JPH0738689B2 - Noise reduction device - Google Patents
Noise reduction deviceInfo
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- JPH0738689B2 JPH0738689B2 JP61116910A JP11691086A JPH0738689B2 JP H0738689 B2 JPH0738689 B2 JP H0738689B2 JP 61116910 A JP61116910 A JP 61116910A JP 11691086 A JP11691086 A JP 11691086A JP H0738689 B2 JPH0738689 B2 JP H0738689B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、低域通過フイルタを用いたフレーム内処理
により、デジタル画像信号のノイズを低減するノイズ低
減装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a noise reduction device that reduces noise in a digital image signal by intra-frame processing using a low-pass filter.
従来、デジタル画像信号のノイズを低減するノイズ低減
装置は、低域通過フイルタを用いたフレーム間処理によ
つてノイズを低減するものと、低域通過フイルタを用い
たフレーム内処理によつてノイズを低減するものとに大
別される。Conventionally, noise reduction devices that reduce noise in digital image signals reduce noise by inter-frame processing using a low-pass filter and noise by intra-frame processing using a low-pass filter. It is roughly divided into those that reduce.
ところで、フレーム間処理によつてノイズを低減する場
合は、画像信号のフレーム間相関を利用した時間平均処
理によつてノイズを低減するため、静止画部分の画像信
号に対しては有効なノイズ低減が行なえるが、動画部分
の画像信号に対しては、基準以上にレベルが変化するレ
ベル変化部分,すなわち輪郭部分(以下エツジ部分と称
する)にぼけが生じ易く、またフレームメモリを要する
ため回路規模が大きくなる。By the way, when the noise is reduced by the inter-frame processing, the noise is reduced by the time averaging processing using the inter-frame correlation of the image signal, and therefore the effective noise reduction is applied to the image signal of the still image portion. However, with respect to the image signal of the moving image portion, the level change portion where the level changes more than the reference level, that is, the outline portion (hereinafter referred to as the edge portion) is apt to be blurred, and the circuit scale is required because the frame memory is required. Grows larger.
そして、特開昭55−37018号公報(以下第1公報と称す
る)には、フレーム間処理によつてノイズを低減する装
置において、動ベクトル検出回路,動ベクトル補正回路
により、画像の動き部分を検出して動きを補正し、エツ
ジ部分のぼけを抑えてノイズを低減することが記載され
ている。Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-37018 (hereinafter referred to as "first publication") discloses a device for reducing noise by inter-frame processing, in which a motion vector detection circuit and a motion vector correction circuit It is described that the motion is detected and the motion is corrected to suppress the blur of the edge portion and reduce the noise.
しかし、第1公報の記載の装置の場合は、フレーム間の
画像信号の差分レベルによつて動きを検出しているた
め、とくにノイズによつて差分レベルが大きくなつたと
きは、動き補正が行なわれて良好なノイズ低減が行なえ
ない不都合があり、また、フレームメモリの他に動ベク
トル検出回路,動ベクトル補正回路などを要し、回路規
模が大きくなる。However, in the case of the device described in the first publication, the motion is detected based on the difference level of the image signals between the frames, so that the motion correction is performed especially when the difference level becomes large due to noise. Therefore, it is not possible to perform good noise reduction, and in addition to the frame memory, a motion vector detection circuit, a motion vector correction circuit, etc. are required, and the circuit scale becomes large.
さらに、特開昭57−193180号公報(以下第2公報と称す
る)には、第1公報の前述の不都合を解消するために、
入力された画面信号(画像信号)の動きに応じて補正を
施した動き補正予測画面信号と、補正を施さない非動き
補正予測画面信号とを、ノイズ低減に切換使用すること
が記載されているが、この場合は、第1公報のものに両
予測画面信号を切換えるための切換え判断の回路をさら
に付加して形成するため、回路規模がさらに大きくな
る。Further, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 57-193180 (hereinafter referred to as "second publication") discloses in order to solve the above-mentioned inconvenience of the first publication.
It is described that a motion-corrected prediction screen signal that is corrected according to the motion of an input screen signal (image signal) and a non-motion-corrected prediction screen signal that is not corrected are used for noise reduction. In this case, however, the circuit scale is further increased because a switching determination circuit for switching both prediction screen signals is additionally formed in the first publication.
すなわち、フレーム間処理によつてノイズを低減する場
合は、少なくともフレームメモリを要し、回路規模が大
きくなるとともに、エツジ部分のぼけを抑えてノイズを
低減するときは、第1,第2公報のように回路規模がさら
に大きくなる。That is, when noise is reduced by inter-frame processing, at least a frame memory is required, the circuit scale is increased, and when noise is reduced by suppressing blurring at the edge portion, the noise reduction method described in the first and second publications is used. Thus, the circuit scale becomes larger.
一方、フレーム内処理によつてノイズを低減する場合
は、フレームメモリの代わりにラインメモリなどの用い
ればよいため、フレーム間処理によつて低減する場合よ
り、回路規模が小さくなるとともに、フレーム内で処理
するため、エツジ部分のぼけも、フレーム間処理によつ
て低減する場合よりも少なくなる利点がある。On the other hand, when noise is reduced by the intra-frame processing, a line memory or the like may be used instead of the frame memory. Therefore, the circuit scale becomes smaller than that when the inter-frame processing reduces the noise, and Since the processing is performed, the blurring of the edge portion has an advantage over the case where the blurring is reduced by the interframe processing.
そして、フレーム内処理によつてノイズを低減する従来
のノイズ低減装置には、エツジ部分に対する低減効果を
平坦部分に対するノイズ低減効果より低くしても、人間
の視覚特性にもとづき、エツジ部分のノイズが目立たな
くなることに着目し、エツジ部分のぼけを抑えてノイズ
を低減するため、エツジ部分とレベル変化のない平坦部
分とで低域通過フイルタの帯域特性を切換えるものがあ
る。Then, in the conventional noise reduction device that reduces noise by the intra-frame processing, even if the noise reduction effect on the edge portion is lower than the noise reduction effect on the flat portion, the noise in the edge portion is reduced based on human visual characteristics. Focusing on the inconspicuousness, there is a method of switching the band characteristic of the low-pass filter between the edge portion and the flat portion where the level does not change in order to suppress the blurring of the edge portion and reduce the noise.
しかし、帯域特性を切換えるには、たとえば、低域通過
フイルタに非線形回路素子を必要とし、回路規模が大き
くなる不都合が生じる。However, in order to switch the band characteristic, for example, a non-linear circuit element is required in the low-pass filter, which causes a problem that the circuit scale becomes large.
そこで、特開昭57−193180号公報(以下第3公報と称す
る)には、平坦部のノイズを低減する帯域特性の2次元
の低域通過フイルタを用いるとともに、該フイルタによ
つて除去した成分の信号を、エツジ部分の検出時に、フ
イルタの出力信号に付加することにより、エツジ部分の
ぼけを抑えてノイズを低減することが記載され、この場
合は、所定帯域特性の低域通過フイルタを1個だけ用い
るため、回路規模が大きくならない。Therefore, in Japanese Patent Laid-Open No. 57-193180 (hereinafter referred to as "the third publication"), a two-dimensional low-pass filter having a band characteristic that reduces noise in a flat portion is used, and a component removed by the filter is used. It is described that the signal of is added to the output signal of the filter at the time of detecting the edge portion to suppress the blur of the edge portion and reduce the noise. In this case, the low-pass filter having the predetermined band characteristic is reduced to 1 Since only one is used, the circuit scale does not increase.
ところで、第3公報の場合は、画像信号を、2次元の低
域通過フイルタおよび水平,垂直エツジ検出部に入力
し、フイルタにより、入力画素と近傍画素とを用いて入
力中の現画素をフレーム内でフイルタ処理しているた
め、エツジ検出にかかわりなく、つぎに説明するよう
に、フイルタの出力信号は、エツジ部分の画素が近傍の
画素の影響を受けてぼけ易く、ぼけの抑制が有効に行な
えず、画質低下を招く問題点がある。By the way, in the case of the third publication, an image signal is input to a two-dimensional low-pass filter and horizontal and vertical edge detection units, and the current pixel being input is framed by using the input pixel and neighboring pixels. Since the filter processing is performed inside the filter, regardless of the edge detection, as described below, the output signal of the filter is susceptible to blurring due to the influence of neighboring pixels on the pixels of the edge portion, and blur suppression is effective. However, there is a problem that the image quality is deteriorated.
たとえば、低域通過フイルタによつて、3ラインの画素
を用いてフイルタ処理する場合、フイルタに、第9図
(a),(b)のn番目のラインlnの2重丸印の画素
α,α′が入力されたとする。For example, in the case where the filter processing is performed by using the pixels of three lines by the low-pass filter, the pixels of the double circle mark α of the n-th line ln of FIGS. 9A and 9B are displayed on the filter. It is assumed that α'is input.
