(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
解像度を目視測定するために用いられるくさびチャートが撮像された画像を解析して前記くさびチャートの解像限界行位置を判定し、その判定した行位置から限界解像度を算出する解像度算出手段を具備し、
前記解像度算出手段は、前記判定した解像限界行位置および前記くさびチャートの上下方向の画素数と撮像画像の同方向の画素数との比率に基づいて限界解像度を算出することを特徴とする解像度測定装置。
【請求項２】
前記解像度算出手段は、前記撮影画像内における前記くさびチャートの上下両端を検出して前記くさびチャートの上下方向の画素数を得ることを特徴とする請求項１記載の解像度測定装置。
【請求項３】
解像度を目視測定するために用いられるくさびチャートが撮像された画像を解析して前記くさびチャートの解像限界行位置を判定し、その判定した行位置から限界解像度を算出する解像度算出手段を具備し、
前記解像度算出手段は、前記くさびチャートの低周波域において前記くさびチャートの位相が保たれる限界の位置を限界解像行位置と判定することを特徴とする解像度測定装置。
【請求項４】
前記解像度算出手段は、低周波行から順に前記くさびチャートの線数検出を行っていき、その検出した線数が予め与えられた前記くさびチャートの線数と初めて不一致となった行の直前の行の位置を限界解像行位置と判定することを特徴とする請求項３記載の解像度測定装置。
【請求項５】
解像度を目視測定するために用いられるくさびチャートが撮像された画像を解析して前記くさびチャートの解像限界行位置を判定し、その判定した行位置から限界解像度を算出する解像度算出手段を具備し、
前記解像度算出手段は、各行毎に実行する前記くさびチャートの線数検出の結果に基づいて限界解像行を判定し、かつ当該線数検出は着目行における画素データの増減に基づいて極値を検出することにより行うものであることを特徴とする解像度測定装置。
【請求項６】
前記解像度算出手段は、局所最小値および局所最大値に対して所定の閾値を越えたときに、前記画素データの有効な増減と認識することを特徴とする請求項５記載の解像度測定装置。
【請求項７】
前記解像度算出手段は、前記局所最小値および局所最大値に対して所定の閾値を越えない範囲内の増減を検出したときに、その局所最小値および局所最大値の一方を更新することを特徴とする請求項６記載の解像度測定装置。
【請求項８】
前記解像度算出手段は、前記局所最小値および局所最大値に対して所定の閾値を越える増減を検出したときに、その局所最小値および局所最大値を同一値にリセットすることを特徴とする請求項６記載の解像度測定装置。
【請求項９】
前記解像度算出手段は、第１の閾値に基づいて前記撮影画像内における前記くさびチャートの左右両端の線の検出を実行し、第２の閾値に基づいて前記撮影画像内における前記くさびチャートの前記左右両端の線以外の一般の線の検出を実行することにより、前記くさびチャートの線数を検出することを特徴とする請求項６、７または８記載の解像度測定装置。
【請求項１０】
前記解像度算出手段は、着目行において検出した線数が予め与えられた前記くさびチャートの線数と一致しなかったときに、前記第２の閾値を所定の値だけ減じてから同一行における線数検出を繰り返すことを特徴とする請求項９記載の解像度算出装置。
【請求項１１】
前記解像度算出手段により算出された限界解像度の値を表示する解像度表示手段をさらに具備することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０記載の解像度測定装置。
【請求項１２】
前記解像度算出手段により判定された解像限界行位置を示すマークを前記くさびチャートに重畳させて表示する限界解像行表示手段をさらに具備することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１記載の解像度測定装置。
【請求項１３】
解像度を目視測定するために用いられるくさびチャートが撮像された画像を解析して前記くさびチャートの解像限界行位置を判定し、その判定した行位置から限界解像度を算出し、
その際、前記判定した解像限界行位置および前記くさびチャートの上下方向の画素数と撮像画像の同方向の画素数との比率に基づいて限界解像度を算出することを特徴とする解像度測定方法。
【請求項１４】
解像度を目視測定するために用いられるくさびチャートが撮像された画像を解析して前記くさびチャートの解像限界行位置を判定し、その判定した行位置から限界解像度を算出し、
その際、前記くさびチャートの低周波域において前記くさびチャートの位相が保たれる限界の位置を限界解像行位置と判定することを特徴とする解像度測定方法。
【請求項１５】
前記解像度を算出するに際しては、低周波行から順に前記くさびチャートの線数検出を行っていき、その検出した線数が予め与えられた前記くさびチャートの線数と初めて不一致となった行の直前の行の位置を限界解像行位置と判定することを特徴とする請求項１４記載の解像度測定方法。
【請求項１６】
解像度を目視測定するために用いられるくさびチャートが撮像された画像を解析して前記くさびチャートの解像限界行位置を判定し、その判定した行位置から限界解像度を算出し、
その際、各行毎に実行する前記くさびチャートの線数検出の結果に基づいて限界解像行を判定し、かつ当該線数検出を着目行における画素データの増減に基づいて行うものであることを特徴とする解像度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、たとえば電子カメラなどで撮像された画像の解像度を自動的に測定することを可能とした解像度測定装置および解像度測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、被写体像を撮像光学系により固体撮像素子、たとえばＣＣＤ２次元イメージセンサ上に結像して電気信号に変換し、これにより得られた静止画像の撮像データを半導体メモリや磁気ディスクのような記録媒体に記録する、いわゆる電子カメラが広く普及しつつある。
