JP2017083364A - Calculation device for modulation transfer function and calculation program for modulation transfer function - Google Patents

Calculation device for modulation transfer function and calculation program for modulation transfer function Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a modulation transfer function (MTF) calculation device for reducing variations in MTF evaluation.SOLUTION: An MTF calculation device 1 includes: a derivative area extraction part 31; a first calculation part 32; a determination part 33; and a second calculation part 34. The derivative area extraction part 31 acquires a small area being an image area extracted from a base image and an image area including a reference pixel, and causes the acquired small area to move to the base image in a range where the reference pixel is not projected out of the small area to extract a plurality of derivative areas being a plurality of image areas including the reference pixel from the base image. The first calculation part 32 calculates each edge profile of an image of the small area and an image of each of the plurality of derivative areas, and the determination part 33 determines whether or not each edge profile calculated by the first calculation part 32 is suitable for the calculation of an MFT. The second calculation part 34 calculates the MTF of the edge profile determined to be suitable by the determination part 33.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、光学衛星の光学センサで取得した光学画像の評価に関し、光学センサの変調伝達関数(Modulation Transfer Function、以下、MTFと記載)を評価するMTF計算装置及びMTF計算プログラムに関する。   The present invention relates to an evaluation of an optical image acquired by an optical sensor of an optical satellite, and relates to an MTF calculation apparatus and an MTF calculation program for evaluating a modulation transfer function (hereinafter referred to as MTF) of an optical sensor.

光学衛星に対応する地上システムの運用者は、光学衛星から取得した衛星画像を取り扱う。衛星画像は、パスラジアンスによる大気散乱の影響や、光学センサの焦点ずれ等の影響により画質がぼける。光学センサにより取得した画像のぼけ具合は、光学センサのMTFを計測することにより評価する。光学センサにより取得した衛星画像から、評価した光学センサのMTFにより、画質のぼけを改善し、視認性の高い衛星画像を作成することが可能である。   The operator of the ground system corresponding to the optical satellite handles the satellite image acquired from the optical satellite. The image quality of the satellite image is blurred due to the influence of atmospheric scattering due to the path radiance and the influence of defocusing of the optical sensor. The degree of blurring of the image acquired by the optical sensor is evaluated by measuring the MTF of the optical sensor. From the satellite image acquired by the optical sensor, it is possible to improve the blur of the image quality and create a highly visible satellite image by the MTF of the evaluated optical sensor.

特開2008−39586号公報JP 2008-39586 A 特開2003−274087号公報JP 2003-274087 A

しかし、光学センサのMTFを評価するには、運用者には、光学センサで取得した画像の画像処理に関する知識が必要とされる(例えば特許文献1,2)。光学センサのMTFを適切に評価するには、運用者が、画像中において、MTFの評価に適した小領域を選択する必要がある。なお、MTFの評価に適した小領域とは、エッジにおける画素値の輝度変化が急峻であり、エッジを境界とした明部、暗部にノイズが少ない画像領域である。光学センサのMTFを適切に評価するためには、評価する運用者は、複数シーン、複数領域に対して評価を行う作業が必要であるが、光学センサのMTFの評価は、評価する運用者により、評価の結果にばらつきが生じる。   However, in order to evaluate the MTF of the optical sensor, the operator needs knowledge about image processing of an image acquired by the optical sensor (for example, Patent Documents 1 and 2). In order to appropriately evaluate the MTF of the optical sensor, the operator needs to select a small region suitable for the MTF evaluation in the image. Note that the small region suitable for the MTF evaluation is an image region in which the luminance change of the pixel value at the edge is steep and there is little noise in the bright part and the dark part with the edge as a boundary. In order to appropriately evaluate the MTF of the optical sensor, an operator who evaluates needs to perform an operation for evaluating a plurality of scenes and regions, but the MTF of the optical sensor is evaluated by the operator who performs the evaluation. The result of evaluation varies.

この発明は、MTF評価のばらつきを低減させるMTFの計算装置及びMTFの計算プログラムの提供を目的とする。   An object of the present invention is to provide an MTF calculation apparatus and an MTF calculation program that reduce variations in MTF evaluation.

この発明の変調伝達関数の計算装置は、
ベースとなるベース画像から抽出された画像領域であり基準となる基準画素を含む画像領域である指定領域を取得し、取得した前記指定領域を、前記基準画素が前記指定領域の外に出ない範囲で前記ベース画像に対して移動させることで、前記基準画素を含む複数の画像領域である複数の包含画像領域を前記ベース画像から抽出する派生領域抽出部と、
取得した前記指定領域の画像と、抽出した前記複数の包含画像領域のそれぞれの画像との各エッジプロファイルを計算する第1計算部と、
前記第1計算部が計算した各エッジプロファイルが、変調伝達関数の計算に適しているかを判定する判定部と、
前記判定部が適していると判定した前記エッジプロファイルの前記変調伝達関数を計算する第2計算部と
を備える。
An apparatus for calculating a modulation transfer function according to the present invention includes:
A designated area that is an image area extracted from a base image that is a base and that includes a reference pixel serving as a reference is acquired, and the acquired reference area is within a range in which the reference pixel does not go outside the specified area. A derivation area extraction unit that extracts a plurality of included image areas that are a plurality of image areas including the reference pixel from the base image by moving the base image with respect to the base image;
A first calculation unit for calculating each edge profile of the acquired image of the specified area and each of the extracted images of the plurality of included images;
A determination unit that determines whether each edge profile calculated by the first calculation unit is suitable for calculating a modulation transfer function;
A second calculation unit that calculates the modulation transfer function of the edge profile determined to be suitable for the determination unit.

本発明の変調伝達関数の計算装置は派生領域抽出部を備えたので、もとになる小領域から、MTF評価に適する可能性のある派生領域を拾い出すことができる。よってMTF評価のばらつきを低減させることができる。   Since the modulation transfer function calculation apparatus according to the present invention includes the derivation region extraction unit, a derivation region that may be suitable for MTF evaluation can be picked up from the original small region. Therefore, variation in MTF evaluation can be reduced.

実施の形態1の図で、画像処理システムを示す図。FIG. 3 is a diagram of the first embodiment and illustrates the image processing system. 実施の形態1の図で、MTF計算装置のブロック図。FIG. 3 is a diagram of the first embodiment and is a block diagram of an MTF calculation device. 実施の形態1の図で、MTF計算装置の動作を示すフローチャート。FIG. 3 is a flowchart of the operation of the MTF calculation apparatus in the first embodiment. 実施の形態1の図で、小領域抽出処理を説明する図。FIG. 5 is a diagram for explaining small region extraction processing in the first embodiment. 実施の形態1の図で、派生領域抽出処理S31を説明する図。The figure of Embodiment 1 is a figure explaining derived area extraction processing S31. 実施の形態1の図で、エッジの直線方向を説明するための図。FIG. 3 is a diagram for explaining a linear direction of an edge in the first embodiment. 実施の形態1の図で、エッジ傾斜角の定義を説明するための図。FIG. 3 is a diagram for explaining the definition of the edge inclination angle in the diagram of the first embodiment. 実施の形態1の図で、エッジまでの距離計算処理S32dを説明するための図。The figure for Embodiment 1 is a figure for demonstrating distance calculation process S32d to an edge. 実施の形態1の図で、エッジプロファイル計算処理S32で求められた小領域のエッジプロファイルを示す図。The figure of Embodiment 1 is a figure which shows the edge profile of the small area calculated | required by edge profile calculation process S32. 実施の形態1の図で、データベース2aを示す図。The figure of Embodiment 1, The figure which shows the database 2a.

実施の形態1.
<***構成の説明***>
図1から図10を参照して、実施の形態1の画像処理システム3を説明する。
図1は、実施の形態1の画像処理システム3の構成図である。画像処理システム3は、変調伝達関数の計算装置1(以下、MTF計算装置1)と、データベース2aを持つデータベース装置2とを備える。MTF計算装置1は複数のベース画像70を取得する。また、MTF計算装置1はデータベース装置2から過去のMTF評価結果を取得する。MTF計算装置1は、過去のMTF評価結果を用いてベース画像の一部の領域のMTF評価結果を新たに計算する。MTF計算装置1は、新たなMTF評価結果をデータベース装置2に保存する。この新たなMTF評価結果は、次の新たなMTF評価結果の作成に使用される。
Embodiment 1 FIG.
<*** Explanation of configuration *****>
The image processing system 3 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a configuration diagram of an image processing system 3 according to the first embodiment. The image processing system 3 includes a modulation transfer function calculation device 1 (hereinafter referred to as an MTF calculation device 1) and a database device 2 having a database 2a. The MTF calculation apparatus 1 acquires a plurality of base images 70. Further, the MTF calculation device 1 acquires past MTF evaluation results from the database device 2. The MTF calculation apparatus 1 newly calculates the MTF evaluation result of a partial region of the base image using the past MTF evaluation result. The MTF calculation device 1 stores a new MTF evaluation result in the database device 2. This new MTF evaluation result is used to create the next new MTF evaluation result.

図2は、MTF計算装置1の構成図である。図2に示すように、MTF計算装置1は、小領域検索部10、小領域情報取得部20、MTF評価結果計算部30、撮像条件保存部40、記憶装置50、入出力インタフェース装置60を備える。   FIG. 2 is a configuration diagram of the MTF calculation apparatus 1. As shown in FIG. 2, the MTF calculation device 1 includes a small region search unit 10, a small region information acquisition unit 20, an MTF evaluation result calculation unit 30, an imaging condition storage unit 40, a storage device 50, and an input / output interface device 60. .

