(57)【要約】【課題】複雑な形状の解像度測定用チャートでも解像度測定用パターンの位置を特定するマ−カを正確に抽出できるようにし、解像度測定の自動化を実現可能にする。【解決手段】解像度測定用パターンと該解像度測定用パターンの位置を特定するマ−カとを含む解像度測定用チャートを、測定対象である撮像装置により撮像し、解像度測定用チャートを示すチャート画像を入力する（ステップＳ１０）。このチャート画像からマ−カの周囲の不要画像を除去するモルフォロジ処理を行い、モルフォロジ処理されたチャート画像からマ−カの位置を検出する（ステップＳ２０）。前記検出したマ−カの位置に基づいて前記チャート画像から解像度測定用パターンの描画領域を特定し、特定された描画領域の解像度測定用パターンを解析して前記撮像装置の解像度を判定する（ステップＳ４０）。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
解像度測定用パターンと該解像度測定用パターンの位置を特定するマ−カとを含む解像度測定用チャートを、測定対象である撮像装置により撮像する工程と、
前記撮像した前記解像度測定用チャートを示すチャート画像を入力する工程と、
前記チャート画像から前記マ−カの周囲の不要画像を除去するモルフォロジ処理を行う工程と、
前記モルフォロジ処理されたチャート画像から前記マ−カの位置を検出する工程と、
前記検出したマ−カの位置に基づいて前記チャート画像から解像度測定用パターンの描画領域を特定する工程と、
前記特定された描画領域の解像度測定用パターンを解析して前記撮像装置の解像度を判定する工程と、
を含むことを特徴とする解像度測定方法。
【請求項２】
前記モフォロジ処理を行う工程は、前記解像度測定用パターンの線幅よりも大きく、前記マ−カよりも小さい画素サイズの構造要素を使用して前記チャート画像をオープニング処理することを特徴とする請求項１に記載の解像度測定方法。
【請求項３】
前記解像度測定用チャートには、オートフォーカス用の縞模様が描画されており、前記モフォロジ処理を行う工程は、前記解像度測定用パターン及び縞模様の線幅よりも大きく、前記マ−カよりも小さい画素サイズの構造要素を使用して前記チャート画像をオープニング処理することを特徴とする請求項１に記載の解像度測定方法。
【請求項４】
解像度測定用パターンと該解像度測定用パターンの位置を特定するマ−カとを含む解像度測定用チャートと、
解像度測定対象である撮像装置から前記解像度測定用チャートを撮像して得たチャート画像を入力する画像入力手段と、
前記入力したチャート画像から前記マ−カの周囲の不要画像を除去するモルフォロジ処理を行うモルフォロジ処理手段と、
前記モルフォロジ処理されたチャート画像から前記マ−カの位置を検出するマ−カ位置検出手段と、
前記検出したマ−カの位置に基づいて前記チャート画像から解像度測定用パターンの描画領域を特定する手段と、
前記特定された描画領域の解像度測定用パターンを解析して前記撮像装置の解像度を測定する解像度測定手段と、
を含むことを特徴とする解像度測定装置。
【請求項５】
前記モフォロジ処理手段は、前記解像度測定用パターンの線幅よりも大きく、前記マ−カよりも小さい画素サイズの構造要素を使用して前記チャート画像をオープニング処理することを特徴とする請求項４に記載の解像度測定装置。
【請求項６】
前記解像度測定用チャートには、オートフォーカス用の縞模様が描画されており、前記モフォロジ処理手段は、前記解像度測定用パターン及び縞模様の線幅よりも大きく、前記マ−カよりも小さい画素サイズの構造要素を使用して前記チャート画像をオープニング処理することを特徴とする請求項４に記載の解像度測定装置。
【請求項７】
請求項４乃至６のいずれかに記載の解像度測定装置の機能を、コンピュータに実現させることを特徴とする解像度測定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は解像度測定方法、装置及びプログラムに係り、特に解像度測定対象であるデジタルカメラ等の撮像装置の解像度を自動測定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、デジタルカメラの解像度測定方法として、ＣＩＰＡ（有限責任中間法人カメラ映像機器工業会）ＤＣ-００３−２００３にて紹介されている方法がある。
【０００３】
