(57)【要約】【課題】撮影画像に依存することなく、撮像装置の個体差を考慮して高精度に倍率色収差による色ズレを検出して補正する。【解決手段】撮影画像解析部２０２は撮影画像を解析してその色ズレ量と色ズレの検出精度を示す色ズレ検出精度を含む色ズレ量データを求める。色ズレ量補正部２０３は過去に撮影された撮影画像に係る第１の色ズレ量データを新たに撮影された撮影画像に係る第２の色ズレ量データで補正して第３の色ズレ量データとする。補正値算出部２０４は第３の色ズレ量データに基づいて撮影画像に係る色ズレ補正量を求め、色ズレ補正部２０５は色ズレ補正量に応じて撮影画像について色ズレを補正する。そして、データ読み出し・書き換え部２０１は第１の色ズレ量データを第３の色ズレ量データで更新する。【選択図】図２
2015041900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系を介して入射した光学像に応じて得られた撮影画像において倍率色収差に起因する色ズレを補正処理する画像処理装置であって、
前記撮影画像を解析して当該撮影画像における色ズレ量と色ズレの検出精度を示す精度情報を含む色ズレ量データを求める解析手段と、
記憶手段から読み出した第１の色ズレ量データに含まれる精度情報と、前記解析手段によって求められた第２の色ズレ量データに含まれる精度情報に基づいて、前記第１の色ズレ量データと前記第２の色ズレ量データを用いて第３の色ズレ量データを生成する生成手段と、
前記第３の色ズレ量データに基づいて前記撮影画像の色ズレを補正する補正手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記記憶手段に記憶された前記第１の色ズレ量データを、前記第３の色ズレ量データで更新する更新手段を有することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記解析手段は前記撮影画像の像高毎に、前記色ズレ量と前記精度情報を求めることを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記解析手段は前記撮影画像を複数の処理ブロックに分割して、当該処理ブロックの各々について前記色ズレ量と前記精度情報を求めることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記解析手段はエッジが含まれる処理ブロックの数と前記色ズレ量の標準偏差とに応じて前記精度情報を求めることを特徴とする請求項３または４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記記憶手段には、前記光学系の焦点距離およびピントの合っている被写体までの距離を示す撮影距離に応じて複数の第１の色ズレ量データが保存されており、
前記撮影画像が撮影された際の撮影情報に応じて前記記憶手段から前記第１の色ズレ量データを取得する取得する取得手段を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記生成手段は、前記第１の色ズレ量データと前記第２の色ズレ量データにおける検出精度を比較し、前記検出精度が高い色ズレ量で前記第１の色ズレ量データを更新して前記第３の色ズレ量データを生成することを特徴する請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記生成手段は、第１の色ズレ量データおよび第２の色ズレ量データにおける色ズレ量を加算平均して前記第３の色ズレ量データを生成することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記解析手段は前記撮影画像の中心を基点として分割した複数の画像領域の各々について前記色ズレ量および色ズレ検出精度を求めてその平均値を前記色ズレ量データとすることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記記憶手段は、前記光学系を設計した際の設計値に応じて求められた色ズレ量データを色ズレ量設計値データとして保存するとともに前記第１の色ズレ量データを保存し、
前記生成手段は、前記第１の色ズレ量データおよび前記第２の色ズレ量データにおける色ズレ検出精度の全てが所定の検出閾値に満たないと、前記色ズレ量設計値データを前記第３の色ズレ量データとすることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
光学系を介して入射した光学像に応じて得られた撮影画像において倍率色収差に起因する色ズレを補正処理する画像処理装置の制御方法であって、
前記撮影画像を解析して当該撮影画像における色ズレ量と色ズレの検出精度を示す精度情報を含む色ズレ量データを求める解析ステップと、
記憶手段から読み出した第１の色ズレ量データに含まれる精度情報と、前記解析ステップによって求められた第２の色ズレ量データに含まれる精度情報に基づいて、前記第１の色ズレ量データと前記第２の色ズレ量データを用いて第３の色ズレ量データを生成する生成ステップと、
前記第３の色ズレ量データに基づいて前記撮影画像の色ズレを補正する補正ステップと、
を有することを特徴とする制御方法。
【請求項１２】
光学系を介して入射した光学像に応じて得られた撮影画像において倍率色収差に起因する色ズレを補正処理する画像処理装置で用いられる制御プログラムであって、
前記画像処理装置が備えるコンピュータに、
前記撮影画像を解析して当該撮影画像における色ズレ量と色ズレの検出精度を示す精度情報を含む色ズレ量データを求める解析ステップと、
記憶手段から読み出した第１の色ズレ量データに含まれる精度情報と、前記解析ステップによって求められた第２の色ズレ量データに含まれる精度情報に基づいて、前記第１の色ズレ量データと前記第２の色ズレ量データを用いて第３の色ズレ量データを生成する生成ステップと、
前記第３の色ズレ量データに基づいて前記撮影画像の色ズレを補正する補正ステップと、
