(57)【要約】【課題】画像を適切な強度でシェーディング補正することができる画像処理装置及び画像処理方法を提供する。【解決手段】シェーディング推定係数Ｅ（ｘ，ｙ）とシェーディング補正係数Ｃ（ｘ，ｙ）との組みを光源別に記憶する係数記憶部１２２と、シェーディング補正の対象である画像にシェーディング推定係数を適用し、当該画像に適切なシェーディング推定係数を選択するシェーディング推定部１２０と、選択したシェーディング推定係数と同じ組みに属するシェーディング補正係数を当該画像に適用し、当該画像のシェーディングを補正するシェーディング補正部１２６とを備える。【選択図】図１
2015109582.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シェーディング推定係数とシェーディング補正係数との組みを複数記憶する記憶部と、
画像に前記シェーディング推定係数を適用し、前記画像に適切なシェーディング推定係数を選択する推定部と、
前記適切なシェーディング推定係数と同じ前記組みに属するシェーディング補正係数を前記画像に適用し、前記画像のシェーディングを補正する補正部と
を備える画像処理装置。
【請求項２】
前記シェーディング補正係数は、前記画像のＲＧＢの色信号のうちのいずれか１つの色信号である基準色信号を、前記基準色信号の前記画像の周辺部での値が前記画像の中心部での値の任意の大きさとなるように補正し、前記基準色信号以外の色信号を補正後の基準色信号に対して一定の水準となるように補正するものである
請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記任意の大きさが１未満である
請求項２記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記画像を複数のブロックに分割し、前記ブロック毎に画素値の統計値を算出する統計部を更に有し、
前記シェーディング推定係数は、前記ブロック毎の係数値を有しており、
前記推定部は、前記ブロック毎に前記統計値と前記係数値とを乗算し、乗算結果の前記画像内でのばらつきに基づいて、前記画像に適切なシェーディング推定係数を選択する
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記組みは、光源毎に設けられている
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記シェーディング補正係数は、前記画像の複数画素毎に係数値を有している
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
シェーディング推定係数とシェーディング補正係数との組みを複数記憶するステップと、
画像に前記シェーディング推定係数を適用し、前記画像に適切なシェーディング推定係数を選択するステップと、
前記適切なシェーディング推定係数と同じ前記組みに属するシェーディング補正係数を前記画像に適用し、前記画像のシェーディングを補正するステップと
を有する画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像処理装置及び画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置に赤外カットフィルタを適用したときに、撮像画像に色シェーディングが生じることがある。特許文献１には、そのような色シェーディングを補正するために、撮像画像に複数のシェーディング補正係数をそれぞれ適用し、適切に色シェーディングを補正できたシェーディング補正係数を選択し、当該撮像画像に選択したシェーディング補正係数を適用して、当該撮像画像の色シェーディングを補正し出力する画像処理装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１９８０４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の画像処理装置では、撮像画像の色シェーディングを適切に補正できたシェーディング補正係数を選択し、当該撮像画像に選択したシェーディング補正係数をそのまま適用して、当該撮像画像の色シェーディングを補正していた。しかしながら、画像の中心部の輝度レベルと同等レベルとなるように画像の周辺部を補正したときに、周辺部により高いゲインが適用されて、周辺部付近のノイズが目立つことがあるという問題点があった。