MTF計算装置1はコンピュータである。MTF計算装置1は、図2に示すように、プロセッサ91、記憶装置50及び入出力インタフェース装置60というハードウェアが含まれる。記憶装置50には、小領域検索部10、小領域情報取得部20、MTF評価結果計算部30及び撮像条件保存部40の機能を実現するプログラムが記憶されている。そして、プロセッサ91がプログラムを実行することで、小領域検索部10、小領域情報取得部20、MTF評価結果計算部30及び撮像条件保存部40の動作が行われる。図2は、プロセッサ91が、小領域検索部10、小領域情報取得部20、MTF評価結果計算部30及び撮像条件保存部40の機能を実現するプログラムを実行している状態を模式的に表している。   The MTF calculation apparatus 1 is a computer. As shown in FIG. 2, the MTF calculation device 1 includes hardware such as a processor 91, a storage device 50, and an input / output interface device 60. The storage device 50 stores programs that realize the functions of the small region search unit 10, the small region information acquisition unit 20, the MTF evaluation result calculation unit 30, and the imaging condition storage unit 40. Then, when the processor 91 executes the program, the operations of the small region search unit 10, the small region information acquisition unit 20, the MTF evaluation result calculation unit 30, and the imaging condition storage unit 40 are performed. FIG. 2 schematically illustrates a state in which the processor 91 is executing a program that realizes the functions of the small region search unit 10, the small region information acquisition unit 20, the MTF evaluation result calculation unit 30, and the imaging condition storage unit 40. ing.

(1)小領域検索部10は、画像処理システム3の運用者が、画像の中でMTFの評価に適した領域を選択する操作を支援する処理を実行する。
(2)小領域情報取得部20は、MTF評価に使用する画像の小領域を受け付ける。
(3)MTF評価結果計算部30は、小領域情報取得部20で選択された画像の小領域に対し、MTFの計算処理を実行する。
(4)撮像条件保存部40は、MTF評価結果計算部30の計算結果を、画像の撮像条件毎にデータベース装置2のデータベース2aに保存する。
(1) The small area search unit 10 executes a process for assisting the operator of the image processing system 3 to select an area suitable for MTF evaluation in an image.
(2) The small area information acquisition unit 20 receives a small area of an image used for MTF evaluation.
(3) The MTF evaluation result calculation unit 30 performs MTF calculation processing on the small region of the image selected by the small region information acquisition unit 20.
(4) The imaging condition storage unit 40 stores the calculation result of the MTF evaluation result calculation unit 30 in the database 2a of the database device 2 for each imaging condition of the image.

小領域検索部10は、参照画像決定部10a、参照画像選択部10bを備える。MTF評価結果計算部30は、派生領域抽出部31、第1計算部32、判定部33、第2計算部34、評価結果計算部35を備える。   The small area search unit 10 includes a reference image determination unit 10a and a reference image selection unit 10b. The MTF evaluation result calculation unit 30 includes a derived region extraction unit 31, a first calculation unit 32, a determination unit 33, a second calculation unit 34, and an evaluation result calculation unit 35.

<***動作の説明***>
図3は、MTF計算装置1が実行するMTFの計算方法を示すフローチャートである。MTFの計算方法はMTF計算装置1が実行するMTFの計算方プログラムによって実現される。図3を参照してMTF計算装置1が実行するMTFの計算方法を説明する。図3において、小領域検索部10、小領域情報取得部20、MTF評価結果計算部30、撮像条件保存部40が、それぞれ、小領域検索処理S10、小領域情報取得処理S20、MTF評価結果計算処理S30、撮像条件保存処理S40を実行する。
<*** Explanation of operation *****>
FIG. 3 is a flowchart showing an MTF calculation method executed by the MTF calculation apparatus 1. The MTF calculation method is realized by an MTF calculation method program executed by the MTF calculation apparatus 1. An MTF calculation method executed by the MTF calculation apparatus 1 will be described with reference to FIG. In FIG. 3, a small region search unit 10, a small region information acquisition unit 20, an MTF evaluation result calculation unit 30, and an imaging condition storage unit 40, respectively, are a small region search process S 10, small region information acquisition process S 20, and MTF evaluation result calculation. Processing S30 and imaging condition storage processing S40 are executed.

以下、小領域検索処理S10を構成する各処理を説明する。具体的には、参照画像決定部10aが参照画像決定処理S10aを実行する。参照画像決定処理S10aは、小領域抽出処理S11、基準画像取得処理S12、参照画像抽出処理S13からなる。参照画像選択部10bが参照画像選択処理S10bを実行する。参照画像選択処理S10bは画素値正規化処理S14、相関演算処理S15、評価推奨領域決定処理S16からなる。   Hereinafter, each process constituting the small area search process S10 will be described. Specifically, the reference image determination unit 10a executes reference image determination processing S10a. The reference image determination process S10a includes a small area extraction process S11, a standard image acquisition process S12, and a reference image extraction process S13. The reference image selection unit 10b executes reference image selection processing S10b. The reference image selection process S10b includes a pixel value normalization process S14, a correlation calculation process S15, and an evaluation recommended area determination process S16.

<小領域抽出処理S11>
小領域抽出処理S11では、一つのベース画像70を取得する。ベース画像70は入出力インタフェース装置60を介して取得され、記憶装置50に格納される。小領域抽出処理S11では、記憶装置50から一つのベース画像70を読み出す。
図4は、小領域抽出処理S11によってベース画像70から抽出される小領域71を説明する図である。小領域抽出処理S11では、MTFの評価に使用する小領域71を、ベース画像70からランダムに抽出する。その際、小領域71に含まれる一つの画素が、基準画素71pとして小領域71から抽出される。小領域71の任意の画素を基準画素71pとしてよい。この実施の形態では小領域71の中央に位置する画素を基準画素71pとする。よって、基準画素71pは小領域71の中心画素でもある。本実施の形態では、基準画素71pは、小領域71の画素のアドレスを0スタートとする場合、図4のように、小領域71が縦及び横ともに偶数M個の画素が並んでいるとした場合、アドレスにおいて、(0.5M−1,0.5M−1)の位置の画素を、小領域71の基準画素71pとしてよい。図4は、X方向及びY方向ともに、アドレスは0〜5で、M=6の場合である。縦であるY方向及び横であるX方向ともに偶数M個の画素が並ぶ場合、(0.5M−1,0.5M−1)の位置の画素を基準画素71pとすれば、図4のように、中心点71cを右下に有する画素が基準画素71pとなる。
<Small Region Extraction Processing S11>
In the small area extraction process S11, one base image 70 is acquired. The base image 70 is acquired via the input / output interface device 60 and stored in the storage device 50. In the small area extraction process S <b> 11, one base image 70 is read from the storage device 50.
FIG. 4 is a diagram for explaining the small area 71 extracted from the base image 70 by the small area extraction processing S11. In the small area extraction process S11, the small area 71 used for the MTF evaluation is randomly extracted from the base image 70. At that time, one pixel included in the small area 71 is extracted from the small area 71 as the reference pixel 71p. Any pixel in the small area 71 may be used as the reference pixel 71p. In this embodiment, a pixel located at the center of the small area 71 is set as a reference pixel 71p. Therefore, the reference pixel 71p is also a central pixel of the small area 71. In the present embodiment, the reference pixel 71p has an even number of M pixels arranged in both the vertical and horizontal directions as shown in FIG. 4 when the address of the pixel in the small area 71 is set to 0. In this case, the pixel at the position (0.5M−1, 0.5M−1) in the address may be the reference pixel 71p of the small region 71. FIG. 4 shows a case where addresses are 0 to 5 and M = 6 in both the X direction and the Y direction. When even M pixels are arranged in both the vertical Y direction and the horizontal X direction, assuming that the pixel at the position of (0.5M−1, 0.5M−1) is the reference pixel 71p, as shown in FIG. In addition, the pixel having the center point 71c on the lower right side is the reference pixel 71p.

<基準画像取得処理S12>
参照画像選択部10bは、基準画像82として、判定部33によって適していると過去に判定されたエッジプロファイルを持つ画像を保存しているデータベース装置2の画像を使用する。つまり、基準画像取得処理S12では、MTF計算対象となるベース画像70と撮像条件(緯度、ポインティング角)が同等である、過去のMTF評価に使用された画像である基準画像82を、データベース装置2のデータベース2aから取得する。後述する図10のように基準画像82には撮像条件(撮像日時、撮像点の緯度、撮像時のポインティング角)が対応付けられており、基準画像82の撮像条件をデータベース装置2で参照することが可能である。
<Reference Image Acquisition Process S12>
The reference image selection unit 10b uses, as the standard image 82, an image of the database device 2 that stores an image having an edge profile that has been determined to be suitable by the determination unit 33 in the past. That is, in the reference image acquisition process S12, the base image 70 that is an MTF calculation target and the imaging conditions (latitude, pointing angle) are the same, and the reference image 82 that is an image used for the past MTF evaluation is stored in the database device 2. From the database 2a. As shown in FIG. 10 described later, the reference image 82 is associated with imaging conditions (imaging date and time, latitude of the imaging point, and pointing angle at the time of imaging), and the imaging condition of the reference image 82 is referred to by the database device 2. Is possible.

<参照画像抽出処理S13>
参照画像抽出処理S13では、MTF計算対象となるベース画像70から、小領域抽出処理S11で抽出された小領域71の画像を切り出す。MTFの評価に使用する小領域71のサイズをSx×Sy画素(Sx、Syは1以上の整数)とすると、切り出す小領域71の画像はSx×Syの画素サイズであり、小領域抽出処理S11にて決定された基準画素71pを含む。小領域抽出処理S11にて決定された小領域71がベース画像70から切り出された画像を、参照画像72と呼ぶ。一つのベース画像70から小領域71は複数抽出されるが、以下では小領域はN個抽出されたとして説明する。それぞれの小領域71及び参照画像72を、添え字i(i=1、2,3・・・N)を用いて小領域71及び参照画像72の様に記す。小領域71に参照画像72が対応する。
<Reference image extraction processing S13>
In the reference image extraction process S13, the image of the small area 71 extracted in the small area extraction process S11 is cut out from the base image 70 that is the MTF calculation target. If the size of the small area 71 used for the MTF evaluation is Sx × Sy pixels (Sx, Sy are integers of 1 or more), the image of the small area 71 to be cut out has a pixel size of Sx × Sy, and the small area extraction process S11 Including the reference pixel 71p determined in (1). An image obtained by cutting out the small region 71 determined in the small region extraction processing S11 from the base image 70 is referred to as a reference image 72. A plurality of small areas 71 are extracted from one base image 70, but in the following description, it is assumed that N small areas have been extracted. Each small area 71 and the reference image 72 are described like a small area 71 i and a reference image 72 i by using a subscript i (i = 1, 2, 3... N). The reference image 72 i corresponds to the small area 71 i .

