JP2010193384A - Image processing apparatus, method and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像処理装置に関し、特に画像を分割した各領域において特性の異なる階調変換処理が行われた画像に対するノイズ低減処理を行う画像処理装置及び方法並びにプログラムに関する。 The present invention relates to an image processing apparatus, and more particularly to an image processing apparatus, method, and program for performing noise reduction processing on an image that has been subjected to gradation conversion processing having different characteristics in each region obtained by dividing the image.
従来、入力画像のダイナミックレンジを広くするために入力画像の領域ごとに階調変換特性を変えるスペースバリアントな階調変換処理が行われている。図18は従来のスペースバリアントな階調変換特性を用いたノイズ低減処理のブロック図を示す。図18において、画像は階調変換処理部に入力されると、入力画像から算出したスペースバリアントな階調変換特性に基づいて階調変換処理が行われる。また、スペースバリアントな階調変換処理が施された画像は、スペースバリアントな階調変換特性をそのまま用いてノイズ低減処理される。 Conventionally, in order to widen the dynamic range of an input image, a space variant gradation conversion process is performed in which gradation conversion characteristics are changed for each area of the input image. FIG. 18 is a block diagram of noise reduction processing using a conventional space variant tone conversion characteristic. In FIG. 18, when an image is input to the gradation conversion processing unit, gradation conversion processing is performed based on the space variant gradation conversion characteristics calculated from the input image. In addition, the image subjected to the space variant tone conversion processing is subjected to noise reduction processing using the space variant tone conversion characteristics as they are.
しかしながら、スペースバリアントな階調変換特性をそのまま用いてノイズ低減処理を行う従来の方法では、画像全体を一様の強さでノイズ低減するために、画像の領域毎のノイズ低減を行うことができないという問題があった。例えば、ノイズが目立つ画像の輝度が低い領域で、かつ、階調変換処理によってノイズが大きく増幅した領域のみを、他の領域より強くノイズ低減するといった、特定の領域のみを大幅にノイズ低減する調整を行うことができない。 However, in the conventional method of performing noise reduction processing using the space-variant tone conversion characteristics as they are, noise reduction cannot be performed for each area of the image in order to reduce noise with a uniform intensity over the entire image. There was a problem. For example, an adjustment that significantly reduces noise only in a specific area, such as reducing only the area where the noise is conspicuous and the area where the noise is greatly amplified by the tone conversion process is stronger than other areas. Can not do.
したがって、ノイズ低減効果を高めることを優先した場合は、画像全体に対して強めのノイズ低減処理を一様に施すこととなり、画像全体としての解像感が劣化してしまうという問題があった。一方、画像全体で解像感を保持することを優先した場合は、画像全体にノイズが残ってしまうという問題があった。 Therefore, when priority is given to enhancing the noise reduction effect, a strong noise reduction process is uniformly applied to the entire image, resulting in a problem that the resolution of the entire image is deteriorated. On the other hand, when priority is given to maintaining a sense of resolution in the entire image, there is a problem that noise remains in the entire image.
図19は、従来のスペースバリアントな階調変換特性をそのまま用いるノイズ低減処理方法を概念的に示した図である。図19では、スペースバリアントな階調変換後の画像に対して、解像感を保持することを優先したノイズ低減処理を行っている。このため、スペースバリアントな階調変換及びノイズ低減処理後の画像である図19のイメージ4において、画像全体にわたってノイズを含む領域であることを示す白点が存在し、画像全体にノイズが残留していることがわかる。 FIG. 19 conceptually shows a noise reduction processing method using the conventional space variant tone conversion characteristics as they are. In FIG. 19, noise reduction processing is performed on a space variant tone-converted image with priority given to maintaining a sense of resolution. For this reason, in the image 4 of FIG. 19 that is an image after the space variant tone conversion and noise reduction processing, there is a white point that indicates a region including noise throughout the entire image, and noise remains in the entire image. You can see that
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、ノイズが目立つ領域は大幅にノイズ低減を行い、ノイズが目立たない領域は解像感を保持することができる画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem. An image processing apparatus and an image processing method capable of significantly reducing noise in a region where noise is conspicuous and maintaining a sense of resolution in a region where noise is not conspicuous. An object of the present invention is to provide an image processing program.
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。 In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
本発明の第1の態様は、入力画像を複数の領域に分割し、該領域毎に第1の階調変換特性を算出する階調変換特性算出手段と、該階調変換特性算出手段により算出された第1の階調変換特性を用いて、前記領域毎に階調変換処理を行う階調変換処理手段と、前記階調変換特性算出手段によって算出された前記第1の階調変換特性及び/又は画像の特性に基づいてノイズ低減処理の度合いを調整するためのノイズ低減制御特性を算出するノイズ低減制御特性算出手段と、前記階調変換処理手段によって処理された前記入力画像に対し、前記ノイズ低減制御特性に基づいてノイズを低減する処理を行うノイズ低減処理手段とを具備することを特徴とする画像処理装置である。
なお、領域は、一つ以上の画素を含む領域である。
According to a first aspect of the present invention, an input image is divided into a plurality of areas, and a gradation conversion characteristic calculation unit that calculates a first gradation conversion characteristic for each area and the gradation conversion characteristic calculation unit A gradation conversion processing means for performing gradation conversion processing for each region using the first gradation conversion characteristics, and the first gradation conversion characteristics calculated by the gradation conversion characteristic calculation means; Noise reduction control characteristic calculating means for calculating a noise reduction control characteristic for adjusting the degree of noise reduction processing based on the characteristics of the image, and for the input image processed by the gradation conversion processing means, An image processing apparatus comprising: noise reduction processing means for performing noise reduction processing based on a noise reduction control characteristic.
Note that the region is a region including one or more pixels.
このような構成によれば、入力画像が複数の領域に分割され、該領域毎に階調変換特性が算出され、算出されたそれぞれの階調変換特性及び/又は画像の特性に基づいて各領域のノイズ低減処理の度合いが調整されることとなる。これにより、階調変換特性をそのままノイズ低減処理に用いる場合よりも、画像の特性に合わせたノイズ低減処理が可能となる。 According to such a configuration, the input image is divided into a plurality of areas, and gradation conversion characteristics are calculated for each area, and each area is based on the calculated gradation conversion characteristics and / or image characteristics. The degree of noise reduction processing is adjusted. This makes it possible to perform noise reduction processing that matches the characteristics of the image, rather than using the tone conversion characteristics as they are for noise reduction processing.
