JP2007310635A - Image processing device and image processing method - Google Patents
Image processing device and image processing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007310635A JP2007310635A JP2006138759A JP2006138759A JP2007310635A JP 2007310635 A JP2007310635 A JP 2007310635A JP 2006138759 A JP2006138759 A JP 2006138759A JP 2006138759 A JP2006138759 A JP 2006138759A JP 2007310635 A JP2007310635 A JP 2007310635A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter
- pixel
- edge
- low
- reference pixel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims description 93
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 62
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 59
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 30
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 30
- 238000003708 edge detection Methods 0.000 claims description 18
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 8
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract description 5
- 230000006872 improvement Effects 0.000 abstract description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 6
- 229930091051 Arenine Natural products 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Image Processing (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
Abstract
Description
本発明は、適応的ローパスフィルタ処理に関する。 The present invention relates to adaptive low-pass filtering.
ローパスフィルタ(低域通過フィルタ)処理とは、画像に含まれる細部の高周波数成分(ノイズ)を減衰(カット)させる処理である。この処理では、高周波数成分をカットした分だけ低周数成分が強調されるので、画像全体がぼやける傾向がある。そこで、処理対象の画素(基準画素)がエッジ、すなわち画像の輪郭である場合、ローパスフィルタを行わない適応的ローパスフィルタ処理が一般的に用いられる。これにより、エッジ部位のぼやけが規制され、主観的な画質の向上を図ることができる。このような適応的にローパスフィルタに関する従来技術として、特許文献1には、ブロック歪みの方向に応じてローパスフィルタ処理を適応的に制御して、ブロック歪みを抑制する画像処理装置が開示されている。具体的には、縦方向のブロック境界の方向に対しては、横方向の周波数成分を除去するローパスフィルタ処理を行い、横方向のブロック境界に対しては、縦方向の周波数成分を除去するローパスフィルタ処理を行う。
The low-pass filter (low-pass filter) process is a process for attenuating (cutting) high-frequency components (noise) in details included in an image. In this processing, since the low frequency component is emphasized by the amount corresponding to the cut of the high frequency component, the entire image tends to be blurred. Therefore, when the pixel to be processed (reference pixel) is an edge, that is, an image contour, an adaptive low-pass filter process that does not perform a low-pass filter is generally used. As a result, blurring of the edge portion is regulated, and subjective image quality can be improved. As a conventional technique regarding such a low-pass filter adaptively,
ところで、適応的ローパスフィルタ処理は、基準画素がエッジであるか否かを考慮することで画質向上を図るものであるが、上述した従来技術では、基準画素の周辺に位置する複数の画素(いわゆる周辺画素)がエッジであるか否かについては考慮されていない。また、一般にエッジに相当する画素と、この画素に隣接するエッジに相当しない画素との画素値には、大きな差がある。そのため、例えば、基準画素がエッジに相当せず、かつ、複数の周辺画素いずれかがエッジに相当する場合、ローパスフィルタ処理後における基準画素の画素値は、エッジに相当する画素の画素値の影響を大きく受けてしまい、画質向上を阻害される要因となる。 Incidentally, the adaptive low-pass filter process is intended to improve the image quality by considering whether or not the reference pixel is an edge. However, in the above-described conventional technique, a plurality of pixels (so-called “so-called”) are located around the reference pixel. It is not taken into account whether or not the surrounding pixels are edges. In general, there is a large difference in pixel values between a pixel corresponding to an edge and a pixel not corresponding to an edge adjacent to the pixel. Therefore, for example, when the reference pixel does not correspond to an edge and any of a plurality of peripheral pixels corresponds to an edge, the pixel value of the reference pixel after low-pass filtering is affected by the pixel value of the pixel corresponding to the edge. Is a factor that hinders image quality improvement.
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、適応的ローパスフィルタ処理において一層の画質向上を図ることである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to further improve image quality in adaptive low-pass filter processing.
かかる課題を解決するために、第1の発明は、基準画素と、基準画素の周辺に位置する複数の周辺画素とによって構成された画素領域に対して、ローパスフィルタ処理を施す画像処理装置を提供する。この画像処理装置は、フィルタ補正部と、ローパスフィルタ処理部とを有する。フィルタ補正部は、画像のエッジを示すエッジ情報を参照して、複数の周辺画素のうち、エッジに相当する画素に対応するフィルタ係数を減少させ、減少分を基準画素に対応するフィルタ係数に増加させることで、画素領域に対して適用すべきフィルタを生成する。ローパスフィルタ処理部は、基準画素がエッジに相当しない場合、画素領域にフィルタ補正部によって生成されたフィルタを適用することによって、ローパスフィルタ処理を行い、基準画素がエッジに相当する場合、ローパスフィルタ処理を行わない。 In order to solve such a problem, the first invention provides an image processing device that performs low-pass filter processing on a pixel region constituted by a reference pixel and a plurality of peripheral pixels located around the reference pixel. To do. The image processing apparatus includes a filter correction unit and a low-pass filter processing unit. The filter correction unit refers to the edge information indicating the edge of the image, reduces the filter coefficient corresponding to the pixel corresponding to the edge among the plurality of peripheral pixels, and increases the decrease to the filter coefficient corresponding to the reference pixel. By doing so, a filter to be applied to the pixel region is generated. The low-pass filter processing unit performs low-pass filter processing by applying a filter generated by the filter correction unit to the pixel area when the reference pixel does not correspond to an edge, and low-pass filter processing when the reference pixel corresponds to an edge. Do not do.
