JP2001078235A - Method and system for image evaluation - Google Patents

Method and system for image evaluation

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JP2001078235A
JP2001078235A JP25468299A JP25468299A JP2001078235A JP 2001078235 A JP2001078235 A JP 2001078235A JP 25468299 A JP25468299 A JP 25468299A JP 25468299 A JP25468299 A JP 25468299A JP 2001078235 A JP2001078235 A JP 2001078235A
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image
display device
evaluated
color
evaluation
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JP25468299A
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Japanese (ja)
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Yuki Asano
由紀 浅野
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To quantitatively evaluate the false color of a color image input device employing a solid-state image pickup element so as to be in matching with a subjective evaluation. SOLUTION: A display device characteristic correlative conversion section 103 converts an image to be evaluated received from a color image input device 200 in correlation with the characteristics of an image display device 300, a uniform color space component calculation section 104 converts the converted image into a uniform color space component, a statistic quantity calculation section 105 calculates the statistic quantity of the uniform color space component, a lightness difference detection characteristic correction section 106 multiplies a weight coefficient increasing exponentially in response to an average lightness with the statistic quantity of the lightness component so as to correct the statistic quantity corresponding to the lightness difference detection characteristic of a visual system, and a false color evaluation calculation section 107 calculates a false color evaluation value by using the statistic quantity corrected by the lightness difference detection characteristic correction section 106 and the statistic quantity of the chromaticity component.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル画像の偽
色に対する画像品質の評価に関し、特に固体撮像素子を
用いたカラー画像入力装置により取り込まれた画像デー
タの偽色に対する画像評価方法および画像評価装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the evaluation of image quality of digital images against false colors, and more particularly to an image evaluation method and image evaluation of image data captured by a color image input device using a solid-state image sensor. Related to the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、デジタル画像の画像品質を評価す
る方法として様々な試みが行われている。画像品質の評
価方法には、主として2つのタイプがあり、第1のタイ
プは、画像自体がもつ画像品質の劣化要因を測定する客
観(物理)評価であり、第2のタイプは、画像品質に対
して人間が感じる感覚を数値化する主観(心理)評価で
ある。
2. Description of the Related Art Conventionally, various attempts have been made as a method for evaluating the image quality of a digital image. There are mainly two types of image quality evaluation methods. The first type is an objective (physical) evaluation for measuring a deterioration factor of the image quality of an image itself, and the second type is an image quality evaluation method. On the other hand, it is a subjective (psychological) evaluation that quantifies the sensations felt by humans.

【0003】客観評価は、定量的な評価を得ることがで
きるが、評価結果と人間の主観との相関が必ずしもよい
とはいえないという問題点がある。一方、主観評価は、
劣化のある被評価画像と劣化のない画像とを目視で見比
べること等によって行われる評価方法であり、検査者が
異なる場合や、検査者に疲労がある場合等に検査結果が
異なるため、定量的、かつ安定的な評価結果が得られな
いという問題点がある。
The objective evaluation can provide a quantitative evaluation, but has a problem that the correlation between the evaluation result and the human subjectivity is not always good. On the other hand, subjective evaluation is
This is an evaluation method that is performed by visually comparing the image to be evaluated with deterioration and the image without deterioration with a visual inspection.The inspection results are different when the inspector is different, or when the inspector is tired, etc. And a stable evaluation result cannot be obtained.

【0004】従って、これら問題点を解決すべく、客観
評価を主観評価に一致させる評価装置および評価方法が
案出されている。この評価装置および評価方法を説明す
る前に、評価対象である機器について説明する。
Therefore, in order to solve these problems, an evaluation device and an evaluation method for matching an objective evaluation with a subjective evaluation have been devised. Before describing the evaluation device and the evaluation method, a device to be evaluated will be described.

【0005】評価対象機器で作成される画像(以下、被
評価画像と称する)には、以下の〜の3タイプが挙
げられる。 コピー機やプリンタなどから「出力」された画像 非可逆的な画像圧縮方法によって「圧縮/伸長」され
た画像 スキャナやデジタルカメラなどの画像入力装置によっ
て「入力」された画像
There are three types of images (hereinafter referred to as images to be evaluated) created by the device to be evaluated. Image output from copy machine or printer Image compressed / decompressed by irreversible image compression Image input from image input device such as scanner or digital camera

【0006】上記の評価対象は、コピー機やプリンタ
などの画像出力装置である。各評価対象装置で出力され
た画像は、例えば、高精細のスキャナなどの画像入力装
置により同一条件で取り込まれる。客観評価は、ライン
のシャープさである精鋭度、ドットの散らばり度合であ
る粒状度、階調の変化度合である階調度、色の再現性な
どで評価される。一方、主観評価は、ハードコピーのよ
うな紙面上に出力された画像により行われる。この分野
では、前述した主観評価と相関のよい客観評価を得よう
とする様々な試みが行われてきた。
The above evaluation target is an image output device such as a copy machine or a printer. The images output from each evaluation target device are captured under the same conditions by an image input device such as a high-definition scanner, for example. The objective evaluation is made based on sharpness, which is the sharpness of the line, granularity, which is the degree of scattering of dots, gradation, which is the degree of change in gradation, and color reproducibility. On the other hand, the subjective evaluation is performed using an image output on paper such as a hard copy. In this field, various attempts have been made to obtain an objective evaluation having a good correlation with the above-described subjective evaluation.

【0007】上記の評価対象は、画像圧縮方法であ
り、様々な方法で圧縮/伸長された画像が評価される。
この分野では、原画像をいかに効率よく(圧縮率を大き
くして)圧縮し、これを伸長した場合に忠実な再現が行
えるかという「再現性」の評価が重要視される。客観評
価は、例えば1画素あたりの原画像と処理画像との差分
の対象であるS/Nを用いて評価される。一方、主観評
価は、紙面上に出力された画像と、CRTディスプレイ
などの画像表示装置に表示された画像の何れも用いられ
る。
The above evaluation target is an image compression method, and images compressed / expanded by various methods are evaluated.
In this field, importance is placed on the evaluation of "reproducibility" as to how efficiently an original image is compressed (by increasing the compression ratio) and faithful reproduction can be performed when the original image is expanded. The objective evaluation is performed using, for example, the S / N that is the difference between the original image and the processed image per pixel. On the other hand, the subjective evaluation uses both an image output on paper and an image displayed on an image display device such as a CRT display.

【0008】上記の評価対象はスキャナやデジタルカ
メラなどの画像入力装置である。同一の画像を各評価対
象装置で入力して(スキャナの場合は取り込んで、デジ
タルカメラの場合は撮像して)客観評価を行う。一方、
主観評価は、主にパソコンのCRTディスプレイや液晶
ディスプレイの様な画像表示装置に表示された画像が使
用される。
The above-mentioned evaluation target is an image input device such as a scanner or a digital camera. The same image is input to each evaluation target device (taken in the case of a scanner and taken in the case of a digital camera) to perform objective evaluation. on the other hand,
For the subjective evaluation, an image displayed on an image display device such as a CRT display or a liquid crystal display of a personal computer is mainly used.

【0009】上記の評価対象のうち、特に固体撮像素
子を用いるデジタルカメラの画像品質について説明す
る。その前に、まず、デジタルカメラの構成例を示し、
撮像された画像データの概略流れを説明する。図7は、
画像データの流れを示すデジタルカメラの概略構成図で
ある。被写体はシャッタが押下されると固体撮像素子1
2により画像データとしてデジタルカメラに取り込まれ
る。固体撮像素子12としてはCCD、MOS型撮像素
子などが挙げられるが、ここでは説明の便宜上CCDが
採用されているものとする。被写体は撮像レンズ11に
より結像され、CCD12において光電変換されて電気
信号として出力される。
The image quality of a digital camera using a solid-state image sensor among the above evaluation objects will be described. Before that, first, the configuration example of the digital camera is shown,
The schematic flow of captured image data will be described. FIG.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a digital camera showing a flow of image data. The object is a solid-state image sensor 1 when the shutter is pressed.
2, the image data is taken into the digital camera as image data. Examples of the solid-state imaging device 12 include a CCD, a MOS-type imaging device, and the like. Here, it is assumed that a CCD is employed for convenience of description. The subject is imaged by the imaging lens 11, photoelectrically converted by the CCD 12, and output as an electric signal.

【0010】続いて、CCD12が出力したアナログの
画像データは、A/D変換部13でデジタルの画像デー
タに変換される。なお、光学系(撮像レンズ11以外は
図示せず)を通して、取り込まれた画像データがデジタ
ル信号となるまでの過程を処理する部分を撮像部14と
称する。
Subsequently, the analog image data output from the CCD 12 is converted by the A / D converter 13 into digital image data. Note that a part that processes a process until the captured image data becomes a digital signal through an optical system (not shown except for the imaging lens 11) is referred to as an imaging unit 14.

【0011】画像処理部15では、A/D変換部13か
らのデジタル出力信号に対し、色補間処理部151で色
補間処理が行われ、アパーチャ処理部152でアパーチ
ャ処理が行われるなど、画質を向上するための各種処理
が行われる。
In the image processing unit 15, the color output processing from the digital output signal from the A / D conversion unit 13 is performed by the color interpolation processing unit 151, and the aperture processing is performed by the aperture processing unit 152. Various processes for improvement are performed.

【0012】続いて、画像圧縮部16では、画像処理部
15から出力された画像データに対し圧縮を行う。圧縮
はデータ容量を減少すること等を目的として行われる。
これによりデジタルカメラ内の限られた内蔵メモリを有
効に使用したり、パソコン等への転送時間を短縮化する
ことが可能となる。なお、圧縮された画像データをデー
タストリームと称する。また、画像処理部15および画
像圧縮部16を画像処理圧縮部17と総称する。
Subsequently, the image compression section 16 compresses the image data output from the image processing section 15. The compression is performed for the purpose of reducing the data capacity and the like.
This makes it possible to effectively use the limited built-in memory in the digital camera and to shorten the transfer time to a personal computer or the like. Note that the compressed image data is referred to as a data stream. The image processing unit 15 and the image compression unit 16 are collectively referred to as an image processing compression unit 17.

【0013】データストリームは記憶部18に格納され
る。ここで、記憶部18は、デジタルカメラに内蔵され
たメモリカードであってもよいし、外部記憶媒体として
フロッピーディスクやMOなどであってもよい。記憶部
18に格納されたデータストリームは、パソコン等のデ
ィスプレイ(PCディスプレイ)19で再現することが
可能である。
The data stream is stored in the storage unit 18. Here, the storage unit 18 may be a memory card built in the digital camera, or may be a floppy disk, MO, or the like as an external storage medium. The data stream stored in the storage unit 18 can be reproduced on a display (PC display) 19 such as a personal computer.

【0014】次に、固体撮像素子を用いるデジタルカメ
ラの画像品質について説明する。デジタルカメラの画像
品質は、一般的に、(i)鮮鋭度または限界解像度特
性、(ii)ノイズ特性、(iii)偽色特性の3項目
で評価される。ここで、それぞれの画像品質を決定する
各項目について説明する。
Next, the image quality of a digital camera using a solid-state image sensor will be described. Generally, the image quality of a digital camera is evaluated based on three items: (i) sharpness or critical resolution characteristics, (ii) noise characteristics, and (iii) false color characteristics. Here, each item for determining the image quality will be described.

