(57)【要約】【課題】撮像装置において、撮像中心の位置合わせを高精度かつ短期間に実現すること。【解決手段】撮像装置１のデジタル信号処理部８は、撮像領域１１内において互いに平行である複数本の走査線上を走査し、走査線上の画素から撮像領域１１内のケラレ領域と非ケラレ領域との境界点として、互いに略直線上にない境界点を３点抽出し、イメージサークル１０の推定結果として、抽出した３点の境界点をそれぞれ円周上の点とする推定イメージサークル１２を計算し、撮像素子５の撮像中心１１ａが推定イメージサークル１２の推定中心１２ｂと一致するように、撮像素子５を移動させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズからの入射光が結像する範囲であるイメージサークル内を非ケラレ領域とし、前記イメージサークル外をケラレ領域として、撮像画像の撮像領域内に撮像する撮像素子と、
前記撮像領域内において互いに平行である複数本の走査線上を走査し、走査線上の画素から前記撮像領域内の前記ケラレ領域と前記非ケラレ領域との境界点として、互いに略直線上にない境界点を３点抽出し、
前記イメージサークルの推定結果として、前記抽出した３点の境界点をそれぞれ円周上の点とする推定イメージサークルを計算し、
前記撮像素子の撮像中心が前記推定イメージサークルの推定中心と一致するように、前記撮像素子を移動させるデジタル信号処理部と、を有することを特徴とする
撮像装置。
【請求項２】
前記デジタル信号処理部は、前記撮像領域から抽出した境界点が２点以下であるときには、互いに略直線上にない境界点を３点抽出するまで前記撮像素子を移動させることを特徴とする
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記デジタル信号処理部は、前記撮像領域から抽出した境界点が１点または２点であるときには、前記抽出した境界点を通過する走査線の近傍に、新たに境界点を発見するための走査線を配置することを特徴とする
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記デジタル信号処理部は、前記ケラレ領域と前記非ケラレ領域との境界点の候補となる画素の輝度値が所定閾値以下の場合、その候補が境界点であると判定することを特徴とする
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
撮像装置は、撮像素子と、デジタル信号処理部とを有しており、
前記撮像素子は、レンズからの入射光が結像する範囲であるイメージサークル内を非ケラレ領域とし、前記イメージサークル外をケラレ領域として、撮像画像の撮像領域内に撮像し、
前記デジタル信号処理部は、
前記撮像領域内において互いに平行である複数本の走査線上を走査し、走査線上の画素から前記撮像領域内の前記ケラレ領域と前記非ケラレ領域との境界点として、互いに略直線上にない境界点を３点抽出し、
前記イメージサークルの推定結果として、前記抽出した３点の境界点をそれぞれ円周上の点とする推定イメージサークルを計算し、
前記撮像素子の撮像中心が前記推定イメージサークルの推定中心と一致するように、前記撮像素子を移動させることを特徴とする
撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置、および、撮像方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ、ビデオカメラ、監視カメラなどの撮像装置において、撮像装置のレンズにはイメージサークルと呼ばれるレンズを通った光が結像する光軸を中心とする円形の範囲があり、イメージサークルの範囲外では、レンズの性能は保証されず、極端な場合にはケラレ領域になってしまう。ケラレ領域とは、レンズからの入射光が結像されずに、黒色の領域として撮像素子の撮像領域に撮像されてしまう領域である。
【０００３】
そこで、レンズの光軸（レンズ中心である光学中心を通り、レンズ面に垂直な直線）が、撮像素子の撮像領域の中心である撮像中心を通過するように、撮像素子の位置を調節する必要がある。光学中心の位置と撮像中心の位置とが大きくずれてしまうと、次のような問題がある。
【０００４】
まず、ズーム機能を具備する撮像装置では、広角撮影にて、被写体を出力映像の中央に置いた状態で、その被写体をズーム撮影していったときに、本来中央にあるはずの被写体が、中央から徐々に移動して出力映像の端のほうにずれてしまう問題がある。これはズーム倍率が高いレンズほど顕著に発生する。
また、手振れ補正機能を具備する撮像装置では、撮像装置が手触れで移動した距離と、手触れ補正距離の相関がとれず、精度の高い手振れ補正が行えない問題がある。
