JP3074925B2 - Image evaluation method and device - Google Patents
Image evaluation method and deviceInfo
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- JP3074925B2 JP3074925B2 JP04102402A JP10240292A JP3074925B2 JP 3074925 B2 JP3074925 B2 JP 3074925B2 JP 04102402 A JP04102402 A JP 04102402A JP 10240292 A JP10240292 A JP 10240292A JP 3074925 B2 JP3074925 B2 JP 3074925B2
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Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、カラーハードコピー等
のカラー画像を評価するための画像評価方法、およびそ
の方法を実施するための装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image evaluation method for evaluating a color image such as a color hard copy, and an apparatus for implementing the method.
【0002】[0002]
【従来の技術】画像品質評価法としては視覚に感じる程
度を数量化する心理評価と画像構造の性質を客観的に測
定した量で評価する物理評価がある。画像品質の重要な
要素として画像ノイズがある。画像ノイズを物理的に表
現する尺度としては濃度変化の標準偏差を用いるRMS
粒状度、濃度の変化分をフーリエ変換して求められるウ
イナー(Wiener)スペクトル等があげられる。ま
た、心理評価と物理評価を結合した評価法もあり、その
例として、電子写真複写機の白黒ベタ(solid a
rea)画像に対しては文献“NoisePercep
tion in Electrophotograph
y” Journal of Applied Pho
tographic Engineering Vo
l.5:P 190−196(1979) Roger
P.Dooley and Rodney Shaw
に述べられている心理的粒状性(grainines
s)をウイナー・スペクトルと平均濃度の測定値より予
測するショーとドーリー(Shaw & Doole
y)のアルゴリズムがある。ウイナー・スペクトルWS
(f)は、画像をミクロ濃度計で走査して得られる平均
濃度からの濃度変動ΔD(x)をフーリエ変換して得ら
れるフーリエスペクトルの二乗値の集合平均であり、シ
ョーとドーリーのアルゴリズムでは次式が使われてい
る。2. Description of the Related Art As image quality evaluation methods, there are a psychological evaluation for quantifying the degree of visual perception and a physical evaluation for evaluating the properties of an image structure based on objectively measured quantities. An important factor in image quality is image noise. RMS using the standard deviation of density change as a scale to physically express image noise
Examples include a Wiener spectrum obtained by Fourier transforming a change in granularity and density. There is also an evaluation method in which psychological evaluation and physical evaluation are combined, and as an example, a black-and-white solid image (solid a
rea) For images, refer to the document "NoisePercep
Tion in Electrophotograph
y ”Journal of Applied Pho
graphical Engineering Vo
l. 5: P 190-196 (1979) Roger
P. Dooley and Rodney Shaw
Psychological graininess described in
s) based on the Wiener spectrum and average density measurements. Shaw & Doole
There is an algorithm of y). Wiener Spectrum WS
(F) is the collective average of the square of the Fourier spectrum obtained by Fourier transforming the density variation ΔD (x) from the average density obtained by scanning the image with a microdensitometer. The following equation is used:
【0003】[0003]
【数1】 但し、<>は集合平均、xは画像の位置、Δxはデータ
サンプリング間隔、uは空間周波数、p,qは濃度系の
スリットの幅および長さ、Nはデータ数、jは(−1)
1/2を表す。また、このショーとドーリーのアルゴリズ
ムではウイナー・スペクトルWS(f)、平均濃度Da
veを使った次式により心理的粒状性(grainin
ess)が予測される。(Equation 1) Where <> is the collective average, x is the position of the image, Δx is the data sampling interval, u is the spatial frequency, p and q are the width and length of the slit of the density system, N is the number of data, and j is (−1).
Represents 1/2 . The algorithm of Show and Dawley uses the Wiener spectrum WS (f) and the average density Da.
The psychological granularity (grainin
ess) is expected.
【0004】[0004]
【数2】 ここで、Δfは基本空間周波数で、VTFは視覚系の空
間周波数特性である。このアルゴリズムは、繰り返しパ
ターンのないアナログ画像の評価には有用であるが、デ
ィジタル画像の評価には用いることができなかった。そ
こで、本発明者らは、先にディジタル画像の繰り返しパ
ターンの影響を受けないで正しい画品質の評価を行う画
像評価装置を提案した(特開平1ー286084号公
報)。(Equation 2) Here, Δf is a basic spatial frequency, and VTF is a spatial frequency characteristic of a visual system. This algorithm is useful for evaluating analog images without repeating patterns, but cannot be used for evaluating digital images. Accordingly, the present inventors have previously proposed an image evaluation apparatus for correctly evaluating image quality without being affected by a repetition pattern of a digital image (Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-260884).
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
のアルゴリズムは、ノイズを濃度あるいは明度のばらつ
きと見ているためモノクローム画像にしか適応されな
い。上記のアルゴリズムをカラー画像に適応すると、カ
ラー画像情報のうち明度の情報しか評価されない。その
ため目視で評価した値と評価値が大きく異なるという問
題があった。本発明は上記問題を解決するため、カラー
画像に対しても画像品質の評価が可能な画像評価装置を
提供するものである。However, the above-described prior art algorithm is applied only to a monochrome image because it regards noise as a variation in density or brightness. When the above algorithm is applied to a color image, only the brightness information of the color image information is evaluated. Therefore, there is a problem that the value evaluated visually differs greatly from the evaluation value. The present invention provides an image evaluation apparatus capable of evaluating image quality even for a color image in order to solve the above problem.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】(第1の発明)本発明の
画像評価方法は、光学的情報と位置情報を含む被評価画
像情報を色彩を表す情報に変換し、その変換後の情報に
直交変換を施して空間周波数分布を示す情報を生成し、
さらに人間の視覚系の空間周波数特性を表す関数により
補正を施した後、積分することにより画像評価値を算出
するものである。(First Invention) An image evaluation method according to the present invention converts image information to be evaluated including optical information and position information into information representing a color, and converts the converted information into information representing the color. Perform orthogonal transformation to generate information indicating the spatial frequency distribution,
Further, the image evaluation value is calculated by performing a correction using a function representing the spatial frequency characteristic of the human visual system and then integrating the correction.
【0007】(第2の発明)本発明の画像評価装置の構
成は、図1に示すように、被評価画像を、光学的情報と
位置情報を含む画像情報として入力する画像情報入力手
段11と、該画像情報入力手段11により入力された画
像情報やその画像情報に演算処理を施した結果の情報を
格納する画像情報記憶手段12と、前記画像情報入力手
段11により入力された画像情報を明度情報、彩度情
報、色相情報からなる色彩情報に変換するための演算処
理を施す前処理手段13と、前記画像情報に対して明度
情報、彩度情報、色相情報それぞれ別々に直交変換を施
しそれぞれのスペクトルを算出することにより明度情
報、彩度情報、色相情報それぞれの空間周波数分布を示
す情報を生成するスペクトル演算手段14と、該スペク
トル演算手段14の明度情報、彩度情報、色相情報それ
ぞれの出力に対し人間の視覚系の空間周波数特性を表す
関数と演算処理を施して空間周波数特性を補正する空間
周波数特性補正手段15と、該空間周波数特性補正手段
15の出力を積分することにより明度情報、彩度情報、
色相情報それぞれの画像評価値を算出し、該画像評価値
に適当な重みをつけた演算処理を施すことにより総合的
な画像評価値を算出する画像評価値演算手段16とを備
えてなるものである。(Second Invention) As shown in FIG. 1, an image evaluation device according to the present invention comprises an image information input means 11 for inputting an image to be evaluated as image information including optical information and position information. An image information storage unit 12 for storing image information input by the image information input unit 11 and information obtained by performing an arithmetic operation on the image information; and an image information input unit 11 for storing the image information input by the image information input unit 11. Information, saturation information, preprocessing means 13 for performing an arithmetic process for converting into color information comprising hue information, and brightness information, saturation information, and hue information are separately orthogonally transformed to the image information, respectively. Spectrum calculating means 14 for generating information indicating the spatial frequency distribution of each of the brightness information, chroma information, and hue information by calculating the spectrum of Spatial frequency characteristic correction means 15 for performing a function representing the spatial frequency characteristic of the human visual system and arithmetic processing on the output of the information, saturation information, and hue information to correct the spatial frequency characteristic, and the spatial frequency characteristic correction means Brightness information, saturation information,
Image evaluation value calculation means 16 for calculating an image evaluation value for each of the hue information and performing a calculation process with an appropriate weight to the image evaluation value to calculate a comprehensive image evaluation value. is there.
