特許 6024876 ノイズ除去装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6024876

(24)【登録日】2016年10月21日

(45)【発行日】2016年11月16日

(54)【発明の名称】ノイズ除去装置

(51)【国際特許分類】

   H04N 5/21 20060101AFI20161107BHJP

【ＦＩ】

   H04N5/21 B

【請求項の数】3

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2012-135155(P2012-135155)

(22)【出願日】2012年6月14日

(65)【公開番号】特開2013-229841(P2013-229841A)

(43)【公開日】2013年11月7日

【審査請求日】2015年1月28日

(31)【優先権主張番号】特願2012-69318(P2012-69318)

(32)【優先日】2012年3月26日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】特許業務法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】福井 克幸

【審査官】 西谷 憲人

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０２９８２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−００７６３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−００４２６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−１９４５８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−１５７５７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｎ ５／１４−５／２１７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

出力映像信号Ｙｏｕｔを１画面分遅延した遅延映像信号Ｙｐｒｅと入力映像信号Ｙｎｏｗとの差Ｎ１を生成する第１減算器と、
前記第１減算器の出力信号の振幅を動き信号ＭＶによって調整する振幅調整部と、
前記振幅調整部の出力Ｎ２を入力映像信号Ｙｎｏｗから減算する第２減算器と、
前記第２減算器の出力映像信号Ｙｏｕｔを１画面分遅延した遅延映像信号Ｙｐｒｅを生成するフレームメモリと、
１画面を構成する各画素について遅延映像信号Ｙｐｒｅに対する入力映像信号Ｙｎｏｗの変化量を算出し、前記変化量が所定閾値未満の各画素については、前記動き信号ＭＶとして、その所定閾値未満の全ての画素のうち所定割合の画素が動きとする信号を生成する動き検出部とを備え、
前記動き検出部は、
１画面を構成する各画素について、前記遅延映像信号Ｙｐｒｅに対する入力映像信号Ｙｎｏｗの変化量が第１閾値ＴＨ１以上のとき、動きとする動き信号Ｍ１を生成する第１動き信号生成部と、
１画面を構成する各画素について、前記遅延映像信号Ｙｐｒｅに対する入力映像信号Ｙｎｏｗの変化量が前記第１閾値ＴＨ１未満の第２閾値ＴＨ２以上のとき、動きとする動き信号Ｍ２を生成する第２動き信号生成部と、
前記動き信号Ｍ１が動きでないことを示す全ての画素のうち前記所定割合の画素について、動き信号Ｍ２が動きと示すように、前記第２閾値ＴＨ２を調整する閾値制御部とを備え、
前記動き信号Ｍ２を前記動き信号ＭＶとする
ことを特徴とするノイズ除去装置。

【請求項2】

出力映像信号Ｙｏｕｔを１画面分遅延した遅延映像信号Ｙｐｒｅと入力映像信号Ｙｎｏｗとの差Ｎ１を生成する第１減算器と、
前記第１減算器の出力信号の振幅を動き信号ＭＶによって調整する振幅調整部と、
前記振幅調整部の出力Ｎ２を入力映像信号Ｙｎｏｗから減算する第２減算器と、
前記第２減算器の出力映像信号Ｙｏｕｔを１画面分遅延した遅延映像信号Ｙｐｒｅを生成するフレームメモリと、
１画面を構成する各画素について遅延映像信号Ｙｐｒｅに対する入力映像信号Ｙｎｏｗの変化量を算出し、前記変化量が所定閾値未満の各画素については、前記動き信号ＭＶとして、その所定閾値未満の全ての画素のうち所定割合の画素が動きとする信号を生成する動き検出部とを備え、
前記動き検出部は、
１画面を構成する各画素について、前記遅延映像信号Ｙｐｒｅに対する入力映像信号Ｙｎｏｗの変化量が第１閾値ＴＨ１以上のとき、動きとする動き信号Ｍ１を生成する第１動き信号生成部と、
前記動き信号Ｍ１が動きではないことを示すとき、ランダムに前記所定割合以上を動きとする動き信号Ｍ３を生成する疑似動き信号生成部と、
前記動き信号Ｍ１及び前記動き信号Ｍ３の何れか一方が動きを示すとき、動きとする前記動き信号ＭＶを生成する動き信号混合部とを備える
ことを特徴とするノイズ除去装置。