<画素値正規化処理S14>
参照画像選択部10bは、ベース画像70における画像領域を異にする複数の参照画像と、基準となる基準画像との相関演算を行うことにより各参照画像の相関値を算出し、選択のための閾値である選択閾値94と各参照画像の相関値rとの対比の結果によって、参照画像を選択する。画素値正規化処理S14では、基準画像取得処理S12で取得した基準画像82と、参照画像抽出処理S13で切り出した参照画像72との間のコントラストを調整するため、画素値が0以上1以下の数値となるよう変換する。切出した参照画像72の画素値を、
(X、Y)(0≦X≦S−1、0≦Y≦S−1)
とする。(X、Y)は図4に示すアドレス位置、S、SはX方向、Y方向の画素数である。
図4ではS=S=6である。G(S−1,S−1)は、一番下の行の一番右の画素に対応する画素値である。参照画像72の最大画素値をGmax、処理後の画素値をG’(X、Y)とし、次の式1にて参照画像を0以上1以下の数値に正規化する。
G’(X、Y)=G(X、Y)/Gmax (式1)
画素値正規化処理S14は、基準画像82についても、参照画像72と同様に、式1の正規化を実施する。正規化された基準画像82をB(X、Y)とし、正規化された参照画像72をR(X、Y)とする。(X、Y)はアドレスである。
<Pixel value normalization processing S14>
The reference image selection unit 10b calculates a correlation value of each reference image by performing a correlation operation between a plurality of reference images having different image areas in the base image 70 and a standard image serving as a reference, and performs selection for selection. A reference image is selected based on the result of comparison between the selection threshold 94, which is a threshold, and the correlation value r i of each reference image. In the pixel value normalization process S14, in order to adjust the contrast between the standard image 82 acquired in the standard image acquisition process S12 and the reference image 72 i cut out in the reference image extraction process S13, the pixel value is 0 or more and 1 or less. Is converted to a numerical value of The pixel value of the extracted reference image 72 i is
G i (X, Y) (0 ≦ X ≦ S x −1, 0 ≦ Y ≦ S y −1)
And (X, Y) is the address position shown in FIG. 4, and S x and S y are the numbers of pixels in the X and Y directions.
In FIG. 4, S x = S y = 6. G i (S x −1, S y −1) is a pixel value corresponding to the rightmost pixel in the bottom row. The maximum pixel value of the reference image 72 i is G max , and the pixel value after processing is G ′ i (X, Y), and the reference image is normalized to a numerical value of 0 or more and 1 or less by the following expression 1.
G ′ i (X, Y) = G i (X, Y) / G max (Equation 1)
Pixel value normalization step S14, for also the reference image 82, as in the reference image 72 i, to implement the normalization of Formula 1. Let the normalized reference image 82 be B (X, Y), and the normalized reference image 72 i be R i (X, Y). (X, Y) is an address.

<相関演算処理S15>
相関演算処理S15では、画素値正規化処理S14で正規化されたN個の参照画像72と、一つの基準画像82との間の相関値を計算する。まず、画素値正規化処理S14で正規化された基準画像B(X、Y)、参照画像R(X、Y)(i=1,2,・・・N)に対し、それぞれの平均画素値である
<Correlation calculation processing S15>
The correlation operation S15, calculates the N reference images 72 i normalized by the pixel value normalization processing S14, the correlation value between one of the reference image 82. First, with respect to the standard image B (X, Y) and the reference image R i (X, Y) (i = 1, 2,... N) normalized in the pixel value normalization process S14, the respective average pixels Value

Figure 2017083364
Figure 2017083364

を計算する。
次に、基準画像B(X、Y)と、それぞれの参照画像Rとの間の相関値r(1≦i≦N)を次の式2で計算する。
Calculate
Next, a correlation value r i (1 ≦ i ≦ N) between the base image B (X, Y) and each reference image R i is calculated by the following equation 2.

Figure 2017083364
Figure 2017083364

<小領域決定処理S16>
小領域決定処理S16では、相関演算処理S15で計算された相関値rが、選択閾値94である閾値rth以上の参照画像72の小領域71を、MTFの評価に推奨される領域として決定する。つまり、N個の小領域71i=1〜71i=Nのうち、参照画像選択処理S10bによって、K個の小領域71k=1〜71k=Kが選択される。ここでKは小領域決定処理S16で閾値rth以上と決定された小領域71の総数である。よってKはN以下である。
<Small Region Determination Process S16>
In the small area determination process S16, the small area 71 i of the reference image 72 i in which the correlation value r i calculated in the correlation calculation process S15 is equal to or greater than the threshold r th that is the selection threshold 94 is used as an area recommended for MTF evaluation. Determine as. That is, among the N small areas 71 i = 1 to 71 i = N , the K small areas 71 k = 1 to 71 k = K are selected by the reference image selection process S10b. Here, K is the total number of the small areas 71 determined to be equal to or larger than the threshold value r th in the small area determining process S16. Therefore, K is N or less.

<小領域情報取得処理S20>
次に、小領域情報取得処理S20では、MTFの評価に使用する小領域の情報を受け付ける。
(例1)小領域決定処理S16で小領域71k=1〜71k=Kが決定された場合、運用者は、K個の小領域71を参考とし、K個の小領域71からMTFの評価に使用する小領域を選択する。小領域情報取得処理S20は、運用者による選択を小領域の情報として受け付ける。具体的には、小領域決定処理S16では、小領域71k=1〜71k=Kの画像をMTF計算装置1の有する図示していない表示装置に表示する。運用者が表示された小領域71k=1〜71k=Kの画像をマウスで選択することで、選択された小領域を入出力インタフェース装置60を介して、小領域情報取得処理S20が受け付ける。
(例2)小領域情報取得処理S20では、運用者が、決定された小領域71以外の小領域を、小領域71が決定された元のベース画像70において指定し、この指定された小領域を小領域情報取得処理S20が受け付けてもよい。具体的には、小領域決定処理S16がベース画像70を表示し、運用者がマウスでベース画像70のうちの小領域を指定する。小領域情報取得処理S20は、運用者がマウスで指定した小領域を入出力インタフェース装置60を介して受け付ける。
(例3)あるいは小領域決定処理S16が、決定された小領域71k=1〜71k=Kの情報を出力し、小領域情報取得処理S20が小領域71k=1〜71k=Kの情報を入力し、小領域として小領域71k=1〜71k=Kを受け付けてもよい。
<Small region information acquisition process S20>
Next, in the small area information acquisition process S20, small area information used for the MTF evaluation is received.
(Example 1) When the small areas 71 k = 1 to 71 k = K are determined in the small area determination processing S16, the operator refers to the K small areas 71 k and starts from the K small areas 71 k. Select a small area to be used for MTF evaluation. The small area information acquisition process S20 accepts selection by the operator as small area information. Specifically, in the small area determination process S < b> 16, images of the small areas 71 k = 1 to 71 k = K are displayed on a display device (not shown) included in the MTF calculation device 1. By selecting an image of the small area 71 k = 1 to 71 k = K displayed by the operator with the mouse, the small area information acquisition process S < b> 20 receives the selected small area via the input / output interface device 60. .
In (Example 2) a small area information acquisition processing S20, operator is, the determined small region other than the small region 71 k was, specified in the original base image 70 that subregion 71 k has been determined, is this designated The small area information acquisition process S20 may accept the small area. Specifically, the small area determination process S16 displays the base image 70, and the operator designates a small area in the base image 70 with the mouse. The small area information acquisition process S <b> 20 receives the small area designated by the operator with the mouse via the input / output interface device 60.
(Example 3) Alternatively, the small region determination process S16 outputs information of the determined small regions 71 k = 1 to 71 k = K , and the small region information acquisition process S20 performs the small region 71 k = 1 to 71 k = K. The small area 71 k = 1 to 71 k = K may be received as the small area.

次に、MTF評価結果計算処理S30を説明する。MTF評価結果計算処理S30では、小領域情報取得処理S20にて受け付けた小領域71からずらした派生領域も含め、エッジプロファイルを計算する。そして、計算した各小領域のエッジプロファイルの形状から、MTF評価に適した小領域を抽出し、そのMTFを計算する。   Next, the MTF evaluation result calculation process S30 will be described. In the MTF evaluation result calculation process S30, the edge profile is calculated including the derived area shifted from the small area 71 received in the small area information acquisition process S20. Then, a small region suitable for MTF evaluation is extracted from the shape of the calculated edge profile of each small region, and the MTF is calculated.

MTF評価結果計算処理S30は、派生領域抽出処理S31、エッジプロファイル計算処理S32、エッジプロファイル判定処理S33、MTF計算処理S34、評価結果計算処理S35、判定処理S36から構成される。判定処理S36は評価結果計算処理S35が行う。派生領域抽出処理S31は、派生領域抽出部31が実行する。エッジプロファイル計算処理S32は第1計算部32が実行する。エッジプロファイル判定処理S33は判定部33が実行する。MTF計算処理S34は第2計算部34が実行する。評価結果計算処理S35は評価結果計算部35が実行する。   The MTF evaluation result calculation process S30 includes a derived area extraction process S31, an edge profile calculation process S32, an edge profile determination process S33, an MTF calculation process S34, an evaluation result calculation process S35, and a determination process S36. The determination process S36 is performed by the evaluation result calculation process S35. The derived area extraction unit 31 executes the derived area extraction process S31. The edge profile calculation process S32 is executed by the first calculation unit 32. The edge profile determination process S33 is executed by the determination unit 33. The second calculation unit 34 executes the MTF calculation process S34. The evaluation result calculation process S35 is executed by the evaluation result calculation unit 35.

