JPH03214272A - Selective smoothing filter mechanism using edge information - Google Patents

Selective smoothing filter mechanism using edge information

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JPH03214272A
JPH03214272A JP2010128A JP1012890A JPH03214272A JP H03214272 A JPH03214272 A JP H03214272A JP 2010128 A JP2010128 A JP 2010128A JP 1012890 A JP1012890 A JP 1012890A JP H03214272 A JPH03214272 A JP H03214272A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pixel
edge
smoothing
image
processing
Prior art date
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Pending
Application number
JP2010128A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tateshi Nakajima
立志 中嶋
Minehiro Konya
峰弘 紺矢
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Priority to JP2010128A priority Critical patent/JPH03214272A/en
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は画像処理装置に関し、特に、画像の・1乙滑
化処理を行なうための機構に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an image processing device, and particularly to a mechanism for performing 1-to-1 smoothing processing on an image.

[従来の技術] 画像処理分野においては、画像情報をデジタル的に処理
することが一般に行なわれている。このようなデジタル
画像処理技法の1つに、平滑化処理と呼ばれるものがあ
る。この平滑化処理は、主として画像情報に含まれるノ
ッチ成分、ランダムノイズなどを除去する処理であり、
低域フィルタと等価な機能を有する。
[Prior Art] In the field of image processing, image information is generally processed digitally. One such digital image processing technique is called smoothing processing. This smoothing process is a process that mainly removes notch components, random noise, etc. contained in image information.
It has a function equivalent to a low-pass filter.

このような平滑化処理は、ランダムノイズ等の高周波成
分の除去のみならず、平滑化された原画像の定数倍を減
算し、これにより画像の鮮鋭度の改善および画像の境界
領域(エッジ領域)の強調などを行なう処理などにおい
ても用いられている。
Such smoothing processing not only removes high-frequency components such as random noise, but also subtracts a constant multiple of the smoothed original image, thereby improving the sharpness of the image and improving the boundary area (edge area) of the image. It is also used in processes such as emphasizing.

画像の平滑化処理は、一般に、画素Pの出力値を、この
画素Pとその近傍内の入力画素(原画素)の濃度(また
は輝度)の或る関数h (f)として出力する処理とし
て定義される。ここでfは画素Pとその近傍の入力画像
画素の濃度値(または輝度)を示す。このような平滑化
処理には、種々の処理技法があり、一様重み平滑化処理
、1階差分平滑化処理、近傍領域の濃度値の平均値また
は中央値による平滑化処理などが知られている。
Image smoothing is generally defined as a process that outputs the output value of a pixel P as a function h (f) of the density (or brightness) of this pixel P and input pixels (original pixels) in its vicinity. be done. Here, f indicates the density value (or brightness) of the pixel P and the input image pixels in its vicinity. There are various processing techniques for such smoothing processing, such as uniform weight smoothing processing, first-order difference smoothing processing, and smoothing processing using the average value or median value of density values in neighboring regions. There is.

次に、第5図を参照して従来の平滑化処理について簡単
に説明する。第5図(a)に画面の一部における各画素
の輝度の値を例示的に示す。この第5図(a)において
、各升目は画素を示し、各升内の値は画素の輝度を示す
。この表示法は以下の説明においても同様であるとする
Next, conventional smoothing processing will be briefly explained with reference to FIG. FIG. 5(a) exemplarily shows the luminance value of each pixel in a part of the screen. In FIG. 5(a), each square represents a pixel, and the value within each square represents the brightness of the pixel. This display method is assumed to be the same in the following explanation.

今、第5図(a)示す各画素P (i.  j)に対し
、その右横に位置する画素P (i,j+1)との平均
値をとって該画素P(i,j)の平滑処理後の出力値P
’  (i,j)として出力する処理、すなわち、 P’  (i.j) = iP (i,j)+P (i,j+1)l /2な
る処理を行なう場合を考える。ここで、説明の便宜上P
(i,j)は画面の画素マトリクスにおいてl行J列に
位置する画素を示すとともにその輝度値も併せて示すも
のとする。この第5図(a)にに示す画像に対し上述の
平滑化処理を行なった後の各画素の輝度値を第5図(b
)に示す。
Now, for each pixel P (i. Output value P after processing
Let us consider the case where the process of outputting as '(i,j), ie, the process of P'(i.j)=iP(i,j)+P(i,j+1)l/2, is performed. Here, for convenience of explanation, P
(i, j) indicates a pixel located at row l and column J in the pixel matrix of the screen, and also indicates its luminance value. The luminance value of each pixel after performing the above-mentioned smoothing process on the image shown in FIG. 5(a) is shown in FIG. 5(b).
).