【０００３】
また、この種の電子カメラで撮像された画像の解像度の測定は、従来より、熟練した検査担当者の目視により行われている。図１１は、この解像度の目視測定に用いられる代表的なＩＳＯ１２２３３Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎチャートであり、検査担当者（測定者）は、まず、カメラの撮像領域枠を三角マーク（白三角や黒三角）の頂点で示された画枠基準線と一致させて被検カメラによりこのチャートを撮影する。そして、検査担当者は、この撮影したチャート画像内のたとえばくさびチャートａを目視してその解像度を測定する。
【０００４】
このくさびチャートａは、黒５本、白４本の同じ巾の線分からなっており、検査担当者は、被写体像としてのくさびチャートａを上端から下端に向けて観察していく。より具体的には、この白黒線の解像状況を調べ、正しく解像している状況が継続する限界のライン（行）を検出し、その検出したラインで示される解像度を左側に添えられたスケールによって読み取る。
【０００５】
そして、従来では、この解像度の目視測定によって、たとえば製造時や修理時等における、光学系や自動合焦系を含めた性能が試験されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように、被検カメラで撮像した画像の解像度を目視で測定したのでは、個人差や状況による誤差が極めて大きいといった問題があった。たとえば、くさびチャートを観察する際の読み取り（判定）誤差は勿論のこと、場合によっては、それ以前に、画枠基準線に基づいてチャートを撮影する時点でカメラの撮影画枠に対してチャートを正確に合わせることが困難であるため、既に誤差を発生させてしまっていた。
【０００７】
このような測定誤差の問題はそれ自体極めて重要であるが、さらに従来の測定法は、これとは別の本質的な問題点も有していた。すなわち検査担当者が目視するためにはＣＲＴやＬＣＤなどのディスプレイあるいはプリンターによる印刷出力など何らかの画像出力機器（出力デバイス）による出力を行なうことが必須であるが、このとき出力される画像は出力機器の種類や性能に依存して影響を受けるという点である。例えば解像限界の低い出力機器を用いれば、測定される解像度数値は少なくとも出力機器の限界値以上にはなり得ないことは自明であるが、一般に出力機器の周波数特性は理想では有り得ないから、厳密にはどのような性能の良い（と信ずる）出力機器を用いたとしても、その時測定される解像度は測定に使用した出力機器の特性に依存した（デバイスディペンデントな）ものであることに変りは無く、撮像装置が記録した画像データ自身によって規定される、その撮像装置のみの（＝出力機器の特性に依存しない：デバイスインディペンデントな）限界能力を測定することはできなかったのである。
【０００８】
このような問題の解決に向けての試みとして、画像出力機器を使用することなく記録画像データを直接解析する方法も提案されている。それは、（ａ）マルチバーストチャートやＣＺＰ（サーキュラーゾーンプレート）チャートなどのいわゆる周波数数スイープ画像を撮影した画像データや、（ｂ）白黒のステップ画像（ナイフエッジとも称される）を撮影した画像データのフーリエ変換データを用いて、その撮影画像の空間周波数レスポンス（振幅−周波数特性）を求め、その振幅が判定基準とする所定値（例えば直流振幅の５％とか１０％）に減衰した周波数を限界解像度とする方法であって（ａ）の場合にＡＲ法、（ｂ）の場合にＳＦＲ法などと称されている。
【０００９】
これらは確かにデバイスインディペンドな測定ではあるが、振幅特性に着目しているため限界解像度付近に多く生じる折り返し歪（モアレ）による偽解像の影響を強く受け、本来目視的には全く解像していない数値を解像しているという結果を出すこともしばしばで、従来のくさび目視法による評価結果との相関が事実上取れないという重大な欠点を有していた。
【００１０】
この発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、たとえば電子カメラなどで撮像された画像の解像度を従来のくさび目視法との相関を維持しつつも出力デバイスや測定者に依存することなく、従ってまた再現性高く、自動的に測定することを可能とした解像度測定装置および解像度測定方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、この発明の解像度測定装置は、解像度を目視測定するために用いられるくさびチャートが撮像された画像を解析して前記くさびチャートの解像限界行位置を判定し、その判定した行位置から限界解像度を算出する解像度算出手段を具備し、前記解像度算出手段は、前記判定した解像限界行位置および前記くさびチャートの上下方向の画素数と撮像画像の同方向の画素数との比率に基づいて限界解像度を算出することを特徴とする。
【００１２】
この解像度測定装置においては、解像度を目視観測するために用いられる、いわゆるくさびチャートを構成する線分の連続性に着目し、たとえばくさびチャートの位相が保たれる限界の位置を検出することにより、そのくさびチャートの解像限界行位置を判定して、その判定した行位置から限界解像度を算出する。これにより、個人差や状況に左右されることのない、再現性が高く、かつ原理的に優れた解像度測定を実現する。また、限界解像度の算出時に、撮影画像全体の上下方向の長さとくさびチャートの同方向の長さとの比率を考慮することにより、従来のように、画枠基準線を意識してチャートを撮影することを不要とし、かつ、このチャート撮影時における誤差の発生を完全に排除する。
