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JP2007188211A - Image processor, image pickup device, image processing method and program therefor - Google Patents

Image processor, image pickup device, image processing method and program therefor Download PDF

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JP2007188211A
JP2007188211A JP2006004644A JP2006004644A JP2007188211A JP 2007188211 A JP2007188211 A JP 2007188211A JP 2006004644 A JP2006004644 A JP 2006004644A JP 2006004644 A JP2006004644 A JP 2006004644A JP 2007188211 A JP2007188211 A JP 2007188211A
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JP
Japan
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signal
image
image signal
frequency
coring
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Application number
JP2006004644A
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Japanese (ja)
Inventor
Masato Nishizawa
眞人 西澤
Kazunaga Miyake
一永 三宅
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image processor capable of reducing noise by a coring processing and also suppressing occurrence of edge blur or phase deviation due to the coring processing. <P>SOLUTION: The micro-amplitude signal of a sub-band image signal including high band signal components transformed by a wavelet transformation processing part 1 is transformed into 0 value by a coring processing part 2, and a sub-band image signal including low band signal components and a sub-band image signal obtained by the coring processing are composed in postive phase or negative phase different combination to restore the two image signals by a wavelet inverse transformation processing part 3, and the two image signals are composed by a predetermined phase, and an edge waveform in an output image signal is output as a rotationally symmetrical edge waveform. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、画像信号のノイズを低減させる画像処理装置、撮像装置および画像処理方法に関し、特に、画像信号を周波数帯域毎に分離された周波数帯域画像信号に変換するウェーブレット変換などの多重解像度変換手法を利用してノイズを低減させる画像処理装置、撮像装置および画像処理方法に関する。   The present invention relates to an image processing device, an imaging device, and an image processing method for reducing noise of an image signal, and more particularly, a multi-resolution conversion method such as a wavelet transform that converts an image signal into a frequency band image signal separated for each frequency band. The present invention relates to an image processing apparatus, an imaging apparatus, and an image processing method that reduce noise by using.

従来、画像信号のノイズを低減させる手法として、多重解像度変換の一つであるウェーブレット変換を利用したノイズ低減手法が知られている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, as a technique for reducing noise of an image signal, a noise reduction technique using wavelet transform, which is one of multi-resolution conversions, is known (for example, see Patent Document 1).

このようなノイズ低減手法では、まず、ウェーブレット変換に基づき、画像信号を低域信号成分を含む低周波帯域と高域信号成分を含む高周波帯域とのサブバンドに分離し、さらに得られた低域信号成分を含む信号に対して同様の処理を繰り返すことで、周波数帯域毎のサブバンドに分離された周波数帯域画像信号(以下、サブバンド画像信号と呼ぶ)を生成する。   In such a noise reduction method, first, based on wavelet transform, the image signal is separated into subbands of a low frequency band including a low frequency signal component and a high frequency band including a high frequency signal component, and the obtained low frequency band By repeating the same processing on the signal including the signal component, a frequency band image signal (hereinafter referred to as a subband image signal) separated into subbands for each frequency band is generated.

次に、これら周波数帯域毎の画像信号のなかで高域信号成分を有したサブバンド画像信号に対して、コアリング処理と呼ばれる微小振幅成分を除去するような処理を行う。さらに、コアリング処理されたサブバンド画像信号も含めて、分離された各サブバンド画像信号を合成することによりウェーブレット逆変換を行う。   Next, a process for removing a minute amplitude component called a coring process is performed on the subband image signal having a high-frequency signal component among the image signals for each frequency band. Further, the wavelet inverse transform is performed by synthesizing the separated subband image signals including the subband image signals subjected to coring processing.

このような処理を実行することにより、高域信号成分に含まれる微小な振幅のノイズ成文のみが抑制された画像信号が再構成される。   By executing such processing, an image signal in which only a small amplitude noise component included in the high frequency signal component is suppressed is reconstructed.

特に、このような手法によれば、コアリング処理を行う高周波帯域を選択することで、特定の周波数成分を有したノイズを低減させたり、コアリング処理の条件を変えることで、ノイズの低減量を変更できるなど、きめ細かなノイズ低減処理が可能となる。   In particular, according to such a method, the amount of noise reduction can be reduced by selecting a high frequency band for performing coring processing to reduce noise having a specific frequency component or changing the coring processing conditions. This makes it possible to perform fine noise reduction processing.

また、ウェーブレット変換として、帯域分離の精度は高いがフィルタ係数が複雑となるDaubechiesの基底や、帯域分離の精度は低いがフィルタ係数が「1」と「−1」との二つのみで構成されるHarrの基底と呼ばれる具体的手法があるが、民生用機器などではハードウェアの規模が小さくてすむHarrの基底が利用される。   In addition, the wavelet transform is composed of only Daubechies bases with high band separation accuracy but complicated filter coefficients, and only two filter coefficients “1” and “−1” with low band separation accuracy. There is a specific technique called the Harr base, but for consumer devices and the like, the Harr base that requires a smaller hardware scale is used.

図13は、このようなHarrの基底に基づきノイズを低減させる従来の画像処理装置の基本的な構成を示したブロック図である。また、図14は、従来の画像処理装置の動作を説明するための図である。   FIG. 13 is a block diagram showing a basic configuration of a conventional image processing apparatus that reduces noise based on such a Harr basis. FIG. 14 is a diagram for explaining the operation of the conventional image processing apparatus.

ここでは、画像信号に対して一次元のウェーブレット変換を行い、また、サブバンドに分離する回数を2回とした例を示している。   Here, an example is shown in which one-dimensional wavelet transform is performed on an image signal and the number of times of separation into subbands is two.

なお、以下、サブバンドに分離する回数をレベルと呼び説明する。すなわち、入力の画像信号をレベル0とし、この入力画像信号に対して一回の変換を行った結果をレベル1と呼び、この結果に対してさらに変換を行った結果をレベル2と呼ぶ。   Hereinafter, the number of times of subband separation will be referred to as a level. That is, the input image signal is set to level 0, the result of performing one conversion on this input image signal is called level 1, and the result of further conversion on this result is called level 2.

図13において、入力画像信号Sは、ウェーブレット変換処理部91に供給され、Harrの基底に基づくレベル2のウェーブレット変換処理が実行される。   In FIG. 13, an input image signal S is supplied to a wavelet transform processing unit 91, and a level 2 wavelet transform process based on the Harr basis is executed.

ウェーブレット変換処理部91は、レベル2のウェーブレット変換を実行するため、図14(a)に示すように、入力画像信号は、画素単位に時系列の信号S0、S1、S2、S3とする各サンプルに区分され、信号S0とS1、信号S2とS3というようにグループ化される。このような四つのサンプルに対してレベル2のウェーブレット変換が行われた結果、図14(b)に示すように、一回目の変換で各サンプルからレベル1のサブバンド分割された帯域Wh1の高域信号成分である高周波信号Sh1と帯域Wl1の低域信号成分である低周波信号が得られる。さらに二回目の変換で、帯域Wl1の低周波信号から、レベル2のサブバンド分割された帯域Wh2の高周波信号Sh2と帯域Wl2の低周波信号Sl2が得られる。   Since the wavelet transform processing unit 91 performs level 2 wavelet transform, as shown in FIG. 14A, the input image signal is a sample of time series signals S0, S1, S2, and S3 for each pixel. And are grouped as signals S0 and S1, and signals S2 and S3. As a result of performing the level 2 wavelet transform on such four samples, as shown in FIG. 14B, the high frequency band Wh1 obtained by dividing the level 1 subband from each sample in the first conversion is obtained. A high frequency signal Sh1 that is a band signal component and a low frequency signal that is a low band signal component of the band Wl1 are obtained. Further, in the second conversion, a high-frequency signal Sh2 in the band Wh2 and a low-frequency signal S12 in the band Wl2 obtained by subband division of the level 2 are obtained from the low-frequency signal in the band Wl1.

ウェーブレット変換処理部91において、まず、入力画像信号は、遅延素子911で構成された4タップのシフトレジスタに供給される。これらのタップからは、サンプリング周期でシフトされながら、四つのサンプルとして画素単位で並んだ信号S0、S1、S2、S3が出力され、サブバンドに分離するための各フィルタに供給される。   In the wavelet transform processing unit 91, first, an input image signal is supplied to a 4-tap shift register configured with a delay element 911. From these taps, signals S0, S1, S2, and S3 arranged in units of pixels as four samples while being shifted in the sampling period are output and supplied to each filter for separation into subbands.

ウェーブレット変換処理部91は、このようなフィルタとして、加算器912を備えた低域フィルタと、減算器913を備えた高域フィルタとを有している。低域フィルタは、加算器912により、Harrの基底に基づくフィルタ係数が「1」と「1」とのフィルタ処理を実行する。また、高域フィルタは、減算器913により、Harrの基底に基づくフィルタ係数が「1」と「−1」とのフィルタ処理を実行する。   The wavelet transform processing unit 91 includes a low-pass filter provided with an adder 912 and a high-pass filter provided with a subtracter 913 as such filters. In the low-pass filter, the adder 912 performs filter processing with filter coefficients “1” and “1” based on the Harr base. In the high-pass filter, the subtracter 913 performs filter processing with filter coefficients “1” and “−1” based on the Harr base.

レベル1のウェーブレット変換を実行するため、信号S0およびS1は、高域フィルタ1H0と低域フィルタ1L0に供給される。また、低域フィルタ1L1は、レベル2の変換処理のためのフィルタであり、信号S2およびS3が供給される。   In order to perform the level 1 wavelet transform, the signals S0 and S1 are supplied to the high-pass filter 1H0 and the low-pass filter 1L0. The low-pass filter 1L1 is a filter for level 2 conversion processing, and is supplied with signals S2 and S3.

高域フィルタ1H0は、図14(b)で示した帯域Wh1の高周波信号Sh1を抽出し、低域フィルタ1L0は、図14(b)で示した帯域Wl1の低周波信号を抽出する。   The high-pass filter 1H0 extracts the high-frequency signal Sh1 in the band Wh1 shown in FIG. 14B, and the low-pass filter 1L0 extracts the low-frequency signal in the band Wl1 shown in FIG. 14B.

このようにして、レベル1のウェーブレット変換が実行される。   In this way, the level 1 wavelet transform is executed.

次に、レベル2のウェーブレット変換を実行するため、低域フィルタ1L0からの信号と低域フィルタ1L1からの信号とが、高域フィルタ2H0と低域フィルタ2L0に供給される。   Next, in order to perform level 2 wavelet transform, the signal from the low-pass filter 1L0 and the signal from the low-pass filter 1L1 are supplied to the high-pass filter 2H0 and the low-pass filter 2L0.

高域フィルタ2H0は、図14(b)で示した帯域Wh2の高周波信号Sh2を抽出し、低域フィルタ2L0は、図14(b)で示した帯域Wl2の低周波信号Sl2を抽出する。   The high-pass filter 2H0 extracts the high-frequency signal Sh2 in the band Wh2 shown in FIG. 14B, and the low-pass filter 2L0 extracts the low-frequency signal Sl2 in the band Wl2 shown in FIG. 14B.

このようにして、レベル2のウェーブレット変換が実行される。   In this way, the level 2 wavelet transform is executed.

このようなサブバンド毎に抽出された信号において、高域信号成分を有した信号、すなわち、高周波信号Sh1と高周波信号Sh2とがコアリング処理部92に供給される。   Among the signals extracted for each subband, signals having high-frequency signal components, that is, the high-frequency signal Sh1 and the high-frequency signal Sh2 are supplied to the coring processing unit 92.

コアリング処理部92は、入力信号の振幅に対して非線形処理を行うコアリング回路921およびコアリング回路922を有している。   The coring processing unit 92 includes a coring circuit 921 and a coring circuit 922 that perform nonlinear processing on the amplitude of the input signal.

図13では、コアリング回路921およびコアリング回路922として、ソフトコアリングと呼ばれるコアリング処理を行うコアリング回路を一例として示している。   In FIG. 13, as the coring circuit 921 and the coring circuit 922, coring circuits that perform coring processing called soft coring are shown as an example.

すなわち、コアリング回路921およびコアリング回路922は、絶対値が閾値以下の入力信号を一律0値として出力し、入力信号の絶対値が閾値を超える場合には、入力信号の絶対値から閾値を減じた値の信号を出力する。   That is, the coring circuit 921 and the coring circuit 922 output an input signal whose absolute value is equal to or less than the threshold value as a uniform 0 value, and when the absolute value of the input signal exceeds the threshold value, the threshold value is calculated from the absolute value of the input signal. Output the signal of the reduced value.

図13では、コアリング回路921に閾値Th1を設定し、コアリング回路922に閾値Th2を設定した一例を示している。   FIG. 13 shows an example in which the threshold value Th1 is set in the coring circuit 921 and the threshold value Th2 is set in the coring circuit 922.

コアリング処理部92において、このような処理が実行されることにより、高周波信号Sh1や高周波信号Sh2に含まれる微少な振幅はノイズとみなされて0値に変換され、ノイズ低減されることとなる。   By executing such processing in the coring processing unit 92, a minute amplitude included in the high-frequency signal Sh1 or the high-frequency signal Sh2 is regarded as noise and converted to a zero value, and noise is reduced. .

コアリング処理された高周波信号Sh1および高周波信号Sh2は、高周波信号Sh1’および高周波信号Sh2’としてウェーブレット逆変換処理部93に供給される。また、ウェーブレット変換処理部91で抽出された低周波信号Sl2もウェーブレット逆変換処理部93に供給される。   The coring-processed high-frequency signal Sh1 and high-frequency signal Sh2 are supplied to the wavelet inverse transform processing unit 93 as a high-frequency signal Sh1 'and a high-frequency signal Sh2'. In addition, the low-frequency signal S12 extracted by the wavelet transform processing unit 91 is also supplied to the wavelet inverse transform processing unit 93.

ウェーブレット逆変換処理部93は、供給されたサブバンド毎の信号を再構成するため、図13では、加算器931と二分の一の割算器932とにより平均値演算を行う合成フィルタ1A0および2A0を有している。   Since the wavelet inverse transform processing unit 93 reconstructs the supplied signal for each subband, in FIG. 13, the synthesis filters 1A0 and 2A0 that perform the average value calculation by the adder 931 and the half divider 932 in FIG. have.

合成フィルタ2A0は、低周波信号Sl2と高周波信号Sh2’とを加算することで、図14(b)で示した帯域Wl1に対応した信号を再構成する。   The synthesis filter 2A0 adds the low-frequency signal S12 and the high-frequency signal Sh2 'to reconstruct a signal corresponding to the band Wl1 shown in FIG.

すなわち、図14(c)に示すように、レベル1の高周波信号Sh1に対応した低周波信号Sl1’が復元される。   That is, as shown in FIG. 14C, the low frequency signal Sl1 'corresponding to the high frequency signal Sh1 of level 1 is restored.

次に、合成フィルタ1A0が、復元された低周波信号Sl1’と高周波信号Sh1’とを加算することで、図14(c)に示すように、入力の信号S0から高域のノイズ成分が低減された信号S0’が復元されることとなる。   Next, the synthesis filter 1A0 adds the restored low-frequency signal Sl1 ′ and high-frequency signal Sh1 ′, thereby reducing the high-frequency noise component from the input signal S0 as shown in FIG. 14C. The signal S0 ′ thus restored is restored.

なお、以上のような構成をZ変換に基づく伝達関数として考えた場合、例えば、入力から高域フィルタ2H0の出力までの伝達関数は(1+Z-1−Z-2−Z-3)であり、低域フィルタ2L0の出力までの伝達関数は(1+Z-1+Z-2+Z-3)である。 When the above configuration is considered as a transfer function based on the Z transformation, for example, the transfer function from the input to the output of the high-pass filter 2H0 is (1 + Z −1 −Z −2 −Z −3 ), The transfer function up to the output of the low-pass filter 2L0 is (1 + Z −1 + Z −2 + Z −3 ).

よって、合成フィルタ2A0によりそれぞれが合成されると、コアリング処理を無視した場合、合成フィルタ2A0の出力までの伝達関数は(1+Z-1)となり、低域フィルタ1L0の出力までの伝達関数と等しくなる。 Therefore, when each is synthesized by the synthesis filter 2A0, when the coring process is ignored, the transfer function up to the output of the synthesis filter 2A0 is (1 + Z −1 ), which is equal to the transfer function up to the output of the low-pass filter 1L0. Become.

さらに、合成フィルタ1A0により、合成フィルタ2A0の出力までの伝達関数(1+Z-1)と高域フィルタ1H0の出力までの伝達関数(1−Z-1)とが合成されると、合成フィルタ1A0の出力までの伝達関数は(1)となる。 Further, when the synthesis filter 1A0 synthesizes the transfer function (1 + Z −1 ) up to the output of the synthesis filter 2A0 and the transfer function (1−Z −1 ) up to the output of the high-pass filter 1H0, the synthesis filter 1A0 The transfer function up to the output is (1).

すなわち、コアリング処理を無視した場合、出力には入力の信号S0に等しい信号が得られることとなる。   That is, when the coring process is ignored, a signal equal to the input signal S0 is obtained at the output.

また、例えば、合成フィルタ1A0において減算処理を行うようにすることで、合成フィルタ2A0の出力までの伝達関数(1+Z-1)から高域フィルタ1H0の出力までの伝達関数(1−Z-1)が減算され、合成フィルタ1A0の出力までの伝達関数は(Z-1)となり、信号S1と等しい信号を出力することも可能である。 Further, for example, synthesis filter 1A0 is possible to perform subtraction processing in, the composite transfer function from the transfer function to the output of the filter 2A0 (1 + Z -1) to the output of the high pass filter 1H0 (1-Z -1) Is subtracted and the transfer function up to the output of the synthesis filter 1A0 becomes (Z −1 ), and it is possible to output a signal equal to the signal S1.