ここで、第1の発明において、ローパスフィルタ処理部は、レジスタと、複数の乗算器と、除算器とを有することが好ましい。このとき、レジスタと、フィルタを構成する複数のフィルタ係数を格納する。複数の乗算器は、基準画素がエッジに相当しない場合、画素領域を構成する複数の画素値に対して、複数のフィルタ係数を、位置的に対応させながら乗算処理を行う。除算器は、乗算処理された複数の画素の画素値の総和を、複数のフィルタ係数の総和で除算処理を行う。 Here, in the first invention, the low-pass filter processing unit preferably includes a register, a plurality of multipliers, and a divider. At this time, a register and a plurality of filter coefficients constituting the filter are stored. When the reference pixel does not correspond to an edge, the plurality of multipliers perform multiplication while positionally corresponding the plurality of filter coefficients to the plurality of pixel values constituting the pixel region. The divider performs division processing on the sum of the pixel values of the plurality of pixels subjected to multiplication processing by the sum of the plurality of filter coefficients.
第1の発明において、複数のフィルタ係数の少なくとも一つは、2の乗数であり、2の乗数であるフィルタ係数に基づく乗算処理は、左ビットシフト処理であることが好ましい。また、フィルタ係数の総和は、2の乗数であり、除算処理は、右ビットシフト処理であることが好ましい。 In the first invention, at least one of the plurality of filter coefficients is a multiplier of 2, and the multiplication process based on the filter coefficient that is a multiplier of 2 is preferably a left bit shift process. The sum of the filter coefficients is preferably a multiplier of 2, and the division process is preferably a right bit shift process.
第1の発明において、ローパスフィルタ処理部は、さらに、複数の選択部をさらに有することが好ましい。この複数の選択部は、乗算処理が行われるのに先立って、画素領域を構成する複数の画素値、または基準画素の画素値を選択し、選択した画素値を複数の乗算器に入力する。この場合、フィルタ補正部は、複数の周辺画素のうち、エッジに相当する画素に対応する選択部に対して、基準画素の画素値を選択させ、複数の周辺画素のうち、エッジに相当しない画素に対応する選択部に対して、エッジに相当しない画素の画素値を選択させる。これにより、画素領域に対して適用すべきフィルタを生成する。 In the first invention, it is preferable that the low-pass filter processing unit further includes a plurality of selection units. The plurality of selection units select a plurality of pixel values constituting a pixel region or a pixel value of a reference pixel before the multiplication process is performed, and input the selected pixel values to the plurality of multipliers. In this case, the filter correction unit causes the selection unit corresponding to the pixel corresponding to the edge among the plurality of peripheral pixels to select the pixel value of the reference pixel, and among the plurality of peripheral pixels, the pixel that does not correspond to the edge Is selected by the selection unit corresponding to the pixel value of the pixel not corresponding to the edge. Thereby, a filter to be applied to the pixel region is generated.
第1の発明において、画像処理装置は、画像データを構成する複数の画素に対して、エッジを検出するフィルタ処理を適用することで、エッジ情報を検出するエッジ検出部をさらに有することが好ましい。このとき、エッジ検出部は、適用するエッジを検出するフィルタ処理として、ゾーベルフィルタ処理、プレヴィットフィルタ処理、またはラプラシアンフィルタ処理のいずれかを用いることが好ましい。 In the first invention, it is preferable that the image processing apparatus further includes an edge detection unit that detects edge information by applying a filter process for detecting an edge to a plurality of pixels constituting the image data. At this time, the edge detection unit preferably uses any one of the Sobel filter process, the Previt filter process, and the Laplacian filter process as the filter process for detecting the edge to be applied.
第2の発明は、基準画素と、基準画素の周辺に位置する複数の周辺画素とによって構成された画素領域に対して、ローパスフィルタ処理を施す画像処理方法を提供する。この画像処理方法は、補正ステップと、処理ステップとで構成される。補正ステップは、画像のエッジを示すエッジ情報を参照して、複数の周辺画素のうち、エッジに相当する画素に対応するフィルタ係数を減少させ、減少分を基準画素に対応するフィルタ係数に増加させることで、画素領域に対して適用すべきフィルタを生成する。また、処理ステップは、基準画素がエッジに相当しない場合、画素領域にフィルタ補正部によって生成されたフィルタを適用することによって、ローパスフィルタ処理を行い、基準画素がエッジに相当する場合、ローパスフィルタ処理を行わない。 The second invention provides an image processing method for performing a low-pass filter process on a pixel region constituted by a reference pixel and a plurality of peripheral pixels located around the reference pixel. This image processing method includes a correction step and a processing step. The correction step refers to edge information indicating an edge of the image, reduces a filter coefficient corresponding to a pixel corresponding to the edge among a plurality of peripheral pixels, and increases a decrease to a filter coefficient corresponding to the reference pixel. Thus, a filter to be applied to the pixel region is generated. Further, the processing step performs low pass filter processing by applying a filter generated by the filter correction unit to the pixel area when the reference pixel does not correspond to an edge, and low pass filter processing when the reference pixel corresponds to an edge. Do not do.
