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JP2006109315A - Image analyzing apparatus and method - Google Patents

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JP2006109315A
JP2006109315A JP2004296041A JP2004296041A JP2006109315A JP 2006109315 A JP2006109315 A JP 2006109315A JP 2004296041 A JP2004296041 A JP 2004296041A JP 2004296041 A JP2004296041 A JP 2004296041A JP 2006109315 A JP2006109315 A JP 2006109315A
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JP
Japan
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resolution
scanning position
calculated
line width
calculating
Prior art date
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Pending
Application number
JP2004296041A
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Japanese (ja)
Inventor
Yukio Ozawa
幸雄 小澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To decide presence/no presence of abnormality in a lens barrel by calculating the number of critical TV resolution stripes. <P>SOLUTION: In an image analyzing apparatus 100, the image of a chart picked up by using the lens barrel 200 is taken in to calculate line width and contrast of a wedge pattern on the chart image, and the number of critical TV resolution stripes is calculated on the basis of these calculation results. The resolution of the lens barrel 200 that has picked up the image of the chart is decided on the basis of the calculated number of critical TV resolution stripes, and presence/no presence of abnormality in the lens barrel 200 is decided. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、画像を解析して撮像素子の解像度を判定する画像解析装置、および画像解析方法に関する。   The present invention relates to an image analysis apparatus and an image analysis method for analyzing an image and determining the resolution of an image sensor.

非特許文献1によって次のような限界解像度判定アルゴリズムが知られている。複数のくさび状の図形により構成されるくさびパターンを含む矩形領域のデータに対して、くさびパターンが読み取れなくなるまで矩形領域を走査して、くさび状の図形の本数の検出を行い、検出結果に基づいて限界解像度を判定する。   Non-Patent Document 1 discloses the following limit resolution determination algorithm. Based on the detection result, scan the rectangular area until the wedge pattern can no longer be read, and detect the number of wedge-shaped figures for the data of the rectangular area including the wedge pattern composed of multiple wedge-shaped figures. To determine the critical resolution.

カメラ映像機器工業会規格 規格名称:CIPA DC−003−2003 デジタルカメラの解像度測定方法(2003年12月17日制定) P.8〜P.19(有限責任中間法人カメラ映像機器工業会発行)Camera Imaging Equipment Industry Standard Standard name: CIPA DC-003-2003 Resolution measurement method for digital cameras (Established on December 17, 2003) 8-P. 19 (issued by the Camera & Imaging Products Association)

しかしながら、従来の限界解像度判定アルゴリズムでは、くさびパターンが読み取れなくなるまで矩形領域を走査する必要があり、処理に時間がかかるという問題が生じていた。   However, in the conventional limit resolution determination algorithm, it is necessary to scan the rectangular area until the wedge pattern cannot be read, which causes a problem that processing takes time.