【請求項3】

出力映像信号Ｙｏｕｔを１画面分遅延した遅延映像信号Ｙｐｒｅと入力映像信号Ｙｎｏｗとの差Ｎ１を生成する第１減算器と、
前記第１減算器の出力信号の振幅を動き信号ＭＶによって調整する振幅調整部と、
前記振幅調整部の出力Ｎ２を入力映像信号Ｙｎｏｗから減算する第２減算器と、
前記第２減算器の出力映像信号Ｙｏｕｔを１画面分遅延した遅延映像信号Ｙｐｒｅを生成するフレームメモリと、
１画面を構成する各画素について遅延映像信号Ｙｐｒｅに対する入力映像信号Ｙｎｏｗの変化量を算出し、前記変化量が所定閾値未満の各画素については、前記動き信号ＭＶとして、その所定閾値未満の全ての画素のうち所定割合の画素が動きとする信号を生成する動き検出部とを備え、
前記動き検出部は、
ランダムノイズＮ３を生成するノイズ生成部と、
１画面を構成する各画素について、前記遅延映像信号Ｙｐｒｅに対する入力映像信号Ｙｎｏｗの変化量が第１閾値ＴＨ１以上のとき、又は、前記遅延映像信号Ｙｐｒｅに対する入力映像信号Ｙｎｏｗの変化量に前記ランダムノイズＮ３を加算した値が前記第１閾値ＴＨ１以上のとき、動きとする動き信号ＭＶを生成する動き信号生成部とを備える
ことを特徴とするノイズ除去装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、デジタル信号処理による映像信号のノイズを軽減するノイズ除去装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、映像信号のノイズを軽減するために、様々な方法が存在するが、その手段の１つとして時間軸方向にフィルタ処理を行う方法がある。ここでノイズとはランダムに発生するノイズを意味する。そのフィルタ処理は、例えば、出力映像信号Ｙｏｕｔを１画面分遅らせた遅延映像信号Ｙｐｒｅと入力映像信号Ｙｎｏｗに対して、
Ｙｏｕｔ＝Ｙｎｏｗ＋Ｋ×（Ｙｐｒｅ−Ｙｎｏｗ）
の演算を行う。この演算では、時間軸方向のＩＩＲフィルタによる帯域制限フィルタが実現されており、時間軸方向に帯域制限がかかり、静止画であれば、時間軸方向のノイズが減衰する。ここで、Ｋは０から１の間の値をとるフィルタ係数である。そして、動画のときはこのフィルタをかけると残像が生じるため、動き検出を行って、動きがあるときは前記ＩＩＲフィルタを切ることが行われている。動きの有無の判断については、入力映像信号Ｙｎｏｗと遅延映像信号Ｙｐｒｅとの差が大きいときには動画、小さいときには静止画とする。

【0003】

しかしながら、ノイズの影響で動き検出が間違った判定をし、フィルタをかけたくないときにフィルタがかかり、残像が生じることがある。このため、従来、特許文献１に開示の技術では、動き量に応じて適応的にノイズを除去することにより、動きのある部分で生じる残像を抑えるようにしている。

【0004】

ここで、特許文献１の動作を特許文献１に示されているノイズ除去装置の構成を図９に、同図内の係数生成手段の特性を図１０に示し、この２つの図を併用して、その動作の概要を説明する。

