JP2019041197A - Test chart, test chart generation device, measuring device, test chart generation method, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本技術は、テストチャート、テストチャート生成装置、測定装置、および、これらにおける処理方法ならびに当該方法をコンピュータに実行させるためのプログラムに関する。詳しくは、画像の解像感を測定するためのテストチャート、テストチャート生成装置、測定装置、および、これらにおける処理方法ならびに当該方法をコンピュータに実行させるためのプログラムに関する。 The present technology relates to a test chart, a test chart generation device, a measurement device, a processing method therefor, and a program for causing a computer to execute the method. Specifically, the present invention relates to a test chart for measuring the resolution of an image, a test chart generating device, a measuring device, a processing method in these, and a program for causing a computer to execute the method.
従来より、撮像装置や表示装置の性能を評価するために、様々な種類のテストチャートが用いられている。例えば、テストチャートにより、撮像装置が撮像する画像データの解像感を測定することができる。ここで、「解像感」は、人間が感じる画像の精細さを意味し、例えば、空間周波数が高い部分のコントラストの高さにより表すことができる。ただし、測定した解像感は、画像データの解像度と乖離することがある。木や芝などのコントラストの低い部分は、ノイズ低減処理等の信号処理によりディテールが潰されやすいのに対し、テストチャート内の絵柄はコントラストが非常に高く、信号処理による絵柄とノイズとの分離が容易であるためである。また、木や芝はランダムに近い絵柄であるが、テストチャートの絵柄は直線的であり、信号処理において方向検出による整形処理が容易であることも乖離が生じる理由となる。解像感を測定するためのテストチャートとして、例えば、輝度や大きさの異なる複数の円を配置したチャートが提案されている(例えば、非特許文献1参照。)。 Conventionally, various types of test charts have been used to evaluate the performance of imaging devices and display devices. For example, the sense of resolution of image data captured by the imaging device can be measured using a test chart. Here, the “resolution feeling” means the fineness of an image felt by humans, and can be expressed by, for example, the high contrast of a portion having a high spatial frequency. However, the measured resolution may deviate from the resolution of the image data. The low contrast parts such as trees and turf are apt to be crushed in detail by signal processing such as noise reduction processing, while the pattern in the test chart has very high contrast, and the signal processing can separate the pattern from noise. This is because it is easy. Trees and turf are patterns that are almost random, but the pattern of the test chart is linear, and the fact that the shaping process by direction detection is easy in signal processing is also a reason for the deviation. As a test chart for measuring a sense of resolution, for example, a chart in which a plurality of circles having different brightness and size are arranged has been proposed (for example, see Non-Patent Document 1).
上述の従来技術では、撮像装置により撮像されたテストチャートの画像データを測定装置がフーリエ解析することにより、その画像データの解像感を測定することができる。しかしながら、このテストチャートによりスムーズな測定結果を得るには、大きな測定エリアを要し、テストチャート中央付近のコントラストが低いために、オートフォーカス機能において合焦しないことがある。また、ディテールを喪失しがちな撮像装置であっても、コントラストが高めで直径が大きめな円のエッジ部分に含まれる高周波数成分により、一定の周波数特性が表れる。これにより、解像感の悪い画像データを撮像する撮像装置であっても測定結果の一部が、良好となる。このように、上述の従来技術では、解像感の測定精度が低いという問題がある。 In the above-described conventional technology, the measurement device can measure the resolution of the image data by Fourier-analyzing the image data of the test chart imaged by the imaging device. However, in order to obtain a smooth measurement result using this test chart, a large measurement area is required, and the contrast near the center of the test chart is low, so that the autofocus function may not focus. Even in an imaging device that tends to lose detail, a constant frequency characteristic appears due to a high frequency component included in an edge portion of a circle having a high contrast and a large diameter. Thereby, even if it is an imaging device which images image data with a bad resolution, a part of measurement result becomes favorable. As described above, the above-described conventional technique has a problem that the measurement accuracy of resolution is low.
本技術はこのような状況に鑑みて生み出されたものであり、テストチャートを用いて解像感を測定する装置において、測定精度を向上させることを目的とする。 The present technology has been created in view of such a situation, and an object thereof is to improve measurement accuracy in an apparatus that measures a sense of resolution using a test chart.
本技術は、上述の問題点を解消するためになされたものであり、その第1の側面は、それぞれの配置される角度が不規則な細長い複数の図形が所定の領域に配置され、上記所定の領域の画素値のばらつきの度合いを示す統計量を測定するためのテストチャートである。これにより、高い測定精度で解像感を測定させることができるという作用をもたらす。 The present technology has been made to solve the above-described problems, and the first side of the present technology is that a plurality of elongated figures each having an irregular arrangement angle are arranged in a predetermined region, and the predetermined It is a test chart for measuring the statistic which shows the degree of variation of the pixel value of the area. This brings about the effect that the resolution can be measured with high measurement accuracy.
また、この第1の側面において、上記複数の図形は、所定長の複数の第1図形と長さが上記所定長と異なる複数の第2図形とを含み、上記所定の領域は、所定値に対する上記複数の第1図形のそれぞれの幅の比である第1の空間周波数に対応する上記統計量を測定するための第1の測定領域と、所定値に対する上記複数の第1図形のそれぞれの幅の比である第2の空間周波数に対応する上記統計量を測定するための第2の測定領域とを含み、上記複数の第1図形は、上記第1の測定領域に配置され、上記複数の第2図形は、上記第2の測定領域に配置されてもよい。これにより、空間周波数ごとに、画素値のばらつきの度合いが測定されるという作用をもたらす。 Further, in the first aspect, the plurality of graphics includes a plurality of first graphics having a predetermined length and a plurality of second graphics having a length different from the predetermined length, and the predetermined region has a predetermined value with respect to a predetermined value. A first measurement region for measuring the statistic corresponding to a first spatial frequency, which is a ratio of widths of the plurality of first graphics, and widths of the plurality of first graphics with respect to a predetermined value; A second measurement region for measuring the statistic corresponding to a second spatial frequency that is a ratio of the plurality of first figures, wherein the plurality of first figures are arranged in the first measurement region, The second graphic may be arranged in the second measurement region. This brings about the effect that the degree of variation in pixel values is measured for each spatial frequency.
また、この第1の側面において、上記複数の第1図形の総面積と略一致する面積の特定の図形が配置された基準領域をさらに含むものであってもよい。これにより、測定領域の測定値を正規化することができるという作用をもたらす。 In addition, the first aspect may further include a reference region in which a specific graphic having an area substantially coincident with the total area of the plurality of first graphics is arranged. This brings about the effect | action that the measured value of a measurement area | region can be normalized.
また、この第1の側面において、模様の無いフラット領域をさらに含み、上記第1の測定領域には、上記フラット領域と同一の背景に上記複数の第1図形が配置され、上記第2の測定領域には、上記フラット領域と同一の背景に上記複数の第2図形が配置されてもよい。これにより、ノイズに起因する誤差を補正することができるという作用をもたらす。 The first side surface further includes a flat region without a pattern, and the first measurement region includes the plurality of first graphics arranged on the same background as the flat region, and the second measurement is performed. In the region, the plurality of second graphics may be arranged on the same background as the flat region. This brings about the effect that errors due to noise can be corrected.
また、この第1の側面において、上記第1の測定領域は、上記背景の輝度が所定輝度より高い第1の明測定領域と上記背景の輝度が上記所定輝度より低い第1の暗測定領域とを含み、上記第2の測定領域は、上記背景の輝度が上記所定輝度より高い第2の明測定領域と上記背景の輝度が上記所定輝度より低い第2の暗測定領域とを含んでもよい。これにより、輝度に応じた解像感が測定されるという作用をもたらす。 In the first aspect, the first measurement area includes a first bright measurement area in which the luminance of the background is higher than a predetermined luminance, and a first dark measurement area in which the luminance of the background is lower than the predetermined luminance. And the second measurement region may include a second bright measurement region in which the background luminance is higher than the predetermined luminance and a second dark measurement region in which the background luminance is lower than the predetermined luminance. This brings about the effect that the resolution according to the luminance is measured.
また、この第1の側面において、上記複数の図形は、上記背景より輝度が高い明図形と上記背景より輝度が低い暗図形とを含み、上記明図形と上記暗図形とのそれぞれの個数および形状が概ね同一であってもよい。これにより、測定領域の輝度の平均が背景に略一致するという作用をもたらす。 Further, in the first aspect, the plurality of figures include a bright figure having a higher luminance than the background and a dark figure having a lower luminance than the background, and the number and shape of each of the bright figure and the dark figure. May be substantially the same. This brings about the effect that the average luminance of the measurement area substantially matches the background.
