JP2001078027A - Digital image image evaluation device - Google Patents
Digital image image evaluation deviceInfo
- Publication number
- JP2001078027A JP2001078027A JP24763199A JP24763199A JP2001078027A JP 2001078027 A JP2001078027 A JP 2001078027A JP 24763199 A JP24763199 A JP 24763199A JP 24763199 A JP24763199 A JP 24763199A JP 2001078027 A JP2001078027 A JP 2001078027A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- evaluation
- spatial frequency
- dimensional
- digital
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Image Processing (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ディジタルハードコピー等の画像評価装置に
おいて、視覚で感じた画像のざらつき(粒状性)の評価
を、簡単な演算方法により実現する。
【解決手段】 被評価画像を、光学的な濃度レベルと一
次元的な位置情報を含む一次元画像情報として入力し、
上記画像情報に対し離散的一次元フーリエ変換を施し、
上記フーリエ変換のウイナー・スペクトルを算出するこ
とにより、一次元的な画像濃度データの空間周波数分布
を示す情報を生成し、人間の視覚系の空間周波数特性の
感度が最大になる空間周波数に対するウイナー・スペク
トルの値と、画像濃度データの標準偏差とを乗算して空
間周波数を補正し、光学的拡大手段と照明手段とによ
り、既知である標準画像と、上記被評価画像とを比較検
査し、画像評価値の正確性を簡易的に比較評価する。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To evaluate roughness (granularity) of a visually perceived image in an image evaluation device such as a digital hard copy by a simple calculation method. SOLUTION: An image to be evaluated is input as one-dimensional image information including an optical density level and one-dimensional position information,
Performing a discrete one-dimensional Fourier transform on the image information,
By calculating the Wiener spectrum of the Fourier transform, information indicating the spatial frequency distribution of the one-dimensional image density data is generated, and the Wiener spectrum for the spatial frequency at which the sensitivity of the spatial frequency characteristic of the human visual system is maximized. The value of the spectrum is multiplied by the standard deviation of the image density data to correct the spatial frequency, and the optically enlarging means and the illuminating means are used to compare and inspect the known standard image and the image to be evaluated. The accuracy of the evaluation value is simply compared and evaluated.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタルハード
コピー等の画像ノイズ(粒状性)を評価するディジタル
画像の画像評価装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital image evaluation apparatus for evaluating image noise (granularity) of a digital hard copy or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】画像ノイズ評価法としては、視覚に感じ
る画像のざらつきの程度を数量化する心理評価と、画像
構造の性質を客観的に測定した量で評価する物理評価と
がある。物理評価において画像ノイズを物理的に表現す
る尺度としては濃度変化の標準偏差を用いるRMS粒状
度、濃度の変化分をフーリエ変換して求められるウイナ
ー(Wiener)スペクトル等があげられる。2. Description of the Related Art As image noise evaluation methods, there are a psychological evaluation for quantifying the degree of roughness of a visually perceived image and a physical evaluation for evaluating the properties of an image structure by an objectively measured amount. As a scale for physically expressing image noise in the physical evaluation, there are RMS granularity using a standard deviation of density change, a Wiener spectrum obtained by Fourier-transforming a change in density, and the like.
【0003】また、心理評価と物理評価とを結合した評
価法もあり、その例として、電子写真複写機のベタ(so
lid area)画像に対しては心理的粒状性(graininess)
を、ウイナー・スペクトルと平均濃度の測定値とにより
予測するショーとドーリー(Shaw & Dooley)のアルゴ
リズムがある。ウイナー・スペクトルWS(f)は、画像
をミクロ濃度計で走査して得られる平均濃度からの濃度
変動△D(x)をフーリエ変換して得られるフーリエス
ペクトルの二乗値の集合平均であり、ショーとドーリー
のアルゴリズムなどがある。[0003] There is also an evaluation method in which psychological evaluation and physical evaluation are combined.
lid area) psychological graininess for images
There is an algorithm of Shaw & Dooley that predicts the に よ り from the Wiener spectrum and the average density measurement. The Wiener spectrum WS (f) is a set average of the square values of the Fourier spectrum obtained by Fourier-transforming the density fluctuation ΔD (x) from the average density obtained by scanning the image with a microdensitometer. And Dory's algorithm.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のア
ルゴリズムは、繰り返しパターンのないアナログ画像の
評価には有用であるが、繰り返しパターンにおける黒ド
ットの占める割合によって中間調を表す擬似中間調画
像、すなわちディジタル画像に適用された場合には、図
7に示すように、被測定画像(この例では141線/イン
チ,55%の網点画像)を光学センサで走査する角度によ
り心理的粒状性の予測値が著しく変化するので、ディジ
タル画像の評価には用いることができなかった。The above-mentioned conventional algorithm is useful for evaluating an analog image having no repetitive pattern. However, a pseudo halftone image representing a halftone by the ratio of black dots in the repetitive pattern is useful. That is, when applied to a digital image, as shown in FIG. 7, psychological granularity is determined by the angle at which the image to be measured (141 lines / inch, 55% halftone dot image in this example) is scanned by the optical sensor. Cannot be used for evaluating digital images because the predicted value of the image significantly changes.
【0005】また、二次元のウイナー・スペクトルによ
り画像濃度の空間周波数分析を行っていたため、データ
の解析に時間を要していた。また、このディジタル画像
に対する画像濃度分布をウイナー・スペクトルに変換し
て分析してみると、本来このディジタル画像の空間周波
数成分が走査角度により変化したり、また実際に視覚に
感ずる心理的な粒状性を十分に表せない可能性があっ
た。Further, since the spatial frequency analysis of the image density is performed using the two-dimensional Wiener spectrum, it takes time to analyze the data. Also, when the image density distribution of this digital image is converted into a Wiener spectrum and analyzed, the spatial frequency component of this digital image originally changes with the scanning angle, and the psychological granularity that actually perceives the visual sense Could not be sufficiently expressed.
