JP6502275B2 - 奥行き感評価装置、奥行き感評価方法および奥行き感評価プログラム - Google Patents

Description

この発明は、奥行き感評価装置、奥行き感評価方法および奥行き感評価プログラムに係り、特に、奥行き感を評価する対象物を撮影した撮影画像に基づいて物体の奥行き感を評価する奥行き感評価装置、奥行き感評価方法および奥行き感評価プログラムに関する。

製品の表面に施される加飾フィルムや塗装は、元の材質と異なる質感を製品に付与する機能や、より本物らしい質感を製品に付与する機能を有するため、加飾材の商品開発やニーズ調査において、加飾材が与える質感を定量的に評価することは重要である。
加飾材が与える質感を表す表現には、木目感、めっき感、透明感及びパール感など様々なものが挙げられるが、その中でも、例えば、ピアノブラック調の外観を有する製品に見られるような「奥行き感」は、製品に、品質が良いとか、等級が良いといった、製品が高級品であるような印象を抱かせたり、模倣品（工業製品）に本物らしさを与えたりする因子の一つとして大変注目されている。
そのため、このような「奥行き感」を定量的に評価する様々な方法が提案されている。

例えば、特許文献１では、所定本数の毛髪に光を照射して毛髪の長手方向にわたって撮像し、取得された撮像データから、毛髪の長手方向についてのＲ（赤）及びＢ（青）の各信号強度の分布を求め、Ｒの信号強度からＢの信号強度を差し引いた値の分布を求め、差し引いた値の分布における最大値と最小値の差から毛髪の色の深み（奥行き感）を評価する方法が提案されている。
特許文献２では、光輝材を含む塗膜に光を照射し正反射光が入射しない角度から受光して塗膜の所定の評価範囲を高輝度部と低輝度部に２値化し、ドットとして見える高輝度部についてドットの各面積についてｓ_ｉごとの個数ｎ_ｉを求め、ドットの各面積ｓ_ｉごとに所定の評価範囲の面積Ａに基づき、ｓ_ｉ×ｎ_ｉ／Ａから面積率を計算し、各面積ｓ_ｉごとの面積率から面積率の変化量ΔＲを求めるとともに、最大面積と最少面積の差ΔＳを求め、変化量ΔＲと差ΔＳを予め求められた検量値と比較することにより塗膜の塗装深み感（奥行き感）を評価する方法が提案されている。

特開２０００−２０５９５９号公報 特開平７−５５７０５号公報

しかしながら、特許文献１及び特許文献２の方法により評価された毛髪の色の深み、及び塗膜の塗装深み感等の奥行き感の評価結果と、目視評価による奥行き感の評価結果との間には、大きな開きがあり、「奥行き感」を物体等の対象物から定量的に評価できていないという問題があった。
このような奥行き感は、特に、低明度または、高彩度の色味で感じやすい視覚的な質感の知覚であるため、このような視覚的に感じる「奥行き感」を物体等の対象物から定量的に評価できる手法は未だ存在してないのが現状であり、適切な定量的な評価を行う手法が求められている。

この発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたもので、物体の奥行き感を容易に、精度良く、評価することができる奥行き感評価装置、奥行き感評価方法および奥行き感評価プログラムを提供することを目的とする。
なお、この発明において、奥行き感を評価する「物体」は、ピアノブラックに代表されるような低明度、または、高彩度の物体を対象とする。
また、この発明において、「奥行き感」とは、例えば、絵画の遠近法のように、二次元の物体を三次元的（立体的）に知覚するものではなく、薄い物体でも厚みを感じたり、奥が若干透けて見えるような物体表面のテクスチャ（手で実際触った感触）を知覚するものを指す。特に、低明度、または、高彩度の色味で感じやすい視覚的な質感の知覚を指す。