【０００５】
特許文献１には、画像取得領域の中心位置とイメージサークルの中心位置とを一致させるため、画像ケラレ領域とケラレの生じていない有効領域との境界線上の点から、同一距離となる点をイメージサークルの中心位置として求める手法が記載されている。
特許文献２では、等輝度値の画素を結ぶ等輝度線を抽出から、シェーディング中心座標を求める手法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−０５６５８１号公報
【特許文献２】特開２００９−１３０３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
撮像中心の位置を光学中心の位置へと移動させるために、光学中心の位置を求めるための演算は、高精度であることだけでなく、短期間で演算できるようにする必要がある。しかし、前記した各特許文献１，２には、光学中心の位置を単に計算するだけであり、高精度と短期間のバランスがとれた手法は、提案されていない。
【０００８】
例えば、特許文献１の図５〜図７には、光学中心の手がかりとなるケラレ領域の探索のために、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）を、上方向（Ｙ軸＋方向）と下方向（Ｙ軸−方向）にそれぞれ大きく移動させる処理が記載されている。しかし、ＣＣＤの移動処理は、物理デバイスを実際に移動させる処理であるので、その移動量が大きくなってしまうと、光学中心を求めるために要する時間も、長くかかってしまう。
【０００９】
そこで、本発明は、撮像装置において、撮像中心の位置合わせを高精度かつ短期間に実現することを、主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、本発明の撮像装置は、レンズからの入射光が結像する範囲であるイメージサークル内を非ケラレ領域とし、前記イメージサークル外をケラレ領域として、撮像画像の撮像領域内に撮像する撮像素子と、
前記撮像領域内において互いに平行である複数本の走査線上を走査し、走査線上の画素から前記撮像領域内の前記ケラレ領域と前記非ケラレ領域との境界点として、互いに略直線上にない境界点を３点抽出し、
前記イメージサークルの推定結果として、前記抽出した３点の境界点をそれぞれ円周上の点とする推定イメージサークルを計算し、
前記撮像素子の撮像中心が前記推定イメージサークルの推定中心と一致するように、前記撮像素子を移動させるデジタル信号処理部と、を有することを特徴とする。
その他の手段は、後記する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、撮像装置において、撮像中心の位置合わせを高精度かつ短期間に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に関する撮像装置を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に関するイメージサークルと撮像領域の位置関係を示す説明図である。
【図３】本発明の一実施形態に関する撮像領域の位置調節処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態に関する推定円周点の抽出処理を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施形態に関する推定中心の計算処理を示す説明図である。
【図６】本発明の一実施形態に関する撮像中心を推定中心へと移動させる処理を示す説明図である。
【図７】本発明の一実施形態に関する１カ所のケラレ領域をもとにした推定円周点の抽出処理を示す説明図である。
【図８】本発明の一実施形態に関する１カ所のケラレ領域をもとにした撮像中心と推定中心との位置関係を示す説明図である。
【図９】本発明の一実施形態に関するイメージサークルと撮像領域との大きさの関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１は、撮像装置を示す構成図である。撮像装置１は、レンズ２、赤外線カットフィルタ３、光学ローパスフィルタ４、撮像素子５、位置調整機構６、Ａ／Ｄ変換部７、および、デジタル信号処理部８を含めて構成される。
【００１５】
レンズ２から入射した光は、赤外線カットフィルタ３にて赤外線成分がカットされ、光学ローパスフィルタ４により、入射光のサンプリング周波数（空間周波数の画素ピッチ周波数）がカットされる。なお、レンズ２のセンサホルダ部（図示省略）内には、赤外線カットフィルタ３、光学ローパスフィルタ４、撮像素子５が納められている。センサホルダ部は、外部から余分な光が入射しないように、図示しないゴムなどで完全に撮像素子５の周りを遮光する構造としている。