このように、ウェーブレット逆変換処理部93において、低周波信号Sl2と各高周波信号とを合成するとき、それぞれの高周波信号の位相を正相または逆相とし、その組合せを変えることで所望の入力信号を復元することができる。   In this way, when the wavelet inverse transform processing unit 93 synthesizes the low frequency signal Sl2 and each high frequency signal, the phase of each high frequency signal is set to normal phase or reverse phase, and the desired input signal is changed by changing the combination thereof. Can be restored.

以上説明したように、図13に示した従来の画像処理装置により、画像信号に重畳された高域信号成分のノイズを低減させることができる。
特開2003−134352号公報
As described above, the noise of the high frequency signal component superimposed on the image signal can be reduced by the conventional image processing apparatus shown in FIG.
JP 2003-134352 A

しかしながら、従来の画像処理装置においては、高周波成分を含んだ画像エッジ付近においてもコアリング処理が行われるため、エッジの対称性が崩れ、例えばRGB(Red-Green-Blue)信号に対して画像処理を行うような場合、色ずれなどが生じるという課題があった。   However, in the conventional image processing apparatus, since coring processing is performed even in the vicinity of an image edge including a high frequency component, the symmetry of the edge is lost, and image processing is performed on, for example, an RGB (Red-Green-Blue) signal. In such a case, there is a problem that color misregistration or the like occurs.

図15は、このような従来の画像処理装置において生じるエッジの非対称を説明するための図である。以下、図15を参照しながら従来の画像処理装置における課題について説明する。   FIG. 15 is a diagram for explaining edge asymmetry that occurs in such a conventional image processing apparatus. Hereinafter, problems in the conventional image processing apparatus will be described with reference to FIG.

図15(a)は、画像信号におけるエッジ付近の原信号S0と、図13で示したウェーブレット変換処理部91の各フィルタからの出力信号との波形を示した図である。   FIG. 15A is a diagram showing waveforms of the original signal S0 near the edge in the image signal and the output signal from each filter of the wavelet transform processing unit 91 shown in FIG.

図15(a)に示すように、低域フィルタ1L0からは、原信号S0に対してエッジ部分がなまった低周波信号Sl1が出力され、低域フィルタ2L0からは、原信号S0に対してさらにエッジ部分がなまった低周波信号Sl2が出力される。   As shown in FIG. 15 (a), the low-pass filter 1L0 outputs a low-frequency signal S11 having a sharp edge with respect to the original signal S0, and the low-pass filter 2L0 further outputs an original signal S0. A low frequency signal Sl2 with a rounded edge is output.

一方、高域フィルタ1H0からは、正の振幅方向に突出するようなエッジ部分の高域信号成分である高周波信号Sh1が出力され、高域フィルタ2H0からは、より幅が広く正の振幅方向に突出するようなエッジ部分の高周波信号Sh2が出力される。   On the other hand, the high-pass filter 1H0 outputs a high-frequency signal Sh1 that is a high-frequency signal component of an edge portion that protrudes in the positive amplitude direction, and the high-pass filter 2H0 has a wider width in the positive amplitude direction. The high frequency signal Sh2 of the protruding edge portion is output.

図15(b)は、コアリング処理を施さずウェーブレット逆変換を行う場合の各信号の波形を示した図である。   FIG. 15B is a diagram showing the waveform of each signal when wavelet inverse transformation is performed without performing coring processing.

ウェーブレット逆変換処理部93において、図15(b)の上から下への手順に沿った処理が実行される。   In the wavelet inverse transform processing unit 93, processing in accordance with the procedure from the top to the bottom of FIG.

すなわち、合成フィルタ2A0により、エッジ部分がなまった低周波信号Sl2に、原信号エッジ部分の高周波信号Sh2が加算されることで、エッジの傾きが修復され、低域フィルタ1L0の出力信号Sl1に等しい信号が復元される。   That is, the synthesis filter 2A0 adds the high-frequency signal Sh2 of the original signal edge portion to the low-frequency signal Sl2 having a sharp edge portion, thereby restoring the slope of the edge and equaling the output signal S11 of the low-pass filter 1L0. The signal is restored.

さらに、合成フィルタ2A0により復元された信号に、原信号エッジ部分の高周波信号Sh1が加算されることで、エッジの傾きがさらに修復され、原信号S0に等しい信号が復元信号として復元される。   Further, by adding the high-frequency signal Sh1 at the original signal edge portion to the signal restored by the synthesis filter 2A0, the slope of the edge is further restored, and a signal equal to the original signal S0 is restored as a restored signal.

図15(c)は、コアリング処理を施した信号に対してウェーブレット逆変換を行う場合の各信号の波形を示した図である。   FIG. 15C is a diagram showing the waveform of each signal when wavelet inverse transformation is performed on the signal subjected to coring processing.

図15(b)と同様に、ウェーブレット逆変換処理部93において、図15(c)の上から下への手順に沿った処理が実行される。   Similarly to FIG. 15B, the wavelet inverse transform processing unit 93 executes processing along the procedure from the top to the bottom of FIG.

すなわち、高域フィルタ2H0からの高周波信号Sh2は、コアリング処理の閾値Th2だけ振幅値が減少した高周波信号Sh2’に変換される。   That is, the high-frequency signal Sh2 from the high-pass filter 2H0 is converted into a high-frequency signal Sh2 'whose amplitude value is reduced by the threshold value Th2 for coring processing.

このため、合成フィルタ2A0により、低周波信号Sl2に対して振幅値が減少した高周波信号Sh2’を加算すると、この振幅値が減少したことにより、低域フィルタ1L0の出力信号Sl1のエッジ上部の一部に段差があるような信号が生成される。   For this reason, when the high frequency signal Sh2 ′ having a reduced amplitude value is added to the low frequency signal Sl2 by the synthesis filter 2A0, the amplitude value is reduced, so that the one above the edge of the output signal S11 of the low pass filter 1L0 is reduced. A signal having a step in the part is generated.

さらに、高域フィルタ1H0からの高周波信号Sh1もコアリング処理の閾値Th1だけ振幅値が減少した高周波信号Sh1’に変換される。   Further, the high-frequency signal Sh1 from the high-pass filter 1H0 is also converted into a high-frequency signal Sh1 'whose amplitude value is reduced by the threshold value Th1 for coring processing.

このため、合成フィルタ1A0からは、図15(c)に示すように、原信号S0に対して、エッジ上部の一部に階段状の段差があるような復元信号が生成されることとなる。   For this reason, as shown in FIG. 15C, the synthesis filter 1A0 generates a restoration signal having a stepped step at a part of the upper edge of the original signal S0.

すなわち、図13に示す構成の場合、原信号S0のエッジに対して、図15(c)の最下部に示すような窪み量が閾値Th2の四分の一である(Th/4)の窪み、および窪み量が閾値Th2の四分の一と閾値Th1の二分の一とを加算した(Th2/4+Th1/2)の窪みが生じる。   That is, in the case of the configuration shown in FIG. 13, the amount of depression (Th / 4) that is a quarter of the threshold value Th2 as shown in the lowermost part of FIG. 15C with respect to the edge of the original signal S0. , And a dent of (Th2 / 4 + Th1 / 2), which is obtained by adding a quarter of the threshold Th2 and a half of the threshold Th1.

これにより、復元信号のエッジ上部において、原信号S0のエッジ上側の平坦部から(Th2/4)および(Th2/4+Th1/2)だけ階段状に振幅値が減少した復元信号が復元される。   As a result, the restored signal whose amplitude value is reduced stepwise by (Th2 / 4) and (Th2 / 4 + Th1 / 2) from the flat portion above the edge of the original signal S0 is restored at the upper edge of the restored signal.

このような階段状の段差により、復元信号のエッジは、エッジの中心に対して回転非対称なエッジとなるとともに、このようなエッジ対称性の崩れにより、原信号のエッジ波形に対してエッジ幅が広がったようなエッジとなる。   Due to such a stepped step, the edge of the restored signal becomes a rotationally asymmetric edge with respect to the center of the edge, and the edge width of the edge waveform of the original signal is increased due to such a collapse of the edge symmetry. The edge becomes wide.

その結果、視覚的にはぼけたようなエッジとなり、またエッジの中心位相が定まらないような位相のずれが生じることとなる。   As a result, the edge becomes visually blurred, and a phase shift that does not determine the center phase of the edge occurs.

このため、例えば、RGBの各信号に対して画像処理を行い表示するような場合、エッジがぼけるとともに、RGBそれぞれの信号の位相がずれたようになり、画像中の境界部などにおいて偽色輪郭などが生じ、非常に見苦しくなるという不都合があった。   For this reason, for example, when image processing is performed on each of the RGB signals, the edges are blurred and the phases of the RGB signals are shifted, and a false color contour is formed at the boundary in the image. There was a disadvantage that it was very unsightly.

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、コアリング処理によりノイズを低減させながら、コアリング処理によるエッジのぼけや位相ずれを抑制することができる画像処理装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above problems, and provides an image processing apparatus capable of suppressing edge blur and phase shift due to coring processing while reducing noise by coring processing. Objective.

本発明の画像処理装置は、画像信号を低域信号成分を含む低周波帯域と高域信号成分を含む一つ以上の高周波帯域とで分割される周波数帯域毎のサブバンド画像信号に変換するサブバンド変換部と、前記高域信号成分を含むサブバンド画像信号の微小振幅値の信号成分の値を0値に変換するコアリング処理を行うコアリング処理部と、前記低域信号成分を含むサブバンド画像信号と前記コアリング処理されたサブバンド画像信号とを合成することで出力画像信号を生成するサブバンド逆変換部とを備え、前記サブバンド逆変換部は、前記低域信号成分を含むサブバンド画像信号に、前記コアリング処理された一つ以上のサブバンド画像信号を一方の組合せに従い正相または逆相として合成することで一方の画像信号を復元する一方の復元部と、前記低域信号成分を含むサブバンド画像信号に、前記コアリング処理された一つ以上のサブバンド画像信号を前記一方の組合せとは異なる他方の組合せに従い正相または逆相として合成することで他方の画像信号を復元する他方の復元部と、前記一方の画像信号と前記他方の画像信号とを合成することで前記出力画像信号を生成する復元画像合成部とを有した構成を有している。   The image processing apparatus of the present invention converts a subband image signal for each frequency band into which an image signal is divided into a low frequency band including a low frequency signal component and one or more high frequency bands including a high frequency signal component. A band converting unit; a coring processing unit that performs a coring process for converting a signal component value of a minute amplitude value of the sub-band image signal including the high-frequency signal component into a zero value; and a sub-channel including the low-frequency signal component A subband inverse transform unit that generates an output image signal by combining a band image signal and the coring-processed subband image signal, and the subband inverse transform unit includes the low-frequency signal component One restoration unit that restores one image signal by synthesizing one or more subband image signals subjected to coring processing as a normal phase or a reverse phase according to one combination with a subband image signal; The one or more subband image signals subjected to the coring process are combined with the subband image signal including the low-frequency signal component as the normal phase or the reverse phase according to the other combination different from the one combination. And a restored image synthesizing unit that generates the output image signal by synthesizing the one image signal and the other image signal. .

この構成により、復元画像合成部は、画像のエッジ信号において、コアリング処理により生じた一方の非対称なエッジ信号と他方の非対称なエッジ信号とが合成されることとなる。   With this configuration, the restored image synthesis unit synthesizes one asymmetric edge signal generated by the coring process and the other asymmetric edge signal in the edge signal of the image.

ここで、前記サブバンド変換部により変換された前記高域信号成分を含む一つ以上のサブバンド画像信号は、コアリング対象とコアリング非対象とに区分され、前記コアリング処理部は、前記コアリング対象の高域信号成分を含むサブバンド画像信号に対してのみコアリング処理を行う構成とした。   Here, the one or more subband image signals including the high-frequency signal component converted by the subband conversion unit are classified into a coring target and a coring non-target, and the coring processing unit The coring processing is performed only on the subband image signal including the high frequency signal component to be coring.

この構成により、コアリング処理を行う周波数帯域を選択することができ、特定の周波数成分のノイズを低減させることができる。   With this configuration, it is possible to select a frequency band for performing coring processing, and it is possible to reduce noise of a specific frequency component.

また、前記コアリング処理部は、供給された信号の絶対値が所定の閾値以下のときには、その信号を0値に変換して出力し、供給された信号の絶対値が前記所定の閾値を超えるときには、その信号の絶対値を閾値だけ減じた値に変換し出力するコアリング処理を行う構成とした。   In addition, when the absolute value of the supplied signal is equal to or less than a predetermined threshold, the coring processing unit converts the signal into a zero value and outputs the signal, and the absolute value of the supplied signal exceeds the predetermined threshold In some cases, a coring process is performed in which the absolute value of the signal is converted into a value obtained by subtracting the threshold value and output.

この構成により、絶対値が閾値以下の信号が0値に変換され、絶対値が閾値を超える信号は絶対値から閾値を減じた値に変換されて、ノイズが低減される。   With this configuration, a signal whose absolute value is equal to or less than the threshold value is converted to a zero value, and a signal whose absolute value exceeds the threshold value is converted to a value obtained by subtracting the threshold value from the absolute value, thereby reducing noise.

また、前記コアリング処理部は、供給されたそれぞれの前記高域信号成分を含むサブバンド画像信号に対して、それぞれに設定された所定の閾値に基づいてコアリング処理を行う構成とした。   Moreover, the said coring process part was set as the structure which performs a coring process based on the predetermined threshold value set to each with respect to the supplied subband image signal containing the said high frequency signal component.

この構成により、コアリング処理を行う周波数帯域において、ノイズの低減量を変更することができる。   With this configuration, it is possible to change the amount of noise reduction in the frequency band where the coring process is performed.

また、前記他方の復元部は、前記一方の画像信号よりも所定の画素分遅延した画像信号である前記他方の画像信号を復元し、前記復元画像合成部は、前記一方の画像信号を所定の画素分遅延させた画像信号と前記他方の画像信号とを合成することで前記出力画像信号を生成する構成とした。   The other restoration unit restores the other image signal which is an image signal delayed by a predetermined pixel from the one image signal, and the restored image synthesis unit converts the one image signal to a predetermined value. The output image signal is generated by synthesizing the image signal delayed by the pixel and the other image signal.

この構成により、一方の画像信号と他方の画像信号とを所定の位相で合成することができる。   With this configuration, one image signal and the other image signal can be synthesized with a predetermined phase.

また、前記他方の復元部は、前記一方の画像信号よりも一画素分遅延した画像信号である前記他方の画像信号を復元する構成とした。   Further, the other restoration unit is configured to restore the other image signal which is an image signal delayed by one pixel from the one image signal.

この構成により、遅延処理または遅延のための構成を削減させることができる。   With this configuration, the configuration for delay processing or delay can be reduced.

また、前記他方の復元部は、前記一方の画像信号よりも水平方向に一画素分遅延した画像信号である前記他方の画像信号を復元する構成とした。   Further, the other restoration unit is configured to restore the other image signal which is an image signal delayed by one pixel in the horizontal direction from the one image signal.

この構成により、遅延処理または遅延のための構成を削減させるとともに、エッジ信号に対し、非対称なぼけのほぼ真ん中にエッジを設定することができ、より対称性のあるエッジ信号を得ることができる。   With this configuration, it is possible to reduce the configuration for delay processing or delay, and it is possible to set an edge almost in the middle of the asymmetric blur with respect to the edge signal, and to obtain a more symmetric edge signal.

また、前記サブバンド変換部は、ウェーブレット変換に基づいて、画像信号を水平周波数帯域および垂直周波数帯域で分割される多重サブバンド画像信号に変換する構成とした。   The subband converter is configured to convert an image signal into a multiple subband image signal divided in a horizontal frequency band and a vertical frequency band based on wavelet transform.

この構成により、水平方向および垂直方向に分割されたサブバンド画像信号に対してノイズ低減の処理が施される。   With this configuration, noise reduction processing is performed on the subband image signals divided in the horizontal direction and the vertical direction.

また、前記サブバンド変換部は、水平周波数帯域に分割する分割数に比べて、垂直周波数帯域に分割する分割数を少なくした構成とした。   Further, the subband conversion unit has a configuration in which the number of divisions into the vertical frequency band is smaller than the number of divisions into the horizontal frequency band.

この構成により、ノイズの低減の効果を維持しながら、垂直方向に分割する処理または構成を削減させることができる。   With this configuration, it is possible to reduce the processing or configuration for dividing in the vertical direction while maintaining the noise reduction effect.

また、本発明の撮像装置は、前記いずれかの画像処理装置と、被写体を撮像する撮像素子を含み、前記撮像素子の撮像により生成した画像信号を前記画像処理装置に供給する撮像部と、前記画像処理装置により画像処理された画像信号を表示する表示部とを備えた構成を有している。   An imaging apparatus according to the present invention includes any one of the image processing apparatuses and an imaging element that images a subject, and an imaging unit that supplies an image signal generated by imaging of the imaging element to the image processing apparatus; And a display unit that displays an image signal image-processed by the image processing apparatus.

この構成により、表示部に表示される画像は、その画像中のエッジ部などにおいて色にじみなどが抑制された画像が表示されることとなる。   With this configuration, the image displayed on the display unit is an image in which color bleeding or the like is suppressed at an edge portion or the like in the image.