第5図(b)において、4行7列の画素マトリクスのう
ち、第1列ないし第3列の画素の輝度値は“1″、第5
列ないし第7列の画素の輝度値は″11″、および第4
列の画素の輝度値は“6゜となっているのか見られる。
In FIG. 5(b), of the pixel matrix of 4 rows and 7 columns, the luminance values of the pixels in the 1st column to the 3rd column are "1", and the luminance values of the pixels in the 5th column
The brightness values of the pixels in the columns to the seventh column are "11", and the brightness values of the pixels in the fourth column to
It can be seen that the luminance value of the pixels in the column is 6 degrees.

したがって、第5図(,a)と第5図(b)とを比較す
れば明らかなように、谷画素間の輝度の変化が緩やかと
なり、画像の゛「滑化が行なわれているのが見られると
ともこ、第5図Cb)において第4列か画像の境界領域
(エツ2領域)を構成している画素列であるのが見られ
る。
Therefore, as is clear from comparing Figures 5(a) and 5(b), the change in brightness between valley pixels becomes gradual, and the image is smoothed. As can be seen, in FIG. 5Cb), it can be seen that the fourth column is the pixel column that constitutes the boundary area (Etsu 2 area) of the image.

C発明が解決しようとする課R] 上述のように、従来の平滑化処理においては、各画素の
近傍領域内の画素を用いて画像の平滑化を行なっている
。このとき、近傍領域がエッジ領域を含むか否か、また
は処理される画素がエッジ領域に含まれるか否かに関す
る考慮が全く払われておらず、すべての画素に対し同様
の平滑化処理が行なわれていた。
Problem R to be Solved by the Invention] As described above, in the conventional smoothing process, pixels in the vicinity of each pixel are used to smooth the image. At this time, no consideration is given to whether the neighboring area includes an edge area or whether the pixel to be processed is included in an edge area, and the same smoothing process is performed on all pixels. It was.

したがって、第5図(b)に見られるように、画像全体
に平滑処理がかかり、平滑化処理後の画像にエッジ領域
が保存されるものの、このエッジ領域も平滑化されるた
め、エッジ領域近傍における輝度の差が小さくなり、こ
のエッジ領域近傍に平滑化の悪影響、すなわち、画像の
エッジの劣化が生じ、境界領域が不鮮明になるという問
題が発生する。
Therefore, as shown in Figure 5(b), although the entire image is smoothed and the edge area is preserved in the image after the smoothing process, this edge area is also smoothed, so the vicinity of the edge area The problem arises that the difference in brightness between the edges becomes smaller, and the negative effect of smoothing occurs near this edge region, that is, the edge of the image deteriorates, and the boundary region becomes unclear.

それゆえ、この発明の目的は、従来の平滑化処理技法の
有する欠点を除去し、エッジ領域を鮮明にしたまま画像
の平滑化を行なうことのできる平滑化フィルタ機構を提
供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, it is an object of the present invention to provide a smoothing filter mechanism that eliminates the drawbacks of conventional smoothing processing techniques and can smooth images while keeping edge regions sharp.

[課題を解決するための手段] この発明に係る平滑化フィルタ機構は、或る画素が、そ
の近傍領域内にエッジ領域を構成する画素を含んでいる
か否かに応じて、この画素Pに対し平滑化処理を行なう
かまたは画素Pをそのまま通過させるかのいずれかを行
なうようにしたものである。
[Means for Solving the Problems] The smoothing filter mechanism according to the present invention provides a smoothing filter mechanism for a certain pixel P depending on whether or not a pixel includes a pixel constituting an edge region in its neighboring region. Either a smoothing process is performed or the pixel P is passed through as is.

すなわち、この発明に係る平滑化フィルタ機構は、処理
されるべき画像を構成する画素列を導出する手段と、こ
の導出手段からの画素列に所定の平滑化処理を行なう手
段と、この導出手段からの画素列から画像に含まれるエ
ッジ領域を検出する手段と、この検出手段出力に応答し
て、平滑化処理手段における平滑化処理が画像のエッジ
領域に含まれる画素を用いて行なわれたか否かを各画素
に対し判別する手段と、この判別手段出力に応答して導
出手段からの画素と平滑化処理手段からの画素のいすれ
か一方の画素を処理画素として出力する手段とを備える
That is, the smoothing filter mechanism according to the present invention includes a means for deriving a pixel string constituting an image to be processed, a means for performing a predetermined smoothing process on the pixel string from the deriving means, and a means for deriving a pixel string from the deriving means. a means for detecting an edge region included in an image from a pixel column, and whether smoothing processing in the smoothing processing means was performed using pixels included in the edge region of the image in response to the output of the detection means; and means for outputting either the pixel from the deriving means or the pixel from the smoothing processing means as a processed pixel in response to the output of the determining means.