この発明に係る奥行き感評価方法は、光源から対象物の表面に光を照射し、光源が映り込んだ対象物を撮影し、光源が映り込んだ対象物の撮影画像から輝度プロファイルを作成し、輝度プロファイルから撮影画像のコントラスト値を第１の奥行き感評価指標として算出し、輝度プロファイルに現れる１つの波形のピークが有する一方の裾部分の面積を第２の奥行き感評価指標として算出し、撮影画像から、対象物の反射光の色分布を第３の奥行き感評価指標として算出し、第１〜３の奥行き感評価指標を互いに組み合わせて奥行き感に対する総合指標を算出し、総合指標に基づいて、対象物の奥行き感を評価するものである。

ここで、撮影画像のＲチャンネルの画像強度からＢチャンネルの画像強度を減算した差分画像の強度を、反射光の色分布として算出することが好ましい。
コントラスト値、面積及び反射光の色分布がそれぞれ異なる対象物を目視評価することにより予め求められた奥行き感の基準値に対する第１〜３の奥行き感評価指標の線形和に基づいて奥行き感を評価することができる。
基準値に対する第１〜３の奥行き感評価指標の線形和を格納するデータベースに格納しておき、コントラスト値と、面積及び反射光の色分布に基づいて、データベースを参照することにより奥行き感を評価することが好ましい。

この発明に係る奥行き感評価プログラムは、奥行き感評価方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのものである。

この発明に係る奥行き感評価装置は、対象物の奥行き感を評価する装置であって、対象物の表面に光を照射する光源と、光源が映り込んだ対象物を撮影する撮影部と、撮影部により撮影された撮影画像における輝度プロファイルを作成するプロファイル作成部と、輝度プロファイルから撮影画像のコントラスト値を第１の奥行き感評価指標として算出するコントラスト算出部と、輝度プロファイルに現れる１つの波形のピークが有する一方の裾部分の面積を第２の奥行き感評価指標として算出するボケ算出部と、撮影画像から、対象物の反射光の色分布を第３の奥行き感評価指標として算出する反射光の色分布算出部と、第１〜３の奥行き感評価指標を互いに組み合わせて奥行き感に対する総合指標を算出し、総合指標に基づいて、対象物の奥行き感を評価する奥行き感評価部とを備えるものである。

ここで、反射光の色分布算出部は、撮影画像のＲチャンネルの画像強度からＢチャンネルの画像強度を減算した差分画像の強度を、反射光の色分布として算出することが好ましい。
奥行き感評価部は、コントラスト値、面積及び反射光の色分布がそれぞれ異なる対象物を目視評価することにより予め求められた奥行き感の基準値に対する第１〜３の奥行き感評価指標の線形和に基づいて奥行き感を評価することが好ましい。
また、基準値に対する第１〜３の奥行き感評価指標の線形和を格納するデータベースをさらに備え、奥行き感評価部は、コントラスト算出部により算出されたコントラスト値と、ボケ算出部により算出された面積と、反射光の色分布算出部により算出された反射光の色分布に基づいて、データベースを参照することにより奥行き感を評価することが好ましい。

この発明によれば、物体の奥行き感を、容易に、精度良く、評価することができる。

この発明の一実施の形態に係る奥行き感評価装置の構成を示すブロック図である。 撮影条件を説明するための図である。 図３Ａは、蛍光灯が映り込んだ各サンプルの撮影画像を示す図である。 図３Ｂは、図３Ａに示す各サンプルの撮影画像の輝度プロファイルを示す図である。 図３Ｃは、図３Ａに示す各サンプルのコントラスト値を示すグラフである。 評価指標（コントラスト値）を説明するための図である。 評価指標（ボケ面積）を説明するための図である。 図６Ａは、Ｒ（赤）チャンネル画像からＢ（青）チャンネル画像を減算した差分画像であり、奥行き感がないと感じられるサンプルの差分画像である。 図６Ｂは、Ｒ（赤）チャンネル画像からＢ（青）チャンネル画像を減算した差分画像であり、奥行き感が大変あると感じられるサンプルの差分画像である。 奥行き感評価値（総合指標）と目視評価値との相関を求めた図である。