【0005】

図９において、入力映像信号Ｙｎｏｗからノイズ除去された出力映像信号Ｙｏｕｔを画像遅延部９０５にて１画面分遅延した遅延映像信号Ｙｐｒｅを生成する。そして、減算器９０１で入力映像信号Ｙｎｏｗから遅延映像信号Ｙｐｒｅを減算して生成した信号Ｄ１に、乗算器９０３にて係数生成部９０２で生成した減衰係数Ｋを乗算して信号Ｄ３を生成する。そして、信号Ｄ３を入力映像信号Ｙｎｏｗから減算して、ノイズ除去された出力映像信号Ｙｏｕｔを得る。ここで、係数生成部９０２では、動き検出部９０６にて入力映像信号Ｙｎｏｗと遅延映像信号Ｙｐｒｅそれぞれの周辺画素の平均値の差分の絶対値に対して、図１０に示す特性にて動き信号である減衰係数Ｋを生成する。これにより、信号Ｄ１が差分の絶対値Ａ以下のときが静止、差分の絶対値Ａから差分の絶対値Ｂの間が、静止と動きが不明瞭な区間、差分の絶対値Ｂ以上が動きと判断され、静止と動きの判定が不明瞭な区間で、ノイズがある程度減衰するので、残像を減らすことができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１１−２９８２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、映像によっては、コントラストが極めて小さく動いてもほぼ静止と判定される（図１０のＡ付近）映像が存在する。ほぼ静止と判断されるために、映像が動いても、静止しているときの処理、すなわち時間軸方向の帯域制限フィルタがかかるため、残像が残ってしまうのである。

【0008】

ここで、残像が残る様子を図１２を用いて説明する。図１２（ａ）の波形が次のフレームでは同図（ｂ）の波形になり、更にその次のフレームで同図（ｂ）の波形から同図（ｄ）の波形になったとする。フィルタのフィードバック係数Ｋを０．５とすると、Ｙｏｕｔ＝Ｙｎｏｗ＋Ｋ×（Ｙｐｒｅ−Ｙｎｏｗ）であるので、出力映像信号Ｙｏｕｔは同図（ｃ）の波形となる。同様に、その次のフレームでは、波形が同図（ｃ）の波形である映像信号Ｙｐｒｅと、波形が同図（ｄ）である入力映像信号Ｙｎｏｗとの演算になるので、出力映像信号Ｙｏｕｔは同図（ｅ）の波形となる。同図（ｃ）の波形や同図（ｅ）の波形の点線で示す部分が残像になる。実際に係数Ｋは０．５より小さく、残像部分は小さくなるが、映像によってはこの小さい振幅の信号が目立ち、映像の品位を損なうことがある。例えば、図１１に示すように、同図（ａ−１）の画像が次のフレームで同図（ａ−２）となるとき、明るい灰色の四角と背景の黒の差は大きいため、同図（ｂ）の斜線部のように動きが検出されるが、明るい灰色の四角の中の少し暗い灰色の丸は明るい灰色との差があまりないため、動きが検出されない。その結果、同図（ｃ）のように、少し暗い灰色の丸の残像が生じる。尚、図１１では丸の形状が区別できるように、暗さを強調している。

【0009】

本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、その目的は、低いコントラストの映像が動いたときでも、時間軸方向の帯域制限フィルタによるノイズ除去の効果を有効に発揮しつつ、残像を効果的に減らすことにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

前記課題を解決するために、請求項１〜３記載の発明のノイズ除去装置は、出力映像信号Ｙｏｕｔを１画面分遅延した遅延映像信号Ｙｐｒｅと入力映像信号Ｙｎｏｗとの差Ｎ１を生成する第１減算器と、前記第１減算器の出力信号の振幅を動き信号ＭＶによって調整する振幅調整部と、前記振幅調整部の出力Ｎ２を映像信号Ｙｎｏｗから減算する第２減算器と、前記第２減算器の出力映像信号Ｙｏｕｔを１画面分遅延した遅延映像信号Ｙｐｒｅを生成するフレームメモリと、１画面を構成する各画素について遅延映像信号Ｙｐｒｅに対する入力映像信号Ｙｎｏｗの変化量を算出し、前記変化量が所定閾値未満の各画素については、前記動き信号ＭＶとして、その所定閾値未満の全ての画素のうち所定割合の画素が動きとする信号を生成する動き検出部とを備える構成を前提とする。

