JP2004220060A - 画像評価方法、画像評価装置、記憶媒体およびプログラム - Google Patents
画像評価方法、画像評価装置、記憶媒体およびプログラム Download PDFInfo
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Abstract
【課題】グラデーション画像の評価を良好に行う。
【解決手段】グラデーション画像から画像データを取得し、前記画像データを全階調数に基づいて階調領域に分割し、分割された階調領域内の平均明度情報を算出し、前記平均明度算出工程が算出した平均明度情報から全階調の明度偏差情報を算出し、グラデーション画像の階調性評価値を算出する。
【選択図】 図2
【解決手段】グラデーション画像から画像データを取得し、前記画像データを全階調数に基づいて階調領域に分割し、分割された階調領域内の平均明度情報を算出し、前記平均明度算出工程が算出した平均明度情報から全階調の明度偏差情報を算出し、グラデーション画像の階調性評価値を算出する。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハードコピー等の画像を評価するための画像評価方法、およびその方法を実施するための装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
画像品質評価方法としては視覚に感じる程度を数量化する心理評価と画像構造の性質を客観的に測定した量で評価する物理評価がある。画像品質の重要な要素として画像の階調性がある。階調性を物理的に表現する尺度としては、画素値が定間隔離れた定面積をもつパッチ画像の濃度域をRMS粒状度の2倍で割る“識別階調数”を求める方法が用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来技術のアルゴリズムでは、プリンタの識別階調数は計算できるが、グラデーション画像のようなシャドウからハイライトにかけて連続的に色や明度が変化する画像評価ができなかった。また、仮に、従来の手法で識別階調数の計算に使用するパッチの入力画素値の刻みを細かくしたとしても、プリンタが印字する際に印字領域内に重畳されるノイズやプリンタのシェイディング特性のために印字位置により色や明度の変動が生じるために、正確な階調性評価ができない。さらに、従来のパッチを用いる方法では、グラデーション画像のような色や明度が微小な領域で漸次的に変化する画像と人間の目視による印象が異なるために、評価値の対応が良くないと言った問題がある。
【0004】
本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、グラデーション画像の階調評価を行うための画質評価方法および画質評価装置を提供することを目標とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目標を達成するために、本発明の請求項1記載の画像評価装置は、グラデーション画像から画像データを取得する画像入力手段と、前記画像入力手段が取得した画像データを色彩情報に変換し、画像データを全階調数に基づいて階調領域に分割し、分割された階調領域内の平均明度情報を算出する平均明度算出手段と、前記平均明度算出手段が算出した平均明度情報から全階調の明度偏差情報を算出する明度偏差算出手段と、グラデーション画像の階調性評価値を算出する階調性評価値算出手段とを有することを特徴とする。
【0006】
また請求項2に記載の画像評価方法は、グラデーションの客観評価を行うために、グラデーション画像から画像データを取得する画像入力工程と、前記画像入力工程が取得した画像データを色彩情報に変換し、画像データを全階調数に基づいて階調領域に分割し、分割された階調領域内の平均明度情報を算出する平均明度算出工程と、前記平均明度算出工程が算出した平均明度情報から全階調の明度偏差情報を算出する明度偏差算出工程と、グラデーション画像の階調性評価値を算出する階調性評価値算出工程とを有することを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】
(第一の実施形態)
以下本発明の実施例を図面を用いて説明する。
【0008】