本発明によれば、ローパスフィルタ処理を行うのに先立ち、画像のエッジを示すエッジ情報を参照して、画素領域に対して適用すべきフィルタの補正処理が行われる。すなわち、複数の周辺画素のうち、エッジに相当する画素に対応するフィルタ係数を減少させ、減少分を基準画素に対応するフィルタ係数に増加させる。これにより、ローパスフィルタ処理においてエッジである画素の影響を抑制できるので、画質向上を図ることができる。 According to the present invention, prior to performing the low-pass filter process, the filter correction process to be applied to the pixel region is performed with reference to edge information indicating the edge of the image. That is, among the plurality of peripheral pixels, the filter coefficient corresponding to the pixel corresponding to the edge is decreased, and the decrease is increased to the filter coefficient corresponding to the reference pixel. Thereby, since the influence of the pixel which is an edge can be suppressed in a low-pass filter process, an image quality improvement can be aimed at.
(第1の実施形態)
図1は、本実施形態における画像処理装置の構成図である。この画像処理装置は、基準画素と、この基準画素の周辺に位置する複数の周辺画素とによって構成された画素領域に対して、画像のエッジ(輪郭)を示すエッジ情報に基づいたローパスフィルタ処理を施す。ここで、基準画素とは、ローパスフィルタ処理の処理対象となる画素であり、個々の処理が終了する毎に順次シフトされる。また、本実施形態における複数の周辺画素は、一例として、基準画素に隣接する上下左右斜めの8画素であり、画素領域は、基準画素と複数の周辺画素とを含めた3×3サイズ(9画素)の画素ブロックである。なお、画像データは、この画像処理装置の外部に設けられた記憶部(図示せず)等に格納されており、画像処理装置は、この記憶部に格納された画像データを逐次または一括して読み込んで、画素毎にローパスフィルタ処理を行う。画像処理装置は、ローパスフィルタ処理部1と、エッジ検出部2と、フィルタ補正部3とを有する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a configuration diagram of an image processing apparatus according to the present embodiment. This image processing apparatus performs low-pass filter processing based on edge information indicating an edge (contour) of an image on a pixel region constituted by a reference pixel and a plurality of peripheral pixels located around the reference pixel. Apply. Here, the reference pixel is a pixel to be processed by the low-pass filter process, and is sequentially shifted every time each process is completed. In addition, as an example, the plurality of peripheral pixels in the present embodiment are eight pixels that are diagonally adjacent to the reference pixel, and the pixel region has a 3 × 3 size (9 × 9 including the reference pixel and the plurality of peripheral pixels (9 Pixel). Note that the image data is stored in a storage unit (not shown) or the like provided outside the image processing apparatus, and the image processing apparatus sequentially or collectively stores the image data stored in the storage unit. Read and perform low-pass filter processing for each pixel. The image processing apparatus includes a low-pass
ローパスフィルタ処理部1は、基準画素がエッジに相当しない場合、画素領域にフィルタ補正部によって生成されたフィルタを適用することによって、ローパスフィルタ処理を行い、基準画素がエッジに相当する場合、ローパスフィルタ処理を行わない。エッジに相当するか否かは、エッジ情報を参照することによって判断される。
When the reference pixel does not correspond to an edge, the low-pass
エッジ検出部2は、画像データを構成する複数の画素に対して、エッジを検出するフィルタ処理を用いることで、エッジ情報を検出する。エッジ情報は、画素毎に検出され、例えば、ローパスフィルタ処理が施されるのに先立ち、エッジ検出対象となる画素とその周辺画素と基づいて検出する。
The
フィルタ補正部3は、ローパスフィルタ処理を行うのに先立ち、エッジ情報を参照して、画素領域に対して適用すべきフィルタを生成する。具体的には、フィルタ補正部3は、複数の周辺画素のうち、エッジに相当する画素に対応するフィルタ係数を減少させ、減少分を基準画素に対応するフィルタ係数に増加させる。本実施形態において、適用すべきフィルタは、ローパスフィルタ処理部1にあるので、フィルタ補正部3は、ローパスフィルタ処理部1に対して、フィルタ係数の更新(または変更)を指示する制御信号CTLを出力する。
Prior to performing the low-pass filter process, the
図2は、一例としてのローパスフィルタ処理部1の構成図である。ローパスフィルタ処理部1は、レジスタ1aと、乗算器1bと、加算器1cと、除算器1dとで構成される。レジスタ1aは、複数のフィルタ係数を格納する。本実施形態において、複数のフィルタ係数は、基準画素(i,j)(斜線部)を中心とする9個の画素のそれぞれに対応する9個のフィルタ係数である。各フィルタ係数は、フィルタ補正部3からの制御信号CTLによって変更される。同図に示した構成の場合、基準画素(i,j)に対応する1個のフィルタ係数は"4"とし、この周辺画素に対応する8個のフィルタ係数はそれぞれ"1"とする。
FIG. 2 is a configuration diagram of the low-pass
乗算器1bは、複数のフィルタ係数のそれぞれと、複数の画素の画素値のそれぞれとに基づいて、乗算処理を行う。本実施形態において、複数の画素の画素値は、ローパスフィルタ処理の基準画素(i,j)(斜線部)を中心とする9個の画素値である。乗算器1bは、複数存在しそれぞれが、9個の画素値のそれぞれと、レジスタ1aに格納された9個のフィルタ係数のそれぞれとを位置的に対応させながら乗算することで、新たな9個の画素値を算出する。加算器1cは、この新たな9個の画素値を加算する。
The
除算器1dは、乗算処理された複数の画素の画素値の総和を、複数のフィルタ係数の総和で除算処理を行う。図2に示した一例の場合、フィルタ係数の総和は、"12("4"×1個,"1"×8個)"であるので、除算器1dは、9個の画素値の総和、フィルタ係数の総和"12"で除算する。除算された画素値は、基準画素(i,j)における補正画素値として出力される。 The divider 1d performs a division process on the sum of the pixel values of the plurality of pixels that have been multiplied by the sum of the plurality of filter coefficients. In the case of the example shown in FIG. 2, the total sum of the filter coefficients is “12 (“ 4 ”× 1, 1” × 8) ”, so that the divider 1 d has a total of 9 pixel values, Divide by the total "12" of filter coefficients. The divided pixel value is output as a corrected pixel value in the reference pixel (i, j).