本発明の第2の態様は、入力画像を複数の領域に分割し、該領域毎に第1の階調変換特性を算出する第1過程と、該第1過程により算出された第1の階調変換特性を用いて、前記領域毎に階調変換処理を行う第2過程と、前記第1過程によって算出された前記第1の階調変換特性及び/又は画像の特性に基づいてノイズ低減処理の度合いを調整するためのノイズ低減制御特性を算出する第3過程と、前記第2過程によって処理された前記入力画像に対し、前記ノイズ低減制御特性に基づいてノイズを低減する処理を行う第4過程と、を有することを特徴とする画像処理方法である。 According to a second aspect of the present invention, an input image is divided into a plurality of regions, a first gradation conversion characteristic is calculated for each region, and a first floor calculated by the first step is calculated. A second process of performing gradation conversion processing for each region using the tone conversion characteristics, and a noise reduction process based on the first gradation conversion characteristics and / or image characteristics calculated by the first process A third process of calculating a noise reduction control characteristic for adjusting the degree of noise, and a fourth process of performing noise reduction processing on the input image processed by the second process based on the noise reduction control characteristic And an image processing method.
本発明の第3の態様は、入力画像を複数の領域に分割し、該領域毎に第1の階調変換特性を算出する第1処理と、該第1処理により算出された第1の階調変換特性を用いて、前記領域毎に階調変換処理を行う第2処理と、前記第1処理によって算出された前記第1の階調変換特性及び/又は画像の特性に基づいてノイズ低減処理の度合いを調整するためのノイズ低減制御特性を算出する第3処理と、前記第2処理によって処理された前記入力画像に対し、前記ノイズ低減制御特性に基づいてノイズを低減する処理を行う第4処理と、をコンピュータに実行させる画像処理プログラムである。 According to a third aspect of the present invention, an input image is divided into a plurality of regions, a first process for calculating a first gradation conversion characteristic for each region, and a first floor calculated by the first process. A second process for performing gradation conversion processing for each region using a tone conversion characteristic, and a noise reduction process based on the first gradation conversion characteristic and / or the image characteristic calculated by the first process A third process for calculating a noise reduction control characteristic for adjusting the degree of noise and a process for reducing noise on the input image processed by the second process based on the noise reduction control characteristic. An image processing program for causing a computer to execute processing.
本発明によれば、スペースバリアントな階調変換処理された画像のノイズ低減の度合いを、スペースバリアントな階調変換特性、画像の輝度情報及びエッジ情報に基づいて制御することができるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to control the degree of noise reduction of an image that has undergone space variant tone conversion processing based on space variant tone conversion characteristics, image luminance information, and edge information. .
以下に、本発明に係る画像処理装置の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Embodiments of an image processing apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
〔第1の実施形態〕
図1は、本実施形態に係る画像処理装置の概略構成を示したブロック図である。
図1において、本実施形態の画像処理装置は、例えば、デジタルカメラであり、撮像部20と、画像処理装置10とを備えている。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an image processing apparatus according to the present embodiment.
In FIG. 1, the image processing apparatus of this embodiment is, for example, a digital camera, and includes an imaging unit 20 and an
撮像部20は、例えば、被写体像を結像するための光学系101と、この光学系101により結像される光学的な被写体像を光電変換し、電気的な画像信号(以下、この画像信号に対応する画像を「入力画像」という。)を出力する撮像系102とを備えている。
画像処理装置10は、撮像系から取得した入力画像に対し、スペースバリアントな階調変換処理を含む画像処理を行い、処理後の画像を出力する。
この撮像部20と、画像処理装置10とは接続されている。
The imaging unit 20, for example, photoelectrically converts an
The
The imaging unit 20 and the
画像処理装置10は、画像処理部103、階調変換特性算出部(階調変換特性算出手段)104、階調変換処理部(階調変換処理手段)105、ノイズ低減制御特性算出部(ノイズ低減制御特性算出手段)106、ノイズ低減処理部(ノイズ低減処理手段)107、及び画像圧縮部108を備えて構成されている。
The
画像処理部103は、撮像系102から取得したアナログの入力画像信号をデジタル信号に変換する等の各種画像処理を行い、各種画像処理後の入力画像信号を階調変換特性算出部104に出力する。
The
階調変換特性算出部104は、画像処理部103より取得した入力画像を複数の領域に分割し、この領域毎に第1の階調変換特性を算出する。階調変換特性算出部104は、算出した第1の階調変換特性を階調変換処理部105及びノイズ低減制御特性算出部106に出力する。
The gradation conversion
階調変換処理部105は、階調変換特性算出部104で算出された第1の階調変換特性を用いて、分割した領域毎に階調変換処理を行う。具体的には、階調変換処理部105は、入力画像の領域毎に、階調変換特性算出部104で算出された各領域の階調変換特性をそれぞれ乗算することにより、入力画像にスペースバリアントな階調変換を施す。階調変換処理部105は、スペースバリアントな階調変換を施した画像をノイズ低減処理部107に出力する。
The gradation
例えば、図2に示すように、入力画像イメージ1が入力されると、領域毎に階調変換特性が算出され、人物の顔の領域と背景の領域を明るくするイメージ2に示すようなゲイン分布を持つ階調変換特性が算出される。この階調変換特性を用いて、イメージ1に対し、スペースバリアントな階調変換処理を実行すると、イメージ3に示す人物の顔の領域と背景の領域を明るくする画像が得られる。同時に、明るくなった人物の顔の領域と背景の領域は、ノイズも増幅される。 For example, as shown in FIG. 2, when an input image 1 is input, tone conversion characteristics are calculated for each area, and gain distribution as shown in an image 2 that brightens the face area and background area of a person. Is calculated. If a space variant gradation conversion process is executed on the image 1 using this gradation conversion characteristic, an image that brightens the human face area and background area shown in the image 3 is obtained. At the same time, noise is also amplified in the face area and background area of the brightened person.
ノイズ低減制御特性算出部106は、階調変換特性算出部104によって算出された第1の階調変換特性及び/又は画像の特性に基づいて、ノイズ低減の度合いを調整するためのノイズ低減制御特性を算出する。具体的には、ノイズ低減制御特性算出部106は、第1の階調変換特性と第1のゲインとが対応付けられた第1情報を保有しており、各領域に対応する第1のゲインを第1情報からそれぞれ取得し、取得した第1のゲインを階調変換特性に乗算することによってノイズ低減制御特性を算出する。第1の階調変換特性が所定の閾値より大きい場合のノイズ低減制御特性は、第1の階調変換特性が所定の閾値より小さい場合のノイズ低減制御特性よりも、大きくするとよい。
The noise reduction control
図3に上記第1情報の一例を示す。図3において、横軸は階調変換特性、縦軸は第1のゲインを示している。図3に示すように、第1の階調変換特性が所定の閾値Th1以上の場合の第1のゲインは、第1の階調変換特性が所定の閾値Th1より小さい場合の第1のゲインよりも大きな値に設定される。この例では、閾値Th1を1.5と設定し、階調変換特性が閾値1.5を超えた場合に与える第1のゲインを2とし、階調変換特性が閾値1.5を超えない場合には第1のゲインを1としている。より具体的には、ノイズ低減制御特性は、階調変換特性が閾値Th1が1.5を超えない範囲においては階調変換特性と同じであり、閾値Th1が1.5を超える範囲においては階調変換特性の2倍とする特性とする。 FIG. 3 shows an example of the first information. In FIG. 3, the horizontal axis indicates the gradation conversion characteristics, and the vertical axis indicates the first gain. As shown in FIG. 3, the first gain when the first gradation conversion characteristic is greater than or equal to the predetermined threshold Th1 is greater than the first gain when the first gradation conversion characteristic is smaller than the predetermined threshold Th1. Is also set to a large value. In this example, when the threshold Th1 is set to 1.5, the first gain given when the gradation conversion characteristic exceeds the threshold 1.5 is 2, and the gradation conversion characteristic does not exceed the threshold 1.5 The first gain is 1. More specifically, the noise reduction control characteristic is the same as the gradation conversion characteristic in a range where the gradation conversion characteristic does not exceed the threshold Th1, and in the range where the threshold Th1 exceeds 1.5, the noise reduction control characteristic is the same. The characteristic is twice the tone conversion characteristic.