以下、この発明の一実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１に、この発明の一実施の形態に係る奥行き感評価方法を行う奥行き感評価装置の構成を示す。奥行き感評価装置は、２本の蛍光灯Ｆから物体Ｐに向けて光を照射することにより２本の蛍光灯Ｆが映り込んだ物体Ｐを撮影するカメラＣで、撮影した画像を用いて物体の奥行き感を評価するもので、カメラＣに接続される画像入力部１を備え、この画像入力部１に、評価指標算出部２、奥行き感評価部３および表示部４が順次接続されている。また、奥行き感評価部３には、基準値データベース５が接続されている。さらに、評価指標算出部２、奥行き感評価部３および表示部４には制御部６が接続され、この制御部６に操作部７が接続されている。

図２は、図１に示す２本の蛍光灯ＦとカメラＣの配置の一例を示す図である。
２本の蛍光灯Ｆは、物体Ｐの正面（真上）０度の位置に配置され、５００〜７５０ルクスの環境照度の中、物体Ｐの表面へ光を照射し、物体Ｐの表面に光源Ｆの映り込みを生じさせる。
カメラＣは、鏡面反射光を含まない角度θに配置され、蛍光灯Ｆが映り込んだ物体Ｐの表面を撮影する。θは、光源Ｆと物体Ｐが配置される面に対する角度を示す。
画像入力部１は、蛍光灯Ｆが映り込んだ物体Ｐを撮影したカメラＣから撮影画像を入力する。

蛍光灯Ｆは、白色光を照射する光源として作用するものであればこれに限定されず、例えば、スリット光照明を用いることもできる。また、蛍光灯の数も２本に限定されず、１本でもよい。蛍光灯としては、例えば、パナソニックFHF32N-EDL・NUのような色評価用蛍光灯を用いることが好ましい。
また、カメラＣから入力される撮影画像は、ＲＧＢ色空間（Red、GreenおよびBlueの色空間）を有するものとする。カメラＣは、物体Ｐの表面を撮影できるものであればよく、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）を利用したデジタルカメラやビデオカメラなどを用いることができる。
蛍光灯Ｆと物体Ｐの距離は、物体Ｐ表面に蛍光灯Ｆの映り込みが生じる距離であればよく、カメラＣと物体Ｐの距離も、物体Ｐ表面に生じた蛍光灯Ｆの映り込みを撮影できる距離であればよい。

奥行き感を評価する物体Ｐは、ＣＩＥ（国際照明委員会：Commission International de l'Eclairage）が推奨するＬ＊ａ＊ｂ＊表色系において、鏡面反射が±１０°の角度で生じるＬ＊値が４０以下、且つ、鏡面反射が±１５°の角度で生じるＬ＊値が２０以下の表面を有するもの、例えば、−４５°から光を入射した場合、３５°または５５°で受光した光のＬ＊値が４０以下、且つ、２５°または６５°で受光した光のＬ＊値が２０以下となる表面を有するものを対象とする。
また、ＪＩＳ Ｚ ８７４１による鏡面光沢度は、入射角２０°に対して４０以上、好ましくは６０以上、且つ、入射角６０°に対して８０以上、好ましくは９０以上の表面を有するものを評価対象とする。

評価指標算出部２は、画像入力部１から入力された撮像画像に基づいて、物体Ｐの奥行き感を評価するための奥行き感の評価指標を算出する。評価指標算出部２は、画像入力部１に接続するプロファイル作成部８と、このプロファイル作成部８に接続するコントラスト算出部９とボケ算出部１０、及び、画像入力部１に接続する反射光の色分布算出部１１から構成されている。
プロファイル作成部８は、入力された撮影画像に基づいて、画像の位置に対する輝度の分布を示すプロファイル（輝度プロファイル）を作成する。コントラスト算出部９は、作成されたプロファイルに基づいて、撮影画像におけるコントラスト値を評価指標として算出し、ボケ算出部１０は、蛍光灯Ｆの映り込みがピンボケした部分の面積（ボケ面積）、すなわち、プロファイルに現れる１つの波形のピークが有する一方の裾部分の面積を評価指標として算出する。また、反射光の色分布算出部１１は、画像入力部１から入力された撮影画像に基づいて、蛍光灯Ｆから物体Ｐに入射し反射した反射光の色分布を評価指標として算出する。