【0011】

そして、請求項１記載の発明は、前記動き検出部を限定して、１画面を構成する各画素について、前記遅延映像信号Ｙｐｒｅに対する入力映像信号Ｙｎｏｗの変化量が第１閾値ＴＨ１以上のとき、動きとする動き信号Ｍ１を生成する第１動き信号生成部と、１画面を構成する各画素について、前記遅延映像信号Ｙｐｒｅに対する入力映像信号Ｙｎｏｗの変化量が前記第１閾値ＴＨ１未満の第２閾値ＴＨ２以上のとき、動きとする動き信号Ｍ２を生成する第２動き信号生成部と、前記動き信号Ｍ１が動きでないことを示す全ての画素のうち前記所定割合の画素について、動き信号Ｍ２が動きと示すように、前記第２閾値ＴＨ２を調整する閾値制御部とを備え、前記動き信号Ｍ２を前記動き信号ＭＶとすることを特徴とする。

【0012】

更に、請求項２記載の発明は、前記動き検出部を別の構成に限定して、１画面を構成する各画素について、前記遅延映像信号Ｙｐｒｅに対する入力映像信号Ｙｎｏｗの変化量が第１閾値ＴＨ１以上のとき、動きとする動き信号Ｍ１を生成する第１動き信号生成部と、前記動き信号Ｍ１が動きではないことを示すとき、ランダムに前記所定割合以上を動きとする動き信号Ｍ３を生成する疑似動き信号生成部と、前記動き信号Ｍ１及び前記動き信号Ｍ３の何れか一方が動きを示すとき、動きとする前記動き信号ＭＶを生成する動き信号混合部とを備えることを特徴とする。

【0013】

加えて、請求項３記載の発明は、前記動き検出部を更に別の構成に限定して、ランダムノイズＮ３を生成するノイズ生成部と、１画面を構成する各画素について、前記遅延映像信号Ｙｐｒｅに対する入力映像信号Ｙｎｏｗの変化量が第１閾値ＴＨ１以上のとき、又は、前記遅延映像信号Ｙｐｒｅに対する入力映像信号Ｙｎｏｗの変化量に前記ランダムノイズＮ３を加算した値が前記第１閾値ＴＨ１以上のとき、動きとする動き信号ＭＶを生成する動き信号生成部とを備えることを特徴とする。

【0014】

従って、請求項１〜３記載の発明では、遅延映像信号Ｙｐｒｅに対する入力映像信号Ｙｎｏｗの変化量が所定閾値以上の各画素、即ち、動き検出と明瞭に判定できない画素では、そのような動きと静止との判定が不明瞭な総画素数のうち所定割合（例えば５０％）の画素については動きと判定される。そして、１画像毎にこの動き判定が繰り返し行われると、連続で静止と判定される画素の個数は指数関数的に減少するので、低いコントラストの映像が動いた際にも、残像が急激に減少する。

【0015】

しかも、振幅調整部は、残像を低減するように振幅値（従来のフィルタ係数値）を小値に設定する必要がなく、その振幅値を比較的大値に設定できるので、時間軸方向の帯域制限フィルタが有効にかかって、効果的なノイズ制限効果が得られる。

【発明の効果】

【0016】

以上説明したように、本発明のノイズ除去装置は、低いコントラストの映像が動いた際にも、時間軸方向の帯域制限フィルタによるノイズ除去の効果を有効に発揮しつつ、残像を効果的に低減することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の第１の実施形態のノイズ除去装置のブロック構成図である。

【図2】（ａ−１）は遅延映像信号Ｙｐｒｅの画像を示す図、同図（ａ−２）は入力映像信号Ｙｎｏｗの画像を示す図、同図（ｂ−１）は１画面中で動き信号Ｍ１が動きである領域を示す図、同図（ｂ−２）は１画面中で動き信号Ｍ１が静止である領域を示す図、同図（ｃ）は残像が低減されている様子を示す図である。