出力手段は、判別手段が、或る画素Pがエッジ領域に含
まれる画素を用いて平滑化処理が行なわれていると判定
した場合、導出手段からの画素Pを通過させ、そうでな
い場合には平滑化処理手段からの画素Pに対応する画素
データを通過させる。
The output means passes the pixel P from the derivation means when the determination means determines that a certain pixel P is subjected to smoothing processing using a pixel included in an edge region, and otherwise passes the pixel P from the derivation means. Pixel data corresponding to pixel P from the smoothing processing means is passed.

[作用] 上述の構成においては、エッジ領域に含まれる画素を用
いて平滑化処理が行なわれる画素に対しては、処理前の
画素データが出力され、一方、そうでない画素に対して
は平滑化処理が施された画素データか出力されるので、
原画像のエッジ領域およびその近傍の画像は平滑化され
ず原画像のエノン領域か保存された平滑処理画像が得ら
れ、画像の境界領域の鮮明な平滑処理画像が得られる。
[Operation] In the above configuration, pixel data before processing is output for pixels that are included in the edge area and are subjected to smoothing processing, while for pixels that are not included in the edge region, smoothing processing is performed. Processed pixel data is output, so
A smoothed image is obtained in which the edge area of the original image and the image in its vicinity are not smoothed, but the Enon area of the original image is preserved, and a smoothed image with clear border areas of the image is obtained.

[発明の実施例] 第1図にこの発明の一実施例である選択的平滑化フィル
タ機構の全体の構成を概略的に示す。第1図において、
この発明による平滑化フィルタ機構は、処理されるべき
画像を構成する画素列を導出する入力装置1と、入力装
置]からの画素に所定の平滑化処理を行なう平滑化処理
部3とを含む。
[Embodiment of the Invention] FIG. 1 schematically shows the overall configuration of a selective smoothing filter mechanism that is an embodiment of the present invention. In Figure 1,
The smoothing filter mechanism according to the present invention includes an input device 1 that derives a pixel string constituting an image to be processed, and a smoothing processing section 3 that performs a predetermined smoothing process on pixels from the input device.

入力装置1は、TVカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置
またはスキャナ等の画像読取装置もしくは画像情報を格
納する記憶装置から、平滑化処理されるべきデジタル化
された画素データを順次読込み、原画素列を導出する。
The input device 1 sequentially reads digitized pixel data to be smoothed from an imaging device such as a TV camera or a video camera, an image reading device such as a scanner, or a storage device that stores image information, and converts it into an original pixel string. Derive.

平滑化処理部3は、入力装置1からの原画素データ(た
とえば輝度または濃度)に対し、たとえば8近傍平滑化
処理を施す。この8近傍平滑化処理は、第2図に示すよ
うに、対象画素の輝度データとこの対象画素に隣接する
8個の画素の輝度データとを用いて行なう平滑化処理で
ある。この平滑化処理の方式、すなわち、平滑化フィル
タの重み(係数)は、処理内容に応じて適当に設定され
る。
The smoothing processing unit 3 performs, for example, 8-neighborhood smoothing processing on the original pixel data (for example, luminance or density) from the input device 1. As shown in FIG. 2, this 8-neighborhood smoothing process is a smoothing process performed using the luminance data of the target pixel and the luminance data of eight pixels adjacent to the target pixel. The method of this smoothing process, that is, the weights (coefficients) of the smoothing filter are appropriately set depending on the content of the process.

平滑化フィルタ機構はさらに、入力装置1からの原画素
列を受けて画像のエッジ領域を抽出するエッジ抽出部2
と、エッジ抽出部2からの画素データを受け、画像のエ
ッジ近傍領域を抽出する近傍情報抽出部4とを含む。
The smoothing filter mechanism further includes an edge extraction unit 2 that receives the original pixel string from the input device 1 and extracts an edge region of the image.
and a neighborhood information extraction section 4 that receives pixel data from the edge extraction section 2 and extracts a region near the edge of the image.

