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画像の白ゴマノイズを除去したい

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この章を学ぶ前に必要な知識
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要約

概要

画像の中に白ゴマノイズと言われる小さな点々が写ることがあります。これらノイズを除去する方法についてまとめます。
ー 条件 ー
  • 白ゴマノイズの載った画像が入力
  • 出力は白ゴマノイズが除去された画像
ー 効果 ー
  • 白ゴマノイズが除去される
ーポイントー
  • 平均化では設定によって若干白ゴマが残る

解  説

白ゴマノイズを除去する方法についてまとめます. 主に有名なフィルタを使用したものについてです。 ・平均化フィルタ ・メディアンフィルタ ・膨張/収縮フィルタ
白ゴマノイズ除去概要

1.平均化フィルタ

平均化フィルタは画像を平均にして滑らかな画像を作るフィルタです。 その過程でノイズがある場合はそれらも値が平均化されるためノイズが軽減されます。大きく値が異なる画素値は平均化した後も少し値が残ります。 エッジもぼけてしまい、画像全体がぼけた画像になります。
平均化フィルタ

2.メディアンフィルタ

メディアンフィルタは画像の小さな領域それぞれで中央値を取るフィルタです。 その処理の中で値が大きすぎるものや小さすぎるものは無視されるため、結果として白ゴマノイズのような値は捨てられることになりノイズ除去されることになります。
メディアンフィルタ(MedialFilter)

3.膨張・収縮フィルタ

画像の特定の領域で最大値又は最小値を取っていくフィルタを膨張、収縮フィルタと呼びます。 これらのフィルタを使った後は膨張の場合は白い領域が広がった状態に、収縮フィルタの場合は黒い領域が広がった状態になるため、画像が入力画像から異なりゆがんでしまいます。そのため通常膨張を行った後に収縮を行うことで元に戻します。 ・膨張フィルタのみを使用すると黒ゴマノイズが除去されます。 ・収縮フィルタのみを使用すると白ゴマノイズが除去されます。 上記の特徴によって膨張→収縮したときには黒ゴマノイズが除去されて他の部分に変化は出ません。逆も然りです。 膨張→収縮したときに白ゴマノイズは一旦大きくなって収縮するため、膨張→収縮だけではなくなることはありません。 もし黒ゴマノイズも白ゴマノイズも取得したい場合は、膨張→収縮後に収縮→膨張をする必要があります。 他フィルタと異なり、何度か膨張をかけたりそれと同数回収縮をかければ任意の大きさのノイズを除去することができます。
膨張・収縮フィルタ説明
この章を学んで新たに学べる
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知識: 平均化フィルタ
画像内の特定領域の中で画素値の平均を使って画素値を更新するフィルタ処理.このフィルタは領域内の平均をとるだけのシンプルなもので高速.ぼけたような画像が出力されることになります。
知識: メディアンフィルタ(MedialFilter)
画像の特定の領域から対象の画素の中央値で画素を置き換えていくフィルタを中央値フィルタ(メディアンフィルタ/Medianフィルタと呼ぶ.エッジがぼけないことが特徴.ソートを行うため,工夫及び実装次第だが処理速度が他フィルタより劣りうる.