【０００５】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、画像を適切な強度でシェーディング補正することのできる画像処理装置及び画像処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る画像処理装置は、シェーディング推定係数とシェーディング補正係数との組みを複数記憶する記憶部と、画像に前記シェーディング推定係数を適用し、前記画像に適切なシェーディング推定係数を選択する推定部と、前記適切なシェーディング推定係数と同じ前記組みに属するシェーディング補正係数を前記画像に適用し、前記画像のシェーディングを補正する補正部とを備えるものである。この構成により、画像を適切な強度でシェーディング補正することができる。
【０００７】
本発明に係る画像処理方法は、シェーディング推定係数とシェーディング補正係数との組みを複数記憶するステップと、画像に前記シェーディング推定係数を適用し、前記画像に適切なシェーディング推定係数を選択するステップと、前記適切なシェーディング推定係数と同じ前記組みに属するシェーディング補正係数を前記画像に適用し、前記画像のシェーディングを補正するステップとを有するものである。これにより、画像を適切な強度でシェーディング補正することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、画像を適切な強度でシェーディング補正することのできる画像処理装置及び画像処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態に係る画像処理装置であるデジタルスチルカメラ１００の構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態に係る画像ブロック統計回路１１８がブロック統計値を算出する各ブロック２０８を説明するための図である。
【図３】実施の形態に係るシェーディング補正係数のサンプリングポイント３００を示す図である。
【図４】実施の形態に係るシェーディング補正前後の画素値を示す図である。
【図５】実施の形態に係るシェーディング補正前後の画素値にホワイトバランス補正処理をそれぞれ適用したときの画素値を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
まず、本実施の形態に係る画像処理装置の構成について、画像処理装置であるデジタルスチルカメラ１００を例にして説明する。
【００１１】
図１は、本実施の形態に係る画像処理装置であるデジタルスチルカメラ１００の構成を示すブロック図である。
電子的撮像装置であるデジタルスチルカメラ１００は、レンズ光学系１０２、撮像素子１０４、ＡＦＥ回路１０６、画像信号処理回路１０８、画像表示部１１０、画像記録部１１２、ドライバ１１４、タイミングジェネレータ（ＴＧ）１１６、画像ブロック統計回路１１８、制御部１２０、係数記憶部１２２などを備えている。
【００１２】
レンズ光学系１０２は、レンズ、絞り、シャッターなどを有し、被写体像を撮像素子１０４の撮像面に結像する。撮像素子１０４はＣＣＤやＣＭＯＳなどのイメージセンサであり、撮像素子１０４のレンズ光学系１０２側には赤外カットフィルタ（図示せず）が装着されている。撮像素子１０４は、被写体像を光電変換して画像信号（ＲＧＢ色信号）を生成する。ＡＦＥ回路１０６は、撮像素子１０４が生成し、ＣＤＳ回路（図示せず）が信号処理を施した画像信号をＡ／Ｄ変換してデジタル信号とする。
【００１３】
画像信号処理回路１０８は、ＡＦＥ回路１０６が出力した画像信号に、デモザイキング処理、エッジ強調処理、ホワイトバランス（ＷＢ）補正処理、シェーディング補正処理、ガンマ補正処理などを施す。画像表示部１１０は液晶表示ディスプレイ（ＬＣＤ）などであり、画像信号処理回路１０８で各種処理が施された画像信号を表示する。画像記録部１１２はメモリであり、画像信号処理回路１０８で各種処理が施された画像信号を記録する。
【００１４】
ドライバ１１４は、レンズ光学系１０２のレンズ、絞り、シャッターを駆動する。タイミングジェネレータ１１６は、撮像素子１０４を駆動するためのタイミングを生成する。画像ブロック統計回路１１８は、ＡＦＥ回路１０６でデジタル信号となった画像信号からブロック統計値を算出する。ブロック統計値の算出方法は後述する。
【００１５】
制御部１２０は、画像ブロック統計回路１１８が算出したブロック統計値に基づいて画像信号処理回路１０８のホワイトバランス補正処理を制御する。また、制御部１２０は、シェーディング推定部１２４、シェーディング補正部１２６を有している。
【００１６】
