JPH096962A - 鮮鋭度の評価方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 比較的簡単な演算によって画像の鮮鋭度を評
価する。 【構成】 評価対象とする複数の画像のそれぞれについ
て、隣接する画素間の濃度差のヒストグラムを作成し、
各画像についての濃度差ヒストグラムから、所定の濃度
差までの累積度数を各画像について求める。そして、各
画像についての累積度数を比較することによって、評価
対象の複数の画像の相対的な鮮鋭度を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、画像の鮮鋭度（シャ
ープネス）を評価する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像の鮮鋭度評価方法としては、例え
ば、特開昭６３−１３８４７２号公報に記載されたもの
が知られている。この方法は、複数種類の平滑化フィル
タを用いて平滑化処理を行なうことによって３つの平滑
化画像を作成し、これらの３つの平滑化画像におけるデ
ルタヒストグラムを作成する。ここで、デルタヒストグ
ラムとは、隣接画素の濃度差を横軸に、その頻度を縦軸
にとったヒストグラムである。そして、３つの平滑化画
像に対する３つのデルタヒストグラムに種々の演算を施
すことによって、元の画像の鮮鋭度を評価している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の鮮鋭度評価方法では、種々の演算を行なう必要がある
ので、かなりの処理時間を要するという問題があった。

【０００４】この発明は、従来技術における上述の課題
を解決するためになされたものであり、比較的簡単な演
算によって画像の鮮鋭度を評価することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段および作用】上述の課題を
解決するため、この発明は、同一の画像内容を有する複
数の画像の鮮鋭度を評価する方法であって、（ａ）前記
複数の画像のそれぞれについて、隣接する画素間の濃度
差のヒストグラムを作成する工程と、（ｂ）各画像につ
いての前記ヒストグラムから、所定の濃度差までの累積
度数を各画像について求める工程と、（ｃ）各画像につ
いての前記累積度数を比較することによって、前記複数
の画像の相対的な鮮鋭度を決定する工程と、とを備える
ことを特徴とする。

【０００６】各画像について隣接する画素間の濃度差の
ヒストグラムを求める処理は、減算と加算で行なうこと
ができる。また、その累積度数を求める処理も加算で行
なうことができる。従って、比較的簡単な演算によって
画像の鮮鋭度を評価することが可能である。

【０００７】

【実施例】図１は、この発明の一実施例を適用して画像
の鮮鋭度を評価する画像処理装置の構成を示すブロック
図である。この画像処理装置はパーソナルコンピュータ
で実現されており、ＣＰＵ２０と、バス２２と、ＲＯＭ
２４と、ＲＡＭ２６と、表示制御部２８と、表示装置と
してのカラーＣＲＴ３０と、入力装置としてのキーボー
ド３２およびマウス３４と、外部記憶装置としてのハー
ドディスク３６とを備えている。

【０００８】ＣＰＵ２０は、入力データ読み込み部４０
と、濃度差算出部４２と、累積頻度算出部４４と、累積
割合算出部４６と、出力データ書き込み部４８としての
機能を有している。これらの各部４０〜４８の機能は、
アプリケーションプログラムをＣＰＵ２０が実行するこ
とによって実現される。

【０００９】図２は、鮮鋭度の評価方法の全体手順を示
すフローチャートである。ステップＳ１では、評価対象
となる複数の入力画像データをハードディスク３６から
メインメモリ（ＲＡＭ）２６に読込む。評価対象となる
複数の画像データは同じ画像内容を表わす画像データで
ある。例えば、スキャナで読み取られた自然画像にそれ
ぞれ異なる画像処理を行なって得られた複数の画像デー
タが鮮鋭度の評価対象となる。

【００１０】なお、この実施例では、評価対象の画像デ
ータがＹＣｒＣｂ信号系（輝度・色差信号系）の画像デ
ータであり、その８ビットのＹ成分（輝度成分）に基づ
いて以下の処理が行なわれるものと仮定する。画像デー
タがＹＣｒＣｂ信号系以外の色信号系のデータである場
合には、ＹＣｒＣｂ信号系に変換し、その輝度成分に対
して以下の処理を行なうようにすればよい。

【００１１】ステップＳ２では、濃度差算出部４２と累
積頻度算出部４４が、複数の入力画像データのそれぞれ
について、各画素とその隣接画素との濃度差のヒストグ
ラムを作成する。図３は、ステップＳ２の詳細手順を示
すフローチャートである。ステップＳ１１では、ＲＡＭ
２６内に入力画像データの全階調範囲（０〜２５５）に
対応する濃度差の頻度（濃度差ヒストグラム）を格納す
るためのメモリエリアを設ける。

【００１２】ステップＳ１２，Ｓ１３では、画像内の画
素位置を示すパラメータｉ，ｊがそれぞれ１に初期化さ
れる。図４（Ａ）に示すように、パラメータｉ，ｊは画
像の垂直方向と水平方向の座標を示すパラメータであ
る。

