(57)【要約】【課題】安価でありながら光学ズーム中に不連続な画像を表示することの無い、映像信号処理装置を提供する。【解決手段】映像信号処理装置は、レリーズボタンのオン、オフを判断するオン、オフ判断手段と、レリーズボタンがオフであると判断された場合、フィールド処理終了か否か判断する終了判断手段とを備える。また、フィールド処理が終了したと判断された場合、ズーム位置が変動したか否か判断する位置変動判断手段と、ズーム位置が変動したと判断された場合、ズーム位置に対応した係数ゲインとシェーディング係数を設定する第１の設定手段とを備える。更に、レリーズボタンがオンであると判断された場合、本画像露光後にシャッタが閉じられたとき、ズーム位置に対応したシェーディング係数を設定する第２の設定手段を備える。各手段は、システム制御回路９０がその機能を有する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レリーズボタンのオン、オフを判断するオン、オフ判断手段と、
前記オン、オフ判断手段により前記レリーズボタンがオフであると判断された場合、フィールド処理終了か否か判断する終了判断手段と、
前記終了判断手段により前記フィールド処理が終了したと判断された場合、ズーム位置が変動したか否か判断する位置変動判断手段と、
前記位置変動判断手段により前記ズーム位置が変動したと判断された場合、ズーム位置に対応した係数ゲインとシェーディング係数を設定する第１の設定手段と、
前記オン、オフ判断手段により前記レリーズボタンがオンであると判断された場合、本画像露光後にシャッタが閉じられたとき、ズーム位置に対応したシェーディング係数を設定する第２の設定手段と、
を備えることを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項２】
レリーズボタンのオン、オフを判断するオン、オフ判断手段と、
前記オン、オフ判断手段により前記レリーズボタンがオフであると判断された場合、フィールド処理終了か否か判断する終了判断手段と、
前記終了判断手段により前記フィールド処理が終了したと判断された場合、ズーム位置が変動したか否か判断する位置変動判断手段と、
前記位置変動判断手段により前記ズーム位置が変動したと判断された場合、ズーム位置に対応した距離ゲインとシェーディング係数を設定する第１の設定手段と、
前記オン、オフ判断手段により前記レリーズボタンがオンであると判断された場合、本画像露光後にシャッタが閉じられたとき、ズーム位置に対応したシェーディング係数を設定する第２の設定手段と、
を備えることを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項３】
レリーズボタンのオン、オフを判断するオン、オフ判断ステップと、
前記オン、オフ判断ステップにより前記レリーズボタンがオフであると判断された場合、フィールド処理終了か否か判断する終了判断ステップと、
前記終了判断ステップにより前記フィールド処理が終了したと判断された場合、ズーム位置が変動したか否か判断する位置変動判断ステップと、
前記位置変動判断ステップにより前記ズーム位置が変動したと判断された場合、ズーム位置に対応した係数ゲインとシェーディング係数を設定する第１の設定ステップと、
前記オン、オフ判断ステップにより前記レリーズボタンがオンであると判断された場合、本画像露光後にシャッタが閉じられたとき、ズーム位置に対応したシェーディング係数を設定する第２の設定ステップと、
を備えることを特徴とする映像信号処理方法。
【請求項４】
レリーズボタンのオン、オフを判断するオン、オフ判断ステップと、
前記オン、オフ判断ステップにより前記レリーズボタンがオフであると判断された場合、フィールド処理終了か否か判断する終了判断ステップと、
前記終了判断ステップにより前記フィールド処理が終了したと判断された場合、ズーム位置が変動したか否か判断する位置変動判断ステップと、
前記位置変動判断ステップにより前記ズーム位置が変動したと判断された場合、ズーム位置に対応した距離ゲインとシェーディング係数を設定する第１の設定ステップと、
前記オン、オフ判断ステップにより前記レリーズボタンがオンであると判断された場合、本画像露光後にシャッタが閉じられたとき、ズーム位置に対応したシェーディング係数を設定する第２の設定ステップと、
を備えることを特徴とする映像信号処理方法。
【請求項５】
レリーズボタンのオン、オフを判断するオン、オフ判断モジュールと、
前記オン、オフ判断モジュールにより前記レリーズボタンがオフであると判断された場合、フィールド処理終了か否か判断する終了判断モジュールと、
前記終了判断モジュールにより前記フィールド処理が終了したと判断された場合、ズーム位置が変動したか否か判断する位置変動判断モジュールと、
前記位置変動判断モジュールにより前記ズーム位置が変動したと判断された場合、ズーム位置に対応した係数ゲインとシェーディング係数を設定する第１の設定モジュールと、
前記オン、オフ判断モジュールにより前記レリーズボタンがオンであると判断された場合、本画像露光後にシャッタが閉じられたとき、ズーム位置に対応したシェーディング係数を設定する第２の設定モジュールと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする映像信号処理プログラム。
【請求項６】
レリーズボタンのオン、オフを判断するオン、オフ判断モジュールと、
前記オン、オフ判断モジュールにより前記レリーズボタンがオフであると判断された場合、フィールド処理終了か否か判断する終了判断モジュールと、
前記終了判断モジュールにより前記フィールド処理が終了したと判断された場合、ズーム位置が変動したか否か判断する位置変動判断モジュールと、