シェーディング推定部１２４は、画像ブロック統計回路１１８が算出したブロック統計値と、係数記憶部１２２が記憶するシェーディング推定係数とに基づいてシェーディングを推定する。シェーディング補正部１２６は、シェーディング推定部１２４のシェーディング推定結果に基づいて、係数記憶部１２２が記憶するシェーディング補正係数を選択し、画像信号処理回路１０８において撮像画像のシェーディングを補正する。シェーディング推定処理及びシェーディング補正処理については後述する。
【００１７】
係数記憶部１２２は、シェーディング推定係数とシェーディング補正係数との組みを太陽光、電球、蛍光灯などの光源別に記憶している。
なお、本実施の形態に係る画像処理装置は、画像信号処理回路１０８、画像ブロック統計回路１１８、制御部１２０、係数記憶部１２２などにより構成されるが、この構成に限られるものではない。
【００１８】
また、制御部１２０が実現する各構成要素は、例えば、コンピュータである制御部１２０が備える演算装置（図示せず）の制御によって、プログラムを実行させることにより実現できる。より具体的には、制御部１２０は、記憶部（図示せず）に格納されたプログラムを主記憶装置（図示せず）にロードし、演算装置の制御によってプログラムを実行して実現する。また、各構成要素は、プログラムによるソフトウェアで実現することに限ることなく、ハードウェア、ファームウェア及びソフトウェアのうちのいずれかの組み合わせなどにより実現しても良い。
【００１９】
上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば、光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。
【００２０】
また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されても良い。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバなどの有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【００２１】
次に、本実施の形態に係る画像処理装置の動作について説明する。
図２は、本実施の形態に係る画像ブロック統計回路１１８がブロック統計値を算出する各ブロック２０８を説明するための図である。
【００２２】
画像ブロック統計回路１１８は、ＡＦＥ回路１０６でデジタル信号となった画像信号の撮像画像領域（図２の実線の内側の領域）２０２、または、画像信号処理回路１０８が出力する出力画像領域（図２の２点鎖線の内側の領域）２０４に対して、ブロック統計領域（図２の格子状の点線の存在する領域）２０６が同じ範囲の領域となるように、または、異なる範囲の領域となるように設定する。画像ブロック統計回路１１８は、ブロック統計領域２０６が出力画像領域２０４よりも広い領域となるように設定しても良い。
【００２３】
画像ブロック統計回路１１８は、ブロック統計領域２０６を格子状に分割して複数のブロック２０８とし、ブロック２０８毎にブロック統計値を算出する。画像ブロック統計回路１１８は、ブロック統計値として、各ブロック内のＲＧＢ別の画素積算値又はＲＧＢ別の画素平均値を算出する。ブロック統計領域２０６において、多くの場合に、Ｐｍａｘブロック（図２の画像中央付近のブロック）２１０は色シェーディングの小さいブロック、Ｐｍｉｎブロック（図２の画像端付近のブロック）２１２は色シェーディングの大きいブロックとなる。
【００２４】
シェーディング推定部１２４は、画像ブロック統計回路１１８がシェーディング補正処理の対象となる撮像画像から算出したブロック統計値と、係数記憶部１２２が記憶するシェーディング推定係数とに基づいて撮像画像のシェーディングを推定する。
【００２５】
シェーディング推定係数は光源毎に白色板を撮影して算出したものを係数記憶部１２２に予め記憶する。シェーディング推定係数Ｅ（ｘ，ｙ）は（１）式及び（２）式に示すように算出する。
ＰＢＷｍａｘ＝ｍａｘ（ＰＢＷ（０，０），ＰＢＷ（０，１），・・・，ＰＢＷ（ｘ，ｙ））
・・・（１）
Ｅ（ｘ、ｙ）＝ＰＢＷｍａｘ／ＰＢＷ（ｘ，ｙ）                    ・・・（２）
【００２６】
（１）式、（２）式において、ＰＢＷ（ｘ，ｙ）は白色板を撮影した画像のブロック（ｘ，ｙ）におけるＲ値、Ｇ値又はＢ値のブロック統計値である。したがって、シェーディング推定係数は光源毎に、Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値毎に設定され、ブロック毎の係数値を有している。