【００１６】
撮像素子５は、ＣＣＤ型やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型のイメージセンサ（受光部）である。撮像素子５を移動するための位置調整機構６は、公知の圧電素子などを利用すれば精密な位置調整が可能となる。撮像素子５にて、入射された光はアナログ信号へと光電変換され、Ａ／Ｄ変換部７に送られる。アナログ信号は、Ａ／Ｄ変換部７でデジタル信号に変換されて、デジタル信号処理部８に送られる。
【００１７】
デジタル信号処理部８は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）８１、機構制御部８２、ＣＰＵ８３、メモリ８４、および、映像出力部８５を含めて構成される。ＣＰＵ８３は、読み込んだプログラムに従って各種演算処理、画質設定処理、データ保持処理、機構制御部８２を介した位置調整機構６の制御処理、映像出力部８５を介した映像信号の出力処理などを実行する。
【００１８】
映像出力装置９は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などのモニタとして構成され、デジタル信号処理部８で生成された映像信号を映像出力部８５から受信して表示する。映像出力部８５と映像出力装置９との間は、図示しないケーブルなどの有線、あるいは無線などで通信可能に接続される。
【００１９】
図２は、イメージサークルと撮像領域の位置関係を示す説明図である。
イメージサークル１０は、レンズを通った光が結像する光軸を中心とする円形の範囲であり、そのイメージサークル１０の中心が光学中心１０ｂである。以下、イメージサークル１０の範囲内を「非ケラレ領域」とし、イメージサークル１０の範囲外を「ケラレ領域」とする。ケラレ領域は、映像上は黒色に表示される。
撮像素子５により撮影される画像は、撮像中心１１ａを中心とした撮像領域１１の範囲が映る。位置調整機構６は、機構制御部８２からの指示を受け、撮像領域１１の位置を調整する。撮像中心１１ａの座標は、メモリ８４内に記憶されている。
【００２０】
図２（ａ）では、撮像中心１１ａが光学中心１０ｂに対して左斜め上側にずれてしまっているため、撮像領域１１の左側に、イメージサークル１０のケラレ領域が存在している。このように両中心がずれる要因は、例えば、レンズ２やその他周辺部品の寸法ばらつき、組立てのばらつきなどが挙げられる。
図２（ｂ）では、位置調整機構６によって撮像中心１１ａが光学中心１０ｂと一致するように移動した結果、撮像領域１１の全体がイメージサークル１０内に収まり、ケラレ領域を消去することができる。以下、図３以降で位置調整機構６による撮像中心１１ａの移動内容を求める処理を詳細に説明する。
【００２１】
図３は、撮像領域の位置調節処理を示すフローチャートである。
Ｓ１１において、ＣＰＵ８３は、撮像領域１１内に走査線を走査させることで、撮像領域１１内にケラレ領域があるか否かを判定する（詳細は、図４参照）。例えば、図４の推定円周点集合１２ｇを構成する推定円周点が１点以上あるときに、ケラレ領域があると判定してもよいし、黒画素が所定点数以上あるときに、ケラレ領域があると判定してもよい。Ｓ１１でＹｅｓならＳ１３に進み、ＮｏならＳ１２に進む。
なお、ケラレ領域を発見しやすくするために、撮像素子５の初期位置をあらかじめケラレ領域が発生しやすい位置（光学中心１０ｂから遠い位置）に置いておくことで、Ｓ１２の移動処理を実行させやすくしてもよい。
【００２２】
Ｓ１２において、ＣＰＵ８３は、撮像領域１１内にケラレ領域が確認できる位置まで、位置調整機構６によって撮像素子５を水平方向、垂直方向に移動させるように機構制御部８２に指示する。そして、ＣＰＵ８３は、ケラレ領域が確認できる位置になったら（Ｓ１１でＹｅｓ）、撮像素子５の移動を停止して、Ｓ１３に進む。
【００２３】
Ｓ１３において、ＣＰＵ８３は、ケラレ領域と非ケラレ領域との境界線上に、推定円周点集合１２ｇを構成する３点の推定円周点があるか確認する（詳細は、図５（ａ）参照）。Ｓ１３でＹｅｓならＳ１４に進み、ＮｏならＳ１５に進む。
Ｓ１４において、ＣＰＵ８３は、推定円周点集合１２ｇを構成する３点の推定円周点が、略直線上に位置するか否かを判定する（詳細は、図５（ｂ）、（ｃ）参照）。Ｓ１４でＹｅｓなら（略直線上に位置するなら）Ｓ１５に進み、ＮｏならＳ１６に進む。
【００２４】
Ｓ１５において、ＣＰＵ８３は、推定円周点集合１２ｇを構成する推定円周点を増やす（新たに、推定円周点を発見する）ための処理を行い、Ｓ１３に戻る。
