JPH09153136A - 画像評価方法及び画像評価装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】不適応要因があっても補正を行なうことにより
主観的評価と整合性のとれた客観的な画像品質評価が可
能な画像評価方法及び画像評価装置を提供することを目
的とする。 【解決手段】被評価画像の空間周波数分布を表す情報に
対して人間の視覚系の空間周波数特性を表す関数によっ
て補正を行なう際に、複数のフィルタの中から観察条件
に応じた最適なものが選択されてフィルタリングされる
ために、主観的評価と整合性のとれた客観的でしかも信
頼性の高い画像品質評価が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタやＣＲＴ
等のモノクロ画像やカラー画像を評価するための画像評
価方法及び画像評価装置に関し、特に、人間の視覚特性
と整合性のとれた画像品質評価技術に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、評価対象となる画像（以下、
被評価画像と称する）を人間の視覚を通して感じる程度
を数値化する主観的評価と画像構造の性質を測定器具等
で測定した数値で評価する客観的評価との整合性をとっ
て被評価画像の品質を評価する技術はモノクロ画像につ
いて適用されているところである。

【０００３】さらに、カラー画像へ展開したものが例え
ば特開平５−２８４２５９号公報に開示されているよう
な技術である。かかる技術によれば、画像情報を明度情
報、彩度情報、色相情報として認識し、これら情報の空
間周波数分布を求めて人間の視覚系の空間周波数特性で
補正して画像評価値を求めており、カラー画像について
も主観と整合性のとれた画像品質評価を行なうことがで
きる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術のアルゴリズムは、被評価画像の観察時における
観察距離とか被評価画像の輝度といった種々の観察条件
が考慮されていない。また、被評価画像が網点画像のよ
うな特定周波数パターンを有する場合には、人間の視覚
は、このパターンに順応することで特定周波数近傍領域
で感度低下を生ずる。こうした観察条件が異なる場合と
か、特定周波数パターンを有する被評価画像に対しては
主観的評価と対応がとれなくなってしまうという問題が
生じる。

【０００５】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
為されるもので、不適応要因があっても補正を行なうこ
とにより主観的評価と整合性のとれた客観的な画像品質
評価が可能な画像評価方法及び画像評価装置を提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の発明は、被評価画像の画像情報を空間周波数分布情報
に変換し、該空間周波数分布情報を観察パラメータに応
じた人間の視覚系の空間周波数特性を表す関数によって
フィルタリング補正した後、逆変換により得られた画像
情報から画像評価値を算出する構成としたものである。

【０００７】これによれば、被評価画像の空間周波数分
布情報に対して人間の視覚系の空間周波数特性を表す関
数によって補正を行なう際に、観察条件に応じた最適な
関数でフィルタリング補正されるために、主観的評価と
整合性のとれた客観的でしかも信頼性の高い画像品質評
価が可能となる。また、請求項２記載の発明は、被評価
画像の画像情報を空間周波数分布情報に変換し、特定周
波数パターンを有する場合に該特定周波数パターンに順
応した人間の視覚系の空間周波数特性を表す関数によっ
てフィルタリング補正した後、逆変換により得られた画
像情報から画像評価値を算出する構成としたものであ
る。

【０００８】これによれば、被評価画像が特定周期のパ
ターンを有する場合でも、その特定周波数近傍領域で生
じる感度低下を考慮した人間の視覚系の空間周波数特性
を表す関数によって補正を行なうために、主観的評価と
整合性のとれた客観的でしかも信頼性の高い画像品質評
価が可能となる。また、請求項３記載の発明は、前記画
像情報から前記特定周波数パターンを検出するように構
成したものである。

【０００９】これによれば、画像情報の特定周波数パタ
ーンを検出して画像種別を自動判別することができる。
また、請求項４記載の発明は、所定閾値により前記特定
周波数パターンを検出して前記被評価画像が網点画像で
あることを判別するように構成としたものである。

【００１０】これによれば、所定閾値により特定周波数
パターンを検出することで、被評価画像が網点画像であ
ることを自動判別できるため使用者の操作性を向上させ
ることができる。また、請求項５記載の発明は、前記空
間周波数特性を表す関数は、観察距離、被評価画像の輝
度、及び該被評価画像の周囲輝度の少なくとも１つを含
む観察パラメータに応じたものとする構成としたもので
ある。

