JP2013546092A - デジタル画像中のぼけを検出および定量化する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
−画素と画素に関連する測色符号化パラメータとを含んでいるデジタル画像を得るステップa)と、
−デジタル画像に基づいて画素ごとに明度パラメータを得るステップb)であって、エッジ検出行列による畳み込み演算を含んでいるステップb)と、
−ステップb)で得られた明度パラメータの、全ての画素にわたって計算された最大値を含んでいるスコアS1を計算するステップc)と、
−デジタル画像を評価するステップd)であって、ステップc)で得られたスコアS1が第1の所定しきい値よりも厳密に低い場合に、デジタル画像がぼけていると見なされ、スコアS1が、デジタル画像中に存在しているぼけの第1の量を提供するステップd)とを含んでいる。
8接続のラプラスカーネル:
+1 +1 +1
MDB= +1 −8 +1
+1 +1 +1
4接続のラプラスカーネル:
0 +1 0
MDB= +1 −4 +1
0 +1 0
ソーベル(Sobel)カーネル:
+1 0 −1
MDB= +2 0 −2
+1 0 −1
プレウィット(Prewitt)カーネル:
+1 0 −1
MDB= +1 0 −1
+1 0 −1
0 −1 0
MDB1= −1 4 −1
0 −1 0
の場合、ナンバリングは以下のとおりである:
MDB1(−1,−1)=0、MDB1(−1,0)=−1、MDB1(−1,1)=0
MDB1(0,−1)=−1、MDB1(0,0)=4、MDB1(0,1)=−1
MDB1(1,−1)=0、MDB1(1,0)=−1、MDB1(1,1)=0
nは、間隔]−MDBb/2;MDBb/2]内に含まれる整数であり、
xは、間隔[0;Ma−1]内に含まれる整数であり、
yは、間隔[0;Mb−1]内に含まれる整数である。
−ステップb)は、エッジ検出画像を得るためにデジタル画像をエッジ検出行列で畳み込み、エッジ検出画像から画素ごとに前記明度パラメータを抽出するステップb1)である。ステップb1)では、畳み込みは、明度が抽出される前に行われる。
−ステップb)は、明度行列を得るためにデジタル画像から画素ごとに明度値を抽出し、画素ごとに前記明度パラメータを得るために明度行列をエッジ検出行列で畳み込むステップb2)である。ステップb2)はステップb1)の代替であり、畳み込みは、明度が抽出された後で行われる。概してこれは同じ結果に至るが、畳み込みはデジタル画像の全てのパラメータにではなく明度のみに関係するので、計算が削減される利点がある。
−明度パラメータは、「色相、彩度、明度」色システム(HSB)の意味における明度である。明度または明るさについての可能な全ての定義のうち、HSB色システムの意味における明度は、よい結果をもたらす。加えて、デジタル画像がHSBモードで直接に符号化された場合、Bパラメータを抽出するための計算は些細なものである。
−明度パラメータおよびスコアS1がパーセンテージとして表現される場合、第1の所定しきい値は、90%〜100%の間、好ましくは95%〜99.5%の間である。これらの範囲であれば、スコアS1は、多数のテスト画像について、ぼけているかまたは明確であると人間の眼が見なすものと一致する結果に至るという意味で、これらの範囲は「アナログ」タイプのぼけの場合に好ましい範囲である。
−第1の所定しきい値は、97%〜99%の間である。これらの範囲は、「アナログ」ぼけの場合には、さらにより好ましい。
−ステップc)では、商を含んでいる第2のスコアS2が計算される。この商は、所定の明度しきい値を超える、ステップb)で得られた明度パラメータの、全ての画素にわたって計算された合計を分子に含み、ステップb)で得られた明度パラメータの、全ての画素にわたって計算された合計を分母に含んでいる。ステップd)で、ステップc)で得られたスコアS2が第2の所定しきい値よりも厳密に低い場合にもまた、デジタル画像は、ぼけていると見なされる。スコアS2は追加的に、デジタル画像中に存在しているぼけの第2の量を提供する。このパラメータまたはスコアS2は、第1のスコアS1を補う。