(57)【要約】【課題】撮影画像に対し、簡単な装置構成で違和感のない画像補正を高速に行なえる画像撮影装置および画像処理方法を提供すること。【解決手段】距離測定部１０１，１０４は撮像部から被写体までの距離を測定し、メモリ１０６は撮影画像の画像データと被写体までの距離データを画素毎に格納する。画像補正部１０８は距離データを複数の距離範囲に区分し、撮影画像から区分した各距離範囲に含まれる部分画像を切り出し、切り出した各部分画像に対しそれぞれの距離範囲に対して予め定めた補正強度にて画質補正を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮影し撮影した画像を補正する画像撮影装置において、
被写体を撮影する撮像部と、
該撮像部から被写体までの距離を測定する距離測定部と、
前記撮影した画像の画像データと前記測定した距離データを撮像データとして格納するメモリと、
前記距離データに応じて前記撮影画像の画質を補正する画像補正部とを備え、
前記画像補正部は前記距離データを複数の距離範囲に区分し、前記撮影画像から区分した各距離範囲に含まれる部分画像を切り出し、切り出した各部分画像に対しそれぞれの距離範囲に対して予め定めた補正強度にて画質補正を行うことを特徴とする画像撮影装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像撮影装置において、
前記距離測定部は、光パルスを被写体に照射する発光部と、該被写体から反射された光パルスを受光する受光部と、該発光部と該受光部との間での光パルスの遅延時間を測定する時間差測定部を有し、
該受光部と該時間差測定部は、被写体を撮影する前記撮像部の撮像素子と一体に構成されていることを特徴とする画像撮影装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像撮影装置において、
前記距離測定部は、被写体との距離を撮影画像の各画素毎に測定し、
前記メモリは、前記撮像データとして、各画素毎に３原色の光強度データと距離データとを対にして格納し、
前記画像補正部は、各画素毎に３原色の光強度データを補正することを特徴とする画像撮影装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の画像撮影装置において、
前記画像補正部は、前記距離データを複数の距離範囲に区分するとともに、区分した各距離範囲における画質補正の補正強度を定めた補正テーブルを複数通り有し、
撮影条件に応じて前記補正テーブルを切り替えて使用することを特徴とする画像撮影装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像撮影装置において、
前記画像補正部は、前記画質補正として撮影画像のコントラストの補正を行うものであって、
前記部分画像のうち、距離範囲がフォーカス位置に近い部分画像に対してはコントラスト補正強度を大きくし、距離範囲がフォーカス位置から遠い部分画像に対してはコントラスト補正強度を小さくすることを特徴とする画像撮影装置。
【請求項６】
撮影された画像を補正する画像処理方法において、
撮影画像の画像データと該撮影画像内の各被写体までの距離データを入力し、
該距離データを複数の距離範囲に区分し、
前記撮影画像から区分した各距離範囲に含まれる部分画像を切り出し、
切り出した各部分画像に対しそれぞれの距離範囲に対して予め定めた補正強度にて画質補正を行い、
画質補正を行った各部分画像を合成して全体画像を生成することを特徴とする画像処理方法。
【請求項７】
請求項６に記載の画像処理方法において、
前記距離データは前記撮影画像の各画素毎に入力し、
前記画質補正は、各画素毎に３原色の光強度データを補正することを特徴とする画像処理方法。
【請求項８】
請求項６または７に記載の画像処理方法において、
撮影条件に応じて、前記距離データを複数の距離範囲に区分し、区分した各距離範囲における画質補正の補正強度を設定することを特徴とする画像処理方法。
【請求項９】
