JP6748504B2 - Mtf測定用チャート - Google Patents
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Description
本発明に係るMTF測定用チャートは、全てのエッジがチャート中心で点対称にならないので、同一方向でMTFを重複測定することがなく、MTFの測定方向を多くすることができる。さらに、本発明に係るMTF測定用チャートは、放射領域を狭くする必要がないので、ROIの横幅を広くし、良好なMTFを測定することができる。
まず、第1実施形態として、MTF測定用チャートについて説明する。次に、第2実施形態として、このMTF測定用チャートを用いたMTF測定装置について説明する。
[MTF測定用チャート]
図1を参照し、本発明の第1実施形態に係るMTF測定用チャートCHについて説明する。
MTF測定用チャートCHは、MTFを測定するMTF測定装置1で利用される(図5参照)。つまり、撮像系2がMTF測定用チャートCHを撮像し、その撮像画像(チャート画像)を用いて、MTF測定装置1がMTFを測定する。
最初に、MTF測定用チャートCHのパターンについて説明する。
図1に示すように、MTF測定用チャートCHは、チャート面の所定位置を中心位置Oとし、この中心位置Oから伸びる境界同士でチャート面を区分したN個の放射領域Bを有する。また、MTF測定用チャートCHは、全ての放射領域Bが等分割角θとなる。そして、MTF測定用チャートCHは、境界で隣接する放射領域Bにコントラストの異なる色を配色すると共に、後記する測定除外角度の境界で隣接する放射領域Bをコントラストが同じ色で配色している。さらに、MTF測定用チャートCHは、測定除外角度の境界を含めて、境界の数が3以上の奇数である。
φ=90/2N …式(1)
なお、傾斜角φとは、垂直方向と、基準になる境界とのなす角のことである。
以下、隣接する放射領域B13,B14を同色に配色する理由について説明する。
図3に示すように、MTF測定用チャートCHは、各境界が、各放射領域Bの等分割角θに傾斜角φを加えた方向になる。具体的には、MTF測定用チャートCHは、垂直方向を基準に時計回りで、3°、27°,51°,75°,…,315°,339°の方向に15本の境界が伸びている。
次に、MTF測定用チャートCHの製造方法の一例について説明する。
MTF測定用チャートCHは、正方形状のチャート部材に図1のパターンを配色することで、製造可能である。このチャート部材は、特に制限されないが、例えば、紙、フィルム、ガラス又は金属である。
また、チャート部材がガラス又は金属の場合、図1のパターンをチャート部材に塗装すればよい。このように、チャート部材をガラス又は金属とすることで、MTF測定時にMTF測定用チャートCHが撓みにくくなる。
以上のように、本発明の第1実施形態に係るMTF測定用チャートCHは、全てのエッジが中心位置Oで点対称にならないので、MTFの測定方向を多くすることができる。
さらに、MTF測定用チャートCHは、垂直方向に対して、パターン自体が傾斜しているので、MTF測定用チャートCH及び撮像系2を回転させて配置する必要がなく、MTFを簡易に測定することができる。
さらに、MTF測定用チャートCHは、従来技術のように所望の測定方向数に対して放射領域Bを2倍設ける必要がないので、ROIの横幅を広くすることができる。
[MTF測定装置の構成]
以下、図5を参照して、本発明の第2実施形態に係るMTF測定装置1の構成について説明する。このMTF測定装置1は、MTF測定用チャートCHを用いて、MTFを測定するものである。すなわち、MTF測定装置1は、MTF測定用チャートCHを撮像した画像でMTFを測定する際、各等分割角で区分されたコントラストの異なる放射領域に跨ったROIにおいて、その等分割角の方向に応じた空間周波数特性を測定する。よって、空間周波数特性を測定したい方向に応じて、適宜、どのMTF測定用チャートCHを用いるかを決めればよい。第2実施形態では、図1のMTF測定用チャートCHを用いることとする。
このチャート中心取得手段111は、取得した中心位置Oを相対位置判定手段113及び角度別ROI領域特定手段114に出力する。
