，扩大特定区域来再次决定噪声的边界 部分的方向，由此能够检测各种大小的块噪声（Block-noise)。
[0064] 此外，作为相对于关注像素的输出图像的像素值，选择并输出利用平滑化滤波器 平滑化了的像素值、利用边缘保存型平滑化滤波器平滑化了的像素值，或没有平滑化的原 来的像素值中之一，由此能够对输入图像的各像素进行适合噪声种类等的平滑化，除去或 减少噪声来生成高质量的输出图像。
【附图说明】
[0065] 图1是表示本实施方式的显示装置的结构的框图。 图2是表示图像处理部的一结构例的框图。 图3是表示图像处理部的噪声除去处理的步骤的一例的流程图。 图4是表示图像处理部进行的平滑化判定处理的步骤的概略的流程图。 图5是用于说明在步骤S21进行的水平方向判定处理的示意图。 图6是表示图像处理装置进行的水平方向判定处理的步骤的流程图。 图7是用于说明在步骤S22进行的垂直方向判定处理的示意图。 图8是用于说明噪声边界方向决定处理的示意图。 图9是用于说明噪声边界位置决定处理的示意图。 图10是表示平滑化滤波器的一例的示意图。 图11是表示平滑化滤波器的一例的示意图。 图12是表示边缘保存型平滑化滤波器的一例的示意图。 图13是表示边缘保存型平滑化滤波器的一例的示意图。 图14是表示边缘保存型平滑化滤波器的一例的示意图。 图15是表示用于方向判定的索贝尔滤波器的一例的示意图。 图16是表示由索贝尔滤波器计算的值和角度之间的对应的一例的图表。 图17是说明用于强度推定的内插处理的示意图。 图18是表示由索贝尔滤波器计算的值和角度之间的对应的一例的图表。 图19是表示边缘保存型的平滑化处理的步骤的流程图。 图20是用于说明使用了拉普拉斯滤波器的边缘量判定的示意图。 图21是用于说明基于振动数的应用判定的示意图。 图22是用于说明基于振动数的适用判定的示意图。 图23是表示应用判定处理的步骤的流程图。 图24是表示应用判定处理的步骤的流程图。 图25是表示变形例的PC的结构的框图。
【具体实施方式】
[0066] 下面，关于本发明，根据表示其实施方式的附图进行具体说明。此外，在本实施方 式中，以如下的显示装置为例对图像处理装置、图像处理方法及计算机程序的结构进行说 明：该显示装置对来自个人计算机（Personal Computer)等外部装置的输入图像进行除去 或减少噪声的图像处理来在液晶面板等显示部显示图像。图1是表示本实施方式的显示装 置的结构的框图。在图中，1为显示装置，是进行如下处理的装置：对从PC5等外部装置输 入的静止图像或运动图像实施各种图像处理，并显示到液晶面板13上。
[0067] 显示装置1具备：根据来自PC5的输入图像驱动液晶面板13的图像输入部16,图 像解压缩部17,图像处理部20及面板驱动部18等。此外，显不装置1具备：向液晶面板13 的背面照射用于显示的光的背光灯14,以及驱动该背光灯14的光驱动部15。此外，显示装 置1具备：接受用户的操作的操作部12,以及根据所接受的操作控制装置内的各部的动作 的控制部11。
[0068]控制部 11 是利用 CPU (Central Processing Unit)或 MPU (Micro Processing Unit)等的运算处理装置构成。操作部12具有配置在显示装置I的框体的正面周缘部或侧 面等的一个或多个开关等，通过这些开关接受用户的操作，将所接受的操作内容通知控制 部11。例如，用户可利用操作部12进行图像显示有关的明亮度设定或彩色平衡设定的变更 操作，控制部11根据在操作部12接受的设定内容，控制装置内各部的动作。
[0069] 图像输入部16具有用于连接外部设备的连接端子，PC5等外部装置经由影像信号 用线缆连接。在本实施方式中，从PC5向显示装置1输入图像数据作为输入图像，该图像数 据是通过MPEG或JPEG等的压缩方式压缩的图像数据。图像输入部16将来自PC5的输入 图像赋予给图像解压缩部17。图像解压缩部17通过与各个压缩方式对应的方法对来自图 像输入部16的输入图像进行解压缩，并赋予给图像处理部20。