【００２７】
また、シェーディング推定係数は画像の中央部から周辺部へ向かい減衰するＲＧＢ信号を、画像の中央部のＲＧＢそれぞれの最大信号レベルに補正するように設定されている。  
なお、シェーディング推定係数及び後述するシェーディング補正係数の算出は、パソコンなどの外部装置において行うことができる。
【００２８】
シェーディング推定部１２４は、光源別に用意したシェーディング推定係数を係数記憶部１２２から順次取得してシェーディング補正処理の対象となる撮像画像に（３）式に示すように適用してブロック毎にＰＢＥ（ｘ，ｙ）を算出し、このＰＢＥ（ｘ，ｙ）を分析して、当該撮像画像に適切なシェーディング推定係数を選択する。
ＰＢＥ（ｘ，ｙ）＝ＰＢ（ｘ、ｙ）・Ｅ（ｘ，ｙ）  ・・・（３）
（３）式において、ＰＢ（ｘ，ｙ）はシェーディング補正処理の対象となる撮像画像のブロック（ｘ，ｙ）におけるＲ値、Ｇ値又はＢ値のブロック統計値である。
【００２９】
ＰＢＥ（ｘ，ｙ）の分析方法は、特許文献１記載の分析方法と同様である。詳細な説明は省略するが、シェーディング推定部１２４は、撮像画像の中央部から周辺部に連続するブロックのＲ信号比の偏移度を標準偏差又は分散を用いて算出し、最も小さいＲ信号比偏移度に対応するシェーディング推定係数を当該撮像画像に適切なシェーディング推定係数として選択する。
【００３０】
シェーディング補正部１２６は、シェーディング推定部１２４が選択したシェーディング推定係数に基づいて、シェーディング補正係数を選択し、画像信号処理回路１０８において撮像画像のシェーディングを補正する。具体的には、係数記憶部１２２にはシェーディング推定係数とシェーディング推定係数との組みが光源別に記憶されている。多くの場合にシェーディング推定係数とシェーディング推定係数とは１対１の組みとなっているが、これに限られるものではない。
【００３１】
シェーディング補正部１２６は、シェーディング推定部１２４が選択したシェーディング推定係数と組みとなっているシェーディング補正係数を係数記憶部１２２において選択する。シェーディング補正部１２６は、選択したシェーディング補正係数を撮像画像に適用し、撮像画像のシェーディングを補正する。なお、シェーディング補正係数は、撮像画像の画像周辺部のシェーディングを完全に補正するのではなく、好ましい画質になるように任意の強度で補正する。
【００３２】
このように、画像処理装置は、シェーディング推定部１２４が撮像画像のシェーディングを精度よく推定し、シェーディング補正部１２６が当該撮像画像のシェーディングを適切な強度で補正するものである。
そして、画像信号処理回路１０８は、シェーディング補正処理に続いて、ホワイトバランス補正処理を行う。
【００３３】
次に、本実施の形態に係るシェーディング補正係数の設定方法について説明する。
図３は、本実施の形態に係るシェーディング補正係数のサンプリングポイント３００を示す図である。サンプリングポイント３００は出力画像領域２０４と同等の領域か、出力画像領域２０４よりも小さな領域において、複数画素毎、例えば、５画素毎又は１０画素毎に設ける。そして、シェーディング補正係数値をそのサンプリングポイント毎に設定する。つまり、シェーディング補正係数は光源毎に、Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値毎に設定され、サンプリングポイント毎の係数値を有する。
【００３４】
このため、シェーディング補正部１２６は、シェーディング補正係数を用いて撮像画像のシェーディングを補正するときに、サンプリングポイント毎のシェーディング補正係数の係数値にスプライン補間や線形補間などの補間処理を行い、撮像画像の画素の位置に応じたシェーディング補正係数の係数値を算出する。
【００３５】
また、シェーディング補正は画像の周辺部へ向かうほど減衰する信号をゲイン補正するものであるが、画像の中心部から周辺部にかけて減衰する信号を画像の中心部と同等となるように補正したときに、Ｓ／Ｎ比の悪い画像の周辺部のノイズが目立ってしまう。そこで、画像の中心部と周辺部とのＲＧＢ信号のシェーディング特性が異なることで発生する色シェーディングを除去し、画像明度成分のシェーディングを周辺部のノイズが目立たなくなるような強度で補正するようにシェーディング補正係数を設定する。
【００３６】
一般に、撮像素子は、Ｒ、Ｇ、ＢのうちＧが最も感度が良いため、Ｇ信号を基準としてシェーディング補正係数を算出する。まず、（４）式、（５）式に示すように、Ｇ信号のサンプリングポイントにおける最大値ＰＷｇｍａｘ、最小値ＰＷｇｍｉｎを求める。