エッジプロファイル計算処理S32は、ライン単位LSF計算処理S32a、ライン単位のLSFピーク位置計算処理S32b、エッジ傾斜角計算処理S32c、エッジまでの距離計算処理S32d、距離順のソート処理S32e、リサンプリング処理S32f及び判定処理S32gから構成される。エッジプロファイル判定処理S33は、ノイズ判定処理S33a、エッジ傾斜判定処理S33bからなる。MTF計算処理S34は、LSF計算処理S34a、FFT処理S34bからなる。   The edge profile calculation process S32 includes a line unit LSF calculation process S32a, a line unit LSF peak position calculation process S32b, an edge inclination angle calculation process S32c, an edge distance calculation process S32d, a distance order sort process S32e, and a resampling process S32f. And determination processing S32g. The edge profile determination process S33 includes a noise determination process S33a and an edge inclination determination process S33b. The MTF calculation process S34 includes an LSF calculation process S34a and an FFT process S34b.

MTF評価結果計算処理S30の入力データとなるのは、小領域情報取得処理S20によって受け付けられた小領域である。以下では上記(例1)において、運用者が小領域71k=1〜71k=Kのうち小領域71k=1、小領域71k=2の2つを選択したとする。よって、以下の設例では、MTF評価結果計算処理S30の入力データは、小領域71k=1、小領域71k=2の2つであるとする。 The input data of the MTF evaluation result calculation process S30 is the small area received by the small area information acquisition process S20. In the above (Example 1) In the following, the operator is small region 71 k = 1 among the small regions 71 k = 1 ~71 k = K , were selected two subregions 71 k = 2. Therefore, in the following example, it is assumed that the input data of the MTF evaluation result calculation process S30 includes two small areas 71 k = 1 and small areas 71 k = 2 .

<派生領域抽出処理S31>
派生領域抽出部31は、ベースとなるベース画像70から抽出された画像領域であり基準となる基準画素71pを含む画像領域である指定領域92を取得する。この設例において指定領域92は入力データである小領域71k=1、小領域71k=2の2つである。この場合、派生領域抽出部31は、指定領域92として、参照画像選択部10bが選択した参照画像の画像領域である小領域71k=1、小領域71k=2を取得する。派生領域抽出部31は、取得した指定領域92を、基準画素71pが指定領域92の外に出ない範囲で前記ベース画像に対して移動させることで、複数の画像領域であり基準画素71pを含む複数の画像領域である複数の包含画像領域93をベース画像70から抽出する。以下に派生領域抽出部31による派生領域抽出処理S31を具体的に説明する。
<Derived area extraction processing S31>
The derived area extraction unit 31 acquires a designated area 92 that is an image area extracted from the base image 70 serving as a base and including the reference pixel 71p serving as a reference. In this example, there are two designated areas 92, which are small areas 71 k = 1 and small areas 71 k = 2 , which are input data. In this case, the derived area extraction unit 31 acquires, as the designation area 92, the small area 71 k = 1 and the small area 71 k = 2 that are the image areas of the reference image selected by the reference image selection unit 10b. The derived area extraction unit 31 moves the acquired designated area 92 with respect to the base image within a range in which the reference pixel 71p does not go outside the designated area 92, thereby including a plurality of image areas and the reference pixel 71p. A plurality of inclusion image areas 93 which are a plurality of image areas are extracted from the base image 70. Hereinafter, the derivation area extraction processing S31 by the derivation area extraction unit 31 will be described in detail.

図5は、派生領域抽出部31による派生領域抽出処理S31を説明する図である。派生領域抽出部31は、指定領域92を基準画素71pに対して1画素ずつずらし、1画素ずつずらして定まる各画像領域を、複数の包含画像領域として抽出する。つまり、派生領域抽出処理S31では、小領域71k=1の「派生領域」を生成する。小領域71k=1及びその派生領域を対象に、エッジプロファイル計算処理S32を実行する。この設例では小領域71k=1を小領域711(0)と表記し、小領域711(0)の派生領域を、派生領域711(1)、派生領域711(2)・・・派生領域711(m)と記して説明する。派生領域711(1)〜派生領域711(m)が、指定領域92である小領域71k=1の複数の包含画像領域93である。 FIG. 5 is a diagram illustrating the derivation area extraction process S31 performed by the derivation area extraction unit 31. The derived area extraction unit 31 shifts the designated area 92 pixel by pixel with respect to the reference pixel 71p, and extracts each image area determined by shifting the pixel by pixel as a plurality of included image areas. That is, in the derived area extraction process S31, a “derived area” of the small area 71 k = 1 is generated. The edge profile calculation process S32 is executed for the small area 71 k = 1 and its derived areas. This illustrative examples represented a small region 71 k = 1 and the small region 71 1 (0), derived region of the small region 71 1 (0), derived region 71 1 (1), the derived region 71 1 (2) .. -Derived area 71 1 (m) will be described. The derived area 71 1 (1) to the derived area 71 1 (m) are a plurality of included image areas 93 of the small area 71 k = 1 that is the designated area 92.

図5に示すように、派生領域抽出処理S31では、小領域711(0)を1画素ずつずらすことで派生領域711(1)、派生領域711(2)・・・派生領域711(m)が生成される。派生領域は必ず基準画素71pを含む。 As shown in FIG. 5, in the derivation region extraction process S31, the derivation region 71 1 (1) , the derivation region 71 1 (2) ... The derivation region 71 1 is performed by shifting the small region 71 1 (0) pixel by pixel. (M) is generated. The derived area always includes the reference pixel 71p.

図5に示すように、小領域711(0)を、図5(b)(c)のように、ベース画像70において、小領域711(0)を1画素ずつずらす。図5(b)では小領域711(0)を左方向に1画素ずらすことで派生領域711(1)を得ており、図5(c)では小領域711(0)をさらに左方向に1画素ずらすことで派生領域711(2)を得ている。 As shown in FIG. 5, a small region 71 1 (0), as shown in FIG. 5 (b) (c), the base image 70, shifted small region 71 1 (0) by one pixel. In FIG. 5B, the derived area 71 1 (1) is obtained by shifting the small area 71 1 (0) leftward by one pixel, and in FIG. 5C, the small area 71 1 (0) is further left. The derived region 71 1 (2) is obtained by shifting one pixel in the direction.

第1計算部32は、取得した指定領域92の画像と、抽出した複数の包含画像領域93のそれぞれの画像との各エッジプロファイルを計算する。具体的にはエッジプロファイル計算処理S32であるが、以下に詳述する。   The first calculation unit 32 calculates each edge profile of the acquired image of the designated area 92 and each of the extracted images of the plurality of included image areas 93. Specifically, the edge profile calculation process S32 will be described in detail below.

<ライン単位LSF計算処理S32a>
ライン単位LSF計算処理S32aは、小領域711(0)の画像を処理する。図6を参照してライン単位LSF計算処理S32aを説明する。
図6は、ライン方向、つまりエッジの直線方向を説明するための図である。ここでラインとは、複数の画素がX方向に並ぶ1行である。以下の、ライン単位LSF計算処理S32a〜リサンプリング処理S32fまでは、小領域711(0)の画像に対する処理である。ライン単位LSF計算処理S32aでは、図6に示すように、ベース画像における小領域711(0)の画像を、エッジの直線方向であるY方向をライン方向とし、ライン単位、つまり行単位でLSF(Line Spread Function)を計算する。ライン単位LSF計算処理S32aでは、小領域711(0)
画像g(x、y)(0≦x≦S−1、0≦y≦S−1)
に対し、微分フィルタf(t)(−1≦t≦1)を用いて、ラインyのLSF(x)を次の式3にて計算する。ここでS、Sは、X方向、Y方向の画素数である。なお、微分フィルタのフィルタ係数は(−1/2、0、1/2)とする。
<Line unit LSF calculation process S32a>
The line unit LSF calculation process S32a processes the image of the small area 71 1 (0) . The line unit LSF calculation process S32a will be described with reference to FIG.
FIG. 6 is a diagram for explaining the line direction, that is, the linear direction of the edge. Here, the line is one line in which a plurality of pixels are arranged in the X direction. The following line unit LSF calculation processing S32a to resampling processing S32f are processing for the image of the small region 711 (0) . In the line unit LSF calculation process S32a, as shown in FIG. 6, the image of the small region 711 (0) in the base image is set to the line direction in the Y direction which is the linear direction of the edge, and the LSF in line units, that is, line units. Calculate (Line Spread Function). In the line unit LSF calculation process S32a, the image g (x, y) of the small area 71 1 (0 ) (0 ≦ x ≦ S x −1, 0 ≦ y ≦ S y −1).
On the other hand, the LSF y (x) of the line y is calculated by the following expression 3 using the differential filter f (t) (−1 ≦ t ≦ 1). Here, S x and S y are the numbers of pixels in the X direction and the Y direction. The filter coefficient of the differential filter is (−1/2, 0, 1/2).

Figure 2017083364
Figure 2017083364

<ライン単位のLSFピーク位置計算処理S32b>
ライン単位のLSFピーク位置計算処理S32bでは、ラインごとに、LSFy(x)が最大となるピーク位置xmax(y)を計算する。
<Line unit LSF peak position calculation processing S32b>
In the LSF peak position calculation process S32b in line units, the peak position xmax (y) at which LSFy (x) is maximized is calculated for each line.

