(57)【要約】【課題】複数の画像入力装置から出力される画素値のばらつきを統一するキャリブレーション装置を提供する。【解決手段】キャリブレーション装置５０では、画像入力装置１００ａの暗光強度及びセンサ飽和画素値に対する画素値として、Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎ、Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎが割り当てられ、画像入力装置１００ａの暗光強度センサ画素値、明光強度センサ画素値、及びセンサ飽和画素値と、Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎ、及びＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎとに基づいて、画像入力装置１００ａの明光強度に対する画素値としてＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｄを算出する算出部１１と、キャリブレーション後の画素値として、暗光強度、及び明光強度に対して、Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎ、及びＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｄを割り当てるマッピング部１３と、を備える。それゆえ、キャリブレーション装置５０は、画像入力装置１００ａ〜１００ｃから出力される画素値のばらつきを統一することができる。【選択図】図１
2010212814.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のイメージセンサから出力される画素値を、同一の光強度に対して同一の画素値に統一するキャリブレーション装置であって、
前記複数のイメージセンサのうち、キャリブレーションするイメージセンサを対象イメージセンサ、代表的に選択されたイメージセンサを基準イメージセンサとし、また、暗条件下の光強度を第１光強度、その第１光強度よりも高い２つの光強度を、光強度の低い順に第２及び第３光強度とした場合に、
前記基準イメージセンサの前記第１及び第３光強度に対する画素値として、第１割当画素値、及び前記第１割当画素値よりも大きい第３割当画素値を、それぞれ割り当てる第１割当手段と、
前記第１〜第３光強度に対する前記基準イメージセンサの画素値である第１〜第３基準画素値と、前記第１及び第３割当画素値とに基づいて、前記基準イメージセンサの前記第２光強度に対する画素値として擬制画素値を算出する算出手段と、
前記対象イメージセンサのキャリブレーション後の画素値として、前記第１及び第２光強度に対して、前記第１割当画素値、及び前記擬制画素値を、それぞれ割り当てる第２割当手段と、を備えることを特徴とするキャリブレーション装置。
【請求項２】
複数のイメージセンサから出力される画素値を、同一の光強度に対して同一の画素値に統一するキャリブレーション装置であって、
前記複数のイメージセンサのうち、キャリブレーションするイメージセンサを対象イメージセンサ、代表的に選択されたイメージセンサを基準イメージセンサとし、また、暗条件下の光強度を第１光強度、その第１光強度よりも高い２つの光強度を、光強度の低い順に第２及び第３光強度とした場合に、
前記第１〜第３光強度に対する前記基準イメージセンサの画素値である第１〜第３基準画素値と、前記第１及び第２光強度に対する前記対象イメージセンサの画素値である第１及び第２対象画素値とに基いて、前記第３光強度に対する前記対象イメージセンサの画素値として擬制画素値を算出する算出手段と、
前記対象イメージセンサのキャリブレーション後の画素値として、前記第１及び第３光強度に対して、第１割当画素値、及び前記第１割当画素値よりも大きい第３割当画素値を設定すると共に、前記第１対象画素値を前記第１割当画素値に、前記擬制画素値を前記第３割当画素値に、それぞれ割り当てる割当手段と、を備えることを特徴とするキャリブレーション装置。
【請求項３】
前記算出手段は、式（Ａ）によって前記擬制画素値を算出することを特徴とする請求項１に記載のキャリブレーション装置。
ｙ＝{ｘ２×（Ｚ１−ｙ１）＋ｚ２×（ｙ１−ｘ１） }／（ｚ１−ｘ１）    …（Ａ）
ただし、
ｙ  ：基準イメージセンサの擬制画素値
ｘ１：基準イメージセンサの第１基準画素値
ｙ１：基準イメージセンサの第２基準画素値
ｚ１：基準イメージセンサの第３基準画素値
ｘ２：基準イメージセンサの第１割当画素値
ｚ２：基準イメージセンサの第３割当画素値
とする。
【請求項４】
前記算出手段は、式（Ｂ）によって前記擬制画素値を算出することを特徴とする請求項２に記載のキャリブレーション装置。
ｚ＝{ｘ２×（ｙ１−Ｚ１）＋ｙ２×（ｚ１−ｘ１） }／（ｙ１−ｘ１）    …（Ｂ）
ただし、
ｚ  ：対象イメージセンサの擬制画素値
ｘ１：基準イメージセンサの第１基準画素値
ｙ１：基準イメージセンサの第２基準画素値
ｚ１：基準イメージセンサの第３基準画素値
ｘ２：対象イメージセンサの第１対象画素値
ｙ２：対象イメージセンサの第２対象画素値
とする。
【請求項５】
イメージセンサに入射する光の強度と、その光の強度に対してイメージセンサから出力される画素値との関係を示した平均出力特性曲線において、光の強度の変化に対して画素値が相関性をもって変化する光強度域と、それよりも高い光強度域との境となる光強度を飽和光強度とした場合に、前記第３光強度は、前記基準イメージセンサの飽和光強度であることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載のキャリブレーション装置。
【請求項６】
前記第１及び第３割当画素値はそれぞれ、任意に決定されることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載のキャリブレーション装置。
【請求項７】
複数のイメージセンサから出力される画素値を、同一の光強度に対して同一の画素値に統一するキャリブレーション方法であって、
前記複数のイメージセンサのうち、キャリブレーションするイメージセンサを対象イメージセンサ、代表的に選択されたイメージセンサを基準イメージセンサとし、また、暗条件下の光強度を第１光強度、その第１光強度よりも高い２つの光強度を、光強度の低い順に第２及び第３光強度とした場合に、
前記基準イメージセンサの前記第１及び第３光強度に対する画素値として、第１割当画素値、及び前記第１割当画素値よりも大きい第３割当画素値を、それぞれ割り当てる第１割当ステップと、
前記第１〜第３光強度に対する前記基準イメージセンサの画素値である第１〜第３基準画素値と、前記第１及び第３割当画素値とに基づいて、前記基準イメージセンサの前記第２光強度に対する画素値として擬制画素値を算出する算出ステップと、
前記対象イメージセンサのキャリブレーション後の画素値として、前記第１及び第２光強度に対して、前記第１割当画素値、及び前記擬制画素値を、それぞれ割り当てる第２割当ステップと、を含むことを特徴とするキャリブレーション方法。
【請求項８】
複数のイメージセンサから出力される画素値を、同一の光強度に対して同一の画素値に統一するキャリブレーションプログラムであって、
前記複数のイメージセンサのうち、キャリブレーションするイメージセンサを対象イメージセンサ、代表的に選択されたイメージセンサを基準イメージセンサとし、また、暗条件下の光強度を第１光強度、その第１光強度よりも高い２つの光強度を、光強度の低い順に第２及び第３光強度とした場合に、
前記基準イメージセンサの前記第１及び第３光強度に対する画素値として、第１割当画素値、及び前記第１割当画素値よりも大きい第３割当画素値を、それぞれ割り当てる第１割当ステップと、
前記第１〜第３光強度に対する前記基準イメージセンサの画素値である第１〜第３基準画素値と、前記第１及び第３割当画素値とに基づいて、前記基準イメージセンサの前記第２光強度に対する画素値として擬制画素値を算出する算出ステップと、
前記対象イメージセンサのキャリブレーション後の画素値として、前記第１及び第２光強度に対して、前記第１割当画素値、及び前記擬制画素値を、それぞれ割り当てる第２割当ステップと、をコンピュータに実行させるためのキャリブレーションプログラム。
【請求項９】
請求項８に記載のキャリブレーションプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１０】
請求項１〜６の何れか１項に記載のキャリブレーション装置を備えることを特徴とする画像入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イメージセンサから出力される画素値をキャリブレーションすることにより、複数のイメージセンサから出力される画素値のばらつきを統一するキャリブレーション装置、キャリブレーション方法、キャリブレーションプログラム、そのキャリブレーションプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体、及びそのキャリブレーション装置を備えた画像入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話、ＰＤＣ等の小型情報端末は、パネル面上の画像を読み取るイメージセンサを搭載する。そして、イメージセンサは、液晶を駆動する駆動回路と光センサ素子とを同一表示パネル内に実装することにより、画像の入力と共に、画像の表示を行う。さらに、イメージセンサは、入力した画像をデータ処理することにより、タッチパネルとしての画像表示部をユーザに提供する。
【０００３】
ここで、画像の入力（撮像）には、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）等の光センサ素子が使用される。しかしながら、その光センサ素子は、個体ごとに出力特性が異なるため、それに伴ってイメージセンサにも出力のばらつきが生じる。そして、そのばらつきは、複数のイメージセンサが同一の画像を撮像した場合に、品質の異なる画像が撮像されてしまうという問題を招く。従って、その問題を解決するためには、複数のイメージセンサから出力される画素値のばらつきを補正し、統一する必要がある。
【０００４】
特許文献１、２には、光センサ素子のキャリブレーション方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６１−５３８６８号公報（公開日１９８６年３月１７日）
【特許文献２】特開２００４−９３８９４号公報（公開日２００４年３月２５日）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１、２に記載のキャリブレーション方法は、高品位な画像を撮像するために、光センサ素子ごとの出力特性をキャリブレーションする方法であって、複数のイメージセンサから出力される画素値のばらつきを統一する方法に関するものではない。
【０００７】
従って、当該方法では、複数のイメージセンサから出力される画素値のばらつきを統一することはできず、感度に差があるイメージセンサ間では、同一の画像を入力した場合に均一な画質に揃えることができない。
【０００８】
また、イメージセンサごとの出力のばらつきは、現実には、専門の品質管理スタッフが製品出荷時に人手で調整する。しかしながら、イメージセンサは製造ロットごとにばらつきが大きいため、その方法では多大な時間と手間を作業員に強いることになる。
