JP5095263B2 - Image evaluation apparatus and image evaluation program - Google Patents

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Description

本発明は、画像の画質を評価するための画像評価装置、および画像評価プログラムに関する。   The present invention relates to an image evaluation apparatus and an image evaluation program for evaluating the image quality of an image.

次のようなデータ解析装置が知られている。このデータ解析装置は、画質の評価対象となる画像と、画質を評価するためのパラメータと、評価結果を示す図表またはグラフと、種々の制御ボタンとを同時に表示する(例えば、特許文献1)。   The following data analysis apparatuses are known. This data analysis apparatus simultaneously displays an image to be evaluated for image quality, a parameter for evaluating image quality, a chart or graph indicating the evaluation result, and various control buttons (for example, Patent Document 1).

特開2005−107766号公報JP-A-2005-107766

しかしながら、従来のデータ解析装置を用いて、原画像を画像処理して得た処理後画像の画質を評価しようとした場合には、処理後画像の画質が原画像からどの程度劣化しているかを評価することはできなかった。   However, when trying to evaluate the image quality of the processed image obtained by image processing of the original image using a conventional data analysis apparatus, how much the image quality of the processed image is degraded from the original image. It was not possible to evaluate.

請求項1に記載の画像評価装置は、原画像を画像処理して得た処理後画像の画質を評価するための画像評価装置であって、前記原画像と前記処理後画像との各々からエッジ特徴量の標準偏差を算出する算出手段と、前記エッジ特徴量の標準偏差を画質のぼやけを表す特徴量とし、前記画像処理に起因して生じた前記処理後画像における画質の劣化を、前記画質のぼやけを表す特徴量を用いて評価する評価手段と、前記原画像、前記処理後画像、および前記評価手段による評価結果を表示する表示制御手段とを備えることを特徴とする。
請求項2に記載の画像評価装置は、原画像を画像処理して得た処理後画像の画質を評価するための画像評価装置であって、前記原画像と前記処理後画像との各々からエッジ特徴量を算出し、前記エッジ特徴量から水平垂直領域と非水平垂直領域とを算出する算出手段と、前記水平垂直領域と前記非水平垂直領域との比を画質のブロック歪みを表す特徴量とし、前記画像処理に起因して生じた前記処理後画像における画質の劣化を、前記画質のブロック歪みを表す特徴量を用いて評価する評価手段と、前記原画像、前記処理後画像、および前記評価手段による評価結果を表示する表示制御手段と、を備えることを特徴とする。
請求項3に記載の画像評価装置は、請求項2記載の画像評価装置であって、前記評価手段は、次式ER_HV(t)を評価することを特徴とする画像評価装置。

Figure 0005095263
但し、a (t)は、処理前動画データを構成する任意の時間tにおける1フレーム画像から抽出した水平垂直・非水平垂直特徴であり、a (t)は、処理後動画データを構成する任意の時間tにおける1フレーム画像から抽出した水平垂直・非水平垂直特徴である。また、a、HV(i,j)、HV (i,j)、R(i,j)、θ(i,j)は以下の式とし、H(i,j)、V(i,j)は画像の水平方向、垂直方向の微分画像とする。
Figure 0005095263
請求項4に記載の画像評価装置は、原画像を画像処理して得た処理後画像の画質を評価するための画像評価装置であって、前記原画像と前記処理後画像との各々からエッジ特徴量を算出する算出手段と、前記エッジ特徴量を画質のノイズ量を表す特徴量とし、前記画像処理に起因して生じた前記処理後画像における画質の劣化を、前記画質のノイズ量を表す特徴量を用いたノイズ量の評価式Dから評価する評価手段と、前記原画像、前記処理後画像、および前記評価手段による評価結果を表示する表示制御手段と、を備えることを特徴とする。
ここでDは、以下の式とし、H(i,j)、V(i,j)は画像の水平方向、垂直方向の微分画像とする。
Figure 0005095263
請求項5に記載の画像評価装置は、原画像を画像処理して得た処理後画像の画質を評価するための画像評価装置であって、前記原画像のフレーム間の画像の明るさの変化量と前記処理後画像のフレーム間の画像の明るさの変化量とを算出する算出手段と、前記変化量を用いて画質の時間的劣化現象を表す特徴量を算出し、前記画像処理に起因して生じた前記処理後画像における画質の劣化を、前記画質の時間的劣化現象を表す特徴量により評価する評価手段と、前記原画像、前記処理後画像、および前記評価手段による評価結果を表示する表示制御手段と、を備えることを特徴とする画像評価装置。
請求項6に記載の画像評価装置は、請求項5に記載の画像評価装置において、前記時間的特徴量は、フリッカノイズの大きさを表す特徴量であることを特徴とする
請求項7に記載の画像評価装置は、請求項5記載の画像評価装置であって、前記評価手段は、次式ER_F(t)を評価することを特徴とする画像評価装置。
Figure 0005095263
請求項8に記載の画像評価装置は、請求項1〜7いずれか一項に記載の画像評価装置において、前記表示制御手段は、前記原画像、前記複数の処理後画像、および各処理後画像ごとの前記評価結果を表示することを特徴とする。
請求項9に記載の画像評価装置は、請求項1〜8いずれか一項に記載の画像評価装置において、前記表示制御手段は、前記処理後画像に代えて、前記画質の劣化現象を表す特徴量を可視化した画像を表示することを特徴とする。
請求項10に記載の画像評価装置は、請求項1〜9いずれか一項に記載の画像評価装置において、前記表示制御手段は、前記評価結果を、数値、または前記数値を模式化した図形により表示することを特徴とする。
請求項11に記載の画像評価装置は、請求項1〜10いずれか一項に記載の画像評価装置において、前記表示制御手段は、前記画質の劣化現象を表す特徴量ごとに評価された前記評価結果を全て表示することを特徴とする。
請求項12に記載の画像評価プログラムは、原画像を画像処理して得た処理後画像の画質を評価するための画像評価プログラムであって、記原画像と前記処理後画像との各々からエッジ特徴量の標準偏差を算出する算出手順と、前記エッジ特徴量の標準偏差を画質のぼやけを表す特徴量とし、前記画像処理に起因して生じた前記処理後画像における画質の劣化を、前記画質のぼやけを表す特徴量を用いて評価する評価手段手順と、前記原画像、前記処理後画像、および前記評価手順での評価結果を表示する表示制御手順とをコンピュータに実行させることを特徴とする。
請求項13に記載の画像評価プログラムは、原画像を画像処理して得た処理後画像の画質を評価するための画像評価プログラムであって、記原画像と前記処理後画像との各々からエッジ特徴量を算出し、前記エッジ特徴量から水平垂直領域と非水平垂直領域とを算出する算出手順と、前記水平垂直領域と非水平垂直領域の比を画質のブロック歪みを表す特徴量とし、前記画像処理に起因して生じた前記処理後画像における画質の劣化を、前記画質のブロック歪みを表す特徴量を用いて評価する評価手段手順と、前記原画像、前記処理後画像、および前記評価手順での評価結果を表示する表示制御手順とをコンピュータに実行させることを特徴とする。
請求項14に記載の画像評価プログラムは、請求項13の画像評価プログラムにおいて前記評価手順は、次式ER_HV(t)を評価することを特徴とする画像評価プログラム。
Figure 0005095263
但し、a (t)は、処理前動画データを構成する任意の時間tにおける1フレーム画像から抽出した水平垂直・非水平垂直特徴であり、a (t)は、処理後動画データを構成する任意の時間tにおける1フレーム画像から抽出した水平垂直・非水平垂直特徴である。また、a、HV(i,j)、HV (i,j)、R(i,j)、θ(i,j)は以下の式とし、H(i,j)、V(i,j)は画像の水平方向、垂直方向の微分画像とする。
Figure 0005095263
請求項15に記載の画像評価プログラムは、原画像を画像処理して得た処理後画像の画質を評価するための画像評価プログラムであって、記原画像と前記処理後画像との各々からエッジ特徴量を算出する算出手順と、前記エッジ特徴量を画質のノイズ量を表す特徴量とし、前記画像処理に起因して生じた前記処理後画像における画質の劣化を、前記画質のノイズ量を表す特徴量を用いたノイズ量の評価式Dから評価する評価手段手順と、前記原画像、前記処理後画像、および前記評価手順での評価結果を表示する表示制御手順とをコンピュータに実行させるための画像評価プログラム。
ここでDは、以下の式とし、H(i,j)、V(i,j)は画像の水平方向、垂直方向の微分画像とする。
Figure 0005095263
請求項16に記載の画像評価プログラムは、原画像を画像処理して得た処理後画像の画質を評価するための画像評価プログラムであって、前記原画像のフレーム間の画像の明るさの変化量と前記処理後画像のフレーム間の画像の明るさの変化量とを算出する算出手順と、前記変化量を用いて画質の時間的劣化現象を表す特徴量を算出し、前記画像処理に起因して生じた前記処理後画像における画質の劣化を、前記画質の時間的劣化現象を表す特徴量として評価する評価手段手順と、前記原画像、前記処理後画像、および前記評価手順での評価結果を表示する表示制御手順とをコンピュータに実行させるための画像評価プログラム。
請求項17に記載の画像評価プログラムは、請求項16の画像評価プログラムであって、前記時間的劣化現象はフリッカノイズの大きさを表し、前記評価手順は、次式ER_F(t)を評価することを特徴とする画像評価プログラム。
Figure 0005095263
The image evaluation apparatus according to claim 1, which is an image evaluation apparatus for evaluating the image quality of a processed image obtained by performing image processing on an original image, wherein an edge is obtained from each of the original image and the processed image. A calculation means for calculating a standard deviation of the feature amount; and a standard deviation of the edge feature amount as a feature amount representing blur of image quality, and deterioration in image quality in the processed image caused by the image processing blurring and evaluating means for evaluating using the characteristic quantity representing the said original image, characterized in that it comprises a display control means for displaying the evaluation result of the processed image, and the evaluation unit.
The image evaluation apparatus according to claim 2, which is an image evaluation apparatus for evaluating the image quality of a processed image obtained by performing image processing on an original image, wherein an edge is obtained from each of the original image and the processed image. Calculating means for calculating a feature amount, and calculating a horizontal vertical region and a non-horizontal vertical region from the edge feature amount; and a ratio between the horizontal vertical region and the non-horizontal vertical region as a feature amount representing block distortion of image quality , deterioration of image quality in due to resulting the processed image to the image processing, and evaluation means for evaluating by using the feature quantity that represents the block distortion of the image quality, the original image, the processed image, and the evaluation Display control means for displaying an evaluation result by the means.
The image evaluation apparatus according to claim 3 is the image evaluation apparatus according to claim 2, wherein the evaluation unit evaluates the following expression ER_HV (t).
Figure 0005095263
However, a O (t) is a horizontal / vertical / non-horizontal vertical feature extracted from one frame image at an arbitrary time t constituting the pre-processing video data, and a P (t) constitutes the post-processing video data Horizontal / non-horizontal vertical features extracted from one frame image at an arbitrary time t. Further, a, HV (i, j), HV * (i, j), R (i, j), and θ (i, j) are represented by the following equations, and H (i, j) and V (i, j) ) Is a differential image in the horizontal and vertical directions of the image.
Figure 0005095263
The image evaluation apparatus according to claim 4, which is an image evaluation apparatus for evaluating the image quality of a processed image obtained by performing image processing on an original image, wherein an edge is obtained from each of the original image and the processed image. A calculating means for calculating a feature amount; and the edge feature amount as a feature amount representing a noise amount of image quality, and a degradation in image quality in the processed image caused by the image processing represents the noise amount of the image quality Evaluation means for evaluating from a noise amount evaluation formula D using feature amounts; and display control means for displaying the original image, the processed image, and an evaluation result by the evaluation means.
Here, D is the following equation, and H (i, j) and V (i, j) are differential images in the horizontal and vertical directions of the image.
Figure 0005095263
The image evaluation apparatus according to claim 5, which is an image evaluation apparatus for evaluating the image quality of a processed image obtained by performing image processing on an original image, and changes in image brightness between frames of the original image. A calculation means for calculating an amount and a change in brightness of an image between frames of the processed image; a feature amount representing a temporal deterioration phenomenon of image quality using the change amount; The evaluation means for evaluating the degradation of the image quality in the processed image generated as a result of the feature amount representing the temporal degradation phenomenon of the image quality, the original image, the processed image, and the evaluation result by the evaluation means are displayed. And an image control apparatus.
The image evaluation apparatus according to a sixth aspect is the image evaluation apparatus according to the fifth aspect, wherein the temporal feature amount is a feature amount representing a magnitude of flicker noise .
The image evaluation device according to claim 7 is the image evaluation device according to claim 5, wherein the evaluation unit evaluates the following expression ER_F (t).
Figure 0005095263
The image evaluation device according to claim 8 is the image evaluation device according to any one of claims 1 to 7 , wherein the display control unit includes the original image, the plurality of processed images, and each processed image. The evaluation result for each is displayed .
The image evaluation device according to claim 9 is the image evaluation device according to any one of claims 1 to 8, wherein the display control unit represents the deterioration phenomenon of the image quality instead of the processed image. An image in which the amount is visualized is displayed.
The image evaluation apparatus according to claim 10 is the image evaluation apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein the display control unit is configured to express the evaluation result by a numerical value or a figure that schematically represents the numerical value. It is characterized by displaying.
The image evaluation device according to claim 11 is the image evaluation device according to any one of claims 1 to 10, wherein the display control unit is evaluated for each feature amount representing the image quality deterioration phenomenon. All the results are displayed.
The image evaluation program according to claim 12 is an image evaluation program for evaluating the image quality of a processed image obtained by image processing of an original image, wherein an edge is obtained from each of the recorded image and the processed image. A calculation procedure for calculating a standard deviation of a feature amount, and a standard deviation of the edge feature amount as a feature amount representing blur of image quality, and deterioration in image quality in the processed image caused by the image processing is defined as the image quality And a display control procedure for displaying the original image, the processed image, and an evaluation result in the evaluation procedure. .
The image evaluation program according to claim 13 is an image evaluation program for evaluating the image quality of a processed image obtained by image processing of an original image, wherein an edge is obtained from each of the recorded image and the processed image. Calculating a feature amount, calculating a horizontal vertical region and a non-horizontal vertical region from the edge feature amount, a ratio of the horizontal vertical region and the non-horizontal vertical region as a feature amount representing block distortion of image quality, Evaluation means procedure for evaluating degradation of image quality in the processed image caused by image processing using a feature amount representing block distortion of the image quality, the original image, the processed image, and the evaluation procedure And a display control procedure for displaying the evaluation result in the above.
The image evaluation program according to claim 14, wherein in the image evaluation program according to claim 13, the evaluation procedure evaluates the following expression ER_HV (t).
Figure 0005095263
However, a O (t) is a horizontal / vertical / non-horizontal vertical feature extracted from one frame image at an arbitrary time t constituting the pre-processing video data, and a P (t) constitutes the post-processing video data Horizontal / non-horizontal vertical features extracted from one frame image at an arbitrary time t. Further, a, HV (i, j), HV * (i, j), R (i, j), and θ (i, j) are represented by the following equations, and H (i, j) and V (i, j) ) Is a differential image in the horizontal and vertical directions of the image.
Figure 0005095263
The image evaluation program according to claim 15 is an image evaluation program for evaluating the image quality of a processed image obtained by image processing of an original image, wherein an edge is obtained from each of the recorded image and the processed image. A calculation procedure for calculating a feature amount, and the edge feature amount as a feature amount representing a noise amount of image quality, and a deterioration in image quality in the processed image caused by the image processing represents a noise amount of the image quality For causing a computer to execute an evaluation means procedure for evaluating from an evaluation formula D of a noise amount using a feature amount, and a display control procedure for displaying the original image, the processed image, and an evaluation result in the evaluation procedure Image evaluation program.
Here, D is the following equation, and H (i, j) and V (i, j) are differential images in the horizontal and vertical directions of the image.
Figure 0005095263
The image evaluation program according to claim 16 is an image evaluation program for evaluating the quality of a processed image obtained by performing image processing on an original image, and changes in image brightness between frames of the original image. A calculation procedure for calculating the amount and the amount of change in image brightness between frames of the processed image, and a feature amount representing a temporal deterioration phenomenon of image quality using the amount of change, and resulting from the image processing The evaluation means procedure for evaluating the deterioration of the image quality in the processed image generated as a feature amount representing the temporal deterioration phenomenon of the image quality, the evaluation result in the original image, the processed image, and the evaluation procedure An image evaluation program for causing a computer to execute a display control procedure for displaying an image.
An image evaluation program according to a seventeenth aspect is the image evaluation program according to the sixteenth aspect, wherein the temporal deterioration phenomenon represents the magnitude of flicker noise, and the evaluation procedure evaluates the following equation ER_F (t) An image evaluation program characterized by that.
Figure 0005095263