さらに、本発明の画像処理方法は、画像信号を低域信号成分を含む低周波帯域と高域信号成分を含む一つ以上の高周波帯域とで分割される周波数帯域毎のサブバンド画像信号に変換するステップと、前記高域信号成分を含むサブバンド画像信号の微小振幅値の信号成分の値を0値に変換するコアリング処理を行うステップと、前記低域信号成分を含むサブバンド画像信号に、前記コアリング処理された一つ以上のサブバンド画像信号を一方の組合せに従い正相または逆相として合成することで一方の画像信号を復元するステップと、前記低域信号成分を含むサブバンド画像信号に、前記コアリング処理された一つ以上のサブバンド画像信号を前記一方の組合せとは異なる他方の組合せに従い正相または逆相として合成することで他方の画像信号を復元するステップと、前記一方の画像信号と前記他方の画像信号とを合成することで前記出力画像信号を生成するステップとを備えた構成を有している。   Furthermore, the image processing method of the present invention converts an image signal into a subband image signal for each frequency band divided into a low frequency band including a low frequency signal component and one or more high frequency bands including a high frequency signal component. Performing a coring process for converting a signal component value of a minute amplitude value of the subband image signal including the high-frequency signal component into a zero value; and subband image signal including the low-frequency signal component A step of restoring one image signal by synthesizing one or more subband image signals subjected to coring processing as a normal phase or a reverse phase according to one combination; and a subband image including the low-frequency signal component One or more subband image signals subjected to the coring process are synthesized into a signal as a normal phase or a reverse phase according to the other combination different from the one combination. And restoring the, it has a configuration that includes a step of generating the output image signal by synthesizing the image signal of the image signal of the one other.

この構成により、画像のエッジ信号において、コアリング処理により生じた一方の非対称なエッジ信号と他方の非対称なエッジ信号とが合成されることとなる。   With this configuration, one asymmetric edge signal generated by the coring process and the other asymmetric edge signal are combined in the edge signal of the image.

さらに、本発明のプログラムは、コンピュータに、画像信号を低域信号成分を含む低周波帯域と高域信号成分を含む一つ以上の高周波帯域とで分割される周波数帯域毎のサブバンド画像信号に変換するステップ、前記高域信号成分を含むサブバンド画像信号の微小振幅値の信号成分の値を0値に変換するコアリング処理を行うステップ、前記低域信号成分を含むサブバンド画像信号に、前記コアリング処理された一つ以上のサブバンド画像信号を一方の組合せに従い正相または逆相として合成することで一方の画像信号を復元するステップ、前記低域信号成分を含むサブバンド画像信号に、前記コアリング処理された一つ以上のサブバンド画像信号を前記一方の組合せとは異なる他方の組合せに従い正相または逆相として合成することで他方の画像信号を復元するステップ、前記一方の画像信号と前記他方の画像信号とを合成することで前記出力画像信号を生成するステップを実行させる構成を有している。   Further, the program of the present invention allows a computer to convert an image signal into a subband image signal for each frequency band divided into a low frequency band including a low frequency signal component and one or more high frequency bands including a high frequency signal component. A step of converting, a step of performing a coring process of converting a signal component value of a minute amplitude value of the subband image signal including the high-frequency signal component into a zero value, and a subband image signal including the low-frequency signal component The step of restoring one image signal by synthesizing one or more subband image signals subjected to coring processing as a normal phase or a reverse phase according to one combination, and subband image signal including the low frequency signal component The other one of the coring-processed one or more subband image signals is synthesized as a normal phase or a reverse phase according to the other combination different from the one combination. Reconstructing an image signal, and has a configuration for executing the step of generating the output image signal by combining the said one of the image signal and the other image signals.

この構成により、画像のエッジ信号において、コアリング処理により生じた一方の非対称なエッジ信号と他方の非対称なエッジ信号とが合成されることとなる。   With this configuration, one asymmetric edge signal generated by the coring process and the other asymmetric edge signal are combined in the edge signal of the image.

本発明によれば、低域信号成分とコアリング処理された高域信号成分とを、異なる正相および逆相の組合せで合成して二系統の画像信号を復元し、この二系統の画像信号をさらに合成しているので、それぞれに復元した画像信号のコアリング処理によるエッジ対称性の崩れに対し、原信号のエッジを中心にして回転対称のような波形とすることができ、コアリング処理によりノイズを低減させながら、コアリング処理によるエッジのぼけや位相ずれを抑制することができる。   According to the present invention, the low-frequency signal component and the coring-processed high-frequency signal component are synthesized with a combination of different normal phase and negative phase to restore the two systems of image signals. Therefore, it is possible to make a waveform that is rotationally symmetric around the edge of the original signal, against the collapse of edge symmetry caused by coring processing of the restored image signal. Thus, it is possible to suppress edge blurring and phase shift due to coring processing while reducing noise.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(実施の形態)
図1は本発明の実施の形態の画像処理装置の構成を示したブロック図である。
(Embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

図1に示すように、本実施の形態の画像処理装置は、入力された入力画像信号を、その画像信号の低域信号成分を含む低周波帯域と高域信号成分を含む一つ以上の高周波帯域とで分割される周波数帯域毎のサブバンド画像信号に変換するサブバンド変換部としてのウェーブレット変換処理部1と、ウェーブレット変換処理部1により変換された高域信号成分に対し、その高域信号成分における微小振幅値の信号成分の値を0値に変換するコアリング処理を行うコアリング処理部2と、低域信号成分とコアリング処理された高域信号成分とを合成することで、出力画像信号を生成するサブバンド逆変換部としてのウェーブレット逆変換処理部3とを備えている。   As shown in FIG. 1, the image processing apparatus according to the present embodiment converts an input image signal into a low frequency band including a low frequency signal component and a high frequency signal component including a high frequency signal component of the image signal. A wavelet transform processing unit 1 as a subband transforming unit that transforms into a subband image signal for each frequency band divided by the band, and the highband signal component converted by the wavelet transform processing unit 1 By combining the coring processing unit 2 for performing coring processing for converting the value of the signal component of the minute amplitude value in the component into 0 value, the low frequency signal component and the high frequency signal component subjected to coring processing are output. And a wavelet inverse transform processing unit 3 as a subband inverse transform unit for generating an image signal.

本実施の形態の画像処理装置は、多重解像度変換の一つであるウェーブレット変換を利用して画像信号に含まれるノイズの低減処理を行う。本実施の形態では、ウェーブレット変換におけるHarrの基底に基づき、入力画像信号を水平周波数および垂直周波数の二次元周波数帯域において、低周波信号成分である低域信号成分を含む低周波帯域と高周波信号成分である高域信号成分を含む高周波帯域とのサブバンドに分離する場合を示す。また、サブバンドに分離する回数として、水平方向にはレベル3である三回まで分離し、垂直方向にはレベル1である一回のみ分離する場合について説明する。   The image processing apparatus according to the present embodiment performs a process of reducing noise included in an image signal by using wavelet transform, which is one of multi-resolution conversions. In the present embodiment, based on the Harr basis in the wavelet transform, the input image signal is divided into a low frequency band and a high frequency signal component including a low frequency signal component which is a low frequency signal component in a two-dimensional frequency band of a horizontal frequency and a vertical frequency. The case where it isolate | separates into a subband with the high frequency band containing the high frequency signal component which is is shown. In addition, as a number of times of separation into subbands, a case will be described in which separation is performed up to three times of level 3 in the horizontal direction and separation is performed only once of level 1 in the vertical direction.

図2は、このような条件でウェーブレット変換するための分割例を示した図である。   FIG. 2 is a diagram showing an example of division for wavelet transform under such conditions.

図2(a)水平方向にレベル3、また垂直方向にレベル1までのサブバンドに分離するため、画像信号の各サンプルの分割を示した図である。   FIG. 2A is a diagram showing the division of each sample of the image signal in order to separate the subbands up to level 3 in the horizontal direction and up to level 1 in the vertical direction.

図2(a)において、信号S00からS17までは画素単位でそれぞれ遅延した入力画像信号を示しており、信号S00から信号S07に向かって水平方向に一画素ずつ遅延し、信号S00から信号S10に向かって垂直方向に一画素遅延した入力画像信号を示している。   In FIG. 2 (a), signals S00 to S17 indicate input image signals delayed in units of pixels, respectively, and are delayed one pixel at a time in the horizontal direction from signal S00 to signal S07, and from signal S00 to signal S10. An input image signal delayed by one pixel in the vertical direction is shown.

また、図2(b)は、水平方向にレベル3、また垂直方向にレベル1まで分離したサブバンドの分割を示した図である。   FIG. 2 (b) is a diagram showing sub-band division that is separated to level 3 in the horizontal direction and level 1 in the vertical direction.

図2(b)において、数字はウェーブレット変換のレベルを示し、「L」は低周波帯域を示し、「H」は高周波帯域を示している。   In FIG. 2B, numbers indicate wavelet transform levels, “L” indicates a low frequency band, and “H” indicates a high frequency band.

すなわち、入力画像信号は、レベル1において水平低域垂直低域「1LL」、水平高域垂直低域「1HL」、水平低域垂直高域「1LH」、および水平高域垂直高域「1HH」の二次元周波数帯域に分離される。   That is, at level 1, the input image signal has a horizontal low band vertical low band “1LL”, a horizontal high band vertical low band “1HL”, a horizontal low band vertical high band “1LH”, and a horizontal high band vertical high band “1HH”. Are separated into two-dimensional frequency bands.

さらに、水平低域垂直低域「1LL」のサブバンド画像信号は、レベル2において、水平低域「2L」および水平高域「2H」の水平周波数帯域に分離される。   Further, the subband image signal of the horizontal low band vertical low band “1LL” is separated at level 2 into a horizontal frequency band of horizontal low band “2L” and horizontal high band “2H”.

さらに、水平低域「2L」のサブバンド画像信号は、レベル3において、水平低域「3L」および水平高域「3H」の水平周波数帯域に分離される。   Further, the sub-band image signal of the horizontal low band “2L” is separated at level 3 into horizontal frequency bands of the horizontal low band “3L” and the horizontal high band “3H”.

図2(c)は、図2(a)に示す各サンプルから図2(b)のサブバンドで分割された周波数帯域毎のサブバンド画像信号を生成する手順を示した図である。すなわち、図2(c)は、本実施の形態におけるウェーブレット変換の手順を示している。   FIG. 2C is a diagram showing a procedure for generating a subband image signal for each frequency band divided by the subband of FIG. 2B from each sample shown in FIG. That is, FIG. 2C shows the procedure of wavelet transform in the present embodiment.

図3は、ウェーブレット変換処理部1の各変換部の詳細な構成を示した図である。   FIG. 3 is a diagram illustrating a detailed configuration of each converting unit of the wavelet transform processing unit 1.

図3に示すように、レベル1変換部14は、四つの変換フィルタ141を備えている。変換フィルタ141は、図4(a)に示すようなHarrの基底に基づく演算を実行する。   As shown in FIG. 3, the level 1 conversion unit 14 includes four conversion filters 141. The conversion filter 141 performs an operation based on the Harr base as shown in FIG.

すなわち、例えば、信号S00、S01、S10、およびS11が供給される変換フィルタ141の出力LLには、それぞれの信号が加算された信号が出力される。   That is, for example, a signal obtained by adding the respective signals is output to the output LL of the conversion filter 141 to which the signals S00, S01, S10, and S11 are supplied.

また、言い換えれば、変換フィルタ141の出力LLは、水平方向および垂直方向の二次元のローパスフィルタとして機能するデジタルフィルタの出力である。   In other words, the output LL of the conversion filter 141 is an output of a digital filter that functions as a two-dimensional low-pass filter in the horizontal direction and the vertical direction.

一方、変換フィルタ141の出力HL、LH、およびHHは、入力信号に対する減算を含んだ演算結果を出力するため、少なくとも水平方向あるいは垂直方向のハイパスフィルタとして機能するデジタルフィルタの出力である。   On the other hand, outputs HL, LH, and HH of the conversion filter 141 are outputs of a digital filter that functions as a high-pass filter in at least the horizontal direction or the vertical direction in order to output a calculation result including subtraction on the input signal.

このように、変換フィルタ141が図4(a)に示すような演算処理を実行することにより、二次元フィルタとして機能し、図2(b)に示すように、レベル1における水平低域垂直低域「1LL」、水平高域垂直低域「1HL」、水平低域垂直高域「1LH」、および水平高域垂直高域「1HH」の二次元周波数帯域に分離されたそれぞれの変換信号が出力される。   In this way, the conversion filter 141 performs a calculation process as shown in FIG. 4A, thereby functioning as a two-dimensional filter. As shown in FIG. Each conversion signal separated into two-dimensional frequency bands is output, namely “1LL”, horizontal high frequency vertical low frequency “1HL”, horizontal low frequency vertical high frequency “1LH”, and horizontal high frequency vertical high frequency “1HH” Is done.

レベル2変換部15は、二つの変換フィルタ151を備えている。変換フィルタ151は、図4(b)に示すようなHarrの基底に基づく演算を実行する。   The level 2 conversion unit 15 includes two conversion filters 151. The conversion filter 151 performs an operation based on the Harr base as shown in FIG.

すなわち、例えば、変換信号1LL00および1LL01が供給される変換フィルタ151の出力Lには、それぞれの信号が加算された信号が出力される。   That is, for example, a signal obtained by adding the respective signals is output to the output L of the conversion filter 151 to which the conversion signals 1LL00 and 1LL01 are supplied.

また、言い換えれば、変換フィルタ151の出力Lは、水平方向の一次元のローパスフィルタとして機能するデジタルフィルタの出力である。   In other words, the output L of the conversion filter 151 is an output of a digital filter that functions as a one-dimensional low-pass filter in the horizontal direction.

一方、変換フィルタ151の出力Hは、入力信号に対する減算を含んだ演算結果を出力するため、水平方向のハイパスフィルタとして機能するデジタルフィルタの出力である。   On the other hand, the output H of the conversion filter 151 is an output of a digital filter that functions as a high-pass filter in the horizontal direction in order to output a calculation result including subtraction on the input signal.

このように、変換フィルタ151が図4(b)に示すような演算処理を実行することにより一次元フィルタとして機能し、図2(b)に示したように、レベル2における水平低域「2L」および水平高域「2H」の水平周波数帯域に分離されたそれぞれの変換信号が出力される。   In this way, the conversion filter 151 functions as a one-dimensional filter by performing the arithmetic processing as shown in FIG. 4B, and as shown in FIG. ”And the horizontal high frequency band“ 2H ”are converted into respective converted signals.

レベル3変換部16は、一つの変換フィルタ151を備えている。レベル3変換部16の変換フィルタ151の出力Lには、それぞれの信号が加算された信号が出力される。   The level 3 conversion unit 16 includes one conversion filter 151. A signal obtained by adding the respective signals is output to the output L of the conversion filter 151 of the level 3 conversion unit 16.

また、変換フィルタ151の出力Hには、一方の信号から他方の信号が減算された信号が出力される。   The output H of the conversion filter 151 is a signal obtained by subtracting the other signal from one signal.

このように、変換フィルタ151が図4(b)に示すような演算処理を実行することにより、一次元フィルタとして機能し、図2(b)に示したように、レベル3における水平低域「3L」および水平高域「3L」の水平周波数帯域に分離されたそれぞれの変換信号が出力される。   In this way, the conversion filter 151 performs a calculation process as shown in FIG. 4B, thereby functioning as a one-dimensional filter. As shown in FIG. The respective conversion signals separated into the horizontal frequency band of “3L” and the horizontal high band “3L” are output.

ウェーブレット逆変換処理部3は、図1に示すように、低域変換信号3L00とコアリング処理された高域変換信号を、それぞれの高域変換信号について一方の組合せに従い正相または逆相とし、合成することで一方の画像信号を復元する第一の復元部31と、低域変換信号3L00とコアリング処理された高域変換信号を、それぞれの高域変換信号について上記一方の組合せとは異なった他方の組合せに従い正相または逆相とし、合成することで他方の画像信号を復元する第二の復元部32と、第一の復元部31で復元された一方の画像信号と第二の復元部32で復元された他方の画像信号とを合成することで出力画像信号S’を生成する復元画像合成部33とを有している。   As shown in FIG. 1, the wavelet inverse transform processing unit 3 converts the low-frequency transform signal 3L00 and the coring-processed high-frequency transform signal into a normal phase or a reverse phase according to one combination of each high-frequency transform signal, The first restoration unit 31 that restores one image signal by combining the low-frequency conversion signal 3L00 and the coring-processed high-frequency conversion signal is different from the above one combination for each high-frequency conversion signal. The second restoration unit 32 restores the other image signal by combining the normal phase or the reverse phase according to the other combination, and one image signal restored by the first restoration unit 31 and the second restoration. A restored image combining unit 33 that generates the output image signal S ′ by combining the other image signal restored by the unit 32;

なお、図1において、各合成部の入力に示す記号「+」は正相で、記号「−」は正相に対して信号値の符号を反転した逆相で両信号を合成することを示している。例えば、合成部311は、信号3L00と3H00’とを正相で合成、すなわち、より具体的には信号3L00と3H00’と加算するような合成を行う。また、合成部321は、信号3L00を正相とし、信号3H00’を逆相として合成、すなわち、より具体的には信号3L00から信号3H00’を減算するような合成を行う。   In FIG. 1, the sign “+” shown at the input of each synthesizer is a positive phase, and the sign “−” indicates that both signals are synthesized with a reverse phase obtained by inverting the sign of the signal value. ing. For example, the synthesizer 311 synthesizes the signals 3L00 and 3H00 'in the normal phase, that is, more specifically, synthesizes the signals 3L00 and 3H00'. Further, the synthesis unit 321 performs synthesis by setting the signal 3L00 as the normal phase and the signal 3H00 'as the reverse phase, that is, more specifically, by subtracting the signal 3H00' from the signal 3L00.