エッジ抽出部2は、たとえば、 P (i,  j) −P (i+1,  j+1)+
lp (i,j+1)−P (i+1,j)のような1
次微分を用いて画像のエッジ領域を抽出し、かつこの抽
出されたエッジ領域と残りの領域との間の2値化処理を
行なう。エッジ抽出が1次微分で行なわれる場合、この
微分値が一定値以上の場合にはその画素はエッジ領域に
含まれると判断することができる。したがって、エッジ
領域とそうでない領域との分類は、この1次微分により
得られた値を所定のしきい値と比較し、この比較結果に
応じて各画素の値を“0″  “1”として示すことに
よりエッジ領域か抽出された画像情報を得ることができ
る。
The edge extraction unit 2, for example, P (i, j) −P (i+1, j+1)+
1 like lp (i,j+1)-P (i+1,j)
The edge region of the image is extracted using the second order differentiation, and a binarization process is performed between the extracted edge region and the remaining region. When edge extraction is performed using a first-order differential, if this differential value is greater than or equal to a certain value, it can be determined that the pixel is included in the edge region. Therefore, to classify edge areas and non-edge areas, the value obtained by this first-order differentiation is compared with a predetermined threshold, and the value of each pixel is set as "0" or "1" according to the comparison result. By showing the edge region, image information extracted from the edge region can be obtained.

なお、エッジ抽出部2が行なうエッジ抽出動作は1次微
分の他に、たとえばソーベルオペレータ(隣接する3行
3列の画素を用いて、対象画素の上下行の相関関係を示
す演算と対象画素の隣接列の相関関係を示す演算とを行
なうことによりエッジの検出を行なう手法)などを用い
ることもでき、他のエッジ抽出技法を用いることも可能
である。
In addition to first-order differentiation, the edge extraction operation performed by the edge extraction unit 2 includes, for example, a Sobel operator (an operation that indicates the correlation between the upper and lower rows of the target pixel using adjacent pixels in 3 rows and 3 columns, and It is also possible to use other edge extraction techniques.

このとき、エッジ領域の2値化は、その行なわれるエッ
ジ抽出手法に従って適当な手法がとられる。
At this time, an appropriate method is used to binarize the edge region according to the edge extraction method used.

近傍情報抽出部4は、エッジ抽出部2からの画素列を受
け、各画素に対しその所定の近傍領域(たとえば8近傍
)内にエッジ領域内画素が存在するか否かを検出する。
The neighborhood information extraction unit 4 receives the pixel string from the edge extraction unit 2, and detects for each pixel whether or not there is a pixel in the edge area within a predetermined neighborhood area (for example, 8 neighborhoods).

この近傍情報抽出部4はさらに、たとえば画素Pの8近
傍に“1“を示す画素データか所定数(たとえば1個)
以上存在する場合には“1″のデータを、所定数未満の
場合には“O”のデータを出力する。これにより、近傍
情報抽出部4からは、エッジおよび近傍領域か抽出され
た画像が出力される。
The neighborhood information extraction unit 4 further extracts a predetermined number (for example, one) of pixel data indicating "1" in eight neighborhoods of the pixel P, for example.
If there are more than a predetermined number, data of "1" is output, and if the number is less than a predetermined number, data of "O" is output. As a result, the neighborhood information extraction unit 4 outputs an image in which edges and neighborhood regions have been extracted.

宇滑化フィルタ機構はさらに、出力選択装置5および出
力装置6を含む。出力選択装置5は、近傍情報抽出部4
からの画素データを制御信号として、人力装置1から与
えられる原画素と平滑化処理部3から与えられる処理後
の画素データのいずれか一方を通過させ、出力装置6へ
伝達する。この出力選択装置5は、2:1マルチブレク
サからなり、近傍情報抽出部4からの画素がエッジまた
は近傍領域画素であることを示しているたとえば“1″
のデータが与えられた場合には、入力装置1からの原画
素を通過させ、そうでない場合には平滑化処理部3から
の平滑化処理された画素データを出力する。
The filter mechanism further includes an output selection device 5 and an output device 6. The output selection device 5 includes the neighborhood information extraction section 4
Using the pixel data from as a control signal, either the original pixel provided from the human power device 1 or the processed pixel data provided from the smoothing processing section 3 is passed through and transmitted to the output device 6. This output selection device 5 is composed of a 2:1 multiplexer, and indicates that the pixel from the neighborhood information extraction unit 4 is an edge or neighborhood region pixel, for example, “1”.
If data is given, the original pixel from the input device 1 is passed through, and if not, the smoothed pixel data from the smoothing processing unit 3 is output.

出力装置6は、メモリデバイス、またはディスプレイ装
置などにより構成され、処理結果を格納または表示する
。上述の構成に従えば、近傍情報抽出部4により、平滑
化処理においてエッジ領域の影響を受ける画素と受けな
い画素との分類を行なうことができ、この分類に従って
、原画素または平滑処理後の画素のデータのいずれかを
出力することかでき、エッジ領域の保存された平滑処理
画像を導出することができる。次に、第1図に示した平
滑化フィルタの動作を、その動作の流れを示す第3図を
参照して説明する。
The output device 6 is configured with a memory device, a display device, or the like, and stores or displays processing results. According to the above configuration, the neighborhood information extraction unit 4 can classify pixels into pixels that are affected by the edge area in smoothing processing and pixels that are not affected, and according to this classification, original pixels or pixels after smoothing processing can be performed. data can be output, and a smoothed image preserved with edge regions can be derived. Next, the operation of the smoothing filter shown in FIG. 1 will be explained with reference to FIG. 3, which shows the flow of the operation.