本発明によれば、処理後画像の画質が原画像からどの程度劣化しているかを評価することができる。   According to the present invention, it is possible to evaluate how much the image quality of the processed image is degraded from the original image.

図1は、本実施の形態における画像評価装置の一実施の形態の構成を示すブロック図である。画像評価装置100は、例えばパソコン(パーソナルコンピュータ)であって、操作部材101と、接続IF(インターフェース)102と、制御装置103と、HDD(ハードディスクドライブ)104と、モニタ105とを備えている。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of an image evaluation apparatus according to the present embodiment. The image evaluation apparatus 100 is, for example, a personal computer, and includes an operation member 101, a connection IF (interface) 102, a control device 103, an HDD (hard disk drive) 104, and a monitor 105.

操作部材101は、使用者によって操作される種々の装置、例えばキーボードやマウスを含む。接続IF102は、デジタルカメラなどの外部装置を接続するためのインターフェースであって、例えばデジタルカメラと有線接続を行うためのUSBインターフェースや、無線接続を行うための無線LANモジュールなどが使用される。本実施の形態では、例えば、この接続IF102を介してデジタルカメラから画像データ(静止画データまたは動画データ)が取り込まれる。   The operation member 101 includes various devices operated by the user, such as a keyboard and a mouse. The connection IF 102 is an interface for connecting an external device such as a digital camera. For example, a USB interface for performing a wired connection with the digital camera, a wireless LAN module for performing a wireless connection, or the like is used. In the present embodiment, for example, image data (still image data or moving image data) is captured from the digital camera via the connection IF 102.

HDD104は、接続IF102を介して取り込まれた画像データや、制御装置103で実行される種々のプログラム等を記録するための記録装置である。本実施の形態では、HDD104には画像データとして、複数フレームの画像で構成される動画データが記録されているものとする。例えば、動画撮影機能付きのデジタルカメラやデジタルビデオカメラで撮影され、所定のファイル形式、例えばMPEG形式に圧縮された動画データ(処理後動画データ)、および圧縮を行う前の元動画データ(処理前動画データ)が、それぞれ記録されているものとする。   The HDD 104 is a recording device for recording image data captured via the connection IF 102 and various programs executed by the control device 103. In the present embodiment, it is assumed that moving image data composed of images of a plurality of frames is recorded in the HDD 104 as image data. For example, moving image data (processed moving image data) shot with a digital camera or a digital video camera with a moving image shooting function and compressed into a predetermined file format, for example, MPEG format, and original moving image data before compression (before processing) Video data) is recorded.

モニタ105は、例えば液晶モニタであって、制御装置103から出力される表示用データを表示する。   The monitor 105 is a liquid crystal monitor, for example, and displays display data output from the control device 103.

制御装置103は、CPU、メモリ、およびその他の周辺回路によって構成され、画質評価部103aと、評価結果出力部103bとを機能的に備えている。画質評価部103aは、HDD104に記録されている処理後画像データが、処理前画像データと比較してどの程度画質が劣化しているかを評価する。すなわち、動画データは、データサイズを小さくするために圧縮を行うことによって、一般的に画質が劣化する。画質劣化の要因としては、例えば、ぼやけ、ブロック歪み、ランダムノイズ、およびフリッカなどが考えられる。   The control device 103 includes a CPU, a memory, and other peripheral circuits, and functionally includes an image quality evaluation unit 103a and an evaluation result output unit 103b. The image quality evaluation unit 103a evaluates how much the image quality of the processed image data recorded in the HDD 104 is deteriorated compared to the pre-processed image data. That is, the image quality of moving image data generally deteriorates by performing compression to reduce the data size. As factors of image quality degradation, for example, blur, block distortion, random noise, flicker, and the like are conceivable.

なお、画質評価部103aは、ぼやけ、ブロック歪み、ランダムノイズの各要因については、処理前動画データと処理後動画データの対応するフレーム間でどの程度の差があるかを数値化して判定することによって、処理後動画データにおける画質の劣化を評価する。また、フリッカについては、処理前動画データのちらつき、すなわち各コマ間の明るさの変化と、処理後動画データのちらつきとに、どの程度の差があるかを数値化して判定することによって、処理後動画データの画質の劣化を評価する。以下、画質劣化の各要因ごとに、画質評価部103aによる画質評価処理の具体例について説明する。   Note that the image quality evaluation unit 103a determines by quantifying how much difference there is between the corresponding frames of the pre-processing video data and the post-processing video data for each factor of blurring, block distortion, and random noise. Is used to evaluate degradation of image quality in the processed moving image data. In addition, flicker is processed by quantifying and determining how much difference there is between the flicker of pre-processing video data, that is, the change in brightness between frames and the flicker of post-processing video data. Evaluate degradation of image quality of post-video data. Hereinafter, a specific example of the image quality evaluation process by the image quality evaluation unit 103a will be described for each factor of image quality degradation.