基準値データベース７は、撮影画像におけるコントラスト値や、輝度プロファイルに現れる１つの波形のピークが有する一方の裾部分の面積（ボケ面積）や、反射光の色分布が異なる様々な物体の奥行き感を目視評価することにより予め求められた、奥行き感の基準値に対するコントラスト値、面積及び反射光の色分布との関係を格納する。

奥行き感評価部３は、算出された３つの奥行き感評価指標、すなわち、撮影画像におけるコントラスト値や、輝度プロファイルに現れる１つの波形のピークが有する一方の裾部分の面積や、反射光の色分布を互いに組み合わせて奥行き感に対する奥行き感評価値（総合指標）を算出し、その総合指標に基づいて、物体の奥行き感を評価する。
具体的には、コントラスト算出部９で算出されたコントラスト値と、ボケ算出部１０で算出された輝度プロファイルに現れる１つの波形のピークが有する一方の裾部分の面積（ボケ面積）と、反射光の色分布算出部１１で算出された反射光の色分布から算出された総合指標に基づいて、基準データベース７を参照することにより、奥行き感の評価を求める。例えば、奥行き感評価部３は、基準値データベース５に格納された、コントラスト値、輝度プロファイルに現れる１つの波形のピークが有する一方の裾部分の面積（ボケ面積）及び反射光の色分布の線形和に対する奥行き感の基準値を示す関数に基づいて奥行き感の評価を求めることができる。

表示部４は、例えば、ＬＣＤ等のディスプレイ装置を含んでおり、奥行き感評価部３で評価された奥行き感の評価結果を表示する。
操作部６は、操作者が情報の入力操作を行うためのもので、キーボード、マウス、トラックボール、タッチパネル等から形成することができる。
制御部５は、操作者により操作部６から入力された各種の指令信号等に基づいて、奥行き感評価装置内の各部の制御を行うものである。

なお、評価指標算出部２、奥行き感評価部３および制御部６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＣＰＵに各種の処理を行わせるための動作プログラムから構成されるが、それらをデジタル回路で構成してもよい。また、ＣＰＵにバスなどの信号線を介してメモリを接続することができ、例えば、評価指標算出部２で生成された画像、プロファイル作成部８で生成されたプロファイルおよび奥行き感評価部３で算出された奥行き感の評価結果などをメモリにそれぞれ格納し、このメモリに格納された画像、プロファイルおよび奥行き感の評価結果を制御部６の制御の下で表示部７に表示させることができる。

次に、奥行き感評価装置により行われる奥行き感評価方法について説明する。
まず、図１及び２に示すように、物体Ｐの真上に２本の蛍光灯Ｆを平行に配置し、蛍光灯Ｆから白色光を物体Ｐに向けて照射する。その結果、物体Ｐの表面には、蛍光灯Ｆの映り込みが生じる。

次に、カメラＣは蛍光灯Ｆが映り込んだ物体Ｐを撮影し、画像入力部１に入力する。
画像入力部１に入力された撮影画像は、評価指標算出部２のプロファイル作成部８と反射光の色分布算出部１１に出力される。

プロファイル作成部８は、入力された通常画像に対し、光量補正およびノイズ除去等の前処理を施し、撮影画像（ＲＧＢ画像）をグレー画像に変換した後、その変換画像の蛍光灯Ｆの映り込みを横断する方向の輝度（２５６階調）分布を示すプロファイル（輝度プロファイル）を作成する。ここで、作成されたプロファイルは、コントラスト算出部９とボケ算出部１０へ供給される。