【0006】そこで本発明は、ディジタル画像をマクベ
ス濃度計などにより測定したときに、ある一定の画像濃
度を持つ領域に対して、視覚で感じた画像のざらつき、
すなわち粒状感として正しい画質の評価が可能なディジ
タル画像の画像評価装置を実現することを目的とするも
のである。Accordingly, the present invention provides a method of measuring a digital image with a Macbeth densitometer or the like, which makes it possible for a region having a certain image density to have a visually perceived roughness of an image.
That is, it is an object of the present invention to realize a digital image image evaluation apparatus capable of correctly evaluating the image quality as a granular feeling.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の請求項1に係るディジタル画像の画像評価
装置は、ディジタル画像である被評価画像において中間
調を表した場合に、視覚に感じるざらつきの程度を表し
た心理評価と、画像のざらつきの程度を客観的に測定し
た数値で評価する物理評価とを結合させて、任意の中間
調のディジタル画像におけるざらつきとして感ずる粒状
性を評価するディジタル画像の画像評価装置において、
上記物理評価の結果を、上記心理評価の結果に近いもの
となるようにしたものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided an image evaluation apparatus for digital images, comprising: Evaluate the granularity of any halftone digital image by combining the psychological evaluation that expresses the degree of roughness felt by the user with the physical evaluation that evaluates the degree of image roughness using objectively measured numerical values. In an image evaluation device for digital images,
The result of the physical evaluation is close to the result of the psychological evaluation.
【0008】また、本発明の請求項2に係るディジタル
画像の画像評価装置は、 請求項1に係るディジタル画
像の画像評価装置において、中間調のディジタル画像か
ら取り込んだ画像濃度データを元に、離散的一次元フー
リエ変換を行い、そのディジタル画像濃度データのウイ
ナー・スペクトルを求め、上記ウイナー・スペクトルと
濃度データのばらつきとの二つのパラメータから定量評
価を行うようにしたものである。According to a second aspect of the present invention, there is provided a digital image image evaluation apparatus according to the first aspect of the present invention, wherein the digital image image evaluation apparatus is configured to perform discrete image processing based on image density data taken from a halftone digital image. A one-dimensional Fourier transform is performed to obtain a Wiener spectrum of the digital image density data, and a quantitative evaluation is performed from the two parameters of the Wiener spectrum and the variation of the density data.
【0009】また、本発明の請求項3に係るディジタル
画像の画像評価装置は、請求項1に係るディジタル画像
の画像評価装置において、被評価画像を、光学的な濃度
レベルと、一次元的な位置情報とを含む一次元画像情報
として入力する画像情報入力手段と、上記一次元画像情
報入力手段により入力された一次元画像情報を格納する
画像情報記憶手段と、上記画像情報に対し離散的一次元
フーリエ変換を施す前処理手段と、上記前処理手段の出
力であるフーリエ変換のウイナー・スペクトルを算出す
ることにより、一次元的な画像濃度データの空間周波数
分布を示す情報を生成するウイナー・スペクトル演算手
段と、上記ウイナー・スペクトル演算手段の出力に対
し、人間の視覚系の空間周波数特性の感度が最大になる
空間周波数に対するウイナー・スペクトルの値と、画像
濃度データの標準偏差とを乗算して空間周波数を補正す
る空間周波数特性補正手段と、光学的拡大手段と照明手
段とを備え、上記空間周波数特性補正手段が持つ既知で
ある標準画像と、上記被評価画像とを比較検査し、画像
評価値の正確性を簡易的に比較評価する画像評価値検査
手段とを備えたものである。According to a third aspect of the present invention, in the digital image image evaluating apparatus according to the first aspect of the present invention, the image to be evaluated is defined by an optical density level and a one-dimensional image. Image information input means for inputting as one-dimensional image information including position information; image information storage means for storing the one-dimensional image information input by the one-dimensional image information input means; Preprocessing means for performing an original Fourier transform, and a Wiener spectrum for generating information indicating a spatial frequency distribution of one-dimensional image density data by calculating a Wiener spectrum of a Fourier transform which is an output of the preprocessing means. Calculating means for the spatial frequency at which the sensitivity of the spatial frequency characteristic of the human visual system is maximized with respect to the output of the Wiener spectrum calculating means. A spatial frequency characteristic correcting means for multiplying the value of the inner spectrum by a standard deviation of the image density data to correct a spatial frequency; an optical enlarging means and an illuminating means; And an image evaluation value inspection means for comparing and inspecting the standard image with the image to be evaluated and simply comparing and evaluating the accuracy of the image evaluation value.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】(実施の形態)本発明の請求項1
ないし請求項3によるディジタル画像の画像評価装置の
実施の形態について、以下、図1ないし図6を参照して
説明する。以下、本実施の形態によるディジタル画像の
画像評価装置の構成について、図1、及び図2を参照し
て説明する。図1は、本実施の形態によるディジタル画
像の画像評価装置の概略の構成を示すブロック図であ
り、図2はその画像評価演算処理部13の構成の詳細を
示すものである。(Embodiment) Embodiment 1 of the present invention.
An embodiment of a digital image image evaluation apparatus according to claim 3 will be described below with reference to FIGS. 1 to 6. Hereinafter, the configuration of the digital image image evaluation apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a digital image image evaluation apparatus according to the present embodiment, and FIG. 2 shows details of a configuration of an image evaluation calculation processing unit 13.