[0070] 图像处理部20可对从图像解压缩部17赋予的输入图像实施各种图像处理。在本 实施方式中，图像处理部20可进行除去（或减少）包含于输入图像中的块噪声等台阶状噪 声的图像处理。此外，关于图像处理部20进行的噪声除去的图像处理的详细内容，将在后 面说明。图像处理部20将实施了图像处理后的图像赋予给面板驱动部18。
[0071] 面板驱动部18根据从图像处理部20赋予的输入图像，生成并输出驱动信号，该驱 动信号用于驱动构成液晶面板13的各像素。液晶面板13是如下的显示设备：其将多个像 素配置成矩阵状，使各像素的透射率根据来自面板驱动部18的驱动信号发生变化，以显示 图像。
[0072] 背光灯 14 的一例是用 LED (Light Emitting Diode)或 CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp)等光源构成，向液晶面板13的背面照射光。背光灯14通过从光驱动部 15赋予的驱动电压或驱动电流发光。光驱动部15根据来自控制部11的控制信号生成驱动 电压或驱动电流，并输出到背光灯14。控制部11的一例根据在操作部12接受的明亮度设 定等决定背光灯14的驱动量，并将与所决定的驱动量对应的控制信号输出到光驱动部15。
[0073] 图2是表示图像处理部20的一结构例的框图，图示有关来自输入图像的噪声除去 处理的框图。图像处理部20具备特定区域提取部21，该特定区域提取部21从输入图像提 取特定大小的区域。特定区域提取部21对输入图像中1个像素（以下，称作关注像素），进 行提取以该关注像素为中心的例如5X5像素的特定区域的处理。特定区域提取部21提取 的特定区域被赋予到平滑化判定部22、第1平滑化部23、第2平滑化部24、适用判定部25 及像素值选择部26。
[0074] 平滑化判定部22通过调查特定区域提取部21提取的特定区域所含的多个像素的 像素值及其变化等，进行如下处理：判定是否实施特定区域所含的关注像素的平滑化。平滑 化判定部22将可否实施平滑化处理的信息通知像素值选择部26。此外，平滑化判定部22 在特定区域内存在噪声边界时，进行决定特定区域内的噪声边界的方向及位置的处理。平 滑化判定部22将所决定的噪声边界的方向及位置赋予给第1平滑化部23。
[0075] 第1平滑化部23存储多个平滑化滤波器，从这些中选择1个平滑化滤波器进行特 定区域的滤波处理，由此进行图像的平滑化。第1平滑部23根据由平滑化判定部22赋予 的噪声边界的方向及位置，选择1个平滑化滤波器。第1平滑化部23将由平滑化滤波器对 特定区域进行平滑化的结果，即平滑化的特定区域的关注像素的像素值赋予给像素值选择 部26。
[0076] 第2平滑化部24对特定区域进行使用了边缘保存型平滑化滤波器的滤波处理。 边缘保存型平滑化滤波器可保存特定区域所含的高频成分（边缘等）来对像素值进行平滑 化，进行对画质不产生较大劣化的滤波处理。第2平滑部24存储与边缘方向对应的多个边 缘保存型平滑化滤波器，判定特定区域所含的边缘的方向，并利用与边缘方向对应的滤波 器进行平滑化。第2平滑化部24将由边缘保存型平滑化滤波器对特定区域进行了平滑化 后的结果，即平滑化的特定区域的关注像素的像素值赋予给像素值选择部26。此外，第2平 滑化部24的平滑化结果也赋予给适用判定部25。
[0077] 适用判定部25根据特定区域的像素值的特征及/或第2平滑化部24的平滑化结 果等，判定是否适用第2平滑化部24的平滑化结果。适用判定部25的一例根据特定区域 内的边缘成分的量、特定区域内的像素值的变化模式及/或第2平滑化部24的平滑化前后 的像素值差等进行判定。适用判定部25将判定结果赋予给像素值选择部26。
[0078] 在像素值选择部26,相对于输入图像的关注像素，输入在第1平滑化部平滑化了 的像素值、在第2平滑化部平滑化了的像素值以及没有进行平滑化的原来的像素值这3个 像素值。像素值选择部26根据平滑化判定部22判定的平滑化处理的可否实施及适用判定 部25的判定结果，从所输入的3个像素值选择并输出1个像素值。