コントラスト算出部９は、蛍光灯Ｆに起因する輝度と物体自体の輝度との差を奥行き感評価指標として算出する。
図３Ａは、異なる材質やツヤを持ち、異なる奥行き感を有する物体（サンプルＮｏ．１とＮｏ．２）に対し蛍光灯Ｆから白色光を照射し、蛍光灯Ｆの映り込みが生じた各物体の表面を撮影して取得されたＲＧＢ画像であり、図３Ｂは、ＲＧＢ画像に基づいて作成されたプロファイル、すなわち、図３Ａに示される各サンプル画像の水平方向の画素の各位置に対する輝度分布を示すプロファイル（輝度プロファイル）を示す図である。図３Ｂの縦軸は、輝度値（２５６階調値）を示し、横軸は、水平方向の画素位置を示す。図３Ｃは、コントラスト算出部９により、図３Ａに示される各サンプル画像のプロファイルから算出されたコントラスト値（輝度差）を示す図である。

図４は、図３Ａに示すサンプルＮｏ．２の画像に基づいて作成されたプロファイルである。
コントラスト算出部９は、図４に示されるように、プロファイルから輝度値が最大となる位置Ｐ１と、２本蛍光灯の間の位置において、輝度値が最も低くなる位置Ｐ２を検出し、Ｐ１における輝度値Ｂ１と、Ｐ２における輝度値Ｂ２との差分を評価指標（コントラスト値）として算出する。
図３Ａ〜Ｃに示されるように、物体Ｐに生じる光源Ｆの映り込み具合（濃淡）により、輝度分布に差異が認められることがわかる。具体的には、図３Ａにおいて、光源Ｆとして使用されている２本の蛍光灯の映り込みが強い物体（サンプルＮｏ．２）ほど、図３Ｂに示すように、コントラストが高く、すなわち、蛍光灯に起因する輝度と物体自体の輝度との差が大きいことが分かる。
ここで評価指標として算出されたコントラスト値は、奥行き感評価部３へ出力される。

ボケ算出部１０は、蛍光灯の映り込みと物体表面との境界におけるボケ具合、すなわち、映り込み画像のボケ具合（消え残り）を評価指標として算出する。
図５は、図３Ａに示すサンプルＮｏ．２の画像に基づいて作成されたプロファイルである。
まず、プロファイルに現れる１つの波形のピークから、輝度が最大となる位置Ｐ１と、波形のピークが有する一方の裾に位置し、且つ、輝度が最も低くなる位置Ｐ３を検出する。次いで、Ｐ１における輝度値Ｂ１と、Ｐ３における輝度値Ｂ３を検出し、Ｂ１が１、Ｂ３を０となるようにプロファイルを規格化し、輝度が０〜０．１（図４において、Ｂ３〜Ｂ４に対応する輝度）を満たす面積Ｓを評価指標（ボケ）として算出する。
図５のプロファイルにおいて、Ｐ４からＰ３にかかる線形がなだらかに広がると面積Ｓが大きくなり、画像のボケ具合が大きいことを示す。一方、シャープになるほど面積Ｓが小さくなり、画像のボケ具合が小さいことを示す。
ここで評価指標として算出されたプロファイルに現れる１つの波形のピークが有する一方の裾部分の面積Ｓは、奥行き感評価部３へ出力される。

反射光の色分布算出部１１は、撮影画像（ＲＧＢ画像）に基づいて、光源から物体Ｐに入射し反射した反射光の色分布を算出する。具体的には、ＲＧＢ画像のＲチャンネルの画像強度からＢチャンネルの画像強度を減算した差分画像の強度を、評価指標（反射光の色分布）として算出する。

一般に、光の波長には、物体の内部（色）に吸収されやすいものと吸収されにくいものがあり、赤（Ｒ）の波長は、青（Ｂ）の波長に比べて物体内部に吸収されやすいことが知られている。また、例えば、黒い炉を目視したとき、黒のみ（無彩色）で塗装されたものよりも、３色や４色等複数の色を使用して塗装したもののほうが、奥行き感を感じることができる。同様に、物体に光を照射したときは、鏡面反射が起こる物体表面の周辺に若干色味がついているほうが、奥行き感を感じることができる。