図3は、エッジ検出処理に関する説明図である。エッジ検出部2は、エッジ抽出処理としてゾーベル(Sobel)フィルタ処理を用いる。ゾーベルフィルタ処理は、画像データからエッジを抽出する時に使う基本的な手法であり、1次微分をする時に注目する画素(対象画素)の近くの画素に重み付けするフィルタ処理である。同図は、そのゾーベルフィルタ処理に用いられる係数行列((a):水平方向の係数行列、(b):垂直方向の係数行列)である。エッジ検出部2は、処理(エッジ検出処理)対象の画素を中心とした3×3サイズの画素値のそれぞれに、図3(a)の係数行列を乗算したものを合算(A)し、図3(b)の係数行列を乗算したものを合算(B)する。そして、エッジ検出部2は、両者の和(A+B)を計算し、その和が所定の閾値である場合、対象画素をエッジとして検出する。なお、画像データ外の画素は、例外なくエッジとして検出する。
FIG. 3 is an explanatory diagram relating to edge detection processing. The
なお、本実施形態では、エッジ検出処理として、上述したゾーベルフィルタ処理を用いているが、これに限定されず、対象画素とその周辺画素とに基づいて、対象画素がエッジであるか否かを示す二値(マスク画像)画像データを求める処理であってもよい。したがって、ゾーベルフィルタ処理と同じ1次微分を用いたプレヴィット(Prewitt)フィルタ処理等でもよく、ラプラシアンフィルタ処理などの2次微分を用いたエッジ検出処理等であってもよい。同様な理由で、エッジを検出のために用いる画素ブロックのサイズも、3×3に限定されない。 In the present embodiment, the Sobel filter processing described above is used as the edge detection processing. However, the present invention is not limited to this, and whether or not the target pixel is an edge based on the target pixel and its surrounding pixels. May be processing for obtaining binary (mask image) image data indicating. Therefore, it may be a Prewitt filter process using the same primary differentiation as the Sobel filter process, an edge detection process using a second derivative such as a Laplacian filter process, or the like. For the same reason, the size of the pixel block used for detecting the edge is not limited to 3 × 3.
また、本実施形態では、画像処理装置内にエッジ検出部2を設けているが、これに限定されず、ウェーブレット変換等をベースとしたCODEC(COmpression/DECompression:データを圧縮/伸張するプログラム。)のように、デコードの段階でエッジ情報は既に保持されている画像圧縮方式があれば、エッジ検出部2は設けなくてもよい。その場合、画像処理装置外の記憶部(図示せず)には、これらの画像圧縮方式で圧縮された画像データが格納され、このうち画像データ(画素値)にかかるデータが、ローパスフィルタ処理部1に直接入力され、エッジ情報にかかるデータが、フィルタ補正部3に入力される。
In the present embodiment, the
図4は、フィルタ係数に関する説明図であり、基準画素(i,j)とその周辺画素のエッジ情報と、それに対応するフィルタ係数の係数行列である。フィルタ補正部3は、ローパスフィルタ処理を行うのに先立ち、予め基準画素(i,j)およびその周辺画素のエッジ情報を読み込む。そして、フィルタ補正部3は、このエッジ情報を参照して、ローパスフィルタ処理部1内のレジスタ1aに格納された基準画素(i,j)およびその周辺画素フィルタ係数を変更する。本実施形態において、フィルタ係数の総和は"12"、フィルタ補正部3はこれを按分する。
FIG. 4 is an explanatory diagram relating to the filter coefficient, and is a coefficient matrix of the filter coefficient corresponding to the edge information of the reference pixel (i, j) and its surrounding pixels. Prior to performing the low-pass filter processing, the
例えば、基準画素(i,j)がエッジではなく、周辺画素のいずれもがエッジでない場合、基準画素(i,j)に対応するフィルタ係数を"4"にし、周辺画素に対応するフィルタ係数を"1"にする(同図(a))。また、例えば、基準画素(i,j)がエッジではなく、周辺画素のうち、3つの画素(i-1,j+1),(i-1,j),(i-1,j-1)がエッジである(網掛部)場合、この3つの画素に対応するフィルタ係数を"0"にする。これにより、余ったフィルタ係数"3("1"×3個)"は、基準画素(i,j)に対応するフィルタ係数"4"に加算し、フィルタ係数を"7"する(同図(b))。 For example, when the reference pixel (i, j) is not an edge and none of the peripheral pixels is an edge, the filter coefficient corresponding to the reference pixel (i, j) is set to “4”, and the filter coefficient corresponding to the peripheral pixel is set to “4”. "1" is set ((a) in the figure). Further, for example, the reference pixel (i, j) is not an edge, but three pixels (i−1, j + 1), (i−1, j), (i−1, j−1) among peripheral pixels. ) Is an edge (shaded area), the filter coefficients corresponding to these three pixels are set to “0”. Accordingly, the remaining filter coefficient “3 (“ 1 ”× 3”) ”is added to the filter coefficient“ 4 ”corresponding to the reference pixel (i, j), and the filter coefficient is set to“ 7 ”( b)).
