画素と前記周辺画素との画素値の平均値からのバラツキ度合いを算出する平坦度算出部と、前記平坦度算出部によって算出された前記平坦度に対応させたブレンド比率に基づいて、前記注目画素の画素値と、前記周辺画素の画素値の平均値とをブレンド処理し、前記注目画素の画素値と前記周辺画素の画素値の平均値とを合成した合成画素値を生成する画素値合成部と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項１の発明に係る画像処理フィルタによれば、画素値合成部により、平坦度算出部によって算出されたバラツキ度合いに対応させたブレンド比率に基づいて、注目画素の画素値と、注目画素の周囲に位置する周辺画素の画素値の平均値とをブレンド処理し、注目画素の画素値と周辺画素の画素値の平均値とを合成した合成画素値を生成している。このため、請求項１の発明に係る画像処理フィルタによれば、周辺画素の画素値の分布のバラツキ度合いに対応させたブレンド比率に基づいて、合成画素値を生成するため、該合成画素値を生成する場合には、周辺画素の画素値の分布状態を反映させて、合成画素値を変化させることができる。そこで、請求項１の発明に係る画像処理フィルタによれば、周辺画素の画素値の分布状態を反映させて、合成画素値を変化させると、画像境界部を挟んで周辺画素の画素値が急激に変化する場合であっても、周辺画素の画素値の変化に合わせた合成画素値を生成することができる。したがって、請求項１の発明に係る画像処理フィルタによれば、画像境界部を挟んで注目画素の周囲に位置する周辺画素の画素値が急激に変化する場合であっても、バラツキ度合いに対応させて合成画素値にブレンドする周辺画素の画素値の比率を低下させると、注目画素の画素値とは大幅に異なる画素値（周辺画素の画素値）を、合成画素値にブレンドする比率を低減させることができ、合成画素値を注目画素の画素値の真値に近づけることができる。
さらに、請求項１の発明に係る画像処理フィルタによれば、画像境界部を挟んで注目画素の周囲に位置する周辺画素の画素値が急激に変化する場合であっても、周辺画素の画素値の変化に合わせた合成画素値を生成することができるため、合成画素値に基づいて画像のコントラストの高低を調整することができ、鮮鋭性に優れた画像を得ることができる。
【００１１】
請求項９の発明に係る画像処理装置の画像処理回路は、被写体画像を画像データに変換するイメージセンサと、前記イメージセンサによって変換された前記画像データに含まれるノイズを除去する画像処理フィルタと、前記画像処理フィルタによってノイズが除去された画像データに基づいて画像を生成する画像生成部と、を備えた画像処理装置の画像処理回路において、前記画像処理フィルタは、フィルタ処理の対象とする前記被写体画像の画像データに含まれる注目画素の周囲に位置する周辺画素の画素値の分布の、前記注目画素と前記周辺画素との画素値の平均値からのバラツキ度合いを算出する平坦度算出部と、前記平坦度算出部によって算出された前記バラツキ度合いに対応させたブレンド比率に基づいて、前記注目画素の画素値と、前記周辺画素の画素値の平均値とをブレンド処理し、前記注目画素の画素値と前記周辺画素の画素値の平均値とを合成した合成画素値を生成する画素値合成部と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項９の発明に係る画像処理装置の画像処理回路によれば、画素値合成部により、平坦度算出部によって算出されたバラツキ度合いに対応させたブレンド比率に基づいて、注目画素の画素値と、注目画素の周囲に位置する周辺画素の画素値の平均値とをブレンド処理し、注目画素の画素値と周辺画素の画素値の平均値とを合成した合成画素値を生成している。このため、請求項９の発明に係る画像処理装置の画像処理回路によれば、周辺画素の画素値の分布のバラツキ度合いに対応させたブレンド比率に基づいて、合成画素値を生成するため、該合成画素値を生成する場合には、周辺画素の画素値の分布状態を反映させて、合成画素値を変化させることができる。そこで、請求項９の発明に係る画像処理装置の画像処理回路によれば、周辺画素の画素値の分布状態を反映させて、合成画素値を変化させると、画像境界部を挟んで周辺画素の画素値が急激に変化する場合であっても、周辺画素の画素値の変化に合わせた合成画素値を生成することができる。したがって、請求項９の発明に係る画像処理装置の画像処理回路によれば、画像境界部を挟んで注目画素の周囲に位置する周辺画素の画素値が急激に変化する場合であっても、バラツキ度合いに対応させて合成画素値にブレンドする周辺画素の画素値の比率を低下させると、注目画素の画素値とは大幅に異なる画素値（周辺画素の画素値）を、合成画素値にブレンドする比率を低減させることができ、合成画素値を注目画素の画素値の真値に近づけることができる。
さらに、請求項９の発明に係る画像処理装置の画像処理回路によれば、画像境界部を挟んで注目画素の周囲に位置する周辺画素の画素値が急激に変化する場合であっても、周辺画素の画素値の変化に合わせた合成画素値を生成することができるため、合成画素値に基づいて画像のコントラストの高低を調整することができ、鮮鋭性に優れた画像を得ることができる。
【００１３】
請求項１１の発明に係る画像処理フィルタの画像処理方法は、画像の画素値を補正する画像処理フィルタの画像処理方法において、フィルタ処理の対象とする注目画素の周囲に位置する周辺画素の画素値の分布の、前記注目画素と前記周辺画素との画素値の平均値からのバラツキ度合いを算出する平坦度算出ステップと、前記平坦度算出ステップによって算出された前記バラツキ度合いに対応させたブレンド比率に基づいて、前記注目画素の画素値と、前記周辺画素の画素値の平均値とをブレンド処理し、前記注目画素の画素値と前記周辺画素の画素値の平均値とを合成した合成画素値を生成する画素値合成ステップと、を備えることを特徴とする画像処理フィルタの画像処理方法。
【００１４】
請求項１１の発明に係る画像処理フィルタの画像処理方法によれば、画素値合成ステップにより、平坦度算出ステップによって算出されたバラツキ度合いに対応させたブレンド比率に基づいて、注目画素の画素値と、注目画素の周囲に位置する周辺画素の画素値の平均値とをブレンド処理し、注目画素の画素値と周辺画素の画素値の平均値とを合成した合成画素値を生成している。このため、請求項１１の発明に係る画像処理フィルタの画像処理方法によれば、周辺画素の画素値の分布のバラツキ度合いに対応させたブレンド比率に基づいて、合成画素値を生成するため、該合成画素値を生成する場合には、周辺画素の画素値の分布状態を反映させて、合成画素値を変化させることができる。そこで、請求項１１の発明に係る画像処理フィルタの画像処理方法によれば、周辺画素の画素値の分布状態を反映させて、合成画素値を変化させると、画像境界部を挟んで周辺画素の画素値が急激に変化する場合であっても、周辺画素の画素値の変化に合わせた合成画素値を生成することができる。したがって、請求項１１の発明に係る画像処理フィルタの画像処理方法によれば、画像境界部を挟んで注目画素の周囲に位置する周辺画素の画素値が急激に変化する場合であっても、バラツキ度合いに対応させて合成画素値にブレンドする周辺画素の画素値の比率を低下させると、注目画素の画素値とは大幅に異なる画素値（周辺画素の画素値）を合成画素値にブレンドする比率を低減させることができ、合成画素値を注目画素の画素値の真値に近づけることができる。
さらに、請求項１１の発明に係る画像処理フィルタの画像処理方法によれば、画像境界部を挟んで注目画素の周囲に位置する周辺画素の画素値が急激に変化する場合であっても、周辺画素の画素値の変化に合わせた合成画素値を生成することができるため、合成画素値に基づいて画像のコントラストの高低を調整することができ、鮮鋭性に優れた画像を得ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の画像処理フィルタ、画像処理フィルタの画像処理方法及び画像処理フィルタを備える画像処理装置の画像処理回路によれば、フィルタ処理の対象とする注目画素の周囲に位置する周辺画素の画素値の分布のバラツキ度合いに対応させたブレンド比率に基づいて、注目画素の画素値と、注目画素の周囲に位置する周辺画素の画素値の平均値とをブレンド処理し、注目画素の画素値と周辺画素の画素値の平均値とを合成した合成画素値を生成している。このため、本発明の画像処理フィルタ、画像処理フィルタの画像処理方法及び画像処理フィルタを備える画像処理装置の画像処理回路によれば、周辺画素の画素値の分布のバラツキ度合いに対応させたブレンド比率に基づいて、合成画素値を生成するため、該合成画素値を生成する場合には、周辺画素の画素値の分布状態を反映させて、合成画素値を変化させることができる。そこで、本発明の画像処理フィルタ、画像処理フィルタの画像処理方法及び画像処理フィルタを備える画像処理装置の画像処理回路によれば、周辺画素の画素値の分布状態を反映させて、合成画素値を変化させると、画像境界部を挟んで周辺画素の画素値が急激に変化する場合であっても、周辺画素の画素値の変化に合わせた合成画素値を生成することができる。したがって、本発明の画像処理フィルタ、画像処理フィルタの画像処理方法及び画像処理フィルタを備える画像処理装置の画像処理回路によれば、画像境界部を挟んで注目画素の周囲に位置する周辺画素の画素値が急激に変化する場合であっても、バラツキ度合いに対応させて合成画素値にブレンドする周辺画素の画素値の比率を低下させると、注目画素の画素値とは大幅に異なる画素値（周辺画素の画素値）を、合成画素値にブレンドする比率を低減させることができ、合成画素値を注目画素の画素値の真値に近づけることができる。
