JPS623380A - 画像のスム−ジング方式 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 ｎ×ｎ空間フィルタ（ｎ≧３）による画像のスムージン
グ方式において、ｎ２個の各単位領域中で最も出現頻度
の高い色を中央の単位領域とじて指定するｎ×ｎ空間フ
ィルタを用いて画像のスムージングを行う。これにより
、１個のｎ×ｎ空間フィルタを用いて孤立ノイズの除去
及び画像図形のスムージングを行うことが出来、更にス
ムージングを繰返すことにより孤立点の除去数の増加及
び大きな孤立点の縮小化が可能となり、画像図形のスム
ージングのレベルを上げることが出来る。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、ｎ×ｎ　（ｎ≧３）の空間フィルタを用いて
孤立ノイズ等の孤立点の除去及び画像図形上の凹凸のス
ムージングを行う画像のスムージング方式に関する。

キャプテン方式等のビデオテックスにおいては、カメラ
やスキャナ等から入力された原画像を、フォトグラフィ
ック図形情報、モザイク図形情報、ジオメトリツク図形
情報等に変換して、ビデオチフス用の画像情報を作成し
ている。

これらの図形変換の結果、ビデオテックスの画像は、入
力した原画像と比較して精度が落ちることが多い。これ
は、フォトグラフィック図形情報では、４×４ドツトの
ミニブロックが３色以上であっても全て２色化されるこ
とにより画像情報量が圧縮されるからであり、又モザイ
ク図形情報では、最も小さいモザイクを使用した場合で
も、８×２４ドツトのブロックを２色化した後、更にキ
ャプテン方式の場合１５３個の限られた数の標準モザイ
クを用いて画像情報を作成しなければならない為に画像
情報量が圧縮されるからである。

この様な図形変換処理によりビデオテックス用の画像情
報を作成する場合、入力原画像中にノイズが存在すると
、種々の不都合な問題が生じる。

例えば、フォトグラフィック及びモザイク図形情報の場
合は、ノイズに対しても不必要な図形変換処理をしなけ
ればならないのみならず、図形変換処理後も、それがノ
イズとなって画像品質を更に低下させる。

又、ジオメトリツク図形情報の場合は、ベクトルを用い
て入力した原画像を正確に再現することが出来るが、ノ
イズもそのまま正確に再現するので、ノイズ分だけ多く
の情報量を使用しながら反って画像の品質を低下させ、
且つ、伝送速度も低下させるという不都合な結果を生じ
る。

ノイズは、画面中に孤立的に生じる他、更に画像の周辺
に不必要な突起や凹凸を生じる。従って、スムージング
によりこれらのノイズを除去すれば、画像を滑らかにし
て見やすい良質な画像が得られると共に情報量を圧縮す
ることが出来る。

そこで、ノイズによって生じる前述の不都合な問題を除
去し、画像の品質を良好なものとすると共に画像の伝送
に必要な情報量を減らす為に孤立的なノイズを除去し、
画像をスムージングすることが必要である。

本発明におけるスムージングは、これら孤立的なノイズ
を除去すると共に画像図形の凹凸をスムージングする両
者の処理を行うものである。なお、画像形状のスムージ
ングは、ノイズによって画像に生じる不必要な突起や凹
凸を除去する他、画像自体に存在する凹凸をスムージン
グする場合も包含するものである。

〔従来の技術〕

第５図は、孤立ノイズを除去する場合の空間フィルタを
示したもので、同図（Ａ）は孤立１点からなるノイズを
除去する空間フィルタＡ、同図（Ｂ）は孤立４点以下の
ノイズを除去する空間フィルタＢである。

空間フィルタＡは、３×３ドツトの正方領域で構成され
、中央のドツトＤＣを周辺の８個のドツトの色に書き換
えることにより、孤立した１ドツトのノイズ（一般に１
ドツトの孤立点）を除去する。

