KR101453561B1

KR101453561B1 - 동화상 처리 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101453561B1
Application number: KR1020080029075A
Authority: KR
Inventors: 요시 에나미; 마사히로 기꾸찌; 쯔또무 미즈구찌; 히로유끼 사노
Original assignee: 오츠카 일렉트로닉스 가부시키가이샤
Priority date: 2007-03-29
Filing date: 2008-03-28
Publication date: 2014-10-21
Also published as: TW200847065A; NL2001417A1; US20080238820A1; KR20080088511A; FR2914476B1; DE102008015979A1; TWI436303B; FR2914476A1; NL2001417C2

Abstract

갈바노 카메라(3a)를 이용하여, 판정 대상 표시기(2)의 표시 화면(21)을 움직이는 동화상을 복수회 촬영한다. 촬영된 데이터는, 판정 대상 표시기(2)의 동화상 이동 방향의 위치 및 이들 각 시각에서의, 표시기의 발광 휘도의 4분할로 이루어진다. 이 데이터에 기초하여, 눈의 동화상 추종 시뮬레이션을 행하고, 그 눈의 추종 방향을 따라 1프레임 시간의 정수배로 적분 연산함으로써, 판정 대상 표시기(2)의 동화상 응답 곡선을 구한다. 이 동화상 응답 곡선에 기초하여, 동화상 특성 평가 동화상 흐려짐 평가를 행할 수 있다.

판정 대상 표시기, 라인 카메라, 갈바노 카메라, 화상 신호 발생기, 표시 화면, 갈바노 미러

Description

동화상 처리 장치 및 방법{MOTION PICTURE IMAGE PROCESSING SYSTEM AND MOTION PICTURE IMAGE PROCESSING METHOD}

본 발명은, 홀드형의 판정 대상 표시기의 화면에 비추어진 화상의 움직임에 기초하여, 그 판정 대상 표시기의 동화상 응답 곡선을 취득하고, 그 판정 대상 표시기의 화상 성능을 판정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

액정 표시기(LCD), 플라즈마 표시기(PDP), 일렉트로루미네센스 표시기(EL)등의 각 표시기의 화면에 동화상을 표시하고, 그 동화상의 움직임을 측정하여, 동화상 표시 성능을 판정하는 것이 행해지고 있다.

종래, 동화상 표시 성능을 판정하는 방법으로서, 정지 카메라에 의해 동화상을 복수회 촬영하고, 그 촬영된 각 화상을 시계열 정지 화상으로서 보존하고, 그 보존된 각 시계열 정지 화상을 동화상의 이동 속도에 동조하여 어긋나게 하면서 시간 적분하여 합성 화상을 얻고, 그 합성 화상의 엣지의 선명도를 평가하는 방법이 있다. 특히 LCD와 같이 화상 홀드 시간이 긴 표시기일수록, 화상의 엣지의 선명도가 저하한다. 상기 방법은 이 엣지의 선명도의 저하를 수치화하여 지표로 한다(일본 특개 2001-204049호 공보).

상기 동화상 표시 성능을 판정하는 방법에서는, 각 시계열 정지 화상을 적분하여 합성 화상을 얻지 않으면 안되지만, 촬영하는 각 시계열 정지 화상은 2차원화상이다. 따라서, 그 정지 카메라의 감광면도 2차원의 면으로 되고, 감광면의 주사 횟수가 많아져 주사 시간이 길어진다. 따라서, 동화상이 움직이는 동안에 많은 매수를 취할 수 없어, 동화상 표시 성능의 판정 정밀도가 오르지 않는다고 하는 문제가 있었다.

또한, 정지 카메라의 주사 횟수도 많아져서 주사 시간이 길어지고, 동화상이 움직이는 동안에 많은 매수를 취할 수 없어, 동화상 표시 성능의 판정 정밀도가 오르지 않는다고 하는 문제도 있었다.

따라서 본 발명은, 판정 대상 표시기의 화면에 비추어진 화상의 움직임을 많은 매수 촬영하고, 그 판정 대상 표시기의 동화상 응답 곡선을 취득할 수 있는 동화상 처리 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 동화상 처리 장치는, 판정 대상 표시기에 동화상 신호를 공급하는 화상 신호 발생기와, 상기 판정 대상 표시기에 표시된 동화상을 촬영하는 카메라와, 상기 카메라에 의해 촬영한 동화상을 시계열로 수집한 데이터에 기초하여 눈의 추종 방향을 결정하고, 그 촬영한 동화상의 휘도를 그 눈의 추종 방향을 따라 1프레임 시간의 정수배에 상당하는 시간에 걸쳐서 적분함으로써, 상기 카메라의 각 화 소 위치에 대응하는 상기 판정 대상 표시기의 동화상 응답 곡선을 얻는 연산부를 갖는 것을 특징으로 한다.