続いて、上述の内容を図を用いて説明する。図2のイメージ2において、所定の閾値以上の階調変換特性を持つ領域が人物の顔の領域と背景の領域である場合について説明する。ノイズ低減制御特性算出部106は、上記人物の顔の領域と背景の領域は大幅にノイズ低減するような第1のゲインを設定し(そのときのゲイン分布はイメージ4の通りである)、人物の顔の領域と背景の領域以外の部分は、そのままのゲインを与えることとする。
Next, the above contents will be described with reference to the drawings. In the image 2 of FIG. 2, a case where regions having gradation conversion characteristics equal to or higher than a predetermined threshold are a human face region and a background region will be described. The noise reduction control
ノイズ低減制御特性算出部106は、算出したノイズ低減制御特性をノイズ低減処理部107に出力する。
The noise reduction control
ノイズ低減処理部107は、階調変換処理部105によって処理された入力画像に対し、ノイズ低減制御特性に基づいてノイズを低減する処理を行う。ノイズ低減処理部107にてノイズ低減処理された画像は、画像圧縮部108に入力される。画像圧縮部108は、ノイズ低減処理部107から供給された画像信号を、例えば、JPEG形式等に圧縮し、メモリカード等の記録メディア109に保存する。
The noise
続いて、本実施形態に係る画像処理装置の作用について説明する。
まず、光学系101により結像された被写体像は、撮像系102により光学被写体から電気信号に変換され、出力される。撮像系102から出力された入力画像は、画像処理部103に供給される。画像処理部103では各種画像処理が施され、この入力画像は、階調変換特性算出部104に供給される。階調変換特性算出部104では、入力画像の各領域に応じた階調変換特性が算出される。階調変換処理部105では、算出された階調変換特性に基づいて、入力画像信号に対し、スペースバリアントな階調変換処理が施される。
Next, the operation of the image processing apparatus according to this embodiment will be described.
First, a subject image formed by the
続いて、ノイズ低減制御特性算出部106では、階調変換特性算出部104によって算出されたスペースバリアントな階調変換特性を用いて、ノイズ低減制御特性を算出する。ノイズ低減処理部107では、階調変換された入力画像信号に対し、ノイズ低減制御特性に基づいて、ノイズ低減が実行される。このように、領域毎に階調変換処理が施された入力画像の画像信号は、画像圧縮部108に供給されることにより、所定のフォーマットに基づいて圧縮され、メモリカード等の記録メディア109に記録される。
Subsequently, the noise reduction control
以上説明してきたように、本実施形態に係る画像処理装置によれば、入力画像に対し、スペースバリアントな階調変換処理を行うとともに、スペースバリアントな階調変換特性に基づいてノイズ低減処理の度合いを調整する。この場合において、階調変換特性が所定の閾値以上の場合のゲインは、階調変換特性が所定の閾値より小さい場合のゲインよりも大きな値に設定されるので、スペースバリアントな階調変換処理によってノイズが大きく増幅した領域のノイズを、大幅に低減させることができるとともに、スペースバリアントな階調変換特性が小さくノイズの増幅が小さい領域、かつ、ノイズが目立たない領域には、ノイズ低減を弱くかけて入力画像の解像感を保持することが可能となる。 As described above, according to the image processing apparatus of the present embodiment, the space variant tone conversion processing is performed on the input image, and the degree of noise reduction processing based on the space variant tone conversion characteristics. Adjust. In this case, the gain when the gradation conversion characteristic is equal to or greater than the predetermined threshold is set to a larger value than the gain when the gradation conversion characteristic is smaller than the predetermined threshold. Noise can be greatly reduced in areas where noise is greatly amplified, and noise reduction is applied to areas where space variant tone conversion characteristics are small and noise amplification is small, and where noise is inconspicuous. Thus, the resolution of the input image can be maintained.
なお、上述した実施形態では、画像処理装置としてハードウェアによる処理を前提としていたが、このような構成に限定される必要はない。例えば、各センサからの出力信号に基づいて別途ソフトウェアにて処理する構成も可能である。この場合、画像処理装置は、CPU、RAM等の主記憶装置、上記処理の全て或いは一部を実現させるためのプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、CPUが上記記憶媒体に記録されているプログラムを読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、上述の画像処理装置と同様の処理を実現させる。
ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
In the above-described embodiment, processing by hardware is assumed as the image processing apparatus, but it is not necessary to be limited to such a configuration. For example, a configuration in which software is separately processed based on output signals from each sensor is also possible. In this case, the image processing apparatus includes a main storage device such as a CPU and a RAM, and a computer-readable recording medium on which a program for realizing all or part of the above processing is recorded. Then, the CPU reads out the program recorded in the storage medium and executes information processing / calculation processing, thereby realizing processing similar to that of the above-described image processing apparatus.
Here, the computer-readable recording medium means a magnetic disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, a semiconductor memory, or the like. Alternatively, the computer program may be distributed to the computer via a communication line, and the computer that has received the distribution may execute the program.
なお、第1の実施形態においては最も簡単なノイズ低減特性算出方法を示しているが、この方法に限られない。例えば、第1の実施形態で示したノイズ低減特性算出方法は、閾値前後で急激に特性が変化し、その領域で信号の歪みとなるアーチファクトが起こる可能性がある。このため、アーチファクトを軽減するために、図4に示すように閾値前後で徐々に大きなゲインを与えることとしてもよい。 Although the simplest noise reduction characteristic calculation method is shown in the first embodiment, the present invention is not limited to this method. For example, in the noise reduction characteristic calculation method shown in the first embodiment, the characteristic changes abruptly before and after the threshold, and an artifact that becomes signal distortion may occur in that region. For this reason, in order to reduce the artifact, a large gain may be given gradually before and after the threshold as shown in FIG.