【００１１】これによれば、ポスター等の一定距離で評
価するものは観察距離、照明等の輝度が問題となるもの
は被評価画像の輝度、被評価画像の周囲輝度が問題とな
るものには該被評価画像の周囲輝度を観察パラメータと
したものにおいてそれぞれ評価が向上する。また、請求
項６記載の発明は、走査開始点からの走査ライン方向と
は垂直方向に所定間隔をおいて複数ライン分の光学的情
報を入力して各走査ラインについて１次元直交変換によ
って得られた空間周波数分布情報を逆変換して得られた
１次元画像情報から各画像評価値を算出した後、これら
各画像評価値を平均化処理して最終的な画像評価値とす
る構成としたものである。

【００１２】これによれば、複数ライン分の画像情報か
ら画像評価値を求めるようにしたために被評価画像を簡
易的演算で擬似的２次元評価が可能で、一層信頼性の高
い画像品質評価が可能となる。また、請求項７記載の発
明は、前記被評価画像の２次元画像情報を２次元直交変
換により空間周波数分布情報に変換し、該空間周波数分
布情報を逆変換して得られた画像情報に基づいて画像評
価値を算出する構成としたものである。

【００１３】これによれば、被評価画像から得られた２
次元画像情報は２次元直交変換されるため、より高精度
な画像品質評価が可能となる。また、請求項８記載の発
明は、被評価画像の画像情報を入力する画像入力手段
と、前記画像入力手段により得られた画像情報を変換し
て空間周波数分布情報を生成する空間周波数分布生成手
段と、前記空間周波数分布生成手段の空間周波数分布情
報に対し観察パラメータに応じた人間の視覚系の空間周
波数特性を表す関数と演算処理することでフィルタリン
グ補正する空間周波数特性補正手段と、前記空間周波数
特性補正手段の出力を逆変換して得られた画像情報に基
づいて画像評価値を算出する画像評価値演算手段と、含
んで構成される これによれば、被評価画像から空間周波数分布生成手段
が生成した空間周波数分布を表す情報に対して空間周波
数特性補正手段が人間の視覚系の空間周波数特性を表す
関数によって補正を行なう際に、複数のフィルタの中か
ら観察条件に応じた最適なものを選択してフィルタリン
グするために、主観的評価と整合性のとれた客観的でし
かも信頼性の高い画像品質評価が可能となる。

【００１４】また、請求項９記載の発明は、被評価画像
の画像情報を入力する画像入力手段と、前記画像入力手
段により得られた画像情報を変換して空間周波数分布情
報を生成する空間周波数分布生成手段と、前記空間周波
数分布生成手段の空間周波数分布情報に対し特定周波数
パターンを有する場合に該特定周波数パターンに順応し
た人間の視覚系の空間周波数特性を表す関数によってフ
ィルタリング補正する空間周波数特性補正手段と、前記
空間周波数特性補正手段の出力を逆変換して得られた画
像情報に基づいて画像評価値を算出する画像評価値演算
手段と、を含んで構成される。

【００１５】これによれば、被評価画像から空間周波数
分布生成手段が生成した空間周波数分布を表す情報に対
して空間周波数特性補正手段が特定周波数パターンに順
応した人間の視覚系の空間周波数特性を表す関数によっ
て補正を行なうために、被評価画像が特定周波数パター
ンを有する場合でも、特定周波数近傍領域で生じる感度
低下を考慮した補正が可能で、主観的評価と整合性のと
れた客観的でしかも信頼性の高い画像品質評価をでき
る。

【００１６】また、請求項10記載の発明は、前記画像入
力手段が被評価画像を入力して光学的情報とその位置情
報を得ると、該光学的情報を明度情報、彩度情報及び色
相情報からなる色彩情報に変換する変換処理手段を設け
る構成としたものである。これによれば、被評価画像が
カラー画像の場合に適用することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて第１の実施
形態の内容を詳細に説明する。図１は画像評価装置の概
略構成を示すブロック図である。画像入力手段としての
マイクロ濃度計11が被評価画像から反射された光学情報
を読み取って位置情報と濃度情報を得ると、画像評価値
処理部30の空間周波数分布生成手段としてのパワースペ
クトル算出部32で離散的フーリエ変換を施して空間周波
数分布を得る。そして、視覚空間周波数特性補正部33で
は、観察パラメータ記憶部40のＭＴＦ特性の数値データ
に基づいて観察条件に適応した人間の視覚のＭＴＦでフ
ィルタリング補正を行ない、画像評価値演算部34で、品
質評価値を得るために色彩情報の標準偏差を求める演算
を行なっている。この出力結果は、出力部50に出力され
る。