を実行させることを特徴とする制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像の結果得られた画像を補正処理するための画像処理装置、その制御方法、および制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、デジタルカメラなどの撮像装置には撮影の結果得られた画像（撮影画像ともいう）に生じる倍率色収差による色ズレを補正するための画像処理装置が備えられている。色ズレ補正を行う際、例えば、予め定められた設計値に応じて得られた色ズレ量分だけ、撮影画像におけるＲ（赤）およびＢ（青）信号の位相をＧ信号に対してずらして撮影画像を補正するようにしたものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
さらに、色ズレ補正に用いる色ズレ量を撮影画像の特徴点（主に、エッジ部）から検出するようにした画像処理装置もある。例えば、特徴点の検出個数、検出バラツキ、および検出像高に応じて色ズレ検出結果の信頼性を評価して、信頼性が低い場合には自由度の低い近似曲線でフィッティングを行った色ズレ量を用いて誤差の発生を防止するようにしたものがある（特許文献２参照）。
【０００４】
また、同様の倍率色収差を有すると推定される複数の撮影画像から算出された色ズレ量の平均値に応じて複数の撮影画像を補正して、単一の撮影画像から色ズレ量を求める場合に比べて補正精度を向上させるようにしたものがある（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１５９４６号公報
【特許文献２】国際公開ＷＯ−２００７−１０５３５９（特願２００８−５０４９８５号明細書）
【特許文献３】特開２００４−１２０４８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上述の特許文献１に記載の手法においては、レンズに製造誤差や個体差がある場合には、予め定めた設計値に基づく色ズレ量と、実際の色ズレ量との間に差が生じてしまうことになる。
【０００７】
また、上述の特許文献２および特許文献３に記載の手法においては、撮影画像から色ズレ量を求めるので、製造誤差や個体差によって補正精度が悪化することはない。しかしながら、撮影画像が色ズレ量を適切に検出できる状態のものでなければ、色ズレ検出および補正の精度が変化してしまう。特許文献２に記載の手法では、撮影の都度１枚の撮影画像から検出した色ズレ量のみを用いて色ズレ補正を行うので、検出された色ズレ量の信頼性が低いと、不可避的に色ズレ補正の精度が低下してしまうことになる。
【０００８】
また、特許文献３に記載の手法では、同一の撮影条件下の複数の撮影画像をまとめて処理し、色ズレ量の検出および補正を行うので、複数の撮影画像が撮像装置に残っていないと色ズレ補正処理を行うことができない。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、高精度に倍率色収差による色ズレを検出して補正することのできる画像処理装置、その制御方法、および制御プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するため、本発明による画像処理装置は、光学系を介して入射した光学像に応じて得られた撮影画像において倍率色収差に起因する色ズレを補正処理する画像処理装置であって、前記撮影画像を解析して当該撮影画像における色ズレ量と色ズレの検出精度を示す精度情報を含む色ズレ量データを求める解析手段と、記憶手段から読み出した第１の色ズレ量データに含まれる精度情報と、前記解析手段によって求められた第２の色ズレ量データに含まれる精度情報に基づいて、前記第１の色ズレ量データと前記第２の色ズレ量データを用いて第３の色ズレ量データを生成する生成手段と、前記第３の色ズレ量データに基づいて前記撮影画像の色ズレを補正する補正手段と、を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明による制御方法は、光学系を介して入射した光学像に応じて得られた撮影画像において倍率色収差に起因する色ズレを補正処理する画像処理装置の制御方法であって、前記撮影画像を解析して当該撮影画像における色ズレ量と色ズレの検出精度を示す精度情報を含む色ズレ量データを求める解析ステップと、記憶手段から読み出した第１の色ズレ量データに含まれる精度情報と、前記解析ステップによって求められた第２の色ズレ量データに含まれる精度情報に基づいて、前記第１の色ズレ量データと前記第２の色ズレ量データを用いて第３の色ズレ量データを生成する生成ステップと、前記第３の色ズレ量データに基づいて前記撮影画像の色ズレを補正する補正ステップと、を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明による制御プログラムは、光学系を介して入射した光学像に応じて得られた撮影画像において倍率色収差に起因する色ズレを補正処理する画像処理装置で用いられる制御プログラムであって、前記画像処理装置が備えるコンピュータに、前記撮影画像を解析して当該撮影画像における色ズレ量と色ズレの検出精度を示す精度情報を含む色ズレ量データを求める解析ステップと、記憶手段から読み出した第１の色ズレ量データに含まれる精度情報と、前記解析ステップによって求められた第２の色ズレ量データに含まれる精度情報に基づいて、前記第１の色ズレ量データと前記第２の色ズレ量データを用いて第３の色ズレ量データを生成する生成ステップと、前記第３の色ズレ量データに基づいて前記撮影画像の色ズレを補正する補正ステップと、を実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、高精度に倍率色収差による色ズレを検出して補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態による画像処理装置を備える撮像装置の一例についてその構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す色ズレ検出・補正部の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】図１に示すカメラで行われる色ズレ検出・補正処理を説明するための図である。