【0008】(第3の発明)本発明の画像評価装置の構
成は、図6に示すように、被評価画像を、光学的情報と
位置情報を含む画像情報として入力する画像情報入力手
段61と、該画像情報入力手段により入力された画像情
報やその画像情報に演算処理を施した結果の情報を格納
する画像情報記憶手段62と、前記画像情報入力手段6
2により入力された画像情報を色彩情報に変換するため
の演算処理を施し、該色彩情報を色度情報に変換するた
めの演算処理を施す前処理手段63と、該色度情報に対
して直交変換を施しスペクトルを算出することにより前
記色度情報の空間周波数分布を示す情報を生成するスペ
クトル演算手段64と、該スペクトル演算手段64の出
力に対し人間の視覚系の空間周波数特性を表す関数と演
算処理を施して空間周波数特性を補正し、積分すること
により画像評価値を算出する画像評価値演算手段65と
を備えてなるものである。(Third Invention) As shown in FIG. 6, the configuration of an image evaluation apparatus according to the present invention comprises an image information input means 61 for inputting an image to be evaluated as image information including optical information and position information. An image information storage unit 62 for storing image information input by the image information input unit and information obtained as a result of performing arithmetic processing on the image information;
A pre-processing means 63 for performing an arithmetic process for converting the image information input by step 2 into color information, and performing an arithmetic process for converting the color information into chromaticity information; A spectrum calculating means 64 for generating information indicating a spatial frequency distribution of the chromaticity information by performing conversion and calculating a spectrum, and a function representing a spatial frequency characteristic of a human visual system with respect to an output of the spectrum calculating means 64. An image evaluation value calculating means 65 for calculating an image evaluation value by performing a calculation process to correct a spatial frequency characteristic and integrating the same is provided.
【0009】(第4の発明)本発明の画像評価装置の構
成は、図6に示すように、被評価画像を、光学的情報と
位置情報を含む画像情報として入力する画像情報入力手
段61と、該画像情報入力手段により入力された画像情
報やその画像情報に演算処理を施した結果の情報を格納
する画像情報記憶手段62と、前記画像情報入力手段6
2により入力された画像情報を色彩情報に変換するため
の演算処理を施し、該色彩情報を色差情報に変換するた
めの演算処理を施す前処理手段63と、該色差情報に対
して直交変換を施しスペクトルを算出することにより前
記色差情報の空間周波数分布を示す情報を生成するスペ
クトル演算手段64と、該スペクトル演算手段64の出
力に対し人間の視覚系の空間周波数特性を表す関数と演
算処理を施して空間周波数特性を補正し、積分すること
により画像評価値を算出する画像評価値演算手段65と
を備えてなるものである。(Fourth Invention) As shown in FIG. 6, an image evaluation apparatus according to the present invention comprises an image information input means 61 for inputting an image to be evaluated as image information including optical information and position information. An image information storage unit 62 for storing image information input by the image information input unit and information obtained as a result of performing arithmetic processing on the image information;
2, a pre-processing unit 63 for performing an arithmetic process for converting the image information input by step 2 into color information, and performing an arithmetic process for converting the color information into color difference information; A spectrum calculating means 64 for generating information indicating a spatial frequency distribution of the color difference information by calculating an applied spectrum; and a function and a calculating process for a spatial frequency characteristic of a human visual system with respect to an output of the spectrum calculating means 64. And an image evaluation value calculating means 65 for calculating the image evaluation value by correcting the spatial frequency characteristics by performing the integration.
【0010】[0010]
【作用】(第1の発明の作用)被評価画像の情報は位置
関係の情報と光学的情報を含んでいる。その情報を、色
彩を表す情報、例えば明度情報、彩度情報および色相情
報含む色彩情報や、色彩情報から得られる色度情報また
は色差情報、に変換する。なお、色度情報は色彩を表す
情報の要素間の演算(例えば、後述する(16)式)に
より得られるものであり、色差情報は色彩を表す情報の
各要素の平均値からの差分間の演算(例えば、後述する
(17)式)により得られるものである。そのような色
彩を表す情報に直交変換を施すことにより空間周波数分
布を示す情報すなわちパワー・スペクトルを生成する。
次に、その空間周波数分布を示す情報を人間の視覚系の
空間周波数特性を表す関数により補正を施した後、積分
する。本発明は、被評価画像の色彩を表す情報に直交変
換を施すことにより得られるノイズのパワー・スペクト
ルを積分することにより画像評価値を算出するので、従
来の明度情報のみで評価する評価法に比べて、カラー画
像に対してより人間の感覚にマッチした評価を行うこと
ができ、信頼性の高い画像品質の評価を行うことができ
る。(Operation of the First Invention) The information of the image to be evaluated includes information on the positional relationship and optical information. The information is converted into information representing a color, for example, color information including lightness information, saturation information, and hue information, and chromaticity information or color difference information obtained from the color information. The chromaticity information is obtained by an operation between elements of information representing a color (for example, Expression (16) described later), and the color difference information is obtained by calculating a difference between an average value of each element of the information representing the color. This is obtained by calculation (for example, Expression (17) described later). Information indicating a spatial frequency distribution, that is, a power spectrum is generated by performing orthogonal transformation on the information representing such colors.
Next, the information indicating the spatial frequency distribution is corrected by a function representing the spatial frequency characteristics of the human visual system, and then integrated. The present invention calculates an image evaluation value by integrating a power spectrum of noise obtained by performing orthogonal transformation on information representing a color of an image to be evaluated. In comparison, a color image can be evaluated more in accordance with human senses, and highly reliable image quality evaluation can be performed.
【0011】(第2の発明の作用)本発明は、画像情報
入力手段11により画像情報を位置関係の情報をも保持
して入力し、画像情報記憶手段12に格納する。前処理
手段13によって色彩の情報に変換するための演算処理
を行う。この前処理を行った後に、スペクトル演算手段
14により、画像構造の特徴を抽出するために直交変換
を適用し、画像のスペクトルを求める。次に、空間周波
数特性補正手段15により、スペクトル演算手段14の
出力に視覚系の空間周波数特性を掛け合わせる。そし
て、空間周波数特性補正手段15の出力を画像評価値演
算手段16において積分してそれぞれの評価値を算出
し、該評価値に適当な重みをかけた演算処理を施すこと
により総合的な画像評価値を算出する。以上のように、
本発明は、カラー画像の色彩情報すなわち、明度、彩
度、色相それぞれに直交変換を施すことにより得られる
ノイズのパワー・スペクトルに重みづけして、総合的画
像評価値の演算を行うので、その総合的画像評価値は官
能評価値と高い相関を示し、従来の評価法では実現でき
なかったようなカラー画像に対して、信頼性の高い画像
品質の評価を行うことができる。(Function of the Second Invention) In the present invention, the image information is input by the image information input means 11 while retaining the information on the positional relationship, and is stored in the image information storage means 12. The pre-processing unit 13 performs an arithmetic process for converting into color information. After performing this pre-processing, the spectrum calculation means 14 applies orthogonal transformation to extract the features of the image structure, and obtains the spectrum of the image. Next, the spatial frequency characteristic correction means 15 multiplies the output of the spectrum calculation means 14 by the spatial frequency characteristic of the visual system. Then, the output of the spatial frequency characteristic correction means 15 is integrated by the image evaluation value calculation means 16 to calculate each evaluation value, and the evaluation value is subjected to a calculation process with an appropriate weight, thereby obtaining a comprehensive image evaluation. Calculate the value. As mentioned above,
The present invention performs the calculation of the comprehensive image evaluation value by weighting the color information of the color image, that is, the power spectrum of the noise obtained by performing the orthogonal transformation on each of the lightness, the saturation, and the hue. The comprehensive image evaluation value shows a high correlation with the sensory evaluation value, and a highly reliable image quality can be evaluated for a color image that cannot be realized by the conventional evaluation method.