復元画像合成部33は、第一の復元部31で復元された画像信号S00’を所定の画素分遅延させ、遅延させた画像信号S00d’を出力する遅延部331と、第二の復元部32で復元した画像信号S17’と遅延部331からの画像信号S00d’とを合成し、出力画像信号S’を出力する合成部332とを備えている。   The restored image composition unit 33 delays the image signal S00 ′ restored by the first restoration unit 31 by a predetermined pixel and outputs a delayed image signal S00d ′, and the second restoration unit 32. And a combining unit 332 that combines the image signal S17 ′ restored in step S3 ′ with the image signal S00d ′ from the delay unit 331 and outputs an output image signal S ′.

このような画像処理装置において、ノイズを低減するための入力画像信号Sがサブバンド変換部としてのウェーブレット変換処理部1に供給される。   In such an image processing apparatus, an input image signal S for reducing noise is supplied to a wavelet transform processing unit 1 as a subband transform unit.

ウェーブレット変換処理部1において、供給された入力画像信号Sは、シフトレジスタ11およびラインメモリ12に供給される。   In the wavelet transform processing unit 1, the supplied input image signal S is supplied to the shift register 11 and the line memory 12.

シフトレジスタ11に供給された入力画像信号Sは、シフトレジスタ11により、サンプル単位で遅延されながらサンプリング周期でシフトされ、シフトレジスタ11からは、画素単位で時系列の信号、すなわち、水平方向の各信号S00、S01、S02、S03、S04、S05、S06、およびS07がレベル1変換部14に供給される。   The input image signal S supplied to the shift register 11 is shifted by a sampling period while being delayed by a sample unit by the shift register 11, and from the shift register 11, a time-series signal, that is, each of horizontal signals in the horizontal direction. Signals S00, S01, S02, S03, S04, S05, S06, and S07 are supplied to the level 1 converter 14.

また、ラインメモリ12に供給された入力画像信号Sは、ラインメモリ12により一水平期間だけ遅延され、ラインメモリ12からは一水平期間だけ遅延した信号が出力される。   The input image signal S supplied to the line memory 12 is delayed by one horizontal period by the line memory 12, and a signal delayed by one horizontal period is output from the line memory 12.

さらに、この信号は、シフトレジスタ11と同様の機能を有したシフトレジスタ13に供給される。これにより、シフトレジスタ13からは、水平方向の各信号S10、S11、S12、S13、S14、S15、S16、およびS17がレベル1変換部14へと出力される。   Further, this signal is supplied to a shift register 13 having the same function as the shift register 11. As a result, the horizontal signals S10, S11, S12, S13, S14, S15, S16, and S17 are output from the shift register 13 to the level 1 converter 14.

このようにして、レベル1変換部14には、図2(a)に示すような水平方向および垂直方向の画像サンプル信号がサンプリング周期でシフトされながら供給される。   In this way, the horizontal and vertical image sample signals as shown in FIG. 2A are supplied to the level 1 converter 14 while being shifted in the sampling period.

なお、一般に、ノイズは垂直方向の相関が水平方向に比べて低いため、このように、水平周波数帯域に分割する分割数に比べて、垂直周波数帯域に分割する分割数を少なくすることにより、ノイズ低減の効果を維持しながら、垂直方向に遅延させるためのラインメモリを削減でき、ハードウェア量の増加を抑制することができる。   In general, since noise has a lower correlation in the vertical direction than in the horizontal direction, noise can be reduced by reducing the number of divisions into vertical frequency bands as compared to the number of divisions into horizontal frequency bands. While maintaining the effect of reduction, the line memory for delaying in the vertical direction can be reduced, and an increase in the amount of hardware can be suppressed.

レベル1変換部14は、シフトレジスタ11およびシフトレジスタ13から供給された図2(a)に示す各信号を用いてレベル1のウェーブレット変換を行う。   The level 1 converter 14 performs level 1 wavelet transform using the signals shown in FIG. 2A supplied from the shift register 11 and the shift register 13.

これにより、レベル1変換部14は、水平方向の2サンプルおよび垂直方向の2サンプルから、図2(c)のレベル1変換結果に示すような四種類のレベル1のサブバンド画像信号(以下、適宜、変換信号と呼ぶ)を生成し、出力する。   As a result, the level 1 conversion unit 14 generates four types of level 1 subband image signals (hereinafter referred to as the level 1 conversion results shown in FIG. 2C) from the two samples in the horizontal direction and the two samples in the vertical direction. If necessary, this is called a converted signal) and output.

すなわち、例えば、レベル1変換部14は、信号S00、S01、S10、およびS11を用いて、水平低域垂直低域信号成分を含む変換信号1LL00、水平高域垂直低域信号成分を含む変換信号1HL00、水平低域垂直高域信号成分を含む変換信号1LH00、および水平高域垂直高域信号成分を含む変換信号1HH00を生成する。   That is, for example, the level 1 conversion unit 14 uses the signals S00, S01, S10, and S11 to convert the converted signal 1LL00 including the horizontal low frequency vertical low frequency signal component and the converted signal including the horizontal high frequency vertical low frequency signal component. 1HL00, a conversion signal 1LH00 including a horizontal low frequency vertical high frequency signal component, and a conversion signal 1HH00 including a horizontal high frequency vertical high frequency signal component are generated.

同様に、レベル1変換部14は、例えば、信号S06、S07、S16、およびS17を用いて、変換信号1LL03、1HL03、1LH03、および1HH03を生成する。   Similarly, the level 1 conversion unit 14 generates conversion signals 1LL03, 1HL03, 1LH03, and 1HH03 using, for example, signals S06, S07, S16, and S17.

レベル1変換部14で生成された水平低域垂直低域信号成分を含む各変換信号1LL00、1LL01、1LL02、および1LL03は、レベル2のウェーブレット変換を行うレベル2変換部15に供給される。   The converted signals 1LL00, 1LL01, 1LL02, and 1LL03 including the horizontal low frequency vertical low frequency signal components generated by the level 1 conversion unit 14 are supplied to the level 2 conversion unit 15 that performs level 2 wavelet conversion.

また、レベル1変換部14で生成された高域信号成分を含む変換信号は、以下で説明するコアリング処理部2に供給される。   Also, the converted signal including the high frequency signal component generated by the level 1 converting unit 14 is supplied to the coring processing unit 2 described below.

レベル2変換部15は、図2(c)に示すように、レベル1変換部14で生成された水平低域垂直低域信号成分を含む各変換信号1LL00、1LL01、1LL02、および1LL03から、レベル2の変換信号を生成する。   As shown in FIG. 2 (c), the level 2 conversion unit 15 generates levels from the converted signals 1LL00, 1LL01, 1LL02, and 1LL03 including the horizontal low frequency vertical low frequency signal components generated by the level 1 conversion unit 14, respectively. 2 conversion signals are generated.

すなわち、例えば、レベル2変換部15は、変換信号1LL00および1LL01を用いて、水平低域信号成分を含む変換信号2L00、および水平高域信号成分を含む変換信号2H00を生成し、同様に、変換信号1LL02および1LL03からもそれぞれの変換信号2L01および2H01を生成する。   That is, for example, the level 2 conversion unit 15 uses the conversion signals 1LL00 and 1LL01 to generate a conversion signal 2L00 including a horizontal low-frequency signal component and a conversion signal 2H00 including a horizontal high-frequency signal component, and similarly The conversion signals 2L01 and 2H01 are also generated from the signals 1LL02 and 1LL03.

レベル2変換部15で生成された水平低域信号成分を含む変換信号2L00および2L01は、レベル3のウェーブレット変換を行うレベル3変換部16に供給される。   The conversion signals 2L00 and 2L01 including the horizontal low-frequency signal component generated by the level 2 conversion unit 15 are supplied to the level 3 conversion unit 16 that performs level 3 wavelet conversion.

また、レベル2変換部15で生成された高域信号成分を含む変換信号2H00および2H01は、以下で説明するコアリング処理部2に供給される。   The converted signals 2H00 and 2H01 including the high frequency signal component generated by the level 2 converting unit 15 are supplied to the coring processing unit 2 described below.

レベル3変換部16は、図2(c)に示すように、レベル2変換部15で生成された水平低域信号成分を含む各変換信号2L00および2L01から、レベル3の変換信号を生成する。   As shown in FIG. 2C, the level 3 conversion unit 16 generates a level 3 conversion signal from the conversion signals 2L00 and 2L01 including the horizontal low-frequency signal component generated by the level 2 conversion unit 15.

すなわち、レベル3変換部16は、変換信号2L00および2L01を用いて、水平低域信号成分を含む変換信号3L00、および水平高域信号成分を含む変換信号3H00を生成する。   That is, the level 3 conversion unit 16 uses the conversion signals 2L00 and 2L01 to generate a conversion signal 3L00 including a horizontal low-frequency signal component and a conversion signal 3H00 including a horizontal high-frequency signal component.

レベル3変換部16で生成された水平低域信号成分を含む変換信号3L00は、以下で説明するウェーブレット逆変換処理部3に供給される。   The converted signal 3L00 including the horizontal low-frequency signal component generated by the level 3 converting unit 16 is supplied to the wavelet inverse transform processing unit 3 described below.

また、レベル3変換部16で生成された高域信号成分を含む変換信号3H00は、以下で説明するコアリング処理部2に供給される。   The converted signal 3H00 including the high frequency signal component generated by the level 3 converting unit 16 is supplied to the coring processing unit 2 described below.

以上のようにして、ウェーブレット変換処理部1は、図2(b)に例示するように、入力画像信号を、入力画像信号の低域信号成分を含む低周波帯域3Lと高域信号成分を含む一つ以上の高周波帯域1HL、1LH、1HH、2H、および3Hとに分割された周波数帯域毎のサブバンド画像信号であるそれぞれの変換信号に変換する。   As described above, the wavelet transform processing unit 1 includes the low frequency band 3L including the low frequency signal component of the input image signal and the high frequency signal component of the input image signal as illustrated in FIG. It converts into each conversion signal which is a subband image signal for every frequency band divided into one or more high frequency bands 1HL, 1LH, 1HH, 2H, and 3H.

次に、レベル1変換部14、レベル2変換部15、およびレベル3変換部16で生成された高域信号成分を含む変換信号は、コアリング処理部2に供給される。   Next, the conversion signal including the high frequency signal component generated by the level 1 conversion unit 14, the level 2 conversion unit 15, and the level 3 conversion unit 16 is supplied to the coring processing unit 2.

コアリング処理部2は、供給された高域信号成分を含む変換信号に対して、その高域信号成分に含まれる微小振幅成分を除去するようなコアリング処理を行う。   The coring processing unit 2 performs a coring process for removing the minute amplitude component included in the high frequency signal component for the supplied converted signal including the high frequency signal component.

なお、以下、低域信号成分のみを含む変換信号3L00を低域変換信号と呼び、その他、変換信号1HL00、1LH00、1HH00、1HL03、1LH03、1HH03、2H00、2H01および3H00のように高域信号成分を含む変換信号を高域変換信号と呼び説明する。   Hereinafter, the converted signal 3L00 including only the low-frequency signal component is referred to as a low-frequency converted signal, and other high-frequency signal components such as the converted signals 1HL00, 1LH00, 1HH00, 1HL03, 1LH03, 1HH03, 2H00, 2H01, and 3H00. A conversion signal including the above will be referred to as a high-frequency conversion signal.

コアリング処理部2は、供給された高域信号成分を含む各変換信号、すなわち高域変換信号の振幅値に対して図5に示すようなソフトコアリングと呼ばれる非線形処理を行う。   The coring processing unit 2 performs non-linear processing called soft coring as shown in FIG. 5 on each converted signal including the supplied high frequency signal component, that is, the amplitude value of the high frequency converted signal.

図5に示すように、コアリング処理部2は、供給された高域変換信号の絶対値が所定の閾値Th(以下、適宜、コアリング量と呼ぶ)以下のときには、その信号を一律0値に変換して出力し、変換信号の絶対値が所定の閾値Thを超えるときには、その信号の絶対値を閾値Thだけ減じた値に変換して出力する。   As shown in FIG. 5, when the absolute value of the supplied high-frequency conversion signal is equal to or less than a predetermined threshold value Th (hereinafter referred to as a coring amount as appropriate), the coring processing unit 2 uniformly sets the signal to a zero value. When the absolute value of the converted signal exceeds a predetermined threshold Th, it is converted into a value obtained by subtracting the absolute value of the signal by the threshold Th and output.

コアリング処理部2において、このようなコアリング処理が実行されることにより、供給された高域変換信号に含まれる微小振幅値の信号成分はノイズとみなされて0値に変換され、ノイズ低減されることとなる。   By performing such coring processing in the coring processing unit 2, the signal component of the minute amplitude value included in the supplied high-frequency conversion signal is regarded as noise and converted to 0 value, thereby reducing noise. Will be.

コアリング処理部2でコアリング処理されたそれぞれの高域変換信号は、次に説明するウェーブレット逆変換処理部3に供給される。   Each high-frequency transform signal subjected to coring processing by the coring processing unit 2 is supplied to a wavelet inverse transform processing unit 3 described below.

なお、以下、コアリング処理部2において、各高域変換信号がコアリング処理されるとして説明するが、それぞれの高域変換信号に応じてコアリング処理を実施したり、しなかったりするような構成であってもよい。   In the following description, the coring processing unit 2 will be described on the assumption that each high-frequency conversion signal is subjected to coring processing. However, the coring processing may or may not be performed according to each high-frequency conversion signal. It may be a configuration.

また、それぞれの高域変換信号に応じたコアリング量を設けるような構成であってもよく、このような変更可能な構成とすることにより、特定の周波数成分を有したノイズの低減や、ノイズの低減量を変更できるなど、きめ細かなノイズ低減処理が可能となる。   Further, a configuration in which a coring amount corresponding to each high-frequency conversion signal is provided may be used. By adopting such a changeable configuration, it is possible to reduce noise having a specific frequency component or to reduce noise. This makes it possible to perform detailed noise reduction processing, such as changing the amount of noise reduction.

以上のようにして、コアリング処理部2は、ウェーブレット変換処理部1により変換され、生成された高域信号成分に対して、その高域信号成分における微小振幅値の信号成分の値を0値に変換する。   As described above, the coring processing unit 2 converts the value of the signal component of the minute amplitude value in the high frequency signal component to 0 value with respect to the generated high frequency signal component converted by the wavelet transform processing unit 1. Convert to

次に、ウェーブレット変換処理部1で生成された低域信号成分のみを含む低域変換信号3L00、およびコアリング処理部2でコアリング処理された高域変換信号がウェーブレット逆変換処理部3に供給される。   Next, the low-frequency transform signal 3L00 including only the low-frequency signal component generated by the wavelet transform processing unit 1 and the high-frequency transform signal subjected to coring processing by the coring processing unit 2 are supplied to the wavelet inverse transform processing unit 3 Is done.

ウェーブレット逆変換処理部3において、第一の復元部31は、図2(b)に示したサブバンド分割により生成された低域信号成分を含む低域変換信号3L00、およびこのようなサブバンド分割により生成され、コアリング処理された高域信号成分を含む各高域変換信号を、図6に示した手順で合成することにより、ウェーブレット逆変換処理を実行し、ノイズ低減された画像信号を復元する。   In the wavelet inverse transform processing unit 3, the first restoration unit 31 includes a low-frequency transform signal 3L00 including a low-frequency signal component generated by the sub-band division shown in FIG. 2B, and such sub-band division. By combining the high-frequency transform signals including the high-frequency signal components generated by the coring process according to the procedure shown in FIG. 6, the wavelet inverse transform process is executed, and the image signal with reduced noise is restored. To do.

第一の復元部31において、合成部311は、低域変換信号3L00とコアリング処理された高域変換信号3H00’とを加算合成し、さらに加算合成により生成した信号の振幅を2分の1にすることにより、図6に示すように、レベル2に対応した低域信号成分を含む合成信号2L00’を生成する。   In the first restoration unit 31, the synthesizing unit 311 adds and synthesizes the low-frequency conversion signal 3L00 and the high-frequency conversion signal 3H00 ′ subjected to the coring process, and further reduces the amplitude of the signal generated by the addition synthesis to one half. By doing so, as shown in FIG. 6, a synthesized signal 2L00 ′ including a low-frequency signal component corresponding to level 2 is generated.

すなわち、図7(a)に示すように、水平分割のとき、低域変換信号Lと高域変換信号Hとを加算した場合には、分割位置Aに対応した信号が復元され、低域変換信号Lから高域変換信号Hを減算した場合には、分割位置Bに対応した信号が復元される。このため、低域変換信号3L00と高域変換信号3H00’とを加算合成することで、分割位置2L00に対応した合成信号2L00’が復元される。   That is, as shown in FIG. 7A, in the case of horizontal division, when the low-frequency conversion signal L and the high-frequency conversion signal H are added, the signal corresponding to the division position A is restored and low-frequency conversion is performed. When the high frequency conversion signal H is subtracted from the signal L, the signal corresponding to the division position B is restored. Therefore, by adding and synthesizing the low-frequency conversion signal 3L00 and the high-frequency conversion signal 3H00 ', the synthesized signal 2L00' corresponding to the division position 2L00 is restored.

次に、合成部312は、合成部311で生成された合成信号2L00’とコアリング処理された高域変換信号2H00’とを加算合成し、さらに加算合成により生成した信号の振幅を2分の1にすることにより、図6に示すように、レベル1に対応した低域信号成分を含む合成信号1LL00’を生成する。   Next, the synthesizing unit 312 adds and synthesizes the synthesized signal 2L00 ′ generated by the synthesizing unit 311 and the high-frequency conversion signal 2H00 ′ that has been subjected to the coring process, and further reduces the amplitude of the signal generated by the addition and synthesis to two By setting it to 1, as shown in FIG. 6, a synthesized signal 1LL00 ′ including a low frequency signal component corresponding to level 1 is generated.

