特開 2025-23788 画像品質評価システム及び画像品質評価方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025023788

(43)【公開日】2025-02-17

(54)【発明の名称】画像品質評価システム及び画像品質評価方法

(51)【国際特許分類】

   H04N 23/60 20230101AFI20250207BHJP

   G06T 7/80 20170101ALI20250207BHJP

   G06T 7/00 20170101ALI20250207BHJP

【ＦＩ】

H04N23/60 100

G06T7/80

G06T7/00 610C

【審査請求】有

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023206376

(22)【出願日】2023-12-06

(31)【優先権主張番号】112129227

(32)【優先日】2023-08-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

(71)【出願人】

【識別番号】508024599

【氏名又は名称】▲啓▼碁科技股▲ふん▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】110000523

【氏名又は名称】アクシス国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】張正園

(72)【発明者】

【氏名】羅少生

(72)【発明者】

【氏名】林冠▲ウェン▼

(72)【発明者】

【氏名】呉柏慶

【テーマコード（参考）】

5C122

5L096

【Ｆターム（参考）】

5C122FH09

5C122FH11

5C122FK08

5C122FK37

5C122FK41

5C122HB01

5C122HB05

5L096AA06

5L096AA09

5L096BA03

5L096CA04

5L096EA14

5L096EA43

5L096FA32

5L096FA62

5L096FA64

5L096FA66

5L096FA67

5L096FA69

5L096GA38

(57)【要約】

【課題】以前の画像の品質評価は、多くの場合、経験豊富な専門家に依存していた。
【解決手段】画像校正装置はシーン内に位置し、校正パターンを表示するために使用される。画像キャプチャー装置はシーン及び校正パターンを撮影して、第１のコントラスト画像をキャプチャーする。処理装置は第１のコントラスト画像及び校正パターンを含む参照画像を取得し、第１のコントラスト画像と参照画像内の校正パターンを比較して、校正情報を生成するように設定される。画像キャプチャー装置の位置決め校正操作は、校正情報に基づいて実行される。画像キャプチャー装置の位置決め校正操作を完了した後、画像キャプチャー装置はシーン及び校正パターンを撮影して、第２のコントラスト画像をキャプチャーする。また、処理装置は第２のコントラスト画像及び参照画像内の校正パターンを比較して、画像品質評価結果を生成するようにさらに設定される。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

シーン内に位置し、校正パターンを表示するために用いられる、画像校正装置と、
前記シーンおよび前記校正パターンを撮影して、第１のコントラスト画像を取得する、画像キャプチャー装置と、
前記第１のコントラスト画像と前記校正パターンが含まれた参照画像とを取得し、前記第１のコントラスト画像および前記参照画像中の前記校正パターンを比較して、比較結果を生成し、前記比較結果に基づいて校正情報を生成するように配置される処理装置と、
を備える画像品質評価システムであって、
前記画像キャプチャー装置の位置決め校正操作は、前記校正情報に基づいて実行され、
前記画像キャプチャー装置は、前記画像キャプチャー装置の位置決め校正操作を完了した後、前記シーンおよび前記校正パターンを撮影して、第２のコントラスト画像を取得するように構成され、前記処理装置は、前記第２のコントラスト画像および前記参照画像中の前記校正パターンを比較して、画像品質評価結果を生成するように構成される、
ことを特徴とする、画像品質評価システム。

【請求項2】

前記校正パターンは位置決めブロックを含み、
前記処理装置は、
前記第１のコントラスト画像中の前記位置決めブロックを分析して、第１の位置情報を得ることと、
前記参照画像中の前記位置決めブロックを分析して、参照位置情報を得ると、
前記第１の位置情報および前記参照位置情報を比較して、前記位置決め校正操作を実行するための前記校正情報を得ることと、
を実行するように配置される、請求項１に記載の画像品質評価システム。

【請求項3】

前記位置決め校正操作は、前記画像キャプチャー装置の方向及び位置を調整するために、前記校正情報に基づいて前記画像キャプチャー装置に接続された移動機構を制御するように、前記処理装置を配置することが含まれ、
前記校正情報は、中心点移動量、回転角度、縮尺率、及びカメラ傾斜角を含む、請求項２に記載の画像品質評価システム。

【請求項4】

前記校正パターンは分析ブロックを含み、前記処理装置は、前記第２のコントラスト画像と前記参照画像中の前記分析ブロックとを比較して、前記画像品質評価結果を生成するように配置される、請求項１に記載の画像品質評価システム。

【請求項5】

前記画像品質評価結果は、鮮明性評価結果、ホワイトバランス評価結果、コントラスト評価結果、彩度評価結果、画像明度評価結果、及びノイズレベル評価結果を含む、請求項１に記載の画像品質評価システム。

【請求項6】

５つの画像校正装置をさらに含み、前記５つの画像校正装置は互いに同一であり、前記シーンの４つの角及び中央にそれぞれ位置している、請求項１に記載の画像品質評価システム。

【請求項7】

画像キャプチャー装置が、シーンと前記シーン内に位置する画像校正装置が表示する校正パターンとを撮影して、第１のコントラスト画像を取得し、
処理装置が、前記第１のコントラスト画像と前記校正パターンを含む参照画像とを取得し、前記第１のコントラスト画像と前記参照画像中の前記校正パターンとを比較して、比較結果を生成し、前記比較結果に基づいて、校正情報を生成し、
前記画像キャプチャー装置において実行される位置決め校正操作は、前記校正情報に基づいて行うものであり、
前記画像キャプチャー装置は、前記位置決め校正操作を完了した後、前記シーン及び前記校正パターンを撮影して、第２のコントラスト画像を取得し、
前記処理装置が、前記第二コントラスト画像と前記参照画像中の前記校正パターンとを比較して、画像品質評価結果を生成する、
ことを特徴とする画像品質評価方法。

【請求項8】

前記校正パターンは、分析ブロックを含み、前記処理装置は、前記第２のコントラスト画像および前記参照画像の前記分析ブロックを比較して、前記画像品質評価結果を生成するように設定されている、請求項７に記載の画像品質評価方法。

【請求項9】

前記校正パターンは、分析ブロックおよび背景ブロックを含み、
前記処理装置が、コントラスト変調伝達関数、コントラスト色空間値、コントラストグレースケール、コントラスト平均グレースケール、またはコントラストピーク信号ノイズ比を得るように、前記第２のコントラスト画像、前記第２のコントラスト画像の分析ブロックまたは前記第２のコントラスト画像の背景ブロックを分析し、
前記処理装置が、参照変調伝達関数、参照色空間値、参照グレースケール、参照平均グレースケール、または参照ピーク信号ノイズ比を得えるように、前記参照画像、前記参照画像の分析ブロックまたは前記参照画像の背景ブロックを分析し、
前記処理装置が、前記コントラスト変調伝達関数が前記参照変調伝達関数に対する偏差パーセンテージ、前記コントラスト色空間値が参照色空間値に対する偏差パーセンテージ、前記コントラストグレースケールが前記参照グレースケールに対する偏差パーセンテージ、前記コントラスト平均グレースケールが前記参照平均グレースケールに対する偏差パーセンテージ、または前記コントラストピーク信号ノイズ比が前記参照ピーク信号ノイズに対する偏差パーセンテージに基づいて、前記画像品質評価結果の鮮明性評価結果、ホワイトバランス評価結果、コントラスト評価結果、彩度評価結果、画像明度評価結果、またはノイズレベル評価結果を生成する、請求項７に記載の画像品質評価方法。

【請求項10】

背景ブロック、分析ブロックおよび位置決めブロックから構成される校正パターンと、
前記分析ブロックおよび前記背景ブロックが画質情報を提供し、
前記位置決めブロックは位置情報を提供し、前記位置決めブロックが前記分析ブロックとは異なる、
ことを特徴とする、画像校正装置。

【請求項11】

前記位置決めブロックは少なくとも一種の色を含み、前記背景ブロックの色は位置決めブロックの色と異なる、請求項１０に記載の画像校正装置。

【請求項12】

前記分析ブロックは少なくとも３つのサブ分析ブロックを含み、前記３つのサブ分析ブロックは色または図形において互いに異なる、請求項１０に記載の画像校正装置。

【請求項13】

前記位置決めブロックは複数のサブ位置決めブロックを含み、それらのサブ位置決めブロックは前記校正パターンの複数の角にそれぞれ位置する、請求項１０に記載の画像校正装置。

【請求項14】

各サブ位置決めブロックは異なる色の複数のカラーブロックを含み、それらのサブ位置決めブロックの中のカラーブロックの配置は重複しない、請求項１３に記載の画像校正装置。

【請求項15】

前記分析ブロックは第１のサブ分析ブロック、第２のサブ分析ブロックおよび第３のサブ分析ブロックを含み、第１のサブ分析ブロックは互いに補色である一対の第１カラーブロックおよび一対の第２カラーブロックを含み、第２のサブ分析ブロックは異なるグレースケールを持つ複数の第３のカラーブロックおよび互いに補色である第４のカラーブロックおよび第５のカラーブロックを含み、且つ、第３のサブ分析ブロックは少なくとも六種類の色を持つ複数の第６のカラーブロックを含む、請求項１０に記載の画像校正装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像の処理システム、方法及び装置に関し、特に画像品質評価システム、画像品質評価方法及び画像校正装置に関する。

【背景技術】

【0002】

画像キャプチャー装置が取得した画像の品質を正確に評価するために、通常は複雑な環境背景が設置される。例えば、環境背景には、様々な色彩豊かな人形、肖像、及び物体が配置される。環境背景の設置が完了した後、画像キャプチャー装置を設置し、その環境背景を撮影する。

【0003】

一般に、画像キャプチャー装置によってキャプチャーされた画像の品質評価項目は、通常、鮮明性、コントラスト、彩度、明度、ノイズレベル及びホワイトバランスを含む。以前の画像の品質評価は、多くの場合、経験豊富な専門家に依存していた。しかし、専門家の育成には時間がかかり、また個人の好みにより、画像の品質に対して主観的な評価をする可能性もある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明が解決しようとする技術的な課題は、既存の技術の不足に対処し、画像品質評価システム、画像品質評価方法及び画像校正装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記の技術的課題を解決するために、本発明による一つの技術的解決策は、画像品質評価システムを提供することであり、画像品質評価システムは画像校正装置、画像キャプチャー装置及び処理装置を含む。画像校正装置はシーン内に位置し、校正パターンを表示するために使用される。画像キャプチャー装置はシーン及び校正パターンを撮影して、第１のコントラスト画像をキャプチャーする。処理装置は第１のコントラスト画像及び校正パターンを含む参照画像を取得し、第１のコントラスト画像と参照画像内の校正パターンを比較して、比較結果を生成し、この比較結果に基づいて校正情報を生成する。画像キャプチャー装置の位置決め校正操作は、校正情報に基づいて実行される。画像キャプチャー装置の位置決め校正操作を完了した後、画像キャプチャー装置はシーン及び校正パターンを撮影して、第２のコントラスト画像をキャプチャーする。また、処理装置は第２のコントラスト画像及び参照画像内の校正パターンを比較して、画像品質評価結果を生成するようにさらに設定される。

【0006】

上記の技術的課題を解決するため、本発明による別の技術的解決策は、画像品質評価方法を提供することであり、画像品質評価方法は、画像キャプチャー装置により、シーン及び該シーン内に位置する画像校正装置が表示する校正パターンを撮影して、第１のコントラスト画像をキャプチャーすることと、処理装置により、第１のコントラスト画像及び校正パターンを含む参照画像を取得し、第１のコントラスト画像と該参照画像内の校正パターンを比較して、比較結果を生成し、この比較結果に基づいて校正情報を生成し、校正情報に基づいて画像キャプチャー装置の位置決め校正操作を実行することと、画像キャプチャー装置の位置決め校正操作を完了した後、画像キャプチャー装置により、シーン及び校正パターンを撮影して、第２のコントラスト画像をキャプチャーすることと、処理装置により、第２のコントラスト画像及び参照画像内の校正パターンを比較して、画像品質評価結果を生成することと、を含む。

【0007】

上記の技術的課題を解決するため、本発明による更に別の技術的解決策は、画像校正装置を提供することであり、画像校正装置は校正パターンを含む。校正パターンは、背景ブロック、分析ブロック及び位置決めブロックから構成される。分析ブロック及び背景ブロックは画質情報を提供し、位置決めブロックは位置情報を提供し、分析ブロックとは異なる。

【0008】

本発明の一つの有益な効果は、本発明によって提供される画像品質評価システム、画像品質評価方法及び画像校正装置が、複雑なシーンにおいて、画像キャプチャー装置によって取得された画像に対して、精密な位置決め校正操作及び画像品質に対する量的な評価スコアを生成できることにある。これにより、画像品質の評価がより客観的になり、カメラの開発サイクルが長すぎる問題を解決する。

【0009】

本発明の特徴及び技術内容をさらに理解するため、以下の本発明に関する詳細な説明と図示を参照してください。しかしながら、提供される図示は参考及び説明のためだけに用いられ、本発明を制限するものではない。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明によって提供される画像品質評価システムの一実施形態の機能ブロック図である。

【図2】図１の画像校正装置、参照画像キャプチャー装置、及び処理装置の位置配置を示す模式図である。

【図3】図１の画像校正装置、評価対象画像キャプチャー装置、及び処理装置の位置配置を示す模式図である。

【図4】本発明の画像校正装置の一実施形態の模式図である。

【図5】図４に適用される画像校正装置の画像品質評価方法の一実施形態のフローチャートである。

【図6】処理装置が生成する中心点変位量に関する校正情報の模式図である。

【図7】処理装置が生成する回転角度に関する校正情報の模式図である。

【図8】処理装置が生成する縮尺率に関する校正情報の模式図である。

【図9】処理装置が生成するカメラ傾斜角に関する校正情報の模式図である。

【図10】処理装置が実行する鮮明性の量的評価の一実施形態の方法フローチャートである。

【図11】処理装置が実行するホワイトバランスの量的評価の一実施形態の方法フローチャートである。

【図12】処理装置が実行するコントラストの量的評価の一実施形態の方法フローチャートである。

【図13】処理装置が実行する彩度の量的評価の一実施形態の方法フローチャートである。

【図14】処理装置が実行する画像の明度の量的評価の一実施形態の方法フローチャートである。

【図15】処理装置が実行するノイズレベルの量的評価の一実施形態の方法フローチャートである。

【図16】異なる２台のカメラの画質の量的評価を示すレーダーチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

下記より、具体的な実施例で本発明が開示する「画像品質評価システム及び画像品質評価方法」に係る実施形態を説明する。当業者は本明細書の公開内容により本発明のメリット及び効果を理解し得る。本発明は他の異なる実施形態により実行又は応用できる。本明細書における各細節も様々な観点又は応用に基づいて、本発明の精神逸脱しない限りに、均等の変形と変更を行うことができる。また、本発明の図面は簡単で模式的に説明するためのものであり、実際的な寸法を示すものではない。以下の実施形態において、さらに本発明に係る技術事項を説明するが、公開された内容は本発明を限定するものではない。

【0012】

なお、本明細書において「第１」、「第２」、「第３」等の用語で各種の部品又は信号を説明する場合があるが、これらの部品又は信号はこれらの用語によって制限されるものではない。これらの用語は、主として一つの部品と別の部品、又は一つの信号と別の信号を区分するためのものであることが理解されたい。また、本明細書に用いられる「又は」という用語は、実際の状況に応じて、関連する項目中の何れか一つ又は複数の組合せを含み得る。

【0013】

図１は、本発明によって提供される画像品質評価システムの実施形態の機能ブロック図である。図１を参照すると、画像品質評価システムは、画像校正装置１、参照画像キャプチャー装置２、評価対象画像キャプチャー装置３及び処理装置４を含む。参照画像キャプチャー装置２及び評価対象画像キャプチャー装置３は、画像校正装置１を撮影するように設定され、処理装置４は異なる時間点で参照画像キャプチャー装置２及び評価対象画像キャプチャー装置３と電気的に接続される。

【0014】

画像校正装置１は、例えば多角形の板体であり、画像キャプチャー装置２、３は、例えば単眼カメラ、双眼カメラ、または深度カメラであり、処理装置４は、例えばパーソナルコンピュータ、サーバー、またはモバイル端末であるが、本発明はこれに限らない。

【0015】

図２は、図１の画像校正装置、参照画像キャプチャー装置、及び処理装置の位置配置を示す模式図である。図２を参照すると、画像校正装置１はおおよそシーンＡの中央位置に配置され、画像校正装置１は四角形の板体であり、その表面には校正パターンＢが表示されている。校正パターンＢは、背景ブロック１１、分析ブロック１２及び位置決めブロック１３から構成される。背景ブロック１１及び分析ブロック１２は画質情報を提供し、この画質情報には例えば、鮮明性（ｃｌａｒｉｔｙ）、ホワイトバランス（ｗｈｉｔｅ ｂａｌａｎｃｅ）、コントラスト（ｃｏｎｔｒａｓｔ）、彩度（ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ）、明度（ｂｒｉｇｈｔ）、ノイズレベル（ｎｏｉｓｅ ｌｅｖｅｌ）が含まれる。位置決めブロック１３の色、形状、及びパターンの少なくとも１つは分析ブロック１２と異なり、位置決めブロック１３は位置情報を提供する。位置情報には例えば、中心点の座標及び面積が含まれる。

【0016】

参照画像キャプチャー装置２はシーンＡ及び画像校正装置１と一定の距離を保ち、そのレンズはシーンＡに向けられている。参照画像キャプチャー装置２はシーンＡ及び校正パターンＢを撮影して、参照画像をキャプチャーするように設定されており、参照画像にはシーンＡ、画像校正装置１及び画像校正装置１に表示される校正パターンＢが含まれる。処理装置４は参照画像を取得するように設定されている。なお、参照画像キャプチャー装置２は校正されており、取得された参照画像の画質は特定の画質評価項目（例えば鮮明性、コントラスト、彩度、明度、ノイズレベル、ホワイトバランス）に適合し、画質評価の基準として使用可能であることを説明しておく。

【0017】

図３は、図１の画像校正装置、評価対象画像キャプチャー装置、及び処理装置の位置配置を示す模式図である。図３を参照すると、画像校正装置１は四角形の板体で、おおよそシーンＡの中間位置に配置されている。評価対象画像キャプチャー装置３の位置、絞り設定、及びシャッター設定は、参照画像キャプチャー装置２と同じであるが、評価対象画像キャプチャー装置３によって撮影された画像の画質が、参照画像キャプチャー装置２によって撮影された画像の画質と異なる可能性があるため、画質評価を行い、必要に応じて評価対象画像キャプチャー装置３を校正する必要がある。

【0018】

評価対象画像キャプチャー装置３のレンズはシーンＡに向けられており、評価対象画像キャプチャー装置３はシーンＡ及び校正パターンＢを撮影して、第１のコントラスト画像をキャプチャーするように設定されている。第１のコントラスト画像にはシーンＡ、画像校正装置１、及び画像校正装置１に表示される校正パターンＢが含まれる。処理装置４は第１のコントラスト画像を取得するように設定されている。

【0019】

校正パターンＢは、背景ブロック１１、分析ブロック１２、及び位置決めブロック１３から構成され、分析ブロック１２の位置は校正パターンＢの略中央であり、少なくとも３種類の異なるパターンが含まれる。位置決めブロック１３の位置は校正パターンＢの周囲にあり、位置決めブロック１３に表示されるいずれの色も背景ブロック１１に表示される色とは異なる。このような校正パターンＢの設計により、処理装置４が参照画像及び第１のコントラスト画像を取得した後、処理装置４は第１のコントラスト画像内の校正パターンＢの位置決めブロック１３と参照画像内の校正パターンＢの位置決めブロック１３を比較して、比較結果を生成し、この比較結果に基づいて校正情報を生成する。校正情報には、中心点変位量（ｃｅｎｔｅｒ ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）、回転角度（ｒｏｔａｔｉｏｎ）、縮尺率（ｓｃａｌｉｎｇ）、カメラ傾斜角（ｃａｍｅｒａ ｔｉｌｔ）が含まれることがある。次に、処理装置４が提供する校正情報に基づいて、ユーザーは評価対象画像キャプチャー装置３の位置決め校正操作を手動で実行する。

【0020】

評価対象画像キャプチャー装置３の位置決め校正操作を実行した後、評価対象画像キャプチャー装置３は再びシーンＡ及び校正パターンＢを撮影して、第２のコントラスト画像をキャプチャーする。処理装置４は第２のコントラスト画像を取得する。

【0021】

処理装置４が第２のコントラスト画像を取得した後、処理装置４は第２のコントラスト画像内の校正パターンＢと参照画像内の校正パターンＢを比較して、第２のコントラスト画像の画像品質評価結果を生成する。

【0022】

必要に応じて、画像品質評価システムには移動機構５も含まれることがある。移動機構５には、移動部品、回転部品、あるいはそれらの任意の組み合わせが含まれることがある。そして、移動機構５は評価対象画像キャプチャー装置３に接続される。処理装置４が生成した校正情報に基づいて、処理装置４は移動機構５を制御して評価対象画像キャプチャー装置３の方向と位置を変更し、移動機構５によって評価対象画像キャプチャー装置３の位置決め校正操作を実行する。これにより、位置決め校正操作を自動化し、人間の操作よりも高い精度を実現する。

【0023】

必要に応じて、画像校正装置１の数は複数であることがある。例えば、画像校正装置１の数が５つであり、シーンＡの四隅と中央位置にそれぞれ配置される。このようにすることで、位置決め校正操作と画像品質評価の精度を向上させることができる。

【0024】

図４は、本発明の画像校正装置の一実施形態の模式図である。図４を参照すると、分析ブロック１２の位置は校正パターンＢの中央近くにあり、分析ブロック１２に表示されるいずれの色も背景ブロック１１に表示される色とは異なる。分析ブロック１２には少なくとも３種類の異なるパターンが含まれ、異なるパターンとは、色と形状の少なくとも一方が異なることを意味する。

【0025】

分析ブロック１２には、第１のサブ分析ブロック１２１、第２のサブ分析ブロック１２２、及び第３のサブ分析ブロック１２３が含まれており、第１のサブ分析ブロック１２１、第２のサブ分析ブロック１２２、及び第３のサブ分析ブロック１２３は、色と形状の少なくとも一方で異なる。

【0026】

第１のサブ分析ブロック１２１には斜角があり、相補色の第１のカラーブロック１２１１及び第２のカラーブロック１２１２のペアが含まれている。第１のカラーブロック１２１１及び第２のカラーブロック１２１２は四辺形である。第１のサブ分析ブロック１２１の斜辺には、異なる程度の鮮明性が生じされる。第１のカラーブロック１２１１及び第２のカラーブロック１２１２の交互の部分はジャギーの頻度を生み出し、これにより第１のサブ分析ブロック１２１の鮮明性を計算することができる。第２のサブ分析ブロック１２２には異なるグレースケール値の第３のカラーブロック１２２１Ａ、１２２１Ｂ、１２２１Ｃ、１２２１Ｄ及び相補色の第４のカラーブロック１２２２及び第５のカラーブロック１２２３が含まれている。第３のサブ分析ブロック１２３には少なくとも６色の第６のカラーブロック１２３１Ａ、１２３１Ｂ、１２３１Ｃ、１２３１Ｄ、１２３１Ｅ、１２３１Ｆが含まれている。

【0027】

第１のサブ分析ブロック１２１にある第１のカラーブロックと第２のカラーブロックは四角形で、それぞれの色は黒色と白色である。第２のサブ分析ブロック１２２にある第３のカラーブロック、第４のカラーブロック、及び第５のカラーブロックも四角形で、複数の第３のカラーブロックは異なる濃淡のグレーで、第４のカラーブロック及び第５のカラーブロックはそれぞれ黒色と白色である。第３のサブ分析ブロック１２３にある第６のカラーブロックも四角形で、複数の第６のカラーブロックの色はそれぞれピンク、青、紫、緑、黄色、オレンジである。

【0028】

オプションとして、第１のカラーブロックと第２のカラーブロックは円形、三角形、または他の多角形であり、第１のカラーブロックと第２のカラーブロックはそれぞれの色は赤色と緑色、または黄色と紫色であることができる。第４のカラーブロックと第５のカラーブロックも円形、三角形、または他の多角形で、第４のカラーブロックと第５のカラーブロックそれぞれの色は赤色と緑色、または黄色と紫色であることができる。第６のカラーブロックの数は６個以上であり、色は６色以上であることができる。

【0029】

図４の分析ブロック１２の設計を通じて、複雑なシーンの画像比較を実現することができる。

【0030】

位置決めブロック１３の位置は校正パターンＢの周囲にあり、位置決めブロック１３に表示されるいずれの色も背景ブロック１１に表示される色とは異なる。位置決めブロック１３には第１のサブ位置決めブロック１３１、第２のサブ位置決めブロック１３２、第３のサブ位置決めブロック１３３、及び第４のサブ位置決めブロック１３４が含まれており、第１のサブ位置決めブロック１３１、第２のサブ位置決めブロック１３２、第３のサブ位置決めブロック１３３、及び第４のサブ位置決めブロック１３４はそれぞれ校正パターンＢの左上角、右上角、右下角、及び左下角に位置し、分析ブロック１２を取り囲んでいる。本実施例では、校正パターンＢ、第１のサブ位置決めブロック１３１、第２のサブ位置決めブロック１３２、第３のサブ位置決めブロック１３３、及び第４のサブ位置決めブロック１３４は矩形領域であるが、本発明はこれに限定されない。

【0031】

第１のサブ位置決めブロック１３１、第２のサブ位置決めブロック１３２、第３のサブ位置決めブロック１３３、及び第４のサブ位置決めブロック１３４のそれぞれには、異なる色の複数のカラーブロックが含まれており、第１のサブ位置決めブロック１３１、第２のサブ位置決めブロック１３２、第３のサブ位置決めブロック１３３、及び第４のサブ位置決めブロック１３４のいずれかのカラーブロックの色は背景ブロック１１の色と異なり、第１のサブ位置決めブロック１３１、第２のサブ位置決めブロック１３２、第３のサブ位置決めブロック１３３、及び第４のサブ位置決めブロック１３４のいずれかのカラーブロックそれぞれのカラーブロックの配置パターンは重複しない。

【0032】

具体的に、第１のサブ位置決めブロック１３１は校正パターンＢの左上角に位置し、第１のサブ位置決めブロック１３１の上半分は左から右にかけて２つのカラーブロックがあり、それぞれ第１の色と第２の色を持っている。また、第１のサブ位置決めブロック１３１の下半分は左から右にかけて２つのカラーブロックがあり、それぞれ第３の色と第４の色を持っている。

【0033】

第２のサブ位置決めブロック１３２は校正パターンＢの右上角に位置し、第２のサブ位置決めブロック１３２の上半分は左から右にかけて２つのカラーブロックがあり、それぞれ第２の色と第１の色を持っている。また、第２のサブ位置決めブロック１３２の下半分は左から右にかけて２つのカラーブロックがあり、それぞれ第４の色と第３の色を持っている。

【0034】

第３のサブ位置決めブロック１３３は校正パターンＢの右下角に位置し、第３のサブ位置決めブロック１３３の上半分は左から右にかけて２つのカラーブロックがあり、それぞれ第４の色と第３の色を持っている。また、第３のサブ位置決めブロック１３３の下半分は左から右にかけて２つのカラーブロックがあり、それぞれ第１の色と第２の色を持っている。

【0035】

第４のサブ位置決めブロック１３４は校正パターンＢの左下角に位置し、第４のサブ位置決めブロック１３４の上半部の左から右にかけての２つのカラーブロックはそれぞれ第３の色と第４の色を持ち、第４のサブ位置決めブロック１３４の下半部の左から右にかけての２つのカラーブロックはそれぞれ第２の色と第１の色を持つ。

【0036】

第１の色、第２の色、第３の色、及び第４の色は例えば赤色、緑色、青色、及び黒色であるが、本発明はこれに限定されず、背景ブロック１１の色とは異なる色であれば何でも良い。

【0037】

図４の位置決めブロック１３の設計を通じて、複雑なシーンの画像位置決めを実現することができる。

【0038】

図５は、図４に適用される画像校正装置１の画像品質評価方法の一実施形態のフローチャートである。図５を参照すると、ステップＳ５０１では、処理装置４が参照画像を取得するために、参照画像キャプチャー装置２を、シーンＡ及び校正パターンＢを撮影して参照画像をキャプチャーするように配置する。ステップ５０２では、処理装置４が第１のコントラスト画像を取得するために、評価対象画像キャプチャー装置３を、シーンＡ及び校正パターンＢを撮影して第１のコントラスト画像をキャプチャーするように配置する。

【0039】

ステップＳ５０３では、処理装置４を、参照画像及び第１のコントラスト画像内の位置決めブロック１３を分析し、参照位置情報と第１の位置情報をそれぞれ得るように配置する。具体的には、処理装置４は参照画像及び第１のコントラスト画像に対して二値化処理を行い、参照画像及び第１のコントラスト画像内の位置決めブロック１３の輪郭を得る。

【0040】

ステップＳ５０４では、処理装置４を、第１の位置情報と参照位置情報を比較して比較結果を生成し、この比較結果に基づいて評価対象画像キャプチャー装置３の校正情報を生成するように配置する。

【0041】

ステップＳ５０５では、処理装置４を、校正情報に基づいて評価対象画像キャプチャー装置３の位置決め校正操作を実行するように配置する。具体的には、評価対象画像キャプチャー装置３の位置決め校正操作は移動機構５によって実行される。

【0042】

ステップＳ５０６では、処理装置４を、位置決め校正操作の実施が成功したかどうかを判定するように配置する。成功した場合は、ステップＳ５０７に進む。そうでない場合は、ステップＳ５０３に戻る。具体的には、位置決め校正操作の成功か失敗かは、ユーザーが定義した許容誤差範囲に基づいて判定される。校正後の第１のコントラスト画像の校正パターンの中心位置と参照画像の校正パターンの中心位置との距離差が許容誤差範囲内であれば、位置決め校正操作は成功と見なされ、そうでなければ失敗と見なされる。

【0043】

ステップＳ５０７では、処理装置４が第２のコントラスト画像を取得するために、評価対象画像キャプチャー装置３を、シーンＡ及び校正パターンＢを撮影して第２のコントラスト画像をキャプチャーするように配置する。ステップＳ５０８では、処理装置４を、第２のコントラスト画像内の分析ブロック１２と参照画像内の分析ブロック１２を比較し、比較結果を得るように配置する。

【0044】

ステップＳ５０９では、処理装置４を、第２のコントラスト画像と参照画像の比較結果に基づき、第２のコントラスト画像の画像品質の量的分析を実行するように配置する。

【0045】

ステップＳ５１０では、処理装置４を、画像品質の量的分析の実施が成功したかどうかを判定するように配置する。成功した場合は、ステップＳ５１１に進む。そうでない場合は、ステップＳ５０３に戻る。具体的には、画像品質の量的分析の成功か失敗かは、ユーザーが定義した評価スコアの下限に基づいて判定される。評価スコアが評価スコアの下限以上の場合、画像品質の量的分析は成功と見なされ、そうでなければ失敗と見なされる。

【0046】

ステップＳ５１１では、処理装置４を、第２のコントラスト画像の画像品質評価結果を生成するように配置する。

【0047】

図５の画像品質評価方法を通じて、複雑なシーンであっても、評価対象の画像キャプチャー装置３に対して正確な位置決め校正操作を行い、評価対象の画像キャプチャー装置３がキャプチャーした画像の画質に対して正確な量的評価を行うことができる。

【0048】

図６は、処理装置４が中心点移動量の校正情報を生成する様子の模式図である。図６に示されるように、第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２の交点は参照画像Ｋの校正パターンＢの第１の中心点Ｐ１であり、第３の直線Ｌ３と第４の直線Ｌ４の交点は第１のコントラスト画像Ｍの校正パターンＢの第２の中心点Ｐ２である。処理装置４は、第１の中心点Ｐ１及び第２の中心点Ｐ２の座標を取得し、第１の中心点Ｐ１と第２の中心点Ｐ２の間の中心点移動量を計算し、中心点移動量の校正情報を提供する。この中心点移動量の校正情報には、評価対象の画像キャプチャー装置３の移動距離提示及び移動方向提示Ｄ１が含まれる。

【0049】

具体的には、処理装置４は参照画像Ｋ及び第１のコントラスト画像Ｍに対して二値化処理を行い、参照画像Ｋと第１のコントラスト画像Ｍ内の矩形物体の輪郭を見つける。次に、処理装置４は各矩形物体が定義された４種類の色のカラーブロックを含むかどうかを判定する。含む場合、矩形物体はサブ位置決めブロックとしてマークされる。これにより、処理装置４は参照画像Ｋ及び第１のコントラスト画像Ｍ内の第１のサブ位置決めブロック１３１、第２のサブ位置決めブロック１３２、第３のサブ位置決めブロック１３３、及び第４のサブ位置決めブロック１３４をマークし、第１のサブ位置決めブロック１３１、第２のサブ位置決めブロック１３２、第３のサブ位置決めブロック１３３、及び第４のサブ位置決めブロック１３４の各位置決め中心点を見つける。次に、第１の直線Ｌ１及び第２の直線Ｌ２は参照画像Ｋ内の４つの位置決め中心点に基づいて定義され、第３の直線Ｌ３及び第４の直線Ｌ４は第１のコントラスト画像Ｍ内の４つの位置決め中心点に基づいて定義される。

【0050】

図７は、処理装置４が回転角度の校正情報を生成する様子の模式図である。図７に示されるように、参照画像Ｋの第５の直線Ｌ５と第６の直線Ｌ６は互いに平行であり、第１のコントラスト画像Ｍの第７の直線Ｌ７と第８の直線Ｌ８も互いに平行である。第５の直線Ｌ５と第７の直線Ｌ７が交差して第１の角度Ｇ１を生じ、第６の直線Ｌ６と第８の直線Ｌ８が交差して第２の角度Ｇ２を生じる。処理装置４は、第１の角度Ｇ１と第２の角度Ｇ２の平均値を計算し、第１のコントラスト画像Ｍの校正パターンＢが参照画像Ｋの校正パターンＢに対してどの程度回転しているかを定義する。理想的には、第１の角度Ｇ１は第２の角度Ｇ２に等しいが、実際には第１の角度Ｇ１と第２の角度Ｇ２の間には若干の差異が存在するため、第１の角度Ｇ１と第２の角度Ｇ２の平均値を回転角度として定義する。最後に、処理装置４は回転角度の校正情報を提供し、この回転角度の校正情報には、評価対象の画像キャプチャー装置３の回転角度提示及び回転方向提示Ｄ２が含まれる。

【0051】

具体的には、第５の直線Ｌ５と第６の直線Ｌ６は参照画像Ｋ内の４つの位置決め中心点に基づいて定義され、第７の直線Ｌ７及び第８の直線Ｌ８は第１のコントラスト画像Ｍ内の４つの位置決め中心点に基づいて定義される。

【0052】

図８は、処理装置４が縮尺率の校正情報を生成する様子の模式図である。図８に示されるように、処理装置４は参照画像Ｋおよび第１のコントラスト画像Ｍにおける第１のサブ位置決めブロック１３１、第２のサブ位置決めブロック１３２、第３のサブ位置決めブロック１３３および第４のサブ位置決めブロック１３４の各面積を取得し、参照画像Ｋ内の第１のサブ位置決めブロック１３１、第２のサブ位置決めブロック１３２、第３のサブ位置決めブロック１３３および第４のサブ位置決めブロック１３４の面積を合計して平均値を算出し、第１の面積平均値を生成する。処理装置４は、第１のコントラスト画像Ｍ内の第１のサブ位置決めブロック１３１、第２のサブ位置決めブロック１３２、第３のサブ位置決めブロック１３３および第４のサブ位置決めブロック１３４の面積を合計して平均値を算出し、第２の面積平均値を生成する。処理装置４は、第２の面積平均値と第１の面積平均値の比率を計算して縮尺率を算出し、縮尺率の校正情報を提供する。この縮尺率の校正情報には、評価対象の画像キャプチャー装置３の移動方向提示Ｄ３が含まれる。

【0053】

図９は、処理装置４がカメラ傾斜角の校正情報を生成する様子の模式図である。図９に示されるように、処理装置４は参照画像Ｋおよび第１のコントラスト画像Ｍにおける第１のサブ位置決めブロック１３１、第２のサブ位置決めブロック１３２、第３のサブ位置決めブロック１３３および第４のサブ位置決めブロック１３４の面積比率を計算してカメラ傾斜角を算出し、カメラ傾斜角の校正情報を提供する。このカメラ傾斜角の校正情報には、評価対象の画像キャプチャー装置３の移動方向提示Ｄ４が含まれる。

【0054】

図１０は、処理装置４が鮮明性の定量的評価を実施する一例の方法のフローチャートである。図４および図１０を参照し、ステップＳ１００１では、処理装置４が参照画像および第２のコントラスト画像における第１のサブ分析ブロックの変調伝達関数（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ、ＭＴＦ）を分析し、それぞれ参照変調伝達関数およびコントラスト変調伝達関数を得る。ステップＳ１００２では、処理装置４が、コントラスト変調伝達関数が参照変調伝達関数に対する偏差パーセンテージを計算する。ステップＳ１００３では、処理装置４が、偏差パーセンテージに基づいて第２のコントラスト画像の鮮明性の定量的評価結果を生成する。

【0055】

例えば、コントラスト画像の伝達関数が参照変調伝達関数との偏差パーセンテージが５％未満の場合、第２のコントラスト画像の鮮明性の定量的評価スコアは７～１０点となる。コントラスト変調伝達関数が参照変調伝達関数との偏差パーセンテージが５％～１０％の範囲内であれば、第２のコントラスト画像の鮮明性の定量的評価スコアは４～６点となる。コントラスト変調伝達関数が参照変調伝達関数との偏差パーセンテージが１０％～１５％の範囲内であれば、第２のコントラスト画像の鮮明性の定量的評価スコアは１～３点となる。コントラスト変調伝達関数が参照変調伝達関数との偏差パーセンテージが１５％を超える場合、第２のコントラスト画像の鮮明性の定量的評価スコアは０点となる。

【0056】

図１１は、処理装置４がホワイトバランスの定量的評価の特定の実施形態の方法のフローチャートです。図４および図１１を参照し、ステップＳ１１０１では、処理装置４が参照画像と第２のコントラスト画像の背景ブロックにおける色空間値を分析し、それぞれコントラスト色空間値と参照色空間値を得る。具体的には、色空間値はＣＩＥＬＡＢ色空間値またはＣＩＥＬＣＨ色空間値である。ステップＳ１１０２では、処理装置４が、コントラスト色空間値が参照色空間値に対する偏差パーセンテージを計算する。ステップＳ１１０３では、処理装置４が、偏差パーセンテージに基づいて第２のコントラスト画像のホワイトバランスの定量的評価結果を生成する。

【0057】

図１２は、処理装置４がコントラストの定量的評価を実施する一例の方法のフローチャートです。図４および図１２を参照し、ステップＳ１２０１では、処理装置４が参照画像と第２のコントラスト画像の第２のサブ分析ブロックの各カラーブロックのグレースケールを分析し、それぞれ複数のコントラストグレースケールと複数の参照グレースケールを得る。ステップＳ１２０２では、処理装置４が、複数のコントラストグレースケールと複数の参照グレースケール間の複数の偏差パーセンテージを計算する。ステップＳ１２０３では、処理装置４が複数の偏差パーセンテージの平均値を計算する。ステップＳ１２０４では、処理装置４が、複数の偏差パーセンテージの平均値に基づいて第２のコントラスト画像のコントラストの定量的評価結果を生成する。

【0058】

図１３は、処理装置４が彩度の定量的評価を実施する一例の方法のフローチャートです。図４および図１３を参照し、ステップＳ１３０１では、処理装置４が参照画像と第２のコントラスト画像の第３のサブ分析ブロックの変調伝達関数を分析し、それぞれ参照変調伝達関数とコントラスト変調伝達関数を得る。ステップＳ１３０２では、処理装置４がコントラスト画像変調伝達関数が参照画像変調伝達関数に対する偏差パーセンテージを計算する。ステップＳ１３０３では、処理装置４が、偏差パーセンテージに基づいて第２のコントラスト画像の彩度の定量的評価結果を生成する。