【0012】(第3の発明の作用)本発明は、画像情報
入力手段61により画像情報を位置関係の情報をも保持
して入力し、画像情報記憶手段62に格納する。前処理
手段63によって色彩情報に変換しさらに色度情報にす
るための演算処理を行う。この前処理を行った後に、ス
ペクトル演算手段64により、画像構造の特徴を抽出す
るために直交変換を適用し、色度情報のスペクトルを求
める。次に、画像評価値演算手段5においてスペクトル
演算手段4の出力に視覚系の空間周波数特性を掛け合わ
せ積分して画像評価値を算出する。本発明は、カラー画
像の色度情報に直交変換を施すことによりえられるノイ
ズのパワー・スペクトルより画像評価値の演算を行うの
で、その画像評価値は官能評価値と高い相関を示し、従
来の評価法では実現できなかったようなカラー画像に対
して、信頼性の高い画像品質の評価を行うことができ
る。また、明度、色相、彩度情報を総合した単一量(色
度)で評価できることから、計算時間の大幅な削減が計
られる。(Function of the Third Invention) In the present invention, the image information is input by the image information input means 61 while retaining the information on the positional relationship, and is stored in the image information storage means 62. The pre-processing unit 63 converts the color information into chromaticity information, and further performs an arithmetic process for obtaining chromaticity information. After performing this pre-processing, the spectrum calculation means 64 applies orthogonal transformation to extract features of the image structure, and obtains a spectrum of chromaticity information. Next, the image evaluation value calculation means 5 calculates the image evaluation value by multiplying the output of the spectrum calculation means 4 by the spatial frequency characteristic of the visual system and integrating it. Since the present invention calculates an image evaluation value from a power spectrum of noise obtained by performing orthogonal transformation on chromaticity information of a color image, the image evaluation value shows a high correlation with a sensory evaluation value. A highly reliable image quality evaluation can be performed on a color image that cannot be realized by the evaluation method. Further, since the evaluation can be performed with a single quantity (chromaticity) obtained by integrating the brightness, hue, and saturation information, the calculation time can be greatly reduced.
【0013】(第4の発明の作用)本発明は、画像情報
入力手段61により画像情報を位置関係の情報をも保持
して入力し、画像情報記憶手段62に格納する。前処理
手段63によって色彩情報に変換しさらに色差情報にす
るための演算処理を行う。この前処理を行った後に、ス
ペクトル演算手段64により、画像構造の特徴を抽出す
るために直交変換を適用し、色差情報のスペクトルを求
める。次に、画像評価値演算手段5においてスペクトル
演算手段4の出力に視覚系の空間周波数特性を掛け合わ
せ積分して画像評価値を算出する。本発明は、カラー画
像の色差情報に直交変換を施すことによりえられるノイ
ズのパワー・スペクトルより画像評価値の演算を行うの
で、その画像評価値は官能評価値と高い相関を示し、従
来の評価法では実現できなかったようなカラー画像に対
して、信頼性の高い画像品質の評価を行うことができ
る。また、明度、色相、彩度情報を総合した単一量で評
価できるので、計算時間を大幅に削減することができる
とともに、明度、色相、彩度情報各々の差分による総合
値なのでより信頼性の高い評価値が得られる。(Operation of the Fourth Invention) In the present invention, the image information is input by the image information input means 61 while retaining the information of the positional relationship, and is stored in the image information storage means 62. The pre-processing unit 63 converts the color information into color information, and further performs an arithmetic process for obtaining color difference information. After performing this pre-processing, the spectrum calculation means 64 applies orthogonal transform to extract features of the image structure, and obtains a spectrum of color difference information. Next, the image evaluation value calculation means 5 calculates the image evaluation value by multiplying the output of the spectrum calculation means 4 by the spatial frequency characteristic of the visual system and integrating it. Since the present invention calculates an image evaluation value from a power spectrum of noise obtained by performing orthogonal transformation on color difference information of a color image, the image evaluation value shows a high correlation with a sensory evaluation value, and the conventional evaluation. It is possible to perform highly reliable image quality evaluation on a color image that cannot be realized by the conventional method. In addition, since the brightness, hue, and saturation information can be evaluated with a single quantity, the calculation time can be greatly reduced. A high evaluation value is obtained.
【0014】[0014]
【実施例】(第1の実施例)図2は、本発明の第1の実
施例によるカラー画像品質評価装置の概略の構成を示す
ブロック図である。本発明においては被評価画像は位置
情報を含む光学的情報として入力する必要があり、この
実施例ではXYZ表色系における等色関数x(λ),y
(λ),z(λ)と同等の分光感度を持つ走査型測色計
21を用いた。走査型測色計としては本実施例では特開
昭62−299971号公報に示されるようなカラー画
像自動検査装置を前記等色関数と同等の分光感度になる
ように改造したもの用いた。走査型測色計21の出力は
各サンプリング点の三刺激値XYZを示す信号を、位置
関係の情報が保持される形で記憶する。ノイズ評価演算
処理部23は、画像メモリ22に格納されている被評価
画像に対して図3に示すような一連の演算を実行して、
画像ノイズの物理量を表す画像評価値を得るものであ
り、その実行により構成される機能は、L*a*b*変
換部231、L*C*h°変換部232、パワースペク
トル算出部233、視感空間周波数特性補正部234、
画像評価値演算部235等からなる。その一連の演算処
理手順は演算処理手順記憶部25に記憶されており、演
算制御部24はその記憶された手順に従ってノイズ評価
演算処理部23を制御する。ノイズ評価演算処理部23
による演算処理結果はCRTディスプレイ装置などの出
力部26へ出力される。FIG. 2 is a block diagram showing the schematic arrangement of a color image quality evaluation apparatus according to a first embodiment of the present invention. In the present invention, the image to be evaluated needs to be input as optical information including position information. In this embodiment, the color matching functions x (λ) and y in the XYZ color system are used.
A scanning colorimeter 21 having the same spectral sensitivity as (λ) and z (λ) was used. As the scanning colorimeter, in this embodiment, a color image automatic inspection apparatus as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-299971 modified so as to have a spectral sensitivity equivalent to the color matching function was used. The output of the scanning colorimeter 21 stores a signal indicating the tristimulus value XYZ at each sampling point in such a manner that positional relationship information is held. The noise evaluation operation processing unit 23 executes a series of operations as shown in FIG. 3 on the evaluated image stored in the image memory 22,
An image evaluation value representing a physical quantity of image noise is obtained, and the functions constituted by the execution include an L * a * b * converter 231, an L * C * h ° converter 232, a power spectrum calculator 233, Luminous spatial frequency characteristic correction unit 234,
It comprises an image evaluation value calculation unit 235 and the like. The series of arithmetic processing procedures are stored in the arithmetic processing procedure storage unit 25, and the arithmetic control unit 24 controls the noise evaluation arithmetic processing unit 23 according to the stored procedures. Noise evaluation operation processing unit 23
Is output to an output unit 26 such as a CRT display device.
