JP6061133B2 - Test chart and its usage - Google Patents
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Description
本発明は、カメラなどの撮像装置のためのテストチャート、並びにこれの使用方法に関する。 The present invention relates to a test chart for an imaging apparatus such as a camera, and a method of using the test chart.
従来、カメラの空間周波数を評価するために、サーキュラゾーンプレート(CZP: Circular Zone Plate)を使用することが知られている。この公知のCZPチャートを例えばビデオカメラで撮影してそのビデオカメラの映像信号を波形モニターなどの測定器で評価するとき、測定器の観測波形の変化が、ビデオカメラのレンズの特性によるものなのかあるいはビデオカメラ本体の特性によるものなのか区別することができない、という問題がある。この問題に対処するため、特開2011−101100号公報では、この公知のCZPチャートを用いて作成したテストチャートを開示している。この開示されたテストチャートとして、カメラ等の水平解像度を評価するものと垂直解像度を評価する2つのチャートがある。水平解像度評価用のテストチャート(上記公報の図2参照)は、公知のCZPチャートを中心部から左右に二等分する垂直線で切断し、切断された左側の左辺と他方の右辺とを接合して作成され、これによって、空間周波数特性が中心部において最も高く、水平方向周辺部へ向かうにつれて低くなるようにしている。一方、垂直解像度評価用のテストチャート(上記公報の図3参照)は、公知のCZPチャートを使用し、CZPチャートを中心部から上下に二等分する水平線で切断し、切断された上側の上辺と他方の下辺とを接合して作成され、これにより、空間周波数特性が中心部において最も高く、垂直方向周辺部へ向かうにつれて低くなるようにしている。これら水平解像度評価用と垂直解像度評価用のテストチャートにより、空間周波数が中心部において最も高く、水平方向周辺部あるいは垂直方向周辺部へ向かうにつれて低くなるようにすることにより、テストチャートの観測波形の変化が、ビデオカメラのレンズと本体のいずれによるものかの判別をしやすくしている。 Conventionally, it is known to use a circular zone plate (CZP) to evaluate the spatial frequency of a camera. When this known CZP chart is taken with a video camera, for example, and the video signal of the video camera is evaluated with a measuring instrument such as a waveform monitor, whether the change in the observed waveform of the measuring instrument is due to the characteristics of the lens of the video camera Or there is a problem that it cannot be distinguished whether it is due to the characteristics of the video camera body. In order to deal with this problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-101100 discloses a test chart created using this known CZP chart. As the disclosed test charts, there are two charts for evaluating the horizontal resolution of a camera and the like and for evaluating the vertical resolution. The test chart for horizontal resolution evaluation (see FIG. 2 of the above publication) is cut along a vertical line that bisects a known CZP chart from the center to the left and right and joins the cut left side to the other right side. Thus, the spatial frequency characteristic is highest in the central portion, and becomes lower toward the peripheral portion in the horizontal direction. On the other hand, the test chart for vertical resolution evaluation (see FIG. 3 of the above publication) uses a well-known CZP chart, which is cut by a horizontal line that bisects the CZP chart vertically from the center, and the upper side of the cut upper side. And the other lower side are joined to each other, so that the spatial frequency characteristic is highest in the central portion and becomes lower toward the peripheral portion in the vertical direction. These test charts for horizontal resolution evaluation and vertical resolution evaluation allow the spatial frequency to be highest in the center, and lower toward the horizontal periphery or the vertical periphery. This makes it easy to determine whether the change is due to the lens of the video camera or the main body.
しかし、特開2011−101100号公報に開示されたテストチャートでは、テストチャートの中心から水平方向に延びたラインと、中心から垂直方向に延びたラインの2つのラインにおいてしか、空間解像度を評価することができない。 However, in the test chart disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-101100, the spatial resolution is evaluated only in two lines, a line extending in the horizontal direction from the center of the test chart and a line extending in the vertical direction from the center. I can't.
したがって、本発明の目的は、撮像装置の空間解像度を、撮像装置の視野内のより多くの部分において判定することができるテストチャートを提供することである。
また、本発明の目的は、上記テストチャートを使用して撮像装置の空間解像度を測定する測定方法を提供することである。
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a test chart that can determine the spatial resolution of an imaging device in more parts within the field of view of the imaging device.
Moreover, the objective of this invention is providing the measuring method which measures the spatial resolution of an imaging device using the said test chart.
本発明のさらに別の目的は、上記測定方法を実施するためのコンピュータ読み取り可能記憶媒体及びコンピュータ・プログラムを提供することである。 Still another object of the present invention is to provide a computer-readable storage medium and a computer program for carrying out the above measurement method.
本発明の1実施形態にしたがい提供するテストチャートは、少なくとも1つのチャートを含むテストチャートであって、前記チャートが、同心円状に配列された複数のリングであって、該複数のリングが、周辺から中心に向かう方向において増大する空間周波数を有する、複数のリングと、該複数のリングの外に配置された少なくとも1つの1対のマークであって、前記1対のマークが、前記複数のリングの中心を通る横方向または縦方向において配置された、少なくとも1つの1対のマークと、を含む。 A test chart provided according to an embodiment of the present invention is a test chart including at least one chart, wherein the chart is a plurality of rings arranged concentrically, and the plurality of rings are peripheral. A plurality of rings having a spatial frequency increasing in a direction from the center to the center, and at least one pair of marks arranged outside the plurality of rings, wherein the pair of marks is the plurality of rings At least one pair of marks arranged in a horizontal direction or a vertical direction passing through the center of the.
また、本発明の別の実施形態にしたがい提供する測定方法は、a)被測定対象の撮像装置からの、請求項1〜5のいずれかに記載の前記テストチャートのデジタル撮像信号を受けるステップと、b)前記デジタル撮像信号から、前記テストチャートの前記少なくとも1つのチャートのうちの1つのチャートの前記1対のマークを検出することにより、前記1つのチャートのある角度における測定エリアを定めるステップと、c)前記測定エリア内において低い空間周波数から高い空間周波数に向かって複数の測定ラインを定めるステップと、d)各前記測定ラインの各々において、前記デジタル撮像信号から、前記測定ラインに沿った一連のデジタル・データを取得し、該一連のデジタル・データが定める波形の周期および振幅の少なくとも1つに基づいて各前記測定ラインにおける空間解像度を求めるステップと、e)複数の前記測定ラインにおいてそれぞれ求めた複数の空間解像度を使用して、前記被測定対象の撮像装置の、前記測定エリアにおける空間解像度を求めるステップと、を含む。 A measurement method provided according to another embodiment of the present invention includes: a) receiving a digital imaging signal of the test chart according to any one of claims 1 to 5 from an imaging device to be measured; B) determining a measurement area at an angle of the one chart by detecting the pair of marks of one chart of the at least one chart of the test chart from the digital imaging signal; C) defining a plurality of measurement lines in the measurement area from a lower spatial frequency to a higher spatial frequency; and d) a sequence along the measurement line from the digital imaging signal in each of the measurement lines. At least of the period and amplitude of the waveform defined by the series of digital data. A step of obtaining a spatial resolution in each measurement line based on one, and e) a space in the measurement area of the imaging device to be measured using a plurality of spatial resolutions obtained respectively in the plurality of measurement lines. Determining resolution.
また、本発明のさらに別の実施形態にしたがって、上記のテストチャートおよび測定方法に関して種々のより具体的な特徴を提供する。 In addition, according to still another embodiment of the present invention, various more specific features are provided regarding the above test chart and measurement method.