【図3】同実施形態のノイズの振幅調整の特性の図である。

【図4】本発明の第２の実施形態のノイズ除去装置のブロック構成図である。

【図5】同実施形態の疑似動き信号の発生確率の一例を示す図である。

【図6】同疑似動き信号発生確率の他の一例を示す図である。

【図7】本発明の第３の実施形態のノイズ除去装置のブロック構成図である。

【図8】同実施形態でのノイズ減衰係数の特性図である。

【図9】従来のノイズ除去装置のブロック構成図である。

【図10】同従来のノイズ減衰係数の特性図である。

【図11】（ａ−１）は遅延映像信号Ｙｐｒｅの画像を示す図、同図（ａ−２）は入力映像信号Ｙｎｏｗの画像を示す図、同図（ｂ）は１画面中で動き検出がされた領域を示す図、同図（ｃ）は従来技術において残像が残る様子を示す図である。

【図12】（ａ）は現フレームの波形の一例を示す図、同図（ｂ）は次フレームの波形の一例を示す図、同図（ｃ）は次フレームでのノイズ除去後の映像信号Ｙｏｕｔの波形を示す図、同図（ｄ）は次々フレームの波形の一例を示す図、同図（ｅ）は次々フレームでのノイズ除去後の映像信号Ｙｏｕｔの波形を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

【0019】

（第１実施形態）
＜ノイズ除去装置１の構成＞
図１に、本発明の第１の実施形態におけるノイズ除去装置１の構成を示す。

【0020】

図１に示すように、ノイズ除去装置１は、入力映像信号Ｙｎｏｗから遅延映像信号Ｙｐｒｅを減算した信号Ｎ１を生成する第１減算器１０１と、信号Ｎ１の振幅を動き検出部２で生成した動き信号ＭＶに応じて調整した信号Ｎ２を生成する振幅調整部１０２と、入力映像信号Ｙｎｏｗから信号Ｎ２を減算した出力映像信号Ｙｏｕｔを生成する第２減算器１０３と、入力映像信号Ｙｎｏｗと遅延映像信号Ｙｐｒｅとから動きを検出し、動き信号ＭＶを生成する動き検出部２と、出力映像信号Ｙｏｕｔを１画面分遅延するフレームメモリ１０４とを備える。

【0021】

前記動き検出部２は、入力映像信号Ｙｎｏｗと遅延映像信号Ｙｐｒｅとの差の絶対値が第１閾値ＴＨ１以上のとき動き、第１閾値ＴＨ１未満のとき静止であるという動き信号Ｍ１を生成する第１動き信号生成部１０５と、入力映像信号Ｙｎｏｗと遅延映像信号Ｙｐｒｅとの絶対値の差が前記第１閾値ＴＨ１未満の所定値である第２閾値ＴＨ２以上のとき動き、第２閾値ＴＨ２未満のとき静止であるという動き信号Ｍ２を生成する第２動き信号生成部１０７と、１画面を構成する総画素のうち、動き信号Ｍ１が静止を示す画素において、動き信号Ｍ２が動きである割合が半分（所定割合）になるように、次のフィールドで第２閾値ＴＨ２を増減する閾値制御部１０６とを備える。

【0022】

＜ノイズ除去装置１の動作＞
図１のノイズ除去装置１の動作について、図２、図３を併用して説明する。

【0023】

図２（ａ−１）のように黒い背景に明るい灰色の四角があり、明るい灰色の四角の中に明るい灰色の部分とのレベル差が第１閾値ＴＨ１以下の少し暗い灰色の丸が存在する画像が静止状態であったところに、明るい灰色の四角が次のフレームで同図（ａ−２）のように移動したとして、同図（ａ−２）の画像が図１の入力映像信号Ｙｎｏｗの画像として入力されるときの動作について述べる。

【0024】

先ず、遅延映像信号Ｙｐｒｅは図２（ａ−１）となっており、第１減算器１０１では、入力映像信号Ｙｎｏｗから遅延映像信号Ｙｐｒｅを減算した信号Ｎ１が生成される。この信号Ｎ１を振幅調整部１０２において、動き信号ＭＶが０（静止）のときには、信号Ｎ１に計数Ｋ（例えば０．５）を乗算した値、動き信号ＭＶが１（動き）のときは、０となる信号Ｎ２を出力する。ここで、動き信号ＭＶが１であるのは図２（ｂ−１）の斜線部の領域全部と図２（ｂ−２）の斜線部の領域のうち所定割合（５０％）である。そして、第２減算器１０３にて、入力映像信号Ｙｎｏｗから信号Ｎ２が減算されて、出力映像信号Ｙｏｕｔが生成される。よって、出力映像信号Ｙｏｕｔは、動き信号ＭＶが０（静止）のときには、入力映像信号Ｙｎｏｗから信号Ｎ２を減算した信号になり、動き信号ＭＶが１（動き）のときには、入力映像信号Ｙｎｏｗがそのままの信号になるので、図２（ｃ）に示すように明るい灰色の中の少し暗い灰色の丸の残像（左側の斜線部の丸）が低減される。この残像が低減される詳細は、次の動き検出部２の動作の説明で述べる。