【００１８】図２は画像評価方法のアルゴリズムを示す
フローチャートである。本図を用いて処理の詳細につい
て説明する。本実施形態においては被評価画像として通
常よく見かける例えばノイズが重畳したモノクロの網点
画像を用いた場合について説明し、また、本実施形態に
適用されるアルゴリズムは予めソフト的に組まれたプロ
グラムによって実行される画像評価装置の場合について
説明する。

【００１９】まず、ステップ（以下、単にＳと略称す
る）１において、演算処理部10の制御のもとマイクロ濃
度計11から得られた被評価画像の位置情報と濃度情報
は、該位置情報に関連づけられて輝度情報に変換され、
画像評価値処理部30に出力される。一方、画像評価値処
理部30は入力した被評価画像の輝度情報すなわち明度情
報はパワースペクトル算出部32へ出力される。なお、被
評価画像がカラー画像である場合には、同一箇所を濃度
計のフィルタをＲ，Ｇ，Ｂフィルタに交換することで得
られる濃度情報から、Ｒ，Ｇ，Ｂの輝度情報に変換する
ようにし、画像評価値処理部30にはその変換処理手段と
しての色彩情報変換部を設ける。そして、Ｒ，Ｇ，Ｂに
対応した輝度情報は画像評価値処理部30へ出力され、色
彩情報変換部で適当な表色系変換によって例えば三刺激
値ＸＹＺに変換されることで、Ｒｅｄ−Ｇｒｅｅｎ，Ｙ
ｅｌｌｏｗ−Ｂｌｕｅ，Ｗｈｉｔｅ−Ｂｌａｃｋへの反
対色空間に変換されることになる。また、マイクロ濃度
計11の輝度情報は一旦画像メモリ等に蓄積した後に、画
像評価値処理部30へ出力して、画像評価値処理部30の処
理形態或いは処理速度の整合性を考慮することも適宜可
能である。

【００２０】Ｓ２において、パワースペクトル算出部32
は、入力した色彩情報と該色彩情報の位置情報を直交変
換の一種である離散的フーリエ変換を施して空間周波数
分布を得る。この空間周波数分布は各周波数に対する強
度を表す数値データとして算出される。Ｓ３では、離散
的フーリエ変換によって求められた空間周波数分布に対
して、視覚空間周波数特性補正部33では、各反対色と種
々の観察条件に適応した人間の視覚系の空間周波数特性
でフィルタリング補正する。本実施形態においてはこの
補正する点に特徴を有している。以前から人間の視覚の
空間周波数特性は観察距離、観察時の被評価画像の平均
輝度、及び該被評価画像の周囲輝度等の観察条件（観察
パラメータ）によって異なった特性となることが知られ
ている（畑田豊彦「表示条件と視覚のＭＴＦ」Ｎｏ．61
ＯｐｌｕｓＥ，１９８４）。 しかしながら、従来の
画像評価方法乃至画像評価装置ではこうした観察条件を
実際に考慮したものはなく、一つの代表的な人間の視覚
系の空間周波数特性でのみ補正しており、観察条件が異
なることで主観的評価と客観的な画像品質評価との整合
がとれなくなっていた。