【0015】図3により本実施例における主要部である
ノイズ評価演算処理部23について一連の処理の流れを
説明する。 L*a*b*変換 走査型測色計21で入力された画像情報は、三刺激値X
(x),Y(x),Z(x)によって表される。ここで
xは各三刺激値情報がサンプリングされた位置を示す情
報である。この心理物理的な画像情報をより人間の心理
的な量に近づけるために均等色空間へ変換する。この変
換には周知の方法を採用することができ、本実施例では
CIE1976の(L*,a*,b*)空間におけるL
*a*b*への変換を用いた。XYZからL*a*b*
への変換には次式を用いた。 L*(x)=116{Y(x)/Yn}1/3−16 : Y(x)/Yn>0.008856・・・・・・・・(2) L*(x)=903.29{Y(x)/Yn} : Y(x)/Yn≦0.008856・・・・・・・・(3) a*(x)=200[{X(x)/Xn}1/3−{Y(x)/Yn}1/3] b*(x)=500[{Y(x)/Yn}1/3−{Z(x)/Zn}1/3] : X(x)/Xn>0.008856 Y(x)/Yn>0.0 08856 Z(x)/Zn>0.008856・・・・・・ ・・(4) ただし、X(x)/Xn,Y(x)/Yn,Z(x)/
Znに0.008856以下のものがある場合は、式
(4)の対応する立方根の項を7.787{X(x)/
Xn}+16/116,7.787{Y(x)/Yn}
+16/116,7.787{Z(x)/Zn}+16
/116に置き換えて計算する。ここで、Xn,Yn,
Znは完全拡散反射面におけるXYZ系における三刺激
値を表す。Referring to FIG. 3, a flow of a series of processes in the noise evaluation operation processing section 23 which is a main part in the present embodiment will be described. L * a * b * conversion The image information input by the scanning colorimeter 21 is a tristimulus value X
(X), Y (x), and Z (x). Here, x is information indicating a position where each tristimulus value information is sampled. This psycho-physical image information is converted to a uniform color space in order to bring it closer to the human psychological quantity. A well-known method can be adopted for this conversion. In this embodiment, the LIE in the (L *, a *, b *) space of CIE1976 is used.
Conversion to * a * b * was used. From XYZ to L * a * b *
The following equation was used for conversion to. L * (x) = 116 {Y (x) / Yn} 1/3 -16: Y (x) / Yn> 0.008856 (2) L * (x) = 903. 29 {Y (x) / Yn}: Y (x) /Yn≦0.008856 (3) a * (x) = 200 [{X (x) / Xn} 1/3 − {Y (x) / Yn} 1/3 ] b * (x) = 500 [{Y (x) / Yn} 1 /3-{Z (x) / Zn} 1/3 ]: X (x) /Xn>0.008856 Y (x) / Yn> 0.008856 Z (x) / Zn> 0.008856 (4) where X (x) / Xn, Y (x ) / Yn, Z (x) /
If there is 0.008856 or less in Zn, the corresponding cubic root term in equation (4) is calculated as 7.787 {X (x) /
Xn {+16/116, 7.787 {Y (x) / Yn}
+16/116, 7.787 {Z (x) / Zn} +16
/ 116 to calculate. Here, Xn, Yn,
Zn represents a tristimulus value in the XYZ system on the perfect diffuse reflection surface.
【0016】 L*C*h°変換 上記で変換された画像情報L*a*b*から色の心理的
な三属性、明度、彩度、色相を表すL*,C*,h°に
変換する。C*,h°変換式は次式を用いた。 C*(x)={a*(x)2+b*(x)2}1/2 ・・・・・・・・(5) h°(x)=tan-1(b*(x)/a*(x))・・・・・・・・(6) 次に、上記で得られた画像情報L*(x),C*
(x),h°(x)それぞれのパワースペクトルを次の
の処理によって求めた。L * C * h ° conversion The image information L * a * b * converted above is converted into L *, C *, h ° representing three psychological attributes of color, lightness, saturation, and hue. I do. The following equation was used as the C *, h ° conversion equation. C * (x) = {a * (x) 2 + b * (x) 2 } 1/2 ... (5) h ° (x) = tan −1 (b * (x) / a * (x)) (6) Next, the image information L * (x), C * obtained above
Power spectra of (x) and h ° (x) were obtained by the following processes.
【0017】 パワースペクトル演算 上記のように処理された画像データL*(x),C*
(x),h°(x)に対し離散的フーリエ変換を行っ
た。離散的にサンプリングされた画像情報L*(x),
C*(x),h°(x)に対するパワースペクトルをP
L(f),PC(f),Ph(f)として(1)式と同様
に次の式を用いて演算を行った。Power spectrum calculation Image data L * (x), C * processed as described above
Discrete Fourier transform was performed on (x) and h ° (x). Discretely sampled image information L * (x),
The power spectrum for C * (x), h ° (x) is P
L (f), P C ( f), was calculated using the same in the following formula and as P h (f) (1) formula.
【0018】[0018]
【数3】 但し、<>は集合平均で図4に示すように区間ごとのス
ペクトルの平均を求めることを表している。また、Δx
はデータサンプリング間隔、uは空間周波数、p,qは
濃度計のスリットの幅および長さ、Nは一区間のデータ
数、L*0,C*0,h°0は全区間内の平均のL*
(x),C*(x),h°(x)を表している。本実施
例ではデータサンプリング間隔Δx=20μm,濃度計
のスリットの幅p=20μm,長さq=1000μm,
一区間のデータ数N=64で、15区間の集合平均を求
めた。次に、画像ノイズの計量心理的指標の算出を
行う。(Equation 3) However, <> indicates that the average of the spectrum for each section is obtained as a set average as shown in FIG. Also, Δx
Is the data sampling interval, u is the spatial frequency, p and q are the width and length of the slit of the densitometer, N is the number of data in one section, L * 0, C * 0, h ° 0 is the average of all sections. L *
(X), C * (x), h ° (x). In this embodiment, the data sampling interval Δx = 20 μm, the width p of the slit of the densitometer p = 20 μm, the length q = 1000 μm,
With the number of data in one section N = 64, a set average of 15 sections was obtained. Next, a psychometric index of image noise is calculated.
【0019】空間周波数補正 次に上記(7)(8)(9)式の演算により求めた画面
ノイズの空間周波数特性を表すパワー・スペクトルPL
(f),PC(f),Ph(f)それぞれに対し、次式に
示すように、明度、彩度、色相それぞれの視覚系の空間
周波数特性VTFL,VTFC,VTFhを掛け合わせ、積
分することにより色彩情報すなわち明度、彩度、色相そ
れぞれの画像ノイズの指標となる計量心理的指標の算出
を行う。Spatial Frequency Correction Next, a power spectrum P L representing the spatial frequency characteristic of the screen noise obtained by the calculations of the above equations (7), (8) and (9).
(F), P C (f), and P h (f) are each multiplied by the spatial frequency characteristics VTF L, VTF C, and VTF h of the visual system of lightness, saturation, and hue as shown in the following equations. By integrating and integrating, a colorimetric information, that is, a metric psychological index serving as an index of image noise of each of lightness, chroma, and hue is calculated.