【０００９】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数のイメージセンサから出力される画素値のばらつきを統一するキャリブレーション装置、キャリブレーション方法、キャリブレーションプログラム、そのキャリブレーションプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体、及びそのようなキャリブレーション装置を備えた画像入力装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るキャリブレーション装置は、前記課題を解決するために、複数のイメージセンサから出力される画素値を、同一の光強度に対して同一の画素値に統一するキャリブレーション装置であって、前記複数のイメージセンサのうち、キャリブレーションするイメージセンサを対象イメージセンサ、代表的に選択されたイメージセンサを基準イメージセンサとし、また、暗条件下の光強度を第１光強度、その第１光強度よりも高い２つの光強度を、光強度の低い順に第２及び第３光強度とした場合に、前記基準イメージセンサの前記第１及び第３光強度に対する画素値として、第１割当画素値、及び前記第１割当画素値よりも大きい第３割当画素値を、それぞれ割り当てる第１割当手段と、前記第１〜第３光強度に対する前記基準イメージセンサの画素値である第１〜第３基準画素値と、前記第１及び第３割当画素値とに基づいて、前記基準イメージセンサの前記第２光強度に対する画素値として擬制画素値を算出する算出手段と、前記対象イメージセンサのキャリブレーション後の画素値として、前記第１及び第２光強度に対して、前記第１割当画素値、及び前記擬制画素値を、それぞれ割り当てる第２割当手段と、を備えることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明に係るキャリブレーション方法は、前記課題を解決するために、複数のイメージセンサから出力される画素値を、同一の光強度に対して同一の画素値に統一するキャリブレーション方法であって、前記複数のイメージセンサのうち、キャリブレーションするイメージセンサを対象イメージセンサ、代表的に選択されたイメージセンサを基準イメージセンサとし、また、暗条件下の光強度を第１光強度、その第１光強度よりも高い２つの光強度を、光強度の低い順に第２及び第３光強度とした場合に、前記基準イメージセンサの前記第１及び第３光強度に対する画素値として、第１割当画素値、及び前記第１割当画素値よりも大きい第３割当画素値を、それぞれ割り当てる第１割当ステップと、前記第１〜第３光強度に対する前記基準イメージセンサの画素値である第１〜第３基準画素値と、前記第１及び第３割当画素値とに基づいて、前記基準イメージセンサの前記第２光強度に対する画素値として擬制画素値を算出する算出ステップと、前記対象イメージセンサのキャリブレーション後の画素値として、前記第１及び第２光強度に対して、前記第１割当画素値、及び前記擬制画素値を、それぞれ割り当てる第２割当ステップと、を含むことを特徴としている。
【００１２】
上記の構成によれば、本発明に係るキャリブレーション装置では、算出手段が、第１〜第３光強度に対する基準イメージセンサの画素値である第１〜第３基準画素値と、第１割当手段によって割り当てられた第１及び第３割当画素値とに基づいて、基準イメージセンサの第２光強度に対する画素値として擬制画素値を算出する。
【００１３】
つまり、基準イメージセンサを定めることにより、その第１〜第３基準画素値と、第１及び第３割当画素値とに基づいて擬制画素値が算出されるため、対象イメージセンサとは無関係に、基準イメージセンサのみに基づいて擬制画素値を取得することができる。
【００１４】
そして、第２割当手段が、対象イメージセンサのキャリブレーション後の画素値として、第１及び第２光強度に対して、第１割当画素値、及び擬制画素値を、それぞれ割り当てる。
【００１５】
従って、第１割当画素値は第１割当手段によって割り当てられ、擬制画素値は基準イメージセンサが定まれば算出されるため、対象イメージセンサをキャリブレーションする際に、その対象イメージセンサごとの特性を考慮する必要がない。つまり、対象イメージセンサごとにパラメータを個別に設定・変更する必要性がない。
【００１６】
このように、本発明に係るキャリブレーション装置及びキャリブレーション方法では、代表的に選択された基準イメージセンサに基づいて対象イメージセンサのキャリブレーションを行うため、キャリブレーションに要する時間と手間を大幅に削減しつつ、複数のイメージセンサから出力される画素値のばらつきを統一することができる。
【００１７】
本発明に係るキャリブレーション装置は、前記課題を解決するために、複数のイメージセンサから出力される画素値を、同一の光強度に対して同一の画素値に統一するキャリブレーション装置であって、前記複数のイメージセンサのうち、キャリブレーションするイメージセンサを対象イメージセンサ、代表的に選択されたイメージセンサを基準イメージセンサとし、また、暗条件下の光強度を第１光強度、その第１光強度よりも高い２つの光強度を、光強度の低い順に第２及び第３光強度とした場合に、前記第１〜第３光強度に対する前記基準イメージセンサの画素値である第１〜第３基準画素値と、前記第１及び第２光強度に対する前記対象イメージセンサの画素値である第１及び第２対象画素値とに基いて、前記第３光強度に対する前記対象イメージセンサの画素値として擬制画素値を算出する算出手段と、前記対象イメージセンサのキャリブレーション後の画素値として、前記第１及び第３光強度に対して、第１割当画素値、及び前記第１割当画素値よりも大きい第３割当画素値を設定すると共に、前記第１対象画素値を前記第１割当画素値に、前記擬制画素値を前記第３割当画素値に、それぞれ割り当てる割当手段と、を備えることを特徴としている。
【００１８】
上記の構成によれば、本発明に係るキャリブレーション装置では、算出手段が、第１〜第３光強度に対する基準イメージセンサの画素値である第１〜第３基準画素値と、第１及び第２光強度に対する対象イメージセンサの画素値である第１及び第２対象画素値とに基いて、第３光強度に対する対象イメージセンサの画素値を擬制画素値として算出する。
【００１９】
従って、擬制画素値は、対象イメージセンサの第１及び第２対象画素値を取り込んだ値として算出されるため、対象イメージセンサごとに存在する第１及び第２対象画素値のばらつきを内包しつつ算出される。つまり、対象イメージセンサごとの出力特性を包含した擬制画素値が算出される。
【００２０】
さらに、本発明に係るキャリブレーション装置では、割当手段が、対象イメージセンサのキャリブレーション後の画素値として、前記第１対象画素値を前記第１割当画素値に、前記擬制画素値を前記第３割当画素値に、それぞれ割り当てる。それゆえ、複数のイメージセンサから出力される画素値のばらつきを統一することができる。
【００２１】
加えて、本発明に係るキャリブレーション装置では、代表的なイメージセンサとして基準イメージセンサを定めるため、パラメータを対象イメージセンサごとに個別に変更する必要がなく、キャリブレーションに要する時間と手間を大幅に削減することができる。
【００２２】
このように、本発明に係るキャリブレーション装置では、代表的に選択された基準イメージセンサに基づいて対象イメージセンサのキャリブレーションを行うため、キャリブレーションに要する時間と手間を大幅に削減しつつ、複数のイメージセンサから出力される画素値のばらつきを統一することができる。
【００２３】
本発明に係るキャリブレーション装置では、前記算出手段は、式（Ａ）によって前記擬制画素値を算出することが好ましい。
【００２４】
ｙ＝{ｘ２×（Ｚ１−ｙ１）＋ｚ２×（ｙ１−ｘ１） }／（ｚ１−ｘ１）    …（Ａ）
ただし、
ｙ  ：基準イメージセンサの擬制画素値
ｘ１：基準イメージセンサの第１基準画素値
ｙ１：基準イメージセンサの第２基準画素値
ｚ１：基準イメージセンサの第３基準画素値
ｘ２：基準イメージセンサの第１割当画素値
ｚ２：基準イメージセンサの第３割当画素値
とする。
【００２５】
つまり、本発明に係るキャリブレーション装置では、擬制画素値は、基準イメージセンサに係る第１〜第３基準画素値、及び基準イメージセンサの第１及び第３割当画素値を用いて、式（Ａ）により算出される。
【００２６】
そして、式（Ａ）を導出する基礎式は、
（ｚ１−ｙ１）：（ｙ１−ｘ１）＝（ｚ２−ｙ）：（ｙ−ｘ２）
により示される。
【００２７】
つまり、式（Ａ）には、対象イメージセンサのパラメータは一切含まれていないため、何れのイメージセンサを対象光パネルとした場合にも、その対象イメージセンサごとの特性を考慮する必要がない。
【００２８】
従って、対象イメージセンサごとにパラメータを個別に設定・変更する必要がなく、キャリブレーションに要する時間と手間を大幅に削減しつつ、複数のイメージセンサから出力される画素値のばらつきを統一することができる。
【００２９】
本発明に係るキャリブレーション装置では、前記算出手段は、式（Ｂ）によって前記擬制画素値を算出することが好ましい。
【００３０】
ｚ＝{ｘ２×（ｙ１−Ｚ１）＋ｙ２×（ｚ１−ｘ１） }／（ｙ１−ｘ１）    …（Ｂ）
ただし、
ｚ  ：対象イメージセンサの擬制画素値
ｘ１：基準イメージセンサの第１基準画素値
ｙ１：基準イメージセンサの第２基準画素値
ｚ１：基準イメージセンサの第３基準画素値
ｘ２：対象イメージセンサの第１対象画素値
ｙ２：対象イメージセンサの第２対象画素値
とする。
【００３１】
つまり、本発明に係るキャリブレーション装置では、擬制画素値は、基準イメージセンサに係る第１〜第３基準画素値、及び対象イメージセンサの第１及び第２対象画素値を用いて、式（Ｂ）により算出される。
【００３２】
そして、式（Ｂ）を導出する基礎式は、
（ｚ１−ｙ１）：（ｙ１−ｘ１）＝（ｚ−ｙ２）：（ｙ２−ｘ２）
により示される。
【００３３】
それゆえ、本発明に係るキャリブレーション装置は、対象イメージセンサごとに存在する第１及び第２対象画素値のばらつきを内包した擬制画素値を算出することができ、その擬制画素値に基づいて、対象イメージセンサのキャリブレーションをすることができる。
【００３４】
本発明に係るキャリブレーション装置では、イメージセンサに入射する光の強度と、その光の強度に対してイメージセンサから出力される画素値との関係を示した平均出力特性曲線において、光の強度の変化に対して画素値が相関性をもって変化する光強度域と、それよりも高い光強度域との境となる光強度を飽和光強度とした場合に、前記第３光強度は、前記基準イメージセンサの飽和光強度であることが好ましい。
【００３５】
基準イメージセンサの飽和光強度を第３光強度とすることにより、基準イメージセンサの平均出力特性曲線の線形域における最も暗い光強度（第１光強度）から最も明るい光強度（第３光強度）までをキャリブレーションの対象光強度域とすることができる。それゆえ、より広い光強度域でのキャリブレーションが可能となり、さらに好適なキャリブレーション装置をユーザに提供することができる。
【００３６】
なお、代表的に選択された基準イメージセンサが、複数のイメージセンサのうち最も感度が高いイメージセンサである場合には、基準イメージセンサよりも感度が悪いイメージセンサ、つまり基準イメージセンサを除く全てのイメージセンサに対して正確にキャリブレーションを行うことができる。また、基準イメージセンサ自身もキャリブレーションの対象とすることができる。その結果、イメージセンサの製造に際して格段に歩留まりを改善することができる。
【００３７】
但し、すべてのイメージセンサの中から最も感度が高いイメージセンサを抽出することは現実的には困難な場合がある。従って、そのような場合には、より感度が高いイメージセンサを抽出して、そのイメージセンサを基準イメージセンサとすることが好ましい。それにより、イメージセンサの製造に際して、歩留まりを改善することができる。
【００３８】
本発明に係るキャリブレーション装置では、第１及び第３割当画素値はそれぞれ、任意に決定されることが好ましい。
【００３９】
第１及び第３割当画素値を任意に決めることができるため、イメージセンサの使用状況に応じてその範囲を決めることができ、ユーザは、使用状況・使用目的等に応じた柔軟なキャリブレーションを行える。
【００４０】
なお、前記キャリブレーション装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記各手段として動作させることにより上記キャリブレーション装置をコンピュータにて実現させるキャリブレーションプログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も本発明の範疇に入る。
【００４１】
また、本発明に係るキャリブレーション装置を画像入力装置に適用することも可能である。
【発明の効果】
【００４２】
