(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データを画像出力装置に出力させてその出力結果についての評価を行う画像評価装置であって、
一次元方向にランダムに濃淡が異なるパターン画像を出力するための画像データを保持するデータ保持手段と、
前記データ保持手段に保持された画像データを前記画像出力装置に出力させるためのデータ送信手段と、
前記画像出力装置での出力によって得られるパターン画像を読み取って該パターン画像から画像データを取得するデータ取得手段と、
前記出力指示手段が出力させた画像データと前記データ取得手段が読み取った画像データとの対応関係を求める画像位置特定手段と、
前記画像位置特定手段が求めた対応関係に基づいて前記出力させた画像データと前記読み取った画像データとから前記パターン画像の空間周波数に対するＭＴＦ値を算出するＭＴＦ解析手段と、
前記ＭＴＦ解析手段が算出した前記ＭＴＦ値から前記画像出力装置に出力される画像がある階調を表現するために最低限必要となる画像の大きさに相当する画素サイズを推定する画素サイズ推定手段と、
前記画素サイズ推定手段が推定した画素サイズから前記画像出力装置の解像能力を表す指標を算出する指標算出手段と
を備えることを特徴とする画像評価装置。
【請求項２】
前記ＭＴＦ解析手段は、前記出力させた画像データおよび前記読み取った画像データに対して直交変換を施し、その直交変換後の両者のエネルギー比から前記ＭＴＦ値を算出するものであることを特徴とする請求項１記載の画像評価装置。
【請求項３】
前記画素サイズ推定手段は、前記ＭＴＦ解析手段が算出した前記ＭＴＦ値に逆直交変換を施した結果から得られる関数を用いて、前記画素サイズを推定するものであることを特徴とする請求項１または２記載の画像評価装置。
【請求項４】
前記画素サイズ推定手段は、前記ＭＴＦ解析手段が算出した前記ＭＴＦ値が略０．５となる周波数を基に、前記画素サイズを推定するものであることを特徴とする請求項１または２記載の画像評価装置。
【請求項５】
前記画像位置特定手段は、前記出力させた画像データと前記読み取った画像データとの相対位置を変化させながら相関係数を算出し、該相関係数が最大となる位置により両者の対応関係を求めるものであることを特徴とする請求項１，２，３または４記載の画像評価装置。
【請求項６】
前記ＭＴＦ解析手段は、前記ＭＴＦ値を算出するのにあたって、解析対象となる画像データを複数に分割して解析し、分割された画像データ毎の解析結果の平均を求め、これを該ＭＴＦ値の算出結果とするものであることを特徴とする請求項１，２，３，４または５記載の画像評価装置。
【請求項７】
前記パターン画像を出力するための画像データは、略１０cycle/mm以下の範囲で振幅が０となる周波数を含まないことを特徴とする請求項１，２，３，４，５または６記載の画像評価装置。
【請求項８】
画像データを画像出力装置に出力させてその出力結果についての評価を行う画像評価方法であって、
一次元方向にランダムに濃淡が異なるパターン画像を出力するための画像データを前記画像出力装置に出力させ、
前記画像出力装置での出力によって得られるパターン画像を読み取って該パターン画像から画像データを取得し、
その読み取った画像データと前記画像出力装置に出力させた画像データとの対応関係を求め、
その対応関係に基づいて前記読取後画像データと前記出力させた画像データと前記読み取った画像データとから前記パターン画像の空間周波数に対するＭＴＦ値を算出し、
算出した前記ＭＴＦ値から前記画像出力装置に出力される画像がある階調を表現するために最低限必要となる画像の大きさに相当する画素サイズを推定し、
推定した画素サイズから前記画像出力装置の解像能力を表す指標を算出する
ことを特徴とする画像評価方法。
【請求項９】
前記ＭＴＦ値を算出するのに際して、前記出力させた画像データおよび前記読み取った画像データに対して直交変換を施し、その直交変換後の両者のエネルギー比から該ＭＴＦ値を算出することを特徴とする請求項８記載の画像評価方法。
【請求項１０】
前記ＭＴＦ値の算出の後、該ＭＴＦ値に逆直交変換を施した結果から得られる関数を用いて、前記画素サイズの推定を行うことを特徴とする請求項８または９記載の画像評価方法。
【請求項１１】