また、この第1の側面において、上記複数の同一輝度の図形のそれぞれは、互いに重ならず、かつ、互いの辺の間の距離が所定距離より離れた位置に配置されてもよい。これにより、測定領域の空間周波数のばらつきが抑制されるという作用をもたらす。 Further, in the first aspect, each of the plurality of figures having the same luminance may not be overlapped with each other, and the distance between the sides may be arranged at a position away from a predetermined distance. This brings about the effect | action that the dispersion | variation in the spatial frequency of a measurement area | region is suppressed.
また、この第1の側面において、上記複数の図形のそれぞれの形状は、細長い矩形形状であってもよい。これにより、矩形を配置したテストチャートの解像感が測定されるという作用をもたらす。 In the first aspect, each of the plurality of figures may be an elongated rectangular shape. This brings about the effect that the resolution of the test chart in which the rectangles are arranged is measured.
また、この第1の側面において、上記複数の図形のそれぞれの形状は、オーバル形状であってもよい。これにより、オーバルを配置したテストチャートの解像感が測定されるという作用をもたらす。 In the first aspect, each shape of the plurality of figures may be an oval shape. As a result, the resolution of the test chart in which the oval is arranged is measured.
また、本技術の第2の側面は、細長い複数の図形のそれぞれについて位置と角度を分散して配置する図形生成部を具備するテストチャート生成装置、および、テストチャート生成方法、ならびに、当該方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。これにより、それぞれの配置される角度が不規則な細長い複数の図形が配置されたテストチャートが生成されるという作用をもたらす。 In addition, according to a second aspect of the present technology, a test chart generation device including a graphic generation unit configured to disperse a position and an angle for each of a plurality of elongated figures, a test chart generation method, and the method A program for causing a computer to execute. As a result, a test chart in which a plurality of elongated figures each having an irregular arrangement angle is arranged is generated.
また、本技術の第3の側面は、それぞれの配置される角度が不規則な細長い複数の図形が所定の領域に配置され、上記所定の領域の画素値のばらつきの度合いを示す統計量を測定するためのテストチャートを撮像した画像データについて上記統計量を測定して測定値として出力する測定部と、所定値に対する上記複数の図形のそれぞれの幅の比である空間周波数と上記測定値とを対応付けて出力する出力部とを具備する測定装置である。これにより、空間周波数と、対応する測定値とが出力されるという作用をもたらす。 In addition, according to a third aspect of the present technology, a plurality of elongated figures each having an irregular angle are arranged in a predetermined area, and a statistic indicating the degree of variation in pixel values in the predetermined area is measured. A measurement unit that measures the statistics for image data obtained by imaging a test chart for output and outputs the measurement values, and a spatial frequency that is a ratio of each width of the plurality of figures to a predetermined value and the measurement value And an output unit that outputs the data in association with each other. As a result, the spatial frequency and the corresponding measurement value are output.
また、この第3の側面において、上記複数の図形は、所定長の複数の第1図形と長さが上記所定長と異なる複数の第2図形とを含み、上記所定の領域は、所定値に対する上記複数の第1図形のそれぞれの幅の比である第1の空間周波数に対応する上記統計量を測定するための第1の測定領域と、所定値に対する上記複数の第1図形のそれぞれの幅の比である第2の空間周波数に対応する上記統計量を測定するための第2の測定領域とを含み、上記複数の第1図形は、上記第1の測定領域に配置され、上記複数の第2図形は、上記第2の測定領域に配置され、上記測定部は、上記第1および第2の測定領域のそれぞれについて上記統計量を測定し、上記出力部は、上記第1および第2の空間周波数と上記第1および第2の測定領域のそれぞれの測定値とを対応付けて出力してもよい。これにより、第1および第2の測定領域のそれぞれについて空間周波数と、対応する測定値とが出力されるという作用をもたらす。 Further, in the third aspect, the plurality of graphics includes a plurality of first graphics having a predetermined length and a plurality of second graphics having a length different from the predetermined length, and the predetermined region has a predetermined value with respect to a predetermined value. A first measurement region for measuring the statistic corresponding to a first spatial frequency, which is a ratio of widths of the plurality of first graphics, and widths of the plurality of first graphics with respect to a predetermined value; A second measurement region for measuring the statistic corresponding to a second spatial frequency that is a ratio of the plurality of first figures, wherein the plurality of first figures are arranged in the first measurement region, The second graphic is disposed in the second measurement region, the measurement unit measures the statistics for each of the first and second measurement regions, and the output unit includes the first and second measurement regions. Spatial frequency and each of the first and second measurement regions It may be output in association with each other value. As a result, the spatial frequency and the corresponding measurement value are output for each of the first and second measurement regions.
また、この第3の側面において、上記第1および第2の測定領域のそれぞれの測定値を所定の基準値を基準として正規化する正規化部をさらに具備し、上記テストチャートは、上記複数の第1図形の総面積と略一致する面積の特定の図形が配置された基準領域をさらに含み、上記測定部は、上記基準領域の上記統計量をさらに測定し、上記正規化部は、上記基準領域の上記測定値を上記所定の基準値として正規化してもよい。これにより、測定値が正規化されるという作用をもたらす。 The third aspect further includes a normalization unit that normalizes the measurement values of the first and second measurement regions with reference to a predetermined reference value, and the test chart includes the plurality of test charts. A reference area in which a specific figure having an area substantially coincident with the total area of the first figure is arranged, the measurement unit further measures the statistic of the reference area, and the normalization unit The measured value of the area may be normalized as the predetermined reference value. As a result, the measurement value is normalized.
また、この第3の側面において、上記画像データに生じたノイズに起因して上記測定値に生じる誤差を補正する補正部をさらに具備し、上記テストチャートは、模様の無いフラット領域をさらに含み、上記第1の測定領域には、上記フラット領域と同一の背景に上記複数の第1図形が配置され、上記第1の測定領域には、上記フラット領域と同一の背景に上記複数の第2図形が配置され、上記測定部は、上記フラット領域の上記統計量をさらに測定し、上記補正部は、上記フラット領域の上記測定値に基づいて上記誤差を補正してもよい。これにより、測定値の誤差が補正されるという作用をもたらす。 Further, in the third aspect, the image processing apparatus further includes a correction unit that corrects an error generated in the measurement value due to noise generated in the image data, and the test chart further includes a flat region without a pattern, In the first measurement area, the plurality of first figures are arranged on the same background as the flat area, and in the first measurement area, the plurality of second figures on the same background as the flat area. The measurement unit may further measure the statistic of the flat region, and the correction unit may correct the error based on the measurement value of the flat region. As a result, the error of the measurement value is corrected.
本技術によれば、テストチャートを用いて解像感を測定する装置において、測定精度を向上させることができるという優れた効果を奏し得る。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。 According to the present technology, it is possible to achieve an excellent effect that measurement accuracy can be improved in an apparatus that measures a sense of resolution using a test chart. Note that the effects described here are not necessarily limited, and may be any of the effects described in the present disclosure.
以下、本技術を実施するための形態(以下、実施の形態と称する)について説明する。説明は以下の順序により行う。
1.第1の実施の形態(細長い複数の矩形を配置する例)
2.第2の実施の形態(輝度領域ごとに細長い複数の矩形を配置する例)
Hereinafter, modes for carrying out the present technology (hereinafter referred to as embodiments) will be described. The description will be made in the following order.
1. First embodiment (example of arranging a plurality of elongated rectangles)
2. Second embodiment (example in which a plurality of elongated rectangles are arranged for each luminance region)
<1.第1の実施の形態>
[テストチャート生成装置の構成例]
図1は、本技術の第1の実施の形態におけるテストチャート生成装置100の一構成例を示すブロック図である。このテストチャート生成装置100は、テストチャートを生成するための装置であり、乱数生成部110、配置部120、メモリ140およびテストチャート出力部130を備える。テストチャート生成装置100としては、例えば、パーソナルコンピュータやタブレット端末などの情報処理装置が想定される。
<1. First Embodiment>
[Configuration example of test chart generator]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of the test
ここで、「テストチャート」は、解像感を測定するために用いられる図柄そのものを意味する。また、テストチャートを表示または印刷するための画像データを以下、「テストチャート画像」と称し、テストチャートを印刷した用紙を「テストチャート用紙」と称する。なお、チャート類は必ずしも反射型である必要ななく、透過型の例えばフィルムであってもよい。 Here, the “test chart” means the pattern itself used for measuring the resolution. The image data for displaying or printing the test chart is hereinafter referred to as “test chart image”, and the sheet on which the test chart is printed is referred to as “test chart sheet”. The charts do not necessarily have to be a reflection type, and may be a transmission type film, for example.