(A)ぼやけによる画質の劣化の評価
画質評価部103aは、ぼやけの度合いを表す特徴量である空間情報特徴エラー率ER_SIを次式(1)により算出することによって、処理後動画データがぼやけによってどの程度劣化しているかを評価する。

Figure 0005095263
なお、式(1)において、SI(t)は、処理前動画データを構成する任意の時間tにおける1フレーム画像から抽出した空間情報特徴であり、SI(t)は、処理後動画データを構成する任意の時間tにおける1フレーム画像から抽出した空間情報特徴である。 (A) Evaluation of image quality degradation due to blur The image quality evaluation unit 103a calculates the spatial information feature error rate ER_SI, which is a feature amount indicating the degree of blur, by the following equation (1), whereby the processed moving image data is blurred Evaluate how much it has deteriorated.
Figure 0005095263
In Expression (1), SI O (t) is a spatial information feature extracted from one frame image at an arbitrary time t constituting the pre-processing video data, and S I P (t) is the post-processing video data. Are spatial information features extracted from one frame image at an arbitrary time t.

ここで、画像における空間情報特徴SIの算出方法について説明する。空間情報特徴SIは、次のようにして算出することができる。まず、画像に対して図2(a)に示す水平方向Sobelフィルタをかけて、水平方向の成分を検出した画像V(i,j)を得る。また、画像に対して図2(b)に示す垂直方向Sobelフィルタをかけて、垂直方向の成分を検出した画像H(i,j)を得る。そして、次式(2)により、この画像V(i,j)とH(i,j)とに基づいて、水平方向および垂直方向の微分画像を合成したエッジ画像R(i,j)を算出する。

Figure 0005095263
Here, a method of calculating the spatial information feature SI in the image will be described. The spatial information feature SI can be calculated as follows. First, a horizontal Sobel filter shown in FIG. 2A is applied to the image to obtain an image V (i, j) in which a horizontal component is detected. Further, the image is subjected to the vertical Sobel filter shown in FIG. 2B to obtain an image H (i, j) in which the vertical component is detected. Then, an edge image R (i, j) obtained by synthesizing the differential images in the horizontal direction and the vertical direction is calculated based on the image V (i, j) and H (i, j) by the following expression (2). To do.
Figure 0005095263

そして、このエッジ画像R(i,j)を用いて、次式(3)により空間情報特徴SIを算出することができる。ここでは、画像サイズがM×N(pixel)であるものとして次式(3)を定義する。

Figure 0005095263
なお、この空間情報特徴SIは、エッジ画像R(i,j)の標準偏差であり、画像のエッジ度を表すエッジ特徴量とみなすことができる。 The spatial information feature SI can be calculated by the following equation (3) using the edge image R (i, j). Here, the following equation (3) is defined assuming that the image size is M × N (pixel).
Figure 0005095263
The spatial information feature SI is a standard deviation of the edge image R (i, j), and can be regarded as an edge feature amount representing the edge degree of the image.

処理後動画データにぼやけによる画質の劣化が発生している場合には、処理前動画データに比べてエッジ度が低下することになるため、式(1)で算出した空間情報特徴エラー率ER_SIは負の値をとる。よって、画質評価部103aは、空間情報特徴エラー率ER_SIが負の値であるときに、ぼやけによる画質の劣化があると判定する。そして、空間情報特徴エラー率ER_SIの絶対値をとって、これをぼやけによる画質の劣化度合いを表す値とする。   When the processed moving image data is deteriorated in image quality due to blurring, the edge degree is lower than that of the unprocessed moving image data. Therefore, the spatial information feature error rate ER_SI calculated by Expression (1) is Takes a negative value. Therefore, the image quality evaluation unit 103a determines that there is image quality degradation due to blurring when the spatial information feature error rate ER_SI is a negative value. Then, the absolute value of the spatial information feature error rate ER_SI is taken, and this is used as a value representing the degree of image quality degradation due to blurring.

(B)ブロック歪みによる画質の劣化の評価
画質評価部103aは、ブロック歪みを表すパラメータである水平垂直・非水平垂直特徴エラー率ER_HVを次式(4)により算出することによって、処理後動画データが、ブロック歪みによってどの程度劣化しているかを評価する。

Figure 0005095263
なお、式(4)において、a(t)は、処理前動画データを構成する任意の時間tにおける1フレーム画像から抽出した水平垂直・非水平垂直特徴であり、a(t)は、処理後動画データを構成する任意の時間tにおける1フレーム画像から抽出した水平垂直・非水平垂直特徴である。 (B) Evaluation of image quality degradation due to block distortion The image quality evaluation unit 103a calculates post-processing moving image data by calculating a horizontal vertical / non-horizontal vertical characteristic error rate ER_HV, which is a parameter representing block distortion, according to the following equation (4). However, the degree of deterioration due to block distortion is evaluated.
Figure 0005095263
In Equation (4), a O (t) is a horizontal / vertical / non-horizontal vertical feature extracted from one frame image at an arbitrary time t constituting the pre-processing moving image data, and a P (t) is This is a horizontal / vertical / non-horizontal vertical feature extracted from one frame image at an arbitrary time t constituting the processed moving image data.

ここで、画像における水平垂直・非水平垂直特徴aの算出方法について説明する。まず、上述した画像V(i,j)とH(i,j)とに基づいて、次式(5)によりエッジ角特徴θ(i,j)を算出する。

Figure 0005095263
Here, a method of calculating the horizontal / vertical / non-horizontal vertical feature a in the image will be described. First, based on the above-described images V (i, j) and H (i, j), an edge angle feature θ (i, j) is calculated by the following equation (5).
Figure 0005095263

そして、式(2)で算出したエッジ画像R(i,j)と、式(5)で算出したエッジ角特徴θ(i,j)とを用いて、水平垂直領域HV(i,j)と、非水平垂直領域HV(i,j)を次式(6)および(7)により定義する。

Figure 0005095263
Figure 0005095263
なお、式(6)で算出される水平垂直領域HV(i,j)は、図3(a)に示す領域3aとなり、式(7)で算出される非水平垂直領域HV(i,j)は、図3(b)に示す領域3bとなる。 Then, using the edge image R (i, j) calculated by the equation (2) and the edge angle feature θ (i, j) calculated by the equation (5), the horizontal / vertical region HV (i, j) The non-horizontal vertical region HV * (i, j) is defined by the following equations (6) and (7).
Figure 0005095263
Figure 0005095263
The horizontal / vertical region HV (i, j) calculated by the equation (6) becomes the region 3a shown in FIG. 3A, and the non-horizontal vertical region HV * (i, j calculated by the equation (7) is used. ) Is a region 3b shown in FIG.

水平垂直・非水平垂直特徴aは、算出した水平垂直領域HV(i,j)と非水平垂直領域HV(i,j)との比で表され、次式(8)により算出される。なお、次式(8)も画像サイズがM×N(pixel)であるものとして定義する。

Figure 0005095263
The horizontal / vertical / non-horizontal vertical feature a is represented by the ratio of the calculated horizontal / vertical area HV (i, j) to the non-horizontal vertical area HV * (i, j), and is calculated by the following equation (8). The following equation (8) is also defined as an image size of M × N (pixel).
Figure 0005095263

水平垂直方向の成分を含まない画像においては、水平垂直・非水平垂直特徴aは、0に近い値が算出される。処理後動画データにブロック歪みによる画質の劣化が発生している場合には、処理前動画データに比べて垂直水平成分が多くなるため、式(4)で算出した水平垂直・非水平垂直特徴エラー率ER_HVは正の値をとる。よって、画質評価部103aは、水平垂直・非水平垂直特徴エラー率ER_HVが正の値であるときに、ブロック歪みによる画質の劣化があると判定する。そして、水平垂直・非水平垂直特徴エラー率ER_HVの値をブロック歪みによる画質の劣化度合いを表す値とする。   In an image that does not include a component in the horizontal / vertical direction, a value close to 0 is calculated for the horizontal / vertical / non-horizontal vertical feature a. If the image quality deteriorates due to block distortion in the processed moving image data, the vertical and horizontal components increase compared to the unprocessed moving image data. Therefore, the horizontal vertical / non-horizontal vertical feature error calculated by Equation (4) The rate ER_HV takes a positive value. Therefore, the image quality evaluation unit 103a determines that there is image quality deterioration due to block distortion when the horizontal / vertical / non-horizontal vertical feature error rate ER_HV is a positive value. Then, the value of the horizontal / vertical / non-horizontal vertical feature error rate ER_HV is set to a value representing the degree of image quality degradation due to block distortion.

(C)ランダムノイズによる画質の劣化の評価
画質評価部103aは、処理前動画データにおけるランダムノイズの量に対する処理後動画データにおけるランダムノイズの量Dを、処理前動画データのエッジ特徴量R(i,j)、および処理後動画データのエッジ特徴量R(i,j)に基づいて次式(9)および(10)により算出することによって、処理後動画データが、ランダムノイズによってどの程度劣化しているかを評価する。なお、次式(10)は、画像サイズがM×N(pixel)であるものとして定義する。

Figure 0005095263
Figure 0005095263
(C) Evaluation of image quality degradation due to random noise The image quality evaluation unit 103a determines the amount D of random noise in the processed video data relative to the amount of random noise in the pre-processed video data as the edge feature value R O of the pre-processed video data. i, j) and the edge feature value R P (i, j) of the processed moving image data are calculated by the following equations (9) and (10), so that how much the processed moving image data is caused by random noise. Evaluate whether it has deteriorated. Note that the following equation (10) is defined as an image size of M × N (pixel).
Figure 0005095263
Figure 0005095263

画質評価部103aは、ランダムノイズの量Dが正の値をとるときに、ランダムノイズによる画質の劣化があると判定する。そして、ランダムノイズの量Dの値をランダムノイズによる画質の劣化度合いを表す値とする。   The image quality evaluation unit 103a determines that there is image quality degradation due to random noise when the amount D of random noise takes a positive value. Then, the value of the amount D of random noise is set to a value representing the degree of image quality degradation due to random noise.