ところで、第9図(a),(b)はサブサンプル方式の
処理によつて形成されたデジタル画像信号を示し、図中
の非斜線部分は白地の高レベル画面部分を示し、斜線部
分は黒地の低レベル画面部分を示す。By the way, FIGS. 9 (a) and 9 (b) show a digital image signal formed by the process of the sub-sampling method, in which the non-shaded areas indicate the high-level screen portion of the white background, and the shaded areas indicate the black background. Shows the low-level screen portion of.
また、第9図(a)の丸印の画素β,γ,δ,σは、画
素αをフイルタ処理する際の近傍画素を示し、同図
(b)の丸印の画素β′,γ′,δ′,σ′は、画素
α′をフイルタ処理する際の近傍画素を示し、画素β,
γ,β′,γ′はn−1番目のラインln-1に位置し、画
素δ,σ,δ′,σ′はn+1番目のラインln+1に位置
する。Further, circled pixels β, γ, δ and σ in FIG. 9A indicate neighboring pixels when the pixel α is filtered, and circled pixels β ′ and γ ′ in FIG. 9B. , Δ ′, σ ′ indicate neighboring pixels when filtering the pixel α ′, and the pixel β,
γ, β ′, γ ′ are located on the n−1th line ln −1 , and pixels δ, σ, δ ′, σ ′ are located on the n + 1th line ln +1 .
したがつて、画素α,α′はそれぞれエツジ部分の画素
になる。Therefore, the pixels α and α'become pixels in the edge portion, respectively.
そして、画素αは、画素αと近傍画素β,γ,δ,σと
の5画素を用いてフイルタ処理され、画素α′は、画素
α′と近傍画素β′,γ′,δ′,σ′との5画素を用
いてフイルタ処理される。Then, the pixel α is filtered using five pixels of the pixel α and the neighboring pixels β, γ, δ, σ, and the pixel α ′ is processed by the pixel α ′ and the neighboring pixels β ′, γ ′, δ ′, σ. 5'and 5'are used for filtering.
ところで、画素β,σは画素αが属する白地のレベルで
あるが、画素γ,δは黒地のレベルであり、同様に、画
素β′,δ′は画素α′が属する白地のレベルである
が、画素γ′,σ′は黒地のレベルである。By the way, while the pixels β and σ are the level of the white background to which the pixel α belongs, the pixels γ and δ are the levels of the black background, and similarly, the pixels β ′ and δ ′ are the levels of the white background to which the pixel α ′ belongs. , Pixels γ ′, σ ′ are black background levels.
したがつて、フイルタ処理後の画素α,α′は、エツジ
部の検出にかかわらず、黒地のレベルの画素δ,γ,
γ′,σ′の影響を受けてレベルが低下し、これによつ
てエツジ部分にぼけが生じ、フイルタの出力信号に除去
した成分を付加しても、十分な抑制が行なえず、画質の
低下を招く恐れがある。Therefore, the pixels α and α ′ after the filter processing are the pixels δ and γ of the black level regardless of the detection of the edge portion.
The level is lowered under the influence of γ'and σ ', which causes blurring in the edge part, and even if the removed component is added to the output signal of the filter, sufficient suppression cannot be performed, and the image quality deteriorates. May lead to
この発明は、前記の点に留意してなされたものであり、
低域通過フイルタを用いたフレーム内のフイルタ処理に
より、デジタル画像信号のノイズを低減するノイズ低減
装置において、入力画像信号の画素毎に当該画素の2次
元近傍の画素間のレベル差から入力画像信号が形成する
フレーム画面の水平,垂直方向の基準以上のレベル変化
を検出するレベル変化検出手段と、 該検出手段によつて前記水平,垂直方向の少なくとも1
方向のレベル変化が検出される毎に画像のエツジ部分を
検出したものとしてエツジ検出信号を出力するエツジ検
出手段と、 エツジ検出信号が出力される毎にレベル変化検出手段の
検出の基準レベルをしきい値として検出画素の2次元近
傍の各画素のうちの検出画素が属するレベルと逆のレベ
ルの画素を識別する識別手段と、 前記逆のレベルの画素を検出画素の2次元近傍の各画素
のうちの検出画素が属するレベルのいずれかの画素に置
き換え,検出画素の2次元近傍の各画素を検出画素が属
するレベルの画素にする置換処理手段と、 レベル変化検出手段によりレベル変化が検出されないと
きに入力画像信号をフイルタ処理し,レベル変化が検出
されたときに置換処理手段の置換処理後の画像信号をフ
イルタ処理する所定帯域特性の2次元の低域通過フイル
タとを備えたことを特徴とするノイズ低減装置である。The present invention has been made with the above points in mind,
In a noise reduction device that reduces noise in a digital image signal by performing in-frame filter processing using a low-pass filter, an input image signal is calculated for each pixel of the input image signal from a level difference between pixels in a two-dimensional neighborhood of the pixel. Level change detecting means for detecting a level change in the horizontal and vertical directions of the frame screen formed by the above, and at least one of the horizontal and vertical directions by the detecting means.
Edge detection means that outputs an edge detection signal assuming that the edge portion of the image is detected each time a level change in the direction is detected, and the reference level for detection by the level change detection means each time the edge detection signal is output. Identification means for identifying, as a threshold value, a pixel of a level opposite to the level to which the detection pixel belongs among the pixels in the two-dimensional vicinity of the detection pixel; and a pixel of the opposite level of each pixel in the two-dimensional vicinity of the detection pixel. When the level change is not detected by the replacement processing means for replacing any of the detected pixels in the level to which the detected pixel belongs with each pixel in the two-dimensional neighborhood of the detected pixel into the pixel of the level to which the detected pixel belongs The input image signal is subjected to filter processing, and when a level change is detected, the replacement processing means performs filter processing on the image signal after the replacement processing. A noise reducing apparatus characterized in that a pass filter.
したがつて、レベル変化検出手段のレベル変化の検出に
よつて前述のエツジ部分が検出されると、エツジ検出手
段のエツジ検出信号にもとづく識別手段の識別結果によ
り、置換処理手段が、検出画素の2次元近傍の各画素の
うちの検出画素が属するレベルと逆のレベルの画素を、
前記2次元近傍の各画素のうちの検出画素が属するレベ
ルのいずれかの画素に置き換え、前記2次元近傍の各画
素を検出画素が属するレベルの画素にする。Therefore, when the above-mentioned edge portion is detected by the detection of the level change of the level change detection means, the replacement processing means detects the detected pixel by the identification result of the identification means based on the edge detection signal of the edge detection means. Of the pixels in the two-dimensional neighborhood, the pixel of the level opposite to the level to which the detected pixel belongs,
The pixels in the two-dimensional neighborhood are replaced with any of the pixels at the level to which the detected pixel belongs, and the pixels in the two-dimensional neighborhood are made into pixels at the level to which the detected pixel belongs.
そして、置換処理手段の置換処理後の画像信号が入力画
像信号の代わりに2次元の低域通過フイルタに供給さ
れ、ノイズ低減のフイルタ処理が施される。Then, the image signal after the replacement processing by the replacement processing means is supplied to the two-dimensional low-pass filter instead of the input image signal, and the noise reduction filter processing is performed.
このとき、前記置き換えによつて形成された画像信号
が、たとえば第9図(a)の画素δ,γを画素β,σそ
れぞれに置き換えた信号になるため、低域通過フイルタ
の特性を、平坦部のノイズを十分に低減する所定帯域特
性に設定することにより、フレーム内処理にもとづき、
エツジ部のぼけを極力抑制してノイズ低減が行なえる。At this time, the image signal formed by the replacement becomes a signal in which the pixels δ and γ in FIG. 9A are replaced with the pixels β and σ, respectively, so that the characteristics of the low-pass filter are flattened. Based on the intra-frame processing, by setting the predetermined band characteristic that sufficiently reduces the noise of the part,
Noise can be reduced by suppressing blurring at the edges as much as possible.
つぎに、この発明を、その1実施例を示した第1図ない
し第8図とともに詳細に説明する。Next, the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 8 showing one embodiment thereof.
第1図はサブサンプル方式の処理によつて形成されたデ
ジタル画像信号に適用する場合の装置の全体構成を示
し、同図において、(1)はデジタル画像信号の各1画
素が順次に入力される画像入力端子、(2)は入力端子
(1)に接続された近傍画素抽出部であり、入力端子
(1)の入力画像信号を遅延処理し、第9図(a),
(b)の画素α,α′に相当する現画素と、同図
(a),(b)の近傍画素β,γ,δ,σ,β′,
γ′,δ′,σ′に相当する最近傍の4個の2次元近傍
画素との5画素の信号を、入力端子(1)に1画素が入
力される毎に出力する。FIG. 1 shows the overall configuration of the apparatus when applied to a digital image signal formed by sub-sampling processing. In FIG. 1, (1) shows that each pixel of the digital image signal is sequentially input. The image input terminal (2) is a neighboring pixel extraction unit connected to the input terminal (1), delays the input image signal of the input terminal (1), and
The current pixels corresponding to the pixels α and α ′ in (b) and the neighboring pixels β, γ, δ, σ, β ′, in (a) and (b) of FIG.