【００２１】図３は空間正弦波パターンの観察条件の変
化に対するコントラスト感度を示した図であり、（ａ）
は、観察パラメータを観察距離としたもので、被評価画
像を観察する際の観察距離を変えた場合のコントラスト
感度を示している。（ｂ）は観察パラメータを平均輝度
としたもので、被評価画像を観察した時の被評価画像の
平均輝度を変えた場合のコントラスト感度を示してい
る。（ｃ）は観察パラメータを周囲輝度としたもので、
被評価画像を観察した時の該被評価画像の周囲の輝度を
変えた場合のコントラスト感度を示している。本実施形
態では、網膜上の視覚空間周波数特性から、観察距離に
応じた視覚空間周波数特性を算出している。例えば、観
察パラメータを観察距離とした場合の空間周波数特性を
調べたものが図４である。具体的には、観察距離に応じ
た視覚の空間周波数特性（Ｅｙｅ（Ｄｉｓｔａｎｃ
ｅ））を次式を用いて数値データとして算出する。 Ｅｙｅ（Ｄｉｓｔａｎｃｅ）＝ＭＴＦ（ｆ×1.75／Ｄｉｓｔａｎｃｅ） ＝Ｒｅｔｉｎａ（ｆ） ここで、 Ｅｙｅ（Ｄｉｓｔａｎｃｅ）：観察距離に応じた視覚の空間周波数特性 Ｄｉｓｔａｎｃｅ ：観察距離（ｃｍ） Ｒｅｔｉｎａ（ｆ） ：網膜上の周波数ｆにおける視覚の空間周波数特 性 係数1.75 ：網膜からレンズまでの距離（ｃｍ） であり、各観察距離（同図では、30ｃｍ，60ｃｍ，90ｃ
ｍ）に応じた複数種類の数値データが算出される。

【００２２】こうして求められた観察パラメータに対応
した空間周波数特性の数値データはテーブル化されて予
め観察パラメータ記憶部40に記憶させており、装置外部
より上記観察パラメータの入力があると、演算処理部10
は該観察パラメータ記憶部40から観察距離に対応した数
値データを読み出して画像評価値処理部30へ出力するの
で、簡単に空間周波数特性を選択することができる。

【００２３】以下同様に、観察パラメータを平均輝度と
したものや周囲輝度としたものについても、それぞれ複
数種類の数値データを求め観察パラメータ記憶部40に記
憶させている。なお、観察パラメータ記憶部40として
は、数値データを固定的に記憶するＲＯＭ等の不揮発性
メモリが選ばれるが、メモリを交換せずとも数値データ
を変更できるようにＮＯＶＲＡＭ，ＥＰＲＯＭ等の不揮
発性で且つ書換え可能なメモリを選択しても良い。

【００２４】そして、画像評価値処理部30は上記数値デ
ータを入力すると視覚空間周波数特性補正部33におい
て、パワースペクトル算出部32によって算出された被評
価画像の空間周波数分布の数値データに、観察パラメー
タに対応した数値データを各周波数毎に掛け合わせてフ
ィルタリング補正を行なう。これにより、複数種の数値
データ（フィルタ）の中から観察条件に応じた最適なも
のが選択されてフィルタリングされるために、主観的評
価と整合性のとれた客観的でしかも信頼性の高い画像品
質評価が可能となる。

【００２５】この後、Ｓ４では、フィルタリング補正さ
れた被評価画像の空間周波数分布は、直交逆変換の一種
である離散的フーリエ変換によって色彩情報に戻された
後、Ｓ５で、色彩情報のバラツキを客観的に評価する統
計量として、例えば、色彩情報の標準偏差を求める演算
を行なって品質評価値とする。この演算は画像評価値演
算部34で行なわれている。なお、被評価画像がカラー画
像である場合には視覚空間周波数特性補正部33によって
得られた、フィルタリング補正された三刺激値ＸＹＺに
対応する空間周波数分布に、例えば、フーリエ逆変換後
のＬ^* ａ^* ｂ^*等の均等色空間内での明度情報、彩度情
報及び色相情報のバラツキ量に適当な重み付け処理を行
なって、画像品質評価値としても良い。さらに、被評価
画像全体の評価を行なうため、マイクロ濃度計20によ
り、被評価画像の走査開始点からの走査方向とは垂直な
方向に一定間隔をおいて複数回走査することで、複数ラ
イン分の画像評価値が得られ、これを平均化処理したも
のを最終的な画像評価値とすることにより、被評価画像
を簡易な演算手法で擬似的な二次元評価でき一層信頼性
の高い画像品質評価が可能となる。