図1は本発明の一実施形態である画像評価装置の一例を示すブロック図であり、本装置は、画像入力手段10、平均明度算出手段11、明度偏差算出手段12、階調性評価値算出手段13で構成される。また、図2は図1のブロック図で表される画像評価装置の処理手順を表すフローチャートである。以下図1の画像評価処理装置の動作を図2のフローチャートに沿って説明する。また、図3は、コンピュータプログラムにより作成されたグラデーション画像を解像度1000dpiのプリンタで出力した場合のモデルを示し、横方向の画素値は9472画素(240.5888mm)、縦方向の画素値は1024画素(217mm)となる。図4は図3を画像入力手段10により、解像度2000dpiで読み込み、予め決めた大きさで切り出した時のグラデーション画像のモデルを示す。また、図5は、平均明度算出手段で平均明度を算出する際の各階調レベルのブロックのモデルを示す。まず、画像入力手段10は階調性評価用のグラデーション画像を解像度2000dpiで読み込み、RGBデータを保存する(ステップ20)。次に、画像入力手段はRGBデータからCIE LABに変換する(ステップ21)。本実施例では画像入力部13で保存されたRGBデータはsRGB相当のデータであるとして、周知の方法であるCIE LABへの変換を行った。また、sRGBの定義によると式(1)は8ビットの最大値255で除算するはずであるが、画像入力部10の出力RGBデータが16ビット精度を有するために、16ビットの最大値65535を用いて計算した。したがって、RGBからL*,a,*,b*への変換は次式を用いた。
【0009】
【外1】
【0010】
ここで、もし、R’,G’,B’
【外2】
であれば、
【外3】
とし、R’,G’,B’
>0.03928
であれば、
【外4】
とする。
【0011】
【外5】
【0012】
【外6】
ただし、(X/Xn),(Y/Yn),(Z/Zn)>0.008856。ここで、XYZは試料のXYZ表色系における三刺激値、Xn,Yn,Znは完全拡散反射面の三刺激値である。もし、(X/Xn),(Y/Yn),(Z/Zn)<0.008856であれば、次式に置き換えて計算する。
【0013】
【外7】
【0014】
次に、平均明度算出手段11は、画像入力手段10により解像2000dpiで読み込んだグラデーション画像(図4)から、グラデーションが変化する方向(横方向)の画素値である18944画素を8ビットの全階調数256で割り、74画素毎の階調レベルのブロック(階調領域)に分割し、(図5のモデル参照)一階調レベルの階調幅とする(ステップ22)。次に、階調番号を表すカウンタIを0に初期化する(ステップ23)。次に、階調レベルIのブロック内の全画素数75776画素の平均明度L*iを求める。すなわち分解された階調領域内の明度情報を算出する(ステップ24)。次に、カウンタIが256であるか否かを判定する(ステップ25)。もし、ステップ25でカウンタIが256未満であれば、カウンタIをインクリメントし、ステップ24に戻る(ステップ26)。ステップ36を繰り返した後、カウンタIが256であればカウンタIを0に初期化する(ステップ27)。次に、ステップ24求めた平均明度から、式(1)によって隣接する階調間の明度差を求める(ステップ28)。
【0015】
【外8】
【外9】
【外10】
1階調毎の明度差
【0016】
次に、カウンタIが255であるか否かを判定する(ステップ29)。もし、カウンタIが255未満であれば、カウンタIをインクリメントしステップ28に戻る(ステップ30)。ステップ28を繰り返した後、カウンタIが255であれば、式(2)によって全階調の明度差の標準偏差を求める(ステップ31)。ここで、式(2)は標準偏差に対数をとり、符号反転を行っているが、これは主観評価との対応を良くするためであり、必ずしもこの方法による必要はない。
【0017】
【外11】
【0018】
次に、ステップ31を終了した後、評価値を出力して階調性評価を終了する。
【0019】
上記の方法は、階調性評価値算出手段部13で入力されたグラデーション画像の階調性評価値を算出するために用いられる。その結果、プリンタ印刷画像の客観的な階調性評価を行うことが可能となる。
【0020】
また、図6は各種プリンタ出力によるグラデーション画像の階調性評価を求め、主観評価との対応を図示したものである。図6では、×印で表される各プリンタの評価値が直線に近いほど、主観評価との対応が良好であることを示す。図6より、すべてのプロットが概ね直線に近く分布しているために、対応が良好であること考えられる。
【0021】
また、本実施例ではグラデーションの入力画素値Iを256階調としたが、必ずしも256階調である必要はない。
【0022】
尚、本発明は複数の機器から構成されるシステムに適用しても1つの機器からなる装置に適用してもよい。また、本発明はシステム或いは装置にプログラムを供給することによって達成される場合にも適用できることはいうまでもない。この場合、本発明に係るプログラムを格納した記憶媒体が、本発明を構成する事になる。そして、該記憶媒体からそのプログラムをシステムあるいは装置に読み込ませることによって、そのシステムあるいは装置が予め定められた方法で動作する。
【0023】
【発明の効果】
