JP2007071618A - 画質検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 撮像系全体でのトータルな評価、複数の検査項目の検査および検査条件の再現性や、異なる機種の評価において等しい条件で評価を行なう。
【解決手段】 携帯端末を固定する固定手段と、固定された携帯端末を３軸方向に移動可能な移動手段、固定された携帯端末のあおり角度を調整可能な角度調整手段、画質評価のための試験映像を映し出すＴＶモニタとを備え、試験映像は、検査映像と位置決めのための映像を含む画質検査装置を提供する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、撮像素子から映像信号処理にいたるトータルな評価を可能とする画質検査装置に関するものである。

従来の画質検査装置においては、液晶パネル、ＣＣＤ等パーツ単位の検査を行ない、また、検査項目も限られたものであった。（例えば、特許文献１および特許文献２）

特開平９−４３２９２号公報（第４から５頁、第１図、第２図） 特開平１０−２８１９３１号公報（第３から４頁、第１図から第５図）

従来の装置においては、例えば撮像系を構成するＣＣＤ等のパーツ単位の検査を行なうだけであり、撮像系全体でのトータルな評価は不可能であった。さらに検査できる検査項目も限られたものであり、ひとつの画質検査装置で複数の検査項目を検査することはできなかった。さらに検査条件の再現性や、異なる機種の評価において等しい条件で評価を行なうことに関しては全く考慮がされていなかった。

携帯端末に搭載された撮像装置の画質検査装置であって、携帯端末を固定する固定手段と、固定された携帯端末を３軸方向に移動可能な移動手段と、固定された携帯端末のあおり角度を調整可能な角度調整手段と、画質評価のための試験映像を映し出すＴＶモニタと
を備え、試験映像は、撮像装置の検査のための検査映像と、位置決めのための一組のマーカである位置決め映像を含む画質検査装置を提供する。

以上のように、画質検査装置を構成することで、異なる機種の携帯端末に内蔵された異なる撮像素子の評価が、同一の画像を用いた同一条件で可能となる。さらに撮像素子個体の特性ではなく、その後の映像処理等を含めたトータルな検査が可能である。

実施の形態１
本発明の実施の形態１に関する画質検査装置について、図を用いて説明する。
図１に画質検査装置の全体図を示す。１０１は撮像装置（カメラ）付き携帯電話、１０２は携帯電話を固定するための固定器具、１０３は携帯電話１０１と固定器具１０２を平面方向に移動させるためのＸ−Ｙ移動器具、１０４は図示しない次の検査工程に携帯電話１０１等を移動させるための組み立てライン、１０５は携帯電話１０１に内蔵された撮像素子の評価のための試験映像を写すＴＶモニタである。

図２に固定器具１０２の側面図と正面図を示す。２０１は固定器具１０２をＸ−Ｙ移動台１０３に固定するための固定台、２０２は携帯電話１０１を固定器具１０２に固定するための携帯電話固定用ダイアル、２０３は上記の固定を確実に行うための携帯電話固定バー、２０４は固定した携帯電話１０１のあおり角度を調整するための携帯電話角度調整ダイアル、２０５は固定した携帯電話１０１の上下位置を調整するための携帯電話上下位置調整ダイアルである。

図３は、携帯電話１０１を固定器具１０２に固定した側面図である。
図４に、固定器具１０２に固定した携帯電話の位置調整の様子を示す。４０１は携帯電話１０１を固定器具１０２に固定後、４０２はあおり角度調整後、４０３は高さ調整後の固定器具１０２に固定した携帯電話のそれぞれの様子を示している。

図５にＸ−Ｙ移動器具１０３の上面図および断面図を示す。５０１は組み立てライン１０４にＸ−Ｙ移動器具１０３を固定するためのＸ−Ｙ移動器具固定台、５０２はＸ−Ｙ移動器具固定台５０１上でＸ、Ｙ各方向に移動可能に設置され、且つ固定器具１０２のステージとなる固定器具ステージ、５０３は固定器具ステージ５０２のＸ軸方向の位置を調整するためのＸ軸調整ダイアル、５０４は固定器具ステージ５０２のＹ軸方向の位置を調整するためのＹ軸調整ダイアル、５０５は固定器具ステージ５０２のＹ軸方向の位置をＹ軸調整ダイアル５０４により調整可能とするＹ軸ステージである。

図６にＴＶモニタ１０５に映し出される試験映像を示す。６０１は試験映像が映し出されるＴＶ画面、６０２は試験映像の一部である横取り用画角マーカ、６０３は試験映像の別の一部である縦取り用画角マーカである。尚、ＴＶモニタ１０５は、液晶もしくはプロジェクションタイプ、プラズマタイプなどブラウン管以外のものを使用する。ブラウン管はリフレッシュレートの影響をうけるため不適切である。