本発明に係るキャリブレーション装置は、以上のように、前記基準イメージセンサの前記第１及び第３光強度に対する画素値として、第１割当画素値、及び前記第１割当画素値よりも大きい第３割当画素値を、それぞれ割り当てる第１割当手段と、前記第１〜第３光強度に対する前記基準イメージセンサの画素値である第１〜第３基準画素値と、前記第１及び第３割当画素値とに基づいて、前記基準イメージセンサの前記第２光強度に対する画素値として擬制画素値を算出する算出手段と、前記対象イメージセンサのキャリブレーション後の画素値として、前記第１及び第２光強度に対して、前記第１割当画素値、及び前記擬制画素値を、それぞれ割り当てる第２割当手段と、を備える。
【００４３】
また、  本発明に係るキャリブレーション装置は、以上のように、前記第１〜第３光強度に対する前記基準イメージセンサの画素値である第１〜第３基準画素値と、前記第１及び第２光強度に対する前記対象イメージセンサの画素値である第１及び第２対象画素値とに基いて、前記第３光強度に対する前記対象イメージセンサの画素値として擬制画素値を算出する算出手段と、前記対象イメージセンサのキャリブレーション後の画素値として、前記第１及び第３光強度に対して、第１割当画素値、及び前記第１割当画素値よりも大きい第３割当画素値を設定すると共に、前記第１対象画素値を前記第１割当画素値に、前記擬制画素値を前記第３割当画素値に、それぞれ割り当てる割当手段と、を備える。
【００４４】
また、本発明に係るキャリブレーション方法は、以上のように、前記基準イメージセンサの前記第１及び第３光強度に対する画素値として、第１割当画素値、及び前記第１割当画素値よりも大きい第３割当画素値を、それぞれ割り当てる第１割当ステップと、前記第１〜第３光強度に対する前記基準イメージセンサの画素値である第１〜第３基準画素値と、前記第１及び第３割当画素値とに基づいて、前記基準イメージセンサの前記第２光強度に対する画素値として擬制画素値を算出する算出ステップと、前記対象イメージセンサのキャリブレーション後の画素値として、前記第１及び第２光強度に対して、前記第１割当画素値、及び前記擬制画素値を、それぞれ割り当てる第２割当ステップと、を含む。
【００４５】
それゆえ、本発明に係るキャリブレーション装置及びキャリブレーション方法は、複数のイメージセンサから出力される画素値のばらつきを容易に統一することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本実施の形態に係るキャリブレーション装置の要部構成を示すブロック図である。
【図２】センサ内蔵液晶パネルの断面を模式的に示す図である。
【図３】図３（ａ）は、画像入力装置が備えるセンサ内蔵液晶パネルにて反射像を検知することにより、ユーザがタッチした位置を検出する様子を示す模式図である。図３（ｂ）は、画像入力装置が備えるセンサ内蔵液晶パネルにて影像を検知することにより、ユーザがタッチした位置を検出する様子を示す模式図である。
【図４】画像入力装置が備えるセンサ内蔵液晶パネルの構成およびその周辺回路の構成を示すブロック図である。
【図５】センサ内蔵液晶パネルの構成および周辺回路の構成を示すブロック図である。
【図６】一般的な画像入力装置における、複数の光センサ素子に入射する光強度と、当該光センサ素子から出力される平均画素値との関係を示した平均出力特性曲線を示す図である。
【図７】複数の画像入力装置が存在する場合における、各々の平均出力特性曲線を示す図である。
【図８】明光強度センサ画素値、及び暗光強度センサ画素値を説明するための図であり、（ａ）は、画像入力装置の明光強度センサ画素値を説明するための、（ｂ）は、画像入力装置の暗光強度センサ画素値を説明するための図である。
【図９】画像入力装置の擬似センサ飽和画素値を説明するための図である。
【図１０】（擬似）センサ飽和画素値をＴａｒｇｅｔ＿Ｍａｘに、暗光強度センサ画素値をＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎにそれぞれ割り当てる様子を示す図である。
【図１１】式(1)で示されるａ〜ｄの関係を示す図である。
【図１２】キャリブレーションの動作を説明するためのフローである。
【図１３】式(4)で示されるａ〜ｄの関係を示す図である。
【図１４】キャリブレーションの対象とする画像入力装置の明光強度センサ画素値をＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｄに、暗光強度センサ画素値をＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎに、それぞれ割り当てる様子を示す図である。
【図１５】本発明に係る他のキャリブレーション装置の動作を説明するためのフローである。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
以下、本実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、本実施の形態に係るキャリブレーション装置５０を説明するにあたり、まずキャリブレーション装置５０を備えた画像入力装置１００の構造について説明し、その次に、キャリブレーション装置５０について説明する。
（画像入力装置１００について）
キャリブレーション装置５０を備えた画像入力装置１００としては、例えば、画像表示および画像入力の両方の機能を持つ光センサ内蔵ディスプレイが挙げられる。以下、この光センサ内蔵ディスプレイについて図２から図５を参照して説明する。
【００４８】
画像入力装置１００は、データの表示に加え、対象物の画像検出が可能なセンサ内蔵液晶パネル３０１を備える。ここで、対象物の画像検出とは、例えば、ユーザが指やペンなどでポインティング（タッチ）した位置の検出や、印刷物等の画像の読み取り（スキャン）である。なお、表示に用いるデバイスは、液晶パネルに限定されるものではなく、有機ＥＬ（Electro Luminescence）パネルなどであってもよい。
【００４９】
図２を参照しながら、センサ内蔵液晶パネル３０１の構造について説明する。図２は、センサ内蔵液晶パネル３０１の断面を模式的に示す図である。なお、ここで説明するセンサ内蔵液晶パネル３０１は一例であり、表示面と読取面とが共用されているものであれば、任意の構造のものが利用できる。
【００５０】
図示のとおり、センサ内蔵液晶パネル３０１は、背面側に配置されるアクティブマトリクス基板５１Ａと、表面側に配置される対向基板５１Ｂとを備え、これら基板の間に液晶層５２を挟持した構造を有している。アクティブマトリクス基板５１Ａには、画素電極５６、データ信号線５７、光センサ回路３２（図示せず）、配向膜５８、偏光板５９などが設けられる。対向基板５１Ｂには、カラーフィルタ５３ｒ（赤）、５３ｇ（緑）、５３ｂ（青）、遮光膜５４、対向電極５５、配向膜５８、偏光板５９などが設けられる。また、センサ内蔵液晶パネル３０１の背面には、バックライト３０７が設けられている。
【００５１】
なお、センサ内蔵液晶パネル３０１をＣＧシリコン液晶（連続粒界結晶シリコン液晶）で構成する場合、光センサ回路３２の光センサ素子６は青色光の受光感度が高い。したがって、光センサ素子６は、青のカラーフィルタ５３ｂを設けた画素電極５６の近傍に設けている。しかしながら、光センサ素子６は、他の色のサブピクセル上に配置してもよいし、すべてのサブピクセル上に配置することで、表示解像度よりも撮像解像度を高くしてもよい。
【００５２】
次に、図３（ａ）および図３（ｂ）を参照しながら、ユーザが、指やペンで、センサ内蔵液晶パネル３０１上をタッチした位置を検出する２種類の方法について説明する。
【００５３】
図３（ａ）は、反射像を検知することにより、ユーザがタッチした位置を検出する様子を示す模式図である。バックライト３０７から光６３が出射されると、光センサ素子６を含む光センサ回路３２は、指などの対象物６４により反射された光６３を検知する。これにより、対象物６４の反射像を検知することができる。このように、センサ内蔵液晶パネル３０１は、反射像を検知することにより、タッチした位置を検出することができる。
【００５４】
また、図３（ｂ）は、影像を検知することにより、ユーザがタッチした位置を検出する様子を示す模式図である。図３（ｂ）に示すように、光センサ素子６を含む光センサ回路３２は、対向基板５１Ｂなどを透過した外光６１を検知する。しかしながら、ペンなどの対象物６２がある場合は、外光６１の入射が妨げられるので、光センサ回路３２が検知する光量が減る。これにより、対象物６２の影像を検知することができる。このように、センサ内蔵液晶パネル３０１は、影像を検知することにより、タッチした位置を検出することもできる。
【００５５】
上述のように、光センサ素子６は、バックライト３０７より出射された光の反射光（影像）を検知してもよいし、外光による影像を検知してもよい。また、上記２種類の検知方法を併用して、影像と反射像とを両方を同時に検知するようにしてもよい。
【００５６】
次に、図４を参照しながら、上記画像入力装置１００の要部構成について説明する。図４は、画像入力装置１００の要部構成を示すブロック図である。図示のように、画像入力装置１００は、１または複数の表示／光センサ部３００、回路制御部６００、データ処理部７００、主制御部８００、記憶部９０１、一次記憶部９０２、操作部９０３、外部通信部９０７、音声出力部９０８、および音声入力部９０９を備えている。ここでは、画像入力装置１００は、表示／光センサ部３００を２つ（第１表示／光センサ部３００Ａおよび第２表示／光センサ部３００Ｂ）備えているものとして説明する。なお、第１表示／光センサ部３００Ａおよび第２表示／光センサ部３００Ｂを区別しないときは、表示／光センサ部３００と表記する。
【００５７】
表示／光センサ部３００は、いわゆる光センサ内蔵液晶表示装置である。表示／光センサ部３００は、センサ内蔵液晶パネル３０１、バックライト３０７、それらを駆動するための周辺回路３０９を含んで構成される。
【００５８】
センサ内蔵液晶パネル３０１は、マトリクス状に配置された複数の画素回路３１および光センサ回路３２を含んで構成される。センサ内蔵液晶パネル３０１の詳細な構成については後述する。
【００５９】
周辺回路３０９は、液晶パネル駆動回路３０４、光センサ駆動回路３０５、信号変換回路３０６、バックライト駆動回路３０８を含む。
【００６０】
液晶パネル駆動回路３０４は、回路制御部６００の表示制御部６０１からのタイミング制御信号（ＴＣ１）およびデータ信号（Ｄ）に従って、制御信号（Ｇ）およびデータ信号（Ｓ）を出力し、画素回路３１を駆動する回路である。画素回路３１の駆動方法の詳細については後述する。
【００６１】
光センサ駆動回路３０５は、回路制御部６００のセンサ制御部６０２からのタイミング制御信号（ＴＣ２）に従って、信号線（Ｒ）に電圧を印加し、光センサ回路３２を駆動する回路である。光センサ回路３２の駆動方法の詳細については後述する。
【００６２】
信号変換回路３０６は、光センサ回路３２から出力されるセンサ出力信号（ＳＳ）をデジタル信号（ＤＳ）に変換し、該変換後の信号をセンサ制御部６０２に送信する回路である。
【００６３】
バックライト３０７は、複数の白色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を含んでおり、センサ内蔵液晶パネル３０１の背面に配置される。そして、バックライト駆動回路３０８から電源電圧が印加されると、バックライト３０７は点灯し、センサ内蔵液晶パネル３０１に光を照射する。なお、バックライト３０７は、白色ＬＥＤに限らず、他の色のＬＥＤを含んでいてもよい。また、バックライト３０７は、ＬＥＤに代えて、例えば、冷陰極管（ＣＣＦＬ：Cold Cathode Fluorescent Lamp）を含むものであってもよい。
【００６４】
バックライト駆動回路３０８は、回路制御部６００のバックライト制御部６０３からの制御信号（ＢＫ）がハイレベルであるときは、バックライト３０７に電源電圧を印加し、逆に、バックライト制御部６０３からの制御信号がローレベルであるときは、バックライト３０７に電源電圧を印加しない。
【００６５】