[0079] 在平滑化判定部22判定为进行平滑化处理时，像素值选择部26选择并输出在第 1平滑化部23平滑化了的像素值。在平滑化判定部22判定为不进行平滑化处理且判定为 在适用判定部25适用时，像素值选择部26选择并输出在第2平滑化部24平滑化了的像素 值。在平滑化判定部22判定为不进行平滑化处理且在适用判定部25判定为不适用时，像 素值选择部26选择并输出没有进行平滑化的原来的像素值。
[0080] 图像处理部20通过对输入图像的所有像素进行特定区域提取部21~像素值选择 部26的处理，能够生成输出图像，并将所生成的图像输出到面板驱动部18。此外，图2的框 图所示的图像处理部20,通过第1平滑化部23及第2平滑部24等并列进行处理，最终选择 各处理的处理结果，但是不限于这种结构。图像处理部20如下所示逐次进行是否进行平滑 化处理的条件判定，在满足条件时，进行某一方的平滑化处理。
[0081] 图3是表示图像处理部20的噪声除去处理的步骤的一例的流程图。图像处理部 20从来自图像解压缩部17的输入图像选择一个关注像素（步骤SI)，提取出包含所选择的 关注像素的规定大小的特定区域（步骤S2)。接着，图像处理部20对所提取的特定区域进 行平滑化判定处理（步骤S3)，并调查在平滑化判定处理中是否判定为对特定区域内的关 注像素实施平滑化处理（步骤S4)。
[0082] 在判定为实施平滑化处理时（S4 :YES)，图像处理部20利用平滑化滤波器进行特 定区域的滤波处理（步骤S5)。此时，图像处理部20根据在平滑化判定处理中决定的噪 声边界的方向及位置，从预先存储的多个平滑化滤波器选择1个平滑化滤波器进行滤波处 理。图像处理部20输出实施了基于平滑化滤波器的滤波处理的特定区域的关注像素的像 素值作为处理结果（步骤S6)。
[0083] 此外，在判定为不实施平滑化处理时（S4 :否），图像处理部20利用边缘保存型平 滑化滤波器进行特定区域的滤波处理（步骤S7)，并且进行与该滤波处理的结果有关的适 用判定处理（步骤S8)。此时，图像处理部20根据特定区域所含的边缘的方向等，从预先存 储的多个边缘保存型平滑化滤波器选择1个来进行滤波处理。此外，图像处理部20根据特 定区域内的边缘成分的量、特定区域内的像素值的变化模式及在步骤S7的平滑化结果等 中1个或多个条件，进行适用判定处理。
[0084] 通过适用判定处理，图像处理部20判定是否适用边缘保存型平滑化滤波器的滤 波处理的结果（步骤S9)。在判定为适用时（S9 :是），图像处理部20输出实施了边缘保存 型平滑化滤波器的滤波处理之后特定区域的关注像素的像素值作为处理结果（步骤S10)。 此外，在判定为不适用时（S9 :否），图像处理部20输出在步骤Sl所选择的关注像素的像素 值（步骤Sl 1)。
[0085] 图像处理部20通过对输入图像的全像素重复进行上述步骤Sl~Sll的处理，能 够生成输出图像。所生成的输出图像的各像素，对输入图像的各像素是进行了平滑化滤波 器的滤波处理的像素、进行了边缘保存型平滑化滤波器的滤波处理的像素或没有进行平滑 化的像素（与输入图像相同的像素）中某一个，输出图像成为从输入图像除去或减少了块 噪声等台阶状噪声的图像。
[0086] < 1.平滑化判定处理>< 1-1.处理概要> 接着，对图像处理部20进行的平滑化判定处理进行说明。平滑化判定处理是图2的平 滑化判定部22进行的处理，是在图3的步骤S3进行的处理。图4是表示图像处理部20进 行的平滑化判定处理的大体步骤的流程图。首先，图像处理部20对从输入图像提取的特定 区域进行水平方向（横向）的判定处理（步骤S21)及垂直方向（纵向）的判定处理（步 骤S22)，判定是否将特定区域所含的关注像素作为平滑化处理的对象（步骤S23)。在判定 为不将关注像素平滑化处理的对象时（S23 :否），图像处理部20结束平滑化判定处理。 [0087] 在判定为将关注像素作为平滑化处理的对象时（S23 :是），图像处理部20进行存 在于特定区域内的噪声边界的方向决定处理（步骤S24)。图像处理部20根据方向决定处 理的结果，判定在特定区域内是否存在水平方向或垂直方向中某个方向上延伸的噪声边界 (步骤S25)。