図７にあおり角度調整時のＴＶモニタ１０５に映し出された試験映像（ここでは十字）の撮像素子による撮像された映像を示す。（ａ）はあおり角度が正しく、携帯電話１０１の撮像素子とＴＶモニタ１０５が正対している場合の撮像素子により撮像された映像である。（ｂ）および（ｃ）は、あおり角度が未調整の場合である。

次に動作について説明する。
図１において、ＴＶモニタ１０５は試験映像を映し出す。試験映像は静止画でも動画でも良く、検査に適したものであれば良い。ただし、後述するように、携帯電話１０１の位置決めを行うときは、位置決め用の画角マーカ６０２、６０３等の静止した映像を一部に含むことが必要である。この試験映像は、検査対象である携帯電話１０１に内蔵された撮像素子により撮像され、撮像された映像は携帯電話１０１に内蔵された映像処理回路により処理された後、外部に出力される。この出力は、図示しないコンピュータに取り込まれ、各種の処理が行われ、必要なデータはコンピュータ内のメモリに保存される。携帯電話１０１から出力されるデータは、映像データまたは符号化映像データ、あるいは符号化情報（イントラ／インターの種別、量子化ステップ幅等）、フレームレートといった映像関連情報である。携帯電話１０１からコンピュータへのデータの転送は、有線接続でも、携帯電話１０１の通信機能を用いても良い。試験項目は、例えば画質、フレームレート、ビットレート、オートフォーカス特性等である。上記のシステムでは、撮像素子単体ではなく、各種の映像処理や符号化等の映像処理回路の特性を含めたトータルな性能、特性評価が可能である。

ただし、このような画質検査装置は、数多くの機種の携帯電話１０１を評価する必要があり、かつ評価条件を等しくするためには、いずれの機種においてもその撮像素子に入力される試験映像が正確に同じものであることが必要である。しかし、撮像素子の光学系の違いによる画角の差異があり、携帯電話１０１に内蔵される撮像素子とＴＶモニタ１０５の相対位置を等しくしても入力される映像が異なってしまう場合がある。以下において、この光学系の違いに影響を受けない試験方法を詳述する。

まず、携帯電話１０１の固定方法とその高さおよびあおり角度の調整方法について述べる。図２において、携帯電話１０１は固定器具１０２の上方に設置され、携帯電話固定ダイアル２０２を締めることで携帯電話固定バー２０３が携帯電話１０１を押し付け固定する。携帯電話１０１が固定された状態を図３に示す。図２において、携帯電話１０１のあおり角度は携帯電話角度調整ダイアル２０４により、携帯電話の高さは携帯電話上下位置調整ダイアル２０５により、それぞれ位置決め可能である。図４において、携帯電話固定ダイアル２０２を締めることで携帯電話固定バー２０３が携帯電話１０１を押し付け固定した状態が、携帯電話取付け状態４０１である。また、あおり角度調整後の様子は携帯電話角度調整後４０２で図示し、高さ調整後の様子は携帯電話高さ調整後４０３で図示している。
次に、携帯電話１０１の平面方向位置の調整方法について図５を用いて述べる。固定器具１０２はＸ−Ｙ移動器具１０３の固定器具ステージ５０２に固定される。固定器具ステージ５０２に固定器具１０２の固定台２０１の底面と同形の凹部（図示せず）をわずかなクリアランスをもって設け、そこに固定器具１０２をはめ込みにより固定する。この凹部による位置決めにより、携帯電話１０１の撮像装置とＴＶ画面６０１を正対させることができる。また、固定にはマグネットや粘着テープを用い、さらに強固に固定しても良い。固定器具ステージ５０２は、Ｘ−Ｙ平面内で移動可能である。尚、ＴＶ画面６０１に垂直な方向をＹ軸と、ＴＶ画面６０１の横方向をＸ軸と設定し、ＴＶ画面６０１の上下方向をＺ軸としている。固定器具ステージ５０２は、Ｘ軸調整ダイアル５０３によりＸ軸方向に、Ｙ軸調整ダイアル５０４によりＹ軸方向に、それぞれ移動させることができ、位置決め可能である。
このように、携帯電話角度調整ダイアル２０４、携帯電話上下位置調整ダイアル２０５、Ｘ軸調整ダイアル５０３およびＹ軸調整ダイアル５０４の４つのダイアルにより、携帯電話１０１のあおり角度と３軸位置の調整が可能である。この４つのダイアルを用いて手動調整することも可能であり、また、この４つのダイアルをコンピュータ等の制御装置に接続されたステッピングモータ等のモータにより駆動させることで後述する自動位置調整も可能である。

上記では、携帯電話１０１のあおり角度および位置調整の方法について述べたが、以下では、携帯電話１０１を最適あおり角度および最適位置にどのように調整するかについて述べる。