(D)フリッカによる画質の劣化の評価
画質評価部103aは、フレーム単位にフリッカによる画質の劣化を評価するために、次式(11)および(12)によって、フレームごとのフリッカ用のエラー率ER_Fを算出する。

Figure 0005095263
Figure 0005095263
(D) Evaluation of image quality deterioration due to flicker In order to evaluate image quality deterioration due to flicker in units of frames, the image quality evaluation unit 103a performs flicker error rate ER_F for each frame according to the following equations (11) and (12). Is calculated.
Figure 0005095263
Figure 0005095263

なお、式(11)で算出されるDist(t)は、任意の時間tにおける1フレーム画像(tフレーム目)と任意の時間t+1における1フレーム画像(t+1フレーム目)との間の画像の明るさの変化量(距離)を表している。また、式(12)におけるDisto(t)は処理前動画データを構成する任意の時間tおよびt+1における各フレーム画像に基づいて算出したDist(t)を表しており、Dist(t)は処理後動画データを構成する任意の時間tおよびt+1における各フレーム画像に基づいて算出したDist(t)を表している。 Note that Dist (t) calculated by Expression (11) is the brightness of the image between the one frame image (t frame) at an arbitrary time t and the one frame image (t + 1 frame) at an arbitrary time t + 1. This represents the amount of change (distance). Disto (t) in equation (12) represents Dist (t) calculated based on each frame image at arbitrary times t and t + 1 constituting the pre-processing moving image data, and Dist P (t) is processing. Dist (t) calculated based on each frame image at arbitrary times t and t + 1 constituting the later moving image data is shown.

画質評価部103aは、フレーム毎のフリッカ用のエラー率ER_Fが正の値をとるときに、フリッカによる画質の劣化があると判定する。そして、フレーム毎のフリッカ用のエラー率ER_Fの値をフリッカによる画質の劣化度合いを表す値とする。   When the flicker error rate ER_F for each frame takes a positive value, the image quality evaluation unit 103a determines that there is image quality degradation due to flicker. Then, the flicker error rate ER_F for each frame is set to a value representing the degree of image quality degradation due to flicker.

以上説明した処理によって、画質評価部103aは、画質の劣化現象を表す特徴量を用いて処理前動画データと処理後動画データとを比較することによって、画像処理に起因する処理後動画データにおける画質の劣化を、画質の劣化現象を表す特徴量ごとに評価することができる。なお、ここで、画質の劣化現象を表す特徴量は、上述した画像のぼやけの度合いを表す特徴量である空間情報特徴エラー率ER_SI、ブロック歪みの大きさを表す特徴量である水平垂直・非水平垂直特徴エラー率ER_HV、ランダムノイズの大きさを表す特徴量であるランダムノイズの量D、および各コマ間の明るさの変化度合いを表す特徴量であるフレーム毎のフリッカ用のエラー率ER_Fをいう。   Through the processing described above, the image quality evaluation unit 103a compares the unprocessed moving image data and the processed moving image data by using the feature amount representing the image quality deterioration phenomenon, and thereby the image quality in the processed moving image data resulting from the image processing. Can be evaluated for each feature amount representing a phenomenon of image quality deterioration. Here, the feature quantity representing the image quality degradation phenomenon is the spatial information feature error rate ER_SI, which is a feature quantity representing the degree of blurring of the image, and the horizontal, vertical, non-feature, which is a feature quantity representing the magnitude of block distortion. The horizontal and vertical feature error rate ER_HV, the random noise amount D that is a feature amount representing the size of random noise, and the flicker error rate ER_F for each frame that is a feature amount representing the degree of change in brightness between frames. Say.

評価結果出力部103bは、画質評価部103aによる画質の評価結果をモニタ105に出力して表示する。本実施の形態では、評価結果出力部103bは、使用者が、画質の劣化状況を上述した各要因ごとに把握できるように、それぞれの画質の劣化現象を表す特徴量を数値、または数値を模式化した図形により表示する。例えば、図4に示すように、処理前動画データ4a、処理後画像データ4b、画質の劣化現象を表す特徴量の数値データ4c、および画質の劣化現象を表す特徴量を模式的に表したインジケータ4cを一画面内に表示する。なお、評価結果出力部103bは、処理前動画データ4aおよび処理後画像データ4bとともに、数値データ4cとインジケータ4cのいずれか一方のみを表示するようにしてもよい。   The evaluation result output unit 103b outputs the image quality evaluation result by the image quality evaluation unit 103a to the monitor 105 and displays it. In the present embodiment, the evaluation result output unit 103b displays the characteristic amount representing each image quality deterioration phenomenon as a numerical value or a numerical value so that the user can grasp the deterioration state of the image quality for each of the factors described above. It displays by the figure which made it. For example, as shown in FIG. 4, the pre-processing moving image data 4a, the post-processing image data 4b, the numerical data 4c of the feature amount representing the image quality deterioration phenomenon, and the indicator schematically representing the feature amount representing the image quality deterioration phenomenon 4c is displayed in one screen. The evaluation result output unit 103b may display only one of the numerical data 4c and the indicator 4c together with the pre-processing moving image data 4a and the post-processing image data 4b.

なお、インジケータ4cは、上述した処理で算出した4つの画質の劣化現象を表す特徴量のそれぞれごとに表示されている。すなわち、画像のぼやけの度合いを表す特徴量である空間情報特徴エラー率ER_SIに基づいて特定される画像劣化の度合いを表したインジケータ4c−1、ブロック歪みの大きさを表す特徴量である水平垂直・非水平垂直特徴エラー率ER_HVに基づいて特定される画像劣化の度合いを表したインジケータ4c−2、ランダムノイズの大きさを表す特徴量であるランダムノイズの量Dに基づいて特定される画像劣化の度合いを表したインジケータ4c−3、および各コマ間の明るさの変化度合いを表す特徴量であるフレーム毎のフリッカ用のエラー率ER_Fに基づいて特定される画像劣化の度合いを表したインジケータ4c−4が表示されている。   The indicator 4c is displayed for each of the feature amounts representing the four image quality deterioration phenomena calculated by the above-described processing. That is, the indicator 4c-1 that represents the degree of image degradation specified based on the spatial information feature error rate ER_SI that is a feature amount that represents the degree of blurring of the image, and the horizontal and vertical that is the feature amount that represents the magnitude of block distortion. An indicator 4c-2 representing the degree of image degradation identified based on the non-horizontal vertical feature error rate ER_HV, and an image degradation identified based on the amount of random noise D, which is a feature amount representing the magnitude of random noise. 4c-3 indicating the degree of image degradation, and indicator 4c representing the degree of image degradation specified based on the flicker error rate ER_F for each frame, which is a feature amount representing the degree of change in brightness between frames. -4 is displayed.

これによって、使用者は画面上で、処理前動画データ4aと処理後動画データ4bとを見比べることができ、さらに、処理後動画データの画質の劣化状況を数値データ4cおよびインジケータ4dにより視覚的に把握することができる。   As a result, the user can compare the unprocessed moving image data 4a and the processed moving image data 4b on the screen, and visually indicate the deterioration state of the image quality of the processed moving image data by the numerical data 4c and the indicator 4d. I can grasp it.

なお、上述したように、画質評価部103aによる画質の評価は、処理後動画データの各フレームに対して行われる。このため、図4に示す画面上では、使用者によって動画の再生が指示されると、処理前動画データ4aおよび処理後動画データ4bは同時に再生される。すなわち、画面上には、処理前動画データ4aと処理後動画データ4bの対応するフレームが同時に表示され、所定のフレームレートでそれぞれのフレームが切り替えられる。   As described above, the image quality evaluation by the image quality evaluation unit 103a is performed on each frame of the processed moving image data. Therefore, on the screen shown in FIG. 4, when the user gives an instruction to reproduce a moving image, the pre-processing moving image data 4a and the post-processing moving image data 4b are reproduced simultaneously. That is, on the screen, the corresponding frames of the pre-processing video data 4a and the post-processing video data 4b are displayed at the same time, and each frame is switched at a predetermined frame rate.

そして、画質評価部103aは、再生中の各フレームごとに、上述した画質の評価処理を行い、その評価結果を逐次画面上に表示していく。すなわち、数値データ4cおよびインジケータ4dを逐次更新していく。これによって、図4に示す画面上では、処理前動画データ4aおよび処理後動画データ4bの表示中のフレームに対する画質の評価結果が、数値データ4cおよびインジケータ4dに表示され、表示するコマの切り替わりとともに、数値データ4cおよびインジケータ4dの表示内容も更新されていくことになる。   Then, the image quality evaluation unit 103a performs the above-described image quality evaluation process for each frame being reproduced, and sequentially displays the evaluation results on the screen. That is, the numerical data 4c and the indicator 4d are sequentially updated. As a result, on the screen shown in FIG. 4, the evaluation result of the image quality for the frame being displayed of the pre-processing moving image data 4a and the post-processing moving image data 4b is displayed on the numerical data 4c and the indicator 4d. The display contents of the numerical data 4c and the indicator 4d are also updated.

図5は、本実施の形態における画像評価装置100の処理を示すフローチャートである。図5に示す処理は、使用者によって処理後動画データの再生が指示されることにより、処理後動画データの再生が開始されると起動するプログラムとして制御装置103によって実行される。   FIG. 5 is a flowchart showing the processing of the image evaluation apparatus 100 in the present embodiment. The processing shown in FIG. 5 is executed by the control device 103 as a program to be started when the reproduction of the processed moving image data is started by the user instructing the reproduction of the processed moving image data.

ステップS10において、画質評価部103aは、処理前動画データおよび処理後動画データの1フレーム目を読み込んで、ステップS20へ進む。ステップS20では、画質評価部103aは、読み込んだ処理前動画データのフレームと、処理後動画データのフレームとを比較することによって、上述した画質の劣化現象を表す特徴量を算出する。すなわち、画像のぼやけの度合いを表す特徴量である空間情報特徴エラー率ER_SI、ブロック歪みの大きさを表す特徴量である水平垂直・非水平垂直特徴エラー率ER_HV、ランダムノイズの大きさを表す特徴量であるランダムノイズの量D、および各コマ間の明るさの変化度合いを表す特徴量であるフレーム毎のフリッカ用のエラー率ER_Fをそれぞれ算出する。その後、ステップS30へ進む。   In step S10, the image quality evaluation unit 103a reads the first frame of the pre-processing moving image data and the post-processing moving image data, and proceeds to step S20. In step S20, the image quality evaluation unit 103a calculates the feature amount representing the above-described image quality degradation phenomenon by comparing the read pre-processing moving image data frame with the post-processing moving image data frame. That is, the spatial information feature error rate ER_SI that is a feature amount representing the degree of blurring of the image, the horizontal / non-vertical vertical feature error rate ER_HV that is a feature amount representing the magnitude of block distortion, and the feature representing the magnitude of random noise. An amount D of random noise, which is an amount, and an error rate ER_F for flicker for each frame, which is a feature amount indicating the degree of change in brightness between frames, are calculated. Then, it progresses to step S30.