이 구성의 동화상 응답 곡선 취득 장치는, 카메라를 이용하여 동화상을 촬영함으로써, 판정 대상 표시기의 표시 화면을 움직이는 동화상의 각 위치 정보를 측정할 수 있다. 얻어지는 데이터는, 판정 대상 표시기의 동화상 이동 방향의 위치 및 이들 각 시각에서의, 표시기의 발광 휘도의 정보로 이루어진다. 이 데이터에 기초하여, 눈의 동화상 추종 시뮬레이션을 행하고, 그 눈의 추종 방향을 따라 1프레임 시간의 정수배로 적분 연산함으로써 동화상 응답 곡선을 구한다. 이 동화상 응답 곡선에 기초하여, 동화상 특성 평가, 동화상 흐려짐 평가 등을 행할 수 있다.

상기 카메라는, 상기 판정 대상 표시기에 대하여 고정되고, 상기 판정 대상 표시기의 1프레임 시간보다도 짧은 시간 간격으로 복수회 노광 촬영 가능한 라인 카메라이어도 된다. 라인 카메라를 이용하여 촬영함으로써, 판정 대상 표시기의 표시 화면을 움직이는 동화상의 각 위치 정보를 고속이면서 거의 동시에 측정할 수 있다. 따라서, 각 위치에 대한 타이밍의 어긋남을 없애고 한번에 정확하게 측정할 수 있다. 특히 이 구성은, 라인 카메라를 움직이지 않고 정점 측정하기 때문에, 카메라의 동화상 추종 기구가 필요없어 간편하게 동화상 특성의 측정이 가능하여, 장치의 코스트, 수명, 고장을 저감할 수 있다.

상기 카메라는, 상기 판정 대상 표시기에 대하여 설치되고, 상기 동화상의 움직임과 동기하여, 시야를 상기 슬릿이 신장하는 방향과 서로 다른 방향으로 돌리면서 복수회 노광 촬영 가능한 갈바노 카메라이며, 상기 판정 대상 표시기의 화면에 설치된 가늘고 긴 슬릿을 더 갖고 있어도 된다. 이 구성의 동화상 응답 곡선 취득 장치는, 갈바노 카메라를 이용하여 촬영함으로써 판정 대상 표시기의 표시 화면을 움직이는 동화상의 각 위치 정보를 고속으로 측정할 수 있다. 따라서, 각 위치에 대한 타이밍의 어긋남을 없애고 정확하게 측정할 수 있다.

또한 본 발명의 화상 표시기의 동화상 응답 곡선 취득 방법은, 상기 본 발명의 동화상 응답 곡선 취득 장치의 발명과 실질적으로 동일한 발명에 따른 방법의 발명으로 된다.

또한 본 발명의 다른 국면에서의 동화상 처리 장치는, 판정 대상 표시기에 동화상 신호를 공급하는 화상 신호 발생기와, 상기 판정 대상 표시기에 표시된 동화상을 촬영하는 카메라와, 상기 카메라에 의해 복수회 촬영한 화상을 시계열로 수집한 데이터에 기초하여, 상기 카메라의 1화소에서의, 상기 판정 대상 표시기에 표시된 동화상의 시간 변화를 취함으로써, 상기 판정 대상 표시기의 동화상 응답 곡선을 얻는 연산부를 갖는 것을 특징으로 한다.

이 구성의 동화상 응답 곡선 취득 장치에 따르면, 카메라를 이용하여 촬영한 데이터에 기초하여, 카메라의 1화소를 고정하여 고속의 시뮬레이션을 행하고, 시간에 대한 동화상 응답 곡선을 구한다. 이 동화상 응답 곡선에 기초하여, 동화상 특성 평가, 동화상 흐려짐 평가를 행할 수 있다.

상기 카메라는, 상기 판정 대상 표시기에 대하여 고정되고, 상기 판정 대상 표시기의 1프레임 시간보다도 짧은 시간 간격으로 복수회 노광 촬영 가능한 라인 카메라이어도 된다. 라인 카메라를 움직이지 않고 측정하기 때문에, 카메라의 동화상 추종 기구가 필요없고 간편하게 동화상 특성의 고속이면서 거의 동시 측정이 가능하며, 각 위치에 대한 타이밍의 어긋남을 없애고 한번에 정확하게 측정할 수 있다. 또한 장치의 코스트, 수명, 고장을 저감할 수 있다.

상기 카메라는, 상기 판정 대상 표시기에 대하여 설치되고, 상기 동화상의 움직임과 동기하여, 시야를 상기 슬릿이 신장하는 방향과 서로 다른 방향으로 돌리면서 복수회 노광 촬영 가능한 갈바노 카메라이며, 상기 판정 대상 표시기의 화면에 설치된 가늘고 긴 슬릿을 더 갖고 있어도 된다.