まず、図７を用いて、最適あおり角度調整の方法を説明する。ＴＶモニタ１０５の中心に、例えば長方形で囲まれた十字形状の試験映像を映し出す。この試験映像を携帯電話１０１に内蔵された撮像素子で撮像し、撮像した映像データは映像処理回路を経て、外部のコンピュータ（図示せず）に出力される。コンピュータでは、映像データを復号し、コンピュータに接続されたモニタに映像を再生する。再生された映像の上下方向に歪がある場合（図７（ｂ）および（ｃ）の場合）、携帯電話角度調整ダイアル２０４を調整し、図７（ａ）のように歪がない映像になるようにする。ここで用いる試験映像は、長方形で囲まれた十字形状に限らず、上下対称な形状であれば良い。

次に、図６を用いて、最適位置調整の方法を説明する。ＴＶ画面モニタ６０１に映し出される試験映像には、検査に用いる映像に加えて、横取り用画角マーカ６０２と縦取り用画角マーカ６０３が表示されている。横取り用画角マーカ６０２と縦取り用画角マーカ６０３は、携帯電話１０１に内蔵された撮像素子が撮像する映像の範囲を決めるために設けられたもので、この範囲の４隅にそれぞれマーカが配置されている。そして、この４つのマーカの中心がＴＶ画面６０１の中心に位置するように配置されている。この試験映像を携帯電話１０１に内蔵された撮像素子で撮像し、撮像した映像データは映像処理回路を経て、外部のコンピュータに出力される。コンピュータでは、映像データを復号し、コンピュータに接続されたモニタに映像を再生する。この再生された映像に映し出されたマーカを見ながら、４つのマーカの中心が、モニタの中心にくるように、携帯電話上下位置調整ダイアル２０５とＸ軸調整ダイアル５０３により位置調整を行なう。また、Ｙ軸調整ダイアル５０４により、携帯電話１０１に内蔵された撮像素子とＴＶ画面６０１の距離を調整し、４つのマーカがモニタの４隅に合うように調整することで画角調整が可能である。尚、携帯電話１０１に内蔵された撮像素子で横取りする場合と縦取りする場合で、横取り用画角マーカ６０２と縦取り用画角マーカ６０３を使い分ければ良い。

上記では、横取り用画角マーカ６０２と縦取り用画角マーカ６０３を試験画像に映し出したが、例えば、試験する画像サイズのアスペクト比に対応した画角マーカを設けることで、異なるアスペクトサイズの画像に対応することも可能である。例えば、ＱＣＩＦ（１７６×１４４）やＱＶＧＡ（３２０×２４０）といった異なる規格の画像に対応させることができる。

また、コンピュータやモニタを使用する代わりに、携帯電話１０１のプレビュー画面を見ながら調整することも可能である。

さらに、あおり角度調整や位置調整を自動化し、モニタ上の映像を画像処理することで、最適あおり角度と最適位置に自動的に調整することも可能である。前述したように、携帯電話角度調整ダイアル２０４、携帯電話上下位置調整ダイアル２０５、Ｘ軸調整ダイアル５０３およびＹ軸調整ダイアル５０４の４つのダイアルをコンピュータ等の制御装置に接続されたステッピングモータ等のモータにより駆動させる。他方、コンピュータによりモニタに映し出される映像を画像処理し、図７に示した歪の検出や、図６に示したマーカを検出し、その位置を最適化する処理を行なうことで、最適あおり角度や最適位置の自動調整が可能である。

本実施の形態においては、携帯電話１０１の高さ調整に、固定器具１０２が有する高さ調整機構を用いたが、より簡易には、図８に示すジャッキを用いて固定台を上下させても良いし、携帯電話１０１の高さ調整を行なわずに、ＴＶモニタ１０５をジャッキを用いて上下させても良い。

以上のように、画質検査装置を構成することで、異なる機種の携帯電話に内蔵された異なる撮像素子の評価が、同一の画像を用いた同一条件で可能となる。また、同機種の評価を再現性良く行なうことも可能であり、位置決め等の自動化により、量産品の評価にも対応可能であり、個々の製品を迅速且つ再現性よく検査ができる。さらに撮像素子個体の特性ではなく、その後の映像処理等を含めたトータルな検査が可能である。

実施の形態２．
実施の形態１においては、画質検査装置の構成および具体的なあおり角度や位置調整の方法について述べたが、本実施例においては、各種の画質検査について述べる。