まず入力装置1から第3図(a)に示すような輝度の分
布を有する原画像を示す画素列が導出され、エッジ抽出
部2および平滑化処理部3へ与えられる。エソジ抽出部
2および平滑化処理部3は、それぞれの処理に必要な画
素データが与えられた後、それぞれエッジ抽出動作およ
び平滑化処理を行なう。ここで、たとえば3行3列の画
素行列を導出するには、単に2個のラインメモリ(画像
の1行分に対応する遅延時間を有する)と1サンプリン
グ期間の遅延時間を有する遅延素子を4個用いて構成す
ることができる。このような回路構成は、たとえば通常
の画像処理分野においてよく行なイ)れている構成であ
る。
First, a pixel string representing an original image having a luminance distribution as shown in FIG. The edge extraction section 2 and the smoothing processing section 3 perform edge extraction operations and smoothing processing, respectively, after being provided with pixel data necessary for their respective processing. For example, to derive a pixel matrix with 3 rows and 3 columns, simply use two line memories (having a delay time corresponding to one row of an image) and four delay elements each having a delay time of one sampling period. It can be configured by using Such a circuit configuration is, for example, commonly used in the field of image processing.

この人力装置1からの画素データはエッジ抽出部2およ
び平滑化処理部3へ与えられる。今ここで説明を簡単化
するために、平滑化処理部3では、右横の画素との平均
値をとることにより平滑処理が行なわれるとし、エッジ
抽出部2は、右横に存在する画素の輝度値との差分の絶
対値によりエッ7z検出を行なうものとする。この結果
、平滑化処理部3からは第3図(e)に示すような画素
列か導出される。
This pixel data from the human-powered device 1 is given to an edge extraction section 2 and a smoothing processing section 3. To simplify the explanation, it is assumed that the smoothing processing section 3 performs smoothing processing by taking the average value of the pixels on the right side, and the edge extraction section 2 performs the smoothing process by taking the average value of the pixels on the right side. It is assumed that edge 7z detection is performed based on the absolute value of the difference with the luminance value. As a result, the smoothing processing unit 3 derives a pixel array as shown in FIG. 3(e).

一ノハエノ,′抽出部2においては、まずエノジ抽出動
作により第3図(b)に示すような画素列が得られる。
In the extraction unit 2, a pixel array as shown in FIG. 3(b) is first obtained by an extraction operation.

このエッジ抽出部2は、このエッジを強調した画素デー
タを所定のしきい値で2値化処理を行ない、エッジ領域
の画素のデータ値を“1′、それ以外の画素のデータ値
を“0”とする。これによりエッジ情報のみを含む画像
情報がエッジ抽出部2により導出され、近傍情報抽出部
4へ伝達される。
This edge extraction unit 2 performs a binarization process on the edge-enhanced pixel data using a predetermined threshold value, and sets the data value of pixels in the edge area to "1" and the data value of other pixels to "0". As a result, image information containing only edge information is derived by the edge extraction section 2 and transmitted to the neighborhood information extraction section 4.

近傍情報抽出部4は、このエッジ抽出部2からのエッジ
情報画像に対し各画素がその所定の近傍領域にエッジ領
域に含まれる画素を所定数含んでいるか否かを判別する
。そしてもしその近傍領域にエッジ領域を構成する画素
が含まれている場合には、その画素をエッジ近傍領域画
素であるとして“1゜の画素データを出力し、それ以外
の画素こ対しては“O゜の画素データを出力する。これ
により、近傍情報抽出部4からは、第3図(d)に示す
ように、エッジ領域およびエッジ近傍領域の情報を含む
画像が導出される。この近傍情報抽出部4からの画素デ
ータは出力選択装置5へ制御信号として与えられる。出
力選択装置5は、この近傍情報抽出部4からの画素デー
タに従って、入力装置1からの原画素列および平滑化処
理部3からの平滑化処理画素のいずれか一方を選択的に
通過させる。したがって、この出力選択装置5からは、
エッジおよびエッジ近傍領域に対応する画素に対しては
入力装置]からの原画素が出力され、そうでない画素に
対しては平滑化処理部3からの平滑化処理画素が出力さ
れる。この結果、第3図(f)に示すような最終画像が
得られる。
The neighborhood information extraction section 4 determines whether each pixel of the edge information image from the edge extraction section 2 includes a predetermined number of pixels included in the edge region in a predetermined neighborhood region thereof. If a pixel constituting an edge area is included in the neighboring area, that pixel is regarded as an edge neighboring area pixel and "1° pixel data is output, and for other pixels, " Outputs O° pixel data. As a result, the neighborhood information extraction unit 4 derives an image including information on the edge region and the edge vicinity region, as shown in FIG. 3(d). This pixel data from the neighborhood information extraction section 4 is given to the output selection device 5 as a control signal. The output selection device 5 selectively passes either the original pixel string from the input device 1 or the smoothed pixels from the smoothing processing section 3 according to the pixel data from the neighborhood information extraction section 4 . Therefore, from this output selection device 5,
Original pixels from the input device are output for pixels corresponding to edges and edge-near regions, and smoothed pixels from the smoothing processing section 3 are output for other pixels. As a result, a final image as shown in FIG. 3(f) is obtained.