<エッジ傾斜角計算処理S32c>
図7は、エッジ傾斜角の定義を説明するための図である。エッジ傾斜角計算処理S32cでは、小領域711(0)の画像におけるエッジ傾斜角を計算する。ライン番号y(0≦y≦Sy−1)と、図7に星印で示す各ラインにおけるLSFのピーク位置xmax(y)に対し平均二乗法を用い、一次の近似関数f(x)=ax+bを導く。計算された切片bはエッジ傾斜の周期であり、エッジ傾斜角計算処理S32cでは、次の式4によってエッジ傾斜角θ[rad]を計算する。
θ=arctan(1/b) (式4)
<Edge inclination angle calculation process S32c>
FIG. 7 is a diagram for explaining the definition of the edge inclination angle. In the edge inclination angle calculation process S32c, the edge inclination angle in the image of the small region 711 (0) is calculated. A linear approximation function f (x) = ax + b is used for the line number y (0 ≦ y ≦ Sy−1) and the LSF peak position xmax (y) indicated by an asterisk in FIG. Lead. The calculated intercept b is a period of the edge inclination, and the edge inclination angle θ [rad] is calculated by the following equation 4 in the edge inclination angle calculation process S32c.
θ = arctan (1 / b) (Formula 4)

<エッジまでの距離計算処理S32d>
図8は、エッジまでの距離計算処理S32dを説明するための図である。エッジまでの距離計算処理S32dでは、図8に示すように、小領域711(0)の画像の各画素と、エッジ傾斜角計算処理S32cで求められた一次直線との間の距離δを計算する。小領域711(0)の画像の画素の座標を(x、y)とし、エッジ傾斜角計算処理S32cで計算された一次直線をax+by+c=0とした場合、エッジまでの距離計算処理S32dでは小領域711(0)の各画素と、一次直線との間の距離δ(x、y)を次の式5で計算する。
<Distance calculation processing S32d to edge>
FIG. 8 is a diagram for explaining the distance calculation processing S32d to the edge. In the distance calculation process S32d to the edge, as shown in FIG. 8, the distance δ between each pixel of the image of the small region 711 (0) and the primary straight line obtained in the edge inclination angle calculation process S32c is calculated. To do. When the coordinates of the pixel of the image of the small area 71 1 (0) are (x 0 , y 0 ) and the primary straight line calculated in the edge tilt angle calculation process S32c is ax + by + c = 0, the distance calculation process S32d to the edge Then, the distance δ (x 0 , y 0 ) between each pixel of the small region 71 1 (0) and the primary line is calculated by the following equation (5).

Figure 2017083364
Figure 2017083364

<距離順のソート処理S32e>
距離順のソート処理S32eでは、エッジまでの距離計算処理S32dで計算された各画素の距離δ(x、y)をソートし、小領域711(0)の画素値のデータを、距離δ(x、y)の短い順に一次元の配列に並べ替える。
<Distance Sorting Process S32e>
In the sort process S32e in order of distance, the distance δ (x 0 , y 0 ) of each pixel calculated in the distance calculation process S32d to the edge is sorted, and the pixel value data of the small area 71 1 (0) is converted into the distance. The data are rearranged into a one-dimensional array in the order of δ (x 0 , y 0 ).

<リサンプリング処理S32f>
リサンプリング処理S32fでは、距離順のソート処理S32eで並び替えられた小領域711(0)の画素を、エッジまでの距離でリサンプリングすることで、小領域711(0)のエッジプロファイルを求める。リサンプリング処理S32fには線形補間を利用する。
図9は、リサンプリング処理S32fによって求めた小領域711(0)のエッジロファイルP(0)を示す。
<Resampling process S32f>
In the resampling process S32f, the edge profile of the small area 71 1 (0) is resampled by the distance to the edge of the pixels in the small area 71 1 (0) rearranged in the sorting process S32e in the order of distance. Ask. Linear interpolation is used for the resampling process S32f.
FIG. 9 shows the edge profile P (0) of the small area 71 1 (0) obtained by the resampling process S32f.

以上の小領域ライン711(0)に対する、ライン単位LSF計算処理S32a〜リサンプリング処理S32fで図9に示す小領域711(0)のエッジロファイルP(0)が計算される。判定処理S32gでは次の派生領域があるか判定される。この場合は派生領域711(1)があるので処理はライン単位LSF計算処理S32aに戻り、派生領域711(1)に対してライン単位LSF計算処理S32a〜リサンプリング処理S32fが実行されて、図9のエッジロファイルP(0)と同様の、派生領域711(1)のエッジロファイルP(1)が計算される。以下同様に、派生領域711(2)〜711(m)のエッジロファイルP(2)〜P(m)が計算される。 The edge profile P (0) of the small area 71 1 (0) shown in FIG. 9 is calculated by the line unit LSF calculation process S32a to the resampling process S32f for the small area line 71 1 (0) . In the determination process S32g, it is determined whether there is a next derived area. In this case, since there is a derivation area 71 1 (1) , the process returns to the line unit LSF calculation process S32a, and the line unit LSF calculation process S32a to the resampling process S32f are executed for the derivation area 71 1 (1) . Similar to the edge profile P (0) in FIG. 9, the edge profile P (1) of the derivation area 71 1 (1) is calculated. Similarly, the edge profile P of the derived region 71 1 (2) ~71 1 ( m) (2) ~P (m) is calculated.

<エッジプロファイル判定処理S33>
エッジプロファイル判定処理S33では、エッジプロファイル計算処理S32で計算されたエッジロファイルP(0)〜P(m)の「m+1」個のエッジロファイルを対象に、MTF計算処理S34に適するエッジプロファイルがどうかを判定する。
判定部33は、第1計算部32が計算した各エッジプロファイルが、MTFの計算に適しているかを判定する。判定部33は、各エッジプロファイルに対して計算された判定値である計算判定値を取得し、取得した各計算判定値を判定のための閾値である判定閾値と対比することによって、各エッジプロファイルがMTFの計算に適しているか判定する。
以下に詳述する。
<Edge profile determination processing S33>
In the edge profile determination processing S33, an edge profile suitable for the MTF calculation processing S34 is targeted for the “m + 1” edge profiles of the edge profiles P (0) to P (m) calculated in the edge profile calculation processing S32. Determine if.
The determination unit 33 determines whether each edge profile calculated by the first calculation unit 32 is suitable for MTF calculation. The determination unit 33 acquires a calculation determination value that is a determination value calculated for each edge profile, and compares each acquired calculation determination value with a determination threshold that is a threshold for determination. Is suitable for the calculation of the MTF.
This will be described in detail below.

<ノイズ判定処理S33a>
エッジロファイルP(0)を例に説明する。ノイズ判定処理S33aでは、小領域711(0)のエッジプロファイルP(0)に対し、画像の暗部、明部を識別する。図9のエッジプロファイルP(0)では、破線で示す範囲97が小領域711(0)の画像の暗部に対応し、破線で示す範囲98が小領域711(0)の画像の暗部に対応する。ノイズ判定処理S33aでは、範囲97、範囲98にノイズが少ないかどうかを判定する。ノイズの具体的な判定方法は、エッジプロファイルP(0)の先頭である範囲97及び末尾である範囲98に対して一定の画素数分(プロファイルP(0)のデータ数×割合α)の標準偏差を計算する。範囲97及び範囲98の標準偏差は計算判定値である。割合αは予め設定されている。ノイズ判定処理S33aでは、明部と暗部の両方の標準偏差が判定閾値より小さければノイズは少なくMTF評価に使える、つまり次の処理に進むべきと判定し、判定閾値よりも大きければノイズが多くMTF評価に使えない、つまり、次の処理に進まないと判定する。以上の処理内容は派生領域711(1)〜派生領域711(m)のエッジプロファイルP(1)〜P(m)についても同様に実行される。
<Noise determination processing S33a>
The edge profile P (0) will be described as an example. In the noise determination process S33a, a dark part and a bright part of the image are identified with respect to the edge profile P (0) of the small region 71 1 (0) . In the edge profile P (0) of FIG. 9, a range 97 indicated by a broken line corresponds to the dark part of the image of the small region 71 1 (0) , and a range 98 indicated by the broken line corresponds to the dark part of the image of the small region 71 1 (0). Correspond. In the noise determination process S33a, it is determined whether or not there is little noise in the range 97 and the range 98. A specific noise determination method is a standard for a certain number of pixels (the number of data of the profile P (0) × the ratio α) with respect to the range 97 as the head and the range 98 as the end of the edge profile P (0). Calculate the deviation. The standard deviation of the range 97 and the range 98 is a calculation determination value. The ratio α is set in advance. In the noise determination process S33a, if both the standard deviation of the bright part and the dark part are smaller than the determination threshold, the noise is small and can be used for MTF evaluation, that is, it is determined that the process should proceed to the next process. It is determined that it cannot be used for evaluation, that is, does not proceed to the next processing. The above processing contents are similarly executed for the edge profiles P (1) to P (m) of the derivation area 71 1 (1) to the derivation area 71 1 (m) .

<エッジ傾斜判定処理S33b>
エッジ傾斜判定処理S33bでは、エッジプロファイル計算処理S32で計算された小領域711(0)のエッジプロファイルP(0)のエッジ傾斜角の周期が閾値の範囲内であれば、エッジプロファイルP(0)はMTFの評価に適していると判断する。派生領域711(1)〜派生領域711(m)のエッジプロファイルP〜Pについても同様である。この場合、エッジ傾斜角の周期が計算判定値であり、その判定のための閾値が判定閾値である。なお当然に、エッジ傾斜角の周期の閾値と前記の標準偏差の閾値とは、種別が異なる。
<Edge slope determination processing S33b>
In the edge inclination determination process S33b, if the period of the edge inclination angle of the edge profile P (0) of the small region 71 1 (0) calculated in the edge profile calculation process S32 is within the threshold value range, the edge profile P (0 ) Is determined to be suitable for MTF evaluation. The same applies to the edge profiles P 1 to P m of the derived areas 71 1 (1) to 71 1 (m) . In this case, the period of the edge inclination angle is a calculated determination value, and a threshold value for the determination is a determination threshold value. Of course, the threshold value of the edge inclination angle period and the threshold value of the standard deviation are different.