請求項1に記載の画像解析装置は、複数のくさび状の図形を所定間隔空けて、明部と暗部とを有するくさびパターンとして形成した解像度チャートを光学系を通して撮像手段で撮像し、その撮像した画像データにおいて、各くさびパターンをくさび状の図形の先端方向へ走査して限界TV解像縞本数を算出する画像解析装置であって、任意の走査位置におけるくさびパターンの明部と暗部とを少なくとも1つずつ含む範囲の長さを、くさびパターンの線幅として算出する線幅算出手段と、線幅算出手段で算出した任意の走査位置における線幅内のくさびパターンのコントラストを算出するコントラスト算出手段と、線幅算出手段で算出した任意の走査位置における線幅、およびその任意の走査位置においてコントラスト算出手段で算出したコントラストの少なくともいずれか一方が所定の条件を満たさない走査位置を検出し、この検出した走査位置に基づいて限界TV解像縞本数を算出するための走査位置を特定する走査位置特定手段とを備えることを特徴とする。
請求項2に記載の画像解析装置は、請求項1に記載の画像解析装置において、任意の走査位置におけるTV解像縞本数を算出するTV解像縞本数算出手段と、走査位置特定手段で特定した走査位置におけるTV解像縞本数を限界TV解像縞本数として算出する限界TV解像縞本数算出手段をさらに備えることを特徴とする。
請求項3に記載の画像解析装置は、請求項1または2に記載の画像解析装置において、限界TV解像縞本数算出手段で算出した限界TV解像縞本数に基づいて、光学系の解像度の良否を判定する解像度判定手段をさらに備えることを特徴とする。
請求項4に記載の画像解析方法は、複数のくさび状の図形を所定間隔空けて、明部と暗部とを有するくさびパターンとして形成した解像度チャートを光学系を通して撮像手段で撮像し、その撮像した画像データにおいて、各くさびパターンをくさび状の図形の先端方向へ走査して限界TV解像縞本数を算出する画像解析方法であって、任意の走査位置におけるくさびパターンの明部と暗部とを少なくとも1つずつ含む範囲の長さを、くさびパターンの線幅として算出し、任意の走査位置における線幅内のくさびパターンのコントラストを算出し、任意の走査位置において算出した線幅、および任意の走査位置において算出したコントラストの少なくともいずれか一方が所定の条件を満たさない走査位置を検出し、この検出した走査位置に基づいて限界TV解像縞本数を算出するための走査位置を特定することを特徴とする。
請求項5に記載の画像解析方法は、請求項4に記載の画像解析方法において、任意の走査位置におけるTV解像縞本数を算出し、特定した走査位置におけるTV解像縞本数を限界TV解像縞本数として算出することを特徴とする。
請求項6に記載の画像解析方法は、請求項4または5に記載の画像解析方法において、算出した限界TV解像縞本数に基づいて、光学系の解像度の良否を判定することを特徴とする。
The image analysis apparatus according to claim 1, wherein a plurality of wedge-shaped figures are spaced apart by a predetermined interval, and a resolution chart formed as a wedge pattern having a bright part and a dark part is imaged by an imaging unit through an optical system, and the image is taken. In the image data, an image analyzing apparatus that calculates the limit TV resolution fringe number by scanning each wedge pattern in the direction of the tip of the wedge-shaped figure, and at least a bright part and a dark part of the wedge pattern at an arbitrary scanning position Line width calculating means for calculating the length of the range including one line as the line width of the wedge pattern, and contrast calculating means for calculating the contrast of the wedge pattern within the line width at an arbitrary scanning position calculated by the line width calculating means And the line width at an arbitrary scanning position calculated by the line width calculating means, and the code calculated by the contrast calculating means at the arbitrary scanning position. Scanning position specifying means for detecting a scanning position in which at least one of the trusts does not satisfy a predetermined condition and specifying a scanning position for calculating the limit TV resolution fringe number based on the detected scanning position. It is characterized by that.
The image analysis apparatus according to claim 2 is the image analysis apparatus according to claim 1, and is specified by a TV resolution fringe number calculating unit that calculates the number of TV resolution fringes at an arbitrary scanning position, and a scanning position specifying unit. It further comprises a limit TV resolution fringe number calculating means for calculating the TV resolution fringe number at the scanned position as the limit TV resolution fringe number.
The image analysis device according to claim 3 is the image analysis device according to claim 1 or 2, wherein the resolution of the optical system is determined based on the limit TV resolution fringe number calculated by the limit TV resolution fringe number calculation means. It further comprises resolution determination means for determining pass / fail.
The image analysis method according to claim 4, wherein a plurality of wedge-shaped figures are spaced apart by a predetermined interval, and a resolution chart formed as a wedge pattern having a bright part and a dark part is imaged by an imaging means through an optical system, and the image is taken. An image analysis method for calculating a limit TV resolution fringe number by scanning each wedge pattern in the direction of the leading edge of a wedge-shaped figure in image data, wherein at least a bright part and a dark part of a wedge pattern at an arbitrary scanning position The length of the range including each one is calculated as the line width of the wedge pattern, the contrast of the wedge pattern within the line width at any scanning position is calculated, the line width calculated at any scanning position, and any scanning A scanning position where at least one of the contrasts calculated at the position does not satisfy a predetermined condition is detected, and based on the detected scanning position. And identifies the scanning position for calculating the limit TV Kaizoshima number Te.
The image analysis method according to claim 5 is the image analysis method according to claim 4, wherein the number of TV resolution fringes at an arbitrary scanning position is calculated, and the number of TV resolution fringes at the specified scanning position is calculated as a limit TV solution. It is calculated as the number of image stripes.
The image analysis method according to claim 6 is characterized in that, in the image analysis method according to claim 4 or 5, the quality of the resolution of the optical system is determined based on the calculated limit TV resolution fringe number. .

本発明によれば、解像度チャートの画像データに含まれるくさびパターンをくさび状の図形の先端方向に走査していき、くさびパターンの線幅とコントラストの少なくともいずれか一方が所定の基準値を満たさない走査位置に基づいて限界TV解像縞本数を算出するための走査位置を特定することとした。これによって、走査位置を特定するためのくさびパターンの走査範囲を限定することができ、走査位置を高速に特定することができる。   According to the present invention, the wedge pattern included in the image data of the resolution chart is scanned in the direction of the leading end of the wedge-shaped figure, and at least one of the line width and contrast of the wedge pattern does not satisfy the predetermined reference value. Based on the scanning position, the scanning position for calculating the limit TV resolution fringe number is specified. Thereby, the scanning range of the wedge pattern for specifying the scanning position can be limited, and the scanning position can be specified at high speed.

図1は、本実施の形態における画像解析装置の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。画像解析装置100は、DSC(Digital Still Camera)の鏡筒200で撮像した画像を取り込むための画像取り込みI/F101と、後述する画像処理を行う制御装置102と、画像処理の結果を表示するモニタ103とを備えている。画像取り込みI/F101は、例えばメモリーカードを介して画像を取り込むためのメモリーカードスロットや、USBケーブルを介してDSCの鏡筒200を接続して画像を取り込むためのUSBインターフェースなどである。   FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of an embodiment of an image analysis apparatus according to the present embodiment. The image analysis apparatus 100 includes an image capturing I / F 101 for capturing an image captured by a DSC (Digital Still Camera) barrel 200, a control device 102 that performs image processing to be described later, and a monitor that displays the results of the image processing. 103. The image capture I / F 101 is, for example, a memory card slot for capturing an image via a memory card or a USB interface for capturing an image by connecting a DSC barrel 200 via a USB cable.