第3図(e)と第3図(f)とを比較すれば明らかなよ
うに、従来の平滑化処理画像である第3図(e)に比べ
て、本発明による平滑化処理画像(第3図(f))は、
そのエッジ情報が保存されており、エッジ領域における
画像の鮮鋭度をなくすことなく平滑画像を得ることがで
きる。
As is clear from a comparison between FIG. 3(e) and FIG. 3(f), the smoothed image according to the present invention (the smoothed image) Figure 3 (f)) is
The edge information is preserved, and a smooth image can be obtained without losing the sharpness of the image in the edge region.

なお上述の動作説明において、エッジ抽出部2、甲滑化
処理部3および近傍情報抽出部4は、それぞれ作業領域
用としてのメモリへ、その処理結果を書込み、または読
出し、逐次その処理動作を行なっでもよい。すなわちエ
ッジ抽出部2は入力装置1からの原画素情報に対し所定
数の画素が与えられた後演算処理を行ない、該処理結果
を作業領域用メモリへ書込み、同様に近傍情報抽出部4
はこのエッジ抽出部2が書込んだメモリから情報を読出
して近傍抽出処理を行なって制御情報として出力選択装
置5へ与えてもよい。このとき、平滑化処理部3におけ
る平滑処理結果もメモリへ書込まれ、このメモリから、
この近傍情報抽出部4か導出する画素データと入力装置
1から与えられる原画素情報と平滑化処理部3からの画
素データとがそれぞれ同一の画素に対応するように時間
合わせしてデータを読出すことにより正確な平滑処理を
行なうことができる。この場合の制御経路の系統は示し
ていないか、バッファ回路を用い、その書込および続出
タイミングを制御すれば容易に構成することかできる。
In the above operation description, the edge extraction section 2, the smoothing processing section 3, and the neighborhood information extraction section 4 each write or read the processing results into the memory for the work area, and sequentially perform the processing operations. But that's fine. That is, the edge extraction section 2 performs arithmetic processing on the original pixel information from the input device 1 after being given a predetermined number of pixels, writes the processing result to the working area memory, and similarly performs arithmetic processing on the original pixel information from the input device 1.
may read out information from the memory written by the edge extraction section 2, perform a neighborhood extraction process, and provide it to the output selection device 5 as control information. At this time, the smoothing processing result in the smoothing processing section 3 is also written to the memory, and from this memory,
The pixel data derived by the neighborhood information extraction section 4, the original pixel information given from the input device 1, and the pixel data from the smoothing processing section 3 are time-aligned and read out so that they respectively correspond to the same pixel. This allows accurate smoothing processing. The control path system in this case is not shown, or it can be easily constructed by using a buffer circuit and controlling the write and successive output timings.

さらに、上述のワーキングメモリを用いる構成に代えて
、エッジ抽出部2からの情報をそれぞれ・qツファする
バソファ回路を用い、所定のデータ(たとえば3行分の
画素データ)が蓄えられた後、近傍情報抽出部4がこの
バッファメモリからのデータに対し所定の処理を行なう
とともに、入力装置1からの原画像および平滑化処理部
3からの処理データの出力タイミングを調整するための
たとえば遅延回路などによるバッファ手段を設けておけ
ば、この場合エッジ抽出部2から近傍情報抽出部4への
バッファ回路も単に遅延回路を用いて構成することがで
きるため、メモリへの書込みおよび読出しを行なうこと
なく演算処理を行なうことが可能となり、この平滑処理
に必要とされるワーキング領域を与えるためのワークメ
モリの低減および演算処理のパイプライン化が可能とな
り高速処理を行なうことができる。
Furthermore, in place of the above-mentioned configuration using a working memory, a bathophore circuit is used to buffer the information from the edge extraction unit 2, and after predetermined data (for example, pixel data for three rows) has been stored, neighboring The information extractor 4 performs predetermined processing on the data from the buffer memory, and also uses a delay circuit, for example, to adjust the output timing of the original image from the input device 1 and the processed data from the smoothing processor 3. If a buffer means is provided, the buffer circuit from the edge extraction section 2 to the neighborhood information extraction section 4 can also be configured simply using a delay circuit, so that arithmetic processing can be performed without writing to or reading from memory. This makes it possible to reduce the work memory in order to provide the working area necessary for this smoothing process and to pipeline the arithmetic processing, making it possible to perform high-speed processing.