【0011】図1において、1は疑似中間調を出す画像
処理を施された二次元の画像を形成するパソコンであ
り、2はパソコン1で処理された画像をハードコピーす
ることにより画像評価サンプル3を出力するプリント手
段であり、4は画像評価サンプル3の画像濃度を計測す
るミクロ濃度計であり、5はミクロ濃度計4から画像評
価サンプル3の画像読取領域7に対し、微小なスポット
6により照射する微小スポット照射手段であり、8はミ
クロ濃度計4の画像濃度出力部10によるミクロ濃度値
11、及びミクロ濃度計4の画像信号反射率検出部9に
よる一次元的な位置関係の情報12を画像評価演算処理
部13に入力する画像情報入力手段であり、13はミク
ロ濃度値11に対して一連の演算を実行して、画像の粒
状性の物理量を表す画像評価値(粒状性)を得る画像評
価演算処理部であり、16は画像評価演算処理部13に
よる結果を出力する演算結果出力部である。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a personal computer for forming a two-dimensional image which has been subjected to image processing for producing a pseudo-halftone, and 2 denotes an image evaluation sample 3 obtained by hard-copying the image processed by the personal computer 1. A microdensitometer 4 for measuring the image density of the image evaluation sample 3; Reference numeral 8 denotes a micro-spot irradiating means for irradiating the image. Reference numeral 8 denotes a micro-density value 11 by an image density output unit 10 of the micro-densitometer 4 and information 12 of a one-dimensional positional relationship by an image signal reflectance detecting unit 9 of the micro-densitometer 4. Is input to the image evaluation operation processing unit 13. The image information input unit 13 performs a series of operations on the micro-density value 11 to represent the physical quantity of the granularity of the image. An image evaluation processing unit for obtaining image evaluation value (graininess), 16 is an arithmetic result output unit for outputting a result of image evaluation processing unit 13.
【0012】図2において、131は画像情報入力手段
8により入力された一次元画像情報(ミクロ濃度値1
1、及び一次元的な位置関係の情報12)や、その一次
元画像情報に後述する演算処理を施した結果の中間情報
を格納する画像濃度メモリであり、132は画像情報入
力手段8による画像情報に対し、離散的一次元フーリエ
変換を施す前処理手段であり、133は前処理手段13
2の出力であるフーリエ変換のウイナー・スペクトルを
算出することにより、一次元的な画像濃度データの空間
周波数分布を示す情報を生成するウイナー・スペクトル
演算手段であり、134はウイナー・スペクトル演算手
段133の出力に対し、人間の視覚系の空間周波数特性
の感度が最大になる空間周波数に対するウイナー・スペ
クトルの値と、画像濃度データの標準偏差とを乗算して
空間周波数を補正する空間周波数特性補正手段であり、
135は光学的拡大手段(図示せず)と照明手段(図示
せず)とを備え、空間周波数特性補正手段134が持
つ,既知である標準画像サンプルと、画像評価サンプル
3とを比較検査し、画像評価値の正確性を簡易的に比較
評価する画像評価値検査手段であり、14は画像評価演
算処理部13の一連の処理手順を記憶している演算処理
手順記憶部であり、15は演算処理手順記憶部14に記
憶された手順に従って、画像評価演算処理部13を制御
する演算制御部である。In FIG. 2, reference numeral 131 denotes one-dimensional image information (micro density value 1) input by the image information input means 8.
Reference numeral 1 denotes an image density memory for storing information of one-dimensional positional relationship 12) and intermediate information as a result of performing a later-described arithmetic processing on the one-dimensional image information. Preprocessing means for performing a discrete one-dimensional Fourier transform on the information;
2 is a Wiener spectrum calculating means for calculating information representing the spatial frequency distribution of the one-dimensional image density data by calculating the Fourier transform Wiener spectrum which is the output of 2. Spatial frequency characteristic correction means for correcting the spatial frequency by multiplying the output of the image by the Wiener spectrum value corresponding to the spatial frequency at which the sensitivity of the spatial frequency characteristic of the human visual system is maximized, and the standard deviation of the image density data And
135 is provided with optical magnifying means (not shown) and illuminating means (not shown), and compares and inspects a known standard image sample and the image evaluation sample 3 which the spatial frequency characteristic correcting means 134 has, Image evaluation value inspection means for simply comparing and evaluating the accuracy of the image evaluation value, reference numeral 14 denotes a calculation processing procedure storage unit storing a series of processing procedures of the image evaluation calculation processing unit 13, and reference numeral 15 denotes a calculation processing storage unit. An arithmetic control unit that controls the image evaluation arithmetic processing unit 13 according to the procedure stored in the processing procedure storage unit 14.
【0013】以下、本実施の形態によるディジタル画像
の画像評価装置の大まかな流れについて、図1を参照し
て説明する。本実施の形態においては、被評価画像はあ
る画像処理を施された二次元の情報として入力する必要
があり、本実施の形態では二次元の画像形成手段として
パソコン1が用いられている。パソコン1の内部では任
意に擬似中間調(ハーフトーン)を出すために組織的デ
ィザ法などにより画像処理が施される。A general flow of the digital image evaluation apparatus according to the present embodiment will be described below with reference to FIG. In the present embodiment, the image to be evaluated needs to be input as two-dimensional information subjected to a certain image processing. In the present embodiment, the personal computer 1 is used as two-dimensional image forming means. In the personal computer 1, image processing is performed by an organized dither method or the like to arbitrarily produce a pseudo halftone (halftone).
【0014】この画像をハードコピーすることで画像評
価サンプル3として任意のプリント手段2で出力し、こ
の画像評価サンプル3上のマクベス濃度計を用いたとき
のマクロな画像濃度が約1.0の領域に対して、ミクロ
濃度計4を用い、微小スポット照射手段5で任意の大き
さに設定したスポット6に画像読取領域7を設定する。
このスポット6の寸法は視覚の解像度に相当する□50
μmに設定する。This image is hard-copied and output as an image evaluation sample 3 by an arbitrary printing means 2. When the Macbeth densitometer on the image evaluation sample 3 is used, the macro image density is about 1.0. Using the microdensitometer 4 for the area, the image reading area 7 is set on the spot 6 set to an arbitrary size by the minute spot irradiation means 5.