〔第2の実施形態〕
次に、本発明の第2の実施形態に係る画像処理装置について図を参照して説明する。
本実施形態の画像処理装置が第1の実施形態と異なる点は、ノイズ低減制御特性算出部がノイズ低減制御特性を算出する場合に、画像の輝度情報を考慮することにある。以下、本実施形態の画像処理装置について、第1の実施形態と共通する点については説明を省略し、異なる点について主に説明する。
[Second Embodiment]
Next, an image processing apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The image processing apparatus according to this embodiment is different from the first embodiment in that the luminance information of the image is taken into account when the noise reduction control characteristic calculation unit calculates the noise reduction control characteristic. Hereinafter, regarding the image processing apparatus according to the present embodiment, description of points that are common to the first embodiment will be omitted, and differences will be mainly described.
図5は、本発明の第2の実施形態に係る画像処理装置の一構成例を示したブロック図である。図5に示すように、本実施形態に係る画像処理装置では、上述した第1の実施形態に係るノイズ低減制御特性算出部106(図1参照)に代えて、ノイズ低減制御特性算出部126を備え、輝度情報算出部140が追加されている。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of an image processing apparatus according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the image processing apparatus according to the present embodiment includes a noise reduction control
輝度情報算出部140は、階調変換特性算出部104により分割された領域毎に平均輝度を算出し、算出した領域毎の平均輝度の情報を、ノイズ低減制御特性算出部126に出力する。
The luminance
ノイズ低減制御特性算出部126は、輝度情報算出部140によって算出された、領域毎の平均輝度に基づいて、ノイズ低減制御特性を算出する。具体的には、ノイズ低減制御特性算出部126は、画像の平均輝度と第2のゲインとが対応付けられた第2情報を保有しており、領域の平均輝度に対応する第2のゲインを第2情報から取得し、取得した第2のゲインを階調変換特性に乗算することにより、ノイズ低減制御特性を算出する。また、画像の輝度が所定の閾値より低い領域のノイズ低減制御特性は、画像の輝度が所定の閾値より高い領域のノイズ低減制御特性よりも大きくするとよい。
The noise reduction control
図7に上記第2情報の一例を示す。図7において、横軸は画像の輝度情報、縦軸は階調変換特性に与える第2のゲインを示している。図7に示すように、平均輝度が所定の閾値Th2以下の場合の第2のゲインは、平均輝度が所定の閾値Th2より大きい場合の第2のゲインよりも大きな値に設定するとよい。本実施形態では、各領域の輝度情報が閾値Th2以下の場合に第2のゲインを2倍、閾値Th2を超える場合に第2のゲインを1倍にする。 FIG. 7 shows an example of the second information. In FIG. 7, the horizontal axis indicates the luminance information of the image, and the vertical axis indicates the second gain given to the gradation conversion characteristics. As shown in FIG. 7, the second gain when the average luminance is equal to or lower than the predetermined threshold Th2 may be set to a value larger than the second gain when the average luminance is higher than the predetermined threshold Th2. In the present embodiment, the second gain is doubled when the luminance information of each area is equal to or less than the threshold Th2, and the second gain is multiplied when the luminance information exceeds the threshold Th2.
より具体的には、平均輝度が閾値Th2を超えない低輝度の場合には、階調変換特性全体を2倍にした値をノイズ低減制御特性とするため、画像の平均輝度が所定の閾値より暗い範囲では、ノイズ低減処理を大幅に行う。一方、画像の平均輝度の閾値Th2をより高輝度の明るい範囲では、階調変換特性の値を、そのままノイズ低減制御特性として、ノイズ低減処理を実行する。 More specifically, when the average luminance is low luminance that does not exceed the threshold value Th2, the value obtained by doubling the entire gradation conversion characteristic is used as the noise reduction control characteristic, so that the average luminance of the image exceeds the predetermined threshold value. In the dark range, the noise reduction processing is greatly performed. On the other hand, in a bright range where the threshold value Th2 of the average luminance of the image is higher, the noise reduction process is executed with the value of the gradation conversion characteristic as it is as the noise reduction control characteristic.
より具体的には、図6のイメージ2の人物の顔の領域と人物の胴体の領域において、画像の輝度が、所定の閾値より小さい低輝度な領域である場合、この領域に対してノイズ低減を大幅に実行するようなノイズ低減制御特性が算出される(イメージ4は低輝度領域にゲインを高く設定するようなゲイン分布の概念図を示している)。このように、算出されたノイズ低減制御特性を用いてノイズ低減処理の度合いを調整するため、人物の顔の領域と人物の胴体の領域のノイズを大幅に低減し、その他の領域(光源周辺の領域および背景の領域)の解像感は保持される。 More specifically, if the luminance of the image is a low luminance area smaller than a predetermined threshold in the human face area and the human torso area of the image 2 in FIG. 6, noise reduction is performed for this area. Is calculated (image 4 shows a conceptual diagram of a gain distribution in which a gain is set high in a low luminance region). In this way, the noise reduction processing characteristics are adjusted using the calculated noise reduction control characteristics, so that the noise in the human face area and the human torso area is greatly reduced, and other areas (in the vicinity of the light source) The resolution of the area and the background area) is maintained.
以上説明してきたように、本実施形態に係る画像処理装置によれば、スペースバリアントな階調変換特性を施した画像において、画像の輝度情報を用いてノイズ低減処理の度合いを調整し、画像の輝度が低い領域のノイズ低減制御特性を大きくする。これにより、ノイズが目立つ画像の低輝度領域のみを大幅にノイズ低減し、その他の領域の解像感は保持することが可能となる。 As described above, according to the image processing apparatus according to the present embodiment, in an image subjected to space variant tone conversion characteristics, the degree of noise reduction processing is adjusted using the luminance information of the image, and the image Increase noise reduction control characteristics in low luminance areas. As a result, it is possible to greatly reduce noise only in a low-luminance region of an image where noise is conspicuous, and to maintain the resolution of other regions.
なお、本実施形態におけるノイズ低減制御特性を算出するための輝度情報と第2のゲインとが対応付けられた第2情報は、最も簡単な方法を示しているが、これに限られない。例えば、図7では閾値前後で急激に特性が変化するため、その領域でアーチファクトが起こる可能性がある。このため、アーチファクトを軽減するために図8に示すように閾値前後で徐々にゲインを小さくすることとしてもよい。 Note that the second information in which the luminance information and the second gain for calculating the noise reduction control characteristics in the present embodiment are associated with each other indicates the simplest method, but is not limited thereto. For example, in FIG. 7, since the characteristics change abruptly before and after the threshold value, an artifact may occur in that region. For this reason, in order to reduce the artifact, the gain may be gradually reduced around the threshold as shown in FIG.