【0015】(i)鮮鋭度または限界解像度特性:鮮鋭
度または限界解像度特性は、アナログカメラの流れを汲
んで解像度チャートを用いて調べられる。解像度チャー
トは、空間周波数の異なるラダーパターン、すなわち、
白黒の縞が交互に配置された画像からなる(図2参
照)。画像品質(鮮鋭度)は、これを指定されたフレー
ミングで撮影し、画像の縦方向当たりの長さに対して再
現される縞の数によって評価される。画像の鮮鋭性を低
下させる原因は、光学系の収差による画像のぼやけや、
取込画素数のもつナイキスト周波数以上の空間周波数成
分が画像上に再現できないこと等に起因する。
(I) Sharpness or marginal resolution characteristics: The sharpness or marginal resolution characteristics can be examined using a resolution chart based on the flow of an analog camera. The resolution chart is a ladder pattern with different spatial frequencies, that is,
It consists of an image in which black and white stripes are alternately arranged (see FIG. 2). The image quality (sharpness) is evaluated by the number of stripes reproduced with respect to the length of the image taken in the designated framing and the vertical length of the image. The causes of the reduction in image sharpness include blurring of the image due to aberration of the optical system,
This is because a spatial frequency component higher than the Nyquist frequency of the number of captured pixels cannot be reproduced on an image.

【0016】(ii)ノイズ特性:デジタルカメラの画
像のノイズは電気的シャッタの影響で発生する。また、
その後のアパーチャ処理部152で、さらに強調されて
しまうこともある。ノイズ特性評価はNTSC YCb
Cr表色系における標準偏差を用いたS/Nの値で行わ
れる。ここで、NTSC YCbCr表色系はRGB表
色系から以下の式で変換される。
(Ii) Noise characteristics: Noise of an image of a digital camera is generated by the influence of an electric shutter. Also,
The subsequent aperture processing unit 152 may further emphasize the image. Noise characteristic evaluation is NTSC YCb
This is performed using the value of S / N using the standard deviation in the Cr color system. Here, the NTSC YCbCr color system is converted from the RGB color system by the following formula.

【0017】 Y =0.299・R+0.587・G+0.114・B Cb=(B−Y)/(2−2*0.114) Cr=(R−Y)/(2−2*0.299) ・・・(1)Y = 0.299 · R + 0.587 · G + 0.114 · B Cb = (BY) / (2-2 * 0.114) Cr = (RY) / (2-2 * 0. 299) ・ ・ ・ (1)

【0018】ここで、Yは輝度成分、CbCrは色度成
分である。なお、NTSC YCbCr表色系では、明
度成分を慣例的に輝度成分と称するが、以降においては
輝度もしくは輝度成分を適宜明度もしくは明度成分と称
することとする。
Here, Y is a luminance component, and CbCr is a chromaticity component. In the NTSC YCbCr color system, the brightness component is conventionally referred to as a luminance component, but hereinafter, the brightness or the luminance component will be referred to as the brightness or the brightness component as appropriate.

【0019】NTSC YCbCr表色系は、RGB表
色系からの単純な変換で輝度成分と色度成分が得られる
ため、画像圧縮/伸長処理などに用いられる。しかしな
がら、NTSC YCbCr表色系はCIE 1976
L*a*b*表色系のように座標上の色差が人間の知覚
する色差と一致する「均等色空間」ではない。よって、
この様な表色系は再現性を伴う画像処理には適している
が画像品質の判断に際して使用する表色系としては適し
ていない。
The NTSC YCbCr color system is used for image compression / decompression processing because a luminance component and a chromaticity component can be obtained by a simple conversion from the RGB color system. However, the NTSC YCbCr color system is CIE 1976
It is not a "uniform color space" in which the color difference on the coordinates matches the color difference perceived by humans, as in the L * a * b * color system. Therefore,
Such a color system is suitable for image processing with reproducibility, but is not suitable as a color system used for determining image quality.

【0020】(iii)偽色特性:偽色は以下の過程で
発生する。デジタルカメラの固体撮像素子は一般的に単
板式のCCD(Charge Coupled Dev
ice)が使用される。単板式CCDは画素並びが図8
のようなベイヤ配列であることが多く、一画素ごとにR
GB信号をすべてもたせるために、ターゲットの画素で
欠落している色信号を周りの画素から補間する色補間処
理(図7の色補間処理部151参照)が行われる。この
ため、補間方法が適切でないと本来無彩色であるはずの
部分に色が着いてしまい、それが偽色となる。具体的に
は、図9の様なラダーパターンのエッジ部分、すなわ
ち、反射率が大きく変化する部分(コントラストが大き
い部分)において、偽色は発生しやすい。
(Iii) False color characteristics: False color occurs in the following process. In general, a solid-state imaging device of a digital camera is a single-chip type CCD (Charge Coupled Dev).
ice) is used. The pixel arrangement of the single-chip CCD is shown in FIG.
In many cases, a Bayer array such as
In order to have all the GB signals, a color interpolation process (see a color interpolation processing unit 151 in FIG. 7) is performed to interpolate a missing color signal in a target pixel from surrounding pixels. For this reason, if the interpolation method is not appropriate, a color that is supposed to be an achromatic color will be colored, which will be a false color. Specifically, a false color is likely to occur at the edge portion of the ladder pattern as shown in FIG. 9, that is, at a portion where the reflectance changes greatly (a portion having a large contrast).

【0021】この偽色の発生を抑制する技術は従来から
案出されており、例えば、特開平5−181006号公
報の「CCD用補色型カラーフィルタおよびこれを用い
た偽色補正回路」では、新たなCCDセンサ用の補色型
カラーフィルタを提案し、さらにこれを用いて偽色の補
正を行う技術が開示されている。すなわち、縦横に格子
状に分割、配列された多数の色領域の四方の4画素が、
いずれの位置においてもすべて同一色成分を有するよう
に、その色領域の水平方向および垂直方向に、それぞれ
2種類の色を1画素ごとに交互に配置し、選択された4
画素に基づいて色差信号を得る。また、2種類の色を一
画素ごとに交互に配列し、注目する4画素の色差信号に
偽色が発生しないように、その4画素に隣接し、かつ、
1ライン分だけオーバラップしている、補色用の4画素
の色情報から補正値を算出し、注目画素に発生する偽色
の抑制を行う。従って、水平、垂直の方向を問わず、フ
ィルタ中の何れの位置に偽色領域が発生しても、常に近
接した領域の色差信号を用いて当該偽色の補正を行うこ
とが可能となる。
Techniques for suppressing the generation of false colors have been proposed in the past. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-181006 discloses a "complementary color filter for CCD and a false color correction circuit using the same". A technique has been disclosed in which a new complementary color filter for a CCD sensor is proposed, and a false color is corrected using the color filter. In other words, four pixels on each side of a large number of color regions that are divided and arranged in a grid pattern vertically and horizontally,
In order to have the same color component at any position, two types of colors are alternately arranged for each pixel in the horizontal direction and the vertical direction of the color region.
A color difference signal is obtained based on the pixel. Further, two types of colors are alternately arranged for each pixel, and adjacent to the four pixels of interest so that no false color occurs in the color difference signal of the four pixels of interest, and
A correction value is calculated from the color information of four pixels for complementary colors overlapping by one line, and a false color generated in the target pixel is suppressed. Therefore, even if a false color area occurs at any position in the filter regardless of the horizontal or vertical direction, it is possible to always perform the correction of the false color using the color difference signal of the adjacent area.

【0022】また、特開平10−108033号公報の
「スキャナおよびその補間画素生成方法」では、緑色用
ラインセンサと赤色青色兼用ラインセンサとからなる2
ラインセンサを有するスキャナにおいて、画像データが
欠如している補間対象画素を表す画像データを生成する
場合に、補間対象画素の両側に隣接する画素(例えばR
1およびR5)の相加平均((R1+R5)/2)を表
すデータに対し、補間対象画素の両側に隣接する画素
(G3、G1、G5)から補正データ(Δ3=G3−
(G1+G5)/2)を作成し、加算することによりエ
ッジ部分の偽色の発生を防止する技術が開示されてい
る。
Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-108033, "Scanner and Interpolated Pixel Generation Method", a scanner comprising a green line sensor and a red / blue line sensor is used.
In a scanner having a line sensor, when generating image data representing an interpolation target pixel for which image data is missing, pixels (for example, R
1 and R5), the correction data (Δ3 = G3−3) is obtained from the pixels (G3, G1, G5) adjacent to both sides of the interpolation target pixel with respect to the data representing the arithmetic mean ((R1 + R5) / 2) of the interpolation target pixel.
A technique is disclosed in which (G1 + G5) / 2) is created and added to prevent generation of a false color in an edge portion.

【0023】また、特開平10−304387号公報の
「カラー画像信号形成装置」では、上記2つの技術のご
とく信号処理で偽色の発生を抑制するのではなく、光学
系において、偽色の発生を抑制する技術が開示されてい
る。すなわち、集光レンズからの光をくさび形プリズム
を介してCCDの光電変換素子のカラーフィルタに結像
させる。ここで、プリズム内で分光したR、G、B各色
の光は、それぞれ対応するR、G、Bのカラーフィルタ
上に集光される。これにより、入射光線のR、G、B光
量比を正確に検出することができ、偽色の発生を抑制す
ることが可能となる。
In the "color image signal forming apparatus" disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-304387, the generation of false colors is not suppressed by signal processing as in the above two techniques. The technology which suppresses is disclosed. That is, the light from the condenser lens is imaged on the color filter of the photoelectric conversion element of the CCD through the wedge prism. Here, the R, G, and B lights separated in the prism are collected on the corresponding R, G, and B color filters, respectively. As a result, the R, G, and B light quantity ratios of the incident light can be accurately detected, and the occurrence of false colors can be suppressed.

【0024】[0024]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術は、偽色の発生を抑制する技術に関するものであっ
て、偽色に関する画像品質評価は提案されていなかっ
た。従って、偽色に対して主観評価と客観評価の相関の
とれた定量的な評価ができないという問題点があった。
これは、ラダーパターンの何れの空間周波数値において
偽色が発生するかがデジタルカメラの取込画素数や色補
間処理部151の処理によるものであるため、予測不可
能であるということに起因する。また、画像処理が画像
の水平方向か垂直方向かで異なっている場合は、偽色の
発生の仕方も水平方向と垂直方向とでは異なってくると
いう、内部処理に基づくことにも起因する。よって、例
えば、固体撮像素子を用いた装置(例えばデジタルカメ
ラ)の画像品質(偽色)を評価する場合に客観性がない
という問題点があった。
However, the prior art relates to a technique for suppressing the generation of false colors, and an image quality evaluation relating to false colors has not been proposed. Therefore, there is a problem that a quantitative evaluation in which a subjective evaluation and an objective evaluation are correlated cannot be performed on a false color.
This is due to the fact that at which spatial frequency value of the ladder pattern a false color occurs depends on the number of pixels captured by the digital camera and the processing of the color interpolation processing unit 151, and is therefore unpredictable. . Further, when the image processing is different between the horizontal direction and the vertical direction of the image, the method of generating a false color also differs between the horizontal direction and the vertical direction, which is based on the internal processing. Therefore, for example, there is a problem that there is no objectivity when evaluating the image quality (false color) of a device (for example, a digital camera) using a solid-state imaging device.

【0025】本発明は上記に鑑みてなされたものであっ
て、固体撮像素子を用いたカラー画像入力装置の偽色を
主観評価に合致するよう定量的に評価することを目的と
する。
The present invention has been made in view of the above, and has as its object to quantitatively evaluate a false color of a color image input device using a solid-state image sensor so as to conform to a subjective evaluation.