さらに、本発明の画像処理フィルタ、画像処理フィルタの画像処理方法及び画像処理フィルタを備える画像処理装置の画像処理回路によれば、画像境界部を挟んで注目画素の周囲に位置する周辺画素の画素値が急激に変化する場合であっても、周辺画素の画素値の変化に合わせた合成画素値を生成することができるため、合成画素値に基づいて画像のコントラストの高低を調整することができ、鮮鋭性に優れた画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を、図１ないし図８を参照しつつ説明する。ここでは、本発明の画像処理フィルタ、画像処理フィルタを備える画像処理装置の画像処理回路を、ディジタルカメラ１に搭載された画像処理装置１０Ａを例に挙げて説明する。図１は、ディジタルカメラ１の構成を示すブロック図である。ディジタルカメラ１は、第１固定レンズ群Ｌ３１と、ズームレンズＬ３２と、絞りＳ３１と、第２固定レンズ群Ｌ３３と、フォーカスレンズＬ３４と、イメージセンサＳ３２とを備えている。
【００１７】
さらに、ディジタルカメラ１は、アクチュエータＡ３１〜Ａ３３と、ドライバＤ３１〜Ｄ３３と、ズームエンコーダＥ３１と、アイリスエンコーダＥ３２と、フォーカスエンコーダＥ３３とを備えている。
【００１８】
加えて、ディジタルカメラ１は、信号変換回路Ｃ３１と、画像処理装置１０Ａと、アイリス調整器Ｃ３２と、システムコントロール回路Ｃ３３とを備えている。画像処理装置１０Ａの入力端子は、信号変換回路Ｃ３１を介し、イメージセンサＳ３２に接続されている。画像処理装置１０Ａの出力端子は、システムコントロール回路Ｃ３３の第１入力端子に接続されている。システムコントロール回路Ｃ３３は、画像生成回路を備えている。システムコントロール回路Ｃ３３の第１入力端子は、前記画像生成回路に接続されている。画像生成回路は、画像生成部に相当する。
【００１９】
図２は、実施形態１の画像処理装置１０Ａの構成を示すブロック図である。画像処理装置１０Ａは、図示するように、画像メモリ２０と、代表画素値算出回路３０と、画素値分布識別回路４０と、合成画素値算出回路５０と、εフィルタ６０とを備えている。
【００２０】
画像メモリ２０は、ＳＲＡＭとＦＦとによって構成されている。画像メモリ２０の入力端子ＩＮ１は、画像処理装置１０Ａの入力端子に接続されている。
【００２１】
代表画素値算出回路３０の注目画素値入力端子Ｂ１は、画像メモリ２０の注目画素値出力端子Ａ１に接続されている。代表画素値算出回路３０の各周辺画素値入力端子Ｂ２〜Ｂ９は、画像メモリ２０の各周辺画素値出力端子Ａ２〜Ａ９に接続されている。
【００２２】
画素値分布識別回路４０の注目画素値入力端子Ｃ１は、画像メモリ２０の注目画素値出力端子Ａ１に接続されている。画素値分布識別回路４０の各周辺画素値入力端子Ｃ２〜Ｃ９は、画像メモリ２０の各周辺画素値出力端子Ａ２〜Ａ９に接続されている。
【００２３】
画素値分布識別回路４０は、図３に図示するように、平均値算出回路４１と、絶対値算出回路４２と、平均偏差算出回路４３とを備えている。平均値算出回路４１の注目画素値入力端子Ｄ１は、画素値分布識別回路４０の注目画素値入力端子Ｃ１に接続されている。
【００２４】
平均値算出回路４１の周辺画素値入力端子Ｄ２は、前記周辺画素値入力端子Ｃ２に接続されている。平均値算出回路４１の各周辺画素値入力端子Ｄ３〜Ｄ９は、画素値分布識別回路４０の各周辺画素値入力端子Ｃ３〜Ｃ９にそれぞれ接続されている。ここでは、各周辺画素値入力端子Ｄ４〜Ｄ７の図示を省略した。
【００２５】
絶対値算出回路４２の注目画素値入力端子Ｅ１は、画素値分布識別回路４０の注目画素値入力端子Ｃ１に接続されている。絶対値算出回路４２の周辺画素値入力端子Ｅ２は、画素値分布識別回路４０の周辺画素値入力端子Ｃ２に接続されている。絶対値算出回路４２の各周辺画素値入力端子Ｅ３〜Ｅ９は、画素値分布識別回路４０の各周辺画素値入力端子Ｃ３〜Ｃ９にそれぞれ接続されている。絶対値算出回路４２の平均値入力端子Ｅ１０は、平均値算出回路４１の平均値出力端子Ｄ１０に接続されている。なお、ここでは、各周辺画素値入力端子Ｃ４〜Ｃ７及び各周辺画素値入力端子Ｅ４〜Ｅ７の図示を省略した。
【００２６】
平均偏差算出回路４３の入力端子Ｆ１は、絶対値算出回路４２の絶対値出力端子Ｅ１１に接続されている。平均偏差算出回路４３の各入力端子Ｆ２〜Ｆ９は、絶対値算出回路４２の各絶対値出力端子Ｅ１２〜Ｅ１９にそれぞれ接続されている。ここでは、各絶対値出力端子Ｅ１３〜Ｅ１８及び各入力端子Ｆ３〜Ｆ８の図示を省略した。平均偏差算出回路４３の出力端子Ｆ１０は、画素値分布識別回路４０の出力端子Ｃ１１に接続されている。
【００２７】
合成画素値算出回路５０の注目画素値入力端子Ｇ１は、画像メモリ２０の注目画素値出力端子Ａ１に接続されている。合成画素値算出回路５０の代表画素値入力端子Ｇ２は、代表画素値算出回路３０の出力端子Ｂ１１に接続されている。合成画素値算出回路５０の画素値分布識別情報入力端子Ｇ３は、画素値分布識別回路４０の出力端子Ｃ１１に接続されている。
【００２８】
合成画素値算出回路５０は、図４に図示するように、正規化回路５１と、画素値合成回路５７とを備えている。正規化回路５１は、画素値分布補正回路５２と、クリップ回路５３と、減算回路５４と、除算回路５５とを備えている。
【００２９】
画素値分布補正回路５２の第１入力端子は、合成画素値算出回路５０の注目画素値入力端子Ｇ１に接続されている。画素値分布補正回路５２の第２入力端子は、合成画素値算出回路５０の画素値分布識別情報入力端子Ｇ３に接続されている。画素値分布補正回路５２の出力端子は、クリップ回路５３の入力端子に接続されている。クリップ回路５３の出力端子は、減算回路５４の入力端子に接続されている。減算回路５４の出力端子は、除算回路５５の入力端子に接続されている。なお、画素値分布補正回路５２は、ルックアップテーブルメモリを備えている。
【００３０】
画素値合成回路５７の第１入力端子Ｈ１は、合成画素値算出回路５０の注目画素値入力端子Ｇ１に接続されている。画素値合成回路５７の第２入力端子Ｈ２は、合成画素値算出回路５０の代表画素値入力端子Ｇ２に接続されている。画素値合成回路５７の第３入力端子Ｈ３は、前記除算回路５５の出力端子に接続されている。画素値合成回路５７の出力端子Ｈ４は、合成画素値算出回路５０の出力端子Ｇ４に接続されている。
【００３１】
εフィルタ６０の合成画素値入力端子Ｉ１は、合成画素値算出回路５０の出力端子Ｇ４に接続されている。εフィルタ６０の各周辺画素値入力端子Ｉ２〜Ｉ９は、画像メモリ２０の各周辺画素値出力端子Ａ２〜Ａ９にそれぞれ接続されている。
【００３２】
εフィルタ６０は、図５に図示するように、画素値決定回路６１Ａ〜６１Ｈと、平均値算出回路６５とを備えている。画素値決定回路６１Ａの第１入力端子は、εフィルタ６０の合成画素値入力端子Ｉ１に接続されている。画素値決定回路６１Ａの第２入力端子は、εフィルタ６０の周辺画素値入力端子Ｉ２に接続されている。
【００３３】
各画素値決定回路６１Ｂ〜６１Ｈの第１入力端子は、前記合成画素値入力端子Ｉ１にそれぞれ接続されている。各画素値決定回路６１Ｂ〜６１Ｈの第２入力端子は、各周辺画素値入力端子Ｉ２〜Ｉ９にそれぞれ接続されている。ここでは、εフィルタ６０の周辺画素値入力端子Ｉ４〜Ｉ６の図示を省略した。
【００３４】
画素値決定回路６１Ａは、図６に図示するように、絶対値判定回路６２と、セレクタ６３とを備えている。絶対値判定回路６２の合成画素値入力端子Ｋ１は、画素値決定回路６１Ａの第１入力端子に接続されている。絶対値判定回路６２の周辺画素値入力端子Ｋ２は、画素値決定回路６１Ａの第２入力端子に接続されている。
【００３５】
セレクタ６３の第１入力は、画素値決定回路６１Ａの第１入力端子に接続されている。セレクタ６３の第２入力は、画素値決定回路６１Ａの第２入力端子に接続されている。セレクタ６３の出力は、画素値決定回路６１Ａの出力端子に接続されている。セレクタ６３のセレクト信号入力は、絶対値判定回路６２の出力端子Ｋ１１に接続されている。
【００３６】
画素値決定回路６１Ｂ〜６１Ｈについても、上記の画素値決定回路６１Ａと同様に、絶対値判定回路６２と、セレクタ６３とをそれぞれ備えている。画素値決定回路６１Ｂ〜６１Ｈでは、各絶対値判定回路６２の合成画素値入力端子Ｋ１が、各画素値決定回路６１Ｂ〜６１Ｈの第１入力端子にそれぞれ接続されている。また、画素値決定回路６１Ｂ〜６１Ｈでは、各絶対値判定回路６２の周辺画素値入力端子Ｋ２が、画素値決定回路６１Ｂ〜６１Ｈの各第２入力端子にそれぞれ接続されている。画素値決定回路６１Ｂ〜６１Ｈでは、各セレクタ６３の出力が、画素値決定回路６１Ｂ〜６１Ｈの各出力端子にそれぞれ接続されている。
【００３７】