【0020】[0020]
【数4】 (Equation 4)
【0021】本実施例では空間周波数特性VTFL,V
TFC,VTFhとしてドーリーが文献“On Inv
estigation of the Factors
Influencing the Perceive
d Sharpness ofElectrophot
ographic Lines“ : AnualCo
nference of SPSE 1979で述べて
いる下式を用いた。 VTF(i・Δf)=5.05{exp(◆0.843i・Δf)◆exp( ◆1.45i・Δf)} i・Δf>1.0 =1.0 0≦i・Δf≦1.0 ・・・(13) ここで、Δfは基本空間周波数を表し次式で定義され
る。 Δf=1/(NΔx) ・・・・・・・・(14) 本実施例ではΔf=0.78cycles/mmであ
る。In this embodiment, the spatial frequency characteristics VTF L , VTF L
Dolly describes in the document "On Inv as TF C and VTFh.
estimation of the Factors
Influencing the Perceive
d Sharpness of Electrophotot
ophthalmic Lines ": AnnualCo
The following equation described in the reference of SPSE 1979 was used. VTF (i · Δf) = 5.05 exp (◆ 0.843i · Δf) ◆ exp (◆ 1.45i · Δf)} i · Δf> 1.0 = 1.00 0 ≦ i · Δf ≦ 1. 0 (13) Here, Δf represents a fundamental spatial frequency and is defined by the following equation. Δf = 1 / (NΔx) (14) In this embodiment, Δf = 0.78 cycles / mm.
【0022】 総合的画像評価値算出 色彩情報すなわち、明度、彩度、色相それぞれが総合し
た画像ノイズの指標となる計量心理量である総合画像評
価値QTotalの算出は次式で行う。 QTotal=a・QL+b・QC+c・Qh ・・・・・・・・(15) ここで、a,b,cは各指標による重みを表す。以上
に、ノイズ評価演算処理部23について詳述したが、こ
の各演算部に用いた(2)〜(9)式および(13)式
は、同様の結果を得るものであれば他の数式や近似式を
用いて良いことは明らかである。また、演算処理手順記
憶部に格納する(2)〜(9)式および(13)式を演
算する手順は通常のコンピュータプログラム技術によっ
て任意に構成することができる設計事項であるので、そ
れらの手順の詳細な説明は省略している。なお、ノイズ
評価演算処理部23は、本実施例ではコンピューターソ
フトウエア技術によって実現する場合を示したが、その
一部または全部を個別回路によるハードウエア構成とす
ることができることはもちろんである。Computation of Comprehensive Image Evaluation Value Color information, that is, brightness, saturation, and hue are integrated.
Image evaluation, which is a psychometric quantity that is an index of image noise
Value QTotalIs calculated by the following equation. QTotal= a ・ QL+ B · QC+ C · Qh ... (15) Here, a, b, and c represent weights by each index. that's all
The noise evaluation calculation processing unit 23 has been described in detail.
(2) to (9) and (13) used in each calculation unit
Replaces other mathematical expressions and approximations with similar results.
Clearly, it can be used. In addition,
Perform the expressions (2) to (9) and (13) stored in the storage unit.
The calculation procedure is based on ordinary computer program technology.
This is a design item that can be configured arbitrarily.
Detailed descriptions of these procedures are omitted. Note that noise
In this embodiment, the evaluation operation processing unit 23 is a computer software.
Although the case of realization by software technology was shown,
Part or all of the hardware configuration using individual circuits
Of course you can.
【0023】以上に説明した本実施例の画像ノイズ評価
装置を実際に使用した結果の一例を説明する。電子写
真、印刷などのプロセスにより作成したカラー画像の多
数のサンプルについて画像評価値を算出し、併せて官能
評価を実施した。被測定画像サンプルは、すべてカラー
のベタの画像を使用した。また、官能評価は、各画像サ
ンプルのノイズレベルをカテゴリー評定法により定量化
した評価値を採用した。この結果、図5に示すように本
実施例による画像評価値と官能評価値とは非常に高い相
関が得られた。An example of the result of actually using the image noise evaluation apparatus of the present embodiment described above will be described. Image evaluation values were calculated for many samples of color images created by processes such as electrophotography and printing, and sensory evaluation was also performed. All the image samples to be measured used solid color images. The sensory evaluation used an evaluation value obtained by quantifying the noise level of each image sample by a category evaluation method. As a result, as shown in FIG. 5, a very high correlation was obtained between the image evaluation value and the sensory evaluation value according to the present example.
【0024】以上のように、本実施例では、カラー画像
の色彩情報すなわち、明度、彩度、色相それぞれに直交
変換を施すことによりえられるノイズのパワー・スペク
トルに重みづけして、総合的画像評価値の演算を行うの
で、その総合的画像評価値は官能評価値と高い相関を示
し、従来の評価法では実現できなかったようなカラー画
像に対して、信頼性の高い画像品質の評価を行うことが
できる。As described above, in this embodiment, the color information of the color image, that is, the power spectrum of the noise obtained by performing the orthogonal transformation on each of the lightness, the saturation, and the hue is weighted to obtain a comprehensive image. Since the evaluation value is calculated, the overall image evaluation value shows a high correlation with the sensory evaluation value, and a reliable image quality evaluation can be performed for a color image that cannot be realized by the conventional evaluation method. It can be carried out.
【0025】(第2および第3の実施例)第2の実施例
は、色彩情報L*a*b*を色度情報E(x)に変換
し、そのパワースペクトルPE(f)を求め、画像評価
値を得る構成のカラー画像品質評価装置であり、第3の
実施例は、色彩情報L*a*b*を色差情報ΔE(x)
に変換し、そのパワースペクトルPΔE(f)を求め、
画像評価値を得る構成のカラー画像品質評価装置であ
る。これらの実施例の概略の構成は共通しているので、
両者を併せて説明する。図7は第2および第3の実施例
の構成を示す機能ブロック図である。これらの実施例の
カラー画像品質評価装置は、位置情報を含む光学的情報
として被評価画像を入力するための走査型測色計71
と、走査型測色計71により入力された画像情報やその
画像情報に演算処理を施した結果の情報を格納する画像
メモリ72と、画像メモリ72に格納されている被評価
画像に対して一連の演算を実行して、画像ノイズの物理
量を表す画像評価値を得るノイズ評価演算処理部73
と、演算処理手順記憶部75に記憶された手順に従って
ノイズ評価演算処理部73を制御する演算制御部74
と、ノイズ評価演算処理部73の一連の演算処理手順を
記憶する演算処理手順記憶部75と、ノイズ評価演算処
理部73による演算処理結果を出力するためのCRTデ
ィスプレイ装置などの出力部76を備えている。(Second and Third Embodiments) In the second embodiment, the color information L * a * b * is converted into chromaticity information E (x), and the power spectrum P E (f) is obtained. In the third embodiment, the color information L * a * b * is converted to the color difference information ΔE (x).
To obtain the power spectrum PΔ E (f),
This is a color image quality evaluation device configured to obtain an image evaluation value. Since the schematic configuration of these embodiments is common,
Both will be described together. FIG. 7 is a functional block diagram showing the configuration of the second and third embodiments. The color image quality evaluation apparatus of these embodiments includes a scanning colorimeter 71 for inputting an image to be evaluated as optical information including position information.
An image memory 72 for storing image information input by the scanning colorimeter 71 and information of a result of performing an arithmetic process on the image information; and a series of images to be evaluated stored in the image memory 72. Is performed to obtain an image evaluation value representing a physical quantity of image noise.
And an arithmetic control unit 74 for controlling the noise evaluation arithmetic processing unit 73 in accordance with the procedure stored in the arithmetic processing procedure storage unit 75
An operation processing storage unit 75 for storing a series of operation processing procedures of the noise evaluation operation processing unit 73; and an output unit 76 such as a CRT display device for outputting an operation result of the noise evaluation operation processing unit 73. ing.