〔第3の実施形態〕
次に、本発明の第3の実施形態に係る画像処理装置について図を参照して説明する。
本実施形態の画像処理装置が第1、第2の実施形態と異なる点は、ノイズ低減制御特性算出部がノイズ低減制御特性を算出する場合に、画像のエッジ情報を考慮することにある。以下、本実施形態の画像処理装置について、第1、第2の実施形態と共通する点については説明を省略し、異なる点について主に説明する。
[Third Embodiment]
Next, an image processing apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The image processing apparatus according to this embodiment is different from the first and second embodiments in that image edge information is considered when the noise reduction control characteristic calculation unit calculates the noise reduction control characteristic. Hereinafter, regarding the image processing apparatus according to the present embodiment, description of points that are the same as those in the first and second embodiments will be omitted, and different points will be mainly described.
図9は、本発明の第3の実施形態に係る画像処理装置の一構成例を示したブロック図である。図9に示すように、本実施形態に係る画像処理装置では、上述した第1の実施形態に係るノイズ低減制御特性算出部106(図1参照)に代えて、ノイズ低減制御特性算出部136を備え、エッジ情報算出部141が追加されている。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration example of an image processing apparatus according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, in the image processing apparatus according to the present embodiment, a noise reduction control
エッジ情報算出部141は、階調変換特性算出部104により分割された所定の領域毎にエッジ情報を算出し、得られたエッジ情報に応じてエッジ領域であるかエッジでない領域(非エッジ領域)かを判定し、この判定結果をノイズ低減制御特性算出部136に出力する。
The edge
エッジ情報算出部141は、図10に示すように処理対象とする所定の領域をp22として、p22を囲む周辺の3×3の領域から、エッジ情報を算出する。水平方向、垂直方向、右上がりの斜め方向、右下がりの斜め方向のエッジ量をそれぞれDh、Dv、Dz、Dnとし、これらエッジ量から最も大きい値をp22のエッジ情報として算出する。エッジ量Dh、Dv、Dz、Dnは、以下の式で表わされる。ここで、p21、p23、p12、p32、p13、p31、p11、p33は、p22を囲む3×3の周辺領域である。
Dh=|p21−p22|+|p23−p22|
Dv=|p12−p22|+|p32−p22|
Dz=|p13−p22|+|p31−p22|
Dn=|p11−p22|+|p33−p22|
As shown in FIG. 10, the edge
Dh = | p21−p22 | + | p23−p22 |
Dv = | p12−p22 | + | p32−p22 |
Dz = | p13−p22 | + | p31−p22 |
Dn = | p11−p22 | + | p33−p22 |
ノイズ低減制御特性算出部136は、エッジ情報算出部141によって算出された、エッジ情報に基づいて、ノイズ低減制御特性を算出する。具体的には、算出されたp22のエッジ情報が所定の閾値Th3と比較され、所定の閾値Th3以上である場合は、処理対象領域p22と隣接領域との差分が大きいことを示し、処理対象領域p22はエッジ領域に属すると判定される。一方、p22のエッジ情報が所定の閾値Th3より小さい場合は、処理対象領域p22と隣接領域との差分が小さいことを示し、処理対象領域p22は非エッジ領域に属すると判定される。非エッジ領域のノイズ低減制御特性は、エッジ領域のノイズ低減制御特性より大きくするとよい。
The noise reduction control
より具体的には、ノイズ低減制御特性算出部136は、エッジ情報と第3のゲインとが対応付けられた第3情報を保有しており、エッジ情報に対応する第3のゲインを該第3情報から取得し、取得した該第3のゲインを該階調変換特性に乗算することによってノイズ低減制御特性を算出する。
More specifically, the noise reduction control
画像のエッジ情報とは、分割された各領域がエッジ領域に属するか否かを示す指標である。 The edge information of an image is an index indicating whether or not each divided area belongs to an edge area.
図11に上記第3情報の一例を示す。図11において、横軸は画像のエッジ情報、縦軸は階調変換特性に与える第3のゲインを示している。画像のエッジ情報が非エッジ領域(閾値Th3以下の領域)である場合の第3のゲインは、画像のエッジ情報がエッジ領域(閾値Th3より大きい領域)である場合の第3のゲインよりも大きな値に設定するとよい。 FIG. 11 shows an example of the third information. In FIG. 11, the horizontal axis represents image edge information, and the vertical axis represents a third gain given to the gradation conversion characteristics. The third gain when the edge information of the image is a non-edge region (region below the threshold Th3) is larger than the third gain when the edge information of the image is an edge region (region larger than the threshold Th3). Set it to a value.
処理対象とする領域のエッジ情報が閾値Th3以下の場合には、処理対象の領域が非エッジ領域であるため、該領域の階調変換特性を2倍としたものを、ノイズ低減制御特性とする。一方、処理対象とする領域のエッジ情報が所定の閾値Th3を超える場合には、エッジ領域であると判定され、該領域の階調変換特性をそのままノイズ低減制御特性とする。換言すると、領域がエッジ領域でなく、ノイズの目立つ領域を大幅にノイズ低減する。 When the edge information of the area to be processed is equal to or less than the threshold Th3, the area to be processed is a non-edge area, and therefore the gradation conversion characteristic of the area is doubled as the noise reduction control characteristic. . On the other hand, when the edge information of the region to be processed exceeds a predetermined threshold Th3, it is determined that the region is an edge region, and the tone conversion characteristic of the region is directly used as the noise reduction control characteristic. In other words, the area is not an edge area, but an area where noise is conspicuous is greatly reduced.
図13は、第3の実施形態のノイズ低減処理方法を概念的に示した図である。図13では人物の顔の領域と背景領域が画像のエッジ情報が非エッジ領域であり、その領域の値が大きくなるようなノイズ低減制御特性が算出されている。入力画像は、このノイズ低減制御特性を用いてノイズ低減処理されたため、人物の顔の領域と背景領域のノイズを大幅に低減し、その他の領域(光源周辺の領域および人物の胴体の領域)の解像感は保持されている。 FIG. 13 is a diagram conceptually illustrating the noise reduction processing method according to the third embodiment. In FIG. 13, the edge information of a person's face area and background area is a non-edge area, and the noise reduction control characteristic is calculated so that the value of the area becomes large. Since the input image has been subjected to noise reduction processing using this noise reduction control characteristic, noise in the human face area and background area is greatly reduced, and other areas (the area around the light source and the human torso area) The sense of resolution is maintained.
以上説明してきたように、本実施形態に係る画像処理装置によれば、スペースバリアントな階調特性を施した画像において、画像のエッジ情報を用いてノイズ低減処理の度合いを調整し、画像の非エッジ領域のノイズ低減制御特性を大きくする。これにより、入力画像におけるノイズが目立つ領域のみを大幅にノイズ低減し、その他の領域の解像感は保持することが可能となる。 As described above, according to the image processing apparatus according to the present embodiment, in an image subjected to space variant tone characteristics, the degree of noise reduction processing is adjusted using the edge information of the image, and the non-image is displayed. Increase noise reduction control characteristics in the edge region. As a result, it is possible to greatly reduce noise only in a region where noise is conspicuous in the input image and to maintain the sense of resolution in other regions.