본 발명에서의 전술한, 또는 또 다른 이점, 특징 및 효과는, 첨부 도면을 참조하여 다음에 설명하는 실시 형태의 설명에 의해 명백해진다.

<장치 구성 1>

도 1은 판정 대상 표시기(2)의 표시 화면(21)에 비추어진 화상의 움직임에 기초하여, 그 판정 대상 표시기(2)의 동화상 표시 성능을 판정하기 위한 동화상 처리 장치(1)의 구성을 도시한 개략도이다.

동화상 처리 장치(1)는, 홀드형의 판정 대상 표시기(2)의 표시 화면(21)을 촬영하는 라인 카메라(3)와, 라인 카메라(3)의 촬영 화면에 기초하여 동화상 응답 곡선을 취득하는 컴퓨터 제어부(4)와, 판정 대상 표시기(2)에 동화상을 표시하기 위한 화상 신호를 공급하는 화상 신호 발생기(5)를 구비하고 있다.

도 1의 예에서는, 판정 대상 표시기(2)에 표시되는 「동화상」으로서 좌측 절반이 휘도 100%(백), 우측 절반이 휘도 0%(흑)의 스텝 형상의 화상을 이용한다. 중앙의 휘도가 절환되는 부분을 「엣지」라고 한다. 동화상은 표시 화면(21) 상을, 좌에서 우로 움직여 가는 것으로 한다.

라인 카메라(3)는 판정 대상 표시기(2)에 대하여 고정되어 있고, 렌즈(31)와, 수평 방향으로 포토다이오드가 복수 배열되어 있는 일차원 CCD 어레이로 이루어지는 검출면(32)을 구비하고 있다. 또한, 이차원 CCD 어레이를 사용하여, 마스크 등으로 수직 방향의 정보를 숨겨서, 가로 방향의 1라인분만의 정보를 얻는 시스템으로 하여도 된다.

라인 카메라(3)는 1회의 노광에 대하여, 1라인만 주사한다. 1 라인의 주사 시간은, 판정 대상 표시기(2)의 1프레임의 주사 시간과 비교하여 훨씬 짧은 것이다. 이 때문에, 읽어내기 시간이 매우 적게 된다. 예를 들면 판정 대상 표시기(2)의 1프레임의 주사 시간이 1/60초인 것에 대해서, 라인 카메라(3)의 1라인의 주사 시간은 몇십마이크로초이다.

라인 카메라(3)에서 취득한 화상 신호는, 화상 취득 I/O 보드를 통하여 컴퓨터 제어부(4)에 공급된다.

한편, 컴퓨터 제어부(4)로부터 화상 신호 발생기(5)에, 표시 화상을 선택하는 표시 컨트롤 신호가 보내지고, 화상 신호 발생기(5)는, 이 표시 컨트롤 신호에 기초하여, 판정 대상 표시기(2)에 화상을, 소정의 속도에서 동화상 표시하기 위한 동화상 신호를 공급한다. 또한, 화상 신호 발생기(5)의 기능을 컴퓨터 제어부(4) 내에 설정하여도 된다.

도 2는, 판정 대상 표시기(2)의 표시 화면(21)과 라인 카메라(3)의 검출면과의 관계를 도시하는 광로도이다.

표시 화면(21) 상의 라인 카메라(3)의 일차원 시야(22)로부터의 광선은, 라인 카메라(3)의 렌즈(31)에 입사되고, 라인 카메라(3)의 검출면(32)에서 검출된다.

판정 대상 표시기(2)와 렌즈까지의 광로에 따른 거리를 a, 렌즈로부터 검출면(32)까지의 거리를 b로 한다. 렌즈의 촛점 거리 f가 기지이면, 식

1/f=1/a+1/b

를 이용하여, a,b의 관계를 구할 수 있다.

판정 대상 표시기(2)의 표시 화면(21)의 좌표를 도시한 바와 같이 X로 한다. 라인 카메라(3)의 검출면(32)의 검출 좌표를 Y로 한다. M을 라인 카메라(3)의 렌즈의 배율로 하면,

Y=MX

가 성립한다. 배율 M은, 상기 a,b를 사용하여,

M=-b/a

로 표현된다.

<장치 구성 2>

도 3은, 판정 대상 표시기(2)의 표시 화면(21)에 비추어진 화상의 움직임에 기초하여, 그 판정 대상 표시기(2)의 동화상 표시 성능을 판정하기 위한 동화상 처 리 장치(11a)의 구성을 도시한 개략도이다. 도 4는 판정 대상 표시기(2)와 갈바노 카메라(3a)와의 위치 관계를 도시하는 측면도이다.

동화상 처리 장치(11a)는, 홀드형의 판정 대상 표시기(2)의 표시 화면(21)을 촬영하는 갈바노 카메라(3a)와, 갈바노 카메라(3a)의 촬영 화면에 기초하여 동화상 응답 곡선을 취득하기 위한 컴퓨터 제어부(4)와, 판정 대상 표시기(2)에 소정의 속도로 이동하는 동화상을 표시하기 위한 동화상 신호를 공급하는 화상 신호 발생기(5)를 구비하고 있다.