この設例では、ノイズ判定処理S33aとエッジ傾斜判定処理S33bとの両方でMTF評価に適していると判断されたのは、「m+1」個のエッジプロファイルP(0)〜P(m)のうち、3つのエッジプロファイルP(0)、P(1),P(2)とする。 In this example, it is determined that both the noise determination process S33a and the edge inclination determination process S33b are suitable for the MTF evaluation among the “m + 1” edge profiles P (0) to P (m) . Three edge profiles P (0) , P (1) , and P (2) are assumed.

<MTF計算処理S34>
次にMTF計算処理S34を説明する。第2計算部34は、判定部33が適していると判定したエッジプロファイルのMTFを計算する。第2計算部34によるMTF計算処理S34では、ノイズ判定処理S33aとエッジ傾斜判定処理S33bとの両方においてMTF評価に適していると判断されたエッジプロファイルに対して、MTFが計算される。
<MTF calculation process S34>
Next, the MTF calculation process S34 will be described. The second calculation unit 34 calculates the MTF of the edge profile that is determined to be suitable by the determination unit 33. In the MTF calculation process S34 by the second calculator 34, the MTF is calculated for the edge profile determined to be suitable for the MTF evaluation in both the noise determination process S33a and the edge inclination determination process S33b.

<LSF計算処理S34a>
以下では、エッジプロファイルP(0)を例に説明する。以下のP(0)(x)はP(0)である。LSF計算処理S34aでは、エッジプロファイルP(0)(x)(0≦x≦Np−1)に対し、微分フィルタf(t)(−1≦t≦1)を用い、次の式6でLSF(0)のL(0)(t)(0≦t≦Np−1)を計算する。ここで、0≦x≦Np−1はエッジプロファイルP(0)(x)のデータ点数を意味する。なお、微分フィルタのフィルタ係数は(−1/2、0、1/2)とする。このように式6を用いてエッジプロファイルP(0)のL(0)(t)を計算し、エッジプロファイルP(0)のLSF(0)を求める。
<LSF calculation process S34a>
Hereinafter, the edge profile P (0) will be described as an example. The following P (0) (x) is P (0) . In the LSF calculation process S34a, the differential filter f (t) (-1 ≦ t ≦ 1) is used for the edge profile P (0) (x) (0 ≦ x ≦ Np−1), and the LSF is expressed by the following equation (6). (0) to calculate the L (0) (t) ( 0 ≦ t ≦ Np-1) of. Here, 0 ≦ x ≦ Np−1 means the number of data points of the edge profile P (0) (x). The filter coefficient of the differential filter is (−1/2, 0, 1/2). Thus using Equation 6 to calculate the L (0) (t) of the edge profile P (0), obtaining the LSF (0) of the edge profile P (0).

Figure 2017083364
LSF計算処理S34aでは、エッジプロファイルP(0)と同様に、エッジプロファイルP(1)、P(2)についても、LSF(1)及びLSF(2)を求める。
Figure 2017083364
In the LSF calculation process S34a, LSF (1) and LSF (2) are obtained for the edge profiles P (1) and P (2) as well as the edge profile P (0) .

<FFT処理S34b>
FFT処理S34bでは、各エッジプロファイルP(0)、P(1)、P(2)のLSF(0)〜LSF(2)対しFFT(Fast Fourier Transform)処理を行い、DC成分で規格化することで、MTFを計算する。以下では、エッジプロファイルP(0)を例に説明する。FFT処理後のデータをF(0)(x)(0≦x≦Nf−1、NfはFFT処理後のデータ点数)とし、次の式7にて
MTF(0)(x)(0≦x≦Nf−1)を計算する。
MTF(0)(x)=F(0)(x)/F(0)(0) (式7)
エッジプロファイルP(1)、P(2)に対しても、それぞれF(1)(x)、F(2)(x)及びMTF(1)(x)、MTF(2)(x)が計算される。
以上の対応関係をまとめれば、
小領域711(0)→P(0)→L(0)→LSF(0)→F(0)(x)→MTF(0)(x)、
派生領域711(1)→P(1)→L(1)→LSF(1)→F(1)(x)→MTF(1)(x)、
派生領域711(2)→P(2)→L(2)→LSF(2)→F(2)(x)→MTF(2)(x)、
となる。
<FFT processing S34b>
The FFT processing S34b, each edge profile P (0), P (1 ), performs LSF (0) ~LSF (2) against FFT (Fast Fourier Transform) processing of the P (2), be normalized with the DC component The MTF is calculated. Hereinafter, the edge profile P (0) will be described as an example. The data after the FFT processing is F (0) (x) (0 ≦ x ≦ Nf−1, Nf is the number of data points after the FFT processing), and MTF (0) (x) (0 ≦ x ≦ Nf−1) is calculated.
MTF (0) (x) = F (0) (x) / F (0) (0) (Formula 7)
F (1) (x), F (2) (x) and MTF (1) (x), MTF (2) (x) are calculated for the edge profiles P (1) and P (2) , respectively. Is done.
Summarizing the above relationships,
Small region 71 1 (0) → P (0) → L (0) → LSF (0) → F (0) (x) → MTF (0) (x),
Derived region 71 1 (1) → P (1) → L (1) → LSF (1) → F (1) (x) → MTF (1) (x),
Derived region 71 1 (2) → P (2) → L (2) → LSF (2) → F (2) (x) → MTF (2) (x),
It becomes.

<評価結果計算処理S35>
評価結果計算処理S35では、MTF計算処理S34で計算されたMTFの平均を計算し、評価結果として計算する。この設例では、
MTF平均=[MTF(0)(x)+MTF(1)(x)+MTF(2)(x)]/3=評価結果
である。
<Evaluation result calculation process S35>
In the evaluation result calculation process S35, the average of the MTFs calculated in the MTF calculation process S34 is calculated and calculated as the evaluation result. In this example,
MTF average = [MTF (0) (x) + MTF (1) (x) + MTF (2) (x)] / 3 = Evaluation result.

<判定処理S36>
判定処理S36では、次の小領域があるかどうかを判定する。この設例ではMTF評価結果計算処理S30の入力データとして、もう一つの小領域71k=2がある。よって、処理は派生領域抽出処理S31に戻り、小領域71k=1の場合と同様に小領域71k=2に対してエッジプロファイル計算処理S32、エッジプロファイル判定処理S33,MTF計算処理S34及び評価結果計算処理S35が実行される。小領域71k=2の評価結果計算処理S35が終わった場合は次の小領域はないので、処理は撮像条件保存処理S40に進む。
<Determination process S36>
In the determination process S36, it is determined whether there is a next small area. In this example, there is another small area 71 k = 2 as input data of the MTF evaluation result calculation process S30. Therefore, the process returns to the derived area extraction process S31, and the edge profile calculation process S32, the edge profile determination process S33, the MTF calculation process S34, and the evaluation for the small area 71 k = 2 as in the case of the small area 71 k = 1. The result calculation process S35 is executed. When the evaluation result calculation process S35 for the small area 71 k = 2 is completed, there is no next small area, and the process proceeds to the imaging condition storage process S40.

<撮像条件保存処理S40>
保存部40による撮像条件保存処理S40では、判定部33がMTFの計算に適していると判定したエッジプロファイルを持つ画像を、データベース装置2のデータベース2aに保存する。以下に詳述する。
図10は、データベース装置2の有するデータベース2aの図である。撮像条件保存処理S40では、データベース2aにMTFの評価結果を保存するが、その際、評価結果2a−1とともに、評価結果に対応する撮像条件2a−2をベース画像から抽出し、撮像条件2a−2及び「評価結果に使用した小領域、派生領域の画像2a−3」をデータベース2aに登録する。評価結果が1レコードの単位である。データベース2aでは、撮像条件2a−2である「撮像日時、撮影点の緯度、撮影時のポインティング角」毎に、評価結果2a−1であるMTF平均値と、「評価に使用した小領域、派生領域の画像2a−3」が対応付けられて登録される。この設例の場合は、
MTF平均=[MTF(0)(x)+MTF(1)(x)+MTF(2)(x)]/3=評価結果
のレコードについては、以下の(1)〜(3)の様である。
(1)ベース画像は、小領域711(0)、派生領域711(1)、派生領域711(2)が抽出されたベース画像であるから、このベース画像から撮像条件2a−2が抽出され、保存される。
(2)評価結果2a−1は、上記のMTF(0)(x)〜MTF(2)(x)の平均値が保存される。
(3)評価結果2a−1に対応する「評価に使用した小領域、派生領域の画像2a−3」は、小領域711(0)、派生領域711(1)、派生領域711(2)の各画像である。
撮像条件保存処理S40では、これらを1レコードとして,図10のデータベース2aに登録する。
<Imaging Condition Saving Process S40>
In the imaging condition storage process S40 by the storage unit 40, an image having an edge profile determined by the determination unit 33 to be suitable for MTF calculation is stored in the database 2a of the database device 2. This will be described in detail below.
FIG. 10 is a diagram of the database 2 a included in the database device 2. In the imaging condition storage process S40, the MTF evaluation result is stored in the database 2a. At this time, together with the evaluation result 2a-1, the imaging condition 2a-2 corresponding to the evaluation result is extracted from the base image, and the imaging condition 2a- 2 and “image 2a-3 of the small area and derived area used for the evaluation result” are registered in the database 2a. The evaluation result is a unit of one record. In the database 2a, the MTF average value that is the evaluation result 2a-1 and the “small area used for evaluation, derivation” for each “imaging date and time, latitude of the shooting point, and pointing angle at the time of shooting” that is the imaging condition 2a-2 Region image 2a-3 "is associated and registered. For this example,
MTF average = [MTF (0) (x) + MTF (1) (x) + MTF (2) (x)] / 3 = Records of evaluation results are as shown in (1) to (3) below.
(1) Since the base image is a base image in which the small area 71 1 (0) , the derived area 71 1 (1) , and the derived area 71 1 (2) are extracted, the imaging condition 2a-2 is obtained from this base image. Extracted and saved.
(2) As the evaluation result 2a-1, the average value of the above MTF (0) (x) to MTF (2) (x) is stored.
(3) The “small region used for evaluation, derived region image 2a-3” corresponding to the evaluation result 2a-1 includes a small region 71 1 (0) , a derived region 71 1 (1) , and a derived region 71 1 ( 2) Each image.
In the imaging condition storage process S40, these are registered as one record in the database 2a of FIG.