画像が明確であると見なされるためには、画像は、第2の所定しきい値以上のスコアS2を追加で有さなければならない。S1の計算および第1の所定しきい値について行った解釈に関するものと同じ解説が、S2の計算および第2のしきい値にも当てはまる。特に、スコアS2は、上に表現した商、またはこの商の単調関数とすることができる。第2の所定しきい値および明度しきい値は、経験から来るものとすることができ、経験を通して微調整することができる。スコアS2は一般に、スコアS1よりも、デジタル画像中に存在しているぼけのより精緻化された定量化を提供する。例えば、スコアS1は、「全か無か」に使用することができる。すなわち、画像がぼけているか明確であるかをスコアS1に基づいて決定するのに使用することができる。スコアS2は、ぼけを定量化するのに使用することができる。
−明度パラメータおよびスコアS2がパーセンテージとして表現される場合、明度しきい値は、3%〜40%の間、好ましくは5%〜20%の間であり、第2の所定しきい値は、50%〜100%の間、好ましくは70%〜90%の間である。これらの範囲であれば、スコアS1およびS2は、多数のテスト画像について、ぼけているかまたは明確であると人間の眼が見なすものと一致する結果に至るという意味で、これらの範囲は「アナログ」タイプのぼけの場合に好ましい範囲である。
−明度しきい値は、7%〜15%の間であり、第2の所定しきい値は、75%〜85%の間である。これらの範囲は、「アナログ」ぼけの場合には、さらにより好ましい。
−明度しきい値20/255、すなわち7.8%(S2の計算のため)、
第2の所定しきい値75%、
S1は、タイプb2)のステップb)を使用して計算した:
−第1の所定しきい値98%。
−画像1A:スコアS1は100%、スコアS2は76.83%
−画像1B:スコアS1は 17%、スコアS2は 0.88%
−画像2A:スコアS1は100%、スコアS2は97.07%
−画像2B:スコアS1は 58%、スコアS2は43.56%
MDB= +1 −8 +1
+1 +1 +1
MDB= −2 0 +2
0 +2 +2
−完全に明確;この場合、S1およびS2は、それぞれの所定しきい値S10およびS20以上である。
−部分的に明確;これは、画像中に少なくとも1つの明確な領域が存在し、画像の残りの部分はぼけていることを意味する。この場合、S1はS10以上であり、S2は厳密にS20よりも低い。
−全体的にぼけている;この場合、S1およびS2は、厳密にそれぞれの所定しきい値S10およびS20よりも低い。
Claims (10)
- コンピュータを利用してデジタル画像(1)中のぼけを検出および定量化する方法であって、
−画素と前記画素に関連する測色符号化パラメータとを含んでいるデジタル画像(1)を得るステップa)と、
−前記デジタル画像(1)から画素ごとに明度パラメータ(5)を得るステップであって、エッジ検出行列(MDB)による畳み込み演算(2、8)を含んでいるステップb)と、
−ステップb)で得られた前記明度パラメータ(5)の、全ての前記画素にわたって計算された最大値を含んでいるスコアS1を計算する(9)ステップc)と、
−前記デジタル画像を評価するステップd)であって、ステップc)で得られた前記スコアS1が第1の所定しきい値よりも厳密に低い(10)場合に前記デジタル画像がぼけていると見なされ、前記スコアS1が前記デジタル画像中に存在しているぼけの第1の量(11)を提供する、ステップd)と、
を含む方法において、
−ステップc)では、商を含んでいる第2のスコアS2が計算され(13)、前記商は、
所定の明度しきい値を超える、ステップb)で得られた前記明度パラメータ(5)の、全ての前記画素にわたって計算された合計を分子に含み、
ステップb)で得られた前記明度パラメータ(5)の、全ての前記画素にわたって計算された合計を分母に含み、
−ステップd)では、ステップc)で得られた前記スコアS2が第2の所定しきい値よりも厳密に低い(14)場合にもまた、前記デジタル画像(1)がぼけていると見なされ、前記スコアS2が追加的に、前記デジタル画像中に存在しているぼけの第2の量(11)を提供することを特徴とする、デジタル画像(1)中のぼけを検出および定量化する方法。 - ステップb)が、