ステップS30では、評価結果出力部103bは、図4で上述したように、処理前動画データ4a、処理後画像データ4b、画質の劣化現象を表す特徴量の数値データ4c、および画質の劣化現象を表す特徴量を模式的に表したインジケータ4cを一画面内に表示する。その後、ステップS40へ進み、画質評価部103aは、画質評価を行ったフレームが、動画データの最終フレームであるか否かを判断する。否定判断した場合には、ステップS50へ進んで、処理前動画データおよび処理後動画データの次フレームを読み込んで、ステップS20へ戻る。これに対して、肯定判断した場合には、処理を終了する。   In step S30, as described above with reference to FIG. 4, the evaluation result output unit 103b displays the pre-processing moving image data 4a, the post-processing image data 4b, the feature value numerical data 4c representing the image quality deterioration phenomenon, and the image quality deterioration phenomenon. An indicator 4c schematically representing the feature quantity to be represented is displayed in one screen. Thereafter, the process proceeds to step S40, and the image quality evaluation unit 103a determines whether or not the frame for which the image quality evaluation has been performed is the final frame of the moving image data. If a negative determination is made, the process proceeds to step S50, the next frame of the pre-processing video data and post-processing video data is read, and the process returns to step S20. On the other hand, when an affirmative determination is made, the process ends.

以上説明した本実施の形態によれば、以下のような作用効果を得ることができる。
(1)画質評価部103aは、処理前動画データと処理後動画データとを、画質の劣化現象を表す特徴量を用いて比較して、画像処理に起因する処理後動画データにおける画質の劣化を、画質の劣化現象を表す複数の特徴量ごとに評価した。そして、評価結果出力部103bは、処理前動画データ、処理後動画データ、および評価結果をモニタ105に表示するようにした。これによって、使用者は、処理後動画データの画質が処理前動画データの画質と比較してどの程度劣化しているかを把握することができる。
According to the present embodiment described above, the following operational effects can be obtained.
(1) The image quality evaluation unit 103a compares the pre-processing moving image data and the post-processing moving image data by using the feature amount representing the deterioration phenomenon of the image quality, and determines the deterioration of the image quality in the processed moving image data caused by the image processing. Evaluation was performed for each of a plurality of feature amounts representing the image quality deterioration phenomenon. Then, the evaluation result output unit 103b displays the pre-processing moving image data, the post-processing moving image data, and the evaluation result on the monitor 105. Accordingly, the user can grasp how much the image quality of the processed moving image data is degraded as compared with the image quality of the unprocessed moving image data.

(2)評価結果出力部103bは、画質の評価結果を、数値、または数値を模式化した図形、すなわちインジケータにより表示するようにした。これによって、使用者は、画質の評価結果を視覚的に把握することができる。 (2) The evaluation result output unit 103b displays the evaluation result of the image quality by a numerical value or a figure that schematically represents the numerical value, that is, an indicator. As a result, the user can visually grasp the evaluation result of the image quality.

(3)画質の劣化現象を表す特徴量は、ぼやけの度合いを表す特徴量、ブロック歪みの大きさを表す特徴量、ランダムノイズの大きさを表す特徴量、および各コマ間の明るさの変化度合いを表す特徴量とした。これによって、主な画質の劣化要因を対象として画質の評価を行うことができ、使用者は、処理後動画データの画質の劣化状況を的確に把握することができる。 (3) The feature quantity representing the image quality deterioration phenomenon is a feature quantity representing the degree of blurring, a feature quantity representing the magnitude of block distortion, a feature quantity representing the magnitude of random noise, and a change in brightness between frames. A feature amount representing the degree was used. As a result, the image quality can be evaluated with respect to the main image quality deterioration factors, and the user can accurately grasp the deterioration state of the image quality of the processed moving image data.

―変形例―
なお、上述した実施の形態の画像評価装置は、以下のように変形することもできる。
(1)上述した実施の形態では、評価結果出力部103bは、図4に示したように、画質の劣化現象を表す特徴量をインジケータ4cで表示するようにし、表示中のフレームが切り替わるごとに、インジケータ4cの表示内容も表示中のフレームの特徴量を示すように更新する例について説明した。しかしながら、評価結果出力部103bは、各フレームごとにインジケータ4cを表示して画質の劣化現象を表す特徴量を模式的に表すだけでなく、動画全体の特徴量の変化状況を折れ線グラフ等により表すようにしてもよい。
-Modification-
The image evaluation apparatus according to the above-described embodiment can be modified as follows.
(1) In the above-described embodiment, as shown in FIG. 4, the evaluation result output unit 103b displays the feature quantity indicating the image quality deterioration phenomenon with the indicator 4c, and each time the frame being displayed is switched. In the above description, the display content of the indicator 4c is updated so as to indicate the feature amount of the frame being displayed. However, the evaluation result output unit 103b not only displays the indicator 4c for each frame and schematically represents the feature amount indicating the deterioration phenomenon of the image quality, but also represents the change state of the feature amount of the entire moving image by a line graph or the like. You may do it.

(2)上述した実施の形態では、評価結果出力部103bは、図4に示したように、処理前動画データ4a、処理後画像データ4b、画質の劣化現象を表す特徴量の数値データ4c、および画質の劣化現象を表す特徴量を模式的に表したインジケータ4cを一画面内に表示する例について説明した。しかしながら、評価結果出力部103bは、処理後画像データ4bに代えて、画質の劣化現象を表す特徴量を可視化した画像を生成して表示するようにしてもよい。図6は、処理後画像データ4bに代えて、ブロック歪みの大きさを表す特徴量である水平垂直・非水平垂直特徴エラー率ER_HVを可視化した画像6aを表示した場合を示している。これによって、使用者は、処理後動画データ内で画質の劣化が発生している箇所を特定することができる。 (2) In the above-described embodiment, the evaluation result output unit 103b, as shown in FIG. 4, includes the pre-processing moving image data 4a, the post-processing image data 4b, the numerical data 4c of the feature amount representing the image quality deterioration phenomenon, In addition, an example has been described in which the indicator 4c that schematically represents a feature amount that represents a deterioration phenomenon of image quality is displayed in one screen. However, the evaluation result output unit 103b may generate and display an image in which a feature amount representing a deterioration phenomenon of image quality is visualized instead of the processed image data 4b. FIG. 6 shows a case where an image 6a in which a horizontal / non-vertical vertical feature error rate ER_HV, which is a feature amount representing the magnitude of block distortion, is visualized is displayed instead of the processed image data 4b. Thereby, the user can specify the location where the degradation of the image quality occurs in the processed moving image data.

(3)上述した実施の形態では、画質評価部103aは、処理後動画データの画質の劣化状況を各特徴量ごとに評価する例について説明した。しかしながら、画質評価部103aは、さらに、上述した処理で算出したそれぞれの画質の劣化現象を表す特徴量に基づいて、処理後動画データの画質を総合的に評価するようにしてもよい。 (3) In the above-described embodiment, the example in which the image quality evaluation unit 103a evaluates the degradation state of the image quality of the processed moving image data for each feature amount has been described. However, the image quality evaluation unit 103a may further evaluate the image quality of the processed moving image data comprehensively based on the feature amounts representing the respective image quality deterioration phenomena calculated by the above-described processing.

例えば、画質評価部103aは、画像のぼやけの度合いを表す特徴量である空間情報特徴エラー率ER_SI、ブロック歪みの大きさを表す特徴量である水平垂直・非水平垂直特徴エラー率ER_HV、ランダムノイズの大きさを表す特徴量であるランダムノイズの量D、および各コマ間の明るさの変化度合いを表す特徴量であるフレーム毎のフリッカ用のエラー率ER_Fのそれぞれに対して重み付けを行った評価値Rを次式(13)によって算出する。なお、次式(13)において、w1〜w4は、各特徴量に付加する重み値であって、その値はあらかじめ設定されている。
R=w1・ER_SI+w2・ER_HV+w3・D+w4・ER_F ・・・(13)
For example, the image quality evaluation unit 103a includes a spatial information feature error rate ER_SI that is a feature amount that represents the degree of blur of an image, a horizontal / non-horizontal vertical feature error rate ER_HV that is a feature amount that represents the magnitude of block distortion, and random noise. Evaluation by weighting each of the random noise amount D, which is a feature amount representing the size of each frame, and the flicker error rate ER_F for each frame, which is a feature amount representing the degree of change in brightness between frames. The value R is calculated by the following equation (13). In the following equation (13), w1 to w4 are weight values to be added to each feature amount, and the values are set in advance.
R = w1, ER_SI + w2, ER_HV + w3, D + w4, ER_F (13)

そして、画質評価部103aは、式(13)で算出した評価値Rと、あらかじめ設定した閾値Tとを比較し、R>Tならば画質評価は合格、R≦Tならば画質評価は不合格といったように、処理後動画データの各フレームについて画質の総合的な評価を行う。   Then, the image quality evaluation unit 103a compares the evaluation value R calculated by the equation (13) with a preset threshold value T. If R> T, the image quality evaluation passes, and if R ≦ T, the image quality evaluation fails. As described above, the overall evaluation of the image quality is performed for each frame of the processed moving image data.

あるいは、ER_SIに対する閾値をT1、ER_HVに対する閾値をT2、Dに対する閾値をT3、およびER_Fに対する閾値をT4としてあらかじめ設定しておき、各特徴量とそれぞれに対応する閾値とを比較した結果、特徴量>閾値、例えばER_SI>T1が成り立てば1を返し、成り立たない場合には0を返す関数funcを定義しておく。この関数funcは、例えば、func(ER_SI>T1)のように表記し、ER_SI>T1が成り立つ場合には、func(ER_SI>T1)=1となり、成り立たない場合には、func(ER_SI>T1)=0となる。   Alternatively, the threshold value for ER_SI is set in advance as T1, the threshold value for ER_HV is T2, the threshold value for D is T3, and the threshold value for ER_F is T4. As a result of comparing each feature value with the corresponding threshold value, the feature value A function func is defined that returns 1 if> threshold, for example, ER_SI> T1, and returns 0 if not. This function func is expressed as, for example, func (ER_SI> T1). When ER_SI> T1 holds, func (ER_SI> T1) = 1, and when it does not hold, func (ER_SI> T1). = 0.