A signal of 5 pixels with four nearest two-dimensional neighboring pixels corresponding to γ ′, δ ′, σ ′ is output each time one pixel is input to the input terminal (1).
(3)は抽出部(2)に接続されたエツジ検出部であ
り、通常、孤立点ノイズ除去ブロツク(4)と検出ブロ
ツク(5)とからなり、入力された5画素の信号にもと
づき、入力画像信号が形成するフレーム画面の水平,垂
直方向の基準以上のレベル変化を検出し、水平,垂直方
向の少なくとも一方向のレベル変化を検出する毎に、エ
ツジ検出信号を出力する。(3) is an edge detection section connected to the extraction section (2), which is usually composed of an isolated point noise removal block (4) and a detection block (5), and is input based on the input signal of 5 pixels. An edge detection signal is output each time a level change in the horizontal and vertical directions of the frame screen formed by the image signal is detected and the level change is detected in at least one of the horizontal and vertical directions.
(6)は抽出部(2)のエツジ検出信号によつて切換え
られる入力側切換器であり、エツジ検出信号の非出力時
に、平坦側接点(a)に抽出部(2)の出力信号を出力
し、エツジ検出信号の出力時に、エツジ側接点(b)に
抽出部(2)の出力信号を出力する。(6) is an input side switching device which is switched according to the edge detection signal of the extraction section (2), and outputs the output signal of the extraction section (2) to the flat side contact (a) when the edge detection signal is not output. Then, when the edge detection signal is output, the output signal of the extraction unit (2) is output to the edge contact (b).
(7)は切換器(6)の接点(b)の信号が入力される
エツジ処理部であり、置換制御回路(8)と置換回路
(9)とからなり、入力された5画素の信号のうち、近
傍の4画素の信号に対して後述の置き換えを行なう。
(10)は抽出部(2)のエツジ検出信号によつて切換器
(6)に連動して切換わる出力側切換器であり、平坦側
接点(a)′に切換器(6)の接点(a)の信号が入力
されるとともに、エツジ側接点(b)′に処理部(7)
の出力信号が入力され、エツジ検出信号の非出力時,出
力時に接点(a)′,(b)′それぞれに切換わる。(7) is an edge processing unit to which the signal of the contact (b) of the switch (6) is input, which is composed of a replacement control circuit (8) and a replacement circuit (9), Of these signals, the signals of four neighboring pixels are replaced as described later.
Reference numeral (10) is an output side switching device which is interlocked with the switching device (6) in accordance with the edge detection signal of the extraction unit (2), and the contact (a) 'of the flat side contact (a)' While the signal of a) is input, the processing unit (7) is connected to the edge contact (b) '.
The output signal is input to switch the contacts (a) 'and (b)' when the edge detection signal is not output and when the edge detection signal is output.
(11)は切換器(10)の出力信号が入力される2次元の
低域通過フイルタであり、入力画像信号の平坦部分のノ
イズを確実に低減する所定帯域特性に設定され、入力画
像信号のフイルタ処理信号を1画素ずつ順次に画像出力
端子(12)に出力する。(11) is a two-dimensional low-pass filter to which the output signal of the switching device (10) is input, and is set to a predetermined band characteristic that surely reduces noise in the flat portion of the input image signal. The filter processed signal is sequentially output pixel by pixel to the image output terminal (12).
なお、抽出部(2),検出部(3)によつてレベル変化
検出手段およびエツジ検出手段が形成され、切換器
(6),(10)および処理部(7)によつて識別手段お
よび置換処理手段が形成されている。The extraction unit (2) and the detection unit (3) form level change detection means and edge detection means, and the switching units (6) and (10) and the processing unit (7) identify and replace them. Processing means are formed.
つぎに、第1図の各部の詳細な構成および動作を説明す
る。Next, the detailed configuration and operation of each unit in FIG. 1 will be described.
まず、抽出部(2)は第2図に示すように構成され、同
図において、(2a),(2b)は入力端子(1)に縦列接
続された2個のラインメモリであり、それぞれ入力され
た画素の1ライン前の画素の信号を出力する。(2c),
(2d)はラインメモリ(2b)に縦列接続された2個の1
クロツク遅延器であり、それぞれ入力された画素の1ク
ロツク前の画素の信号を出力する。(2e),(2f)は入
力端子(1)に縦列接続された2個の1クロツク遅延器
であり、それぞれ入力された画素の1クロツク前の画素
の信号を出力する。First, the extraction unit (2) is configured as shown in FIG. 2, and in the same drawing, (2a) and (2b) are two line memories connected in cascade to the input terminal (1), respectively The signal of the pixel one line before the selected pixel is output. (2c),
(2d) is two 1s connected in series to the line memory (2b)
It is a clock delay device and outputs the signal of the pixel one clock before the input pixel. Reference numerals (2e) and (2f) are two one-clock delay units connected in series to the input terminal (1), and output the signals of the pixels one clock before the input pixel.
(Oa)はメモリ(2a)に入力される画素Aの信号Saを出
力する出力端子、(Ob)はメモリ(2b)に入力される画
素Bの信号Sbを出力する出力端子、(Oc)は遅延器(2
f)から出力された画素Cの信号Scを出力する出力端
子、(Od)は遅延器(2c)に入力される面素Dの信号Sd
を出力する出力端子、(Oe)は遅延器(2d)から出力さ
れた画素Eの信号Seを出力する出力端子である。(Oa) is an output terminal that outputs the signal Sa of the pixel A that is input to the memory (2a), (Ob) is an output terminal that outputs the signal Sb of the pixel B that is input to the memory (2b), and (Oc) is Delay device (2
The output terminal for outputting the signal Sc of the pixel C output from f), and (Od) is the signal Sd of the surface element D input to the delay device (2c).
And (Oe) is an output terminal for outputting the signal Se of the pixel E output from the delay device (2d).
ところで、入力端子(1)の入力画像信号はサブサンプ
ル方式のサンプリング処理によつて形成され、第3図の
丸印に示すように、各ラインln-1,ln,ln+1の画素配列
が、隣接ラインの画素配列と1クロツク(1画素)ずれ
た配列になるとともに、2ライン毎に同一配列になる。By the way, the input image signal of the input terminal (1) is formed by the sampling process of the sub-sampling method, and as shown by the circles in FIG. 3, the pixel array of each line ln -1 , ln, ln +1 is , And the array is shifted by one clock (one pixel) from the pixel array of the adjacent line, and the same array is provided every two lines.
したがつて、各出力端子(Oa)〜(Oe)の出力信号の画
素は、第3図に示すように、画素Bが、たとえば第9図
(a)の画素αに相当する現画素,すなわち検出画素に
なる場合、画素E,D,C,Aが同図(a)の画素β,γ,
δ,σに相当する4つの2次元近傍画素,すなわち画素
Bの最近傍の4画素になる。Therefore, as shown in FIG. 3, the pixels of the output signals of the output terminals (Oa) to (Oe) are the current pixels corresponding to, for example, the pixel α of FIG. When it becomes a detection pixel, the pixels E, D, C, and A are the pixels β, γ, and
There are four two-dimensional neighboring pixels corresponding to δ and σ, that is, the four pixels closest to the pixel B.
つぎに、検出部(3)の構成および動作を説明する。Next, the configuration and operation of the detection unit (3) will be described.
まず、検出部(3)の動作原理を説明する。First, the operating principle of the detection unit (3) will be described.
たとえば第3図の画素Bに対するレベル変化を検出する
ときは、画素Bの2次元近傍の4近傍画素A,C,D,Eにも
とづき、同一ライン上の2画素間のレベル差,すなわち
画素A,C間のレベル差Le1および画素D,E間のレベル差Le2
と、画素Bの上,下のラインの同一位置の2画素間のレ
ベル差,すなわち画素A,D間のレベル差Ll1および画素C,
E間のレベル差Ll2とを求めるとともに、各レベル差Le1,
Le2,Ll1,Ll2の絶対値を、各レベル差Le1,Le2,Ll1,Ll2に
対応して設定されたレベル変化の基準レベルそれぞれと
比較し、基準レベルより大きなレベル差が1つでも存在
すれば、基準以上のレベル変化,すなわちエツジ部分を
検出したとして、エツジ検出信号を出力する。For example, when detecting a level change for the pixel B in FIG. 3, the level difference between the two pixels on the same line, that is, the pixel A, is determined based on the four neighboring pixels A, C, D, E which are two-dimensionally adjacent to the pixel B. , C level difference Le 1 and pixel D, E level difference Le 2
And the level difference between two pixels at the same position on the lines above and below the pixel B, that is, the level difference Ll 1 between the pixels A and D and the pixel C,
The level difference Ll 2 between E and the level difference Le 1 ,
Le 2, Ll 1, Ll of the absolute value 2, as compared to the reference level each of the level differences le 1, le 2, Ll 1, set corresponding to the Ll 2 levels change, larger level difference than the reference level If there is even one, a level change above the reference level, that is, an edge portion is detected, and an edge detection signal is output.