さらに、合成部313は、合成部312で生成された低域成分を含む合成信号1LL00’とコアリング処理された高域変換信号1HL00’、1LH00’および1HH00’とをそれぞれ加算合成し、さらに加算合成により生成した信号の振幅を4分の1にすることにより、図6に示すように、画像信号のS00に対応し、ノイズ低減された画像信号S00’を復元する。   Further, the synthesis unit 313 adds and synthesizes the synthesized signal 1LL00 ′ including the low-frequency component generated by the synthesis unit 312 and the coring-processed high-frequency converted signals 1HL00 ′, 1LH00 ′, and 1HH00 ′, and further adds them. By reducing the amplitude of the signal generated by the synthesis to ¼, as shown in FIG. 6, the image signal S00 ′ reduced in noise corresponding to S00 of the image signal is restored.

すなわち、図7(b)に示すように、水平および垂直分割のとき、低域変換信号LLと高域変換信号HL、LHおよびHHとを加算した場合には、分割位置Aに対応した信号が復元され、例えば、低域変換信号LLから高域変換信号HLおよびLHを減算し、さらに高域変換信号HHを加算した場合には、分割位置Dに対応した信号が復元される。   That is, as shown in FIG. 7B, in the horizontal and vertical division, when the low-frequency conversion signal LL and the high-frequency conversion signals HL, LH, and HH are added, a signal corresponding to the division position A is obtained. For example, when the high-frequency conversion signals HL and LH are subtracted from the low-frequency conversion signal LL and the high-frequency conversion signal HH is further added, the signal corresponding to the division position D is recovered.

このため、合成信号1LL00’と高域変換信号1HL00’、1LH00’および1HH00’とを加算合成することで、信号位置S00に対応した画像信号S00’が復元信号として復元されることとなる。   For this reason, the image signal S00 'corresponding to the signal position S00 is restored as a restoration signal by adding and synthesizing the synthesized signal 1LL00' and the high-frequency conversion signals 1HL00 ', 1LH00', and 1HH00 '.

以上、第一の復元部31は、高域変換信号において、信号3H00’を正相とし、信号2H00’を正相とし、信号1HL00’を正相とし、信号1LH00’を正相とし、信号1HH00’を正相とするような組合せに従い、これらの高域変換信号と低域変換信号3L00とを加算する。   As described above, in the high frequency conversion signal, the first restoration unit 31 sets the signal 3H00 ′ as the positive phase, the signal 2H00 ′ as the positive phase, the signal 1HL00 ′ as the positive phase, the signal 1LH00 ′ as the positive phase, and the signal 1HH00. These high-frequency conversion signal and low-frequency conversion signal 3L00 are added in accordance with a combination in which 'is a positive phase.

このようにして、本実施の形態の第一の復元部31は、高域変換信号を一方の組合せ、すなわち、すべて正相として変換信号の合成を行い、一方の画像信号、すなわち画像信号S00’を復元する。   In this way, the first restoration unit 31 of the present embodiment synthesizes the converted signals by combining the high-frequency converted signals as one combination, that is, all the positive phases, and one image signal, that is, the image signal S00 ′. To restore.

本実施の形態の画像処理装置は、ウェーブレット逆変換処理部3において、さらに、他方の復元部としての第二の復元部32を備えたことを特徴とする。   The image processing apparatus according to the present embodiment is characterized in that the wavelet inverse transform processing unit 3 further includes a second restoration unit 32 as the other restoration unit.

すなわち、ウェーブレット逆変換処理部3において、第二の復元部32も、図2(b)に示したサブバンド分割により生成された低域信号成分を含む低域変換信号3L00、およびこのようなサブバンド分割により生成され、コアリング処理された高域信号成分を含む各高域変換信号を、図6に示した手順で合成することにより、ウェーブレット逆変換処理を実行し、ノイズ低減された画像信号を復元する。   That is, in the wavelet inverse transform processing unit 3, the second restoration unit 32 also includes the low-frequency transform signal 3L00 including the low-frequency signal component generated by the subband division shown in FIG. The high-frequency transform signal including the high-frequency signal component generated by the band division and including the coring process is synthesized by the procedure shown in FIG. 6, thereby executing the wavelet inverse transform process and reducing the noise. To restore.

第二の復元部32において、合成部321は、低域変換信号3L00からコアリング処理された高域変換信号3H00’を減算合成し、さらに減算合成により生成した信号の振幅を2分の1にすることにより、図6に示すように、レベル2に対応した低域信号成分を含む合成信号2L01’を生成する。   In the second restoration unit 32, the synthesizing unit 321 subtracts and synthesizes the high-frequency conversion signal 3H00 ′ subjected to the coring process from the low-frequency conversion signal 3L00, and further halves the amplitude of the signal generated by the subtraction synthesis. As a result, a synthesized signal 2L01 ′ including a low-frequency signal component corresponding to level 2 is generated as shown in FIG.

すなわち、合成部321が減算合成を行うため、図7(a)に示すように、分割位置2L01に対応した合成信号2L01’が復元される。   That is, since the synthesis unit 321 performs subtraction synthesis, as shown in FIG. 7A, the synthesized signal 2L01 'corresponding to the division position 2L01 is restored.

次に、合成部322は、合成部321で生成された合成信号2L01’からコアリング処理された高域変換信号2H01’を減算合成し、さらに減算合成により生成した信号の振幅を2分の1にすることにより、図6に示すように、レベル1に対応した低域信号成分を含む合成信号1LL03’を生成する。   Next, the synthesizing unit 322 subtracts and synthesizes the high-frequency conversion signal 2H01 ′ subjected to the coring process from the synthesized signal 2L01 ′ generated by the synthesizing unit 321, and further reduces the amplitude of the signal generated by the subtraction synthesis to one half. By doing so, as shown in FIG. 6, a synthesized signal 1LL03 ′ including a low-frequency signal component corresponding to level 1 is generated.

さらに、合成部323は、合成部322で生成した低域信号成分を含む合成信号1LL03’からコアリング処理された高域変換信号1HL03’および1LH03’のそれぞれを減算するとともに、高域変換信号1HH03’を加算し、さらにこの演算合成により生成した信号の振幅を4分の1にすることにより、図6に示すように、画像信号のS17に対応し、ノイズ低減された画像信号S17’を復元する。   Further, the synthesizing unit 323 subtracts each of the high-frequency converted signals 1HL03 ′ and 1LH03 ′ subjected to coring processing from the synthesized signal 1LL03 ′ including the low-frequency signal component generated by the synthesizing unit 322, and also outputs the high-frequency converted signal 1HH03. By adding 'and further reducing the amplitude of the signal generated by this arithmetic synthesis to 1/4, as shown in FIG. 6, the noise-reduced image signal S17' corresponding to S17 of the image signal is restored. To do.

すなわち、合成部323が図7(b)に示す演算(b4)に対応した演算を行うため、信号位置S17に対応した画像信号S17’が復元信号として復元されることとなる。   That is, since the synthesis unit 323 performs a calculation corresponding to the calculation (b4) shown in FIG. 7B, the image signal S17 'corresponding to the signal position S17 is restored as a restoration signal.

以上、他方の復元部としての第二の復元部32は、高域変換信号において、信号3H00’を逆相にし、信号2H01’を逆相にし、信号1HL03’を逆相にし、信号1LH03’を逆相にし、信号1HH03’を正相とするような組合せに従い、これらの高域変換信号と低域変換信号3L00とを加算する。   As described above, the second restoration unit 32 as the other restoration unit makes the signal 3H00 ′ out of phase, the signal 2H01 ′ out of phase, the signal 1HL03 ′ out of phase, and the signal 1LH03 ′ out of the high frequency conversion signal. These high-frequency conversion signal and low-frequency conversion signal 3L00 are added in accordance with a combination in which the phase is reversed and the signal 1HH03 ′ is in the normal phase.

このようにして、第二の復元部32は、高域変換信号を他方の組合せに従った正相または逆相として変換信号の合成を行い、他方の画像信号、すなわち画像信号S17’を復元する。   In this way, the second restoration unit 32 combines the converted signals with the high-frequency converted signal as a normal phase or a reverse phase according to the other combination, and restores the other image signal, that is, the image signal S17 ′. .

また、ウェーブレット逆変換処理部3において、復元画像合成部33は、第一の復元部31で復元された画像信号と第二の復元部32で復元された画像信号とをさらに合成することで出力画像信号S’を生成する。   Further, in the wavelet inverse transform processing unit 3, the restored image synthesis unit 33 further synthesizes the image signal restored by the first restoration unit 31 and the image signal restored by the second restoration unit 32 and outputs them. An image signal S ′ is generated.

図6に示すように、第一の復元部31で復元された画像信号S00’と第二の復元部32で復元された画像信号S17’とは画素位置が異なっている。   As shown in FIG. 6, the image signal S00 'restored by the first restoration unit 31 and the image signal S17' restored by the second restoration unit 32 have different pixel positions.

遅延部331は、このように異なった画素位置の信号を所定の画素位置で合成するために設けられている。   The delay unit 331 is provided to synthesize signals at different pixel positions in this way at a predetermined pixel position.

合成部332は、このように画像信号S00’が所定の画素位置に対応した位置に来た時点で、画像信号S00d’と画像信号S17’とを合成する。合成部332は、第二の復元部32で復元された画像信号S17’と遅延部331からの画像信号S00d’とを加算し、さらに加算により生成した信号の振幅を2分の1にすることにより、ノイズ低減された出力画像信号S’を復元する。   The synthesizer 332 synthesizes the image signal S00d 'and the image signal S17' when the image signal S00 'reaches a position corresponding to a predetermined pixel position. The synthesis unit 332 adds the image signal S17 ′ restored by the second restoration unit 32 and the image signal S00d ′ from the delay unit 331, and further halves the amplitude of the signal generated by the addition. Thus, the noise-reduced output image signal S ′ is restored.

このように、本実施の形態の画像処理装置は、ウェーブレット逆変換処理部3において、第一の復元部31と第二の復元部32との2系統のウェーブレット逆変換処理を実行する機能を有しており、合成部332により2系統の出力信号を合成した信号を出力画像信号S’とすることにより、コアリング処理によりノイズを低減させながら、コアリング処理によるエッジのぼけや位相ずれを抑制した画像処理装置を実現している。   As described above, the image processing apparatus according to the present embodiment has a function of executing the two wavelet inverse transformation processes of the first restoration unit 31 and the second restoration unit 32 in the wavelet inverse transformation processing unit 3. By combining the output signal of two systems by the combining unit 332 as the output image signal S ′, edge blur and phase shift due to coring processing are suppressed while noise is reduced by coring processing. An image processing apparatus is realized.

以下、このように構成された本実施の形態の画像処理装置の動作について、本発明の特徴とする画像のエッジに対する動作を中心に説明する。   Hereinafter, the operation of the image processing apparatus of the present embodiment configured as described above will be described focusing on the operation for the edge of the image, which is a feature of the present invention.

図8は、ウェーブレット逆変換処理部3において、画像の水平方向エッジ信号に対し、第一の復元部31と第二の復元部32とが、ウェーブレット逆変換処理を実行する基本的な動作を説明するために示した波形図である。   FIG. 8 illustrates a basic operation in which the first restoration unit 31 and the second restoration unit 32 perform wavelet inverse transformation processing on the horizontal edge signal of the image in the wavelet inverse transformation processing unit 3. It is the wave form diagram shown in order to do.

図8(a)は、第一の復元部31の合成部311が行うエッジ修復の様子を示した図である。また、図8(b)は、第二の復元部32の合成部321が行うエッジ修復の様子を示した図である。   FIG. 8A is a diagram illustrating a state of edge repair performed by the synthesis unit 311 of the first restoration unit 31. FIG. 8B is a diagram illustrating a state of edge repair performed by the synthesis unit 321 of the second restoration unit 32.

まず、第一の復元部31の合成部311には、図8(a)に示すように、ウェーブレット変換処理部1のレベル3変換部16から、入力画像信号Sに対してエッジ部分がなまった低域変換信号3L00と、コアリング処理部2から、正の振幅方向に突出するようなエッジ部分の高域信号成分を含んだ高域変換信号3H00’が供給される。   First, the synthesis unit 311 of the first restoration unit 31 has an edge portion with respect to the input image signal S from the level 3 conversion unit 16 of the wavelet transform processing unit 1 as shown in FIG. The low-frequency conversion signal 3L00 and the high-frequency conversion signal 3H00 ′ including the high-frequency signal component of the edge portion protruding in the positive amplitude direction are supplied from the coring processing unit 2.

合成部311は、エッジ部分がなまった低域変換信号3L00に、原信号エッジ部分の高域信号成分を含んだ高域変換信号3H00’を加算することで、エッジの傾きを修復し、変換信号2L00に対応した出力信号2L00’を復元する。   The synthesizing unit 311 adds the high-frequency conversion signal 3H00 ′ including the high-frequency signal component of the original signal edge portion to the low-frequency conversion signal 3L00 in which the edge portion is rounded, thereby restoring the slope of the edge, and converting the converted signal The output signal 2L00 ′ corresponding to 2L00 is restored.

このとき、上述したように、エッジ部分の高域信号成分を含んだ変換信号3H00は、コアリング処理部2でコアリング処理されるため、コアリング処理の閾値Th3だけ振幅値が減少した高域変換信号3H00’に変換される。   At this time, as described above, the converted signal 3H00 including the high frequency signal component of the edge portion is subjected to coring processing by the coring processing unit 2, and thus the high frequency whose amplitude value is decreased by the threshold Th3 of the coring processing. Converted to a converted signal 3H00 ′.

よって、図8(a)に示すように、合成部311で合成されたエッジ信号は、エッジ上側の平坦部から窪み量が閾値Th3の2分の1である(Th3/2)だけ下方向に窪んだ段差を有したエッジ信号となる。   Therefore, as shown in FIG. 8A, the edge signal synthesized by the synthesis unit 311 is downward from the flat part above the edge by a half of the threshold Th3 (Th3 / 2). The edge signal has a depressed step.

一方、第二の復元部32の合成部321にも、ウェーブレット変換処理部1のレベル3変換部16から低域変換信号3L00と、コアリング処理部2から高域変換信号3H00’が供給される。   On the other hand, the low frequency conversion signal 3L00 is supplied from the level 3 conversion unit 16 of the wavelet conversion processing unit 1 and the high frequency conversion signal 3H00 ′ is supplied from the coring processing unit 2 to the synthesis unit 321 of the second restoration unit 32. .

ここで、合成部321は、低域変換信号3L00に対し、符号反転、すなわち逆相にした高域変換信号3H00’である高域変換信号−3H00’を加算合成する。   Here, the synthesizing unit 321 adds and synthesizes the high-frequency conversion signal −3H00 ′, which is the high-frequency conversion signal 3H00 ′ that is inverted in sign, that is, reverse phase to the low-frequency conversion signal 3L00.

すなわち、図8(b)に示すように、合成部321は、エッジ部分がなまった低域変換信号3L00に、負の振幅方向に突出するようなエッジ部分の高域信号成分を含んだ高域変換信号−3H00’を加算することで、エッジの傾きを修復し、変換信号2L01に対応した出力信号2L01’を復元する。   That is, as shown in FIG. 8B, the synthesizer 321 includes the high frequency signal component of the high frequency signal component of the edge portion that protrudes in the negative amplitude direction in the low frequency conversion signal 3L00 with the sharp edge portion. By adding the conversion signal −3H00 ′, the slope of the edge is repaired, and the output signal 2L01 ′ corresponding to the conversion signal 2L01 is restored.

このとき、上述のように高域変換信号3H00は閾値Th3だけ振幅値が減少した高域変換信号3H00’に変換されているため、逆相の高域変換信号−3H00’は、振幅値が閾値Th3だけ減少して負方向に突出するような信号波形となる。   At this time, as described above, the high-frequency conversion signal 3H00 is converted into the high-frequency conversion signal 3H00 ′ whose amplitude value is reduced by the threshold Th3. The signal waveform decreases by Th3 and protrudes in the negative direction.

よって、図8(b)に示すように、合成部321で合成されたエッジ信号は、エッジ下側の平坦部から窪み量が閾値Th3の2分の1である(Th3/2)だけ上方向に窪んだ段差を有したエッジ信号となる。   Therefore, as shown in FIG. 8B, the edge signal synthesized by the synthesis unit 321 is upward from the flat part below the edge by a half amount of the threshold Th3 (Th3 / 2). The edge signal has a step that is recessed in the area.

図9は、ウェーブレット逆変換処理部3において、復元画像合成部33の動作を説明するために示した図である。なお、ここでは、レベル3の高域変換信号3H00に対して閾値Th3とするコアリング量でコアリング処理し、レベル2の高域変換信号2H00に対して閾値Th2とするコアリング量でコアリング処理し、さらに、レベル1の高域変換信号1HL00や1HL03などに対して閾値Th1とするコアリング量でコアリング処理した例について説明する。   FIG. 9 is a diagram for explaining the operation of the restored image composition unit 33 in the wavelet inverse transform processing unit 3. Here, the coring process is performed with the coring amount set to the threshold value Th3 for the level 3 high frequency conversion signal 3H00, and the coring value is set to the threshold value Th2 with respect to the level 2 high frequency conversion signal 2H00. An example in which the coring process is performed and the coring amount is set to the threshold value Th1 for the level 1 high-frequency conversion signals 1HL00 and 1HL03 will be described.