この基準ROI領域情報取得手段112は、基準ROIの領域情報(座標値)を、相対位置判定手段113に出力する。
この角度別ROI領域特定手段114は、相対位置判定手段113で判定した相対位置に基づいて、角度別ROIの位置と回転方向(及びその角度)を特定する。
なお、角度別ROI領域特定手段114は、特定した角度別ROI(基準ROIを含む)の領域情報(座標値)を画像抽出手段12に出力する。
このROI回転手段122は、各角度別ROIの画素値の座標値(なお、この座標系は任意でよい)を、極座標系に変換し、回転角に応じて回転させた後、デカルト座標系(xy座標値)に変換することで、各角度別ROIの回転後の座標と対応する画素値を求めることができる。
これによって、エッジプロファイル生成手段131は、水平方向、垂直方向以外にも、任意の等分割角に対応した方向のエッジに対して、エッジプロファイルを生成することができる。
このグラフ生成手段14で生成されたグラフは、例えば、表示装置3に出力され、操作者が撮像系2のMTFの解析結果を視認することができる。
次に、図7を参照して、MTF測定装置1の動作について説明する(適宜図5参照)。
まず、MTF測定装置1は、撮像系2によって、MTF測定用チャートCHを撮像し、撮像したチャート画像をチャート画像記憶手段10に記憶する(ステップS1)。
そして、MTF測定装置1は、画像位置特定手段11のチャート中心取得手段111によって、表示装置3上にチャート画像を表示し、操作者によって中心位置を指定されることで、チャート画像の中心位置を取得する(ステップS2)。
そして、MTF測定装置1は、グラフ生成手段14によって、ステップS10で算出したMTFをプロットしたグラフを生成し、表示装置3に出力する(ステップS11)。
例えば、MTF測定用チャートCHは、白色及び黒色を逆に配色してもよい。
図9(a)に示すように、MTF測定用チャートCH3は、9個の放射領域B(B1〜B9)を有するので、等分割角θが40°になり、傾斜角φが5°になる。また、MTF測定用チャートCH3は、測定除外角度(例えば、45°)の境界で隣接する放射領域B1,B2を白色に配色する。つまり、放射領域B1,B2の境界には、エッジDが形成されない。従って、MTF測定用チャートCH3は、白色の放射領域B1,B2を有し、放射領域B3〜B9で黒色及び白色が交互に表れる。さらに、図9(b)に示すように、MTF測定用チャートCH3は、傾斜前に垂直方向の境界(放射領域B9,B1)を基準として、傾斜角φだけ傾斜させる。
図10(a)に示すように、MTF測定用チャートCH4は、11個の放射領域B(B1〜B11)を有するので、等分割角θが約32.73°になり、傾斜角φが約4.09°になる(有効数字は小数点2桁)。また、MTF測定用チャートCH4は、測定除外角度(例えば、135°)の境界で隣接する放射領域B4,B5を黒色に配色する。つまり、放射領域B4,B5の境界には、エッジDが形成されない。従って、MTF測定用チャートCH4は、放射領域B1〜B3で白色及び黒色が交互に表れ、黒色の放射領域B4,B5を挟み、放射領域B6〜B11で白色及び黒色が交互に表れる。さらに、図10(b)に示すように、MTF測定用チャートCH4は、傾斜前に垂直方向の境界(放射領域B11,B1)を基準として、傾斜角φだけ傾斜させる。
図11(a)に示すように、MTF測定用チャートCH5は、13個の放射領域B(B1〜B13)を有するので、等分割角θが約26.69°になり、傾斜角φが約3.46°になる(有効数字は小数点2桁)。また、MTF測定用チャートCH5は、測定除外角度(例えば、225°)の境界で隣接する放射領域B8,B9を黒色に配色する。つまり、放射領域B8,B9の境界には、エッジDが形成されない。従って、MTF測定用チャートCH5は、放射領域B1〜B7で白色及び黒色が交互に表れ、黒色の放射領域B8,B9を挟み、放射領域B10〜B13で白色及び黒色が交互に表れる。さらに、図11(b)に示すように、MTF測定用チャートCH5は、傾斜前に垂直方向の境界(放射領域B13,B1)を基準として、傾斜角φだけ傾斜させる。