次に、回路制御部６００について説明する。回路制御部６００は、表示／光センサ部３００の周辺回路３０９を制御するデバイスドライバとしての機能を備えるものである。回路制御部６００は、表示制御部６０１、センサ制御部６０２、バックライト制御部６０３、および表示データ記憶部６０４を備えている。
【００６６】
表示制御部６０１は、データ処理部７００の表示データ処理部７０１から表示データを受信するとともに、表示データ処理部７０１からの指示に従って、表示／光センサ部３００の液晶パネル駆動回路３０４に、タイミング制御信号（ＴＣ１）およびデータ信号（Ｄ）を送信し、上記受信した表示データをセンサ内蔵液晶パネル３０１に表示させる。
【００６７】
なお、表示制御部６０１は、表示データ処理部７０１から受信した表示データを、表示データ記憶部６０４に一次記憶させる。そして、当該一次記憶させた表示データに基づいて、データ信号（Ｄ）を生成する。表示データ記憶部６０４は、例えば、ＶＲＡＭ（video random access memory）などである。
【００６８】
センサ制御部６０２は、データ処理部７００のセンサデータ処理部７０３からの指示に従って、表示／光センサ部３００の光センサ駆動回路３０５に、タイミング制御信号（ＴＣ２）を送信し、センサ内蔵液晶パネル３０１にてスキャンを実行させる。
【００６９】
また、センサ制御部６０２は、信号変換回路３０６からデジタル信号（ＤＳ）を受信する。そして、センサ内蔵液晶パネル３０１に含まれる全ての光センサ回路３２から出力されたセンサ出力信号（ＳＳ）に対応するデジタル信号（ＤＳ）に基づいて、画像データを生成する。つまり、センサ内蔵液晶パネル３０１の読み取り領域全体で読み取った画像データを生成する。そして、該生成した画像データをセンサデータ処理部７０３に送信する。
【００７０】
バックライト制御部６０３は、表示データ処理部７０１およびセンサデータ処理部７０３からの指示に従って、表示／光センサ部３００のバックライト駆動回路３０８に制御信号（ＢＫ）を送信し、バックライト３０７を駆動させる。
【００７１】
なお、画像入力装置１００が、複数の表示／光センサ部３００を備える場合、表示制御部６０１は、データ処理部７００から、どの表示／光センサ部３００にて表示データを表示するかの指示を受けたとき、当該指示に応じた表示／光センサ部３００の液晶パネル駆動回路３０４を制御する。また、センサ制御部６０２は、データ処理部７００から、どの表示／光センサ部３００にて対象物のスキャンを行なうかの指示を受けたとき、当該指示に応じた表示／光センサ部３００の光センサ駆動回路３０５を制御するとともに、当該指示に応じた表示／光センサ部３００の信号変換回路３０６からデジタル信号（ＤＳ）を受信する。
【００７２】
次に、データ処理部７００について説明する。データ処理部７００は、主制御部８００から受信するコマンドに基づいて、回路制御部６００に指示を与えるミドルウェアとしての機能を備えるものである。
【００７３】
データ処理部７００は、表示データ処理部７０１およびセンサデータ処理部７０３を備えている。そして、データ処理部７００が、主制御部８００からコマンドを受信すると、該受信したコマンドに含まれる各フィールドの値に応じて、表示データ処理部７０１およびセンサデータ処理部７０３の少なくとも一方が動作する。
【００７４】
表示データ処理部７０１は、主制御部８００から表示データを受信するとともに、データ処理部７００が受信したコマンドに従って、表示制御部６０１およびバックライト制御部６０３に指示を与え、上記受信した表示データをセンサ内蔵液晶パネル３０１に表示させる。なお、コマンドに応じた、表示データ処理部７０１の動作については、後述する。
【００７５】
センサデータ処理部７０３は、データ処理部７００が受信したコマンドに従って、センサ制御部６０２およびバックライト制御部６０３に指示を与える。
【００７６】
また、センサデータ処理部７０３は、センサ制御部６０２から画像データを受信し、当該画像データをそのまま画像データバッファ７０４に格納する。
【００７７】
次に、主制御部８００は、アプリケーションプログラムを実行するものである。主制御部８００は、記憶部９０１に格納されているプログラムを、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）等で構成される一次記憶部９０２に読み出して実行する。
【００７８】
主制御部８００で実行されるアプリケーションプログラムは、センサ内蔵液晶パネル３０１に表示データを表示させたり、センサ内蔵液晶パネル３０１にて対象物のスキャンを行わせるために、データ処理部７００に対して、コマンドおよび表示データを送信する。また、コマンドに「データ種別」を指定した場合は、当該コマンドの応答として、全体画像データ、部分画像データ、および座標データの少なくともいずれか１つを、データ処理部７００から受信する。
【００７９】
なお、回路制御部６００、データ処理部７００、および主制御部８００は、それぞれ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）およびメモリ等で構成することができる。また、データ処理部７００は、ＡＳＩＣ（application specific integrate circuit）などの回路で構成されていてもよい。
【００８０】
次に、記憶部９０１は、図示のように、主制御部８００が実行するプログラムおよびデータを格納するものである。なお、主制御部８００が実行するプログラムは、アプリケーション固有のプログラムと、各アプリケーションが共用可能な汎用プログラムとに分離されていてもよい。
【００８１】
次に、操作部９０３は、画像入力装置１００のユーザの入力操作を受けつけるものである。操作部９０３は、例えば、スイッチ、リモコン、マウス、キーボードなどの入力デバイスで構成される。そして、操作部９０３は、画像入力装置１００のユーザの入力操作に応じた制御信号を生成し、該生成した制御信号を主制御部８００へ送信する。
【００８２】
その他、画像入力装置１００は、無線／有線通信によって外部装置と通信を行なうための外部通信部９０７、音声を出力するためのスピーカ等の音声出力部９０８、音声信号を入力するためのマイク等の音声入力部９０９などを適宜備えていてもよい。
（センサ内蔵液晶パネルの構成）
次に、図５を参照しながら、センサ内蔵液晶パネル３０１の構成、および、センサ内蔵液晶パネル３０１の周辺回路３０９の構成について説明する。図５は、表示／光センサ部３００の要部、特に、センサ内蔵液晶パネル３０１の構成および周辺回路３０９の構成を示すブロック図である。
【００８３】
センサ内蔵液晶パネル３０１は、光透過率（輝度）を設定するための画素回路３１、および、自身が受光した光の強度に応じた電圧を出力する光センサ回路３２を備えている。なお、画素回路３１は、赤色、緑色、青色のカラーフィルタのそれぞれに対応するＲ画素回路３１ｒ、Ｇ画素回路３１ｇ、Ｂ画素回路３１ｂを総称して用いる。
【００８４】
画素回路３１は、センサ内蔵液晶パネル３０１上の列方向（縦方向）にｍ個、行方向（横方向）に３ｎ個配置される。そして、Ｒ画素回路３１ｒ、Ｇ画素回路３１ｇ、およびＢ画素回路３１ｂの組が、行方向（横方向）に連続して配置される。この組が１つの画素を形成する。
【００８５】
画素回路３１の光透過率を設定するには、まず、画素回路３１に含まれるＴＦＴ（Thin Film Transistor）３３のゲート端子に接続される走査信号線Ｇiにハイレベル電圧（ＴＦＴ３３をオン状態にする電圧）を印加する。その後、Ｒ画素回路３１ｒのＴＦＴ３３のソース端子に接続されているデータ信号線ＳＲｊに、所定の電圧を印加する。同様に、Ｇ画素回路３１ｇおよびＢ画素回路３１ｂについても、光透過率を設定する。そして、これらの光透過率を設定することにより、センサ内蔵液晶パネル３０１上に画像が表示される。
【００８６】
次に、光センサ回路３２は、一画素毎に配置される。なお、Ｒ画素回路３１ｒ、Ｇ画素回路３１ｇ、およびＢ画素回路３１ｂのそれぞれの近傍に１つずつ配置されてもよい。
【００８７】
光センサ回路３２にて光の強度に応じた電圧を出力させるためには、まず、コンデンサ３５の一方の電極に接続されているセンサ読み出し線ＲＷiと、フォトダイオード３６のアノード端子に接続されているセンサリセット線ＲＳiとに所定の電圧を印加する。この状態において、フォトダイオード３６に光が入射されると、入射した光量に応じた電流がフォトダイオード３６に流れる。そして、当該電流に応じて、コンデンサ３５の他方の電極とフォトダイオード３６のカソード端子との接続点（以下、接続ノードＶ）の電圧が低下する。そして、センサプリアンプ３７のドレイン端子に接続される電圧印加線ＳＤｊに電源電圧ＶＤＤを印加すると、接続ノードＶの電圧は増幅され、センサプリアンプ３７のソース端子からセンシングデータ出力線ＳＰｊに出力される。そして、当該出力された電圧に基づいて、光センサ回路３２が受光した光量を算出することができる。
【００８８】
次に、センサ内蔵液晶パネル３０１の周辺回路である、液晶パネル駆動回路３０４、光センサ駆動回路３０５、およびセンサ出力アンプ４４について説明する。
【００８９】
液晶パネル駆動回路３０４は、画素回路３１を駆動するための回路であり、走査信号線駆動回路３０４１およびデータ信号線駆動回路３０４２を含んでいる。
【００９０】
走査信号線駆動回路３０４１は、表示制御部６０１から受信したタイミング制御信号ＴＣ１に基づいて、１ライン時間毎に、走査信号線Ｇ１〜Ｇｍの中から１本の走査信号線を順次選択し、該選択した走査信号線にハイレベル電圧を印加するとともに、その他の走査信号線にローレベル電圧を印加する。
【００９１】
データ信号線駆動回路３０４２は、表示制御部６０１から受信した表示データＤ（ＤＲ、ＤＧ、およびＤＢ）に基づいて、１ライン時間毎に、１行分の表示データに対応する所定の電圧を、データ信号線ＳＲ１〜ＳＲｎ、ＳＧ１〜ＳＧｎ、ＳＢ１〜ＳＢｎに印加する（線順次方式）。なお、データ信号線駆動回路３０４２は、点順次方式で駆動するものであってもよい。
【００９２】
光センサ駆動回路３０５は、光センサ回路３２を駆動するための回路である。光センサ駆動回路３０５は、センサ制御部６０２から受信したタイミング制御信号ＴＣ２に基づいて、センサ読み出し信号線ＲＷ１〜ＲＷｍの中から、１ライン時間毎に１本ずつ選択したセンサ読み出し信号線に所定の読み出し用電圧を印加するとともに、その他のセンサ読み出し信号線には、所定の読み出し用電圧以外の電圧を印加する。また、同様に、タイミング制御信号ＴＣ２に基づいて、センサリセット信号線ＲＳ１〜ＲＳｍの中から、１ライン時間毎に１本ずつ選択したセンサリセット信号線に所定のリセット用電圧を印加するとともに、その他のセンサリセット信号線には、所定のリセット用電圧以外の電圧を印加する。
【００９３】
センシングデータ出力信号線ＳＰ１〜ＳＰｎはｐ個（ｐは１以上ｎ以下の整数）のグループにまとめられ、各グループに属するセンシングデータ出力信号線は、時分割で順次オン状態になるスイッチ４７を介して、センサ出力アンプ４４に接続される。センサ出力アンプ４４は、スイッチ４７により接続されたセンシングデータ出力信号線のグループからの電圧を増幅し、センサ出力信号ＳＳ（ＳＳ１〜ＳＳｐ）として、信号変換回路３０６へ出力する。
（キャリブレーション装置５０について）
以上、図２から図５を参照して画像入力装置１００の構造を説明した。次に、キャリブレーション装置５０について、図１、図６〜図１２を参照して説明する。なお、本実施の形態では、キャリブレーション装置５０の構成、動作等を説明するうえで、幾つかの用語を使用している。そこで、説明の便宜のため、まず用語の説明を行い、その次にキャリブレーション装置５０の詳細を説明する。
<平均出力特性曲線>
平均出力特性曲線について図６を参照して説明する。図６は、一般的な画像入力装置における、複数の光センサ素子（撮像素子）に入射する光強度と、当該光センサ素子から出力される平均画素値との関係を示した平均出力特性曲線を示す図である。
【００９４】
平均出力特性曲線は、光強度の変化に対して画素値が相関性をもって変化する線形域と、それよりも高い光強度域である飽和域とを有する。なお、飽和域では、光強度が高くなるにつれ、やがて画素値が一定の値に収束する。
【００９５】