請求項６ないし８のいずれか１項に記載の画像処理方法において、
前記画質補正は撮影画像のコントラストの補正を行うものであって、
前記部分画像のうち、距離範囲がフォーカス位置に近い部分画像に対してはコントラスト補正強度を大きくし、距離範囲がフォーカス位置から遠い部分画像に対してはコントラスト補正強度を小さくすることを特徴とする画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体を撮影するとともに撮影画像の画質を補正する画像撮影装置および画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像の距離データを利用して画質補正を行う技術が知られる。例えば特許文献１には、画像データ信号に対応する奥行きデータと、画像の奥行き感を制御するための１次元信号とを入力し、１次元信号に基づき画像データ信号に対して奥行き感補正を行う技術が開示される。特許文献２には、画像に対応する領域毎の奥行き距離と領域毎の画像特徴量を入力し、画像特徴量に基づいて、画像特徴量に対する画像処理の加工強度を奥行き距離毎に定め、加工強度に基づいて領域毎に画像処理を行う技術が開示される。
【０００３】
また、被写体までの距離データを取得するために、光源より被写体にパルス光を照射し、被写体から反射したパルス光の遅れ時間を計測することで被写体までの距離を測定することができる。これはＴＯＦ（Time Of Flight）法と呼ばれる。特許文献３には、ＴＯＦ法に基づき、多画素の一般撮影と距離を演算するための距離画像撮影の両方を実現する固体撮像素子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−３３８９７号公報
【特許文献２】特開２０１１−１７５５２９号公報
【特許文献３】特開２０１０−２１３２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１、２の技術によれば、撮影した画像を距離（奥行き）に応じて画質補正することで、画像に奥行き感を与え、立体的に見せることができる。その際、画像内の各画素に対し各画素の距離データを基に補正を行う場合、画素数とともに補正処理量と処理時間が増大してしまう。
【０００６】
さらに特許文献１の技術では、奥行きデータを取得するため、レンジファインダ（撮影用レンズに連動した距離計）や複数画像によるステレオ計測法（ステレオマッチングによる方法）が例示されているが、利用する装置構成が複雑なものになってしまう。
【０００７】
また特許文献２の技術では、画像を領域分けし領域を単位として画質補正を行うものである。その際距離データは領域の平均値を用いているが、同じ領域に近景と遠景とが混在する場合には、補正画像に違和感が残ることになる。
【０００８】
なお、特許文献３の技術では、１つの撮像素子で一般撮影と距離画像撮影の両方が可能であるが、撮影画像の補正処理については言及されていない。
【０００９】
このような状況に鑑み本発明の目的は、撮影画像に対し、簡単な装置構成で違和感のない画像補正を高速に行なえる画像撮影装置および画像処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、被写体を撮影し撮影した画像を補正する画像撮影装置であって、被写体を撮影する撮像部と、該撮像部から被写体までの距離を測定する距離測定部と、前記撮影した画像の画像データと前記測定した距離データを撮像データとして格納するメモリと、前記距離データに応じて前記撮影画像の画質を補正する画像補正部とを備える。