The size of this spot 6 corresponds to the visual resolution □ 50
Set to μm.
【0015】このようにして任意の画像濃度(約1.
0)を持つ領域に対して、2のn乗のデータ数(例えば
1024データか、2048データ)を取り込み、これ
らの画像のミクロ濃度計4によるミクロ濃度値11を画
像濃度出力部10から得る。In this manner, an arbitrary image density (approximately 1.
For the region having (0), the number of data of 2 n (for example, 1024 data or 2048 data) is fetched, and the micro density value 11 of these images by the micro densitometer 4 is obtained from the image density output unit 10.
【0016】このとき画像濃度として取り込んだデータ
であるミクロ濃度値11を保管する場所としての画像濃
度メモリ131は、ミクロ濃度値11が測定された位置
が分かるように、ミクロ濃度計4の画像信号反射率検出
部9から入力された被評価画像の各サンプリング点の反
射率を示す信号も、一次元的な位置関係の情報12が保
持される形で記憶する。また、この画像濃度メモリ13
1は画像の画像評価演算処理部13での演算の中間結果
をも記憶するものである。At this time, the image density memory 131 as a place for storing the micro density value 11, which is the data taken in as the image density, stores the image signal of the micro densitometer 4 so that the position where the micro density value 11 is measured can be known. A signal indicating the reflectance at each sampling point of the evaluated image input from the reflectance detection unit 9 is also stored in a form in which the one-dimensional positional relationship information 12 is held. The image density memory 13
Numeral 1 also stores an intermediate result of the calculation of the image by the image evaluation calculation processing unit 13.
【0017】画像評価演算処理部13は、画像濃度メモ
リ131に格納されている被評価画像のミクロ濃度値1
1に対して、後で詳述する図2に示すような一連の演算
を実行して、画像の粒状性の物理量を表す画像評価値を
得るものである。画像評価演算処理部13による演算処
理結果はCRTディスプレイ装置などの演算結果出力部
16へ出力される。The image evaluation calculation processing unit 13 is a micro-density value 1 of the image to be evaluated stored in the image density memory 131.
A series of calculations shown in FIG. 2, which will be described in detail later, are performed on the image No. 1 to obtain an image evaluation value indicating the physical quantity of the granularity of the image. The calculation processing result by the image evaluation calculation processing unit 13 is output to a calculation result output unit 16 such as a CRT display device.
【0018】以下、本実施の形態における主要部である
画像評価演算処理部13について、図2から図6を参照
して詳細に説明する。まず、前処理手段132、及びウ
イナー・スペクトルの演算手段133について、図2を
参照して説明する。ミクロ濃度計4の微小なスポット6
を用いた画像濃度データを入力され、画像濃度メモリ1
31に格納された画像評価サンプル3の画像濃度情報に
対し、前処理手段132にて一次元の離散的フーリエ変
換を行い、次にウイナー・スペクトルの演算手段133
にてウイナー・スペクトルの演算処理を行なう。離散的
にサンプリングされた画像濃度データDに対する一次元
フーリエ変換F(u)は一般に知られている手法を用い
てパソコン1の内部で演算を行なう。Hereinafter, the image evaluation operation processing unit 13 which is a main part of the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. First, the preprocessing unit 132 and the Wiener spectrum calculation unit 133 will be described with reference to FIG. Micro spot 6 of micro densitometer 4
Image density data using the image density memory 1
The pre-processing unit 132 performs a one-dimensional discrete Fourier transform on the image density information of the image evaluation sample 3 stored in the storage unit 31, and then calculates a Wiener spectrum calculation unit 133
Performs the Wiener spectrum calculation processing. The one-dimensional Fourier transform F (u) of the discretely sampled image density data D is calculated inside the personal computer 1 by using a generally known method.
【0019】ウイナー・スペクトルP(u)の算出は、フ
ーリエ変換F(u)を用いて(式1)によって算出す
る。; P(u)=|F(u)|×|F(u)| …(式1) この値は、空間周波数F(u)の強さを表す。The Wiener spectrum P (u) is calculated by (Equation 1) using the Fourier transform F (u). P (u) = | F (u) | × | F (u) | (Equation 1) This value represents the strength of the spatial frequency F (u).
【0020】次に、空間周波数特性補正手段134につ
いて、図3、及び図4を参照して説明する。図3は、視
覚の空間周波数特性を示す図であり、図4は、画像濃度
データのパワースペクトルの一例を示す図である。Next, the spatial frequency characteristic correction means 134 will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a diagram illustrating a visual spatial frequency characteristic, and FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a power spectrum of image density data.
【0021】ディジタル画像の粒状性の心理物理的指標
を得るために、ウイナー・スペクトルP(u)を用いて
視覚の特性を考慮した処理を行う、すなわち図3に示す
ような人間の視覚と空間周波数の関係において、視覚が
最も大きな感度を示す空間周波数である約1ライン/mm
でのウイナー・スペクトルP(u)の強度を演算する。In order to obtain a psychophysical index of granularity of a digital image, processing is performed in consideration of visual characteristics using the Wiener spectrum P (u), that is, human visual and spatial as shown in FIG. Approximately 1 line / mm, which is the spatial frequency at which the sight shows the greatest sensitivity in terms of frequency
Is calculated for the intensity of the Wiener spectrum P (u).
【0022】これは図4に示したように、画像評価サン
プル3のミクロ濃度データ82を演算処理したウイナー
・スペクトルの空間周波数特性から、1ライン/mmのス
ペクトル強度P(u)を読み取り、この値を記憶すること
でウイナー・スペクトルからの評価パラメータ値の算出
と画像濃度の標準偏差σとして物理量の算出を行なう。As shown in FIG. 4, the spectral intensity P (u) of 1 line / mm is read from the spatial frequency characteristic of the Wiener spectrum obtained by arithmetically processing the micro density data 82 of the image evaluation sample 3. By storing the values, the calculation of the evaluation parameter value from the Wiener spectrum and the calculation of the physical quantity as the standard deviation σ of the image density are performed.