より具体的に図６を参照して説明する。平均出力特性曲線は、暗条件下での光強度（暗光強度）Ｂから光強度Ｗまでの範囲において、光強度の変化に対して画素値が相関性をもって変化する光強度域（線形域）を有する。また、光強度Ｗよりも大きい光強度域では、光強度の変化に対して画素値が相関性をもって変化せず、やがて画素値が収束する領域（飽和域）を有する。つまり、平均出力特性曲線は、光強度Ｗを境に線形域と飽和域とに分かれる。
【００９６】
本実施の形態では、線形域と飽和域との境となる光強度Ｗを飽和光強度と称する。つまり、飽和光強度は、平均出力特性曲線が線形性を維持できる限界の光強度といえる。なお、図６において、Ｖｗｍは飽和光強度に対する画素値を、Ｖｓｍは、飽和域における画素値の収束値を表わす。
【００９７】
ここで、飽和光強度Ｗは次のように算出される。一般的に、線形性の評価指標として、決定係数もしくはＲ２乗値と呼ばれるものが使われる。Ｒ２乗値はピアソンの積率相関係数Ｒを２乗した値であり、ピアソンの積率相関係数は、以下の〔数１〕により算出される。
【００９８】
【数１】
2010212814.tif 000003
【００９９】
ただし、〔数１〕において、
ｘ、ｙ            ：確率変数の組
ｘｉ、ｙｉ  ：ｘ、ｙの標本値
ｘｍ、ｙｍ  ：標本値の平均値
ｎ          ：標本数
とする。
【０１００】
〔数１〕では、ｘ、ｙの分布が完全に直線になるときＲ２乗値は１になる。一方、直線から外れるほどＲ２乗値は０に近づく。Ｒ２乗値は、このような特徴を有するために線形性の指標とされ、その値が０．９９程度であれば線形性がよいと判断される。
【０１０１】
飽和光強度Ｗの算出は、Ｒ２乗値の上記特徴を利用して算出される。具体的には、蛍光灯やＬＥＤ照明等の光源の出力、あるいはその光源と画像入力装置との距離を変えていき、画像入力装置の光強度を低い側から高い側へ上げたときの、出力された画素値をプロットしたグラフから飽和光強度が割り出される。つまり、Ｒ２乗値が０．９９となる画素値を割り出し、そのときの光強度を飽和光強度とする。なお、Ｒ２乗値は、必ずしも０．９９である必要はなく、適宜選択してよい。
<基準画像入力装置>
次に、基準画像入力装置について説明する。最初に、基準画像入力装置を説明するために、画像入力装置１００が複数存在する場合における、各々の平均出力特性曲線を図７に示す。図７では、画像入力装置１００が３基（画像入力装置１００ａ〜１００ｃ）存在し、その画像入力装置１００ａ〜１００ｃがそれぞれ、平均出力特性曲線１０１ａ〜１０１ｃを有する例を示す。
【０１０２】
本実施例では、代表的な画像入力装置を基準画像入力装置（基準イメージセンサ）と称する。ここでいう「代表的な」とは、複数の画像入力装置から任意に抽出された画像入力装置がキャリブレーションを行う際の基準（代表）となる、という意味であって、特に何らかの基準に基づいて代表的な画像入力装置が決定されるというわけではない。従って、本実施の形態では、画像入力装置１００ａ〜１００ｃのうち、何れの画像入力装置を基準画像入力装置としてもよい。
【０１０３】
そこで、説明の便宜上、本実施の形態では、画像入力装置１００ａ〜１００ｃのうち、画像入力装置１００ａを代表的に選択し、画像入力装置１００ａが基準画像入力装置であるものとして説明する。もちろん、画像入力装置１００ｂ、１００ｃが基準画像入力装置としても問題ない。
【０１０４】
なお、代表的な画像入力装置として任意に抽出された画像入力装置１００ａには、図７に示すように、次のような特性が見られる。具体的には、画像入力装置１００ａは、平均出力特性曲線１０１ａ〜１０１ｃに基づいて取得される飽和光強度をその順番にＷａ〜Ｗｃとした場合に、画像入力装置１００ａに係る飽和光強度Ｗａが最も低い。そして、飽和光強度Ｗａ〜Ｗｃに対応する画素値をそれぞれＶｗａ〜Ｖｗｃとした場合に、飽和光強度Ｗａ〜Ｗｃの順に画素値Ｖｗａ〜Ｖｗｃが高い。従って、飽和光強度Ｗａ〜Ｗｃに対応する画像入力装置１００ａ〜１００ｃの順に、その平均出力特性曲線１０１ａ〜１０１ｃに係る線形域の傾きが大きくなる。このことは、画像入力装置１００ａ〜１００ｃの順にイメージセンサの感度が高いことを表す。
【０１０５】
ここで、画像入力装置１００の数量は、必ずしも３基に限られず、２基であっても、４基以上であってもよい。但し、本実施の形態では、画像入力装置の数量は３基（画像入力装置１００ａ〜１００ｃ）であるものとして以降の説明を行う。
<明光強度センサ画素値、暗光強度センサ画素値>
次に、明光強度センサ画素値、及び暗光強度センサ画素値について図８を参照して説明する。図８（ａ）は、画像入力装置１００の明光強度センサ画素値を説明するための図であり、図８（ｂ）は、画像入力装置１００の暗光強度センサ画素値を説明するための図である。
【０１０６】
図８（ａ）に示すように、一定の明るさの光を照射することが可能な箱を画像入力装置１００に被せる。そして、本実施の形態では、その状態で出力されたセンサ画素値の平均値を、画像入力装置１００の明光強度センサ画素値と称する。なお、このときの光強度を明光強度（第２光強度）と呼ぶ。
【０１０７】
同様に、図８（ｂ）に示すように、暗室と同条件となる暗さを実現することが可能な箱を画像入力装置１００に被せる。そして、本実施の形態では、その状態で出力されたセンサ画素値の平均値を、画像入力装置１００の暗光強度センサ画素値と称する。なお、このときの光強度を暗光強度（第１光強度）と呼ぶ。
【０１０８】
なお、ここでいう平均値とは、画像入力装置１００に係る複数の光センサ素子（イメージセンサを構成する複数の撮像素子）が出力する画素値の平均値を表す。
<擬似センサ飽和画素値>
続いて、擬似センサ飽和画素値（擬制画素値）について図９を参照して説明する。図９は、画像入力装置１００の擬似センサ飽和画素値を説明するための図である。
【０１０９】
上述したように、基準画像入力装置は、複数存在する画像入力装置の中から代表的に選択された画像入力装置のことを言う。そして、本実施の形態では、基準画像入力装置の飽和光強度を算出して、その飽和光強度に対する他の画像入力装置の画素値を擬似センサ飽和画素値と称する。
【０１１０】
図９を例に説明すると、画像入力装置１００ａ〜１００ｃのうち、基準画像入力装置である画像入力装置１００ａの飽和光強度がＷａである。従って、飽和光強度Ｗａに対する他の画像入力装置（画像入力装置１００ｂ・１００ｃ）の画素値が擬似センサ飽和画素値となる。なお、擬似センサ飽和画素値の算出方法は後出の式(1)〜(3)に従うため、その詳細は後ほど説明する。
<マッピング（Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍａｘ、Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎ）>
最後に、マッピングについて図１０を参照して説明する。図１０は、（擬似）センサ飽和画素値をＴａｒｇｅｔ＿Ｍａｘ（第３割当画素値）に、暗光強度センサ画素値をＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎ（第１割当画素値）にそれぞれ割り当てた様子を示す図である。
【０１１１】
図１０（ａ）に示すように、画像入力装置１００ａ〜１００ｃの平均出力特性曲線１０１ａ〜１０１ｃは互いに曲線形状が異なる。従って、このままの状態では、画像入力装置１００ａ〜１００ｃに同じ光強度の光を照射した場合に、同じ画素値を得ることができない。そこで、画像入力装置１００ａ〜１００ｃから出力される画素値を統一するために、Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍａｘ、及びＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎが設定される。そして、キャリブレーション装置５０が、擬似センサ飽和画素値をＴａｒｇｅｔ＿Ｍａｘに、暗光強度センサ画素値をＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎにそれぞれ割り当てる。
【０１１２】
概略的に説明すれば、図１０（ｂ）に示すように、任意の画像入力装置について、その擬似センサ飽和画素値が、所定のＴａｒｇｅｔ＿Ｍａｘに、暗光強度センサ画素値が所定のＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎにそれぞれ割り当てられる。従って、画像入力装置１００ａ〜１００ｃの何れの画像入力装置に対して光を照射した場合にも、各々の擬似センサ飽和画素値、及び暗光強度センサ画素値が、Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍａｘ、及びＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎとなる。そして、その結果、画像入力装置１００ａ〜１００ｃに同じ光強度の光を照射した場合に、同じ画素値を得ることができる。なお、その詳細については後述する。また、上記説明したマッピングとは異なる方法でのマッピングもあるが、その詳細は、後述の〔他の実施形態〕で説明する。
（キャリブレーション装置５０の要部構成）
次に、キャリブレーション装置５０について図１を参照して説明する。図１は、キャリブレーション装置５０の要部構成を示すブロック図である。なお、キャリブレーション装置５０は、先述した信号変換回路３０６に含まれる構成であっても、あるいは新たな構成として画像入力装置１００に設けられてもよい。以下で説明する構成を備えるのであれば、その構成は任意に選択しうる。
【０１１３】
また、以下の説明では、キャリブレーション装置５０は、画像入力装置１００ａ〜１００ｃにそれぞれ備えられているものとして説明する。さらに、基準画像入力装置は、画像入力装置１００ａであり（図７参照）、キャリブレーションの対象は画像入力装置１００ｂ（対象イメージセンサ）であるとして説明する。
【０１１４】
キャリブレーション装置５０は、算出部１１（算出手段）と、設定部１２と、マッピング部１３（割当手段）と、を備える。なお、図１では、キャリブレーション装置５０の外部に記録部１０が配設されているが、記録部１０は、キャリブレーション装置５０の内部にあっても、また外部に外付けされた構成であってもよい。
【０１１５】
記録部１０は、基準画像入力装置である画像入力装置１００ａに係る、明光強度センサ画素値（第２基準画素値）と、暗光強度センサ画素値（第１基準画素値）と、飽和光強度Ｗａ（図７）におけるセンサ飽和画素値（第３基準画素値）とを記録している。加えて、記録部１０は、キャリブレーションの対象である画像入力装置１００ｂの明光強度センサ画素値（第２対象画素値）、及び暗光強度センサ画素値（第１対象画素値）を記録している。なお、その明光強度センサ画素値、及び暗光強度センサ画素値は、図８を参照して説明した方法によって画像入力装置ごとに取得可能である。
【０１１６】
算出部１１は、画像入力装置１００ｂの擬似センサ飽和画素値を算出する。具体的には、算出部１１は、基準画像入力装置である画像入力装置１００ａに係る、明光強度センサ画素値、暗光強度センサ画素値、及びセンサ飽和画素値と、画像入力装置１００ｂに係る、明光強度センサ画素値、及び暗光強度センサ画素値とを記録部１０から読み出し、それらの値に基づいて、画像入力装置１００ｂの擬似センサ飽和画素値を算出する。
【０１１７】
なお、擬似センサ飽和画素値は、式(1)、(2)から導かれる式(3)に従って算出される。ここで、式(1)の理解の容易のため、式(1)で示されるａ〜ｄの関係を図１１に示す。図１１、及び式(1)に示すように、画像入力装置１００ｂの擬似センサ飽和画素値は、基準画像入力装置である画像入力装置１００ａ、及びキャリブレーションの対象である画像入力装置１００ｂにおける、各々の明光強度センサ画素値、暗光強度センサ画素値、（擬似）センサ飽和画素値の差分を用いた比率計算に基づいて算出される。
【０１１８】
ａ：ｂ＝ｃ：ｄ    …(1)
ただし、
ａ：基準画像入力装置（画像入力装置１００ａ）における、センサ飽和画素値−明光強度センサ画素値
ｂ：基準画像入力装置（画像入力装置１００ａ）における、明光強度センサ画素値−暗光強度センサ画素値
ｃ：画像入力装置１００ｂにおける、擬似センサ飽和画素値−明光強度センサ画素値
ｄ：画像入力装置１００ｂにおける、明光強度センサ画素値−暗光強度センサ画素値