ＰＷｇｍａｘ＝ｍａｘ（ＰＷｇ（０，０），ＰＷｇ（０，１），・・・，ＰＷｇ（ｘ，ｙ））
・・・（４）
ＰＷｇｍｉｎ＝ｍｉｎ（ＰＷｇ（０，０），ＰＷｇ（０，１），・・・，ＰＷｇ（ｘ，ｙ））
・・・（５）
【００３７】
（４）式、（５）式において、ＰＷｇ（ｘ，ｙ）は白色板を撮影して得た画像にガウシアンフィルタなどのローパスフィルタを適用してノイズを除去し、滑らかになった画像の各サンプリングポイント（ｘ，ｙ）におけるＧ値である。通常、画像の中央付近のサンプリングポイントにおけるＰＷｇをＰＷｇｍａｘに、画像の隅付近のサンプリングポイントにおけるＰＷｇをＰＷｇｍｉｎとして選択する。
【００３８】
次に、ＰＷｇｍｉｎをＰＷｇｍａｘに対してどのレベルを目標に補正するかを決定するターゲットレベル（Ｔｌ）を設定する。例えば、シェーディング補正後のＰＷｇｍａｘを１.０としたときの、シェーディング補正後のＰＷｇｍｉｎを０．８にしたいときは、ターゲットレベルを０.８と設定する。
次に、（６）式に示すように、シェーディング補正強度係数Ｋを算出する。
【００３９】
【数１】
2015109582.tif 000003
【００４０】
次に、（７）式に示すように、Ｇ信号の各サンプリングポイントにおけるシェーディング補正係数Ｃｇ（ｘ, ｙ）を算出する。
【００４１】
【数２】
2015109582.tif 000004
【００４２】
次に、Ｒ信号及びＢ信号の各サンプリングポイントにおけるシェーディング補正係数の算出方法について説明する。Ｒ信号及びＢ信号のシェーディング補正係数は、Ｇ信号の補正された信号レベルに一致するように求める。これにより色シェーディングを除去することができる。
【００４３】
まず、（８）式に示すように、白色板の撮像画像のＧ信号ＰＷｇ（ｘ, ｙ）をシェーディング補正係数Ｃｇ（ｘ, ｙ）で補正して、Ｇ信号の補正された信号レベルＰＷＣｇ（ｘ, ｙ）を算出する。
ＰＷＣｇ（ｘ, ｙ）＝ＰＷｇ（ｘ，ｙ）・Ｃｇ（ｘ，ｙ）    ・・・（８）
【００４４】
次に、（９）式、（１０）式に示すように、Ｒ信号及びＢ信号のサンプリングポイントの最大値Ｐｒｍａｘ、Ｐｂｍａｘを算出する。
ＰＷｒｍａｘ＝ｍａｘ（ＰＷｒ（０，０），ＰＷｒ（０，１），・・・，ＰＷｒ（ｘ，ｙ））
・・・（９）
ＰＷｂｍａｘ＝ｍａｘ（ＰＷｂ（０，０），ＰＷｂ（０，１），・・・，ＰＷｂ（ｘ，ｙ））
・・・（１０）
【００４５】
（９）式、（１０）式において、ＰＷｒ（ｘ，ｙ）、ＰＷｂ（ｘ，ｙ）はそれぞれ白色板を撮影して得た画像にガウシアンフィルタなどのローパスフィルタを適用してノイズを除去し、滑らかになった画像の各サンプリングポイント（ｘ，ｙ）におけるＲ値、Ｂ値である。
【００４６】
次に、（１１）式、（１２）式に示すように、Ｇ信号の補正された信号レベルＰＷＣｇ（ｘ, ｙ）を基準にして、Ｒ信号及びＢ信号に対するシェーディング補正係数Ｃｒ（ｘ，ｙ）、Ｃｂ（ｘ，ｙ）を算出する。このとき、ＰＷｒｍａｘ、ＰＷｂｍａｘを乗算しているのは、シェーディング補正処理後にホワイトバランス補正処理を適用するので、画像中央部の最大値を基準とするためである。
Ｃｒ（ｘ，ｙ）＝ＰＷｒｍａｘ・（ＰＷＣｇ（ｘ，ｙ）／ＰＷｒ（ｘ，ｙ））
・・・（１１）
Ｃｂ（ｘ，ｙ）＝ＰＷｂｍａｘ・（ＰＷＣｇ（ｘ，ｙ）／ＰＷｂ（ｘ，ｙ））
・・・（１２）
【００４７】
以上のように、Ｒ信号及びＢ信号に対するシェーディング補正係数Ｃｒ（ｘ，ｙ）、Ｃｂ（ｘ，ｙ）を算出することができる。
実際に撮像画像に対してシェーディングを補正するときには、シェーディング推定部１２４が選択したシェーディング推定係数と組みになっているシェーディング補正係数を、シェーディング補正部１２６が係数記憶部１２２から選択し、画像信号処理回路１０８においてシェーディングを補正する。
【００４８】
例えば、撮像画像のＧ信号に対してシェーディングを補正するときには、（１３）式に示すように、撮像画像のＧ信号値Ｐｇ（ｘ, ｙ）に、対応するＧ信号のシェーディング補正係数Ｃｇ（ｘ, ｙ）を乗算して補正し、Ｇ補正信号値ＰＣｇ（ｘ, ｙ）とする。撮像画像のＲ信号、Ｂ信号に対してシェーディングを補正するときも同様に、（１４）式又は（１５）式に示すように補正する。これらの補正は画素単位で行う。
ＰＣｇ（ｘ, ｙ）＝Ｐｇ（ｘ, ｙ）・Ｃｇ（ｘ, ｙ）  ・・・（１３）
ＰＣｒ（ｘ, ｙ）＝Ｐｒ（ｘ, ｙ）・Ｃｒ（ｘ, ｙ）  ・・・（１４）
ＰＣｂ（ｘ, ｙ）＝Ｐｂ（ｘ, ｙ）・Ｃｂ（ｘ, ｙ）  ・・・（１５）
【００４９】