【0023】つまり、上記の演算により求めた画像の空
間周波数特性を表す一次元化したウイナー・スペクトル
P(u)と、同じ画像評価サンプル3に対して演算処理
された画像濃度の標準偏差σとを掛け合わせることによ
り画像のざらつきの指標となる画像評価値の算出を行な
う((式2)参照)。; 画像評価値(粒状性)=P(u)×σ …(式2)That is, the one-dimensional Wiener spectrum P (u) representing the spatial frequency characteristic of the image obtained by the above calculation, the standard deviation σ of the image density calculated on the same image evaluation sample 3, and To calculate an image evaluation value that is an index of image roughness (see (Equation 2)). Image evaluation value (granularity) = P (u) × σ (Equation 2)
【0024】以上のように、粒状性評価値を求めるため
の画像評価演算処理部13について詳述したが、この各
演算部に用いた演算手法は、同等の結果を得るものであ
れば他の数式や近似式を用いてよいことは明らかであ
る。As described above, the image evaluation calculation processing unit 13 for obtaining the graininess evaluation value has been described in detail. However, the calculation method used for each calculation unit is not limited as long as an equivalent result can be obtained. Obviously, a mathematical expression or an approximate expression may be used.
【0025】一連の演算処理手順は演算処理手順記憶部
14に記憶されており、演算制御部15はその記憶され
た手順に従って画像評価演算処理部13を制御する。ま
た、演算処理手順記憶部14に格納する各種演算処理手
順は通常のコンピュータプログラム技術によって任意に
構成することができる設計事項である。なお、粒状性に
関する画像評価演算処理部13は、本実施の形態ではコ
ンピュータソフトウエア技術によって実現する場合を示
したが、その一部または全部を個別回路によるハードウ
エア構成とすることができることはもちろんである。次
に、画像評価値検査手段135により、上記説明した本
実施の形態の画像のざらつきを示す画像粒状性の評価手
法を実際に使用した結果の一例について、図5、及び図
6を参照して説明する。A series of arithmetic processing procedures are stored in the arithmetic processing procedure storage unit 14, and the arithmetic control unit 15 controls the image evaluation arithmetic processing unit 13 according to the stored procedures. Various arithmetic processing procedures stored in the arithmetic processing procedure storage unit 14 are design items that can be arbitrarily configured by ordinary computer program technology. In this embodiment, the case where the image evaluation calculation processing unit 13 relating to graininess is realized by computer software technology has been described. However, it is needless to say that a part or all of the image evaluation calculation processing unit 13 may have a hardware configuration using an individual circuit. It is. Next, with reference to FIGS. 5 and 6, an example of a result of actually using the above-described image graininess evaluation method showing image roughness of the present embodiment by the image evaluation value inspection unit 135 will be described. explain.
【0026】図5は、本実施の形態による画像評価値を
各画像サンプルとの関係として示した結果を示す図であ
り、図6は、複数の被験者による主観評価(ざらつきの
程度)を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the result of showing the image evaluation value according to the present embodiment as a relationship with each image sample, and FIG. 6 is a diagram showing the subjective evaluation (degree of roughness) by a plurality of subjects. It is.
【0027】銀塩写真、インクジェットプリンタ、昇華
型プリンタにより作成したディジタル画像の多数のサン
プルについて画像のざらつき程度を示す画像評価値を算
出すると共に、併せて官能評価も行った。被測定画像サ
ンプルは、すべて白/黒画像とし、濃度域は白/黒の画
像で最もノイジーと感じられる画像濃度がマクベス濃度
計で約0.9〜1.0のハーフトーン画像を使用した。
また、主観的な官能評価は、約10名の被験者により行
ったものであるが、各画像サンプルのざらつきレベルの
順位付けを行ない、その結果を平均化したものとして主
観評価値を用いた。その結果を図6に示した。An image evaluation value indicating the degree of image roughness was calculated for a large number of digital image samples prepared by a silver halide photograph, an ink jet printer and a sublimation printer, and a sensory evaluation was also performed. All the image samples to be measured were white / black images, and a halftone image having a Macbeth densitometer having an image density of about 0.9 to 1.0, which is the most noisy white / black image in the density range, was used.
In addition, the subjective sensory evaluation was performed by about 10 subjects, and the roughness level of each image sample was ranked, and the subjective evaluation value was used as an average of the results. FIG. 6 shows the result.
【0028】画像評価値検査手段135では、主観評価
値を表す標準画像サンプルと、画像評価値を表す画像評
価サンプル3とを比較し検査するための光学的拡大手段
(図示せず)と照明装置(図示せず)とを備え、標準画
像サンプルと画像評価サンプル3とを目視検査し、画像
評価値の正確性を簡易的に比較検査することができる。
その結果は、図5、及び図6を比較して分かるように、
図5に示される本実施の形態による画像評価値は、図6
に示される官能評価結果に非常に近い結果を表し、本実
施の形態による方式によれば、官能評価の傾向を定量的
に見ることが可能となる。The image evaluation value inspection means 135 compares the standard image sample representing the subjective evaluation value and the image evaluation sample 3 representing the image evaluation value with an optical magnifying means (not shown) and an illumination device. (Not shown), the standard image sample and the image evaluation sample 3 are visually inspected, and the accuracy of the image evaluation value can be simply compared and inspected.
As can be seen by comparing the results in FIGS. 5 and 6,
The image evaluation value according to the present embodiment shown in FIG.
The results according to the present embodiment are very similar to the results of the sensory evaluation shown in FIG. 2. According to the method according to the present embodiment, the tendency of the sensory evaluation can be quantitatively observed.