【００２６】そして、画像評価値演算部34による演算処
理結果はＣＲＴディスプレイ装置等の出力部50へ出力さ
れる。上述、これらの制御は演算処理手順記憶部60に記
憶されるコンピュータプログラムに基づいて演算処理部
10がマイクロ濃度計20、画像評価値処理部30、観察パラ
メータ記憶部40を統括して行なうものであるが、プログ
ラム技術或いは回路設計技術の高度化と相まって、ソフ
ト制御とハード制御で全体の制御をどのように切り分け
て行なうかは任意に決めることができる。

【００２７】本実施形態においては、プリンタ等の画像
出力機器で出力されたハードコピーを評価対象とした
が、ＣＲＴ上のディジタル画像を観察する場合に適用す
ることができる。この場合であれば、マイクロ濃度計20
をＣＲＴとし、該ＣＲＴから得られるモノクロ或いはカ
ラーのディジタル値を三刺激値ＸＹＺに変換し、上述同
様に均等色空間内での明度情報、彩度情報及び色相情報
のバラツキ量に適当な重み付け処理を行なって、画像品
質評価値としても良い。

【００２８】さらに、フーリエ変換を２次元離散的フー
リエ変換とし、その逆変換及び、２次元の視覚の空間周
波数特性を用いて画像品質評価値とすることも可能であ
る。次に第２の実施形態について説明する。図５は画像
評価方法のアルゴリズムを示すフローチャートである。
なお、画像評価装置の概略構成については図１を用い
る。本実施形態においても、被評価画像として通常よく
見かける例えばノイズが重畳したモノクロの網点画像を
用いる点、及び適用されるアルゴリズムは予めソフト的
に組まれたプログラムによって実行される点は上述実施
形態と同様である。

【００２９】まず、ステップ10及びステップ11で、マイ
クロ濃度計20によって被評価画像から輝度情報（明度情
報）を得て、さらにこの明度情報に基づいてパワースペ
クトル算出部32によって空間周波数分布が得られるもの
であり、上述実施形態のＳ１及びＳ２と同様である。Ｓ
13では、求められた空間周波数分布に対して、被評価画
像である網点画像に生じる特有の感度低下を示す人間の
視覚のＭＴＦでフィルタリング補正する。本実施形態に
おいてはこの補正する点に特徴を有している。

【００３０】以前から人間の視覚は特定周波数パターン
を有する被評価画像に対しては特定周波数パターンに順
応する結果、順応する周波数近傍領域で選択的に感度低
下を引き起こすことが知られている（畑田豊彦「マルチ
チャンネル機構と明暗強調効果」Ｎｏ．63 Ｏｐｌｕｓ
Ｅ，１９８5 ）。しかしながら、従来の画像評価方法乃
至画像評価装置ではこうした網点画像に対する視覚の順
応度合を実際に考慮したものはなく、当然に被評価画像
の空間周波数特性の違いに応じた補正が行なわれていな
いため、該空間周波数特性が異なることで主観的評価と
客観的な画像品質評価との整合がとれなくなっていた。

【００３１】図６は一般的に用いられるスクリュー型デ
ィザマトリクスのサイズを可変した時のＭＴＦ特性を示
したものである。また、図７は被評価画像の空間周波数
特性を示したものである。今、被評価画像が図７に示さ
れるような周波数パターンを有している場合、そのピー
ク周波数ｐに対する網点モデル応答はｑとなるが、この
時、図６に示したディザマトリクスにおける同じ周波数
ｐに対する応答ｒと網点モデル応答ｑとを大小比較する
ことで、被評価画像の人間の視覚の順応度合を推測して
いる。

【００３２】すなわち、ｑ＜ｒであれば、被評価画像の
応答は同一周波数のディザマトリクスの応答より低くな
るから、視覚の順応度合は弱いことが推測され、逆にｑ
≧ｒであれば被評価画像の応答は同一周波数のディザマ
トリクスの応答以上になるから、視覚の順応度合は強く
なることが推測される。具体的には、特定周波数パター
ンに順応した人間の視覚系の空間周波数特性を表す順応
関数Ａｄａｐ（ｆ）は、上記順応度合を係数Ａとして実
験の結果から求められた次式で示される。

【００３３】

【数１】

【００３４】ここで、 Ａｄａｐ（ｆ） ：順応により感度低下した視覚の空間周波数特性 Ｅｙｅ（ｆ） ：通常（感度低下のない）の視覚の空間周波数特性 ｐ ：網点画像の特有のピーク周波数 ｆ ：周波数 Ａ ：順応度合を表す減衰係数で以下のように求められる。