図9において、図9(a)は第一の復元部31から出力される画像信号S00’、図9(b)は第二の復元部32から出力される画像信号S17’、図9(c)は遅延部331から出力される信号S00d’、図9(d)は合成部332から出力される出力画像信号S’のそれぞれの波形、およびタイミングを示している。   9, FIG. 9A shows an image signal S00 ′ output from the first restoration unit 31, FIG. 9B shows an image signal S17 ′ output from the second restoration unit 32, and FIG. ) Shows the waveform and timing of the signal S00d ′ output from the delay unit 331, and FIG. 9D shows the waveform and timing of the output image signal S ′ output from the synthesis unit 332.

以下、図9を参照しながら、図8で示したようなエッジ部の段差による影響を、本実施の形態の画像処理装置により抑制する動作を中心に説明する。   Hereinafter, with reference to FIG. 9, the operation for suppressing the influence of the edge difference as shown in FIG. 8 by the image processing apparatus of the present embodiment will be mainly described.

図9(a)に示すように、第一の復元部31で復元された画像信号S00’のエッジ波形は、コアリング処理された高域成分を含む各変換信号との合成により、複数の段差を含んだエッジ波形となる。すなわち、レベル3からレベル1まで3段階でコアリング処理したため、画像信号S00’のエッジ波形は、エッジ上側の平坦部から、高域変換信号3H00’、高域変換信号2H00’、および高域変換信号1HL00’などによる減少量だけ下方向に窪んだ階段状の波形となる。   As shown in FIG. 9A, the edge waveform of the image signal S00 ′ reconstructed by the first reconstructing unit 31 is composed of a plurality of steps by synthesizing with each converted signal including a high-frequency component subjected to coring processing. Edge waveform including That is, since coring processing is performed in three stages from level 3 to level 1, the edge waveform of the image signal S00 ′ starts from the flat portion above the edge from the high frequency conversion signal 3H00 ′, the high frequency conversion signal 2H00 ′, and the high frequency conversion. It has a stepped waveform that is depressed downward by a reduction amount due to the signal 1HL00 ′ or the like.

このようなエッジ上側の平坦部からの減少量としては、まず、高域変換信号3H00に対するコアリング処理の閾値Th3のみが影響する領域において、合成部311における図7(a)の演算(a1)によって閾値Th3に相当する減少量が2分の1になった結果、図8に示したように(Th3/2)となり、合成部312における図7(a)の演算(a1)によってさらに2分の1となった結果、(Th3/4)となり、合成部313における図7(b)の演算(b1)によってさらに4分の1となった結果、図9に示すようにこの領域の減少量は(Th3/16)となる。   As the amount of decrease from the flat portion above the edge, first, in the region affected only by the threshold value Th3 of the coring process for the high-frequency conversion signal 3H00, the calculation (a1) in FIG. As a result, the amount of decrease corresponding to the threshold value Th3 is halved, resulting in (Th3 / 2) as shown in FIG. 8, and further divided by the calculation (a1) in FIG. As a result, (Th3 / 4) is obtained, and as a result of being further reduced to a quarter by the calculation (b1) of FIG. Becomes (Th3 / 16).

また、高域変換信号3H00に対する閾値Th3および高域変換信号2H00に対する閾値Th2が影響する領域においての減少量としては、閾値Th3のみが影響する領域の減少量(Th3/16)に加えて、合成部312における図7(a)の演算(a1)によって閾値Th2に相当する減少量が2分の1になった結果、(Th2/2)となり、合成部313における図7(b)の演算(b1)によってさらに4分の1となった結果、(Th2/8)となり、その結果、図9に示すようにこの領域の減少量は(Th3/16+Th2/8)となる。   Further, as a reduction amount in the region affected by the threshold Th3 for the high-frequency conversion signal 3H00 and the threshold Th2 for the high-frequency conversion signal 2H00, in addition to the reduction amount (Th3 / 16) in the region affected only by the threshold Th3, synthesis is performed. As a result of the reduction amount corresponding to the threshold value Th2 being halved by the calculation (a1) in FIG. 7A in the unit 312, the result is (Th2 / 2), and the calculation (b) in FIG. As a result of being further reduced to a quarter by b1), (Th2 / 8) is obtained. As a result, as shown in FIG. 9, the reduction amount of this region is (Th3 / 16 + Th2 / 8).

また、高域変換信号3H00に対する閾値Th3、高域変換信号2H00に対する閾値Th2および高域変換信号1HL00などに対する閾値Th1が影響する領域においての減少量としては、高域変換信号3H00に対する閾値Th3および高域変換信号2H00に対する閾値Th2が影響する領域においての減少量(Th3/16+Th2/8)に、合成部313における図7(b)の演算(b1)によって閾値Th1に相当する減少量が4分の1になった結果である(Th1/4)が加わり、その結果、図9に示すようにこの領域の減少量は(Th3/16+Th2/8+Th1/4)となる。   Further, as a reduction amount in a region affected by the threshold Th3 for the high-frequency conversion signal 3H00, the threshold Th2 for the high-frequency conversion signal 2H00, and the threshold Th1 for the high-frequency conversion signal 1HL00, the threshold Th3 for the high-frequency conversion signal 3H00 and the high The reduction amount corresponding to the threshold value Th1 is calculated as 4% by the calculation (b1) of FIG. 7B in the combining unit 313 in the reduction amount (Th3 / 16 + Th2 / 8) in the region where the threshold value Th2 affects the area conversion signal 2H00. As a result, (Th1 / 4), which is a result of 1, is added. As a result, as shown in FIG. 9, the reduction amount of this region is (Th3 / 16 + Th2 / 8 + Th1 / 4).

このため、上述したように、画像信号S00’のエッジ波形は、原信号のエッジ波形に対してエッジ幅が広がったようなエッジ波形となり、視覚的にはぼけたようなエッジとなる。また、画像信号S00’のエッジ波形は、原信号のエッジ波形から時間方向に広がったようになるため、エッジずれが生じるとともにエッジの中心位相が定まらないような波形となる。   For this reason, as described above, the edge waveform of the image signal S00 'is an edge waveform whose edge width is wider than the edge waveform of the original signal, and is a visually blurred edge. Further, the edge waveform of the image signal S00 'spreads in the time direction from the edge waveform of the original signal, so that the edge shift occurs and the center phase of the edge is not determined.

また、図9(b)に示すように、第二の復元部32で復元された画像信号S17’のエッジ波形も、コアリング処理された高域成分を含む各変換信号との合成により、複数の段差を含んだエッジ波形となる。すなわち、レベル3からレベル1まで3段階でコアリング処理したため、画像信号S17’のエッジ波形は、エッジ下側の平坦部から、高域変換信号3H00’、高域変換信号2H01’、および高域変換信号1HL03’などによる減少量だけ上方向に窪んだ階段状の波形となる。このようなエッジ下側の平坦部からの減少量としても、第一の復元部31の場合と同様であり、(Th3/16)、(Th3/16+Th2/8)、および(Th3/16+Th2/8+Th1/4)である減少量の3段階の段差となる。   Further, as shown in FIG. 9B, the edge waveform of the image signal S17 ′ reconstructed by the second reconstructing unit 32 is also combined with each converted signal including a high-frequency component subjected to coring processing. The edge waveform includes the step. That is, since coring processing is performed in three stages from level 3 to level 1, the edge waveform of the image signal S17 ′ starts from the flat portion below the edge from the high frequency conversion signal 3H00 ′, the high frequency conversion signal 2H01 ′, and the high frequency It has a stepped waveform that is depressed upward by a reduction amount due to the conversion signal 1HL03 ′ or the like. The amount of decrease from the flat portion below the edge is the same as in the case of the first restoration portion 31, and (Th3 / 16), (Th3 / 16 + Th2 / 8), and (Th3 / 16 + Th2 / 8 + Th1). / 4), which is a three-step level difference.

このため、画像信号S17’のエッジ波形も、原信号のエッジ波形に対してエッジ幅が広がったようなエッジ波形となり、視覚的にはぼけたようなエッジとなる。また、画像信号S17’のエッジ波形は、原信号のエッジ波形から時間反対方向に広がったようになるため、エッジずれが生じるとともにエッジの中心位相が定まらないような波形となる。   For this reason, the edge waveform of the image signal S17 'is also an edge waveform whose edge width is wider than the edge waveform of the original signal, and is a visually blurred edge. Further, since the edge waveform of the image signal S17 'spreads in the direction opposite to the time from the edge waveform of the original signal, the edge shift occurs and the edge center phase is not determined.

また、第一の復元部31は画素位置S00に対応した画像信号S00’を復元し、第二の復元部32は画素位置S17に対応した画像信号S17’を同時に復元するため、図9(a)と図9(b)に示すように、復元した信号の画素位置がずれている。このため、遅延部331は、画像信号S00’が所定の画素位置に来るまで、画像信号S00’を遅延させる。   Further, since the first restoration unit 31 restores the image signal S00 ′ corresponding to the pixel position S00, and the second restoration unit 32 simultaneously restores the image signal S17 ′ corresponding to the pixel position S17, FIG. ) And the pixel position of the restored signal are shifted as shown in FIG. Therefore, the delay unit 331 delays the image signal S00 'until the image signal S00' reaches a predetermined pixel position.

図9(c)は、遅延部331により、所定の遅延量だけ画像信号S00’を遅延させた画像信号S00d’のタイミングを示している。すなわち、図9(b)と図9(c)に示すように、画像信号S17’における原信号の位相と遅延させた画像信号S00d’における原信号の位相とが同位相となるような所定の遅延量だけ遅延部331が画像信号S00’を遅延させる。   FIG. 9C shows the timing of the image signal S00d 'obtained by delaying the image signal S00' by a predetermined delay amount by the delay unit 331. That is, as shown in FIGS. 9B and 9C, a predetermined phase is set such that the phase of the original signal in the image signal S17 ′ is the same as the phase of the original signal in the delayed image signal S00d ′. The delay unit 331 delays the image signal S00 ′ by the delay amount.

合成部332は、図9(b)に示すような第二の復元部32で復元された画像信号S17’と図9(c)に示すような遅延部331からの画像信号S00d’との平均値演算を行う。図9(d)は、このように画像信号S17’と画像信号S00d’との平均値演算を行った結果、合成部332から出力される出力画像信号S’のエッジ波形を示している。   The synthesizing unit 332 averages the image signal S17 ′ restored by the second restoring unit 32 as shown in FIG. 9B and the image signal S00d ′ from the delay unit 331 as shown in FIG. 9C. Perform value calculation. FIG. 9D shows the edge waveform of the output image signal S ′ output from the combining unit 332 as a result of the average value calculation of the image signal S17 ′ and the image signal S00d ′.

図9(d)に示すように、まず、合成部332で合成された信号の波形は、原信号のエッジを中心にして、回転対称のような波形となる。すなわち、合成部332は、コアリング処理の影響を受けずに原信号の傾斜を復元したそれぞれの波形箇所を合成することとなるため、この合成により得られた出力画像信号S’の中心付近は原信号の傾斜を有しており、その結果、図9(d)のようにエッジの中心位相が定まることとなる。   As shown in FIG. 9D, first, the waveform of the signal synthesized by the synthesis unit 332 becomes a waveform that is rotationally symmetric about the edge of the original signal. That is, since the synthesizing unit 332 synthesizes each waveform portion in which the slope of the original signal is restored without being affected by the coring process, the vicinity of the center of the output image signal S ′ obtained by this synthesis is As a result, the center phase of the edge is determined as shown in FIG. 9D.

よって、本実施の形態の画像処理装置によれば、コアリング処理部2でのコアリング処理によりノイズ低減できるとともに、コアリング処理による位相ずれをも抑制することができる。このため、例えば、RGBの各信号に対して画像処理を行い表示するような場合、RGBそれぞれの信号の位相を合わすことができ偽色輪郭などの発生を防ぐことができる。   Therefore, according to the image processing apparatus of the present embodiment, noise can be reduced by the coring processing in the coring processing unit 2, and a phase shift due to the coring processing can also be suppressed. For this reason, for example, in the case where image processing is performed on each of the RGB signals and displayed, the phases of the RGB signals can be matched, and generation of false color contours and the like can be prevented.

また、合成部332は画像信号S17’と画像信号S00d’との平均値を取っているため、階段状となる波形の範囲は広がるが、エッジの平坦部から段差部までの減少量は、画像信号S17’や画像信号S00d’の減少量に比べて半分となる。   Further, since the synthesizing unit 332 takes the average value of the image signal S17 ′ and the image signal S00d ′, the range of the stepped waveform is widened, but the amount of reduction from the flat portion of the edge to the step portion is the image The amount is reduced by half compared to the decrease amount of the signal S17 ′ and the image signal S00d ′.

すなわち、図9(a)に示した画像信号S00’の場合、エッジ上側の平坦部からの減少量は、閾値Th3のみが影響する(Th3/16)、閾値Th3および閾値Th2が影響する(Th3/16+Th2/8)、および閾値Th3から閾値Th1までが影響する(Th3/16+Th2/8+Th1/4)である。   That is, in the case of the image signal S00 ′ shown in FIG. 9A, the amount of decrease from the flat portion on the upper edge is affected only by the threshold Th3 (Th3 / 16), and the threshold Th3 and the threshold Th2 are affected (Th3). / 16 + Th2 / 8) and the threshold Th3 to the threshold Th1 are affected (Th3 / 16 + Th2 / 8 + Th1 / 4).

これに対し、図9(d)に示すように、出力画像信号S’の場合、エッジ上側の平坦部からの減少量は、閾値Th3のみが影響する(Th3/32)、閾値Th3および閾値Th2が影響する(Th3/32+Th2/16)、および閾値Th3から閾値Th1までが影響する(Th3/32+Th2/16+Th1/8)であり、画像信号S17’や画像信号S00d’の減少量に比べて半分となる。このように、階段状となる波形の範囲は広くなるものの、画像ぼけとなる強度を半減できるため、コアリング処理によるエッジぼけも目立ちにくくすることができる。   On the other hand, as shown in FIG. 9D, in the case of the output image signal S ′, the threshold Th3 and the threshold Th2 are affected only by the threshold Th3 (Th3 / 32). (Th3 / 32 + Th2 / 16), and the threshold Th3 to the threshold Th1 are affected (Th3 / 32 + Th2 / 16 + Th1 / 8), which is half the reduction amount of the image signal S17 ′ and the image signal S00d ′. Become. As described above, although the stepped waveform range is widened, the intensity of image blur can be halved, so that the edge blur due to the coring process can be made inconspicuous.

以上説明したように、本実施の形態の画像処理装置によれば、コアリング処理によりノイズを低減させながら、コアリング処理によるエッジのぼけや位相ずれを抑制することが可能となる。   As described above, according to the image processing apparatus of the present embodiment, it is possible to suppress edge blur and phase shift due to coring processing while reducing noise by coring processing.

図10は、本実施の形態の画像処理装置の他の態様を示したブロック図である。図10に示す画像処理装置は、図1の画像処理装置との比較において、ウェーブレット逆変換処理部4の第一の復元部41および第二の復元部42が図1の場合とは異なった画素を復元するような構成である。   FIG. 10 is a block diagram showing another aspect of the image processing apparatus of the present embodiment. The image processing apparatus shown in FIG. 10 is different from the image processing apparatus shown in FIG. 1 in that the first restoration unit 41 and the second restoration unit 42 of the wavelet inverse transformation processing unit 4 are different from those in FIG. It is the structure which restores.

図10において、ウェーブレット変換処理部1およびコアリング処理部2は、図1の画像処理装置と同様の構成であり説明は省略する。また、図11は、図10の構成において、生成されたサブバンド画像信号から、ノイズ低減された出力画像信号を復元する手順を示した図である。   In FIG. 10, a wavelet transform processing unit 1 and a coring processing unit 2 have the same configuration as the image processing apparatus in FIG. FIG. 11 is a diagram illustrating a procedure for restoring an output image signal with reduced noise from the generated subband image signal in the configuration of FIG. 10.

以下、図10に示した画像処理装置の構成および動作について説明する。図10に示すウェーブレット逆変換処理部4も、図1で説明した構成と同様に、低域変換信号3L00とコアリング処理された高域変換信号を、それぞれの高域変換信号について一方の組合せに従い正相または逆相とし、合成することで一方の画像信号を復元する第一の復元部41と、低域変換信号3L00とコアリング処理された高域変換信号を、それぞれの高域変換信号について一方の組合せとは異なった他方の組合せに従い正相または逆相とし、合成することで他方の画像信号を復元する第二の復元部42と、第一の復元部41で復元された一方の画像信号と第二の復元部42で復元された他方の画像信号とを合成することで出力画像信号S’を生成する復元画像合成部43とを備えている。   Hereinafter, the configuration and operation of the image processing apparatus illustrated in FIG. 10 will be described. Similarly to the configuration described in FIG. 1, the wavelet inverse transform processing unit 4 shown in FIG. 10 converts the low-frequency transformed signal 3L00 and the coring-processed high-frequency transformed signal into one high-frequency transformed signal according to one combination. A first restoration unit 41 that restores one image signal by combining the normal phase or the reverse phase and combining the low-frequency conversion signal 3L00 and the coring-processed high-frequency conversion signal with respect to each high-frequency conversion signal One image restored by the first restoration unit 41 and the second restoration unit 42 which restores the other image signal by combining the normal phase or the reverse phase according to the other combination different from the one combination. A restored image synthesis unit 43 that generates an output image signal S ′ by synthesizing the signal and the other image signal restored by the second restoration unit 42 is provided.