도 1의 예에서는, 판정 대상 표시기(2)에 표시되는 「동화상」으로서 좌측 절반이 휘도 100%(백), 우측 절반이 휘도 0%(흑)의 스텝 형상의 화상을 이용한다. 중앙의 휘도가 절환되는 부분을 엣지라고 한다. 동화상은 표시 화면(21) 상을, 좌에서 우로 움직여 가는 것으로 한다. 판정 대상 표시기(2)의 표시 화면(21)은 수평한 슬릿을 갖는 마스크(6)로 커버되어 있다.

갈바노 카메라(3a)는, 포토다이오드가 종횡으로 복수 배열되어 있는 이차원 CCD 어레이를 구비하는 카메라 본체(34)와, 갈바노 미러(35)를 구비하고 있다. 카메라 본체(34)는, 판정 대상 표시기(2)의 표시 화면(21)의 일부 또는 전부를 촬영의 시야로 하고 있다. 시야의 형상은 사각 형상이다.

갈바노 미러(35)는, 카메라 본체(34)와 판정 대상 표시기(2) 사이에 존재하여, 수평축을 중심으로 하여 회전하는 것이다. 갈바노 미러(35)는, 예를 들면 코일에 전류를 흘림으로써 발생하는 자계 중에, 영구 자석을 회전 가능하게 배치하고, 그 영구 자석의 회전축에 미러를 장착한 것으로, 스무스하게 신속한 미러의 회 전이 가능하다.

이 갈바노 미러(35)의 회전에 따라서 카메라의 시야가 표시 화면(21) 상을, 동화상의 이동 방향으로 수직한 방향(상하 방향) S로 움직일 수 있다. 이 카메라의 시야가 표시 화면(21) 상을 아래부터 위까지 이동하는 시간 중에, 판정 대상 표시기(2)의 표시 화면(21) 상을, 동화상의 엣지가 좌에서 우까지 움직인다. 즉, 동화상의 엣지가 좌에서 우까지 움직이는 시간은, 카메라의 시야가 표시 화면(21)을 아래부터 위까지 이동하는 시간 중에 포함된다. 이 갈바노 미러(35)의 회전 구동 신호는, 컴퓨터 제어부(4)로부터, 갈바노 미러 구동 컨트롤러를 통하여 공급된다. 또한, 갈바노 미러(35)와 카메라 본체(34)를 따로따로 구성하는 것은 아니고, 경량 디지털 카메라 등의 카메라 자체를 회전대에 설치하여, 회전 구동 모터에서 회전 구동하여도 된다.

카메라 본체(34)의 1회의 노광 시간(셔터를 여는 시간)은, 판정 대상 표시기(2)의 1프레임의 주사 시간과 비교하여 동일하거나, 또는 그보다 긴 것이다. 카메라 본체(34)의 1회의 노광 시간과, 판정 대상 표시기(2)의 1프레임의 주사 시간과의 비를 "n"으로 한다. 예를 들면 판정 대상 표시기(2)의 1프레임의 주사 시간이 1/60초인 것에 대해서, 카메라 본체(34)의 노광 시간은, 판정 대상 표시기(2)의 n프레임분(n/60초)의 시간이다.

여기서 "n"은 1이상인 것이 바람직하며, 가능하다면 3이상인 것이 바람직하다. 「1 이상」으로 하면, 화상 신호를, 이차원 CCD 어레이 상에서, 실질 상, 1프레임의 묘화 시간 이상에 걸쳐서 시간 적분할 수 있으므로, 단발적인 노이즈를 배 제할 수 있기 때문이다. 「3 이상이 바람직하다」라고 한 것은, 노광 시간이 3프레임분 있으면, 노광의 개시와 프레임의 개시가 동기하지 않은 경우, 전후의 프레임을 버리고, 한가운데의 1프레임분을 완전히 이차원 CCD 어레이에 공급할 수 있기 때문이다. "n"의 상한은, 동화상이 화면의 끝부터 끝까지 이동하는 시간에 걸쳐서 측정할 수 있으면 되므로, 그 이동 시간에 취하면 된다. 동화상의 이동 속도에는 여러가지의 속도를 설정할 수 있으므로, 상한을 명시할 수는 없지만, 통상적으로, 카메라 본체(34)에서 설정할 수 있는 최대의 노광 시간 내에 들어가므로 문제 없다.

카메라 본체(34)에서 취득한 화상 신호는, 화상 취득 I/O 보드를 통하여 컴퓨터 제어부(4)에 공급된다.