【００３５】ｑ＜ｒのとき、Ａ＝（ｑ／ｒ）^0.333 ｑ≧ｒのとき、Ａ＝１．０ であり、順応関数を求めるための複数種類の数値データ
が算出される。例えば、装置外部より上記被評価画像が
網点画像である旨の入力に基づいて、演算処理部10の制
御の基に、以下の処理が行なわれる。

【００３６】視覚空間周波数特性補正部33の図示しない
内部メモリには、図６に示したディザマトリクスのサイ
ズを可変した時の空間周波数特性及び、通常（感度低下
のない）の視覚の空間周波数特性はテーブル化された数
値データとして記憶されており、演算処理手順記憶部60
に記憶された上式に基づいて演算処理部10と協働して、
減衰係数Ａを算出するとともに順応関数を数値データと
して算出する。

【００３７】なお、上記内部メモリとしては、数値デー
タを固定的に記憶するＲＯＭ等の不揮発性メモリが選ば
れるが、メモリを交換せずとも数値データを変更できる
ようにＮＯＶＲＡＭ，ＥＰＲＯＭ等の不揮発性で且つ書
換え可能なメモリを選択しても良い。そして、視覚空間
周波数特性補正部33は、パワースペクトル算出部32によ
って算出された被評価画像の空間周波数分布の数値デー
タに、順応関数に対応した数値データを感度低下帯域の
各周波数毎に掛け合わせてフィルタリング補正を行な
う。これにより、人間が網点画像を評価した場合に、そ
の網点の画像特有の周波数ピーク近傍領域で生じる感度
低下を考慮した人間の視覚系の空間周波数特性を表す関
数によってフィルタリング補正されて、主観的評価と整
合性のとれた客観的でしかも信頼性の高い画像品質評価
が可能となる。

【００３８】なお、本実施形態においては、感度低下帯
域をピーク周波数の１／２〜２倍としているが、精密な
補正が要求される場合には該帯域は広く設定し、補正演
算の高速化が要求される場合には狭い帯域に設定するこ
とは任意にできるものである。また、本実施形態では、
順応関数を上式で表されるものを用いたが、順応度合を
考慮した関数であれば異なる関数式でも良い。

【００３９】この後、Ｓ14では、フィルタリング補正さ
れた被評価画像の空間周波数分布は、直交逆変換に一種
である離散的フーリエ変換によって色彩情報に戻された
後、Ｓ15で、色彩情報のバラツキを客観的に評価する統
計量として、例えば、色彩情報の標準偏差を求める演算
を行なって品質評価値とする。この演算は画像評価値演
算部34で行なわれている。なお、被評価画像がカラー画
像である場合には視覚空間周波数特性補正部33によって
得られた、フィルタリング補正された三刺激値ＸＹＺに
対応する空間周波数分布に、例えば、フーリエ逆変換後
のＬ^* ａ^* ｂ^*等の均等色空間内での明度情報、彩度情
報及び色相情報のバラツキ量に適当な重み付け処理を行
なって、画像品質評価値としても良い。さらに、被評価
画像全体の評価を行なうため、マイクロ濃度計20を使用
して、被評価画像の走査開始点からの走査方向とは垂直
な方向に一定間隔をおいて複数回走査することで、複数
ライン分の画像評価値が得られ、これを平均化処理した
ものを最終的な画像評価値とすることにより、被評価画
像を二次元評価でき一層信頼性の高い画像品質評価が可
能となる。

【００４０】また、マイクロ濃度計20の代わりに例えば
フラットベッドスキャナを設けて、被評価画像を２次元
走査し、上述２次元離散的フーリエ変換の後にフィルタ
リング補正し逆変換するようにすれば高精度な画像品質
評価が可能となる。また、第１の実施形態で説明した補
正と組み合わせる、すなわち、観察距離、被評価画像の
輝度、及び該被評価画像の周囲輝度等の観察パラメータ
に対応した空間周波数特性の数値データを予め観察パラ
メータ記憶部40に記憶させ、観察パラメータに応じたフ
ィルタリング補正と、第２の実施形態で説明した網点画
像に対するフィルタリング補正とを組み合わせること
で、観察条件のみならず被評価画像の種別に対してもき
め細かい人間の視覚系の空間周波数特性の補正が可能と
なる。