DSCの鏡筒200は、DSCの製造過程においてDSC本体に取り付けられる前の状態として単体で存在する鏡筒部であり、撮像素子としてのCCD201、レンズ202、および制御装置203とを備えており、図2に示す電子スチルカメラ用の解像度チャート(以下、「チャート」と呼ぶ)の画像を撮像する。   The DSC lens barrel 200 is a lens barrel unit that exists alone as a state before being attached to the DSC main body in the DSC manufacturing process, and includes a CCD 201 as an image sensor, a lens 202, and a control device 203. An image of a resolution chart (hereinafter referred to as “chart”) for the electronic still camera shown in FIG. 2 is taken.

画像解析装置100は、この鏡筒200を使用して撮像したチャートの画像を取り込んで、以下のように画像処理を実行する。チャート画像上の中央、および四隅における水平成分と垂直成分、すなわち画像上に設定した領域2a〜2j内の画像に対して、後述する限界TV解像縞本数算出処理を実行する。そして算出した各領域内の限界TV解像縞本数に基づいて、チャートを撮像した鏡筒200の解像度を判定して、鏡筒200の異常の有無を判定する。   The image analysis apparatus 100 takes in an image of a chart imaged using the lens barrel 200 and executes image processing as follows. For the horizontal and vertical components at the center and four corners on the chart image, that is, for the images in the areas 2a to 2j set on the image, the limit TV resolution fringe number calculation process described later is executed. Then, based on the calculated limit TV resolution fringe number in each region, the resolution of the lens barrel 200 that captures the chart is determined to determine whether the lens barrel 200 is abnormal.

まず、限界TV解像縞本数算出処理について説明する。図3は、チャート画像上の垂直成分である領域2aを拡大して模式的に示した図である。領域2aには白い背景に黒い4本のくさび状の図形3a〜3dとで構成されるくさびパターンが含まれており、この4本のくさびを含むくさびパターンのXY座標系において、矢印3eで示すようにy軸方向に所定間隔、例えば1画素ごとに画像を走査する。そして、後述するように各走査位置におけるy座標値、線幅、コントラスト、およびTV解像縞本数を算出する。   First, the limit TV resolution fringe number calculation process will be described. FIG. 3 is a diagram schematically showing an enlarged region 2a which is a vertical component on the chart image. The area 2a includes a wedge pattern composed of four black wedge-shaped figures 3a to 3d on a white background, and is indicated by an arrow 3e in the XY coordinate system of the wedge pattern including the four wedges. Thus, the image is scanned at a predetermined interval in the y-axis direction, for example, every pixel. Then, as will be described later, the y coordinate value, the line width, the contrast, and the number of TV resolution fringes at each scanning position are calculated.

例えば、走査位置3fにおけるy座標値、線幅、コントラスト、およびTV解像縞本数を算出する場合には、以下のように処理を行う。まず、走査位置3fにおけるy座標値を取得する。このときの線幅は、図4に示すように算出する。すなわち、4本のくさび状の図形3a〜3dのうち、両外側のくさび状の図形3aおよび3dを除いた範囲において、くさび状の図形3a側から3d側への明るさの変化を示す波形を算出し、当該波形の明部のピークの外側同士、すなわち点1から点5までの長さを走査位置3fにおける線幅4aとして算出する。そして、算出した走査位置3fにおける線幅4aと、チャート上の走査位置3fに相当する位置の実際の線幅との比を算出し、当該比が所定値未満であれば、線幅は正しく算出されていると判断して、コントラストの算出を行う。   For example, when calculating the y coordinate value, the line width, the contrast, and the number of TV resolution fringes at the scanning position 3f, the following processing is performed. First, the y coordinate value at the scanning position 3f is acquired. The line width at this time is calculated as shown in FIG. That is, a waveform indicating a change in brightness from the wedge-shaped figure 3a side to the 3d side in the range excluding the wedge-shaped figures 3a and 3d on the outer sides of the four wedge-shaped figures 3a to 3d. The distance between the outer sides of the bright peak of the waveform, that is, the length from the point 1 to the point 5 is calculated as the line width 4a at the scanning position 3f. Then, the ratio between the calculated line width 4a at the scanning position 3f and the actual line width at the position corresponding to the scanning position 3f on the chart is calculated. If the ratio is less than a predetermined value, the line width is calculated correctly. Therefore, the contrast is calculated.

