JP6860377B2 - 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、超高精細映像と同一のアスペクト比を有するので、超高精細映像用の撮像系でMTFを測定することができる。
まず、第1,2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3実施形態として、MTF測定用チャートを用いるMTF測定装置について説明する。
<MTF測定用チャートのパターン>
図1,図2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8参照)。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。
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、矩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の場合、図1のパターンをクロム等で蒸着すればよい。さらに、チャート部材が金属の場合、図1のパターンで白色部分をカットすると共に、ナイフエッジ処理を施せばよい。
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、MTF測定用チャートCHは、超高精細映像と同一のアスペクト比を有するので、超高精細映像用の撮像系2でMTFを測定することができる。さらに、MTF測定用チャートCHは、放射方向(対角方向、水平方向及び垂直方向)にROIを設定できるので、円周方向のMTFを測定することができる(図9参照)。
<MTF測定用チャートのパターン>
図3,図4を参照し、本発明の第2実施形態に係るMTF測定用チャートCH2について説明する。
図3,図4に示すように、MTF測定用チャートCH2は、矩形状のチャート面のアスペクト比が16:9である。また、MTF測定用チャートCH2は、チャート面の所定位置を中心位置Oとし、中心位置Oを通過して傾斜角φだけ傾斜する水平軸AHに、中心側よりチャート面の外周側で間隔が広くなるような区分位置PHを予め設定する。また、MTF測定用チャートCH2は、中心位置Oを通過して傾斜角φだけ傾斜する垂直軸AV及びチャート面の対角軸ADに区分位置PV,PDを予め設定する。
まず、区分領域Cについて詳細に説明する。図4に示すように、MTF測定用チャートCH2は、11個の区分領域C1〜C11を、チャート面の中心位置Oを基準として配置する。ここで、区分領域C1〜C9は、その直径がチャート面の高さH未満なので、チャート面に八角形の各辺が収まる。従って、区分領域C1〜C9は、中心位置Oを基準として、同心円状に配置する。一方、区分領域C10,C11は、その直径がチャート面の高さH以上なので、八角形の上下がチャート面に収まらない。このため、区分領域C10,C11は、チャート面の長辺LWを八角形の上下の辺として利用する。また、区分領域C10,C11は、区分領域C1〜C9と同様、中心位置Oを基準として配置する。
次に、放射領域Dについて詳細に説明する。
図6に示すように、MTF測定用チャートCH2は、チャート面の中心位置O、第1端点T1、第2端点T2を頂点とする放射領域D1〜D4を有する。つまり、放射領域Dは、中心位置Oを頂点とし、第1端点T1と第2端点T2との線分を底辺とする三角形の領域となる。
第2端点T2は、チャート面の長辺LW上で、第1端点T1から幅W方向で中央側に、予め設定した距離に位置する点である。第1端点T1から第2端点T2までの距離は、任意の値で設定できる。
なお、図6では、説明を容易にするため、区分領域C10,C11を破線で図示すると共に、他の区分領域Cの図示及びMTF測定用チャートCH2の配色を省略した。また、線分LBを実際に描く必要はない。
MTF測定用チャートCH2は、同色の区分領域Cが隣接しないように、各区分領域Cを白色又は黒色で配色する。具体的には、区分領域C1,C3,C5,C7,C9,C11は、黒色とする。また、区分領域C2,C4,C6,C8,C10は、黒色とする。従って、MTF測定用チャートCHは、区分領域C1〜C11で白色及び黒色が交互に表れる。さらに、MTF測定用チャートCH2は、放射領域D1〜D4を、第1端点T1で接する最も外側の区分領域C11と同色(黒色)で配色する。
なお、MTF測定用チャートCH2の製造方法は、第1実施形態と同様のため、説明を省略する。
以上のように、MTF測定用チャートCH2は、超高精細映像と同一のアスペクト比を有するので、超高精細映像用の撮像系2でMTFを測定することができる。さらに、MTF測定用チャートCH2は、円周方向にROIを設定できるので、放射方向のMTFを測定することができる(図10参照)。
[MTF測定装置の構成]
以下、図8を参照して、本発明の第3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、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3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。
この他、放射領域B6,B7が隣接している水平境界付近で、かつ、中心位置Oよりも左側の領域R7を基準ROIとして指定してもよい。
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。このとき、角度別ROI領域特定手段114は、中心位置Oからの距離が40%となる位置で角度別ROIを特定する。つまり、図9に示すように、角度別ROIの中心が、中心位置Oからの距離が40%の場所に位置する。
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、任意の角度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13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8参照)。
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を指定されることで、チャート画像の中心位置O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測定用チャートは、白色及び黒色を逆に配色してもよい。さらに、MTF測定用チャートは、白色又は黒色に代えて、第3色(例えば、灰色)を配色してもよい。
C,C1〜C11 区分領域
CH,CH2 MTF測定用チャート
D,D1〜D4 放射領域
AD 対角軸
AH 水平軸
AV 垂直軸
LD 対角線
LH 水平線
LV 垂直線
LW チャート面の長辺
ND、NH,NV,ND2,NH2 区分線
O 中心位置(中心)
PD,PH,PV,PD2,PH2 区分位置
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、
矩形状のチャート面のアスペクト比が16:9であり、
前記チャート面の所定位置を中心とし、前記中心を通過して所定の傾斜角だけ傾斜する水平軸に、前記中心側より前記チャート面の外周側で間隔が広くなるような区分位置を予め設定し、前記中心を通過して前記傾斜角だけ傾斜する垂直軸及び前記チャート面の対角軸に前記水平軸と等距離の前記区分位置を予め設定し、
前記水平軸と前記垂直軸と前記対角軸との区分位置で直交する区分線を接続した八角形の区分領域、及び、前記水平軸及び前記対角軸の区分線と前記チャート面の長辺とを接続した八角形の区分領域を、前記中心を基準として同心円状に配置し、
前記チャート面の中心、最も外周側の前記区分領域と当該区分領域に隣接する前記区分領域との境界が前記チャート面の長辺に接する第1端点、前記チャート面の長辺上で前記第1端点から予め設定した距離の第2端点を頂点とする放射領域を、前記中心を基準として点対称に配置し、
隣接する前記区分領域にコントラストが異なる色を配色し、前記放射領域を前記最も外周側の区分領域と同色で配色したことを特徴とするMTF測定用チャート。 - 前記水平軸の区分位置は、前記チャート面の中心から短辺までの全長に対する前記中心から当該区分位置までの距離の比が等比級数で表される位置に予め設定されたことを特徴とする請求項1に記載のMTF測定用チャート。
- 前記区分領域及び前記放射領域に、白色、黒色、又は、白色及び黒色以外の第3色を配色した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。
- 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、
矩形状のチャート面のアスペクト比が16:9であり、
前記チャート面の所定位置を中心とし、前記中心を通過する水平線及び垂直線を所定の傾斜角だけ傾斜させ、傾斜させた前記水平線及び前記垂直線のそれぞれと、前記チャート面の対角線とで前記チャート面を区分する放射領域を複数形成し、
前記対角線を傾斜させず、
隣接する前記放射領域にコントラストが異なる色を配色したことを特徴とするMTF測定用チャート。 - 前記放射領域に、白色、黒色、又は、白色及び黒色以外の第3色を配色したことを特徴とする請求項4に記載のMTF測定用チャート。
- 前記傾斜角が2度以上5度以下である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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