平均値算出回路６５の入力端子Ｊ１は、画素値決定回路６１Ａの出力端子に接続されている。平均値算出回路６５の各入力端子Ｊ２〜Ｊ８は、各画素値決定回路６１Ｂ〜６１Ｈの出力端子にそれぞれ接続されている。平均値算出回路６５の出力端子Ｊ１１は、εフィルタ６０の出力端子Ｉ１１に接続されている。ここでは、平均値算出回路６５の入力端子Ｊ３〜Ｊ６の図示を省略した。
【００３８】
次に、実施形態１の画像処理装置１０Ａの画像処理方法を説明する。図１及び図２から理解できるように、画像メモリ２０の入力端子ＩＮ１には、イメージセンサＳ３２の信号を処理する信号変換回路Ｃ３１の出力が接続されている。画像メモリ２０には、前記入力端子ＩＮ１を介し、ディジタル信号が入力される。
【００３９】
画像メモリ２０は、信号変換回路３１によって生成された輝度成分のラインデータを記憶する。本実施形態では、画像メモリ２０は、２ラインのデータを記憶する。ラインデータは、複数の画素値によって構成されている。画像メモリ２０は、ラインデータ毎に、被写体のディジタル画像のデータを記憶する。
【００４０】
本実施形態の画像処理装置１０Ａにおいては、図７に図示するように、画像メモリ２０が、画像メモリ２０に記憶されたディジタル画像のデータから、Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ３画素ずつの３×３領域を抽出する。図中のＰ１１は注目画素値データを示し、Ｐ１１以外の全符号Ｐ００〜Ｐ２２は周辺画素値データを示す。
【００４１】
さらに、画像処理装置１０Ａにおいては、画像メモリ２０が、ＣＰＵによって制御され、注目画素値出力端子Ａ１から、注目画素値データＰ１１を、代表画素値算出回路３０、画素値分布識別回路４０及び合成画素値算出回路５０にそれぞれ出力する。加えて、画像メモリ２０は、ＣＰＵによって制御され、各周辺画素値出力端子Ａ２〜Ａ９から、周辺画素値データＰ００〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）を、代表画素値算出回路３０、画素値分布識別回路４０及びεフィルタ６０にそれぞれ出力する。
【００４２】
代表画素値算出回路３０には、注目画素値入力端子Ｂ１を通じ、注目画素値データＰ１１が入力される。加えて、代表画素値算出回路３０には、周辺画素値入力端子Ｂ２〜Ｂ９を通じ、周辺画素値データＰ００〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）が入力される。
【００４３】
本実施形態では、代表画素値算出回路３０が、最初に、全ての画素値データから４つの周辺画素値データＰ０１、Ｐ１０、Ｐ２１、Ｐ１２を抽出する。各周辺画素値データＰ０１、Ｐ１０、Ｐ２１、Ｐ１２は、前記３×３領域のＸ方向及びＹ方向であって、注目画素に隣接する画素の画素値データである。
【００４４】
次に、代表画素値算出回路３０は、各周辺画素値データＰ０１、Ｐ１０、Ｐ２１、Ｐ１２の値を加算する。その後、代表画素値算出回路３０は、加算結果の値から、４つの周辺画素値データの値の内の最大値及び最小値を減算する。続いて、代表画素値算出回路３０は、減算結果の値の平均値を算出する。減算結果の値の平均値は、前記ディジタル画像に混入したノイズを低減するために算出される。代表画素値算出回路３０は、前記平均値を、出力端子Ｂ１１から、合成画素値算出回路５０の代表画素値入力端子Ｇ２に出力する。本実施形態では、前記平均値が、代表画素値に相当する。
【００４５】
画素値分布識別回路４０には、注目画素値入力端子Ｃ１を通じ、注目画素値データＰ１１が入力される。加えて、画素値分布識別回路４０には、周辺画素値入力端子Ｃ２〜Ｃ９を通じ、周辺画素値データＰ００〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）が入力される。
【００４６】
図３から理解できるように、平均値算出回路４１には、注目画素値入力端子Ｄ１を通じ、注目画素値データＰ１１が入力される。加えて、平均値算出回路４１には、周辺画素値入力端子Ｄ２〜Ｄ９を通じ、周辺画素値データＰ００〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）が入力される。平均値算出回路４１は、該平均値算出回路４１に入力された全ての画素値データの値の平均値を算出する。平均値算出回路４１は、算出した平均値を、平均値出力端子Ｄ１０から出力する。
【００４７】
絶対値算出回路４２には、平均値入力端子Ｅ１０を通じ、前記３×３領域の全ての画素値データの平均値データが入力される。加えて、絶対値算出回路４２には、注目画素値入力端子Ｅ１を通じ、注目画素値データＰ１１が入力される。さらに、絶対値算出回路４２には、各周辺画素値入力端子Ｅ２〜Ｅ９を通じ、周辺画素値データＰ００〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）が入力される。絶対値算出回路４２は、注目画素値データＰ１１の値から平均値算出回路４１が算出した平均値を減算した結果の絶対値を算出する。絶対値算出回路４２は、算出した絶対値を、絶対値出力端子Ｅ１１から、平均偏差算出回路４３の入力端子Ｆ１に出力する。
【００４８】
絶対値算出回路４２は、周辺画素値データＰ００の値から平均値算出回路４１が算出した平均値を減算した結果の絶対値を算出する。絶対値算出回路４２は、算出した絶対値を、絶対値出力端子Ｅ１２から、平均偏差算出回路４３の入力端子Ｆ２に出力する。
【００４９】
絶対値算出回路４２では、各周辺画素値データＰ０１〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）の値から平均値算出回路４１が算出した平均値を減算した結果の絶対値をそれぞれ算出する。絶対値算出回路４２は、それぞれの減算結果の絶対値を、各絶対値出力端子Ｅ１３〜Ｅ１９から、平均偏差算出回路４３の各入力端子Ｆ３〜Ｆ９にそれぞれ出力する。
【００５０】
上述したように、平均偏差算出回路４３には、注目画素値データＰ１１の値から平均値算出回路４１が算出した平均値を減算した結果の絶対値が入力される。さらに、平均偏差算出回路４３には、各周辺画素値データＰ００〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）の値から平均値算出回路４１が算出した平均値を減算した結果の絶対値がそれぞれ入力される。平均偏差算出回路４３は、最初に、各入力端子Ｆ１〜Ｆ９に入力されたすべての絶対値を加算する。続いて、平均偏差算出回路４３は、前記絶対値の加算結果の平均化処理を行うことにより、平均偏差を算出する。平均偏差算出回路４３は、算出した平均偏差のデータを、出力端子Ｆ１０から出力する。前記平均偏差のデータは、画素値分布識別回路４０の出力端子Ｃ１１から出力される。平均偏差は、平坦度に相当する。
【００５１】
合成画素値算出回路５０には、注目画素値入力端子Ｇ１を通じ、注目画素値データＰ１１が入力される。加えて、合成画素値算出回路５０には、代表画素値入力端子Ｇ２を通じ、代表画素値算出回路３０によって算出された平均値のデータが入力される。さらに、合成画素値算出回路５０には、画素値分布識別情報入力端子Ｇ３を通じ、前記平均偏差算出回路４３が算出した平均偏差のデータが入力される。
【００５２】
図４から理解できるように、画素値分布補正回路５２には、第１入力端子を通じ、注目画素値データＰ１１が入力される。加えて、画素値分布補正回路５２には、第２入力端子を通じ、前記平均偏差のデータが入力される。
【００５３】
図８に図示するように、被写体の画像の画素値が大きくなるにつれて、被写体の画像の画素値の分布の平均偏差の値が大きくなる。画素値分布補正回路５２には、被写体の画像の画素値に対応する平均偏差の補正値が、ルックアップテーブルとして記憶されている。本実施形態では、画素値分布補正回路５２が、画像メモリ２０によって出力された注目画素値データＰ１１の値に応じ、ルックアップテーブルから、平均偏差の補正値を読み出す。次に、画素値分布補正回路５２は、該画素値分布補正回路５２に入力された平均偏差の値から前記平均偏差の補正値を減算する。画素値分布補正回路５２は、補正後の平均偏差の値を、クリップ回路５３に出力する。補正後の平均偏差の値とは、画素値分布補正回路５２に入力された平均偏差の値から前記平均偏差の補正値を減算した値である。
【００５４】
クリップ回路５３には、前記補正後の平均偏差のデータが入力される。クリップ回路５３では、予め設定した上限値を超える平均偏差の値や、予め設定した下限値を下回る平均偏差の値に、それぞれクリップ処理を施す。クリップ処理後の平均偏差の値は、前記上限値から前記下限値の範囲に納まる値に設定される。クリップ回路５３は、クリップ処理後の平均偏差のデータを、減算回路５４に出力する。
【００５５】
減算回路５４は、クリップ処理後の平均偏差の値から前記下限値を減算する。減算回路５４は、減算結果の値を除算回路５５に出力する。除算回路５５は、該除算回路５５に入力された前記減算結果の値を、前記上限値と前記下限値との差分値によって除算することにより、画素値合成率αを算出する。画素値合成率αの値は、０≦α≦１の関係を満たす。
【００５６】