【0026】走査型測色計71、画像メモリ72、演算
制御部74、出力部76等は、前述の第1の実施例の走
査型測色計21、画像メモリ22、演算制御部24、出
力部26等とそれぞれ同じものである。また、本実施例
の演算処理手順記憶部75と第1の実施例の演算処理手
順記憶部25とは、記憶される演算処理手順が異なるだ
けである。ノイズ評価演算処理部73は、画像メモリ7
2に格納されている被評価画像に対して図8(第2の実
施例の場合)または図9(第3の実施例の場合)に示す
ような一連の演算を実行して、画像ノイズの物理量を表
す画像評価値を得るものであり、その実行により構成さ
れる機能は、L*a*b*変換部731、色度情報(第
2の実施例の場合)あるいは色差情報(第3の実施例の
場合)の変換演算部732、パワースペクトル演算部7
33、画像評価値演算部734等からなる。図8は第2
の実施例におけるノイズ評価演算処理部73の処理の流
れを示す図であり、図9は第3の実施例におけるノイズ
評価演算処理部73の処理の流れを示す図である。図8
および図9によりノイズ評価演算処理部73における一
連の処理の流れを説明する。The scanning colorimeter 71, the image memory 72, the arithmetic control unit 74, the output unit 76, and the like are provided by the scanning colorimeter 21, the image memory 22, the arithmetic control unit 24, and the output unit of the first embodiment. It is the same as the part 26 and the like. Further, the arithmetic processing procedure storage unit 75 of the present embodiment and the arithmetic processing procedure storage unit 25 of the first embodiment differ only in the arithmetic processing procedure stored. The noise evaluation operation processing unit 73
2 (in the case of the second embodiment) or FIG. 9 (in the case of the third embodiment) on the image to be evaluated stored in An image evaluation value representing a physical quantity is obtained, and the function constituted by the execution is an L * a * b * conversion unit 731, chromaticity information (in the case of the second embodiment) or chrominance information (third embodiment). Conversion operation unit 732, power spectrum operation unit 7)
33, an image evaluation value calculation unit 734 and the like. FIG. 8 shows the second
FIG. 9 is a diagram illustrating a flow of processing of a noise evaluation calculation processing unit 73 in the third embodiment, and FIG. 9 is a diagram illustrating a flow of processing of the noise evaluation calculation processing unit 73 in the third embodiment. FIG.
The flow of a series of processes in the noise evaluation operation processing unit 73 will be described with reference to FIG.
【0027】 均等色差空間変換 走査型測色計71で入力された画像情報は、三刺激値X
(x),Y(x),Z(x)によって表される。ここで
xは各三刺激値情報がサンプリングされた位置を示す情
報である。この心理物理的な画像情報をより人間の心理
的な量に近づけるために均等色差空間へ変換する。この
変換には周知の方法を採用することができ、本実施例で
は第1の実施例と同じくCIE1976の(L*,a
*,b*)空間におけるL*a*b*への変換を用い
た。XYZからL*a*b*への変換には、第1の実施
例の説明において挙げたのと同じ(2)式〜(4)式を
用いる。The uniform chrominance space conversion The image information input by the scanning colorimeter 71 is a tristimulus value X
(X), Y (x), and Z (x). Here, x is information indicating a position where each tristimulus value information is sampled. This psychophysical image information is converted to a uniform color difference space in order to more closely approximate the psychological quantity of humans. A well-known method can be used for this conversion. In this embodiment, as in the first embodiment, (L *, a
*, B *) space to L * a * b *. For conversion from XYZ to L * a * b *, the same equations (2) to (4) as described in the description of the first embodiment are used.
【0028】 色度情報、色差情報変換 上記で変換された画像情報L*a*b*から色度情報E
(x)に変換する。変換式は次式を用いた。 E(x)={L*(x)2+a*(x)2+b*(x)2}1/2・・・(16) また、色差情報ΔE(x)に変換するには次式を用い
る。 ΔE(x)={ΔL*(x)2+Δa*(x)2+Δb*(x)2}1/2 ΔL*(x)=L*(x)−L*0,Δa*(x)=a*(x)−a*0,Δb *(x)=b*(x)−b*0 ・・・・・・・・(17) ここで、L*0,a*0,b*0はL*(x),a*
(x),b*(x)の平均値あるいはあらかじめ指定し
た値を表す。Conversion of chromaticity information and chrominance information From the image information L * a * b * converted above, chromaticity information E
(X). The following equation was used as the conversion equation. E (x) = {L * (x) 2 + a * (x) 2 + b * (x) 2 } 1/2 (16) Also, to convert to color difference information ΔE (x), Used. ΔE (x) = {ΔL * (x) 2 + Δa * (x) 2 + Δb * (x) 2 } 1/2 ΔL * (x) = L * (x) −L * 0 , Δa * (x) = a * (x) −a * 0 , Δb * (x) = b * (x) −b * 0 (17) where L * 0 , a * 0 , b * 0 Is L * (x), a *
Indicates the average value of (x), b * (x) or a value specified in advance.
【0029】 パワースペクトル演算 上記のように処理された色度情報E(x)あるいは色差
情報ΔE(x)に対し離散的フーリエ変換を行った。色
度情報の場合、離散的にサンプリングされた色度情報E
(x)に対するパワースペクトルをPE(f)として
(1−1)式と同様に次の式を用いて演算を行った。Power Spectrum Calculation A discrete Fourier transform was performed on the chromaticity information E (x) or color difference information ΔE (x) processed as described above. In the case of chromaticity information, discretely sampled chromaticity information E
The calculation was performed using the following equation in the same manner as equation (1-1), with the power spectrum for (x) as P E (f).
【数5】 (Equation 5)
【0030】また、色差情報の場合、離散的にサンプリ
ングされた色差情報ΔE(x)に対するパワースペクト
ルをP■ E(f)は次式により求められる。Further, when the color difference information, discretely power spectrum for the sampled color difference information ΔE (x) P ■ E ( f) is obtained by the following equation.
【数6】 但し、<>は集合平均で図4に示すように区間ごとのス
ペクトルの平均を求めることを表している。また、Δx
はデータサンプリング間隔、uは空間周波数、p,qは
濃度計のスリットの幅および長さ、Nは一区間のデータ
数、E0はサンプリングデータE(x)の平均を表して
いる。本実施例ではデータサンプリング間隔Δx=20
μm,濃度計のスリットの幅p=20μm,長さq=1
000μm,一区間のデータ数N=64で、15区間の
集合平均を求めた。(Equation 6) However, <> indicates that the average of the spectrum for each section is obtained as a set average as shown in FIG. Also, Δx
Is the data sampling interval, u is the spatial frequency, p and q are the width and length of the slit of the densitometer, N is the number of data in one section, and E 0 is the average of the sampling data E (x). In this embodiment, the data sampling interval Δx = 20
μm, densitometer slit width p = 20 μm, length q = 1
With 000 μm and the number of data in one section N = 64, a set average of 15 sections was obtained.
【0031】次に、画像ノイズの計量心理的指標の算出
を行う。 計量心理的指標の算出 次に上記(18)あるいは(19)式の演算により求め
た画面ノイズの空間周波数特性を表すパワー・スペクト
ルPE(f)あるいは,P■ E(f),に対し、次式に示
すように、視覚系の空間周波数特性VTFを掛け合わ
せ、積分することにより画像ノイズの指標となる計量心
理的指標の算出を行う。Next, a metric psychological index of image noise is calculated. Calculating then said metering psychological indicators (18) or (19) of the power spectrum P E representing the spatial frequency characteristics of the screen noise obtained by calculation (f) or, P ■ E (f), with respect to, As shown in the following equation, a metric psychological index serving as an index of image noise is calculated by multiplying and integrating the spatial frequency characteristic VTF of the visual system.