この解像度の測定に使用される代表的な解像度測定用チャートとして、図９に示すＩＳＯ１２２３３解像度チャート（以下「ＩＳＯチャート」という）がある。
【０００４】
特許文献１に記載の解像度測定方法は、図１０に示すように上記ＩＳＯチャートを撮像したチャート画像をモニタに表示し（図１０（Ａ））、モニタ画面上で解像度測定用パターンの範囲（黒５本、白４本の同じ幅の線幅が徐々に狭くなっている、くさびチャートの範囲）を検査担当者が手作業（マウス）で指定し（図１０（Ｂ））、このくさびチャートの画像を解析して解像度を測定し、その測定結果をモニタに出力するようにしている（図１０（Ｃ））。
【特許文献１】特開２００３−２５９４００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の解像度測定方法では、検査担当者が手作業でくさびチャートの範囲を指定しなければならず、煩雑であるという問題がある。
【０００６】
また、解像度測定用チャートは、その性質上複雑な形状をしており、解像度測定用パターンの範囲等を示すマ−カを画像処理的に抽出することは難しく、一方、人間の目視による確認作業にも同じ解像度測定用チャートを用いることから、現行チャートを大幅に変更することは望ましくない。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、複雑な形状の解像度測定用チャートであっても、解像度測定用パターンの位置を特定するマ−カを正確に抽出することができ、解像度測定の画像処理による安定した自動化を実現することができる解像度測定方法、装置及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明に係る解像度測定方法は、解像度測定用パターンと該解像度測定用パターンの位置を特定するマ−カとを含む解像度測定用チャートを、測定対象である撮像装置により撮像する工程と、前記撮像した前記解像度測定用チャートを示すチャート画像を入力する工程と、前記チャート画像から前記マ−カの周囲の不要画像を除去するモルフォロジ処理を行う工程と、前記モルフォロジ処理されたチャート画像から前記マ−カの位置を検出する工程と、前記検出したマ−カの位置に基づいて前記チャート画像から解像度測定用パターンの描画領域を特定する工程と、前記特定された描画領域の解像度測定用パターンを解析して前記撮像装置の解像度を判定する工程と、を含むことを特徴としている。
【０００９】
即ち、解像度測定用パターンの位置を特定するマ−カの位置を検出し、このマーカの位置を基準にして解像度測定用パターンの領域を特定するようにしたため、解像度測定用チャートから解像度測定用パターンを手作業で指示する必要がなく、解像度測定の自動化を図ることができ、特にモルフォロジ処理によってマーカの周囲の不要画像を除去するようにしたため、マーカを正確に検出することができる。
【００１０】
上記解像度測定方法において、前記モフォロジ処理を行う工程は、前記解像度測定用パターンの線幅よりも大きく、前記マ−カよりも小さい画素サイズの構造要素を使用して前記チャート画像をオープニング処理することを特徴としている。
【００１１】
上記解像度測定方法において、前記解像度測定用チャートには、オートフォーカス用の縞模様が描画されており、前記モフォロジ処理を行う工程は、前記解像度測定用パターン及び縞模様の線幅よりも大きく、前記マ−カよりも小さい画素サイズの構造要素を使用して前記チャート画像をオープニング処理することを特徴としている。
【００１２】
本発明に係る解像度測定装置は、解像度測定用パターンと該解像度測定用パターンの位置を特定するマ−カとを含む解像度測定用チャートと、解像度測定対象である撮像装置から前記解像度測定用チャートを撮像して得たチャート画像を入力する画像入力手段と、前記入力したチャート画像から前記マ−カの周囲の不要画像を除去するモルフォロジ処理を行うモルフォロジ処理手段と、前記モルフォロジ処理されたチャート画像から前記マ−カの位置を検出するマ−カ位置検出手段と、前記検出したマ−カの位置に基づいて前記チャート画像から解像度測定用パターンの描画領域を特定する手段と、前記特定された描画領域の解像度測定用パターンを解析して前記撮像装置の解像度を測定する解像度測定手段と、を含むことを特徴としている。
【００１３】
上記解像度測定装置において、前記モフォロジ処理手段は、前記解像度測定用パターンの線幅よりも大きく、前記マ−カよりも小さい画素サイズの構造要素を使用して前記チャート画像をオープニング処理することを特徴としている。