以下、本発明の種々の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の1実施形態によるテストチャート100の全体を示す平面図である。図示の通り、テストチャート100は、矩形の形状を有し、16:9アスペクト比(HDTV用)を有している。尚、被測定対象の撮像装置のアスペクト比に合わせてその他のアスペクト比にすることも可能である。図示のように、テストチャート100は、矩形枠102の中心に配置した中央チャート110と、矩形枠102の4隅にそれぞれ配置した4つの周辺チャート120〜180とを有している。矩形枠2の縦のサイズと比べると、中央チャート110は、1/3程度のサイズであり、各周辺チャート120〜180は、1/5程度のサイズである。
Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view showing an entire test chart 100 according to an embodiment of the present invention. As illustrated, the test chart 100 has a rectangular shape and a 16: 9 aspect ratio (for HDTV). It should be noted that other aspect ratios can be used in accordance with the aspect ratio of the imaging device to be measured. As shown in the figure, the test chart 100 includes a central chart 110 disposed at the center of the rectangular frame 102 and four peripheral charts 120 to 180 disposed at four corners of the rectangular frame 102, respectively. Compared to the vertical size of the rectangular frame 2, the central chart 110 is about 1/3 in size, and each of the peripheral charts 120 to 180 is about 1/5 in size.
中央チャート110の上側半分を拡大した図2も参照して説明すると、図2(A)に示すように、中央チャート110は、中央に配置した同心円状の複数のリング111と、このリングの周囲に配置した4つの位置検出マーク112,113,114、115と、リング111の中央にある中心円形領域116とを有する。同心円状の複数のリング111は、黒と白の間で輝度が連続的に変化することにより、周辺から中心に向かって空間周波数が高くなる同心円状の模様を定める。空間周波数は、350TV本(外側)から1150TV本(中心側)へと変化し、変化率は10TV本/サイクルである。TV本とは画面の垂直方向の高さに等しい水平幅の中に、白黒の縦線が何本まで分離して見分けられるかを表す単位である。この際、白と黒の縦線をそれぞれ1本と数える。1本の走査線においては、白黒の縦線は輝度信号が矩形波(あるいは正弦波)の1サイクルに相当する。輝度信号の山が白、谷が黒として表示されるので、1サイクルはTV本で2本分の期間に相当する。図2(B)では、2サイクル分のリングをより詳細に示している。尚、図2(B)では、段階的にグレースケールが変化するように図示しているが、実際は、連続的に変化するグレースケールを使用している。図2(C)は、2サイクル分のリングが生成する輝度を、0〜1の値に正規化して示しており、輝度が関数sin2xで連続的に変化している。 Referring to FIG. 2 in which the upper half of the central chart 110 is enlarged, as shown in FIG. 2 (A), the central chart 110 includes a plurality of concentric rings 111 arranged in the center, and the periphery of this ring. Four position detection marks 112, 113, 114, and 115, and a central circular region 116 at the center of the ring 111. The plurality of concentric rings 111 define a concentric pattern in which the spatial frequency increases from the periphery toward the center by continuously changing the luminance between black and white. The spatial frequency changes from 350 TV lines (outside) to 1150 TV lines (center side), and the rate of change is 10 TV lines / cycle. The TV book is a unit that represents how many black and white vertical lines can be separated and distinguished in a horizontal width equal to the vertical height of the screen. At this time, each white and black vertical line is counted as one. In one scanning line, a black and white vertical line corresponds to one cycle of a luminance signal having a rectangular wave (or sine wave). Since the peak of the luminance signal is displayed as white and the valley is displayed as black, one cycle corresponds to two TV periods. FIG. 2B shows the ring for two cycles in more detail. In FIG. 2B, the gray scale is illustrated so as to change step by step, but actually, a gray scale that changes continuously is used. FIG. 2C shows the luminance generated by the ring for two cycles normalized to a value of 0 to 1, and the luminance continuously changes with the function sin 2 x.
中央チャート110に含まれた位置検出マーク112,113,114、115は、チャートの位置とその向きを自動で判定するために使用するマークである。また、マーク112と114はチャートの中心を通る水平方向(0度と180度の角度を示す)を示し(0度と180度の角度を示す)、そしてマーク113と115はチャートの中心を通る垂直方向を示す(90度と270度を示す)。また、図2(A)に示すように、中央チャート110に黒の中心円形領域116を含ませることによって、幅が2dの中央帯状部分118を定める。2dの幅は円形領域116の直径よりも小さくすることによって、中心側の端部を比較的直線に近い線にすることができ、これによって中心部でのリングの配置を回避して測定誤りの発生を減少させるようにする。この帯状部分118の領域からは、空間解像度を測定するための測定ラインとして使用する複数のラインを選択する。測定ラインとして複数のラインを使用する理由は、ライン毎の空間解像度の測定結果にバラツキが生ずるので、その影響を少なくするためである。 Position detection marks 112, 113, 114, and 115 included in the central chart 110 are marks used for automatically determining the position and orientation of the chart. Marks 112 and 114 indicate a horizontal direction (indicating angles of 0 and 180 degrees) passing through the center of the chart (indicating angles of 0 and 180 degrees), and marks 113 and 115 pass through the center of the chart. The vertical direction is shown (90 and 270 degrees are shown). Further, as shown in FIG. 2A, by including a black central circular region 116 in the central chart 110, a central strip portion 118 having a width of 2d is determined. By making the width of 2d smaller than the diameter of the circular region 116, the end on the center side can be made a line that is relatively close to a straight line, thereby avoiding the arrangement of the ring in the center and avoiding measurement errors. Try to reduce the occurrence. A plurality of lines to be used as measurement lines for measuring the spatial resolution are selected from the area of the band-shaped portion 118. The reason for using a plurality of lines as the measurement lines is to reduce the influence of variations in the spatial resolution measurement results for each line.
周辺チャート120〜180は、互いに同じ構成のものであり、しかも中央チャート110と同様の構成を有している。各周辺チャートが中央チャートと異なる点は、周辺チャートの全体のサイズが小さく、また中心に配置された複数のリングが小さい点である。各周辺チャートの複数のリング(例えば周辺チャート120の複数のリング122)は、中央チャートと同じ350TV本(外側)〜1150TV本(中心側)の空間周波数を有するが、変化率は50TV本/サイクルで、中央チャートと比べ1サイクル当たりの変化率は高い。 The peripheral charts 120 to 180 have the same configuration as each other and have the same configuration as the central chart 110. Each peripheral chart is different from the central chart in that the entire size of the peripheral chart is small and a plurality of rings arranged in the center are small. A plurality of rings of each peripheral chart (for example, a plurality of rings 122 of the peripheral chart 120) have the same spatial frequency of 350 TV lines (outside) to 1150 TV lines (center side) as the central chart, but the rate of change is 50 TV lines / cycle. Thus, the rate of change per cycle is high compared to the central chart.
以上に説明したテストチャート1においては、中心が黒の白黒配置であるが、この配置を反転させることもできる。
尚、以上では、テストチャートは、白黒のチャート、すなわち、第1の色である黒と第2の色である白との2つの色の間で階調すなわちグレースケールが変化する模様を構成するものとして説明した。白黒のチャートでは、赤(R)、緑(G)、青(B)の各コンポーネント(「チャンネル」とも呼ぶ)値は同じ値になるため、RGBのどれか一つのチャンネルのデータを空間周波数を定める輝度データとして使用すればよい。また、テストチャートには、白黒以外のその他の色を使用することもできる。例えば、第1と第2の色として黒白以外の任意の2つの色を用いることができる。下記の表は、それぞれの色を表現するときの、代表的な8色のRGBチャンネルの各々の値(8ビット表現)を示している。
In the test chart 1 described above, the center is a black-and-white arrangement, but this arrangement can be reversed.