【0032】[0032]
【数7】 本実施例では空間周波数特性VTFとしてドーリーが文
献“On Investigation of the
Factors Influencingthe P
erceived Sharpness of Ele
ctrophotographic Lines“ :
Anual Conferenceof SPSE
1979で述べている次式を用いた。(Equation 7) In this embodiment, Dolly describes the spatial frequency characteristic VTF as "In Investigation of the VTF".
Factors Influencingthe P
received Sharpness of Ele
crophotographic Lines “:
Annual Conferenceof SPSE
The following equation described in 1979 was used.
【0033】[0033]
【数8】 ここで、Δfは基本空間周波数を表し次式で定義され
る。 Δf=1/(NΔx) ・・・・・・・・(23) 本実施例ではΔf=0.78Cycles/mmであ
る。(Equation 8) Here, Δf represents a fundamental spatial frequency and is defined by the following equation. Δf = 1 / (NΔx) (23) In this embodiment, Δf = 0.78 Cycles / mm.
【0034】以上に、第2および第3の実施例のノイズ
評価演算処理部73について詳述したが、この各演算部
に用いた(2)〜(4)式、(16)〜(19)式およ
び(22)式は、同様の結果を得るものであれば他の数
式や近似式を用いて良いことは明らかである。また、演
算処理手順記憶部に格納する(2)〜(4)式、(1
6)〜(19)式および(22)式を演算する手順は通
常のコンピュータプログラム技術によって任意に構成す
ることができる設計事項であるので、それらの手順の詳
細な説明は省略している。なお、ノイズ評価演算処理部
73は、本実施例ではコンピューターソフトウエア技術
によって実現する場合を示したが、その一部または全部
を個別回路によるハードウエア構成とすることができる
ことはもちろんである。The noise evaluation operation processing unit 73 of the second and third embodiments has been described above in detail. The equations (2) to (4) and (16) to (19) used in each operation unit are described in detail. It is clear that other equations and approximate equations may be used for the equation and the equation (22) as long as the same result is obtained. Further, the expressions (2) to (4) stored in the operation procedure storage unit and (1)
Since the procedures for calculating the equations (6) to (19) and (22) are design items that can be arbitrarily configured by ordinary computer program technology, detailed descriptions of those procedures are omitted. In this embodiment, the noise evaluation calculation processing unit 73 is realized by computer software technology. However, it is needless to say that a part or all of the noise evaluation calculation processing unit 73 can be configured by a hardware using an individual circuit.
【0035】以上に説明した本実施例の画像ノイズ評価
装置を実際に使用した結果の一例を説明する。第1の実
施例と同様に、電子写真、印刷などのプロセスにより作
成したカラー画像の多数のサンプルについて画像評価値
を算出し、併せて官能評価を実施した。被測定画像サン
プルは、すべてカラーのベタの画像を使用した。また、
官能評価は、各画像サンプルのノイズレベルをカテゴリ
ー評定法により定量化した評価値を採用した。この結
果、本実施例による画像評価値と官能評価値とは、第1
の実施例とほぼ同様の非常に高い相関が得られた。以上
のように、第2および第3の実施例は、カラー画像の色
度情報あるいは色差情報に直交変換を施すことによりえ
られるノイズのパワー・スペクトルより画像評価値の演
算を行うので、その画像評価値は官能評価値と高い相関
を示し、従来の評価法では実現できなかったようなカラ
ー画像に対して、信頼性の高い画像品質の評価を行うこ
とができる。An example of the result of actually using the image noise evaluation device of the present embodiment described above will be described. As in the first embodiment, image evaluation values were calculated for a large number of samples of color images created by processes such as electrophotography and printing, and sensory evaluation was also performed. All the image samples to be measured used solid color images. Also,
The sensory evaluation employed an evaluation value obtained by quantifying the noise level of each image sample by a category evaluation method. As a result, the image evaluation value and the sensory evaluation value according to the present embodiment are different from the first evaluation value.
A very high correlation almost the same as that of the example was obtained. As described above, in the second and third embodiments, the image evaluation value is calculated from the power spectrum of the noise obtained by performing the orthogonal transform on the chromaticity information or the color difference information of the color image. The evaluation value shows a high correlation with the sensory evaluation value, and a highly reliable image quality can be evaluated for a color image that cannot be realized by the conventional evaluation method.
【0036】[0036]
【発明の効果】本発明によれば、位置情報をも含む被評
価画像の色彩を表す情報に、直交変換を施すことにより
得られるノイズのパワー・スペクトルより画像評価値の
演算を行うので、その画像評価値は官能評価値と高い相
関を示す。特に、従来の評価法では実現されていなかっ
たカラー画像を対象としての評価が可能となり、しかも
信頼性の高い画像品質の評価を行うことができる。ま
た、本発明においてカラー画像の色彩情報すなわち、明
度、彩度、色相それぞれに直交変換を施すことによりえ
られるノイズのパワー・スペクトルに重みづけして、総
合的画像評価値の演算を行う場合には、その画像評価値
は官能評価値とより高い相関を示す。また、本発明にお
いてカラー画像の色度情報に直交変換を施すことにより
えられるノイズのパワー・スペクトルににより画像評価
値の演算を行う場合には、明度、色相、彩度情報を総合
した単一量で評価できることから、計算時間の大幅な削
減を行うことができる。また、本発明においてカラー画
像の色差情報に直交変換を施すことによりえられるノイ
ズのパワー・スペクトルににより画像評価値の演算を行
う場合には、上記色度情報の場合と同様に明度、色相、
彩度情報を総合した単一量で評価できるので計算時間の
大幅な削減を行うことができるとともに、明度、色相、
彩度情報各々の差分による総合値なのでさらに信頼性の
高い評価値が得られる。According to the present invention, an image evaluation value is calculated from a power spectrum of noise obtained by performing orthogonal transformation on information representing a color of an image to be evaluated including position information. The image evaluation value shows a high correlation with the sensory evaluation value. In particular, it is possible to evaluate a color image which has not been realized by the conventional evaluation method, and it is possible to evaluate image quality with high reliability. Further, in the present invention, when the color information of a color image, that is, brightness, saturation, and hue are weighted to the power spectrum of noise obtained by performing orthogonal transformation on each of the hue, and a total image evaluation value is calculated. Indicates that the image evaluation value has a higher correlation with the sensory evaluation value. Further, in the present invention, when the image evaluation value is calculated based on the power spectrum of noise obtained by performing orthogonal transformation on the chromaticity information of the color image, the brightness, hue, and chroma information are integrated. Since the evaluation can be performed by the amount, the calculation time can be significantly reduced. Further, in the present invention, when calculating the image evaluation value by the power spectrum of the noise obtained by performing orthogonal transformation on the color difference information of the color image, similar to the case of the chromaticity information, brightness, hue,
Since the saturation information can be evaluated with a single quantity, the calculation time can be greatly reduced, and the brightness, hue,
Since the total value is based on the difference between the pieces of chroma information, a more reliable evaluation value can be obtained.
【図1】 本発明(第2の発明)の主要な構成を示すブ
ロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of the present invention (second invention).
【図2】 本発明の第1の実施例による画像評価装置の
概略の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an image evaluation device according to a first embodiment of the present invention.
【図3】 第1の実施例におけるノイズ評価演算処理部
の処理フローを示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a processing flow of a noise evaluation calculation processing unit according to the first embodiment.
【図4】 パワースペクトル演算時の集合平均の演算方
法を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a method of calculating a collective average when calculating a power spectrum.
【図5】 本発明による評価値と官能評価値との相関を
示す測定結果の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of a measurement result showing a correlation between an evaluation value and a sensory evaluation value according to the present invention.
【図6】 本発明(第3の発明)の主要な構成を示すブ
ロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a main configuration of the present invention (third invention).