【００１３】ステップＳ１４では、ｉ行目、ｊ列目の画
素と、その周辺の８画素との濃度差の絶対値をそれぞれ
求める。図４（Ｂ）に示すように、座標（ｉ，ｊ）にお
ける画素Ｐｃの周囲には８つの隣接画素Ｐ１〜Ｐ８が存
在する。ステップＳ１４においては、各隣接画素Ｐｋ
（ｋ＝１〜８）の濃度Ｄｋと中心画素Ｐｃの濃度Ｄｃと
の差の絶対値△＝｜Ｐｃ−Ｐｋ｜がそれぞれ求められ
る。この実施例では、鮮鋭度評価の対象となる画像デー
タの輝度成分が８ビットなので、濃度差△の値も０〜２
５５の範囲にある。

【００１４】ステップＳ１５では、濃度差△の頻度数を
１つずつ増やすことによって、濃度差ヒストグラムを更
新する。なお、ステップＳ１４では１つの画素Ｐｃに対
して８つの濃度差△が得られているので、ステップＳ１
５ではこれらの８つの濃度差△に対する頻度がそれぞれ
増加する。例えば、８つの濃度差△の値がすべて５であ
る場合には、濃度差ヒストグラムにおける濃度差５の頻
度が８つ増加する。

【００１５】なお、図４（Ｃ）に示すように、所定対象
の画素Ｐｃ（ｉ，ｊ）が画像の周辺に存在する場合に
は、画像からはみ出す隣接画素Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ
７，Ｐ８についてはステップＳ１４，Ｓ１５の処理は省
略される。

【００１６】ステップＳ１６では、行数のパラメータｉ
が１つインクリメントされ、ステップＳ１７では、パラ
メータｉが行末を示す値を越えていなければステップＳ
１４に戻ってステップＳ１４〜Ｓ１６の処理を繰返す。
こうして、ｊ列目のすべての行に関して濃度差が求めら
れると、ステップＳ１８においてパラメータｊが１つイ
ンクリメントされ、画像の列末までステップＳ１３〜Ｓ
１８の処理が繰り返される。

【００１７】なお、図３の手順によれば、同じ２つの画
素間の濃度差が２回カウントされることになるが、この
結果は、単にすべての濃度差の頻度が２倍になるだけな
ので、最終的な処理結果に影響はない。但し、同じ２つ
の画素間の濃度差を２回カウントしないようにすること
も可能である。

【００１８】図３の処理によって、評価対象となる複数
の画像のそれぞれについて、濃度差ヒストグラムが作成
される。図５と図６は、高鮮鋭度と低鮮鋭度の画像に関
する濃度差ヒストグラムをそれぞれ示すグラフである。
ここで、図６の結果の処理対象である低鮮鋭度の画像
は、図５の結果の処理対象である高鮮鋭度画像にぼかし
フィルタをかけることによって意図的に低鮮鋭度にした
ものである。低鮮鋭度の画像（ボケている画像）では、
画素間の濃度差が高鮮鋭度の画像（シャープな画像）に
比べて小さくなるので、小さな濃度差△における頻度が
比較的大きくなる傾向にある。

【００１９】図２のステップＳ３では、累積割合算出部
４６が、各画像についての濃度差ヒストグラムから、濃
度差の累積割合ヒストグラムを求める。図７は、ステッ
プＳ３の詳細手順を示すフローチャートである。ステッ
プＳ２１では、濃度差ヒストグラムの総頻度数を求め
る。総頻度数は、濃度差ヒストグラムの頻度を累算する
だけで求めることができる。ステップＳ２２では、濃度
差△を表わすパラメータｋを０に初期化する。

【００２０】ステップＳ２３ではｋランク目までの頻度
数の和を求め、ステップＳ２４では、頻度数の和の値を
総頻度数で割り１００を掛けることによって、ｋランク
目までの累積頻度の割合を求める。ここで、「ｋラン
ク」とは「濃度差ｋ」と同じ意味である。そして、ステ
ップＳ２５でパラメータｋを１つインクリメントして、
パラメータｋが濃度差の最大値（＝２５５）になるまで
ステップＳ２３〜Ｓ２５を繰返す。こうして、各画像に
関する濃度差の累積頻度の割合を示す累積割合ヒストグ
ラムが作成される。

【００２１】図８は、図５と図６の濃度差ヒストグラム
に関して得られた累積割合を示す説明図であり、図９と
図１０は、その累積割合ヒストグラムを示すグラフであ
る。図８の（Ａ），（Ｂ）を比較すれば解るように、各
濃度差ｋまでの累積割合は、高鮮鋭度画像の方が低鮮鋭
度画像よりも常に低い。すなわち、同じ濃度差までの頻
度の累積割合は、高鮮鋭度画像において比較的小さく、
低鮮鋭度画像において比較的大きいことが解る。