前記画像補正部は前記距離データを複数の距離範囲に区分し、前記撮影画像から区分した各距離範囲に含まれる部分画像を切り出し、切り出した各部分画像に対しそれぞれの距離範囲に対して予め定めた補正強度にて画質補正を行うことを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、撮影された画像を補正する画像処理方法であって、撮影画像の画像データと該撮影画像内の各被写体までの距離データを入力し、該距離データを複数の距離範囲に区分し、前記撮影画像から区分した各距離範囲に含まれる部分画像を切り出し、切り出した各部分画像に対しそれぞれの距離範囲に対して予め定めた補正強度にて画質補正を行い、画質補正を行った各部分画像を合成して全体画像を生成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、部分画像を切り出しその距離に応じた補正強度で画質補正を行うので、簡単な装置構成で、違和感のない画像補正を高速に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による画像撮影装置の一実施例を示す構成図である。
【図２】ＴＯＦ方式による距離測定の原理を模式的に示す図である。
【図３】出射光に対する戻り光の受光タイミングを示す図である。
【図４】メモリに格納する撮像データのフォーマットの一例を示す図である。
【図５】距離データとコントラスト補正強度の関係を示す補正テーブルの一例である。
【図６】コントラスト補正の原理を示す図である。
【図７】本実施例による画像補正処理を模式的に示す図である。
【図８】画像補正処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本発明による画像撮影装置の一実施例を示す構成図である。被写体を撮影する撮像素子としてのＣＭＯＳ撮像センサ（ＣＭＯＳセンサ）１０４は、一般画像である２次元画像とともに被写体までの距離データを取得するための距離画像を撮影する。本例では距離画像を得るために、ＴＯＦ（Time of Flight）方式の距離測定部を備える。距離測定部の構成は、被写体にパルス光を照射する発光素子１０１と、これを駆動する発光素子ドライバ１０２、被写体から反射したパルス光を受光するＣＭＯＳセンサ１０４と、これから撮像信号を読み出すＡ／Ｄ変換読出回路１０５を有する。タイミング生成回路１０３は、発光素子ドライバ１０２の駆動とＡ／Ｄ変換読出回路１０５の制御を同期させるためにタイミング信号を供給する。Ａ／Ｄ変換読出回路１０５では、ＣＭＯＳセンサ１０４で受光した反射パルス光の遅延時間（先行部分と後行部分の信号の比率）から、画素毎の距離データを生成する。
【００１５】
Ａ／Ｄ変換読出回路１０５からの撮像データ（２次元画像データと距離データ）は、メモリバス１０９を通じてメモリ１０６に格納される。プロセサ１０８は画像補正部であり、メモリ１０６に格納された２次元画像データに対して、対応する距離データを用いて画像補正処理を施す。画像補正処理された画像データは、ＵＳＢコントローラ１０７を介して装置外部に出力される。またプロセサ１０８は、装置全体の制御を司る。
【００１６】
プロセサ１０８の行う画像補正処理では、距離データに応じて画素毎にコントラスト、彩度、明度等の画質補正を行うが、以下の説明では、コントラスト補正処理を例に説明する。
【００１７】
コントラスト補正処理により次のような効果がある。通常の撮影画像の画質は、注目する被写体はフォーカスを合わすことで高い解像度になり、それより近景または遠景にある被写体はフォーカスがずれることから相対的に低い解像度になる。一方、解像度はそのままでもコントラストを増大させることにより、画像にメリハリができて解像度が上がったような印象を与えることができる。しかしながら、画面全体のコントラストを一律に上げると、近景や遠景も同時にメリハリがついてしまい、不自然な画像になる。そこで本実施例では、注目する被写体はコントラストを強調して与え、他の被写体はコントラストを抑制することでより自然で違和感のない画像を得るようにした。
【００１８】
ここで、ＴＯＦ方式による距離測定について図２と図３を用いて説明する。
図２は、ＴＯＦ方式による距離測定の原理を模式的に示す図である。出射光モジュール２０１（発光素子１０１）から出射された出射光２０４は、奥行き距離ｒだけ離れた被写体２０３で反射し、その戻り光２０５は、対物レンズ２０６を経て受光センサ２０２（ＣＭＯＳセンサ１０４）に入射する。光路長は往復で２ｒの距離となる。光速をｃとすると、出射光モジュール２０１から出射されて受光センサ２０２で受光するまでの時間差（遅れ時間）ｔは、（１）式で与えられる。