ところで、前述の原理動作による検出は、ブロツク
(5)によつて行なわれるが、孤立点ノイズなどによる
ブロツク(5)の誤検出を防止するため、検出部(3)
には、通常、ブロツク(5)の前段にブロツク(4)が
設けられている。By the way, the detection based on the above-described principle operation is performed by the block (5), but in order to prevent erroneous detection of the block (5) due to isolated point noise or the like, the detection unit (3) is used.
In general, the block (4) is provided in front of the block (5).
そして、ブロツク(5)は第4図に示すように構成さ
れ、検出画素がBの場合、入力端子(Ia),(Ic),
(Id),(Ie)には、後述するブロツク(4)の出力端
子(Oa)′,(Oc)′,(Od)′,(Oe)′を介して抽
出部(2)から出力された近傍画素A,C,D,Eの信号Sa,S
c,Sd,Seそれぞれが入力される。The block (5) is configured as shown in FIG. 4, and when the detection pixel is B, the input terminals (Ia), (Ic),
Outputs from (2) to (Id) and (Ie) via output terminals (Oa) ', (Oc)', (Od) ', and (Oe)' of block (4) described later. Signals Sa, S of neighboring pixels A, C, D, E
c, Sd, and Se are input.
さらに、入力端子(Ia),(Ic)の信号Sa,Sdが減算器
(5a)に入力されるとともに、入力端子(Id),(Ie)
の信号Sd,Seが減算器(5b)に入力され、かつ入力端子
(Ia),(Id)の信号Sa,Sdが減算器(5c)に入力され
るため、減算器(5a),(5b),(5c)によつてレベル
差Le1,Le2,Ll1それぞれが演算される。Further, the signals Sa and Sd from the input terminals (Ia) and (Ic) are input to the subtractor (5a), and the input terminals (Id) and (Ie)
Since the signals Sd and Se of are input to the subtractor (5b) and the signals Sa and Sd of the input terminals (Ia) and (Id) are input to the subtractor (5c), the subtractors (5a) and (5b ) And (5c), the level differences Le 1 , Le 2 , and Ll 1 are calculated.
また、減算器(5a)〜(5c)の出力信号は、絶対値回路
(5d),(5e),(5f)によつて、絶対値|Le1|,|Le2|,
|Ll1|の信号に変換される。The output signals of the subtractors (5a) to (5c) are absolute values | Le 1 |, | Le 2 |, by the absolute value circuits (5d), (5e), and (5f).
Converted to | Ll 1 | signal.
そして、絶対値|Le1|,|Le2|,|Ll1|の信号はレベル比較
器(5g),(5h),(5i)それぞれの非反転入力端子
(+)に入力され、このとき比較器(5g)〜(5i)の反
転入力端子(−)に、スイツチレジスタ(5j),(5
k),(5l)それぞれに設定された基準レベルの信号,
すなわちレベル差Le1,Le2,Ll1それぞれに対するレベル
変化の検出の基準レベルの信号が入力されているため、
比較器(5g)〜(5i)は、レベル差Le1,Le2,Ll1の絶対
値|Le1|,|Le2|,|Ll1|それぞれが基準以上のときに、出
力信号がハイレベルになる。Then, the signals of absolute values | Le 1 |, | Le 2 |, | Ll 1 | are input to the non-inverting input terminals (+) of the level comparators (5g), (5h), and (5i), respectively. To the inverting input terminals (-) of the comparators (5g) to (5i), switch registers (5j), (5
k), (5l) reference level signals set respectively,
That is, since the reference level signal for detecting the level change for each of the level differences Le 1 , Le 2 , and Ll 1 is input,
The comparators (5g) to (5i) output high signals when the absolute values of the level differences Le 1 , Le 2 , Ll 1 | Le 1 |, | Le 2 |, | Ll 1 | Become a level.
ところで、絶対値回路(5f)の出力信号は、2個の1ク
ロツク遅延器(5m),(5n)を介してレベル比較器(5
o)の非反転入力端子(+)にも入力される。By the way, the output signal of the absolute value circuit (5f) passes through the two 1-clock delay units (5m) and (5n), and the level comparator (5m
It is also input to the non-inverting input terminal (+) of o).
そして、入力端子(Ia),(Id)の入力信号が、現在の
2クロツク前に、画素C,Eの信号Sc,Sdそれぞれになるた
め、比較器(5o)の非反転入力端子(+)には、レベル
差Ll2の絶対値|Ll2|の信号が入力され、このときスイツ
チレジスタ(5p)によつて設定された基準レベルの信
号,すなわちレベル差Ll2に対するレベル変化の検出の
基準レベルの信号が入力されているため、比較器(5o)
は、レベル差Ll2の絶対値|Ll2|が基準以上のときに、出
力信号がハイレベルになる。Then, since the input signals of the input terminals (Ia) and (Id) become the signals Sc and Sd of the pixels C and E, respectively, two clocks before the current clock, the non-inverting input terminal (+) of the comparator (5o) The signal of the absolute value | Ll 2 | of the level difference Ll 2 is input to the reference level signal set by the switch register (5p), that is, the level change detection reference for the level difference Ll 2 . Comparator (5o) because the level signal is input
Outputs a high level when the absolute value | Ll 2 | of the level difference Ll 2 is equal to or larger than the reference.
さらに、各比較器(5g)〜(5i),(5o)の出力信号が
オアゲート(5q)に入力され、各比較器(5g)〜(5
i),(5o)の出力信号の少なくとも1つがハイレベル
になるときに、オアゲート(5q)から出力端子(Os)を
介して切換器(6),(10)にハイレベルのエツジ検出
信号が出力される。Further, the output signals of the comparators (5g) to (5i) and (5o) are input to the OR gate (5q), and the comparators (5g) to (5g)
When at least one of the output signals of i) and (5o) becomes high level, a high level edge detection signal is output from the OR gate (5q) to the switching devices (6) and (10) through the output terminal (Os). Is output.
ところで、検出部(3)にブロツク(5)のみを設ける
と、たとえば孤立点ノイズのような突発的,急峻なノイ
ズが入力画像信号に含まれている場合、該ノイズによつ
て検出部(3)が誤検出する恐れがある。By the way, if only the block (5) is provided in the detection unit (3), when the input image signal includes sudden and steep noise such as isolated point noise, the detection unit (3) detects the noise. ) May cause false detection.
そこで、通常は、ブロツク(5)の前段にブロツク
(4)が設けられ、抽出部(2)の出力信号から前述の
ノイズを低減除去した後、ブロツク(5)によつて検出
が行なわれる。Therefore, usually, the block (4) is provided in front of the block (5), and the noise is reduced and removed from the output signal of the extraction unit (2), and then the block (5) performs detection.
そして、ブロツク(4)は第5図に示すように構成さ
れ、入力端子(Ia)′,(Ib)′,(Ic)′,(I
d)′,(Ie)′には、抽出部(2)の各出力端子(O
a),(Ob),(Oc),(Od),(Oe)の5画素A,B,C,
D,Eの信号Sa,Sb,Sc,Sd,Seそれぞれが入力される。The block (4) is constructed as shown in FIG. 5, and the input terminals (Ia) ', (Ib)', (Ic) ', (I
d) ′ and (Ie) ′ have output terminals (O) of the extraction unit (2).
a), (Ob), (Oc), (Od), and (Oe) 5 pixels A, B, C,
The signals Sa, Sb, Sc, Sd, and Se of D and E are input.
また、入力端子(Ia)′〜(Ie)′それぞれに接続され
た5個の入力スイツチ(SWi)と、後述の4個の出力ス
イツチ(SWo)とは、通常、ブロツク(4)を動作させ
るために接続側接点(x)に保持されるが、孤立点ノイ
ズの除去が不必要なとき,たとえば入力画像信号がノイ
ズより十分大きいときには、手動切換えまたは自動切換
えにより、連動して切断側接点(y)に切換えられる。Further, the five input switches (SWi) connected to the input terminals (Ia) 'to (Ie)', respectively, and the four output switches (SWo) which will be described later, normally operate the block (4). Therefore, when the isolated point noise is unnecessary to be removed, for example, when the input image signal is sufficiently larger than the noise, the manual switching or the automatic switching interlocks with the disconnecting side contact (x). y).