[0088] 在判定为不存在水平方向或垂直方向的噪声边界时（S25 :否），图像处理部20判 定在特定区域内是否存在其他方向上延伸的噪声边界（步骤S26)。在此，所谓其他方向 上延伸的噪声边界的一例为在特定区域内斜向为45°或135°等方向上延伸的噪声边界， 或，例如在特定区域内水平方向及垂直方向上延伸的L字型、T字型或十字型等噪声边界 等。在判定为存在其他方向的噪声边界时（S26 :是），图像处理部20结束平滑化判定处理。 [0089] 此外，在特定区域内不存在任何噪声边界时，该特定区域可视为相当于块噪声的 内部区域。在此，在判定为特定区域内不存在其他方向的噪声边界时（S26:否），图像处理 部20判定特定区域的大小是否为规定大小（步骤S27)。在特定区域不是规定大小时（S27 : 否），图像处理部20放大特定区域（步骤S28)，使处理返回步骤S24,再次进行噪声边界的 方向决定处理。在特定区域为规定大小时（S27 :是），图像处理部20结束平滑化判定处理。
[0090] 在判定为特定区域内存在水平方向或垂直方向的噪声边界时（S25 :是），图像处 理部20进行特定区域内的噪声边界的位置决定处理（步骤S29)，并结束平滑化判定处理。
[0091] < 1-2.水平垂直判定> 图5是用于说明在步骤S21进行的水平方向判定处理的示意图。图像处理部20从输 入图像选择1个关注像素，提取包含该关注像素的规定大小（在图示例中为5X5像素）的 特定区域100。此外，在本图中，对特定区域100内的关注像素施加阴影线来表示。在水平 方向判定处理中，图像处理部20首先计算在特定区域100水平方向上相邻的像素间的像素 值的1次微分值（即，相邻像素间的像素值的差分）。由此，图像处理部20得到由4X5的 1次微分值构成的水平1次微分值矩阵101。图像处理部20通过比较水平1次微分值矩阵 101的各1次微分值的绝对值和预先决定的阈值，将水平1次微分值矩阵101进行2值化 (例如，设在1次微分值的绝对值3阈值时为1，在1次微分值的绝对值<阈值时为0)。接 着，图像处理部20对水平方向上并列的4个2值化了的1次微分值进行OR(逻辑和）运算， 得到由5个运算结果构成的水平1次微分值OR列102。
[0092] 此外，图像处理部20计算出在水平1次微分值矩阵101水平方向上相邻的1次微 分值的微分值（即2次微分值）。由此，图像处理部20得到由3 X 5的2次微分值构成的水 平2次微分值矩阵103。图像处理部20通过比较水平2次微分值矩阵103的各2次微分值 的绝对值和预先决定的阈值，将水平2次微分值矩阵103进行2值化（例如，在2次微分值 的绝对值3阈值时为1，在2次微分值的绝对值<阈值时为0)。接着，图像处理部20对水 平方向上并列的3个2值化了的2次微分值进行OR运算，得到由5个运算结果构成的水平 2次微分值OR列104。此外，用于将1次微分值进行2值化的阈值和用于将2次微分值进 行2值化的阈值可以是相同的值，也可以是不同的值，在显示装置1的设计阶段等决定。
[0093] 接着，图像处理部20在水平1次微分值OR列102和水平2次微分值OR列104的 对应位置进行2个值的OR运算，得到由5个运算结果构成的水平OR列105。图像处理部 20进行水平OR列105的上位3个值（即第1~第3个值）的OR运算，得到水平上位OR值 106,且进行下位3个值（即第3~第5的值）的OR运算，得到水平下位OR值107。并且， 图像处理部20进行水平上位OR值106和水平下位OR值107的AND运算，得到水平方向判 定结果108。
[0094] 这样得到的水平方向判定结果108是其值为"0"或" 1"的1比特的信息。水