Ｓ１５の処理の一例として、発見済みの推定円周点に撮像中心１１ａが近づくように、撮像素子５の位置（撮像領域１１）を移動してもよいし、発見済みの１点の推定円周点の近辺に、新たに走査線を追加してもよいし、発見済みの２点の推定円周点の中間位置に、新たに走査線を追加してもよい。
【００２５】
Ｓ１６において、ＣＰＵ８３は、３点の推定円周点から推定イメージサークル１２を形成し、その推定中心１２ｂの座標を算出する（詳細は、図５（ａ）、図６（ａ）参照）。
Ｓ１７において、ＣＰＵ８３は、撮像中心１１ａの座標と、推定中心１２ｂの座標とが略一致しているか否かを判定する。Ｓ１７でＹｅｓなら（略一致しているなら）処理を終了し（詳細は、図６（ｂ）参照）、ＮｏならＳ１８に進む。
【００２６】
Ｓ１８において、ＣＰＵ８３は、撮像中心１１ａと推定中心１２ｂとが略一致する（Ｓ１７でＹｅｓ）ように、撮像領域１１（撮像中心１１ａ）を水平方向および垂直方向のうちの少なくとも１つの方向に推定中心１２ｂまで移動する。
または、Ｓ１８において、撮像領域１１（撮像中心１１ａ）を移動させずに、推定中心１２ｂ（推定中心１２ｂが推定対象とする光学中心１０ｂのレンズ２）を、撮像中心１１ａまで移動させてもよい。
【００２７】
なお、Ｓ１７でＹｅｓとなった後、推定円周点集合１２ｇから求めた推定イメージサークル１２や推定中心１２ｂを、単独で、または撮像領域１１や撮像中心１１ａと併せて、映像出力装置９に表示するようにしてもよい。そして、ＣＰＵ８３は、機構制御部８２を介して位置調整機構６に入力させる撮像領域１１の移動指示を、映像出力装置９の表示内容を見ているユーザに直接入力させてもよい。これにより、中心位置合わせの精度が、Ｓ１８の移動結果から、さらに向上する。
【００２８】
図４は、推定円周点の抽出処理を示す説明図である。
図４（ａ）は、撮像領域１１の一例を示す。撮像素子５には、水平方向と垂直方向とでそれぞれ格子状に画素が敷き詰められている。撮像素子５は、それらの画素ごとの画素値（輝度値など）を撮影し、その結果を撮像領域１１に出力する。図４（ａ）では、例えば白一面を撮影した１つの撮像領域１１内に、２カ所のケラレ領域（第１，第２）が発生している。これは、撮像中心１１ａが光学中心１０ｂよりも左側にずれているためである。
【００２９】
なお、撮像領域１１内に撮影する対象物は、白一面の物体でなく、ケラレ領域の黒色が明確になる被写体であれば白一面でなくてもよい。以下、本実施形態では、説明を読みやすくするために、ケラレ領域の画素を黒とし非ケラレ領域の画素を白として例示するが、この色表記はあくまで一例であり、黒画素は、ケラレ領域の画素判定を満たす画素であり、白画素は、ケラレ領域の画素判定を満たさない画素である。
【００３０】
図４（ｂ）は、図４（ａ）の各走査線（Ｌ１〜Ｌ１１）についての輝度値を示す。走査線とは、撮像領域１１内の互いに平行となる複数本の線である。推定円周点集合１２ｇの候補として、走査線上の画素が参照される。なお、走査線は、等間隔でも任意の間隔でもよく、ケラレ領域が発生しやすい画面上部、画面下部に偏って配置してもよい。また走査線の本数も任意である。走査線は、撮像領域１１の横方向（水平方向）と平行であってもよいし、平行でなくてもよい。
【００３１】
ＣＰＵ８３は、撮像領域１１内の走査線を例えばＬ１から順に読み込み、読み込んだ各走査線上の画素が黒い箇所をケラレ領域とし、白い箇所を非ケラレ領域とする。図４（ｂ）では、各走査線上の黒い箇所を値「０」とし、各走査線上の白い箇所を値「１」とする。黒画素の判定処理は、例えば、画素の輝度値が所定閾値よりも小さい（暗い、黒に近い）ときに、その画素を黒と判定する。または、黒画素の判定処理は、走査線上の互いに近傍にある複数の画素について、その画素値の差分値（変化値）が所定閾値よりも大きいときに、その画素を黒と判定してもよい。
なお、所定閾値を所定閾値をユーザにより入力させる入力手段と、その入力手段を介して入力された所定閾値をもとにした画素の黒判定結果を映像出力装置９に表示することで、ユーザにケラレ領域を直接確認させてもよい。
【００３２】
図４（ｂ）では、走査線Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ１０からそれぞれ黒画素と白画素との境界点を発見できる。ＣＰＵ８３は、発見した黒画素と白画素との境界点を、推定円周点集合１２ｇに属する推定円周点１２ｘ，１２ｙ，１２ｚとして抽出する。図４（ａ）では、第１ケラレ領域から２つの推定円周点１２ｘ，１２ｙが検出される。このように、１つのケラレ領域から１つ以上の推定円周点が検出される。
【００３３】
図５は、推定中心の計算処理を示す説明図である。推定イメージサークル１２は、イメージサークル１０の推定結果であり、推定中心１２ｂは、光学中心１０ｂの推定結果である。