そして、各スイツチ(Swi),(SWo)が接点(x)に保
持されている場合は、入力端子(Ia)′〜(Ie)′の信
号Sa〜Seが孤立点除去回路(4a)に入力され、該除去回
路(4a)により、たとえば5信号Sa〜Seのレベルの平均
処理にもとづき、孤立点ノイズなどのノイズが除去さ
れ、除去回路(4a)からは、孤立点ノイズなどが除去さ
れた各画素の信号が時系列に出力される。When the switches (Swi) and (SWo) are held at the contact (x), the signals Sa to Se of the input terminals (Ia) 'to (Ie)' are input to the isolated point removal circuit (4a). The removing circuit (4a) removes noise such as isolated point noise based on the averaging of the levels of the five signals Sa to Se, and removes isolated point noise and the like from the removing circuit (4a). The signal of each pixel is output in time series.
なお、除去回路(4a)の除去特性は、ブロツク(5)の
検出に支障のない程度に平均処理などを行なう特性に設
定されている。Incidentally, the removal characteristic of the removal circuit (4a) is set to a characteristic of performing an averaging process or the like to the extent that the detection of the block (5) is not hindered.
さらに、除去回路(4a)の出力信号を再び前述の5画素
A〜Eの並列信号に変換し、そのうちの4近傍画素A,C,
D,Eの並列信号をブロツク(5)に供給するため、ブロ
ツク(4)には、抽出部(2)のメモリ(2a),(2b)
および遅延器(2c)〜(2f)と同様の2個のラインメモ
リ(4b),(4c)および4個の1クロツク遅延器(4
d),(4e),(4f),(4g)が設けられ、このとき除
去回路(4a)の出力信号が画素Aの信号Saになり、遅延
器(4g),メモリ(4c),遅延器(4e)の出力信号が画
素C,D,Eそれぞれの信号Sc,Sd,Seになる。Furthermore, the output signal of the removal circuit (4a) is converted again into the parallel signal of the above-mentioned 5 pixels A to E, and the 4 neighboring pixels A, C,
Since the D and E parallel signals are supplied to the block (5), the block (4) includes memories (2a) and (2b) of the extraction unit (2).
And two line memories (4b) and (4c) similar to the delay units (2c) to (2f) and four 1-clock delay units (4
d), (4e), (4f), and (4g) are provided, and at this time, the output signal of the removal circuit (4a) becomes the signal Sa of the pixel A, and the delay device (4g), the memory (4c), the delay device The output signal of (4e) becomes the signals Sc, Sd, and Se of the pixels C, D, and E, respectively.
そして、除去回路(4a),遅延器(4g),メモリ(4
c),遅延器(4e)の出力信号Sa,Sc,Sd,Seは、4個の出
力スイツチ(SWo)を介して出力端子(Oa)′,(O
c)′,(Od)′,(Oe)′それぞれに入力され、各出
力端子(Oa)′,(Oc)′,(Od)′,(Oe)′の信号
がブロツク(5)の各入力端子(Ia),(Ic),(I
d),(Ie)それぞれに入力される。Then, the removal circuit (4a), the delay device (4g), the memory (4
c), the output signals Sa, Sc, Sd, Se of the delay device (4e) are output terminals (Oa) ′, (Oa) through four output switches (SWo).
c) ', (Od)', (Oe) ', and the signals at the output terminals (Oa)', (Oc) ', (Od)', (Oe) 'are input to the block (5). Terminals (Ia), (Ic), (I
It is input to each of d) and (Ie).
なお、各スイツチ(SWi),(SWo)を接点(y)に切換
えたときは、抽出部(2)の各出力端子(Oa),(O
c),(Od),(Oe)の出力信号が、ブロツク(5)の
各入力端子(Ia),(Ic),(Id),(Ie)それぞれに
入力される。When each switch (SWi), (SWo) is switched to the contact (y), each output terminal (Oa), (O) of the extraction unit (2)
The output signals of c), (Od), and (Oe) are input to the input terminals (Ia), (Ic), (Id), and (Ie) of the block (5), respectively.
また、検出部(3)の構成を簡素化する場合には、ブロ
ツク(4)を省いてもよい。The block (4) may be omitted when the configuration of the detection unit (3) is simplified.
そして、検出部(3)によつてレベル変化が検出される
と、エツジ検出信号Sfによつて切換器(6),(10)が
接点(b),(b)′に切換わる。When a level change is detected by the detection unit (3), the edge detection signal Sf causes the switches (6) and (10) to switch to the contacts (b) and (b) '.
つぎに、切換器(6),処理部(7)の構成および動作
を説明する。Next, the configuration and operation of the switch (6) and the processing unit (7) will be described.
まず、切換器(6),処理部(7)の制御回路(8)は
第6図に示すように構成され、エツジ検出信号Sfが出力
されると、切換器(6)を形成する5個のスイツチ(6
a),(6b),(6c),(6d),(6e)が図示の接点
(b)に切換わり、抽出部(2)の各出力端子(Oa)〜
(Oe)の出力信号がスイツチ(6a)〜(6e)を介して制
御回路(8)の減算器(801),1クロツク遅延器(80
2),減算器(803),(804),(805)それぞれに入力
される。First, the switching circuit (6) and the control circuit (8) of the processing unit (7) are configured as shown in FIG. 6, and when the edge detection signal Sf is output, five switching circuits (6) are formed. Switch (6
a), (6b), (6c), (6d), and (6e) are switched to the illustrated contact (b), and the output terminals (Oa) to (Oa) of the extraction unit (2) to
The output signal of (Oe) passes through the switches (6a) to (6e), and the subtracter (801) and the 1-clock delay unit (80) of the control circuit (8) are provided.
2), the subtracters (803), (804), and (805), respectively.
また、遅延器(802)の出力信号が、減算器(801),
(803),(804),(805)に入力される。Further, the output signal of the delay device (802) is the subtractor (801),
Input to (803), (804), (805).
したがつて、減算器(801),(803)〜(805)は検出
画素Bと4近傍画素A,C,D,Eそれぞれとのレベル差Lba,L
bc,Lbd,Lbeを検出し、このとき各減算器(801),(80
3)〜(805)の出力信号が絶対値回路(806),(80
7),(808),(809)それぞれに入力されるため、絶
対値回路(806)〜(809)からは、画素Bと各画素A,C,
D,Eそれぞれとレベル差Lba〜Lbeの絶対値の信号が出力
される。Therefore, the subtracters (801) and (803) to (805) are provided with the level differences Lba and L between the detection pixel B and the four neighboring pixels A, C, D and E, respectively.
bc, Lbd, Lbe are detected, and at this time, each subtractor (801), (80
3) to (805) output signals are absolute value circuits (806), (80
7), (808), and (809), respectively, so that from the absolute value circuits (806) to (809), the pixel B and each pixel A, C,
The signals of the absolute values of the level differences Lba to Lbe with respect to D and E respectively are output.
そして、絶対値回路(806),(807)の出力信号が減算
器(801)の非反転入力端子(+),反転入力端子
(−)それぞれに入力されるとともに、絶対値回路(80
8),(809)の出力信号が減算器(811)の非反転入力
端子(+),反転入力端子(−)それぞれに入力され、
かつ絶対値回路(809),(807)の出力信号が減算器
(812)の非反転入力端子(+),反転入力端子(−)
それぞれに入力されるとともに、絶対値回路(808),
(806)の出力信号が減算器(813)の非反転入力端子
(+),反転入力端子(−)それぞれに入力される。Then, the output signals of the absolute value circuits (806) and (807) are input to the non-inverting input terminal (+) and the inverting input terminal (−) of the subtractor (801), respectively, and the absolute value circuit (80
The output signals of 8) and (809) are input to the non-inverting input terminal (+) and the inverting input terminal (-) of the subtractor (811),
The output signals of the absolute value circuits (809) and (807) are the non-inverting input terminal (+) and the inverting input terminal (-) of the subtractor (812).
Input to each, absolute value circuit (808),
The output signal of (806) is input to the non-inverting input terminal (+) and the inverting input terminal (-) of the subtractor (813).
したがつて、減算器(810)〜(813)の出力信号は、レ
ベル差Lba,Lbcの絶対値の差信号,レベル差Lbd,Lbeの絶
対値の差信号,レベル差Lbe,Lbcの絶対値の差信号,レ
ベル差Lbd,Lbaの絶対値の差信号になる。Therefore, the output signals of the subtracters (810) to (813) are the difference signal of the absolute values of the level differences Lba and Lbc, the difference signal of the absolute values of the level differences Lbd and Lbe, and the absolute value of the level differences Lbe and Lbc. Of the absolute value of the level difference Lbd, Lba.