さらに上記実施例においては、平滑化処理およびエッジ
抽出の一例として第3図には単に右横との差分または平
均値のみを用いており、図面垂直方向におけるエッジ領
域のみを抽出する構成としているが、これは説明を簡略
化するための例示的処理であり、水平方向におけるエッ
ジ領域抽出および斜め方向におけるエッジ抽出は通常の
エッジ検出手法を用いれば抽出可能であり、容易にこの
画像の境界領域を正確に抽出できることは言うまでもな
い。
Furthermore, in the above embodiment, as an example of smoothing processing and edge extraction, only the difference from the right side or the average value is used in FIG. 3, and only the edge region in the vertical direction of the drawing is extracted. , this is an exemplary process to simplify the explanation; edge region extraction in the horizontal direction and edge extraction in the diagonal direction can be extracted using a normal edge detection method, and the boundary region of this image can be easily extracted. Needless to say, it can be extracted accurately.

さらに、上記実施例においては、エッジ近傍を抽出する
ために8近傍の画素を用いて近傍領域抽出を行なってい
るが、これはたとえば第4図に示すように4近傍画素を
用いて処理を行なうように構成してもよい。ここで4近
傍とは、対象画素に対し左右上下に位置する4つの画素
を示す。
Furthermore, in the above embodiment, in order to extract the vicinity of an edge, neighboring area extraction is performed using 8 neighboring pixels, but this process is performed using, for example, 4 neighboring pixels as shown in FIG. It may be configured as follows. Here, the four neighbors refer to four pixels located on the left, right, top, and bottom of the target pixel.

さらに、上記実施例において、入力装置1がメモリであ
る場合、このメモリには画面各画素に対応して画素デー
タが格納されているため、遅延線などを用いることなく
、単にアドレス指定のみによっても3行3列の8近傍の
画素データや、4近傍の画素データを容易に読出して平
滑化処理部3およびエッジ抽出部2へ与えることも可能
である。
Furthermore, in the above embodiment, when the input device 1 is a memory, pixel data corresponding to each pixel on the screen is stored in the memory, so that it is possible to simply specify an address without using a delay line or the like. It is also possible to easily read 8 neighboring pixel data in 3 rows and 3 columns or 4 neighboring pixel data and provide them to the smoothing processing section 3 and the edge extraction section 2.

[発明の効果] 以上のように、この発明によれば、原画像と弔滑処理さ
れた画像とを、この原画像に含まれるエッジ鎮域に基づ
いて選択的にいずれか一方を出力するように構成したの
で、画像のエッジ領域における変化が保存されるととも
に、エッジ領域を含まない大部分の画像に対しては所望
の平滑化処理が施され、これにより境界の鮮明な平滑化
画像を得ることか可能となる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, either the original image or the smoothed image can be selectively output based on the edge suppression area included in the original image. Since the structure is configured as follows, changes in the edge areas of the image are preserved, and the desired smoothing process is applied to most of the image that does not include the edge areas, thereby obtaining a smoothed image with clear boundaries. It becomes possible.

