(57)【要約】【課題】  低コントラスト画像のコントラストを強化しその検出を容易にすると共に検出結果を定量化し検出基準の確立が図られる低コントラスト画像検出方法を提供する。【解決手段】  補助線を生成し画像領域にある低コントラスト画像の目標に近接させる。所定の距離において、メイン目標画像の視覚感度が補助線と目標の相対的距離により強化又は弱化される。この効果により、補助線が目標に近接すると肉眼で低コントラスト欠陥画像を識別することができる。また、視覚感度関数となる補助線と目標の相対的距離は目標画像の明度コントラストに変換することができて、定量化が図られる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像領域における低明度コントラストの目標を検出するための方法において、
前記画像領域に補助線を生成するステップと、
前記補助線を利用して前記画像領域をスキャニングするステップと、
人間視覚効果を以って前記目標の相対的感度を変えることにより前記目標の存在及び位置を確認するステップとからなる低明度コントラスト画像検出方法。
【請求項２】
前記補助線の明度コントラスト及び幅は、観察者検出閾値により決定することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記補助線は、直線及び曲線からなるグループから選ぶことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記曲線が環状曲線であることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記人間視覚効果を以って前記目標の相対的感度を変えることにより前記目標の存在及び位置を確認するステップは、前記補助線の位置を変えて前記目標のコントラストを視覚的に強化又は弱化することにより、達成することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記目標の存在及び位置を確認するステップは、
前記補助線と前記目標の距離を調整し前記補助線と前記目標の相対的距離及び前記目標の相対的感度を取得するステップと、
前記相対的距離及び相対的感度から前記目標の明度コントラストを決定するステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記補助線と前記目標の距離を調整し前記補助線と前記目標の相対的距離及び前記目標の相対的感度を取得するステップは、前記目標が視覚的に強化され前記相対的明度コントラストがその差異の識別が可能な程度（JND）となるときの相対的距離を、記録することを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記補助線と前記目標の距離を調整し前記補助線と前記目標の相対的距離及び前記目標の相対的感度を取得するステップは、前記目標が視覚的に弱化され前記相対的明度コントラストがその差異の識別が可能な程度（JND）となるときの相対的距離を、記録することを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記相対的感度の最小値が前記相対的感度の転換点にあることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記相対的距離及び相対的感度から前記目標の明度コントラストを決定するステップは、前記相対的距離を以って前記目標の明度コントラストを定量化することを特徴とする請求項６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、LCD  MURA又は医学用X線等低コントラスト画像の検出及び定量分析のための低コントラスト欠陥画像検出方法に係る。本発明は補助線を以って人間視覚効果を強化し明度コントラストを高め画像の識別を一層可能にするのに好適である。
【背景技術】
【０００２】
普段、低コントラスト画像の検出は、明度コントラストが低いため、最も難しい画像検出である。既存の装置を用いる場合、検出及び検出定量が難しい。このため、このような画像は殆ど肉眼で検出する。しかし、コントラストが低いため、肉眼でそれを検出することが難しい。肉眼による検出は、主に人間の経験や主観的判断基準に依存するため、疑問視されている。
【０００３】
例えば、LCD（Liquid Crystal Display）における画像品質制御では、MURA（LCDパネルにある明度異常の欠陥ドット、線又は領域を指す）の検出が重要な項目である。該MURA画像の殆どがコントラスト画像であるため、それを既存の画像読取・処理方法で検出することがとても難しい。このため、それは殆ど肉眼により検出する。しかし、肉眼による検出は、結果を定量化することができず、主に検出者の経験や訓練レベルに依存する。それで、検出基準における個人差が目立つ。従って、検出処理は主観的なものとなり、検出基準の一致性及び安定性は欠如する。品質制御及び市場商売の視点から、LCDメーカにとっては、MURA検出技術を向上し検出結果を定量化することにより検出エラーを低減することがとても重要である。
【０００４】
前記のような問題は、医学用X線画像等その他の低コントラスト画像の検出にもある。この場合、低コントラストドットの検出は医師の肉眼観察及び経験に依存する。如何なる検出ミスがあっても、患者の健康乃至生命に影響を与える恐れがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記の問題を鑑み、本発明の目的は、低コントラスト画像のコントラストを強化しその検出を容易にすると共に検出結果を定量化し検出基準の確立が図られる低コントラスト画像検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の方法は、所定の画像領域に補助線を生成するものである。該補助線の形式は低コントラスト画像の目標により決定して良い。補助線を利用して画像領域をスキャニングする。人間視覚効果から、補助線が目標に近接すると目標の明度コントラストが強化され、その存在及び位置の確認が一層可能になる。それを検出した後、補助線と目標の距離を調整し相対的明度コントラストを差異の識別が可能な程度（JND, just noticeable difference）に強化又は弱化する。明度コントラストに対しての肉眼の臨界感度を示すものとして該当距離を取得する。該当距離は目標のコントラストに変換される。該当距離と明度コントラストの関係は人間視覚試験から求められる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の方法によれば、低コントラスト画像を強化し一層容易に確認することができるようになるばかりか、検出結果を定量化することにより検出基準を確立することも図られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明は、下記の図面に基づく詳細な説明から一層全面的に理解される。但し、それは本発明の範囲を限定するものでない。
要するに、本発明の低コントラスト画像検出方法は、肉眼の空間周波数感度関数を利用し画像のコントラストを強化しその認識を容易にするものである。図１Aは肉眼の空間周波数感度関数を説明する強度勾配変化のバンドを示す図である。左から右への方向においてバンドの強度が増加しつつある。位置対強度の実測値は図１Bに示す。肉眼の場合は、バンドの縁部が強度コントラストにより影響される。低強度のバンドの縁部がより暗く、強度がより低いが、高強度のバンドの縁部がより明るく、強度がより高い。このようなことは縁部強化効果と呼ばれ、図１Cに示される。
【０００９】
図２（Vision, Wilson Research, 18, 971-981(1978)を参照）は類似の空間境界強化視覚効果を示す図である。三つの線が並列する（左上を参照）場合、中央の本線の相対的感度は二つの補助線の位置により異なる。例えば、通常状態における中央の本線の相対的感度であって、補助線を用いない場合肉眼の本線に対する通常の感度を０とする。両補助線が近接しつつ所定の範囲（図に示す肉眼視角弧度、即ち、±２度）に達すると、相対的感度が降下し始まる。即ち、肉眼に見える本線の明度が低くなる。それで、その識別は弱化する。両補助線が±１度の位置までに近接してしまうと、相対的感度が最低となる。この後、両補助線が更に近接すると、相対的感度は増加し始め、マイナス値からプラス値に転じる。補助線と本線の距離が±0.05度以下となると、本線に対しての感度が補助線のないときの感度より大きくなる。本線は強化され、肉眼による識別が一層出来るようになる。これは肉眼の視覚効果によるものである。
【００１０】
本発明は、要するに、このような肉眼の視覚効果を応用してなるものである。図３及び４において、被検対象となる画像領域４０に低コントラスト目標５０がある。目標５０の両側に補助線４１，４２を設ける（ステップ３０１）。当然、補助線４１，４２の最適の明度コントラスト及び幅は、ヒト因子（human  factor）実験や文献記述から求められる。該当ヒト因子実験や文献記述による補助線の明度コントラストが観察者の検出閾値（５０％の観察者が検出可能な明度コントラストを言う）より低い場合でも、依然として、前記閾値より高い明度コントラストを用いる場合と同様な効果が得られる。観察者の検出閾値より高い明度コントラストを有する補助線は観察者が見ることができ実用的である。図４Aの両補助線４１，４２の代わりに、一つの補助線４３を一方の側だけに設けても良い（図４B参照）。また、目標５０が円形に近い場合、補助線４４は楕円形（図４C参照）又は環状にしても良い。更に、目標が大き過ぎる場合、曲線（カーブ）４５を設け目標周縁のコントラストを強化して良い（図４D参照）。総じて、補助線の実際な形状は目標の形状、寸法及びパターンに基づいて決定する。
【００１１】
次に、補助線４１，４２を利用して画像領域４０をスキャニングする（ステップ３０２）。目標５０は、低コントラスト領域であり、肉眼で直接に検出し難い。従って、補助線４１，４２を利用して画像領域４０をスキャニングする。ここで、前述した人間視覚効果を利用して画像のコントラストを強化し、目標５０の存在を確認する（ステップ３０３）。前記のステップを通じて、検査のために欠陥画像の存在（例えば、LCD  MURA又はX線画像）を確認することができる。
目標の明度コントラストがJNDとなるまで補助線４１，４２と目標５０との相対的距離を調整する（ステップ３０４）ことによりMURA画像のコントラストの定量値が得られる。このとき、補助線と目標との距離が目標の相対的感度、感度の逆数が明度コントラスト値となる（ステップ３０５）。よって、該距離は目標のコントラスト指数（index）として用いられる。
【００１２】
図２に示すように、本発明は二つの領域を利用することができる。一つは、補助線と本線との距離が±0.05度の視覚弧度以下となるときの領域である。この場合、本線の相対的感度が増加、即ち、本線（図５Aにおける点OとAの間の領域）は視覚的に強化される。もう一つは、本線と補助線との距離が±0.05―±0.2度の視覚弧度となるときの領域である。この場合、本線の相対的感度が降下、即ち、本線（図５Aにおける点AとBの間の領域）は視覚的に弱化される。目標５０の強化又は弱化を検出することにより定量化が図られる。
【００１３】
図５Aに示すように、強化の領域において、補助線４１，４２が目標５０に近いほど、より暗い目標５０が明度において視覚的に強化される。JNDに達するときに、相対的距離X1を測定し、これは目標５０の明度コントラスト（相対的感度の逆数）に対応する。該X1値は明度コントラストの指数となる。一方、図５Bに示すように、弱化の領域において、目標５０はより明るい。そして、補助線の距離を調整することにより目標５０をJND程度となるまで弱化する。目標に関しての補助線間の相対的距離X2は目標５０の明度コントラスト（相対的感度の逆数）となる。該X２値は明度コントラストの指数として用いられる。
【００１４】
明度コントラスト（又は相対的感度）と補助線距離との関係は、文献記述から（図２参照）、又は、ヒト因子実験（ここで、所定の実験条件にて変換用テーブルやプロットが生成される）から、求められる。このような変換用テーブルの補助線距離Xは目標５０の明度コントラスト指数として用いられる。
本発明の方法は、補助線４１，４２を以って視覚的に目標５０を強化或いは弱化することにより画像の識別が一層出来るようになる。文献記述のデータ又はヒト因子実験を参照することにより、肉眼の画像に関してのコントラスト感度カーブが得られる。補助線４１，４２と相対的目標５０の距離から、目標５０の明度コントラストを定量化することができて、検出基準の確立が図られる。
【００１５】
本発明は前記実施例の如く提示されているが、これは本発明を限定するものではなく、当業者は本発明の要旨と請求の範囲内において変形と修正をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１．Ａ】バンド明度コントラストを示す図である。
【図１．Ｂ】位置対バンド強度の実測値を示す図である。
【図１．Ｃ】バンドの縁部強化効果を示す図である。
【図２】空間境界強化視覚効果を示す図である。
【図３】本発明の方法によるフローチャートである。
【図４．Ａ】本発明の方法による補助線の１例を示す図である。
【図４．Ｂ】本発明の方法による補助線の他の例を示す図である。
【図４．Ｃ】本発明の方法による補助線の他の例を示す図である。
【図４．Ｄ】本発明の方法による補助線の他の例を示す図である。
【図５．Ａ】目標明度コントラストの定量化に関する第１の例を示す図である。
【図５．Ｂ】目標明度コントラストの定量化に関する第２の例を示す図である。
【符号の説明】
【００１７】
４０  画像領域
４１―４５  補助線
５０  目標
【図１．Ｂ】
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【図１．Ｃ】
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【図２】
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【図３】
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【図４．Ａ】
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【図４．Ｂ】
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【図４．Ｃ】
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【図４．Ｄ】
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【図５．Ａ】
2005148044.tif 000011
【図５．Ｂ】
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【図１．Ａ】
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