そして、減算器(810)〜(813)の出力信号が絶対値回
路(814),(815),(816),(817)それぞれに入力
されるとともに、絶対値回路(814)〜(817)の出力信
号が振幅比較器(818),(819),(820),(821)そ
れぞれの非反転入力端子(+)に入力され、このとき各
比較器(818)〜(821)の反転入力端子(−)に、スイ
ツチレジスタ(822),(823),(824),(825)の設
定レベルの信号が入力されているため、各比較器(81
8)〜(821)は、絶対値回路(814)〜(817)の出力信
号のレベルがスイツチレジスタ(822)〜(825)の設定
レベルそれぞれより高いときに、出力信号がハイレベル
になる。The output signals of the subtracters (810) to (813) are input to the absolute value circuits (814), (815), (816) and (817), respectively, and the absolute value circuits (814) to (817) are also input. Is input to the non-inverting input terminal (+) of each of the amplitude comparators (818), (819), (820), (821), and at this time, the inverting input of each comparator (818) to (821). Since the signals of the set levels of the switch registers (822), (823), (824), and (825) are input to the terminal (-), each comparator (81
8) to (821) are high level when the output signals of the absolute value circuits (814) to (817) are higher than the set levels of the switch registers (822) to (825), respectively.
さらに、各比較器(818)〜(821)の出力信号がアンド
ゲート(826),(827),(828),(829)それぞれの
一方の入力端子に入力され、このときアンドゲート(82
6)〜(829)の他方の入力端子に、減算器(810)〜(8
13)の符号信号,すなわち出力信号が正のときにハイレ
ベルになる符号信号が入力されているため、アンドゲー
ト(826)〜(829)は、減算器(810)〜(813)の符号
信号と比較器(818)〜(821)の出力信号とが共にハイ
レベルになるときにのみ、出力信号がハイレベルにな
る。Further, the output signals of the comparators (818) to (821) are input to one input terminal of each of the AND gates (826), (827), (828), (829), and at this time, the AND gate (82).
Subtractors (810) to (8) to the other input terminals of 6) to (829).
Since the code signal of 13), that is, the code signal that becomes high level when the output signal is positive, is input, the AND gates (826) to (829) use the code signals of the subtracters (810) to (813). The output signal becomes high level only when both and the output signals of the comparators (818) to (821) become high level.
そして、アンドゲート(826)〜(829)の出力信号から
なる4個の第1制御信号が出力端子(Og),(Oh),
(Oi),(Oj)それぞれに出力されるとともに、比較器
(818)〜(821)の出力信号からなる4種の第2制御信
号が出力端子(Ok),(Ol),(Om),(On)それぞれ
に出力される。Then, the four first control signals composed of the output signals of the AND gates (826) to (829) are output terminals (Og), (Oh),
Four types of second control signals, which are output to the respective (Oi) and (Oj), and which are the output signals of the comparators (818) to (821), are output terminals (Ok), (Ol), (Om), (On) Output to each.
なお、遅延器(802)の出力信号は出力端子(Ob)′に
出力される。The output signal of the delay device (802) is output to the output terminal (Ob) '.
すなわち、制御回路(8)は、レベル変化を検出したと
きに、検出画素の2次元近傍の4画素A,C,D,Eのいずれ
が、検出部(3)の検出の基準レベルをしきい値(基
準)にして、検出画素Bの属するレベルと逆のレベルの
画素であるかを識別するとともに、逆のレベルの画素を
4画素A,C,D,Eのいずれの画素に置き換えればよいかを
判別するために設けられている。That is, when the control circuit (8) detects a level change, any of the four pixels A, C, D, and E in the two-dimensional vicinity of the detection pixel determines the reference level for detection by the detection unit (3). The value (reference) is used to identify whether the detected pixel B is a pixel of a level opposite to the level to which it belongs, and the pixel of the opposite level may be replaced with any of the four pixels A, C, D, E. It is provided to determine whether or not.
そして、比較器(818)〜(821)の出力信号は、各2画
素AとC,DとE,EとA,DとC間のいずれにレベル変化があ
るかを示し、アンドゲート(826)〜(829)の出力信号
は、各2画素AとC,…,DとCのいずれの画素が逆のレベ
ルの画素であるかを示す。The output signals of the comparators (818) to (821) indicate which of the two pixels A and C, D and E, E and A, D and C has a level change, and the AND gate (826). The output signals of () to (829) indicate which of the two pixels A and C, ..., D and C is the pixel of the opposite level.
たとえば、比較器(818)の出力信号は、2画素A,Cの間
にレベル変化があればハイレベルになり、このとき、画
素Aが逆のレベルであればアンドゲート(826)の出力
信号がハイレベルになり、画素Cが逆のレベルであれば
アンドゲート(826)の出力信号がローレベルになる。For example, the output signal of the comparator (818) becomes high level if there is a level change between the two pixels A and C, and if the pixel A has the opposite level at this time, the output signal of the AND gate (826). Becomes high level, and if the pixel C has the opposite level, the output signal of the AND gate (826) becomes low level.
つぎに、置換回路(9)は第7図に示すように構成さ
れ、切換器(6)のスイツチ(6a),(6c)〜(6e)を
介した出力端子(Oa),(Oc)〜(Oe)の出力信号は、
スイツチ(901),(902),(903),(904)の一方の
接点(c)それぞれに入力され、このとき出力端子(O
a),(Od)の出力信号はスイツチ(902),(904)の
他方の接点(d)それぞれにも入力される。Next, the replacement circuit (9) is configured as shown in FIG. 7, and the output terminals (Oa), (Oc) -through the switches (6a), (6c)-(6e) of the switch (6). The output signal of (Oe) is
Input to each of the contacts (c) of the switches (901), (902), (903), (904), and at this time, the output terminal (O
The output signals of a) and (Od) are also input to the other contacts (d) of the switches (902) and (904), respectively.
また、スイツチ(902)の切換片の出力信号が、スイツ
チ(901)の他方の接点(d)およびスイツチ(905)の
一方の接点(e)に入力されるとともに、スイツチ(90
4)の切換片の出力信号が、スイツチ(903),(905)
の他方の接点(d),(f)およびスイツチ(906)の
一方の接点(e)に入力される。Further, the output signal of the switching piece of the switch (902) is input to the other contact (d) of the switch (901) and one contact (e) of the switch (905), and at the same time, the switch (90)
The output signal of the switching piece in 4) is the switch (903), (905).
Are input to the other contacts (d) and (f) of the switch and one contact (e) of the switch (906).
さらに、スイツチ(905)の切換片の出力信号がスイツ
チ(906)の他方の接点(f)に入力されるとともに、
スイツチ(901)の切換片の出力信号がスイツチ(907)
の一方の接点(g),スイツチ(908)の他方の接点
(h)に入力され、かつスイツチ(903)の切換片の出
力信号がスイツチ(908)の一方の接点(g)に入力さ
れるとともに、スイツチ(908)の切換片の出力信号が
スイツチ(907)の他方の接点(h)に入力される。Further, the output signal of the switching piece of the switch (905) is input to the other contact (f) of the switch (906),
The output signal of the switching piece of the switch (901) is the switch (907).
One contact (g), the other contact (h) of the switch (908), and the output signal of the switching piece of the switch (903) is input to one contact (g) of the switch (908). At the same time, the output signal of the switching piece of the switch (908) is input to the other contact (h) of the switch (907).
そして、スイツチ(907),(905),(908),(906)
の切換片の出力信号が、画素A,C,D,Eそれぞれの置き換
え画素の信号になり、出力端子(Oa)″,(Oc)″,
(Od)″,(Oe)″それぞれに出力される。And the switches (907), (905), (908), (906)
The output signal of the switching piece of becomes the signal of the replacement pixel of each of the pixels A, C, D, E, and the output terminals (Oa) ″, (Oc) ″,
It is output to each of (Od) ″ and (Oe) ″.
ところで、スイツチ(901)は、インバータ(909)を介
した出力端子(Og)の信号および出力端子(Ok)の信号
のレベルと、ゲート用のスイツチ(910)のオン,オフ
とによつて切換えられ、スイツチ(902)は出力端子(O
g),(Ok)の信号のレベルとゲート用のスイツチ(91
1)のオン,オフとによつて切換えられ、このときスイ
ツチ(910),(911)が出力端子(Ok)の信号のハイレ
ベルによつて共にオンし、スイツチ(901),(902)
は、スイツチ(910),(911)それぞれからローレベル
の信号が入力されたときに他方の接点(d)に切換わ
る。By the way, the switch (901) is switched by the level of the signal of the output terminal (Og) and the signal of the output terminal (Ok) via the inverter (909) and the on / off state of the switch (910) for gate. The switch (902) is connected to the output terminal (O
g), (Ok) signal level and gate switch (91
The switch (910), (911) is turned on by the high level of the signal at the output terminal (Ok), and the switch (901), (902) is switched on and off.