【図7】 本発明の第2の実施例(および第3の実施
例)による画像評価装置の概略の構成を示すブロック図
であるFIG. 7 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an image evaluation device according to a second embodiment (and a third embodiment) of the present invention.
【図8】 第2の実施例におけるノイズ評価演算処理部
の処理フローを示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a processing flow of a noise evaluation calculation processing unit according to the second embodiment.
【図9】 第3の実施例におけるノイズ評価演算処理部
の処理フローを示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a processing flow of a noise evaluation calculation processing unit according to the third embodiment.
11,61…画像情報入力手段、12,62…画像情報
記憶手段、13,63…前処理手段、14,64…スペ
クトル演算手段、15…空間周波数特性補正手段、1
6,65…画像評価値演算手段、21,71…走査型測
色計、22,72…画像メモリ、23,73…ノイズ評
価演算処理部、24,74…演算制御部、25,75…
演算処理手順記憶部、26,76…出力部。11, 61 image information input means, 12, 62 image information storage means, 13, 63 preprocessing means, 14, 64 spectral calculation means, 15 spatial frequency characteristic correction means, 1
6, 65 ... image evaluation value calculation means, 21, 71 ... scanning colorimeter, 22, 72 ... image memory, 23, 73 ... noise evaluation calculation processing unit, 24, 74 ... calculation control unit, 25, 75 ...
Arithmetic processing procedure storage unit, 26, 76 ... output unit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松崎 智康 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼ ロックス株式会社 海老名事業所内 (56)参考文献 特開 平4−273650(JP,A) 特開 平4−306048(JP,A) 特開 平5−284260(JP,A) 特開 昭59−43468(JP,A) 特開 昭59−783(JP,A) 特開 昭63−19970(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 1/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Tomoyasu Matsuzaki 2274 Hongo, Ebina-shi, Kanagawa Prefecture Fuji Xerox Co., Ltd. Ebina Works (56) References JP-A-4-273650 (JP, A) JP-A-4- 306048 (JP, A) JP-A-5-284260 (JP, A) JP-A-59-43468 (JP, A) JP-A-59-783 (JP, A) JP-A-63-9970 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H04N 1/00
Claims (4)
情報を色彩を表す情報に変換し、その変換後の情報に直
交変換を施して空間周波数分布を示す情報を生成し、さ
らに人間の視覚系の空間周波数特性を表す関数により補
正を施した後、積分することにより画像評価値を算出す
ることを特徴とする画像評価方法。1. An image information to be evaluated including optical information and position information is converted into information representing a color, and the converted information is subjected to an orthogonal transform to generate information indicating a spatial frequency distribution. An image evaluation method, wherein an image evaluation value is calculated by performing a correction using a function representing a spatial frequency characteristic of a visual system, and then integrating the correction.
含む画像情報として入力する画像情報入力手段と、 該画像情報入力手段により入力された画像情報やその画
像情報に演算処理を施した結果の情報を格納する画像情
報記憶手段と、 前記画像情報入力手段により入力された画像情報を明度
情報、彩度情報、色相情報からなる色彩情報に変換する
ための演算処理を施す前処理手段と、 前記画像情報に対して明度情報、彩度情報、色相情報そ
れぞれ別々に直交変換を施しそれぞれのスペクトルを算
出することにより明度情報、彩度情報、色相情報それぞ
れの空間周波数分布を示す情報を生成するスペクトル演
算手段と、 該スペクトル演算手段の明度情報、彩度情報、色相情報
それぞれの出力に対し人間の視覚系の空間周波数特性を
表す関数と演算処理を施して空間周波数特性を補正する
空間周波数特性補正手段と、 該空間周波数特性補正手段の出力を積分することにより
明度情報、彩度情報、色相情報それぞれの画像評価値を
算出し、該画像評価値に適当な重みをつけた演算処理を
施すことにより総合的な画像評価値を算出する画像評価
値演算手段とを有することを特徴とする画像評価装置。2. An image information input means for inputting an image to be evaluated as image information including optical information and position information, and image information input by the image information input means and arithmetic processing performed on the image information Image information storage means for storing the resulting information, and preprocessing means for performing an arithmetic processing for converting the image information input by the image information input means into color information comprising lightness information, saturation information, and hue information; The brightness information, the chroma information, and the hue information are separately subjected to orthogonal transformation to calculate respective spectra, thereby generating information indicating the spatial frequency distribution of each of the brightness information, the chroma information, and the hue information. And a function representing the spatial frequency characteristics of the human visual system with respect to the output of each of the brightness information, the saturation information, and the hue information. A spatial frequency characteristic correction unit that performs arithmetic processing to correct the spatial frequency characteristic, and calculates an image evaluation value of each of the brightness information, the saturation information, and the hue information by integrating the output of the spatial frequency characteristic correction unit. An image evaluation apparatus, comprising: an image evaluation value calculation unit that calculates a total image evaluation value by performing a calculation process with an appropriate weight applied to the image evaluation value.
含む画像情報として入力する画像情報入力手段と、 該画像情報入力手段により入力された画像情報やその画
像情報に演算処理を施した結果の情報を格納する画像情
報記憶手段と、 前記画像情報入力手段により入力された画像情報を色彩
情報に変換するための演算処理を施し、該色彩情報を色
度情報に変換するための演算処理を施す前処理手段と、 該色度情報に対して直交変換を施しスペクトルを算出す
ることにより前記色度情報の空間周波数分布を示す情報
を生成するスペクトル演算手段と、 該スペクトル演算手段の出力に対し人間の視覚系の空間
周波数特性を表す関数と演算処理を施して空間周波数特
性を補正し、積分することにより画像評価値を算出する
画像評価値演算手段を有することを特徴とする画像評価
装置。3. An image information input means for inputting an image to be evaluated as image information including optical information and position information, and an image information input by the image information input means and an arithmetic processing performed on the image information. Image information storage means for storing the result information; and arithmetic processing for converting the image information input by the image information input means into color information, and for converting the color information into chromaticity information Pre-processing means for performing the orthogonal transform on the chromaticity information to calculate a spectrum to generate information indicating a spatial frequency distribution of the chromaticity information; On the other hand, there is provided an image evaluation value calculation means for calculating an image evaluation value by correcting a spatial frequency characteristic by performing a function representing a spatial frequency characteristic of a human visual system and an arithmetic process and integrating the function. Image evaluation apparatus according to claim Rukoto.
含む画像情報として入力する画像情報入力手段と、 該画像情報入力手段により入力された画像情報やその画
像情報に演算処理を施した結果の情報を格納する画像情
報記憶手段と、 前記画像情報入力手段により入力された画像情報を色彩
情報に変換するための演算処理を施し、該色彩情報を色
差情報に変換するための演算処理を施す前処理手段と、 該色差情報に対して直交変換を施しスペクトルを算出す
ることにより前記色差情報の空間周波数分布を示す情報
を生成するスペクトル演算手段と、 該スペクトル演算手段の出力に対し人間の視覚系の空間
周波数特性を表す関数と演算処理を施して空間周波数特
性を補正し、積分することにより画像評価値を算出する
画像評価値演算手段を有することを特徴とする画像評価
装置。4. An image information input means for inputting an image to be evaluated as image information including optical information and positional information, and an image information input by the image information input means and arithmetic processing performed on the image information Image information storage means for storing the resulting information; and arithmetic processing for converting the image information input by the image information input means into color information, and converting the color information into color difference information. Pre-processing means for applying; spectral calculation means for performing orthogonal transformation on the color difference information to calculate a spectrum to generate information indicating a spatial frequency distribution of the color difference information; An image evaluation value calculation means is provided for correcting the spatial frequency characteristic by performing a function representing the spatial frequency characteristic of the visual system and performing arithmetic processing, and calculating an image evaluation value by integration. Image evaluation apparatus according to claim Rukoto.
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