上記のように、画素値合成率αは、下記の計算式によって算出される。このため、画素値合成率αは、前記上限値を上昇させるにつれて低下し、前記下限値を上昇させるにつれて低下する。そこで、上限値及び下限値は、経験則に基づいて、適宜の値に設定される。α＝（クリップ処理後の平均偏差の値−下限値）／（上限値−下限値）
【００５７】
画素値合成回路５７には、第１入力端子Ｈ１を通じ、注目画素値データＰ１１が入力される。加えて、画素値合成回路５７には、第２入力端子Ｈ２を通じ、前記代表画素値算出回路３０によって算出された平均値（代表画素値データの値）が入力される。さらに、画素値合成回路５７には、第３入力端子Ｈ３を通じ、画素値合成率αの値が入力される。
【００５８】
画素値合成回路５７では、下記の計算式を用いることにより、合成画素値を算出する。合成画素値は、注目画素値データＰ１１の値と、前記代表画素値算出回路３０によって算出された平均値（代表画素値データの値）とを合成したものである。注目画素値データＰ１１の値と前記平均値（代表画素値データの値）とを合成する比率は、画素値合成率αに応じて変化させることができる。
合成画素値＝代表画素値算出回路３０によって算出された平均値×（１−α）＋注目画素値データＰ１１の値×α
【００５９】
画素値合成率αは、上述したように、画素値分布識別回路４０によって算出された平均偏差の値に基づいて算出されている。本実施形態では、画素値分布識別回路４０によって算出された平均偏差の値によって、前記３×３領域の全ての画素値データの値と該全ての画素値データの平均値とのずれの程度を把握することができる。算出された平均偏差の値が大きくなるにつれて、周辺画素値データＰ００〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）の値が均一な値を有していないことになる。
【００６０】
そこで、上記の平均偏差に基づいて算出された画素値合成率αの値が上昇するにつれて、周辺画素値データＰ００〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）の値が均一な値を有していないことになる。周辺画素値データＰ００〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）の値が均一な値を有していない場合には、上記の合成画素値を算出する計算式により、合成画素値に占める代表画素値算出回路３０によって算出された平均値の比率に比べて、合成画素値に占める注目画素値データＰ１１の値の比率を高めている。
【００６１】
一方、前記平均偏差の値が小さくなるにつれて、周辺画素値データＰ００〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）の値が均一な値を有することになる。そこで、前記平均偏差に基づいて算出された画素値合成率αの値が下降するにつれて、周辺画素値データＰ００〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）の値が均一な値を有することになる。周辺画素値データＰ００〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）の値が均一な値を有する場合には、上記の合成画素値を算出する計算式により、合成画素値に占める注目画素値データＰ１１の値の比率に比べて、合成画素値に占める代表画素値算出回路３０によって算出された平均値の比率を高めている。画素値合成回路５７は、合成画素値をεフィルタ６０に出力する。
【００６２】
εフィルタ６０には、合成画素値入力端子Ｉ１を通じ、前記合成画素値が入力される。加えて、εフィルタ６０には、周辺画素値入力端子Ｉ２〜Ｉ９を通じ、周辺画素値データＰ００〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）が入力される。
【００６３】
図５から理解できるように、画素値決定回路６１Ａには、第１入力端子を通じ、前記合成画素値が入力される。加えて、画素値決定回路６１Ａには、第２入力端子を通じ、周辺画素値データＰ００が入力される。
【００６４】
各画素値決定回路６１Ｂ〜６１Ｈには、各第１入力端子を通じ、前記合成画素値が入力される。加えて、各画素値決定回路６１Ｂ〜６１Ｈには、各第２入力端子を通じ、周辺画素値データＰ０１〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）がそれぞれ入力される。
【００６５】
図６から理解できるように、画素値決定回路６１Ａでは、絶対値判定回路６２に、合成画素値入力端子Ｋ１を通じて、前記合成画素値が入力される。加えて、絶対値判定回路６２には、周辺画素値入力端子Ｋ２を通じ、周辺画素値データＰ００が入力される。
【００６６】
また、上記の合成画素値は、セレクタ６３の第１入力にも入力される。加えて、上記の周辺画素値データＰ００は、セレクタ６３の第２入力にも入力される。
【００６７】
絶対値判定回路６２は、最初に、周辺画素値データＰ００の値から合成画素値を減算する。次に、絶対値判定回路６２は、減算結果の絶対値を、ノイズ判定値εと比較する。絶対値判定回路６２は、前記絶対値がノイズ判定値ε以下であると判断すると、周辺画素値データ選択信号Ｓ１を、セレクタ６３のセレクト信号入力に出力する。ノイズ判定値εは、閾値に相当する。ノイズ判定値εは、前記減算結果の絶対値に対して許容される画素幅を意味する。
【００６８】
セレクタ６３は、周辺画素値データ選択信号Ｓ１を受信すると、周辺画素値データＰ００を選択する。セレクタ６３は、周辺画素値データＰ００を、平均値算出回路６５（図５参照。）の入力端子Ｊ１に出力する。
【００６９】
一方、絶対値判定回路６２は、前記絶対値がノイズ判定値εよりも大きいと判断すると、合成画素値データ選択信号Ｓ２を、セレクタ６３のセレクト信号入力に出力する。セレクタ６３は、合成画素値データ選択信号Ｓ２を受信すると、前記合成画素値を選択する。セレクタ６３は、前記合成画素値のデータを、平均値算出回路６５の入力端子Ｊ１に出力する。
【００７０】
各画素値決定回路６１Ｂ〜６１Ｈでは、上述した画素値決定回路６１Ａと同様に、各絶対値判定回路６２が、各周辺画素値データＰ０１〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）の値から合成画素値をそれぞれ減算する。その後、各絶対値判定回路６２は、減算結果の絶対値を、ノイズ判定値εとそれぞれ比較する。
【００７１】
各画素値決定回路６１Ｂ〜６１Ｈでは、上述した画素値決定回路６１Ａと同様に、各絶対値判定回路６２が、周辺画素値データ選択信号Ｓ１又は合成画素値データ選択信号Ｓ２を、各セレクタ６３のセレクト信号入力にそれぞれ出力する。各画素値決定回路６１Ｂ〜６１Ｈでは、上述した画素値決定回路６１Ａと同様に、各セレクタ６３が、各周辺画素値データＰ０１〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）又は前記合成画素値のデータを、平均値算出回路６５の各入力端子Ｊ２〜Ｊ８にそれぞれ出力する。
【００７２】
平均値算出回路６５は、各入力端子Ｊ１〜Ｊ８に入力された全ての値（周辺画素値データの値、合成画素値データの値）の平均値を算出する。平均値算出回路６５は、出力端子Ｊ１１から、前記平均値のデータを出力する。
【００７３】
平均値算出回路６５は、被写体のディジタル画像の全域に亘って３×３領域を抽出し、上記の平均値を算出する。εフィルタ６０は、平均値算出回路６５により、算出した平均値のデータを、出力端子Ｉ１１から順次出力する。本実施形態の画像処理装置１０Ａでは、εフィルタ６０によって出力された平均値のデータを用い、被写体のディジタル画像を復元している。
【００７４】
本実施形態では、画素値分布識別回路４０が、被写体のディジタル画像の内の３×３領域の全ての画素値データの値と該全ての画素値データの平均値とのずれの程度を表す平均偏差（平坦度）を算出している。したがって、平均偏差（平坦度）を算出する画素値分布識別回路４０は、平坦度算出部に相当する。
【００７５】
本実施形態では、合成画素値算出回路５０が、画素値合成率αによって定められた比率に応じ、注目画素値データＰ１１の値と、４つの周辺画素値データの加算値から該周辺画素値データの内の最大値及び最小値を減算した値の平均値（代表画素値データの値）とを合成し、合成画素値を算出している。したがって、合成画素値を算出する合成画素値算出回路５０は、画素値合成部に相当する。
【００７６】
本実施形態では、画素値分布補正回路５２が、画像メモリ２０によって出力された注目画素値データＰ１１の値に応じ、ルックアップテーブルから、平均偏差（平坦度）の補正値を読み出している。その後、画素値分布補正回路５２は、平均偏差の値から前記平均偏差の補正値を減算し、補正後の平均偏差の値を算出している。したがって、補正後の平均偏差の値を算出する画素値分布補正回路５２は、平坦度補正部に相当する。
【００７７】
本実施形態では、被写体のディジタル画像の内の３×３領域の全ての画素値データの値と該全ての画素値データの平均値とのずれの程度を表す平均偏差（平坦度）を算出ことが、平坦度算出ステップに相当する。
【００７８】