【００１４】
上記解像度測定装置において、前記解像度測定用チャートには、オートフォーカス用の縞模様が描画されており、前記モフォロジ処理手段は、前記解像度測定用パターン及び縞模様の線幅よりも大きく、前記マ−カよりも小さい画素サイズの構造要素を使用して前記チャート画像をオープニング処理することを特徴としている。
【００１５】
本発明に係る解像度測定プログラムは、請求項４乃至６のいずれかに記載の解像度測定装置の機能を、コンピュータに実現させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、複雑な形状の解像度測定用チャートであっても、解像度測定用チャートを撮像したチャート画像をモルフォロジ処理して、不要が画像を除去するようにしたため、解像度測定用パターンの位置を特定するマ−カの位置をチャート画像内から正確に検出することができる。これにより、上記検出したマーカの位置を基準にして解像度測定用パターンの領域を特定することができ、解像度測定の自動化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面に従って本発明に係る解像度測定方法、装置及びプログラムの好ましい実施の形態について説明する。
【００１８】
図１は本発明の一実施形態に係る解像度測定装置を模式的に示すブロック図である。同図に示す解像度測定装置１０は、デジタルカメラ等の撮像装置１２によって撮像された解像度測定用チャート１４のチャート画像１４’を解析して、撮像装置１２の撮影レンズや撮像素子の解像度を測定するための装置であり、例えば、解像度を測定するためのアプリケーションソフト（解像度測定プログラム１６）がインストールされたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）である。尚、解像度測定用チャート１４を撮像する際には、撮像装置１２の撮像素子の結像面（図示せず）と解像度測定用チャート１４とが略平行になるように、図示せぬ設置台やアーム、三脚等によりそれぞれ固定される。
【００１９】
図２は解像度測定装置１０の主要構成を示すブロック図である。同図において、中央処理装置（ＣＰＵ）２０は、バス２２を介して解像度測定装置１０の各ブロックに接続されており、キーボード２４やマウス２６、その他の図示せぬ操作スイッチからの操作入力に基づいて各ブロックを統括制御する。
【００２０】
キーボード２４及びマウス２６は、入力デバイスコントローラ２８を介してバス２２に接続される。入力デバイスコントローラ２８は、キーボード２４及びマウス２６からの操作入力に応じてＣＰＵ２０に信号を入力する。
【００２１】
メモリ３０は、ＣＰＵ２０が処理するプログラム及び制御に必要な各種データ等が格納されるＲＯＭ（Read Only Memory）や、撮像装置１２から入力された画像が格納される記憶領域、ＣＰＵ２０が各種の演算処理等を行う作業用領域となるＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）等を備える。また、ハードディスク装置（ＨＤＤ）３２は、ＣＰＵ２０が処理するプログラム及び制御に必要な各種データ等を格納するとともに、撮像装置１２から入力された画像を格納するための記憶装置であり、上記した解像度測定プログラム１６等を格納する。
【００２２】
ディスプレイ３４は、撮像装置１２から入力された画像や各種の操作メニュー、解像度測定結果等を表示するための装置であり、ディスプレイコントローラ３６により制御される。通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）部３８は、撮像装置１２等の外部機器とデータの送受信を行うための装置である。
【００２３】
図３は本発明に適用される解像度測定用チャート１４を示す平面図である。
【００２４】
同図に示す解像度測定用チャート１４は、例えば、白色背景に、黒色の解像度測定用パターン（解像度測定部分）５０、及びコントラスト測定用パターン（コントラスト測定部分）５６等が描画されている。また、解像度測定用パターン５０の近傍には、解像度測定用パターン５０の位置の検出に用いられる、三角形のパターン位置特定用マーカ（以下、単に「マ−カ」という）６０が描画されている。尚、図３に示す縞模様６２は、撮像装置１２のオートフォーカス制御を容易にするために描画されたものである。
【００２５】
図３に示すように、解像度測定用パターン５０は、解像度測定用チャート１４の中央及び四隅に合計５つ描画されている。また、解像度測定用パターン５０は、水平方向の解像度を測定するための水平方向解像度測定用パターン５０Ｈ及び垂直方向の解像度を測定するための垂直方向解像度測定用パターン５０Ｖから構成される。
【００２６】
＜解像度測定方法＞
図４は本発明に係る解像度測定方法の実施の形態を示すフローチャートである。
【００２７】
まず、解像度測定対象の撮像装置１２によって解像度測定用チャート１４を撮像し、解像度測定装置（ＰＣ）１０は、その撮像装置１２が撮像したチャート画像１４’を読み込む（ステップＳ１０）。
【００２８】
続いて、読み込んだチャート画像１４’内の解像度測定用パターン５０の領域（範囲）を特定するために、その解像度測定用パターン５０の位置を特定するマーカ６０を抽出する（ステップＳ２０）。ここで、マーカ６０の撮影画面上の位置は、ある程度予測できるが、撮像装置１２の撮像条件やレンズ特性等によって誤差がある。そこで、マーカ６０を画像処理によって抽出する。
【００２９】
図５（Ａ）に示すように、マーカ６０の近傍には、解像度測定用パターン５０の他に、オートフォーカス用の縞模様６２が描画されている。従って、マーカ６０の抽出を容易にするために、チャート画像１４’をモルフォロジ処理することで、マーカ６０以外の解像度測定用パターン５０の黒線や縞模様６２を除去し、図５（Ｂ）に示すようにマーカ６０のみを残すようにする。
【００３０】
図６にマーカ抽出時のモルフォロジ処理の流れを示す。このモルフォロジ処理は、入力するチャート画像１４’に対して所定の構造要素ｂを使用して、エロージョン（erosion)処理後にダイレーション（dilation) 処理を行うオープニング(opening) 処理を行う。
【００３１】
図７に示すように、ノイズ等を含む原画像を、構造要素ｂを使用してエロージョン処理（浸食処理）すると、構造要素ｂよりも小さなノイズ等が除去されるとともに、原画像も浸食されて小さくなる（図７（Ｂ））。このエロージョン処理された画像を、構造要素ｂを使用してダイレーション処理（拡張処理）すると、原画像は元の大きさに拡張される。
【００３２】
従って、構造要素ｂとして、解像度測定用パターン５０の線幅及び縞模様６２の線幅よりも大きく、マ−カ６０よりも小さい画素サイズの構造要素を使用して、オープニング処理することにより、図６（Ｂ）に示したようにマーカ６０以外の画像（線画）が除去される。これにより、マーカ６０の位置検出を確実に行うことができる。
【００３３】
図４に戻って、ステップＳ３０にてマーカ６０が抽出されたと判別されると、そのマーカ６０の位置を基準にして解像度測定用パターン５０の領域を特定し、この解像度測定用パターン５０を解析して解像度を測定する（ステップＳ４０）。
【００３４】
次に、ステップＳ４０での解像度測定の一例を、図８を参照して説明する。
【００３５】
図８は解像度測定用パターン５０を拡大して示す平面図である。上記のようにして抽出したマーカ６０に基づいて、水平方向の解像度測定用パターン５０Ｈの領域、及び垂直方向の解像度測定用パターン５０Ｖの領域（それぞれ実線で囲まれた範囲）を特定する。以下、簡単のために、水平方向の解像度を測定する場合について説明する。
【００３６】
水平方向の解像度測定用パターン５０Ｈは、Ｙ方向に長い黒線７０がＸ方向に複数配置されたパターンを含む、複数の階層７２から構成されるブロックチャートである。黒線７０の太さは階層７２ごとに異なっており、図８に示す例では＋Ｙ方向の階層７２ほど細くなっている。
【００３７】
各階層７２は、複数の（図８では４つ）ブロック７４を含んでいる。ブロック７４は４本の黒線７０から構成され、各階層７２において４つのブロック７４は所定の間隔で配置される。また、各ブロック７４において４本の黒線７０は、等間隔（黒線７０の太さと同じ間隔）で配置される。
【００３８】
この解像度測定用パターン５０を用いて解像度を測定する場合には、解像度測定装置１０は、図６の矢印に示すように、低解像度側の階層７２から高解像度側の階層７２に向かって順次スキャンする。
【００３９】
各階層７２のスキャン時に、ブロック７４を＋Ｘ方向に複数回（例えば、３回）スキャンして、白背景と黒線７０との輝度差（振幅）が所定の閾値ＥＴＨ以上となる回数をカウントする。
【００４０】
ここで、解像度測定装置１０は、複数回のスキャンのすべてにおいて、１つのブロック７４の黒線７０を４本として検出した場合、撮像装置１２がこの階層７２の解像度を有すると判断し、次に高解像度側の階層７２のスキャンに移行する。即ち、上記の階層７２のスキャン終了位置からスキャン開始位置を＋Ｙ方向に所定の間隔（スキャン間隔）ずつずらしながら＋Ｘ方向のスキャンを繰り返し、次の階層７２について上記と同様の処理を行う。
【００４１】
一方、１つのブロック７４の黒線７０を４本として検出できなかった場合、解像度測定装置１０は、次のブロック７４を同様にスキャンする。そして、４つのブロック７４のうちいずれか１つでも黒線７０を４本として検出できれば、撮像装置１２がこの階層７２の解像度を有すると判断し、次に高解像度側の階層７２のスキャンに移行する。
【００４２】
また、４つのブロック７４のすべてについて黒線７０を４本として検出できなかった場合には、解像度測定装置１０は、撮像装置１２がこの階層７２の解像度を有しないと判断する。そして、次に高解像度側の階層７２のスキャンに移行する。
【００４３】
次に、上記の処理を繰り返して、４本の黒線７０を分解して検出（解像）できた、最も高解像度側の階層７２の段数から、解像度測定対象の撮像装置１２の解像度を特定する。
【００４４】
図４に戻って、ステップＳ４０での解像度測定が終了すると、ステップＳ２０に戻り、他の解像度測定用パターン５０を特定するマーカ６０の抽出を行う。この実施の形態では、図３に示したように解像度測定用チャート１４の中央及び四隅の合計５箇所でそれぞれ解像度の測定を行うようにしている。
【００４５】
ステップＳ３０でマーカ６０が抽出されないと判別されると（又は全ての箇所の解像度測定が終了すると）、解像度測定装置１０は、解像度の測定結果をディスプレイ３４に表示する。
【００４６】
尚、この実施の形態では、マーカ６０の位置を検出し、そのマーカ６０の位置を基準にして解像度測定用パターン５０の領域を特定するようにしたが、同様にして、コントラスト測定用パターン５６（図３参照）の領域を特定することもできる。
【００４７】
また、チャート画像１４’上の各マーカ６０の位置は、ある範囲（位置誤差の範囲）内に存在することが予測されるため、モルフォロジ処理は、チャート画像１４’の全領域に対して行わずに、目的のマーカ６０が存在し得る所定の領域だけ行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】図１は本発明の一実施形態に係る解像度測定装置を模式的に示すブロック図である。
【図２】図２は解像度測定装置の主要構成を示すブロック図である。
【図３】図３は解像度測定用チャートを示す平面図である。
【図４】図４は本発明に係る解像度測定方法の実施の形態を示すフローチャートである。
【図５】図５はマーカ抽出を説明するための用いた図である。
【図６】図６はモルフォロジ処理の流れを説明するために用いた図である。
【図７】図７はモルフォロジ処理（オープニング処理）される画像の様子を示す図である。
【図８】図８は解像度測定用パターンの一部を拡大して示す図である。
【図９】図９はＩＳＯ１２２３３解像度チャートの平面図である。
【図１０】図１０は従来の解像度測定方法を説明するために用いた図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０…解像度測定装置、１２…撮像装置、１４…解像度測定用チャート、１６…解像度測定プログラム、２０…中央処理装置（ＣＰＵ）、２２…バス、２４…キーボード、２６…マウス、２８…入力デバイスコントローラ、３０…メモリ、３２…ハードディスク装置（ＨＤＤ）、３４…ディスプレイ、３６…ディスプレイコントローラ、３８…通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）部、５０…解像度測定用パターン、５６…コントラスト測定用パターン、６０…パターン位置特定用マーカ、６２…オートフォーカス用の縞模様、７０…黒線、７２…階層、７４…ブロック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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