本発明によれば、グラデーション画像の各階調の平均明度を求め、隣接する階調の明度差の標準偏差を全階調にわたり計算することで、従来可能でなかった階調評価が可能となる。また、標準偏差の対数を取ることで主観評価との対応も良好になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における階調性評価装置の一例を示すブロック図
【図2】本発明における階調性評価アルゴリズムの処理手順を示すフローチャート
【図3】第一の実施形態におけるグラデーション画像の原画像モデルの一例を示す図
【図4】第一の実施形態におけるグラデーション画像の入力画像モデルの一例を示す図
【図5】第一の実施形態における階調レベルの分割ブロックモデルの一例を示す図
【図6】第一の実施形態における主客評価値の対応を示す図
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハードコピー等の画像を評価するための画像評価方法、およびその方法を実施するための装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
画像品質評価方法としては視覚に感じる程度を数量化する心理評価と画像構造の性質を客観的に測定した量で評価する物理評価がある。画像品質の重要な要素として画像の階調性がある。階調性を物理的に表現する尺度としては、画素値が定間隔離れた定面積をもつパッチ画像の濃度域をRMS粒状度の2倍で割る“識別階調数”を求める方法が用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来技術のアルゴリズムでは、プリンタの識別階調数は計算できるが、グラデーション画像のようなシャドウからハイライトにかけて連続的に色や明度が変化する画像評価ができなかった。また、仮に、従来の手法で識別階調数の計算に使用するパッチの入力画素値の刻みを細かくしたとしても、プリンタが印字する際に印字領域内に重畳されるノイズやプリンタのシェイディング特性のために印字位置により色や明度の変動が生じるために、正確な階調性評価ができない。さらに、従来のパッチを用いる方法では、グラデーション画像のような色や明度が微小な領域で漸次的に変化する画像と人間の目視による印象が異なるために、評価値の対応が良くないと言った問題がある。
【0004】
本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、グラデーション画像の階調評価を行うための画質評価方法および画質評価装置を提供することを目標とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目標を達成するために、本発明の請求項1記載の画像評価装置は、グラデーション画像から画像データを取得する画像入力手段と、前記画像入力手段が取得した画像データを色彩情報に変換し、画像データを全階調数に基づいて階調領域に分割し、分割された階調領域内の平均明度情報を算出する平均明度算出手段と、前記平均明度算出手段が算出した平均明度情報から全階調の明度偏差情報を算出する明度偏差算出手段と、グラデーション画像の階調性評価値を算出する階調性評価値算出手段とを有することを特徴とする。
【0006】
また請求項2に記載の画像評価方法は、グラデーションの客観評価を行うために、グラデーション画像から画像データを取得する画像入力工程と、前記画像入力工程が取得した画像データを色彩情報に変換し、画像データを全階調数に基づいて階調領域に分割し、分割された階調領域内の平均明度情報を算出する平均明度算出工程と、前記平均明度算出工程が算出した平均明度情報から全階調の明度偏差情報を算出する明度偏差算出工程と、グラデーション画像の階調性評価値を算出する階調性評価値算出工程とを有することを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】
(第一の実施形態)
以下本発明の実施例を図面を用いて説明する。
【0008】
図1は本発明の一実施形態である画像評価装置の一例を示すブロック図であり、本装置は、画像入力手段10、平均明度算出手段11、明度偏差算出手段12、階調性評価値算出手段13で構成される。また、図2は図1のブロック図で表される画像評価装置の処理手順を表すフローチャートである。以下図1の画像評価処理装置の動作を図2のフローチャートに沿って説明する。また、図3は、コンピュータプログラムにより作成されたグラデーション画像を解像度1000dpiのプリンタで出力した場合のモデルを示し、横方向の画素値は9472画素(240.5888mm)、縦方向の画素値は1024画素(217mm)となる。図4は図3を画像入力手段10により、解像度2000dpiで読み込み、予め決めた大きさで切り出した時のグラデーション画像のモデルを示す。