エッジ検出画像(3)を得るために前記デジタル画像(1)を前記エッジ検出行列(MDB)で畳み込み(2)、前記エッジ検出画像(3)から画素ごとに前記明度パラメータ(5)を抽出する(4)ステップb1)である、
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - ステップb)が、
明度行列(7)を得るために前記デジタル画像(1)から画素ごとに明度値を抽出し(6)、画素ごとに前記明度パラメータ(5)を得るために前記明度行列(7)を前記エッジ検出行列(MDB)で畳み込む(8)ステップb2)である、
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - コンピュータを利用してデジタル画像(1)中のぼけを検出および定量化する方法であって、
−画素と前記画素に関連する測色符号化パラメータとを含んでいるデジタル画像(1)を得るステップa)と、
−前記デジタル画像(1)から画素ごとに明度パラメータ(5)を得るステップであって、エッジ検出行列(MDB)による畳み込み演算(2、8)を含んでいるステップb)と、
−ステップb)で得られた前記明度パラメータ(5)の、全ての前記画素にわたって計算された最大値を含んでいるスコアS1を計算する(9)ステップc)と、
−前記デジタル画像を評価するステップであって、ステップc)で得られた前記スコアS1が第1の所定しきい値よりも厳密に低い(10)場合に、前記デジタル画像がぼけていると見なされ、前記スコアS1が、前記デジタル画像中に存在しているぼけの第1の量(11)を提供する、ステップd)と、
を含む方法において、
ステップb)が、
明度行列(7)を得るために前記デジタル画像(1)から画素ごとに明度値を抽出し(6)、画素ごとに前記明度パラメータ(5)を得るために前記明度行列(7)を前記エッジ検出行列(MDB)で畳み込む(8)ステップb2)である、
ことを特徴とする方法。 - −ステップc)では、商を含んでいる第2のスコアS2が計算され(13)、
前記商が、
所定の明度しきい値を超える、ステップb)で得られた前記明度パラメータ(5)の、全ての前記画素にわたって計算された合計を分子に含み、
ステップb)で得られた前記明度パラメータ(5)の、全ての前記画素にわたって計算された合計を分母に含み、
−ステップd)では、ステップc)で得られた前記スコアS2が第2の所定しきい値よりも厳密に低い(14)場合にもまた、前記デジタル画像(1)がぼけていると見なされ、前記スコアS2が追加的に、前記デジタル画像中に存在しているぼけの第2の量(11)を提供する、
ことを特徴とする請求項4に記載の方法。 - 前記第2のスコアS2がパーセンテージとして表現され、
前記明度しきい値が、3%〜40%の間、好ましくは5%〜20%の間であり、
前記第2の所定しきい値が、50%〜100%の間、好ましくは70%〜90%の間である、
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかまたは請求項5に記載の方法。 - 前記明度パラメータ(5)が、「色相、彩度、明度」(HSB)符号化システムの意味における明度であることを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の方法。
- 前記明度パラメータ(5)および前記スコアS1がパーセンテージとして表現され、前記第1の所定しきい値が、90%〜100%の間、好ましくは95%〜99.5%の間であることを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載の方法。
- 少なくとも1つの命令シーケンスを備えているコンピュータプログラム製品であって、前記命令シーケンスが、プロセッサによって記憶され読取可能であり、前記プロセッサによって読み取られると、請求項1〜8のいずれかに記載の方法のステップb)、c)、およびd)が実施されるようにする、コンピュータプログラム製品。
- 請求項9に記載の製品を備えているコンピュータ可読媒体。
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