(57)【要約】【課題】グラデーション画像の評価を良好に行う。【解決手段】グラデーション画像から画像データを取得し、前記画像データを全階調数に基づいて階調領域に分割し、分割された階調領域内の平均明度情報を算出し、前記平均明度算出工程が算出した平均明度情報から全階調の明度偏差情報を算出し、グラデーション画像の階調性評価値を算出する。【選択図】      図２
2004220060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
グラデーション画像から画像データを取得する画像入力手段と、前記画像データを全階調数に基づいて階調領域に分割し、分割された階調領域内の平均明度情報を算出する平均明度算出手段と、前記平均明度算出手段が算出した平均明度情報から全階調の明度偏差情報を算出する明度偏差算出手段と、グラデーション画像の階調性評価値を算出する階調性評価値算出手段とを有する画像評価装置。
【請求項２】
グラデーション画像から画像データを取得する画像入力工程と、前記画像データを全階調数に基づいて階調領域に分割し、分割された階調領域内の平均明度情報を算出する平均明度算出工程と、前記平均明度算出工程が算出した平均明度情報から全階調の明度偏差情報を算出する明度偏差算出工程と、グラデーション画像の階調性評価値を算出する階調性評価値算出工程とを有するグラデーションの客観評価を行うための画像評価方法。
【請求項３】
グラデーション画像から画像データを取得する画像入力するコードと、前記画像データを全階調数に基づいて階調領域に分割し、分割された階調領域内の平均明度情報を算出する平均明度算出するコードと、前記平均明度算出工程が算出した平均明度情報から全階調の明度偏差情報を算出する明度偏差算出コードと、グラデーション画像の階調性評価値を算出するコードとを格納する記憶媒体。
【請求項４】
グラデーション画像から画像データを取得する画像入力するコードと、前記画像データを全階調数に基づいて階調領域に分割し、分割された階調領域内の平均明度情報を算出する平均明度算出するコードと、前記平均明度算出工程が算出した平均明度情報から全階調の明度偏差情報を算出する明度偏差算出コードと、グラデーション画像の階調性評価値を算出するコードとを有するプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハードコピー等の画像を評価するための画像評価方法、およびその方法を実施するための装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
画像品質評価方法としては視覚に感じる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がある。画像品質の重要な要素として画像の階調性がある。階調性を物理的に表現する尺度としては、画素値が定間隔離れた定面積をもつパッチ画像の濃度域をＲＭＳ粒状度の２倍で割る“識別階調数”を求める方法が用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来技術のアルゴリズムでは、プリンタの識別階調数は計算できるが、グラデーション画像のようなシャドウからハイライトにかけて連続的に色や明度が変化する画像評価ができなかった。また、仮に、従来の手法で識別階調数の計算に使用するパッチの入力画素値の刻みを細かくしたとしても、プリンタが印字する際に印字領域内に重畳されるノイズやプリンタのシェイディング特性のために印字位置により色や明度の変動が生じるために、正確な階調性評価ができない。さらに、従来のパッチを用いる方法では、グラデーション画像のような色や明度が微小な領域で漸次的に変化する画像と人間の目視による印象が異なるために、評価値の対応が良くないと言った問題がある。
【０００４】
本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、グラデーション画像の階調評価を行うための画質評価方法および画質評価装置を提供することを目標とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目標を達成するために、本発明の請求項１記載の画像評価装置は、グラデーション画像から画像データを取得する画像入力手段と、前記画像入力手段が取得した画像データを色彩情報に変換し、画像データを全階調数に基づいて階調領域に分割し、分割された階調領域内の平均明度情報を算出する平均明度算出手段と、前記平均明度算出手段が算出した平均明度情報から全階調の明度偏差情報を算出する明度偏差算出手段と、グラデーション画像の階調性評価値を算出する階調性評価値算出手段とを有することを特徴とする。
【０００６】
また請求項２に記載の画像評価方法は、グラデーションの客観評価を行うために、グラデーション画像から画像データを取得する画像入力工程と、前記画像入力工程が取得した画像データを色彩情報に変換し、画像データを全階調数に基づいて階調領域に分割し、分割された階調領域内の平均明度情報を算出する平均明度算出工程と、前記平均明度算出工程が算出した平均明度情報から全階調の明度偏差情報を算出する明度偏差算出工程と、グラデーション画像の階調性評価値を算出する階調性評価値算出工程とを有することを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
（第一の実施形態）
以下本発明の実施例を図面を用いて説明する。
【０００８】
図１は本発明の一実施形態である画像評価装置の一例を示すブロック図であり、本装置は、画像入力手段１０、平均明度算出手段１１、明度偏差算出手段１２、階調性評価値算出手段１３で構成される。また、図２は図１のブロック図で表される画像評価装置の処理手順を表すフローチャートである。以下図１の画像評価処理装置の動作を図２のフローチャートに沿って説明する。また、図３は、コンピュータプログラムにより作成されたグラデーション画像を解像度１０００ｄｐｉのプリンタで出力した場合のモデルを示し、横方向の画素値は９４７２画素（２４０．５８８８ｍｍ）、縦方向の画素値は１０２４画素（２１７ｍｍ）となる。図４は図３を画像入力手段１０により、解像度２０００ｄｐｉで読み込み、予め決めた大きさで切り出した時のグラデーション画像のモデルを示す。また、図５は、平均明度算出手段で平均明度を算出する際の各階調レベルのブロックのモデルを示す。まず、画像入力手段１０は階調性評価用のグラデーション画像を解像度２０００ｄｐｉで読み込み、ＲＧＢデータを保存する（ステップ２０）。次に、画像入力手段はＲＧＢデータからＣＩＥ  ＬＡＢに変換する（ステップ２１）。本実施例では画像入力部１３で保存されたＲＧＢデータはｓＲＧＢ相当のデータであるとして、周知の方法であるＣＩＥ  ＬＡＢへの変換を行った。また、ｓＲＧＢの定義によると式（１）は８ビットの最大値２５５で除算するはずであるが、画像入力部１０の出力ＲＧＢデータが１６ビット精度を有するために、１６ビットの最大値６５５３５を用いて計算した。したがって、ＲＧＢからＬ＊，ａ，＊，ｂ＊への変換は次式を用いた。
【０００９】
【外１】
2004220060.tif 000003
2004220060.tif 000004
【００１０】
ここで、もし、Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’
【外２】
2004220060.tif 000005
であれば、
【外３】
2004220060.tif 000006
2004220060.tif 000007
とし、Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’
＞０．０３９２８
であれば、
【外４】
2004220060.tif 000008
2004220060.tif 000009
とする。
【００１１】
【外５】
2004220060.tif 000010
2004220060.tif 000011
【００１２】
【外６】
2004220060.tif 000012
2004220060.tif 000013
ただし、（Ｘ／Ｘｎ），（Ｙ／Ｙｎ），（Ｚ／Ｚｎ）＞０．００８８５６。ここで、ＸＹＺは試料のＸＹＺ表色系における三刺激値、Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎは完全拡散反射面の三刺激値である。もし、（Ｘ／Ｘｎ），（Ｙ／Ｙｎ），（Ｚ／Ｚｎ）＜０．００８８５６であれば、次式に置き換えて計算する。
【００１３】
【外７】
2004220060.tif 000014
【００１４】
次に、平均明度算出手段１１は、画像入力手段１０により解像２０００ｄｐｉで読み込んだグラデーション画像（図４）から、グラデーションが変化する方向（横方向）の画素値である１８９４４画素を８ビットの全階調数２５６で割り、７４画素毎の階調レベルのブロック（階調領域）に分割し、（図５のモデル参照）一階調レベルの階調幅とする（ステップ２２）。次に、階調番号を表すカウンタＩを０に初期化する（ステップ２３）。次に、階調レベルＩのブロック内の全画素数７５７７６画素の平均明度Ｌ＊ｉを求める。すなわち分解された階調領域内の明度情報を算出する（ステップ２４）。次に、カウンタＩが２５６であるか否かを判定する（ステップ２５）。もし、ステップ２５でカウンタＩが２５６未満であれば、カウンタＩをインクリメントし、ステップ２４に戻る（ステップ２６）。ステップ３６を繰り返した後、カウンタＩが２５６であればカウンタＩを０に初期化する（ステップ２７）。次に、ステップ２４求めた平均明度から、式（１）によって隣接する階調間の明度差を求める（ステップ２８）。
【００１５】
【外８】
2004220060.tif 000015
【外９】
2004220060.tif 000016
2004220060.tif 000017
【外１０】
2004220060.tif 000018
１階調毎の明度差
【００１６】
次に、カウンタＩが２５５であるか否かを判定する（ステップ２９）。もし、カウンタＩが２５５未満であれば、カウンタＩをインクリメントしステップ２８に戻る（ステップ３０）。ステップ２８を繰り返した後、カウンタＩが２５５であれば、式（２）によって全階調の明度差の標準偏差を求める（ステップ３１）。ここで、式（２）は標準偏差に対数をとり、符号反転を行っているが、これは主観評価との対応を良くするためであり、必ずしもこの方法による必要はない。
【００１７】
【外１１】
2004220060.tif 000019
2004220060.tif 000020
【００１８】
次に、ステップ３１を終了した後、評価値を出力して階調性評価を終了する。
【００１９】
上記の方法は、階調性評価値算出手段部１３で入力されたグラデーション画像の階調性評価値を算出するために用いられる。その結果、プリンタ印刷画像の客観的な階調性評価を行うことが可能となる。
【００２０】
また、図６は各種プリンタ出力によるグラデーション画像の階調性評価を求め、主観評価との対応を図示したものである。図６では、×印で表される各プリンタの評価値が直線に近いほど、主観評価との対応が良好であることを示す。図６より、すべてのプロットが概ね直線に近く分布しているために、対応が良好であること考えられる。
【００２１】
また、本実施例ではグラデーションの入力画素値Ｉを２５６階調としたが、必ずしも２５６階調である必要はない。
【００２２】
尚、本発明は複数の機器から構成されるシステムに適用しても１つの機器からなる装置に適用してもよい。また、本発明はシステム或いは装置にプログラムを供給することによって達成される場合にも適用できることはいうまでもない。この場合、本発明に係るプログラムを格納した記憶媒体が、本発明を構成する事になる。そして、該記憶媒体からそのプログラムをシステムあるいは装置に読み込ませることによって、そのシステムあるいは装置が予め定められた方法で動作する。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、グラデーション画像の各階調の平均明度を求め、隣接する階調の明度差の標準偏差を全階調にわたり計算することで、従来可能でなかった階調評価が可能となる。また、標準偏差の対数を取ることで主観評価との対応も良好になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における階調性評価装置の一例を示すブロック図
【図２】本発明における階調性評価アルゴリズムの処理手順を示すフローチャート
【図３】第一の実施形態におけるグラデーション画像の原画像モデルの一例を示す図
【図４】第一の実施形態におけるグラデーション画像の入力画像モデルの一例を示す図
【図５】第一の実施形態における階調レベルの分割ブロックモデルの一例を示す図
【図６】第一の実施形態における主客評価値の対応を示す図
【図１】
2004220060.tif 000021
【図２】
2004220060.tif 000022
【図３】
2004220060.tif 000023
【図４】
2004220060.tif 000024
【図５】
2004220060.tif 000025
【図６】
2004220060.tif 000026