JP4830511B2 - フレア検査装置、フレア検査方法、フレア検査プログラム、及び記録媒体 - Google Patents
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例えば、液晶プロジェクタでは、赤、緑、青の3枚の液晶パネルを用いて、単色の映像を生成し、赤、緑、青の単色映像をダイクロイックプリズムにより合成して投射画像を生成する。
従来、プロジェクタのフレア検査は、プロジェクタによりスクリーン上に投射された画像を目視により判断して行っていた。
従来のフレア検査装置の一例が、特許文献1に記載されている。この従来のフレア検査装置は、画像内に孤立した明領域を形成するための局所パターンを含むテストパターン有し、テストパターンを表す画像光を射出する画像光射出部と、投写レンズによって画像光が照射され、画像光の照射によりテストパターンの画像を表示するスクリーンと、スクリーン上に表示されるテストパターンの画像を撮像する撮像部と、テストパターンの画像のフォーカス状態を自動調整するフォーカス状態調整部と、テストパターンの画像の明暗の変化に基づいて、投写レンズの特性値を算出する特性値算出部とで構成されている。
図11は、従来のフレア検査を説明するための説明図である。
図11に示すように、あるテストパターンを表す画像光を、接写レンズを通して、スクリーン上に投射する。
図12は、図11に示したスクリーン上の小孔パターンPHa(図11参照)の画像IPHaを示す図である。
また、領域HA2の外側の領域BAは、光が照射されていない暗領域を示しており、明領域HA2は暗領域BA内で孤立している。このとき、領域HA1とHA2を用いて画像のフレアの特性値を算出する。
例えば、図12に示した領域HA1の面積をSHA1、領域HA1を含む領域HA2の面積をSHA2とすると画像のフレアは(11)で与えられる。
この従来のフレア検査装置は、高濃度色と低濃度色とで構成されたチャートに向かい合って配置された鏡筒からの光学信号を電気信号に変換する撮像素子と、撮像素子により得られた映像信号に基づいて鏡筒の合焦制御を行うフォーカス制御手段と、映像信号を記憶する画像メモリ手段と、測定する方向を設定する測定方向設定手段と、画像メモリ手段に記憶した画素データを演算処理するフレア測定手段と、フレア測定手段で演算処理した結果を出力する手段とで構成されている。
チャートとして図13に示すようなパターンを白色正方形と黒色正方形との市松模様を使用すると、画像メモリ手段に記憶される映像信号は、白値の状態が続く画素部分と、黒値の状態が続く画素部分と、白値から黒値にあるいは黒値から白値に変化する画素部分とに分かれる。
図14(a)はフレアがない時の映像信号の変化を示すが、このときの映像信号の白値から黒値への変化または黒値から白値への変化はフレアがないために急峻なもの、むしろ垂直なものとなる。
フレア測定手段は、画像メモリ手段に記憶した画素データを、測定方向設定手段10で設定されたX(水平)方向またはY(垂直)方向に順次検索し、前後の画素データと比較して絶対値差が一定値以上ある画素数をカウントすることで、同一方向の、すなわち、水平方向なら水平方向のフレアの大きさを、垂直方向なら垂直方向のフレアの大きさを測定する。
第1の問題点は、局所的な領域(点)のフレアしか検査できないということである。
その理由は、画像内に孤立した明領域を形成するための局所パターンを含むテストパターンを用いてフレアの特性値を求めるためである。
その理由は、一画素毎に一定値との比較によりフレアの大きさを算出するためである。
その理由は、プロジェクタの一定方向に隣接する画素を点灯するテストパターンを使用するためである。
第2の効果は、フレア測定における撮像による映像信号や測定範囲内の場所における画素データの階調のばらつきの影響を少なくすることができることにある。
その理由は、測定範囲内のフレア領域の輝度重心値から、輝度重心に対する階調の直線の傾きを計測することによりフレア測定を行うためである。