<***実施の形態の効果の説明***>
(1)本実施の形態のMTF計算装置は派生領域抽出部31を備えたので、画像から、MTFの評価に適する可能性の高い複数の派生領域を抽出できる。
(2)本実施の形態のMTF計算装置は判定部33を備えたので、取得した小領域及び派生領域抽出部31が抽出した派生領域の中から、MTFの評価に適する可能性の高い領域を、より確実に選択できる。
(3)派生領域抽出部31は、小領域を基準画素に対して1画素ずつずらすことで派生領域を抽出するので、簡易な処理によってMTFの評価に適する可能性の高い領域を選択できる。
(4)参照画像選択部10bは、基準画像と複数の参照画像との相関演算処理によって参照画像に対応する小領域を決定するので、運用者の手動を必要とせず、MTFの評価に適する可能性の高い小領域を選択できる。
(5)参照画像選択部10bは、基準画像として、判定部33によって適していると過去に判定されたエッジプロファイルを持つ画像を保存しているデータベース装置2の画像を使用するので、MTFの評価に適する可能性の高い小領域を選択できる。
(6)保存部40は、判定部33がMTFの計算に適していると判定したエッジプロファイルを持つ画像を、データベース装置2に保存し、その画像を参照画像選択部10bが相関処理の基準画像として使用するので、MTFの評価に適する可能性の高い小領域を選択できる。
(7)本実施の形態のMTF計算装置では、小領域検索処理S10、エッジプロファイル判定処理S33により、評価に適した領域を自動で抽出可能である。そのため、MTFの評価を実施する運用者が、光学センサの画像処理に関する知識を有する必要がなく、評価可能である。また、自動処理により、評価の候補を抽出するため、運用者によるばらつきが発生しない。
(8)本実施の形態のMTF計算装置では、小領域の決定、派生領域の抽出及びMTF計測操作が自動化されるため、運用者の操作が簡易化される。
(9)本実施の形態のMTF計算装置では、データベース装置2bに結果を保存するので、評価したMTFを時系列で管理することができる。このため、センサのMTFの経年変化を確認可能である。
(10)MTF計算装置1では、撮像条件保存部40がベース画像から撮像条件2a−2を抽出し、撮像条件2a−2を、評価結果2a−1及び「評価に使用した小領域、派生領域の画像2a−3」に対応付けてデータベース装置2に保存するので、撮像条件2a−2による管理が可能となる。
(11)また、「評価に使用した小領域、派生領域の画像2a−3」を、参照画像選択処理S10bの基準画像として用いることができる。つまり、参照画像決定処理S10aで取得した参照画像と撮像条件を同じくする基準画像をデータベース2aから取得できるので、エッジプロファイル判定処理S33で適すると判定される可能性の高い参照画像を選択できる可能性が高まる。
<*** Explanation of the effect of the embodiment *****>
(1) Since the MTF calculation apparatus according to the present embodiment includes the derived region extraction unit 31, a plurality of derived regions that are highly likely to be suitable for MTF evaluation can be extracted from an image.
(2) Since the MTF calculation apparatus according to the present embodiment includes the determination unit 33, an area that is highly likely to be suitable for MTF evaluation is selected from the acquired small area and the derived area extracted by the derived area extraction unit 31. Can be selected more reliably.
(3) Since the derivation region extraction unit 31 extracts the derivation region by shifting the small region by one pixel from the reference pixel, it is possible to select a region that is highly likely to be suitable for the MTF evaluation by simple processing.
(4) Since the reference image selection unit 10b determines a small region corresponding to the reference image by the correlation calculation process between the reference image and the plurality of reference images, the manual operation of the operator is not required, and the reference image selection unit 10b can be suitable for the MTF evaluation. A highly functional small area can be selected.
(5) Since the reference image selection unit 10b uses the image of the database apparatus 2 that stores an image having an edge profile determined in the past as being suitable by the determination unit 33 as the reference image, the MTF evaluation is performed. It is possible to select a small region that is highly likely to be suitable for
(6) The storage unit 40 stores, in the database device 2, an image having an edge profile that the determination unit 33 determines to be suitable for MTF calculation, and the reference image selection unit 10b stores the image as a reference image for correlation processing. Therefore, it is possible to select a small region that is highly likely to be suitable for MTF evaluation.
(7) In the MTF calculation apparatus of this embodiment, a region suitable for evaluation can be automatically extracted by the small region search processing S10 and the edge profile determination processing S33. Therefore, the operator who performs the evaluation of the MTF does not need to have knowledge regarding the image processing of the optical sensor, and can perform the evaluation. Moreover, since evaluation candidates are extracted by automatic processing, there is no variation among operators.
(8) In the MTF calculation apparatus according to the present embodiment, the determination of the small area, the extraction of the derived area, and the MTF measurement operation are automated, so that the operation of the operator is simplified.
(9) Since the result is stored in the database device 2b in the MTF calculation device of the present embodiment, the evaluated MTF can be managed in time series. For this reason, it is possible to confirm the secular change of the MTF of the sensor.
(10) In the MTF calculation device 1, the imaging condition storage unit 40 extracts the imaging condition 2a-2 from the base image, and the imaging condition 2a-2 is obtained from the evaluation result 2a-1 and the “small region used for evaluation, derived region”. Since it is stored in the database device 2 in association with the image 2a-3 ", management based on the imaging condition 2a-2 becomes possible.
(11) Further, “the image 2a-3 of the small region and the derived region used for the evaluation” can be used as the standard image of the reference image selection process S10b. That is, since a reference image having the same imaging conditions as the reference image acquired in the reference image determination process S10a can be acquired from the database 2a, it is possible to select a reference image that is highly likely to be determined to be suitable in the edge profile determination process S33. Will increase.

なお、画像処理システム3はデータベース装置2を備える構成としたが、MTF計算装置1の記憶装置50がデータベース装置2の機能を果たす構成でも構わない。   Although the image processing system 3 includes the database device 2, the storage device 50 of the MTF calculation device 1 may be configured to perform the function of the database device 2.

本実施の形態のMTF計算装置及び画像処理システムは、光学衛星の光学センサで取得した光学画像の評価を想定したものである。しかし、光学衛星の光学センサに限らず、他の光学センサで取得した光学画像にも適用できることは、以上の説明から明らかである。   The MTF calculation apparatus and the image processing system according to the present embodiment are assumed to evaluate an optical image acquired by an optical sensor of an optical satellite. However, it is apparent from the above description that the present invention can be applied not only to an optical sensor of an optical satellite but also to an optical image acquired by another optical sensor.

<***ハードウェア構成の補足説明***>
最後に、MTF計算装置1のハードウェア構成の補足説明を行う。図2に示すプロセッサ91は、プロセッシングを行うIC(Integrated Circuit)である。プロセッサ91は、CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)等である。図2に示す記憶装置50は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、HDD(Hard Disk Drive)等である。
<*** Additional explanation of hardware configuration *****>
Finally, a supplementary description of the hardware configuration of the MTF calculation apparatus 1 will be given. The processor 91 shown in FIG. 2 is an IC (Integrated Circuit) that performs processing. The processor 91 is a CPU (Central Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processor), or the like. The storage device 50 shown in FIG. 2 is a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), a flash memory, an HDD (Hard Disk Drive), or the like.

記憶装置50には、OS(Operating System)も記憶されている。そして、OSの少なくとも一部がプロセッサ91により実行される。プロセッサ91はOSの少なくとも一部を実行しながら、小領域検索部10、小領域情報取得部20、MTF評価結果計算部30、撮像条件保存部40の機能を実現するプログラムを実行する。図2では、1つのプロセッサが図示されているが、MTF計算装置1は複数のプロセッサを備えていてもよい。また、小領域検索部10、小領域情報取得部20、MTF評価結果計算部30、撮像条件保存部40の処理結果を示す情報やデータや信号値や変数値が、記憶装置50、又は、プロセッサ91内のレジスタ又はキャッシュメモリに記憶される。また、小領域検索部10、小領域情報取得部20、MTF評価結果計算部30、撮像条件保存部40の機能を実現するプログラムは、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ(登録商標)ディスク、DVD等の可搬記憶媒体に記憶されてもよい。   The storage device 50 also stores an OS (Operating System). At least a part of the OS is executed by the processor 91. The processor 91 executes a program that realizes the functions of the small region search unit 10, the small region information acquisition unit 20, the MTF evaluation result calculation unit 30, and the imaging condition storage unit 40 while executing at least a part of the OS. Although one processor is illustrated in FIG. 2, the MTF calculation apparatus 1 may include a plurality of processors. In addition, information, data, signal values, and variable values indicating processing results of the small region search unit 10, the small region information acquisition unit 20, the MTF evaluation result calculation unit 30, and the imaging condition storage unit 40 are stored in the storage device 50 or the processor. 91 is stored in a register or cache memory. The programs for realizing the functions of the small region search unit 10, small region information acquisition unit 20, MTF evaluation result calculation unit 30, and imaging condition storage unit 40 are magnetic disk, flexible disk, optical disk, compact disk, Blu-ray (registered trademark). ) It may be stored in a portable storage medium such as a disk or DVD.