【００１４】
また、この発明の解像度測定装置は、前記解像度算出手段により判定された解像限界行位置を示すマークを前記くさびチャートに重畳させて表示する限界解像行表示手段をさらに具備することを特徴とする。
【００１５】
この解像度測定装置においては、検出した限界解像の行位置をくさびチャートに重畳させて表示することにより、その妥当性を検査担当者に視覚的に確認させることができ、自動的に測定される解像度に対する信頼感を高めることを実現する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の一実施形態を説明する。
【００１９】
図１は、この発明の実施形態に係る解像度測定システムの被検カメラとなる電子カメラの構成を示すブロック図である。
【００２０】
図中、１０１は各種レンズからなる撮像レンズ系、１０２はレンズ系１０１を駆動するためのレンズ駆動機構、１０３はレンズ系１０１の絞り及びシャッタ装置を制御するための露出制御機構、１０４はローパス及び赤外カット用のフィルタ、１０５は被写体像を光電変換するためのＣＣＤカラー撮像素子、１０６は撮像素子１０５を駆動するためのＣＣＤドライバ、１０７はＡ／Ｄ変換器等を含むプリプロセス回路、１０８はγ変換などを初めとする各種のディジタル演算処理を行うためのディジタルプロセス回路、１０９はカードインターフェース、１１０はメモリカード、１１１はＬＣＤ画像表示系を示している。また、図中の１１２は各部を統括的に制御するためのシステムコントローラ、１１３は各種ＳＷからなる操作スイッチ系、１１４は操作状態及びモード状態等を表示するための操作表示系、１１５は発光手段としてのストロボ、１１６はレンズ駆動機構１０２を制御するためのレンズドライバ、１１７は露出制御機構１０３及びストロボ１１５を制御するための露出制御ドライバ、１１８は各種設定情報等を記憶するための不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）を示している。
【００２１】
一方、図２は、この発明の実施形態に係る解像度測定システムが動作するパーソナルコンピュータの構成を示すブロック図である。
【００２２】
図中、２０１は各部を統括的に制御するためのＣＰＵ、２０２はこのコンピュータの主記憶となるシステムメモリ、２０３はこのコンピュータの外部記憶となる磁気ディスク装置、２０４はこのコンピュータにおけるユーザインタフェースのアウトプットを司るディスプレイコントローラ、２０５はこのコンピュータにおけるユーザインタフェースのインプットを司るキーボードコントローラ、２０６はカードインタフェース、２０７はメモリカードを示している。また、ディスプレイコントローラ２０４は、ＣＰＵ２０１が作成した表示データをＣＲＴ２０４ａ，ＬＣＤ２０４ｂに表示制御し、キーボードコントローラ２０５は、キーボード２０５ａ，マウス２０５ｂの操作をＣＰＵ２０１に伝達する。そして、この解像度測定システムは、磁気ディスク装置２０３からシステムメモリ２０２にロードされてＣＰＵ２０１によって実行されるプログラムとして構成される。
【００２３】
次に、この解像度測定システムが実行する解像度の自動測定の基本原理について説明する。
【００２４】
検査担当者は、まず、被検カメラである電子カメラを用いて、たとえば図３に示すチャートを撮影する。この撮影されたチャートの画像は、メモリカード１１０に格納されるが、検査担当者は、このメモリカード１１０を電子カメラから取り外してメモリカード２０７としてパーソナルコンピュータに装着し直すことにより、このチャート画像をパーソナルコンピュータへ取り込ませる。なお、この電子カメラからパーソナルコンピュータへの画像の引き渡しは、必ずしもメモリカードを介在させるものではなく、たとえばデータを送受信するための通信機能を双方が備えれば、その通信機能によって行えばよい。
【００２５】
この図３に示すチャートは、ＩＳＯ１２２３３Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎチャートであり、解像度の目視測定に用いられる代表的なチャートである。そして、この解像度測定システムでは、このチャート画像からくさびチャートを含む矩形領域ｂを切り出す。この矩形領域の切り出しは、検査担当者が、ＣＲＴ２０４ａまたはＬＣＤ２０４ｂに表示されたチャート画像上の所望の位置にマウス２０５ｂで始点および終点を指定することにより実行する。解像度測定システムは、この指定された始点および終点それぞれについて、その点を通過する水平線および垂直線を仮想的に描画し、この仮想的に描画した各線で囲まれた部分を矩形領域として切り出しを実行する。図４は、このようにして切り出された矩形画像の一例を示す図である。
【００２６】
図４に示すように、このくさびチャートは、横（水平）方向には、同じ巾の白黒帯が黒５本、白４本が並んでいる。したがって、ある水平位置（ライン）のみの輝度レベルに着目すれば、所定の空間周波数の矩形波となっている。つまり、上下（垂直）方向については、その矩形波の周波数が上から下に連続的に増加している周波数スイープ画像とみなすことができる。
【００２７】
そこで、この解像度測定システムは、水平方向を主走査方向として前述の矩形波の検出（線数の検出）を行いつつ、垂直方向を副走査方向として周波数スイープを行うことにより、解像限界の空間周波数を求める。以下、図５乃至図１０に示すフローチャートを参照しながらその具体的な手順を説明する。