本実施形態によれば、ローパスフィルタ処理を行うのに先立ち、フィルタ補正部3は、複数の周辺画素のうち、エッジに相当する画素に対応するフィルタ係数を"0"に減少させ、減少分を基準画素に対応するフィルタ係数"7"へ増加させることで、画素領域に対して適用すべきフィルタを生成する。これにより、ローパスフィルタ処理においてエッジである画素の影響を抑制でき、画質向上を図ることができる。
According to this embodiment, prior to performing the low-pass filter process, the
なお、本実施形態では、ローパスフィルタ処理部1は、基準画素(i,j)を中心とする3×3の画素領域(画素ブロック)に基づいて処理を行ったが、これに限定されず、例えば、4×4,5×5の画素領域に基づいて処理を行ってもよい。また、本実施形態では、基準画素を1画素として取り扱ったが、これに限定されず、例えば、基準画素を複数の画素(例えば、2×2の画素)として処理を行ってもよい。その場合、この複数の画素毎にローパスフィル処理が行われることになる。
In the present embodiment, the low-pass
(第2の実施形態)
第1の実施形態では、ローパスフィルタ処理に用いられるフィルタ係数の総和は"12"であったが、これに限定されず、異なるフィルタ係数の総和を用いることができる。特に、フィルタ係数およびフィルタ係数の総和を2の乗数にすることで、乗算器にかかる乗算処理および除算器にかかる除算処理をビットシフト処理に置換することもできる。さらに、ローパスフィルタ処理に用いる画素値(またはエッジ画素)は、矩形状の画素領域で定義された画素ブロックが有する画素であったが、これに限定されず、求める画質とのトレードオフの関係によって異なる個数および領域で定義することもできる。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the total sum of the filter coefficients used for the low-pass filter processing is “12”, but the present invention is not limited to this, and the sum of different filter coefficients can be used. In particular, the multiplication process applied to the multiplier and the division process applied to the divider can be replaced with the bit shift process by setting the filter coefficient and the sum of the filter coefficients to a multiplier of 2. Further, the pixel value (or edge pixel) used for the low-pass filter processing is a pixel included in the pixel block defined by the rectangular pixel region, but is not limited to this, and depends on a trade-off relationship with the desired image quality. Different numbers and regions can be defined.
図5は、本実施形態にかかるローパスフィルタ処理部1である。なお、本実施形態の画像処理装置は、第1の実施形態で説明したエッジ検出部2、フィルタ補正部3も有するが、その構成はほぼ同一なので省略している。つまり、本実施形態は、第1の実施形態の変形例に相当する。なお、本実施形態において、ローパスフィルタ処理のフィルタ係数の総和を"8"とし、フィルタ係数の値を"1"または"4"としている。本実施形態において、周辺画素は、基準画素(i,j)の上下左右の4画素となり、ローパスフィルタ処理に用いられる画素領域は5画素とする。
FIG. 5 shows the low-pass
レジスタ1aは、5個のフィルタ係数を格納する。これらの5個のフィルタ係数は、レジスタ1aに固定値として格納される。図5に示した一例の場合、処理対象の画素(i,j)に対応する1個のフィルタ係数は"4"とし、この周辺画素に対応する4個のフィルタ係数はそれぞれ"1"とする。これでフィルタ係数の総和は8("4"×1個,"1"×4個)"となる。 The register 1a stores five filter coefficients. These five filter coefficients are stored as fixed values in the register 1a. In the example shown in FIG. 5, one filter coefficient corresponding to the pixel (i, j) to be processed is “4”, and four filter coefficients corresponding to the peripheral pixels are “1”. . As a result, the sum of the filter coefficients becomes 8 (“4” × 1, “1” × 4).