空間フィルタＢは、４×４ドツトのフィルタで構成され
、中央部分の４個のドツトＤｃｌ−Ｄｃ４を周辺の１２
個のドツトＤ、〜ＤＩ！の色に書き換えることにより、
孤立した４ドツト又はそれ以下のノイズ（一般には４ド
ツト又はそれ以下の孤立点）を除去する。

孤立ノイズを除去する場合は、孤立１点のノイズを除去
する空間フィルタＡによっては２点以上からなる孤立ノ
イズを除去することが出来ないので、除去しようとする
孤立点の大きさに対応して、複数の空間フィルタを用意
することが必要である。

又、この様な孤立点を除去する空間フィルタを用いてノ
イズによって画像に形成された不必要な突起や凹凸を除
去したり、画像の凹凸をスムージングすることは出来な
い。そこで、従来は、ｎ×ｎドツトの平均レベルを中央
のドツトの値とする方式、ｎ×ｎドツトをレベル順に並
べた時の中央のレベル値を中央のドツトの値とするメデ
ィアン・フィルタ方式等を用いてスムージングを行って
いた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の画像のスムージング方式は、除去すべき孤立点の
大きさに対応して複数個の空間フィルタを用意しなけれ
ばならず、又、画像形状をスムージングする場合は、別
の空間フィルタを必要としており、１個の空間フィルタ
により任意の大きさの孤立点を除去出来ると共に、画像
形状について任意のレベルのスムージングを行うことが
実現困難であるという問題があった。

本発明は、１個のｎ×ｎ　（ｎは３以上の奇数）の空間
フィルタによって、任意の大きさの孤立ノイズ等の孤立
点を除去出来ると共に、画像形状について任意のレヘル
のスムージングが可能な画像のスムージング方式を提供
することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

従来の画像のスムージング方式における前述の問題点を
解決する為に本発明の講じた手段を、第１図により説明
する。

第１図は、本発明において用いられるｎ×ｎ空間フィル
タの構成を示したものである。

第１図において、Ｈ×ｎＳＰＦは全体のｎ×ｎ空間フィ
ルタで、ｎ×ｎ個の単位領域（Ｄ　＋　Ｉ””　Ｄ−）
で構成される。

ここで、ｎは、３以上の奇数である。単位領域（Ｄ　ｌ
ｊ””　Ｄ−）は画像の単一色の表示単位で、例えば単
一色の１ドツトで構成される。Ｄ　Ｃｅは中央の単位領
域で、Ｃ＝　ｎ　＋　１　／　２である。

本発明のｎ×ｎ５ＰＦは、それを構成するｎ１個の単位
領域の色情報中で最も出現頻度の高い色を、中央の単位
領域Ｄ　ｅｃの色として指定する。

〔作　用〕

本発明の作用を、第２図及び第３図を参照し、ｎ＝３の
場合を例にとって説明する。

第２図は本発明のｎ×ｎ５ｐｐ’による孤立点除去処理
の説明図、第３図は同フィルタによる画像形状のスムー
ジング処理の説明図である。

まず、本発明のｎ×ｎ５ＰＦによる孤立ノイズ等の孤立
点除去処理を、第２図を参照して説明する。

第２図（Ａ）は、ｎ＝３とした場合の本発明のｎ×ｎ５
ＰＦ　（３Ｘ３ＳＰＦ）を示したものである。

この３Ｘ３ＳＰＦを用いると、第２図（Ｂ）に示す１点
の単位領域ｅ１の大きさの孤立点Ｎ１は、−回の走査で
除去することが出来る。同様にして、第２図（Ｃ）に示
す４点の単位領域６　、　ｘ　６４の大きさの孤立点Ｎ
４までは、−回の走査で除去することが出来る。孤立点
Ｎ４は、各単位領域ｅ。