このようなフレア検査プログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記憶されていてもよい。
なお、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。
図1は、本発明に係るフレア検査装置の第1の実施形態を示すブロック図である。
図1を参照すると、本発明に係るフレア検査装置の第1の実施の形態は、検査対象であるプロジェクタ1と、プロジェクタ1において生成される投射画像を投射するスクリーン2と、映像信号発生手段3と、カラーCCDカメラ4と、画像メモリ手段5と、フレア計測部6とで構成されている。
さらに、フレア計測部6は、画像処理手段61と、フレア抽出手段62と、測定範囲設定手段63と、測定方向設定手段64と、フレア測定手段65とで構成されている。
映像信号発生手段3は、プロジェクタ1に、プロジェクタの一定方向に隣接する画素を点灯するテストパターンを表示させる映像信号を与える。一定方向に隣接する画素を点灯するテストパターンとしては、一定方向のライン状パターン、クロスハッチパターンが挙げられる。
カラーCCDカメラ4は、プロジェクタ1によりスクリーン2上に投射された映像を撮像する。
画像メモリ手段5は、カラーCCDカメラ4により撮像された画像データをR色、G色、B色の色成分毎に記憶する。
画像処理手段61は、画像メモリ手段5に格納された色成分毎に記憶された画像データの階調を用いて擬似モノクロ画像を生成する。
フレア抽出手段62は、画像処理手段61の出力として得られた画像データから、フレアに該当する領域(フレア領域)を画像データの階調により抽出する。
測定範囲設定手段63は、フレア測定を実施する範囲の設定を行う。
測定方向設定手段64は、フレア測定を実施する方向の設定を行う。
フレア測定手段65は、まず、画像処理手段61の出力として得られた画像データのうち、測定範囲設定手段62により設定された範囲の画像データの平滑化処理を行う。
図2は、図1に示したフレア検査装置の動作を示すフローチャートの一例である。
まず、映像信号発生手段3は、プロジェクタ1に、プロジェクタの一定方向に隣接する画素を点灯するテストパターンを表示させる映像信号を与える(図2のステップA1)。
次に、プロジェクタ1によりスクリーン2上にテストパターンを投射する(ステップA2)。
さらに、カラーCCDカメラ4により、スクリーン2上に投射された映像を撮像する(ステップA3)。
画像メモリ手段5により、カラーCCDカメラ4により撮像された画像データをR色、G色、B色の色成分毎に記憶する(ステップA4)。
画像処理手段61において、画像メモリ手段5に格納された色成分毎に記憶された画像データの階調を用いて擬似モノクロ画像を生成する(ステップA5)。
次に、フレア抽出手段62で、画像処理手段61の出力として得られた画像データから、フレアに該当する領域(フレア領域)を画像データの階調により抽出する(ステップA6)。
測定範囲設定手段62により、フレア測定を実施する範囲の設定を行う(ステップA7)。
測定方向設定手段63により、フレア測定を実施する方向の設定を行う(ステップA8)。
最後に、フレア測定手段65において、画像処理手段61の出力として得られた画像データのうち、測定範囲設定手段63により設定された範囲の画像データの平滑化処理を行い(ステップA9)、フレア抽出手段62により求められたフレア領域の2点以上の階調について、測定方向設定手段64により設定された方向の輝度重心値をそれぞれ算出し、輝度重心に対する階調の関係を最小二乗法により直線近似し、直線の傾きを得る(ステップA10)。
本実施の形態では、プロジェクタの一定方向に隣接する画素を点灯するテストパターンを使用するため、隣接した画素間の影響を加味したフレア測定ができる。