配置部120は、テストチャート内の所定形状(長方形など)の複数の領域のそれぞれに細長い複数の図形を配置するものである。以下、領域のそれぞれを「パッチ」と称する。そして、パッチに配置される図形のそれぞれの形状は同一であり、アスペクト比は1対1以外の値である。配置する図形の形状として、例えば、長方形が用いられる。この図形を以下、「矩形」と称する。
The
また、配置部120は、配置する矩形の個数や矩形の長さなどを設定した設定パラメータをメモリ140から信号線129を介して読み出し、複数の矩形のそれぞれについて、乱数生成部110から信号線119を介して乱数を受け取る。この乱数は、所定方向(水平方向など)に対する矩形の長さ方向の角度を決定するための乱数dと、配置する座標を決定するための乱数(x、y)とを含む。例えば、乱数dには、「1」乃至「360」の範囲の整数値が設定される。xには、水平座標を表す乱数が設定され、yには垂直座標を表す乱数が設定される。配置する矩形の個数がN(Nは、整数)個である場合、N個の乱数dと、N組の乱数(x、y)とが生成される。ここで、「長さ方向」は、矩形の長辺に平行な軸の方向を意味する。また、矩形の「位置」は、テストチャート内における矩形の代表点(例えば、中心)の位置を示す。本実施形態で矩形を生成する際に特定の方角や配置位置に集中を避ける為の生成する手段として仮に乱数発生部110として用いているが、特定の方角や配置位置に集中を避ける目的が達成できる手段であれば、他の手段で生成したりさらには人為的に生成と配置をしたりしても良く乱数発生部110に限定されない。
In addition, the
配置部120は、矩形に対応する乱数に基づいて、その位置と長さ方向の角度とを決定してパッチ内に配置する。これにより、矩形が配置される角度は不規則(言い換えれば、ランダム)となる。配置部120は、矩形の配置により、テストチャート画像を生成してメモリ140に保持させる。なお、乱数生成部110および配置部120は、特許請求の範囲に記載の図形生成部の一例である。
The
乱数生成部110は、複数の矩形のそれぞれについて乱数を生成して配置部120に供給するものである。乱数生成部110は、例えば、線形合同法や線形帰還シフトレジスタを用いて乱数を生成する。
The random
メモリ140は、設定パラメータやテストチャート画像を保持するものである。テストチャート出力部130は、信号線149を介してメモリ140からテストチャート画像を読み出し、印刷装置や表示装置に出力するものである。
The
なお、テストチャート出力部130は、印刷機能を有し、テストチャート画像を紙に印刷して出力してもよい。また、テストチャート出力部130は、表示機能を有し、テストチャート画像を表示してもよい。
Note that the test
[テストチャートの例]
図2は、本技術の第1の実施の形態におけるテストチャート500の一例を示す図である。このテストチャート500には、DC(Direct Current)パッチ501、測定パッチ511乃至520と、フラットパッチ502とが配置される。それぞれのパッチの形状および面積は同一である。
[Example of test chart]
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a
測定パッチ511乃至520のそれぞれは、測定対象のパッチである。これらの測定パッチには、短冊形の細長い複数の矩形が配置される。これらの矩形は、背景より輝度の高い矩形(以下、「明矩形」と称する。)と背景より輝度の低い矩形(以下、「暗矩形」と称する。)とに大別される。なお、明矩形は、特許請求の範囲に記載の明図形の一例であり、暗図形は、特許請求の範囲に記載の暗図形の一例である。
Each of the
また、矩形(明矩形および暗矩形)のそれぞれの合計数と長辺の長さは、測定パッチごとに異なり、それぞれのパッチ内で明矩形の個数と暗矩形の個数とは概ね同じである。また、測定パッチのそれぞれの矩形の総面積は、略一致するように調整される。したがって、長辺を長くするほど、矩形の個々の面積が大きくなるため、少ない個数の矩形が配置される。例えば、測定パッチ511の矩形の長辺は最も長く、個数は最も少ない。また、測定パッチ520の矩形の長辺は最も短く、個数は最も多い。ここで、「略一致する」とは、比較対象の2つの値が同一であること、または、それらの間に差があっても一定の許容値以内であることを意味する。なお、測定パッチ511は、特許請求の範囲に記載の第1の測定領域の一例であり、測定パッチ512は、特許請求の範囲に記載の第2の測定領域の一例である。
Further, the total number of rectangles (bright rectangles and dark rectangles) and the length of the long sides are different for each measurement patch, and the number of bright rectangles and the number of dark rectangles in each patch are approximately the same. In addition, the total area of the rectangles of the measurement patches is adjusted so as to substantially match. Therefore, the longer the long side, the larger the individual area of the rectangle, so a smaller number of rectangles are arranged. For example, the long side of the rectangular shape of the
DCパッチ501は、測定パッチの測定値を正規化する際に用いられるパッチである。DCパッチ501には、特定の図形503および504が配置される。図形503は、暗矩形と輝度が同じで、その面積が、測定パッチ511内の暗矩形の総面積に略一致する。図形504は、明矩形と輝度が同じで、その面積が、測定パッチ511内の明矩形の総面積に略一致する。また、これらの図形503および504の形状は、例えば、正方形である。なお、DCパッチ501は、特許請求の範囲に記載の基準領域の一例である。
The
フラットパッチ502は、ノイズに起因して生じる測定値の誤差を補正するために用いられるパッチである。このフラットパッチ502は、模様がなく、背景のみである。なお、フラットパッチ502は、特許請求の範囲に記載のフラット領域の一例である。
The
なお、測定パッチの個数を10個としているが、測定パッチの個数は、10個に限定されない。測定パッチの個数とテストチャート内のパッチの位置とは、測定対象の撮像装置のナイキスト周波数と撮像範囲とに応じて決定される。また、DCパッチ501を配置しているが、撮像装置内の画像処理を停止させて測定する場合など、正規化の必要性に乏しい場合にはDCパッチ501を配置しない構成とすることもできる。また、フラットパッチ502を配置しているが、ノイズの影響が少ない場合など、誤差補正の必要性に乏しい場合には、フラットパッチ502を配置しない構成とすることもできる。
Although the number of measurement patches is 10, the number of measurement patches is not limited to 10. The number of measurement patches and the position of the patch in the test chart are determined according to the Nyquist frequency and the imaging range of the imaging device to be measured. In addition, although the
図3は、本技術の第1の実施の形態における測定パッチ511の拡大図の一例である。測定パッチ511には、複数の明矩形531と、明矩形531と同数の暗矩形532とが配置される。また、測定パッチ511内において、それぞれの矩形の形状、アスペクト比および長辺の長さは同一に設定される。また、複数の明矩形531のそれぞれの輝度は同じであり、複数の暗矩形532のそれぞれの輝度も同じである。測定パッチ512乃至520は、測定パッチ511と矩形のサイズおよび個数が異なる。
FIG. 3 is an example of an enlarged view of the
それぞれの測定パッチで明矩形と暗矩形との個数を同じにすることにより、それらの測定パッチの輝度の平均を背景と略同一にすることができる。輝度(明るさ)に応じて解像感が変動することがあるため、パッチのそれぞれの全体の輝度を背景と同程度に揃えることにより、測定精度を向上させることができる。なお、全体の輝度を背景に揃える必要が無い場合には、背景に明矩形および暗矩形の一方のみを配置することもできる。 By making the number of bright rectangles and dark rectangles the same in each measurement patch, the average luminance of those measurement patches can be made substantially the same as the background. Since the resolution may vary depending on the luminance (brightness), the measurement accuracy can be improved by aligning the overall luminance of each patch to the same level as the background. If there is no need to align the overall luminance with the background, only one of a light rectangle and a dark rectangle can be arranged on the background.
ここで、該当パッチ毎の空間周波数は以下で定義される。つまり、矩形の短辺長(すなわち、幅)をWとし、測定パッチ511の高さをHとすると、測定パッチ511の空間周波数fは、次の式により求められる。
f=H/W
上式において、空間周波数fの単位は、例えば、Cycle/mmやLP/PHであり、幅Wおよび高さHの単位は、例えば、ミリメートル(mm)である。ただし、通常の解像度を定義する場合、業界の解像度の単位の定義として、慣例により空間周波数として取り込み画像の短辺を基準に定義することから、評価取り込み画像の画面短辺をここで仮にEIH(Evaluation Image height)とすると、取り込み画像の画面全体で評価した際の換算の空間周波数はEIH/H倍となる。そのため、テストチャートには各測定パッチの寸法Hを正確に測定できる必要があり、そのために明示的に観測測定ができるマーカをさらに配置しいてもよい。
Here, the spatial frequency for each patch is defined as follows. That is, when the short side length (that is, the width) of the rectangle is W and the height of the
f = H / W
In the above equation, the unit of the spatial frequency f is, for example, Cycle / mm or LP / PH, and the unit of the width W and the height H is, for example, millimeter (mm). However, when defining the normal resolution, the definition of the unit of resolution in the industry is defined based on the short side of the captured image as a spatial frequency by convention. (Evaluation Image height), the converted spatial frequency when the entire screen of the captured image is evaluated is EIH / H times. For this reason, the test chart needs to be able to accurately measure the dimension H of each measurement patch, and therefore a marker that can be explicitly observed and measured may be further arranged.