（ｘ１−ｙ１）：（ｙ１−ｚ１）＝（ｘ２−ｙ２）：（ｙ２−ｚ２）    …(2)
ｘ２＝{ｘ１・ｙ２−（ｘ１−ｙ１）・ｚ２−ｙ２ｚ１}／（ｙ１−ｚ１）    …(3)
ただし、
ｘ１：基準画像入力装置（画像入力装置１００ａ）における、センサ飽和画素値
ｙ１：基準画像入力装置（画像入力装置１００ａ）における、明光強度センサ画素値
ｚ１：基準画像入力装置（画像入力装置１００ａ）における、暗光強度センサ画素値
ｘ２：画像入力装置１００ｂにおける、擬似センサ飽和画素値
ｙ２：画像入力装置１００ｂにおける、明光強度センサ画素値
ｚ２：画像入力装置１００ｂにおける、暗光強度センサ画素値
とする。
【０１１９】
つまり、本実施の形態では、式(1)のａ：ｂ＝ｃ：ｄの関係式が成り立つように、算出部１１が画像入力装置１００ｂの擬似センサ飽和画素値を算出する。
【０１２０】
なお、式(3)は、画像入力装置ごとに擬似センサ飽和画素値（ｘ２）が算出される形で示されている。しかしながら、実際には、画像入力装置の光センサ素子ごとに飽和擬似センサ画素値（ｘ２）が算出されるため、その平均値が、画像入力装置の擬似センサ飽和画素値となる。従って、センサ素子から出力される画素値にばらつきがない場合には、式(3)をそのまま画像入力装置の擬似センサ飽和画素値の算出式とすればよく、センサ素子から出力される画素値にばらつきが存在するのであれば、センサ素子ごとに式(3)により擬似センサ飽和画素値を算出し、その平均値を、画像入力装置の擬似センサ飽和画素値とすればよい。
【０１２１】
ここで、現実にはセンサ素子から出力される画素値にはばらつきが認められるため、センサ素子ごとに式(3)により擬似センサ飽和画素値を算出し、その平均値を、画像入力装置の擬似センサ飽和画素値とする場合が多い。その場合、式(3)を用いることにより、画像入力装置１００ｂに存在する明光強度センサ画素値、及び暗光強度センサ画素値のばらつき（より詳細には、画像入力装置１００ｂに係る、複数の光センサ素子から出力される画素値のばらつき）を内包しつつ擬似センサ飽和画素値が算出されるため、より実情に即したキャリブレーションが行われる。
【０１２２】
設定部１２には、マッピング部１３がマッピングに用いる目標値としてのＴａｒｇｅｔ＿Ｍａｘ、及びＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎが設定値として格納される。具体的には、図示しない入力装置等を介して、Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍａｘ、及びＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎが設定部１２に入力され、設定部１２は、それらの入力値を設定値として格納する。そして、設定部１２は、マッピング部１３からの読み出しに応じて、Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍａｘ、及びＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎをマッピング部１３に出力する。なお、Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍａｘ、及びＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎは、記録部１０に記録された構成であってもよく、何れの構成を採用するかは適宜選択してよい。
【０１２３】
マッピング部１３は、画像入力装置１００ｂの擬似センサ飽和画素値を算出部１１から取得すると共に、画像入力装置１００ｂの暗光強度センサ画素値を記録部１０から読み取る。さらに、マッピング部１３は、Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍａｘ、及びＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎを設定部１２から読み取る。そして、マッピング部１３は、画像入力装置１００ｂの擬似センサ飽和画素値をＴａｒｇｅｔ＿Ｍａｘに、画像入力装置１００ｂの暗光強度センサ画素値をＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎにそれぞれ割り当てる（マッピングする）。
【０１２４】
なお、「割り当てる」とは、例えば、画素値が０〜２５５で表わされるときに、Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍａｘを２５５に、Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎを０に、それぞれ割り当てることを言う。このように設定することで、画像入力装置１００ｂの擬似センサ飽和画素値が２５５に、画像入力装置１００ｂの暗光強度センサ画素値が０にキャリブレーションされる。また、割り当てる画素値は、０〜２５５に限られず、適宜選択することができる。
【０１２５】
上記構成に基づくキャリブレーション処理の動作を、図１２を参照して説明する。なお、図１２は、キャリブレーションの動作を説明するためのフローである。
【０１２６】
まず、ステップＳ１０では、キャリブレーション装置５０が、複数の画像入力装置の平均出力特性曲線を取得し、それぞれの平均出力特性曲線について、Ｒ２乗値が０．９９となる飽和光強度を算出する。本実施の形態では、画像入力装置１００ａ〜１００ｃの平均出力特性曲線１０１ａ〜１０１ｃについて、２乗値が０．９９となる飽和光強度Ｗａ、Ｗｂ、Ｗｃが算出される。なお、キャリブレーション装置５０がＲ２乗値を算出する方法については、図示しない演算部が、一般的な方法で演算するものと考えてよい。
【０１２７】
次に、ステップＳ１２では、キャリブレーション装置５０が代表的な画像入力装置を決定する。本実施の形態では、画像入力装置１００ａ〜１００ｃのうち、画像入力装置１００ａを代表的に選択し、画像入力装置１００ａが基準画像入力装置であるものとして説明している。なお、本実施の形態では、説明の便宜上、飽和光強度が最も低い画像入力装置１００ａを基準画像入力装置としているため、キャリブレーション装置５０は、飽和光強度Ｗａ、Ｗｂ、Ｗｃのうち、最も低いＷａに対応する画像入力装置１００ａを基準画像入力装置として決定する。その決定は、図示しないキャリブレーション装置５０の決定部がＷａ、Ｗｂ、Ｗｃの大小を比較して決定するものと考えてよい。
【０１２８】
なお、本実施の形態では、説明の便宜上、最も飽和照度が低い画像入力装置１００ａを代表的な基準画像入力装置として決定したが、他の方法によって代表的な基準画像入力装置を選択してもよい。
【０１２９】
続いて、ステップＳ１４では、キャリブレーション装置５０の記録部１０が、基準画像入力装置の飽和光強度に対するセンサ飽和画素値を記録する。本実施の形態では、基準画像入力装置は画像入力装置１００ａであるため、記録部１０は、画像入力装置１００ａの飽和光強度Ｗａに対するセンサ飽和画素値を記録する。
【０１３０】
そして、ステップＳ１６では、マッピングに用いられるＴａｒｇｅｔ＿Ｍａｘ、及びＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎが、キャリブレーション装置５０の設定部１２に設定される。なお、Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍａｘ、及びＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎは、記録部１０に設定されていてもよく、何れを用いるかは適宜選択してよい。また、Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍａｘ、及びＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎは、図示しない入力装置等を介してユーザが入力する構成としてよい。
【０１３１】
次にステップＳ２０〜ステップＳ２６について説明する。なお、ステップＳ２０〜ステップＳ２６は、ステップＳ１０〜ステップＳ１６と前後して、あるいは同時に行う構成でよい。また、ステップＳ２０〜ステップＳ２６は、その順番は任意に決めてよく、この順番に限られない。
【０１３２】
ステップＳ２０、及びステップＳ２２では、記録部１０が、基準画像入力装置の明光強度センサ画素値および暗光強度センサ画素値を記録する。従って、本実施の形態では、基準画像入力装置は画像入力装置１００ａであるため、記録部１０は、画像入力装置１００ａの明光強度センサ画素値および暗光強度センサ画素値を記録する。
【０１３３】
また、ステップＳ２４、及びステップＳ２６では、記録部１０が、キャリブレーションの対象である画像入力装置の明光強度センサ画素値および暗光強度センサ画素値を記録する。従って、本実施の形態では、記録部１０は、画像入力装置１００ｂの明光強度センサ画素値および暗光強度センサ画素値を記録する。そして、ステップＳ２６までの工程が終わると、次にステップＳ３０に進む。
【０１３４】
ステップＳ３０では、算出部１１が、キャリブレーションの対象である画像入力装置の擬似センサ飽和画素値を算出する。本実施の形態では、算出部１１が、ステップＳ１４、１６、２０〜２６で記録した各画素値に基いて、飽和光強度Ｗａに対する画像入力装置１００ｂの擬似センサ飽和画素値を算出する。なお、擬似センサ飽和画素値は、上記式(1)〜(3)に従い算出される。
【０１３５】
そして、ステップＳ３２では、マッピング部１３が、画像入力装置１００ｂの擬似センサ飽和画素値を算出部１１から取得すると共に、Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍａｘ、Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎ、及び画像入力装置１００ｂの暗光強度センサ画素値を記録部１０から読み取る。そのうえで、マッピング部１３は、画像入力装置１００ｂの擬似センサ飽和画素値をＴａｒｇｅｔ＿Ｍａｘに、画像入力装置１００ｂの暗光強度センサ画素値をＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎにそれぞれ割り当てる。
【０１３６】
従って、例えば画像入力装置１００ｂのキャリブレーション後の画素値の取り得る範囲の最小値が０に、その取り得る範囲の最大値が２５５に設定されている場合には、Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎが０に、Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍａｘが２５５に、それぞれ割り当てられる。なお、その取り得る範囲は０〜２５５に限られず、適宜選択してよい。
【０１３７】
このように、ステップＳ１０〜ステップＳ３２を経ることにより、キャリブレーションの対象である画像入力装置１００ｂのキャリブレーションが行われる。なお、上記説明では画像入力装置１００ｂについて説明したが、他の画像入力装置についても同様のステップを経ることで、同様のキャリブレーション結果を得ることができる。
【０１３８】
次に、キャリブレーション装置５０によるキャリブレーションによって得られる効果を説明する。
【０１３９】
上記の構成によれば、キャリブレーション装置５０では、算出部１１が、基準画像入力装置である画像入力装置１００ａに係る、明光強度センサ画素値、暗光強度センサ画素値、及びセンサ飽和画素値と、画像入力装置１００ｂに係る、明光強度センサ画素値、及び暗光強度センサ画素値とを記録部１０から読み出し、それらの値に基づいて、画像入力装置１００ｂの擬似センサ飽和画素値を算出する。
【０１４０】
従って、擬似センサ飽和画素値は、画像入力装置１００ｂの明光強度センサ画素値、及び暗光強度センサ画素値を取り込んだ値として算出される。そして、その明光強度センサ画素値、及び暗光強度センサ画素値は、複数のセンサ素子の平均値として算出される値である。従って、当該複数のセンサ素子によって出力される画素値のばらつきを内包した擬似センサ飽和画素値が取得される。