また、小領域検索部10、小領域情報取得部20、MTF評価結果計算部30、撮像条件保存部40のそれぞれの「部」を、「回路」又は「工程」又は「手順」又は「処理」に読み替えてもよい。「回路」は、プロセッサ91だけでなく、ロジックIC又はGA(Gate Array)又はASIC(Application Specific Integrated Circuit)又はFPGA(Field−Programmable Gate Array)といった他の種類の処理回路をも包含する概念である。   In addition, each “part” of the small area search unit 10, the small area information acquisition unit 20, the MTF evaluation result calculation unit 30, and the imaging condition storage unit 40 is changed to “circuit” or “process” or “procedure” or “processing”. May be read as The “circuit” is a concept including not only the processor 91 but also other types of processing circuits such as a logic IC or GA (Gate Array), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or an FPGA (Field-Programmable Gate Array). .

S10 小領域検索処理、S10a 参照画像決定処理、S11 小領域抽出処理、S12 基準画像取得処理、S13 参照画像抽出処理、S10b 参照画像選択処理、S14 画素値正規化処理、S15 相関演算処理、S16 小領域決定処理、S20 小領域情報取得処理、S30 MTF評価結果計算処理、S31 派生領域抽出処理、S32 エッジプロファイル計算処理、S32a ライン単位LSF計算処理、S32b ライン単位のLSFピーク位置計算処理、S32c エッジ傾斜角計算処理、S32d エッジまでの距離計算処理、S32e 距離順のソート処理、S32f リサンプリング処理、S32g 判定処理、S33 エッジプロファイル判定処理、S33a ノイズ判定処理、S33b エッジ傾斜判定処理、S34 MTF計算部、S34a LSF計算処理、S34b FFT処理、S35 評価結果計算処理、S36 判定処理、S40 撮像条件保存処理、1 MTF計算装置、2 データベース装置、3 画像処理システム、4 ベース画像、10 小領域検索部、10a 参照画像決定部、10b 参照画像選択部、20 小領域情報取得部、30 MTF評価結果計算部、32 第1計算部、33 判定部、34 第2計算部、35 評価結果計算部、40 保存部、50 記憶装置、60 入出力インタフェース装置、70 ベース画像、71 小領域、71p 基準画素、71c 中心点、72 参照画像、82 基準画像、91 プロセッサ、92 指定領域、93 包含画像領域、94 選択閾値、95 計算判定値、96 判定閾値、97,98 範囲。   S10 small region search processing, S10a reference image determination processing, S11 small region extraction processing, S12 reference image acquisition processing, S13 reference image extraction processing, S10b reference image selection processing, S14 pixel value normalization processing, S15 correlation calculation processing, S16 small Area determination process, S20 small area information acquisition process, S30 MTF evaluation result calculation process, S31 derived area extraction process, S32 edge profile calculation process, S32a line unit LSF calculation process, S32b line unit LSF peak position calculation process, S32c edge slope Corner calculation processing, S32d Distance calculation processing to edge, S32e Sort processing in order of distance, S32f Resampling processing, S32g determination processing, S33 Edge profile determination processing, S33a Noise determination processing, S33b Edge inclination determination processing, S34 TF calculation unit, S34a LSF calculation process, S34b FFT process, S35 evaluation result calculation process, S36 determination process, S40 imaging condition storage process, 1 MTF calculation device, 2 database device, 3 image processing system, 4 base image, 10 small region Search unit, 10a reference image determination unit, 10b reference image selection unit, 20 small region information acquisition unit, 30 MTF evaluation result calculation unit, 32 first calculation unit, 33 determination unit, 34 second calculation unit, 35 evaluation result calculation unit , 40 storage unit, 50 storage device, 60 input / output interface device, 70 base image, 71 small area, 71p reference pixel, 71c center point, 72 reference image, 82 reference image, 91 processor, 92 designated area, 93 inclusion image area 94 selection threshold, 95 calculation determination value, 96 determination threshold, 97, 98 range.

Claims (7)

ベースとなるベース画像から抽出された画像領域であり基準となる基準画素を含む画像領域である指定領域を取得し、取得した前記指定領域を、前記基準画素が前記指定領域の外に出ない範囲で前記ベース画像に対して移動させることで、前記基準画素を含む複数の画像領域である複数の包含画像領域を前記ベース画像から抽出する派生領域抽出部と、
取得した前記指定領域の画像と、抽出した前記複数の包含画像領域のそれぞれの画像との各エッジプロファイルを計算する第1計算部と、
前記第1計算部が計算した各エッジプロファイルが、変調伝達関数の計算に適しているかを判定する判定部と、
前記判定部が適していると判定した前記エッジプロファイルの前記変調伝達関数を計算する第2計算部と
を備える変調伝達関数の計算装置。
A designated area that is an image area extracted from a base image that is a base and that includes a reference pixel serving as a reference is acquired, and the acquired reference area is within a range in which the reference pixel does not go outside the specified area. A derivation area extraction unit that extracts a plurality of included image areas that are a plurality of image areas including the reference pixel from the base image by moving the base image with respect to the base image;
A first calculation unit for calculating each edge profile of the acquired image of the specified area and each of the extracted images of the plurality of included images;
A determination unit that determines whether each edge profile calculated by the first calculation unit is suitable for calculating a modulation transfer function;
A modulation transfer function calculation apparatus comprising: a second calculation unit that calculates the modulation transfer function of the edge profile determined to be suitable for the determination unit.
前記判定部は、
各エッジプロファイルに対して計算された判定値である計算判定値を取得し、取得した各計算判定値を判定のための閾値である判定閾値と対比することによって、各エッジプロファイルが前記変調伝達関数の計算に適しているか判定する請求項1に記載の変調伝達関数の計算装置。
The determination unit
By obtaining a calculation determination value that is a determination value calculated for each edge profile, and comparing each acquired calculation determination value with a determination threshold that is a threshold for determination, each edge profile is converted into the modulation transfer function. The modulation transfer function calculation apparatus according to claim 1, wherein the modulation transfer function is determined to be suitable for calculation.
前記派生領域抽出部は、
前記指定領域を前記基準画素に対して1画素ずつずらし、1画素ずつずらして定まる各画像領域を、前記複数の包含画像領域として抽出する請求項2に記載の変調伝達関数の計算装置。
The derived area extraction unit
3. The modulation transfer function calculation apparatus according to claim 2, wherein the designated area is shifted pixel by pixel with respect to the reference pixel, and each image area determined by shifting the specified area is extracted as the plurality of inclusion image areas.
前記変調伝達関数の計算装置は、さらに、
前記ベース画像における画像領域を異にする複数の参照画像と、基準となる基準画像との相関演算を行うことにより各参照画像の相関値を算出し、選択のための閾値である選択閾値と各参照画像の前記相関値との対比の結果によって、前記参照画像を選択する参照画像選択部を備え、
前記派生領域抽出部は、
前記指定領域として、前記参照画像選択部が選択した前記参照画像の画像領域を取得する請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の変調伝達関数の計算装置。
The modulation transfer function calculation device further comprises:
A correlation value of each reference image is calculated by performing a correlation operation between a plurality of reference images having different image areas in the base image and a standard image serving as a reference, and a selection threshold that is a threshold for selection and each A reference image selection unit that selects the reference image according to a result of comparison with the correlation value of the reference image;
The derived area extraction unit
The modulation transfer function calculation device according to claim 1, wherein an image region of the reference image selected by the reference image selection unit is acquired as the designated region.
前記参照画像選択部は、
前記基準画像として、前記判定部によって適していると過去に判定された前記エッジプロファイルを持つ画像を保存しているデータベース装置の前記画像を使用する請求項4に記載の変調伝達関数の計算装置。
The reference image selection unit
5. The modulation transfer function calculation device according to claim 4, wherein the image of a database device storing an image having the edge profile determined in the past as being suitable by the determination unit is used as the reference image.
前記変調伝達関数の計算装置は、さらに、
前記判定部が前記変調伝達関数の計算に適していると判定した前記エッジプロファイルを持つ画像を、前記データベース装置に保存する保存部を備える請求項5に記載の変調伝達関数の計算装置。
The modulation transfer function calculation device further comprises:
The modulation transfer function calculation device according to claim 5, further comprising: a storage unit that stores, in the database device, an image having the edge profile determined by the determination unit to be suitable for calculating the modulation transfer function.
コンピュータに、
ベースとなるベース画像から抽出された画像領域であり基準となる基準画素を含む画像領域である指定領域を取得し、取得した前記指定領域を、前記基準画素が前記指定領域の外に出ない範囲で前記ベース画像に対して移動させることで、前記基準画素を含む複数の画像領域である複数の包含画像領域を前記ベース画像から抽出する抽出処理、
前記抽出処理で取得された前記指定領域の画像と、抽出された前記複数の包含画像領域のそれぞれの画像との各エッジプロファイルを計算する第1計算処理、
前記第1計算処理で計算された各エッジプロファイルが、変調伝達関数の計算に適しているかを判定する判定処理、
前記判定処理で適していると判定された前記エッジプロファイルの前記変調伝達関数を計算する第2計算処理、
を実行させるための変調伝達関数の計算プログラム。
On the computer,
A designated area that is an image area extracted from a base image that is a base and that includes a reference pixel serving as a reference is acquired, and the acquired reference area is within a range in which the reference pixel does not go outside the specified area. An extraction process for extracting a plurality of included image areas, which are a plurality of image areas including the reference pixel, from the base image by moving the base image with respect to the base image.
A first calculation process for calculating each edge profile between the image of the specified area acquired in the extraction process and each of the extracted images of the plurality of included images;
A determination process for determining whether each edge profile calculated in the first calculation process is suitable for calculating a modulation transfer function;
A second calculation process for calculating the modulation transfer function of the edge profile determined to be suitable in the determination process;
Modulation transfer function calculation program to execute
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