【0029】このように、本実施の形態によるディジタ
ル画像の画像評価装置によれば、画像情報入力手段と、
画像情報記憶手段と、前処理手段と、ウイナー・スペク
トル演算手段と、空間周波数特性補正手段と、画像評価
値検査手段とを備えたことにより、ディジタル画像をマ
クベス濃度計などにより測定したときに、ある一定の画
像濃度を持つ領域に対して、視覚で感じた画像のざらつ
き、すなわち粒状感として正しい画質の評価が可能なデ
ィジタル画像の画像評価装置を実現することができる。As described above, according to the digital image image evaluation apparatus according to the present embodiment, the image information input means,
Image information storage means, preprocessing means, Wiener spectrum calculation means, spatial frequency characteristic correction means, by including the image evaluation value inspection means, when a digital image is measured by a Macbeth densitometer or the like, It is possible to realize a digital image image evaluation apparatus capable of evaluating the image quality visually perceived in a region having a certain image density, that is, a graininess.
【0030】[0030]
【発明の効果】以上のように、本発明の請求項1に係る
ディジタル画像の画像評価装置によれば、ディジタル画
像である被評価画像において中間調を表した場合に、視
覚に感じるざらつきの程度を表した心理評価と、画像の
ざらつきの程度を客観的に測定した数値で評価する物理
評価とを結合させて、任意の中間調のディジタル画像に
おけるざらつきとして感ずる粒状性を評価するディジタ
ル画像の画像評価装置において、上記物理評価の結果
を、上記心理評価の結果に近いものとなるようにしたこ
とにより、一次元フーリエ解析手法によりある一定の濃
度を持つ画像の一次元ウイナー・スペクトルを求め、更
にこれに離散的フーリエ変換のデータ処理を施し、画像
のざらつきについて画像評価値の演算を行なうので、そ
の画像評価値は官能評価値と高い相関を示し、従来の画
像の評価法では実現できなかったようなディジタル画像
に対して、確かな画像の粒状性の評価を行なうことがで
きる。さらに、空間周波数特性と画像濃度の標準偏差の
二つのパラメータの積を考慮する事で、画像濃度のばら
つきと、画像を構成しているドットの配置されているス
ペース(隣接した画素の間隔)のばらつきの総合として
人間の視覚特性を考慮した解析手法を導入することで一
次元的な人間の視覚系の特性を反映して補正するので、
画像評価値は一層信頼性の高いものとなる。As described above, according to the digital image image evaluation apparatus according to the first aspect of the present invention, when a halftone is expressed in the evaluated image, which is a digital image, the degree of roughness felt visually is considered. Combining the psychological evaluation that expresses the degree of graininess with the physical evaluation that evaluates the degree of graininess of the image with a numerical value that is objectively measured, an image of a digital image that evaluates the graininess perceived as graininess in an arbitrary halftone digital image In the evaluation device, by making the result of the physical evaluation close to the result of the psychological evaluation, a one-dimensional Wiener spectrum of an image having a certain density is obtained by a one-dimensional Fourier analysis method. This is subjected to discrete Fourier transform data processing, and an image evaluation value is calculated for the roughness of the image. Exhibit valuable and highly correlated, it is possible to conventional digital image which could not be realized by the evaluation method of the image, the evaluation of graininess certain images. Further, by considering the product of the two parameters of the spatial frequency characteristic and the standard deviation of the image density, the variation of the image density and the space (space between adjacent pixels) where the dots forming the image are arranged are considered. By introducing an analysis method that considers human visual characteristics as a total of variation, it is corrected to reflect the one-dimensional characteristics of the human visual system,
The image evaluation value becomes more reliable.
【0031】また、本発明の請求項2に係るディジタル
画像の画像評価装置によれば、 請求項1に係るディジ
タル画像の画像評価装置において、中間調のディジタル
画像から取り込んだ画像濃度データを元に、離散的一次
元フーリエ変換を行い、そのディジタル画像濃度データ
のウイナー・スペクトルを求め、上記ウイナー・スペク
トルと濃度データのばらつきとの二つのパラメータから
定量評価を行うようにしたことにより、上記請求項1に
係るディジタル画像の画像評価装置と同様の効果を得る
ことができる。According to a second aspect of the present invention, there is provided a digital image image evaluation apparatus according to the first aspect of the present invention, wherein the digital image image evaluation apparatus includes a digital image image evaluation apparatus based on image density data captured from a halftone digital image. By performing a discrete one-dimensional Fourier transform, obtaining a Wiener spectrum of the digital image density data, and performing quantitative evaluation from two parameters of the Wiener spectrum and the variation of the density data, The same effect as that of the digital image evaluation apparatus according to the first aspect can be obtained.
【0032】また、本発明の請求項3に係るディジタル
画像の画像評価装置によれば、請求項1に係るディジタ
ル画像の画像評価装置において、被評価画像を、光学的
な濃度レベルと、一次元的な位置情報とを含む一次元画
像情報として入力する画像情報入力手段と、上記一次元
画像情報入力手段により入力された一次元画像情報を格
納する画像情報記憶手段と、上記画像情報に対し離散的
一次元フーリエ変換を施す前処理手段と、上記前処理手
段の出力であるフーリエ変換のウイナー・スペクトルを
算出することにより、一次元的な画像濃度データの空間
周波数分布を示す情報を生成するウイナー・スペクトル
演算手段と、上記ウイナー・スペクトル演算手段の出力
に対し、人間の視覚系の空間周波数特性の感度が最大に
なる空間周波数に対するウイナー・スペクトルの値と、
画像濃度データの標準偏差とを乗算して空間周波数を補
正する空間周波数特性補正手段と、光学的拡大手段と照
明手段とを備え、上記空間周波数特性補正手段が持つ既
知である標準画像と、上記被評価画像とを比較検査し、
画像評価値の正確性を簡易的に比較評価する画像評価値
検査手段とを備えたことにより、上記請求項1に係るデ
ィジタル画像の画像評価装置と同様の効果を得ることが
できる。According to a third aspect of the present invention, in the digital image image evaluating apparatus according to the first aspect of the present invention, the image to be evaluated includes an optical density level and a one-dimensional image. Image information input means for inputting as one-dimensional image information including dynamic position information; image information storage means for storing the one-dimensional image information input by the one-dimensional image information input means; Preprocessing means for applying a one-dimensional Fourier transform, and a winner for generating information indicating a spatial frequency distribution of one-dimensional image density data by calculating a Wiener spectrum of a Fourier transform which is an output of the preprocessing means The spectral frequency calculating means and the spatial frequency at which the sensitivity of the spatial frequency characteristic of the human visual system becomes maximum with respect to the output of the Wiener spectrum calculating means; And the value of the Wiener spectrum which,
A spatial frequency characteristic correction unit that corrects a spatial frequency by multiplying by a standard deviation of image density data, and an optical magnifying unit and an illumination unit, and a known standard image that the spatial frequency characteristic correction unit has, Compare and inspect the image to be evaluated,
By providing the image evaluation value inspection means for simply comparing and evaluating the accuracy of the image evaluation value, the same effect as that of the digital image image evaluation apparatus according to claim 1 can be obtained.