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1に記載の画像評価方法は、固体撮像素子
を用いたカラー画像入力装置から画像データを被評価画
像として入力し、前記被評価画像の偽色に関する画像品
質を評価する画像評価方法であって、前記カラー画像入
力装置から画像データを入力して表示する画像表示装置
の特性に対応させて前記被評価画像を変換する表示装置
特性対応変換工程と、前記表示装置特性対応変換工程で
変換した被評価画像を均等色空間成分に変換する均等色
空間成分算出工程と、前記均等色空間成分算出工程で算
出した均等色空間成分の統計量を算出する統計量算出工
程と、前記統計量算出工程で算出した明度成分の統計量
に、平均明度に応じて指数的に増加する重み係数を乗
じ、視覚系の明度差検出特性に対応した補正を行う明度
差検出特性補正工程と、前記明度差検出特性補正工程で
補正した統計量と、前記色度成分の統計量とを用いて偽
色評価値を算出する偽色評価値算出工程と、を含むもの
である。
According to an aspect of the present invention, there is provided an image evaluation method, comprising the steps of: inputting image data as an image to be evaluated from a color image input device using a solid-state imaging device; An image evaluation method for evaluating image quality related to a false color of the image to be evaluated, wherein the image to be evaluated is converted in accordance with characteristics of an image display device that inputs and displays image data from the color image input device. A display device characteristic correspondence conversion step, a uniform color space component calculation step of converting the evaluated image converted in the display device characteristic correspondence conversion step into a uniform color space component, and a uniform color space calculated in the uniform color space component calculation step A statistic calculation step of calculating the statistic of the component, and a statistic of the brightness component calculated in the statistic calculation step is multiplied by a weighting factor that increases exponentially according to the average brightness, and the lightness difference of the visual system A lightness difference detection characteristic correction step of performing correction corresponding to the output characteristic; a statistic corrected in the lightness difference detection characteristic correction step; and a false color calculating a false color evaluation value using the statistic of the chromaticity component. Evaluation value calculating step.

【0027】すなわち、請求項1に係る発明は、表示装
置特性対応変換工程ではカラー画像入力装置から画像デ
ータを入力して表示する画像表示装置の特性に対応させ
て被評価画像を変換し、均等色空間成分算出工程では表
示装置特性対応変換工程で変換した被評価画像を均等色
空間成分に変換し、統計量算出工程では均等色空間成分
算出工程で算出した均等色空間成分の統計量を算出し、
明度差検出特性補正工程では統計量算出工程で算出した
明度成分の統計量に、平均明度に応じて指数的に増加す
る重み係数を乗じ、視覚系の明度差検出特性に対応した
補正を行い、偽色評価値算出工程では明度差検出特性補
正工程で補正した統計量と、色度成分の統計量とを用い
て偽色評価値を算出する。
That is, according to the first aspect of the present invention, in the display device characteristic correspondence conversion step, the image to be evaluated is converted in accordance with the characteristics of the image display device for inputting and displaying image data from the color image input device, and the conversion is performed uniformly. In the color space component calculation step, the evaluated image converted in the display device characteristic conversion conversion step is converted into a uniform color space component, and in the statistic calculation step, the statistic of the uniform color space component calculated in the uniform color space component calculation step is calculated. And
In the brightness difference detection characteristic correction step, the statistic of the brightness component calculated in the statistic calculation step is multiplied by a weight coefficient that increases exponentially according to the average brightness, and correction corresponding to the brightness difference detection characteristic of the visual system is performed. In the false color evaluation value calculation step, a false color evaluation value is calculated using the statistic corrected in the brightness difference detection characteristic correction step and the statistic of the chromaticity component.

【0028】また、請求項2に記載の画像評価方法は、
固体撮像素子を用いたカラー画像入力装置から画像デー
タを被評価画像として入力し、前記被評価画像の偽色に
関する画像品質を評価する画像評価方法であって、前記
カラー画像入力装置から画像データを入力して表示する
画像表示装置の特性に対応させて前記被評価画像を変換
する表示装置特性対応変換工程と、前記表示装置特性対
応変換工程で変換した被評価画像を均等色空間成分に変
換する均等色空間成分算出工程と、前記均等色空間成分
算出工程で変換した均等色空間の各成分から、少なくと
も、明度の平均値(平均明度値)および、明度の統計的
偏差と色度の統計的偏差を算出する統計量算出工程と、
前記統計量算出工程で算出した平均明度値のべき乗を係
数として前記明度の統計的偏差と色度の統計的偏差に基
づき偽色に関する評価値を算出する偽色評価値算出工程
と、を含むものである。
Further, the image evaluation method according to claim 2 is
An image evaluation method for inputting image data from a color image input device using a solid-state imaging device as an image to be evaluated, and evaluating image quality related to a false color of the image to be evaluated. A display device characteristic conversion step of converting the evaluated image in accordance with the characteristics of the image display device to be input and displayed; and converting the evaluated image converted in the display device characteristic conversion step into a uniform color space component. A uniform color space component calculating step, and at least an average value of lightness (average lightness value), a statistical deviation of lightness, and a statistic of chromaticity from each component of the uniform color space converted in the uniform color space component calculating step. A statistic calculation step of calculating a deviation,
A false color evaluation value calculating step of calculating an evaluation value for a false color based on the statistical deviation of the lightness and the statistical deviation of the chromaticity using a power of the average lightness value calculated in the statistical amount calculating step as a coefficient. .

【0029】すなわち、請求項2に係る発明は、表示装
置特性対応変換工程ではカラー画像入力装置から画像デ
ータを入力して表示する画像表示装置の特性に対応させ
て被評価画像を変換し、均等色空間成分算出工程では表
示装置特性対応変換工程で変換した被評価画像を均等色
空間成分に変換し、統計量算出工程では均等色空間成分
算出工程で変換した均等色空間の各成分から、少なくと
も、明度の平均値(平均明度値)および、明度の統計的
偏差と色度の統計的偏差を算出し、偽色評価値算出工程
では、統計量算出工程で算出した平均明度値のべき乗を
係数として明度の統計的偏差と色度の統計的偏差に基づ
き偽色に関する評価値を算出する。
That is, in the invention according to claim 2, in the display device characteristic correspondence conversion step, the image to be evaluated is converted in accordance with the characteristics of the image display device for inputting and displaying the image data from the color image input device, and the image data is uniformly converted. In the color space component calculation step, the evaluated image converted in the display device characteristic correspondence conversion step is converted into a uniform color space component, and in the statistic calculation step, at least from each component of the uniform color space converted in the uniform color space component calculation step, , The average value of the lightness (average lightness value) and the statistical deviation of the lightness and the chromaticity are calculated. In the false color evaluation value calculation step, the power of the average lightness value calculated in the statistic calculation step is calculated by a coefficient. The evaluation value regarding the false color is calculated based on the statistical deviation of the brightness and the statistical deviation of the chromaticity.

【0030】また、請求項3に記載の画像評価方法は、
請求項1または2に記載の画像評価方法において、前記
表示装置特性対応変換工程では、前記画像表示装置の各
原色の色度、白色点の色度、およびガンマ特性のうち少
なくとも1つをパラメータとして使用して前記被評価画
像を変換するものである。
The image evaluation method according to claim 3 is
3. The image evaluation method according to claim 1, wherein in the display device characteristic correspondence conversion step, at least one of chromaticity of each primary color, chromaticity of a white point, and gamma characteristic of the image display device is used as a parameter. Used to convert the evaluated image.

【0031】すなわち、請求項3に係る発明は、表示装
置特性対応変換工程では、画像表示装置の各原色の色
度、白色点の色度、およびガンマ特性のうち少なくとも
1つをパラメータとして使用して被評価画像を変換す
る。
That is, in the invention according to claim 3, in the display device characteristic conversion step, at least one of the chromaticity of each primary color, the chromaticity of a white point, and the gamma characteristic of the image display device is used as a parameter. To convert the evaluated image.

【0032】また、請求項4に記載の画像評価装置は、
固体撮像素子を用いたカラー画像入力装置から画像デー
タを被評価画像として入力し、前記被評価画像の偽色に
関する画像品質を評価する画像評価装置であって、前記
カラー画像入力装置から画像データを入力して表示する
画像表示装置の特性に対応させて前記被評価画像を変換
する表示装置特性対応変換手段と、前記被評価画像を画
像表示装置の特性に対応させて変換する表示装置特性対
応変換手段と、前記表示装置特性対応変換手段が変換し
た被評価画像を均等色空間成分に変換する均等色空間成
分算出手段と、前記均等色空間成分算出手段が算出した
均等色空間成分の統計量を算出する統計量算出手段と、
前記統計量算出手段が算出した明度成分の統計量に、平
均明度に応じて指数的に増加する重み係数を乗じ、視覚
系の明度差検出特性に対応した補正を行う明度差検出特
性補正手段と、前記明度差検出特性補正手段が補正した
統計量と、前記色度成分の統計量とを用いて偽色評価値
を算出する偽色評価値算出手段と、を具備するものであ
る。
[0032] The image evaluation apparatus according to claim 4 is
An image evaluation device that inputs image data from a color image input device using a solid-state imaging device as an image to be evaluated, and evaluates image quality related to a false color of the image to be evaluated. Display device characteristic conversion means for converting the image to be evaluated in accordance with the characteristics of the image display device to be input and displayed; and display device characteristic conversion for converting the image to be evaluated in accordance with the characteristics of the image display device Means, a uniform color space component calculating means for converting the evaluated image converted by the display device characteristic correspondence converting means into a uniform color space component, and a statistic of the uniform color space component calculated by the uniform color space component calculating means. A statistic calculating means for calculating;
The statistic of the brightness component calculated by the statistic calculation means, multiplied by a weighting factor that increases exponentially according to the average brightness, brightness difference detection characteristic correction means for performing correction corresponding to the brightness difference detection characteristics of the visual system, And a false color evaluation value calculation means for calculating a false color evaluation value using the statistic corrected by the lightness difference detection characteristic correction means and the statistic of the chromaticity component.

【0033】すなわち、請求項4に係る発明は、表示装
置特性対応変換手段がカラー画像入力装置から画像デー
タを入力して表示する画像表示装置の特性に対応させて
被評価画像を変換し、表示装置特性対応変換手段が被評
価画像を画像表示装置の特性に対応させて変換し、均等
色空間成分算出手段が表示装置特性対応変換手段で変換
した被評価画像を均等色空間成分に変換し、統計量算出
手段が均等色空間成分算出手段で算出した均等色空間成
分の統計量を算出し、明度差検出特性補正手段が統計量
算出手段で算出した明度成分の統計量に、平均明度に応
じて指数的に増加する重み係数を乗じ、視覚系の明度差
検出特性に対応した補正を行い、偽色評価値算出手段が
明度差検出特性補正手段で補正した統計量と、色度成分
の統計量とを用いて偽色評価値を算出する。
That is, in the invention according to claim 4, the display device characteristic correspondence conversion means converts the image to be evaluated in accordance with the characteristics of the image display device which inputs image data from the color image input device and displays the image data. The device characteristic correspondence conversion means converts the evaluated image in accordance with the characteristics of the image display device, and the uniform color space component calculation means converts the evaluated image converted by the display device characteristic correspondence conversion means into a uniform color space component, The statistic calculation means calculates the statistic of the uniform color space component calculated by the uniform color space component calculation means, and the brightness difference detection characteristic correction means calculates the statistic of the lightness component calculated by the statistic calculation means, according to the average brightness. Multiplied by a weighting factor that increases exponentially, performs correction corresponding to the lightness difference detection characteristic of the visual system, and the false color evaluation value calculation means corrects the statistic amount corrected by the lightness difference detection characteristic correction means, Using the quantity To calculate the false color evaluation value.