まず、図５（ａ）に示すように、図４（ａ）で求めた３つの推定円周点１２ｘ，１２ｙ，１２ｚを通る円周の円を推定イメージサークル１２（図６参照）とし、その円の中心を推定中心１２ｂとして求める。推定中心１２ｂは、推定円周点１２ｘ，１２ｙの垂直二等分線と、推定円周点１２ｙ，１２ｚの垂直二等分線との交点として計算できる。
なお、ＣＰＵ８３は、３つの推定円周点１２ｘ，１２ｙ，１２ｚがなす角度のうちの最大の角度をもとに、３つの推定円周点１２ｘ，１２ｙ，１２ｚが略直線上に位置しているか否かを判定する。例えば、図５（ｂ）では、角度＝１７０度＞閾値１５０度なので、略直線上に位置していると判定される。一方、図５（ｃ）では、角度＝１２０度≦閾値１５０度なので、略直線上に位置していないと判定される。
【００３４】
ここで、推定円周点集合１２ｇとして、４点以上の推定円周点を抽出できたときには、ＣＰＵ８３は、そのうちの３点の推定円周点を推定中心１２ｂの計算用に選択（選別）する。この選択は、例えば、３つの推定円周点１２ｘ，１２ｙ，１２ｚがなす角度のうちの最大の角度が、もっとも小さくなるように（３つの推定円周点がなす三角形が正三角形に近くなるように）、選ぶことが望ましい。そのために、例えば、互いに別々のケラレ領域から、それぞれ推定円周点を抽出することが望ましい。
【００３５】
図６は、撮像中心を推定中心へと移動させる処理を示す説明図である。図６（ａ）では、３つの推定円周点１２ｘ，１２ｙ，１２ｚを通る円周の円を推定イメージサークル１２の中心である推定中心１２ｂに対して、撮像中心１１ａは左上にずれてしまっている。そこで、機構制御部８２は、撮像素子５に対して、符号１１ｃに示すように撮像中心１１ａを推定中心１２ｂと一致するように移動させることで、図６（ｂ）に示すように、撮像領域１１内のケラレ領域をなくすことができる。
なお、イメージサークル１０よりも撮像領域１１のほうが大きいときには、どのように撮像領域１１を移動させてもケラレ領域は発生してしまう。しかし、撮像領域１１の四隅に均等にケラレ領域が発生するだけで済むので、光学中心１０ｂに近い領域において鮮明な画像を撮影することができる。
【００３６】
図７は、１カ所のケラレ領域をもとにした推定円周点の抽出処理を示す説明図である。図４ではケラレ領域が２箇所であったが、図７ではケラレ領域が左上の１箇所だけである。このようなケラレ領域が１箇所の場合でも、そのケラレ領域から３本の走査線Ｌ１〜Ｌ３を介して３つの推定円周点を求めることができる。なお、図５で説明したように、３つの推定円周点がなす角度を小さくするために、走査線の間隔は、撮像領域１１の縦幅の５％分など、広めにとったほうがよい。これにより、推定イメージサークル１２の形成の精度を上げることができる。
【００３７】
図８は、図７で示した１カ所のケラレ領域をもとにした、撮像中心と推定中心との位置関係を示す説明図である。ケラレ領域が左上の１カ所だけであっても、図６で説明したケラレ領域が２カ所であるときと同じ手法で、撮像中心１１ａと推定中心１２ｂとを求めることができる。
【００３８】
図９は、イメージサークルと撮像領域との大きさの関係を示す説明図である。
図９（ａ）は、イメージサークル１０よりも撮像領域１１が少しだけ大きいため、光学中心１０ｂと撮像中心１１ａとが略一致していても（中心ずれが少なくても）、ケラレ領域が発生している。
図９（ｂ）は、イメージサークル１０よりも撮像領域１１がかなり大きいため、光学中心１０ｂと撮像中心１１ａとが略一致していても（中心ずれが少なくても）、広範囲のケラレ領域が発生している。なお、このように小さい範囲のイメージサークル１０は、例えば、魚眼レンズなどの特殊なレンズを用いることにより発生する。
【００３９】
以上説明した本実施形態では、撮像装置１が自身の撮像素子５の撮像領域１１を、自身のレンズ２のイメージサークル１０の略中央にくるように、撮像素子５の移動量と移動方向を計算することを特徴とする。
そのため、撮像装置１は、撮像領域１１に撮影されたケラレ領域と非ケラレ領域との境界上の推定円周点集合１２ｇを取得して、イメージサークル１０の推定結果である推定イメージサークル１２を計算する。
さらに、撮像装置１は、撮像領域１１の撮像中心１１ａを、推定イメージサークル１２の推定中心１２ｂへと略一致させるように、撮像領域１１を移動することにより、イメージサークル１０の領域と撮像領域１１の領域との重複範囲を最大化させることができ、ケラレ領域の面積を小さくすることができる。
【００４０】
さらに、本実施形態では、推定中心を計算するための推定円周点の抽出処理の終了条件として、単に推定円周点が３点以上あればよい（Ｓ１３，Ｙｅｓ）わけではなく、その３点が略直線上に存在しない（換言すると、精度の高い推定中心を計算できるための３点である）ことを、Ｓ１４で判定している。この略直線上の判定により、推定中心の精度を保証するだけでなく、Ｓ１４の判定式を満たした段階で推定円周点を増やすための処理（Ｓ１５）を終了させるので、短期間に推定中心を計算（Ｓ１６）できる。