また、本実施の形態では、さらに、測定範囲内のフレア領域の輝度重心値から、輝度重心に対する階調の直線の傾きを計測するように構成されているため、フレア測定における撮像による映像信号や測定範囲内の場所における画素データの階調のばらつきの影響を少なくすることができる。
図3は、本発明に係るフレア検査装置の第2の実施形態のブロック図である。
図3を参照すると、本発明の第2実施形態は、フレア計測部7が、図1に示された第1の実施形態におけるフレア計測部6の構成に加え、評価基準設定手段66とフレア評価手段67を有する点で異なる。
評価基準設定手段66は、フレア測定手段65により得られる直線の傾きに対して、良否判定を行うための評価基準を与える。
フレア評価手段67は、評価基準設定手段66で与えられた評価基準により、フレア測定手段65により得られる直線の傾きに対して、良否判定を行う。
図4は、図3に示したフレア検査装置の動作を示すフローチャートの一例である。
図4のステップB1−B10で示される本実施の形態における動作は、第1の実施形態の動作(ステップA1−A10)と同一のため、説明は省略する。
最後に、フレア評価手段67において、評価基準設定手段66で与えられた評価基準により、フレア測定手段65により得られる直線の傾きに対して、良否判定を行う(ステップB12)。
本実施形態では、フレア評価基準によりフレア評価を行うように構成されているため、フレア測定結果に対して良否判定ができる。
図5は、本発明に係るフレア検査装置の第3の実施形態のブロック図である。
図5を参照すると、本発明の第3の実施の形態は、本発明の第1及び第2の実施の形態と同様に、プロジェクタ1、スクリーン2、映像信号発生手段3、カラーCCDカメラ4、画像メモリ手段5、及びフレア計測部10を備える。
フレア計測用プログラム11は、フレア計測部10に読み込まれ、フレア計測部10の動作を制御し、実行結果を出力部8に出力する。
フレア計測部10は、フレア計測用プログラム11の制御により、第1および第2の実施の形態におけるフレア計測部6および7による処理と同一の処理を実行する。
入力部8は、フレア計測部10において第1の実施の形態におけるフレア計測部6と同一の処理を実行する場合には、フレア測定範囲とフレア測定方向の設定情報を与え、また、フレア計測部10において第2の実施の形態におけるフレア計測部7と同一の処理を実行する場合には、フレア測定範囲とフレア測定方向に加え、フレア評価基準の設定情報を与える。
図6は、本発明に係るフレア検査装置の第4の実施形態のブロック図である。
図6を参照すると、本発明の第4の実施の形態は、本発明の第1及び第2の実施の形態と同様に、プロジェクタ1、スクリーン2、映像信号発生手段3、カラーCCDカメラ4、画像メモリ手段5、及びフレア計測部12を備える。
フレア計測用プログラム13は、フレア計測部12に読み込まれ、フレア計測部12の動作を制御するとともに、映像信号発生手段3を制御して、実行結果を出力部8に出力する。
フレア計測部12は、フレア計測用プログラム13の制御により、第1および第2の実施の形態におけるフレア計測部6および7による処理と同一の処理を実行する。
映像信号発生手段3は、フレア計測用プログラム13の制御により、プロジェクタの一定方向に隣接する画素を点灯するテストパターンを表示させる映像信号の切り替えを実行する。
本実施形態では、テストパターンの制御をプログラムにより実行するように構成されているため、テストパターンを切り替えながら、フレア計測を順次行うことが可能になる。
プロジェクタの一定方向に隣接する画素を点灯するテストパターンとしては、ライン状のパターン、クロスハッチ状のパターンが挙げられる。
画像処理手段61は、画像メモリ手段5に格納されたR、G、Bの色成分毎に記憶された画像データの階調IR、IG、IBに重み付けをしてモノクロ化した擬似モノクロ画像を生成する。擬似モノクロ画像を生成する際の重み付けとしては、例えば、画像内の画素(x,y)上の擬似モノクロ画像の階調I(x,y)を数式(1)により算出する。