測定パッチ511乃至520のそれぞれの矩形の幅Wは異なり、測定手順や単位換算を容易にするために高さHを個別の測定パッチ毎で統一してもよく、上式より、それぞれの空間周波数fは異なる値になる。各空間周波数fのパッチを撮像した画像の解析により、その画像の解像感を測定することができる。このように、空間周波数ごとに測定パッチを分けているため、比較的高い周波数成分の測定結果が、比較的低い周波数成分の測定結果に影響せず、測定精度を向上させることができる。これに対して、大きさの異なる複数の円を配置したテストチャートでは、大きな円のエッジ部分に高周波成分が含まれるため、その高周波成分が、小さな円の測定値に影響を与えて測定精度が低下してしまう。なお、測定パッチ511の空間周波数は、特許請求の範囲に記載の第1の空間周波数の一例であり、測定パッチ512の空間周波数は、特許請求の範囲に記載の第2の空間周波数の一例である。
The rectangular width W of each of the
また、測定パッチのそれぞれは、撮像装置の光学特性に合わせて自由に配置することができる。例えば、一般にオートフォーカス機能を用いる場合、テストチャートの中央付近の合焦精度が、その周辺よりも高い。このため、例えば、中央付近に比較的、空間周波数の低いパッチを配置することにより、確実に合焦させることができる。 Each of the measurement patches can be freely arranged according to the optical characteristics of the imaging device. For example, in general, when the autofocus function is used, the focusing accuracy near the center of the test chart is higher than the surroundings. For this reason, for example, by placing a patch having a relatively low spatial frequency near the center, it is possible to ensure focusing.
図4は、本技術の第1の実施の形態における矩形の配置方法を説明するための図である。同図におけるaは、明矩形531を配置した測定パッチ511を示す図であり、同図におけるbは、さらに暗矩形532を配置した測定パッチ511を示す図である。同図におけるcは、さらに明矩形533を配置した測定パッチ511を示す図であり、同図におけるdは、明矩形533の位置を変更した測定パッチ511を示す図である。
FIG. 4 is a diagram for describing a rectangular arrangement method according to the first embodiment of the present technology. In the figure, a is a diagram showing a
図4におけるaに例示するように、テストチャート生成装置100は、まず、明矩形531の位置と、所定方向(水平方向など)に対する長さ方向の角度をランダムに決定して測定パッチ511に配置する。次に、テストチャート生成装置100は、同図におけるbに例示するように、暗矩形532の位置と長さ方向の角度とをランダムに決定して測定パッチ511に配置する。続いて、テストチャート生成装置100は、同図におけるcに例示するように、明矩形533の位置と長さ方向の角度とをランダムに決定して測定パッチ511に配置する。なお、テストチャート生成装置100は、所定方向に対する長さ方向の角度をランダムに決定しているが、その代わりに、所定方向に対する幅方向の角度をランダムに決定してもよい。
As illustrated in a in FIG. 4, the test
ここで、隣接する明矩形は、重ならず、かつ、互いの辺の間の距離が所定距離より離れていなければならないものとする。暗矩形についても、重ならず、かつ、互いの辺の間の距離が所定距離より離れていなければならないものとする。なお、暗矩形と明矩形とは重なってもよいし、互いの辺の間の距離は所定距離内であってもよい。 Here, it is assumed that adjacent bright rectangles do not overlap and that the distance between the sides is more than a predetermined distance. It is assumed that the dark rectangles also do not overlap and the distance between the sides must be more than a predetermined distance. Note that the dark rectangle and the light rectangle may overlap each other, and the distance between the sides may be within a predetermined distance.
図4におけるcの点線は、明矩形の長辺および短辺から所定距離内の近接領域の境界を示す。この近接領域に明矩形533の一部が重なるため、明矩形531と明矩形533との互いの辺の間の距離が所定距離内である。そこで、テストチャート生成装置100は、同図におけるdに例示するように明矩形533の位置を明矩形531の近接領域と重ならないように変更する。
The dotted line c in FIG. 4 indicates the boundary of the proximity region within a predetermined distance from the long and short sides of the bright rectangle. Since a part of the
ここで、仮に配置の変更を行わずに、矩形のそれぞれをランダムに配置すると、明矩形や暗矩形が一か所に集中することがある。その個所は、周囲と比較して空間周波数が低くなり、測定パッチ内で空間周波数がばらついて測定精度を低下させるおそれがある。そこで、テストチャート生成装置100では、図4に例示したように、一か所に明矩形や暗矩形が集中しないように位置を調整している。これにより、測定パッチ内で空間周波数がばらつくことを抑制し、測定精度を向上させることができる。
Here, if the rectangles are randomly arranged without changing the arrangement, bright rectangles and dark rectangles may be concentrated in one place. There is a risk that the spatial frequency is lower than that of the surrounding area, and the spatial frequency varies in the measurement patch, resulting in a decrease in measurement accuracy. Therefore, in the test
また、仮に矩形の長さ方向の角度をランダムにせずに同一方向に揃えると、その長さ方向に垂直な方向の空間周波数についてしか、解像感を測定することができなくなる。そこで、テストチャート生成装置100では、長さ方向の角度をランダムにして配置している。
Also, if the angles in the length direction of the rectangles are aligned in the same direction without randomization, the sense of resolution can be measured only for the spatial frequency in the direction perpendicular to the length direction. Therefore, in the test
図5は、本技術の第1の実施の形態における設定パラメータの一例を示す図である。この設定パラメータは、「パッチ識別子」ごとに、「長さ」および「矩形数」を含む。「パッチ識別子」は、測定パッチ511乃至520のそれぞれを識別するための情報である。「長さ」は、測定パッチにおける矩形の長辺の長さを示す。「矩形数」は、測定パッチ内に配置される明矩形および暗矩形のそれぞれの個数の合計を示す。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of setting parameters according to the first embodiment of the present technology. This setting parameter includes “length” and “number of rectangles” for each “patch identifier”. The “patch identifier” is information for identifying each of the
例えば、測定パッチ511に「P1」のパッチ識別子が割り当てられる。その「P1」に対応付けて、長さ「L1」と矩形数「N1」とが設定される。「P2」乃至「P10」のそれぞれに対応付けて、長さ「L2」乃至「L10」と矩形数「N2」乃至「N10」とが設定される。長さ「L1」には、「L1」乃至「L10」のうち最大値が設定され、矩形数「N1」には、「N1」乃至「N10」のうち最小値が設定される。パッチ識別子「P2」以降は、長さが短いほど、多くの矩形数が設定される。例えば、長さ「L10」には、最小値が設定され、矩形数「N10」には、最大値が設定される。
For example, a patch identifier “P1” is assigned to the
[テストチャート生成装置の動作]
図6は、本技術の第1の実施の形態におけるテストチャート生成処理の一例を示すフローチャートである。このテストチャート生成処理は、例えば、テストチャートを生成するための所定のアプリケーションが実行されたときに開始される。
[Operation of test chart generator]
FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of a test chart generation process according to the first embodiment of the present technology. This test chart generation process is started, for example, when a predetermined application for generating a test chart is executed.