Switches to the other contact (d) when low level signals are input from the switches (910) and (911) respectively.
また、スイツチ(903)は、インバータ(912)を介した
出力端子(Oh)の信号および出力端子(Ol)の信号のレ
ベルと、ゲート用のスイツチ(913)のオン,オフとに
よつて切換えられ、スイツチ(904)は出力端子(O
h),(Ol)の信号のレベルと、ゲート用のスイツチ(9
14)のオン,オフとによつて切換えられ、このときスイ
ツチ(913),(914)が出力端子(Ol)の信号のハイレ
ベルによつて共にオンし、スイツチ(903),(904)は
スイツチ(913),(914)それぞれからローレベルの信
号が入力されたときに他方の接点(d)に切換わる。Further, the switch (903) is switched by the level of the signal of the output terminal (Oh) and the signal of the output terminal (Ol) via the inverter (912) and the on / off of the switch (913) for gate. Switch (904) is connected to the output terminal (O
h), (Ol) signal level, and gate switch (9
14) is switched on and off, and at this time the switches (913) and (914) are both turned on by the high level of the signal at the output terminal (Ol), and the switches (903) and (904) are When a low level signal is input from each of the switches (913) and (914), the contact is switched to the other contact (d).
同様に、スイツチ(906)は、インバータ(914)を介し
た出力端子(Oi)の信号および出力端子(Om)の信号の
レベルと、ゲート用のスイツチ(915)のオン,オフと
によつて切換えられ、スイツチ(905)は、出力端子(O
i),(Om)の信号のレベルと、ゲート用のスイツチ(9
16)とによつて切換えられる。Similarly, the switch (906) is based on the level of the signal at the output terminal (Oi) and the signal at the output terminal (Om) via the inverter (914) and the on / off state of the switch (915) for the gate. The switch (905) is switched to the output terminal (O
i), (Om) signal level, and gate switch (9
16) It is switched by and.
また、スイツチ(908)は、インバータ(917)を介した
出力端子(Oj)の信号および出力端子(On)の信号のレ
ベルと、ゲート用のスイツチ(918)のオン,オフとに
よつて切換えられ、スイツチ(907)は、出力端子(O
j),(On)の信号のレベルと、ゲート用のスイツチ(9
09)のオン,オフとによつて切換えられる。The switch (908) is switched by the level of the signal of the output terminal (Oj) and the signal of the output terminal (On) via the inverter (917) and the on / off state of the switch (918) for the gate. The switch (907) is connected to the output terminal (O
j), (On) signal level and gate switch (9
It can be switched by turning on and off in 09).
したがつて、たとえば画素A,Cにおいて、画素Aを画素
Cに置き換える場合は、出力端子(Og),(Ok)の信号
がハイレベルになり、スイツチ(901)が接点(d)に
切換えられ、スイツチ(901)の出力信号が出力端子(O
c)の出力信号,すなわち画素Cの信号に置き換えら
れ、逆に、画素Cを画素Aに置き換える場合は、出力端
子(Og)の信号がローレベルになるとともに出力端子
(Ok)の信号がハイレベルになり、スイツチ(902)の
他方の接点(d)に切換えられ、スイツチ(902)の出
力信号が出力端子(Oa)の出力信号,すなわち画素Aの
信号に置き換えられる。Therefore, for example, in the case of replacing the pixel A with the pixel C in the pixels A and C, the signals at the output terminals (Og) and (Ok) become high level, and the switch (901) is switched to the contact (d). , Switch (901) output signal is output terminal (O
c) The output signal, that is, the signal of the pixel C is replaced, and conversely, when the pixel C is replaced by the pixel A, the signal of the output terminal (Og) becomes low level and the signal of the output terminal (Ok) becomes high. The level is changed to the other contact (d) of the switch (902), and the output signal of the switch (902) is replaced with the output signal of the output terminal (Oa), that is, the signal of the pixel A.
そして、各1組のスイツチ(903)と(904),(905)
と(906),(907)と(908)が前述と同様に動作する
ため、出力端子(Oa)″,(Oc)″〜(Oe)″には、レ
ベル変化が検出されたときに、各出力端子(Oa),(O
c)〜(Oe)の出力信号,すなわち画素A,C,D,Eを、画素
Bが属するレベルの他のいずれかの画素に置換えた信号
が出力される。And each set of switches (903) and (904), (905)
And (906), (907), and (908) operate in the same manner as described above, the output terminals (Oa) ″, (Oc) ″ through (Oe) ″ are respectively operated when a level change is detected. Output terminal (Oa), (O
Output signals c) to (Oe), that is, signals in which the pixels A, C, D, and E are replaced with any other pixels of the level to which the pixel B belongs are output.
つぎに、切換器(10),フイルタ(11)の構成および動
作を説明する。Next, the configurations and operations of the switching device (10) and the filter (11) will be described.
切換器(10),フイルタ(11)は第8図に示すように構
成され、エツジ検出信号Sfが出力されると、切換器(1
0)を形成する5個のスイツチ(10a),(10b),(10
c),(10d),(10e)が図示の接点(b)′に切換わ
り、切換器(10)からフイルタ(11)に出力される信号
が、出力端子(Oa)〜(Oe)の信号から出力端子(O
a)″,(Ob)′,(Oc)″〜(Oe)″の信号に切換わ
る。なお、出力端子(Ob)′の信号は1クロツク遅延器
(10f)によつて1クロツクだけ遅延して出力される。The switch (10) and the filter (11) are configured as shown in FIG. 8, and when the edge detection signal Sf is output, the switch (1
5 switches forming (0) (10a), (10b), (10)
c), (10d) and (10e) are switched to the contact (b) 'shown in the figure, and the signal output from the switch (10) to the filter (11) is the signal of the output terminals (Oa) to (Oe). Output terminal (O
a) ", (Ob) ', (Oc)" to (Oe) "signals are switched. The signal at the output terminal (Ob)' is delayed by one clock by the one-clock delay device (10f). Is output.
そして、各スイツチ(10a)〜(10e)の出力信号がフイ
ルタ(11)の係数器(11a),(11b),(11c),(11
d),(11e)それぞれに入力され、係数器(11a)〜(1
1e)から累算器(11f)に、各スイツチ(10a)〜(10
e)の出力信号にそれぞれ所定のフイルタ係数を乗算し
た信号が出力され、累算器(11f)の演算処理により、
累算器(11f)から出力端子(12)に、検出画素Bを2
次元フイルタ処理した映像信号が出力される。The output signals of the switches (10a) to (10e) are converted into coefficient units (11a), (11b), (11c), (11) of the filter (11).
d) and (11e) respectively, and the coefficient units (11a) to (1
1e) to accumulator (11f), switches (10a) to (10
A signal obtained by multiplying the output signal of e) by a predetermined filter coefficient is output, and by the arithmetic processing of the accumulator (11f),
2 detection pixels B from the accumulator (11f) to the output terminal (12)
The video signal subjected to the dimensional filter processing is output.
すなわち、エツジ検出信号Sfが出力されないときは、フ
イルタ(11)に、抽出部(2)を介した入力端子(1)
の入力画像信号の検出画素Bおよび近傍画素A,C,D,Eを
そのまま入力してフイルタ処理し、エツジ検出信号Sfが
出力されたときは、フイルタ(11)に、検出画素Bと逆
のレベルの近傍画素を検出画素が属するレベルの近傍画
素に置き換えた置換処理後の画像信号を入力してフイル
タ処理する。That is, when the edge detection signal Sf is not output, the filter (11) is connected to the input terminal (1) through the extraction unit (2).
When the detection pixel B and the neighboring pixels A, C, D, and E of the input image signal of are input as they are to the filter processing, and the edge detection signal Sf is output, the reverse of the detection pixel B is detected in the filter (11). The image signal after the replacement processing in which the neighboring pixels of the level are replaced by the neighboring pixels of the level to which the detected pixel belongs is input and filter processing is performed.
したがつて、入力画素信号のフイールド画面のエツジ部
分では、フイルタ(11)に入力される2次元近傍画素
が、常に、検出画素が属するレベルの画素に置き換えら
れてフイルタ処理され、帯域特性が固定されたフイルタ
(11)を用いた小規模回路構成のフイールド内処理によ
り、エツジ部のぼけを極力抑制してノイズ低減が行な
え、動画像および静止画像のいずれの画像信号に対して
も、ぼけの発生を著しく抑えて良好なノイズ低減処理を
行なうことができる。Therefore, in the edge part of the field of the input pixel signal, the two-dimensional neighboring pixels input to the filter (11) are always replaced with the pixel of the level to which the detected pixel belongs, and the filter processing is performed to fix the band characteristic. By the in-field processing of the small-scale circuit configuration using the filtered filter (11), the blur of the edge part can be suppressed as much as possible to reduce the noise, and the blur of the image signal of both the moving image and the still image can be reduced. It is possible to significantly suppress the occurrence of noise and perform good noise reduction processing.