도 5의 (a)∼도 5의 (d)는, 카메라 본체(34)의 이차원 CCD 어레이에 찍힌 화상의 시간 추이를 도시하는 도면이다.

갈바노 미러(35)가 1회전하는 동안에, 동화상의 엣지가 좌에서 우까지 움직인다. 그 동안 카메라 본체(34)는 이차원 CCD 어레이를 노광 촬영한다. 이와 같이 하여, 이차원 CCD 어레이에 화상 신호가 축적된다. 판정 대상 표시기(2)의 표시 화면(21)은 전술한 바와 같이 수평한 슬릿을 갖는 마스크(6)로 커버되어 있으므로, 그 슬릿을 통하여 도 5의 (a)∼도 5의 (d)와 같은 동화상이 얻어진다. 이차원 CCD 어레이 상에 얻어지는 동화상은 수평한 라인 형상의 것을 시간순으로 축적한 것으로 된다.

<해석 수순>

이하의 해석 수순은, 동화상 처리 장치(1, 1a)에 공통인 것이다.

이하의 해석 수순은, 동화상 처리 장치(1, 1a)에 설치된 CD-ROM이나 하드디스크 등 소정의 매체에 기록된 프로그램을, 동화상 처리 장치(1, 1a)의 컴퓨터가 실행함으로써 실현된다.

라인 카메라(3) 또는 갈바노 카메라(3a)에서 검출된 휘도 신호를, 횡축에 화소, 종축에 시간을 취하여 그래프화한 것을 도 6에 도시하고, 그 그래프를 컴퓨터 화면에 표시했을 때에 촬영한 사진을 도 7에 도시한다.

도면 중, "Tf"는 판정 대상 표시기(2)의 1 프레임 주사 시간이다. 판정 대상 표시기(2)는 홀드형이며, 1개의 주사 시간 Tf 내에서는 동화상은 멈추어 있다. v는 인접 프레임 간의 동화상의 이동 거리이다. 이 주사 시간 Tf 내에서, 라인 카메라(3)가 복수회(도 6에서는 4회 그리고 있지만, 실제로는 1O0회 정도임) 노광하거나, 혹은 갈바노 미러(35)가 1회전하고 그 동안에 갈바노 카메라(3a)가 복수회 노광한다. 이 각 노광에 의해 얻어지는 수평한 각 라인을 "DL"로 나타내고 있다. 1 라인은, 도 6의 확대도에 도시한 바와 같이 R(적), G(녹), B(청) 3종의 화소가 반복해서 배열된 것이며, 검출 신호도 R, G, B 3종의 신호가 교대로 계속된 시리얼한 휘도 신호로 되지만, 카메라 내장의 제어부(도시하지 않음)의 처리에 의해 패러렐 신호로 변환하여, R의 신호열, G의 신호열, B의 신호열을 분리하여 출력하는 것이 가능하다. 이와 같이 하여, 모노크롬의 라인 카메라(3)나 모노크롬의 갈바노 카메라(3a)에서도 디스플레이의 R, G, B의 각 화소의 레스펀스 곡선을 얻을 수 있다.

다음으로 도 6에서, 카메라의 표시 화소를 하나 고정하고, 시간마다의 휘도 신호열을 얻는다. 이 조작은 예를 들면 도 6의 A-A 단면을 따라 신호를 취득하는 것과 동일하다.

도 8은, 카메라의 표시 화소를 하나 고정한 경우의, 그 화소를 구성하는 각 색의 휘도 신호의 시간 경과를 나타내는 그래프이다.

이 그래프에 의해, 카메라의 1화소에 주목한 응답 곡선을 얻을 수 있다. 각 색의 휘도는, 판정 대상 표시기(2)의 표시 화면(21) 상의 엣지의 이동에 따라서 시간과 함께 상승하고 있지만, 이 상승의 형상에 기초하여, RGB 각 화소의 응답 시간을 알 수 있다. 여기에서, 응답 시간이란, 휘도가 최대 계조의 10%값부터 90%값까지 상승하는 데에 요하는 시간을 말한다. 도 8의 예에서는, R화소, G화소, B화소의 응답 시간 측정값은, R화소=45.26msec, G화소=44.80msec, B화소=43.24msec이다. R화소와 B화소 사이에는 약 2msec의 차가 있어, 판정 대상 표시기(2)의 표시 화면(21)을 눈으로 본 경우, 동화상의 엣지에 색 얼룩이 생길 수 있는 것을 알 수 있다.

이와 같이 하여, 카메라의 임의의 1화소에서의, 판정 대상 표시기에 표시된 동화상의 시간 변화를 취함으로써, RGB 각 화소의 동화상 응답 곡선을 얻을 수 있다.

다음으로, 도 8의 RGB 각 화소의 동화상 응답 곡선을 얻는 수순과는 별도의, 동화상에 대한 눈의 추종 방향(smooth pursuit eye tracking)에 주목하여, 동화상 응답 곡선을 구하기 위한 다른 수순을 설명한다.