画質評価部103aは、この関数を用いた次式(14)によって評価値R´を算出し、このR´とあらかじめ設定した閾値T´とを比較する。画質評価部103aは、R´>T´ならば画質評価は合格、R´≦T´ならば画質評価は不合格といったように、処理後動画データの各フレームについて画質の総合的な評価を行うようにしてもよい。
R´=func(ER_SI>T1)+func(ER_HV>T2)+func(D>T3)+func(ER_F>T4) ・・・(14)
The image quality evaluation unit 103a calculates an evaluation value R ′ by the following equation (14) using this function, and compares this R ′ with a preset threshold T ′. The image quality evaluation unit 103a performs a comprehensive evaluation of the image quality for each frame of the processed moving image data, such that if R ′> T ′, the image quality evaluation is acceptable, and if R ′ ≦ T ′, the image quality evaluation is unacceptable. You may do it.
R ′ = func (ER_SI> T1) + func (ER_HV> T2) + func (D> T3) + func (ER_F> T4) (14)

評価結果出力部103bは、画質評価部103aによるこの総合的な画質の評価結果をモニタ105へ出力して表示する。以上の処理により、画質評価部103aは、処理後動画データの画質の劣化状況を各特徴量ごとに評価するとともに、処理後動画データの総合的な画質を評価することもできる。   The evaluation result output unit 103b outputs the comprehensive image quality evaluation result by the image quality evaluation unit 103a to the monitor 105 and displays it. Through the above processing, the image quality evaluation unit 103a can evaluate the deterioration state of the image quality of the processed moving image data for each feature amount, and can also evaluate the overall image quality of the processed moving image data.

(4)上述した実施の形態では、デジタルカメラ等で所定のファイル形式、例えばMPEG形式に圧縮された動画データを処理後動画データとした。そして、画質評価部103aは、当該処理後動画データと圧縮を行う前の元動画データである処理前動画データとを比較することによって、画質の劣化現象を表す特徴量ごとに処理後動画データを構成する各フレームの画質を評価する例について説明した。しかしながら、処理前動画データとして、使用者によって任意に画質が劣化された動画データを用いるようにしてもよい。これによって、使用者は、動画データの画質を任意に変化させ、それにより、処理前画像と比較してどの程度画質が劣化するかをシミュレーションすることができる。 (4) In the above-described embodiment, moving image data compressed into a predetermined file format, for example, MPEG format by a digital camera or the like is used as processed moving image data. Then, the image quality evaluation unit 103a compares the processed moving image data with the processed moving image data for each feature amount representing the deterioration phenomenon of the image quality by comparing the processed moving image data with the unprocessed moving image data that is the original moving image data before compression. An example of evaluating the image quality of each frame that has been configured has been described. However, as pre-processing moving image data, moving image data whose image quality is arbitrarily deteriorated by a user may be used. Thus, the user can arbitrarily change the image quality of the moving image data, thereby simulating how much the image quality is deteriorated compared to the pre-processing image.

なお、使用者は以下のようにして、処理前動画データの画質を劣化させた処理後動画データを作成することができる。ここでは、次の(a)〜(d)に示すように、処理前動画データに対してぼかしを付加して画質を劣化させる場合、ブロック歪みを付加して画質を劣化させる場合、ランダムノイズを付加して画質を劣化させる場合、およびフリッカを付加して画質を劣化させる場合について説明する。   Note that the user can create post-processing video data in which the image quality of the pre-processing video data is degraded as follows. Here, as shown in the following (a) to (d), when the image quality is deteriorated by adding blur to the pre-processing moving image data, the random noise is added when the image quality is deteriorated by adding block distortion. A case where image quality is deteriorated by adding and a case where image quality is deteriorated by adding flicker will be described.

(a)処理前動画データに対してぼかしを付加して画質を劣化させる場合
処理前動画データを構成する各フレームをぼかす方法としては、各フレームの画像データに対して正規分布フィルタをかける方法がある。例えば、処理前動画データを構成する各フレーム(原画像)をf(x,y)とし、ぼかしを付加した画像(ぼかし画像)をF(x,y)とすると、ぼかし画像F(x,y)は、次式(15)および(16)によって表される。

Figure 0005095263
Figure 0005095263
使用者は、式(15)における標準偏差σの値を任意に設定したり、式(16)に示すフィルタg(i,j)の大きさ(3×3または5×5など)を任意に設定することによって、処理前動画データの各フレームを任意の強度でぼかすことができる。 (A) When blurring image quality by adding blur to unprocessed moving image data As a method of blurring each frame constituting the unprocessed moving image data, a method of applying a normal distribution filter to the image data of each frame is used. is there. For example, assuming that each frame (original image) constituting the pre-processing moving image data is f (x, y) and a blurred image (blurred image) is F (x, y), a blurred image F (x, y) ) Is represented by the following equations (15) and (16).
Figure 0005095263
Figure 0005095263
The user can arbitrarily set the value of the standard deviation σ in the equation (15), or can arbitrarily set the size of the filter g (i, j) shown in the equation (16) (3 × 3 or 5 × 5, etc.). By setting, each frame of the pre-processing moving image data can be blurred with an arbitrary intensity.

(b)処理前動画データに対してブロック歪みを付加して画質を劣化させる場合
ブロック歪みは、DCTのような直行変換を使って座標変換し、逆変換の際の誤差によって生じるものである。したがって、処理前動画データの各フレームに対してブロック歪みを付加するためには、実際にDCT変換を行い、誤差が入るように逆変換を行えばよい。例えば、原画像を8×8(pixel)の小領域に分割し、その小領域をf(x,y)とし、その小領域に対応するDCT変換後のデータをF(u,v)とした場合には、DCT変換および逆変換は、それぞれ次式(17)および(18)に示すようになる。

Figure 0005095263
Figure 0005095263
このとき、使用者は、逆変換を行う際に、式(18)において、M(≦7)およびN(≦7)の値を任意に設定することによって、処理前動画データの各フレームに対して任意の強度でブロック歪みを付加することができる。 (B) When image quality is deteriorated by adding block distortion to pre-processed moving image data Block distortion is caused by an error at the time of inverse conversion by performing coordinate conversion using orthogonal conversion such as DCT. Therefore, in order to add block distortion to each frame of moving image data before processing, it is only necessary to actually perform DCT conversion and perform inverse conversion so that an error is introduced. For example, the original image is divided into 8 × 8 (pixel) small areas, the small areas are defined as f (x, y), and the DCT-transformed data corresponding to the small areas is defined as F (u, v). In this case, the DCT transform and the inverse transform are as shown in the following equations (17) and (18), respectively.
Figure 0005095263
Figure 0005095263
At this time, when performing the inverse transformation, the user arbitrarily sets the values of M (≦ 7) and N (≦ 7) in the equation (18) to each frame of the pre-processing moving image data. Thus, block distortion can be added at an arbitrary intensity.

(c)処理前動画データに対してランダムノイズを付加して画質を劣化させる場合
処理前動画データを構成する各フレームに付加するランラムノイズとしては、例えばガウスノイズが考えられる。例えば、(0,1)上の一様分布に従う乱数X=(X,X)を次式(19)および(20)を用いて変換すると、μ=0、σ=1の正規分布関数になる。

Figure 0005095263
Figure 0005095263
(C) When random noise is added to the pre-processing moving image data to deteriorate the image quality As the ranram noise added to each frame constituting the pre-processing moving image data, for example, Gaussian noise can be considered. For example, when a random number X = (X 1 , X 2 ) according to a uniform distribution on (0, 1) is converted using the following equations (19) and (20), a normal distribution function with μ = 0 and σ = 1 become.
Figure 0005095263
Figure 0005095263

ここでは、この乱数Xを用いて、処理前動画データを構成する各フレームにガウスノイズを付加する。具体的には、処理前動画データを構成する各フレーム(原画像)をf(x,y)とし、ガウスノイズを付加した後の画像をF(x,y)とした場合には、画像F(x,y)は、次式(21)で表される。なお、次式(21)において、randは、一様分布に従う乱数X=(X,X)を入力すると、正規分布となるYおよびYを出力する。

Figure 0005095263
使用者は、式(21)において、標準偏差σの値を任意に設定することによって、処理前動画データの各フレームに対して任意の強度でランダムノイズを付加することができる。 Here, using this random number X, Gaussian noise is added to each frame constituting the pre-processing moving image data. Specifically, when each frame (original image) constituting the pre-processing moving image data is f (x, y) and the image after adding Gaussian noise is F (x, y), the image F (X, y) is expressed by the following equation (21). In the following equation (21), when random inputs random numbers X = (X 1 , X 2 ) according to a uniform distribution, rand outputs Y 1 and Y 2 having a normal distribution.
Figure 0005095263
The user can add random noise at an arbitrary intensity to each frame of the pre-processing moving image data by arbitrarily setting the value of the standard deviation σ in equation (21).

(d)処理前動画データに対してフリッカを付加して画質を劣化させる場合
フリッカは、フレームごとに画面全体の平均輝度が周期的に変化することによって、動画がちらついて見える現象をいうため、次式(22)によって、各フレームの輝度値を周期的に変化させれば、処理前動画データに対してフリッカを付加することができる。

Figure 0005095263
式(22)において、Tは輝度値を変化させる周期であり、Aはフレームの明るさを変化させるための倍率である。使用者は、この式(22)において、TおよびAの少なくともいずれか一方の値を任意に設定することによって、処理前動画データに対して、任意の周期および明るさ変化となるように、フリッカを付加することができる。 (D) When the image quality is deteriorated by adding flicker to the pre-processing moving image data Flicker is a phenomenon in which the moving image appears to flicker when the average luminance of the entire screen changes periodically for each frame. If the luminance value of each frame is periodically changed by the following equation (22), flicker can be added to the pre-processing moving image data.
Figure 0005095263
In Expression (22), T is a period for changing the luminance value, and A is a magnification for changing the brightness of the frame. In this equation (22), the user arbitrarily sets a value of at least one of T and A to flicker the pre-processing moving image data so as to have an arbitrary period and brightness change. Can be added.

なお、このように、使用者が動画データの画質を任意に変化させて、画質の劣化状態をシミュレーションする場合には、複数のパターンで画質を劣化させ、各パターンについて処理前動画データとの比較を行うことが考えられる。このため、処理前動画データに対して、異なる画像劣化の要因が付加され、複数の処理後動画データが作成された場合には、画質評価部103aは、それぞれの処理後動画データを対象として、上述した画質の評価を行う。そして、評価結果出力部103bは、複数の処理後動画データについての評価結果を同一画面上に表示するようにしてもよい。   In this way, when the user arbitrarily changes the image quality of the moving image data and simulates the deterioration state of the image quality, the image quality is deteriorated with a plurality of patterns, and each pattern is compared with the unprocessed moving image data. Can be considered. For this reason, when different image deterioration factors are added to the pre-processing video data and a plurality of post-processing video data are created, the image quality evaluation unit 103a targets each post-processing video data, The above image quality is evaluated. Then, the evaluation result output unit 103b may display the evaluation results for the plurality of processed moving image data on the same screen.