【図４】図１に示すＲＯＭに保存された色ズレ量データの一例を示す図である。
【図５】図４に示す像高を説明するための図である。
【図６】図１に示す撮像素子においてベイヤー配列の画素から得られた画像データにおける各色データの抜き出し処理を説明するための図である。
【図７】図２に示す撮影画像解析部で行われる画素補間の際に用いられるフィルターの一例を示す図である。
【図８】図２に示す撮影画像解析部で行われるエッジの検出を説明するための図である。
【図９】図２に示すローカル・メモリに保存された処理ブロック毎の色ズレ量検出結果の一例を示す図である。
【図１０】色ズレ量の検出精度を算出する際に用いられる重みづけ係数を説明するための図である。
【図１１】図２に示す色ズレ量補正部で行われる色ズレ量補正を説明するための図である。
【図１２】図２に示す補正値算出部で求められた補正曲線の一例を示す図である。
【図１３】図２に示す色ズレ補正部で行われる色ズレ補正の一例を示す図である。
【図１４】本発明の第３の実施形態に係るカメラで行われる色ズレ量データおよび検出精度の保存を説明するための図である。
【図１５】本発明の第５の実施形態に係るカメラで用いられる色ズレ量設計値データを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態による画像処理装置の一例について図面を参照して説明する。
【００１６】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態による画像処理装置を備える撮像装置の一例についてその構成を示すブロック図である。
【００１７】
図示の撮像装置１００は、例えば、デジタルカメラ（以下単にカメラと呼ぶ）であり、撮像レンズユニット（以下単に撮像レンズと呼ぶ）１０１を有している。撮像レンズ１０１は、ズームレンズおよびフォーカスレンズを含むレンズ群（光学系）であり、撮像レンズ１０１の後段には絞り１０２およびシャッター１０３が配置されている。そして、撮像レンズ１０１を通過した光学像（被写体像）は絞り１０２およびシャッター１０３を介して撮像素子１０４に結像する。
【００１８】
絞り１０２は撮像素子１０４に入射する光量の調節に用いられる。シャッター１０３は撮像素子１０４に対する露光時間の調節に用いられる。撮像素子１０４は、例えば、ＣＣＤ又はＣＭＯＳイメージセンサーであり、撮像レンズ１０１から入射した光学像に応じた電気信号（アナログ信号）を生成する。この撮像素子１０４はシステム制御部１０７の制御によってセンサー感度を変更することができる。
【００１９】
なお、撮像素子１０４の前面側には入射光（光学像）をＲ（赤）、Ｇ（緑）、およびＢ（青）の色成分に分離して撮像素子１０４結像するためのカラーフィルター（図示せず）が配置されている。このカラーフィルターと撮像素子１０４の画素との対応には、後述するベイヤー配列が用いられる。
【００２０】
撮像素子１０４の出力であるアナログ信号はＡ／Ｄ変換器１０５に入力され、ここでデジタル信号に変換される。そして、プリプロセッサ１０６は、Ａ／Ｄ変換器１０５から出力されるデジタル信号に対して所定の画素補間および縮小処理などのリサイズ処理と色変換処理とを行って画像データとして、当該画像データをＲＡＭ１１０に書き込む。
【００２１】
ＲＡＭ１１０はシステムメモリであって、前述のようにプリプロセッサ１０６から出力される画像データ（以下ＲＡＷ画像データという）が記録される。また、ＲＡＭ１１０には、システム制御部１０７の動作用の定数、変数、およびＲＯＭ１０９（記憶手段）から読み出されたプログラムなどを展開する際に用いられる。
【００２２】
ＲＯＭ１０９は電気的に消去および記録可能なＥＥＰＲＯＭなどのメモリであり、ここには、システム制御部１０７の動作用の定数およびプログラムなどが記憶される。さらに、ＲＯＭ１０９には、色ズレ補正の際に用いられるデータ（以下色ズレ量データという）が記憶されている。
【００２３】
システム制御部１０７は、ＲＡＭ１１０に展開されたプログラムに従ってカメラ１００全体の制御を行う。ＲＡＷ画像データを取得する際には、システム制御部１０７は、撮像レンズ１０１、絞り１０２、シャッター１０３、および撮像素子１０４を制御して合焦位置および露光量を制御する。ＲＡＷ画像データの取得の後、システム制御部１０７は色ズレ検出・補正部１１９を制御してＲＡＭ１１０に保存されたＲＡＷ画像データについて色ズレ検出・補正処理を行う。
【００２４】
図２は、図１に示す色ズレ検出・補正部１１９の構成の一例を示すブロック図である。
【００２５】
色ズレ検出・補正部１１９はデータ読出し・書き換え部２０１を有しており、データ読出し・書き換え部２０１はＲＡＭ１１０と色ズレ検出・補正部１１９の各モジュールとのデータ転送を制御する。ローカル・メモリ２０６は画像データを一時的に保存するためのメモリである。撮影画像解析部２０２はＲＡＭ１１０に保存されたＲＡＷ画像データを解析してその色ズレ量を検出する。
【００２６】
色ズレ量補正部２０３は、ＲＯＭ１０９からローカル・メモリ２０６に読み出された色ズレ量データを、検出された色ズレ量データを用いて補正する。補正値算出部２０４は色ズレ補正に用いる補正曲線（つまり、補正値）を算出する。そして、色ズレ補正部２０５は補正値を用いてＲＡＷ画像データにおける色ズレを補正する。なお、色ズレ検出・補正処理の詳細については後述する。
【００２７】
再び図１を参照して、色ズレ補正処理の完了の後、システム制御部１０７は画像処理部１０８を制御して、色ズレ補正後のＲＡＷ画像データに対して現像処理およびノイズリダクション処理などの画像処理を行う。さらに、システム制御部１０７は圧縮・伸長処理部１１１を制御して、画像処理後のＲＡＷ画像データに対してデータ圧縮処理を行う。そして、システム制御部１０７はカードＩＦ１１６を制御してメモリカード１１８に圧縮処理された画像データ（圧縮画像データ）を書き込む。
【００２８】