도 9는, 카메라에서 검출된 휘도 신호를, 횡축에 화소, 종축에 시간을 취하여 컴퓨터 화면(7)에 표시한 경우의 사진(도 7과 동일한 사진)이다. 여기서 「흰 동그라미」는 1프레임 주사 중에 나타나 있던 동화상의 엣지의 위치를 나타낸다.

사람은 동화상을 볼 때, 동화상의 움직임의 방향에 눈을 스무스하게 움직이고 있다고 상정할 수 있다. 즉 눈의 추종 방향은, 동화상의 엣지의 움직임을 따르고 있다고 생각된다. 이 사람의 눈의 추종 방향을, 도 9의 시공간 상에서, 일련의 「흰 동그라미」를 연결한 방향으로 나타내고 있다. 그 방향을 θ로 하면,

θ=tan^-1(1프레임에서의 동화상의 이동 거리 v)/(1프레임에서의 표시기의 표시 간격 Tf)

로 된다.

이 눈의 추종 방향을 따라, 1프레임분의 표시를 적분하는 것을 시도한다.

우선 눈의 추종 방향을 1축에 취하기 위해서, 좌표 변환을 한다. 도 10의 (a), 도 10의 (b)는, 좌표 변환의 방법을 도시하는 도해도이다. 도 10의 (a)는 도 9와 마찬가지로, 횡축에 라인 카메라(3)의 표시 위치, 종축에 시간을 취하여 직교 좌표계를 나타낸다. 이를 평행 이동시켜서(이동량은 시간이 과거로 거슬러오를수록 많아지도록 함), 눈의 추종 방향이 종축으로 되도록 한다. 도 10의 (b)는 변환 후의 좌표계를 나타낸다. 변환 후의 좌표계에서의 종축의 방향을 "y"로 표기하고, 그에 직교하는 방향을 "x"로 표기한다. x 방향은 변환 전의 「표시 위치」축의 방향과 평행하다. 이 변환 후의 좌표계에서의 휘도 신호를 G(x,y)라고 한다.

도 11의 (a),도 11의 (b)는, 도 9에 도시한 화상을 좌표 변환한 것을 나타낸다. 도 11의 (a)가 변환 전의 사진의 화상, 도 11의 (b)가 변환 후의 사진의 화상이다. 눈의 추종 방향은 y축을 따르고 있다. x축은 변환 전의 「표시 위치」축과 동일 방향이므로, 화소수로 환산할 수 있다.

여기서 휘도 신호 G(x,y)를 1프레임의 정수배에 상당하는 거리에 걸쳐 적분한다. 적분한 후의 휘도 신호를 G(x)로 하면,

G(x)=∫(x,y)dy

로 된다. 적분 범위는 「1프레임의 정수배」 즉, 도 11의 (b)에서의 흰 동그라미부터 흰 동그라미까지이다. 도 11의 (b)에는, 적분 범위의 예로서, 「1프레임의 1배」의 적분 범위를 그리고 있다.

적분 범위를 1프레임분으로 취하여, 적분에 의해 구한 휘도 신호 G(x)를, 화소수로 환산한 x축을 횡축으로 하여 그래프화한 것이, 도 12이다. 이 도 12가 동화상 응답 곡선으로 된다. 이 동화상 응답 곡선은, 표시 화면에 투영해낸 동화상을 사람의 눈이 스무스하게 추종하면서 관측하고 있는 것과 동등하다.

이 도 12의 동화상 응답 곡선부터, 동화상 응답 시간, 동화상 흐려짐 시간, 흐려짐폭 등을 산출할 수 있다.

흐려짐폭은, X축을 디스플레이의 화소수로 하면 출력 파형의 10%∼90%의 구간에 포함되는 화소수로 된다. 도 12의 경우, 흐려짐폭은 약 10화소로 된다.

동화상 흐려짐 시간은, 도 12의 X축을, 「(디스플레이의 화소수/동화상 프레임 이동 화소수)*1프레임 시간」을 곱함으로써 시간축으로 변환하여 구한다. 이 경우, 동화상 흐려짐 시간은, 출력 파형의 10%∼90%의 구간에 상당하는 시간으로 된다.

도 1은 판정 대상 표시기(2)의 화상을 촬영하기 위한 라인 카메라(3)를 이용한 동화상 처리 장치(1)의 구성을 도시한 개략도.

도 2는 판정 대상 표시기(2)의 표시 화면(21)과 라인 카메라(3)의 검출면과의 관계를 도시하는 광로도.

도 3은, 판정 대상 표시기(2)의 화상을 촬영하기 위한 갈바노 카메라(3a)를 이용한 동화상 처리 장치(1a)의 구성을 도시한 개략도.

도 4는 동화상 처리 장치(1a)의 구성을 도시하는 측면도.