【０１４１】
さらに、キャリブレーション装置５０では、マッピング部１３が、画像入力装置１００ｂのキャリブレーション後の画素値として、画像入力装置１００ｂに係る暗光強度センサ画素値をＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎに、画像入力装置１００ｂの擬似センサ飽和画素値をＴａｒｇｅｔ＿Ｍａｘに、それぞれマッピングする。そして、同様のキャリブレーションは、画像入力装置１００ａ・１００ｃに対しても実行できる。それゆえ、複数のイメージセンサから出力される画素値のばらつきを統一することができる。
【０１４２】
加えて、キャリブレーション装置５０では、代表的な画像入力装置として画像入力装置１００ａを定めるため、パラメータを画像入力装置１００ａ〜１００ｃごとに個別に変更する必要がなく、キャリブレーションに要する時間と手間を大幅に削減することができる。これにより、キャリブレーションに要する時間と手間を大幅に削減しつつ、複数のイメージセンサから出力される画素値のばらつきを統一することができる。
【０１４３】
そして、キャリブレーション装置５０では、基準画像入力装置（画像入力装置１００ａ）の平均出力特性曲線の線形域における最も暗い光強度（暗光強度）から最も明るい光強度（飽和光強度）までをキャリブレーションの対象光強度域とすることができる。それゆえ、より広い光強度域でのキャリブレーションが可能となり、さらに好適なキャリブレーション装置をユーザに提供することができる。
【０１４４】
なお、キャリブレーション装置５０は、特に、基準画像入力装置の線形域に対応する光強度域についてキャリブレーションすることが好ましい。これは、マッピング部１３が、画像入力装置１００ｂのキャリブレーション後の画素値が取り得る範囲としてＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎ、及びＴａｒｇｅｔ＿Ｍａｘを割り当てることに起因する。つまり、センサ飽和画素値（白）と暗光強度センサ画素値（黒）との間に存在するグレー領域を正確にキャリブレーションするためには、光強度の変化に対して画素値が相関性をもって変化する光強度域においてキャリブレーションすることが特に望まれるためである。
【０１４５】
そのため、基準画像入力装置は、最も感度の高い画像入力装置であることが好ましい。仮に最も感度の悪い画像入力装置を基準画像入力装置とした場合、基準画像入力装置の飽和光強度は、最も感度の高い画像入力装置における飽和域に含まれることになる。そうなると、最も感度の高い画像入力装置（より正確には、その基準画像入力装置よりも感度の高い画像入力装置すべて）は、グレー領域におけるキャリブレーションが正確に行われないことになる。
【０１４６】
このような理由から、キャリブレーション装置５０では、最も感度の高い画像入力装置を基準画像入力装置とし、その平均出力特性曲線の線形域における最も暗い光強度（暗光強度）から最も明るい光強度（飽和光強度）までをキャリブレーションの対象光強度域とすることが特に好ましい。
【０１４７】
また、最も感度が高い画像入力装置を画像入力装置とした場合、画像入力装置１００ａよりも感度が悪い画像入力装置、つまり画像入力装置１００ａを除く画像入力装置１００ｂ、及び画像入力装置１００ｃ、さらに言えば、画像入力装置１００ａ自身についても正確にキャリブレーションを行うことができるため、画像入力装置の製造に際して歩留まりを格段に向上させることができる。しかも、キャリブレーション後の画素値の取り得る値がＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎ、及びＴａｒｇｅｔ＿Ｍａｘであるため、パラメータを画像入力装置ごとに個別に変更する必要がなく、キャリブレーションに要する時間と手間を大幅に削減することができる。
【０１４８】
但し、すべてのイメージセンサの中から最も感度が高いイメージセンサを抽出することは現実的には困難な場合がある。従って、そのような場合には、より感度が高いイメージセンサを抽出して、そのイメージセンサを基準イメージセンサとすることが好ましい。それにより、イメージセンサの製造に際して、歩留まりを改善することができる。
【０１４９】
また、キャリブレーション装置５０では、Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍａｘ、及びＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎを任意に決定することができる。
【０１５０】
従って、画像入力装置の使用状況に応じてその範囲を決めることができるため、ユーザは、使用状況・使用目的等に応じた柔軟なキャリブレーションを行える。
【０１５１】
そして、各々の画像入力装置が上記キャリブレーション装置５０を備える場合には、パラメータ（Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍａｘ、及びＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎ）を画像入力装置ごとに個別に変更する必要がないため、キャリブレーションに要する時間と手間を大幅に削減することができる。
【０１５２】
なお、基準画像入力装置である画像入力装置１００ａに係る、明光強度センサ画素値、暗光強度センサ画素値、及びセンサ飽和画素値は、画像入力装置１００ｂの製造時、あるいは工場出荷時に記録部１０に予め格納しておけばよい。また、画像入力装置１００ｂに係る、明光強度センサ画素値、及び暗光強度センサ画素値を、各々の画素値を測定した後に、記録部１０に格納しておけばよい。これにより、算出部１１は、キャリブレーションを行うときに上記各画素値を記録部１０から読み出すことにより、擬似センサ飽和画素値を算出することができる。
【０１５３】
以上のように、本実施の形態に係るキャリブレーション装置５０では、複数の画像入力装置から出力される画素値のばらつきを統一するキャリブレーションに要する時間と手間が大幅に削減され、かつ、画像入力装置の製造に際して歩留まりを格段に向上させることが可能となる。
【０１５４】
なお、本実施の形態は光センサを内蔵した液晶パネルを例に説明したが、本発明は光センサを内蔵した液晶パネルに限らず、ＣＣＤなどの一般的なイメージセンサにも適用可能である。
〔他の実施形態〕
ここで、図１３〜図１５を参照して、本発明の他の実施形態に係るキャリブレーション装置６０を説明する。なお、図１等を参照して説明した内容と同様の内容は説明を省略する。図１３は、式(4)で示されるａ〜ｄの関係を示す図である。図１４は、画像入力装置１００ｂの明光強度センサ画素値をＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｄに、暗光強度センサ画素値をＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎにそれぞれ割り当てる様子を示す図である。図１５は、キャリブレーション装置６０に係るキャリブレーションの動作を説明するためのフローである。
【０１５５】
図１３に基づいて、キャリブレーション装置６０では、基準画像入力装置１００ａに係るセンサ飽和画素値、明光強度センサ画素値、及び暗光強度センサ画素値を取得すると共に、そのセンサ飽和画素値にＴａｒｇｅｔ＿Ｍａｘを、暗光強度センサ画素値にＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎを、それぞれ割り当てる。なお、Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍａｘ及びＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎは、基準画像入力装置１００ａの情報処理能力に基づいて与えられる。例えば、基準画像入力装置１００ａが０〜２５５の画素値を扱う場合には、Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎを０に、Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍａｘに２５５を割り当てる。あるいは、画素値０〜１０を他の用途に利用したい場合には、Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎを１０に割り当ててもよい。
【０１５６】
そして、以下の式(4)、(5)に基づいて、Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍｉｄ（擬制画素値）を算出する。
【０１５７】
ｙ＝{ｘ２×（Ｚ１−ｙ１）＋ｚ２×（ｙ１−ｘ１） }／（ｚ１−ｘ１）    …(4)
ただし、
ｙ  ：基準画像入力装置１００ａのＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｄ
ｘ１：基準画像入力装置１００ａの暗光強度センサ画素値
ｙ１：基準画像入力装置１００ａの明光強度センサ画素値
ｚ１：基準画像入力装置１００ａのセンサ飽和画素値
ｘ２：基準画像入力装置１００ａのＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎ
ｚ２：基準画像入力装置１００ａのＴａｒｇｅｔ＿Ｍａｘ
とする。
【０１５８】
なお、式(4)は、以下の式(5)に基づいて算出される。
【０１５９】
ａ：ｂ＝ｃ：ｄ    …(5)
ただし、
ａ：画像入力装置１００ａにおける、センサ飽和画素値−明光強度センサ画素値
ｂ：画像入力装置１００ａにおける、明光強度センサ画素値−暗光強度センサ画素値
ｃ：画像入力装置１００ａにおける、Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍａｘ−Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍｉｄ
ｄ：画像入力装置１００ｂにおける、Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍｉｄ−Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎ
とする。
【０１６０】
続いて、図１４に示すように、画像入力装置１００ｂの明光強度センサ画素値がＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｄに、暗光強度センサ画素値がＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎに、それぞれ割り当てられる。
【０１６１】
つまり、画像入力装置１００ａを基準画像入力装置として定めることにより、そのセンサ飽和画素値、明光強度センサ画素値、及び暗光強度センサ画素値と、Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍａｘ及びＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎとに基づいてＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｄが算出されるため、キャリブレーションの対象とする画像入力装置１００ｂの特性とは無関係にＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｄが取得される。
【０１６２】
この動作を図１に基づいて説明すると次の通りである。
【０１６３】
記録部１０は、基準画像入力装置である画像入力装置１００ａのＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｄを記録する。なお、この値は、画像入力装置１００ａのみに基づいて取得されるものである。また、記録部１０は、画像入力装置１００ｂの明光強度センサ画素値、及び暗光強度センサ画素値も記録する。
【０１６４】
あるいは、Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍｉｄは算出部１１によって算出される構成であっても良い。この場合、記録部１０には、画像入力装置１００ａに係る、センサ飽和画素値、明光強度センサ画素値、及び暗光強度センサ画素値が記録されており、さらに、Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍａｘ及びＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎが記録されている。
【０１６５】
そして、算出部１１は、画像入力装置１００ａに係る、センサ飽和画素値、明光強度センサ画素値、及び暗光強度センサ画素値、さらにＴａｒｇｅｔ＿Ｍａｘ及びＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎを記録部１０から読み出し、上記 (4)、(5) 式に基づいてＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｄを算出する。つまり、算出部１１は、画像入力装置１００ａに係るセンサ飽和画素値をＴａｒｇｅｔ＿Ｍａｘに、画像入力装置１００ａに係る暗光強度センサ画素値をＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎに割り当てた上で、Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍｉｄを算出する。
【０１６６】
なお、図示しない割当手段（第１割当手段）が、画像入力装置１００ａに係るセンサ飽和画素値をＴａｒｇｅｔ＿Ｍａｘに、画像入力装置１００ａに係る暗光強度センサ画素値をＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎに割り当てる構成としてもよい。
【０１６７】
設定部１２は、マッピング部１３がマッピングに用いる目標値としてのＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎを設定値として格納する。なお、Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎは、記録部１０に記録された構成であってもよく、何れの構成を採用するかは適宜選択してよい。
【０１６８】
マッピング部１３（第２割当手段）は、Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍｉｄと、画像入力装置１００ｂの明光強度センサ画素値及び暗光強度センサ画素値とを記録部１０から、Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎを設定部１２からそれぞれ読み出す。そして、マッピング部１３は、画像入力装置１００ｂの明光強度センサ画素値をＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｄに、暗光強度センサ画素値をＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎに、それぞれ割り当てる（マッピングする）。
【０１６９】
上記動作により、画像入力装置１００ｂの明光強度センサ画素値及び暗光強度センサ画素値はそれぞれ、Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍｉｄ及びＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎにキャリブレーションされる。そして、キャリブレーションの対象が画像入力装置１００ｃであっても、同様のキャリブレーション結果がもたらされる。
【０１７０】
上記構成に基づくキャリブレーション処理の動作を、図１５を参照して説明する。なお、図１５は、キャリブレーション装置６０に係るキャリブレーションの動作を説明するためのフローである。
【０１７１】
まず、ステップＳ４０からステップＳ４４では、明光強度、暗光強度、及び飽和光強度における画像入力装置１００ａのセンサ値の平均値が、明光強度センサ画素値、暗光強度センサ画素値、及びセンサ飽和画素値として取得される。なお、ステップＳ４０からステップＳ４４のフローの順番は図１５に記載の順番に限られない。
【０１７２】
続いて、ステップＳ４６では、算出部１１（又は、図１に図示しない割当手段）が、画像入力装置１００ａに係るセンサ飽和画素値をＴａｒｇｅｔ＿Ｍａｘに、画像入力装置１００ａに係る暗光強度センサ画素値をＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎに割り当てる。
【０１７３】
そして、ステップＳ４８では、算出部１１が、画像入力装置１００ａに係る、センサ飽和画素値、明光強度センサ画素値、及び暗光強度センサ画素値、さらにＴａｒｇｅｔ＿Ｍａｘ及びＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎを記録部１０から読み出し、上記 (4)、(5) 式に基づいてＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｄを算出する。
【０１７４】
次に、ステップＳ５０、５２では、画像入力装置１００ｂの明光強度、及び暗光強度におけるセンサ値の平均値が取得される。なお、ステップＳ５０、５２のフローの順番は図１５に記載の順番に限られない。また、ステップＳ５０、５２の動作は、ステップＳ４０からステップＳ４８までの動作よりも先に、あるいは同時に行われてもよい。
【０１７５】
最後に、マッピング部１３が、Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍｉｄと、画像入力装置１００ｂの明光強度センサ画素値及び暗光強度センサ画素値とを記録部１０から、Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎを設定部１２から、それぞれ読み出す。そして、マッピング部１３は、画像入力装置１００ｂの明光強度センサ画素値をＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｄに、暗光強度センサ画素値をＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎに、それぞれマッピングする。
【０１７６】
上記動作により、画像入力装置１００ｂの明光強度センサ画素値及び暗光強度センサ画素値はそれぞれ、Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍｉｄ及びＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎにキャリブレーションされる。そして、キャリブレーションの対象が画像入力装置１００ｃであっても、同様のキャリブレーション結果がもたらされる。
【０１７７】
次に、キャリブレーション装置６０によるキャリブレーションによって得られる効果を説明する。
【０１７８】
上記の構成によれば、キャリブレーション装置６０では、画像入力装置１００ａに係る、センサ飽和画素値、明光強度センサ画素値、及び暗光強度センサ画素値と、Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍａｘ及びＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎとに基づいて、画像入力装置１００ａの明光強度センサ画素値に対する画素値としてＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｄが算出される。
【０１７９】
つまり、基準画像入力装置である画像入力装置１００ａを定めることにより、そのセンサ飽和画素値、明光強度センサ画素値、及び暗光強度センサ画素値と、Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍａｘ及びＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎとに基づいてＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｄが算出されるため、画像入力装置１００ｂとは無関係にＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｄが取得される。
【０１８０】
そして、マッピング部１３が、画像入力装置１００ｂのキャリブレーション後の画素値として、明光強度センサ画素値、及び暗光強度センサ画素値に対して、Ｔａｒｇｅｔ＿Ｍｉｄ、及びＴａｒｇｅｔ＿Ｍｉｎを、それぞれ割り当てる。
【０１８１】
従って、画像入力装置１００ｂをキャリブレーションする際に、画像入力装置１００ｂの特性を考慮する必要がない。同様に画像入力装置１００ｃをキャリブレーションする際に、画像入力装置１００ｃの特性を考慮する必要がない。つまり、キャリブレーションする画像入力装置ごとにパラメータを個別に設定・変更する必要性がない。
【０１８２】
このように、キャリブレーション装置６０では、代表的に選択された画像入力装置１００ａに基づいて画像入力装置１００ｂあるいは画像入力装置１００ｃのキャリブレーションを行うため、キャリブレーションに要する時間と手間を大幅に削減しつつ、複数のイメージセンサから出力される画素値のばらつきを統一することができる。なお、画像入力装置１００ａ自身もキャリブレーションの対象とすることができるのは勿論のことである。
【０１８３】
最後に、キャリブレーション装置５０・６０の各ブロック、特に算出部１１およびマッピング部１３は、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにＣＰＵを用いてソフトウェアによって実現してもよい。
【０１８４】
すなわち、キャリブレーション装置５０・６０は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ（central processing unit）、上記プログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（random access memory）、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアであるキャリブレーション装置５０・６０の制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記キャリブレーション装置５０・６０に供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
【０１８５】
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることができる。
【０１８６】
また、キャリブレーション装置５０・６０を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（virtual private network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
【０１８７】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１８８】
本発明は、イメージセンサから出力される画素値をキャリブレーションすることにより、複数のイメージセンサから出力される画素値のばらつきを統一するキャリブレーション装置に関し、特に、そのようなキャリブレーション装置を備えた画像入力装置に好適である。
【符号の説明】
【０１８９】
１０      記録部
１１      算出部（算出手段）
１２      設定部
１３      マッピング部（割当手段）
５０、６０      キャリブレーション装置
１００、１００ａ〜１００ｃ  画像入力装置
１０１ａ〜１０１ｃ  平均出力特性曲線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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