【0034】また、請求項5に記載の画像評価装置は、
固体撮像素子を用いたカラー画像入力装置から画像デー
タを被評価画像として入力し、前記被評価画像の偽色に
関する画像品質を評価する画像評価装置であって、前記
カラー画像入力装置から画像データを入力して表示する
画像表示装置の特性に対応させて前記被評価画像を変換
する表示装置特性対応変換手段と、前記表示装置特性対
応変換手段が変換した被評価画像を均等色空間成分に変
換する均等色空間成分算出手段と、前記均等色空間成分
算出手段が変換した均等色空間の各成分から、少なくと
も、明度の平均値(平均明度値)および、明度の統計的
偏差と色度の統計的偏差を算出する統計量算出手段と、
前記統計量算出手段が算出した平均明度値のべき乗を係
数として前記明度の統計的偏差と色度の統計的偏差に基
づき偽色に関する評価値を算出する偽色評価値算出手段
と、を具備するものである。
[0034] The image evaluation device according to claim 5 is
An image evaluation device that inputs image data from a color image input device using a solid-state imaging device as an image to be evaluated, and evaluates image quality related to a false color of the image to be evaluated. A display device characteristic conversion unit for converting the image to be evaluated in accordance with the characteristics of the image display device to be input and displayed; and converting the evaluated image converted by the display device characteristic conversion unit into a uniform color space component. A uniform color space component calculating means, and at least an average value of lightness (average lightness value), a statistical deviation of lightness, and a statistic of chromaticity from each component of the uniform color space converted by the uniform color space component calculating means. A statistic calculation means for calculating the deviation,
False color evaluation value calculation means for calculating an evaluation value relating to a false color based on the statistical deviation of the lightness and the statistical deviation of the chromaticity using a power of the average lightness value calculated by the statistical amount calculation means as a coefficient. Things.

【0035】すなわち、請求項5に係る画像評価装置
は、表示装置特性対応変換手段がカラー画像入力装置か
ら画像データを入力して表示する画像表示装置の特性に
対応させて被評価画像を変換し、均等色空間成分算出手
段が表示装置特性対応変換手段で変換した被評価画像を
均等色空間成分に変換し、統計量算出手段が均等色空間
成分算出手段で変換した均等色空間の各成分から、少な
くとも、明度の平均値(平均明度値)および、明度の統
計的偏差と色度の統計的偏差を算出し、偽色評価値算出
手段が統計量算出手段で算出した平均明度値のべき乗を
係数として前記明度の統計的偏差と色度の統計的偏差に
基づき偽色に関する評価値を算出する。
That is, in the image evaluation apparatus according to a fifth aspect, the display device characteristic correspondence conversion means converts the image to be evaluated in accordance with the characteristics of the image display device that inputs and displays image data from the color image input device. The uniform color space component calculating means converts the evaluated image converted by the display device characteristic correspondence converting means into a uniform color space component, and the statistic calculating means converts each component of the uniform color space converted by the uniform color space component calculating means. Calculate at least the average value of the lightness (average lightness value) and the statistical deviation of the lightness and the statistical deviation of the chromaticity, and calculate the power of the average lightness value calculated by the false color evaluation value calculating means by the statistical amount calculating means. An evaluation value relating to a false color is calculated based on the statistical deviation of lightness and the statistical deviation of chromaticity as coefficients.

【0036】また、請求項6に記載の画像評価装置は、
請求項4または5に記載の画像評価装置において、前記
表示装置特性対応変換手段が、前記画像表示装置の各原
色の色度、白色点の色度、およびガンマ特性のうち少な
くとも1つをパラメータとして使用して前記被評価画像
を変換するものである。
The image evaluation device according to claim 6 is
6. The image evaluation device according to claim 4, wherein the display device characteristic conversion unit uses at least one of a chromaticity of each primary color, a chromaticity of a white point, and a gamma characteristic of the image display device as a parameter. Used to convert the evaluated image.

【0037】すなわち、請求項6に記載の画像評価装置
は、表示装置特性対応変換手段が、画像表示装置の各原
色の色度、白色点の色度、およびガンマ特性のうち少な
くとも1つをパラメータとして使用して被評価画像を変
換する。
That is, in the image evaluation device according to the present invention, the display device characteristic correspondence conversion means sets at least one of the chromaticity of each primary color, the chromaticity of a white point, and the gamma characteristic of the image display device as a parameter. To convert the evaluated image.

【0038】[0038]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら、〔カラー画像入力装置〕、〔画像評価
装置〕、〔表示装置特性対応変換部〕〔均等色空間成分
算出部〕〔統計量算出部〕〔明度差検出特性補正部〕
〔偽色評価値算出部〕の順に詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings with reference to a color image input device, an image evaluation device, a display device characteristic conversion unit, and a uniform color space component calculation unit. ] [Statistical amount calculation unit] [Lightness difference detection characteristic correction unit]
This will be described in detail in the order of [false color evaluation value calculation unit].

【0039】図1は、本発明の画像評価装置の構成例を
表すブロック図である。図において、100は画像評価
装置を、200はカラー画像入力装置を、300は、画
像表示装置を表す。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of the image evaluation apparatus of the present invention. In the figure, 100 denotes an image evaluation device, 200 denotes a color image input device, and 300 denotes an image display device.

【0040】〔カラー画像入力装置〕本実施の形態で
は、カラー画像入力装置200は、デジタルカメラであ
るとする。デジタルカメラ200は、図2もしくは図3
に表されるごとく、低反射率と高反射率が周期的に繰り
返され、かつ、低い空間周波数成分から高い空間周波数
成分まで様々に連続した周波数成分をもつ一連のパター
ン(以下、適宜ラダーパターンと称する)を含む入力用
画像の撮影し、被評価画像を得る。
[Color Image Input Device] In this embodiment, the color image input device 200 is assumed to be a digital camera. The digital camera 200 shown in FIG.
, A series of patterns in which the low reflectance and the high reflectance are periodically repeated and have various continuous frequency components from a low spatial frequency component to a high spatial frequency component (hereinafter referred to as a ladder pattern as appropriate) ), And an image to be evaluated is obtained.

【0041】具体的な入力用画像としては「ISO規格
電子スチルカメラ用解像度チャート」(以下、ISOチ
ャートと称する)が挙げられる。図4は、ISO規格電
子スチルカメラ用解像度チャート(ISOチャート)を
示す図であり、図5はISOチャートの各部の名称を示
す図である。ISOチャートのP1、P2部分には、1
00TV本から1000TV本までのラダーパターンが
記されている。例えば100TV本とは、チャートのア
クティブエリア(チャートの白抜き部分)の縦方向20
cmに入る白黒の線の数をいう。但し1つの白黒の線の
組で2本と数える。
As a specific input image, an "ISO standard electronic still camera resolution chart" (hereinafter referred to as an ISO chart) can be given. FIG. 4 is a diagram showing a resolution chart (ISO chart) for an ISO standard electronic still camera, and FIG. 5 is a diagram showing names of respective parts of the ISO chart. In the P1 and P2 parts of the ISO chart, 1
Ladder patterns from 00TV to 1000TV are described. For example, 100 TV books means the vertical direction 20 of the active area of the chart (white area of the chart).
Refers to the number of black and white lines that fit in cm. However, two black and white lines are counted as two.

【0042】使用する入力用画像の撮像条件が決まって
いる場合はそれに従う。ISOチャートの場合、チャー
ト上の輝度分布の均一性やデジタルカメラ200の取込
画素数のアスペクト比ごとのフレーミングポイントやフ
ォーカスのセッティングポイントなどが定められてい
る。デジタルカメラ200で撮像された被評価画像が画
像評価装置100の評価対象である。
If the imaging condition of the input image to be used is determined, it is followed. In the case of an ISO chart, the framing point and the focus setting point for each aspect ratio of the number of pixels captured by the digital camera 200 are determined, such as the uniformity of the luminance distribution on the chart. The evaluated image captured by the digital camera 200 is an evaluation target of the image evaluation device 100.

【0043】なお、以降の説明の便宜のため、固体撮像
素子を使用したカラー画像入力装置200の例としてデ
ジタルカメラを使用するが、スキャナなどの種々の画像
入力装置を用いたものであってもよい。また、入力用画
像として、ISOチャートを用いる、単に図2および図
3に示したチャートであってもよいし、その他の種々の
評価用チャートを用いてもよい。
Although a digital camera is used as an example of the color image input device 200 using a solid-state image pickup device for convenience of the following description, a color image input device such as a scanner may be used. Good. Further, as the input image, the chart shown in FIGS. 2 and 3 using an ISO chart may be used, or various other evaluation charts may be used.

【0044】〔画像評価装置〕画像評価装置100は、
デジタルカメラ200で撮像した画像を被評価画像とし
て格納する画像記憶部101と、画像品質(偽色)の評
価を行う部分を選択する(切り取る)選択部102と、
被評価画像を、後述する画像表示装置300の特性に対
応させて変換を行う表示装置特性対応変換部103と、
表示装置対応変換部103により変換された被評価画像
から均等色空間成分を算出する均等色空間成分算出部1
04と、均等色空間成分算出部104により算出された
均等色空間成分の平均値や偏差などの統計量を算出する
統計量算出部105と、統計量算出部105により算出
された均等色空間成分の統計量から後述する視覚系の明
度差検出特性に対応した補正を行う明度差検出特性補正
部106と、明度差検出特性補正部106で補正された
統計量と、統計量算出部105で算出された統計量とか
ら、デジタルカメラ200の偽色に関する画像品質を算
出する偽色評価値算出部107と、を有する。
[Image Evaluation Apparatus] The image evaluation apparatus 100
An image storage unit 101 that stores an image captured by the digital camera 200 as an image to be evaluated, a selection unit 102 that selects (cuts out) a part for evaluating image quality (false color),
A display device characteristic correspondence conversion unit 103 that converts the evaluated image in accordance with the characteristics of the image display device 300 described below;
Uniform color space component calculation unit 1 that calculates a uniform color space component from the evaluated image converted by the display device conversion unit 103
04, a statistic calculation unit 105 that calculates statistics such as an average value and a deviation of the uniform color space components calculated by the uniform color space component calculation unit 104, and a uniform color space component calculated by the statistic calculation unit 105 The brightness difference detection characteristic correction unit 106 that performs correction corresponding to the lightness difference detection characteristic of the visual system, which will be described later, the statistic corrected by the brightness difference detection characteristic correction unit 106, and calculated by the statistics calculation unit 105 A false color evaluation value calculation unit 107 that calculates the image quality of the digital camera 200 with respect to the false color from the obtained statistics.

【0045】また、画像評価装置100は、表示装置特
性対応変換部103で画像表示装置300の特性に対応
した変換を行う際に参酌する画像表示装置係数記憶部1
08を有し、画像表示装置係数記憶部108には、後述
する白色点の三刺激値、RGBのxy色度座標、ガンマ
(画像表示装置300の入出力特性)に関するパラメー
タなどが格納されている。同様に、画像評価装置100
は、明度差検出特性補正部106で、人間の視覚系の明
度差に対する知覚特性を補正する際に用いる指数を格納
する明度差検出特性補正係数記憶部109と、偽色評価
値算出部107で最終的に偽色評価値を算出する際に使
用する係数を格納する偽色評価値補正係数記憶部110
と、を有する。
The image evaluation device 100 includes an image display device coefficient storage unit 1 which is referred to when the display device characteristic conversion unit 103 performs conversion corresponding to the characteristics of the image display device 300.
08, the image display device coefficient storage unit 108 stores a tristimulus value of a white point described later, RGB xy chromaticity coordinates, parameters related to gamma (input / output characteristics of the image display device 300), and the like. . Similarly, the image evaluation device 100
The lightness difference detection characteristic correction unit 106 stores a lightness difference detection characteristic correction coefficient storage unit 109 that stores an index used when correcting the perception characteristic of the human visual system for the lightness difference, and the false color evaluation value calculation unit 107 False color evaluation value correction coefficient storage unit 110 that stores coefficients used when finally calculating a false color evaluation value
And

【0046】次に、画像評価装置100による画像評価
方法の概略を説明する。図6は、偽色に関する画像評価
方法の概略を説明するフローチャートである。
Next, an outline of an image evaluation method by the image evaluation apparatus 100 will be described. FIG. 6 is a flowchart illustrating an outline of the image evaluation method for false colors.