テストチャート生成装置100は、背景のみのテストチャートのDCパッチ内に図形503および504を配置する。そして、テストチャート生成装置100は、最初の測定パッチを選択して、設定パラメータを参照し、対応する長さと矩形数Nとを取得する(ステップS901)。次に、テストチャート生成装置100は、選択された測定パッチに明矩形の位置と長さ方向の角度とをランダムに決定する(ステップS902)。
The test
そして、テストチャート生成装置100は、配置した明矩形の少なくとも一部が、他の明矩形の近接領域内であるか否かを判断する(ステップS903)。近接領域内である場合に(ステップS903:Yes)、テストチャート生成装置100は、その近接領域と重ならない位置に明矩形の位置を変更する(ステップ904)。
Then, the test
近接領域外である場合(ステップS903:No)、または、ステップS904の後にテストチャート生成装置100は、暗矩形の位置と長さ方向の角度とをランダムに決定する(ステップS905)。
When it is outside the proximity region (step S903: No), or after step S904, the test
そして、テストチャート生成装置100は、配置した暗矩形の少なくとも一部が、他の暗矩形の近接領域内であるか否かを判断する(ステップS906)。近接領域内である場合に(ステップS906:Yes)、テストチャート生成装置100は、その近接領域と重ならない位置に暗矩形の位置を変更する(ステップ907)。
Then, the test
近接領域外である場合(ステップS906:No)、または、ステップS907の後にテストチャート生成装置100は、パッチ内の矩形数が、配置中の測定パッチに対応する個数(N)に達したか否かを判断する(ステップS908)。
If it is outside the proximity region (step S906: No), or after step S907, the test
矩形数がNに達した場合に(ステップS908:Yes)、テストチャート生成装置100は、測定パッチの全てについて矩形の配置が完了したか否かを判断する(ステップS909)。配置が完了していない場合に(ステップS909:No)、テストチャート生成装置100は、次の配置対象の測定パッチを選択し、設定パラメータを参照して、対応する長さと矩形数Nとを取得する(ステップS910)。
When the number of rectangles has reached N (step S908: Yes), the test
矩形数がNに達していない場合(ステップS908:No)、または、ステップS910の後にテストチャート生成装置100は、ステップS902以降を繰り返し実行する。配置が完了した場合に(ステップS909:Yes)、テストチャート生成装置100は、テストチャート生成処理を終了する。
When the number of rectangles has not reached N (step S908: No), or after step S910, the test
[測定装置の構成例]
図7は、本技術の第1の実施の形態における測定装置300の一構成例を示すブロック図である。測定装置300は、撮像装置200が撮像する画像データの解像感を測定するための装置であり、その撮像装置200に有線または無線により接続される。測定装置300としては、例えば、パーソナルコンピュータやタブレット端末などの情報処理装置が想定される。測定装置300は、測定部310、補正部320、記憶部330、正規化部340および測定結果出力部350を備える。
[Configuration example of measuring device]
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration example of the measuring
撮像装置200は、テストチャート用紙を撮像するものである。テストチャート用紙は、テストチャート全体が写る程度の、撮像装置200から離れた位置に設けられる。撮像装置200は、AF(Auto Focus)機能などを用いてテストチャート用紙に合焦して画像データを撮像する。そして、撮像装置200は、撮像した画像データを測定部310に信号線209を介して供給する。この画像データは、二次元格子状に配置された複数の画素を含む。なお、撮像装置200は、テストチャート用紙を撮像しているが、その代わりに、表示装置に表示されたテストチャート画像を撮像することもできる。
The
測定部310は、パッチごとに、そのパッチ内の画素の画素値のばらつきの度合いを表す統計量を測定するものである。統計量として、例えば、次の式により、標準偏差sが演算される。なお、測定する統計量は、ばらつきの度合いを表すものであれば、標準偏差sに限定されない。例えば、測定部310は、標準偏差sの代わりに分散を演算してもよい。
測定パッチを10個とすると、DCパッチおよびフラットパッチを含めてパッチ数は計12個である。この場合には、12個の標準偏差sが演算される。測定部310は、それらの標準偏差sを補正部320に信号線319を介して供給する。
If the number of measurement patches is 10, the total number of patches is 12 including DC patches and flat patches. In this case, 12 standard deviations s are calculated. The
補正部320は、画像データ内のノイズに起因して測定パッチの測定値(標準偏差)に生じる誤差を、フラットパッチの測定値を用いて補正するものである。この補正部320は、例えば、次の式により補正を行う。
sx'=(sx 2−sn 2)1/2
上式においてsx'は、補正後の測定パッチの標準偏差であり、sxは、補正前の測定パッチの標準偏差である。snは、フラットパッチの標準偏差である。
The
s x '= (s x 2 -s n 2 ) 1/2
In the above equation, s x ′ is the standard deviation of the measurement patch after correction, and s x is the standard deviation of the measurement patch before correction. s n is the standard deviation of the flat patch.
補正部320は、補正後の標準偏差sx'のそれぞれと、DCパッチの標準偏差sDCとを正規化部340に信号線329を介して供給する。
The
正規化部340は、DCパッチの標準偏差sDCを基準として、測定パッチの標準偏差sx'のそれぞれを正規化するものである。例えば、標準偏差sx'は、次の式により正規化される。正規化部340は、正規化後の標準偏差のそれぞれを測定結果出力部350に信号線349を介して出力する。
snorm=sx'/sDC
上式において、snormは、正規化後の標準偏差である。
The
s norm = s x '/ s DC
In the above equation, s norm is a standard deviation after normalization.
撮像装置200の光学系の光学特性が同一であっても、内部の画像処理が異なると、標準偏差の絶対値が変動する。しかし、正規化を行うことにより、その変動の影響を軽減して解像感を評価することができる。
Even if the optical characteristics of the optical system of the
記憶部330は、測定パッチのそれぞれの空間周波数を示す周波数情報などのデータを記憶するものである。
The
測定結果出力部350は、測定パッチのそれぞれについて空間周波数と標準偏差の測定値とを対応付けて出力するものである。この測定結果出力部350は、周波数情報を記憶部330から信号線339を介して読み出し、正規化後の標準偏差を正規化部340から受け取る。そして、測定結果出力部350は、空間周波数および標準偏差を対応付けて、それらの関係を示すグラフなどの形式で表示装置などに出力する。なお、測定結果出力部350は、特許請求の範囲に記載の出力部の一例である。
The measurement
図8は、本技術の第1の実施の形態における輝度毎の画素数の一例を示すグラフである。同図における縦軸は、画素数を示し、横軸は輝度を示す。暗矩形の輝度をx1とし、背景の輝度をx2とし、明矩形の輝度をx3とする。ある測定パッチにおいて輝度x2の画素数は、n1である。また、暗矩形および明矩形の個数は同じであるため、輝度x1の画素数と輝度x3の画素数とは、いずれもn2となる。この統計データから標準偏差が演算される。 FIG. 8 is a graph illustrating an example of the number of pixels for each luminance according to the first embodiment of the present technology. In the figure, the vertical axis indicates the number of pixels, and the horizontal axis indicates luminance. The luminance of the dark rectangle is x1, the luminance of the background is x2, and the luminance of the bright rectangle is x3. In a certain measurement patch, the number of pixels of luminance x2 is n1. Since the number of dark rectangles and the number of bright rectangles are the same, the number of pixels with luminance x1 and the number of pixels with luminance x3 are both n2. A standard deviation is calculated from this statistical data.
図9は、本技術の第1の実施の形態における解像感の特性の一例を示すグラフである。同図における縦軸は、正規化後の標準偏差を示し、横軸は、測定パッチの空間周波数を示す。また、実線は、誤差補正および正規化を行った場合の軌跡を示し、一点鎖線は、誤差補正せずに正規化した場合の軌跡を示す。 FIG. 9 is a graph illustrating an example of resolution characteristics in the first embodiment of the present technology. In the figure, the vertical axis indicates the standard deviation after normalization, and the horizontal axis indicates the spatial frequency of the measurement patch. The solid line indicates the locus when error correction and normalization are performed, and the alternate long and short dash line indicates the locus when normalized without error correction.
測定パッチ511乃至520の空間周波数をf1乃至f10とし、s1乃至s10の標準偏差が測定されたものとする。一般にコントラストの低い部分は、空間周波数が高くなるほど、信号処理によりディテールを喪失して標準偏差が小さくなる傾向にある。これにより、画像データの解像感と、解像度との間に乖離が生じることがある。ここで、「解像度」は、画像データ内の画素の密度を示す。しかし、高周波数帯域における標準偏差の低下の度合いが小さい撮像装置は、乖離が少なく、解像感の特性が良好であると評価することができる。なお、軌跡の中央付近の標準偏差が両端より大きく、山なりになっているが、中央付近の標準偏差が大きいのは、撮像装置200内のシャープネス処理等の画像処理による影響である。
It is assumed that the spatial frequencies of the
また、暗電流などの様々な要因により画像データにノイズが生じると、標準偏差の測定値に誤差が生じる。このノイズは、円に近い粒状のものが多く、細長い矩形とは形状が異なる。したがって、ノイズが測定値に与える影響は、空間周波数に関わらず同程度となり、ノイズが生じても軌跡の形状に変化が生じにくい。 Further, when noise occurs in image data due to various factors such as dark current, an error occurs in the measured value of standard deviation. This noise is often in a granular form close to a circle, and is different in shape from an elongated rectangle. Therefore, the influence of noise on the measured value is almost the same regardless of the spatial frequency, and even if noise occurs, the shape of the trajectory hardly changes.
これに対して、輝度や大きさの異なる複数の円を配置したテストチャートを撮像してフーリエ解析した場合は、比較的小さな円とノイズとが類似するため、低周波数帯域の誤差よりも高周波数帯域の誤差の方が大きくなる。この結果、フーリエ解析結果を示す軌跡の形状が大きく変化してしまう。 On the other hand, when a test chart with multiple circles of different brightness and size is imaged and Fourier-analyzed, the relatively small circle and noise are similar, so the frequency is higher than the error in the low frequency band. Band error is greater. As a result, the shape of the trajectory indicating the Fourier analysis result changes greatly.
このように、細長い矩形を配置したテストチャートを用いることにより、円を配置するテストチャートを用いる場合と比較してノイズによる影響を軽減し、解像感の測定精度を向上させることができる。 In this way, by using a test chart in which elongated rectangles are arranged, the influence of noise can be reduced and the measurement accuracy of resolution can be improved compared to the case of using a test chart in which circles are arranged.