フレア抽出手段62は、画像処理手段61の出力として得られた画像データの階調により、フレアに該当する領域を抽出する。具体的には、階調の上限値と下限値を定め、上限値以下、下限値以上の階調を持つ画素が形成する領域をフレアに該当する領域と定める。例えば、上限値Iupperおよび下限値Ilowerは、画像処理手段61により得られた擬似モノクロ画像の最大階調Imaxと最小階調Iminを用いて、数式(2)、(3)で与えられる。
測定範囲設定手段62は、フレア測定を実施する範囲の設定を行う。
測定方向設定手段63は、フレア測定を実施する方向の設定を行う。ここでは、Xのマイナス(−)方向、すなわち図8の画像において左方向のフレア測定を行う設定とする。
ここでは、8倍の拡大を行い、中間の画素の階調については、隣接する画素間に対して等しい重み付けをすることにより補間をすることで、平滑化を行った。画像f(i,j)をA倍拡大した画像F(m,n)は、例えば数式(4)〜数式(10)により与えられる。
図10において、横軸は輝度重心を示し、縦軸は階調を示す。
なお、画像の左端が原点である。この場合、直線の傾きは7.8894となった。この傾きが大きければ大きいほどフレアが小さいと判断する。
かかる実施例は本発明の第2の実施形態に対応するものである。
フレア測定手段65までの処理は、第1の実施例と同一とする。
評価基準設定手段66は、フレア測定手段65により得られる直線の傾きに対して、良否判定を行うための評価基準を与える。例えば、10以上はOK、10未満はNGとする。
フレア評価手段67は、評価基準設定手段66で与えられた評価基準により、フレア測定手段65により得られる直線の傾きに対して、良否判定を行う。先に直線の傾きは7.8894であったので、10未満でNGと判定される。
評価基準と設定することにより良否判定の自動化が可能になる。
かかる実施例は本発明の第3の実施形態ならびに第4の実施形態に対応するものである。
本実施例は、入力部としてキーボードを、フレア計測部としてパーソナルコンピュータを、出力部としてディスプレイを備えている。
フレア計測用プログラムを、フレア計測部に読み込むことにより、一連の処理を実行する。
2 スクリーン
3 映像信号発生手段
4 カラーCCDカメラ
5 画像メモリ手段
6 フレア計測部
7 フレア計測部
8 入力部
9 出力部
10 フレア計測部
11 フレア計測用プログラム
12 フレア計測部
13 フレア計測用プログラム
61 画像処理手段
62 フレア抽出手段
63 測定範囲設定手段
64 測定方向設定手段
65 フレア測定手段
66 評価基準設定手段
67 フレア評価手段
Claims (9)
- プロジェクタの一定方向に隣接する画素の点灯によるテストパターンを表示させる映像信号を発生する映像信号発生手段と、
前記テストパターンを撮像手段で撮像した画像データを記憶する画像メモリ手段と、
前記画像メモリ手段に記憶した画像データから擬似モノクロ画像を生成する画像処理手段と、
生成された擬似モノクロ画像からフレアに該当する領域を抽出するフレア抽出手段と、
前記テストパターンを撮像手段で撮像することによりフレア測定を行うフレア測定手段と、
前記フレア測定を実施する範囲の設定を行う測定範囲設定手段と、
フレア測定を実施する方向の設定を行う測定方向設定手段と、を備えたことを特徴とするフレア検査装置。 - 前記フレア測定範囲と前記フレア測定方向の設定情報を与える入力部と、実行結果を出力する出力部と、フレア計測用プログラムと、を備えたことを特徴とする請求項1記載のフレア検査装置。
- プロジェクタの一定方向に隣接する画素の点灯によるテストパターンを表示させる映像信号を発生する映像信号発生手段と、
前記テストパターンを撮像手段で撮像した画像データを記憶する画像メモリ手段と、
前記画像メモリ手段に記憶した画像データから擬似モノクロ画像を生成する画像処理手段と、