なお、本実施形態におけるノイズ低減制御特性を算出するためのエッジ情報と第3のゲインとが対応付けられた第3情報は、最も簡単な方法を示しているが、これに限られない。例えば、図11では閾値前後で急激に特性が変化するため、その領域でアーチファクトが起こる可能性がある。このため、アーチファクトを軽減するために図12に示すように閾値前後で徐々にゲインを小さくすることとしてもよい。 Note that the third information in which the edge information and the third gain for calculating the noise reduction control characteristic in the present embodiment are associated with each other indicates the simplest method, but is not limited thereto. For example, in FIG. 11, since the characteristics change abruptly before and after the threshold value, there is a possibility that artifacts will occur in that region. For this reason, in order to reduce the artifact, the gain may be gradually reduced before and after the threshold as shown in FIG.
〔第4の実施形態〕
次に、本発明の第4の実施形態に係る画像処理装置について図を参照して説明する。
本実施形態の画像処理装置が第1、第2、第3の実施形態と異なる点は、ノイズ低減制御特性算出部がノイズ低減制御特性を算出する方法が異なる点である。以下、本実施形態の画像処理装置について、第1、第2、第3の実施形態と共通する点については説明を省略し、異なる点について主に説明する。
[Fourth Embodiment]
Next, an image processing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The image processing apparatus according to this embodiment is different from the first, second, and third embodiments in that the noise reduction control characteristic calculation unit calculates a noise reduction control characteristic. Hereinafter, the image processing apparatus according to the present embodiment will not be described with respect to the points common to the first, second, and third embodiments, and different points will be mainly described.
図14は、本発明の第4の実施形態に係る画像処理装置の一構成例を示したブロック図である。図14に示すように、本実施形態に係る画像処理装置では、輝度情報算出部140及びエッジ情報算出部141を備えるとともに、上述した第1の実施形態に係るノイズ低減制御特性算出部106(図1参照)に代えて、ノイズ低減制御特性算出部146が備えられている。
FIG. 14 is a block diagram showing a configuration example of an image processing apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 14, the image processing apparatus according to the present embodiment includes a luminance
ノイズ低減制御特性算出部146によるノイズ低減制御特性の算出方法を、図15および図16を用いて処理の動作フローを説明する。
スペースバリアントな階調変換特性、画像の輝度情報、画像のエッジ情報が入力される(図15のステップSA1)。続いて、処理対象の領域のスペースバリアントな階調変換特性を、所定の閾値Th1と比較する(図15のステップSA2)。比較の結果、Th1を超えている場合には、ゲインを2倍とし(図16のステップSA3−2)、Th1を超えていない場合には、ゲインを1倍とする(図15のステップSA3−1)。ステップSA3−1及びステップSA3−2において与えられるゲインをゲインAとする。
A method of calculating the noise reduction control characteristic by the noise reduction control
Space variant tone conversion characteristics, image luminance information, and image edge information are input (step SA1 in FIG. 15). Subsequently, the space variant tone conversion characteristics of the region to be processed are compared with a predetermined threshold Th1 (step SA2 in FIG. 15). As a result of comparison, when Th1 is exceeded, the gain is doubled (step SA3-2 in FIG. 16), and when Th1 is not exceeded, the gain is doubled (step SA3- in FIG. 15). 1). The gain given in step SA3-1 and step SA3-2 is defined as gain A.
ステップSA3−1及びステップSA3−2のどちらの処理に進んだ場合であっても、続いて画像の輝度情報を算出し、輝度情報が所定の閾値Th2を超えているか否かを判定する(図15のステップSA4−1、図16のステップSA4−2)。輝度情報が閾値Th2を超えていない場合には、前段で算出されたゲインAの2倍をゲインBとして算出し(図15のステップSA5−1、図16のステップSA5−3)、輝度情報が閾値Th2を超えている場合には、ゲインAの値をそのままゲインBとする(図15のステップSA5−2から図16のステップSA5−4)。 Regardless of whether the processing proceeds to either step SA3-1 or step SA3-2, the luminance information of the image is subsequently calculated, and it is determined whether the luminance information exceeds a predetermined threshold Th2 (FIG. 15 step SA4-1, step SA4-2 in FIG. When the luminance information does not exceed the threshold Th2, twice the gain A calculated in the previous stage is calculated as the gain B (step SA5-1 in FIG. 15, step SA5-3 in FIG. 16), and the luminance information is When the threshold Th2 is exceeded, the value of the gain A is directly used as the gain B (step SA5-2 in FIG. 15 to step SA5-4 in FIG. 16).
ステップSA6−1からステップSA6−4のいずれかの処理に進んだ場合であっても、続いて画像のエッジ情報を算出し、エッジ情報が所定の閾値Th3を超えているか否かを判定する(図15のステップSA7−1から図16のステップSA7−8)。エッジ情報が閾値Th3以下の場合には、所定の領域を非エッジ領域と判定し、前段で算出されたゲインBの2倍をゲインCとして算出する。一方、エッジ情報が閾値Th3を超えている場合には、所定の領域をエッジ領域として判定しゲインBの値を、そのままゲインCとして算出する。 Even when the process proceeds from step SA6-1 to any one of steps SA6-4, the edge information of the image is subsequently calculated, and it is determined whether the edge information exceeds a predetermined threshold Th3 ( Step SA7-1 in FIG. 15 to Step SA7-8 in FIG. 16). When the edge information is equal to or less than the threshold Th3, the predetermined area is determined as a non-edge area, and twice the gain B calculated in the previous stage is calculated as the gain C. On the other hand, when the edge information exceeds the threshold Th3, the predetermined area is determined as the edge area, and the value of the gain B is directly calculated as the gain C.
上記のように算出されたゲインCを、処理対象の領域の階調変換特性に乗算することで、ノイズ低減制御特性を算出し(図15のステップSA8)、本処理を終了する。 The noise reduction control characteristic is calculated by multiplying the gradation conversion characteristic of the region to be processed by the gain C calculated as described above (step SA8 in FIG. 15), and this process is terminated.
図17は、第4の実施形態におけるノイズ低減処理方法を概念的に示した図である。図17は、人物の顔の領域と背景の領域のスペースバリアントな階調変換特性が所定の閾値Th1より大きい値である。また、人物の顔の領域と人物の胴体の領域が画像の輝度情報が任意の閾値Th2より小さい低輝度領域、人物の顔の領域と背景領域が所定の閾値Th3より小さい非エッジ領域を示している。 FIG. 17 is a diagram conceptually illustrating a noise reduction processing method according to the fourth embodiment. In FIG. 17, the space variant tone conversion characteristics of the human face area and the background area are larger than a predetermined threshold Th1. In addition, the human face area and the human torso area indicate low-luminance areas where the luminance information of the image is smaller than an arbitrary threshold value Th2, and the non-edge areas where the human face area and the background area are smaller than a predetermined threshold value Th3. Yes.