【0047】まず、デジタルカメラ200により、入力
用画像の撮像(被写体の撮像)が行われる(ステップS
11)。撮像された画像は被評価画像として画像評価装
置100の画像記憶部101に格納される(ステップS
12)。続いて、この被評価画像のうち最も偽色の発生
している部分を切り取る(ステップS13)。これは市
販の画像ツールを用いて切り取る等することにより行
う。切取処理は、画像評価装置100の選択部102で
行われる。なお、切り取られた部分は改めて被評価画像
として画像記憶部101に再び格納される(ステップS
14)。
First, an image for input (image of a subject) is captured by the digital camera 200 (step S).
11). The captured image is stored in the image storage unit 101 of the image evaluation device 100 as an image to be evaluated (step S
12). Subsequently, a portion where the false color occurs most is cut out of the evaluated image (step S13). This is performed by cutting out using a commercially available image tool or the like. The cutting process is performed by the selection unit 102 of the image evaluation device 100. The cut portion is stored again in the image storage unit 101 as an image to be evaluated (Step S).
14).

【0048】ところで、通常撮像した画像はCRTディ
スプレイや液晶ディスプレイなどの画像表示装置300
に表示される。表示装置特性対応変換部103は、人間
の主観と相関よく客観的に被評価画像を評価するため、
画像記憶部101に格納された被評価画像を、使用する
画像表示装置300の特性に対応させて変換し、均等色
空間成分算出部104に出力する(ステップS15)。
なお、表示装置特性対応変換部103の詳細な処理内容
は後述する。
By the way, the normally picked up image is displayed on an image display device 300 such as a CRT display or a liquid crystal display.
Will be displayed. The display device characteristic conversion unit 103 objectively evaluates the evaluated image in correlation with human subjectivity,
The image to be evaluated stored in the image storage unit 101 is converted in accordance with the characteristics of the image display device 300 to be used, and output to the uniform color space component calculation unit 104 (step S15).
The detailed processing content of the display device characteristic correspondence conversion unit 103 will be described later.

【0049】均等色空間成分算出部104は、表示装置
特性対応変換部103の出力を、人間の色に対する知覚
的な相違を定量的に表したとされる均等色空間成分に変
換して、統計量算出部105に出力する(ステップS1
6)。なお、均等色空間成分算出部104の詳細な処理
内容は後述する。
The uniform color space component calculation unit 104 converts the output of the display device characteristic correspondence conversion unit 103 into a uniform color space component which is supposed to quantitatively represent a perceptual difference with respect to human colors, Output to the amount calculation unit 105 (step S1
6). The detailed processing content of the uniform color space component calculation unit 104 will be described later.

【0050】統計量算出部105は、均等色空間成分算
出部104の出力をもとに、色空間成分の平均値や偏差
などを算出する(ステップS17)。明度差検出特性補
正部106は、統計量算出部105が出力した平均明度
値を基に、明度差検出特性補正係数記憶部109から指
数を参酌し、べき乗計算を行い、人間の視覚特性を考慮
した補正値を計算する(ステップS18)。なお、統計
量算出部105および明度差検出特性補正部106の処
理内容は後述する。
The statistic calculation unit 105 calculates an average value and a deviation of the color space components based on the output of the uniform color space component calculation unit 104 (step S17). The lightness difference detection characteristic correction unit 106 performs exponentiation calculation based on the average lightness value output from the statistic calculation unit 105 from the lightness difference detection characteristic correction coefficient storage unit 109, and considers human visual characteristics. The calculated correction value is calculated (step S18). The processing contents of the statistic calculation unit 105 and the brightness difference detection characteristic correction unit 106 will be described later.

【0051】偽色評価値算出部107は、ステップS1
8で計算された補正値を用い、偽色評価値補正係数記憶
部110に格納された係数を参酌し、統計量算出部10
5が出力した統計量を基に偽色評価値を算出する(ステ
ップS19)。
The false color evaluation value calculation unit 107 determines in step S1
8 using the correction value calculated in step 8 and taking into account the coefficient stored in the false color evaluation value correction coefficient storage unit 110.
The false color evaluation value is calculated on the basis of the statistics output by the counter 5 (step S19).

【0052】次に、表示装置特性対応変換部103、均
等色空間成分算出部104、統計量算出部105、明度
差検出特性補正部106、および偽色評価値算出部10
7の詳細な処理内容を説明する。
Next, the display device characteristic correspondence conversion unit 103, the uniform color space component calculation unit 104, the statistic calculation unit 105, the lightness difference detection characteristic correction unit 106, and the false color evaluation value calculation unit 10
7 will be described in detail.

【0053】〔表示装置特性対応変換部〕表示装置特性
対応変換部103は、上記したごとく、人間の主観と相
関よく客観的な評価を行うべく、画像記憶部101に格
納された被評価用画像を、使用する画像表示装置300
の特性に対応した変換を行う(図6のステップS1
5)。これは、撮像した画像は通常CRTディスプレイ
などの画像表示装置に表示されるためである。この具体
的な処理内容を説明する。
[Display device characteristic conversion unit] The display device characteristic conversion unit 103, as described above, evaluates the image to be evaluated stored in the image storage unit 101 in order to perform an objective evaluation with good correlation with human subjectivity. Image display device 300 using
(Step S1 in FIG. 6).
5). This is because the captured image is usually displayed on an image display device such as a CRT display. The specific processing contents will be described.

【0054】表示装置特性対応変換部103は、画像記
憶部101に記憶されている(R、G、B)の0〜25
5値の被評価画像のデータの各画素ごとに読み出し、例
えば、以下に示す式(2)に示す変換マトリクスによっ
て表示用ディスプレイの特性パラメータに応じた三刺激
値(X、Y、Z)に変換して均等色空間算出部103に
出力する。なお、変換マトリクスの導出方法は周知技術
であるため、ここでは説明を省略する。変換マトリクス
の一例を示す。
The display device characteristic correspondence conversion unit 103 stores (R, G, B) 0 to 25 stored in the image storage unit 101.
The data of the five-valued image to be evaluated is read out for each pixel, and converted into tristimulus values (X, Y, Z) according to the characteristic parameters of the display for display, for example, by a conversion matrix expressed by the following equation (2). And outputs the result to the uniform color space calculation unit 103. Since the method of deriving the transformation matrix is a well-known technique, the description is omitted here. 4 shows an example of a conversion matrix.

【0055】例えば、色温度9300K°(一般のパソ
コンのディスプレイの色温度とほぼ同じ)にキャリブレ
ートされ、下記〜の条件をもつディスプレイの場合
の変換マトリクスは、式(2)のごとく表すことができ
る。
For example, a conversion matrix in the case of a display calibrated to a color temperature of 9300 K ° (substantially the same as the color temperature of a display of a general personal computer) and having the following conditions can be expressed by the following equation (2). .

【0056】白色点における三刺激値 (Xn、Yn、Zn)=(95.25、100、14
1.25) RGBのxy−色度座標 (xR、yR、zR)=(0.625、0.339、1
−xR−yR) (xG、yG、zG)=(0.283、0.606、1
−xG−yG) (xB、yB、zB)=(0.150、0.063、1
−xB−yB) ガンマ(画像表示装置300の入出力特性)=1.0
Tristimulus value (Xn, Yn, Zn) at white point = (95.25, 100, 14)
1.25) RGB xy-chromaticity coordinates (xR, yR, zR) = (0.625, 0.339, 1
−xR−yR) (xG, yG, zG) = (0.283, 0.606, 1
−xG−yG) (xB, yB, zB) = (0.150, 0.063, 1
−xB−yB) Gamma (input / output characteristics of the image display device 300) = 1.0

【0057】[0057]

【数1】 (Equation 1)

【0058】なお、XYZデータについては、9300
K°にキャリブレートされたCRTディスプレイに限ら
れるものではなく、画像表示装置300の特性に応じた
変換マトリクスを用いることとすればよい。
Note that the XYZ data is 9300
The present invention is not limited to the CRT display calibrated to K °, but may use a conversion matrix according to the characteristics of the image display device 300.

【0059】以上説明したように、表示装置特性対応変
換部103は、画像表示装置300の各原色の色度、白
色点の色度、およびガンマ特性の少なくとも1つをパラ
メータとして使用して、被評価画像に対して、当該画像
表示装置300に表示したときの特性(環境)に対応し
た変換を行うこととしたので、実際の観察環境を考慮し
た画像品質の評価値を得ることが可能となる。
As described above, the display device characteristic correspondence conversion unit 103 uses at least one of the chromaticity of each primary color, the chromaticity of the white point, and the gamma characteristic of the image display device 300 as a parameter, and Since the conversion corresponding to the characteristic (environment) when displayed on the image display device 300 is performed on the evaluation image, it is possible to obtain an evaluation value of the image quality in consideration of the actual observation environment. .

【0060】〔均等色空間成分算出部〕均等色空間成分
算出部104は、上記したごとく、表示装置特性対応変
換部103の出力を人間の色に対する知覚的な相違を定
量的に表したとされる均等色空間成分に変換する(図6
のステップS16)。この具体的な処理内容を詳細に説
明する。
[Equivalent Color Space Component Calculator] As described above, the uniform color space component calculator 104 quantitatively expresses the output of the display device characteristic correspondence converter 103 as a perceptual difference with respect to human colors. (See FIG. 6)
Step S16). The specific processing content will be described in detail.

【0061】均等色空間成分算出部104は、表示装置
特性対応変換部103の出力を、例えばL*a*b*均等
色空間へ変換する。L*a*b*均等色空間へ変換する変
換式は、以下に示す式(3)のように表される。L*a*
b*data(CIE1976L*a*b*data)は人
間の色知覚を反映している色空間であって、明度成分と
色度成分から構成されたものある。
The uniform color space component calculation unit 104 converts the output of the display device characteristic correspondence conversion unit 103 into, for example, an L * a * b * uniform color space. The conversion formula for converting to the L * a * b * uniform color space is represented as the following formula (3). L * a *
b * data (CIE1976L * a * b * data) is a color space that reflects human color perception, and includes a lightness component and a chromaticity component.

【0062】 L*=116f(Y/Yn)−16 a*=500{f(X/Xn)−f(Y/Yn)} b*=200{f(Y/Yn)−f(Z/Zn)} ・・・(3)L * = 116f (Y / Yn) -16 a * = 500 {f (X / Xn) -f (Y / Yn)} b * = 200Δf (Y / Yn) -f (Z / Zn )} ・ ・ ・ (3)

【0063】ここで、(Xn、Yn、Zn)は前述した
表示用ディスプレイの白色点における三刺激値である。
また、ωを変数としてf(ω)は以下の式(3’)によ
って表される(ω=X/Xn、Y/Yn、Z/Zn)。
Here, (Xn, Yn, Zn) are the tristimulus values at the white point of the display for display described above.
F (ω) is represented by the following equation (3 ′) using ω as a variable (ω = X / Xn, Y / Yn, Z / Zn).

【0064】 f(ω)=ω1/3 (ω>0.008856) f(ω)=7.787ω+16/116 (ω≦0.008856) ・・・(3’)F (ω) = ω 1/3 (ω> 0.008856) f (ω) = 7.787ω + 16/116 (ω ≦ 0.008856) (3 ′)

【0065】以上説明したように、均等色空間成分算出
部104が、明度成分(L*)を算出する態様である場
合には、人間の視覚系は明度に対し最も敏感であるた
め、次に説明する統計量算出部105においてL*に基
づく偏差を勘案した偽色評価値を算出することが可能と
なる。なお、ここではL*a*b*均等色空間を例とした
が、Luv均等色空間などを用いてもよい。
As described above, when the uniform color space component calculating unit 104 calculates the lightness component (L *), the human visual system is most sensitive to lightness. The statistic calculation unit 105 to be described can calculate the false color evaluation value in consideration of the deviation based on L *. Here, the L * a * b * uniform color space has been described as an example, but a Luv uniform color space may be used.