画像再生の際には、システム制御部１０７は、カードＩＦ１１６および圧縮・伸長処理部１１１を制御して、メモリカード１１８から圧縮画像データをＲＡＭ１１０に読み出してデータ伸長する。そして、画像表示処理部１１５はシステム制御部１０７の制御下で伸長処理後の画像データに応じた画像を表示装置１１７に表示する。
【００２９】
ユーザによるシャッターボタン１１２の操作によってシステム制御部１０７に撮影指示が与えられる。シャッターボタン１１２の半押し操作によって、システム制御部１０７は露光制御および測距制御などの撮像準備動作を開始する。そして、シャッターボタン１１２の全押し操作によって、システム制御部１０７は撮像素子１０４から信号読み出しを行ってメモリカード１１８に画像データを書き込むまでの一連の撮像処理を開始する。
【００３０】
モード切り替えスイッチ１１３は、カメラ１００の動作モードを切り替える際に用いられる。ユーザはモード切り替えスイッチ１１３によって、例えば、静止画撮影モード又は画像再生モードなどを選択することができる。操作ボタン１１４は、例えば、静止画撮影モードにおける露出調整、画像データの記録サイズの変更、および倍率色収差の検出・補正のオン又はオフ設定を行う際に用いられる。
【００３１】
図３は、図１に示すカメラ１００で行われる色ズレ検出・補正処理を説明するための図である。なお、図示のフローチャートに係る処理はシステム制御部１０７の制御下で行われる。システム制御部１０７は、例えばＣＰＵであり、ＲＯＭ１０９に記憶されている画像処理装置の各ブロックの動作プログラムを、ＲＡＭ１１０に展開し実行することにより、画像処理装置の各ブロックの動作を制御する。
【００３２】
カメラ１００が起動されると、システム制御部１０７はＲＯＭ１０９に保存された過去の撮影画像から算出された色ズレ量データ（以下第１の色ズレ量データという）を読み出してＲＡＭ１１０に展開する（ステップＳ３０１）。
【００３３】
図４は、図１に示すＲＯＭ１０９に保存された色ズレ量データの一例を示す図である。
【００３４】
図示のように、色ズレ量データは撮像レンズ１０１のレンズＩＤ、焦点距離、および撮影距離、そして、像高毎の色ズレ量とその検出精度を示す精度情報などのパラメータを有している。レンズＩＤは、カメラ１００に取り付けられた撮像レンズ１０１（交換レンズ）のレンズタイプを認識するための識別子である。レンズＩＤが認識できない場合には色ズレ量および検出精度を示す精度情報は全て無効となる。
【００３５】
焦点距離は撮像レンズ１０１の主点から撮像素子１０４の結像面までの距離（単位：ミリメートル）を表わすパラメータである。また、撮影距離は撮像レンズ１０１の主点からピントの合っている被写体までの距離（単位：センチメートル）を示すパラメータである。
【００３６】
図５は、図４に示す像高を説明するための図である。
【００３７】
図示のように、像高ａ〜ｄの各々は画像中心からの距離に応じて同心円状に分割された画像領域（以下像高分割区間という）を表す。そして、像高分割区間は後述するように複数の処理単位ブロックに分割される。像高分割区間の数は画像サイズ、色ズレ検出の目標精度、そして、ローカル・メモリ２０６の容量に依存する。
【００３８】
再び図４を参照して、色ズレ量および検出精度はそれぞれ像高分割区間の各々で検出された色ズレ量（単位：Ｐｉｘｅｌ）および検出精度を示すパラメータである。カメラの使用を開始した際又は過去の画像データがリセットされた状態では、色ズレ量および検出精度ともにその値は”０”となる。倍率色収差に起因する色ズレ量は同一の撮像レンズ１０１においても焦点距離および撮影距離に応じて変化するので、例えば、ズームレンズにおいては焦点距離および撮影距離の組合せに応じて色ズレ量および検出精度を管理する必要がある。
【００３９】
再び図３を参照して、システム制御部１０７はシャッターボタン１１２が半押し操作されたか否かを判定する（ステップＳ３０２）。シャッターボタン１１２が半押し操作されないと（ステップＳ３０２において、ＮＯ）、システム制御部１０７は待機する。
【００４０】
一方、シャッターボタン１１２が半押し操作されると（ステップＳ３０２において、ＹＥＳ）、撮影画像解析部２０２はシステム制御部１０７の制御下で、システム制御部１０７からデータ読み出し・書き換え部２０１を介して撮影情報を取得する。この撮影情報には、レンズ情報（レンズＩＤ）およびズーム・ポジションなどが含まれる。そして、撮影画像解析部２０２は撮影情報に対応する第１の色ズレ量データをＲＡＭ１１０から読み出して、当該第１の色ズレ量データをローカル・メモリ２０６に展開する（ステップＳ３０３）。
【００４１】
続いて、システム制御部１０７はシャッターボタン１１２が全押し操作されたか否かを判定する（ステップＳ３０４）。シャッターボタン１１２が全押し操作されないと（ステップＳ３０４において、ＮＯ）、システム制御部１０７は待機する。
【００４２】
シャッターボタン１１２が全押し操作されると（ステップＳ３０４において、ＹＥＳ）、撮影画像解析部２０２はシステム制御部１０７の制御下で、色ズレ量と色ズレ検出精度を算出する（ステップＳ３０５：色ズレ量解析）。撮影画像解析部２０２は、撮影の結果ＲＡＭ１１０に保存されたＲＡＷ画像データを、図５に示す処理ブロック単位で画面左上から水平方向に順次読み出し、ブロック毎に色ズレ量と色ズレ検出精度を算出する。
【００４３】
図６は、図１に示す撮像素子１０４においてベイヤー配列の画素から得られた画像データにおける各色データの抜き出し処理を説明するための図である。そして、図６（ａ）はベイヤー配列の画像データを示す図であり、図６（ｂ）はＲの画像データを示す図である。また、図６（ｃ）はＧの画像データを示す図であり、図６（ｄ）はＢの画像データを示す図である。
【００４４】
色ズレ解析の際には、撮影画像解析部２０２は、図６（ａ）に示すベイヤー配列の画像データからそれぞれ図６（ｂ）〜図６（ｄ）に示すＲ、Ｇ、およびＢの各色の画像データを抜き出す。
【００４５】
撮影画像解析部２０２は図６（ｂ）〜図６（ｄ）に示すＲ、Ｇ、およびＢの各色の画像データにおいて、画素値が存在しない部分について図７に示すフィルターを用いて補間処理を行って、Ｒ、Ｇ、およびＢプレーンを生成する。