（実施例１）
オートフォーカス機構を備えた携帯電話１０１のオートフォーカス追随スピードの評価方法について述べる。

Ｙ軸調整ダイアルにより、所定の速度で携帯電話１０１をＴＶモニタ１０５に近づけ、あるいは遠ざける。この一連の動作時の映像をモニタする。上記速度をパラメータとして上記検査を繰り返すことで、オートフォーカスの追随速度を知る事ができる。この場合は、試験映像は静止画が望ましい。また、ある映像においてフォーカスが合っているか否かを知る手段としては、例えば、隣接画素間の相関を計算し、相関がある値以上になったとき、デフォーカスと判定するといった方法がある。

（実施例２）
次に、手ぶれ補正機能を備えた携帯電話１０１の手ぶれ補正特性を評価する。

Ｘ軸調整ダイアルにより、所定の速度で携帯電話１０１をＸ軸方向に移動させる。移動は、Ｘ軸方向の正方向と負方向に繰り返す振動的な動きが良い。上記速度をパラメータとして上記検査を繰り返すことで、手ぶれ補正の追随速度を知る事ができる。また、同様に携帯電話上下位置調整ダイアル２０５により所定の速度で携帯電話１０１をＺ軸方向に移動させても良い。いずれの場合も、試験映像は静止画が望ましい。また、手ぶれ補正性能の判断は、目視検査や、例えば、ＭＰＥＧ技術で使われるフレーム間の動きベクトル検出を利用する方法がある。

さらに、Ｙ軸調整ダイアルにより所定の速度で携帯電話１０１をＹ軸方向に移動させてもよいし、、Ｘ、Ｙ、Ｚのうち２軸方向および３軸方向に動かしてもよい。通常の手ぶれ補正は、携帯電話１０１をＺ−Ｘ平面内で動かした場合を考慮すれば良い。しかし、実際の手ぶれにおいては、Ｚ−Ｘ平面内での動きだけではなく、Ｙ軸方向の変位も同時に生じるため、検査としてはＹ軸方向の変位も併せた評価が必要となる。

以上のように、本発明に係る画質検査装置を用いることで、様々な検査が可能であり、画質等の基本的な評価に加えて、オートフォーカスや手ぶれ補正の性能評価を簡易に行なうことが可能である。

尚、実施の形態１および２においては、携帯電話１０１に内蔵された撮像系の検査について説明を行なったが、特に携帯電話に限るものではなく、撮像装置が付属されているものであれば、ＰＤＡ等の携帯端末機器の検査、あるいはデジタルカメラの検査を行なうものであっても良い。

本発明に係る画質検査装置の全体図 本発明に係る固定器具の側面図と正面図 本発明に係る携帯電話を固定器具に固定した側面図 本発明に係る画質検査装置における位置調整の様子を示す図 本発明に係るＸ−Ｙ移動器具の上面図および断面図 本発明に係るＴＶモニタに映し出される試験映像の一例を示す図 本発明に係るあおり角度調整時に撮像された映像を示す図 本発明に係る簡易な高さ調整のためのジャッキの一例を示す図

符号の説明

１０１ 携帯電話 １０２ 固定器具 １０３ Ｘ−Ｙ移動器具
１０５ ＴＶモニタ

Claims (7)

1. 携帯端末に搭載された撮像装置の画質検査装置であって、
   前記携帯端末を固定する固定手段と、
   前記固定された携帯端末を３軸方向に移動可能な移動手段と、
   前記固定された携帯端末のあおり角度を調整可能な角度調整手段と、
   画質評価のための試験映像を映し出すＴＶモニタと
   を備え、
   上記試験映像は、上記撮像装置の検査のための検査映像と、位置決めのための一組のマーカである位置決め映像を含むことを特徴とする画質検査装置。
2. 上記位置決め映像は、異なる画像サイズの位置決めまたは縦取りと横取りの位置決めを行なうための複数組の位置決め用マーカを備えたことを特徴とする請求項１に記載の画質検査装置。
3. 上記試験映像は、角度調整のための上下対称な映像を映し出すことを特徴とする請求項１記載の画質検査装置。
4. 上記撮像装置が撮像する映像情報を画像処理する画像処理手段を備え、
   該画像処理手段は上記画像処理結果に基づいて上記移動手段または角度調整手段を制御する制御手段を有する
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の画質検査装置。
5. 上記撮像装置はオートフォーカス機能を備え、
   上記移動手段は上記携帯端末と上記ＴＶモニタとの距離を一定速度で変化させるように上記携帯端末を移動可能である
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の画質検査装置。
6. 上記撮像装置は手ぶれ補正機能を備え、
   上記移動手段は上記ＴＶモニタの映像表示面と平行な方向に一定速度で上記携帯端末を移動可能である
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の画質検査装置。
7. 上記撮像装置は手ぶれ補正機能を備え、
   上記移動手段は上記ＴＶモニタの映像表示面と垂直な方向に一定速度で上記携帯端末を移動可能である
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の画質検査装置。
   

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