【0066】なお、偽色評価値を求める場合に、ノイズ
特性と同様にNTSC YCbCr空間を用いると、C
bCr色度座標系のの原点が無彩色点であるとされるた
め(但し、厳密な証明は行われていない)、原点からの
ズレが偽色成分であると解釈でき、この点で有用な色空
間であるといえる。しかしながら、人間は色度成分の変
化よりも、明度成分(但しNTSC YCbCr表色系
では慣例的に「輝度成分」と呼ばれている)の変化に敏
感であるため、NTSC YCbCrの様に、均等色空
間でなく、しかも輝度成分を伴わない場合には、主観と
相関のよい評価値は得られないという欠点がある。な
お、発明者の主観評価実験によれば、NTSC YCb
Cr表色系での平均半径と主観との寄与率、すなわち相
関係数の2乗は0.414であった。
When the false color evaluation value is obtained, if the NTSC YCbCr space is used similarly to the noise characteristic,
Since the origin of the bCr chromaticity coordinate system is assumed to be an achromatic point (however, strict proof has not been performed), the deviation from the origin can be interpreted as a false color component, and this point is useful. It can be said that it is a color space. However, humans are more sensitive to changes in the lightness component (however, they are customarily called “brightness components” in the NTSC YCbCr color system) than changes in the chromaticity component. When the color space is not used, and there is no luminance component, there is a drawback that an evaluation value having a good correlation with the subjectivity cannot be obtained. According to the inventor's subjective evaluation experiment, NTSC YCb
The contribution ratio between the average radius and the subjectivity in the Cr color system, that is, the square of the correlation coefficient was 0.414.

【0067】〔統計量算出部〕統計量算出部105は、
上記したごとく、均等色空間成分算出部104の出力を
もとに、色空間成分の統計量を算出する(図6のステッ
プS17)。本来、撮像されるISOチャートは無彩色
であるが、色補完処理部151(図7参照)等における
画像処理により、偽色が発生する。偽色が発生すること
により影響のある値は、L*a*b*均等色空間において
は、色度成分a*b*の変化量と、色度成分の変化に伴う
明度成分L*の変化量である。
[Statistics Calculation Unit] The statistics calculation unit 105
As described above, the statistic of the color space component is calculated based on the output of the uniform color space component calculation unit 104 (step S17 in FIG. 6). Originally, the captured ISO chart is an achromatic color, but a false color is generated by image processing in the color complement processing unit 151 (see FIG. 7) and the like. The value affected by the generation of the false color is the change amount of the chromaticity component a * b * and the change of the lightness component L * accompanying the change of the chromaticity component in the L * a * b * uniform color space. Quantity.

【0068】しかしながら、例えば、圧縮/伸長処理さ
れる画像においては、処理前のデジタル画像データ(原
画像)と、圧縮伸長された処理後デジタル画像データが
存在するが、デジタルカメラ200等の画像入力装置に
おいては、被評価画像の原画像が存在しない。従って、
明度成分L*や色度成分a*b*の「原画像からの」変化
量を計算することはできない。
However, for example, in an image subjected to compression / expansion processing, there exists digital image data (original image) before processing and digital image data after compression / expansion. In the apparatus, there is no original image of the evaluated image. Therefore,
It is not possible to calculate the amount of change of the lightness component L * or the chromaticity components a * b * "from the original image".

【0069】そこで、明度成分L*に対しては、「平均
明度からのずれの平均値」を明度成分の変化量ΔL*と
し、色度成分a*b*に対しては「無彩色点からの距離の
平均値」を色度成分の変化量Δa*b*とする。具体的に
は、以下の式(4)でそれぞれの変化量を定義づける。
Therefore, for the lightness component L *, the “average deviation from the average lightness” is used as the change ΔL * of the lightness component, and for the chromaticity component a * b *, The average value of the distances ”is defined as the chromaticity component change amount Δa * b *. Specifically, each change amount is defined by the following equation (4).

【0070】 ΔL*≡(Σsqrt((Li*−ave(Li*))2))/N Δa*b*≡Σ(sqrt((ai*)2+(bi*)2))/N ・・・(4 )ΔL * ≡ (Σsqrt ((Li * −ave (Li *)) 2 )) / N Δa * b * ≡Σ (sqrt ((ai *) 2 + (bi *) 2 )) / N・ (4)

【0071】従ってL*a*b*均等色空間上の色発生量
Δcolorは以下の式(5)で表せる。
Accordingly, the color generation amount Δcolor on the L * a * b * uniform color space can be expressed by the following equation (5).

【0072】 Δcolor≡sqrt((ΔL*)2+(Δa*b*)2)・・・(5)Δcolor≡sqrt ((ΔL *) 2 + (Δa * b *) 2 ) (5)

【0073】〔明度差検出特性補正部〕明度差検出特性
補正部106は、統計量算出部105が出力した平均明
度値を基に、明度差検出特性補正係数記憶部109から
指数を参酌し、べき乗計算を行い、人間の視覚特性を考
慮した補正値を計算する(ステップS18)。
[Brightness Difference Detection Characteristic Correction Unit] The brightness difference detection characteristic correction unit 106 refers to the exponent from the brightness difference detection characteristic correction coefficient storage unit 109 based on the average brightness value output from the statistic calculation unit 105, A power calculation is performed to calculate a correction value in consideration of human visual characteristics (step S18).

【0074】人間のもつ視覚特性の1つとして、画像の
ノイズの数値的な量(例えば色発生量Δcolor)が
同じであっても、知覚されるノイズは異なるという特徴
がある。実験により、被評価画像の平均的な明るさが大
きいほど偽色を強調して知覚することが確認された。偽
色を評価する値が同じであっても、実際に人間の知覚す
る偽色が異なっていては正しい客観評価ができないた
め、偽色評価値は画像の平均的な明るさによらない値で
なくてはならない。実験により、偽色に対する明度補正
(明度差検出特性)は被評価画像の平均明度に応じて指
数的に増加する値が適切であることが判明した。すなわ
ち、明度差検出特性は式(6)で表される。
One of the human visual characteristics is that even if the numerical amount of noise in an image (for example, the amount of color generation Δcolor) is the same, the perceived noise is different. Experiments have confirmed that false colors are emphasized and perceived as the average brightness of the evaluated image increases. Even if the false color evaluation value is the same, a correct objective evaluation cannot be made if the false color actually perceived is different, so the false color evaluation value is a value that does not depend on the average brightness of the image. Must-have. Through experiments, it has been found that a value that increases exponentially according to the average brightness of the evaluated image is appropriate for the brightness correction (brightness difference detection characteristic) for the false color. That is, the brightness difference detection characteristic is represented by Expression (6).

【0075】 明度差検出特性≡(ave(L*))θ ・・・(6) ここでθは実験により求められる指数である。Lightness difference detection characteristic ≡ (ave (L *)) θ (6) Here, θ is an index obtained by experiment.

【0076】〔偽色評価値算出部〕偽色評価値算出部1
07は、統計量算出部105の出力した統計量に、明度
差検出特性補正部106で算出した明度差検出特性を考
慮し、最終的に主観評価と客観評価の整合のとれた偽色
評価値を算出する(図6のステップS19)。偽色評価
値は式(7)で表される。
[False Color Evaluation Value Calculation Unit] False Color Evaluation Value Calculation Unit 1
07 is a false color evaluation value in which the subjective evaluation and the objective evaluation are finally matched in consideration of the statistic output from the statistic calculation unit 105 and the lightness difference detection characteristic calculated by the lightness difference detection characteristic correction unit 106. Is calculated (step S19 in FIG. 6). The false color evaluation value is represented by Expression (7).

【0077】[0077]

【数2】 (Equation 2)

【0078】なお、式(7)ではaveをバーで、sq
rtを平方根で表してある。
In equation (7), ave is a bar and sq
rt is represented by the square root.

【0079】係数α、β、γ、ζ、ξ、φ、ψは偽色評
価値補正係数記憶部110に格納された値であって、主
観評価実験により求めた値は、α=−0.8273、β
=−54.1404、γ=−0.8221、ζ=−0.
0208、ξ=4.0112、φ=3.1891、ψ=
1.0663である。なお、人間の主観と相関よく客観
的な評価値を得るために、使用する均等色空間の特性に
応じて係数は決定される。
The coefficients α, β, γ, ζ, ξ, φ, and で あ are the values stored in the false color evaluation value correction coefficient storage unit 110, and the value obtained by the subjective evaluation experiment is α = −0. 8273, β
= -54.1404, γ = -0.8221, ζ = -0.
0208, ξ = 4.0112, φ = 3.1891, ψ =
1.0663. The coefficients are determined according to the characteristics of the uniform color space used in order to obtain an objective evaluation value in good correlation with human subjectivity.

【0080】次に、式(7)の各項の意味について説明
する。式(7)第一項の(ave(L*))γは色発生
量Δcolorにかかる明度補正(明度差検出特性)で
あり、第二項の(ave(L*))φは(Δcolo
r)ξにかかる係数である。被評価画像は図2の様にラ
ダーパターンによって構成されているため、ラダーパタ
ーン自身のコントラストによって偽色が見えにくくなっ
てしまう。この様に大きな刺激の存在が原因で小さな刺
激が見えなくなってしまうことを「マスキング」とい
う。
Next, the meaning of each term in equation (7) will be described. In the equation (7), (ave (L *)) γ in the first term is a brightness correction (brightness difference detection characteristic) relating to the color generation amount Δcolor, and (ave (L *)) φ in the second term is (Δcolo).
r) is a coefficient related to ξ. Since the image to be evaluated is composed of the ladder pattern as shown in FIG. 2, the false color becomes difficult to see due to the contrast of the ladder pattern itself. The fact that a small stimulus disappears due to the presence of such a large stimulus is called "masking".

【0081】式(7)はラダーパターンのコントラスト
が小さいと第二項のΔL*→0となるため、第一項の効
果が大きくなる。偽色がない場合は、ΔL*、Δa*b*
→0となるため、偽色評価値→1/α+ψ=−0.14
25となり、偽色が大きい場合は、Δa*b*→∞となる
ため、式(7)の第一項の分母も大きくなり、偽色評価
値→ψ=1.0663となる。
In the equation (7), when the contrast of the ladder pattern is small, the second term ΔL * → 0, so that the effect of the first term increases. If there is no false color, ΔL *, Δa * b *
→ 0, false color evaluation value → 1 / α + ψ = -0.14
In the case where the false color is large, Δa * b * → ∞, so that the denominator of the first term of Expression (7) also becomes large, and the false color evaluation value → ψ = 1.0663.

【0082】反対に、ラダーパターンのコントラストが
大きいとΔL*≫0となるため第二項の効果が大きくな
る。すなわち第二項は、ラダーパターンのコントラスト
の大きさの偽色評価値への寄与を表す。偽色がない場合
は、ΔL*≫0、Δa*b*→0となるため、偽色評価値
→ζ/((ave(L*))φ)+ψであり、平均明度
(ave(L*))が小さければ偽色評価値→−∞、平
均明度(ave(L*))が大きければ偽色評価値→φ
=1.0663となる。偽色がある場合は、ΔL*≫
0、Δa*b*→∞となるため、偽色評価値=ζ/((s
qrt2)ξ・(ave(L*))φ)+ψであり、平
均明度(ave(L*))が小さければ偽色評価値→−
∞、平均明度(ave(L*))が大きければ偽色評価
値→φ=1.0663となる。しかしコントラストが大
きくて平均明度が小さいという条件は、実際には想定さ
れないので、この場合は、偽色評価値→0とする。
On the contrary, if the contrast of the ladder pattern is large, ΔL * ≫0, and the effect of the second term is increased. That is, the second term represents the contribution of the magnitude of the contrast of the ladder pattern to the false color evaluation value. When there is no false color, ΔL * ≫0 and Δa * b * → 0, so the false color evaluation value → ζ / ((ave (L *)) φ) + ψ, and the average lightness (ave (L * )) Is small, the false color evaluation value → −∞, and if the average lightness (ave (L *)) is large, the false color evaluation value → φ
= 1.0663. If there is a false color, ΔL * ≫
0, Δa * b * → ∞, so that the false color evaluation value = ζ / ((s
qrt2) ξ · (ave (L *)) φ) + ψ, and if the average lightness (ave (L *)) is small, the false color evaluation value → −
け れ ば, if the average brightness (ave (L *)) is large, the false color evaluation value → φ = 1.0663. However, since the condition that the contrast is large and the average brightness is small is not actually assumed, in this case, the false color evaluation value → 0.