例えば、使用者によって、処理前動画データに対して、(a)で上述した方法でぼかしが付加された第1の処理後動画データと、(b)で上述した方法でブロック歪みが付加され、さらに(c)で上述した方法でランダムノイズが付加された第2の処理後動画データとが作成されたとする。この場合には、画質評価部103aは、第1の処理後動画データおよび第2の処理後動画データのそれぞれを対象として、画質の評価を行う。   For example, the first post-processing moving image data in which blurring is added by the method described above in (a) to the pre-processing moving image data by the user, and block distortion is added by the method described above in (b), Furthermore, it is assumed that the second post-processing moving image data to which random noise is added is created by the method described above in (c). In this case, the image quality evaluation unit 103a evaluates the image quality for each of the first processed moving image data and the second processed moving image data.

そして、評価結果出力部103bは、例えば図7に示すように、処理前動画データ4a、画質の劣化現象を表す特徴量の数値データ4c、第1の処理後動画データ7a、第1の処理後動画データの画質の劣化現象を表す特徴量を模式的に表したインジケータ7b、第2の処理後動画データ7c、および第2の処理後動画データの画質の劣化現象を表す特徴量を模式的に表したインジケータ7dを一画面上に表示する。また、原画像に基づいて画像の圧縮条件を変えて複数の処理後画像を作成し、作成した各処理後画像データの評価結果を同一画面上に表示するようにしてもよい。これによって、使用者は、複数の処理後画像データに対する評価結果を、一画面上で比較することができる。   Then, for example, as shown in FIG. 7, the evaluation result output unit 103b includes the pre-processing moving image data 4a, the numerical data 4c of the feature amount representing the image quality deterioration phenomenon, the first post-processing moving image data 7a, and the first post-processing. An indicator 7b that schematically represents a characteristic amount that represents a deterioration phenomenon of the image quality of the moving image data, a characteristic amount that represents a deterioration phenomenon of the image quality of the second processed moving image data 7c, and the second processed moving image data. The displayed indicator 7d is displayed on one screen. Further, a plurality of post-processing images may be created by changing the image compression conditions based on the original image, and the evaluation results of the created post-processing image data may be displayed on the same screen. Thereby, the user can compare evaluation results for a plurality of post-processing image data on one screen.

(5)上述した実施の形態では、画質の評価対象を動画データとし、処理前動画データの各フレームと、処理後動画データの対応するフレーム間で画質を比較して評価する例について説明した。しかしながら、本発明は、静止画同士を比較して画質の劣化状況を評価する場合にも適用可能である。すなわち、原画像と画像処理が施された処理後画像とを対象として、処理後画像が原画像と比較してどの程度画質が劣化しているかを評価することもできる。このように、静止画同士を比較する場合には、画質の劣化要因としてフリッカは考慮する必要がない。なお、カメラの連写機能を用いて複数枚の静止画を連続して撮影した場合には、各コマ間で明るさが変化する場合があるため、フリッカを考慮するようにしてもよい。 (5) In the above-described embodiment, the example in which the evaluation target of the image quality is the moving image data and the image quality is compared and evaluated between each frame of the pre-processing moving image data and the corresponding frame of the processed moving image data has been described. However, the present invention can also be applied to the case where the degradation state of image quality is evaluated by comparing still images. That is, for the original image and the processed image subjected to the image processing, it is possible to evaluate how much the image quality of the processed image is degraded compared to the original image. In this way, when comparing still images, it is not necessary to consider flicker as a deterioration factor of image quality. In addition, when a plurality of still images are continuously shot using the continuous shooting function of the camera, flicker may be taken into consideration because the brightness may change between frames.

(6)上述した実施の形態では、画像評価装置100としてパソコンを用いる例について説明した。しかしながら、本発明における動画評価装置100は、動画を再生して表示することができる他の機器に適用することもできる。例えば、動画再生機能を備えたデジタルカメラや携帯電話に適用することで、これらの機器上でも画質の評価を行うことができるようになる。 (6) In the above-described embodiment, an example in which a personal computer is used as the image evaluation apparatus 100 has been described. However, the moving image evaluation apparatus 100 according to the present invention can also be applied to other devices that can reproduce and display a moving image. For example, when applied to a digital camera or a mobile phone having a moving image playback function, image quality can be evaluated on these devices.

また、図5に示した画質評価部103aおよび評価結果出力部103bによる処理を既述したプログラム(画質評価プログラム)を、使用者が画像を編集するための画像編集装置や、パソコン上で実行される画像編集アプリケーションに組み込むようにしてもよい。これによって、使用者は、画質評価プログラムを実行して得られる図4に示す画面を見て画質の劣化状況を把握した上で、その劣化を軽減するように画像の編集を行なうことができ、画像編集作業の効率を向上することができる。   Further, the program (image quality evaluation program) in which the processing by the image quality evaluation unit 103a and the evaluation result output unit 103b shown in FIG. 5 has been described is executed on an image editing apparatus or a personal computer for the user to edit an image. It may be incorporated into an image editing application. As a result, the user can grasp the deterioration state of the image quality by looking at the screen shown in FIG. 4 obtained by executing the image quality evaluation program and edit the image so as to reduce the deterioration. The efficiency of image editing work can be improved.

なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、本発明は、上述した実施の形態における構成に何ら限定されない。   Note that the present invention is not limited to the configurations in the above-described embodiments as long as the characteristic functions of the present invention are not impaired.

画像評価装置の一実施の形態の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of one Embodiment of an image evaluation apparatus. 水平方向Sobelフィルタおよび垂直方向Sobelフィルタの具体例を示す図である。It is a figure which shows the specific example of a horizontal direction Sobel filter and a vertical direction Sobel filter. 水平垂直領域HV(i,j)および非水平垂直領域HV(i,j)の具体例を示す図である。It is a figure which shows the specific example of horizontal vertical area | region HV (i, j) and non-horizontal vertical area HV * (i, j). 画質の評価結果を表示する画面の具体例を示す第1の図である。It is a 1st figure which shows the specific example of the screen which displays the evaluation result of an image quality. 画像評価装置100の処理を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the process of the image evaluation apparatus. 画質の評価結果を表示する画面の具体例を示す第2の図である。It is a 2nd figure which shows the specific example of the screen which displays the evaluation result of an image quality. 画質の評価結果を表示する画面の具体例を示す第3の図である。It is a 3rd figure which shows the specific example of the screen which displays the evaluation result of an image quality.

符号の説明Explanation of symbols

100 画像評価装置、101 操作部材、102 接続IF、103 制御装置、103a 画質評価部、103b 評価結果出力部、104 HDD、105 モニタ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Image evaluation apparatus, 101 Operation member, 102 Connection IF, 103 Control apparatus, 103a Image quality evaluation part, 103b Evaluation result output part, 104 HDD, 105 Monitor

Claims (17)