【図1】本実施の形態による画像評価装置の主要な構成
を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a main configuration of an image evaluation device according to an embodiment.
【図2】図1における画像評価装置の画像評価値演算処
理部の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of an image evaluation value calculation processing unit of the image evaluation device in FIG. 1;
【図3】視覚の空間周波数特性を示すものである。FIG. 3 shows visual spatial frequency characteristics.
【図4】画像濃度データのパワースペクトルの一例を示
す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a power spectrum of image density data.
【図5】本実施の形態による画像評価値を各画像サンプ
ルとの関係として示した結果を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a result of showing an image evaluation value according to the present embodiment as a relationship with each image sample.
【図6】複数の被験者による主観評価(ざらつきの程
度)を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a subjective evaluation (degree of roughness) by a plurality of subjects.
【図7】従来の画像ノイズ評価法をディジタル画像の評
価に適用した場合の走査角度による評価値の変動を測定
した結果を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a result of measuring a change in an evaluation value depending on a scanning angle when a conventional image noise evaluation method is applied to evaluation of a digital image.
1:パソコン 2:プリント手段 3:画像評価サンプル 4:ミクロ濃度計 5:微小スポット照射手段 6:スポット 7:画像読取領域 8:画像情報入力手段 9:画像信号反射率検出部 10:画像濃度出力部 11:ミクロ濃度値 12:一次元的な位置情報 13:画像評価演算処理部 131:画像濃度メモリ(画像情報記憶手段) 132:前処理手段 133:ウイナー・スペクトル演算手段 134:空間周波数特性補正手段 135:画像評価検査処理部 14:演算処理手続記憶部 15:演算制御部 16:演算結果出力部 1: Personal computer 2: Printing means 3: Image evaluation sample 4: Micro densitometer 5: Micro spot irradiating means 6: Spot 7: Image reading area 8: Image information input means 9: Image signal reflectance detection unit 10: Image density output Part 11: Micro density value 12: One-dimensional position information 13: Image evaluation calculation processing part 131: Image density memory (image information storage means) 132: Preprocessing means 133: Wiener spectrum calculation means 134: Spatial frequency characteristic correction Means 135: Image evaluation inspection processing unit 14: Operation processing procedure storage unit 15: Operation control unit 16: Operation result output unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5B057 AA11 BA24 CA07 CA11 CB07 CB11 CE13 CH09 CH11 DA01 DA04 DA08 DB01 DB09 5C077 LL11 LL20 MP01 MP06 PP03 PP09 PP15 PP43 PP49 PQ20 PQ22 SS02 TT05 5L096 AA06 BA03 BA07 BA17 EA05 FA14 FA23 FA33 FA43 MA01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5B057 AA11 BA24 CA07 CA11 CB07 CB11 CE13 CH09 CH11 DA01 DA04 DA08 DB01 DB09 5C077 LL11 LL20 MP01 MP06 PP03 PP09 PP15 PP43 PP49 PQ20 PQ22 SS02 TT05 5L096 AA06 BA03 FA07 FA17 FA43 MA01
Claims (3)
て中間調を表した場合に、視覚に感じるざらつきの程度
を表した心理評価と、画像のざらつきの程度を客観的に
測定した数値で評価する物理評価とを結合させて、任意
の中間調のディジタル画像におけるざらつきとして感ず
る粒状性を評価するディジタル画像の画像評価装置にお
いて、 上記物理評価の結果を、上記心理評価の結果に近いもの
となるようにした、 ことを特徴とするディジタル画像の画像評価装置。When a halftone is expressed in an image to be evaluated, which is a digital image, a psychological evaluation indicating a degree of roughness perceived visually, and a physics for evaluating the degree of roughness of an image with a numerical value measured objectively. In the digital image image evaluation device for evaluating the graininess perceived as roughness in an arbitrary halftone digital image by combining the evaluation with the evaluation, the result of the physical evaluation is close to the result of the psychological evaluation. An image evaluation device for digital images, characterized in that:
評価装置において、 中間調のディジタル画像から取り込んだ画像濃度データ
を元に、離散的一次元フーリエ変換を行い、そのディジ
タル画像濃度データのウイナー・スペクトルを求め、 上記ウイナー・スペクトルと濃度データのばらつきとの
二つのパラメータから定量評価を行う、ことを特徴とす
るディジタル画像の画像評価装置。2. The digital image image evaluation apparatus according to claim 1, wherein a discrete one-dimensional Fourier transform is performed based on the image density data captured from the halftone digital image, and the digital image density data winner is obtained. An image evaluation apparatus for a digital image, wherein a spectrum is obtained, and quantitative evaluation is performed based on two parameters of the Wiener spectrum and the variation of density data.