本実施形態では、画素値合成率αによって定められた比率に応じ、注目画素値データＰ１１の値と、４つの周辺画素値データの加算値から該周辺画素値データの内の最大値及び最小値を減算した値の平均値（代表画素値データの値）とを合成し、合成画素値を算出することが、画素値合成ステップに相当する。
【００７９】
＜実施形態１の効果＞
本実施形態の画像処理装置１０Ａ及び画像処理方法によれば、合成画素値算出回路５０が、画素値分布識別回路４０の平均偏差算出回路４３によって出力された平均偏差に基づいて算出された画素値合成率αを用い、注目画素値データＰ１１の値と、代表画素値算出回路３０によって算出された平均値とを合成し、合成画素値を算出している。このため、画像処理装置１０Ａ及び画像処理方法によれば、ディジタル画像中の３×３領域の画素値の分布の平均偏差に基づいて算出された画素値合成率αを用いて、合成画素値を算出するため、該合成画素値を算出する場合には、前記３×３領域の画素値の分布状態を反映させて、合成画素値を変化させることができる。そこで、画像処理装置１０Ａ及び画像処理方法によれば、前記３×３領域の画素値の分布状態を反映させて、合成画素値を変化させると、画像境界部を挟んで周辺画素値データＰ００〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）の値が急激に変化する場合であっても、周辺画素値データＰ００〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）の値の変化に合わせた合成画素値を算出することができる。したがって、画像処理装置１０Ａ及び画像処理方法によれば、画像境界部を挟んで周辺画素値データＰ００〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）の値が急激に変化する場合であっても、画素値合成率αを用い、合成画素値に合成する前記平均値の比率を低下させると、注目画素値データＰ１１の値とは大幅に異なる値（周辺画素の画素値）を、合成画素値に合成する比率を低減させることができ、合成画素値を注目画素値データＰ１１の真値に近づけることができる。
さらに、本実施形態の画像処理装置１０Ａ及び画像処理方法によれば、画像境界部を挟んで注目画素値データＰ１１の周囲に位置する周辺画素値データＰ００〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）の値が急激に変化する場合であっても、周辺画素値データＰ００〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）の値の変化に合わせた合成画素値を算出することができる。そこで、周辺画素値データＰ００〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）の値の変化に合わせて算出された合成画素値に基づいて、ディジタル画像のコントラストの高低を調整することができ、鮮鋭性に優れた画像を得ることができる。
【００８０】
本実施形態の画像処理装置１０Ａ及び画像処理方法によれば、εフィルタ６０の各絶対値判定回路６２が、各周辺画素値データＰ００〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）の値から合成画素値をそれぞれ減算した結果の絶対値を、ノイズ判定値εとそれぞれ比較している。本実施形態の画像処理装置１０Ａ及び画像処理方法では、ディジタル画像中の３×３領域の画素値の分布の平均偏差に基づいて算出された画素値合成率αを用いて、合成画素値を算出しているため、前記減算結果の絶対値を、周辺画素値データＰ００〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）の値の変化に合わせた値に設定することができる。そこで、画像処理装置１０Ａ及び画像処理方法によれば、εフィルタ６０は、周辺画素値データＰ００〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）の値の変化に合わせた値を、ノイズ判定値εとそれぞれ比較することができる。このため、前記絶対値とノイズ判定値εとを比較した結果に基づいたフィルタ処理の結果を、周辺画素値データＰ００〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）の値の変化に合わせて変化させることができ、フィルタ処理の結果に基づいて、ディジタル画像のコントラストの高低を調整することができる。
【００８１】
本実施形態の画像処理装置１０Ａ及び画像処理方法によれば、画素値分布識別回路４０の平均偏差算出回路４３が、ディジタル画像中の３×３領域の全ての画素値データの平均偏差を算出している。そこで、画像処理装置１０Ａ及び画像処理方法によれば、算出された平均偏差の値に基づいて、周辺画素値データＰ００〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）の値と前記３×３領域の全ての画素値データの平均値とのずれの程度を評価することができる。
【００８２】
本実施形態の画像処理装置１０Ａ及び画像処理方法によれば、ディジタル画像中の３×３領域の全ての画素値データの平均偏差に基づいて算出された画素値合成率αの値により、周辺画素値データＰ００〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）の値が均一な値を有すると判断すると、合成画素値算出回路５０の画素値合成回路５７が、合成画素値に占める注目画素値データＰ１１の値の比率に比べて、合成画素値に占める代表画素値算出回路３０によって算出された平均値の比率を高めている。そこで、画像処理装置１０Ａ及び画像処理方法によれば、注目画素値データＰ１１にノイズが混入し、注目画素値データＰ１１の値が、周辺画素値データＰ００〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）の値と均一な値を有しない場合であっても、ノイズが混入した注目画素値データＰ１１が合成画素値に占める比率が、代表画素値算出回路３０によって算出された平均値が合成画素値に占める比率よりも小さくなる。このため、画像処理装置１０Ａ及び画像処理方法によれば、ノイズが混入した注目画素値データＰ１１が合成画素値に占める比率が、代表画素値算出回路３０によって算出された平均値が合成画素値に占める比率よりも小さくなると、合成画素値にノイズが混入することを抑えることができる。
【００８３】
一方、画像処理装置１０Ａ及び画像処理方法によれば、前記画素値合成率αの値により、周辺画素値データＰ００〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）の値が均一な値を有しないと判断すると、合成画素値算出回路５０の画素値合成回路５７が、合成画素値に占める代表画素値算出回路３０によって算出された平均値の比率に比べて、合成画素値に占める注目画素値データＰ１１の値の比率を高めている。そこで、画像処理装置１０Ａ及び画像処理方法によれば、画像境界部付近に周辺画素値データＰ００〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）が存在し、各周辺画素値データの値が均一な値を有しない場合には、画像境界部付近に存在する周辺画素値データの値に関連する前記平均値が合成画素値に占める比率が、注目画素値データＰ１１の値が合成画素値に占める比率よりも小さくなる。そこで、画像処理装置１０Ａ及び画像処理方法によれば、画像境界部付近に存在する周辺画素値データの値に関連する前記平均値が合成画素値に占める比率が、注目画素値データＰ１１の値が合成画素値に占める比率よりも小さくなると、合成画素値を注目画素の画素値に近づけて、合成画素値が、画像境界部付近に存在する周辺画素値データの値に近づくことを防ぐことができる。このため、合成画素値と、画像境界部付近に存在する周辺画素値データの値との差分値によって、画像境界部を挟んで画素値を急激に変化させることができ、ディジタル画像のコントラストを高め、鮮鋭性に優れた画像を得ることができる。
【００８４】
本実施形態の画像処理装置１０Ａ及び画像処理方法によれば、画素値分布補正回路５２が、該画素値分布補正回路５２に入力された平均偏差の値から、注目画素値データＰ１１の値に応じた補正値を減算し、補正後の平均偏差を算出している。そこで、画像処理装置１０Ａ及び画像処理方法によれば、補正後の平均偏差は、注目画素の画素値の変化に対する影響を取り除いたものになり、平均偏差の特性を保つことができる。
【００８５】
本実施形態の画像処理装置１０Ａでは、画素値分布補正回路５２に、被写体の画像の画素値に対応する平均偏差の補正値が、ルックアップテーブルとして記憶されている。そこで、画像処理装置１０Ａでは、注目画素値データＰ１１の値に応じ、ルックアップテーブルから、平均偏差の補正値を読み出すことにより、平均偏差の補正値を容易に選定することができる。
【００８６】
＜実施形態２＞