生成された擬似モノクロ画像からフレアに該当する領域を抽出するフレア抽出手段と、
前記テストパターンを撮像手段で撮像することによりフレア測定を行うフレア測定手段と、
前記フレア測定を実施する範囲の設定を行う測定範囲設定手段と、
フレア測定を実施する方向の設定を行う測定方向設定手段と、
フレア測定手段により得られる直線の傾きに対して、良否判定を行うための評価基準を与える評価基準設定手段と、
前記評価基準設定手段で与えられた評価基準により、前記フレア測定手により得られる直線の傾きに対して、良否判定を行うフレア評価手段と、を備えたことを特徴とするフレア検査装置。 - 前記フレア測定範囲と前記フレア測定方向に加え、前記フレア評価基準の設定情報を与える入力部と、実行結果を出力する出力部と、フレア計測用プログラムと、を備えたことを特徴とする請求項3記載のフレア検査装置。
- プロジェクタに、プロジェクタの一定方向に隣接する画素を点灯するテストパターンを与え、
スクリーン上に前記テストパターンを投射し、
前記スクリーン上に投射された映像を撮像し、
撮像された画像データを記憶し、
記憶された画像データの階調を用いて擬似モノクロ画像を生成し、
画像データから、フレアに該当する領域を画像データの階調により抽出し、
フレア測定を実施する範囲の設定を行い、
フレア測定を実施する方向の設定を行い、
得られた画像データのうち、設定された範囲の画像データの平滑化処理を行い、
フレア領域の2点以上の階調について、設定された方向の輝度重心値をそれぞれ算出し、輝度重心に対する階調の関係を最小二乗法により直線近似し、直線の傾きを得ることによりフレアを測定することを特徴とするフレア検査方法。 - フレア測定により得られる直線の傾きに対して、良否判定を行うための評価基準を与え、
評価基準により、フレア測定により得られる直線の傾きに対して、良否判定を行うことを特徴とする請求項5記載のフレア検査方法。 - 実質的なコンピュータに、
映像信号発生手段が、プロジェクタの一定方向に隣接する画素の点灯によるテストパターンを表示させる映像信号を発生する処理、
画像メモリ手段が、前記テストパターンを撮像手段で撮像した画像データを記憶する処理、
画像処理手段が、前記画像メモリ手段に記憶した画像データから擬似モノクロ画像を生成する処理、
フレア抽出手段が、生成された擬似モノクロ画像からフレアに該当する領域を抽出する処理、
フレア測定手段が、前記テストパターンを撮像手段で撮像することによりフレア測定を行う処理、
測定範囲設定手段が、前記フレア測定を実施する範囲の設定を行う処理、
測定方向設定手段が、フレア測定を実施する方向の設定を行う処理、を実行させることを特徴とするフレア検査プログラム。 - 実質的なコンピュータに、
映像信号発生手段が、プロジェクタの一定方向に隣接する画素の点灯によるテストパターンを表示させる映像信号を発生する処理、
画像メモリ手段が、前記テストパターンを撮像手段で撮像した画像データを記憶する処理、
画像処理手段が、前記画像メモリ手段に記憶した画像データから擬似モノクロ画像を生成する処理、
フレア抽出手段が、生成された擬似モノクロ画像からフレアに該当する領域を抽出する処理、
フレア測定手段が、前記テストパターンを撮像手段で撮像することによりフレア測定を行う処理、
測定範囲設定手段が、前記フレア測定を実施する範囲の設定を行う処理、
測定方向設定手段が、フレア測定を実施する方向の設定を行う処理、
評価基準設定手段が、フレア測定手段により得られる直線の傾きに対して、良否判定を行うための評価基準を与える処理、
フレア評価手段が、前記評価基準設定手段で与えられた評価基準により、前記フレア測定手により得られる直線の傾きに対して、良否判定を行う処理、を実行させることを特徴とするフレア検査プログラム。 - 請求項7または8に記載のフレア検査プログラムを記録したことを特徴とする記録媒体。
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