【0025】

次に、前記動き検出部２の動作を説明する。

【0026】

第１動き信号生成部１０５では、入力映像信号Ｙｎｏｗと遅延映像信号Ｙｐｒｅとの差分の絶対値が第１閾値ＴＨ１以上のときは、動きと判定して、動き信号Ｍ１として１を出力し、第１閾値ＴＨ１未満のときは静止と判定して、動き信号Ｍ１として０を出力する。同様に、第２動き信号生成部１０７では、入力映像信号Ｙｎｏｗと遅延映像信号Ｙｐｒｅとの差分の絶対値が第２閾値ＴＨ２以上のときは、動きと判定して、動き信号Ｍ２として１を出力し、第２閾値ＴＨ２未満のときは静止と判定して、動き信号Ｍ２として０を出力する。そして、閾値制御部１０６では、第１動き信号生成部１０５の出力が０、すなわち静止のときに、信号ＭＶが１である割合が５０％より多いときは第２閾値ＴＨ２を上げ、５０％より少ないときは第２閾値ＴＨ２を下げる。そして、この動き信号Ｍ２が前記動き検出部２からの動き信号ＭＶとして出力され、前記振幅調整部１０２に入力される。

【0027】

これにより、図３に示すように、１画面を構成する総画素のうち、入力映像信号Ｙｎｏｗと遅延映像信号Ｙｐｒｅとの差分の絶対値が第１閾値ＴＨ１以下の画素では、図２（ｂ−２）に示す斜線部のうち５０％が動きとして処理される。更に、静止の処理がされた５０％の画素では、次のフレームで、更に５０％が動きとして処理されるので、２フレーム連続で静止として処理される画素数、すなわち残像となる画素数は２５％になる。以下同様に連続で静止として処理される画素数は５０％ずつ減っていき、連続で静止として処理される画素数は７フレーム後には１％未満となる。すなわち、７フレーム後には残像となる画素数は１％未満になり、またそれ等の残像となる画素は１画面内で散在するので、ほとんど残像はわからなくなる。そして、このように動き信号ＭＶが１である割合を所定割合（５０％）にする制御によって、残像の低減効果が得られるので、振幅調整部１０２での振幅調整（係数Ｋの調整）では、残像を低減するようにその係数Ｋを小値（例えばＫ＝０．１）に設定する必要がなく、比較的大値（例えばＫ＝０．５）に設定できるので、明らかに動きと判定される部分を除いた５０％の領域に対して時間軸方向の帯域制限フィルタが有効にかかって、時間軸方向の帯域制限によるノイズ低減効果が効果的に得られる。

【0028】

以上の動作により、低コントラストの画像が動いたときでも、時間軸方向の帯域制限かけることによるノイズ低減効果を効果的に得つつ、残像を有効に低減することができる。

【0029】

尚、動き信号Ｍ１の生成にあたって、光の３原色である緑、青、赤の信号それぞれで動き信号を生成し、３つの動き信号の何れか１つが動きであるならば、動きとするようにしても良いし、輝度信号、色差信号それぞれで動き信号を生成し、その何れか１つが動きであるならば、動きとするようにしても良い。

【0030】

また、図１１と同様に図２では、説明を判り易くするために、四角の移動量及び丸と四角と丸の明るさの差を強調した図としている。

【0031】

更に、本実施形態では、動き信号Ｍ１が動きでないことを示す全ての画素のうち５０％（所定割合）の画素について、動き信号Ｍ２が動きと示すように、第２の閾値ＴＨ２を制御したが、本発明はこれに限定されず、所定割合として５０％以外の％値を採用できるのは、勿論である。