【００４１】また、本実施形態では、例えば使用者が外
部入力することで被評価画像が網点画像であることを特
定して、網点画像特有の補正制御を行なう場合について
述べたが、パワースペクトル算出部32で適当な閾値によ
って網点画像を自動認識して補正処理を行なうようにす
れば使用者の操作性を向上させることができる。そし
て、画像評価値演算部34による演算処理結果はＣＲＴデ
ィスプレイ装置等の出力部50へ出力される。

【００４２】図８は通常の視覚の空間周波数特性と２種
類のピーク周波数近傍で感度低下した視覚の空間周波数
特性を示したものである。これによれば、従来、通常の
視覚の空間周波数特性でのみで行なわれた補正と、本実
施形態のごとくに順応関数に応じて行なわれる補正とは
かなり異なったものとなることがわかる。さらに、上記
従来方法による補正との差異を明確にするために、ノイ
ズを重畳した画像を特定の周波数にピークを有するよう
に加工した画像を被評価画像として、主観的評価と客観
的評価を行い、その整合性を見るべく相関を求めた。

【００４３】図９は従来法による客観的評価（縦軸）と
主観的評価（横軸）との相関図であり、図10は本実施形
態による客観的評価（縦軸）と主観的評価（横軸）との
相関図である。両者を比較対照すると、従来法によるも
のでは、相関係数が約0.15となり極めて悪いのに対し、
本実施形態によるものでは、相関係数が約0.9 に向上し
ているのが確認できた。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、被評価画像の空間周波数分布情報に対して
人間の視覚系の空間周波数特性を表す関数によって補正
を行なう際に、観察条件に応じた最適な関数でフィルタ
リング補正されるために、主観的評価と整合性のとれた
客観的でしかも信頼性の高い画像品質評価が可能とな
る。

【００４５】また、請求項２の発明によれば、被評価画
像が特定周期のパターンを有する場合でも、その特定周
波数近傍領域で生じる感度低下を考慮した人間の視覚系
の空間周波数特性を表す関数によって補正を行なうため
に、主観的評価と整合性のとれた客観的でしかも信頼性
の高い画像品質評価が可能となる。また、請求項３の発
明によれば、画像情報の特定周波数パターンを検出して
画像種別を自動判別することができる。

【００４６】また、請求項４の発明によれば、被評価画
像が網点画像であることを自動判別できるため使用者の
操作性を向上させることができる。また、請求項５の発
明によれば、観察パラメータを適宜選択してそれぞれ画
像品質評価を向上させることができる。また、請求項６
の発明によれば、被評価画像を簡易的演算で擬似的２次
元評価が可能で、一層信頼性の高い画像品質評価が可能
となる。

【００４７】また、請求項７の発明によれば、２次元画
像情報を入力してより高精度な画像品質評価が可能とな
る。また、請求項８の発明によれば、被評価画像の補正
を行なう際に、複数のフィルタの中から観察条件に応じ
た最適なものを選択してフィルタリングするために、主
観的評価と整合性のとれた客観的でしかも信頼性の高い
画像品質評価が可能となる。

【００４８】また、請求項９の発明によれば、被評価画
像が特定周波数パターンを有する場合でも、特定周波数
近傍領域で生じる感度低下を考慮した補正が可能で、主
観的評価と整合性のとれた客観的でしかも信頼性の高い
画像品質評価をできる。また、請求項10の発明によれ
ば、被評価画像がカラー画像の場合に適用することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態における画像評価装置の概略構成を
示すブロック図