走査位置3fにおけるコントラストは、線幅4a内で輝度が最も高い点の平均値(輝度MAX)、すなわち点1、3、および5における輝度の平均値と、線幅内で輝度が最も低い点の平均値(輝度MIN)、すなわち点2、および4における輝度の平均値とに基づいて、次式(1)によって算出される。
コントラスト=(輝度MAX―輝度MIN)/(輝度MAX+輝度MIN)・・・(1)
式(1)で算出したコントラストが所定の基準値以上であれば、コントラストは正しく算出されていると判断して、走査位置3fにおけるTV解像縞本数を算出する。
The contrast at the scanning position 3f is the average value (brightness MAX) of the points with the highest luminance within the line width 4a, that is, the average value of the luminances at the points 1, 3, and 5, and the point with the lowest luminance within the line width. Based on the average value (luminance MIN), that is, the average value of the luminance at points 2 and 4, it is calculated by the following equation (1).
Contrast = (luminance MAX−luminance MIN) / (luminance MAX + luminance MIN) (1)
If the contrast calculated by equation (1) is equal to or greater than a predetermined reference value, it is determined that the contrast is correctly calculated, and the number of TV resolution fringes at the scanning position 3f is calculated.

このときのTV解像縞本数は、上述した走査位置3fにおける線幅4aを補間して以下のように算出される。図5は、鏡筒200で撮像するチャートの領域2aおよび2bが含まれる部分を拡大した図である。このときのチャート上の符号aにおける実際の線幅をA、符号bにおける実際の線幅をB、符号c、すなわち走査位置3fにおけるチャート画像上の線幅4aをCとすると、TV解像縞本数は次式(2)によって算出される。
TV解像縞本数=600+((C−A)/(B―A))×400・・・(2)
The number of TV resolution stripes at this time is calculated as follows by interpolating the line width 4a at the scanning position 3f described above. FIG. 5 is an enlarged view of a portion including the chart areas 2 a and 2 b captured by the lens barrel 200. At this time, assuming that the actual line width at the symbol a on the chart is A, the actual line width at the symbol b is B, and the symbol c, that is, the line width 4a on the chart image at the scanning position 3f is C, the TV resolution stripes The number is calculated by the following equation (2).
Number of TV resolution stripes = 600 + ((C−A) / (B−A)) × 400 (2)

y軸方向に画像を走査して、各走査位置におけるy座標値、線幅、コントラスト、およびTV解像縞本数を算出を行った結果、ある走査位置、例えば走査位置3hにおいて、線幅、およびコントラストの少なくともいずれか一方が、上述した正しいと判断できる条件を満たさない場合には、当該走査位置はチャートを撮像した鏡筒200に搭載されたCCD201の限界TV解像度を超えていると判断する。そして、その直前に走査した走査位置3gにおけるTV解像縞本数の算出結果を限界TV解像縞本数として、モニタ103に表示する。   As a result of scanning the image in the y-axis direction and calculating the y coordinate value, the line width, the contrast, and the number of TV resolution fringes at each scanning position, the line width at the certain scanning position, for example, the scanning position 3h, and When at least one of the contrasts does not satisfy the above-described condition for determining that the contrast is correct, it is determined that the scanning position exceeds the limit TV resolution of the CCD 201 mounted on the lens barrel 200 that captured the chart. Then, the calculation result of the TV resolution fringe number at the scanning position 3g scanned immediately before is displayed on the monitor 103 as the limit TV resolution fringe number.

例えば、図6に示すようなマトリックス図を制御装置102が有するメモリ空間内に作成し、各走査位置を走査した時点で、マトリックス図内の各項目を埋めていく。すなわち、走査中の走査位置のy座標値を取得して記憶し、線幅、およびコントラストを算出する。そして、その走査位置における線幅、およびコントラストが上述した条件を満たすか否かを○Xで判定する。両方が条件を満たす場合、すなわち○の場合には、TV解像縞本数を算出して、次の走査位置を走査する。一方、走査位置3hのように、線幅、およびコントラストがのうちいずれか一方がXの場合には、直前に走査した走査位置3gに戻って、このときのTV解像縞本数「EEE」を限界TV解像縞本数とする。   For example, a matrix diagram as shown in FIG. 6 is created in the memory space of the control apparatus 102, and each item in the matrix diagram is filled when each scanning position is scanned. That is, the y coordinate value of the scanning position during scanning is acquired and stored, and the line width and contrast are calculated. Then, it is determined by ○ X whether or not the line width and contrast at the scanning position satisfy the above-described conditions. When both satisfy the condition, that is, when it is ◯, the number of TV resolution stripes is calculated and the next scanning position is scanned. On the other hand, when one of the line width and the contrast is X as in the scanning position 3h, the scanning position returns to the scanning position 3g scanned immediately before, and the number of TV resolution stripes “EEE” at this time is calculated. The number of limit TV resolution stripes.

なお、上述した処理は、チャート画像上の垂直成分である領域2aに対して行う場合について説明したが、その他の垂直成分においても上述した処理を実行することにより、限界TV解像縞本数の算出が可能である。また、水平成分である領域(例えば領域2b)については、図7に示すように、矢印7eで示すようにx軸方向に画像を走査し、点1から点5までの長さを線幅として上述した処理を実行することにより、限界TV解像縞本数の算出が可能である。   In addition, although the case where the above-described processing is performed on the region 2a that is a vertical component on the chart image has been described, the above-described processing is performed on other vertical components, thereby calculating the limit TV resolution fringe number. Is possible. Further, for the region that is a horizontal component (for example, the region 2b), as shown in FIG. 7, the image is scanned in the x-axis direction as indicated by an arrow 7e, and the length from point 1 to point 5 is defined as the line width. By executing the processing described above, it is possible to calculate the number of limit TV resolution fringes.