図６Ａは、目視評価において、奥行き感がないと判断された物体の差分画像、図６Ｂは、奥行き感を非常に感じる物体の差分画像であるが、これらの図から、奥行き感の違いにより、ＲとＢの差分画像に映る蛍光灯に起因する光の強度に違いがあることが分かる。そのため、Ｒチャンネルの画像からＢチャンネルの画像強度を減算することにより算出される、物体表面で反射する光と内部から出てくる光量の差から、物体の奥行き感を評価することができると考えられる。
ここで評価指標として算出された反射光の色分布は、奥行き感評価部３へ出力される。

このようにして、奥行き感評価部３は、コントラスト算出部９、ボケ算出部１０及び反射光の色分布算出部１１から入力された３つの奥行き感評価指標、すなわち、輝度プロファイルのコントラスト値、輝度プロファイルに現れる１つの波形のピークが有する一方の裾部分の面積及び対象物の反射光の色分布を、例えば予め官能評価を実施して得られた重回帰式などを用いて線形和することで互いに組み合わせることにより、物体の奥行き感を総合的に評価するための奥行き感評価値（総合指標）を算出する。
基準値データベース５は、つやや材質が異なる表面を持つ複数の物体を目視評価することにより予め定められた、輝度プロファイルのコントラスト値、輝度プロファイルに現れる１つの波形のピークが有する一方の裾部分の面積及び対象物の反射光の色分布の線形和を求めて、この線形和に対する奥行き感の基準値を示す関数を格納することができる。
線形和を求めるに際して事前に、輝度プロファイルのコントラスト値、輝度プロファイルに現れる１つの波形のピークが有する一方の裾部分の面積及び対象物の反射光の色分布の規格化を行うことが好ましい。

さらに、奥行き感評価部８は、奥行き感評価値（総合指標）に基づいて、物体Ｐの奥行き感を評価する。
具体的には、コントラスト算出部９で算出された輝度プロファイルのコントラスト値と、ボケ算出部１０で算出された輝度プロファイルに現れる１つの波形のピークが有する一方の裾部分の面積と、反射光の色分布算出部１１で算出された対象物の反射光の色分布とに基づいて、基準値データベース５を参照することにより奥行き感の評価値を求める。例えば、奥行き感評価部３は、基準値データベース５に格納された物体の輝度プロファイルのコントラスト値、輝度プロファイルに現れる１つの波形のピークが有する一方の裾部分の面積及び対象物の反射光の色分布との線形和に対する奥行き感の基準値を示す関数に基づいて、奥行き感の評価を求めることができる。

上記の実施の形態によれば、評価指標算出部２により算出される３つの指標により物体Ｐを全体的に見たときの感覚に沿って奥行き感を客観的に評価するため、官能評価による奥行き感の評価との相関が高い評価結果を得ることができる。

なお、上記の実施の形態のような物体の奥行き感の評価は、入力手段、ＣＰＵおよびメモリなどから構成されるコンピュータを奥行き感評価プログラムにより機能させることで実行することができる。すなわち、奥行き感評価プログラムがコンピュータを機能させることにより、画像入力部１が、光源Ｆが映り込んだ物体Ｐを撮影した撮影画像を取得し、取得された撮影画像に基づいて、ＣＰＵが、評価指標算出部２および奥行き感評価部３を実行させて物体について奥行き感の評価を行う。

なお、上記の実施の形態においては、図２に示すように、物体Ｐの真上に、蛍光灯Ｆを配置し、カメラＣを光源Ｆと物体Ｐが配置される面に対して所定の角度θを持つように配置して、蛍光灯Ｆが映り込んだ物体Ｐの表面の撮影を行ったが、評価指標算出部２の反射光の色分布算出部１１へ入力される撮影画像を取得する場合は、物体Ｐの真上にカメラＣを配置し、光源ＦをカメラＣと物体Ｐが配置される面に対して所定の角度θを持つように配置することが好ましい。