また上述の処理においては、エッジ抽出および近傍情報
抽出は近傍処理を行なっているため、この所望の近傍の
データを順次伝達する構成とすることにより、単に遅延
回路などのバッファ手段だけを設けて近傍情報抽出部、
入力装置からの原画素および平滑化処理部からの平滑化
画像の送出タイミングのみを合わせることによりパイプ
ライン処理が可能となり、画像処理を高速で行なうこと
が可能となる。
In addition, in the above processing, edge extraction and neighborhood information extraction perform neighborhood processing, so by having a configuration that sequentially transmits data of this desired neighborhood, it is possible to simply provide a buffer means such as a delay circuit and information extraction section,
Pipeline processing becomes possible by synchronizing only the sending timings of the original pixels from the input device and the smoothed image from the smoothing processing section, making it possible to perform image processing at high speed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明の一実施例である選択的平滑化フィル
タ機構の全体の構成を概略的に示す図である。第2図は
平滑化処理、近傍情報抽出等において行なわれる8近傍
処理における8近傍を例示する図である。第3図はこの
発明の一実施例である選択的平滑化フィルタ機構の動作
の流れを示す図である。第4図は、平滑化処理、エッジ
抽出等において行なわれる別の処理手法の一例である4
近傍の画素を例示する図である。第5図は従来の平滑化
処理における画像の処理の流れを示す図である。 図において、1は入力装置、2はエッジ抽出部、3は平
滑化処理部、4は近傍情報抽出部、5は出力選択装置、
6は出力装置である。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
FIG. 1 is a diagram schematically showing the overall configuration of a selective smoothing filter mechanism that is an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating 8 neighborhoods in 8 neighborhoods processing performed in smoothing processing, neighborhood information extraction, etc. FIG. 3 is a diagram showing the flow of operation of a selective smoothing filter mechanism that is an embodiment of the present invention. Figure 4 is an example of another processing method used in smoothing processing, edge extraction, etc.
FIG. 3 is a diagram illustrating neighboring pixels. FIG. 5 is a diagram showing the flow of image processing in conventional smoothing processing. In the figure, 1 is an input device, 2 is an edge extraction section, 3 is a smoothing processing section, 4 is a neighborhood information extraction section, 5 is an output selection device,
6 is an output device. In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)画面を構成する各画素の濃度値を、画素および該
画素の所定の近傍領域に含まれる画素の濃度値を用いて
表わす平滑化処理を行なうための機構であって、 前記画面における画像情報から、前記平滑化処理前の画
素列を導出する手段、 前記導出手段からの各画素に前記平滑化処理を施す手段
、 前記導出手段からの画素列を受け、前記画面に含まれる
画像の境界領域を規定するエッジ領域を検出する手段、 前記検出手段出力に応答して、前記平滑化処理手段にお
ける平滑化処理が前記検出手段で検出されたエッジ領域
に含まれる画素を用いて行なわれたか否かを各画素に対
し判別する手段、および前記判別手段出力に応答して、
前記導出手段および前記平滑化処理手段のいずれか一方
からの画素の濃度値を、平滑処理された画素データとし
て選択的に通過させる手段を備える、エッジ情報による
選択的平滑化フィルタ機構。
(1) A mechanism for performing a smoothing process in which the density value of each pixel constituting a screen is expressed using the density value of the pixel and pixels included in a predetermined neighborhood area of the pixel, wherein the image on the screen is means for deriving the pixel string before the smoothing process from the information; means for applying the smoothing process to each pixel from the deriving means; means for detecting an edge region that defines an area; in response to the output of the detection means, whether smoothing processing in the smoothing processing means is performed using pixels included in the edge region detected by the detection means; means for determining for each pixel, and in response to the output of the determining means,
A selective smoothing filter mechanism based on edge information, comprising means for selectively passing a density value of a pixel from either one of the deriving means and the smoothing processing means as smoothed pixel data.
(2)前記選択的通過手段は、 前記判別手段が、前記エッジ領域に含まれる画素を用い
て平滑化処理が行なわれたと或る画素に対して判別した
場合には、前記或る画素に対応する前記導出手段からの
画素データを通過させ、そうでない場合には前記平滑化
処理手段からの前記或る画素に対応する画素を通過させ
る、請求の範囲第1項記載のエッジ情報による選択的平
滑化フィルタ機構。
(2) The selective passing means is configured to pass a signal corresponding to the certain pixel when the determining means determines that the smoothing process has been performed on the certain pixel using the pixels included in the edge area. selective smoothing based on edge information according to claim 1, wherein the pixel data from the deriving means that corresponds to the certain pixel from the smoothing processing means is passed; filter mechanism.
(3)前記検出手段は、前記導出手段からの画素列に画
像の境界領域を強調するエッジ強調処理を施してエッジ
抽出画像を作成する手段を含み、前記判別手段は、 前記エッジ抽出画像作成手段からの出力画像データの各
々に対し、所定の近傍領域に前記エッジ領域に含まれる
画素が存在する否かを判定し、それにより前記平滑化処
理手段において前記エッジ領域に含まれる画素を用いて
平滑化処理が行なわれたか否かを判定する手段を含む、
請求の範囲第1項記載のエッジ情報による選択的平滑化
フィルタ機構。
(3) The detecting means includes means for creating an edge extracted image by subjecting the pixel string from the deriving means to edge enhancement processing that emphasizes the boundary area of the image, and the determining means includes: the edge extracted image creating means For each of the output image data from including means for determining whether or not the conversion process has been performed;
A selective smoothing filter mechanism using edge information according to claim 1.
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