〜ｅ４が直線状で配列された場合も、−回の走査で除去
することが出来る。なお、孤立点Ｎ４の場合は、周囲は
全て同色であるとする。

第２図（Ｄ）に示す様な３×３の孤立点Ｎ、の場合は、
周囲が同色であるとすると第１回目の走査によりｅｌ　
　ｓｅａ　　、ｅ、ｊｅ’ｌが除去されて、ｅ２　　、
ｅ４　、ｅｓ　　ｔｅｈ　、ｅａが残り・第２回目の走
査によりｅ２　、ｅ４　、ｅ６　、ｅｌｌが除去されて
ｅ５が残り、第３回目の走査によりｅ、が除去され、孤
立点Ｎ、は完全に除去される。

一般に周囲が同色である場合は、ｎ×ｎ５ＰＦによる走
査を繰返すことによりｎ×ｎ構成の孤立点を除去するこ
とが出来、又ｎ×ｎより大きい孤立点の大きさを縮小さ
せることが出来る。

ｎ×ｎ５ＰＦのｎの値を３よりも増加させると、大きな
孤立点を除去又は縮小させることが出来る様になるが、
反面、ハードウェア量が多くなり処理も複雑になって処
理速度も低下する。従って、除去又は縮小しようとする
孤立点の大きさ、ｎ×ｎ５ＰＦを構成するハードウェア
量、処理の容易性、処理速度等を考慮してｎ×ｎ５ＰＦ
の大きさ１、、□ヵ３、おゎう、１ｊ 次に、本発明の画像形状のスムージング処理を、　　　
　　□゛「 第３図を参照して説明する。

ｍ３゜３゜、３２１．、．９えより、７□８６ｏよりｊ
、、て形成された凸部Ｎｐ又は画像ＩＭ自体の形状であ
る凸部Ｎｐを示す。ｅ、〜ｅ、は、凸部Ｎｐを与 構成する各単位領域である。

第２図（Ａ）に示したと同じ３Ｘ３ＳＰＦを用いて一回
走査すると、第３図（Ｂ）に示す様に、　　　　　　、
１゜ｅ、が除去されて８２〜ｅ８が残る。第２回目の　
　　　　２′走査により、同図（Ｃ）に示す様に、ｅ２
とｅ３　　　　　　。

が除去されてｅ４〜ｅ［ｌが残る。第３回目の走査によ
りｅ、が除去されて、ｅ４及びｅ、〜ｅ８が　　　　　
　。

残る。第４回目の走査により、同図（Ｅ）に示す様に、
ｅ４が除去されてｅ６〜ｅ８が残るだけとなる。

この様に３Ｘ３ＳＰＦで走査する回数を増加することに
より、画像形状をスムージングのレベルを上げることが
出来る。

３ｘ３ＳＰＦでは、第３図（Ｅ）におけるｅ。

〜ｅｌｌを除去することが出来ない。これを除去する為
には、７Ｘ７ＳＰＦが必要である。一般に、水平又は垂
直の長い直線画像上に一列にｍ個存在する凸部を除去す
る為には、（２ｍ＋１）Ｘ　（２ｍ＋１）ＳＰＦが必要
である。従って、ｎ×ｎ５ＰＦの大きさは、スムージン
グのレベルを考慮して選定される。

以上のことは、画像図形にある凹部をスムージングする
場合も同様である。

以上の様にして、１個のｎ×ｎ５ＰＦを用いて孤立点の
除去又は縮少と共に画像形状のスムージングを行うこと
が出来、且つこのｎ×ｎ５ＰＦで画面の走査を繰返すこ
とにより、大きな孤立点を除去又は縮小させると共に画
像形状のスムージングのレベルを上げることが出来る。