【0083】この様に評価式を構成する理由は、「被写
体が厳密に無彩色で、コントラストの全くない場合は、
色補間処理(図7の色補間処理部151参照)によって
偽色は発生しない」一方で、「被評価画像のコントラス
トの小さい方が、偽色が目立つ」からである。被評価画
像が任意のコントラストをもっていても、式(7)は有
効である。なお、主観評価値との寄与率(相関係数の2
乗)は0.929であった。
The reason for constructing the evaluation formula in this way is that “when the subject is strictly achromatic and has no contrast,
This is because no false color is generated by the color interpolation processing (see the color interpolation processing unit 151 in FIG. 7). On the other hand, "the smaller the contrast of the evaluated image, the more noticeable the false color". Equation (7) is valid even if the evaluated image has an arbitrary contrast. Note that the contribution rate to the subjective evaluation value (correlation coefficient of 2
Squared) was 0.929.

【0084】以上説明したように、本発明の画像品質方
法および画像品質装置は、人間の視覚特性、特に、明度
に基づく視覚特性を考慮したものであるので、偽色に対
して主観評価と客観評価が一致する評価値を算出するこ
とが可能となる。
As described above, the image quality method and the image quality apparatus of the present invention take into account human visual characteristics, particularly, visual characteristics based on lightness. It is possible to calculate an evaluation value that matches the evaluation.

【0085】なお、式(7)は、偽色評価値の一例を示
したものであって下式(8)で差案出してもよい。
Expression (7) shows an example of the false color evaluation value, and may be derived by the following expression (8).

【0086】[0086]

【数3】 (Equation 3)

【0087】[0087]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像評価
方法(請求項1)は、表示装置特性対応変換工程ではカ
ラー画像入力装置から画像データを入力して表示する画
像表示装置の特性に対応させて被評価画像を変換し、均
等色空間成分算出工程では表示装置特性対応変換工程で
変換した被評価画像を均等色空間成分に変換し、統計量
算出工程では均等色空間成分算出工程で算出した均等色
空間成分の統計量を算出し、明度差検出特性補正工程で
は統計量算出工程で算出した明度成分の統計量に、平均
明度に応じて指数的に増加する重み係数を乗じ、視覚系
の明度差検出特性に対応した補正を行い、偽色評価値算
出工程では明度差検出特性補正工程で補正した統計量
と、色度成分の統計量とを用いて偽色評価値を算出する
ため、固体撮像素子を用いたカラー画像入力装置の偽色
を主観評価に合致するよう定量的に評価することが可能
となる。
As described above, in the image evaluation method of the present invention (claim 1), in the conversion process corresponding to the display device characteristics, the characteristics of the image display device for inputting and displaying image data from the color image input device are displayed. In the uniform color space component calculation step, the evaluated image converted in the display device characteristic correspondence conversion step is converted into a uniform color space component, and in the uniformity color space component calculation step, the statistic calculation step is performed. Calculate the calculated statistic of the uniform color space component, and in the brightness difference detection characteristic correction process, multiply the statistic of the brightness component calculated in the statistic calculation process by a weighting factor that increases exponentially according to the average brightness. A correction corresponding to the lightness difference detection characteristic of the system is performed, and a false color evaluation value is calculated using a statistic corrected in the lightness difference detection characteristic correction step and a statistic of the chromaticity component in a false color evaluation value calculation step. For solid-state imaging device False color of a color image input apparatus using it becomes possible to quantitatively evaluate to match the subjective evaluation.

【0088】また、本発明の画像評価方法(請求項2)
は、表示装置特性対応変換工程ではカラー画像入力装置
から画像データを入力して表示する画像表示装置の特性
に対応させて被評価画像を変換し、均等色空間成分算出
工程では表示装置特性対応変換工程で変換した被評価画
像を均等色空間成分に変換し、統計量算出工程では均等
色空間成分算出工程で変換した均等色空間の各成分か
ら、少なくとも、明度の平均値(平均明度値)および、
明度の統計的偏差と色度の統計的偏差を算出し、偽色評
価値算出工程では、統計量算出工程で算出した平均明度
値のべき乗を係数として明度の統計的偏差と色度の統計
的偏差に基づき偽色に関する評価値を算出するため、固
体撮像素子を用いたカラー画像入力装置の偽色を主観評
価に合致するよう定量的に評価することが可能となる。
Further, the image evaluation method of the present invention (Claim 2)
Converts the image to be evaluated in accordance with the characteristics of the image display device which inputs and displays image data from the color image input device in the display device characteristics conversion process, and converts the display device characteristics in the uniform color space component calculation step. The evaluated image converted in the step is converted into a uniform color space component, and in the statistic calculation step, at least an average value (average lightness value) and a lightness value of each component of the uniform color space converted in the uniform color space component calculation step are calculated. ,
Calculate the statistical deviation of the lightness and the statistical deviation of the chromaticity, and in the false color evaluation value calculating step, use the power of the average lightness value calculated in the statistical amount calculating step as a coefficient to calculate the statistical deviation of the lightness and the statistical Since the evaluation value relating to the false color is calculated based on the deviation, it is possible to quantitatively evaluate the false color of the color image input device using the solid-state imaging device so as to match the subjective evaluation.

【0089】また、本発明の画像評価方法(請求項3)
は、表示装置特性対応変換工程では、画像表示装置の各
原色の色度、白色点の色度、およびガンマ特性のうち少
なくとも1つをパラメータとして使用して被評価画像を
変換するため、実際の観察環境(表示装置)を考慮した
画像品質の評価値を得ることが可能となる。
Further, the image evaluation method of the present invention (Claim 3)
In the conversion process corresponding to the display device characteristics, the evaluated image is converted by using at least one of the chromaticity of each primary color, the chromaticity of the white point, and the gamma characteristic as a parameter in the image display device. It is possible to obtain an evaluation value of image quality in consideration of an observation environment (display device).

【0090】また、本発明の画像評価装置(請求項4)
は、表示装置特性対応変換手段がカラー画像入力装置か
ら画像データを入力して表示する画像表示装置の特性に
対応させて被評価画像を変換し、表示装置特性対応変換
手段が被評価画像を画像表示装置の特性に対応させて変
換し、均等色空間成分算出手段が表示装置特性対応変換
手段で変換した被評価画像を均等色空間成分に変換し、
統計量算出手段が均等色空間成分算出手段で算出した均
等色空間成分の統計量を算出し、明度差検出特性補正手
段が統計量算出手段で算出した明度成分の統計量に、平
均明度に応じて指数的に増加する重み係数を乗じ、視覚
系の明度差検出特性に対応した補正を行い、偽色評価値
算出手段が明度差検出特性補正手段で補正した統計量
と、色度成分の統計量とを用いて偽色評価値を算出する
ため、固体撮像素子を用いたカラー画像入力装置の偽色
を主観評価に合致するよう定量的に評価することが可能
となる。
Further, the image evaluation apparatus of the present invention (Claim 4)
The display device characteristic conversion unit converts the image to be evaluated according to the characteristics of the image display device that inputs and displays image data from the color image input device, and the display device characteristic conversion unit converts the image to be evaluated into an image. Converted in accordance with the characteristics of the display device, the uniform color space component calculating means converts the evaluated image converted by the display device characteristics corresponding conversion means into a uniform color space component,
The statistic calculation means calculates the statistic of the uniform color space component calculated by the uniform color space component calculation means, and the brightness difference detection characteristic correction means calculates the statistic of the lightness component calculated by the statistic calculation means, according to the average brightness. Multiplied by a weighting factor that increases exponentially, performs correction corresponding to the lightness difference detection characteristic of the visual system, and the false color evaluation value calculation means corrects the statistic amount corrected by the lightness difference detection characteristic correction means, Since the false color evaluation value is calculated using the quantity, the false color of the color image input device using the solid-state imaging device can be quantitatively evaluated so as to match the subjective evaluation.

【0091】また、本発明の画像評価装置(請求項5)
は、表示装置特性対応変換手段がカラー画像入力装置か
ら画像データを入力して表示する画像表示装置の特性に
対応させて被評価画像を変換し、均等色空間成分算出手
段が表示装置特性対応変換手段で変換した被評価画像を
均等色空間成分に変換し、統計量算出手段が均等色空間
成分算出手段で変換した均等色空間の各成分から、少な
くとも、明度の平均値(平均明度値)および、明度の統
計的偏差と色度の統計的偏差を算出し、偽色評価値算出
手段が統計量算出手段で算出した平均明度値のべき乗を
係数として前記明度の統計的偏差と色度の統計的偏差に
基づき偽色に関する評価値を算出するため、固体撮像素
子を用いたカラー画像入力装置の偽色を主観評価に合致
するよう定量的に評価することが可能となる。
Further, the image evaluation device of the present invention (claim 5)
The display device characteristic conversion unit converts the image to be evaluated in accordance with the characteristics of the image display device that inputs and displays the image data from the color image input device, and the uniform color space component calculation unit converts the display device characteristic conversion. The evaluated image converted by the means is converted into a uniform color space component, and the statistic calculating means converts at least the average value of the lightness (average lightness value) and the respective components of the uniform color space converted by the uniform color space component calculating means. Calculate the statistical deviation of the brightness and the statistical deviation of the chromaticity, and calculate the statistical deviation of the brightness and the statistical Since the evaluation value relating to the false color is calculated based on the statistical deviation, it is possible to quantitatively evaluate the false color of the color image input device using the solid-state imaging device so as to match the subjective evaluation.

【0092】また、本発明の画像評価装置(請求項6)
は、表示装置特性対応変換手段が、画像表示装置の各原
色の色度、白色点の色度、およびガンマ特性のうち少な
くとも1つをパラメータとして使用して被評価画像を変
換するため、実際の観察環境(表示装置)を考慮した画
像品質の評価値を得ることが可能となる。
Further, the image evaluation device of the present invention (claim 6)
Since the display device characteristic conversion unit converts the evaluated image using at least one of the chromaticity of each primary color, the chromaticity of the white point, and the gamma characteristic as a parameter in the image display device, It is possible to obtain an evaluation value of image quality in consideration of an observation environment (display device).

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の画像評価装置の構成例を表すブロック
図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of an image evaluation device according to the present invention.

【図2】偽色評価をする際に撮像される、連続した周波
数成分をもつパターンの例を表す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a pattern having continuous frequency components, which is imaged when performing false color evaluation.

【図3】偽色評価をする際に撮像される、連続した周波
数成分をもつパターンの例を表す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a pattern having continuous frequency components, which is imaged when performing false color evaluation.

【図4】ISO規格電子スチルカメラ用解像度チャート
(ISOチャート)を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a resolution chart (ISO chart) for an ISO standard electronic still camera.

【図5】ISOチャートの各部の名称を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing names of respective parts of the ISO chart.

【図6】偽色に関する画像評価方法を説明するフローチ
ャートである。
FIG. 6 is a flowchart illustrating an image evaluation method relating to a false color.

【図7】画像データの流れを示すデジタルカメラの概略
構成図である。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a digital camera showing a flow of image data.

【図8】CCDの画素並び(ベイヤ配列)を表した図で
ある。
FIG. 8 is a diagram showing a pixel arrangement (Bayer arrangement) of a CCD.