第一の復元部41において、合成部411は、低域変換信号3L00とコアリング処理された高域変換信号3H00’とを加算合成し、さらに加算合成により生成した信号の振幅を2分の1にすることにより、図11に示すように、レベル2に対応した低域信号成分を含む合成信号2L00’を生成する。   In the first restoration unit 41, the synthesis unit 411 adds and synthesizes the low-frequency conversion signal 3L00 and the high-frequency conversion signal 3H00 ′ that has been subjected to the coring process, and further halves the amplitude of the signal generated by the addition synthesis. By doing so, as shown in FIG. 11, a synthesized signal 2L00 ′ including a low-frequency signal component corresponding to level 2 is generated.

次に、合成部412は、合成部411で生成された合成信号2L00’からコアリング処理された高域変換信号2H00’を減算合成し、さらに減算合成により生成した信号の振幅を2分の1にすることにより、図11に示すように、レベル1に対応した低域信号成分を含む合成信号1LL01’を生成する。   Next, the synthesizing unit 412 subtracts and synthesizes the high-frequency conversion signal 2H00 ′ that has been subjected to the coring process from the synthesized signal 2L00 ′ generated by the synthesizing unit 411, and further reduces the amplitude of the signal generated by the subtractive synthesis to one half. By doing so, as shown in FIG. 11, a synthesized signal 1LL01 ′ including a low-frequency signal component corresponding to level 1 is generated.

さらに、合成部413は、合成部412で生成された低域成分を含む合成信号1LL01’からコアリング処理された高域変換信号1HL01’および1HH01’を減算するとともに、高域変換信号1LH01’を加算し、さらにこの演算合成により生成した信号の振幅を4分の1にすることにより、図11に示すように、画像信号のS03に対応し、ノイズ低減された画像信号S03’を復元する。   Further, the synthesizer 413 subtracts the high-frequency converted signals 1HL01 ′ and 1HH01 ′ subjected to coring processing from the synthesized signal 1LL01 ′ including the low-frequency component generated by the synthesizer 412 and also outputs the high-frequency converted signal 1LH01 ′. By adding and further reducing the amplitude of the signal generated by this arithmetic synthesis to 1/4, as shown in FIG. 11, the noise-reduced image signal S03 ′ corresponding to S03 of the image signal is restored.

一方、第二の復元部42において、合成部421は、低域変換信号3L00からコアリング処理された高域変換信号3H00’を減算合成し、さらに減算合成により生成した信号の振幅を2分の1にすることにより、図11に示すように、レベル2に対応した低域信号成分を含む合成信号2L01’を生成する。   On the other hand, in the second restoration unit 42, the synthesizing unit 421 subtracts and combines the high-frequency conversion signal 3H00 ′ that has been coring-processed from the low-frequency conversion signal 3L00, and further reduces the amplitude of the signal generated by subtraction synthesis to 2 minutes. By setting it to 1, as shown in FIG. 11, a synthesized signal 2L01 ′ including a low frequency signal component corresponding to level 2 is generated.

次に、合成部422は、合成部421で生成された合成信号2L01’とコアリング処理された高域変換信号2H01’とを加算合成し、さらに加算合成により生成した信号の振幅を2分の1にすることにより、図11に示すように、レベル1に対応した低域信号成分を含む合成信号1LL02’を生成する。   Next, the synthesizing unit 422 adds and synthesizes the synthesized signal 2L01 ′ generated by the synthesizing unit 421 and the high-frequency conversion signal 2H01 ′ that has been subjected to the coring process, and further reduces the amplitude of the signal generated by the adding and synthesizing by two. By setting it to 1, as shown in FIG. 11, a synthesized signal 1LL02 ′ including a low-frequency signal component corresponding to level 1 is generated.

さらに、合成部423は、合成部422で生成された低域信号成分を含む合成信号1LL02’とコアリング処理された高域変換信号1HL02’、1LH02’および1HH02’とを加算し、さらに加算合成により生成した信号の振幅を4分の1にすることにより、図11に示すように、画像信号のS04に対応し、ノイズ低減された画像信号S04’を復元する。   Further, the synthesis unit 423 adds the synthesized signal 1LL02 ′ including the low-frequency signal component generated by the synthesis unit 422 and the high-frequency converted signals 1HL02 ′, 1LH02 ′, and 1HH02 ′ that have been subjected to the coring process, and further performs addition synthesis By reducing the amplitude of the signal generated by ¼, as shown in FIG. 11, the noise-reduced image signal S04 ′ corresponding to S04 of the image signal is restored.

復元画像合成部43は、第一の復元部41で復元された画像信号S03’を所定の画素分遅延させ、遅延させた画像信号S03d’を出力する遅延部431、および第二の復元部42で復元した画像信号S04’と遅延部431からの画像信号S03d’とを平均化演算して合成し、出力画像信号S’を出力する合成部432を備えた構成である。   The restored image composition unit 43 delays the image signal S03 ′ restored by the first restoration unit 41 by a predetermined pixel and outputs a delayed image signal S03d ′, and the second restoration unit 42. In this configuration, the image signal S04 ′ restored in step S4 ′ and the image signal S03d ′ from the delay unit 431 are averaged and combined to output an output image signal S ′.

図10の構成では、図11に示すように画素位置が隣接した画像信号S03’と画像信号S04’とを同時に復元する。すなわち、第二の復元部42は、第一の復元部41で復元した一方の画像信号S03’よりも水平方向に1画素分遅延した画像信号である他方の画像信号S04’を復元する構成である。このような構成とすることにより、復元した画像信号の画素位置はそれぞれ隣接しているため、遅延部431のハードウエア量を削減できるとともに、エッジ信号に対し、合成部432での合成により非対称なエッジのほぼ真ん中にエッジを設定でき、より対称性のあるエッジ信号とした出力画像信号S’を得ることができる。   In the configuration of FIG. 10, as shown in FIG. 11, the image signal S03 'and the image signal S04' whose pixel positions are adjacent are restored simultaneously. That is, the second restoration unit 42 is configured to restore the other image signal S04 ′, which is an image signal delayed by one pixel in the horizontal direction from the one image signal S03 ′ restored by the first restoration unit 41. is there. With such a configuration, the pixel positions of the restored image signal are adjacent to each other, so that the hardware amount of the delay unit 431 can be reduced, and the edge signal is asymmetric by the synthesis in the synthesis unit 432. The edge can be set almost in the middle of the edge, and an output image signal S ′ having a more symmetrical edge signal can be obtained.

以上説明したように、本実施の形態の画像処理装置によれば、ウェーブレット逆変換処理部において、復元画像合成部が、第一の復元部で復元した一方の画像信号と第二の復元部で復元した他方の画像信号とを平均演算により合成し、合成した信号を出力画像信号として出力する。   As described above, according to the image processing apparatus of the present embodiment, in the inverse wavelet transform processing unit, the restored image synthesis unit uses the one image signal restored by the first restoration unit and the second restoration unit. The restored other image signal is synthesized by averaging, and the synthesized signal is output as an output image signal.

すなわち、復元画像合成部は、画像のエッジ信号において、コアリング処理により生じた一方の非対称なエッジ信号と他方の非対称なエッジ信号とを所定の位相で合成することとなる。   That is, the restored image synthesis unit synthesizes one asymmetric edge signal generated by the coring process and the other asymmetric edge signal with a predetermined phase in the edge signal of the image.

このため、出力画像信号でのエッジ波形は、コアリング処理により生じた段差の影響を抑止でき、回転対称なエッジ波形として出力することができる。   For this reason, the edge waveform in the output image signal can suppress the influence of the step caused by the coring process, and can be output as a rotationally symmetric edge waveform.

よって、本実施の形態の画像処理装置によれば、コアリング処理によりノイズを低減させながら、コアリング処理によるエッジのぼけや位相ずれを抑制した画像処理装置を提供することができる。   Therefore, according to the image processing apparatus of the present embodiment, it is possible to provide an image processing apparatus in which edge blurring and phase shift due to coring processing are suppressed while noise is reduced by coring processing.

図12は、本実施の形態の画像処理装置を利用した装置の構成例を示したブロック図である。ここでは、電子カメラなど被写体を電子的に撮像する撮像装置の一例を挙げている。   FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration example of an apparatus using the image processing apparatus according to the present embodiment. Here, an example of an imaging apparatus that electronically images a subject such as an electronic camera is given.

図12に示すように、本撮像装置は、被写体を撮像するための光学系である撮像部60と、撮像部60からの撮像信号に対して画像処理を施し、画像処理を施した信号を出力画像信号として出力する信号処理部50と、出力画像信号を表示する表示部70とを備えている。   As illustrated in FIG. 12, the imaging apparatus performs image processing on an imaging unit 60 that is an optical system for imaging a subject and an imaging signal from the imaging unit 60, and outputs a signal that has been subjected to image processing A signal processing unit 50 that outputs an image signal and a display unit 70 that displays the output image signal are provided.

撮像部60は、被写体を撮像するレンズ部61と、このレンズ部61により結像された像を取り込む撮像素子62とを含み構成される。撮像素子62は、レンズ部61により結像された画像を電気的信号に変換し、撮像信号として信号処理部50へ供給する。   The imaging unit 60 includes a lens unit 61 that images a subject, and an imaging element 62 that captures an image formed by the lens unit 61. The image sensor 62 converts the image formed by the lens unit 61 into an electrical signal and supplies it to the signal processing unit 50 as an imaging signal.

また、信号処理部50において、まず、撮像素子62からの撮像信号は、信号処理部50のアナログフロントエンド(以下、AFEと呼ぶ)51に供給される。AFE51は、供給された撮像信号の増幅処理などを行い、増幅された撮像信号をAD(Analog to Digital)変換器52に供給する。   In the signal processing unit 50, first, an imaging signal from the imaging device 62 is supplied to an analog front end (hereinafter referred to as AFE) 51 of the signal processing unit 50. The AFE 51 performs an amplification process on the supplied imaging signal and supplies the amplified imaging signal to an AD (Analog to Digital) converter 52.

AD変換器52は、アナログ信号である撮像信号をデジタル信号に変換し、デジタル信号に変換された撮像データが、画像信号として本実施の形態の画像処理装置55に供給される。   The AD converter 52 converts an imaging signal, which is an analog signal, into a digital signal, and the imaging data converted into the digital signal is supplied as an image signal to the image processing device 55 of the present embodiment.

画像処理装置55により、画像信号のノイズは低減され、ノイズ低減された画像信号がDA(Digital to Analog)変換器53および記録部54に供給される。DA変換器53は、デジタル信号である画像信号をアナログ信号に変換し、このアナログ信号は表示部70に供給される。   The image processing device 55 reduces the noise of the image signal, and the noise-reduced image signal is supplied to the DA (Digital to Analog) converter 53 and the recording unit 54. The DA converter 53 converts an image signal, which is a digital signal, into an analog signal, and the analog signal is supplied to the display unit 70.

これによって、表示部70には、ノイズ低減された被写体の画像が表示される。また、記録部54は、例えば、画像データを記録するような記録媒体を備えており、ノイズ低減された被写体の画像が記録部54の記録媒体に記録される。   As a result, a noise-reduced subject image is displayed on the display unit 70. Further, the recording unit 54 includes, for example, a recording medium that records image data, and an image of a subject with reduced noise is recorded on the recording medium of the recording unit 54.

また、制御部59は、信号処理部50を全体制御する。特に、本実施の形態の画像処理装置55は、上述したようにエッジの位相ずれを抑制したことを特徴としている。このため、本撮像装置において、表示部70に表示される画像は、その画像中のエッジ部などにおいて色にじみなどが抑制された画像が表示されることとなる。   The control unit 59 controls the signal processing unit 50 as a whole. In particular, the image processing apparatus 55 according to the present embodiment is characterized in that edge phase shift is suppressed as described above. For this reason, in the present imaging device, an image displayed on the display unit 70 is an image in which color bleeding or the like is suppressed at an edge portion or the like in the image.

なお、以上の説明では、ウェーブレット変換におけるHarrの基底に基づき、入力画像信号を水平垂直周波数の2次元周波数帯域において、低周波帯域と高周波帯域とのサブバンドに分離し、サブバンドに分離する回数として、水平方向にはレベル3まで分離し、垂直方向にはレベル1のみ分離する一例を挙げて説明したが、これらに限定されるものではなく、ウェーブレット変換、逆変換以外のサブバンド変換、逆変換を利用した画像処理装置にも適用することが可能であり、またHarrの基底以外の基底に基づいたウェーブレット変換、逆変換を利用した画像処理装置にも適用することが可能である。また、サブバンドへの分離として、2次元周波数帯域に限定されるものではなく、分離するレベルも任意のレベルまで周波数分離してもよい。   In the above description, the number of times that the input image signal is separated into subbands of the low frequency band and the high frequency band in the two-dimensional frequency band of the horizontal and vertical frequencies based on the Harr basis in the wavelet transform, and the number of times of separation into subbands. In the above description, the level direction is separated up to level 3 and only the level 1 is separated in the vertical direction. However, the present invention is not limited to these. The present invention can also be applied to an image processing apparatus using transformation, and can also be applied to an image processing apparatus using wavelet transformation and inverse transformation based on a base other than the Harr basis. Further, the separation into subbands is not limited to the two-dimensional frequency band, and the level to be separated may be frequency separated to an arbitrary level.

また、コアリング処理部において各高域変換信号をコアリング処理するような一例を挙げて説明したが、それぞれの高域変換信号に応じてコアリング処理を選択的に実施するような構成であってもよい。   In addition, although an example has been described in which the coring processing unit performs coring processing on each high-frequency conversion signal, the configuration is such that coring processing is selectively performed according to each high-frequency conversion signal. May be.

すなわち、ウェーブレット変換出力部により変換したそれぞれの高域信号成分を、コアリング対象とコアリング非対象とに区分し、コアリング処理部がコアリング対象の高域信号成分に対してコアリング処理を行い、ウェーブレット逆変換処理部において、一方の復元部が、低域信号成分とコアリング処理された高域信号成分とコアリング非対象の高域信号成分とのそれぞれの高域信号成分を、それぞれの高域信号成分について一方の組合せに従い正相または逆相とし、合成することで一方の画像信号を復元し、他方の復元部が、低域信号成分とコアリング処理された高域信号成分とコアリング非対象の高域信号成分とのそれぞれの高域信号成分を、それぞれの高域信号成分について一方の組合せとは異なった他方の組合せに従い正相または逆相とし、合成することで他方の画像信号を復元するような構成であってもよい。   That is, each high-frequency signal component converted by the wavelet transform output unit is classified into a coring target and a coring non-target, and the coring processing unit performs a coring process on the coring target high-frequency signal component. In the wavelet inverse transform processing unit, one restoration unit converts the high-frequency signal component of the low-frequency signal component, the high-frequency signal component subjected to coring processing, and the high-frequency signal component that is not subject to coring, respectively, The high-frequency signal component is set to the normal phase or the reverse phase according to one combination, and one image signal is restored by synthesizing, and the other restoration unit includes a low-frequency signal component and a coring-processed high-frequency signal component Each high-frequency signal component with a non-coring high-frequency signal component is positively phased according to the other combination different from one combination for each high-frequency signal component or Phase cities, may be configured so as to restore the other image signal by synthesizing.

また、コアリング処理部は、供給されたそれぞれの高域信号成分に対して、それぞれに設定された所定の閾値に基づいてコアリング処理を行うような構成であってもよい。   In addition, the coring processing unit may be configured to perform coring processing based on a predetermined threshold set for each of the supplied high frequency signal components.

また、本実施の形態の画像処理装置として、図1や図10に示したような機能ブロックを用いて説明したが、例えば、マイクロコンピュータなどを利用して、ウェーブレット変換、逆変換およびコアリング処理を上述したような手順で実行させるような手法であってもよい。   The image processing apparatus according to the present embodiment has been described using functional blocks as shown in FIGS. 1 and 10. For example, a wavelet transform, an inverse transform, and a coring process are performed using a microcomputer. May be performed by the procedure as described above.

すなわち、画像信号に対して、その画像信号の低域信号成分を含む低周波帯域と高域信号成分を含む1つ以上の高周波帯域とで分割される周波数帯域毎のサブバンド画像信号に変換するステップと、変換された高域信号成分に対し、その高域信号成分における微小振幅値の信号成分の値を0値に変換するコアリング処理を行うステップと、低域信号成分とコアリング処理された高域信号成分を、それぞれの高域信号成分について一方の組合せに従い正相または逆相とし、合成することで一方の画像信号を復元するステップと、低域信号成分とコアリング処理された高域信号成分を、それぞれの高域信号成分について一方の組合せとは異なった他方の組合せに従い正相または逆相とし、合成することで他方の画像信号を復元するステップと、一方の復元部で復元された一方の画像信号と他方の復元部で復元された他方の画像信号とを合成することで出力画像信号を生成するステップとを備えた画像処理方法のプログラムを例えばメモリなどに記録しておき、マイクロコンピュータがこのメモリに記録されたプログラムを読み込み、そのプログラムの各ステップに従って実行することで、出力画像信号が生成されるような構成であってもよい。   That is, the image signal is converted into a subband image signal for each frequency band divided by a low frequency band including a low frequency signal component of the image signal and one or more high frequency bands including a high frequency signal component. A step of performing a coring process on the converted high-frequency signal component, converting the value of the signal component of the minute amplitude value in the high-frequency signal component to a zero value, and coring the low-frequency signal component Each of the high-frequency signal components is converted into a normal phase or a reverse phase according to one of the combinations for each high-frequency signal component, and one image signal is restored by synthesizing the high-frequency signal component; A step of restoring the other image signal by combining the high-frequency signal component into a normal phase or a reverse phase according to the other combination different from the one combination for each high-frequency signal component; A program of an image processing method including a step of generating an output image signal by combining one image signal restored by the restoration unit and the other image signal restored by the other restoration unit. The output image signal may be generated by reading the program recorded in the memory and executing the program according to each step of the program.