【0032】

（第２実施形態）
＜ノイズ除去装置１Ｂの構成＞
次に、図４に、本発明の第２の実施形態におけるノイズ除去装置１Ｂの構成図を示す。ここで、第１の実施形態と同じ構成部分は同じ記号を使用し、その説明は省略する。

【0033】

図４に示すように、ノイズ除去装置１Ｂは、動き検出部２Ｂ以外は同じ構成であるので、動き検出部２Ｂの構成についてのみ述べる。

【0034】

動き検出部２Ｂは、入力映像信号Ｙｎｏｗと遅延映像信号Ｙｐｒｅとの差の絶対値が第１閾値ＴＨ１以上のとき動き、第１閾値ＴＨ１未満のとき静止であるという動き信号Ｍ１を生成する第１動き信号生成部１０５と、動き信号Ｍ１が静止を示す画素において、ランダムに５０％を動きとする動き信号Ｍ３を生成する疑似動き信号生成部４０６と、前記動き信号Ｍ１と動き信号Ｍ３の何れか一方が動きの時、動きとする動き信号ＭＶを生成する動き信号混合部４０７とを備えている。

【0035】

＜ノイズ除去装置１Ｂの動作＞
動き検出部２Ｂ以外の部分の動作は前記第１実施の形態と同じであるので、その説明は省略し、動き検出部２Ｂの動作のみを説明する。

【0036】

第１動き信号生成部１０５は、入力映像信号Ｙｎｏｗと遅延映像信号Ｙｐｒｅとの差分の絶対値が第１閾値ＴＨ１以上のときは、動きと判定して、動き信号Ｍ１として１を出力し、第１閾値ＴＨ１未満のときは静止と判定して、動き信号Ｍ１として０を出力する。疑似動き信号生成部４０６では、動き信号Ｍ１が０、すなわち静止のときに、乱数を発生させ、図５に示すように、所定割合としてランダムに５０％を動きとする動き信号Ｍ３を生成する。そして、動き信号混合部４０７では、動き信号Ｍ３と動き信号Ｍ４との何れか一方が動きの時、動きとする動き信号ＭＶを生成する。

【0037】

これにより、図２（ｂ−２）の斜線部分の領域のうち５０％が動きとして処理されるので、前記第１の実施形態同様に、低コントラストの画像が動いたときでも、時間軸方向の帯域制限フィルタによるノイズ低減効果を有効に得つつ、残像を効果的に低減することができる。

【0038】

前記第１実施形態との違いは、第１実施形態の場合は、動き信号Ｍ１が０のとき、動き信号ＭＶが１になる画素は画像に依存するが、本実施形態では、画像に関係なく均一に５０％の画素が動きとして処理される点である。これは、本来平面であるはずの映像が、カメラのレンズや撮像素子の特性により厳密には微妙な起伏を伴っており、そうした映像にはその起伏の影響を受けることなくノイズ除去の判断を行うことができる点で、有利である。

【0039】

また、図６に示すように、動きの確率を入力映像信号Ｙｎｏｗと遅延映像信号Ｙｐｒｅとの差分の絶対値によって変化させても良く、更に、画像の状態を判断し、高周波成分が多いところでは、図６の特性とし、高周波成分が少ないところでは図５の特性としても良い。

【0040】

尚、動き信号Ｍ１の生成にあたって、光の３原色である緑、青、赤の信号それぞれで動き信号を生成して、３つの動き信号の何れか１つが動きであるならば、動き信号Ｍ１を動きとするようにしても良いし、輝度信号、色差信号それぞれで動き信号を生成し、その何れか１つが動きであるならば、動きとするようにしても良い。

【0041】

更に、疑似動き信号生成部４０６において、ランダムに５０％（所定割合）を動きとする動き信号Ｍ３を生成したが、本発明はこれに限定されず、所定割合として５０％以外の％値を採用できるのは、勿論である。