図12(a)に示すように、MTF測定用チャートCH6は、17個の放射領域B(B1〜B17)を有するので、等分割角θが約21.18°になり、傾斜角φが約2.65°になる(有効数字は小数点2桁)。また、MTF測定用チャートCH6は、測定除外角度(例えば、45°)の境界で隣接する放射領域B2,B3を黒色に配色する。つまり、放射領域B2,B3の境界には、エッジDが形成されない。従って、MTF測定用チャートCH6は、白色の放射領域B1が表れ、黒色の放射領域B2,B3を挟み、放射領域B4〜B17で白色及び黒色が交互に表れる。さらに、図12(b)に示すように、MTF測定用チャートCH6は、傾斜前に垂直方向の境界(放射領域B17,B1)を基準として、傾斜角φだけ傾斜させる。
図13(a)に示すように、MTF測定用チャートCH7は、19個の放射領域B(B1〜B19)を有するので、等分割角θが約18.95°になり、傾斜角φが約2.37°になる(有効数字は小数点2桁)。また、MTF測定用チャートCH7は、測定除外角度(例えば、135°)の境界で隣接する放射領域B7,B8を白色に配色する。つまり、放射領域B7,B8の境界には、エッジDが形成されない。従って、MTF測定用チャートCH7は、放射領域B1〜B6で白色及び黒色が交互に表れ、白色の放射領域B7,B8を挟み、放射領域B9〜B19で黒色及び白色が交互に表れる。さらに、図13(b)に示すように、MTF測定用チャートCH7は、傾斜前に垂直方向の境界(放射領域B19,B1)を基準として、傾斜角φだけ傾斜させる。
図14(a)に示すように、MTF測定用チャートCH8は、21個の放射領域B(B1〜B21)を有するので、等分割角θが約17.14°になり、傾斜角φが約2.14°になる(有効数字は小数点2桁)。また、MTF測定用チャートCH8は、測定除外角度(例えば、225°)の境界で隣接する放射領域B13,B14を白色に配色する。つまり、放射領域B13,B14の境界には、エッジDが形成されない。従って、MTF測定用チャートCH8は、放射領域B1〜B12で白色及び黒色が交互に表れ、白色の放射領域B13,B14を挟み、放射領域B15〜B21で黒色及び白色が交互に表れる。さらに、図14(b)に示すように、MTF測定用チャートCH8は、傾斜前に垂直方向の境界(放射領域B21,B1)を基準として、傾斜角φだけ傾斜させる。
B,B1〜B21 放射領域
1 MTF測定装置
10 チャート画像記憶手段
11 画像位置特定手段
12 画像抽出手段
13 演算手段
14 グラフ生成手段
111 チャート中心取得手段
112 基準ROI領域情報取得手段
113 相対位置判定手段
114 角度別ROI領域特定手段
121 ROI抽出手段
122 ROI回転手段
131 エッジプロファイル生成手段
132 トリミング手段
133 MTF算出手段
Claims (6)
- 撮像系の解像度の空間周波数特性を表すMTFを測定するMTF測定装置で利用されるMTF測定用チャートであって、
チャート面の所定位置を中心とし、当該中心から伸びる境界同士で前記チャート面を区分した放射領域を有し、全ての前記放射領域が等分割角であり、
前記境界で隣接する放射領域ごとにコントラストの異なる色を配色すると共に、予め設定した測定除外角度の境界で隣接する放射領域をコントラストが同じ色で配色し、
前記測定除外角度の境界を含めて、前記境界の数が3以上の奇数であることを特徴とするMTF測定用チャート。 - 前記測定除外角度は、45°、135°、225°及び315°であることを特徴とする請求項1に記載のMTF測定用チャート。
- 水平方向及び垂直方向に対して、前記境界が所定の傾斜角だけ傾斜していることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のMTF測定用チャート。
- 前記傾斜角は、2度以上5度以下であることを特徴とする請求項3に記載のMTF測定用チャート。
- 前記放射領域は、15個であることを特徴とする請求項4に記載のMTF測定用チャート。
- 前記放射領域に、白色又は黒色を配色したことを特徴とする請求項1から請求項5の何れか一項に記載のMTF測定用チャート。
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