また、上記の実施の形態においては、コントラスト算出部９において、輝度プロファイルを作成するためにＲＧＢ画像をグレー変換した画像が用いられているが、これに限定されず、モノクロカメラで物体Ｐを撮影した撮影画像をそのまま使用してもよい。

上記の実施の形態においては、コントラスト算出部９が、評価指標としてコントラスト値を算出する際、図４に示されるように、プロファイルから輝度値が最大となる位置Ｐ１と、２本蛍光灯の間の位置において、輝度値が最も低くなる位置Ｐ２を検出し、極大点Ｐ１における輝度値Ｂ１と、極小点Ｐ２における輝度値Ｂ２の差分を評価指標（コントラスト値）として算出したが、これに限定されず、輝度値が最大となる位置Ｐ１と輝度値が最少となる位置Ｐ３を検出し、Ｐ１における輝度値Ｂ１と、Ｐ３における輝度値Ｂ３の差分を評価指標（コントラスト値）として算出することもできる。

上記の実施の形態においては、ＲＧＢ画像のＲチャンネルの画像強度からＢチャンネルの画像強度を減算した差分画像の強度を、評価指標（反射光の色分布）として算出したが、図２に示すカメラＣにクロスニコルのフィルタを備え付け撮像された偏光画像のＲチャンネルの画像強度からＢチャンネルの画像強度を減算した差分画像の強度を、評価指標（反射光の色分布）として算出することもできる。

実施例
実際に、奥行き感評価装置を用いて物体の奥行き感を評価した実施例を示す。
この実施例は、材質やツヤが異なる５つのサンプルに対して、上記の奥行き感評価装置を用いて、３つの評価指標、すなわち、輝度プロファイルのコントラスト値、輝度プロファイルに現れる１つの波形のピークが有する一方の裾部分の面積及び対象物の反射光の色分布を互いに組み合わせて奥行き感評価値（総合指標）を算出するとともに、１５名の観察者により、５つのサンプルを目視した時の視覚的な奥行き感の官能評価を行ったものであり、図７は、奥行き感評価値（総合指標）を官能評価から得られた官能評価値に対してプロットしたものである。

この実施例において、目視評価値は、５つのサンプルの目視を行い、奥行き感ついて、それぞれ順位づけを行った結果を一対比較手法（サーストン法）により評価した値を使用した。また、検知限界は、５つのサンプルに対し、目視を行い、奥行き感について、４つのカテゴリ、すなわち、（１）奥行き感を感じない、（２）奥行き感をわずかに感じる、（３）奥行き感を多少感じる、（４）奥行き感を非常に感じるに分けた結果から算出した。

図７は、奥行き感評価装置を用いて得られた３つの評価指標、すなわち、輝度プロファイルのコントラスト値（Ａ）、輝度プロファイルに現れる１つの波形のピークが有する一方の裾部分の面積（Ｂ）及び対象物の反射光の色分布（Ｃ）を線形和して算出した奥行き感評価値（総合指標）を目視評価値に対して「◆」でプロットしたものである。具体的には、総合指標＝−０．０５９×コントラスト値（Ａ）−０．００４４×輝度プロファイルに現れる１つの波形のピークが有する一方の裾部分の面積（Ｂ）−０．０２８×対象物の反射光の色分布（Ｃ）＋γで示された。なお、γは定数である。値が０に近づくほど奥行き感がないと評価され、値が２．５に近づくほど奥行き感があると評価されたものである。
また、奥行き感評価値（総合指標）と目視評価値との間で相関を求めた結果、相関係数Ｒ^２は０．９７５３であった。このことから、３つの評価指標による奥行き感評価の信頼性が高いことが確認された。