図10は、本技術の第1の実施の形態における撮像装置ごとの解像感の特性の一例を示すグラフである。同図における縦軸は、正規化後の標準偏差を示し、横軸は空間周波数を示す。実線は、解像感の特性が最もよい撮像装置の軌跡を示し、点線は、解像感の特性が2番目に良好な撮像装置の軌跡を示す。一点鎖線は、解像感の特性が最も悪い撮像装置の軌跡を示す。同図に例示するように、解像感の特性が良好な撮像装置では、高周波数帯域において、標準偏差が低下しにくい。 FIG. 10 is a graph illustrating an example of resolution characteristics for each imaging device according to the first embodiment of the present technology. In the figure, the vertical axis indicates the standard deviation after normalization, and the horizontal axis indicates the spatial frequency. The solid line indicates the trajectory of the imaging apparatus having the best resolution characteristic, and the dotted line indicates the trajectory of the imaging apparatus having the second best resolution characteristic. An alternate long and short dash line indicates a trajectory of the imaging apparatus having the worst resolution characteristics. As illustrated in the figure, in an imaging apparatus with good resolution characteristics, the standard deviation is unlikely to decrease in the high frequency band.
図11は、本技術の第1の実施の形態における解像感特性解析処理の一例を示すフローチャートである。この解像感特性解析処理は、例えば、解像感を測定するための所定のアプリケーションが実行されたときに開始される。 FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of resolution characteristic analysis processing according to the first embodiment of the present technology. This resolution characteristic analysis process is started, for example, when a predetermined application for measuring the resolution is executed.
測定装置300は、パッチごとに標準偏差を測定する(ステップS951)。そして、測定装置300は、フラットパッチの測定値により、ノイズによる、測定パッチの測定値の誤差を補正する(ステップS952)。そして、測定装置300は、DCパッチの測定値により、標準偏差を正規化し(ステップS953)、空間周波数ごとに標準偏差をプロットしたグラフを生成して出力する(ステップS954)。ステップS954の後に測定装置300は、解像感特性解析処理を終了する。複数の撮像装置について解像感を測定する際には、ステップS951乃至S954が、撮像装置ごとに実行される。
The measuring
このように、本技術の第1の実施の形態では、テストチャート生成装置100が、細長い複数の矩形を配置したテストチャートを生成するため、測定装置300は、そのテストチャートを撮像した画像データの解析により解像感を正確に測定することができる。
As described above, in the first embodiment of the present technology, the test
[変形例]
上述の第1の実施の形態では、テストチャート生成装置100は、矩形を配置していたが、細長い図形であれば、図形の形状は矩形に限定されない。この第1の実施の形態の変形例におけるテストチャート生成装置100は、矩形以外の図形を配置する点において第1の実施の形態と異なる。
[Modification]
In the first embodiment described above, the test
図12は、本技術の第1の実施の形態の変形例における図形の一例を示す図である。テストチャート生成装置100は、同図におけるaやbに例示するように、角の丸い長方形である角丸長方形を配置することができる。また、テストチャート生成装置100は、同図におけるcに例示するように、楕円を配置することもできる。角丸長方形や楕円のような、細長い閉じた曲線は、「オーバル」と呼ばれる。オーバルの「長さ方向」は、オーバルの長軸の方向を意味する。なお、図形の形状は、アスペクト比が1対1に該当しない細長い形状であれば、矩形形状やオーバル形状に限定されない。例えば、細長い8角形や細長い6角形などの多角形であってもよい。
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a graphic in the modified example of the first embodiment of the present technology. The test
このように、本技術の第1の実施の形態の変形例では、テストチャート生成装置100は、オーバルを配置したテストチャートを生成するため、測定装置300は、そのテストチャートを撮像した画像データの解析により解像感を正確に測定することができる。
As described above, in the modified example of the first embodiment of the present technology, the test
<2.第2の実施の形態>
上述の第1の実施の形態では、パッチの背景の輝度を一定としていたが、背景の輝度が変動する場合を想定すると、それぞれの輝度に対して解像感が異なる特性を示す可能性がある。例えば、撮像装置200内の固体撮像素子の感度が比較的低い場合には、低輝度のテストチャート用紙を撮像した際に、光量不足により画像データが不鮮明になることがある。このため、背景の輝度が一定の第1の実施の形態では、その輝度を変えたときの解像感の特性を評価することができない。輝度に応じた解像感の特性を求めるには、例えば、輝度の異なる複数の背景をテストチャート内で使用すればよい。この第2の実施の形態のテストチャートは、輝度の異なる複数の背景を設けた点において第1の実施の形態と異なる。
<2. Second Embodiment>
In the first embodiment described above, the background brightness of the patch is constant. However, assuming that the background brightness fluctuates, there is a possibility that the resolution differs for each brightness. . For example, when the sensitivity of the solid-state imaging device in the
図13は、本技術の第2の実施の形態におけるテストチャート550の一例を示す図である。このテストチャート550には、背景の輝度の異なる4つの領域が設けられる。背景の輝度が同一の領域を以下、「輝度領域」と称する。4つの輝度領域のそれぞれは、3つのブロックに分割される。すなわち、ブロックの個数は12個である。これらのブロックをブロック551乃至562とする。
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a
ブロック551、552および553からなる領域が、輝度領域Aに該当し、ブロック554、555および556からなる領域が、輝度領域Bに該当する。ブロック557、558および559からなる領域が、輝度領域Cに該当し、ブロック560、561および562からなる領域が、輝度領域Dに該当する。
An area composed of the
また、ブロック551には、第1の実施の形態におけるDCパッチ501、測定パッチ511、測定パッチ512および測定パッチ513のそれぞれと同様のパッチが配置される。ブロック552には、第1の実施の形態における測定パッチ514、515、516および517のそれぞれと同様のパッチが配置される。ブロック553には、第1の実施の形態における測定パッチ518、測定パッチ519、測定パッチ520およびフラットパッチ502のそれぞれと同様のパッチが配置される。輝度領域B、CおよびDの構成は、背景の輝度が異なる点以外は、輝度領域Aと同様である。なお、ブロック551内の測定領域は、特許請求の範囲に記載の暗測定領域の一例であり、ブロック554内の測定領域は、特許請求の範囲に記載の明測定領域の一例である。
In the
なお、輝度領域を4つ配置しているが、輝度領域の個数は2つ以上であれば、4つに限定されない。 Although four luminance areas are arranged, the number of luminance areas is not limited to four as long as the number is two or more.
図14は、本技術の第2の実施の形態における解像感特性解析処理の一例を示すフローチャートである。測定装置300は、輝度領域のいずれかを選択し(ステップS961)、解像感を測定するための解像感測定処理を実行する(ステップS970)。そして、測定装置300は、全ての輝度領域を測定したか否かを判断する(ステップS962)。全ての輝度領域を測定していない場合に(ステップS962:No)、測定装置300は、ステップS961以降を繰り返し実行する。一方、全ての輝度領域を測定した場合に(ステップS962:Yes)、測定装置300は、解像感特性解析処理を終了する。
FIG. 14 is a flowchart illustrating an example of resolution characteristic analysis processing according to the second embodiment of the present technology. The measuring
図15は、本技術の第2の実施の形態における解像感測定処理の一例を示すフローチャートである。測定装置300は、パッチごとに標準偏差を測定する(ステップS971)。そして、測定装置300は、フラットパッチの測定値により、ノイズによる誤差を補正する(ステップS972)。測定装置300は、DCパッチの測定値により、標準偏差を正規化し(ステップS973)、空間周波数ごとに標準偏差をプロットしたグラフを生成して出力する(ステップS974)。ステップS974の後に測定装置300は、解像度特性解析処理を終了する。この結果、輝度領域A、B、CおよびDのそれぞれについてグラフが生成される。
FIG. 15 is a flowchart illustrating an example of a resolution measurement process according to the second embodiment of the present technology. The measuring
このように、本技術の第2の実施の形態では、背景の輝度が互いに異なる複数の輝度領域を含むテストチャートをテストチャート生成装置100が生成するため、測定装置300に輝度に応じた解像感の特性を測定させることができる。
As described above, in the second embodiment of the present technology, since the test
なお、上述の実施の形態は本技術を具現化するための一例を示したものであり、実施の形態における事項と、特許請求の範囲における発明特定事項とはそれぞれ対応関係を有する。同様に、特許請求の範囲における発明特定事項と、これと同一名称を付した本技術の実施の形態における事項とはそれぞれ対応関係を有する。ただし、本技術は実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施の形態に種々の変形を施すことにより具現化することができる。 The above-described embodiment shows an example for embodying the present technology, and the matters in the embodiment and the invention-specific matters in the claims have a corresponding relationship. Similarly, the invention specific matter in the claims and the matter in the embodiment of the present technology having the same name as this have a corresponding relationship. However, the present technology is not limited to the embodiment, and can be embodied by making various modifications to the embodiment without departing from the gist thereof.