前記ＭＴＦ値の算出の後、該ＭＴＦ値が略０．５となる周波数を基に、前記画素サイズの推定を行うことを特徴とする請求項８または９記載の画像評価方法。
【請求項１２】
前記対応関係を求めるのに際して、前記出力させた画像データと前記読み取った画像データとの相対位置を変化させながら相関係数を算出し、該相関係数が最大となる位置により両者の対応関係を求めることを特徴とする請求項８，９，１０または１１記載の画像評価方法。
【請求項１３】
前記ＭＴＦ値を算出するのにあたって、解析対象となる画像データを複数に分割して解析し、分割された画像データ毎の解析結果の平均を求め、これを該ＭＴＦ値の算出結果とすることを特徴とする請求項８，９，１０，１１または１２記載の画像評価方法。
【請求項１４】
前記パターン画像を出力するための画像データは、略１０cycle/mm以下の範囲で振幅が０となる周波数を含まないことを特徴とする請求項８，９，１０，１１，１２または１３記載の画像評価方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばプリンタや複写機といった画像出力装置による出力結果の画像品位を評価するための画像評価装置および画像評価装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像品位を評価する手法としては、限度見本による視比較評価が広く用いられている。この手法は、いわゆる主観評価と呼ばれるもので、画像の良否や損傷の度合い等を、人間の視覚を通して主観的な判断によって評価するものである。ただし、このような主観評価には、評価者により評価結果がばらついてしまったり、限度見本サンプルを作成するのに莫大な手間が必要である、といった欠点がある。
【０００３】
これらの欠点を補うために、近年では、出力画像を解析して評価する画像評価装置等を用いることで、人間の主観的な判断に依存しない、いわゆる客観評価に移行しようとする試みが行われ、実績を上げてきている。客観評価の手法としては、例えば、正弦波パターンの出力（印刷）結果からＭＴＦ（Modulation Transfer Function）特性を解析してその出力画像の解像度を評価したり、矩形波パターンの出力（印刷）結果からＣＴＦ（Contrast Transfer Function）特性を解析その出力画像の解像度を評価することが、一般的に行われている。
【０００４】
また、他の客観評価の手法として、例えば特開平７−１９３７０８号公報、特開平７−１９３７０９号公報および特開平７−１９０９５２号公報には、それぞれ、印刷された矩形波パターンを解析して射影データを求め、これを基に印刷画像の解像度を評価する技術が開示されている。この技術によれば、アナログ複写機等については非常に精度良く、いわゆる画像の「ぼけ具合」や「シャープさ」といった主観的鮮鋭性に合致する客観評価を行うことができるようになる。
【０００５】
さらに、他の客観評価の手法として、例えば特開平７−３２５９２２号公報および特開平９−８１７４２号公報には、それぞれ、印刷されたライン状画像を解析することで、印刷画像の解像度を表す指標を求める技術が開示されている。この技術によれば、デジタル複写機で得られた画像を評価する場合等であっても、画像構造と関係なく、主観的評価値と合致した客観評価を行うことができるようになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来技術においては、以下に述べるような問題点が生じてしまうおそれがある。
例えば、正弦波パターンや矩形波パターンといった周期的パターンをプリンタに出力させて、そのプリンタの解像能力を評価しようとする場合に、その周期的パターンがプリンタのスクリーンが持つ周期と干渉してしまうと、周期的パターンが正しく出力されず、結果として正確な評価ができなくなってしまう。ここで、プリンタのスクリーンとは、ドット（画素）の出力ピッチや配置など、そのプリンタが有する画像出力を行う上での固有の特性をいう。つまり、スクリーンの周期の整数倍の周期を持つパターンであればその周期的パターンは正しく出力されるが、それ以外の任意の周波数による周期的パターンについては正しく出力されない可能性がある。したがって、スクリーンの周期が異なるプリンタ同士については、同一の周期的パターンを用いた評価が行えない。このことから、例えば２００ｄｐｉ（dot par inch）のプリンタと１７５ｄｐｉのプリンタとについて、それぞれの解像能力を比較することは、非常に困難になってしまう。
【０００７】
さらに、特開平７−１９３７０８号公報、特開平７−１９３７０９号公報および特開平７−１９０９５２号公報に開示された技術も、周期的な矩形波パターンを用いて客観評価を行っていることから、上述した場合と全く同様の問題を含むことは明らかである。
【０００８】
また、特開平７−３２５９２２号公報および特開平９−８１７４２号公報に開示された技術のようにライン状画像を解析して解像度を評価する指標を算出する場合は、上述したようなスクリーン周期の影響を受けることが無いが、１画素に描画できる階調数の違うプリンタ同士の比較ができないという致命的な問題が生じてしまう。例えば、２５６階調を描画できる濃度階調方式のプリンタと、２階調しか描画できない面積階調方式のプリンタとについて考えると、それぞれにおいて理想的なライン状画像が描画できれば、両者の解像能力は同じであると評価されてしまう。ところが、実際に描画された画像について主観評価を行うと、階調数の多い濃度階調方式のプリンタのほうが解像能力が高いと評価されることは容易に類推できる。
【０００９】
そこで、本発明は、例えばプリンタのスクリーン周期といった画像出力装置の固有特性や、濃度階調方式や面積階調方式といった画像の描画方式等に依存することなく、その画像出力装置における解像能力を画像の主観的な鮮鋭さを反映させつつ客観的に評価することのできる画像評価装置および画像評価方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために案出された画像評価装置で、画像データを画像出力装置に出力させてその出力結果についての評価を行うものである。そして、一次元方向にランダムに濃淡が異なるパターン画像を出力するための画像データを保持するデータ保持手段と、前記データ保持手段に保持された画像データを前記画像出力装置に出力させるためのデータ送信手段と、前記画像出力装置での出力によって得られるパターン画像を読み取ってそのパターン画像から画像データを取得するデータ取得手段と、前記出力指示手段が出力させた画像データと前記データ取得手段が読み取った画像データとの対応関係を求める画像位置特定手段と、前記画像位置特定手段が求めた対応関係に基づいて前記出力させた画像データと前記読み取った画像データとから前記パターン画像の空間周波数に対するＭＴＦ値を算出するＭＴＦ解析手段と、前記ＭＴＦ解析手段が算出した前記ＭＴＦ値から前記画像出力装置に出力される画像がある階調を表現するために最低限必要となる画像の大きさに相当する画素サイズを推定する画素サイズ推定手段と、前記画素サイズ推定手段が推定した画素サイズから前記画像出力装置の解像能力を表す指標を算出する指標算出手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
また、上記目的を達成するために案出された画像評価方法で、画像データを画像出力装置に出力させてその出力結果についての評価を行う方法である。そして、一次元方向にランダムに濃淡が異なるパターン画像を出力するための画像データを前記画像出力装置に出力させ、前記画像出力装置での出力によって得られるパターン画像を読み取ってそのパターン画像から画像データを取得し、その読み取った画像データと前記画像出力装置に出力させた画像データとの対応関係を求め、その対応関係に基づいて前記読取後画像データと前記出力させた画像データと前記読み取った画像データとから前記パターン画像の空間周波数に対するＭＴＦ値を算出し、算出した前記ＭＴＦ値から前記画像出力装置に出力される画像がある階調を表現するために最低限必要となる画像の大きさに相当する画素サイズを推定し、推定した画素サイズから前記画像出力装置の解像能力を表す指標を算出することを特徴とする。
【００１２】
上記構成の画像評価装置および上記手順の画像評価方法によれば、一次元方向にランダムに濃淡が異なるパターン画像を画像出力装置に出力させ、出力されたパターン画像を読み取って、読み取った画像データとその基になった画像データ（画像出力装置に出力させた画像データ）とを比較することにより、画像出力装置に出力される画像の画素サイズを推定することができるので、主観的鮮鋭さに対応の取れた解像性指標を算出することができる。しかも、その解像性指標の算出にあたって、一次元方向にランダムに濃淡が異なるパターン画像、すなわち一次元方向に特定の周期的成分を含まないパターン画像を用いているので、画像出力装置の固有特性や画像の描画方式等の影響を受けることなく、解像性指標の算出を行い得るようになる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明に係る画像評価装置および画像評価方法について説明する。
図１は、本発明に係る画像評価装置の実施形態の一例の概略構成を示すブロック図である。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態の画像評価装置１０は、プリンタ２０が出力した出力画像３０の解析を行い、その解析結果から出力画像３０の解像度、すなわちそのプリンタ２０が有する画像解像能力についての評価を行うものである。そのために、画像評価装置１０は、データ保持手段１１と、データ取得手段１２と、画像位置特定手段１３と、ＭＴＦ解析手段１４と、画素サイズ推定手段１５と、解像性指標算出手段１６と、を備えている。
【００１５】
データ保持手段１１は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory) 等の半導体メモリまたはＨＤＤ（Hard Disk Drive)等の記憶装置からなるもので、解像性評価に際してプリンタ２０に出力させる画像データを予め保持しているものである。そして、その画像データをプリンタ２０に出力させるために、データ保持手段１１は、図示しない通信線等を介してプリンタ２０に接続しており、その通信線等を通じてプリンタ２０へ画像データを送信するようになっている。
【００１６】
ただし、データ保持手段１１では、プリンタ２０に出力させる画像データとして、一次元ランダムパターンを出力するための画像データを保持している。一次元ランダムパターンとは、一次元方向に規則性を有することなくランダムに濃淡（階調値）が変化し、これと直交する方向には濃淡が変化せず同一の階調値を持つようなパターン画像のことをいう。また、その一次元ランダムパターンには、略１０cycle/mm以下の周波数範囲で振幅が「０」となる周波数がなく、また特定の周波数にピークが存在しないものとする。このような一次元ランダムパターンを出力するための画像データ（以下「出力画像データ」と称す）は、例えばコンピュータの演算機能により乱数発生等を用いて生成すればよい。なお、データ保持手段１１は、出力画像データを、デジタルデータの状態で保持している。
【００１７】
データ取得手段１２は、プリンタ２０が出力画像データを出力すると、その出力によって得られる一次元ランダムパターンを光学的に読み取って、その一次元ランダムパターンから画像データ（以下「入力画像データ」と称す）を取得するものである。この読み取りを、データ取得手段１２は、例えば走査型濃度計を用いて行う。
【００１８】
走査型濃度計は、例えば１０μｍ×５００μｍのスリット状の読み取り面（以下「アパチャー」と称す）を有し、そのアパチャーの向きが走査方向に対して略直交するように構成されたもので、これにより１０μｍ毎の濃度プロファイルを測定可能なものである。このような走査型濃度計を用いることで、データ取得手段１２は、一次元ランダムパターンの全領域について、その一次元ランダムパターンの階調がランダムに変化している方向に沿って１０μｍ毎に濃度値を取得し、これを入力画像データ値とする。
【００１９】
なお、データ取得手段１２は、走査型濃度計ではなく、高解像度のスキャナーやＣＣＤ（Charge Coupled Device)カメラ等を用いて、入力画像データの取得を行うものであってもよい。
【００２０】
画像位置特定手段１３は、プリンタ２０に出力させた出力画像データとデータ取得手段１２が取得した入力画像データとの間の対応関係を、詳細を後述するようにして求めるものである。つまり、画像位置特定手段１３は、出力画像データのプロファイルと入力画像データのプロファイルとの合致を図るものである。
ＭＴＦ解析手段１４は、画像位置特定手段１３が求めた対応関係を基にしつつ、詳細を後述するようにして、出力画像データと入力画像データとからＭＴＦ特性を算出するものである。
画素サイズ推定手段１５は、ＭＴＦ解析手段１４が算出したＭＴＦ特性を基に、詳細を後述するようにして、プリンタ２０が出力する出力画像３０上での画素サイズを推定するものである。
解像性指標算出手段１６は、画素サイズ推定手段１５が推定した画素サイズを基に、詳細を後述するようにして、プリンタ２０の解像能力を表す指標を算出するものである。
【００２１】
なお、これらの各手段、すなわち画像位置特定手段１３、ＭＴＦ解析手段１４、画素サイズ推定手段１５および解像性指標算出手段１６は、例えば走査型濃度計に付属して設けられた計算機能を用いて実現することが考えられる。ただし、走査型濃度計の計算機能ではなく、所定プログラムを実行するコンピュータ等によって実現するようにしてもよい。
【００２２】
次に、以上のように構成された画像評価装置１０が解像性評価を行う場合の処理動作例、すなわち本実施形態における画像評価方法について、図２〜図６を参照しながら説明する。
図２は一次元ランダムパターンの一例を示す説明図であり、図３は濃度プロファイルの一測定例を示す説明図であり、図４はＭＴＦ解析結果の一例を示す説明図であり、図５は線広がり関数の一解析例を示す説明図であり、図６は画素サイズ推定の一具体例を示す説明図である。
【００２３】
この画像評価装置１０では、プリンタ２０についての解像性評価にあたって、先ず始めに、データ保持手段１１内に保持している出力画像データを、通信線等を通じてプリンタ２０へ送信し、そのプリンタ２０に出力画像データの出力を行わせる。これにより、プリンタ２０からは、例えば図２に示すような一次元ランダムパターンが記録用紙上に出力される。
【００２４】
出力された一次元ランダムパターンは、出力画像データを可視画像化したものであるため、図例からも明らかなように、一次元方向（図中Ａ方向）にはランダムに濃淡が変化し、これと直交する方向（図中Ｂ方向）には濃淡が一定で、さらには略１０cycle/mm以下の周波数範囲で振幅が「０」となる周波数がなく、また特定の周波数にピークが存在しない。
【００２５】
プリンタ２０が一次元ランダムパターンを出力すると、その後、画像評価装置１０では、データ取得手段１２がその一次元ランダムパターンを読み取って、その一次元ランダムパターンから入力画像データを取得する。これにより、データ取得手段１２においては、例えば図３に示す「Output（図中の実線部分）」のように、一次元ランダムパターンの階調が変化している方向に沿った全領域について、１０μｍ毎の濃度プロファイルを得ることになる。
【００２６】
ところで、この画像評価装置１０では、プリンタ２０への出力画像データの送信およびそのプリンタ２０が出力した一次元ランダムパターンからの入力画像データの取得に合わせて、以下のような処理動作を行うようになっている。
【００２７】
先ず、画像評価装置１０は、プリンタ２０への出力画像データの送信に合わせて、その出力画像データの階調値に対応したパッチデータをプリンタ２０へ送信する。パッチデータとは、例えば出力画像データが２５６階調のデジタルデータであれば、「０」〜「２５６」の各データ値に対応するパッチ画像を出力するための画像データである。
【００２８】
このパッチデータの送信によってプリンタ２０が各階調値に対応したパッチ画像の出力を行うと、続いて、画像評価装置１０では、一次元ランダムパターンからの入力画像データの取得に合わせて、データ取得手段１２が各パッチ画像の平均濃度を計測する。そして、その計測結果を基に、出力画像データの階調値とデータ取得手段１２で得られた濃度データとの対応関係を表す変換テーブルを作成する。
【００２９】
この変換テーブルによって、デジタルデータである出力画像データは、アナログ的なデータである濃度データとの対応関係が明確化される。つまり、画像評価装置１０では、出力画像データを濃度データとして扱い得るようにするために、上述したようなパッチ画像を基にした変換テーブルの作成を行う。
【００３０】
その結果、出力画像データは、作成した変換テーブルを基に濃度値への変換を行うと、例えば図３中の「Input(図中の破線部分）」に示す濃度プロファイルを有していることが分かり、さらには、出力画像データを一次元ランダムパターンとしてプリンタ２０が出力した後にデータ取得手段１２がその読み取りを行うと、入力画像データとして図３中の「Output（図中の実線部分）」に示す濃度プロファイルが得られることが分かる。
【００３１】
その後、画像評価装置１０では、画像位置特定手段１３が出力画像データの濃度プロファイルと入力画像データの濃度プロファイルとの間の対応関係を求める。このとき、画像位置特定手段１３は、出力画像データおよび入力画像データをそれぞれ複数の領域に分割して処理を行う。すなわち、画像位置特定手段１３は、先ず、略１万個の濃度データの集合に変換された出力画像データについて、その基準点（例えば、一次元ランダムパターン端に相当する読み取り開始点）から例えば１０２４個分のデータを抽出する。そして、これを、出力画像データと同様に略１万個の濃度データの集合からなる入力画像データに対して１データずつずらしながら、両者の間の濃度値の相関係数を算出し、その相関係数が最大となる位置を互いに対応の取れた位置として例えばデータ保持手段１１内の所定領域に記憶しておく。次いで、画像位置特定手段１３は、出力画像データの基準点より例えば５１２個のデータ分だけずれた点から再び１０２４個分のデータを抽出し、上述の場合と同様にしてそれぞれの対応関係を求める。
【００３２】
これを全データ範囲について繰り返すことにより、画像位置特定手段１３は、出力画像データおよび入力画像データをその一部が互いに重複した例えば１８の領域に分割しつつ、各領域毎に両者の対応関係を求めることになる。
なお、各領域の大きさやその分割数等については、任意に設定し得ることはいうまでもない。
【００３３】
そして、画像位置特定手段１３による対応関係の特定後、ＭＴＦ解析手段１４は、その対応関係を基にしつつ、各領域毎にＭＴＦ特性を算出する。ＭＴＦ特性の算出は、周知技術を用いて行えばよいが、その一例として以下のように行うことが考えられる。すなわち、互いに対応する領域の出力画像データと入力画像データとに対し、例えば一次元のフーリエ変換といった直交変換を行い、その変換後に両者のエネルギー比からＭＴＦ（λ）を求める。
【００３４】
さらに、ＭＴＦ解析手段１４は、ＭＴＦ（λ）を求めると、そのＭＴＦ（λ）を複素形式に変換した後にフーリエ逆変換を行う。これは、出力画像データに対する線広がり関数（Line Spread Function；以下「ＬＳＦ」と称す）に相当する。これらの処理を、ＭＴＦ解析手段１４は、画像位置特定手段１３が特定した例えば１８の領域全てに対して行い、各領域毎の処理結果の平均化を行う。これにより、ＭＴＦ解析手段１４では、例えば図４に示すようなＭＴＦ解析結果と、例えば図５に示すようなＬＳＦ解析結果とが、得られるようになる。
【００３５】
その後、画素サイズ推定手段１５は、ＭＴＦ解析手段１４による解析結果を基に、プリンタ２０が出力する出力画像３０上での画素サイズを推定する。ここでいう画素サイズとは、ある階調（例えば２５６階調）を表現するために最低限必要となる画素の大きさに相当する。
【００３６】
具体的には、画素サイズ推定手段１５では、例えば図６に示すように、ＭＴＦ解析手段１４が求めたＬＳＦの解析結果に対して、これをガウス（Gaussian）関数で近似し、そのガウス関数における最大値の略１０％に相当する箇所の幅を画素サイズとする。そして、画素サイズ推定手段１５がガウス関数を用いて画素サイズを推定すると、解像性指標算出手段１６は、その画素サイズ推定手段１５による画素サイズを、プリンタ２０が出力画像３０を出力する際の解像能力を表す指標とする。
【００３７】
したがって、この解像性指標算出手段１６による指標によれば、プリンタ２０が有する解像能力、すなわちプリンタ２０による画像出力結果の品位が客観的に評価できるようになる。しかも、その指標には、画素サイズの推定結果が反映されているので、いわゆる画像の「ぼけ具合」や「シャープさ」といった主観的鮮鋭性に合致したものとなる。
【００３８】
次に、本発明に係る他の実施形態について説明する。
ここでは、画素サイズの推定および解像能力を表す指標の算出が、上述した実施形態と異なる場合について説明する。
図７は、画素サイズ推定の他の具体例を示す説明図である。
【００３９】
本実施の形態においても、ＭＴＦ解析手段１４がＭＴＦ（λ）を求めるまでは、上述した実施形態の場合と全く同様である。ＭＴＦ解析手段１４がＭＴＦ（λ）を求めると、本実施の形態では、画素サイズ推定手段１５が以下のようにして画素サイズを推定する。
【００４０】
画素サイズ推定手段１５では、例えば図７に示すように、ＭＴＦ解析手段１４が求めたＭＴＦ（λ）に対して、これを同期（Sync）関数で近似し、ＭＴＦ＝０．５となる周波数λを算出する。そして、解像性指標算出手段１６は、ＭＴＦ解析手段１４が求めた周波数λをナイキストの周波数と仮定して、以下に示す式（１）を用いて解像能力を表す指標Ｒを算出する。
【００４１】
【数１】
0003791255.tif 000002
【００４２】
このようにして算出した指標Ｒによっても、上述した実施形態の場合と同様に、主観的鮮鋭性が反映された客観評価ができるようになる。
【００４３】
つまり、上述したいずれの実施形態においても、解像性評価にあたって、先ず一次元ランダムパターンを評価対象となるプリンタ２０に出力させ、その出力された一次元ランダムパターンから入力画像データを読み取って、これをその基になった出力画像データとを比較することで出力画像の画素サイズを推定し、その後その画素サイズからプリンタ２０の解像能力を表す指標を求めるようになっているので、主観的鮮鋭さに対応の取れた解像性指標を算出することができる。
【００４４】
これを確認するために、描画方式の異なる幾つかのプリンタについて、一次元ランダムパターンを用いた解像性評価を行うとともに、主観評価用のポートレート写真画像サンプルの採取を実施し、その画像サンプルを用いた一対比較法による主観評価を行った。主観評価は、画像を扱う技術者１０名を被験者とし、全ての画像サンプルに対して、画像のシャープさ、先鋭さを評価してもらい、その評点を求めた。
【００４５】
図８は、ＬＳＦ最大値の１０％を切る幅から解像性指標を求めた場合の評価結果と主観評価による評価結果との比較例を示す説明図である。図例からも明らかなように、それぞれの評価結果を比較すると両者の間の相関係数は０．９８６５程度となり、客観評価の結果に心理的鮮鋭性が非常に反映されていることが分かる。
【００４６】
また、図９は、ＭＴＦ＝０．５となる周波数をナイキストの周波数として解像性指標を算出した場合の評価結果と主観評価による評価結果との比較例を示す説明図である。この場合においても、両者の間の相関係数は０．９４５２程度となり、客観評価の結果に心理的鮮鋭性が非常に反映されていることが分かる。
【００４７】
しかも、上述した各実施形態における画像評価装置１０およびその画像評価装置１０が行う画像評価方法（以下、これらを単に「画像評価装置等」と称す）によれば、主観的鮮鋭さに対応の取れた解像性指標を算出できるだけではなく、その解像性指標の算出にあたって、一次元ランダムパターン、すなわち一次元方向に特定の周期的成分を含まないパターン画像を用いているので、プリンタ２０のスクリーンが持つ周期やそのプリンタ２０における画像描画方式等の影響を受けることなく解像性指標を算出することができる。このことから、例えば２００ｄｐｉのプリンタと１７５ｄｐｉのプリンタといったようにスクリーンの周期が異なるプリンタ同士についても、それぞれの解像能力を容易に比較することが可能になる。さらには、例えば濃度階調方式と面積階調方式といったように１画素に描画できる階調数の違うプリンタ同士であれば、階調数の多い濃度階調方式のプリンタのほうが解像能力が高いという客観評価の結果が得られるようになる。
【００４８】
つまり、各実施形態の画像評価装置等によれば、請求項１または８に記載の発明の如く、一次元ランダムパターンを用いてプリンタ２０の解像能力を表す指標を求めているので、例えばプリンタ２０の固有特性や画像描画方式等に依存することなく、そのプリンタ２０における解像能力を、画像の主観的な鮮鋭さを反映させつつ客観的に評価することができるようになる。
【００４９】
また、各実施形態の画像評価装置等では、請求項２または９に記載の発明の如く、客観評価を行う過程で、出力画像データと入力画像データとの比を基にＭＴＦ特性を算出するようになっているので、出力画像データのみを基にした場合に比べてＭＴＦ特性の算出結果が正確なものとなり、結果として評価結果の精度を向上させることができる。
【００５０】
また、画像評価装置等では、客観評価を行う過程で、請求項３または１０に記載の発明の如くＭＴＦ特性に逆フーリエ変換を施した結果から得られるガウス関数を用いて画素サイズを推定したり、あるいは請求項４または１１に記載の発明の如くＭＴＦ特性の値が略０．５となる周波数を基に画素サイズを推定するようになっている。すなわち、心理的な鮮鋭性を反映させる手法のうち、最も代表的な２例のいずれかを用いることによって、客観評価の結果に主観的鮮鋭さを確実に反映させることができるようになる。
【００５１】
また、各実施形態の画像評価装置等では、客観評価を行う過程で、請求項５または１２に記載の発明の如く、出力画像データと入力画像データとの相対位置を変化させながらそれぞれの対応関係を求めるようになっている。そのため、両者の対応関係を的確に求めることが可能となるので、例えば両者の間の比を基にＭＴＦ特性を算出する場合であっても、その正確さが増し、結果として評価結果の精度向上が期待できる。
【００５２】
また、各実施形態の画像評価装置等では、客観評価を行う過程で、請求項６または１３に記載の発明の如く、解析対象となるデータを複数の領域に分割して解析し、各領域毎の解析結果の平均化を行うようになっている。したがって、例えばデータに包含されたノイズ成分や記録用紙の伸縮といった不確定要素が存在していても、その不確定要素を平均化によって排除することができるので、処理結果が正確なものとなり、結果として評価結果の精度を向上させることができる。
【００５３】
また、各実施形態の画像評価装置等では、請求項７または１７に記載の発明の如く、一次元ランダムパターンに略１０cycle/mm以下の範囲で振幅が「０」となる周波数が含まなれないようになっている。略１０cycle/mm以下の範囲とは、人間にとって視認可能な範囲である。したがって、少なくとも人間の目で見える範囲内では、振幅が「０」となる周波数が含まれないことになる。これにより、例えば客観評価を行う過程で出力画像データと入力画像データとの比が必要となる場合であっても、略１０cycle/mm以下の範囲では、その比を算出できないといったことがなくなるので、人間による主観評価とのマッチングを確実に図れるようになる。
【００５４】
なお、上述した実施形態では、プリンタ２０が有する画像の解像能力を評価する場合を例に挙げて説明したが、その評価対象はプリンタ２０に限定されるものではなく、画像データを可視画像として出力するものであれば、例えば複写機など他の画像出力装置であっても同様に適用可能であることは勿論である。
【００５５】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の画像評価装置および画像評価方法では、一次元方向にランダムに濃淡が異なるパターン画像、すなわち一次元方向に特定の周期的成分を含まないパターン画像を用いているので、主観的鮮鋭さに対応の取れた解像性指標を算出できることに加えて、その解像性指標の算出を、画像出力装置の固有特性や画像描画方式等の影響を受けることなく行うことができる。このことから、例えば２００ｄｐｉのプリンタと１７５ｄｐｉのプリンタといったように固有特性が異なる画像出力装置同士や、また濃度階調方式のプリンタと面積階調方式のプリンタといったように画像描画方式が異なる画像出力装置についても、主観的鮮鋭さに対応の取れた解像性指標を算出できる。
つまり、この画像評価装置および画像評価方法によれば、評価対象となる画像出力装置の固有特性や画像描画方式等に依存することなく、その画像出力装置における解像能力を、画像の主観的な鮮鋭さを反映させつつ客観的に評価することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る画像評価装置の実施形態の一例の概略構成を示すブロック図である。
【図２】  一次元ランダムパターンの一例を示す説明図である。
【図３】  濃度プロファイルの一測定例を示す説明図である。
【図４】  ＭＴＦ解析結果の一例を示す説明図である。
【図５】  線広がり関数の一解析例を示す説明図である。
【図６】  画素サイズ推定の一具体例を示す説明図である。
【図７】  画素サイズ推定の他の具体例を示す説明図である。
【図８】  推定した画素サイズと画像の心理的鮮鋭さとの関係を示す説明図（その１）である。
【図９】  推定した画素サイズと画像の心理的鮮鋭さとの関係を示す説明図（その２）である。
【符号の説明】
１０…画像評価装置、１１…データ保持手段、１２…データ取得手段、１３…画像位置特定手段、１４…ＭＴＦ解析手段、１５…画素サイズ推定手段、１６…解像性指標算出手段、２０…プリンタ、３０…出力画像
【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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