原画像を画像処理して得た処理後画像の画質を評価するための画像評価装置であって、
前記原画像と前記処理後画像との各々からエッジ特徴量の標準偏差を算出する算出手段と、
前記エッジ特徴量の標準偏差を画質のぼやけを表す特徴量とし、前記画像処理に起因して生じた前記処理後画像における画質の劣化を、前記画質のぼやけを表す特徴量を用いて評価する評価手段と、
前記原画像、前記処理後画像、および前記評価手段による評価結果を表示する表示制御手段とを備えることを特徴とする画像評価装置。
An image evaluation apparatus for evaluating the image quality of a processed image obtained by image processing of an original image,
Calculating means for calculating a standard deviation of edge feature values from each of the original image and the processed image;
Evaluation using the standard deviation of the edge feature amount as a feature amount representing image quality blur , and evaluating degradation of the image quality in the processed image caused by the image processing using the feature amount representing the image quality blur Means,
It said original image, the image evaluation apparatus characterized by comprising a display control means for displaying the evaluation result of the processed image, and the evaluation unit.
原画像を画像処理して得た処理後画像の画質を評価するための画像評価装置であって、
前記原画像と前記処理後画像との各々からエッジ特徴量を算出し、前記エッジ特徴量から水平垂直領域と非水平垂直領域とを算出する算出手段と、
前記水平垂直領域と前記非水平垂直領域との比を画質のブロック歪みを表す特徴量とし、前記画像処理に起因して生じた前記処理後画像における画質の劣化を、前記画質のブロック歪みを表す特徴量を用いて評価する評価手段と、
前記原画像、前記処理後画像、および前記評価手段による評価結果を表示する表示制御手段と、を備えることを特徴とする画像評価装置。
An image evaluation apparatus for evaluating the image quality of a processed image obtained by image processing of an original image,
A calculating means for calculating an edge feature amount from each of the original image and the processed image, and calculating a horizontal vertical region and a non-horizontal vertical region from the edge feature amount ;
The ratio between the horizontal and vertical areas and the non-horizontal vertical area is a feature amount that represents image quality block distortion, and the image quality degradation in the processed image caused by the image processing represents the image quality block distortion. An evaluation means for evaluating using feature values ;
An image evaluation apparatus comprising: the original image, the processed image, and display control means for displaying an evaluation result by the evaluation means.
請求項2記載の画像評価装置であって、The image evaluation device according to claim 2,
前記評価手段は、次式ER_HV(t)を評価することを特徴とする画像評価装置。The evaluation means evaluates the following expression ER_HV (t).
Figure 0005095263
Figure 0005095263
但し、aHowever, a O (t)は、処理前動画データを構成する任意の時間tにおける1フレーム画像から抽出した水平垂直・非水平垂直特徴であり、a(T) is a horizontal / vertical / non-horizontal / vertical feature extracted from one frame image at an arbitrary time t constituting the pre-processing moving image data; P (t)は、処理後動画データを構成する任意の時間tにおける1フレーム画像から抽出した水平垂直・非水平垂直特徴である。また、a、HV(i,j)、HV(T) is a horizontal / vertical / non-horizontal vertical feature extracted from one frame image at an arbitrary time t constituting the processed moving image data. A, HV (i, j), HV * (i,j)、R(i,j)、θ(i,j)は以下の式とし、H(i,j)、V(i,j)は画像の水平方向、垂直方向の微分画像とする。(I, j), R (i, j), θ (i, j) are the following equations, and H (i, j) and V (i, j) are the differential images in the horizontal and vertical directions of the image. To do.
Figure 0005095263
Figure 0005095263
原画像を画像処理して得た処理後画像の画質を評価するための画像評価装置であって、An image evaluation apparatus for evaluating the image quality of a processed image obtained by image processing of an original image,
前記原画像と前記処理後画像との各々からエッジ特徴量を算出する算出手段と、Calculating means for calculating an edge feature amount from each of the original image and the processed image;
前記エッジ特徴量を画質のノイズ量を表す特徴量とし、前記画像処理に起因して生じた前記処理後画像における画質の劣化を、前記画質のノイズ量を表す特徴量を用いたノイズ量の評価式Dから評価する評価手段と、Assume that the edge feature amount is a feature amount that represents the noise amount of image quality, and the degradation of the image quality in the processed image caused by the image processing is evaluated using the feature amount that represents the noise amount of the image quality An evaluation means for evaluating from the formula D;
前記原画像、前記処理後画像、および前記評価手段による評価結果を表示する表示制御手段と、を備えることを特徴とする画像評価装置。An image evaluation apparatus comprising: the original image, the processed image, and display control means for displaying an evaluation result by the evaluation means.
ここで、Dは、以下の式とし、H(i,j)、V(i,j)は画像の水平方向、垂直方向の微分画像とする。Here, D is the following equation, and H (i, j) and V (i, j) are differential images in the horizontal and vertical directions of the image.
Figure 0005095263
Figure 0005095263
原画像を画像処理して得た処理後画像の画質を評価するための画像評価装置であって、
前記原画像のフレーム間の画像の明るさの変化量と前記処理後画像のフレーム間の画像の明るさの変化量とを算出する算出手段と、
前記変化量を用いて画質の時間的劣化現象を表す特徴量を算出し、前記画像処理に起因して生じた前記処理後画像における画質の劣化を、前記画質の時間的劣化現象を表す特徴量により評価する評価手段と、
前記原画像、前記処理後画像、および前記評価手段による評価結果を表示する表示制御手段と、を備えることを特徴とする画像評価装置。
An image evaluation apparatus for evaluating the image quality of a processed image obtained by image processing of an original image,
Calculating means for calculating the amount of change in image brightness between frames of the original image and the amount of change in image brightness between frames of the processed image;
A feature amount representing a temporal degradation phenomenon of image quality is calculated using the change amount, and a degradation of the image quality in the processed image caused by the image processing is represented by a feature amount representing the temporal degradation phenomenon of the image quality. An evaluation means to evaluate according to
An image evaluation apparatus comprising: the original image, the processed image, and display control means for displaying an evaluation result by the evaluation means .
請求項5に記載の画像評価装置であって、
前記時間的特徴量は、フリッカノイズの大きさを表す特徴量であることを特徴とする画像評価装置。
The image evaluation apparatus according to claim 5,
The image evaluation apparatus according to claim 1, wherein the temporal feature amount is a feature amount representing a magnitude of flicker noise .
請求項5記載の画像評価装置であって、The image evaluation apparatus according to claim 5, wherein
前記評価手段は、次式ER_F(t)を評価することを特徴とする画像評価装置。The evaluation unit evaluates the following expression ER_F (t).
Figure 0005095263
Figure 0005095263
請求項1〜7いずれか一項に記載の画像評価装置において、
前記表示制御手段は、前記原画像、前記複数の処理後画像、および各処理後画像ごとの前記評価結果を表示することを特徴とする画像評価装置。
In the image evaluation apparatus according to any one of claims 1 to 7 ,
The display control means displays the original image, the plurality of processed images, and the evaluation result for each processed image .
請求項1〜8いずれか一項に記載の画像評価装置において、
前記表示制御手段は、前記処理後画像に代えて、前記画質の劣化現象を表す特徴量を可視化した画像を表示することを特徴とする画像評価装置。
In the image evaluation apparatus according to any one of claims 1 to 8 ,
The image evaluation apparatus , wherein the display control means displays an image in which a feature amount representing the deterioration phenomenon of the image quality is visualized instead of the processed image .
請求項1〜9いずれか一項に記載の画像評価装置において、
前記表示制御手段は、前記評価結果を、数値、または前記数値を模式化した図形により表示することを特徴とする画像評価装置。
In the image evaluation apparatus according to any one of claims 1 to 9 ,
The display control means displays the evaluation result as a numerical value or a graphic modeled on the numerical value .
請求項1〜10いずれか一項に記載の画像評価装置において、
前記表示制御手段は、前記画質の劣化現象を表す特徴量ごとに評価された前記評価結果を全て表示することを特徴とする画像評価装置。
In the image evaluation apparatus according to any one of claims 1 to 10 ,
The image evaluation apparatus , wherein the display control means displays all the evaluation results evaluated for each feature amount representing the image quality deterioration phenomenon .
原画像を画像処理して得た処理後画像の画質を評価するための画像評価プログラムであって、An image evaluation program for evaluating the quality of a processed image obtained by image processing of an original image,
記原画像と前記処理後画像との各々からエッジ特徴量の標準偏差を算出する算出手順と、A calculation procedure for calculating a standard deviation of the edge feature amount from each of the original image and the processed image;
前記エッジ特徴量の標準偏差を画質のぼやけを表す特徴量とし、前記画像処理に起因して生じた前記処理後画像における画質の劣化を、前記画質のぼやけを表す特徴量を用いて評価する評価手段手順と、Evaluation using the standard deviation of the edge feature amount as a feature amount representing image quality blur, and evaluating degradation of the image quality in the processed image caused by the image processing using the feature amount representing the image quality blur Means procedure;
前記原画像、前記処理後画像、および前記評価手順での評価結果を表示する表示制御手順とをコンピュータに実行させるための画像評価プログラム。An image evaluation program for causing a computer to execute the original image, the processed image, and a display control procedure for displaying an evaluation result in the evaluation procedure.
原画像を画像処理して得た処理後画像の画質を評価するための画像評価プログラムであって、
記原画像と前記処理後画像との各々からエッジ特徴量を算出し、前記エッジ特徴量から水平垂直領域と非水平垂直領域とを算出する算出手順と、
前記水平垂直領域と非水平垂直領域の比を画質のブロック歪みを表す特徴量とし、前記画像処理に起因して生じた前記処理後画像における画質の劣化を、前記画質のブロック歪みを表す特徴量を用いて評価する評価手段手順と、
前記原画像、前記処理後画像、および前記評価手順での評価結果を表示する表示制御手順とをコンピュータに実行させるための画像評価プログラム。
An image evaluation program for evaluating the quality of a processed image obtained by image processing of an original image,
A calculation procedure for calculating an edge feature amount from each of the original image and the processed image, and calculating a horizontal vertical region and a non-horizontal vertical region from the edge feature amount;
The ratio between the horizontal and vertical areas and the non-horizontal vertical area is a feature quantity that represents image quality block distortion, and the image quality degradation that occurs in the processed image caused by the image processing is represented by the feature quantity that represents the image quality block distortion. An evaluation means procedure to evaluate using
An image evaluation program for causing a computer to execute the original image, the processed image, and a display control procedure for displaying an evaluation result in the evaluation procedure.
請求項13の画像評価プログラムにおいて
前記評価手順は、次式ER_HV(t)を評価することを特徴とする画像評価プログラム
Figure 0005095263
但し、a (t)は、処理前動画データを構成する任意の時間tにおける1フレーム画像から抽出した水平垂直・非水平垂直特徴であり、a (t)は、処理後動画データを構成する任意の時間tにおける1フレーム画像から抽出した水平垂直・非水平垂直特徴である。また、a、HV(i,j)、HV (i,j)、R(i,j)、θ(i,j)は以下の式とし、H(i,j)、V(i,j)は画像の水平方向、垂直方向の微分画像とする。
Figure 0005095263
The image evaluation program according to claim 13.
The evaluation procedure evaluates the following expression ER_HV (t) .
Figure 0005095263
However, a O (t) is a horizontal / vertical / non-horizontal vertical feature extracted from one frame image at an arbitrary time t constituting the pre-processing video data, and a P (t) constitutes the post-processing video data Horizontal / non-horizontal vertical features extracted from one frame image at an arbitrary time t. Further, a, HV (i, j), HV * (i, j), R (i, j), and θ (i, j) are represented by the following equations, and H (i, j) and V (i, j) ) Is a differential image in the horizontal and vertical directions of the image.
Figure 0005095263
原画像を画像処理して得た処理後画像の画質を評価するための画像評価プログラムであって、An image evaluation program for evaluating the quality of a processed image obtained by image processing of an original image,
記原画像と前記処理後画像との各々からエッジ特徴量を算出する算出手順と、A calculation procedure for calculating an edge feature amount from each of the original image and the processed image;
前記エッジ特徴量を画質のノイズ量を表す特徴量とし、前記画像処理に起因して生じた前記処理後画像における画質の劣化を、前記画質のノイズ量を表す特徴量を用いたノイズ量の評価式Dから評価する評価手段手順と、Assume that the edge feature amount is a feature amount that represents the noise amount of image quality, and the degradation of the image quality in the processed image caused by the image processing is evaluated using the feature amount that represents the noise amount of the image quality An evaluation means procedure for evaluating from equation D;
前記原画像、前記処理後画像、および前記評価手順での評価結果を表示する表示制御手順とをコンピュータに実行させるための画像評価プログラム。An image evaluation program for causing a computer to execute the original image, the processed image, and a display control procedure for displaying an evaluation result in the evaluation procedure.
ここでDは、以下の式とし、H(i,j)、V(i,j)は画像の水平方向、垂直方向の微分画像とする。Here, D is the following equation, and H (i, j) and V (i, j) are differential images in the horizontal and vertical directions of the image.
Figure 0005095263
Figure 0005095263
原画像を画像処理して得た処理後画像の画質を評価するための画像評価プログラムであって、An image evaluation program for evaluating the quality of a processed image obtained by image processing of an original image,
前記原画像のフレーム間の画像の明るさの変化量と前記処理後画像のフレーム間の画像の明るさの変化量とを算出する算出手順と、A calculation procedure for calculating an amount of change in image brightness between frames of the original image and an amount of change in image brightness between frames of the processed image;
前記変化量を用いて画質の時間的劣化現象を表す特徴量を算出し、前記画像処理に起因して生じた前記処理後画像における画質の劣化を、前記画質の時間的劣化現象を表す特徴量として評価する評価手段手順と、A feature amount representing a temporal degradation phenomenon of image quality is calculated using the change amount, and a degradation of the image quality in the processed image caused by the image processing is represented by a feature amount representing the temporal degradation phenomenon of the image quality. An evaluation means procedure to evaluate as
前記原画像、前記処理後画像、および前記評価手順での評価結果を表示する表示制御手順とをコンピュータに実行させるための画像評価プログラム。An image evaluation program for causing a computer to execute the original image, the processed image, and a display control procedure for displaying an evaluation result in the evaluation procedure.
請求項16の画像評価プログラムであって、An image evaluation program according to claim 16, comprising:
前記時間的劣化現象はフリッカノイズの大きさを表し、The temporal deterioration phenomenon represents the magnitude of flicker noise,
前記評価手順は、次式ER_F(t)を評価することを特徴とする画像評価プログラム。The evaluation procedure evaluates the following expression ER_F (t).
Figure 0005095263
Figure 0005095263
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