スイッチ1eは、フィルタ補正部3の制御信号CTLによって、乗算器1bに入力される画素値を選択する選択部である。スイッチ1eは、複数存在し、それぞれが、二入力一出力の回路構成を有し、周辺画素のそれぞれに対応する画素値と、基準画素(i,j)の画素値のいずれかを選択する。選択された画素値は、乗算器1bに入力にされる。例えば、フィルタ補正部3が、周辺画素のいずれかがエッジと判断されると、このエッジに対応する画素を入力の一方とするスイッチ1eは、基準画素の画素値を選択するよう指示する。また、周辺画素の一部がエッジでないと判断されると、このエッジに対応する画素を入力の一方とするスイッチ1eは、周辺画素の画素値を選択するように指示する。これにより、実質、エッジである画素に対するフィルタ係数は"1"から"0"に減算され、基準画素に対するフィルタ係数は"4"から"5"に加算される。
The switch 1e is a selection unit that selects a pixel value input to the
つまり、フィルタ補正部3による、(第1の実施形態における)レジスタ1aに格納されたフィルタ係数への変更を、スイッチ1eの制御に置換している。これにより、第1の実施形態と同様の機能(エッジに相当する画素に対するフィルタ係数の減算と、基準画素に対する加算)を実現することができる。
That is, the change to the filter coefficient stored in the register 1a (in the first embodiment) by the
乗算器1bは、5個のフィルタ係数のそれぞれと、5個の画素の画素値のそれぞれとに基づいて乗算処理を行う。このとき、基準画素(i,j)の画素値に対しては、フィルタ係数"4"に相当する乗算器1bは、2ビットの左ビットシフト処理(×4)が行える。なお、レジスタ1aに格納される複数のフィルタ係数のそれぞれが"1"であるので、乗算処理によって算出される結果は、乗算器1bに入力される一の画素の画素値のままである。したがって、本実施形態における、ローパスフィルタ処理部1は、フィルタ係数"1"にかかるレジスタ1aおよび乗算器1bは設けなくともよい。
The
除算器1dは、加算器1cによって算出された5個の画素値を除算する除算処理を行う。このとき、フィルタ係数の総和は、"8"であるので、除算器1dは、算出された合算値に対しては、3ビットの右ビットシフト処理(1/8倍)が行える。ビットシフト処理された画素値は、基準画素(i,j)の補正画素値として出力される。
The divider 1d performs division processing that divides the five pixel values calculated by the
例えば、周辺画素の左の画素(i-1,j)のみがエッジに相当する画素であるケースを考える。その場合、フィルタ補正部3の制御信号CTLによって、この左の画素(i-1,j)画素を入力の一方とするスイッチ1eは、基準画素(i,j)の画素値を選択し、残り画素を入力の一方とするの3つのスイッチ1eは、その画素の画素値を選択する。これにより、加算器1cには、基準画素(i,j)の画素値が左2ビットシフト(2倍)された値と、基準画素を含む4画素(i,j),(i,j+1),(i,j-1),(i+1,j)の画素値がフィルタ係数による乗算(この場合、フィルタ係数"1"なのでそのまま出力)された値とが、入力され加算される。そして、この加算された値が、除算器1dによって右3ビットシフト処理され、基準画素(i,j)における補正画素値が出力される。
For example, consider a case where only the left pixel (i−1, j) of the peripheral pixels is a pixel corresponding to an edge. In that case, the switch 1e having the left pixel (i−1, j) as one input by the control signal CTL of the
本実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果(画質向上)を得るほか、フィルタ係数およびフィルタ係数の総和を加減算とビットシフトのみで実装できる値(2の乗数)にしている。そのため、ローパスフィルタ処理を構成する乗算処理・除算処理をビットシフト処理に置き換えることができるので、演算処理の高速化を図ることでき、ローパスフィルタ処理全体にかかる演算処理の高速化を図ることができる。 According to the present embodiment, the same effect (image quality improvement) as that of the first embodiment is obtained, and the filter coefficient and the sum of the filter coefficients are set to values (multiplier of 2) that can be implemented only by addition / subtraction and bit shift. For this reason, the multiplication processing / division processing constituting the low-pass filter processing can be replaced with the bit shift processing, so that the arithmetic processing can be speeded up, and the arithmetic processing related to the entire low-pass filter processing can be speeded up. .
1 ローパスフィルタ処理部
1a レジスタ
1b 乗算器
1c 加算器
1d 除算器
1e スイッチ
2 エッジ検出部
3 フィルタ補正部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
画像のエッジを示すエッジ情報を参照して、前記複数の周辺画素のうち、エッジに相当する画素に対応するフィルタ係数を減少させ、当該減少分を前記基準画素に対応するフィルタ係数に増加させることで、前記画素領域に対して適用すべきフィルタを生成するフィルタ補正部と、
前記基準画素がエッジに相当しない場合、前記画素領域に前記フィルタ補正部によって生成された前記フィルタを適用することによって、ローパスフィルタ処理を行い、前記基準画素がエッジに相当する場合、前記ローパスフィルタ処理を行わないローパスフィルタ処理部と
を有することを特徴とする画像処理装置。 In an image processing apparatus that performs a low-pass filter process on a pixel region formed by a reference pixel and a plurality of peripheral pixels located around the reference pixel.
