JP2002305657A - 画質評価装置、画質評価方法および記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 人間が介在することなく、効率的かつ定量的
にディジタル画像の階調再現性を評価する。 【解決手段】 輝度に関する濃度ヒストグラムが既知の
被写体を撮像装置で撮像して出力されたディジタル画像
の階調再現性評価装置であって、ディジタル画像データ
の輝度に関する濃度ヒストグラムを算出する手段１と、
輝度に関する濃度ヒストグラムから輝度に関する累積密
度分布を算出する手段２と、被写体の輝度に関する累積
密度分布とディジタル画像データの輝度に関する累積密
度分布から、各輝度における累積出現頻度差の絶対値の
全輝度値における合計値を算出する手段３を備える。合
計値が小さい程、ディジタル画像と被写体の濃度累積密
度分布の類似度が高いので階調再現性に関する画質が良
く、合計値が大きい程、ディジタル画像と被写体の濃度
累積密度分布の類似度が低いので階調再現性に関する画
質が悪いと判断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタルカメラ
やカラースキャナ等の画像処理装置から出力されたディ
ジタル画像の画質を評価する技術に関し、特に、撮像装
置から出力されたディジタル画像データの状態で階調再
現性を評価する画質評価装置、画質評価方法および記録
媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ディジタルカメラやカラースキャ
ナ、カラー複写機などの画像処理装置の普及が目覚しく
なってきており、それらの品質評価や性能向上を図るた
め、出力される画像の画質評価の重要性が高まってきて
いる。

【０００３】従来では、例えば、人間が画像を目で見て
画質を判断する主観的画質評価方法が用いられている。
このような主観的画質評価方法の１例である二重刺激劣
化尺度法の場合、図１８に示すように、評価者に対して
ある一定の時間間隔で、基準画像（原画像）と被評価画
像をこの順で提示する。また、基準画像と被評価画像の
間には、区切りとしてグレイ画像を一定時間挿入する。
被評価画像の提示終了後、評価者は下記表１に示す５段
階劣化尺度により被評価画像を採点する。この評価手順
を被評価画像の種類だけ繰り返す。また、同じ基準画像
と被評価画像の組に対して、複数回、上記評価を繰り返
す。さらに、上記評価作業を複数の評価者に対して行わ
せ、各被評価画像に対する評価値の平均値や標準偏差を
算出して、画質の評価を行う。

【０００４】

【表１】

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た主観的画質評価法の場合、個人差や評価環境などによ
り結果が変動しやすい。また、大量の画像を評価する場
合には、長い時間と労力を要し、評価者の負担も大き
い。さらに、複数の被評価画像の画質が均衡している場
合、微妙な画質の違いを定量化するのは困難であるなど
の問題点が存在する。

【０００６】本発明は、このような従来技術の課題を解
決するべくなされたものであり、人間が介在することな
く、効率的かつ定量的にディジタル画像の階調再現性を
評価することができる画質評価装置、画質評価方法およ
び記録媒体を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の画質評価装置
は、輝度に関する濃度ヒストグラムが既知である被写体
を撮像装置により撮像して出力されたディジタル画像デ
ータの階調再現性を評価する画質評価装置であって、デ
ィジタル画像データの輝度に関する濃度ヒストグラムを
算出する手段と、輝度に関する濃度ヒストグラムから輝
度に関する濃度累積密度分布を算出する手段と、被写体
の輝度に関する濃度累積密度分布とディジタル画像デー
タの輝度に関する濃度累積密度分布から、各輝度におけ
る両者の累積出現頻度の差分の絶対値を、全輝度値につ
いて合計した合計値を算出する手段とを備えており、そ
のことにより上記目的が達成される。

【０００８】上記構成によれば、後述する実施形態１に
示すように、得られた合計値が小さいほど、ディジタル
画像と被写体との濃度累積密度分布の類似度が高いた
め、階調再現性に関する画質が良いと判断することが可
能である。一方、得られた合計値が大きいほど、ディジ
タル画像と被写体との濃度累積密度分布の類似度が低い
ため、階調再現性に関する画質が悪いと判断することが
可能である。