限界TV解像縞本数算出処理を領域2a〜2jの全ての領域に対して実行し、各領域で算出された限界TV解像縞本数の全てが所定の基準値以上であれば、チャート画像を撮像した鏡筒200に搭載されたCCD201は、必要とする解像度を満たしていると判断して、鏡筒200は異常無しと判定する。これに対して、いずれかの領域における限界TV解像縞本数が所定の基準値未満であれば、鏡筒200は異常ありと判定する。そして、当該判定結果をモニタ103に表示する。なお、鏡筒200の以上の有無を判定するために限界TV解像縞本数と比較する所定の基準値は、鏡筒200を搭載するカメラの機種ごとにあらかじめ設定されている。   If the limit TV resolution fringe number calculation process is executed for all the areas 2a to 2j, and all the limit TV resolution fringe numbers calculated in each area are equal to or greater than a predetermined reference value, the chart image is displayed. The CCD 201 mounted on the imaged lens barrel 200 is determined to satisfy the required resolution, and the lens barrel 200 is determined to have no abnormality. On the other hand, if the limit TV resolution fringe number in any region is less than a predetermined reference value, the lens barrel 200 is determined to be abnormal. Then, the determination result is displayed on the monitor 103. Note that a predetermined reference value to be compared with the limit TV resolution fringe number in order to determine the presence or absence of the lens barrel 200 is set in advance for each camera model in which the lens barrel 200 is mounted.

図8は、本実施の形態における画像解析装置100の処理を示すフローチャートである。図8に示す処理は、説明の簡略化のため、領域2a〜2jの任意の1つの領域に対して実行される処理を示しており、画像取り込みI/F101を介してチャート画像が取り込まれたと判断したときに起動するプログラムとして、制御装置102によって実行される。ステップS10において、チャート画像上の最初の走査位置のデータを読み込んで、ステップS20へ進む。   FIG. 8 is a flowchart showing processing of the image analysis apparatus 100 in the present embodiment. The process shown in FIG. 8 shows the process executed for any one of the areas 2a to 2j for the sake of simplification, and it is assumed that the chart image is captured via the image capture I / F 101. It is executed by the control device 102 as a program to be activated when it is determined. In step S10, data of the first scanning position on the chart image is read, and the process proceeds to step S20.

ステップS20では、現在の走査位置における線幅を算出してステップS30へ進む。ステップS30では、算出した線幅と、チャート上の現在の走査位置に相当する位置の実際の線幅との比を算出し、当該比が所定値未満であるという条件を満たしているか否かを判断する。条件を満たしていない場合には、後述するステップS80へ進む。条件を満たしている場合には、ステップS40へ進む。   In step S20, the line width at the current scanning position is calculated, and the process proceeds to step S30. In step S30, a ratio between the calculated line width and the actual line width at a position corresponding to the current scanning position on the chart is calculated, and whether or not a condition that the ratio is less than a predetermined value is satisfied. to decide. If the condition is not satisfied, the process proceeds to step S80 described later. If the condition is satisfied, the process proceeds to step S40.

ステップS40では、現在の走査位置におけるコントラストを算出してステップS50へ進む。ステップS50では、算出したコントラストが所定の基準値以上であるという条件を満たしているか否かを判断する。条件を満たしていない場合には、後述するステップS80へ進む。条件を満たしている場合には、ステップS60へ進む。ステップS60では、上述した式(2)によりTV解像縞本数を算出して、ステップS70へ進む。ステップS70では、チャート画像上の次の走査位置のデータを読み込んで、ステップS20へ戻る。   In step S40, the contrast at the current scanning position is calculated, and the process proceeds to step S50. In step S50, it is determined whether or not a condition that the calculated contrast is equal to or greater than a predetermined reference value is satisfied. If the condition is not satisfied, the process proceeds to step S80 described later. If the condition is satisfied, the process proceeds to step S60. In step S60, the number of TV resolution stripes is calculated by the above-described equation (2), and the process proceeds to step S70. In step S70, the data of the next scanning position on the chart image is read, and the process returns to step S20.

次に、線幅もしくはコントラストが条件を満たしていない場合の処理について説明する。この場合にはステップS80へ進み、直前の走査位置におけるTV解像縞本数を限界TV解像縞本数とする。その後、ステップS90へ進み、限界TV解像縞本数が所定値以上であるか否かが判断される。限界TV解像縞本数が所定値以上であると判断された場合には、ステップS100へ進み、チャート画像を撮像した鏡筒200は異常無しと判定して、ステップS120へ進む。   Next, processing when the line width or contrast does not satisfy the condition will be described. In this case, the process proceeds to step S80, and the number of TV resolution fringes at the immediately preceding scanning position is set as the limit TV resolution fringe number. Thereafter, the process proceeds to step S90, and it is determined whether or not the limit TV resolution fringe number is equal to or greater than a predetermined value. If it is determined that the limit TV resolution fringe number is equal to or greater than the predetermined value, the process proceeds to step S100, where it is determined that the lens barrel 200 that has captured the chart image has no abnormality, and the process proceeds to step S120.