【図２】本実施形態における画像評価方法のアルゴリズ
ムを示すフローチャート

【図３】本実施形態における空間正弦波パターンの観察
条件の変化に対するコントラスト感度を示した図

【図４】本実施形態における観察パラメータを観察距離
とした場合の空間周波数特性を示した図

【図５】他の実施形態における画像評価方法のアルゴリ
ズムを示すフローチャート

【図６】他の実施形態におけるディザマトリクスのサイ
ズを可変した時の空間周波数特性を示す図

【図７】他の実施形態における被評価画像の空間周波数
特性を示した図

【図８】他の実施形態における通常の視覚の空間周波数
特性と感度低下した視覚の空間周波数特性を示した図

【図９】従来における客観的評価と主観的評価との相関
図

【図10】本実施形態における客観的評価と主観的評価と
の相関図

【符号の説明】

10 演算処理部 32 パワースペクトル算出部 33 視覚空間周波数特性補正部 34 画像評価値演算部 40 観察パラメータ記憶部 60 演算処理手順記憶部

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被評価画像の画像情報を空間周波数分布情
   報に変換し、該空間周波数分布情報を観察パラメータに
   応じた人間の視覚系の空間周波数特性を表す関数によっ
   てフィルタリング補正した後、逆変換により得られた画
   像情報から画像評価値を算出することを特徴とする画像
   評価方法。
2. 【請求項２】被評価画像の画像情報を空間周波数分布情
   報に変換し、特定周波数パターンを有する場合に該特定
   周波数パターンに順応した人間の視覚系の空間周波数特
   性を表す関数によってフィルタリング補正した後、逆変
   換により得られた画像情報から画像評価値を算出するこ
   とを特徴とする画像評価方法。
3. 【請求項３】前記画像情報から前記特定周波数パターン
   を検出することを特徴とする請求項２記載の画像評価方
   法。
4. 【請求項４】所定閾値により前記特定周波数パターンを
   検出して前記被評価画像が網点画像であることを判別す
   ることを特徴とする請求項２または請求項３記載の画像
   評価方法。
5. 【請求項５】前記空間周波数特性を表す関数は、観察距
   離、被評価画像の輝度、及び該被評価画像の周囲輝度の
   少なくとも１つを含む観察パラメータに応じたものであ
   ることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記
   載の画像評価方法。
6. 【請求項６】走査開始点からの走査ライン方向とは垂直
   方向に所定間隔をおいて複数ライン分の光学的情報を入
   力して各走査ラインについて１次元直交変換によって得
   られた空間周波数分布情報を逆変換して得られた１次元
   画像情報から各画像評価値を算出した後、これら各画像
   評価値を平均化処理して最終的な画像評価値とすること
   を特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載
   の画像評価方法。
7. 【請求項７】前記被評価画像の２次元画像情報を２次元
   直交変換により空間周波数分布情報に変換し、該空間周
   波数分布情報を逆変換して得られた画像情報に基づいて
   画像評価値を算出することを特徴とする請求項１〜請求
   項５のいずれか１つに記載の画像評価方法。
8. 【請求項８】被評価画像の画像情報を入力する画像入力
   手段と、 前記画像入力手段により得られた画像情報を変換して空
   間周波数分布情報を生成する空間周波数分布生成手段
   と、 前記空間周波数分布生成手段の空間周波数分布情報に対
   し観察パラメータに応じた人間の視覚系の空間周波数特
   性を表す関数と演算処理することでフィルタリング補正
   する空間周波数特性補正手段と、 前記空間周波数特性補正手段の出力を逆変換して得られ
   た画像情報に基づいて画像評価値を算出する画像評価値
   演算手段と、 を具備することを特徴とする画像評価装置。
9. 【請求項９】被評価画像の画像情報を入力する画像入力
   手段と、 前記画像入力手段により得られた画像情報を変換して空
   間周波数分布情報を生成する空間周波数分布生成手段
   と、 前記空間周波数分布生成手段の空間周波数分布情報に対
   し特定周波数パターンを有する場合に該特定周波数パタ
   ーンに順応した人間の視覚系の空間周波数特性を表す関
   数によってフィルタリング補正する空間周波数特性補正
   手段と、 前記空間周波数特性補正手段の出力を逆変換して得られ
   た画像情報に基づいて画像評価値を算出する画像評価値
   演算手段と、 を具備することを特徴とする画像評価装置。
10. 【請求項10】前記画像入力手段が被評価画像を入力して
    光学的情報とその位置情報を得ると、該光学的情報を明
    度情報、彩度情報及び色相情報からなる色彩情報に変換
    する変換処理手段を設けたことを特徴とする請求項８〜
    請求項９のいずれか１つに記載の画像評価装置。