また、上述の実施の形態において説明した処理手順は、これら一連の手順を有する方法として捉えてもよく、また、これら一連の手順をコンピュータに実行させるためのプログラム乃至そのプログラムを記憶する記録媒体として捉えてもよい。この記録媒体として、例えば、CD(Compact Disc)、MD(MiniDisc)、DVD(Digital Versatile Disc)、メモリカード、ブルーレイディスク(Blu-ray(登録商標)Disc)等を用いることができる。 Further, the processing procedure described in the above embodiment may be regarded as a method having a series of these procedures, and a program for causing a computer to execute these series of procedures or a recording medium storing the program. You may catch it. As this recording medium, for example, a CD (Compact Disc), an MD (MiniDisc), a DVD (Digital Versatile Disc), a memory card, a Blu-ray disc (Blu-ray (registered trademark) Disc), or the like can be used.
なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって、限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。 In addition, the effect described in this specification is an illustration to the last, Comprising: It does not limit and there may exist another effect.
なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
(1)それぞれの配置される角度が不規則な細長い複数の図形が所定の領域に配置され、前記所定の領域の画素値のばらつきの度合いを示す統計量を測定するためのテストチャート。
(2)前記複数の図形は、所定長の複数の第1図形と長さが前記所定長と異なる複数の第2図形とを含み、
前記所定の領域は、所定値に対する前記複数の第1図形のそれぞれの幅の比である第1の空間周波数に対応する前記統計量を測定するための第1の測定領域と、所定値に対する前記複数の第1図形のそれぞれの幅の比である第2の空間周波数に対応する前記統計量を測定するための第2の測定領域とを含み、
前記複数の第1図形は、前記第1の測定領域に配置され、
前記複数の第2図形は、前記第2の測定領域に配置される
前記(1)記載のテストチャート。
(3)前記複数の第1図形の総面積と略一致する面積の特定の図形が配置された基準領域をさらに含む
前記(2)記載のテストチャート。
(4)模様の無いフラット領域をさらに含み、
前記第1の測定領域には、前記フラット領域と同一の背景に前記複数の第1図形が配置され、
前記第2の測定領域には、前記フラット領域と同一の背景に前記複数の第2図形が配置される
前記(2)または(3)に記載のテストチャート。
(5)前記第1の測定領域は、前記背景の輝度が所定輝度より高い第1の明測定領域と前記背景の輝度が前記所定輝度より低い第1の暗測定領域とを含み、
前記第2の測定領域は、前記背景の輝度が前記所定輝度より高い第2の明測定領域と前記背景の輝度が前記所定輝度より低い第2の暗測定領域とを含む
前記(2)から(4)のいずれかに記載のテストチャート。
(6)前記複数の図形は、前記背景より輝度が高い明図形と前記背景より輝度が低い暗図形とを含み、
前記明図形と前記暗図形とのそれぞれの個数および形状が概ね同一である
前記(1)から(5)のいずれかに記載のテストチャート。
(7)前記複数の同一輝度の図形のそれぞれは、互いに重ならず、かつ、互いの辺の間の距離が所定距離より離れた位置に配置される
前記(1)から(6)のいずれかに記載のテストチャート。
(8)前記複数の図形のそれぞれの形状は、細長い矩形形状である
前記(1)から(7)のいずれかに記載のテストチャート。
(9)前記複数の図形のそれぞれの形状は、オーバル形状である
前記(1)から(7)のいずれかに記載のテストチャート。
(10)細長い複数の図形のそれぞれついて位置と角度を分散して配置する図形生成部
を具備するテストチャート生成装置。
(11)それぞれの配置される角度が不規則な細長い複数の図形が所定の領域に配置され、前記所定の領域の画素値のばらつきの度合いを示す統計量を測定するためのテストチャートを撮像した画像データについて前記統計量を測定して測定値として出力する測定部と、
所定値に対する前記複数の図形のそれぞれの幅の比である空間周波数と前記測定値とを対応付けて出力する出力部と
を具備する測定装置。
(12)前記複数の図形は、所定長の複数の第1図形と長さが前記所定長と異なる複数の第2図形とを含み、
前記所定の領域は、所定値に対する前記複数の第1図形のそれぞれの幅の比である第1の空間周波数に対応する前記統計量を測定するための第1の測定領域と、所定値に対する前記複数の第1図形のそれぞれの幅の比である第2の空間周波数に対応する前記統計量を測定するための第2の測定領域とを含み、
前記複数の第1図形は、前記第1の測定領域に配置され、
前記複数の第2図形は、前記第2の測定領域に配置され、
前記測定部は、前記第1および第2の測定領域のそれぞれについて前記統計量を測定し、
前記出力部は、前記第1および第2の空間周波数と前記第1および第2の測定領域のそれぞれの測定値とを対応付けて出力する
前記(11)記載の測定装置。
(13)前記第1および第2の測定領域のそれぞれの測定値を所定の基準値を基準として正規化する正規化部をさらに具備し、
前記テストチャートは、前記複数の第1図形の総面積と略一致する面積の特定の図形が配置された基準領域をさらに含み、
前記測定部は、前記基準領域の前記統計量をさらに測定し、
前記正規化部は、前記基準領域の前記測定値を前記所定の基準値として正規化する
前記(12)記載の測定装置。
(14)前記画像データに生じたノイズに起因して前記測定値に生じる誤差を補正する補正部をさらに具備し、
前記テストチャートは、模様の無いフラット領域をさらに含み、
前記第1の測定領域には、前記フラット領域と同一の背景に前記複数の第1図形が配置され、
前記第1の測定領域には、前記フラット領域と同一の背景に前記複数の第2図形が配置され、
前記測定部は、前記フラット領域の前記統計量をさらに測定し、
前記補正部は、前記フラット領域の前記測定値に基づいて前記誤差を補正する
前記(12)または(13)に記載の測定装置。
(15)細長い複数の図形のそれぞれについて位置と角度を分散して配置する図形生成手順
を具備するテストチャート生成方法。
(16)細長い複数の図形のそれぞれについて位置と角度を分散して配置する図形生成手順と、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
In addition, this technique can also take the following structures.
(1) A test chart for measuring a statistic indicating a degree of variation in pixel values of a predetermined area in which a plurality of elongated figures each having an irregular angle are arranged in a predetermined area.
(2) The plurality of figures include a plurality of first figures having a predetermined length and a plurality of second figures having a length different from the predetermined length,
The predetermined area includes a first measurement area for measuring the statistic corresponding to a first spatial frequency that is a ratio of a width of each of the plurality of first figures to a predetermined value, and the predetermined area A second measurement region for measuring the statistic corresponding to a second spatial frequency that is a ratio of the widths of the plurality of first figures,
The plurality of first figures are arranged in the first measurement region,
The test chart according to (1), wherein the plurality of second graphics are arranged in the second measurement region.
(3) The test chart according to (2), further including a reference region in which a specific figure having an area substantially matching the total area of the plurality of first figures is arranged.
(4) further including a flat area without a pattern,
In the first measurement region, the plurality of first figures are arranged on the same background as the flat region,
The test chart according to (2) or (3), wherein the plurality of second graphics are arranged on the same background as the flat region in the second measurement region.
(5) The first measurement region includes a first bright measurement region in which the luminance of the background is higher than a predetermined luminance, and a first dark measurement region in which the luminance of the background is lower than the predetermined luminance,
The second measurement area includes the second bright measurement area in which the luminance of the background is higher than the predetermined luminance and the second dark measurement area in which the luminance of the background is lower than the predetermined luminance. The test chart according to any one of 4).
(6) The plurality of figures include a bright figure having a higher brightness than the background and a dark figure having a lower brightness than the background,
The test chart according to any one of (1) to (5), wherein the number and shape of each of the bright graphic and the dark graphic are substantially the same.
(7) Any one of (1) to (6), wherein each of the plurality of graphics having the same luminance is not overlapped with each other and a distance between the sides is separated from a predetermined distance. Test chart described in.
(8) The test chart according to any one of (1) to (7), wherein each of the plurality of figures is an elongated rectangular shape.
(9) The test chart according to any one of (1) to (7), wherein each of the plurality of figures has an oval shape.
(10) A test chart generation device including a graphic generation unit that disperses and arranges positions and angles for a plurality of elongated figures.
(11) A plurality of elongated figures each having an irregular angle are arranged in a predetermined area, and a test chart for measuring a statistic indicating the degree of variation in pixel values in the predetermined area is imaged A measurement unit that measures the statistic for image data and outputs it as a measurement value;
A measurement apparatus comprising: an output unit that outputs a spatial frequency that is a ratio of a width of each of the plurality of figures to a predetermined value and the measurement value in association with each other.