ここで、スペースバリアントな階調変換特性が所定の閾値Th1より大きい値、かつ、低輝度、かつ、非エッジ領域である領域は人物の顔の領域である。本実施形態においては、スペースバリアントな階調変換特性より大きく、かつ低輝度、かつ、非エッジ領域である領域は、値が大きくなるようなノイズ低減制御特性が算出されるため、このノイズ低減制御特性を用いてノイズ低減処理を実行すると、人物の顔の領域のノイズを大幅にノイズ低減されることとなる。一方、光源周辺の領域、人物の胴体の領域および背景の領域であるその他の領域の解像感は保持されることを示している。 Here, the area where the space-variant tone conversion characteristic is a value larger than the predetermined threshold Th1, the luminance is low, and the area is a non-edge area is a human face area. In the present embodiment, the noise reduction control characteristic is calculated such that the value is larger in the area that is larger than the space variant gradation conversion characteristic, low brightness, and non-edge area, and thus this noise reduction control. When the noise reduction process is executed using the characteristics, the noise in the human face area is greatly reduced. On the other hand, it shows that the sense of resolution of the area around the light source, the area of the human torso, and other areas as the background area is maintained.
以上説明してきたように、本実施形態に係る画像処理装置においては、画像の特性及び/又はスペースバリアントな階調変換特性、画像の輝度情報及びエッジ情報を用い、それぞれの情報によって取得される最終的なゲインを求め、この最終的なゲインを用いてノイズ低減処理を行う。本実施形態では、スペースバリアントな階調特性が所定の閾値より大きい場合、かつ、スペースバリアントな階調特性を画像の輝度が低い領域、かつ、非エッジ領域にノイズ低減制御値を大きくするように、ノイズ低減処理の度合いを調整する。これにより、第1、第2、第3の実施形態に比べて、ノイズが目立つ領域を絞り込むことができ、該領域に対して大幅にノイズ低減を行うとともに、その他のノイズが目立たない領域は、解像感を保持することが可能となる。 As described above, the image processing apparatus according to the present embodiment uses the image characteristics and / or the space variant tone conversion characteristics, the image luminance information, and the edge information, and obtains the final information acquired by each information. A specific gain is obtained, and noise reduction processing is performed using this final gain. In the present embodiment, when the space variant tone characteristics are larger than a predetermined threshold, and the space variant tone characteristics are set so that the noise reduction control value is increased in an area where the luminance of the image is low and a non-edge area. Adjust the degree of noise reduction processing. As a result, compared to the first, second, and third embodiments, it is possible to narrow down a region where noise is conspicuous, greatly reduce noise for the region, and other regions where noise is not conspicuous are: It becomes possible to maintain a sense of resolution.
具体的には、第1の実施形態では、スペースバリアントな階調変換でノイズは大きく増大するが、画像の輝度が高輝度でノイズが目立たない領域(例えば、図2の背景の領域)を大幅にノイズ低減するため、その領域の解像感は劣化することとなる。同様に、第2の実施形態では、画像の輝度が低輝度の領域は、ノイズが目立つ領域ではあるが、スペースバリアントな階調変換によってノイズが大きく増大していない領域、換言すると、ノイズ低減を大幅に行わなくて良い領域(例えば、図6の人物の胴体の領域)を、大幅にノイズ低減するため、その領域の解像感は劣化してしまう。 Specifically, in the first embodiment, noise is greatly increased by space-variant gradation conversion, but a region where the luminance of the image is high and noise is not noticeable (for example, the background region in FIG. 2) is greatly increased. In order to reduce noise, the resolution of the area deteriorates. Similarly, in the second embodiment, an area where the luminance of the image is low is an area where noise is conspicuous, but an area where noise is not greatly increased by space variant gradation conversion, in other words, noise reduction is performed. Since an area that does not need to be significantly reduced (for example, the area of the human torso in FIG. 6) is significantly reduced in noise, the resolution of the area deteriorates.
一方、第4の実施形態では、スペースバリアントな階調特性が任意の閾値より大きく、かつ、画像の輝度が低い領域、かつ、非エッジ領域、つまりノイズが目立つ領域(例えば、図17の人物の顔の領域)のみを大幅にノイズ低減し、その他の領域の解像感を保つことが可能となるので、より画像の特性に応じたノイズ低減処理を行うことが可能となる。 On the other hand, in the fourth embodiment, a space variant tone characteristic is larger than an arbitrary threshold and the image brightness is low, and a non-edge region, that is, a region where noise is conspicuous (for example, the person in FIG. 17). It is possible to significantly reduce noise only in the face area) and maintain the resolution of the other areas, so that it is possible to perform noise reduction processing according to the characteristics of the image.
なお、第1、第2、第3の実施形態の画像処理装置は、放送用据え置き型カメラ、ENGカメラ、民生用ハンディカメラ、デジタルカメラ等の製品に搭載されることとしてもよい。さらに、動画を扱う画像信号補正プログラム(CGプログラム)、画像編集装置などにも用いてもよい。 The image processing apparatuses according to the first, second, and third embodiments may be mounted on products such as a stationary camera for broadcasting, an ENG camera, a consumer handy camera, and a digital camera. Furthermore, the present invention may be used for an image signal correction program (CG program) that handles moving images, an image editing apparatus, and the like.
なお、本実施形態にかかる画像処理装置においては、ノイズ低減制御特性算出部146において、階調変換特性、画像の輝度情報、及びエッジ情報の3つの情報からゲインを求め、求められたゲインを階調変換特性に乗算していたが、これに限られない。例えば、ノイズ低減制御特性算出部146は、階調変換特性と第1のゲインとが対応付けられた第1情報を保有しており、各領域に対応する第1のゲインを第1情報から取得する第1ゲイン取得部(図示略)と、平均輝度と第2のゲインとが対応付けられた第2情報を保有しており、平均輝度に対応する第2のゲインを第2情報から取得する第2ゲイン取得部(図示略)と、エッジ情報と第3のゲインとが対応付けられた第3情報を保有しており、エッジ情報に対応する第3のゲインを該第3情報から取得する第3ゲイン取得部(図示略)とのうち、少なくともいずれか2つを備え、それぞれの取得部によって決定したゲインを用いて最終的なゲインを求め、この最終的なゲインを階調変換特性に乗算することによってノイズ低減制御特性を算出することとしてもよい。
In the image processing apparatus according to the present embodiment, the noise reduction control
104 階調変換特性算出部
105 階調変換処理部
106、126、136、146 ノイズ低減制御特性算出部
107 ノイズ低減処理部
140 輝度情報算出部
141 エッジ情報算出部
104 gradation conversion
Claims (10)
該階調変換特性算出手段により算出された第1の階調変換特性を用いて、前記領域毎に階調変換処理を行う階調変換処理手段と、
前記階調変換特性算出手段によって算出された前記第1の階調変換特性及び/又は画像の特性に基づいてノイズ低減処理の度合いを調整するためのノイズ低減制御特性を算出するノイズ低減制御特性算出手段と、
前記階調変換処理手段によって処理された前記入力画像に対し、前記ノイズ低減制御特性に基づいてノイズを低減する処理を行うノイズ低減処理手段と、
を具備することを特徴とする画像処理装置。 A gradation conversion characteristic calculating means for dividing the input image into a plurality of areas and calculating a first gradation conversion characteristic for each of the areas;
Gradation conversion processing means for performing gradation conversion processing for each of the areas using the first gradation conversion characteristics calculated by the gradation conversion characteristic calculation means;
Noise reduction control characteristic calculation for calculating a noise reduction control characteristic for adjusting the degree of noise reduction processing based on the first gradation conversion characteristic and / or image characteristic calculated by the gradation conversion characteristic calculation unit Means,
Noise reduction processing means for performing processing for reducing noise based on the noise reduction control characteristics for the input image processed by the gradation conversion processing means;
An image processing apparatus comprising:
前記第1の階調変換特性が所定の閾値以上の場合の前記第1のゲインは、前記第1の階調変換特性が所定の閾値より小さい場合の第1のゲインよりも大きな値に設定される
ことを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。 The noise reduction control characteristic calculation unit has first information in which the first gradation conversion characteristic and the first gain are associated with each other, and the first gain corresponding to the region is the first gain. Obtaining a noise reduction control characteristic by multiplying the gradation conversion characteristic by the acquired first gain, and obtaining from the information;
The first gain when the first gradation conversion characteristic is equal to or greater than a predetermined threshold is set to a value larger than the first gain when the first gradation conversion characteristic is smaller than the predetermined threshold. The image processing apparatus according to claim 2.
前記平均輝度が所定の閾値以下の場合の前記第2のゲインは、前記平均輝度が所定の閾値より大きい場合の第2のゲインよりも大きな値に設定される
ことを特徴とする請求項4に記載の画像処理装置。 The noise reduction control characteristic calculation unit has second information in which the average luminance of the image is associated with the second gain, and the second gain corresponding to the average luminance of the region is the second information. And calculating the noise reduction control characteristic by multiplying the gradation conversion characteristic by the acquired second gain.
5. The second gain when the average luminance is equal to or lower than a predetermined threshold is set to a value larger than the second gain when the average luminance is higher than the predetermined threshold. The image processing apparatus described.
非エッジ領域のノイズ低減制御特性を、エッジ領域のノイズ低減制御特性より大きくすることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の画像処理装置。 The region to be processed of the image includes edge information calculation means for calculating edge information,
6. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the noise reduction control characteristic of the non-edge area is made larger than the noise reduction control characteristic of the edge area.
前記画像のエッジ情報が非エッジ領域である場合の前記第3のゲインは、前記画像のエッジ情報がエッジ領域である場合の第3のゲインよりも大きな値に設定される
ことを特徴とする請求項6に記載の画像処理装置。 The noise reduction control characteristic calculation unit has third information in which the edge information and a third gain are associated with each other, and a third gain corresponding to the edge information of the region is obtained from the third information. Obtaining a noise reduction control characteristic by multiplying the gradation conversion characteristic by the acquired third gain,
The third gain when the edge information of the image is a non-edge region is set to a larger value than the third gain when the edge information of the image is an edge region. Item 7. The image processing apparatus according to Item 6.
前記階調変換特性と第1のゲインとが対応付けられた第1情報を保有しており、前記領域に対応する第1のゲインを該第1情報から取得する第1ゲイン取得手段と、
前記平均輝度と第2のゲインとが対応付けられた第2情報を保有しており、前記平均輝度に対応する第2のゲインを該第2情報から取得する第2ゲイン取得手段と、
エッジ情報と第3のゲインとが対応付けられた第3情報を保有しており、前記エッジ情報に対応する第3のゲインを該第3情報から取得する第3ゲイン取得手段と
のうち、少なくともいずれか2つを具備し、具備するそれぞれの手段によって決定したゲインを用いて最終的なゲインを求め、該最終的なゲインを該階調変換特性に乗算することによってノイズ低減制御特性を算出する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 The noise reduction control characteristic calculation means is:
First gain acquisition means for storing the first information in which the gradation conversion characteristic and the first gain are associated with each other, and acquiring the first gain corresponding to the region from the first information;
Second gain acquisition means for holding second information in which the average luminance and the second gain are associated, and acquiring a second gain corresponding to the average luminance from the second information;
3rd gain acquisition means which holds the 3rd information where edge information and the 3rd gain were matched, and acquires the 3rd gain corresponding to the edge information from the 3rd information at least. A noise reduction control characteristic is calculated by obtaining a final gain using the gain determined by each of the two means, and multiplying the gradation conversion characteristic by the final gain. The image processing apparatus according to claim 1.
該第1過程により算出された第1の階調変換特性を用いて、前記領域毎に階調変換処理を行う第2過程と、
前記第1過程によって算出された前記第1の階調変換特性及び/又は画像の特性に基づいてノイズ低減処理の度合いを調整するためのノイズ低減制御特性を算出する第3過程と、
前記第2過程によって処理された前記入力画像に対し、前記ノイズ低減制御特性に基づいてノイズを低減する処理を行う第4過程と、
を有することを特徴とする画像処理方法。 A first step of dividing the input image into a plurality of regions and calculating a first gradation conversion characteristic for each region;
A second step of performing gradation conversion processing for each region using the first gradation conversion characteristic calculated in the first step;
A third step of calculating a noise reduction control characteristic for adjusting a degree of noise reduction processing based on the first gradation conversion characteristic and / or the image characteristic calculated in the first step;
A fourth step of performing noise reduction processing on the input image processed in the second step based on the noise reduction control characteristics;
An image processing method comprising:
該第1処理により算出された第1の階調変換特性を用いて、前記領域毎に階調変換処理を行う第2処理と、
前記第1処理によって算出された前記第1の階調変換特性及び/又は画像の特性に基づいてノイズ低減処理の度合いを調整するためのノイズ低減制御特性を算出する第3処理と、
前記第2処理によって処理された前記入力画像に対し、前記ノイズ低減制御特性に基づいてノイズを低減する処理を行う第4処理と、
をコンピュータに実行させる画像処理プログラム。
A first process for dividing the input image into a plurality of regions and calculating a first gradation conversion characteristic for each region;
A second process for performing a gradation conversion process for each region using the first gradation conversion characteristic calculated by the first process;
A third process for calculating a noise reduction control characteristic for adjusting the degree of the noise reduction process based on the first gradation conversion characteristic and / or the image characteristic calculated by the first process;
A fourth process for performing a process of reducing noise based on the noise reduction control characteristic for the input image processed by the second process;
An image processing program for causing a computer to execute.
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