ｔ＝２ｒ／ｃ      （１）
【００１９】
図３は、出射光に対する戻り光の受光タイミングを示す図である。符号３０１は出射光モジュール２０１から出射する出射光２０４の波形であり、明滅を繰り返すパルス波（方形波）とする。横軸は時間であるが、出射光パルスの１周期を２πとする位相で表現している。符号３０２は受光センサ２０２で受光する戻り光２０５の波形であり、位相遅れφで受光センサ２０２に到達しているものとする。出射光パルス３０１の周波数をｆとすると、遅れ時間ｔは（２）式で与えられる。
ｔ＝φ／（２πｆ）      （２）
（１）（２）式より、距離ｒは（３）式で求められる。
ｒ＝ｃφ／（４πｆ）      （３）
【００２０】
ここで位相遅れφは次のように求める。受光センサ２０２は画素マトリクスによって構成されており、各画素は、２つの受光タイミングＡ，Ｂにて戻り光２０５（波形３０２）を受光する。符号３０３で示す受光タイミングＡは、出射光３０１と同位相のタイミングで受光する。一方符号３０４で示す受光タイミングＢは、出射光３０１と逆位相のタイミング（すなわち位相πだけずれたタイミング）で受光する。波形３０３、３０４における斜線部は戻り光３０２が受光センサ２０２で受光される期間を示し、それぞれの受光量は受光期間に比例する。受光センサ２０２で検出される受光量は、受光タイミングＡにおいてＱａ、受光タイミングＢにおいてＱｂとする。
【００２１】
位相遅れφが大きいほど受光タイミングＡの受光量Ｑａは減少し、受光タイミングＢの受光量Ｑｂは増加する。すなわち、受光量Ｑａと受光量Ｑｂの比と位相遅れφの大きさは（４）式の関係となる。
Ｑｂ／（Ｑａ＋Ｑｂ）＝φ／π      （４）
（３）（４）式より、被写体２０３までの距離ｒは（５）式で求められる。
ｒ＝（ｃ／４ｆ）・Ｑｂ／（Ｑａ＋Ｑｂ）      （５）
【００２２】
各画素毎に受光量Ｑａ，Ｑｂから距離ｒを求めることで、画素毎に奥行き距離ｒを伴った距離画像が得られる。
【００２３】
本実施例の撮像部は、被写体までの距離データを取得するＴＯＦ方式距離測定部を、被写体を撮影して２次元画像を得るＣＭＯＳセンサ１０４と一体化した構成としているので、簡単な装置構成で実現できる。
【００２４】
図４は、メモリ１０６に格納する撮像データのフォーマットの一例を示す図である。メモリ１０６には撮像データとして、２次元画像データと距離データとが対となって格納されている。符号４００は撮像データのデータ列を示し、符号４０１は１画素分のデータ列である。記号Ｒ、Ｇ、Ｂは２次元画像データでそれぞれ赤、緑、青の３原色についての光強度データを、記号Ｚは距離データを示す。距離データＺは、前記（５）式で求めた距離ｒを適宜データ変換したものである。各データの値を例えば８ビットで表せば、１画素は合計３２ビットのデータで構成される。メモリ１０６にはこれ以外の撮影情報として、撮影日時・シャッター速度・絞り・ホワイトバランス・焦点距離などを撮影画像毎に記録している。
【００２５】
本実施例では、各画素について２次元画像データと距離データとを対として格納しているので、これを読み出して距離に応じた画素毎の画質処理を容易に行うことができる。
【００２６】
図５は、距離データとコントラスト補正強度の関係を示す補正テーブルの一例である。コントラスト補正テーブル５００は、距離指標Ｄｉ、距離範囲Ｄ、およびコントラスト補正強度Ｃを構成要素とし、撮影された画像毎に、撮影時のフォーカス位置（焦点距離）や撮影モード等の情報を基に作成する。距離データＺは複数の距離範囲Ｄに区分し、各距離範囲Ｄには距離指標Ｄｉを与える。この例では、距離が近い方から距離指標Ｄｉ＝０，１，２，３の４通りで区分している。コントラスト補正強度Ｃは後述するコントラスト補正処理の係数であり、フォーカス位置を考慮して距離指標Ｄｉ毎に設定する。
【００２７】