１ 画像入力部
２ 評価指標算出部
３ 奥行き感評価部
４ 表示部
５ 基準値データベース
６ 制御部
７ 操作部
８ プロファイル作成部
９ コントラスト算出部
１０ ボケ算出部
１１ 反射光の色分布算出部
Ｐ 対象物
Ｃ カメラ
Ｆ 蛍光灯（光源）
Ｐ１〜Ｐ４ 位置
Ｂ１〜Ｂ４ 輝度値
Ｓ 面積

Claims (9)

1. 光源から対象物の表面に光を照射し、
   前記光源が映り込んだ前記対象物を撮影し、
   前記光源が映り込んだ前記対象物の撮影画像から輝度プロファイルを作成し、
   前記輝度プロファイルから前記撮影画像のコントラスト値を第１の奥行き感評価指標として算出し、
   前記輝度プロファイルに現れる１つの波形のピークが有する一方の裾部分の面積を第２の奥行き感評価指標として算出し、
   前記撮影画像から、前記対象物の反射光の色分布を第３の奥行き感評価指標として算出し、
   前記第１〜３の奥行き感評価指標を互いに組み合わせて奥行き感に対する総合指標を算出し、前記総合指標に基づいて、前記対象物の奥行き感を評価する奥行き感評価方法。
2. 前記撮影画像のＲチャンネルの画像強度からＢチャンネルの画像強度を減算した差分画像の強度を、前記反射光の色分布として算出する請求項１に記載の奥行き感評価方法。
3. 前記コントラスト値、前記面積及び前記反射光の色分布がそれぞれ異なる対象物を目視評価することにより予め求められた奥行き感の基準値に対する前記第１〜３の奥行き感評価指標の線形和に基づいて前記奥行き感を評価する請求項１または２に記載の奥行き感評価方法。
4. 前記基準値に対する第１〜３の奥行き感評価指標の線形和を格納するデータベースに格納しておき、
   前記コントラスト値と、前記面積及び前記反射光の色分布に基づいて、前記データベースを参照することにより前記奥行き感を評価する請求項３に記載の奥行き感評価方法。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の奥行き感評価方法の各ステップをコンピュータに実行させるための奥行き感評価プログラム。
6. 対象物の奥行き感を評価する奥行き感評価装置であって、
   前記対象物の表面に光を照射する光源と、
   前記光源が映り込んだ対象物を撮影する撮影部と、
   前記撮影部により撮影された撮影画像における輝度プロファイルを作成するプロファイル作成部と、
   前記輝度プロファイルから前記撮影画像のコントラスト値を第１の奥行き感評価指標として算出するコントラスト算出部と、
   前記輝度プロファイルに現れる１つの波形のピークが有する一方の裾部分の面積を第２の奥行き感評価指標として算出するボケ算出部と、
   前記撮影画像から、前記対象物の反射光の色分布を第３の奥行き感評価指標として算出する反射光の色分布算出部と、
   前記第１〜３の奥行き感評価指標を互いに組み合わせて奥行き感に対する総合指標を算出し、前記総合指標に基づいて、前記対象物の奥行き感を評価する奥行き感評価部とを備える奥行き感評価装置。
7. 前記反射光の色分布算出部は、前記撮影画像のＲチャンネルの画像強度からＢチャンネルの画像強度を減算した差分画像の強度を、前記反射光の色分布として算出する請求項６に記載の奥行き感評価装置。
8. 前記奥行き感評価部は、前記コントラスト値、前記面積及び前記反射光の色分布がそれぞれ異なる対象物を目視評価することにより予め求められた奥行き感の基準値に対する前記第１〜３の奥行き感評価指標の線形和に基づいて前記奥行き感を評価する請求項６または７に記載の奥行き感評価装置。
9. 前記基準値に対する第１〜３の奥行き感評価指標の線形和を格納するデータベースをさらに備え、
   前記奥行き感評価部は、前記コントラスト算出部により算出された前記コントラスト値と、ボケ算出部により算出された前記面積と、前記反射光の色分布算出部により算出された前記反射光の色分布に基づいて、前記データベースを参照することにより前記奥行き感を評価する請求項８に記載の奥行き感評価装置。