【０００９】前記ディジタル画像データの濃度累積密度
分布において累積出現頻度が正になる輝度から１になる
輝度までの範囲が、前記被写体の濃度累積密度分布にお
いて累積出現頻度が正になる輝度から１になる輝度まで
の範囲と一致するように、ディジタル画像データの濃度
累積密度分布に対して階調補正を行う手段を備えている
のが好ましい。

【００１０】上記構成によれば、後述する実施形態２に
示すように、撮像環境や撮像条件が与える影響を少なく
して画質評価を行うことが可能である。

【００１１】前記撮像装置により被写体を撮像して出力
されたディジタル画像データが、該ディジタル画像デー
タが入力されて画像が出力される画像出力装置のγ特性
に基づいてγ補正されている場合に、該ディジタル画像
データの各画素におけるＲＧＢ値の各成分を逆γ補正す
る手段を備えているのが好ましい。

【００１２】上記構成によれば、後述する実施形態３に
示すように、ディジタル画像データが撮像装置内で画像
出力装置のγ特性に基づいてγ補正されている場合で
も、画質の評価を行うことが可能である。

【００１３】本発明の画質評価方法は、輝度に関する濃
度ヒストグラムが既知である被写体を撮像装置により撮
像して出力されたディジタル画像データの階調再現性を
評価する画質評価方法であって、ディジタル画像データ
の輝度に関する濃度ヒストグラムを算出するステップ
と、輝度に関する濃度ヒストグラムから輝度に関する濃
度累積密度分布を算出するステップと、被写体の輝度に
関する濃度累積密度分布とディジタル画像データの輝度
に関する濃度累積密度分布から、各輝度における両者の
累積出現頻度の差分の絶対値を、全輝度について合計し
た合計値を算出するステップとを含み、そのことにより
上記目的が達成される。

【００１４】上記方法によれば、後述する実施形態１に
示すように、得られた合計値が小さいほど、ディジタル
画像と被写体との濃度累積密度分布の類似度が高いた
め、階調再現性に関する画質が良いと判断することが可
能である。一方、得られた合計値が大きいほど、ディジ
タル画像と被写体との濃度累積密度分布の類似度が低い
ため、階調再現性に関する画質が悪いと判断することが
可能である。

【００１５】前記ディジタル画像データの濃度累積密度
分布において累積出現頻度が正になる輝度から１になる
輝度までの範囲が、前記被写体の濃度累積密度分布にお
いて累積出現頻度が正になる輝度から１になる輝度まで
の範囲と一致するように、ディジタル画像データの濃度
累積密度分布に対して階調補正を行うステップを含んで
いるのが好ましい。

【００１６】上記方法によれば、後述する実施形態２に
示すように、撮像環境や撮像条件がが与える影響を少な
くして画質評価を行うことが可能である。

【００１７】前記撮像装置により被写体を撮像して出力
されたディジタル画像データが、該ディジタル画像デー
タが入力されて画像が出力される画像出力装置のγ特性
に基づいてγ補正されている場合に、該ディジタル画像
データの各画素におけるＲＧＢ値の各成分を逆γ補正す
るステップを含んでいるのが好ましい。

【００１８】上記方法によれば、後述する実施形態３に
示すように、ディジタル画像データが撮像装置内で画像
出力装置のγ特性に基づいてγ補正されている場合で
も、画質の評価を行うことが可能である。

【００１９】本発明の記録媒体は、本発明の画質評価方
法の手順が記録されており、そのことにより上記目的が
達成される。

【００２０】上記構成によれば、得られた合計値が小さ
いほどディジタル画像と被写体との濃度累積密度分布の
類似度が高いために階調再現性に関する画質が良いと判
断することが可能であり、一方、得られた合計値が大き
いほどディジタル画像と被写体との濃度累積密度分布の
類似度が低いために階調再現性に関する画質が悪いと判
断することができる画質評価方法の手順が記録された記
録媒体を提供することが可能である。さらに、記録媒体
に記録しておくことにより、可搬性および保守性に優れ
たものとすることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて、図面を参照しながら説明する。