評価装置において、 被評価画像を、光学的な濃度レベルと、一次元的な位置
情報とを含む一次元画像情報として入力する画像情報入
力手段と、 上記一次元画像情報入力手段により入力された一次元画
像情報を格納する画像情報記憶手段と、 上記画像情報に対し離散的一次元フーリエ変換を施す前
処理手段と、 上記前処理手段の出力であるフーリエ変換のウイナー・
スペクトルを算出することにより、一次元的な画像濃度
データの空間周波数分布を示す情報を生成するウイナー
・スペクトル演算手段と、 上記ウイナー・スペクトル演算手段の出力に対し、人間
の視覚系の空間周波数特性の感度が最大になる空間周波
数に対するウイナー・スペクトルの値と、画像濃度デー
タの標準偏差とを乗算して空間周波数を補正する空間周
波数特性補正手段と、 光学的拡大手段と照明手段とを備え、上記空間周波数特
性補正手段が持つ既知である標準画像と、上記被評価画
像とを比較検査し、画像評価値の正確性を簡易的に比較
評価する画像評価値検査手段とを備えた、 ことを特徴とするディジタル画像の画像評価装置。3. The digital image image evaluation device according to claim 1, wherein the image to be evaluated is input as one-dimensional image information including an optical density level and one-dimensional position information. Means, image information storage means for storing the one-dimensional image information input by the one-dimensional image information input means, preprocessing means for performing a discrete one-dimensional Fourier transform on the image information, The output Fourier transform winner
Calculating a spectrum to generate information indicating a spatial frequency distribution of the one-dimensional image density data; and a Wiener / Spectrum calculating means. A spatial frequency characteristic correction means for multiplying the value of the Wiener spectrum with respect to the spatial frequency at which the sensitivity of the maximum is obtained and the standard deviation of the image density data to correct the spatial frequency, an optical magnification means and an illumination means, A known standard image of the spatial frequency characteristic correction unit and the image to be evaluated are compared and inspected, and an image evaluation value inspection unit for easily comparing and evaluating the accuracy of the image evaluation value is provided. An image evaluation device for digital images.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24763199A JP2001078027A (en) | 1999-09-01 | 1999-09-01 | Digital image image evaluation device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24763199A JP2001078027A (en) | 1999-09-01 | 1999-09-01 | Digital image image evaluation device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001078027A true JP2001078027A (en) | 2001-03-23 |
Family
ID=17166387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24763199A Pending JP2001078027A (en) | 1999-09-01 | 1999-09-01 | Digital image image evaluation device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001078027A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005308709A (en) * | 2004-03-26 | 2005-11-04 | Seiko Epson Corp | Banding noise detection device, banding noise detection method, and banding noise detection program |
| US6975338B2 (en) | 2002-05-31 | 2005-12-13 | Ricoh Company, Ltd. | Image quality detecting apparatus, image forming apparatus and method, and image quality controlling apparatus and method |
| CN115023584A (en) * | 2020-03-30 | 2022-09-06 | 株式会社日立高新技术 | Charged particle beam device and roughness index calculation method |
-
1999
- 1999-09-01 JP JP24763199A patent/JP2001078027A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6975338B2 (en) | 2002-05-31 | 2005-12-13 | Ricoh Company, Ltd. | Image quality detecting apparatus, image forming apparatus and method, and image quality controlling apparatus and method |
| US7193642B2 (en) | 2002-05-31 | 2007-03-20 | Ricoh Company. Ltd. | Image quality detecting apparatus, image forming apparatus and method, and image quality controlling apparatus and method |
| JP2005308709A (en) * | 2004-03-26 | 2005-11-04 | Seiko Epson Corp | Banding noise detection device, banding noise detection method, and banding noise detection program |
| CN115023584A (en) * | 2020-03-30 | 2022-09-06 | 株式会社日立高新技术 | Charged particle beam device and roughness index calculation method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7520112B2 (en) | Surface pressure analysis device, method, program and recording medium | |
| AU2024227375B2 (en) | Using a set of machine learning diagnostic models to determine a diagnosis based on a skin tone of a patient | |
| JP5293355B2 (en) | Glossiness evaluation method, glossiness evaluation apparatus, image evaluation apparatus having the apparatus, image evaluation method, and program for executing the method | |
| JP5796348B2 (en) | Feature amount estimation apparatus, feature amount estimation method, and computer program | |
| JP4959760B2 (en) | Method for evaluating noise appearance in images | |
| Shrestha et al. | A quantitative approach to evaluate image quality of whole slide imaging scanners | |
| EP2884457A2 (en) | Image evaluation device and image evaluation program | |
| Farrell | Image quality evaluation | |
| JP3445327B2 (en) | Method and apparatus for measuring uneven gloss and uneven printing | |
| CN106469450A (en) | A kind of detection method of leaflet ink speck and device | |
| EP1958158B1 (en) | Method for detecting streaks in digital images | |
| JP4040259B2 (en) | Image evaluation device | |
| JPS61123985A (en) | Picture processor | |
| JP2001078027A (en) | Digital image image evaluation device | |
| JP3989777B2 (en) | X-ray fluoroscopy system | |
| US9668653B2 (en) | Quantification of under-eye skin color | |
| JP2638921B2 (en) | Image evaluation device | |
| JPH10164281A (en) | Picture evaluating method and device | |
| JPH09153136A (en) | Method and device for evaluating picture | |
| JPH1096696A (en) | Method and apparatus for inspecting irregularity in object | |
| JP2020153759A (en) | Evaluation device, authenticity evaluation method and program | |
| JP3074925B2 (en) | Image evaluation method and device | |
| JP3498120B2 (en) | High-precision measuring method and apparatus for uneven gloss | |
| JPH1023191A (en) | Image evaluation method and image evaluation device | |
| JPH1166306A (en) | Image quality evaluation method, apparatus and recording medium |