なお、前記実施例では、サブサンプル方式の処理によつ
て形成されたデジタル画像信号を入力画像信号とした
が、サブサンプル方式以外の種々の処理によつて形成さ
れたデジタル画像信号,すなわち画素配列が第3図と異
なるデジタル画像信号を入力画像信号とした場合に適用
できるのは勿論であり、このとき各部(2),(3),
(9),切換器(6),(10)およびフイルタ(11)の
構成は、画素配列,近傍画素の選択などにもとづき、実
施例の構成から変形される。In the above embodiment, the digital image signal formed by the sub-sampling method is used as the input image signal. However, the digital image signal formed by various processing other than the sub-sampling method, that is, the pixel array. Can be applied when a digital image signal different from that shown in FIG. 3 is used as the input image signal, and at this time, the respective parts (2), (3),
The configurations of (9), the switches (6), (10) and the filter (11) are modified from the configuration of the embodiment based on the pixel arrangement, selection of neighboring pixels and the like.
以上のように、この発明のノイズ低減装置によると、レ
ベル変化検出手段により、入力画像信号が形成するフイ
ールド画面の水平,垂直方向のレベル変化が検出される
ときに、画像のエツジ部分を検出したものとして、エツ
ジ検出手段のエツジ検出信号にもとづく識別手段の識別
結果により、置換処理手段が、検出画素の2次元近傍の
各画素のうちの検出画素が属するレベルと逆のレベルの
画素を、前記2次元近傍の各画素のうちの検出画素が属
するレベルのいずれかの画素に置き換え、前記2次元近
傍の各画素を検出画素が属するレベルの画素にし、この
置換処理後の画像信号を入力画像信号の代わりに2次元
の低域通過フイルタに供給してフイルタ処理したことに
より、所定帯域特性の2次元の低域通過フイルタを用い
た簡単な構成のフレーム内のフイルタ処理で、レベル変
化が検出されるエツジ部分のぼけを極力抑制し良好なノ
イズ低減処理を行なうことができるものである。As described above, according to the noise reducing apparatus of the present invention, when the level change detecting means detects the level change in the horizontal and vertical directions of the field screen formed by the input image signal, the edge portion of the image is detected. As a result, the replacement processing means determines, based on the identification result of the identification means based on the edge detection signal of the edge detection means, a pixel having a level opposite to the level to which the detection pixel belongs among the pixels in the two-dimensional neighborhood of the detection pixel. Of the pixels in the two-dimensional neighborhood, the pixels in the level to which the detected pixel belongs are replaced, and each pixel in the two-dimensional neighborhood is converted into a pixel in the level to which the detected pixel belongs, and the image signal after this replacement processing is the input image signal. Instead of the above, the filter is supplied to a two-dimensional low-pass filter and subjected to the filter processing, so that a filter having a simple configuration using a two-dimensional low-pass filter having a predetermined band characteristic is used. In filter processing within over beam, then minimizing the blurring of edge portions level change is detected is capable of performing good noise reduction processing.
第1図〜第8図はこの発明のノイズ低減装置の1実施例
を示し、第1図はブロツク図、第2図は近傍画素抽出部
の詳細なブロツク図、第3図は入力画像信号の説明用の
画素パターン図、第4図,第5図,第6図,第7図,第
8図は検出ブロツク,孤立点ノイズ除去ブロツク,置換
制御回路,置換回路,低域通過フイルタそれぞれの詳細
なブロツク図、第9図(a),(b)は従来のノイズ低
減装置の動作説明図の画素パターン図である。 (1)……画像入力端子、(2)……近傍画素抽出部、
(3)……エツジ検出部、(6),(10)……入,出力
側切換器、(7)……エツジ処理部、(11)……低域通
過フイルタ、(12)……画像出力端子。1 to 8 show an embodiment of the noise reducing apparatus of the present invention. FIG. 1 is a block diagram, FIG. 2 is a detailed block diagram of a neighboring pixel extracting section, and FIG. 3 is a diagram showing an input image signal. FIG. 4, FIG. 5, FIG. 6, FIG. 7, FIG. 7, and FIG. 8 are pixel pattern diagrams for explanation, which show details of the detection block, the isolated point noise removal block, the replacement control circuit, the replacement circuit, and the low-pass filter. The block diagrams and FIGS. 9A and 9B are pixel pattern diagrams for explaining the operation of the conventional noise reduction device. (1) ... image input terminal, (2) ... neighborhood pixel extraction unit,
(3) ... edge detection section, (6), (10) ... input / output side switching unit, (7) ... edge processing section, (11) ... low-pass filter, (12) ... image Output terminal.
Claims (1)
イルタ処理により、デジタル画像信号のノイズを低減す
るノイズ低減装置において、 入力画像信号の画素毎に当該画素の2次元近傍の画素間
のレベル差から入力画像信号が形成するフレーム画面の
水平,垂直方向の基準以上のレベル変化を検出するレベ
ル変化検出手段と、 該検出手段によつて前記水平,垂直方向の少なくとも1
方向のレベル変化が検出される毎に画像のエツジ部分を
検出したものとしてエツジ検出信号を出力するエツジ検
出手段と、 前記エツジ検出信号が出力される毎に前記レベル変化検
出手段の検出の基準レベルをしきい値として検出画素の
2次元近傍の各画素のうちの検出画素が属するレベルと
逆のレベルの画素を識別する識別手段と、 前記逆のレベルの画素を検出画素の2次元近傍の各画素
のうちの検出画素が属するレベルのいずれかの画素に置
き換え,検出画素の2次元近傍の各画素を検出画素が属
するレベルの画素にする置換処理手段と、 前記レベル変化検出手段によりレベル変化が検出されな
いときに前記入力画像信号をフイルタ処理し,レベル変
化が検出されたときに前記置換処理手段の置換処理後の
画像信号をフイルタ処理する所定帯域特性の2次元の低
域通過フイルタと を備えたことを特徴とするノイズ低減装置。1. A noise reduction apparatus for reducing noise of a digital image signal by performing in-frame filter processing using a low-pass filter, wherein a level between pixels in a two-dimensional vicinity of each pixel of an input image signal. Level change detection means for detecting a level change in the horizontal and vertical directions of the frame screen formed by the input image signal from the difference, and at least one of the horizontal and vertical directions by the detection means.
Edge detection means for outputting an edge detection signal as detecting an edge portion of an image each time a level change in the direction is detected, and a reference level for detection by the level change detection means each time the edge detection signal is output. A threshold value for identifying a pixel having a level opposite to the level to which the detection pixel belongs among the pixels in the two-dimensional vicinity of the detection pixel; A replacement processing unit that replaces one of the pixels of the level to which the detected pixel belongs and replaces each pixel in the two-dimensional neighborhood of the detected pixel with a pixel of the level to which the detected pixel belongs; When the input image signal is not detected, the input image signal is filtered, and when the level change is detected, the image signal after the replacement processing of the replacement processing means is filtered. Noise reduction apparatus being characterized in that a two-dimensional low-pass filter of the band characteristic.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61116910A JPH0738689B2 (en) | 1986-05-20 | 1986-05-20 | Noise reduction device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61116910A JPH0738689B2 (en) | 1986-05-20 | 1986-05-20 | Noise reduction device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62272672A JPS62272672A (en) | 1987-11-26 |
| JPH0738689B2 true JPH0738689B2 (en) | 1995-04-26 |
Family
ID=14698671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61116910A Expired - Lifetime JPH0738689B2 (en) | 1986-05-20 | 1986-05-20 | Noise reduction device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0738689B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02158282A (en) * | 1988-12-12 | 1990-06-18 | Mitsubishi Electric Corp | Adaptive type noise suppressor |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57193180A (en) * | 1981-05-25 | 1982-11-27 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | Noise reducing device |
| JPS60241386A (en) * | 1984-05-16 | 1985-11-30 | Hitachi Ltd | Visual device contour extraction circuit |
| JPS6178285A (en) * | 1984-09-25 | 1986-04-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | solid-state imaging device |
| JPH0671308B2 (en) * | 1984-09-28 | 1994-09-07 | 富士ゼロックス株式会社 | Image signal processing method |
-
1986
- 1986-05-20 JP JP61116910A patent/JPH0738689B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62272672A (en) | 1987-11-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |