| 【発明の名称】 |
デジタルカメラの偽色評価方法、デジタルカメラの偽色評価装置及びデジタルカメラの偽色評価プログラム |
| 【発明者】 |
【氏名】杉山 徹
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| 【要約】 |
【課題】デジタルカメラによる撮像画像の偽色を定量的に評価する偽色評価方法等を提供する。
【構成】評価画像をＲＧＢカラーフィルタを用いて各撮像素子の画素値を決定する単板式センサーアレイ方式のデジタルカメラにより撮像する撮像工程と、コンピュータによって、前記デジタルカメラにより撮像した画像データを取得する取得工程、及びＲ、Ｇ又はＢのうち、少なくとも何れか２つの単色画像データを前記画像データに基づいて生成する単色画像データ生成工程、及び一の前記単色画像データに含まれる複数の画素の画素値と、当該各画素に対応する他の前記単色画像データに含まれる各画素の画素値と、の差分画素値から差分画像データを生成する差分画像データ生成工程、及び前記差分画像データを構成する画素の前記差分画素値の分布に起因して決定される評価指標に基づいて、前記デジタルカメラの偽色評価を行なう評価工程とにより成る。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＧＢカラーフィルタを用いて各撮像素子の画素値を決定する単板式センサーアレイ方式のデジタルカメラの偽色評価方法において、
評価画像を前記デジタルカメラにより撮像する撮像工程と、
コンピュータによって、前記デジタルカメラにより撮像した画像データを取得する取得工程と、
前記コンピュータによって、Ｒ、Ｇ又はＢのうち、少なくとも何れか２つの単色画像データを前記画像データに基づいて生成する単色画像データ生成工程と、
前記コンピュータによって、一の前記単色画像データに含まれる複数の画素の画素値と、当該各画素に対応する他の前記単色画像データに含まれる各画素の画素値と、の差分画素値から差分画像データを生成する差分画像データ生成工程と、
前記コンピュータによって、前記差分画像データを構成する画素の前記差分画素値の分布に起因して決定される評価指標に基づいて、前記デジタルカメラの偽色評価を行なう評価工程と、
を有することを特徴とするデジタルカメラの偽色評価方法。
【請求項２】
請求項１に記載のデジタルカメラの偽色評価方法において、
前記評価指標は、前記差分画素値の標準偏差であることを特徴とするデジタルカメラの偽色評価方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のデジタルカメラの偽色評価方法において、
前記評価指標は、前記差分画素値の最大値と最小値の差であることを特徴とするデジタルカメラの偽色評価方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のデジタルカメラの偽色評価方法において、
前記評価指標は、前記差分画素値によるヒストグラムに基づくことを特徴とするデジタルカメラの偽色評価方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載のデジタルカメラの偽色評価方法において、
前記評価画像は、複数の空間周波数成分と、複数の方向の直線又は曲線成分を備えたパターン構成を含む白黒のテストチャートであることを特徴とするデジタルカメラの偽色評価方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載のデジタルカメラの偽色評価方法において、
前記コンピュータによって、前記取得工程にて取得された画像データにて示される評価画像の白色部分のＲ値、Ｇ値、Ｂ値が等しくなるようホワイトバランスを調整する調整工程を有することを特徴とするデジタルカメラの偽色評価方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載のデジタルカメラの偽色評価方法において、
前記単色画像データ生成工程では、Ｒ，Ｇ、Ｂ夫々の単色画像データを生成し、
前記差分画像データ生成工程では、Ｒの単色画像データとＧの単色画像データに基づいてＲとＧの差分画像データを生成し、Ｇの単色画像データとＢの単色画像データに基づいてＧとＢの差分画像データを生成し、Ｂの単色画像データとＲの単色画像データに基づいてＢとＲの差分画像データを生成することを特徴とするデジタルカメラの偽色評価方法。
【請求項８】
ＲＧＢカラーフィルタを用いて各撮像素子の画素値を決定する単板式センサーアレイ方式のデジタルカメラの偽色評価装置において、
評価画像を前記デジタルカメラにより撮像した画像データを取得する取得手段と、
Ｒ、Ｇ又はＢのうち、少なくとも何れか２つの単色画像データを前記画像データに基づいて生成する単色画像データ生成手段と、
一の前記単色画像データに含まれる複数の画素の画素値と、当該各画素に対応する他の前記単色画像データに含まれる各画素の画素値と、の差分画素値から差分画像データを生成する差分画像データ生成手段と、
前記差分画像データを構成する画素の前記差分画素値の分布に起因して決定される評価指標に基づいて、前記デジタルカメラの偽色評価を行なう評価手段と、
を有することを特徴とするデジタルカメラの偽色評価装置。
【請求項９】
請求項８に記載のデジタルカメラの偽色評価装置において、
前記評価指標は、前記差分画素値の標準偏差であることを特徴とするデジタルカメラの偽色評価装置。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載のデジタルカメラの偽色評価装置において、
前記評価指標は、前記差分画素値の最大値と最小値の差であることを特徴とするデジタルカメラの偽色評価装置。
【請求項１１】
請求項８乃至１０のいずれか一項に記載のデジタルカメラの偽色評価装置において、
前記評価指標は、前記差分画素値によるヒストグラムに基づくことを特徴とするデジタルカメラの偽色評価装置。
【請求項１２】
請求項８乃至１１のいずれか一項に記載のデジタルカメラの偽色評価装置において、
前記評価画像は、複数の空間周波数成分と、複数の方向の直線又は曲線成分を備えたパターン構成を含む白黒のテストチャートであることを特徴とするデジタルカメラの偽色評価装置。
【請求項１３】
請求項８乃至１２のいずれか一項に記載のデジタルカメラの偽色評価装置において、
前記取得手段にて取得された画像データにて示される評価画像の白色部分のＲ値、Ｇ値、Ｂ値が等しくなるようホワイトバランスを調整する調整手段を有することを特徴とするデジタルカメラの偽色評価装置。
【請求項１４】
請求項８乃至１３のいずれか一項に記載のデジタルカメラの偽色評価装置において、
前記単色画像データ生成手段は、Ｒ，Ｇ、Ｂ夫々の単色画像データを生成し、
前記差分画像データ生成手段は、Ｒの単色画像データとＧの単色画像データに基づいてＲとＧの差分画像データを生成し、Ｇの単色画像データとＢの単色画像データに基づいてＧとＢの差分画像データを生成し、Ｂの単色画像データとＲの単色画像データに基づいてＢとＲの差分画像データを生成することを特徴とするデジタルカメラの偽色評価装置。
【請求項１５】
コンピュータを、請求項８乃至１４のいずれか一項に記載のデジタルカメラの偽色評価装置として機能させることを特徴とする偽色評価プログラム。
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【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラの偽色評価方法に係るものであり、特にデジタルカメラの撮像画像に発生する偽色を定量的に評価するデジタルカメラの偽色評価方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラが画像撮影デバイスとして普及してきた。このデジタルカメラは、撮像素子の構造により３板式、単板式などに分類される。
【０００３】
３板式のデジタルカメラでは、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子は、Ｒｅｄ（Ｒ）、Ｇｒｅｅｎ（Ｇ）、Ｂｌｕｅの３色に感度を持つ３枚のセンサーアレイによって構成される。そして、撮像画像の１画素に対応して、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの撮像素子が夫々１個ずつ存在するため、正確な色を記録することができるというメリットがある。しかし、３枚のセンサーアレイを必要とするため、機器の構造が複雑になるという問題がある。そのため、家庭用のデジタルカメラなど比較的安価な汎用デジタルカメラでは、１枚のセンサーアレイを使用する単板式が主流となっている。
【０００４】
このような単板式のデジタルカメラでは、１画素１色（Ｒ、Ｇ又はＢ）の撮像素子に対応する。図１４に、単板式センサーアレイの構造の一例を示す。単板式の場合、ある画素で表現しようとする色が、当該画素に対応する色で無い場合には、その存在しない色の値は、近隣素子の画素値を用いて補間演算によって求めるようになっている。補間演算の方式は、例えば、最も近隣の画素の画素値の平均値を取る手法の他、本願特許出願人により、撮像模擬過程と再現模擬過程を定義して補間演算することにより、より尖鋭度の高い高品位な画像を生成する手法などが提案されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００４‐１５３７５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述した補間演算にも限界があり、鋭いエッジを持つ画像を撮影すると、一般に「偽色」と呼ばれる色にじみが生じる場合がある。例えば、図１１に示すセンサーアレイの構造を持つデジタルカメラで、図１５（Ａ）のような白黒パターンを撮影すると、図１５（Ｂ）のように、白黒の境界部分に偽色が発生する。
【０００６】
このような偽色の出方は、素子の配列や補間演算の手法に影響されるが、これまで偽色がどの程度発生したかを評価する際には、撮影された画像をモニタ等にて表示して目視にて観察、評価するしかなかった。
【０００７】
そこで、本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、デジタルカメラによる撮像画像の偽色を定量的に評価する偽色評価方法等を提供することを目的する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決すべく、請求項１に記載の発明は、ＲＧＢカラーフィルタを用いて各撮像素子の画素値を決定する単板式センサーアレイ方式のデジタルカメラの偽色評価方法において、評価画像を前記デジタルカメラにより撮像する撮像工程と、コンピュータによって、前記デジタルカメラにより撮像した画像データを取得する取得工程と、前記コンピュータによって、Ｒ、Ｇ又はＢのうち、少なくとも何れか２つの単色画像データ（例えば、ＲとＧ）を前記画像データに基づいて生成する単色画像データ生成工程と、前記コンピュータによって、一の前記単色画像データ（例えば、Ｒ）に含まれる複数の画素の画素値と、当該各画素に対応する他の前記単色画像データ（例えば、Ｇ）に含まれる各画素の画素値と、の差分画素値から差分画像データを生成する差分画像データ生成工程と、前記コンピュータによって、前記差分画像データを構成する画素の前記差分画素値の分布に起因して決定される評価指標に基づいて、前記デジタルカメラの偽色評価を行なう評価工程と、を有することを特徴とするデジタルカメラの偽色評価方法である。
【０００９】
これによれば、デジタルカメラの偽色評価を定量的に行なうことができる。
【００１０】
上記課題を解決すべく、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のデジタルカメラの偽色評価方法において、前記評価指標は、前記差分画素値の標準偏差であることを特徴とするデジタルカメラの偽色評価方法である。
【００１１】
これによれば、平均的な偽色の量を定量的に評価することができる。
【００１２】
上記課題を解決すべく、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のデジタルカメラの偽色評価方法において、前記評価指標は、前記差分画素値の最大値と最小値の差であることを特徴とするデジタルカメラの偽色評価方法である。
【００１３】
これによれば、致命的な偽色の有無を確認（評価）することができる。
【００１４】
上記課題を解決すべく、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のデジタルカメラの偽色評価方法において、前記評価指標は、前記差分画素値によるヒストグラムに基づくことを特徴とするデジタルカメラの偽色評価方法である。
【００１５】
これによれば、平均的な偽色の量を定量的に評価することができるとともに、生成した単色画像データにかかる色成分間の偽色の色の偏りを評価することができる。
【００１６】
上記課題を解決すべく、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のデジタルカメラの偽色評価方法において、前記評価画像は、複数の空間周波数成分と、複数の方向の直線又は曲線成分を備えたパターン構成を含む白黒のテストチャートであることを特徴とするデジタルカメラの偽色評価方法である。
【００１７】
これによれば、デジタルカメラの偽色評価をより高精度に行なうことができる。
【００１８】
上記課題を解決すべく、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のデジタルカメラの偽色評価方法において、前記コンピュータによって、前記取得工程にて取得された画像データにて示される評価画像の白色部分のＲ値、Ｇ値、Ｂ値が等しくなるようホワイトバランスを調整する調整工程を有することを特徴とするデジタルカメラの偽色評価方法である。
【００１９】
これによれば、デジタルカメラの偽色評価をより高精度に行なうことができる。
【００２０】
上記課題を解決すべく、請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のデジタルカメラの偽色評価方法において、前記単色画像データ生成工程では、Ｒ，Ｇ、Ｂ夫々の単色画像データを生成し、前記差分画像データ生成工程では、Ｒの単色画像データとＧの単色画像データに基づいてＲとＧの差分画像データを生成し、Ｇの単色画像データとＢの単色画像データに基づいてＧとＢの差分画像データを生成し、Ｂの単色画像データとＲの単色画像データに基づいてＢとＲの差分画像データを生成することを特徴とするデジタルカメラの偽色評価方法である。
【００２１】
これによれば、ＲＧＢの色の偏りを含む定量的な偽色評価を行なうことができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、デジタルカメラの偽色評価を定量的に行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて説明する。本実施形態では、本発明の偽色評価方法を、評価対象となるデジタルカメラによって撮像された撮像画像の偽色を評価する偽色評価システムに適用した場合について説明する。
【００２４】
［１．デジタルカメラの偽色評価システムの構成及び機能］
図１は、本実施形態に係るデジタルカメラの偽色評価システムＳの構成を示すシステム構成図である。
【００２５】
偽色評価システムＳは、評価対象のデジタルカメラ１と、本発明の偽色評価装置としてのコンピュータ２にて構成される。
【００２６】
デジタルカメラ１は、ＲＧＢカラーフィルタと撮像素子により構成される単板式センサーアレイ方式のデジタルカメラを用いる。
【００２７】
先ず、デジタルカメラ１にて、本発明の評価画像の一例としてのテストチャートＴを撮像する。そして、コンピュータ２は、デジタルカメラ１からテストチャートＴを撮像した画像データＤｉを取得し、当該画像データＤｉからＲｅｄ（Ｒ）、Ｇｒｅｅｎ（Ｇ）、Ｂｌｅｕ（Ｂ）の各単色画像データＤｍを生成し、これら各単色画像データＤｍに基づいて差分画像データＤｄを生成する。そして、コンピュータ２は、差分画像データＤｄを構成する画素の差分画素値のばらつき具合（差分画素値の分布）に起因する評価指標に基づいてデジタルカメラ１の偽色評価を行なう。
【００２８】
テストチャートＴは、反射率１００％の白と反射率０％の黒の２値のパターンにより構成されることが好ましい。また、高精度に偽色を評価するため白色部分と黒色部分の境界部分の反射率勾配は、図２（Ａ）に示すような暖傾斜ではなく、図２（Ｂ）に示すように急傾斜であることが好ましい。図３に、テストチャートＴのパターン構成例を示す。テストチャートＴは、パターン例Ａに示すような様々な空間周波数成分を備えたパターン構成であることが好ましく、少なくとも、評価対象とするデジタルカメラ１の最高解像度よりも高い空間周波数成分から、最高解像度よりも低い空間周波数成分をまたぐような空間周波数成分を備えたパターン構成であることが好ましい。更に、様々な方向の直線又は曲線成分を備えたパターン構成であることが好ましく、例えば、パターン例Ｂに示すような八角形や、パターン例Ｃに示すような２つの四角形によるパターン構成のように、水平線からの角度が０度、４５度、９０度、１３５度の直線成分を有することが好ましい。またパターン例Ｄに示すようにできるだけ多くの角度成分を持つパターンを用いることがより好ましく、パターン例Ｅに示すような円のパターンを用いてもよい。以上の要件を満たすパターン構成を含むテストチャートとして、例えば、ＩＳＯ１２２３３：２０００で定義される解像度チャートなどが挙げられる。
【００２９】
また、テストチャートＴの撮影の際は、テストチャートＴ全体にむら無く照明が当たるようライティングをセットする。図１に示す如く、テストチャートＴの斜め４５度方向から２灯の照明（例えば、ストロボ）を照射する手法が一般的である。
【００３０】
このとき、テストチャートＴを撮像した画像中、テストチャートＴの白色部分の画素値がデジタルカメラ１のＲＧＢ値の最大値とならないよう、かつ、黒色部分の画素値がＲＧＢ値の最小値とならないように、ストロボによるライティングと、デジタルカメラ１の露出設定を行なう。例えば、ＲＧＢ各色８ｂｉｔで出力される場合、最小値は「０」最大値は「２５５」であるため、白色部分の画素値は「２４５」、黒色部分の画素値は「２０」程度となるよう設定する。また、偽色のＲＧＢ偏りを精度良く評価するため、白色部分の画素値（Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値）が、できるだけ等しくなるよう、ホワイトバランスを調整することが好ましい。
【００３１】
このようにデジタルカメラ１にて撮像されたテストチャートＴの画像データＤｉは、コンピュータ２内部に取り込まれ、差分画像データにより偽色の定量的評価が行なわれる。
【００３２】
［２．コンピュータの構成及び機能］
図４は、コンピュータ２の構成を示すブロック図である。同図に示す如くコンピュータ２は、演算機能を有するコンピュータとしてのＣＰＵ（Central Processing Unit）、作業用ＲＡＭ（Random Access Memory）、各種データ及びプログラム（本発明のデジタルカメラの偽色評価プログラムを含む）を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）及び発振回路等から構成された制御部１１と、各種画像データ等を記憶するための記憶部１２、各種画像データ生成処理を実行する際やデジタルカメラ１に対してオペレータが各種入力指示を行う入力部１３、偽色評価結果及び必要に応じて実際に撮像された画像データＤｉにかかる撮像画像等を表示する表示部１４、デジタルカメラ１を接続する外部機器接続部１５を備えて構成され、これら制御部１１、記憶部１２、入力部１３、表示部１４及び外部機器接続部１５は、バス１６を介して相互に接続されている。
【００３３】
そして、制御部１１は、各構成部材を制御するための制御情報を生成し、バス１６を介して当該制御情報を該当する構成部材に出力して当該各構成部材の動作を統轄制御すると共に、ＲＯＭ等に記憶された後述するデジタルカメラの偽色評価プログラムを実行することにより、他の構成部材と協動して本発明の取得手段、単色画像データ生成手段、差分画像データ生成手段、評価手段及び調整手段として機能するようになっている。
【００３４】
［３．偽色評価処理］
以下、コンピュータ２における偽色評価処理の具体的手法の一例について、図を用いて説明する。図５は、偽色評価処理を示すフローチャートであり、この処理は、制御部１１の制御に基づいて実行され、オペレータによって入力部１３を操作して指示が行なわれることにより処理が開始する。
【００３５】
先ず、制御部１１は画像データＤｉを取得する（ステップＳ１）。外部機器接続部１５を介してデジタルカメラ１からテストチャートＴの画像データＤｉを取得してもよく、或いは、過去にデジタルカメラ１にて撮像され、記憶部１２に記憶しておいた画像データＤｉを記憶部１２から取得してもよい。そして、取得した画像データＤｉに対して撮像されたテストチャートＴの画像の白色部分の画素値（Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値）が等しくなるようホワイトバランス調整を行なう。
【００３６】
次に、画像データＤｉに基づいてＲｅｄ（Ｒ）、Ｇｒｅｅｎ（Ｇ）、Ｂｌｕｅ（Ｂ）夫々の単色画像データＤｍを生成する（ステップＳ２）。図６は、デジタルカメラ１にて撮像された画像（画像データＤｉ）から、Ｒ成分画像に係る単色画像データＤｍ（Ｒ）、Ｇ成分画像に係る単色画像データＤｍ（Ｇ）、Ｂ成分画像に係る単色画像データＤｍ（Ｂ）を夫々生成する様子を模式的に表現した説明図である。
【００３７】
続いて、ステップＳ２にて生成した単色画像データＤｍ（Ｒ）、Ｄｍ（Ｇ）、Ｄｍ（Ｂ）に基づいて、差分画像データＤｄを生成する（ステップＳ３）。単色画像データＤｍ（Ｒ）と単色画像データＤｍ（Ｇ）の夫々に含まれる画素の画素値の差分、単色画像データＤｍ（Ｇ）と単色画像データＤｍ（Ｂ）の夫々に含まれる画素の画素値の差分、単色画像データＤｍ（Ｂ）と単色画像データＤｍ（Ｒ）の夫々に含まれる画素の画素値の差分、の夫々に基づいて３種類の差分画像データＤｄ（ΔＲ−Ｇ）、Ｄｄ（ΔＧ−Ｂ）、Ｄｄ（ΔＢ−Ｒ）が作成可能である。
【００３８】
図７に単色画像データＤｍ（Ｒ）と単色画像データＤｍ（Ｇ）に基づいて、差分画像データＤｄ（ΔＲ−Ｇ）を生成する様子を模式的に表現した説明図を示す。同図に示す如く、単色画像データＤｍ（Ｒ）が示すＲ成分画像を構成する画素の座標値（ｊ、ｊ）における画素値Ｒ（ｉ，ｊ）と、単色画像データＤｍ（Ｇ）が示すＧ成分画像を構成する画素の座標値（ｊ、ｊ）における画素値Ｇ（ｉ，ｊ）に基づいて、下記（式１）に従って、差分画像（ΔＲ−Ｇ）の座標値（ｊ、ｊ）における画素の差分画素値Δ（Ｒ−Ｇ）（ｉ，ｊ）を求める。
【００３９】
同様にして、単色画像データＤｍ（Ｇ）、Ｄｍ（Ｂ）に基づいて、下記（式２）に従って差分画像（ΔＧ−Ｂ）の座標値（ｊ、ｊ）における画素の差分画素値Δ（Ｇ−Ｂ）（ｉ，ｊ）求め、単色画像データＤｍ（Ｂ）、Ｄｍ（Ｒ）に基づいて、下記（式３）に従って差分画像（ΔＢ−Ｒ）の座標値（ｊ、ｊ）における画素の差分画素値Δ（Ｂ−Ｒ）（ｉ，ｊ）求める。
【００４０】
差分画素値Δ（Ｒ−Ｇ）(i,j)＝Ｒ(i,j)−Ｇ(i,j)＋offset・・・（式１）
差分画素値Δ（Ｇ−Ｂ）(i,j)＝Ｇ(i,j)−Ｂ(i,j)＋offset・・・（式２）
差分画素値Δ（Ｂ−Ｒ）(i,j)＝Ｂ(i,j)−Ｒ(i,j)＋offset・・・（式３）
式中、「offset」は、差分画素値がマイナスとならないよう任意に設定可能な値である。例えば、ＲＧＢ各色８ｂｉｔで出力される場合、「offset」を「１２８」と指定すれば、差分画素値がマイナスの値となることを避けることができる。
【００４１】
最後に、各差分画像データＤｄを構成する画素の差分画素値の分布に起因して決定される評価指標に基づいて、デジタルカメラ１の偽色評価を行なう（ステップＳ４）。
【００４２】
差分画素値の分布に起因して決定される評価指標とは、例えば、差分画像データＤｄに含まれる複数の画素の差分画素値の最大値と最小値の差、差分画素値の標準偏差、差分画素値のヒストグラムの形状や幅Ｗなどである。
【００４３】
図８は、評価対象となる複数のデジタルカメラ１（以下、「デジタルカメラ１ａ」とする）、デジタルカメラ１ｂ、デジタルカメラ１ｃ、デジタルカメラ１ｄによって、ＩＳＯ１２３３３：２０００のテストチャートＴを撮像し、夫々差分画像データＤｄ（ΔＲ−Ｇ）、Ｄｄ（ΔＧ−Ｂ）、Ｄｄ（ΔＢ−Ｒ）を生成して、評価指標として差分画素値の標準偏差及び差分画素値の最大値と最小値の差を求めた例であり、図８（Ａ）は差分画像データＤｄ（ΔＲ−Ｇ）に基づく差分画素値の標準偏差及び差分画素値の最大値と最小値の差、図８（Ｂ）は差分画像データＤｄ（ΔＧ−Ｂ）に基づく差分画素値の標準偏差及び差分画素値の最大値と最小値の差、図８（Ｃ）は差分画像データＤｄ（ΔＢ−Ｒ）に基づく差分画素値の標準偏差及び差分画素値の最大値と最小値の差を示す。
【００４４】
図９（Ａ）はデジタルカメラ１ａの各差分画像データＤｄに基づく差分画素値のヒストグラムの例であり、図９（Ｂ）はデジタルカメラ１ｂの各差分画像データＤｄに基づく差分画素値のヒストグラムの例であり、図９（Ｃ）はデジタルカメラ１ｃの各差分画像データＤｄに基づく差分画素値のヒストグラムの例であり、図９（Ｄ）はデジタルカメラ１ｄの各差分画像データＤｄに基づく差分画素値のヒストグラムの例である。
【００４５】
実際に、ＩＳＯ１２２３３：２０００で定義される解像度チャート（図１０参照）をテストチャートＴとして４台のデジタルカメラ１ａ〜１ｄで撮像し、撮像された画像データＤｉから生成された差分画像データＤｄにかかる差分画像を表示部１４に表示させ、偽色発生を差分画像上で主観的に観察しながら、本発明における偽色評価方法の精度の検証を行なった。
【００４６】
図１１は、図１０に示したテストチャートＴの注目部の拡大図であり、具体的には、図１０に示したテストチャートＴの黒色ひし形パターンの上部（点線円で示す）の拡大図である。
【００４７】
図１２は各デジタルカメラ１ａ〜１ｄにかかる差分画像の上記注目部の拡大表示図であり、具体的には、（Ａ）はデジタルカメラ１ａによって、（Ｂ）はデジタルカメラ１ｂによって、（Ｃ）はデジタルカメラ１ｃによって、（Ｄ）はデジタルカメラ１ｄによって、それぞれ得られた、差分画像データＤｄ（ΔＧ−Ｂ）にかかる差分画像（ΔＧ−Ｂ）の注目部の拡大表示図である。
【００４８】
その結果、表示部１４に表示された差分画像（ΔＧ−Ｂ）の注目部の拡大表示を観察すると、図１２（Ａ）〜（Ｄ）の全てについて、境界部分（エッジ）に偽色が発生していることがわかる。各デジタルカメラ１ａ〜１ｄによって偽色の量は異なるが、偽色発生量の少ないほうから順に、デジタルカメラ１ａ、デジタルカメラ１ｂ、デジタルカメラ１ｃ、デジタルカメラ１ｄであることがわかった。この順序は、図８（Ｂ）に示した差分画素値の標準偏差の大きさの順番と一致する。また、図９（Ａ）〜（Ｄ）の（ΔＧ−Ｂ）に示したヒストグラムの幅Ｗ（例えば、半値全幅）が広いほど偽色発生量が大きく、幅Ｗが狭いほど偽色発生量が小さいこととも一致する。
【００４９】
特に、図１２（Ｄ）デジタルカメラ１ｄによって得られた差分画像（ΔＧ−Ｂ）の観察の結果、白が強く出ていることがわかる。これは、Ｇｒｅｅｎ（Ｇ）の偽色が大きく出たためで、この結果は、図９（Ｄ）に示したデジタルカメラ１ｄのヒストグラムのうち、Ｇ成分画像に係る単色画像データＤｍ（Ｇ）に基づく差分画像データＤｄΔ（Ｇ−Ｂ）のヒストグラムの形状がプラス側に偏ることと一致する。
【００５０】
この他、表示部１４に表示されたデジタルカメラ１ａによる撮像画像（図示せず）の観察の結果、その他のデジタルカメラ１ｂ〜１ｄによる撮像画像とは異なり、画像全域にわたって偽色の発生は少なかったが、白黒２値のテストチャートＴを撮像したにもかかわらず、撮像画像中の一部の箇所に黄色や青色がはっきりと確認できた。この結果は、図８（Ａ）に示すようにデジタルカメラ１ａの差分画像データＤｄ（ΔＲ−Ｇ）に基づく差分画素値の最大値と最小値の差が、４台のデジタルカメラ中２番目に大きく、図８（Ｂ）、（Ｃ）に示すようにデジタルカメラ１ａの差分画像データＤｄ（ΔＧ−Ｂ）と差分画像データＤｄ（ΔＢ−Ｒ）に基づく差分画素値の最大値と最小値の差が、４台のデジタルカメラ中最も大きいことと一致する。
【００５１】
以上検証したように、評価指標として差分画素値の標準偏差やヒストグラムを用いる（確認する）ことにより、撮像画像全体にわたる平均的な偽色の量を評価することができ、評価指標として差分画素値の最大値と最小値の差を用いることにより、撮像画像中にはっきりと確認することができるいわば致命的な偽色の有無を確認（評価）することができる。
【００５２】
上述した本実施形態は、テストチャートＴを評価対象となるデジタルカメラ１にて撮像し、当該撮像画像を画像データＤｉとしてコンピュータ２内部に取得して、当該画像データＤｉに基づいてＲ、Ｇ、Ｂの単色画像データＤｍを夫々生成する。そして、一の単色画像データＤｍに含まれる複数の画素の画素値と、当該各画素に対応する他の一の単色画像データＤｍに含まれる各画素の画素値と、の差分画素値から差分画像データＤｄを生成し、当該差分画像データＤｄを構成する画素の差分画素値の分布に起因して決定される評価指標に基づいてデジタルカメラ１の偽色評価を行なうよう構成した。これによれば、評価指標に基づいてデジタルカメラ１の偽色評価を行なうので、定量的な偽色評価を実現することができる。
【００５３】
また、評価対象となるデジタルカメラ１にて撮像される評価画像を、白黒２値のテストチャートＴを利用したので、高精度な偽色評価が可能になる。更に、評価画像として図３に示すような様々な空間周波数成分を備えたパターン構成、様々な方向の直線又は曲線成分を備えたパターン構成を含むテストチャートＴを利用したので、より高精度な偽色評価が可能になる。
【００５４】
更に、テストチャートＴの白色部分の画素値がＲＧＢの最大値とならないよう、かつ、黒色部分の画素値がＲＧＢ値の最小値とならないように、ライティングと、デジタルカメラ１の露出設定を行なうよう構成したので、偽色評価を失敗なく行なうことができる。
【００５５】
更に、白色部分の画素値（Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値）が、できるだけ等しくなるよう、ホワイトバランスを調整するよう構成したので、偽色のＲＧＢ偏りを精度良く評価することができる。
【００５６】
なお、上述した実施形態では、デジタルカメラによる撮像画像データＤｉの全体を利用したが、例えば、図１３（Ａ）に示す如く撮像画像の縁を除く偽色テスト領域Ｕを定め、当該偽色テスト領域Ｕについて単色画像データＤｍを生成して偽色テスト領域Ｕについてのみ偽色評価を行なうよう構成することもできる。同様にして、図１３（Ｂ）に示す如く撮像画像の縁部分のみを抽出して偽色テスト領域Ｕとし、当該偽色テスト領域Ｕに含まれる画素から単色画像データＤｍを生成して偽色評価を行なうよう構成することもできる。このように、デジタルカメラの偽色を評価したい撮像領域のみを抽出して偽色を評価することもできる。
【００５７】