【0042】

（第３実施形態）
＜ノイズ除去装置１Ｃの構成＞
図７に、本発明の第３実施形態におけるノイズ除去装置１Ｃの構成図を示す。ここで、前記第１の実施形態と同じ構成部分は同じ記号を使用し、その説明は省略する。

【0043】

図７に示すように、ノイズ除去装置１Ｃは、動き検出部２Ｃ以外は同じ構成なので、動き検出部２Ｃの構成についてのみ述べる。

【0044】

動き検出部２Ｃは、動き信号生成部７０５とノイズ生成部７０６とを備える。ノイズ生成部７０６は、ランダムノイズＮ３を生成して動き信号生成部７０５に与える。動き信号生成部７０５は、入力映像信号Ｙｎｏｗと遅延映像信号Ｙｐｒｅとの差の絶対値と、この絶対値にランダムノイズＮ３を加算した信号とについて、それぞれ第１閾値ＴＨ１と比較し、それ等のうち少なくとも何れか一方が第１閾値ＴＨ１以上のときに動き、それ以外とき静止であるという動き信号ＭＶを生成する。

【0045】

＜ノイズ除去装置１Ｃの動作＞
前記動き検出部２Ｃ以外の部分の動作は、前記第１実施の形態と同じであるので、その説明は省略し、動き検出部２Ｃの動作のみを説明する。

【0046】

動き信号生成部７０５は、入力映像信号Ｙｎｏｗと遅延映像信号Ｙｐｒｅとの差分の絶対値が第１閾値ＴＨ１以上のときと、ノイズ生成部７０６から与えられた疑似的なノイズ信号Ｎ３を前記入力映像信号Ｙｎｏｗと遅延映像信号Ｙｐｒｅとの差分の絶対値に加算した信号が第１閾値ＴＨ１以上のときとに動きとして、動き信号ＭＶを１にし、その何れもが０のときに、動き信号ＭＶを０にする。

【0047】

これにより、前記差分の絶対値が第１閾値ＴＨ１未満だった静止となる画素のうち、５０％の画素がランダムに動きとして処理されるので、前記第１実施形態と同様に、低コントラストの画像が動いたときでも、時間軸方向の帯域制限かけることによるノイズ低減効果を有効に得つつ、残像を効果的に低減することができる。

【0048】

このとき、第１の実施形態で述べたように、信号Ｎ２の加算をＯＮ、ＯＦＦするだけでなく、図８に示すように、入力映像信号Ｙｎｏｗと遅延映像信号Ｙｐｒｅとの差分の絶対値に信号Ｎ３を加算した値から、図８に示すような特性になるように振幅調整部１０２で制御しても良い。

【0049】

尚、動き信号Ｍ１の生成にあたって、光の３原色である緑、青、赤の信号それぞれで動き信号を生成して、３つの動き信号の何れか１つが動きであるならば、動き信号Ｍ１を動きとするようにしても良いし、輝度信号、色差信号それぞれで動き信号を生成し、その何れか１つが動きであるならば、動きとするようにしても良い。

【0050】

更に、疑似動き信号生成部４０６において、ランダムに５０％（所定割合）を動きとする動き信号Ｍ３を生成したが、本発明はこれに限定されず、所定割合として５０％以外の％値を採用できるのは、勿論である。

【産業上の利用可能性】

【0051】

以上説明したように、本発明のノイズ除去装置は、低コントラストの画像が動いたときでも、時間軸方向の帯域制限かけることによるノイズ低減効果を有効に得つつ、残像を効果的に低減することができるので、デジタルカメラやビデオカメラなどの映像機器に適用して、有用である。

【符号の説明】

【0052】

１、１Ｂ、１Ｃ ノイズ除去装置
２、２Ｂ、２Ｃ 動き検出部
１０１ 第１減算器
１０２ 振幅調整部
１０３ 第２減算器
１０４ フレームメモリ
１０５ 第１動き信号生成部
１０６ 閾値制御部
１０７ 第２動き信号生成部
４０６ 疑似動き信号生成部
４０７ 動き信号混合部
７０５ 動き信号生成部
７０６ ノイズ生成部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】