【００２８】
図５および図６は、この解像度測定システムにおける解像度測定のメインフローである。
【００２９】
なお、解析対象であるチャート画像の画素配列は、一般的な直交配列（水平，垂直）であること、および、チャート画像は、くさびチャートのくさび方向（くさびの周波数スイープに対応する方向）が垂直、周波数スイープが上から下になるように撮像されることを前提とする。また、ここでは、水平方向座標ｉは右向きを正、垂直方向座標ｊは下向きを正にとるものとし、チャート画像の垂直画素数をＰＨｔ、このチャート画像から切り出された矩形画像の水平、垂直画素数をそれぞれＬｘ＋１、Ｌｙ＋１と定義する。さらにまた、上記切出しに際しては、図４のように、くさびに添えられたスケール画像のうち最上端のもの（黒線）は含まないように為されているものとする。
【００３０】
まず、前述のように切り出された矩形画像の画像データＹ（ｉ，ｊ）を読み込むとともに（図５ステップＡ１）、くさびタイプ（本数ＷＣＴ）および全画像高ＰＨｔを読み込む（ステップＡ２）。このくさびタイプ（本数ＷＣＴ）および全画像高ＰＨｔは、検査担当者がキーボード２０５ａから入力した値である。
【００３１】
次に、背景白レベルＢＷＬと背景ノイズレベルＮＬとを取得する（ステップＡ３〜ステップＡ４）。この背景白レベルＢＷＬは、矩形画像の上端行の全平均により求め、一方、背景ノイズレベルＮＬは、矩形画像の上端行の最小３値の偏差平均（最小３値について、当該画素値と全平均値（＝NL）との差（＝「偏差」）を平均したもの）から求める。
【００３２】
そして、これらのデータが揃ったら、くさびチャートの開始ラインＷＳＬの検出処理を実行する（ステップＡ５）。図７は、このくさび開始ライン（ＷＳＬ）検出の詳細フローである。
【００３３】
この処理では、まず、閾値ＥＴＨ０を先に求めた背景ノイズレベルの５倍にセットする（図７ステップＢ１）。そして、上端から順に下端まで、つまり垂直方向座標ｊを１つずつ加算しながら（ステップＢ２）、この垂直方向座標ｊが最大値に達するまで（ステップＢ３のＹ）、最小３値の偏差平均で求める黒側半振幅が閾値ＥＴＨ０を越える最初のラインの検出を実行する（ステップＢ４）。
【００３４】
もし、該当するラインが検出されないまま、垂直方向座標ｊが最大値に達した場合には（ステップＢ３のＹ）、“くさび検出不能”のメッセージを記録し（ステップＢ５）、この処理を終了する。一方、検出された場合には（ステップＢ４のＹ）、その垂直方向座標ｊをくさび開始ライン（ＷＳＬ）にセットして（ステップＢ６）、この処理を終了する。
【００３５】
このくさび開始ライン検出が終了すると、このくさび開始ラインＷＳＬに予め定められたオフセット値を加えたものを読み取り判定開始行ＤｔＳｔとして設定する（図５ステップＡ６）。また、くさびチャートの両端用の閾値ＥＴＨ２と中央用の閾値ＥＴＨ１の初期設定を行う（ステップＡ７〜ステップＡ８）。両端用の閾値ＥＴＨ２は、開始行ＤｔＳｔの（最小３値の偏差平均で求める）黒側半振幅の１／４に設定し、中央用の閾値ＥＴＨ１にも、この閾値ＥＴＨ２と同じ値をセットする。
【００３６】
そして、各種パラメータの初期化を行った後（ステップＡ９）、この解像度測定で主走査方向とする水平方向における黒線検出を実行する（図６ステップＡ１０）。図８乃至図１０は、この黒線検出の詳細フローである。
【００３７】
この処理では、図８ステップＣ１にて、第ｊ行の黒線数ＢＣＴを０にセットした後、まず、ステップＣ２〜ステップＣ１８にて、最終（右端）黒線の検出を行い、次いで、図９ステップＣ１９〜ステップＣ３６にて、１ｓｔ（左端）黒線の検出を行う。そして、この最終（右端）黒線と１ｓｔ（左端）黒線とを検出した後に、図１０ステップＣ３７〜ステップＣ５３にて、この２つの黒線に挟まれた一般黒線の検出を行う。
【００３８】
最終（右端）黒線検出では、くさび右端（減少）検出用および黒線（増加）検出用の基準値の設定や走査の開始位置を右端側に設定する等の初期化を行った後（図８ステップＣ２〜ステップＣ３）、くさび右端検出のための減少判定（ステップＣ４）および黒線検出のための増加判定（ステップＣ５）を実行する。もし、くさび右端および黒線のいずれも検出されなければ（ステップＣ４のＮ，ステップＣ５のＮ）、増減検出用の基準値である局所最小値LMｎまたは局所最大値LMｘのいずれかの更新を行い（ステップＣ６〜ステップＣ９）、その画素における画素値の（有意な）増減を示すフラグＺの値（増加：１，減少：０）を右隣の画素のフラグの値にセット（すなわち増減状況を維持）して（ステップＣ１０）、走査位置を１画素だけ左にずらした後（ステップＣ１２）、ステップＣ４からの処理を繰り返す。なお、ステップＣ２の初期化にて、右端の画素のフラグが増加（１）にセットされるため、くさび右端が検出されるまでは、このフラグの値は増加（１）が継続することになる。
【００３９】
また、くさび右端が検出されると（ステップＣ４のＹ）、増減検出用の基準値である局所最小値LMｎおよび局所最大値LMｘを再設定するとともに、増減フラグＺの値を減少（０）にセットする（ステップＣ１４）。そして、１画素下の次ラインでの解析の効率化を図るために、走査開始位置の最適化を実行した後（ステップＣ１５）、走査位置を１画素だけ左にずらして（ステップＣ１２）、ステップＣ４からの処理を繰り返す。
【００４０】
一方、増加が検出されると（ステップＣ５のＹ）、増減フラグＺの値を増加（１）にセットする（ステップＣ１６）。このフラグのセットを行うと、フラグＺが減少（０）から増加（１）に変化した旨、つまり最終（右端）黒線が検出された旨が認識されてこのループを抜け（ステップＣ１１のＹ）、黒線数ＢＣＴに１をセットし、その位置ＢＥｎｄを登録した後（ステップＣ１８）、次の１ｓｔ（左端）黒線の検出に移行する。
【００４１】
なお、最終（右端）黒線が検出されないまま、走査位置が左端まで達してしまった場合は（ステップＣ１３のＹ）、“黒線無し”のメッセージを記録して（ステップＣ１７）、この処理を終了する。
【００４２】
１ｓｔ（左端）黒線検出では、くさび左端（減少）検出用および黒線（増加）検出用の基準値の設定や走査の開始位置を左端側に設定する等の初期化を行った後（図９ステップＣ１９〜ステップＣ２０）、くさび左端検出のための減少判定（ステップＣ２１）および黒線検出のための増加判定（ステップＣ２２）を実行する。もし、くさび左端および黒線のいずれも検出されなければ（ステップＣ２１のＮ，ステップＣ２２のＮ）、増減検出用の基準値である局所最小値LMｎまたは局所最大値LMｘのいずれかの更新を行い（ステップＣ２３〜ステップＣ２６）、その画素の増減フラグＺの値（増加：１，減少：０）を左隣の画素のフラグの値にセット（すなわち増減状況を維持）して（ステップＣ２７）、走査位置を１画素だけ右にずらした後（ステップＣ２９）、ステップＣ２１からの処理を繰り返す。なお、ステップＣ１９の初期化にて、左端の画素のフラグが増加（１）にセットされるため、くさび左端が検出されるまでは、このフラグの値は増加（１）が継続することになる。
【００４３】
また、くさび左端が検出されると（ステップＣ２１のＹ）、増減検出用の基準値である局所最小値LMｎおよび局所最大値LMｘを再設定するとともに、増減フラグＺの値を減少（０）にセットする（ステップＣ３１）。そして、１画素下の次ラインでの解析の効率化を図るために、走査開始位置の最適化を実行した後（ステップＣ３２）、走査位置を１画素だけ右にずらして（ステップＣ２９）、ステップＣ２１からの処理を繰り返す。
【００４４】
一方、増加が検出されると（ステップＣ２２のＹ）、増減検出用の基準値である局所最小値LMｎおよび局所最大値LMｘを再設定するとともに、増減フラグＺの値を増加（１）にセットする（ステップＣ３３）。このフラグのセットを行うと、フラグＺが減少（０）から増加（１）に変化した旨、つまり１ｓｔ（左端）黒線が検出された旨が認識されてこのループを抜け（ステップＣ２８のＹ）、黒線数ＢＣＴに２をセットし、その位置ＢＬ（１，ｊ）を登録した後（ステップＣ３４）、次の一般黒線の検出に移行する。
【００４５】
なお、１ｓｔ（左端）黒線が検出されないまま、走査位置が右端（先に登録した最終黒線位置ＢＥｎｄ）まで達してしまった場合は（ステップＣ３０のＹ）、この最終（右端）黒線位置ＢＥｎｄの値を１ｓｔ（左端）黒線位置ＢＬ（１，ｊ）に登録し（ステップＣ３５）、“黒線１本のみ”のメッセージを記録して（ステップＣ３６）、この処理を終了する。
【００４６】
一般黒線検出では、１ｓｔ（左端）黒線検出時の走査を引き継いで、その右隣の画素を走査の開始位置とし（図１０ステップＣ３７）、この１ｓｔ（左端）黒線検出の最後に再設定された局所最小値LMｎおよび局所最大値LMｘを用いて、減少判定（ステップＣ３８）および増加判定（ステップＣ３９）を実行する。もし、減少・増加のいずれも検出されなければ（ステップＣ３８のＮ，ステップＣ３９のＮ）、局所最小値LMｎまたは局所最大値LMｘのいずれかの更新を行い（ステップＣ４０〜ステップＣ４３）、その画素の増減フラグＺの値（増加：１，減少：０）を左隣の画素のフラグの値にセットして（ステップＣ４４）、走査位置を１画素だけ右にずらした後（ステップＣ４６）、ステップＣ３８からの処理を繰り返す。
【００４７】
また、減少が検出されると（ステップＣ３８のＹ）、局所最小値LMｎおよび局所最大値LMｘを再設定するとともに、増減フラグＺの値を減少（０）にセットする（ステップＣ３１）。そして、走査位置を１画素だけ右にずらして（ステップＣ４６）、ステップＣ３８からの処理を繰り返す。
【００４８】
一方、増加が検出されると（ステップＣ３９のＹ）、局所最小値LMｎおよび局所最大値LMｘを再設定するとともに、増減フラグＺの値を増加（１）にセットする（ステップＣ３３）。このフラグのセットを行うと、フラグＺが減少（０）から増加（１）に変化した旨、つまり一般黒線が検出された旨が認識されて一旦このループを抜け（ステップＣ４５のＹ）、その位置ＢＬ（ＢＣＴ，ｊ）を登録し（ステップＣ５０）、黒線数ＢＣＴに１を追加した後（ステップＣ５１）、ステップＣ３８からの処理を繰り返す。
【００４９】
この一般黒線検出は、先に登録された最終（右端）黒線位置ＢＥｎｄに走査位置が到達するまで繰り返され、到達すると（ステップＣ４７のＹ）、この最終（右端）黒線位置ＢＥｎｄの値を黒線位置ＢＬ（ＢＣＴ，ｊ）に登録し（ステップＣ５２）、“黒線検出完了”のメッセージを記録して（ステップＣ５３）、この処理を終了する。
【００５０】
以上の黒線検出が終了すると、検出された黒線数ＢＣＴと先に入力されたくさびタイプ（本数ＷＣＴ）とが等しいかどうかを調べ（図６ステップＡ１１）、等しければ（ステップＡ１１のＹ）、行が終端Ｌｙに達していないかどうかを調べる（ステップＡ１２）。そして、達していなければ（ステップＡ１２のＮ）、行を更新し（ステップＡ１３）、くさびチャートの両端用の閾値ＥＴＨ２を現行の黒側半振幅の１／４に再設定して（ステップＡ１４）、ステップＡ１０の黒線検出を再実行する。また、達していれば（ステップＡ１２のＹ）、このループを抜け、解像限界行ＬＭＬを終端Ｌｙに設定するとともに（ステップＡ１５）、“くさびに下端なし”のエラーを表示し（ステップＡ１６）、ステップＡ３０からの処理に移行する。
【００５１】
一方、本数が一致しないときには（ステップＡ１１のＮ）、中央用の閾値ＥＴＨ１が０まで低くされているかどうかを調べ（ステップＡ１７）、０まで達していなければ（ステップＡ１７のＮ）、その行が読取り判定開始行ＤｔＳｔでなければ（ステップＡ１８のＮ）、図５ステップＡ９の初期化で１に設定されたＴＨ値可変ステップＥＴＨＳ分だけ中央用の閾値ＥＴＨ１を低めた後（ステップＡ１９）、ステップＡ１０の黒線検出を再実行する。もし、その行が読取り判定開始行ＤｔＳｔであれば（ステップＡ１８のＹ）、このループを抜け、“初期本数不適合”のエラーを表示して（ステップＡ２０）、この処理を終了する。
【００５２】
また、中央用の閾値ＥＴＨ１が０まで達していれば（ステップＡ１７のＹ）、次にＴＨ値可変ステップＥＴＨＳが初期値の１のままかどうかを調べ（ステップＡ２１）、１であれば（ステップＡ２１のＹ）、解像限界行ＬＭＬをその行の１つ前の行に設定し（ステップＡ２２）、このＴＨ値可変ステップＥＴＨＳを０に更新する（ステップＡ２３）。
【００５３】
その後、直前の（すなわち当該行の）黒線検出時に、“黒線無し”のメッセージが記録されていないかどうかを調べ（ステップＡ２４）、記録されていなければ（ステップＡ２４のＮ）、その行が終端Ｌｙでなければ（ステップＡ２５のＮ）、くさびチャートの両端用の閾値ＥＴＨ２を現行の黒側半振幅の１／４に再設定し（ステップＡ２６）、行を更新して（ステップＡ２７）、ステップＡ１０の黒線検出を再実行する。この行が終端Ｌｙであれば（ステップＡ２５のＹ）、このループを抜け、“くさび下端検出不能”のエラーを表示する（ステップＡ２８）。また、“黒線無し”のメッセージが記録されていれば（ステップＡ２４のＹ）、くさび下端行ＷＥＬをその行に設定する（ステップＡ２９）。
【００５４】
次に、この最終検出行をくさびチャートを含む矩形画像に重畳させて描画した後（ステップＡ３０）、くさび下端行ＷＥＬは解像限界行ＬＭＬよりも大きいかどうかを調べ（ステップＡ３１）、大きければ（ステップＡ３１のＹ）、解像度の本数を算出し（ステップＡ３２）、その値を表示する（ステップＡ３３）。この解像本数は、たとえばくさびタイプＷＣＴが５本の場合は、次の（１）式で算出される。
【００５５】
【数１】
0004828728.tif 000002
【００５６】
また、くさびタイプＷＣＴが９本の場合は、次の（２）式で算出される。
【００５７】
【数２】
0004828728.tif 000003
【００５８】
これらの２式において、
・分子は、各くさびチャートが上端（低周波端）から下端（高周波端）まで直線的に対応空間周波数が増加するいわゆるリニアスイープチャートであることに基き、検出されたくさびの全長（全行数＝ＷＥＬ−ＷＳＬ）とくさび上端から限界解像行までの長さ（行数＝ＬＭＬ−ＷＳＬ）との比率から、対応周波数（解像本数）を算出する式である。（２式が異なるのはくさびのスイープ仕様の違いに対応している。）
・分母は、撮影倍率の補正項であり、このＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎチャートの本来の使用条件に比しての相対倍率で分子を除している。相対倍率は、チャート全体の基準高（高さ方向の画枠基準線間距離＝２０ｃｍ）とくさび長（６ｃｍ）との比率１０／３を、検出されたくさびの全長（全行数＝ＷＥＬ−ＷＳＬ）に乗じることによって撮影画像データ上のチャート基準高（対応画素数）を求め、これと撮影画像の全画像高（画素数）PHｔとの比率として算出している。
【００５９】
また、解像度限界行ＬＭＬがくさび下端行ＷＥＬから３行以内にあれば（ステップＡ３４のＹ）、“全解像”のエラーを表示して（ステップＡ３５）、この処理を終了する。一方、くさび下端行ＷＥＬが解像限界行ＬＭＬよりも大きくなければ（ステップＡ３１のＮ）、“測定不能”のエラーを表示して（ステップＡ３６）、この処理を終了する。
【００６０】
以上、本解像度測定システムの行なう測定動作の具体的な実行制御を詳細に説明したが、さらにこの中で、本システムの特徴との関連において特に重要な点について、補足的な説明を行なう。
【００６１】
（ア）まずカメラの記録画像データをそのまま（出力機器を用いず）処理しているからデバイスインディペンデントな測定が行なえる。
【００６２】
（イ）従来のくさび目視法と同じチャートを用いて、かつ原理的に同じ判定基準を用いているから、くさび目視法との相関性が確保できる。（もちろん目視法は出力デバイス経由であるから、また評価者の主観も入るから全く同じ数値が得られるとは限らない。）
ここで（イ）について詳述すると、このような目視判定の場合と原理的に同じ判定基準を達成するポイントが上記制御に含まれている。すなわち、
（１）当業者が目視判定するときの判定ルールは
ａ）低周波側から見て行き、解像している状況が連続的に続いている場合に「解像している」とし、少しでも途切れたら非解像とする。
【００６３】
ｂ）一見解像しているように見えても、白黒が反転したり、複数の線が繋がっているときは偽解像であるから非解像と判断する。
【００６４】
というものである。ここで本解像度測定システムの制御が（ａ）を採用していることは上記制御フローより直ちに明らかであるが、（ｂ）については白黒の線数に着目することで等価な判断を実現している。すなわち偽解像が生じた場合（白黒が反転したり、複数の線が繋がっているとき）にはかならず線数が変化する。例えばもし完全な反転（白黒逆転）が起こったとすれば５本くさび（黒線が５本）の黒線は４本になり、ある１ヶ所で２本の黒線が１本に繋がってしまえば黒線数は１本減りやはり４本になってしまう。逆に常に本来のくさびの線数が維持されているならば、位相反転は生じておらず、原理的に解像していると見なすべきである。
【００６５】
従って上記判定基準ｂ）は
ｂ’）視認可能な（検出可能な）白黒線の線数と、本来のくさびの線数とが一致している場合にのみ解像と判断する。
【００６６】
という等価な判定基準に置換えることができる。
【００６７】
本解像度測定システムはこのａ）＋ｂ’）を判定ルールとして採用しているから、これは従来の目視判定において使用されるものと全く同じ基準であると言える。
【００６８】
（２）人による白黒線の目視認識の過程では、測定者自身が意識することは無くとも極めて高度な判断が行われている。具体的にはまず、
・くさびの高周波領域（振幅が小さい領域）、特に限界解像度付近では振幅が極めて小さいため、白黒線に対応する輝度変化の局所的な振幅よりも大きなうねり（カメラの周波数特性（しばしばエッジ強調処理が付加される）やシェーディングの影響でくさび全体に生じる低周波の輝度変化）が生じ、例えばある黒線の値（輝度極小値）の方が別の白線の値（輝度極大値）よりも大きいといった状態が生じ易い。人の目はこのような
ａ）うねりやシェーディングがある場合も含めて、そのわずかな局所的な変化に反応して白黒の線を認識する。
【００６９】
ことができる。またその一方で、人の目は、
ｂ）ノイズ等によるレベルの変化とくさびのパターンとは混同せずに見分けることができる。
【００７０】
具体例を挙げれば、くさびの低周波領域（振幅が大きい領域）では、その白黒エッジ付近にはカメラの周波数特性（しばしばエッジ強調処理が付加される）の影響でかなり大きな振幅の波状の輝度変化（リンギング）が付随する。これは限界解像度付近のくさび画像の振幅（輝度変化）よりもはるかに大きい振幅の場合もあるが、このような場合も少なくとも当該低周波のくさび画像の輝度振幅よりは充分小さいため、人の目はこれを正しく無視する。
【００７１】
また、この他一般のノイズ（ランダムノイズなど）がくさび画像全体に重畳されているが、これも当該周波数におけるくさび画像の振幅（輝度変化）よりも小さい場合は同じく無視される。
【００７２】
すなわちくさび画像としての輝度変化に対して相対的に小さな変化は無視することで正しく白黒の線を認識する。
【００７３】
これに対して機械的自動測定における輝度データ処理の場合、単純なレベル検出や差分検出などでは、このような人の目の高度な認識に相当する白黒線の検出はできない。
【００７４】
本解像度測定システムでは、上記制御の説明に示したとおり、
◇１ラインに関する輝度データの変化を検出することによりその極大値、極小値として白黒線（実際に用いるのは黒線のみ）を検出するようにし、局所最大値ＬＭｘからのＥＴＨ１を超えた減少または局所最小値ＬＭｎからのＥＴＨ１を超えた増加のみを有効な増減として検出するようにした。言い換えれば、累積変化が閾値ＥＴＨ１を越えた場合に変化を認識するようにした上で極値判定を行なうようにした。
【００７５】
基本的にはこれによって、ノイズやうねりの影響を排除しつつ極値として白黒線が検出され得るようになっている。
【００７６】
そしてこの判定に用いる閾値ＥＴＨ１の値を
◇測定動作実行初期の、すなわち低周波領域の白黒検出時には閾値ＥＴＨ１を比較的大きな値とし、検出が高周波領域に移行していくに従って、それまでの閾値によって所定の線数が検出不能になった場合に限り閾値ＥＴＨ１の値を減じて検出を繰り返すようにした
から、
ａ）うねりやシェーディングが乗っていても、波（白黒線）を検出でき、最終的には（限界解像周波数では）ＥＴＨ＝０で検出を行なうから、レスポンスが最小となった状態の輝度変化まで検出することができる。
【００７７】
ｂ）各周波数領域における画像の輝度変化（レスポンス）の程度に応じて、ノイズの影響を適応的に排除することにより、全周波数領域にわたってくさびのパターンのみを検出できる。
【００７８】
ことになり、この点に関しても、従来は到底為し得なかった、目視判定と等価な判定を行なうことができるものである。
【００７９】
なお上記制御フローには、この他、実用的な精度向上や動作安定化の観点から採用されている処理も勿論あり、例えば
・黒先検出において、両端の検出を一般の黒線検出とは別の基準で両側から行なうことにより、くさび両端のリンギングの影響を受けないようにするとともに、限界解像度よりも高周波な部分（おおぼけ部）でも１本の黒線として安定にくさびの存在を検出できるようにしたので、くさび下端ＷＥＬの検出に誤りを生じない。これによってくさび長の検出制度を確保している。
【００８０】
・くさび開始ライン（ＷＳＬ）の検出のスレーシュホールドレベルＥＴＨ０や、各行における両端黒線検出のスレーシュホールドレベルＥＴＨ２の設定（および一般黒線検出のスレーシュホールドレベルＥＴＨ１の初期設定）は、対象とする領域の画素に関するノイズも含んだデータ分布（具体的にはノイズレベルや黒側半振幅）に基づいて設定しているから、各検出を極めて安定に行なうことができる。
【００８１】
・一般には、例えばくさび画像のわずかな傾きによってくさび開始ラインが実質的に複数行にまたがった場合や、あるいはカメラの垂直エッジ強調画像処理に起因する垂直リンギングなどの存在が、誤動作の原因となる恐れがあるが、読取り判定開始行ＤｔＳｔとして、くさび開始ラインＷＳＬに対して若干のオフセットを与えたものを採用することによりこれを回避している。
【００８２】
などを具体的に指摘することができる。
【００８３】
このように、この解像度測定システムは、水平方向を主走査方向として矩形波の検出（線数の検出）を行いつつ、垂直方向を副走査方向として周波数スイープを行うことにより、解像限界の空間周波数を求める。つまり、従来のように、個人差や状況に左右されることなく解像度を自動測定する。この結果は、検出した限界解像の行位置をくさびチャートに重畳させて表示するといった、検査担当者の目に見える形で提供させるため、その自動測定された解像度に対する信頼感を高めることも実現する。
【００８４】
また、前述の（１）式および（２）式に示すように、解像本数の算出時に、くさび長（くさび下端行ＷＥＬ−くさび開始行ＷＳＬ）と全画像高ＰＨｔとの比率を考慮することにより、従来のように、画枠基準線を意識してチャートを撮影することも不要とする。
【００８５】
なお、ここでは、ＩＳＯ１２２３３Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎチャートに設けられたくさびチャートを例に説明したが、これに限らず、たとえばＥＩＡＪ−Ａチャートに設けられる、帯が直線的に描かれたくさびチャートの場合も、この解像度測定の手法は適用可能である。
【００８６】
また、ここでは、電子カメラで撮影されたチャートの画像をカード経由でパーソナルコンピュータに取り込み、そのパーソナルコンピュータで解像度の自動測定を実行する例、つまり、この解像度測定の手法をパーソナルコンピュータ上で実現する例を示したが、これに限らず、専用の解像度測定装置として実現しても構わない。また、この機能を電子カメラ自体に組み込めば、たとえば電子カメラが解像度の異なる複数の撮像モードを有する場合に、これらを各別に実測することや、あるいは製造時や修理時における（たとえば光学系や自動合焦系などを含めた）性能試験を極めて容易に実施できるようになる。
【００８７】
すなわち、本願発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。更に、前記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【００８８】
【発明の効果】
以上、詳述したように、この発明によれば、解像度を目視観測するために用いられる、いわゆるくさびチャートを構成する線分の連続性に着目し、たとえばくさびチャートの位相が保たれる限界の位置を検出することにより、そのくさびチャートにおける解像限界行位置を判定して、その判定した行位置から限界解像度を算出することから、個人差や状況に左右されることのない、再現性が高く、かつ原理的に優れた解像度測定を実現する。
【００８９】
また、この検出した限界解像行位置をくさびチャートに重畳させて表示することにより、その妥当性を検査担当者に視覚的に確認させることができ、自動的に測定される解像度に対する信頼感を高めることを実現する。
【００９０】
さらに、限界解像度の算出時に、撮影画像全体の上下方向の長さとくさびチャートの同方向の長さとの比率を考慮することにより、従来のように、画枠基準線を意識してチャートを撮影することを不要とし、かつ、このチャート撮影時における誤差の発生を完全に排除する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態に係る解像度測定システムの被検カメラとなる電子カメラの構成を示すブロック図。
【図２】同実施形態に係る解像度測定システムが動作するパーソナルコンピュータの構成を示すブロック図。
【図３】同実施形態の解像度測定システムで用いるＩＳＯ１２２３３Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎチャートを示す図。
【図４】同実施形態の解像度測定システムが切り出す矩形画像の一例を示す図。
【図５】同実施形態の解像度測定システムにおける解像度測定の第１のメインフロー。
【図６】同実施形態の解像度測定システムにおける解像度測定の第２のメインフロー。
【図７】同実施形態の解像度測定システムにおけるくさび開始ライン（ＷＳＬ）検出の詳細フロー。
【図８】同実施形態の解像度測定システムにおける黒線検出の第１の詳細フロー。
【図９】同実施形態の解像度測定システムにおける黒線検出の第２の詳細フロー。
【図１０】同実施形態の解像度測定システムにおける黒線検出の第３の詳細フロー。
【図１１】解像度の目視測定に用いられる代表的なＩＳＯ１２２３３Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎチャートを示す図。
【符号の説明】
１０１…レンズ系
１０２…レンズ駆動機構
１０３…露出制御機構
１０４…フィルタ系
１０５…ＣＣＤカラー撮像素子
１０６…ＣＣＤドライバ
１０７…プリプロセス回路
１０８…ディジタルプロセス回路
１０９…カードインターフェース
１１０…メモリカード
１１１…ＬＣＤ画像表示系
１１２…システムコントローラ（ＣＰＵ）
１１３…操作スイッチ系
１１４…操作表示系
１１５…ストロボ
１１６…レンズドライバ
１１７…露出制御機構
１１８…不揮発メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）
２０１…ＣＰＵ
２０２…システムメモリ
２０３…磁気ディスク装置
２０４…ディスプレイコントローラ
２０４ａ…ＣＲＴ
２０４ｂ…ＬＣＤ
２０５…キーボードコントローラ
２０５ａ…キーボード
２０５ｂ…マウス
【図１】
0004828728.tif 000004
【図２】
0004828728.tif 000005
【図３】
0004828728.tif 000006
【図４】
0004828728.tif 000007
【図５】
0004828728.tif 000008
【図６】
0004828728.tif 000009
【図７】
0004828728.tif 000010
【図８】
0004828728.tif 000011
【図９】
0004828728.tif 000012
【図１０】
0004828728.tif 000013
【図１１】
0004828728.tif 000014