【0059】

図１４は、処理装置４が画像明度の定量的評価を実施する一例の方法のフローチャートです。図４および図１４を参照し、ステップＳ１４０１では、処理装置４が参照画像と第２のコントラスト画像の全てのカラーブロックの平均グレースケールを分析する。ステップＳ１４０２では、処理装置４が第２のコントラスト画像の平均グレースケールが参照画像の平均グレースケールに対する偏差パーセンテージを計算する。ステップＳ１４０３では、処理装置４が偏差パーセンテージに基づいて第２のコントラスト画像の画像明度の定量的評価結果を生成する。

【0060】

図１５は、処理装置４がノイズレベルの定量的評価の実施形態の方法のフローチャートである。図４および図１５を参照し、ステップＳ１５０１において、処理装置４が参照画像と第２のコントラスト画像の第２のサブ分析ブロックのピーク信号ノイズ比を分析し、それぞれのコントラストのピーク信号ノイズ比と参照のピークノイズ比を得る。ステップＳ１５０２において、処理装置４が、第２のコントラスト画像のコントラストのピーク信号ノイズ比が参照のピークノイズ比に対する偏差パーセンテージを計算する。ステップＳ１５０３において、処理装置４が、偏差パーセンテージに基づき、第２のコントラスト画像のノイズレベルの定量的評価結果を生成する。

【0061】

図１０から図１５までの６つの画像品質項目の定量的分析方法により、処理装置４は評価対象の画像キャプチャー装置３がキャプチャーした画像の６つの品質項目の定量的スコアを得ることができる。最終的に、処理装置４はこれらの定量的スコアに基づいてレーダーチャートを作成し、鮮明性、ホワイトバランス、コントラスト、彩度、画像明度、ノイズレベルの評価結果を表示する。画像の各品質項目が定量的に評価されるため、ユーザーは異なる仕様のカメラで撮影された画像の品質が近いかどうかを容易に判定でき、画像品質の評価をより客観的にし、カメラ開発サイクルが長い問題を解決する。

【0062】

図１６は、２台の異なるカメラの画像品質の定量的評価のレーダーチャートを示している。図１６に示すように、画像品質の定量的評価の項目には、鮮明性、ホワイトバランス、コントラスト、彩度、明度、およびノイズレベルが含まれている。第１のカメラＴ１の鮮明性のスコアは、第２のカメラＴ２の鮮明性のスコアよりも高い。第１のカメラＴ１のホワイトバランスのスコアは、第２のカメラＴ２のホワイトバランスのスコアよりも高い。第１のカメラＴ１のコントラストのスコアは、第２のカメラＴ２のコントラストのスコアよりも低い。第１のカメラＴ１の彩度のスコアは、第２のカメラＴ２の彩度のスコアよりも高い。第１のカメラＴ１の明度のスコアは、第２のカメラＴ２の明度のスコアよりも低い。第１のカメラＴ１のノイズレベルのスコアは、第２のカメラＴ２のノイズレベルのスコアよりも低い。

【0063】

[発明の有益な効果]
本発明の一つの有益な効果は、本発明が提供する画像品質評価システム、画像品質評価方法および画像校正装置は、複雑なシーンにおいて、画像キャプチャー装置がキャプチャーした画像に対して、精密な位置決め校正操作および画像品質に定量的評価スコアを与えることができる点にある。これにより、画像品質の評価がより客観的になり、カメラ開発サイクルが長い問題が解決される。

【0064】

以上に開示される内容は本発明の好ましい実施可能な実施例に過ぎず、これにより本発明の特許請求の範囲を制限するものではないので、本発明の明細書及び添付図面の内容に基づき為された等価の技術変形は、全て本発明の特許請求の範囲に含まれるものとする。

【符号の説明】

【0065】

１ 画像補正装置
２ 参照画像キャプチャー装置
３ 評価対象画像キャプチャー装置
４ 処理装置
５ 移動機構
Ａ シーン
Ｂ 校正パターン
１１ 背景ブロック
１２ 分析ブロック
１２１ 第１のサブ分析ブロック
１２１１ 第１のカラーブロック
１２１２ 第２のカラーブロック
１２２ 第２のサブ分析ブロック
１２２１Ａ、１２２１Ｂ、１２２１Ｃ、１２２１Ｄ 第３のカラーブロック
１２２２ 第４のカラーブロック
１２２３ 第５のカラーブロック
１２３１Ａ、１２３１Ｂ、１２３１Ｃ、１２３１Ｄ、１２３１Ｅ、１２３１Ｆ 第６のカラーブロック
１２３ 第３のサブ分析ブロック
１３ 位置決めブロック
１３１ 第１のサブ位置決めブロック
１３２ 第２のサブ位置決めブロック
１３３ 第３のサブ位置決めブロック
１３４ 第４のサブ位置決めブロック
Ｋ 参照画像
Ｍ 第１のコントラスト画像
Ｌ１～Ｌ８ 第１の直線～第８の直線
Ｇ１ 第１の角度
Ｇ２ 第２の角度
Ｐ１ 第１の中心点
Ｐ２ 第２の中心点
Ｄ１ 移動方向の提示
Ｄ２ 旋回方向の提示
Ｄ３ 移動方向の提示
Ｄ４ 移動方向の提示
Ｔ１ 第１のカメラ
Ｔ２ 第２のカメラ
Ｓ５０１～Ｓ５１１、Ｓ１００１～Ｓ１００３、Ｓ１１０１～Ｓ１１０３、Ｓ１２０１～Ｓ１２０４、Ｓ１３０１～Ｓ１３０３、Ｓ１４０１～Ｓ１４０３、Ｓ１５０１～Ｓ１５０３ ステップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】