この例は人物撮影モードの場合であり、撮影時のフォーカス位置は最も近距離である距離指標Ｄｉ＝０の範囲内（Ｄ＝０〜１．５ｍ）にあるとしている。そして、この範囲ではコントラスト補正強度Ｃを最大値とし、例えば１．０に設定する。距離が離れるにつれ、距離指標Ｄｉ＝１の範囲（Ｄ＝１．５〜３ｍ）では補正強度Ｃ＝０．８、Ｄｉ＝２の範囲（Ｄ＝３〜５ｍ）ではＣ＝０．３、最も遠いＤｉ＝３の範囲（Ｄ＝５ｍ以上）ではＣ＝０（コントラスト補正なし）に設定している。
【００２８】
図６は、コントラスト補正の原理を示す図である。横軸は入力画素濃度Ｘｉｎで縦軸は補正後の出力画素濃度Ｘｏｕｔである。ここに画素濃度とは、前記した各画素における２次元画像データＲ、Ｇ、Ｂが対応する。コントラスト補正では、入力画素濃度Ｘｉｎを予め設定した基準値Ｘａと比較し、入力値Ｘｉｎが基準値Ｘａよりも大きい時はより大きな出力値Ｘｏｕｔに変換し、入力値Ｘｉｎが基準値Ｘａよりも小さい時はより小さな出力値Ｘｏｕｔに変換する。このときの変換係数（拡大倍率）はコントラスト補正強度Ｃで与えられ、補正強度Ｃ＝０のときは入力値Ｘｉｎをそのまま出力し（倍率＝１）、補正強度Ｃが大きいほど倍率を大きくする（倍率＞１）。図６は一次直線を用いた補正の場合であり、入力値Ｘｉｎから出力値Ｘｏｕｔへの変換は、（６）式で表わされる。
Ｘｏｕｔ＝Ｘｉｎ＋Ｃ（Ｘｉｎ−Ｘａ）      （６）
【００２９】
コントラスト補正を行うことにより、明るい画像部分はより明るい画像に、暗い画像部分はより暗い画像となるので、メリハリのある画像となる。コントラスト補正における補正強度Ｃや基準値Ｘａは、入力画像の画質に応じて適宜設定すればよい。
【００３０】
上記では、コントラスト補正における変換を（６）式の演算で行ったが、予めＸｉｎとＸｏｕｔの対応を示す変換表を用意しておき、変換表を参照して数値の置き換えを行っても良い。これによれば、補正処理をより高速に行うことができる。
【００３１】
また図６では一次直線を用いた補正のため、入力値Ｘｉｎが下限値近傍（Ｘｉｎ＝０付近）または上限値近傍（Ｘｉｎ＝４付近）のときには、出力値Ｘｏｕｔは下限値（Ｘｏｕｔ＝０）または上限値（Ｘｏｕｔ＝４）に飽和することにある。このため、いわゆる黒つぶれや白つぶれといった画質劣化を引き起こす要因となる。これを回避するため、飽和区間においては破線Ｃ’で示すような折れ線または曲線に置換えて変換することが望ましい。
【００３２】
本実施例のコントラスト補正では、フォーカス位置に近い被写体のコントラストを増大させ、フォーカス位置から遠い被写体はコントラストを抑えるようにしたので、より自然で違和感のない画像を得ることができる。
【００３３】
図５における距離範囲Ｄの設定は、撮影モードに応じて切り替えても良い。これは、撮影モードを選択できるカメラでは、撮影モードにより実際に撮影されるときのフォーカス位置が変化するからである。例えば風景撮影モードの場合には、フォーカス位置が遠くなることから、距離指標Ｄｉ＝０に対し距離範囲Ｄ＝０〜５ｍを、Ｄｉ＝１に対しＤ＝５〜１０ｍを、Ｄｉ＝２に対しＤ＝１０〜３０ｍを、Ｄｉ＝３に対しＤ＝３０ｍ以上を割り当てる。撮影モードに応じて距離範囲Ｄと距離指標Ｄｉの関係を切り替えることで、より使い勝手が向上する。
【００３４】
また、図５の距離範囲Ｄをビット表示で設定しても良い。メモリ１０６に格納されている各画素の距離データが、図４のＺの値のように８ビットで表わされる場合には、距離範囲ＤをＺ値の例えば最上位２ビットの値を用いて区分することができる。例えば、距離指標Ｄｉ＝０に対しＺ値の最上位２ビット“００”を、Ｄｉ＝１に対し“０１”を、Ｄｉ＝２に対し“１０”を、Ｄｉ＝３に対し“１１”を割り当てる。これによれば、読み出した距離データＺがどの距離範囲Ｄに含まれるかの判定が容易になり、後述の部分画像切り出し工程を迅速に行うことができる。
【００３５】
図７は、本実施例による画像補正処理を模式的に示す図である。
（ａ）は撮影後の原画像７００である。（ｂ）〜（ｅ）は原画像７００から各距離指標Ｄｉに含まれる画像を切り出した部分画像７１０〜７１３である。切り出した部分画像７１０〜７１３は、それぞれの距離指標Ｄｉに応じたコントラスト補正処理を施す。（ｆ）は補正処理後の部分画像を合成した補正画像７２０である。