更に、上述した実施形態では、単色画像データＤｍを構成する全ての画素に基づいて差分画像データＤｄを生成した（単色画像データＤｍと差分画像データＤｄの画素数が同一）が、本発明はこれに限られるものではなく、単色画像データＤｍの一部、例えば、単色画像データＤｍにかかる成分画像の縁を除く領域等を構成する画素に基づいて差分画像データＤｄを生成しても良い。
【００５８】
更に、上述した実施形態では、ＲＧＢ単色画像データＤｍを夫々求め、３種類の差分画像データＤｉを生成したが、本発明はこれに限られるものではなく、少なくとも一つの差分画像データＤｄ（例えば、差分画像データＤｄΔ（Ｒ−Ｇ））を生成するために、２つの単色画像データＤｍ（例えば、単色画像データＤｍ（Ｒ）、Ｄｍ（Ｇ））があればよい。一つの差分画像データＤｄΔ（Ｒ−Ｇ）からだけでは、他の色成分にかかる差分画像データΔ（Ｇ−Ｂ）、ＤｄΔ（Ｂ−Ｇ）と比較することができないので、Ｒ、Ｇ、Ｂ三色において何れの色成分に偏って偽色が発生しやすいかという詳細な偽色の色の偏りまではわからないが、少なくともＲとＧの２色間の偽色の色の偏り比較はできる。また、予め評価指標に閾値を設定しておき、当該閾値以上であれば、偽色発生を表示部１４に表示して警告するなどの構成をとることができる。評価指標の閾値は、例えば、差分画素値の標準偏差、差分画素値のヒストグラムの幅Ｗ、差分画素値の最大値と最小値の差の夫々に規定しておくこととする。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】デジタルカメラの偽色評価システムＳの構成を示すシステム構成図である。
【図２】好適なテストチャートＴの白色部分と黒色部分の説明図である。
【図３】テストチャートＴのパターン構成例である。
【図４】コンピュータ２の構成を示すブロック図である。
【図５】制御部１１による偽色評価処理を示すフローチャートである。
【図６】単色画像データＤｍを生成する様子を模式的に表現した説明図である。
【図７】差分画像データＤｄを生成する様子を模式的に表現した説明図である。
【図８】差分画素値の標準偏差及び差分画素値の最大値と最小値の差を求めた例である。
【図９】各差分画像データＤｄに基づく差分画素値のヒストグラムの例である。
【図１０】ＩＳＯ１２２３３：２０００で定義される解像度チャートである。
【図１１】テストチャートＴの注目部の拡大図である。
【図１２】（Ａ）はデジタルカメラ１ａによって得られた差分画像（ΔＧ−Ｂ）の拡大表示図、（Ｂ）はデジタルカメラ１ｂによって得られた差分画像（ΔＧ−Ｂ）の拡大表示図、（Ｃ）はデジタルカメラ１ｃによって得られた差分画像（ΔＧ−Ｂ）の拡大表示図、（Ｄ）はデジタルカメラ１ｄによって得られた差分画像（ΔＧ−Ｂ）の拡大表示図である。
【図１３】撮像画像中に偽色テスト領域Ｕを定めた場合の説明図である。
【図１４】単板式センサーアレイの構造の一例である。
【図１５】偽色発生の説明図である。
【符号の説明】
【００６０】
１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ） デジタルカメラ
２ コンピュータ
１１ 制御部
１２ 記憶部
１３ 入力部
１４ 表示部
１５ 外部機器接続部
１６ バス
Ｓ デジタルカメラの偽色評価システム
Ｔ テストチャート
Ｄｉ 画像データ
Ｄｍ（Ｄｍ（Ｒ）、Ｄｍ（Ｇ）、Ｄｍ（Ｂ）） 単色画像データ
Ｄｄ（Ｄｄ（ΔＲ−Ｇ）、Ｄｄ（ΔＧ−Ｂ）、Ｄｄ（ΔＢ−Ｒ）） 差分画像データ
Ｕ 偽色テスト領域
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００２８９７
【氏名又は名称】大日本印刷株式会社
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| 【出願日】 |
平成１８年７月３１日（２００６．７．３１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８３８３９
【弁理士】
【氏名又は名称】石川 泰男
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| 【公開番号】 |
特開２００８−３５３７０（Ｐ２００８−３５３７０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成２０年２月１４日（２００８．２．１４） |
| 【出願番号】 |
特願２００６−２０８４８５（Ｐ２００６−２０８４８５） |
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