도 5의 (a)∼도 5의 (d)는, 갈바노 카메라(3a)의 이차원 CCD 어레이에 찍힌 화상의 시간 추이를 도시하는 도면.

도 6은 카메라의 검출면에서 검출된 휘도 신호를, 횡축에 화소, 종축에 시간을 취하여 나타내는 그래프.

도 7은 도 6의 그래프를 컴퓨터 화면에 표시한 상태를 촬영한 사진.

도 8은 라인 카메라(3) 상의 1개의 표시 화소에 주목한 경우의, 각 색 휘도 신호의 시간 경과를 나타내는 그래프.

도 9는, 도 6의 그래프를 컴퓨터 화면에 표시한 상태에서 촬영한 사진.

도 10의 (a),도 10의 (b)는, 눈의 추종 방향을 한축에 취하기 위하여 좌표 변환을 하는 방법을 도시하는 도해도.

도 11의 (a)는, 좌표 변환하기 전의 사진, 도 11의 (b)는 좌표 변환한 후의 사진.

도 12는 적분 범위를 1프레임분에 취하여 산출한 휘도 신호 G(x)를, 화소를 횡축으로 하여 동화상 응답 곡선으로서 그린 그래프.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1, 1a : 동화상 처리 장치

2 : 판정 대상 표시기

3 : 라인 카메라

3a : 갈바노 카메라

4 : 컴퓨터 제어부(연산부)

5 : 화상 신호 발생기

21 : 표시 화면

34 : 카메라 본체

35 : 갈바노 미러

Claims

판정 대상 표시기의 화면에 비추어진 화상의 움직임에 기초하여, 상기 판정 대상 표시기의 동화상 응답 곡선을 취득하는 장치로서,

상기 판정 대상 표시기에 동화상 신호를 공급하는 화상 신호 발생기와,

상기 판정 대상 표시기에 표시된 동화상을 촬영하기 위해, 상기 판정 대상 표시기의 상기 동화상의 움직임에 대하여 추종하지 않는 카메라와,

상기 카메라에 의해 촬영한 동화상을 시계열로 수집한 데이터에 기초하여 눈의 추종 방향을 결정하고, 그 촬영한 동화상의 휘도를 그 눈의 추종 방향을 따라 1프레임 시간의 정수배에 상당하는 시간에 걸쳐서 적분함으로써, 상기 카메라의 각 화소 위치에 대응하는 상기 판정 대상 표시기의 동화상 응답 곡선을 얻는 연산부

를 갖는 것을 특징으로 하는 동화상 처리 장치.
제1항에 있어서,

상기 카메라는, 상기 판정 대상 표시기에 대하여 고정되고, 상기 판정 대상 표시기의 1프레임 시간보다도 짧은 시간 간격으로 복수회 노광 촬영 가능한 라인 카메라인 동화상 처리 장치.
제1항에 있어서,

상기 판정 대상 표시기의 화면에 설치된 가늘고 긴 슬릿을 더 갖고,

상기 카메라는, 상기 판정 대상 표시기에 대하여 설치되고, 상기 동화상의 움직임과 동기하여, 시야를 상기 슬릿이 신장하는 방향과 서로 다른 방향으로 돌리면서 복수회 노광 촬영 가능한 갈바노 카메라인 동화상 처리 장치.
제1항에 있어서,

상기 눈의 추종 방향은, 판정 대상 표시기의 1프레임의 시간과, 상기 동화상 신호의 인접 프레임 간의 이동 거리로부터 결정되는 동화상 처리 장치.
제1항에 있어서,

상기 연산부는, 컬러별로 동화상 응답 곡선을 얻는 동화상 처리 장치.
판정 대상 표시기의 화면에 비추어진 화상의 움직임에 기초하여, 상기 판정 대상 표시기의 동화상 응답 곡선을 취득하는 방법으로서,

판정 대상 표시기에 동화상을 표시시키는 단계와,

상기 표시된 동화상을, 상기 판정 대상 표시기의 상기 동화상의 움직임에 대하여 추종하지 않는 카메라에 의해 복수회 촬영하는 단계와,

상기 카메라에 의해 촬영한 화상을 시계열로 수집한 데이터에 기초하여 눈의 추종 방향을 결정하는 단계와,

상기 촬영한 화상의 휘도를 그 눈의 추종 방향을 따라 1프레임 시간의 정수배에 상당하는 시간에 걸쳐서 적분함으로써, 상기 카메라의 각 화소 위치에 대한 상기 판정 대상 표시기의 동화상 응답 곡선을 얻는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 표시기의 동화상 응답 곡선 취득 방법.
제6항에 있어서,

상기 카메라는, 상기 판정 대상 표시기에 대하여 고정되고, 상기 판정 대상 표시기의 1프레임 시간보다도 짧은 시간 간격으로 복수회 노광 촬영 가능한 라인 카메라이며,