【００３６】
（ａ）において、撮影後の原画像７００にはいくつかの被写体７０１〜７０４が含まれている。このうち被写体７０１は最も近景（距離指標Ｄｉ＝０）にいる人物、被写体７０２はやや近景（Ｄｉ＝１）にいる人物、被写体７０３はやや遠景（Ｄｉ＝２）にある立ち木、被写体７０４は最も遠景（Ｄｉ＝３）にある家屋を示す。
【００３７】
次に、原画像７００から各距離指標Ｄｉに該当する部分画像を切り出す。そのために、画像内の各画素について、メモリ１０６を参照して図４に示した距離データＺを読み出す。そして、距離データＺが距離指標Ｄｉに対する距離範囲Ｄに含まれる画素を抽出する。例えば、図５の補正テーブル５００の場合には、距離範囲Ｄ＝０〜１．５ｍに含まれる画素を抽出して、抽出した画素を集合して距離指標Ｄｉ＝０に該当する部分画像を得る。なお、距離指標Ｄｉを距離データＺの上位２ビットに対応付ける場合には、図４のＺ値の上位２ビットを参照するだけで、該当する部分画像の切り出しを容易に行うことができる。
【００３８】
この結果、（ｂ）は距離指標Ｄｉ＝０に該当する部分画像７１０であり、手前の人物７０１を含む画像が切り出される。（ｃ）は距離指標Ｄｉ＝１に該当する部分画像７１１であり、後ろの人物７０２およびその周辺の背景となる地面７０５の画像が切り出される。（ｄ）は距離指標Ｄｉ＝２に該当する部分画像７１２であり、立ち木７０３とその背景となる地面７０６の画像が切り出される。さらに（ｅ）は距離指標Ｄｉ＝３に該当する部分画像７１３であり、遠景の家屋７０４と周辺の地面７０７、および背景の空７０８の画像が切り出される。
【００３９】
（ｂ）〜（ｅ）で切り出した各部分画像７１０〜７１３は、図５、図６に示された所定の補正強度Ｃにてコントラスト補正が行われる。図５の例では、（ｂ）の距離指標Ｄｉ＝０の部分画像７１０については補正強度Ｃ＝１．０にてコントラスト補正し、被写体７０１のコントラストが最も強調される。同様に、（ｃ）（ｄ）（ｅ）の各部分画像７１１〜７１３については、それぞれの距離指標Ｄｉに応じた補正強度Ｃ＝０．８、０．３、０にてコントラスト補正を施す。
【００４０】
（ｆ）は、補正後の各部分画像を合成した補正画像７２０であり、補正後の各被写体を７０１’、７０２’、７０３’、７０４’で示す。これによれば、手前の人物７０１’は最もコントラストが強調され、続いて人物７０２’、立ち木７０３’の順になり、遠景の家屋７０４’はコントラストは抑制されている。このように本実施例の画像補正により、フォーカス位置近傍にある近景の被写体はコントラストが強調され、逆に遠景の被写体はコントラストが抑制されるので、画像全体に立体感を持たせ違和感のないものとすることができる。
【００４１】
コントラスト補正において、補正テーブル５００の距離指標Ｄｉの数を増加して距離範囲Ｄを細かに分割すれば、距離範囲Ｄの境界が目立ちにくくなり、より滑らかな画像が得られる。一方、距離指標Ｄｉの数を減少して距離範囲Ｄを粗く分割すれば、画像内の距離範囲Ｄの境界の本数が少なくなる。距離指標Ｄｉの数については、撮影装置の特性や撮影モード、さらにはフォーカス位置との組み合わせに応じて、より自然な画像となるよう適宜選択すれば良い。そして、様々な撮影条件に応じた距離範囲Ｄを有する補正テーブルを準備しておけばよい。
【００４２】
図８は、画像補正処理の手順を示すフローチャートである。以下に示す画像補正処理は、図１のプロセサ１０８によりメモリ１０６に格納された画像データを用いて実行される。距離指標Ｄｉは０、１、・・・Ｍまで分割されているものとする。以下、ステップ順に説明する。
【００４３】
ステップＳ８０１：距離指標Ｄｉに初期値０を代入する。