従来の孤立点除去空間フィルタでは、スムージング処理
を繰返しても、この様な効果を上げ為ことが出来ない。

〔実施例〕

本発明の実施例を、第２図〜第４図を参照して説明する
。

第４図は、本発明を実施する具体的な装置の一例を示し
たものである。

（構成の説明） 第４図において、１１０は入力部で、スキャナ１１１や
カメラ１１２から入力された原画像をＡ／Ｄ変換する。

１２０はメモリ部で、第１画像メモリ（ＩＭＳＩ　）１
２１、第２画像メモリ　（ＩＭＳｚ　）１２２、第３画
像メモリ（１ＭＳ３　”）１２３、第４画像メモリ　（
１ＭＳ４　）１２４及び画像処理に必要なその他のメモ
リを備えている。１Ｍ３．１２１には、人力部１１０か
ら入力された原画像情報が格納される。ＩＭＳｔ　１２
２には、原画像を階調変換した階調変換画像の情報が格
納される。１ＭＳ３１２３には、本発明によるスムージ
ング処理を行った画像のデータが格納される。１ＭＳ４
１２４には、フォトグラフィック化処理又はモザイク化
処理又はジオメトリツク化処理を行った画像が格納され
る。

１３０は階調変換部で、入力された原画像に対して階調
変換を行う。１５０はフォトグラフィック変換部で、ス
ムージング処理された画像に対してフォトグラフィック
化処理を行う。１６Ｇはモザイク変換部で、スムージン
グ処理された画像に対してモザイク化処理を行う。１７
０はジオメトリツク変換部で、スムージング処理された
画像に対してジオメトリツク化処理を行う。これらの各
変換部の構成及び動作は、いずれも公知である。

１８０は出力部で、最終の出力画像を図示しない端末や
加入者に伝送する。１８１は、フロッピィディスクであ
る。

１９０は表示部で、入力原画像、階調変換画像、フォト
グラフィック化処理等の図形変換処理が施された画像、
スムージング処理された画像等を適宜表示する。１９１
はディスプレイである。

１４０はスムージング処理手段で、本発明のスムージン
グ処理を行う。１４−１はｎ×ｎ切出し部で、階調変換
画像の各単位領域について、それを中央領域Ｄ　ｅｃと
してｎ×ｎ個で゛構成された正方領域（第１図参照）の
切出しを行う。１４２は色情報検出部で、正方領域中の
ｎ×ｎ個の各単位領域毎の色情報を検出し、それらの各
色数をメモリして保持する。１４３は領域色指定部で、
色情報検出部１４２で検出された各色情報数中から最大
色数の色即ち最も出現頻度の高い色を検出して、それを
中央領域Ｄ　ｅｃの色として指定する。

（動作の説明） 第４図の動作を、第２図及び第３図を参照して説明する
。

第４図において、スキャナ１１１やカメラ１１２等から
入力された原画像は、入力部でＡ／Ｄ変換されて、ＩＭ
ＳＩ　　１２１に格納される。

階調変換部１３０は、ＩＭＳ、１２１に格納された原画
像情報を読出して、例えば１６色で階調変換を行った後
、ＩＭＳＩ１２２に格納する。

スムージング処理手段１４０におけるｎ×ｎ切出し部１
４１は、ＩＭＳｚ１２２に格納された階調変換画像情報
からｎ×ｎ個の単位領域で構成された正方領域の切出し
を行う。色情報検出部１４２は、その正方領域中のｎ×
ｎ個の各単位領域毎の色情報を検出して、それらの各色
数をメモリして保持する。領域色決定部１４３は、色情
報検出部１４２で検出された各色情軸数中で最−も出現
頻度の高い色を検出し、それをその正方領域の中央領域
Ｄｅｃ（第１図又は第２図（Ａ）参照）の色に指定して
、ＩＭＳ３１２３中におけるその中央領域Ｄ　ｅｃのア
ドレスの単位領域に格納する。以上の様にして、Ｈ×ｎ
ＳＰＦによるフィルタ処理が行われる。