なお、Ｓ１４の判定で「直線上」とせずに、「略直線上」としたのは、幾何学上、円周上の互いに位置が異なるどの３点も、厳密には直線上には位置しないためである。
【００４１】
本実施形態との比較例を２つ挙げ、本実施形態の構成から得られる効果を説明する。
まず、第１比較例は、撮像素子５の撮像領域１１を物理的に移動せずに、撮像領域１１に対する撮影後のデジタル画像処理により、撮像領域１１に撮影されるケラレ領域を除去する手法である。この第１比較例では、撮像領域１１の上下左右の端を切り落とした分、撮影画角が狭くなってしまい、広範囲を撮影したい場合には不利である。また、切り落とした部分の映像を補間するため、切り出した映像を電子的に拡大して映像表示するため、解像度が低下してしまう。
【００４２】
次に、第２比較例は、撮像素子５の撮像領域１１を物理的に移動する点は、本実施形態の方式とは共通するものの、推定イメージサークル１２の計算に、ケラレ領域と非ケラレ領域との境界上の推定円周点集合１２ｇを使用せずに、他の特徴（例えば、非ケラレ領域に撮影された陰影情報）を利用する手法である。この第２比較例は、交換式レンズの場合など、レンズの性能や特性が不明確である場合は、シェーディングが明確に発生しない可能性がある。また組込みばらつきによって、撮像素子の撮像面とレンズ面が平行でなく、傾き（アオリ）が発生した場合は、シェーディングが片側に偏ってしまう可能性もある。
【００４３】
一方、本実施形態では、撮像素子５を物理的に移動することにより、第１比較例の問題点は発生せず、かつ、推定イメージサークル１２の計算に、ケラレ領域と非ケラレ領域との境界上の推定円周点集合１２ｇを使用するため、第２比較例の問題点も発生しない。
よって、本実施形態では、高精度に撮像中心１１ａを光学中心１０ｂと略一致させることができ、撮影画角を狭めることなく、精度の高い手触れ補正が実現でき、広角撮影からズーム撮影したときの被写体の位置ずれがおさえられる。なお、イメージサークル１０よりも撮像領域１１が大きい場合でも、ケラレ領域が４隅に均等に発生するだけで済み、歪み補正の精度を向上させることができる。
【００４４】
なお、本発明は前記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。
また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段などは、それらの一部または全部を、例えば集積回路で設計するなどによりハードウェアで実現してもよい。
また、前記の各構成、機能などは、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。
【００４５】
各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイルなどの情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）などの記録装置、または、ＩＣ（Integrated Circuit）カード、ＳＤカード、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの記録媒体に置くことができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際にはほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１      撮像装置
２      レンズ
３      赤外線カットフィルタ
４      光学ローパスフィルタ
５      撮像素子
６      位置調整機構
７      Ａ／Ｄ変換部
８      デジタル信号処理部
８１    ＤＳＰ
８２    機構制御部
８３    ＣＰＵ
８４    メモリ
８５    映像出力部
９      映像出力装置
１０    イメージサークル
１０ｂ  光学中心
１１    撮像領域
１１ａ  撮像中心
１２    推定イメージサークル
１２ｂ  推定中心
１２ｘ，１２ｙ，１２ｚ  推定円周点
１２ｇ  推定円周点集合
【図１】
2014135567.tif 000003
【図２】
2014135567.tif 000004
【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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