図４は、本実施の形態に係るシェーディング補正前後の画素値を示す図である。ターゲットレベル（Ｔｌ）を０．９に設定して撮像画像をシェーディング補正したときの、画像中央部から画像周辺部にかけての補正前後の画素値の変化を示している。実線が補正前の画素値、点線が補正後の画素値を示す。Ｇ、Ｒ、Ｂの各画素値は、画像周辺部の値が画像中心部の値の約０．９倍になっていることが分かる。
【００５０】
図５は、本実施の形態に係るシェーディング補正前後の画素値にホワイトバランス補正処理をそれぞれ適用したときの画素値を示す図である。実線がシェーディング補正前の画素値にホワイトバランス補正処理を適用したときの画素値、点線がターゲットレベル（Ｔｌ）を０．９に設定して撮像画像をシェーディング補正した後の画素値にホワイトバランス補正処理を適用したときの画素値を示す。
【００５１】
撮像画像に対してシェーディング補正を行わずにホワイトバランス補正処理を適用した場合には、色付きが発生し、画像中央部から画像周辺部にかけてＲＧＢレベルが異なっていることが分かる。
【００５２】
一方、撮像画像に対して本実施の形態に係るシェーディング補正を行ってからホワイトバランス補正処理を適用した場合には、Ｇ補正信号値ＰＣｇ、Ｒ補正信号値ＰＣｒ及びＢ補正信号値ＰＣｂが重なり、画像全体に渡ってシェーディングによる色の偏差が除去されていることが分かる。また、画像中心部の輝度レベルを１．０としたときの画像周辺部の輝度レベルを０．９とすることができており、画像周辺部のノイズが目立つこともない。
【００５３】
なお、本実施の形態においては、デジタルスチルカメラ１００を例にして画像処理装置を説明したが、画像処理装置をパソコンなどの外部装置により構成し、当該装置において画像のシェーディング推定及びシェーディング補正を行うようにしても良い。
また、本実施の形態においては、まず、Ｇ信号のシェーディング補正係数を求め、次に、Ｇ信号のシェーディング補正係数に基づいて、Ｒ信号、Ｂ信号のシェーディング補正係数を求めたが、順番はこれに限られるものではない。
【００５４】
以上、説明したように、本実施の形態に係る画像処理装置は、シェーディング推定係数とシェーディング補正係数との組みを複数記憶する記憶部と、画像にシェーディング推定係数を適用し、当該画像に適切なシェーディング推定係数を選択する推定部と、この適切なシェーディング推定係数と同じ組みに属するシェーディング補正係数を当該画像に適用し、当該画像のシェーディングを補正するシェーディング補正部とを備えるものである。この構成により、画像を適切な強度でシェーディング補正することができる。
【００５５】
また、本実施の形態に係る画像処理装置は、シェーディング補正係数は、画像のＲＧＢの色信号のうちのいずれか１つの色信号である基準色信号を、基準色信号の画像の周辺部での値が画像の中心部での値の任意の大きさとなるように補正し、基準色信号以外の色信号を補正後の基準色信号に対して一定の水準となるように補正するものである。
【００５６】
また、本実施の形態に係る画像処理装置は、上記の任意の大きさが１未満である。
また、本実施の形態に係る画像処理装置は、画像を複数のブロックに分割し、ブロック毎に画素値の統計値を算出する統計部を更に有し、シェーディング推定係数は、ブロック毎に係数値を有しており、推定部は、ブロック毎に統計値と係数値とを乗算し、乗算結果の画像内でのばらつきに基づいて、画像に適切なシェーディング推定係数を選択するものである。
【００５７】
また、本実施の形態に係る画像処理装置は、上記の組みが、光源毎に設けられているものである。
また、本実施の形態に係る画像処理装置は、シェーディング補正係数が画像の複数画素毎に係数値を有しているものである。
【００５８】
本実施の形態に係る画像処理装置は、撮像画像からシェーディングを推定してシェーディングを補正するため、光源により変化するシェーディング特性によって発生する色差を排除して適切な強度でシェーディングを補正できる。
【符号の説明】
【００５９】
１０８    画像信号処理回路
１１８    画像ブロック統計回路
１２０    制御部
１２２    係数記憶部
１２４    シェーディング推定部
１２６    シェーディング補正部
２０２    撮像画像領域
２０８    ブロック
３００    サンプリングポイント
【図１】
2015109582.tif 000005
【図４】
2015109582.tif 000006
【図５】
2015109582.tif 000007
【図２】
2015109582.tif 000008
【図３】
2015109582.tif 000009