【００２２】（実施形態１）図１は、実施形態１の画質
評価装置の構成を示すための図である。この画質評価装
置は、濃度ヒストグラム算出部１、濃度累積密度分布算
出部２、累積出現頻度差合計値算出部３および制御部４
を備えている。なお、本実施形態ではパーソナルコンピ
ューターやワークステーション等の汎用コンピューター
を用いてソフトウェアにより評価を行うため、各演算処
理はソフトウェアが提供する演算処理手順を基に、図示
しないコンピューター内のＣＰＵ等の演算処理回路（ハ
ードウェア）を制御して実現される。このことは以下の
実施形態でも同様である。

【００２３】濃度ヒストグラム算出部１は、輝度に関す
る濃度ヒストグラムが既知である被写体を撮像装置によ
り撮像して出力されたディジタル画像データから、輝度
に関する濃度ヒストグラムを算出する。濃度ヒストグラ
ムとは、ある濃度分布に対して、横軸に濃度を表し、縦
軸に各濃度における出現頻度（出現回数）を表したもの
である。輝度に関する濃度ヒストグラムとは、横軸の濃
度として輝度（明るさ）を用いた濃度ヒストグラムであ
る。

【００２４】濃度累積密度分布算出部２は、濃度ヒスト
グラム算出部１において算出されたディジタル画像デー
タの輝度に関する濃度ヒストグラムから、輝度に関する
濃度累積密度分布を算出する。さらに、既知である被写
体の輝度に関する濃度ヒストグラムから、輝度に関する
濃度累積密度分布を算出する。濃度累積密度分布とは、
ある濃度分布に対して、横軸に濃度を表し、縦軸に各濃
度における濃度０からその濃度までの累積出現頻度を正
規化して表したものである。輝度に関する濃度累積密度
分布とは、横軸の濃度として輝度（明るさ）を用いた濃
度累積密度分布である。

【００２５】累積出現頻度差合計値算出部３は、濃度累
積密度分布算出部２において算出された被写体の輝度に
関する濃度累積密度分布とディジタル画像データの輝度
に関する濃度累積密度分布から、各輝度における両者の
累積出現頻度の差分の絶対値を、全輝度について合計し
た合計値を算出する。

【００２６】制御部４は、上記濃度ヒストグラム算出部
１、濃度累積密度分布算出部２および累積出現頻度差合
計値算出部３に接続され、処理の流れを制御する。

【００２７】さらに、図１の１〜４の各部の処理手順
は、図示しない記録媒体に記録され、図示しないパーソ
ナルコンピューターやワークステーション等の汎用コン
ピューターから読み込まれ、実行されることにより各部
の処理が実現される。

【００２８】図２は、実施形態１の画質評価方法の手順
を説明するためのフローチャートである。以下、各ステ
ップに従って順に説明する。

【００２９】まず、ステップＳ１において、濃度ヒスト
グラム算出部１により、輝度に関する濃度ヒストグラム
が既知である被写体を撮像装置により撮像して出力され
たディジタル画像データから、輝度に関する濃度ヒスト
グラムを算出する。被写体としては、例えば図３に示す
ような輝度が段階的に変化するグレイチャートを用いる
ことができる。このときの濃度ヒストグラムは、図４に
示すようなものになる。なお、濃度ヒストグラムが既知
の被写体であれば、図３のグレイチャート以外のものを
用いてもよい。この算出方法については、後で詳細に説
明する。

【００３０】次に、ステップＳ２において、濃度累積密
度分布算出部２により、ステップＳ１において算出され
たディジタル画像データの輝度に関する濃度ヒストグラ
ムから、輝度に関する濃度累積密度分布を算出する。

【００３１】続いて、ステップＳ３において、濃度累積
密度分布算出部２により、既知である被写体の輝度に関
する濃度ヒストグラムから、輝度に関する濃度累積密度
分布を算出する。この算出方法については、後で詳細に
説明する。

【００３２】その後、ステップＳ４において、累積出現
頻度差合計値算出部３により、ステップＳ３において算
出された被写体の輝度に関する濃度累積密度分布と、ス
テップＳ２において算出されたディジタル画像データの
輝度に関する濃度累積密度分布から、各輝度における両
者の累積出現頻度の差分の絶対値を、全輝度について合
計した合計値を算出する。この算出方法については、後
で詳細に説明する。

【００３３】図５は、図２のステップＳ１におけるディ
ジタル画像データの濃度ヒストグラム算出処理をより詳
細に説明するためのフローチャートである。以下、各ス
テップに従って順に説明する。

【００３４】まず、各輝度毎に出現頻度を求めるため
に、ステップＳ１１では、ディジタル画像の濃度ヒスト
グラムにおける、対象とする輝度の出現頻度Ｈｉ（ｉ）
を下記式（１）を用いて初期化する。

【００３５】

【数１】 上記ステップＳ１１の処理を、量子化された輝度（画素
毎の明るさ）を０から（輝度のステップ数−１）まで１
ずつインクリメントしながら、輝度のステップ数だけ繰
り返す。例えば、輝度の量子化を８ビットで行った場合
には、ステップ数は２の８乗で２５６になる。

【００３６】次に、ステップＳ１２において、対象画素
の輝度Ｙｒ（ｊ）を、下記式（２）を用いて算出する。

【００３７】

【数２】 続いて、ステップＳ１３では、ステップＳ１２において
算出された輝度Ｙｒ（ｊ）に対して、小数点以下を四捨
五入することにより、量子化された輝度Ｙｉ（ｊ）を算
出する。

【００３８】その後、ステップＳ１４では、ステップＳ
１３において算出された量子化された輝度Ｙｉ（ｊ）に
おける出現頻度Ｈｉ（Ｙｉ（ｊ））を１だけインクリメ
ントする。

【００３９】上記ステップＳ１２〜ステップＳ１４の処
理を、ディジタル画像データの画素のインデクス番号を
０から（画素数−１）まで１ずつインクリメントしなが
ら、画素数だけ繰り返す。

【００４０】最終的には、図６に示すような濃度ヒスト
グラムが算出される。この図６の濃度ヒストグラムのピ
ークは、図４の濃度ヒストグラムのピーク（４箇所）に
対応している。

【００４１】図７は、図２のステップＳ２およびステッ
プＳ３における輝度に関する濃度累積密度分布の算出処
理をより詳細に説明するためのフローチャートである。
以下、各ステップに従って順に説明する。

【００４２】まず、ステップＳ２１では、ディジタル画
像データの対象とする輝度の累積出現頻度Ｐｉ（ｉ）、
および被写体の対象とする輝度の累積出現頻度Ｐｓ
（ｉ）を下記式（３）および下記式（４）を用いて各々
算出する。すなわち、ステップＳ２の場合には下記式
（３）、ステップＳ３の場合には下記式（４）を用い
る。

【００４３】

【数３】 上記ステップＳ２１の処理を、量子化された輝度を０か
ら（輝度のステップ数−１）まで１ずつインクリメント
しながら、輝度のステップ数だけ繰り返す。

【００４４】次に、ステップＳ２２において、Ｐｉ
（ｉ）およびＰｓ（ｉ）を下記式（５）および下記式
（６）を用いて各々正規化する。

【００４５】

【数４】 上記ステップＳ２２の処理を、量子化された輝度を０か
ら（輝度のステップ数−１）まで１ずつインクリメント
しながら、輝度のステップ数だけ繰り返す。

【００４６】最終的には、図８に示すようなディジタル
画像データおよび被写体の濃度累積密度分布が算出され
る。なお、図８において、実線がディジタル画像データ
の濃度累積密度分布であり、点線が被写体の濃度累積密
度分布である。

【００４７】最後に、図２のステップＳ４における被写
体とディジタル画像データの累積出現頻度差の絶対値の
全輝度についての合計値算出処理について、より詳細に
説明する。

【００４８】ここでは、被写体とディジタル画像データ
の各輝度における累積出現頻度差の絶対値の全輝度につ
いての合計値Ｅを下記式（７）を用いて算出する。

【００４９】

【数５】 本実施形態では、このようにして算出された合計値Ｅ
を、階調再現性に関する画質評価値として用いることが
できる。すなわち、合計値Ｅが小さいほど、ディジタル
画像データと被写体の濃度累積密度分布の類似値が高い
ので、階調再現性に関する画質が良いと判断することが
できる。一方、合計値Ｅが大きいほど、ディジタル画像
データと被写体の濃度累積密度分布の類似値が低いの
で、階調再現性に関する画質が悪いと判断することがで
きる。

【００５０】本実施形態において、単にヒストグラムを
比較するのではなく、累積出現頻度を算出し、その差の
絶対値の合計値を比較するのは、ディジタル画像データ
と被写体の階調再現性の差を定量的に表すためである。

【００５１】濃度ヒストグラムの差を用いた場合には、
必ずしも階調再現性の差を定量的に表せているとは限ら
ず、一方、濃度累積密度分布の差を用いた場合には、累
積の過程で階調再現のずれの大きさが累積頻度の差に反
映されるため、ずれが大きいほど差の値も大きくなる。

【００５２】以下に、具体的な例を挙げて説明する。被
評価画像データの全ピクセル（画素）数を９、階調（輝
度のステップ数）を８とし、被写体の濃度ヒストグラム
は図１５（ａ）、被写体の濃度累積密度分布は図１５
（ｂ）に示すようなものとする。また、被評価画像１の
濃度ヒストグラムは図１６（ａ）、被評価画像１の濃度
累積密度分布は図１６（ｂ）に示すようになり、被評価
画像２の濃度ヒストグラムは図１７（ａ）、被評価画像
２の濃度累積密度分布は図１７（ｂ）に示すようになっ
たものとする。

【００５３】このとき、被写体と評価画像１の濃度ヒス
トグラムの差の絶対値の和は、下記表２に示すように計
算され、被写体と評価画像２の濃度ヒストグラムの差の
絶対値の和は、下記表３に示すように計算される。

【００５４】

【表２】

【００５５】

【表３】 一方、被写体と評価画像１の濃度累積密度分布の差の絶
対値の和は、下記表４に示すように計算され、被写体と
評価画像２の濃度累積密度分布の差の絶対値の和は、下
記表５に示すように計算される。

【００５６】

【表４】

【００５７】

【表５】 ここで、被評価画像１と２では、１の方が被写体との階
調のずれ具合が小さい（階調再現性が良い）と言える。
しかし、濃度被の差の絶対値の和を用いた場合には、被
評価画像１、２共に値が１２になって両者の階調再現性
の差を定量的に表せていない。一方、濃度累積密度分布
の差の絶対値の和を用いた場合には、被評価画像１、２
の値は各々２／３および４／３となり、両者の階調再現
性の差を定量的に表せているといえる。従って、画質評
価値としては濃度累積密度分布の差を用いるのが妥当で
あると考えられる。

【００５８】（実施形態２）図９は、実施形態２の画質
評価装置の構成を示すための図である。この画質評価装
置は、実施形態１の濃度ヒストグラム算出部１、濃度累
積密度分布算出部２および累積出現頻度差合計値算出部
３に加えて、階調補正部５が制御部４に接続されてい
る。図９の濃度ヒストグラム算出部１、濃度累積密度分
布算出部２、累積出現頻度差合計値算出部３および制御
部４は、図１の各部分と同様の機能を有するので、ここ
では説明を省略する。

【００５９】階調補正部５は、図８に示したようなディ
ジタル画像データの濃度累積密度分布において累積出現
頻度が正になる輝度から１になる輝度までの範囲が、被
写体の濃度累積密度分布において累積出現頻度が正にな
る輝度から１になる輝度までの範囲と一致するように、
ディジタル画像データの濃度累積密度分布に対して階調
補正を行う。

【００６０】図１０は、実施形態２の画質評価方法の手
順を説明するためのフローチャートである。この図１０
では、図２のフローチャートにおけるステップＳ３の直
後に、階調補正を行うステップＳ５を追加した処理の流
れになっている。図１０のステップＳ１〜ステップＳ４
の各ステップは、図２のステップＳ１〜ステップＳ４と
同様の処理であるので、ここでは説明を省略する。

【００６１】本実施形態では、ステップＳ３の直後のス
テップＳ５において、階調補正部５により、ディジタル
画像データの濃度累積密度分布において累積出現頻度が
正になる輝度から１になる輝度までの範囲が、被写体の
濃度累積密度分布において累積出現頻度が正になる輝度
から１になる輝度までの範囲と一致するように、ディジ
タル画像データの濃度累積密度分布に対して階調補正を
行う。以下に、この処理について詳細に説明する。

【００６２】図１１は、図１０のステップＳ５における
階調補正処理をより詳細に説明するためのフローチャー
トである。以下、各ステップに従って順に説明する。

【００６３】まず、ステップＳ３１では、図８に示した
ような被写体の濃度累積密度分布から、被写体の階調範
囲を検出する。階調範囲とは、輝度０から検出を開始し
た場合、累積出現頻度が正になり始める輝度（階調範囲
開始点）から１になる輝度（階調範囲終了点）までの範
囲のことである。

【００６４】次に、ステップＳ３２では、ディジタル画
像データの濃度累積密度分布から、被写体の階調範囲を
検出する。この処理は、ステップＳ３１と同様に行うこ
とができる。

【００６５】続いて、ステップＳ３３において、ディジ
タル画像データと被写体の階調範囲の比率Ｒを下記式
（８）により算出する。

【００６６】

【数６】 その後、ステップＳ３４において、対象とする輝度にお
けるディジタル画像データの階調補正後の累積頻度Ｐｃ
ｎｉ（ｉ）を下記式（９）〜下記式（１１）のいずれか
を用いて算出する。

【００６７】

【数７】 上記ステップＳ３４の処理を、量子化された輝度を０か
ら（輝度のステップ数−１）まで１ずつインクリメント
しながら、輝度のステップ数（８ビットの場合２５６）
だけ繰り返す。

【００６８】最終的には、図１２に示すようなディジタ
ル画像データの階調補正後の濃度累積密度分布が算出さ
れる。なお、図１２において、実線が階調補正前の濃度
累積密度分布（階調範囲Ｙｉｓ〜Ｙｉｅ）であり、点線
が階調補正後の濃度累積密度分布（階調範囲Ｙｓｓ〜Ｙ
ｓｅ）である。

【００６９】ディジタル画像データの階調範囲は、撮像
時の被写体の明るさ等の撮像環境や露出、シャッタース
ピード等の撮像条件によって変動し、それに伴って累積
出現頻度差の絶対値の合計値も変動する。本実施形態で
は、ディジタル画像データの階調範囲を被写体の階調範
囲と一致するように補正することにより、累積出現頻度
差の絶対値の合計値を算出する際に、撮像環境や撮像条
件の影響を受け難くなる。

【００７０】（実施形態３）図１３は、実施形態３の画
質評価装置の構成を示すための図である。この画質評価
装置は、実施形態１の濃度ヒストグラム算出部１、濃度
累積密度分布算出部２および累積出現頻度差合計値算出
部３に加えて、逆γ補正部６が制御部４に接続されてい
る。図１３の濃度ヒストグラム算出部１、濃度累積密度
分布算出部２、累積出現頻度差合計値算出部３および制
御部４は、図１の各部分と同様の機能を有するので、こ
こでは説明を省略する。

【００７１】逆γ補正部６は、撮像装置により被写体を
撮像して出力されたディジタル画像データが、撮像装置
内において、ディジタル画像データが入力されて画像が
出力される画像出力装置の入出力特性であるγ特性に基
づいてγ補正されている場合に、ディジタル画像データ
の各画素におけるＲＧＢ値の各成分を逆γ補正して、画
像出力装置のγ特性を考慮しない画像データ（本来の画
像データ）に変換する。これは、本発明では画像出力装
置に出力される前の画像データの状態で画質を評価する
ためである。

【００７２】図１４は、実施形態３の画質評価方法の手
順を説明するためのフローチャートである。この図１４
では、図５のフローチャートにおけるステップＳ１２の
直前に、逆γ補正を行うステップＳ１５を追加した処理
の流れになっている。図１４のステップＳ１１〜ステッ
プＳ１４の各ステップは、図５のステップＳ１１〜ステ
ップＳ１４と同様の処理であるので、ここでは説明を省
略する。

【００７３】本実施形態では、ステップＳ１２の直前の
ステップＳ１５において、逆γ補正部６により、対象画
素の逆γ補正後のＲＧＢ値Ｒ（ｊ）、Ｇ（ｊ）、Ｂ
（ｊ）を下記式（１２）を用いて各々算出する。

【００７４】

【数８】 ここで、画像出力装置のγ特性を表す各関数ｆｒ
（ｘ）、ｆｇ（ｘ）、ｆｂ（ｘ）は、通常、下記式（１
３）により表される。

【００７５】

【数９】 なお、画像出力装置のγ特性を表す関数は、上記式（１
３）のような形式の関数に限られず、他の形式の関数で
あっても適用可能である。

【００７６】本実施形態では、撮像装置により撮像して
出力されたディジタル画像データが、撮像装置内におい
て、画像出力装置のγ特性に基づいてγ補正されている
場合においても、画質の評価を行うことが可能となる。

【００７７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
人間が介在することなく、効率的かつ定量的にディジタ
ル画像の階調再現性を評価することができる。また、請
求項２および請求項５に記載の本発明によれば、画質評
価を行う際に撮像環境や撮像条件からの影響を受け難く
することができる。さらに、請求項３および請求項６に
記載の本発明によれば、ディジタル画像データが撮像装
置内で画像出力装置のγ特性に基づいてγ補正されてい
る場合でも、画質の評価を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１の画質評価装置の構成を説明するた
めの図である。

【図２】実施形態１の画質評価方法の手順を説明するた
めのフローチャートである。

【図３】実施形態１において、被写体として使用される
輝度が段階的に変化するグレイチャートを説明するため
の図である。

【図４】図３のグレイチャートの輝度に関する濃度ヒス
トグラムを説明するための図である。

【図５】図２のステップＳ１におけるディジタル画像デ
ータの濃度ヒストグラム算出処理をより詳細に説明する
ためのフローチャートである。

【図６】図３のグレイチャートを撮像して出力されたデ
ィジタル画像データの輝度に関する濃度ヒストグラムを
説明するための図である。

【図７】図２のステップＳ２およびステップＳ３におけ
る濃度累積密度分布算出処理をより詳細に説明するため
のフローチャートである。

【図８】図３のグレイチャートおよびグレイチャートを
撮像して出力されたディジタル画像データの輝度に関す
る濃度累積密度分布を説明するための図である。

【図９】実施形態２の画質評価装置の構成を説明するた
めの図である。

【図１０】実施形態２の画質評価方法の手順を説明する
ためのフローチャートである。

【図１１】図１０のステップＳ５における階調補正処理
をより詳細に説明するためのフローチャートである。

【図１２】図３のグレイチャートを撮像して出力された
ディジタル画像データの階調補正前後の輝度に関する濃
度累積密度分布を説明するための図である。

【図１３】実施形態３の画質補正装置の構成を説明する
ための図である。

【図１４】実施形態３の画質補正方法の手順を説明する
ためのフローチャートである。

【図１５】（ａ）は被写体の濃度ヒストグラムの例を示
し、（ｂ）は被写体の濃度累積密度分布の例を示す。

【図１６】（ａ）は被評価画像の濃度ヒストグラムの例
を示し、（ｂ）は被評価画像の濃度累積密度分布の例を
示す。

【図１７】（ａ）は被評価画像の濃度ヒストグラムの例
を示し、（ｂ）は被評価画像の濃度累積密度分布の例を
示す。

【図１８】従来の主観的画質評価法の１つである二重刺
激劣化尺度法を説明するための図である。

【符号の説明】

１ 濃度ヒストグラム算出部 ２ 濃度累積密度分布算出部 ３ 累積出現頻度差合計値算出部 ４ 制御部 ５ 階調補正部 ６ 逆γ補正部

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B057 AA12 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB08 CB12 CB16 CC01 CE11 DB02 DB06 DB09 DC23 5C061 BB03 BB07 BB11 5C062 AA05 AA13 AB17 AB40 AC02 AC55 AC61 AE03 5C077 LL02 LL11 MP01 MP08 PP15 PP48 SS01 TT09

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 輝度に関する濃度ヒストグラムが既知で
   ある被写体を撮像装置により撮像して出力されたディジ
   タル画像データの階調再現性を評価する画質評価装置で
   あって、 ディジタル画像データの輝度に関する濃度ヒストグラム
   を算出する手段と、 輝度に関する濃度ヒストグラムから輝度に関する濃度累
   積密度分布を算出する手段と、 被写体の輝度に関する濃度累積密度分布とディジタル画
   像データの輝度に関する濃度累積密度分布から、各輝度
   における両者の累積出現頻度の差分の絶対値を、全輝度
   について合計した合計値を算出する手段とを備えた画質
   評価装置。
2. 【請求項２】 前記ディジタル画像データの濃度累積密
   度分布において累積出現頻度が正になる輝度から１にな
   る輝度までの範囲が、前記被写体の濃度累積密度分布に
   おいて累積出現頻度が正になる輝度から１になる輝度ま
   での範囲と一致するように、ディジタル画像データの濃
   度累積密度分布に対して階調補正を行う手段を備えた請
   求項１に記載の画質評価装置。
3. 【請求項３】 前記撮像装置により被写体を撮像して出
   力されたディジタル画像データが、該ディジタル画像デ
   ータが入力されて画像が出力される画像出力装置のγ特
   性に基づいてγ補正されている場合に、該ディジタル画
   像データの各画素におけるＲＧＢ値の各成分を逆γ補正
   する手段を備えた請求項１または請求項２に記載の画質
   評価装置。
4. 【請求項４】 輝度に関する濃度ヒストグラムが既知で
   ある被写体を撮像装置により撮像して出力されたディジ
   タル画像データの階調再現性を評価する画質評価方法で
   あって、 ディジタル画像データの輝度に関する濃度ヒストグラム
   を算出するステップと、 輝度に関する濃度ヒストグラムから輝度に関する濃度累
   積密度分布を算出するステップと、 被写体の輝度に関する濃度累積密度分布とディジタル画
   像データの輝度に関する濃度累積密度分布から、各輝度
   における両者の累積出現頻度の差分の絶対値を、全輝度
   について合計した合計値を算出するステップとを含む画
   質評価方法。
5. 【請求項５】 前記ディジタル画像データの濃度累積密
   度分布において累積出現頻度が正になる輝度から１にな
   る輝度までの範囲が、前記被写体の濃度累積密度分布に
   おいて累積出現頻度が正になる輝度から１になる輝度ま
   での範囲と一致するように、ディジタル画像データの濃
   度累積密度分布に対して階調補正を行うステップを含む
   請求項４に記載の画質評価方法。
6. 【請求項６】 前記撮像装置により被写体を撮像して出
   力されたディジタル画像データが、該ディジタル画像デ
   ータが入力されて画像が出力される画像出力装置のγ特
   性に基づいてγ補正されている場合に、該ディジタル画
   像データの各画素におけるＲＧＢ値の各成分を逆γ補正
   するステップを含む請求項４または請求項５に記載の画
   質評価方法。
7. 【請求項７】 請求項４乃至請求項６に記載の画質評価
   方法の手順を記録した記録媒体。