一方、限界TV解像縞本数が所定値未満であると判断された場合には、ステップS110へ進み、チャート画像を撮像した鏡筒200は異常あり判定して、ステップS120へ進む。ステップS120では、限界TV解像縞本数と鏡筒200の以上の有無をモニタ103に表示して、処理を終了する。   On the other hand, if it is determined that the limit TV resolution fringe number is less than the predetermined value, the process proceeds to step S110, where it is determined that the lens barrel 200 that has captured the chart image is abnormal, and the process proceeds to step S120. In step S120, the limit TV resolution fringe number and the presence or absence of the lens barrel 200 are displayed on the monitor 103, and the process ends.

以上説明した本実施の形態によれば、以下のような作用効果を得ることができる。
(1)鏡筒200で撮像したチャート画像に基づいて限界TV解像縞本数を算出し、当該算出結果に基づいて、鏡筒200の解像度を判定して、異常の有無を判定することとした。これによって、従来は鏡筒200の解像度は投影解像によって人間が目視で判定していたが、これを自動で行うことによって、判定時間の短縮、および判定精度の向上を図ることができる。
(2)限界TV解像縞本数を算出するに当たって、走査中の走査位置における線幅およびコントラストのいずれか一方が基準を満たさないときに、直前の走査位置のTV解像縞本数を限界TV解像縞本数とすることとした。これによって、くさびパターンの走査範囲を限定することができ、処理を高速に行うことができる。
According to the present embodiment described above, the following operational effects can be obtained.
(1) The limit TV resolution fringe number is calculated based on the chart image captured by the lens barrel 200, and the resolution of the lens barrel 200 is determined based on the calculation result to determine whether there is an abnormality. . Thus, conventionally, the resolution of the lens barrel 200 is visually determined by a human by projection resolution. However, by automatically performing this, the determination time can be shortened and the determination accuracy can be improved.
(2) When calculating the limit TV resolution fringe number, when either the line width or contrast at the scanning position during scanning does not satisfy the standard, the TV resolution fringe number at the immediately preceding scanning position is calculated as the limit TV resolution. The number of image stripes was determined. As a result, the scanning range of the wedge pattern can be limited, and the processing can be performed at high speed.

なお、以下のように変形することもできる。
(1)上述した実施の形態では、チャート画像上のくさび状の図形は4本の場合について説明したが、3本以下の場合、および5本以上の場合にも適用することができる。
In addition, it can also deform | transform as follows.
(1) In the above-described embodiment, the case where the number of wedge-shaped figures on the chart image is four has been described, but the present invention can be applied to the case of three or less and the case of five or more.

(2)上述した実施の形態では、線幅を算出するにあたって、両外側のくさび状の図形を除いた範囲で、明るさの変化を示す波形を算出し、当該波形の明部のピークの外側同士の長さを走査位置における線幅として算出することとした。しかし、当該波形の明部のピークと暗部のピークとを少なくとも1つずつ含む範囲を線幅として算出してもよい。例えば、両外側のくさび状の図形を除かずに、波形の明部のピークの外側同士の長さを走査位置における線幅として算出してもよい。 (2) In the above-described embodiment, when calculating the line width, a waveform indicating a change in brightness is calculated in a range excluding the wedge-shaped figures on both outer sides, and outside the peak of the bright part of the waveform. The length between them was calculated as the line width at the scanning position. However, a range including at least one bright peak and one dark peak in the waveform may be calculated as the line width. For example, the length between the outer sides of the peak of the bright part of the waveform may be calculated as the line width at the scanning position without removing the wedge-shaped figures on the outer sides.

(3)上述した実施の形態では、限界TV解像縞本数を算出するに当たって、図6に示すマトリックス図のように、各走査位置を走査した時点で線幅、およびコントラストを算出して、それぞれの算出結果が条件を満たしているかを判定し、満たしている場合にTV解像縞本数を算出して次の走査位置を走査することとした。そして、線幅、およびコントラストがのうちいずれか一方が条件を満たさない場合には、直前の走査位置に戻ってその走査位置におけるTV解像縞本数を限界TV解像縞本数として算出することとした。 (3) In the embodiment described above, when calculating the limit TV resolution fringe number, the line width and the contrast are calculated at the time of scanning each scanning position as shown in the matrix diagram of FIG. It is determined whether or not the result of the calculation satisfies the condition, and if it satisfies the condition, the number of TV resolution stripes is calculated and the next scanning position is scanned. If either one of the line width and the contrast does not satisfy the condition, return to the previous scanning position and calculate the number of TV resolution fringes at the scanning position as the limit TV resolution fringe number. did.

しかし、これに限定されず、例えば各走査位置を走査した時点で線幅のみを算出し、算出した線幅が条件を満たさないときに、直前の走査位置に戻ってコントラストを算出し、算出したコントラストが条件を満たせば、この走査位置におけるTV解像縞本数を算出して限界TV解像縞本数としてもよい。また、この走査位置において算出したコントラストが条件を満たさない場合には、さらに1つ前の走査位置に戻ってコントラストを算出して同様の処理をするようにしてもよい。これによって、全ての走査位置で線幅とコントラストの算出を算出する必要がなくなるため、処理をさらに高速化することができる。   However, the present invention is not limited to this. For example, only the line width is calculated when each scanning position is scanned, and when the calculated line width does not satisfy the condition, the contrast is calculated by returning to the previous scanning position. If the contrast satisfies the condition, the number of TV resolution fringes at this scanning position may be calculated and used as the limit TV resolution fringe number. When the contrast calculated at this scanning position does not satisfy the condition, the same processing may be performed by returning to the previous scanning position and calculating the contrast. This eliminates the need to calculate the line width and contrast at all scanning positions, thereby further speeding up the processing.

(4)上述した実施の形態では、図6に示すマトリックス図におけるコントラストは、式(1)による算出結果が条件を満たす場合に○と判定する例について説明した。しかし、これに限定されず、例えば任意の走査位置における図3に示す点1、3、および5の各コントラストの最大値と、両外側のくさび状の図形の外部にある背景が白い領域内での任意の走査位置上の点におけるコントラストをそれぞれ算出し、これらのコントラストの少なくともいずれか一方が所定の基準値以下であり、かつ式(1)による算出結果が条件を満たす場合に、図6に示すマトリックス図におけるコントラストを○と判定してもよい。 (4) In the embodiment described above, the example in which the contrast in the matrix diagram shown in FIG. 6 is determined to be ◯ when the calculation result according to the expression (1) satisfies the condition has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the maximum values of the respective contrasts of points 1, 3, and 5 shown in FIG. 3 at an arbitrary scanning position and the background outside the wedge-shaped figures on the outer sides are in the white area. 6 is calculated when the contrast at each point on the arbitrary scanning position is calculated, at least one of these contrasts is equal to or less than a predetermined reference value, and the calculation result by the expression (1) satisfies the condition. The contrast in the matrix diagram shown may be determined as ◯.

特許請求の範囲の構成要素と実施の形態との対応関係について説明する。制御装置102は、線幅算出手段、コントラスト算出手段、走査位置特定手段、TV解像縞本数算出手段、限界TV解像縞本数算出手段、および解像度判定手段に、鏡筒200は撮像手段に相当する。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、本発明は、上述した実施の形態における構成に何ら限定されない。   The correspondence between the constituent elements of the claims and the embodiment will be described. The control device 102 corresponds to a line width calculation unit, a contrast calculation unit, a scanning position specifying unit, a TV resolution fringe number calculation unit, a limit TV resolution fringe number calculation unit, and a resolution determination unit, and the lens barrel 200 corresponds to an imaging unit. To do. Note that the present invention is not limited to the configurations in the above-described embodiments as long as the characteristic functions of the present invention are not impaired.

画像解析装置の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of one Embodiment of an image-analysis apparatus. 鏡筒200を使用して撮像するチャートを示す図である。It is a figure which shows the chart imaged using the lens-barrel 200. FIG. チャート画像上の垂直成分の領域を拡大した図である。It is the figure which expanded the area | region of the vertical component on a chart image. くさび状の図形3a側から3d側への明るさの変化を示す波形を示す図である。It is a figure which shows the waveform which shows the change of the brightness from the wedge-shaped figure 3a side to 3d side. チャートの領域2aおよび2bが含まれる部分を拡大した図である。It is the figure which expanded the part containing the area | regions 2a and 2b of a chart. 走査中の走査位置のy座標値、線幅とコントラストの判定結果、およびTV解像縞本数を記憶するマトリックス図の具体例を示す図である。It is a figure which shows the specific example of the matrix figure which memorize | stores the y coordinate value of the scanning position in scanning, the determination result of line width and contrast, and the number of TV resolution fringes. チャート画像上の水平成分の領域を拡大した図である。It is the figure which expanded the area | region of the horizontal component on a chart image. 画像解析装置100の処理を示すフローチャート図である。3 is a flowchart showing processing of the image analysis apparatus 100. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

100 画像解析装置
101 画像取り込みI/F
102 制御装置
103 モニタ
200 鏡筒
201 CCD
202 レンズ
203 制御装置
100 Image Analysis Device 101 Image Import I / F
102 control device 103 monitor 200 lens barrel 201 CCD
202 Lens 203 Control device

Claims (6)

複数のくさび状の図形を所定間隔空けて、明部と暗部とを有するくさびパターンとして形成した解像度チャートを光学系を通して撮像手段で撮像し、その撮像した画像データにおいて、各くさびパターンをくさび状の図形の先端方向へ走査して限界TV解像縞本数を算出する画像解析装置であって、
任意の走査位置におけるくさびパターンの明部と暗部とを少なくとも1つずつ含む範囲の長さを、くさびパターンの線幅として算出する線幅算出手段と、
前記線幅算出手段で算出した前記任意の走査位置における線幅内のくさびパターンのコントラストを算出するコントラスト算出手段と、
前記線幅算出手段で算出した任意の走査位置における線幅、およびその任意の走査位置において前記コントラスト算出手段で算出したコントラストの少なくともいずれか一方が所定の条件を満たさない走査位置を検出し、この検出した走査位置に基づいて限界TV解像縞本数を算出するための走査位置を特定する走査位置特定手段とを備えることを特徴とする画像解析装置。
A resolution chart formed as a wedge pattern having a bright portion and a dark portion with a plurality of wedge-shaped figures spaced apart by a predetermined interval is imaged by an imaging means through an optical system, and each wedge pattern is wedge-shaped in the captured image data. An image analyzer that calculates the number of limit TV resolution fringes by scanning in the direction of the tip of a figure,
A line width calculating means for calculating a length of a range including at least one bright part and dark part of the wedge pattern at an arbitrary scanning position as a line width of the wedge pattern;
Contrast calculation means for calculating the contrast of the wedge pattern within the line width at the arbitrary scanning position calculated by the line width calculation means;
A scanning position in which at least one of the line width at an arbitrary scanning position calculated by the line width calculating unit and the contrast calculated by the contrast calculating unit at the arbitrary scanning position does not satisfy a predetermined condition is detected. An image analyzing apparatus comprising: a scanning position specifying means for specifying a scanning position for calculating the limit TV resolution fringe number based on the detected scanning position.
請求項1に記載の画像解析装置において、
前記任意の走査位置におけるTV解像縞本数を算出するTV解像縞本数算出手段と、
前記走査位置特定手段で特定した走査位置における前記TV解像縞本数を限界TV解像縞本数として算出する限界TV解像縞本数算出手段をさらに備えることを特徴とする画像解析装置。
The image analysis apparatus according to claim 1,
TV resolution fringe number calculating means for calculating the TV resolution fringe number at the arbitrary scanning position;
An image analysis apparatus, further comprising: a limit TV resolution fringe number calculating unit that calculates the number of TV resolution fringes at the scanning position specified by the scanning position specifying unit as the limit TV resolution fringe number.
請求項1または2に記載の画像解析装置において、
前記限界TV解像縞本数算出手段で算出した限界TV解像縞本数に基づいて、前記光学系の解像度の良否を判定する解像度判定手段をさらに備えることを特徴とする画像解析装置。
In the image analysis device according to claim 1 or 2,
An image analyzing apparatus, further comprising: a resolution determining unit that determines whether the resolution of the optical system is good or not based on the limit TV resolution fringe number calculated by the limit TV resolution fringe number calculating unit.
複数のくさび状の図形を所定間隔空けて、明部と暗部とを有するくさびパターンとして形成した解像度チャートを光学系を通して撮像手段で撮像し、その撮像した画像データにおいて、各くさびパターンをくさび状の図形の先端方向へ走査して限界TV解像縞本数を算出する画像解析方法であって、
任意の走査位置におけるくさびパターンの明部と暗部とを少なくとも1つずつ含む範囲の長さを、くさびパターンの線幅として算出し、
前記任意の走査位置における線幅内のくさびパターンのコントラストを算出し、
前記任意の走査位置において算出した線幅、および前記任意の走査位置において算出したコントラストの少なくともいずれか一方が所定の条件を満たさない走査位置を検出し、この検出した走査位置に基づいて限界TV解像縞本数を算出するための走査位置を特定することを特徴とする画像解析方法。
A resolution chart formed as a wedge pattern having a bright portion and a dark portion with a plurality of wedge-shaped figures spaced apart by a predetermined interval is imaged by an imaging means through an optical system, and each wedge pattern is wedge-shaped in the captured image data. An image analysis method for calculating the number of limit TV resolution fringes by scanning in the direction of the tip of a figure,
Calculating the length of a range including at least one bright part and dark part of the wedge pattern at an arbitrary scanning position as the line width of the wedge pattern;
Calculating the contrast of the wedge pattern within the line width at the arbitrary scanning position;
A scanning position where at least one of the line width calculated at the arbitrary scanning position and the contrast calculated at the arbitrary scanning position does not satisfy a predetermined condition is detected, and a limit TV solution is detected based on the detected scanning position. An image analysis method characterized by specifying a scanning position for calculating the number of image stripes.
請求項4に記載の画像解析方法において、
前記任意の走査位置におけるTV解像縞本数を算出し、
特定した走査位置における前記TV解像縞本数を限界TV解像縞本数として算出することを特徴とする画像解析方法。
The image analysis method according to claim 4,
Calculate the number of TV resolution stripes at the arbitrary scanning position,
An image analysis method characterized in that the number of TV resolution fringes at the specified scanning position is calculated as a limit TV resolution fringe number.
請求項4または5に記載の画像解析方法において、
算出した限界TV解像縞本数に基づいて、前記光学系の解像度の良否を判定することを特徴とする画像解析方法。
In the image analysis method according to claim 4 or 5,
An image analysis method comprising: determining whether the optical system has good resolution based on the calculated limit TV resolution fringe number.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102186054A (en) * 2011-03-25 2011-09-14 谢丹玫 Adaptive bottom video online mining system and method based on contrast resolution compensation

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