Referring to edge information indicating an edge of an image, a filter coefficient corresponding to a pixel corresponding to the edge among the plurality of peripheral pixels is decreased, and the decrease is increased to a filter coefficient corresponding to the reference pixel. A filter correction unit for generating a filter to be applied to the pixel region;
When the reference pixel does not correspond to an edge, low-pass filter processing is performed by applying the filter generated by the filter correction unit to the pixel region, and when the reference pixel corresponds to an edge, the low-pass filter processing An image processing apparatus comprising: a low-pass filter processing unit that does not perform processing.
前記フィルタを構成する複数のフィルタ係数を格納するレジスタと、
前記基準画素がエッジに相当しない場合、前記画素領域を構成する複数の画素値に対して、前記複数のフィルタ係数を、位置的に対応させながら乗算処理を行う複数の乗算器と、
前記乗算処理された複数の画素の画素値の総和を、前記複数のフィルタ係数の総和で除算処理を行う除算器と
を有することを特徴とする請求項1に記載された画像処理装置。 The low-pass filter processing unit
A register for storing a plurality of filter coefficients constituting the filter;
When the reference pixel does not correspond to an edge, a plurality of multipliers that perform a multiplication process while positionally corresponding the plurality of filter coefficients to a plurality of pixel values constituting the pixel region;
The image processing apparatus according to claim 1, further comprising a divider that performs a division process on a sum of pixel values of the plurality of pixels subjected to the multiplication process by a sum of the plurality of filter coefficients.
前記乗算処理が行われるのに先立って、前記画素領域を構成する複数の画素値、または前記基準画素の画素値を選択し、当該選択した画素値を前記複数の乗算器に入力する複数の選択部をさらに有し、
前記フィルタ補正部は、
前記複数の周辺画素のうち、エッジに相当する画素に対応する選択部に対して、前記基準画素の画素値を選択させ、前記複数の周辺画素のうち、エッジに相当しない画素に対応する選択部に対して、当該エッジに相当しない画素の画素値を選択させることで、前記画素領域に対して適用すべきフィルタを生成することを特徴とする請求項2または4に記載された画像処理装置。 The low-pass filter processing unit
Prior to performing the multiplication process, a plurality of pixel values constituting the pixel region or a pixel value of the reference pixel are selected, and the selected pixel values are input to the plurality of multipliers. Further comprising
The filter correction unit is
A selection unit corresponding to a pixel that does not correspond to an edge among the plurality of peripheral pixels, wherein a selection unit corresponding to a pixel corresponding to an edge among the plurality of peripheral pixels selects a pixel value of the reference pixel. The image processing apparatus according to claim 2, wherein a filter to be applied to the pixel region is generated by selecting a pixel value of a pixel not corresponding to the edge.
前記画像データを構成する複数の画素に対して、エッジを検出するフィルタ処理を適用することで、前記エッジ情報を検出するエッジ検出部をさらに有することを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載された画像処理装置。 The image processing apparatus includes:
6. The image processing apparatus according to claim 1, further comprising an edge detection unit that detects the edge information by applying a filter process that detects an edge to a plurality of pixels constituting the image data. The image processing apparatus described in 1.
画像のエッジを示すエッジ情報を参照して、前記複数の周辺画素のうち、エッジに相当する画素に対応するフィルタ係数を減少させ、当該減少分を前記基準画素に対応するフィルタ係数に増加させることで、前記画素領域に対して適用すべきフィルタを生成する補正ステップと、
前記基準画素がエッジに相当しない場合、前記画素領域に前記フィルタ補正部によって生成された前記フィルタを適用することによって、ローパスフィルタ処理を行い、前記基準画素がエッジに相当する場合、前記ローパスフィルタ処理を行わない処理ステップと
を有することを特徴とする画像処理方法。 In an image processing method for performing a low-pass filter process on a pixel region constituted by a reference pixel and a plurality of peripheral pixels located around the reference pixel,
Referring to edge information indicating an edge of an image, a filter coefficient corresponding to a pixel corresponding to the edge among the plurality of peripheral pixels is decreased, and the decrease is increased to a filter coefficient corresponding to the reference pixel. A correction step for generating a filter to be applied to the pixel region;
When the reference pixel does not correspond to an edge, low-pass filter processing is performed by applying the filter generated by the filter correction unit to the pixel region, and when the reference pixel corresponds to an edge, the low-pass filter processing An image processing method comprising: a processing step that does not perform processing.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006138759A JP4394088B2 (en) | 2006-05-18 | 2006-05-18 | Image processing apparatus and image processing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006138759A JP4394088B2 (en) | 2006-05-18 | 2006-05-18 | Image processing apparatus and image processing method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007310635A true JP2007310635A (en) | 2007-11-29 |
JP4394088B2 JP4394088B2 (en) | 2010-01-06 |
Family
ID=38843429
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006138759A Expired - Fee Related JP4394088B2 (en) | 2006-05-18 | 2006-05-18 | Image processing apparatus and image processing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4394088B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013126000A1 (en) * | 2012-02-21 | 2013-08-29 | Flir Systems Ab | Image processing method with detail-enhancing filter with adaptive filter core |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08335260A (en) * | 1995-06-09 | 1996-12-17 | Hitachi Ltd | Color image processor |
JPH11250247A (en) * | 1998-03-05 | 1999-09-17 | Anritsu Corp | Isolated area judging device |
JP2000101842A (en) * | 1998-09-18 | 2000-04-07 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Method for eliminating moire |