ステップＳ８０２：距離指標Ｄｉに対応する部分画像Ｐ（Ｄｉ）を切り出す。その詳細は次の通りである。原画像内の画素番号ｊの画素に注目する。まず、画素番号ｊに初期値０を代入する（Ｓ８０２１）。メモリ１０６を参照して画素ｊの距離データＺ（図４）を読み出し、距離指標Ｄｉに対応する距離範囲Ｄ（図５）に含まれるか否かを判定する（Ｓ８０２２)。例えばＤｉ＝０のときは、Ｄ＝０〜１．５ｍとなる。距離データＺが距離範囲Ｄ内と判定された場合、当該画素ｊを部分画像Ｐ（Ｄｉ）に登録する（Ｓ８０２３）。距離範囲Ｄ外と判定された場合はスキップする。全画素について終了したかどうか、すなわち画素番号ｊが最終画素に達したかどうかを判定する（Ｓ８０２４)。全画素が終了していなければ、画素番号ｊに１を加算し（Ｓ８０２５）、Ｓ８０２２に戻り上記ステップを繰り返す。この結果、原画像から距離指標Ｄｉに対応する画素を抽出して、部分画像Ｐ（Ｄｉ）が得られる。最初は距離指標Ｄｉ＝０に対する部分画像Ｐ（０）が得られる。
【００４４】
ステップＳ８０３：コントラスト補正強度テーブル５００（図５）を参照し、距離指標Ｄｉに対応するコントラスト補正強度Ｃを設定する。例えばＤｉ＝０のときは、Ｃ＝１．０となる。
ステップＳ８０４：部分画像Ｐ（Ｄｉ）に対してコントラスト補正を行う。その詳細は次の通りである。部分画像内の画素番号ｊの画素に注目する。まず、画素番号ｊに初期値０を代入する（Ｓ８０４１）。注目画素ｊが前記Ｓ８０２３で部分画像Ｐ（Ｄｉ）に登録されているかどうかを判定する（Ｓ８０４２）。登録されていなければＳ８０４５に進み、画素番号ｊに１を加算する。画素ｊが登録されていれば、メモリ１０６を参照して画素ｊの２次元画像データＲ，Ｇ，Ｂ（図４）を読み出す。そして、各色要素Ｒ，Ｇ，Ｂに対し前記補正強度Ｃを用いてコントラスト補正を行う（Ｓ８０４３）。コントラスト補正は、図６に示した画素濃度変換（Ｘｉｎ→Ｘｏｕｔ）であるが、この変換は演算によっても良く、変換表を用いても良い。全画素について終了したかどうか、すなわち画素番号ｊが最終画素に達したかどうかを判定する（Ｓ８０４４)。全画素が終了していなければ、画素番号ｊに１を加算し（Ｓ８０４５）、Ｓ８０４２に戻り上記ステップを繰り返す。この結果、距離指標Ｄｉに対応する部分画像Ｐ（Ｄｉ）について、距離指標Ｄｉに対応した補正強度Ｃでコントラスト補正された部分画像が得られる。
【００４５】
ステップＳ８０５：距離指標Ｄｉを距離指標の最大値Ｍと比較する。距離指標Ｄｉが最大値Ｍよりも小さい場合はステップＳ８０６に進む。距離指標Ｄｉが最大値Ｍに達したらステップＳ８０７へ進む。
ステップＳ８０６：距離指標Ｄｉに１を加算してステップＳ８０２に進み、以下同様の処理を繰り返す。
【００４６】
ステップＳ８０７：距離指標Ｄｉが最大値Ｍに達したら、部分画像Ｐ（０）、Ｐ（１）、・・・Ｐ（Ｍ）、すなわち全領域の画像を合成して１つの補正画像Ｐを作成する。
【００４７】
本実施例の画像処理方法によれば、原画像から距離指標Ｄｉに応じた部分画像を切り出し、部分画像毎に距離指標Ｄｉに応じた補正強度Ｃでコントラスト補正を行うので、違和感のない画像補正を高速に行なえるという効果がある。
【００４８】
上記実施例ではコントラスト補正処理を例に説明したが、補正処理はこれに限定するものではなく、距離データに応じて画素毎に彩度、明度等の画質補正を行う場合にも適用できる。
【００４９】
本発明は、例えばデジタルカメラに利用できる。本発明によれば、簡便な構成で高画質の画像を得ることができるので、特に、個人利用向けのデジタルカメラや、携帯電話等モバイル機器に付属したカメラへの適用に好適である。
【符号の説明】
【００５０】
１０１：発光素子、
１０２：発光素子ドライバ、
１０３：タイミング生成回路、
１０４：ＣＭＯＳ撮像センサ、
１０５：Ａ／Ｄ変換読出回路、
１０６：メモリ、
１０７：ＵＳＢコントローラ、
１０８：プロセサ（画像補正部）、
２０１：出射光モジュール、
２０２：受光センサ、
２０３：被写体、
２０４：出射光、
２０５：戻り光、
４００：撮像データのデータ列、
５００：コントラスト補正テーブル、
７００：原画像、
７１０〜７１３：部分画像、
７２０：補正画像。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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