また、図5は、平均明度算出手段で平均明度を算出する際の各階調レベルのブロックのモデルを示す。まず、画像入力手段10は階調性評価用のグラデーション画像を解像度2000dpiで読み込み、RGBデータを保存する(ステップ20)。次に、画像入力手段はRGBデータからCIE LABに変換する(ステップ21)。本実施例では画像入力部13で保存されたRGBデータはsRGB相当のデータであるとして、周知の方法であるCIE LABへの変換を行った。また、sRGBの定義によると式(1)は8ビットの最大値255で除算するはずであるが、画像入力部10の出力RGBデータが16ビット精度を有するために、16ビットの最大値65535を用いて計算した。したがって、RGBからL*,a,*,b*への変換は次式を用いた。
【0009】
【外1】
【0010】
ここで、もし、R’,G’,B’
【外2】
であれば、
【外3】
とし、R’,G’,B’
>0.03928
であれば、
【外4】
とする。
【0011】
【外5】
【0012】
【外6】
ただし、(X/Xn),(Y/Yn),(Z/Zn)>0.008856。ここで、XYZは試料のXYZ表色系における三刺激値、Xn,Yn,Znは完全拡散反射面の三刺激値である。もし、(X/Xn),(Y/Yn),(Z/Zn)<0.008856であれば、次式に置き換えて計算する。
【0013】
【外7】
【0014】
次に、平均明度算出手段11は、画像入力手段10により解像2000dpiで読み込んだグラデーション画像(図4)から、グラデーションが変化する方向(横方向)の画素値である18944画素を8ビットの全階調数256で割り、74画素毎の階調レベルのブロック(階調領域)に分割し、(図5のモデル参照)一階調レベルの階調幅とする(ステップ22)。次に、階調番号を表すカウンタIを0に初期化する(ステップ23)。次に、階調レベルIのブロック内の全画素数75776画素の平均明度L*iを求める。すなわち分解された階調領域内の明度情報を算出する(ステップ24)。次に、カウンタIが256であるか否かを判定する(ステップ25)。もし、ステップ25でカウンタIが256未満であれば、カウンタIをインクリメントし、ステップ24に戻る(ステップ26)。ステップ36を繰り返した後、カウンタIが256であればカウンタIを0に初期化する(ステップ27)。次に、ステップ24求めた平均明度から、式(1)によって隣接する階調間の明度差を求める(ステップ28)。
【0015】
【外8】
【外9】
【外10】
1階調毎の明度差
【0016】
次に、カウンタIが255であるか否かを判定する(ステップ29)。もし、カウンタIが255未満であれば、カウンタIをインクリメントしステップ28に戻る(ステップ30)。ステップ28を繰り返した後、カウンタIが255であれば、式(2)によって全階調の明度差の標準偏差を求める(ステップ31)。ここで、式(2)は標準偏差に対数をとり、符号反転を行っているが、これは主観評価との対応を良くするためであり、必ずしもこの方法による必要はない。
【0017】
【外11】
【0018】
次に、ステップ31を終了した後、評価値を出力して階調性評価を終了する。
【0019】
上記の方法は、階調性評価値算出手段部13で入力されたグラデーション画像の階調性評価値を算出するために用いられる。その結果、プリンタ印刷画像の客観的な階調性評価を行うことが可能となる。
【0020】
また、図6は各種プリンタ出力によるグラデーション画像の階調性評価を求め、主観評価との対応を図示したものである。図6では、×印で表される各プリンタの評価値が直線に近いほど、主観評価との対応が良好であることを示す。図6より、すべてのプロットが概ね直線に近く分布しているために、対応が良好であること考えられる。
【0021】
また、本実施例ではグラデーションの入力画素値Iを256階調としたが、必ずしも256階調である必要はない。
【0022】
尚、本発明は複数の機器から構成されるシステムに適用しても1つの機器からなる装置に適用してもよい。また、本発明はシステム或いは装置にプログラムを供給することによって達成される場合にも適用できることはいうまでもない。この場合、本発明に係るプログラムを格納した記憶媒体が、本発明を構成する事になる。そして、該記憶媒体からそのプログラムをシステムあるいは装置に読み込ませることによって、そのシステムあるいは装置が予め定められた方法で動作する。
【0023】
【発明の効果】
本発明によれば、グラデーション画像の各階調の平均明度を求め、隣接する階調の明度差の標準偏差を全階調にわたり計算することで、従来可能でなかった階調評価が可能となる。また、標準偏差の対数を取ることで主観評価との対応も良好になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における階調性評価装置の一例を示すブロック図