【００４６】
続いて、撮影画像解析部２０２はＲ、Ｇ，およびＢプレーンにおける画素値に応じて次の式（１）を用いて輝度（Ｙ）プレーンを生成して画像におけるエッジを検出する。
Ｙ＝０．３×Ｒ＋０．６×Ｇ＋０．１×Ｂ      （１）
【００４７】
エッジを検出する際には、撮影画像解析部２０２は画像の中心から画像の周辺方向に向かって画素値を参照しつつその勾配に応じてエッジの検出を行う。
【００４８】
図８は、図２に示す撮影画像解析部２０２で行われるエッジの検出を説明するための図である。そして、図８（ａ）は画像の分割の一例を示す図であり、図８（ｂ）は画素値の参照を示す図である。
【００４９】
例えば、撮影画像解析部２０２は、画像の中心を基点として８方向ｄ０〜ｄ７に画像を均等に分割して８つの処理ブロックを得る（図８（ａ）参照）。そして、撮影画像解析部２０２は処理ブロック毎にその中心画素がいずれの領域に含まれるかによって、縦、横、および斜めの８方向ｄ０〜ｄ７において１ラインずつ画素値を参照する（図８（ｂ）参照）。撮影画像解析部２０２は１ラインにおいて互いに隣接する画素値の差分が予め設定された閾値以上である画素領域をエッジ部とする。
【００５０】
続いて、撮影画像解析部２０２はエッジ部が含まれる処理ブロックについて、Ｒ、Ｇ、およびＢプレーンの各々を参照して、Ｇ信号に対するＲ信号およびＢ信号の色ズレ量を検出する。次に、撮影画像解析部２０２はＲ又はＢプレーンのエッジ部を各処理ブロックのエッジ検出方向に１画素ずつずらしつつエッジ部の信号値についてＧプレーンとの差分絶対値和を取得する。そして、撮影画像解析部２０２は当該差分絶対値和が最も小さくなるずらし量を色ズレ量として検出して、色ズレ量検出結果としてローカル・メモリ２０６に保存する。
【００５１】
なお、色ズレ量として１画素未満の値まで考慮する際には、差分絶対値和が最少となるずらし量の前後の値から放物線近似を用いて、最小値となる１画素未満の色ズレ量を推定する。
【００５２】
図９は、図２に示すローカル・メモリ２０６に保存された処理ブロック毎の色ズレ量検出結果の一例を示す図である。
【００５３】
図９において、色ズレ量（単位：Ｐｉｘｅｌ）欄にはステップＳ３０５の処理を行う際、予めローカル・メモリ２０６にその値（色ズレ量）が書き込まれる。図示の例では、−１．０から１．０まで０．１刻みで色ズレ量が書き込まれているが、実際には１画素以上の色ズレを考慮して−５．０から５．０までの値を設定することが望ましい。
【００５４】
区間（ａ）欄には、図５に示す像高分割区間ａに属する処理ブロックで検出された色ズレ量に対応する検出数が保存される。なお、ステップＳ３０５の処理を開始する際には、区間（ａ）欄において全ての検出数に”０”が書き込まれる。そして、像高分割区間ａに属する処理ブロックにおいて色ズレ量が検出される都度、検出された色ズレ量に対応する色ズレ量欄の色ズレ量が＋１インクリメントされる。
【００５５】
同様に、区間（ｂ）欄から区間（ｄ）欄には、それぞれ図５に示す像高分割区間ｂ〜ｄに属する処理ブロックで検出された色ズレ量に対応する検出数が保存される。
【００５６】
全ての像高分割区間ａ〜ｄについて処理ブロックの色ズレ検出処理が終了すると、撮影画像解析部２０２は像高分割区間ａ〜ｄ毎に色ズレ量の検出数を集計するとともに、色ズレ量に像高分割区間ａ〜ｄ毎の検出数を積算した合計値を集計する。そして、撮影画像解析部２０２は合計値と検出数（サンプル数ともいう）から像高分割区間毎の色ズレ量の平均値を求めて、これら検出数、合計値、および平均値を第２の色ズレ量データとしてローカル・メモリ２０６に保存する。
【００５７】
続いて、この第２の色ズレ量データに対する色ズレ量の検出精度の算出手法について説明する。
【００５８】
色ズレ量の検出精度（Ｒｅｌ）は、像高分割区間ａ〜ｄのそれぞれについて求める。この色ズレ量の検出精度は、色ズレ量変化割合に対する第１の重みづけ係数Ｋｒ、色ズレ量検出数に対する第２の重みづけ係数Ｋｓ、および検出された色ズレ量のばらつき度合い（Ｈｅｎｓａ）に応じて次の式（２）によって求められる。
Ｒｅｌ＝（Ｋｒ×Ｋｓ）／Ｈｅｎｓａ      （２）
【００５９】
図１０は、色ズレ量の検出精度を算出する際に用いられる重みづけ係数を説明するための図である。そして、図１０（ａ）は第１の重みづけ係数Ｋｒを示す図であり、図１０（ｂ）は第２の重みづけ係数Ｋｓを示す図である。
【００６０】
第１の重みづけ係数Ｋｒは、像高分割区間ａ〜ｄの処理ブロック数の差異および色ズレ量の変化割合の差異を吸収するための重みづけ係数である。例えば、図１０（ａ）に示すように、処理ブロックの合計数が少なく、かつ色ズレ量の変化も小さいと推測される画像中心部（像高の小さい領域、例えば、像高分割区間ａ）では、第１の重みづけ係数Ｋｒを小さくする。こうすることによって画像周辺部（像高の大きい領域、例えば、像高分割区間ｄ）との検出精度の信頼性の差異を吸収する。
【００６１】
図示のように、第１の重みづけ係数Ｋｒはパラメータ（初期値）Ｐ１を基点として画像中心部から画像周辺部に向かって直線的に逓増する。そして、画像端において第１の重みづけ係数Ｋｒ＝１．０となる。
【００６２】
また、撮像レンズ１０１の画角などに起因する像高毎の色ズレ量変化割合が大きい場合には、パラメータ（初期値）Ｐ１を焦点距離に応じて変更して像高毎の信頼性の差異を吸収する。
【００６３】
第２の重みづけ係数Ｋｓは、色ズレ量の検出数に対する重みづけ係数である。エッジによる色ズレ量検出においては、ノイズなどがエッジとして誤検出されることがあり、この誤検出によって色ズレ量の誤検出が生じる。特に、色ズレ量の検出数が少ない場合には、誤検出された色ズレ量の影響が大きくなる可能性がある。
【００６４】
このため、図１０（ｂ）に示すようなパラメータＳ１およびＳ２（つまり、第１および第２の検出数閾値Ｓ１およびＳ２、Ｓ２＞Ｓ１）によって色ズレ量の検出数に応じて第２の重みづけ係数Ｋｓを変更してノイズによる誤検出の影響を低減する。
【００６５】
図示のように、第２の重みづけ係数Ｋｓはゼロを基点として検出数に応じて逓増する。そして、パラメータＳ１においてその傾きを小さくし、パラメータＳ２において第２の重みづけ係数Ｋｓ＝１．０とする。
【００６６】
色ズレ量のばらつき度合いＨｅｎｓａは像高分割区間ａ〜ｄのそれぞれにおける色ズレ量検出結果の標準偏差を示す。図９に示す着目した像高分割区間の各行（ｎ）の色ズレ量をＫ（ｎ）、着目した像高分割区間の色ズレ量の平均値をＫａ、そして、着目した像高分割区間の色ズレ量毎の検出数をＳ（ｎ）とする。すると、その着目した像高分割区間の色ズレ量の分散σ２は次の式（３）で表される。分散σ２の平方根（σ）を求めれば標準偏差Ｈｅｎｓａが得られる。
【００６７】
【数１】
2015041900.tif 000003
【００６８】
このようにして得られた第１の重みづけ係数Ｋｓ、およびばらつき度合いＨｅｎｓａに応じて、撮影画像解析部２０２は前述の式（２）によって像高分割区間ａ〜ｄのそれぞれにおける検出精度（Ｒｅｌ）を算出してローカル・メモリ２０６に保存する。そして、検出精度（Ｒｅｌ）が１以上の値であれば信頼性の高い色ズレ量が検出されたと判定することができる。
【００６９】
再び図３を参照して、上述のようにして色ズレ量などの解析が行われた後、色ズレ量補正部２０３は、システム制御部１０７の制御下でローカル・メモリ２０６に保存されている第１の色ズレ量データおよび第２の色ズレ量データの検出精度を比較する。そして、色ズレ量補正部２０３は検出精度が高い色ズレ量を用いて新たに第３の色ズレ量データを生成する（ステップＳ３０６：色ズレ量補正）作成して、当該第３の色ズレ量データはローカル・メモリ２０６に保存する。
【００７０】
図１１は、図２に示す色ズレ量補正部２０３で行われる色ズレ量補正を説明するための図である。そして、図１１（ａ）は第１の色ズレ量データの一例を示す図であり、図１１（ｂ）は第２の色ズレ量データの一例を示す図である。また、図１１（ｃ）は第３の色ズレ量データの一例を示す図である。
【００７１】
いま、ローカル・メモリ２０６に図１１（ａ）に示す第１の色ズレ量データおよび図１１（ｂ）に示す第２の色ズレ量データが保存されているとする（ここでは、それぞれ検出精度も含む）。色ズレ量補正部２０３は検出精度を比較して検出精度が高い色ズレ量を選択する。
【００７２】
第１の色ズレ量データおよび第２の色ズレ量データを比較すると、像高ａ、ｂ、およびｄについては第１の色ズレ量データの方が第２の色ズレ量データよりも検出精度が高い。よって、色ズレ量補正部２０３は像高ａ、ｂ、およびｄについては第１の色ズレ量データの色ズレ量および検出精度を選択する。
【００７３】
一方、像高ｃについては第２の色ズレ量データの方が第１の色ズレ量データよりも検出精度が高い。よって、色ズレ量補正部２０３は像高ｃについては第２の色ズレ量データの色ズレ量および検出精度を選択する。そして、色ズレ補正部２０３は第１の色ズレ量データについて検出精度が高い色ズレ量で置換して、図１１（ｃ）に示す第３の色ズレ量データを生成する。
【００７４】
続いて、補正値算出部２０４はシステム制御部１０７の制御下で、像高分割区間ａ〜ｄにおける色ズレ量検出結果（つまり、第３の色ズレ量データ）に応じて２次又は３次の近似式を用いて補正曲線を生成する（ステップＳ３０７：補正量算出）。
【００７５】
図１２は、図２に示す補正値算出部２０４で求められた補正曲線の一例を示す図である。
【００７６】
図１２に示すように、補正値算出部２０４は第３の色ズレ量データに応じて、像高ａ〜ｄ毎にその色ズレ量をプロットする。そして、当該プロットされた色ズレ量に応じて２次近似式によって補正曲線を描画する。
【００７７】
なお、全ての像高分割区間ａ〜ｄにおいて色ズレ量の検出精度が１より低いと、補正曲線が正しく得られないので、色ズレ補正処理において所謂過補正が生じてしまい、画質が劣化することがある。このため、検出精度が全ての像高において１よりも低い場合には色ズレ補正は行われない。あるいは、全ての像高分割区間ａ〜ｄにおいて得られた色ズレ量の検出精度の平均値が閾値に達しない場合には色ズレ補正を行わないようにしてもよい。      
【００７８】
特定の像高において、１よりも高い検出精度が得られた場合には、特許文献２に記載のように検出精度の高い像高分割区間の数に応じて２次以上の近似式を用いてフィッティングを行って色ズレ補正量（補正値ともいう）の算出が行なわれる。このようにして、算出された補正曲線は補正値としてローカル・メモリ２０６に保存される。
【００７９】
次に、色ズレ補正部２０５はシステム制御部１０７の制御下で、補正曲線を用いてＲＡＭ１１０から読み出したＲＡＷ画像データについて色ズレ補正を行う（ステップＳ３０８）。色ズレ補正の際には、例えば、上述の特許文献１に記載のように、Ｇ信号に対するＲ又はＢ信号の位相をその色ズレ量分だけずらす。
【００８０】
図１３は、図２に示す色ズレ補正部２０５で行われる色ズレ補正の一例を示す図である。
【００８１】
例えば、画像中心１３０３から像高Ｒだけ離れた注目画素１３０２を補正する際には、色ズレ補正部２０５は、注目画素１３０２から像高Ｒにおける色ズレ量（Ｋ）だけ画像周辺方向に移動した画素１３０１からその信号値を取得する。そして、色ズレ補正部２０５はＲＡＷ画像データのベイヤー配列におけるＲおよびＢ信号の全てについて同様の処理を行ってＲＡＷ画像データで生じる倍率色収差による色ズレを補正する。
【００８２】
色ズレ補正部２０５によって色ズレ補正されたＲＡＷ画像データはシステム制御部１０７および画像処理部１０８によって現像処理およびノイズリダクションなどの各種画像処理を施される。その後、当該色ズレ補正後のＲＡＷ画像データは圧縮・伸長処理部１１１でデータ圧縮処理されてカードＩＦ１１６を介してメモリカード１１８に保存される。
【００８３】
上述のようにして、色ズレ補正が終了すると、システム制御部１０７は色ズレ量補正部２０３を制御して、ローカル・メモリ２０６に保存された第３の色ズレ量データをデータ読み出し・書き換え部２０１を介して読み出す。そして、この読み出した第３の色ズレ量データをＲＡＭ１１０に格納する（ステップＳ３０９）。つまり、システム制御部１０７はＲＡＭ１１０に展開された第１の色ズレ量データを第３の色ズレ量データに更新する処理を行って、当該第３の色ズレ量補正データを新たな第１の色ズレ量補正データとする。
【００８４】
その後、システム制御部１０７は、カメラ１００の電源がオフ（ＯＦＦ）されたか否かを判定する（ステップＳ３１０）。電源がオフされないと（ステップＳ３１０において、ＮＯ）、システム制御部１０７はステップＳ３０２の処理に戻って、シャッターボタン１１２が半押しされたか否かを判定する。
【００８５】
一方、電源がオフされると（ステップＳ３１０において、ＹＥＳ）、システム制御部１０７はＲＡＭ１１０の第１の色ズレ量データ（つまり、第３の色ズレ量データ）をＲＯＭ１０９の色ズレ量データ領域に上書きして保存する（ステップＳ３１１）。そして、システム制御部１０７は撮影を終了する。
【００８６】
このようにして、本発明の第１の実施形態では、ＲＯＭ１０９に保存された色ズレ量データを、画像から検出された精度高い色ズレ量データで更新する。よって、カメラ１００の個体差による色ズレ量の差異を吸収して精度よく色ズレ補正を行うことができる。つまり、本発明の第１の実施形態では、撮影画像に依存することなく、しかもカメラ１００の個体差を考慮して高精度に倍率色収差による色ズレを検出して補正を行うことができる。
【００８７】
［第２の実施形態］
続いて、本発明の第２の実施形態による画像処理装置を備えるカメラの一例について説明する。なお、第２の実施形態に係るカメラの構成は図１に示すカメラと同様である。
【００８８】
上述の第１の実施形態では、ＲＯＭ１０９に撮影画像（過去画像）から得られた第１の色ズレ量データを保存して色ズレ補正を行う場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、ＲＯＭ１０９にレンズ設計値に応じて求められた色ズレ量データ（以下色ズレ量設計値データと呼ぶ）を保存するようにしてもよい。
【００８９】
この場合には、図３に示すステップＳ３０１において、システム制御部１０７はＲＯＭ１０９から第１の色ズレ量データとともに色ズレ量設計値データを読み出してＲＡＭ１１０に展開する。なお、ここでは、色ズレ設計値データの検出精度は全ての像高分割区間において”１”とする。
【００９０】
ステップＳ３０３において、撮影画像解析部２０２は撮影情報に対応する第１の色ズレ量データおよび色ズレ設計値データをローカル・メモリ２０６に読み出す。そして、ステップＳ３０５において、前述のようにして、撮影画像解析部２０２は撮影画像を解析して第２の色ズレ量データを算出する。
【００９１】
ステップＳ３０６において、色ズレ量補正を行う際、第１の色ズレ量データおよび第２の色ズレ量データともに検出精度が１（ここでは、１が検出閾値である）に満たない場合がある。このような場合には、色ズレ量補正部２０３はローカル・メモリ２０６に保存された色ズレ量設計値データを第３の色ズレ量データとする。
【００９２】
これによって、カメラ１００の使用開始直後において色ズレ検出精度が高くない状態であっても色ズレ量設計値データを用いて色ズレ補正を行うことができる。
【００９３】
［第３の実施形態］
続いて、本発明の第３の実施形態による画像処理装置を備えるカメラの一例について説明する。なお、第３の実施形態に係るカメラの構成は図１に示すカメラと同様である。この第３の実施形態では、レンズＩＤ、焦点距離、撮影距離および手振れ補正による光学中心のズレ量の組合せに応じて、色ズレ量および検出精度を管理している。
【００９４】
第３の実施形態では、色ズレ量および色ズレ検出精度を予め指定された画像領域毎に分けて保存される。カメラ１００の個体差又は手振れ補正によって光軸中心が画像中心からずれた場合には、画像の四隅において色ズレ量に差分が生じることがある。このような場合に、色ズレ量の平均値から求めた補正曲線で色ズレ補正を行うと、色ズレの過補正に起因する画質劣化が目立つ可能性がある。
【００９５】
図１４は、本発明の第３の実施形態に係るカメラで行われる色ズレ量データおよび検出精度の保存を説明するための図である。そして、図１４（ａ）は撮影画像に予め指定された画像領域を示す図であり、図１４（ｂ）は画像領域毎に算出された補正曲線を示す図である。
【００９６】
撮影画像解析部２０２は撮影画像（ＲＡＷ画像データ）を予め指定された画像領域に分ける（図１４（ａ）参照）。図示の例では、撮影画像解析部２０２は撮影画像を画像領域Ｄｉｒ０〜Ｄｉｒ３の４つの画像領域に均等に分割する。そして、色ズレ量補正部２０３は画像領域毎に色ズレ量および検出精度を求めて、画像領域に対応づけてローカル・目盛り２０６に保存する。このように画像領域（ここでは象限）毎に色ズレ量および検出精度を保存すれば、象限の色ズレのばらつきを考慮して高精度に色ズレ補正を行うことができる。
【００９７】
なお、第３の実施形態における色ズレ補正処理は、図３で説明したフローチャートにおける処理と同様である。但し、第３の実施形態では、ステップＳ３０５に示す色ズレ量解析において、撮影画像解析部２０２は画像領域Ｄｉｒ０〜Ｄｉｒ３毎に色ズレ量の検出結果を集計して、画像領域に対応づけて第２の色ズレ量データをローカル・メモリ２０６に保存する。
【００９８】
続いて、ステップＳ３０６およびＳ３０７で説明した色ズレ量補正および補正量算出処理においては、ローカル・メモリ２０６に保存された画像領域毎の第２の色ズレ量データについて処理が行われて、画像領域毎に補正曲線が算出される（図１４（ｂ）参照）。そして、ステップＳ３０８で説明した色ズレ補正においては、色ズレ補正部２０５は画像領域に応じて、画像領域毎の補正曲線を参照して色ズレ補正を行うことになる。
【００９９】
色ズレ補正処理終了の後、ステップＳ３０９において、システム制御部１０７はローカル・メモリ２０６に保存された画像領域毎の第３の色ズレ量データによって、ＲＡＭ１１０に展開された画像領域毎の第１の色ズレ量データを更新する。そして、ステップＳ３１１において、システム制御部１０７はＲＡＭ１１０に保存された画像領域毎の第１の色ズレ量データ（つまり、ここでは、第３の色ズレ量データ）でＲＯＭ１０９に保存されている画像領域毎の第１の色ズレ量データを更新する。
【０１００】
［第４の実施形態］
続いて、本発明の第４の実施形態による画像処理装置を備えるカメラの一例について説明する。なお、第４の実施形態に係るカメラの構成は図１に示すカメラと同様である。
【０１０１】
上述の第１の実施形態においては、撮影画像から検出した色ズレ量の検出精度が過去の画像から検出した色ズレ量の検出精度を上回る場合に、色ズレ量データを更新するようにした。これに対し、第４の実施形態においては撮影画像から検出された色ズレ量の検出結果を蓄積して検出精度を効率的に向上させるようにする。なお、第４の実施形態における色ズレ検出および補正処理は図３に示すフローチャートにおける処理と同様である。
【０１０２】
但し、第４の実施形態においては、ステップＳ３０５で説明した色ズレ量解析において、ローカル・メモリ２０６に一時的に保存された処理ブロック毎の色ズレ量およびサンプル数（図９参照）がシステム制御部１０７の制御下でＲＡＭ１１０に保存される。撮影画像の色ズレ量を解析される都度、色ズレ量補正部２０３はＲＡＭ１１０から色ズレ量およびサンプル数を読み出して、当該色ズレ量およびサンプル数に解析結果（つまり、検出結果）を加算する。そして、色ズレ量補正部２０３は色ズレ量の平均値および標準偏差を再算出する。これによって、第４の実施形態では効率的に検出精度を向上させることができる。
【０１０３】
［第５の実施形態］
次に、本発明の第５の実施形態による画像処理装置を備えるカメラの一例について説明する。なお、第５の実施形態に係るカメラの構成は図１に示すカメラと同様である。
【０１０４】
前述の第２の実施形態においては、色ズレ量補正を行う際、第１の色ズレ量データおよび第２の色ズレ量データともに検出精度が１に満たない場合には、色ズレ量設計値データを第３の色ズレ量データとして色すれ補正を行う場合について説明した。
【０１０５】
一方、第５の実施形態では、色ズレ量設計値データを撮影画像から検出された色ズレ量の検出結果を用いて補正する。なお、第５の実施形態における色ズレ検出および補正処理は図３に示すフローチャートに係る処理と同様である。
【０１０６】
図１５は、本発明の第５の実施形態に係るカメラで用いられる色ズレ量設計値データを説明するための図である。
【０１０７】
第５の実施形態では、図３に示すステップＳ３０５で説明した色ズレ量解析処理を開始する際、撮影画像解析部２０２は、図１５に示す色ズレ量設計値データを色ズレ量集計初期データとしてローカル・メモリ２０６に保存する。この色ズレ量集計初期データでは、像高分割区間ａ〜ｄにおける全ての処理ブロック数がレンズ設計値から求められた色ズレ量に対応する検出数として設定される。そして、図１５において、検出数は像高分割区間ａ〜ｄの各々における処理ブロック数、合計値は処理ブロック数とレンズ設計値から算出された色ズレ量との積、そして、平均値はレンズ設計値から算出された色ズレ量である。
【０１０８】
ステップＳ３０５の以降の処理においては、第４の実施形態で説明したようにして、撮影画像から検出した色ズレ量を像高分割区間ａ〜ｄにおける検出結果として色ズレ量集計データに反映させる。全ての処理ブロックの色ズレ解析が終了した段階で、図１５に示す検出数および合計値が再度算出される。
【０１０９】
これによって、レンズ設計値から算出された色ズレ量集計初期データに撮影画像から検出した色ズレ量データを加算平均した色ズレ量を得ることができる。
【０１１０】
第５の実施形態で説明した色ズレ量解析（つまり、色ズレ量検出）処理を用いれば、検出精度が低いカメラを使用開始した際においても、色ズレ量設計値データを用いて精度よく色ズレ補正を行うことができる。さらに、こればかりでなく、カメラの個体差による色ズレ量のばらつき補正の精度を効率的に高めていくことができる。
【０１１１】
以上、本発明について実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。
【０１１２】
例えば、上記の実施の形態の機能を制御方法として、この制御方法を画像処理装置に実行させるようにすればよい。また、上述の実施の形態の機能を有するプログラムを制御プログラムとして、当該制御プログラムを画像処理装置が備えるコンピュータに実行させるようにしてもよい。なお、制御プログラムは、例えば、コンピュータに読み取り可能な記録媒体に記録される。
【０１１３】
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。つまり、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種の記録媒体を介してシステム或いは装置に供給する。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵなど）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【符号の説明】
【０１１４】
１０１  撮像レンズユニット
１０４  撮像素子
１０７  システム制御部
１０８  画像処理部
１１１  圧縮・伸長処理部
１１９  色ズレ検出・補正部
２０２  撮影画像解析部
２０３  色ズレ量補正部
２０４  補正値算出部
２０５  色ズレ補正部
【図１】
2015041900.tif 000004
【図２】
2015041900.tif 000005
【図３】
2015041900.tif 000006
【図４】
2015041900.tif 000007
【図５】
2015041900.tif 000008
【図６】
2015041900.tif 000009
【図７】
2015041900.tif 000010
【図８】
2015041900.tif 000011
【図９】
2015041900.tif 000012
【図１０】
2015041900.tif 000013
【図１１】
2015041900.tif 000014
【図１２】
2015041900.tif 000015
【図１３】
2015041900.tif 000016
【図１４】
2015041900.tif 000017
【図１５】
2015041900.tif 000018