【００２２】図２のステップＳ４では、評価対象の２つ
の画像について、所定の濃度差ｋまでの累積割合を比較
することによって２つの画像の相対的な鮮鋭度を決定す
る。すなわち、所定の濃度差ｋまでの累積割合がより小
さい画像は鮮鋭度が比較的高く、累積割合がより大きい
画像は鮮鋭度が比較的低いものと決定する。なお、累積
割合を比較する濃度差としては、０〜１０程度の範囲の
比較的低い値が好ましい。累積割合ヒストグラムと鮮鋭
度の評価結果は、出力データ書き込み部４８（図１）に
よってカラーＣＲＴ３０に表示される。

【００２３】ステップＳ３において累積割合ヒストグラ
ムを求める際には、ステップＳ４において累積割合が比
較される濃度差までのヒストグラムを求めるようにすれ
ばよい。特に、濃度差ｋ＝０における累積割合（これは
濃度差ｋ＝０における頻度数に等しい）に基づいて相対
的な鮮鋭度を決定する場合には、ステップＳ３を省略す
ることも可能である。

【００２４】以上のように、この実施例では、２つの画
像について隣接画素間の濃度差ヒストグラムと累積割合
ヒストグラムを求め、所定の濃度差までの累積割合に応
じて２つの画像の相対的な鮮鋭度を決定しており、フィ
ルタリング処理等の複雑な演算を必要としない。従っ
て、簡単な演算によって画像の鮮鋭度を評価することが
できる。

【００２５】なお、この発明は上記実施例に限られるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の
態様において実施することが可能であり、例えば次のよ
うな変形も可能である。

【００２６】（１）濃度差ヒストグラムを求めるための
図３の手順では、各画像内のすべての画素に関してその
８つの隣接画素との濃度差を求めていた。しかし、すべ
ての画素について濃度差を求める必要はなく、画像内の
画素をとびとびに選択して隣接画素との濃度差を求める
ようにしてもよい。例えば、図３のステップＳ１６とス
テップＳ１８におけるパラメータｉ，ｊのインクリメン
ト幅を２以上の値にそれぞれ設定してもよい。こうすれ
ば、処理する画素数が低減できるので、全体の処理時間
を短縮できる。但し、評価対象とする複数の画像におい
て、同じ画素位置を選択して隣接画素との濃度差を求め
る。

【００２７】また、８つの隣接画素のすべてを対象とし
て濃度差を求める必要はなく、８つの隣接画素の内のい
くつかを選択して濃度差を求めるようにしてもよい。

【００２８】さらに、複数の画像の全画像範囲について
濃度差を求める必要はなく、画像内の一部の領域につい
て濃度差を求めるようにしてもよい。但し、この場合に
も、評価対象とする複数の画像において同じ画像領域を
選択して濃度差を求める。

【００２９】（３）上記実施例では、隣接画素間の濃度
差の絶対値を求めていたが、この代わりに隣接画素間の
濃度差を実質的に示す他の値を求めるようにすることも
可能である。例えば隣接画素間の濃度差の２乗を求め
て、そのヒストグラムを作成するようにしてもよい。

【００３０】（４）累積割合ヒストグラムの代わりに、
単に頻度数を累積した累積ヒストグラムを求め、その累
積頻度数に基づいて相対的な鮮鋭度を決定するようにす
ることも可能である。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
減算や加算等の比較的簡単な演算によって画像の鮮鋭度
を評価することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を適用して画像の鮮鋭度を
評価する画像処理装置の構成を示すブロック図。

【図２】鮮鋭度の評価方法の全体手順を示すフローチャ
ート。

【図３】ステップＳ２の詳細手順を示すフローチャー
ト。

【図４】濃度差を求める処理の内容を示す説明図。

【図５】高鮮鋭度の画像に関する濃度差ヒストグラムを
それぞれ示すグラフ。

【図６】低鮮鋭度の画像に関する濃度差ヒストグラムを
それぞれ示すグラフ。

【図７】ステップＳ３の詳細手順を示すフローチャー
ト。

【図８】高鮮鋭度画像と低鮮鋭度の累積割合を示す説明
図。

【図９】高鮮鋭度画像の累積割合ヒストグラムを示すグ
ラフ。

【図１０】低鮮鋭度画像の累積割合ヒストグラムを示す
グラフ。

【符号の説明】

２０…ＣＰＵ ２２…バス ２４…ＲＯＭ ２６…ＲＡＭ ２８…表示制御部 ３０…カラーＣＲＴ ３２…キーボード ３４…マウス ３６…ハードディスク ４０…入力データ読み込み部 ４２…濃度差算出部 ４４…累積頻度算出部 ４６…累積割合算出部 ４８…出力データ書き込み部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一の画像内容を有する複数の画像の鮮
   鋭度を評価する方法であって、（ａ）前記複数の画像の
   それぞれについて、隣接する画素間の濃度差のヒストグ
   ラムを作成する工程と、（ｂ）各画像についての前記ヒ
   ストグラムから、所定の濃度差までの累積度数を各画像
   について求める工程と、（ｃ）各画像についての前記累
   積度数を比較することによって、前記複数の画像の相対
   的な鮮鋭度を決定する工程と、とを備えることを特徴と
   する鮮鋭度の評価方法。