상기 라인 카메라에 의해, 상기 동화상을 복수회 노광 촬영하는 화상 표시기의 동화상 응답 곡선 취득 방법.
제6항에 있어서,

상기 판정 대상 표시기의 화면에 가늘고 긴 슬릿을 설치하고,

상기 카메라는, 상기 판정 대상 표시기에 대하여 설치되고, 상기 동화상의 움직임과 동기하여, 시야를 상기 슬릿이 신장하는 방향과 서로 다른 방향으로 돌리면서 복수회 노광 촬영 가능한 갈바노 카메라이며,

상기 동화상의 움직임과 동기하여, 상기 갈바노 카메라의 시야를 상기 슬릿이 신장하는 방향과 서로 다른 방향으로 돌림으로써, 상기 갈바노 카메라에 의해 상기 동화상을 복수회 노광 촬영하는 화상 표시기의 동화상 응답 곡선 취득 방법.
제6항에 있어서,

컬러별로 동화상 응답 곡선을 얻는 화상 표시기의 동화상 응답 곡선 취득 방법.
판정 대상 표시기의 화면에 비추어진 화상의 움직임에 기초하여, 상기 판정 대상 표시기의 동화상 응답 곡선을 취득하는 장치로서,

상기 판정 대상 표시기에 동화상 신호를 공급하는 화상 신호 발생기와,

상기 판정 대상 표시기에 표시된 동화상을 촬영하기 위해, 상기 판정 대상 표시기의 상기 동화상의 움직임에 대하여 추종하지 않는 카메라와,

상기 카메라에 의해 복수회 촬영한 화상을 시계열로 수집한 데이터에 기초하여, 상기 카메라의 1화소에서의, 상기 판정 대상 표시기에 표시된 동화상의 시간 변화를 취함으로써, 상기 판정 대상 표시기의 동화상 응답 곡선을 얻는 연산부

를 갖는 것을 특징으로 하는 동화상 처리 장치.
제10항에 있어서,

상기 카메라는, 상기 판정 대상 표시기에 대하여 고정되고, 상기 판정 대상 표시기의 1프레임 시간보다도 짧은 시간 간격으로 복수회 노광 촬영 가능한 라인 카메라인 동화상 처리 장치.
제10항에 있어서,

상기 판정 대상 표시기의 화면에 설치된 가늘고 긴 슬릿을 더 갖고,

상기 카메라는, 상기 판정 대상 표시기에 대하여 설치되고, 상기 동화상의 움직임과 동기하여, 시야를 상기 슬릿이 신장하는 방향과 서로 다른 방향으로 돌리면서 복수회 노광 촬영 가능한 갈바노 카메라인 동화상 처리 장치.
제10항에 있어서,

상기 연산부는, 컬러별로 동화상 응답 곡선을 얻는 동화상 처리 장치.
판정 대상 표시기의 화면에 비추어진 화상의 움직임에 기초하여, 상기 판정 대상 표시기의 동화상 응답 곡선을 취득하는 방법으로서,

판정 대상 표시기에 동화상을 표시시키는 단계와,

상기 표시 된 동화상을, 상기 판정 대상 표시기의 상기 동화상의 움직임에 대하여 추종하지 않는 카메라에 의해 복수회 촬영하는 단계와,

상기 카메라에 의해 촬영한 화상을 시계열로 수집한 데이터에 기초하여, 상기 카메라의 1화소에서의, 상기 판정 대상 표시기에 표시된 동화상의 시간 변화를 취함으로써, 화상 표시의 동화상 응답 곡선을 얻는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 표시기의 동화상 응답 곡선 취득 방법.
제14항에 있어서,

상기 카메라는, 상기 판정 대상 표시기에 대하여 고정되고, 상기 판정 대상 표시기의 1프레임 시간보다도 짧은 시간 간격으로 복수회 노광 촬영 가능한 라인 카메라인 화상 표시기의 동화상 응답 곡선 취득 방법.
제14항에 있어서,

상기 판정 대상 표시기의 화면에 설치된 가늘고 긴 슬릿을 이용하고,

상기 카메라는, 상기 판정 대상 표시기에 대하여 설치되고, 상기 동화상의 움직임과 동기하여, 시야를 상기 슬릿이 신장하는 방향과 서로 다른 방향으로 돌리면서 복수회 노광 촬영 가능한 갈바노 카메라이며,

상기 동화상의 움직임과 동기하여, 시야를 상기 슬릿이 신장하는 방향과 서로 다른 방향으로 돌림으로써, 상기 갈바노 카메라에 의해 상기 동화상을 복수회 노광 촬영하는 화상 표시기의 동화상 응답 곡선 취득 방법.
제14항에 있어서,

컬러별로 동화상 응답 곡선을 얻는 화상 표시기의 동화상 응답 곡선 취득 방법.