本発明の実施形態２を、図９を参照しつつ説明する。ここでは、実施形態１と同一の構成は同一の符号を付しその説明を省略する。実施形態２の画像処理装置は、実施形態１の画像処理装置１０Ａが備える画素値分布識別回路４０に代えて、図９に図示する画素値分布識別回路４０Ａを備えている。画素値分布識別回路４０Ａは、上述した平均値算出回路４１と、減算回路４２Ａと、分散算出回路４３Ａとを備えている。
【００８７】
減算回路４２Ａの周辺画素値入力端子Ｌ２は、画素値分布識別回路４０Ａの周辺画素値入力端子Ｃ２に接続されている。減算回路４２Ａの各周辺画素値入力端子Ｌ３〜Ｌ９は、画素値分布識別回路４０Ａの各周辺画素値入力端子Ｃ３〜Ｃ９にそれぞれ接続されている。減算回路４２Ａの平均値入力端子Ｌ１０は、平均値算出回路４１の平均値出力端子Ｄ１０に接続されている。ここでは、減算回路４２Ａの各周辺画素値入力端子Ｌ４〜Ｌ７の図示を省略した。
【００８８】
分散算出回路４３Ａの入力端子Ｍ１は、減算回路４２Ａの出力端子Ｌ１１に接続されている。分散算出回路４３Ａの各入力端子Ｍ２〜Ｍ９は、減算回路４２Ａの各出力端子Ｌ１２〜Ｌ１９にそれぞれ接続されている。ここでは、減算回路４１Ａの各出力端子Ｌ１３〜Ｌ１８及び分散算出回路４３Ａの各入力端子Ｍ３〜Ｍ８の図示を省略した。分散算出回路４３Ａの出力端子Ｍ１０は、画素値分布識別回路４０Ａの出力端子Ｃ１１に接続されている。
【００８９】
次に、実施形態２の画像処理装置の画像処理方法を説明する。ここでは、実施形態１の画像処理装置１０Ａと同一の画像処理方法の説明を省略する。減算回路４２Ａには、平均値入力端子Ｌ１０を通じ、前記３×３領域の全ての画素値データの平均値が入力される。加えて、減算回路４２Ａには、注目画素値入力端子Ｌ１を通じ、注目画素値データＰ１１が入力される。さらに、減算回路４２Ａには、各周辺画素値入力端子Ｌ２〜Ｌ９を通じ、周辺画素値データＰ００〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）が入力される。減算回路４２Ａは、注目画素値データＰ１１の値から平均値算出回路４１が算出した平均値を減算した値を算出する。減算回路４２Ａは、算出した減算値を、出力端子Ｌ１１から、分散算出回路４３Ａの入力端子Ｍ１に出力する。
【００９０】
減算回路４２Ａは、周辺画素値データＰ００の値から平均値算出回路４１が算出した平均値を減算した値を算出する。減算回路４２Ａは、算出した減算値を、出力端子Ｌ１２から、分散算出回路４３Ａの入力端子Ｍ２に出力する。
【００９１】
減算回路４２Ａでは、各周辺画素値データＰ０１〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）の値から平均値算出回路４１が算出した平均値を減算した値をそれぞれ算出する。減算回路４２Ａは、それぞれの減算値を、各出力端子Ｌ１３〜Ｌ１９から、分散算出回路４３Ａの各入力端子Ｍ３〜Ｍ９にそれぞれ出力する。
【００９２】
分散算出回路４３Ａには、上述したように、注目画素値データＰ１１の値から平均値算出回路４１が算出した平均値を減算した値が入力される。さらに、分散算出回路４３には、上述したように、各周辺画素値データＰ００〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）の値から平均値算出回路４１が算出した平均値を減算した値がそれぞれ入力される。分散算出回路４３Ａは、最初に、各入力端子Ｍ１〜Ｍ９に入力されたすべての減算値の２乗和を算出する。続いて、分散算出回路４３は、前記２乗和の平均化処理を行うことにより、分散を算出する。分散算出回路４３は、算出した分散のデータを、出力端子Ｍ１０から出力する。分散のデータは、画素値分布識別回路４０Ａの出力端子Ｃ１１から出力される。分散は、平坦度に相当する。
【００９３】
本実施形態では、実施形態１と同様に、上記の画素値分布補正回路５２によって、分散を補正した後に、画素値合成率αを算出する。その後、画素値合成回路５７が、実施形態１と同様に、合成画素値を算出する。本実施形態では、画素値分布補正回路５２に、被写体の画像の画素値に対応する分散の補正値が、ルックアップテーブルとして記憶されている。
【００９４】
＜実施形態２の効果＞
実施形態２の画像処理装置及び画像処理方法によれば、画像値分布識別回路４０Ａの分散算出回路４３Ａが、ディジタル画像中の３×３領域の全ての画素値データの分散を算出している。そこで、実施形態２の画像処理装置及び画像処理方法によれば、算出された分散に基づいて、各周辺画素値データＰ００〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）の散らばりの程度を評価することができる。
【００９５】
＜実施形態３＞
本発明の実施形態３を、図１０を参照しつつ説明する。ここでは、実施形態１及び実施形態２と同一の構成は同一の符号を付しその説明を省略する。実施形態３の画像処理装置は、実施形態１の画像処理装置１０Ａが備える画素値分布識別回路４０に代えて、図１０に図示する画素値分布識別回路４０Ｂを備えている。画素値分布識別回路４０Ｂは、実施形態２の画素値分布識別回路４０Ａが備える分散算出回路４３Ａに代えて、標準偏差算出回路４３Ｂを備えている。
【００９６】
標準偏差算出回路４３Ｂの入力端子Ｏ１は、減算回路４２Ａの出力端子Ｌ１１に接続されている。標準偏差算出回路４３Ｂの各入力端子Ｏ２〜Ｏ９は、減算回路４２Ａの各出力端子Ｌ１２〜Ｌ１９にそれぞれ接続されている。ここでは、標準偏差算出回路４３Ｂの各入力端子Ｏ３〜Ｏ８の図示を省略した。標準偏差算出回路４３Ｂの出力端子Ｏ１０は、画素値分布識別回路４０Ｂの出力端子Ｃ１１に接続されている。
【００９７】
次に、実施形態３の画像処理装置の画像処理方法を説明する。減算回路４２Ａは、注目画素値データＰ１１の値から平均値算出回路４１が算出した平均値を減算した値を、出力端子Ｌ１１から、標準偏差算出回路４３Ｂの入力端子Ｏ１に出力する。
【００９８】
減算回路４２Ａは、周辺画素値データＰ００の値から平均値算出回路４１が算出した平均値を減算した値を、出力端子Ｌ１２から、標準偏差算出回路４３Ｂの入力端子Ｏ２に出力する。
【００９９】
減算回路４２Ａは、周辺画素値データＰ０１〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）の値から平均値算出回路４１が算出した平均値を減算した値をそれぞれ算出する。減算回路４２Ａは、それぞれの減算値を、各出力端子Ｌ１３〜Ｌ１９から、標準偏差算出回路４３Ｂの各入力端子Ｏ３〜Ｏ９にそれぞれ出力する。
【０１００】
標準偏差算出回路４３Ｂには、上述したように、注目画素値データＰ１１の値から平均値算出回路４１が算出した平均値を減算した値が入力される。さらに、上述したように、標準偏差算出回路４３Ｂには、各周辺画素値データＰ００〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）の値から平均値算出回路４１が算出した平均値を減算した値がそれぞれ入力される。標準偏差算出回路４３Ｂは、最初に、各入力端子Ｏ１〜Ｏ９に入力されたすべての減算値の２乗和を算出する。続いて、標準偏差算出回路４３Ｂは、前記２乗和を８（総画素値データ数−１）で除算する処理を行う。その後、標準偏差算出回路４３Ｂは、除算処理の結果の平方根演算を行うことにより、標準偏差を算出する。標準偏差算出回路４３Ｂは、算出した標準偏差のデータを、出力端子Ｏ１０から出力する。標準偏差のデータは、画素値分布識別回路４０Ｂの出力端子Ｃ１１から出力される。標準偏差は、平坦度に相当する。
【０１０１】
本実施形態では、実施形態１及び実施形態２と同様に、上記の画素値分布補正回路５２によって、標準偏差を補正した後に、画素値合成率αを算出する。その後、画素値合成回路５７が、実施形態１及び実施形態２と同様に、合成画素値を算出する。本実施形態では、画素値分布補正回路５２に、被写体の画像の画素値に対応する標準偏差の補正値が、ルックアップテーブルとして記憶されている。
【０１０２】
＜実施形態３の効果＞
実施形態３の画像処理装置及び画像処理方法によれば、画素値分布識別回路４０Ｂの標準偏差算出回路４３Ｂが、ディジタル画像中の３×３領域の全ての画素値データの標準偏差を算出している。そこで、実施形態３の画像処理装置及び画像処理方法によれば、算出された標準偏差に基づいて、各周辺画素値データＰ００〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）の値が、前記３×３領域の全ての画素値データの平均値に近い値を有するか否かを評価することができる。
【０１０３】
＜実施形態４＞
本発明の実施形態４を、図１１を参照しつつ説明する。ここでは、実施形態１と同一の構成は同一の符号を付しその説明を省略する。実施形態４の画像処理装置１０Ｄは、画像メモリ２０と、メディアン値算出回路３０Ｄと、画素値分布識別回路４０と、合成画素値算出回路５０Ｄとを備えている。
【０１０４】
メディアン値算出回路３０Ｄは、メディアンフィルタによって構成されている。メディアン値算出回路３０Ｄの注目画素値入力端子Ｑ１は、画像メモリ２０の注目画素値出力端子Ａ１に接続されている。メディアン値算出回路３０Ｄの各周辺画素値入力端子Ｑ２〜Ｑ９は、画像メモリ２０の各周辺画素値出力端子Ａ２〜Ａ９に接続されている。図中の符号Ｑ１１は、メディアン値算出回路３０Ｄの出力端子である。