(12) The plurality of figures include a plurality of first figures having a predetermined length and a plurality of second figures having a length different from the predetermined length,
The predetermined area includes a first measurement area for measuring the statistic corresponding to a first spatial frequency that is a ratio of a width of each of the plurality of first figures to a predetermined value, and the predetermined area A second measurement region for measuring the statistic corresponding to a second spatial frequency that is a ratio of the widths of the plurality of first figures,
The plurality of first figures are arranged in the first measurement region,
The plurality of second figures are arranged in the second measurement region,
The measurement unit measures the statistics for each of the first and second measurement regions;
The measurement device according to (11), wherein the output unit outputs the first and second spatial frequencies and the measurement values of the first and second measurement regions in association with each other.
(13) further comprising a normalization unit that normalizes each measurement value of the first and second measurement regions with reference to a predetermined reference value;
The test chart further includes a reference region in which a specific figure having an area substantially matching the total area of the plurality of first figures is arranged,
The measurement unit further measures the statistic of the reference region;
The measurement apparatus according to (12), wherein the normalization unit normalizes the measurement value of the reference region as the predetermined reference value.
(14) The image processing apparatus further includes a correction unit that corrects an error generated in the measurement value due to noise generated in the image data.
The test chart further includes a flat region without a pattern,
In the first measurement region, the plurality of first figures are arranged on the same background as the flat region,
In the first measurement region, the plurality of second figures are arranged on the same background as the flat region,
The measurement unit further measures the statistics of the flat region;
The measuring device according to (12) or (13), wherein the correction unit corrects the error based on the measurement value of the flat region.
(15) A test chart generation method including a graphic generation procedure for disposing positions and angles in a distributed manner for each of a plurality of elongated figures.
(16) A figure generation procedure for disposing and arranging positions and angles for each of a plurality of elongated figures,
A program that causes a computer to execute.
100 テストチャート生成装置
110 乱数生成部
120 配置部
130 テストチャート出力部
140 メモリ
200 撮像装置
300 測定装置
310 測定部
320 補正部
330 記憶部
340 正規化部
350 測定結果出力部
DESCRIPTION OF
Claims (16)
前記所定の領域は、所定値に対する前記複数の第1図形のそれぞれの幅の比である第1の空間周波数に対応する前記統計量を測定するための第1の測定領域と、所定値に対する前記複数の第1図形のそれぞれの幅の比である第2の空間周波数に対応する前記統計量を測定するための第2の測定領域とを含み、
前記複数の第1図形は、前記第1の測定領域に配置され、
前記複数の第2図形は、前記第2の測定領域に配置される
請求項1記載のテストチャート。 The plurality of figures include a plurality of first figures having a predetermined length and a plurality of second figures having a length different from the predetermined length,
The predetermined area includes a first measurement area for measuring the statistic corresponding to a first spatial frequency that is a ratio of a width of each of the plurality of first figures to a predetermined value, and the predetermined area A second measurement region for measuring the statistic corresponding to a second spatial frequency that is a ratio of the widths of the plurality of first figures,
The plurality of first figures are arranged in the first measurement region,
The test chart according to claim 1, wherein the plurality of second graphics are arranged in the second measurement region.
請求項2記載のテストチャート。 The test chart according to claim 2, further comprising a reference region in which a specific graphic having an area substantially coinciding with a total area of the plurality of first graphics is arranged.
前記第1の測定領域には、前記フラット領域と同一の背景に前記複数の第1図形が配置され、
前記第2の測定領域には、前記フラット領域と同一の背景に前記複数の第2図形が配置される
請求項2記載のテストチャート。 It further includes a flat area without a pattern,
In the first measurement region, the plurality of first figures are arranged on the same background as the flat region,
The test chart according to claim 2, wherein the plurality of second figures are arranged in the second measurement area on the same background as the flat area.
前記第2の測定領域は、前記背景の輝度が前記所定輝度より高い第2の明測定領域と前記背景の輝度が前記所定輝度より低い第2の暗測定領域とを含む
請求項4記載のテストチャート。 The first measurement region includes a first bright measurement region in which the luminance of the background is higher than a predetermined luminance, and a first dark measurement region in which the luminance of the background is lower than the predetermined luminance,
5. The test according to claim 4, wherein the second measurement region includes a second bright measurement region in which the luminance of the background is higher than the predetermined luminance, and a second dark measurement region in which the luminance of the background is lower than the predetermined luminance. chart.
前記明図形と前記暗図形とのそれぞれの個数および形状が概ね同一である
請求項4記載のテストチャート。 The plurality of figures include a bright figure having a higher brightness than the background and a dark figure having a lower brightness than the background,
The test chart according to claim 4, wherein the number and shape of each of the bright graphic and the dark graphic are substantially the same.
請求項1記載のテストチャート。 2. The test chart according to claim 1, wherein each of the plurality of figures having the same luminance does not overlap each other, and the distance between the sides is arranged at a position separated from a predetermined distance.
請求項1記載のテストチャート。 The test chart according to claim 1, wherein each of the plurality of figures is an elongated rectangular shape.
請求項1記載のテストチャート。 The test chart according to claim 1, wherein each of the plurality of figures has an oval shape.
を具備するテストチャート生成装置。 Graphic generation unit that distributes positions and angles for each of a plurality of elongated figures
A test chart generating apparatus comprising:
所定値に対する前記複数の図形のそれぞれの幅の比である空間周波数と前記測定値とを対応付けて出力する出力部と
を具備する測定装置。 Image data obtained by imaging a test chart for measuring a statistic indicating a degree of variation in pixel values of a predetermined area in which a plurality of elongated figures each having an irregular angle are arranged in a predetermined area A measurement unit that measures the statistic and outputs it as a measurement value;
A measurement apparatus comprising: an output unit that outputs a spatial frequency that is a ratio of a width of each of the plurality of figures to a predetermined value and the measurement value in association with each other.
前記所定の領域は、所定値に対する前記複数の第1図形のそれぞれの幅の比である第1の空間周波数に対応する前記統計量を測定するための第1の測定領域と、所定値に対する前記複数の第1図形のそれぞれの幅の比である第2の空間周波数に対応する前記統計量を測定するための第2の測定領域とを含み、
前記複数の第1図形は、前記第1の測定領域に配置され、
前記複数の第2図形は、前記第2の測定領域に配置され、
前記測定部は、前記第1および第2の測定領域のそれぞれについて前記統計量を測定し、
前記出力部は、前記第1および第2の空間周波数と前記第1および第2の測定領域のそれぞれの測定値とを対応付けて出力する
請求項11記載の測定装置。 The plurality of figures include a plurality of first figures having a predetermined length and a plurality of second figures having a length different from the predetermined length,
The predetermined area includes a first measurement area for measuring the statistic corresponding to a first spatial frequency that is a ratio of a width of each of the plurality of first figures to a predetermined value, and the predetermined area A second measurement region for measuring the statistic corresponding to a second spatial frequency that is a ratio of the widths of the plurality of first figures,
The plurality of first figures are arranged in the first measurement region,
The plurality of second figures are arranged in the second measurement region,
The measurement unit measures the statistics for each of the first and second measurement regions;
The measurement apparatus according to claim 11, wherein the output unit outputs the first and second spatial frequencies and the measured values of the first and second measurement regions in association with each other.
前記テストチャートは、前記複数の第1図形の総面積と略一致する面積の特定の図形が配置された基準領域をさらに含み、
前記測定部は、前記基準領域の前記統計量をさらに測定し、
前記正規化部は、前記基準領域の前記測定値を前記所定の基準値として正規化する
請求項12記載の測定装置。 A normalization unit for normalizing each measurement value of the first and second measurement regions with reference to a predetermined reference value;
The test chart further includes a reference region in which a specific figure having an area substantially matching the total area of the plurality of first figures is arranged,
The measurement unit further measures the statistic of the reference region;
The measurement apparatus according to claim 12, wherein the normalization unit normalizes the measurement value of the reference region as the predetermined reference value.
前記テストチャートは、模様の無いフラット領域をさらに含み、
前記第1の測定領域には、前記フラット領域と同一の背景に前記複数の第1図形が配置され、
前記第1の測定領域には、前記フラット領域と同一の背景に前記複数の第2図形が配置され、
前記測定部は、前記フラット領域の前記統計量をさらに測定し、
前記補正部は、前記フラット領域の前記測定値に基づいて前記誤差を補正する
請求項12記載の測定装置。 A correction unit for correcting an error generated in the measurement value due to noise generated in the image data;
The test chart further includes a flat region without a pattern,
In the first measurement region, the plurality of first figures are arranged on the same background as the flat region,
In the first measurement region, the plurality of second figures are arranged on the same background as the flat region,
The measurement unit further measures the statistics of the flat region;
The measurement apparatus according to claim 12, wherein the correction unit corrects the error based on the measurement value of the flat region.
を具備するテストチャート生成方法。 A test chart generation method comprising a graphic generation procedure for disposing and arranging positions and angles for each of a plurality of elongated figures.
をコンピュータに実行させるためのプログラム。 A figure generation procedure for arranging a position and an angle for each of a plurality of elongated figures,
A program that causes a computer to execute.
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