In the above, the test chart constitutes a black and white chart, that is, a pattern in which the gradation, that is, the gray scale, changes between the two colors of black as the first color and white as the second color. Explained as a thing. In black-and-white charts, the red (R), green (G), and blue (B) component values (also called “channels”) have the same value. What is necessary is just to use it as luminance data to determine. Also, colors other than black and white can be used for the test chart. For example, any two colors other than black and white can be used as the first and second colors. The table below shows the respective values (8-bit representation) of typical RGB channels of eight colors when expressing the respective colors.
尚、表1は、上記代表的な8色を示しているに過ぎず、黒白以外の任意の2つの色として、その他の色を使用することも可能である。
黒白以外の任意の2つの色を用いるとき、正と負のピークの間ではそれら2つの色の間で色の階調を変化させる。これによって、色による解像度の分布の変化を解析することができる。また、階調の変化は、RGBチャンネルの3つのチャンネルの値を同時に変化させたり、3つのチャンネルのうちの2つのチャンネルを同時に変化させたり、あるいは1つのチャンネルのみを変化させたりすることができる。階調の変化のさせ方としては、例えばグラデーションが可能である。さらに、RGBチャンネルの3つのチャンネルを同相で変化させるだけでなく、互いに位相(例えば90度等)をずらして変化させることもできる。階調の変化に位相差をもたせることにより、空間解像度の測定精度を高めることができる。
Table 1 shows only the above eight representative colors, and other colors can be used as any two colors other than black and white.
When any two colors other than black and white are used, the color gradation is changed between the two colors between the positive and negative peaks. As a result, it is possible to analyze a change in resolution distribution due to color. Also, the gradation change can change the values of the three RGB channels simultaneously, change two of the three channels simultaneously, or change only one channel. . As a method of changing the gradation, for example, gradation is possible. Furthermore, not only the three RGB channels can be changed in phase, but also the phases (for example, 90 degrees) can be shifted from each other. By giving a phase difference to the change in gradation, the spatial resolution measurement accuracy can be increased.
以上に説明したテストチャート100によれば、矩形枠2内に複数のチャート110,120〜180を配置することにより、視野内の異なった領域の空間解像度を互いに独立して評価することができる。また、各チャートが同心円状のリングを含むことにより、それら各領域において、複数の異なった方向の空間解像度を評価することができる。これにより、視野内の希望する任意の数の領域の空間解像度を、0度から360度の全ての方向において評価することができる。 According to the test chart 100 described above, by arranging the plurality of charts 110 and 120 to 180 in the rectangular frame 2, the spatial resolutions of different regions in the field of view can be evaluated independently of each other. Further, since each chart includes concentric rings, the spatial resolution in a plurality of different directions can be evaluated in each of the regions. Thereby, the spatial resolution of an arbitrary number of desired regions in the field of view can be evaluated in all directions from 0 degrees to 360 degrees.
次に、図3を参照して、上記のテストチャート1を使用して撮像装置の空間解像度を評価する測定システム300について詳細に説明する。図示の通り、測定システム300は、図1に示したテストチャート100を撮影する、被測定対象の撮像装置310と、この撮像装置310からの撮像出力信号を受ける測定装置320とを含んでいる。被測定対象の撮像装置310の例としては、デジタルカメラ、ビデオカメラ、その他の任意のカメラ機構を有するデバイス、例えばスマートフォン、携帯電話や、それらカメラ機構のモジュール等が含まれる。測定装置320は、測定専用の機器で構成したり、あるいはコンピュータのような汎用性のある機器で実現することができる。以下の説明では、測定装置をパーソナル・コンピュータPCで実施した例で説明する。このPCは、プロセッサ、入力装置、コンピュータ・プログラムを格納した記憶装置、ディスプレイ等の出力装置という公知の要素を備えている。尚、コンピュータ・プログラムは、コンピュータ読み取り可能記憶媒体に格納することもできる。 Next, a measurement system 300 that evaluates the spatial resolution of the imaging apparatus using the test chart 1 will be described in detail with reference to FIG. As illustrated, the measurement system 300 includes an imaging device 310 to be measured that captures the test chart 100 illustrated in FIG. 1 and a measurement device 320 that receives an imaging output signal from the imaging device 310. Examples of the imaging device 310 to be measured include a digital camera, a video camera, and other devices having any camera mechanism such as a smartphone, a mobile phone, and a module of these camera mechanisms. The measuring device 320 can be configured with a device dedicated to measurement, or can be realized with a versatile device such as a computer. In the following description, an example in which the measurement apparatus is implemented by a personal computer PC will be described. This PC includes known elements such as a processor, an input device, a storage device storing a computer program, and an output device such as a display. Note that the computer program can also be stored in a computer-readable storage medium.
図4を参照して、撮像装置310の空間解像度を評価するための測定装置320で実行するコンピュータ・プログラムで実施される測定フローを説明する。まず、最初のステップ400で、撮像装置310から、テストチャート100を撮影した結果の出力信号を受けて、PC内のバッファに置く。この出力信号は、例えば、カメラ映像の静止画ファイルであり、JPEG,BITMAP,PNG,TIFFなどの任意のフォーマットが可能である。尚、静止画ファイルを受け取る方法としては、撮像装置310から直接受ける場合の他に、既に取得された静止画ファイルを、ネットワーク(例えばイーサネット)や、キャプチャボード及びUSBなど記憶媒体から受けることもできる。次に、ステップ402において、受けた静止画における空間周波数の測定範囲を定める。すなわち、例えば5つのチャート110,120〜180のうちの中央チャート110を選択し、さらにこの選択した中央チャート110の空間解像度を測定する方向を角度で指定する。例えば、チャートの中心から右水平方向を示す0度の角度を、測定開始角度として指定し、さらに、測定する角度間隔を、0.01度〜90度の範囲内で指定する。尚、本実施形態では、4方向同時に測定するので、0度を測定開始角度として指定した場合、90度、180度、270度での測定も指定したことになる。 With reference to FIG. 4, a measurement flow executed by a computer program executed by the measurement device 320 for evaluating the spatial resolution of the imaging device 310 will be described. First, in the first step 400, an output signal as a result of photographing the test chart 100 is received from the imaging device 310 and placed in a buffer in the PC. This output signal is, for example, a still image file of a camera video, and can be in any format such as JPEG, BITMAP, PNG, TIFF. As a method of receiving a still image file, in addition to receiving the image directly from the imaging device 310, the already acquired still image file can also be received from a storage medium such as a network (for example, Ethernet), a capture board, and a USB. . Next, in step 402, the measurement range of the spatial frequency in the received still image is determined. That is, for example, the central chart 110 among the five charts 110 and 120 to 180 is selected, and the direction in which the spatial resolution of the selected central chart 110 is measured is designated by an angle. For example, an angle of 0 degrees indicating the right horizontal direction from the center of the chart is specified as a measurement start angle, and an angle interval to be measured is specified within a range of 0.01 degrees to 90 degrees. In this embodiment, since measurement is performed simultaneously in four directions, when 0 degrees is designated as the measurement start angle, measurements at 90 degrees, 180 degrees, and 270 degrees are also designated.
次に、ステップ404において、空間解像度の測定エリアを検出する。具体的には、上下左右4つの位置検出マーク112〜115を囲んでいる四角形の中で左から右までライン毎に走査し、白い四角形であるマーク112〜115の座標を確定する。次に、上の白い四角形すなわちマーク113の上側の左右の角の座標と、下の白い四角形すなわちマーク115の下側の左右の角の座標とで、縦方向の測定エリアを定める。同様に、左の白の四角形すなわちマーク114の左側の上下の角の座標と、右の四角形すなわちマーク112の右側の上下の角の座標とで、横方向の測定エリアを定める。次に、最初のリングのピークを求める。尚、空間解像度のより正確な測定のため、測定エリアは、複数の測定ラインを含むように定める。また、測定エリア内のどの測定ラインを使用するのかも定める。 Next, in step 404, a spatial resolution measurement area is detected. Specifically, scanning is performed for each line from left to right in the quadrangle surrounding the four position detection marks 112 to 115 on the top, bottom, left, and right, and the coordinates of the marks 112 to 115 that are white quadrilaterals are determined. Next, a vertical measurement area is defined by the coordinates of the left and right corners above the mark 113 and the coordinates of the left and right corners below the mark 113. Similarly, the horizontal measurement area is defined by the coordinates of the upper and lower corners on the left side of the left white square, that is, the mark 114, and the coordinates of the upper and lower corners on the right side of the right square, that is, the mark 112. Next, the peak of the first ring is obtained. In order to measure the spatial resolution more accurately, the measurement area is determined to include a plurality of measurement lines. It also defines which measurement line in the measurement area is to be used.
次に、ステップ406で、定めた測定ラインにおいて空間解像度の測定を行い、測定結果を格納する。この測定の詳細は、図5を参照して後述する。次に、ステップ408で、測定エリアでの測定が完了したかどうか判定し、完了していないときは、ステップ410で次の測定エリアを選択する。尚、ステップ410の処理の詳細については、後述する。次に、ステップ406の空間解像度測定を再開する。もしステップ408で測定が完了していると判定したとき、ステップ412で、格納された測定結果を表示し、このフローを終了する。 Next, in step 406, the spatial resolution is measured on the determined measurement line, and the measurement result is stored. Details of this measurement will be described later with reference to FIG. Next, in step 408, it is determined whether or not the measurement in the measurement area is completed. If the measurement is not completed, the next measurement area is selected in step 410. Details of the processing in step 410 will be described later. Next, the spatial resolution measurement in step 406 is resumed. If it is determined in step 408 that the measurement has been completed, the stored measurement result is displayed in step 412 and the flow ends.
次に、図5を参照して、空間解像度測定ステップ406の1実施形態の測定処理の詳細について説明する。図5の測定処理では、波形における正と負のピークの発生における異常を利用する。まずステップ500において、測定バッファを初期化して、測定用パラメータ(ライン・カウンタ、検査データ・ポインタ、結果記録用バッファなど)を初期化する。次に、ステップ502において、4方向の測定エリアの各々内の測定ラインを選択する。測定エリア内での測定ラインの選択は、基本的には、左側から右側へ、上側から下側への順で行い、ライン・カウンタで記録する。各測定エリア内では、40個のラインを選択してその平均値を測定値とする。次に、ステップ504で、選択した測定ラインのデータの中の高周波ノイズを、例えばガウスフィルタを使って除去する。具体的には、測定画像がHD(1920x1080)の場合、最高解像度の1周期は2dot(その周波数は74.25MHzの半分)なので、1周期2dot以下の周波数成分はノイズとみなして除去する。 Next, the details of the measurement processing of one embodiment of the spatial resolution measurement step 406 will be described with reference to FIG. In the measurement process of FIG. 5, an abnormality in the occurrence of positive and negative peaks in the waveform is used. First, in step 500, the measurement buffer is initialized and measurement parameters (line counter, inspection data pointer, result recording buffer, etc.) are initialized. Next, in step 502, the measurement lines in each of the four measurement areas are selected. Measurement line selection in the measurement area is basically performed from left to right and from top to bottom, and recorded by a line counter. Within each measurement area, 40 lines are selected and the average value is taken as the measurement value. Next, in step 504, high-frequency noise in the data of the selected measurement line is removed using, for example, a Gaussian filter. Specifically, when the measurement image is HD (1920 × 1080), since one period of the highest resolution is 2 dots (its frequency is half of 74.25 MHz), frequency components of 1 period or less of 2 dots are regarded as noise and removed.
図6は、このようにして得られた画像(図6(A))とその画像のデータの波形(図6(B))を示している。この図では、水平ライン535と水平ライン540を含む複数のラインの画像を示しており、下側の波形図には、水平ライン535と水平ライン540の輝度の変化を0〜1の範囲に正規化して示している。図7は、図6の波形図を拡大したものであり、水平ライン535と水平ライン540とでは、若干サンプリング点がずれていることが分かる。このため、上述した通り、本発明の1実施形態では、各測定エリア内において、複数の測定ラインで空間解像度を測定する。 FIG. 6 shows the image (FIG. 6A) obtained in this way and the waveform of the image data (FIG. 6B). In this figure, an image of a plurality of lines including the horizontal line 535 and the horizontal line 540 is shown. In the lower waveform diagram, the change in luminance of the horizontal line 535 and the horizontal line 540 is normalized to a range of 0 to 1. Is shown. FIG. 7 is an enlarged view of the waveform diagram of FIG. 6, and it can be seen that the sampling points are slightly shifted between the horizontal line 535 and the horizontal line 540. Therefore, as described above, in one embodiment of the present invention, the spatial resolution is measured by a plurality of measurement lines in each measurement area.
次に、ステップ506で、画像データの前処理を行うことによって、山と谷のピークのみをもつデータにする。具体的には、(1)画像データの波形のすべてのサイクルで山と谷のピークを特定し、(2)それぞれのサイクルで、山と谷の両ピークの間にあるデータのうち、立ち上がり途中のデータ、すなわち立ち上がり開始時の谷のピークから次の山のピークまでの間にあるデータは、すべてその立ち上がり開始時の谷のピークのデータ値に変換し、(3)それぞれのサイクルで、山と谷の両ピークの間にあるデータのうち、立ち下がり途中のデータ、すなわち、立ち下がり開始時の山のピークから次の谷のピークまでの間にあるデータは、すべてその立ち下がり開始時の山のピークのデータ値に変換する。次に、ステップ508において、前処理されたデータの平均値を求め、この平均値を、山と谷のピークを判定するためのしきい値と定め、またこのしきい値を「スライダ」の値とする。 Next, in step 506, the image data is preprocessed to obtain data having only peaks and valleys. Specifically, (1) peak and valley peaks are identified in all cycles of the waveform of image data, and (2) in each cycle, the rise between the peaks and valleys in each cycle. Data, ie, data between the peak of the valley at the start of the rise and the peak of the next peak are all converted to the data value of the peak of the valley at the start of the rise, and (3) Among the data between the two peaks of the valley, the data in the middle of the fall, that is, the data between the peak of the peak at the start of the fall and the peak of the next valley, all the data at the start of the fall Convert to mountain peak data value. Next, in step 508, an average value of the preprocessed data is obtained, this average value is set as a threshold value for determining peaks of peaks and valleys, and this threshold value is set to the value of the “slider”. And
図8は、ステップ506と508の処理によって得られたデータを示している。詳細には、図8(A)は、一例として0度と180度の2つの測定ラインを含む1つのラインにおける輝度データ1〜560のデジタル値を示しており、図8(B)は、図8(A)において四角で囲んだ輝度データ157〜177を拡大して示している。尚、図中、本発明の理解のため、上記で求めた値をもつスライダを示している。図から分かるように、山と谷のピーク周辺以外のデータは含まれていない。 FIG. 8 shows data obtained by the processing of steps 506 and 508. Specifically, FIG. 8A shows digital values of luminance data 1 to 560 in one line including two measurement lines of 0 degrees and 180 degrees as an example, and FIG. In FIG. 8A, the luminance data 157 to 177 surrounded by a square is shown in an enlarged manner. In the figure, a slider having the value obtained above is shown for understanding the present invention. As can be seen from the figure, data other than the peaks and valleys are not included.
次に、ステップ510において、測定ライン内の検査対象のデータをポイントする検査データ・ポインタの初期化して、検査を開始すべき最初のデータを指すようにする。具体的には、測定ラインの角度が0度の時は右端、90度の時は上端、180度の時は左端、270度の時は下端のデータを指すようにする。例えば、図8(A)の例では、検査データ・ポインタは、0度の測定ラインが選択されたときにはデジタル・データ560をポイントし、180度の測定ラインが選択されたときにはデジタル・データ1をポイントする。 Next, in step 510, an inspection data pointer that points to the data to be inspected in the measurement line is initialized to point to the first data to be inspected. Specifically, when the angle of the measurement line is 0 degree, it indicates the right end, when it is 90 degrees, it indicates the upper end, when it is 180 degrees, it indicates the left end, and when it is 270 degrees, it indicates the lower end data. For example, in the example of FIG. 8A, the inspection data pointer points to the digital data 560 when the 0 degree measurement line is selected, and the digital data 1 when the 180 degree measurement line is selected. To point.
次に、ステップ512において、検査データ・ポインタが、チャートの中心、すなわち、選択された測定ラインの検査開始位置とは反対側に到達したかどうか判定する。この判定は、黒のデータがある一定数以上続くかどうかを検出することにより行う。到達したと判定したときには、選択された測定ラインでの検査が完了したと判断してステップ520に進む。到達していないと判定したときには、ステップ514に進む。 Next, in step 512, it is determined whether the inspection data pointer has reached the center of the chart, that is, the side opposite to the inspection start position of the selected measurement line. This determination is performed by detecting whether black data continues for a certain number or more. When it is determined that the inspection has been reached, it is determined that the inspection on the selected measurement line is completed, and the process proceeds to Step 520. If it is determined that it has not reached, the process proceeds to step 514.
ステップ514においては、ポインタが指したデータが波形の立下り部分に該当するかどうか判定する。立ち下がり部分の判定は、直前に検査したデータの値より小さいかどうか判定することにより行う。立ち下がり部分でない、すなわち直前に検査したデータと同じかあるいは大きい値であると判定したときには(図8(B)の例ではデータ800や801)、ステップ516に進んで、検査データ・ポインタを中心方向に1つシフトさせてステップ512に戻る。一方、ステップ514において、立ち下がり部分であると判定したときには(図8(B)の例ではデータ802や804)、次のステップ517において、検査中のデータの値が、スライダ(しきい値を示す)より上であるかどうか判定する。スライダより上であると判定したとき(図8(B)の例ではデータ804)、スライダを超える谷が現れないこと(白黒がつぶれて判別できない)から空間解像度の上限を超えたと判定し、直前に検査したデータ(図8(B)の例ではデータ801)の位置に対応する空間解像度を上限値として判断し、その直前検査データのポインタの値を記録する。 In step 514, it is determined whether the data pointed to by the pointer corresponds to the falling portion of the waveform. The falling portion is determined by determining whether it is smaller than the value of the data inspected immediately before. When it is determined that it is not the falling portion, that is, the value is the same or larger than the data inspected immediately before (data 800 or 801 in the example of FIG. 8B), the process proceeds to step 516 and the inspection data pointer is centered. Shift one direction and return to step 512. On the other hand, when it is determined in step 514 that it is a falling portion (data 802 and 804 in the example of FIG. 8B), in the next step 517, the value of the data being inspected is set to the slider (threshold value). Determine if it is above. When it is determined that it is above the slider (data 804 in the example of FIG. 8B), it is determined that the upper limit of the spatial resolution has been exceeded since the valley exceeding the slider does not appear (black and white is crushed and cannot be determined). The spatial resolution corresponding to the position of the inspected data (data 801 in the example of FIG. 8B) is determined as the upper limit value, and the pointer value of the immediately preceding inspection data is recorded.
ステップ517でYesの場合に、それぞれ判定した空間解像度を、検査中の測定ラインでの測定結果として確定する。具体的には、ポインタの値をチャート上の位置に換算して、換算したチャート上位置に対応するTV本の本数を算出する。この算出したTV本が空間解像度を表す。次に、ステップ522においてこの測定結果を指定のバッファに保存する。 In the case of Yes in step 517, the determined spatial resolution is determined as the measurement result on the measurement line being inspected. Specifically, the pointer value is converted into a position on the chart, and the number of TV lines corresponding to the converted position on the chart is calculated. This calculated TV book represents the spatial resolution. Next, in step 522, the measurement result is stored in a designated buffer.
尚、本実施形態では、ステップ514での立ち下がり検出と、ステップ517でのスライダより上か否かの判定の組み合わせを使用しているが、他の方法も可能である。例えば、ステップ514で、立ち上がりを検出し、ステップ517で、スライダよりも下か否かの判定を行うこともできる。 In this embodiment, the combination of the fall detection at step 514 and the determination of whether or not the slider is above the slider at step 517 is used, but other methods are also possible. For example, the rising edge can be detected in step 514, and it can be determined in step 517 whether or not it is below the slider.
次に、ステップ524において、4方向(0度、90度、180度、270度)の測定ライン全てについて測定を完了したかどうか判定し、完了していないときは、次の測定ラインを選択してステップ510に進み、その後ステップ512〜522のステップを繰り返す。一方、4方向の測定ライン全てに関して測定が完了したときには、ステップ526で、4つの測定エリアの各々内のすべての測定ラインでの測定を完了したかどうか判定し、完了していないときは、ステップ502に進んで、4つの測定エリア内の各々の次の測定ラインを選択する。例えば、図6の測定ライン535での測定が完了したが、測定ライン540の測定をしていないときには、測定ライン540を選択する。この後、上述のステップ504〜524を繰り返す。各測定エリア内の全ての測定ラインでの測定が完了したとき、ステップ528で、各測定エリア内の複数の測定エリアでの測定結果の平均値を求め、この平均値であるTV本値を、該当の測定エリアにおける最終的な空間解像度として決定し、結果バッファに保存する。これにより、4方向における最終的な空間解像度が得られる。 Next, in step 524, it is determined whether measurement has been completed for all measurement lines in four directions (0 degrees, 90 degrees, 180 degrees, and 270 degrees). If not, the next measurement line is selected. The process proceeds to step 510, and then steps 512 to 522 are repeated. On the other hand, when the measurement has been completed for all the four measurement lines, it is determined in step 526 whether the measurement has been completed for all the measurement lines in each of the four measurement areas. Proceeding to 502, each next measurement line in the four measurement areas is selected. For example, when the measurement on the measurement line 535 in FIG. 6 is completed, but the measurement line 540 is not measured, the measurement line 540 is selected. Thereafter, the above steps 504 to 524 are repeated. When the measurement in all measurement lines in each measurement area is completed, in step 528, an average value of measurement results in a plurality of measurement areas in each measurement area is obtained, and this TV value which is the average value is obtained. The final spatial resolution in the corresponding measurement area is determined and stored in the result buffer. Thereby, the final spatial resolution in four directions is obtained.
この後、図4のステップ408に進み、全ての測定エリアにおける測定が完了していないときには、ステップ410で次の測定エリアを選択する。すなわち、例えば、0度、90度、180度、270度の測定エリアでの測定が完了したときには、指定された角度間隔だけ離れた次の4つの角度で測定エリアを選択する。例えば、指定された角度間隔が5度の場合には、5度、95度、185度、275度の測定エリアが選択される。指定された角度間隔が1度のときには、1度、91度、181度、271度の測定エリアが選択される。ここで、次の測定エリアの選択時には、測定エリアに対応する空間領域を定める座標を、チャートの中心を軸として指定角度間隔だけ空間的に回転させる演算を行い、そしてその結果としての回転後の空間領域の座標を次の測定エリアを定めるものとして得られる。尚、座標の空間回転は、良く知られて方法で可能であるが、例えば下記の式を使うことによって可能である。 Thereafter, the process proceeds to step 408 in FIG. 4, and when the measurement in all the measurement areas is not completed, the next measurement area is selected in step 410. That is, for example, when the measurement in the measurement areas of 0 degrees, 90 degrees, 180 degrees, and 270 degrees is completed, the measurement areas are selected at the next four angles separated by the designated angle interval. For example, when the specified angular interval is 5 degrees, measurement areas of 5 degrees, 95 degrees, 185 degrees, and 275 degrees are selected. When the specified angle interval is 1 degree, measurement areas of 1 degree, 91 degrees, 181 degrees, and 271 degrees are selected. Here, when the next measurement area is selected, the coordinates that define the spatial area corresponding to the measurement area are spatially rotated by a specified angle interval around the center of the chart, and the resulting rotated result The coordinates of the spatial region are obtained as defining the next measurement area. The spatial rotation of the coordinates can be performed by a well-known method, but can be performed by using, for example, the following expression.
ここで、F(x、y)は元座標、F’(x’,y’)は目標座標、σは回転角度である。FとF’の原点は重なるので、F(0,0)=F‘(0,0)である。
次に、ステップ408で、全ての測定エリアで測定が完了すると、ステップ412に進み、結果バッファ内に格納された測定結果を表示する。測定結果の1例(指定角度間隔=5度)は下記の表に示す(中間の値は省略)。
Here, F (x, y) is the original coordinate, F ′ (x ′, y ′) is the target coordinate, and σ is the rotation angle. Since the origins of F and F ′ overlap, F (0,0) = F ′ (0,0).
Next, in step 408, when the measurement is completed in all measurement areas, the process proceeds to step 412 to display the measurement results stored in the result buffer. An example of the measurement result (specified angle interval = 5 degrees) is shown in the following table (intermediate values are omitted).
尚、x座標は、空間解像度の上限位置を示すチャート上の位置を表すx軸(横軸)の座標であり、y座標は、その位置のy軸(縦軸)の座標である。この測定結果は、上記の表形式で結果を表示する方法以外に、以下で説明するような種々の異なった形式で測定結果を表示することができる。 The x coordinate is an x-axis (horizontal axis) coordinate representing a position on the chart indicating the upper limit position of the spatial resolution, and the y coordinate is a y-axis (vertical axis) coordinate of the position. The measurement results can be displayed in various different formats as described below, in addition to the method of displaying the results in the above table format.
図9(A)は、横軸が測定エリアの角度、縦軸が空間解像度を表すTV本の値を示す図である。図9(B)は、横軸が上記のx座標で、縦軸が上記のy座標である。したがって、図9(B)の結果表示は、その元となるチャートと空間的に対応している。 FIG. 9A is a diagram illustrating TV book values in which the horizontal axis represents the angle of the measurement area and the vertical axis represents the spatial resolution. In FIG. 9B, the horizontal axis is the x coordinate and the vertical axis is the y coordinate. Therefore, the result display in FIG. 9B spatially corresponds to the original chart.
次に、図10(A)は、極座標形式の表示であって、図9(B)の結果表示を「x」のプロットとしてテストチャートに重ねて表示しており、空間解像度がチャート上のどの位置にあるのかを示している。したがって、360度に渡る空間解像度を、チャートに関連付けて把握することができる。また、図10(B)も極座標形式での表示であって、ある角度でのTV本の値を、その角度での極からの距離によって示している。したがって、極からの線の長さが空間解像度の大きさを表しており、中心は0TV本、白い円の円周部(縁)が1150TV本を示す。この表示形式でも、360度に渡る空間解像度の分布を把握を要にすることができる。 Next, FIG. 10A is a display in polar coordinate format, and the result display of FIG. 9B is displayed as a plot of “x” superimposed on the test chart, and the spatial resolution is displayed on the chart. Shows if it is in position. Accordingly, the spatial resolution over 360 degrees can be grasped in association with the chart. FIG. 10B is also a display in a polar coordinate format, and shows the value of a TV book at a certain angle by the distance from the pole at that angle. Therefore, the length of the line from the pole represents the size of the spatial resolution, the center is 0 TV lines, and the circumference (edge) of the white circle is 1150 TV lines. Even in this display format, it is necessary to grasp the distribution of spatial resolution over 360 degrees.
図11(A)、図11(B)、図12(A),図12(B)は、図9(A)、図9(B)、図10(A),図10(B)とそれぞれ同様の図であって、指定角度間隔をより細かな1度にしたときの結果を示している。 11 (A), 11 (B), 12 (A), and 12 (B) are respectively the same as FIGS. 9 (A), 9 (B), 10 (A), and 10 (B). It is the same figure, Comprising: The result when the designated angle interval is made into 1 degree finer is shown.
次に、図13を参照して、図4の解像度測定ステップ406の別の実施形態である測定処理を説明する。この実施形態は、空間解像度の判定に波形における周期の長さを利用する。図示のように図13の測定処理は、図5の測定処理と類似しており、異なっているのは、二値化ステップ1301を含み、また図5のステップ506とステップ512〜520の代わりに、ステップ1300とステップ1302〜1310を含む点である。 Next, with reference to FIG. 13, the measurement process which is another embodiment of the resolution measurement step 406 of FIG. 4 will be described. This embodiment uses the length of the period in the waveform to determine the spatial resolution. As shown, the measurement process of FIG. 13 is similar to the measurement process of FIG. 5 except that it includes a binarization step 1301, and instead of steps 506 and 512-520 of FIG. Step 1300 and steps 1302 to 1310 are included.
詳細には、ステップ1300では、図5のステップ506の前処理に加え、山のピークから次の谷のピークまでは「谷データ」とし、谷のピークから次の山のピークまでは「山データ」とする。あるいは変わりの方法として、山のピークから次の谷のピークまでは「山データ」とし、谷のピークから次の山のピークまでを「谷データ」とすることもできる。いずれにしても、波形データを山データと谷データの2つに分ける。次に、ステップ1301で、この前処理されたデータに対し、スライダの値でスライスすることにより二値化し、これによって、図14に示すような二値化波形を生成する。尚、点線の部分は、波形の1周期部分である。 Specifically, in step 1300, in addition to the pre-processing in step 506 of FIG. 5, “valley data” is used from the peak of the mountain to the next valley peak, and “ " Alternatively, the “peak data” may be used from the peak of the mountain to the peak of the next valley, and the “valley data” may be from the peak of the valley to the peak of the next peak. In any case, the waveform data is divided into peak data and valley data. Next, in step 1301, the preprocessed data is binarized by slicing with the slider value, thereby generating a binarized waveform as shown in FIG. The dotted line portion is one period portion of the waveform.
このような処理をした後、ステップ1302で、1周期を検出したかどうか判定する。一例として、最初に「谷データ」を検出したときは、1周期ではないため、ステップ1304に進み、ここで、検査データ・ポインタを中心側に1つ進めてステップ1302に戻る。ここで、再度1周期を検出したかどうか判定する。例えば、「山データ」を今回検出したときに、「谷データ」を前回検出しているため、1周期を検出したと判定する。このとき、ステップ1306に進み、ここで、1周期の検出が初回かどうか判定し、初回のときは、ステップ1308でその1周期の周期長をバッファに記録し、その後ステップ1304に進む。一方、ステップ1306において初回でないと判定したときは、ステップ1310で、これまでに検出した1周期、すなわちバッファに格納された周期長よりも長いかどうか判定する。長くない場合、すなわち短いか同じ長さの場合、今回検出した周期長をバッファに記録して周期長を更新した後、ステップ1304に進み、次の検査に移る。一方、ステップ1310において長いと判定したとき、今回検出した周期は、黒白がつぶれて区別できなくなったと判定し、直前の検査データ・ポインタの値から、チャート上の座標とこの座標の位置におけるTV本の値を求める。この後、図5のステップ522以降のステップと同様のステップに進むことにより、最終的な測定値を生成することができる。 After such processing, it is determined in step 1302 whether one cycle has been detected. As an example, when “valley data” is detected for the first time, since it is not one cycle, the process proceeds to step 1304, where the inspection data pointer is advanced by one to the center side and the process returns to step 1302. Here, it is determined whether one cycle is detected again. For example, when “mountain data” is detected this time, “valley data” is detected last time, so it is determined that one cycle has been detected. At this time, the process proceeds to step 1306, where it is determined whether or not the detection of one period is the first time, and at the first time, the period length of the one period is recorded in the buffer at step 1308, and then the process proceeds to step 1304. On the other hand, when it is determined in step 1306 that it is not the first time, it is determined in step 1310 whether or not it is longer than one cycle detected so far, that is, the cycle length stored in the buffer. If it is not long, that is, if it is short or the same length, the period length detected this time is recorded in the buffer and the period length is updated. Then, the process proceeds to step 1304, and the next inspection is started. On the other hand, when it is determined in step 1310 that the period is long, the period detected this time is determined to be black and white and cannot be distinguished, and from the previous inspection data pointer value, the coordinates on the chart and the TV book at the position of this coordinate are determined. Find the value of. Thereafter, the final measurement value can be generated by proceeding to the same steps as those after step 522 in FIG.
また、図15を参照して、図4の解像度測定ステップ406のさらに別の実施形態である測定処理を説明する。この実施形態は、空間解像度の判定に波形における振幅を利用する。図示のように図15の測定処理は、図5の測定処理と類似しており、異なっているのは、図5のステップ508がなく、また、図5のステップ506及びステップ512〜520の代わりに、ステップ1500及びステップ1502〜1506を含む点である。 Further, with reference to FIG. 15, a measurement process which is still another embodiment of the resolution measurement step 406 in FIG. 4 will be described. This embodiment uses the amplitude in the waveform to determine the spatial resolution. As shown in the figure, the measurement process of FIG. 15 is similar to the measurement process of FIG. 5 except that step 508 of FIG. 5 is not provided and step 506 and steps 512 to 520 of FIG. In addition, step 1500 and steps 1502 to 1506 are included.
詳細には、ステップ1500では、図5のステップ506の前処理に加え、図13の処理と同様に、山のピークから次の谷のピークまでは「谷データ」とし、谷のピークから次の山のピークまでは「山データ」とする。あるいは変わりの方法として、山のピークから次の谷のピークまでは「山データ」とし、谷のピークから次の山のピークまでを「谷データ」とすることもできる。いずれにしても、波形データを山データと谷データの2つに分ける。このような処理をした後、ステップ1502において、1周期を検出したかどうか判定する。一例として、最初に「谷データ」を検出したときは、1周期ではないため、ステップ1504に進み、ここで、検査データ・ポインタを中心側に1つ進めてステップ1502に戻る。ここで、再度1周期を検出したかどうか判定する。例えば、「山データ」を今回検出したときに、「谷データ」を前回検出しているため、1周期を検出したと判定する。このとき、ステップ1506に進み、ここで、検出した1周期の振幅が、予め定めたしきい値より小さいかどうか判定する。しきい値より小さくない場合、白黒がつぶれずに検出されたと判断し、そしてステップ1504に進んで、次のデータに対する検査に移る。一方、しきい値より小さい場合、白黒がつぶれたと判断し、直前の検査データ・ポインタの値からチャート上の座標とこの座標の位置におけるTV本の値を求める。この後、図5のステップ522以降のステップと同様のステップに進むことにより、最終的な測定値を生成することができる。 More specifically, in step 1500, in addition to the pre-processing in step 506 in FIG. 5, as in the processing in FIG. 13, from the peak of the mountain to the next valley peak is “valley data”, and from the peak of the valley to the next “Mountain data” is used until the peak of the mountain. Alternatively, the “peak data” may be used from the peak of the mountain to the peak of the next valley, and the “valley data” may be from the peak of the valley to the peak of the next peak. In any case, the waveform data is divided into peak data and valley data. After such processing, it is determined in step 1502 whether one cycle has been detected. As an example, when “valley data” is detected for the first time, since it is not one cycle, the process proceeds to step 1504, where the inspection data pointer is advanced by one to the center side and the process returns to step 1502. Here, it is determined whether one cycle is detected again. For example, when “mountain data” is detected this time, “valley data” is detected last time, so it is determined that one cycle has been detected. At this time, the process proceeds to step 1506, where it is determined whether the detected amplitude of one cycle is smaller than a predetermined threshold value. If it is not smaller than the threshold value, it is determined that black and white has been detected without being crushed, and the process proceeds to step 1504 to shift to the inspection for the next data. On the other hand, if it is smaller than the threshold value, it is determined that the black and white have been crushed, and the coordinates on the chart and the value of the TV book at the position of these coordinates are obtained from the value of the previous inspection data pointer. Thereafter, the final measurement value can be generated by proceeding to the same steps as those after step 522 in FIG.
以上に詳細に説明した本発明のテストチャートを使用すれば、空間的に異なった視野領域における空間解像度を各領域において360度内の異なった方向で評価することができ、これにより従来のものと比べ詳細な評価を可能にすることができる。また、本発明の測定方法によれば、上記テストチャートを使用して空間解像度を的確に評価し、その評価結果をユーザに分かりやすい形式で表示することができる。 By using the test chart of the present invention described in detail above, it is possible to evaluate the spatial resolution in spatially different viewing areas in different directions within 360 degrees in each area. A more detailed evaluation can be made possible. Further, according to the measurement method of the present invention, the spatial resolution can be accurately evaluated using the test chart, and the evaluation result can be displayed in a format that is easy for the user to understand.
Claims (18)
前記チャートが、
同心円状に配列された複数のリングであって、該複数のリングが、周辺から中心に向かう方向において増大する空間周波数を有する、複数のリングと、
該複数のリングの外に配置された少なくとも1つの1対のマークであって、該1対のマークが、前記複数のリングの中心を通る横方向または縦方向において配置された、少なくとも1つの1対のマークと、
を含み、
前記少なくとも1つの1対のマークの各対は、空間解像度の測定に使用する測定エリアを定め、該測定エリアの幅は、対応する対のマークの幅により定められる、テストチャート。 A test chart comprising at least one chart,
The chart is
A plurality of rings arranged concentrically, the plurality of rings having a spatial frequency that increases in a direction from the periphery toward the center;
At least one pair of marks disposed outside the plurality of rings, wherein the pair of marks are disposed in a transverse or longitudinal direction through the centers of the plurality of rings. A pair of marks,
Only including,
Each pair of the at least one pair of marks defines a measurement area used for spatial resolution measurement, and the width of the measurement area is determined by the width of the corresponding pair of marks .
該円形領域は、前記マークが配置された前記横方向または前記縦方向に直交する方向における前記マークの幅に関連する直径を有する、
テストチャート。 The test chart according to claim 1 , wherein the chart includes the black circular region at the center of the plurality of rings,
The circular area has a diameter related to the width of the mark in the transverse direction or the longitudinal direction in which the mark is arranged,
Test chart.
前記テストチャートは、矩形の形状を有し、かつ複数の前記チャートを含み、
該複数の前記チャートは、
前記テストチャートの前記矩形の中央に配置された中心チャートと、
前記矩形の4隅の各々に配置された4つの周辺チャートと、
を含む、テストチャート。 The test chart according to claim 1,
The test chart has a rectangular shape and includes a plurality of the charts,
The plurality of the charts are:
A central chart arranged in the center of the rectangle of the test chart;
Four peripheral charts arranged at each of the four corners of the rectangle;
Including test chart.
b)前記デジタル撮像信号から、前記テストチャートの前記少なくとも1つのチャートのうちの1つのチャートの前記1対のマークを検出することにより、前記1つのチャートのある角度における測定エリアを定めるステップと、
c)前記測定エリア内において低い空間周波数から高い空間周波数に向かって複数の測定ラインを定めるステップと、
d)各前記測定ラインの各々において、前記デジタル撮像信号から、前記測定ラインに沿った一連のデジタル・データを取得し、該一連のデジタル・データが定める波形の周期および振幅の少なくとも1つに基づいて各前記測定ラインにおける空間解像度を求めるステップと、
e)複数の前記測定ラインにおいてそれぞれ求めた複数の空間解像度を使用して、前記被測定対象の撮像装置の、前記測定エリアにおける空間解像度を求めるステップと、
を含む、測定方法。 a step of receiving a) from an imaging device to be measured, a digital imaging signal of the test chart according to claim 1-4,
b) determining a measurement area at an angle of the one chart by detecting the pair of marks of one of the at least one chart of the test chart from the digital imaging signal;
c) defining a plurality of measurement lines from a low spatial frequency to a high spatial frequency in the measurement area;
d) In each of the measurement lines, a series of digital data along the measurement line is obtained from the digital imaging signal, and is based on at least one of a period and an amplitude of a waveform defined by the series of digital data. Obtaining a spatial resolution in each of the measurement lines;
e) obtaining a spatial resolution in the measurement area of the imaging device to be measured using a plurality of spatial resolutions obtained respectively in the plurality of measurement lines;
Including a measuring method.
各前記測定ラインにおける空間解像度を求めるステップは、
前記波形のピークの検出を、前記低い空間周波数から開始するステップと、
検出した前記ピークのうちの、前記波形の平均値を超えない一方の極性のピークを検出するステップと、
前記平均値を超えない一方の極性のピークの直前の、前記平均値を超える一方の極性のピークを有する波形位置に対応する前記空間周波数に基づいて、各前記測定ラインにおける空間解像度を定めるステップと、
を含む、測定方法。 The measurement method according to claim 5 , wherein
The step of obtaining a spatial resolution in each measurement line includes:
Starting detection of the peak of the waveform from the low spatial frequency;
Of the detected peaks, detecting one polarity peak not exceeding the average value of the waveform;
Determining a spatial resolution in each measurement line based on the spatial frequency corresponding to a waveform position having a peak of one polarity exceeding the average value immediately before the peak of the one polarity not exceeding the average value; ,
Including a measuring method.
前記測定エリアの空間解像度は、前記複数の測定ラインにおいて求めた前記複数の空間解像度の平均値によって定める、測定方法。 The measurement method according to claim 6 ,
The measurement method, wherein the spatial resolution of the measurement area is determined by an average value of the plurality of spatial resolutions obtained in the plurality of measurement lines.
各前記測定ラインにおける空間解像度を求めるステップは、
前記波形の周期の検出を、前記低い空間周波数から開始するステップと、
検出した前記周期が、直前に検出した前記周期よりも長いかどうか判定するステップと、
検出した前記周期が直前に検出した周期よりも長いとき、前記直前に検出した周期を有する波形位置に対応する前記空間周波数に基づいて、各前記測定ラインにおける空間解像度を定めるステップと、
を含む、測定方法。 The measurement method according to claim 5 , wherein
The step of obtaining a spatial resolution in each measurement line includes:
Starting detection of the period of the waveform from the low spatial frequency;
Determining whether the detected cycle is longer than the cycle detected immediately before;
Determining the spatial resolution in each measurement line based on the spatial frequency corresponding to the waveform position having the period detected immediately before, when the detected period is longer than the period detected immediately before;
Including a measuring method.
各前記測定ラインにおける空間解像度を求めるステップは、
前記波形の振幅の検出を、前記低い空間周波数から開始するステップと、
検出した前記振幅が、しきい値よりも小さいかどうか判定するステップと、
検出した前記振幅が前記しきい値より小さいとき、該検出した振幅の直前に検出した振幅を有する波形位置に対応する前記空間周波数に基づいて、各前記測定ラインにおける空間解像度を定めるステップと、
を含む、測定方法。 The measurement method according to claim 5 , wherein
The step of obtaining a spatial resolution in each measurement line includes:
Starting the detection of the amplitude of the waveform from the low spatial frequency;
Determining whether the detected amplitude is less than a threshold;
Determining a spatial resolution in each measurement line based on the spatial frequency corresponding to a waveform position having an amplitude detected immediately before the detected amplitude when the detected amplitude is less than the threshold;
Including a measuring method.
前記測定エリアを、前記1つのチャートの中心を中心としてある角度回転させて、回転後測定エリアを生成するステップと、
前記回転後測定エリアに関して、前記ステップc、d、eを実行するステップと、
をさらに含む、測定方法。 The measurement method according to claim 5 , wherein
Rotating the measurement area by an angle around the center of the one chart to generate a post-rotation measurement area;
Performing the steps c, d, e on the post-rotation measurement area;
A measurement method further comprising:
前記測定エリアにおいて求めた前記空間解像度を表す値を、前記測定エリアの角度と関連付けて表示するステップ、
をさらに含む、測定方法。 The measurement method according to claim 5 , wherein
Displaying a value representing the spatial resolution obtained in the measurement area in association with an angle of the measurement area;
A measurement method further comprising:
前記空間解像度を表す値と前記測定エリアの角度とを極座標で表示する、測定方法。 The measurement method according to claim 11 , wherein
A measurement method for displaying a value representing the spatial resolution and an angle of the measurement area in polar coordinates.
前記極座標における極からの距離は、前記複数のリングの中心と、該距離が表す空間周波数を有する前記チャートの前記複数のリング状の位置との間の距離に関係する、測定方法。 The measurement method according to claim 12 , wherein
The distance from the pole in the polar coordinate is a measurement method related to a distance between the centers of the plurality of rings and the plurality of ring-shaped positions of the chart having a spatial frequency represented by the distance.
前記極座標における極からの距離が、前記空間解像度に関係する、測定方法。 The measurement method according to claim 13 , wherein
The measurement method, wherein a distance from the pole in the polar coordinate is related to the spatial resolution.
前記極座標における中心からの距離が、前記空間解像度を表す値を表す、測定方法。 The measurement method according to claim 14 , wherein
The measurement method in which the distance from the center in the polar coordinates represents a value representing the spatial resolution.
前記空間解像度を表す値と前記測定エリアの角度とを直交座標で表示する、測定方法。 The measurement method according to claim 11 , wherein
A measurement method for displaying a value representing the spatial resolution and an angle of the measurement area in orthogonal coordinates.
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