【０１０５】
合成画素値算出回路５０Ｄの注目画素値入力端子Ｇ１１は、画像メモリ２０の注目画素値出力端子Ａ１に接続されている。合成画素値算出回路５０Ｄのメディアン値入力端子Ｇ１２は、メディアン値算出回路３０Ｄのメディアン値出力端子Ｑ１１に接続されている。合成画素値算出回路５０Ｄの画素値分布識別情報入力端子Ｇ１３は、画素値分布識別回路４０の出力端子Ｃ１１に接続されている。図中の符号Ｇ１４は、合成画素値算出回路５０Ｄの出力端子である。なお、合成画素値算出回路５０Ｄは、実施形態１の合成画素値算出回路５０の各端子Ｇ１〜Ｇ４を、各端子Ｇ１１〜Ｇ１４に置き換えた以外は、実施形態１の合成画素値算出回路５０と同一の構成を有する。
【０１０６】
次に、実施形態４の画像処理装置の画像処理方法を説明する。画像メモリ２０は、ＣＰＵによって制御され、注目画素値出力端子Ａ１から、注目画素値データＰ１１を、メディアン値算出回路３０Ｄの注目画素値入力端子Ｑ１に出力する。加えて、画像メモリ２０は、ＣＰＵによって制御され、各周辺画素値出力端子Ａ２〜Ａ９から、周辺画素値データＰ００〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）を、メディアン値算出回路３０Ｄの各周辺画素値入力端子Ｑ２〜Ｑ９にそれぞれ出力する。
【０１０７】
上述したように、メディアン値算出回路３０Ｄには、注目画素値入力端子Ｑ１を通じ、注目画素値データＰ１１が入力される。加えて、メディアン値算出回路３０Ｄには、各周辺画素値入力端子Ｑ２〜Ｑ９を通じ、周辺画素値データＰ００〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）がそれぞれ入力される。メディアン値算出回路３０Ｄは、入力されたすべての周辺画素値を、値が大きいものから順番に並べ変える。
【０１０８】
その後、メディアン値算出回路３０Ｄは、前記３×３領域の代表画素値として、３×３領域の全ての周辺画素値を値が大きいものから順番に並べ変えた値の内のメディアン値（中間値）を求める。メディアン値（中間値）は、前記ディジタル画像に混入したノイズを低減するために、代表画素値として求められる。続いて、メディアン値算出回路３０Ｄは、出力端子Ｑ１１から、メディアン値データを出力する。
【０１０９】
合成画素値算出回路５０Ｄには、注目画素値入力端子Ｇ１１を通じ、注目画素値データＰ１１が入力される。加えて、合成画素値算出回路５０Ｄには、メディアン値入力端子Ｇ１２を通じ、前記メディアン値データが入力される。さらに、合成画素値算出回路５０Ｄには、画素値分布識別情報入力端子Ｇ１３を通じ、平均偏差のデータが入力される。
【０１１０】
合成画素値算出回路５０Ｄの画素値合成回路５７では、下記の計算式を用いることにより、合成画素値を算出する。式中のαは、上記の画素値合成率である。
合成画素値＝メディアン値算出回路３０Ｄによって算出されたメディアン値×（１−α）＋注目画素値データＰ１１の値×α
【０１１１】
合成画素値算出回路５０Ｄは、被写体のディジタル画像の全域に亘って３×３領域を抽出し、合成画素値を算出する。合成画素値算出回路５０Ｄは、算出した合成画素値のデータを、出力端子Ｇ１４から順次出力する。本実施形態の画像処理装置１０Ｄでは、合成画素値算出回路５０Ｄによって出力された合成画素値のデータを用い、被写体のディジタル画像を復元している。
【０１１２】
本実施形態では、メディアン値算出回路３０Ｄが、被写体のディジタル画像の内の３×３領域の代表画素値として、周辺画素値のメディアン値を求めている。したがって、前記メディアン値（代表画素値）を求めるメディアン値算出回路３０Ｄは、代表画素値算出部に相当する。
【０１１３】
＜実施形態４の効果＞
本実施形態の画像処理装置１０Ｄ及び画像処理方法によれば、メディアン値算出回路３０Ｄが、被写体のディジタル画像の内の３×３領域の代表画素値として、前記３×３領域の全ての周辺画素値のメディアン値を算出している。そこで、本実施形態の画像処理装置１０Ｄ及び画像処理方法によれば、前記３×３領域の内のいずれかの周辺画素値にノイズが混入し、周辺画素値データＰ００〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）の値が、均一な値を有しない場合であっても、ノイズが混入した周辺画素値データの値を含む画素値のメディアン値を算出するため、算出されたメディアン値は、ノイズが混入した周辺画素値データの値に比べて、ノイズの影響を抑えたものにすることができる。
【０１１４】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において構成の一部を適宜変更して実施することができる。例えば、上述した各実施形態の合成画素値算出回路５０、５０Ｄにおいては、クリップ回路５３の設定上限値を、設定下限値に２のＮ乗の値を加算した値に設定すると共に、除算回路５５をＮビットシフタによって構成してもよい。各実施形態の合成画素値算出回路５０、５０Ｄにおいては、簡易な構成を有するＮビットシフタによって各除算回路５５をそれぞれ形成することにより、各除算回路５５の規模を小さくすることができる。さらに、簡易な構成を有するＮビットシフタによって各除算回路５５をそれぞれ形成することにより、各除算回路５５が複雑な処理を行わないため、除算処理の時間を早めることができる。
【０１１５】
また、上述した各実施形態の画素値分布補正回路５２に代えて、図１２に図示する画素値分布補正回路５２Ａを、各実施形態の画像処理装置に用いてもよい。画素値分布補正回路５２Ａでは、被写体画像の画素値に対する被写体画像の画素値の分布の平均偏差の直線変化（図８参照。）の傾きを乗算係数とし、図８中の被写体画像の画素値が０の場合の前記平均偏差の値をオフセット値としている。
【０１１６】
画素値分布補正回路５２Ａでは、乗算器５２Ｂによって、注目画素値データＰ１１の値と乗算係数とが乗算される。加算器５２Ｃでは、乗算器５２Ｂの乗算結果の値とオフセット値とが加算される。減算器５２Ｄでは、平均偏差の値から、加算器５２Ｃの加算結果の値（補正値）が減算される。減算器５２Ｄは、減算結果の値を、補正後の平均偏差の値として出力する。
【０１１７】
図１２に図示する画素値分布補正回路５２Ａでは、注目画素値データＰ１１に対する被写体画像の画素値の分布の平均偏差の直線変化を反映させる乗算係数及びオフセット値を用いることにより、平均偏差の値から減算する補正値を算出している。そこで、画素値分布補正回路５２Ａでは、注目画素値データＰ１１に対応させて、乗算係数及びオフセット値を変化させることにより、注目画素値データＰ１１に対応させて、補正値を個別に算出することができる。このため、画素値分布補正回路５２Ａでは、補正値を、注目画素値データＰ１１に対応させて、最適な値に設定することができる。
【０１１８】
さらに、上述した実施形態１ないし実施形態３とは異なり、代表画素値算出回路が、上記の３×３領域の代表画素値として、注目画素値データＰ１１に隣接する２つの周辺画素値の平均値を算出するものであったり、適宜の数の周辺画素値のメディアン値を算出するものであってもよい。加えて、実施形態１ないし実施形態３とは異なり、代表画素値算出回路は、ディジタル画像中の４×４領域や５×５領域等の画素値を取り扱うものであってもよい。
【０１１９】
上述した実施形態１ないし実施形態３とは異なり、合成画素値算出回路の正規化回路に、画素値分布補正回路５２を設けずに、画素値分布識別回路４０によって算出された平均偏差のデータを、正規化回路のクリップ回路５３に入力してもよい。
【０１２０】
図１３に図示する画像処理装置１０Ｅのように、メディアン値算出回路３０Ｅと、上記の代表画素値算出回路３０（実施形態１参照。）とを備えるものであってもよい。ここでは、メディアン値算出回路３０Ｅが、ディジタル画像中の５×５領域の全ての画素値のメディアン値を算出すると共に、代表画素値算出回路３０Ａが、ディジタル画像中の３×３領域の代表画素値を算出する。
【０１２１】
画像処理装置１０Ｅでは、合成画素値算出回路５０Ｅが、下記の計算式を用いることにより、合成画素値を算出する。式中のαは、上記の画素値合成率である。
合成画素値＝メディアン値算出回路３０Ｅによって算出されたメディアン値×（１−α）＋代表画素値算出回路３０によって算出された代表画素値×α
【０１２２】
画素処理装置１０Ｅでは、前記３×３領域の各周辺画素値データＰ００〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）の値が均一な値を有しないため、画素値合成率αの値が上昇する場合には、上記の計算式から理解できるように、合成画素値に占めるメディアン値の比率に比べて、合成画素値に占める代表画素値の比率を高めている。このため、画像処理装置１０Ｅでは、３×３領域の各周辺画素値データＰ００〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）の値が均一な値を有しない場合には、合成画素値に反映する対象画素領域（３×３領域）を、メディアン値算出回路３０Ｅが取り扱う対象画素領域（５×５領域）に比べて狭めている。これにより、画素処理装置１０Ｅでは、合成画素値に不均一な画素値が反映されることを抑制することができ、合成画素値と注目画素の画素値との差分値が上昇することを防ぐことができる。
【０１２３】
一方、画素処理装置１０Ｅでは、前記３×３領域の各周辺画素値データＰ００〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）の値が均一な値を有するために、画素値合成率αの値が下降する場合には、上記の計算式から理解できるように、合成画素値に占める代表画素値の比率に比べて、合成画素値に占めるメディアン値の比率を高めている。このため、画像処理装置１０Ｅでは、前記３×３領域の各周辺画素値データＰ００〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）の値が均一な値を有する場合には、合成画素値に反映する対象画素領域（５×５領域）を、代表画素値算出回路３０が取り扱う対象画素領域（３×３領域）に比べて広げている。これにより、画素処理装置１０Ｅでは、前記３×３領域の各周辺画素値データＰ００〜Ｐ２２（Ｐ１１を除く。）の値が不均一な場合に比べて、合成画素値に均一な画素値を反映させる割合を高めることができ、合成画素値を、注目画素の画素値に近づけることができる。
【０１２４】
実施形態４の画像処理装置１０Ｄ及び図１３に図示する画像処理装置１０Ｅの各メディアン値算出回路３０Ｄ、３０Ｅを、重みテーブルを備えた空間フィルタに代えて、画像処理装置を構成してもよい。
本発明は、上記実施の形態に限られず、ベイヤ配列のイメージセンサに関して、同色の画素間のフィルタ処理にも適用できることは言うまでもない。
【０１２５】
本発明の技術思想により背景技術における課題を解決するための手段を、以下に列記する。
（付記１）  画像の画素値を補正する画像処理フィルタにおいて、
フィルタ処理の対象とする注目画素の周囲に位置する周辺画素の画素値の分布の平坦度を算出する平坦度算出部と、
前記平坦度算出部によって算出された前記平坦度に対応させたブレンド比率に基づいて、前記注目画素の画素値と、前記周辺画素の画素値とをブレンド処理し、前記注目画素の画素値と前記周辺画素の画素値とを合成した合成画素値を生成する画素値合成部と、
を備えることを特徴とする画像処理フィルタ。
（付記２）  前記画素値合成部は、前記平坦度が大きい値をとる程、前記注目画素の画素値に対応する値の割合が大きくなるブレンド処理を行うことを特徴とする付記１に記載の画像処理フィルタ。
（付記３）  前記画素値合成部は、前記平坦度が小さい値をとる程、前記注目画素の周囲に位置する複数の前記周辺画素の画素値に対応する値の割合が大きくなるブレンド処理を行うことを特徴とする付記１に記載の画像処理フィルタ。
（付記４）  前記合成画素値と前記周辺画素の画素値との差分値を閾値と比較するεフィルタを備えることを特徴とする付記１に記載の画像処理フィルタ。
（付記５）  前記平坦度算出部は、前記平坦度として、前記周辺画素の画素値の分布における平均偏差を算出すること特徴とする付記１に記載の画像処理フィルタ。
（付記６）  前記平坦度算出部は、前記注目画素の周囲に位置する複数の前記周辺画素の画素として、２のべき乗数個の画素の平坦度を算出することを特徴とする付記１に記載の画像処理フィルタ。
（付記７）  前記画素値合成部は、前記注目画素の画素値に応じて前記平坦度を補正する平坦度補正部を備えることを特徴とする付記１に記載の画像処理フィルタ。
（付記８）  前記画素値合成部は、前記注目画素の画素値と前記平坦度の補正値との対応関係が格納されたルックアップテーブルを備えることを特徴とする付記７に記載の画像処理フィルタ。
（付記９）  前記画素値合成部は、前記注目画素の画素値と前記平坦度の補正値との対応関係を表す関係式により、前記平坦度の補正値を算出することを特徴とする付記７に記載の画像処理フィルタ。
（付記１０）  被写体画像を画像データに変換するイメージセンサと、前記イメージセンサによって変換された前記画像データに含まれるノイズを除去する画像処理フィルタと、前記画像処理フィルタによってノイズが除去された画像データに基づいて画像を生成する画像生成部と、を備えた画像処理装置の画像処理回路において、
前記画像処理フィルタは、
フィルタ処理の対象とする前記被写体画像の画像データに含まれる注目画素の周囲に位置する周辺画素の画素値の分布の平坦度を算出する平坦度算出部と、
前記平坦度算出部によって算出された前記平坦度に対応させたブレンド比率に基づいて、前記注目画素の画素値と、前記周辺画素の画素値とをブレンド処理し、前記注目画素の画素値と前記周辺画素の画素値とを合成した合成画素値を生成する画素値合成部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置の画像処理回路。
（付記１１）  被写体画像を画像データに変換するイメージセンサと、前記イメージセンサによって変換された前記画像データに含まれるノイズを除去する画像処理フィルタと、前記画像処理フィルタによってノイズが除去された画像データに基づいて画像を生成する画像生成部と、を備えたカメラにおいて、
前記画像処理フィルタは、
フィルタ処理の対象とする前記被写体画像の画像データに含まれる注目画素の周囲に位置する周辺画素の画素値の分布の平坦度を算出する平坦度算出部と、
前記平坦度算出部によって算出された前記平坦度に対応させたブレンド比率に基づいて、前記注目画素の画素値と、前記周辺画素の画素値とをブレンド処理し、前記注目画素の画素値と前記周辺画素の画素値とを合成した合成画素値を生成する画素値合成部と、
を備えることを特徴とするカメラ。
（付記１２）  画像の画素値を補正する画像処理フィルタの画像処理方法において、
フィルタ処理の対象とする注目画素の周囲に位置する周辺画素の画素値の分布の平坦度を算出する平坦度算出ステップと、
前記平坦度算出ステップによって算出された前記平坦度に対応させたブレンド比率に基づいて、前記注目画素の画素値と、前記周辺画素の画素値とをブレンド処理し、前記注目画素の画素値と前記周辺画素の画素値とを合成した合成画素値を生成する画素値合成ステップと、
を備えることを特徴とする画像処理フィルタの画像処理方法。
（付記１３）  εフィルタにより、前記画素値合成ステップによって生成された合成画素値と前記周辺画素の画素値との差分値を閾値と比較するステップを備えることを特徴とする付記１２に記載の画像処理フィルタの画像処理方法。
（付記１４）  前記平坦度算出ステップは、前記平坦度として、前記周辺画素の画素値の分布における平均偏差を算出するステップを備えること特徴とする付記１２に記載の画像処理フィルタの画像処理方法。
（付記１５）  前記画素値合成ステップは、前記平坦度が大きい値をとる程、前記注目画素の画素値に対応する値の割合が大きくなるブレンド処理を行うことを特徴とする付記１２に記載の画像処理フィルタの画像処理方法。
（付記１６）  前記画素値合成ステップは、前記平坦度が小さい値をとる程、前記注目画素の周囲に位置する複数の前記周辺画素の画素値に対応する値の割合が大きくなるブレンド処理を行うことを特徴とする付記１２に記載の画像処理フィルタの画像処理方法。
（付記１７）  前記画素値合成ステップは、前記注目画素の画素値に応じて前記平坦度を補正するステップを備えることを特徴とする付記１２に記載の画像処理フィルタの画像処理方法。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】実施形態１の画像処理装置を備えるディジタルカメラの概略構成図である。
【図２】実施形態１の画像処理装置の概略構成図である。
【図３】画素値分布識別回路の概略構成図である。
【図４】合成画素値算出回路の概略構成図である。
【図５】εフィルタの概略構成図である。
【図６】画素値決定回路の概略構成図である。
【図７】実施形態１に用いられるディジタル画像中の抽出領域の概略説明図である。
【図８】被写体画像の画素値に対する被写体画像の画素値の分布の平均偏差の変化を示すグラフである。
【図９】実施形態２の画像処理装置が備える画素値分布識別回路の概略構成図である。
【図１０】実施形態３の画像処理装置が備える画素値分布識別回路の概略構成図である。
【図１１】実施形態４の画像処理装置の概略構成図である。
【図１２】他の実施形態の画素値分布補正回路の概略構成図である。
【図１３】さらに他の実施形態の画像処理装置の概略構成図である。
【図１４】注目画素にノイズが混入した状態を示す画素値分布図である。
【図１５】注目画素が画像境界部付近に存在する状態を示す画素値分布図である。
【符号の説明】
【０１２７】
１      ディジタルカメラ
１０    画像処理装置
３０Ｄ  メディアン値算出回路
４０    画素値分布識別回路
５０    合成画素値算出回路
５２    画素値分布補正回路
６０    εフィルタ
Ｓ３２  イメージセンサ
Ｃ３３  システムコントロール回路
【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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