JP2000182045A (en) * | 1998-12-14 | 2000-06-30 | Canon Inc | Method and picture for processing picture, picture processing system and recording medium |
JP2002259960A (en) * | 2001-02-27 | 2002-09-13 | Seiko Epson Corp | Image processing device and image processing method |
JP2002281313A (en) * | 2001-03-15 | 2002-09-27 | Minolta Co Ltd | Image processor and image forming apparatus having the same |
JP2003281537A (en) * | 2002-03-20 | 2003-10-03 | Sanyo Electric Co Ltd | Image processing circuit and image processing method |
JP2004147168A (en) * | 2002-10-25 | 2004-05-20 | Murata Mach Ltd | Image processor |
JP2005086661A (en) * | 2003-09-10 | 2005-03-31 | Seiko Epson Corp | Image processing apparatus carrying out filter processing in response to output resolution |
JP2006121675A (en) * | 2004-10-20 | 2006-05-11 | Toshiba Corp | Image processing apparatus and image processing program |
-
2006
- 2006-05-18 JP JP2006138759A patent/JP4394088B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08335260A (en) * | 1995-06-09 | 1996-12-17 | Hitachi Ltd | Color image processor |
JPH11250247A (en) * | 1998-03-05 | 1999-09-17 | Anritsu Corp | Isolated area judging device |
JP2000101842A (en) * | 1998-09-18 | 2000-04-07 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Method for eliminating moire |
JP2000182045A (en) * | 1998-12-14 | 2000-06-30 | Canon Inc | Method and picture for processing picture, picture processing system and recording medium |
JP2002259960A (en) * | 2001-02-27 | 2002-09-13 | Seiko Epson Corp | Image processing device and image processing method |
JP2002281313A (en) * | 2001-03-15 | 2002-09-27 | Minolta Co Ltd | Image processor and image forming apparatus having the same |
JP2003281537A (en) * | 2002-03-20 | 2003-10-03 | Sanyo Electric Co Ltd | Image processing circuit and image processing method |
JP2004147168A (en) * | 2002-10-25 | 2004-05-20 | Murata Mach Ltd | Image processor |
JP2005086661A (en) * | 2003-09-10 | 2005-03-31 | Seiko Epson Corp | Image processing apparatus carrying out filter processing in response to output resolution |
JP2006121675A (en) * | 2004-10-20 | 2006-05-11 | Toshiba Corp | Image processing apparatus and image processing program |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013126000A1 (en) * | 2012-02-21 | 2013-08-29 | Flir Systems Ab | Image processing method with detail-enhancing filter with adaptive filter core |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4394088B2 (en) | 2010-01-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4440328B2 (en) | Visual processing device, image display device, camera, visual processing method and processor | |
US7702173B2 (en) | Image processing method, image processing apparatus and image processing program | |
JP4440245B2 (en) | Visual processing device, display device, and integrated circuit | |
US20090245679A1 (en) | Image processing apparatus | |
EP1959390A1 (en) | Visual processing apparatus, display apparatus, visual processing method, program and integrated circuit | |
JP4952796B2 (en) | Image processing device | |
JP5367667B2 (en) | Image processing device | |
EP1515544A1 (en) | Motion detection device and noise reduction device using that | |
JP2008177801A (en) | Imaging apparatus, noise removing device, noise removal method, program for noise removal method, and recording medium with program for noise removal method recorded thereon | |
WO2013161839A1 (en) | Image processing method and image processing device | |
JP4538358B2 (en) | Image processing device | |
JP4394088B2 (en) | Image processing apparatus and image processing method | |
JP4693919B2 (en) | Video display device and video display method | |
JP2007336075A (en) | Block distortion reducing device | |
JP2006128744A (en) | Blockiness reducing device | |
JP2011114704A (en) | Image processing apparatus and image processing method for the same | |
JP2010212870A (en) | Image processing apparatus and image display | |
JP2008500757A (en) | Method and system for enhancing the sharpness of a video signal | |
JP2011114642A (en) | Noise eliminating device and noise elimination method | |
JP4571605B2 (en) | Noise reduction apparatus and method | |
JP2007316630A (en) | Visual processing apparatus, visual processing method, program, recording medium, display apparatus, and integrated circuit | |
JP5899764B2 (en) | Noise removal apparatus, noise removal method, noise removal program, and recording medium | |
JP2010245998A (en) | Frame circulation type noise reduction device, and frame circulation type noise reduction method | |
JP5790933B2 (en) | Noise removal equipment, electronic equipment | |
JP2008066942A (en) | Image processor and processing method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090525 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090602 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090731 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090924 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091014 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4394088 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121023 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121023 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121023 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121023 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121023 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121023 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121023 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131023 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |