画像劣化評価システム、画像劣化評価方法、画像劣化評価プログラム
【課題】画像情報を扱う画像撮影装置における妨害電磁波による影響の評価判定を行う。
【解決手段】画像情報の読み込みを行う画像撮影装置１と、この画像撮影装置１に対して妨害電磁波を放射する妨害電磁波発生装置２と、画像撮影装置１から妨害電磁波が印加されないときに読み込まれた基準画像と前記妨害電磁波が印加されているときに読み込まれた評価画像とを取得する手段と、前記基準画像と前記評価画像との比較を行い、この比較の結果値および画像編集処理された編集画像の画像劣化度を示す編集画像劣化指標値に基づき評価画像の劣化度を算出する手段とを有する画像劣化度演算装置９を備えた。
【解決手段】画像情報の読み込みを行う画像撮影装置１と、この画像撮影装置１に対して妨害電磁波を放射する妨害電磁波発生装置２と、画像撮影装置１から妨害電磁波が印加されないときに読み込まれた基準画像と前記妨害電磁波が印加されているときに読み込まれた評価画像とを取得する手段と、前記基準画像と前記評価画像との比較を行い、この比較の結果値および画像編集処理された編集画像の画像劣化度を示す編集画像劣化指標値に基づき評価画像の劣化度を算出する手段とを有する画像劣化度演算装置９を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に妨害信号を印加し、当該電子機器における妨害信号の影響を評価判定する評価システム、評価方法、および評価プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラレコーダやファクシミリ装置など画像情報を扱う画像伝送装置に妨害電磁波(妨害信号)印加し、画像伝送装置で扱われる画像の画像品質の劣化を判定し、画像伝送装置における妨害信号の影響を評価する手法が開示されている。
しかしながら、画像の品質を、例えば人間の目視検査によって行った場合、その検査結果に人為的なミスが介入したり、試験測定者の体調によってはブロックノイズ(画欠け)などを見逃したりしてしまうことにより、評価の基準が変動してしまう不都合がある。
【０００３】
これに対して、撮像装置により撮像された画像に基づき、マスター画像と検査画像を生成し当該画像の比較を行うことにより、人為的なミスが介入することなく撮像装置の妨害信号による影響を検査するための関連技術であるファクシミリ画像品質評価方法および装置が開示されている(特許文献１)。
【０００４】
以下、この関連技術について説明する。
この関連技術は、図２に示すように、被試験装置(画像伝送装置)としての被試験ファクシミリ装置（ＥＵＴ−ＦＡＸ）１と、補助ファクシミリ装置２を備え、この被試験ファクシミリ装置１と補助ファクシミリ装置２を接続する通信ケーブルと、被試験ファクシミリ装置１の電源ケーブル４、また、補助ファクシミリ装置２の電源ケーブル５と、通信ケーブルを経由して被試験ファクシミリ装置１に伝導妨害波を印加する印加回路６と、妨害波発生装置７および電源ケーブルを経由して被試験ファクシミリ装置１に伝導妨害波を印加する印加回路８を備えている。また、妨害波発生装置９と、放射妨害波を印加するアンテナ１０と、妨害波発生装置１１と、静電気を印加する放電ガン１２と、静電気発生装置１３を有した構成をとっている。
【０００５】
更に、画像品質評価を行うファクシミリ画像品質評価装置５０を備え、当該ファクシミリ画像品質評価装置５０は、ＡＥ−ＦＡＸ２から画像を読み込むスキャナー１４、スキャナー１４を制御する画像読込制御部１５、読み込んだ画像をファイルとして管理する画像ファイル管理部１６、原画像ファイルと評価画像ファイルとを比較するときに位置を合わせる画像すり合わせ処理実行部１７と、原画像データと評価画像データとの比較を行う相違点算出処理機能部１８と、原画像データと評価画像データとの比較から平均オピニオン評価(ＭＯＳ)を推定するＭＯＳ算出評価機能部１９と、結果を出力する印刷機能部２０とからなる。
【０００６】
このシステムは、被試験ファクシミリ装置１から補助ファクシミリ装置２に画像を伝送する系と、補助ファクシミリ装置２から被試験ファクシミリ装置１に画像を伝送する系を有し、電磁妨害波を被試験ファクシミリ装置に印加する。
そして、電磁妨害波を印加しない状態のときのファクシミリ出力画像である原画像と、電磁妨害波を印加した状態のときのファクシミリ出力画像である評価画像とを照合し、原画像と評価画像の画像品質の主観評価値の算出を行う。
【０００７】
以下、これを詳述する。
まず、被試験ファクシミリ装置１に電磁妨害波が印加されていない状態で、被試験ファクシミリ装置１から補助ファクシミリ装置２に画像を伝送し、補助ファクシミリ装置２で受信した受信画像をスキャナー１４が読み込むと共に、画像ファイル管理部１６に評価画像ファイルとして格納する。
【０００８】
次に、被試験ファクシミリ装置１に電磁妨害波を印加した状態で、被試験ファクシミリ装置１から補助ファクシミリ装置２に画像を伝送する。
次いで、補助ファクシミリ装置２で受信した受信画像をスキャナー１４が読み込み、この受信画像を画像ファイル管理部１６が評価画像ファイルとして格納する。
【０００９】
次に、画像すり合わせ処理実行部１７で、原画像ファイルと評価画像ファイルの位置あわせを行い、相違点算出処理機能部１８で比較を行う。
算出された相違点から被験者による客観的スコアの平均値として、ＭＯＳ算出評価機能部１９が、ＭＯＳ（Mean Opinion Score 平均オピニオン評価）の推定(算出)を行う(ＭＯＳ推定)。
【００１０】
ここで、上記ＭＯＳ推定について説明する。
評価画像データが得られた後で、評価画像データに対して、原画像データとの比較を行う部分（比較部分）を手動で選択する。相違点算出処理機能部１８において、比較部分の画素情報から、
（ア）比較部分に含まれる縦方向の黒画素幅の最大値を（Ｌ）、
（イ）比較部分に含まれる横方向の黒画素幅の最大値を（Ｗ）、
（ウ）比較部分に含まれる黒画素数をＢ１、原画像の比較部分に相当する部分に含まれる黒画素をＢ２とするとき、（Ｂ１−Ｂ２）／Ｂ２で表される値を「Ｂ」とすると共に、
（エ）原画像の比較部分に相当する部分に含まれる走査線上の隣接する画素間の自己相関係数を「Ｋ」とし、下記「数１」により計算する。
【００１１】
【数１】
ここで、Ｉ0(ｔ)は第ｔ番目の画素であり、白画素なら「0」、黒画素なら「1」である。また、ｍは走査線各行の画素数である。
これらの値を用いてＭＯＳを、下記［数２］、［数３］を用いて推定する。
【００１２】
【数２】
【００１３】
【数３】
【００１４】
ここでａ０〜ａ４およびｂ０〜ｂ２は、予め人の目視によって複数の画像の品質評価試験を行い、この装置で求めた結果が、人の目視による画像の品質評価試験結果と近くなるように定める。
【００１５】
映像の主観品質評価の具体的方法としては、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．５００に規定された、二重刺激妨害尺度法（ＤＳＩＳ、ＥＢＵ法）、二重刺激連続品質尺度法（ＤＳＣＱＳ）、単一刺激連続品質評価法（ＳＳＣＱＥ）、同時二重刺激連続品質評価法（ＳＤＳＣＥ）などが知られている。
しかしながら、これらの手法は、画像品質を評価するために大勢の被験者を集める必要があるため、多大なコストや時間がかかるという不都合がある。
【００１６】
このため、主観評価実験を行うことなく、画質を客観的に評価する手法が研究されている。評価画像の基準画像に対する劣化度を客観的に表す指標として、例えば、SNRが開示されている。これは、原画像と評価対象画像との差分を雑音として、フレーム毎に次式［数４］で示される信号対雑音比を算出するものである。
【００１７】
【数４】
ここで、Ｐs信号電力、ＰNは雑音電力である。ＳＮＲは計算が簡単ではあるが、主観評価との相関が低い場合があるため、より主観評価と近い客観評価基準に関する研究が進められている。
【００１８】
また、この関連技術として、評価の基準となる画像に対して、圧縮・画像処理・保存などを施し、画質劣化した評価画像が、どの程度劣化しているかを客観的に評価するための指標値としてのSSIM（Stractual Similality）が提案されている。
これによると、上記ＳＮＲに比べて、人間の目視による評価(主観評価)と相関の高い客観評価が得られる。
【００１９】
ここで、ＳＳＩＭの算出手順を以下に示す。
基準画像（Ｘ）を図３に示すようにMブロックに分割する(カ)。ここで、単位ブロックはN画素から構成されるものとする。
次いで、第１ブロックについて、次式［数５］、［数６］により、各画素の振幅値Ｘｉを用いて平均値μxとδxを算出する(キ)。
【００２０】
【数５】
【００２１】
【数６】
【００２２】
次いで、上記（キ）の計算を1〜Ｍブロックまで行う(ク)。
次いで、評価対象画像（Ｙ）を（カ）と同様なＭブロックに分割する(ケ)。
第１ブロックに関して、次式［数７］、［数８］、［数９］により、各画素の振幅値Ｘｉを用いて平均値μyと分散δy、δｘｙを算出する(コ)。
【００２３】
【数７】
【００２４】
【数８】
【００２５】
【数９】
【００２６】
次いで、(コ)の計算を１〜Ｍブロックまで行う(サ)。
次に、各ブロック(Ｍブロック分)に対して、次式［数１０］により、ＳＳＩＭを下記の手順に計算する(シ)。
【００２７】
【数１０】
ここで、Ｃ１とＣ２はＳＳＩＭの値を安定させるために導入された定数である。
【００２８】
次いで、基準画像Ｘと評価画像ＹのＭＳＳＩＭを、次式［数１１］により計算する。
【００２９】
【数１１】
ここで、ＭＳＳＩＭ(x,y)の値は１に近い程、評価画像が基準画像と類似していることを意味し、０に近い程、評価画像が基準画像と類似していない、すなわち劣化していると判定するものとする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３０】
【特許文献１】特開平１０−１１２７７５公報
【特許文献２】特開２００６−２０３４７４公報
【非特許文献】
【００３１】
【非特許文献１】2004年4月アイ・イー・イー・イー・トランザクションズ・オン・イメージ・プロセッシング、第13巻4号(mage Quality Assessment：From Error Visibility to Structural Similality”IEEE TRANSACTIONS ON IMAGE PROCESSING Vol.13,No4,April,2004)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３２】
しかしながら、上記特許文献１に開示された関連技術では、白黒の２値情報で構成される画像を平均オピニオン評価の対象としており、高階調のカラー画像などの画像情報を有する画像の品質劣化を評価することができないという不都合があった。
【００３３】
また、上記特許文献２に開示された関連技術では、標準偏差算出や、輝度ずれ、平均自乗誤差といった評価指標が人間の目視による感覚的な評価と必ずしも一致しないため、例えば、評価対象の画像として、人間の目視による評価判定では、明らかに劣化しているように見える評価画像Ａと、ほとんど劣化しているとは感じられない評価画像Ｂとがあった場合に、評価画像Ｂの方が評価画像Ａよりも平均自乗誤差大きいと誤って判定してしまう不都合があった。
【００３４】
更に、ＭＯＳ推定対象を白黒の２値情報で構成される画像に限定していることにより、多階調(Ｎ階調)の画素情報を持った画像の品質劣化を客観的に評価することが考慮されておらず、このため、たとえファクシミリ装置に代えて、他の画像再生装置や画像撮影装置に応用したとしても、品質の劣化を客観的に評価することができず、ファクシミリ以外の画像を扱う電子機器に対する電磁妨害効果の定量的な評価を行うことが困難であるという不都合がある。
【００３５】
［発明の目的］
本発明は、上記関連技術の有する不都合を改善し、画像情報を扱う画像撮影装置における妨害電磁波による影響の評価判定を行う画像劣化評価システム、画像劣化評価方法、および画像劣化評価プログラムを提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３６】
上記目的を達成するために、本発明に係る画像劣化評価システムは、画像情報の読み込みを行う画像読込装置と、この画像撮影装置に対して妨害電磁波を放射する妨害電磁波発生装置と、前記画像読込装置で読み込まれた画像情報の劣化の度合いを算出する画像劣化度演算装置とを備えた画像劣化評価システムであって、前記画像劣化度演算装置は、前記画像読込装置から前記妨害電磁波が印加されないときに読み込まれた画像情報である基準画像と前記妨害電磁波が印加されているときに読み込まれた画像情報である評価画像とを取得する画像情報取得部と、前記取得された画像情報を記憶するデータ管理部と、前記基準画像と前記評価画像との比較を行うと共に、当該比較の結果値および画像編集処理された編集画像の画像劣化度を示す編集画像劣化指標値に基づき前記評価画像における画像劣化度の算出を行う劣化度演算部を備えた構成をとっている。
【００３７】
また、本発明にかかる画像劣化評価方法は、画像情報の読み込みを行う画像読込装置と、この画像撮影装置に対して妨害電磁波を放射する妨害電磁波発生装置と、前記画像読込装置で読み込まれた画像情報の劣化の度合いを算出する画像劣化度演算装置とを備えた画像劣化評価システムにあって、前記画像読込装置における妨害電磁波の影響を測定する画像劣化評価方法であって、画像読込装置が、前記電磁波が放射されるのに先立ち基準画像の読込みを行うと共に前記妨害電磁波の印加時に画像の読み込みを行い、画像劣化度演算装置が、前記基準画像および前記評価画像を取得すると共にこれら画像情報を記憶し、当該記憶された前記基準画像および前記評価画像の比較を行うと共に、当該比較の結果値および画像編集処理された編集画像の画像劣化度を示す編集画像劣化指標値に基づき前記評価画像における画像劣化度の算出を行うことを特徴としている。
【００３８】
又、本発明にかかる画像劣化評価プログラムは、画像情報の読み込みを行う画像読込装置と、この画像撮影装置に対して妨害電磁波を放射する妨害電磁波発生装置と、前記画像読込装置で読み込まれた画像情報の劣化の度合いを算出する画像劣化度演算装置とを備えた画像劣化評価システムにあって、前記画像読込装置における妨害電磁波の影響を測定するための画像劣化評価プログラムであって、前記妨害電磁波が放射されていないときに読み込みを行った基準画像と前記妨害電磁波が印加されているときに読み込みを行った評価画像とを取得する処理を行う画像情報取得機能と、前記基準画像および前記評価画像の比較を行うと共に、当該比較の結果値および画像編集処理された編集画像の画像劣化度を示す編集画像劣化指標値に基づき前記評価画像における画像劣化度の算出を行う画像劣化度算出機能とを、前記画像劣化度演算装置の備えたコンピュータに実行させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００３９】
本発明は、以上のように構成され機能するので、妨害電磁波が印加されないときに読み込まれた基準画像と妨害電磁波が印加されているときに読み込まれた評価画像とを取得する画像情報取得部と、前記基準画像および評価画像の比較を行い比較の結果値および画像編集処理された編集画像の画像劣化度を示す編集画像劣化指標値に基づき評価画像の劣化度を算出する劣化度演算部とを有する構成としたことにより、画像情報を扱う画像撮影装置における妨害電磁波による影響をより正確に評価判定することを可能とする画像劣化評価システム、画像劣化評価方法、画像劣化評価プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明による画像劣化評価システムの一実施形態を示す概略ブロック図である。
【図２】図１に開示した画像劣化評価システムにかかる関連技術の一実施形態を示す概略ブロック図である。
【図３】図１に開示した画像劣化評価システムにおける基準画像および評価画像に対する処理内容を示す説明図である。
【図４】図１に開示した画像劣化評価システムにおける画像劣化度の算出処理の手法を示す説明図である。
【図５】図１に開示した画像劣化評価システムの一実施形態(変形例)を示す概略ブロック図である。
【図６】図５に開示した画像劣化評価システムにおける画像劣化度の算出処理の手法を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
［実施形態］
次に、本発明の実施形態について、その基本的構成内容について説明する。
【００４２】
本実施形態の画像劣化評価システムは、図１に示すように、静止物の撮影を行う画像撮影装置１と、予め設定されたアンテナを介して画像撮影装置１に対し妨害電磁波を印加する妨害電磁波発生装置２と、プログラム制御により動作し、画像撮影装置１から読み込まれた画像の評価判定を行う画像評価判定装置９とを備えた構成となっている。
【００４３】
尚、画像評価判定装置９は、その内部にＣＰＵ(Central Processing Unit)と、メモリ、ＨＤＤ(Hard Disc Drive)などの記憶装置を備えた構成であって、記憶装置内にあらかじめ設定されたプログラムを実行処理することにより、以下に示す機能処理などを実現するものとする。
【００４４】
以下、これを詳説する。
画像撮影装置(画像読込装置)１は、予め設定された静止物の動画撮影を行い、撮影された動画像の読み込みを行う動画撮影読込機能を備えている。
尚、画像撮影装置１は、外部から入力された動画情報を再生する動画再生機能を備えた構成であってもよい。
【００４５】
次に、画像評価装置９は、撮影された動画像を取得する動画像読込部４と、取得された動画像を格納する画像記憶手段を内部に備えたデータ管理部５と、データ管理部５から予め設定された画像情報(フレーム情報)の抽出を行う静止画像抽出部６と、データ管理部５および静止画像抽出部６から特定の画像情報を読み出すと共に画像情報の劣化度を算出する劣化度演算部７を有した構成となっている。
【００４６】
尚、データ管理部５は、動画像読込部４から取得した動画像は、静止物を撮影対象としているため、どのフレームを静止画像として切出してもほとんど相違がないものとする。
静止画抽出部６は、データ管理部５に格納保存された動画像(フレーム画像群)の任意のフレーム画像を読み出すと共に、読み出されたフレーム画像を基準画像(Ｘ)として設定する。尚、この基準画像(Ｘ)は、画像撮影装置１に電磁波が印加されていないときに撮影された画像である。
【００４７】
妨害電磁波発生装置２は、所望の周波数の電磁波を発生させると共に、予め設置されたアンテナ３を介して妨害電波として、画像撮影装置１に対して照射する妨害電波送出機能を備えている。
このとき、画像撮影装置１は、妨害電磁波を受けた状態で上記静止物の撮影を行っているものとする。
尚、妨害電磁波の印加時および無印加時に撮影された静止物(物体)は異なる静止物であってもよい。
【００４８】
データ管理部５は、妨害電磁波の印加時に撮影された動画像を評価動画像として保存する。尚、評価動画像は、複数の静止画像(フレーム画像)で構成される。ここで、データ管理部５は、各フレーム画像を評価画像として設定するものとする。
【００４９】
劣化度演算部７は、妨害電磁波が印加されない状態で取得された基準画像（X）と、妨害電磁波が印加されている(電磁波印加時撮影された)ときに取得された評価画像（Ｙ）とを取得（抽出）すると共に比較して、画像（Ｙ）における劣化の度合いを算出する処理を行う(画像劣化度算出機能、画像劣化度算出工程)。
【００５０】
［実施形態の動作説明］
次に、画像劣化評価システムの全体の動作について概説する。
まず、画像撮影装置１が、妨害電磁波発生装置から妨害電磁波が放射されるのに先立ち基準画像の読込みを行い、次いで妨害電磁波の印加時に評価画像の読み込みを行い、次いで、画像評価装置９が、基準画像および評価画像を取得する(画像情報取得工程)と共に、これら画像情報を記憶する。
次いで、画像評価装置９は、記憶された基準画像および評価画像の比較を行い、この比較の結果値および画像編集処理された編集画像の画像劣化度を示す編集画像劣化指標値に基づき前記評価画像における画像劣化度の算出を行う(画像劣化度算出工程)。
【００５１】
ここで、上記画像劣化度算出工程、操作体系判定工程、および操作体系情報提供行程については、その実行内容をプログラム化し、コンピュータに実行させるように構成してもよい。
【００５２】
次に、画像劣化評価システムの本実施形態の動作について詳説する。
まず、妨害電磁波を印加しない状態で、画像撮影装置１が、画像の撮影を行う。
ここで、画像撮影装置１は静止物を撮影しているものとする。
次に、撮影された動画像が動画像読込部４により読み込まれ、データ管理部５が、動画像の保存処理を行う。
【００５３】
このとき、保存された動画像は、静止物を撮影対象としているため、どのフレームを静止画像として切り出してもほとんど相違が無い。このため、任意のフレーム画像を任意に選択(抽出)することができる。
【００５４】
次いで、静止画抽出部６が、保存された動画像(フレーム画像群)の任意のフレームを切り出して、(読出し)これを基準画像（Ｘ）として設定する。
【００５５】
次に、妨害電磁波発生装置２が、測定したい諸元の電磁波を発生させアンテナ３を介し、測定対象である画像撮影装置１に対して妨害電磁波を照射する。
このとき、画像撮影装置１は画像の撮影を行う(電磁波印加時撮影工程)。
尚、この撮影対象は静止している物体(静止物)とする。
また、この時の撮影対象は上記無印加時に撮影された静止物体と異なる静止物体であってもよい。
【００５６】
次いで、動画像読込部４が撮影された動画像を読み込み、読み込まれた動画像をデータ管理部５が保存する処理を行う(動画像格納処理工程)。
ここで、データ管理部５は、保存した動画像を構成するフレーム画像群の各フレーム画像を評価画像（Ｙ）として設定する。
【００５７】
次いで、劣化度演算部７が、妨害電磁波が印加されない状態で取得された基準画像（X）と、妨害電磁波が印加されている(電磁波印加時撮影された)ときに取得された評価画像（Ｙ）とを比較して、画像（Ｙ）における劣化の度合いを算出する処理を行う(画像劣化度算出工程)。
【００５８】
ここで、上記画像劣化度算出工程について説明する。
まず、基準画像（X）を図２に示すようにＭ個の単位ブロック(１〜Ｍブロック)に分割する(ステップＳ１)。尚、単位ブロックは、予め設定されたＮ個の画素から構成されるものとする。
【００５９】
次いで、第１ブロック(左上のブロックを第１ブロックとする)について、上記ＳＳＩＭの算出手順のステップＡ２と同様に、各画素の振幅値Ｘｉを用いて、以下に示す［数５］、［数６］に基づいて、平均値μｘおよびδｘの算出を行う（ステップＳ２）。
【００６０】
【数５】
【００６１】
【数６】
ここでは、第１ブロック〜Ｍブロックそれぞれに対して（ステップＳ２）に示す計算を行う(ステップＳ３)。
【００６２】
次いで、評価対象の動画像(以下「評価対象動画像」という)の１フレーム目（Ｙ）を上記（ア）に示すのと同様にして、Ｍ個のブロックに分割する(ステップＳ４)。
次いで、第１ブロックに関して、各画素の振幅値Ｘｉを用いて、以下に示す［数７］、［数８］、［数９］に基づき、平均値μｙと分散δｙ、δｘｙを算出する（ステップＳ５）。
【００６３】
【数７】
【００６４】
【数８】
【００６５】
【数９】
【００６６】
また、第２〜Ｎブロックそれぞれについて、各画素の振幅値Ｘｉを用いて、上記に示す（７）、（８）、（９）式により平均値μｙと分散δｙ、δｘｙを算出する(ステップＳ６)。
【００６７】
次いで、第１〜Ｎの各ブロック(Ｍブロック分)についてＳＳＩＭを、以下に示す［数１０］に基づき算出する(ステップＳ７)。
【００６８】
【数１０】
次に、基準画像Ｘと評価画像ＹのＭＳＳＩＭを（式１１）により計算する(ステップＳ８)。
【００６９】
次いで、記憶された各画像フレーム(Ｙ)に対して、上記（ステップＳ４）〜（ステップＳ８で示される処理を行う。
これにより、図４に示すように、フレーム画像おける画像劣化度を、時系列に沿って評価することができる。
【００７０】
また、対象の画像(動画像)がカラー画像である場合、ＲＧＢ(赤緑青)、ＹＵＶ(輝度信号(Ｙ)と、輝度信号と青色成分の差(Ｕ)、輝度信号と赤色成分の差(Ｖ))等の成分ごとに、上記ＭＳＳＩＭを計算すると共に、各成分のＭＳＳＩＭを予め設定されたウェイトで平均化する。
【００７１】
これにより、客観的な評価を行うことが可能となり、且つ人の目視による評価に近似した正確な画像劣化の評価を行うことができる。
【００７２】
［変形例］
次に、本実施形態の変形例について説明する。
【００７３】
この変形例では、図５に示すように、画像撮影装置１に代えて画像再生装置８を備えた点が上記実施形態と異なる。
【００７４】
また、データ管理部５から画像再生装置８に接続され、データ管理部に予め基準となる動画像を保存しておく。これを基準画像Ｘとする。
更に、妨害電磁波発生装置２において、測定したい諸元の電磁波を発生させ、アンテナ３を通じて測定対象である画像再生装置８に照射しつつ、基準画像Ｘを、画像再生装置８により再生し、動画像読込部４により読み込み、データ管理部５において動画像を保存する。この時保存された動画像を評価画像Ｙとする。
【００７５】
劣化度演算部７において、基準画像Ｘと、妨害電磁波を印加した状態で取得した評価画像Ｙを比較して、劣化度の算出を行う。
【００７６】
ここで、上記変形例の動作について、図６に基づき説明する
まず、基準画像（Ｘ）の１フレーム目の画像を、図２に示すように、Ｍブロックに分割する。単位ブロックはＮ画素から構成される(ステップＳ２１)。
次いで、第１ブロックに関して、各画素の振幅値を用いて［数５］、［数６］により平均値μｘおよびδｘを算出する。
ステップＳ２２に示す計算を1〜Mブロックまでそれぞれ行う(ステップＳ２３)。
評価対象の動画像の１フレーム目（Ｙ）を（ステップＳ２１）と同様なMブロックに分割する(ステップＳ２４)。
第１ブロックに関して、各画素の振幅値を用いて［数７］、［数８］、［数９］により平均値μｙと分散δｙ、δｘｙを算出する(ステップＳ２５)。
ステップＳ２５の計算を１〜Mブロックまで繰り返す(ステップＳ２６)。
各ブロック（Mブロック分）に対してＳＳＩＭを［数１０］により計算する(ステップＳ２７)。
【００７７】
基準画像Ｘと評価画像ＹのＭＳＳＩＭを［数１１］により計算する(ステップＳ２８)。
以下、上記（ステップＳ２１）〜（ステップＳ２８）に示す動作処理を全フレームに対して行うより、ＭＳＳＩＭを時系列に沿って算出し、評価画像における劣化度評価を行う(ステップＳ２９)。
【００７８】
この変形例により、画像の撮影を行う画像撮影装置だけでなく、送り込まれた画像情報(映像情報)の再生を行う画像再生装置に妨害電磁波を印加した際の画像の劣化度を客観的に評価することができる。
【００７９】
以上のように、上記実施形態および変形例では、画像撮影装置に対して妨害電磁波を印加し、品質の劣化を客観的に評価することができ、且つその時の評価対象となる装置が再生、記録する画像の階調に制限なく、画像の劣化度をより正確に算出することを可能とする。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、画像の撮影、再生、編集、記録などを行う画像処理装置で、扱う画像の階調に関わらず画像処理装置内における画像品質の測定を行うシステムに適用することができる。
【符号の説明】
【００８１】
１ 画像撮影装置
２ 妨害電磁波発生装置
３ アンテナ
４ 動画像読込部
５ データ管理部
６ 静止画像抽出部
７ 劣化度演算部
８ 動画像再生装置
９ 画像評価装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に妨害信号を印加し、当該電子機器における妨害信号の影響を評価判定する評価システム、評価方法、および評価プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラレコーダやファクシミリ装置など画像情報を扱う画像伝送装置に妨害電磁波(妨害信号)印加し、画像伝送装置で扱われる画像の画像品質の劣化を判定し、画像伝送装置における妨害信号の影響を評価する手法が開示されている。
しかしながら、画像の品質を、例えば人間の目視検査によって行った場合、その検査結果に人為的なミスが介入したり、試験測定者の体調によってはブロックノイズ(画欠け)などを見逃したりしてしまうことにより、評価の基準が変動してしまう不都合がある。
【０００３】
これに対して、撮像装置により撮像された画像に基づき、マスター画像と検査画像を生成し当該画像の比較を行うことにより、人為的なミスが介入することなく撮像装置の妨害信号による影響を検査するための関連技術であるファクシミリ画像品質評価方法および装置が開示されている(特許文献１)。
【０００４】
以下、この関連技術について説明する。
この関連技術は、図２に示すように、被試験装置(画像伝送装置)としての被試験ファクシミリ装置（ＥＵＴ−ＦＡＸ）１と、補助ファクシミリ装置２を備え、この被試験ファクシミリ装置１と補助ファクシミリ装置２を接続する通信ケーブルと、被試験ファクシミリ装置１の電源ケーブル４、また、補助ファクシミリ装置２の電源ケーブル５と、通信ケーブルを経由して被試験ファクシミリ装置１に伝導妨害波を印加する印加回路６と、妨害波発生装置７および電源ケーブルを経由して被試験ファクシミリ装置１に伝導妨害波を印加する印加回路８を備えている。また、妨害波発生装置９と、放射妨害波を印加するアンテナ１０と、妨害波発生装置１１と、静電気を印加する放電ガン１２と、静電気発生装置１３を有した構成をとっている。
【０００５】
更に、画像品質評価を行うファクシミリ画像品質評価装置５０を備え、当該ファクシミリ画像品質評価装置５０は、ＡＥ−ＦＡＸ２から画像を読み込むスキャナー１４、スキャナー１４を制御する画像読込制御部１５、読み込んだ画像をファイルとして管理する画像ファイル管理部１６、原画像ファイルと評価画像ファイルとを比較するときに位置を合わせる画像すり合わせ処理実行部１７と、原画像データと評価画像データとの比較を行う相違点算出処理機能部１８と、原画像データと評価画像データとの比較から平均オピニオン評価(ＭＯＳ)を推定するＭＯＳ算出評価機能部１９と、結果を出力する印刷機能部２０とからなる。
【０００６】
このシステムは、被試験ファクシミリ装置１から補助ファクシミリ装置２に画像を伝送する系と、補助ファクシミリ装置２から被試験ファクシミリ装置１に画像を伝送する系を有し、電磁妨害波を被試験ファクシミリ装置に印加する。
そして、電磁妨害波を印加しない状態のときのファクシミリ出力画像である原画像と、電磁妨害波を印加した状態のときのファクシミリ出力画像である評価画像とを照合し、原画像と評価画像の画像品質の主観評価値の算出を行う。
【０００７】
以下、これを詳述する。
まず、被試験ファクシミリ装置１に電磁妨害波が印加されていない状態で、被試験ファクシミリ装置１から補助ファクシミリ装置２に画像を伝送し、補助ファクシミリ装置２で受信した受信画像をスキャナー１４が読み込むと共に、画像ファイル管理部１６に評価画像ファイルとして格納する。
【０００８】
次に、被試験ファクシミリ装置１に電磁妨害波を印加した状態で、被試験ファクシミリ装置１から補助ファクシミリ装置２に画像を伝送する。
次いで、補助ファクシミリ装置２で受信した受信画像をスキャナー１４が読み込み、この受信画像を画像ファイル管理部１６が評価画像ファイルとして格納する。
【０００９】
次に、画像すり合わせ処理実行部１７で、原画像ファイルと評価画像ファイルの位置あわせを行い、相違点算出処理機能部１８で比較を行う。
算出された相違点から被験者による客観的スコアの平均値として、ＭＯＳ算出評価機能部１９が、ＭＯＳ（Mean Opinion Score 平均オピニオン評価）の推定(算出)を行う(ＭＯＳ推定)。
【００１０】
ここで、上記ＭＯＳ推定について説明する。
評価画像データが得られた後で、評価画像データに対して、原画像データとの比較を行う部分（比較部分）を手動で選択する。相違点算出処理機能部１８において、比較部分の画素情報から、
（ア）比較部分に含まれる縦方向の黒画素幅の最大値を（Ｌ）、
（イ）比較部分に含まれる横方向の黒画素幅の最大値を（Ｗ）、
（ウ）比較部分に含まれる黒画素数をＢ１、原画像の比較部分に相当する部分に含まれる黒画素をＢ２とするとき、（Ｂ１−Ｂ２）／Ｂ２で表される値を「Ｂ」とすると共に、
（エ）原画像の比較部分に相当する部分に含まれる走査線上の隣接する画素間の自己相関係数を「Ｋ」とし、下記「数１」により計算する。
【００１１】
【数１】
ここで、Ｉ0(ｔ)は第ｔ番目の画素であり、白画素なら「0」、黒画素なら「1」である。また、ｍは走査線各行の画素数である。
これらの値を用いてＭＯＳを、下記［数２］、［数３］を用いて推定する。
【００１２】
【数２】
【００１３】
【数３】
【００１４】
ここでａ０〜ａ４およびｂ０〜ｂ２は、予め人の目視によって複数の画像の品質評価試験を行い、この装置で求めた結果が、人の目視による画像の品質評価試験結果と近くなるように定める。
【００１５】
映像の主観品質評価の具体的方法としては、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．５００に規定された、二重刺激妨害尺度法（ＤＳＩＳ、ＥＢＵ法）、二重刺激連続品質尺度法（ＤＳＣＱＳ）、単一刺激連続品質評価法（ＳＳＣＱＥ）、同時二重刺激連続品質評価法（ＳＤＳＣＥ）などが知られている。
しかしながら、これらの手法は、画像品質を評価するために大勢の被験者を集める必要があるため、多大なコストや時間がかかるという不都合がある。
【００１６】
このため、主観評価実験を行うことなく、画質を客観的に評価する手法が研究されている。評価画像の基準画像に対する劣化度を客観的に表す指標として、例えば、SNRが開示されている。これは、原画像と評価対象画像との差分を雑音として、フレーム毎に次式［数４］で示される信号対雑音比を算出するものである。
【００１７】
【数４】
ここで、Ｐs信号電力、ＰNは雑音電力である。ＳＮＲは計算が簡単ではあるが、主観評価との相関が低い場合があるため、より主観評価と近い客観評価基準に関する研究が進められている。
【００１８】
また、この関連技術として、評価の基準となる画像に対して、圧縮・画像処理・保存などを施し、画質劣化した評価画像が、どの程度劣化しているかを客観的に評価するための指標値としてのSSIM（Stractual Similality）が提案されている。
これによると、上記ＳＮＲに比べて、人間の目視による評価(主観評価)と相関の高い客観評価が得られる。
【００１９】
ここで、ＳＳＩＭの算出手順を以下に示す。
基準画像（Ｘ）を図３に示すようにMブロックに分割する(カ)。ここで、単位ブロックはN画素から構成されるものとする。
次いで、第１ブロックについて、次式［数５］、［数６］により、各画素の振幅値Ｘｉを用いて平均値μxとδxを算出する(キ)。
【００２０】
【数５】
【００２１】
【数６】
【００２２】
次いで、上記（キ）の計算を1〜Ｍブロックまで行う(ク)。
次いで、評価対象画像（Ｙ）を（カ）と同様なＭブロックに分割する(ケ)。
第１ブロックに関して、次式［数７］、［数８］、［数９］により、各画素の振幅値Ｘｉを用いて平均値μyと分散δy、δｘｙを算出する(コ)。
【００２３】
【数７】
【００２４】
【数８】
【００２５】
【数９】
【００２６】
次いで、(コ)の計算を１〜Ｍブロックまで行う(サ)。
次に、各ブロック(Ｍブロック分)に対して、次式［数１０］により、ＳＳＩＭを下記の手順に計算する(シ)。
【００２７】
【数１０】
ここで、Ｃ１とＣ２はＳＳＩＭの値を安定させるために導入された定数である。
【００２８】
次いで、基準画像Ｘと評価画像ＹのＭＳＳＩＭを、次式［数１１］により計算する。
【００２９】
【数１１】
ここで、ＭＳＳＩＭ(x,y)の値は１に近い程、評価画像が基準画像と類似していることを意味し、０に近い程、評価画像が基準画像と類似していない、すなわち劣化していると判定するものとする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３０】
【特許文献１】特開平１０−１１２７７５公報
【特許文献２】特開２００６−２０３４７４公報
【非特許文献】
【００３１】
【非特許文献１】2004年4月アイ・イー・イー・イー・トランザクションズ・オン・イメージ・プロセッシング、第13巻4号(mage Quality Assessment：From Error Visibility to Structural Similality”IEEE TRANSACTIONS ON IMAGE PROCESSING Vol.13,No4,April,2004)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３２】
しかしながら、上記特許文献１に開示された関連技術では、白黒の２値情報で構成される画像を平均オピニオン評価の対象としており、高階調のカラー画像などの画像情報を有する画像の品質劣化を評価することができないという不都合があった。
【００３３】
また、上記特許文献２に開示された関連技術では、標準偏差算出や、輝度ずれ、平均自乗誤差といった評価指標が人間の目視による感覚的な評価と必ずしも一致しないため、例えば、評価対象の画像として、人間の目視による評価判定では、明らかに劣化しているように見える評価画像Ａと、ほとんど劣化しているとは感じられない評価画像Ｂとがあった場合に、評価画像Ｂの方が評価画像Ａよりも平均自乗誤差大きいと誤って判定してしまう不都合があった。
【００３４】
更に、ＭＯＳ推定対象を白黒の２値情報で構成される画像に限定していることにより、多階調(Ｎ階調)の画素情報を持った画像の品質劣化を客観的に評価することが考慮されておらず、このため、たとえファクシミリ装置に代えて、他の画像再生装置や画像撮影装置に応用したとしても、品質の劣化を客観的に評価することができず、ファクシミリ以外の画像を扱う電子機器に対する電磁妨害効果の定量的な評価を行うことが困難であるという不都合がある。
【００３５】
［発明の目的］
本発明は、上記関連技術の有する不都合を改善し、画像情報を扱う画像撮影装置における妨害電磁波による影響の評価判定を行う画像劣化評価システム、画像劣化評価方法、および画像劣化評価プログラムを提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３６】
上記目的を達成するために、本発明に係る画像劣化評価システムは、画像情報の読み込みを行う画像読込装置と、この画像撮影装置に対して妨害電磁波を放射する妨害電磁波発生装置と、前記画像読込装置で読み込まれた画像情報の劣化の度合いを算出する画像劣化度演算装置とを備えた画像劣化評価システムであって、前記画像劣化度演算装置は、前記画像読込装置から前記妨害電磁波が印加されないときに読み込まれた画像情報である基準画像と前記妨害電磁波が印加されているときに読み込まれた画像情報である評価画像とを取得する画像情報取得部と、前記取得された画像情報を記憶するデータ管理部と、前記基準画像と前記評価画像との比較を行うと共に、当該比較の結果値および画像編集処理された編集画像の画像劣化度を示す編集画像劣化指標値に基づき前記評価画像における画像劣化度の算出を行う劣化度演算部を備えた構成をとっている。
【００３７】
また、本発明にかかる画像劣化評価方法は、画像情報の読み込みを行う画像読込装置と、この画像撮影装置に対して妨害電磁波を放射する妨害電磁波発生装置と、前記画像読込装置で読み込まれた画像情報の劣化の度合いを算出する画像劣化度演算装置とを備えた画像劣化評価システムにあって、前記画像読込装置における妨害電磁波の影響を測定する画像劣化評価方法であって、画像読込装置が、前記電磁波が放射されるのに先立ち基準画像の読込みを行うと共に前記妨害電磁波の印加時に画像の読み込みを行い、画像劣化度演算装置が、前記基準画像および前記評価画像を取得すると共にこれら画像情報を記憶し、当該記憶された前記基準画像および前記評価画像の比較を行うと共に、当該比較の結果値および画像編集処理された編集画像の画像劣化度を示す編集画像劣化指標値に基づき前記評価画像における画像劣化度の算出を行うことを特徴としている。
【００３８】
又、本発明にかかる画像劣化評価プログラムは、画像情報の読み込みを行う画像読込装置と、この画像撮影装置に対して妨害電磁波を放射する妨害電磁波発生装置と、前記画像読込装置で読み込まれた画像情報の劣化の度合いを算出する画像劣化度演算装置とを備えた画像劣化評価システムにあって、前記画像読込装置における妨害電磁波の影響を測定するための画像劣化評価プログラムであって、前記妨害電磁波が放射されていないときに読み込みを行った基準画像と前記妨害電磁波が印加されているときに読み込みを行った評価画像とを取得する処理を行う画像情報取得機能と、前記基準画像および前記評価画像の比較を行うと共に、当該比較の結果値および画像編集処理された編集画像の画像劣化度を示す編集画像劣化指標値に基づき前記評価画像における画像劣化度の算出を行う画像劣化度算出機能とを、前記画像劣化度演算装置の備えたコンピュータに実行させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００３９】
本発明は、以上のように構成され機能するので、妨害電磁波が印加されないときに読み込まれた基準画像と妨害電磁波が印加されているときに読み込まれた評価画像とを取得する画像情報取得部と、前記基準画像および評価画像の比較を行い比較の結果値および画像編集処理された編集画像の画像劣化度を示す編集画像劣化指標値に基づき評価画像の劣化度を算出する劣化度演算部とを有する構成としたことにより、画像情報を扱う画像撮影装置における妨害電磁波による影響をより正確に評価判定することを可能とする画像劣化評価システム、画像劣化評価方法、画像劣化評価プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明による画像劣化評価システムの一実施形態を示す概略ブロック図である。
【図２】図１に開示した画像劣化評価システムにかかる関連技術の一実施形態を示す概略ブロック図である。
【図３】図１に開示した画像劣化評価システムにおける基準画像および評価画像に対する処理内容を示す説明図である。
【図４】図１に開示した画像劣化評価システムにおける画像劣化度の算出処理の手法を示す説明図である。
【図５】図１に開示した画像劣化評価システムの一実施形態(変形例)を示す概略ブロック図である。
【図６】図５に開示した画像劣化評価システムにおける画像劣化度の算出処理の手法を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
［実施形態］
次に、本発明の実施形態について、その基本的構成内容について説明する。
【００４２】
本実施形態の画像劣化評価システムは、図１に示すように、静止物の撮影を行う画像撮影装置１と、予め設定されたアンテナを介して画像撮影装置１に対し妨害電磁波を印加する妨害電磁波発生装置２と、プログラム制御により動作し、画像撮影装置１から読み込まれた画像の評価判定を行う画像評価判定装置９とを備えた構成となっている。
【００４３】
尚、画像評価判定装置９は、その内部にＣＰＵ(Central Processing Unit)と、メモリ、ＨＤＤ(Hard Disc Drive)などの記憶装置を備えた構成であって、記憶装置内にあらかじめ設定されたプログラムを実行処理することにより、以下に示す機能処理などを実現するものとする。
【００４４】
以下、これを詳説する。
画像撮影装置(画像読込装置)１は、予め設定された静止物の動画撮影を行い、撮影された動画像の読み込みを行う動画撮影読込機能を備えている。
尚、画像撮影装置１は、外部から入力された動画情報を再生する動画再生機能を備えた構成であってもよい。
【００４５】
次に、画像評価装置９は、撮影された動画像を取得する動画像読込部４と、取得された動画像を格納する画像記憶手段を内部に備えたデータ管理部５と、データ管理部５から予め設定された画像情報(フレーム情報)の抽出を行う静止画像抽出部６と、データ管理部５および静止画像抽出部６から特定の画像情報を読み出すと共に画像情報の劣化度を算出する劣化度演算部７を有した構成となっている。
【００４６】
尚、データ管理部５は、動画像読込部４から取得した動画像は、静止物を撮影対象としているため、どのフレームを静止画像として切出してもほとんど相違がないものとする。
静止画抽出部６は、データ管理部５に格納保存された動画像(フレーム画像群)の任意のフレーム画像を読み出すと共に、読み出されたフレーム画像を基準画像(Ｘ)として設定する。尚、この基準画像(Ｘ)は、画像撮影装置１に電磁波が印加されていないときに撮影された画像である。
【００４７】
妨害電磁波発生装置２は、所望の周波数の電磁波を発生させると共に、予め設置されたアンテナ３を介して妨害電波として、画像撮影装置１に対して照射する妨害電波送出機能を備えている。
このとき、画像撮影装置１は、妨害電磁波を受けた状態で上記静止物の撮影を行っているものとする。
尚、妨害電磁波の印加時および無印加時に撮影された静止物(物体)は異なる静止物であってもよい。
【００４８】
データ管理部５は、妨害電磁波の印加時に撮影された動画像を評価動画像として保存する。尚、評価動画像は、複数の静止画像(フレーム画像)で構成される。ここで、データ管理部５は、各フレーム画像を評価画像として設定するものとする。
【００４９】
劣化度演算部７は、妨害電磁波が印加されない状態で取得された基準画像（X）と、妨害電磁波が印加されている(電磁波印加時撮影された)ときに取得された評価画像（Ｙ）とを取得（抽出）すると共に比較して、画像（Ｙ）における劣化の度合いを算出する処理を行う(画像劣化度算出機能、画像劣化度算出工程)。
【００５０】
［実施形態の動作説明］
次に、画像劣化評価システムの全体の動作について概説する。
まず、画像撮影装置１が、妨害電磁波発生装置から妨害電磁波が放射されるのに先立ち基準画像の読込みを行い、次いで妨害電磁波の印加時に評価画像の読み込みを行い、次いで、画像評価装置９が、基準画像および評価画像を取得する(画像情報取得工程)と共に、これら画像情報を記憶する。
次いで、画像評価装置９は、記憶された基準画像および評価画像の比較を行い、この比較の結果値および画像編集処理された編集画像の画像劣化度を示す編集画像劣化指標値に基づき前記評価画像における画像劣化度の算出を行う(画像劣化度算出工程)。
【００５１】
ここで、上記画像劣化度算出工程、操作体系判定工程、および操作体系情報提供行程については、その実行内容をプログラム化し、コンピュータに実行させるように構成してもよい。
【００５２】
次に、画像劣化評価システムの本実施形態の動作について詳説する。
まず、妨害電磁波を印加しない状態で、画像撮影装置１が、画像の撮影を行う。
ここで、画像撮影装置１は静止物を撮影しているものとする。
次に、撮影された動画像が動画像読込部４により読み込まれ、データ管理部５が、動画像の保存処理を行う。
【００５３】
このとき、保存された動画像は、静止物を撮影対象としているため、どのフレームを静止画像として切り出してもほとんど相違が無い。このため、任意のフレーム画像を任意に選択(抽出)することができる。
【００５４】
次いで、静止画抽出部６が、保存された動画像(フレーム画像群)の任意のフレームを切り出して、(読出し)これを基準画像（Ｘ）として設定する。
【００５５】
次に、妨害電磁波発生装置２が、測定したい諸元の電磁波を発生させアンテナ３を介し、測定対象である画像撮影装置１に対して妨害電磁波を照射する。
このとき、画像撮影装置１は画像の撮影を行う(電磁波印加時撮影工程)。
尚、この撮影対象は静止している物体(静止物)とする。
また、この時の撮影対象は上記無印加時に撮影された静止物体と異なる静止物体であってもよい。
【００５６】
次いで、動画像読込部４が撮影された動画像を読み込み、読み込まれた動画像をデータ管理部５が保存する処理を行う(動画像格納処理工程)。
ここで、データ管理部５は、保存した動画像を構成するフレーム画像群の各フレーム画像を評価画像（Ｙ）として設定する。
【００５７】
次いで、劣化度演算部７が、妨害電磁波が印加されない状態で取得された基準画像（X）と、妨害電磁波が印加されている(電磁波印加時撮影された)ときに取得された評価画像（Ｙ）とを比較して、画像（Ｙ）における劣化の度合いを算出する処理を行う(画像劣化度算出工程)。
【００５８】
ここで、上記画像劣化度算出工程について説明する。
まず、基準画像（X）を図２に示すようにＭ個の単位ブロック(１〜Ｍブロック)に分割する(ステップＳ１)。尚、単位ブロックは、予め設定されたＮ個の画素から構成されるものとする。
【００５９】
次いで、第１ブロック(左上のブロックを第１ブロックとする)について、上記ＳＳＩＭの算出手順のステップＡ２と同様に、各画素の振幅値Ｘｉを用いて、以下に示す［数５］、［数６］に基づいて、平均値μｘおよびδｘの算出を行う（ステップＳ２）。
【００６０】
【数５】
【００６１】
【数６】
ここでは、第１ブロック〜Ｍブロックそれぞれに対して（ステップＳ２）に示す計算を行う(ステップＳ３)。
【００６２】
次いで、評価対象の動画像(以下「評価対象動画像」という)の１フレーム目（Ｙ）を上記（ア）に示すのと同様にして、Ｍ個のブロックに分割する(ステップＳ４)。
次いで、第１ブロックに関して、各画素の振幅値Ｘｉを用いて、以下に示す［数７］、［数８］、［数９］に基づき、平均値μｙと分散δｙ、δｘｙを算出する（ステップＳ５）。
【００６３】
【数７】
【００６４】
【数８】
【００６５】
【数９】
【００６６】
また、第２〜Ｎブロックそれぞれについて、各画素の振幅値Ｘｉを用いて、上記に示す（７）、（８）、（９）式により平均値μｙと分散δｙ、δｘｙを算出する(ステップＳ６)。
【００６７】
次いで、第１〜Ｎの各ブロック(Ｍブロック分)についてＳＳＩＭを、以下に示す［数１０］に基づき算出する(ステップＳ７)。
【００６８】
【数１０】
次に、基準画像Ｘと評価画像ＹのＭＳＳＩＭを（式１１）により計算する(ステップＳ８)。
【００６９】
次いで、記憶された各画像フレーム(Ｙ)に対して、上記（ステップＳ４）〜（ステップＳ８で示される処理を行う。
これにより、図４に示すように、フレーム画像おける画像劣化度を、時系列に沿って評価することができる。
【００７０】
また、対象の画像(動画像)がカラー画像である場合、ＲＧＢ(赤緑青)、ＹＵＶ(輝度信号(Ｙ)と、輝度信号と青色成分の差(Ｕ)、輝度信号と赤色成分の差(Ｖ))等の成分ごとに、上記ＭＳＳＩＭを計算すると共に、各成分のＭＳＳＩＭを予め設定されたウェイトで平均化する。
【００７１】
これにより、客観的な評価を行うことが可能となり、且つ人の目視による評価に近似した正確な画像劣化の評価を行うことができる。
【００７２】
［変形例］
次に、本実施形態の変形例について説明する。
【００７３】
この変形例では、図５に示すように、画像撮影装置１に代えて画像再生装置８を備えた点が上記実施形態と異なる。
【００７４】
また、データ管理部５から画像再生装置８に接続され、データ管理部に予め基準となる動画像を保存しておく。これを基準画像Ｘとする。
更に、妨害電磁波発生装置２において、測定したい諸元の電磁波を発生させ、アンテナ３を通じて測定対象である画像再生装置８に照射しつつ、基準画像Ｘを、画像再生装置８により再生し、動画像読込部４により読み込み、データ管理部５において動画像を保存する。この時保存された動画像を評価画像Ｙとする。
【００７５】
劣化度演算部７において、基準画像Ｘと、妨害電磁波を印加した状態で取得した評価画像Ｙを比較して、劣化度の算出を行う。
【００７６】
ここで、上記変形例の動作について、図６に基づき説明する
まず、基準画像（Ｘ）の１フレーム目の画像を、図２に示すように、Ｍブロックに分割する。単位ブロックはＮ画素から構成される(ステップＳ２１)。
次いで、第１ブロックに関して、各画素の振幅値を用いて［数５］、［数６］により平均値μｘおよびδｘを算出する。
ステップＳ２２に示す計算を1〜Mブロックまでそれぞれ行う(ステップＳ２３)。
評価対象の動画像の１フレーム目（Ｙ）を（ステップＳ２１）と同様なMブロックに分割する(ステップＳ２４)。
第１ブロックに関して、各画素の振幅値を用いて［数７］、［数８］、［数９］により平均値μｙと分散δｙ、δｘｙを算出する(ステップＳ２５)。
ステップＳ２５の計算を１〜Mブロックまで繰り返す(ステップＳ２６)。
各ブロック（Mブロック分）に対してＳＳＩＭを［数１０］により計算する(ステップＳ２７)。
【００７７】
基準画像Ｘと評価画像ＹのＭＳＳＩＭを［数１１］により計算する(ステップＳ２８)。
以下、上記（ステップＳ２１）〜（ステップＳ２８）に示す動作処理を全フレームに対して行うより、ＭＳＳＩＭを時系列に沿って算出し、評価画像における劣化度評価を行う(ステップＳ２９)。
【００７８】
この変形例により、画像の撮影を行う画像撮影装置だけでなく、送り込まれた画像情報(映像情報)の再生を行う画像再生装置に妨害電磁波を印加した際の画像の劣化度を客観的に評価することができる。
【００７９】
以上のように、上記実施形態および変形例では、画像撮影装置に対して妨害電磁波を印加し、品質の劣化を客観的に評価することができ、且つその時の評価対象となる装置が再生、記録する画像の階調に制限なく、画像の劣化度をより正確に算出することを可能とする。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、画像の撮影、再生、編集、記録などを行う画像処理装置で、扱う画像の階調に関わらず画像処理装置内における画像品質の測定を行うシステムに適用することができる。
【符号の説明】
【００８１】
１ 画像撮影装置
２ 妨害電磁波発生装置
３ アンテナ
４ 動画像読込部
５ データ管理部
６ 静止画像抽出部
７ 劣化度演算部
８ 動画像再生装置
９ 画像評価装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像情報の読み込みを行う画像読込装置と、この画像撮影装置に対して妨害電磁波を放射する妨害電磁波発生装置と、画像編集処理された編集画像の画像劣化度を示す編集画像劣化指標値に基づき前記画像読込装置で読み込まれた画像情報の劣化の度合いを算出する画像劣化度演算装置とを有し、
前記画像劣化度演算装置は、
前記画像読込装置から前記妨害電磁波が印加されないときに読み込まれた画像情報である基準画像と前記妨害電磁波が印加されているときに読み込まれた画像情報である評価画像とを取得する画像情報取得部と、前記取得された画像情報を記憶するデータ管理部と、
前記基準画像と前記評価画像との比較を行うと共に、当該比較の結果値を用いて計算した前記編集画像劣化指標値に基づき前記評価画像における画像劣化度の算出を行う劣化度演算部を備えたことを特徴とする画像劣化評価システム。
【請求項２】
前記請求項１に記載の操作体系設定システムにおいて、
前記画像が複数の異なるフレーム画像からなるフレーム画像群である場合に前記フレーム画像群から任意のフレーム画像を抽出する静止画像抽出部を備え、
前記劣化度演算部は、前記抽出されたフレーム画像に基づき前記評価画像の劣化度を前記画像劣化指標値に基づき算出するフレーム画像劣化度算出機能を備えたことを特徴とする画像劣化評価システム。
【請求項３】
前記請求項１に記載の画像劣化評価システムにおいて、
前記編集画像劣化指標値は、前記基準画像および評価画像に基づくＳＳＩＭ(Ｓｔｒａｃｔｕａｌ Ｓｉｍｉｌａｌｉｔｙ)であることを特徴とする画像劣化評価システム。
【請求項４】
前記請求項２に記載の画像劣化評価システムにおいて、
前記劣化度演算部は、前記基準画像および前記評価画像を予め設定された領域群に分割すると共に、前記基準画像および前記評価画像それぞれの対応する領域を比較して前記評価画像における劣化度を前記画像劣化指標値に基づき算出する分割比較機能を備えたことを特徴とする画像劣化評価システム。
【請求項５】
前記請求項１に記載の画像劣化評価システムにおいて、
前記基準画像および評価画像が予め設定された撮影対象物を連続的に撮影した複数のフレーム画像からなる基準フレーム画像群および評価画像群である場合に、前記劣化度演算部は、前記基準画像群および評価画像群から時系列に沿った順にそれぞれ基準画像情報および評価画像を抽出し比較を行う動画像比較機能を備えたことを特徴とする画像劣化評価システム。
【請求項６】
前記請求項１に記載の画像劣化評価システムにおいて、
前記画像読込装置は前記データ管理部に記憶された画像情報を再生する画像再生機能を備え、
前記画像劣化度演算装置は、前記画像情報が画像読込装置で再生されているときに前記基準画像および前記評価画像を取得する再生画像取得機能を備えたことを特徴とする画像劣化評価システム。
【請求項７】
前記請求項５、６に記載の画像劣化評価システムにおいて、
前記劣化度演算部は、前記基準画像および前記評価画像を予め設定された領域群に分割すると共に、前記基準画像および前記評価画像それぞれの対応する領域を比較して前記評価画像における劣化度を前記画像劣化指標値に基づき算出する分割比較機能を備えたことを特徴とする画像劣化評価システム。
【請求項８】
画像情報の読み込みを行う画像読込装置と、この画像撮影装置に対して妨害電磁波を放射する妨害電磁波発生装置と、前記画像読込装置で読み込まれた画像情報の劣化の度合いを算出する画像劣化度演算装置とを備えた画像劣化評価システムにあって、前記画像読込装置における妨害電磁波の影響を測定する画像劣化評価方法であって、
画像読込装置は、前記電磁波が放射されるのに先立ち基準画像の読込みを行うと共に前記妨害電磁波の印加時に画像の読み込みを行い、画像劣化度演算装置が、前記基準画像および前記評価画像を取得すると共にこれら画像情報を記憶し、当該記憶された前記基準画像および前記評価画像の比較を行うと共に、当該比較の結果値および画像編集処理された編集画像の画像劣化度を示す編集画像劣化指標値に基づき前記評価画像における画像劣化度の算出を行うことを特徴とする画像劣化評価方法。
【請求項９】
画像情報の読み込みを行う画像読込装置と、この画像撮影装置に対して妨害電磁波を放射する妨害電磁波発生装置と、前記画像読込装置で読み込まれた画像情報の劣化の度合いを算出する画像劣化度演算装置とを備えた画像劣化評価システムにあって、前記画像読込装置における妨害電磁波の影響を測定するための画像劣化評価プログラムであって、
前記妨害電磁波が放射されていないときに読み込みを行った基準画像と前記妨害電磁波が印加されているときに読み込みを行った評価画像とを取得する処理を行う画像情報取得機能と、
前記基準画像および前記評価画像の比較を行うと共に、当該比較の結果値および画像編集処理された編集画像の画像劣化度を示す編集画像劣化指標値に基づき前記評価画像における画像劣化度の算出を行う画像劣化度算出機能とを、前記画像劣化度演算装置の備えたコンピュータに実行させることを特徴とする画像劣化評価プログラム。
【請求項１】
画像情報の読み込みを行う画像読込装置と、この画像撮影装置に対して妨害電磁波を放射する妨害電磁波発生装置と、画像編集処理された編集画像の画像劣化度を示す編集画像劣化指標値に基づき前記画像読込装置で読み込まれた画像情報の劣化の度合いを算出する画像劣化度演算装置とを有し、
前記画像劣化度演算装置は、
前記画像読込装置から前記妨害電磁波が印加されないときに読み込まれた画像情報である基準画像と前記妨害電磁波が印加されているときに読み込まれた画像情報である評価画像とを取得する画像情報取得部と、前記取得された画像情報を記憶するデータ管理部と、
前記基準画像と前記評価画像との比較を行うと共に、当該比較の結果値を用いて計算した前記編集画像劣化指標値に基づき前記評価画像における画像劣化度の算出を行う劣化度演算部を備えたことを特徴とする画像劣化評価システム。
【請求項２】
前記請求項１に記載の操作体系設定システムにおいて、
前記画像が複数の異なるフレーム画像からなるフレーム画像群である場合に前記フレーム画像群から任意のフレーム画像を抽出する静止画像抽出部を備え、
前記劣化度演算部は、前記抽出されたフレーム画像に基づき前記評価画像の劣化度を前記画像劣化指標値に基づき算出するフレーム画像劣化度算出機能を備えたことを特徴とする画像劣化評価システム。
【請求項３】
前記請求項１に記載の画像劣化評価システムにおいて、
前記編集画像劣化指標値は、前記基準画像および評価画像に基づくＳＳＩＭ(Ｓｔｒａｃｔｕａｌ Ｓｉｍｉｌａｌｉｔｙ)であることを特徴とする画像劣化評価システム。
【請求項４】
前記請求項２に記載の画像劣化評価システムにおいて、
前記劣化度演算部は、前記基準画像および前記評価画像を予め設定された領域群に分割すると共に、前記基準画像および前記評価画像それぞれの対応する領域を比較して前記評価画像における劣化度を前記画像劣化指標値に基づき算出する分割比較機能を備えたことを特徴とする画像劣化評価システム。
【請求項５】
前記請求項１に記載の画像劣化評価システムにおいて、
前記基準画像および評価画像が予め設定された撮影対象物を連続的に撮影した複数のフレーム画像からなる基準フレーム画像群および評価画像群である場合に、前記劣化度演算部は、前記基準画像群および評価画像群から時系列に沿った順にそれぞれ基準画像情報および評価画像を抽出し比較を行う動画像比較機能を備えたことを特徴とする画像劣化評価システム。
【請求項６】
前記請求項１に記載の画像劣化評価システムにおいて、
前記画像読込装置は前記データ管理部に記憶された画像情報を再生する画像再生機能を備え、
前記画像劣化度演算装置は、前記画像情報が画像読込装置で再生されているときに前記基準画像および前記評価画像を取得する再生画像取得機能を備えたことを特徴とする画像劣化評価システム。
【請求項７】
前記請求項５、６に記載の画像劣化評価システムにおいて、
前記劣化度演算部は、前記基準画像および前記評価画像を予め設定された領域群に分割すると共に、前記基準画像および前記評価画像それぞれの対応する領域を比較して前記評価画像における劣化度を前記画像劣化指標値に基づき算出する分割比較機能を備えたことを特徴とする画像劣化評価システム。
【請求項８】
画像情報の読み込みを行う画像読込装置と、この画像撮影装置に対して妨害電磁波を放射する妨害電磁波発生装置と、前記画像読込装置で読み込まれた画像情報の劣化の度合いを算出する画像劣化度演算装置とを備えた画像劣化評価システムにあって、前記画像読込装置における妨害電磁波の影響を測定する画像劣化評価方法であって、
画像読込装置は、前記電磁波が放射されるのに先立ち基準画像の読込みを行うと共に前記妨害電磁波の印加時に画像の読み込みを行い、画像劣化度演算装置が、前記基準画像および前記評価画像を取得すると共にこれら画像情報を記憶し、当該記憶された前記基準画像および前記評価画像の比較を行うと共に、当該比較の結果値および画像編集処理された編集画像の画像劣化度を示す編集画像劣化指標値に基づき前記評価画像における画像劣化度の算出を行うことを特徴とする画像劣化評価方法。
【請求項９】
画像情報の読み込みを行う画像読込装置と、この画像撮影装置に対して妨害電磁波を放射する妨害電磁波発生装置と、前記画像読込装置で読み込まれた画像情報の劣化の度合いを算出する画像劣化度演算装置とを備えた画像劣化評価システムにあって、前記画像読込装置における妨害電磁波の影響を測定するための画像劣化評価プログラムであって、
前記妨害電磁波が放射されていないときに読み込みを行った基準画像と前記妨害電磁波が印加されているときに読み込みを行った評価画像とを取得する処理を行う画像情報取得機能と、
前記基準画像および前記評価画像の比較を行うと共に、当該比較の結果値および画像編集処理された編集画像の画像劣化度を示す編集画像劣化指標値に基づき前記評価画像における画像劣化度の算出を行う画像劣化度算出機能とを、前記画像劣化度演算装置の備えたコンピュータに実行させることを特徴とする画像劣化評価プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−２０６２４４（Ｐ２０１０−２０６２４４Ａ）
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４６２７６（Ｐ２００９−４６２７６）
【出願日】平成２１年２月２７日（２００９．２．２７）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２７日（２００９．２．２７）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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