【図9】偽色の発生しやすいコントラストの大きい境界
を表す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a boundary having a large contrast in which a false color easily occurs.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 撮像レンズ 12 固体撮像素子 15 画像処理部 16 画像圧縮部 100 画像評価装置 101 画像記憶部 102 選択部 103 表示装置特性対応変換部 104 均等色空間成分算出部 105 統計量算出部 106 明度差検出特性補正部 107 偽色評価値算出部 151 色補間処理部 152 アパーチャ処理部 REFERENCE SIGNS LIST 11 imaging lens 12 solid-state imaging device 15 image processing unit 16 image compression unit 100 image evaluation unit 101 image storage unit 102 selection unit 103 display device characteristic correspondence conversion unit 104 uniform color space component calculation unit 105 statistic calculation unit 106 brightness difference detection characteristics Correction unit 107 False color evaluation value calculation unit 151 Color interpolation processing unit 152 Aperture processing unit

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固体撮像素子を用いたカラー画像入力装
置から画像データを被評価画像として入力し、前記被評
価画像の偽色に関する画像品質を評価する画像評価方法
であって、 前記カラー画像入力装置から画像データを入力して表示
する画像表示装置の特性に対応させて前記被評価画像を
変換する表示装置特性対応変換工程と、 前記表示装置特性対応変換工程で変換した被評価画像を
均等色空間成分に変換する均等色空間成分算出工程と、 前記均等色空間成分算出工程で算出した均等色空間成分
の統計量を算出する統計量算出工程と、 前記統計量算出工程で算出した明度成分の統計量に、平
均明度に応じて指数的に増加する重み係数を乗じ、視覚
系の明度差検出特性に対応した補正を行う明度差検出特
性補正工程と、 前記明度差検出特性補正工程で補正した統計量と、前記
色度成分の統計量とを用いて偽色評価値を算出する偽色
評価値算出工程と、 を含むことを特徴とする画像評価方法。
1. An image evaluation method for inputting image data as an image to be evaluated from a color image input device using a solid-state imaging device and evaluating image quality relating to a false color of the image to be evaluated. A display device characteristic corresponding conversion step of converting the image to be evaluated in accordance with the characteristics of the image display device for inputting and displaying image data from the device; and a uniform color conversion of the image to be evaluated converted in the display device characteristic corresponding conversion step. A uniform color space component calculating step of converting to a space component; a statistic calculating step of calculating a statistic of the uniform color space component calculated in the uniform color space component calculating step; and a lightness component calculated in the statistic calculating step. A brightness difference detection characteristic correction step of multiplying the statistic by a weighting factor that increases exponentially according to the average brightness, and performing correction corresponding to the brightness difference detection characteristic of the visual system; and Image evaluation method of the statistic that is corrected by a positive step, and false color evaluation value calculating step of calculating a false color evaluation values using a statistical amount of the chromaticity components, characterized in that it comprises.
【請求項2】 固体撮像素子を用いたカラー画像入力装
置から画像データを被評価画像として入力し、前記被評
価画像の偽色に関する画像品質を評価する画像評価方法
であって、 前記カラー画像入力装置から画像データを入力して表示
する画像表示装置の特性に対応させて前記被評価画像を
変換する表示装置特性対応変換工程と、 前記表示装置特性対応変換工程で変換した被評価画像を
均等色空間成分に変換する均等色空間成分算出工程と、 前記均等色空間成分算出工程で変換した均等色空間の各
成分から、少なくとも、明度の平均値(平均明度値)お
よび、明度の統計的偏差と色度の統計的偏差を算出する
統計量算出工程と、 前記統計量算出工程で算出した平均明度値のべき乗を係
数として前記明度の統計的偏差と色度の統計的偏差に基
づき偽色に関する評価値を算出する偽色評価値算出工程
と、 を含むことを特徴とする画像評価方法。
2. An image evaluation method for inputting image data as an image to be evaluated from a color image input device using a solid-state imaging device and evaluating image quality relating to a false color of the image to be evaluated. A display device characteristic corresponding conversion step of converting the image to be evaluated in accordance with the characteristics of the image display device for inputting and displaying image data from the device; and a uniform color conversion of the image to be evaluated converted in the display device characteristic corresponding conversion step. A uniform color space component calculating step of converting to a spatial component; and, from each component of the uniform color space converted in the uniform color space component calculating step, at least an average value of lightness (average lightness value) and a statistical deviation of lightness. A statistical amount calculating step of calculating a statistical deviation of the chromaticity; and a power of the average lightness value calculated in the statistical amount calculating step as a coefficient, based on the statistical deviation of the lightness and the statistical deviation of the chromaticity. Image evaluation method characterized by comprising a pseudo color evaluation value calculating step of calculating an evaluation value relating to false color can, a.
【請求項3】 前記表示装置特性対応変換工程では、前
記画像表示装置の各原色の色度、白色点の色度、および
ガンマ特性のうち少なくとも1つをパラメータとして使
用して前記被評価画像を変換することを特徴とする請求
項1または2に記載の画像評価方法。
3. In the display device characteristic conversion step, the evaluated image is converted using at least one of chromaticity of each primary color, chromaticity of a white point, and gamma characteristic of the image display device as parameters. The image evaluation method according to claim 1, wherein the image evaluation is performed.
【請求項4】 固体撮像素子を用いたカラー画像入力装
置から画像データを被評価画像として入力し、前記被評
価画像の偽色に関する画像品質を評価する画像評価装置
であって、 前記カラー画像入力装置から画像データを入力して表示
する画像表示装置の特性に対応させて前記被評価画像を
変換する表示装置特性対応変換手段と、 前記被評価画像を画像表示装置の特性に対応させて変換
する表示装置特性対応変換手段と、 前記表示装置特性対応変換手段が変換した被評価画像を
均等色空間成分に変換する均等色空間成分算出手段と、 前記均等色空間成分算出手段が算出した均等色空間成分
の統計量を算出する統計量算出手段と、 前記統計量算出手段が算出した明度成分の統計量に、平
均明度に応じて指数的に増加する重み係数を乗じ、視覚
系の明度差検出特性に対応した補正を行う明度差検出特
性補正手段と、 前記明度差検出特性補正手段が補正した統計量と、前記
色度成分の統計量とを用いて偽色評価値を算出する偽色
評価値算出手段と、 を具備することを特徴とする画像評価装置。
4. An image evaluation device for inputting image data as an image to be evaluated from a color image input device using a solid-state imaging device and evaluating image quality relating to a false color of the image to be evaluated. A display device characteristic correspondence conversion unit that converts the image to be evaluated in accordance with the characteristics of the image display device that inputs and displays image data from the device; and converts the image to be evaluated in accordance with the characteristics of the image display device. A display device characteristic correspondence conversion unit; a uniform color space component calculation unit for converting the evaluated image converted by the display device characteristic correspondence conversion unit into a uniform color space component; and a uniform color space calculated by the uniform color space component calculation unit. A statistic calculating means for calculating the statistic of the component; and a statistic of the brightness component calculated by the statistic calculating means multiplied by a weighting factor which increases exponentially in accordance with the average brightness. Calculating a false color evaluation value using a brightness difference detection characteristic correction unit that performs correction corresponding to the brightness difference detection characteristic, a statistic corrected by the brightness difference detection characteristic correction unit, and a statistic of the chromaticity component. And a false color evaluation value calculating means.
【請求項5】 固体撮像素子を用いたカラー画像入力装
置から画像データを被評価画像として入力し、前記被評
価画像の偽色に関する画像品質を評価する画像評価装置
であって、 前記カラー画像入力装置から画像データを入力して表示
する画像表示装置の特性に対応させて前記被評価画像を
変換する表示装置特性対応変換手段と、 前記表示装置特性対応変換手段が変換した被評価画像を
均等色空間成分に変換する均等色空間成分算出手段と、 前記均等色空間成分算出手段が変換した均等色空間の各
成分から、少なくとも、明度の平均値(平均明度値)お
よび、明度の統計的偏差と色度の統計的偏差を算出する
統計量算出手段と、 前記統計量算出手段が算出した平均明度値のべき乗を係
数として前記明度の統計的偏差と色度の統計的偏差に基
づき偽色に関する評価値を算出する偽色評価値算出手段
と、 を具備することを特徴とする画像評価装置。
5. An image evaluation device for inputting image data as an image to be evaluated from a color image input device using a solid-state imaging device, and evaluating image quality relating to a false color of the image to be evaluated. A display device characteristic corresponding conversion unit for converting the image to be evaluated in accordance with the characteristics of the image display device for inputting and displaying image data from the device; and converting the image to be evaluated converted by the display device characteristic corresponding conversion unit into a uniform color. Uniform color space component calculating means for converting into a space component; and from each component of the uniform color space converted by the uniform color space component calculating means, at least an average value of lightness (average lightness value) and a statistical deviation of lightness. A statistic calculating means for calculating a statistical deviation of the chromaticity; and a power of the average lightness value calculated by the statistic calculating means as a coefficient, based on the statistical deviation of the lightness and the statistical deviation of the chromaticity. Image evaluation apparatus characterized by comprising a false color evaluation value calculating means for calculating an evaluation value relating to false color can, a.
【請求項6】 前記表示装置特性対応変換手段は、前記
画像表示装置の各原色の色度、白色点の色度、およびガ
ンマ特性のうち少なくとも1つをパラメータとして使用
して前記被評価画像を変換することを特徴とする請求項
4または5に記載の画像評価装置。
6. The display device characteristic correspondence conversion unit converts the evaluated image using at least one of chromaticity of each primary color, chromaticity of a white point, and gamma characteristic of the image display device as a parameter. The image evaluation device according to claim 4, wherein conversion is performed.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003009190A (en) * 2001-06-21 2003-01-10 Olympus Optical Co Ltd Device and method for measuring resolution
JP2003009191A (en) * 2001-06-21 2003-01-10 Olympus Optical Co Ltd Image processor and image processing method
JP2008035370A (en) * 2006-07-31 2008-02-14 Dainippon Printing Co Ltd False color evaluating method of digital camera, false color evaluating device of digital camera and false color evaluation program of digital camera
JP2009071680A (en) * 2007-09-14 2009-04-02 Dainippon Printing Co Ltd Chart for evaluating image device, evaluating method of image device and program for evaluating image device
CN104702945A (en) * 2015-03-25 2015-06-10 信利光电股份有限公司 Color cast color tape detection method
EP3047428A4 (en) * 2013-09-20 2017-02-08 A2ZLogix, Inc. System and method for reducing visible artifacts in the display of compressed and decompressed digital images and video

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003009190A (en) * 2001-06-21 2003-01-10 Olympus Optical Co Ltd Device and method for measuring resolution
JP2003009191A (en) * 2001-06-21 2003-01-10 Olympus Optical Co Ltd Image processor and image processing method
JP2008035370A (en) * 2006-07-31 2008-02-14 Dainippon Printing Co Ltd False color evaluating method of digital camera, false color evaluating device of digital camera and false color evaluation program of digital camera
JP4629629B2 (en) * 2006-07-31 2011-02-09 大日本印刷株式会社 Digital camera false color evaluation method, digital camera false color evaluation apparatus, and digital camera false color evaluation program
JP2009071680A (en) * 2007-09-14 2009-04-02 Dainippon Printing Co Ltd Chart for evaluating image device, evaluating method of image device and program for evaluating image device
EP3047428A4 (en) * 2013-09-20 2017-02-08 A2ZLogix, Inc. System and method for reducing visible artifacts in the display of compressed and decompressed digital images and video
CN104702945A (en) * 2015-03-25 2015-06-10 信利光电股份有限公司 Color cast color tape detection method
CN104702945B (en) * 2015-03-25 2017-02-01 信利光电股份有限公司 Color cast color tape detection method

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