一つの単位領域について前述のフィルタ処理が終ると、
前記中央領域Ｄ　ｅｃ１７１次のアドレスの単位領域を
中心にＩＭＳｚ１２２より新たにｎ×ｎの正方領域を切
出し、新しい中央領域Ｄ　ｅ　ｃについて前述のフィル
タ処理を実行する。

ＩＭＳｚ１２２内の全単位領域について、前述のフィル
タ処理が実行されると、第１回目のスムージング処理が
終了、Ｉ　Ｍ　Ｓ　３には、第１回目のスムージング処
理が施された画像が格納される。

例えば、ｎ＝３とすると、第２図で説明した様な孤立点
の除去処理及び第３図で説明した様な画像図形のスムー
ジング処理が行われる。

前述のスムージング処理を行った画像に対しスムージン
グ処理を行うことを繰返すことにより、除去される孤立
点の数は増加し、画像図形のスムージングのレベルを上
げることが出来る。

スムージング処理が終了すると、１ＭＳ３１２３に格納
されたスムージング処理画像は、フォトグラフィック変
換部１５０、モザイク変換部１６０及びジオメトリツク
変換部１７０のいずれかで図形変換処理されて、１ＭＳ
４１２４に格納される。

図形変換処理された画像は出力画像として、出力部１８
０に読出されて、図示しない端末装置や加入者に伝送さ
れる。

表示部１９０は、階調変換処理、スムージング処理、図
形変換処理等の各処理時の画像状態を適宜表示して、各
処理状態を観測する。例えば、スムージング処理の場合
は、スムージングの状態を観測して、スムージング処理
回数や、場合によっては、特定の領域についてスムージ
ング処理を行わせる様にする。

以上、本発明を実施する装置の一例について説明したが
、本発明の実施装置はこれに限定されるものでない。例
えば、ＩＭＳ、１２１〜ＩＭＳ４１２４は、互いに共用
させることが出来る。又、本発明のスムージング処理の
対象となる画像は、ビデオテックス用の各画像の他、一
般の画像も当然含むものである。

〔効　果〕

以上説明した様に、本発明のｎ×ｎ５ＰＦを用いたスム
ージング処理によれば、次の諸効果を得ることが出来る
。

（イ）１個の空間フィルタにより孤立点の除去及び画像
形状のスムージングを行うことが出来る。

（ロ）スムージング処理を繰返すことにより、大きな孤
立点を除去又は縮少させることが出来ると共に画像図形
のスムージングのレベルを上げることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図・・・本発明の空間フィルタの説明図、第２図・
・・本発明の空間フィルタによる孤立点除去処理の一例
の説明図、 第３図・・・本発明の空間フィルタによる画像図形のス
ムージング処理の一例の説明図、 第４図・・・本発明の実施装置の説明図、第５図・・・
従来の孤立点除去空間フィルタの説明図。 第１図〜第３図において、 ｎ　ｘ　ｎ　Ｓ　Ｐ　Ｆ−ｎ　Ｘ　ｎ空間フィルタ、Ｄ
、〜Ｄｌｌｌｌ、ＤＩ〜Ｄｓｔ６＋〜ｅ８・・・単位領
域、Ｄ　ｅＣ・・・中央領域、Ｎ＋　　、Ｎ４　　、Ｎ
ｑ・・・孤立点、Ｎ９・・・画像図形上の凸部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ｎ×ｎ（ｎは３以上の奇数）個の単位領域で構成された
   正方領域からなるｎ×ｎ空間フィルタによる画像のスム
   ージング方式において、ｎ×ｎ正方領域を構成するｎ＾
   ２個の単位領域（Ｄ＿１＿１〜Ｄ＿ｎ＿ｎ）の各色情報
   中で最も出現頻度の高い色を、中央の単位領域（Ｄ＿ｃ
   ＿ｃ）の色として指定するｎ×ｎ空間フィルタ（ｎ×ｎ
   　ＳＰＦ）によりスムージングを行う様にしたことを特
   徴とする画像のスムージング方式。