以上のように、本発明にかかる画像処理装置は、コアリング処理によりノイズを低減させながら、コアリング処理によるエッジのぼけや位相ずれを抑制することができるという効果を有し、撮像装置のカメラやビデオカメラ、撮像機能を有した携帯電話などの情報端末装置、さらには画像表示機能を有したテレビジョン、画像記録機能を有したDVD(Digital Versatile Disk)レコーダ等に利用できる。   As described above, the image processing apparatus according to the present invention has the effect of suppressing edge blurring and phase shift due to coring processing while reducing noise by coring processing, and the camera of the imaging apparatus. And an information terminal device such as a mobile phone having an imaging function, a television having an image display function, a DVD (Digital Versatile Disk) recorder having an image recording function, and the like.

本発明の実施の形態における画像処理装置のブロック図1 is a block diagram of an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention. (a)本発明の実施の形態における画像処理装置の画像信号の各サンプルの分割を示した図 (b)本発明の実施の形態における画像処理装置のサブバンドの分割を示した図 (c)本発明の実施の形態における画像処理装置のウェーブレット変換の手順を示した図(A) The figure which showed the division | segmentation of each sample of the image signal of the image processing apparatus in embodiment of this invention (b) The figure which showed the division | segmentation of the subband of the image processing apparatus in embodiment of this invention (c) The figure which showed the procedure of the wavelet transformation of the image processing apparatus in embodiment of this invention 本発明の実施の形態における画像処理装置のウェーブレット変換処理部の各変換部の詳細な構成を示した図The figure which showed the detailed structure of each conversion part of the wavelet transformation process part of the image processing apparatus in embodiment of this invention (a)本発明の実施の形態における画像処理装置のレベル1変換部の変換フィルタの演算処理を示す図 (b)本発明の実施の形態における画像処理装置のレベル2変換部およびレベル3変換部の変換フィルタの演算処理を示す図(A) The figure which shows the calculation process of the conversion filter of the level 1 conversion part of the image processing apparatus in embodiment of this invention (b) The level 2 conversion part and level 3 conversion part of the image processing apparatus in embodiment of this invention Showing the calculation processing of the conversion filter 本発明の実施の形態における画像処理装置のコアリング処理を示す図The figure which shows the coring process of the image processing apparatus in embodiment of this invention 本発明の実施の形態における画像処理装置のウェーブレット逆変換の手順を示した図The figure which showed the procedure of the wavelet inverse transformation of the image processing apparatus in embodiment of this invention (a)本発明の実施の形態における画像処理装置の水平分割時のウェーブレット逆変換の演算式と復元信号の復元位置とを示す図 (b)本発明の実施の形態における画像処理装置の水平および垂直分割時のウェーブレット逆変換の演算式と復元信号の復元位置とを示す図(A) The figure which shows the arithmetic expression of the wavelet transformation at the time of the horizontal division of the image processing apparatus in embodiment of this invention, and the decompression | restoration position of a decompression | restoration signal (b) Horizontal and the image processing apparatus in embodiment of this invention The figure which shows the calculation formula of wavelet inverse transform at the time of vertical division, and the restoration position of restoration signal (a)本発明の実施の形態における画像処理装置の第一の復元部の合成部が行うエッジ修復の様子を示した波形図 (b)本発明の実施の形態における画像処理装置の第二の復元部の合成部が行うエッジ修復の様子を示した波形図(A) Waveform diagram showing a state of edge repair performed by the synthesis unit of the first restoration unit of the image processing apparatus according to the embodiment of the present invention. (B) Second waveform of the image processing apparatus according to the embodiment of the present invention. Waveform diagram showing the state of edge repair performed by the synthesis unit of the restoration unit (a)本発明の実施の形態における画像処理装置の第一の復元部から出力される画像信号の波形およびタイミングを示す図 (b)本発明の実施の形態における画像処理装置の第二の復元部から出力される画像信号の波形およびタイミングを示す図 (c)本発明の実施の形態における画像処理装置の遅延部から出力される信号の波形およびタイミングを示す図 (d)本発明の実施の形態における画像処理装置の合成部から出力される出力画像信号の波形およびタイミングを示す図(A) The figure which shows the waveform and timing of an image signal output from the 1st decompression | restoration part of the image processing apparatus in embodiment of this invention (b) The 2nd decompression | restoration of the image processing apparatus in embodiment of this invention (C) The figure which shows the waveform and timing of the signal output from the delay part of the image processing apparatus in embodiment of this invention (d) The figure which shows the waveform and timing of the image signal output from a part Showing waveform and timing of output image signal output from combining unit of image processing apparatus in form 本発明の実施の形態における画像処理装置の他の態様のブロック図The block diagram of the other aspect of the image processing apparatus in embodiment of this invention 本発明の実施の形態における画像処理装置の他の態様のウェーブレット逆変換の手順を示した図The figure which showed the procedure of the wavelet inverse transformation of the other aspect of the image processing apparatus in embodiment of this invention 本発明の実施の形態における画像処理装置を利用した撮像装置のブロック図1 is a block diagram of an imaging apparatus using an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention. 従来の画像処理装置のブロック図Block diagram of a conventional image processing apparatus (a)従来の画像処理装置の入力信号のサンプル例を示す図 (b)従来の画像処理装置のウェーブレット変換の例を示す図 (c)従来の画像処理装置のウェーブレット逆変換の例を示す図(A) The figure which shows the example of a sample of the input signal of the conventional image processing apparatus (b) The figure which shows the example of the wavelet transformation of the conventional image processing apparatus (c) The figure which shows the example of the wavelet inverse transformation of the conventional image processing apparatus (a)従来の画像処理装置におけるエッジ付近の原信号とウェーブレット変換処理部の各フィルタからの出力信号との波形図 (b)従来の画像処理装置におけるコアリング処理を施さずウェーブレット逆変換を行う場合の各信号の波形図 (c)従来の画像処理装置におけるコアリング処理を施した信号に対してウェーブレット逆変換を行う場合の各信号の波形図(A) Waveform diagram of the original signal near the edge in the conventional image processing apparatus and the output signal from each filter of the wavelet transform processing unit (b) Wavelet inverse transform is performed without performing coring processing in the conventional image processing apparatus (C) Waveform diagram of each signal when wavelet inverse transformation is performed on a signal subjected to coring processing in a conventional image processing apparatus

符号の説明Explanation of symbols

1 ウェーブレット変換処理部
11 シフトレジスタ
12 ラインメモリ
13 シフトレジスタ
14 レベル1変換部
141 変換フィルタ
15 レベル2変換部
151 変換フィルタ
16 レベル3変換部
2 コアリング処理部
3 ウェーブレット逆変換処理部
31 第一の復元部
311、312、313 合成部
32 第二の復元部
321、322、323 合成部
33 復元画像合成部
331 遅延部
332 合成部
4 ウェーブレット逆変換処理部
41 第一の復元部
411、412、413 合成部
42 第二の復元部
421、422、423 合成部
43 復元画像合成部
431 遅延部
432 合成部
50 信号処理部
51 AFE
52 AD変換器
53 DA変換器
54 記録部
55 画像処理装置
59 制御部
60 撮像部
61 レンズ部
62 撮像素子
70 表示部
91 ウェーブレット変換処理部
92 コアリング処理部
93 ウェーブレット逆変換処理部
911 遅延素子
912 加算器
913 減算器
921 コアリング回路
922 コアリング回路
931 加算器
932 割算器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wavelet conversion process part 11 Shift register 12 Line memory 13 Shift register 14 Level 1 conversion part 141 Conversion filter 15 Level 2 conversion part 151 Conversion filter 16 Level 3 conversion part 2 Coring process part 3 Wavelet inverse conversion process part 31 1st Restoring unit 311, 312, 313 Combining unit 32 Second restoring unit 321, 322, 323 Combining unit 33 Restoring image combining unit 331 Delay unit 332 Combining unit 4 Wavelet inverse transform processing unit 41 First restoring unit 411, 412, 413 Combining unit 42 Second restoring unit 421, 422, 423 Combining unit 43 Restoring image combining unit 431 Delay unit 432 Combining unit 50 Signal processing unit 51 AFE
52 AD converter 53 DA converter 54 Recording unit 55 Image processing device 59 Control unit 60 Imaging unit 61 Lens unit 62 Imaging element 70 Display unit 91 Wavelet conversion processing unit 92 Coring processing unit 93 Wavelet inverse conversion processing unit 911 Delay element 912 Adder 913 Subtractor 921 Coring circuit 922 Coring circuit 931 Adder 932 Divider

Claims (12)

画像信号を低域信号成分を含む低周波帯域と高域信号成分を含む一つ以上の高周波帯域とで分割される周波数帯域毎のサブバンド画像信号に変換するサブバンド変換部と、前記高域信号成分を含むサブバンド画像信号の微小振幅値の信号成分の値を0値に変換するコアリング処理を行うコアリング処理部と、前記低域信号成分を含むサブバンド画像信号と前記コアリング処理されたサブバンド画像信号とを合成することで出力画像信号を生成するサブバンド逆変換部とを備え、前記サブバンド逆変換部は、前記低域信号成分を含むサブバンド画像信号に、前記コアリング処理された一つ以上のサブバンド画像信号を一方の組合せに従い正相または逆相として合成することで一方の画像信号を復元する一方の復元部と、前記低域信号成分を含むサブバンド画像信号に、前記コアリング処理された一つ以上のサブバンド画像信号を前記一方の組合せとは異なる他方の組合せに従い正相または逆相として合成することで他方の画像信号を復元する他方の復元部と、前記一方の画像信号と前記他方の画像信号とを合成することで前記出力画像信号を生成する復元画像合成部とを有したことを特徴とする画像処理装置。 A subband conversion unit that converts an image signal into a subband image signal for each frequency band divided by a low frequency band including a low frequency signal component and one or more high frequency bands including a high frequency signal component; A coring processing unit for performing a coring process for converting a signal component value of a minute amplitude value of a sub-band image signal including a signal component into a zero value, a sub-band image signal including the low-frequency signal component, and the coring process A subband inverse transform unit that generates an output image signal by combining the generated subband image signal, and the subband inverse transform unit adds the core to the subband image signal including the low-frequency signal component. One restoration unit that restores one image signal by combining one or more ring-processed subband image signals as a positive phase or a reverse phase according to one combination, and the low-frequency signal component The other image signal is restored by synthesizing one or more subband image signals subjected to the coring process into a normal image or a reverse phase according to the other combination different from the one combination. An image processing apparatus comprising: a restoration unit; and a restoration image synthesis unit that generates the output image signal by synthesizing the one image signal and the other image signal. 前記サブバンド変換部により変換された前記高域信号成分を含む一つ以上のサブバンド画像信号は、コアリング対象とコアリング非対象とに区分され、前記コアリング処理部は、前記コアリング対象の高域信号成分を含むサブバンド画像信号に対してのみコアリング処理を行うことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 The one or more subband image signals including the high-frequency signal component converted by the subband conversion unit are classified into a coring target and a coring non-target, and the coring processing unit is the coring target The image processing apparatus according to claim 1, wherein coring processing is performed only on a subband image signal including a high-frequency signal component. 前記コアリング処理部は、供給された信号の絶対値が所定の閾値以下のときには、その信号を0値に変換して出力し、供給された信号の絶対値が前記所定の閾値を超えるときには、その信号の絶対値を閾値だけ減じた値に変換し出力するコアリング処理を行うことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像処理装置。 When the absolute value of the supplied signal is equal to or less than a predetermined threshold, the coring processing unit converts the signal into a zero value and outputs it.When the absolute value of the supplied signal exceeds the predetermined threshold, 3. The image processing apparatus according to claim 1, wherein coring processing is performed for converting and outputting the absolute value of the signal to a value obtained by subtracting the absolute value by a threshold value. 前記コアリング処理部は、供給されたそれぞれの前記高域信号成分を含むサブバンド画像信号に対して、それぞれに設定された所定の閾値に基づいてコアリング処理を行うことを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。 The coring processing unit performs coring processing based on a predetermined threshold set for each of the supplied subband image signals including the high-frequency signal component. The image processing apparatus according to 3. 前記他方の復元部は、前記一方の画像信号よりも所定の画素分遅延した画像信号である前記他方の画像信号を復元し、前記復元画像合成部は、前記一方の画像信号を所定の画素分遅延させた画像信号と前記他方の画像信号とを合成することで前記出力画像信号を生成することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の画像処理装置。 The other restoration unit restores the other image signal which is an image signal delayed by a predetermined pixel from the one image signal, and the restored image composition unit converts the one image signal by a predetermined pixel. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the output image signal is generated by combining the delayed image signal and the other image signal. 前記他方の復元部は、前記一方の画像信号よりも一画素分遅延した画像信号である前記他方の画像信号を復元することを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 5, wherein the other restoration unit restores the other image signal that is an image signal delayed by one pixel from the one image signal. 前記他方の復元部は、前記一方の画像信号よりも水平方向に一画素分遅延した画像信号である前記他方の画像信号を復元することを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 5, wherein the other restoration unit restores the other image signal which is an image signal delayed by one pixel in the horizontal direction from the one image signal. 前記サブバンド変換部は、ウェーブレット変換に基づいて、画像信号を水平周波数帯域および垂直周波数帯域で分割される多重サブバンド画像信号に変換することを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の画像処理装置。 8. The subband conversion unit according to claim 1, wherein the subband conversion unit converts the image signal into a multiple subband image signal divided in a horizontal frequency band and a vertical frequency band based on wavelet conversion. The image processing apparatus according to item 1. 前記サブバンド変換部は、水平周波数帯域に分割する分割数に比べて、垂直周波数帯域に分割する分割数を少なくしたことを特徴とする請求項8に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 8, wherein the subband conversion unit has a smaller number of divisions into vertical frequency bands than a number of divisions into horizontal frequency bands. 請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の画像処理装置と、被写体を撮像する撮像素子を含み、前記撮像素子の撮像により生成した画像信号を前記画像処理装置に供給する撮像部と、前記画像処理装置により画像処理された画像信号を表示する表示部とを備えたことを特徴とする撮像装置。 An image processing apparatus according to any one of claims 1 to 9, and an imaging unit that includes an imaging element that images a subject, and that supplies an image signal generated by imaging of the imaging element to the image processing apparatus. An image pickup apparatus comprising: a display unit that displays an image signal image-processed by the image processing apparatus. 画像信号を低域信号成分を含む低周波帯域と高域信号成分を含む一つ以上の高周波帯域とで分割される周波数帯域毎のサブバンド画像信号に変換するステップと、前記高域信号成分を含むサブバンド画像信号の微小振幅値の信号成分の値を0値に変換するコアリング処理を行うステップと、前記低域信号成分を含むサブバンド画像信号に、前記コアリング処理された一つ以上のサブバンド画像信号を一方の組合せに従い正相または逆相として合成することで一方の画像信号を復元するステップと、前記低域信号成分を含むサブバンド画像信号に、前記コアリング処理された一つ以上のサブバンド画像信号を前記一方の組合せとは異なる他方の組合せに従い正相または逆相として合成することで他方の画像信号を復元するステップと、前記一方の画像信号と前記他方の画像信号とを合成することで前記出力画像信号を生成するステップとを備えたことを特徴とする画像処理方法。 Converting the image signal into a subband image signal for each frequency band divided by a low frequency band including a low frequency signal component and one or more high frequency bands including a high frequency signal component; and A step of performing coring processing for converting a signal component value of a minute amplitude value of a subband image signal including the signal into a zero value, and at least one of the subband image signals including the low frequency signal component subjected to the coring processing. A sub-band image signal of one of the image signals is synthesized by combining the sub-band image signal as a positive phase or a negative phase according to one combination, and the coring process is applied to the sub-band image signal including the low-frequency signal component. Reconstructing the other image signal by synthesizing two or more subband image signals as normal phase or reverse phase according to the other combination different from the one combination; An image processing method characterized by comprising the step of generating the output image signal by synthesizing the image signal and the other image signals. コンピュータに、画像信号を低域信号成分を含む低周波帯域と高域信号成分を含む一つ以上の高周波帯域とで分割される周波数帯域毎のサブバンド画像信号に変換するステップ、前記高域信号成分を含むサブバンド画像信号の微小振幅値の信号成分の値を0値に変換するコアリング処理を行うステップ、前記低域信号成分を含むサブバンド画像信号に、前記コアリング処理された一つ以上のサブバンド画像信号を一方の組合せに従い正相または逆相として合成することで一方の画像信号を復元するステップ、前記低域信号成分を含むサブバンド画像信号に、前記コアリング処理された一つ以上のサブバンド画像信号を前記一方の組合せとは異なる他方の組合せに従い正相または逆相として合成することで他方の画像信号を復元するステップ、前記一方の画像信号と前記他方の画像信号とを合成することで前記出力画像信号を生成するステップを実行させるためのプログラム。 Converting the image signal into a sub-band image signal for each frequency band divided into a low-frequency band including a low-frequency signal component and one or more high-frequency bands including a high-frequency signal component; Performing a coring process for converting a signal component value of a minute amplitude value of a subband image signal including a component into a zero value, and applying the coring process to the subband image signal including the low frequency signal component A step of restoring one image signal by synthesizing the above subband image signals as a positive phase or a reverse phase according to one combination, and the subband image signal including the low-frequency signal component is subjected to the coring process. Reconstructing the other image signal by synthesizing two or more subband image signals as a positive phase or a reverse phase according to another combination different from the one combination, Program for executing the step of generating the output image signal by combining the serial one image signal and the said other image signals.
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