【図2】本発明における階調性評価アルゴリズムの処理手順を示すフローチャート
【図3】第一の実施形態におけるグラデーション画像の原画像モデルの一例を示す図
【図4】第一の実施形態におけるグラデーション画像の入力画像モデルの一例を示す図
【図5】第一の実施形態における階調レベルの分割ブロックモデルの一例を示す図
【図6】第一の実施形態における主客評価値の対応を示す図
Claims (4)
- グラデーション画像から画像データを取得する画像入力手段と、前記画像データを全階調数に基づいて階調領域に分割し、分割された階調領域内の平均明度情報を算出する平均明度算出手段と、前記平均明度算出手段が算出した平均明度情報から全階調の明度偏差情報を算出する明度偏差算出手段と、グラデーション画像の階調性評価値を算出する階調性評価値算出手段とを有する画像評価装置。
- グラデーション画像から画像データを取得する画像入力工程と、前記画像データを全階調数に基づいて階調領域に分割し、分割された階調領域内の平均明度情報を算出する平均明度算出工程と、前記平均明度算出工程が算出した平均明度情報から全階調の明度偏差情報を算出する明度偏差算出工程と、グラデーション画像の階調性評価値を算出する階調性評価値算出工程とを有するグラデーションの客観評価を行うための画像評価方法。
- グラデーション画像から画像データを取得する画像入力するコードと、前記画像データを全階調数に基づいて階調領域に分割し、分割された階調領域内の平均明度情報を算出する平均明度算出するコードと、前記平均明度算出工程が算出した平均明度情報から全階調の明度偏差情報を算出する明度偏差算出コードと、グラデーション画像の階調性評価値を算出するコードとを格納する記憶媒体。
- グラデーション画像から画像データを取得する画像入力するコードと、前記画像データを全階調数に基づいて階調領域に分割し、分割された階調領域内の平均明度情報を算出する平均明度算出するコードと、前記平均明度算出工程が算出した平均明度情報から全階調の明度偏差情報を算出する明度偏差算出コードと、グラデーション画像の階調性評価値を算出するコードとを有するプログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003002938A JP2004220060A (ja) | 2003-01-09 | 2003-01-09 | 画像評価方法、画像評価装置、記憶媒体およびプログラム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003002938A JP2004220060A (ja) | 2003-01-09 | 2003-01-09 | 画像評価方法、画像評価装置、記憶媒体およびプログラム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004220060A true JP2004220060A (ja) | 2004-08-05 |
Family
ID=32894344
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003002938A Withdrawn JP2004220060A (ja) | 2003-01-09 | 2003-01-09 | 画像評価方法、画像評価装置、記憶媒体およびプログラム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004220060A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100780957B1 (ko) * | 2006-08-21 | 2007-12-03 | 삼성전자주식회사 | 영상선택 장치 및 방법 |
KR100844144B1 (ko) * | 2005-08-19 | 2008-07-04 | 삼성전자주식회사 | 이미지 품질을 평가하는 이미지 처리 장치 및 그 방법 |
-
2003
- 2003-01-09 JP JP2003002938A patent/JP2004220060A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100844144B1 (ko) * | 2005-08-19 | 2008-07-04 | 삼성전자주식회사 | 이미지 품질을 평가하는 이미지 처리 장치 및 그 방법 |
KR100780957B1 (ko) * | 2006-08-21 | 2007-12-03 | 삼성전자주식회사 | 영상선택 장치 및 방법 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060404 |