前記位置変動判断モジュールにより前記ズーム位置が変動したと判断された場合、ズーム位置に対応した距離ゲインとシェーディング係数を設定する第１の設定モジュールと、
前記オン、オフ判断モジュールにより前記レリーズボタンがオンであると判断された場合、本画像露光後にシャッタが閉じられたとき、ズーム位置に対応したシェーディング係数を設定する第２の設定モジュールと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする映像信号処理プログラム。
【請求項７】
請求項５記載の映像信号処理プログラムを格納するコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項８】
請求項６記載の映像信号処理プログラムを格納するコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項９】
所望の被写体像を結像するレンズと、
前記レンズのズーム倍率を制御するズーム制御手段と、
前記レンズのズーム倍率を検出するズーム倍率検出手段と、
被写体像が結像されてその像に応じた映像信号を出力する撮像素子と、
前記撮像素子を制御する撮像素子制御手段と、
前記撮像素子から得られる映像信号の信号レベルを補正する補正データを、前記ズーム倍率検出手段により得られるズーム倍率に対応して複数組記憶するための記憶手段と、
前記ズーム倍率検出手段により得られるズーム倍率に対応した補正データを前記記憶手段から読み出し、得られるズーム倍率に応じて補正データを補正する演算を行う補正データ処理手段と、
前記補正データ処理手段の出力データに基づいて前記撮像素子から得られる映像信号の信号レベルを補正する補正手段とを有し、
前記ズーム倍率検出手段により得られるズーム倍率に応じて前記補正データ処理手段が補正データを滑らかに切り替えて前記補正手段に適用して、所望の被写体に応じた映像信号を補正することを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項１０】
前記補正データ処理手段が、前記ズーム倍率検出手段から検出されるズーム倍率に応じたゲインを補正データに乗算することを特徴とする、請求項９記載の映像信号処理装置。
【請求項１１】
前記補正データ処理手段が、前記ズーム倍率検出手段から検出されるズーム倍率に応じたゲインを被写体像の光学中心からの距離に乗算して、光学中心からの距離が近い補正データを光学中心から遠い画像に適用させる、または、光学中心からの距離が遠い補正データを光学中心から近い画像に適用させることを特徴とする請求項９記載の映像信号処理装置。
【請求項１２】
所望の被写体像を結像するレンズと、
被写体像が結像されてその画像に応じた映像信号を出力する撮像素子と、
前記撮像素子を制御する撮像素子制御手段と、
前記撮像素子から得られる映像信号の輝度レベルを補正する補正データを記憶するための記憶手段と、
補正データを前記記憶手段から読み出し、近傍の補正データを用いて補間演算する補正データ補間手段と、
映像信号の特定の領域を選択する領域選択手段と、
補正データに基づいて前記撮像素子から得られる映像信号の輝度レベルを補正する輝度むら補正手段とを有し、
所望の被写体に応じた映像信号の、前記領域選択手段により選択された領域のみ、輝度むらを補正することを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項１３】
前記補正データ補間手段が、近傍の複数画素からの線形補間によるものであることを特徴とする請求項１２記載の映像信号処理装置。
【請求項１４】
前記領域選択手段は、前記撮像素子の有効画像領域を選択することを特徴とする請求項１２記載の映像信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像信号処理装置及び方法、並びにプログラム及び記録媒体に係り、特に、電子スチルカメラ或いはビデオカメラなどの映像信号処理装置及び方法、並びにプログラム及び記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にレンズ系と撮像素子とを有する撮像装置においては、例えばレンズ系による周辺光量落ちなどによって、撮像される画像に画質劣化が発生する。このような周辺光量落ちに対しては、例えば、レンズ系を多枚数で設計し、光量落ちの程度を低下させることも行われるが、このような多枚数で設計されるレンズ系は高価になりがちである。
【０００３】
一方、例えば、半導体撮像素子を用いる機器のように、信号の取り出しがＸＹ座標に従って行われる場合には、取り出された映像信号に対するデジタル処理によって画像を補正することができる。
【０００４】
そこで従来から、例えば、安価なレンズ系で撮像したために生じる歪みや、周辺光量落ち、色にじみなどのレンズシェーディングをデジタル補正する技術が提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１では、以下の技術が提案されている。
【０００６】
一般にレンズシェーディングはレンズ系光軸から補正画素までの距離の関数になっていると考えられるため、いわゆるピタゴラスの定理を利用したｄ＝√（Ｘ＾２＋Ｙ＾２）でレンズ系光軸から補正画素までの距離ｄを計算する。そして、レンズ系光軸から補正画素までの距離の関数であるシェーディング係数を各補正画素に適用して補正を実施する。
【０００７】
レンズ系の周辺光量落ちを上記のような技術でデジタル補正するコンパクト電子スチルカメラが普及している。そのカメラでは、光学ズームの倍率によって周辺光量落ちの度合いは変化するため、撮影に使用する光学ズーム倍率ごとにシェーディング補正係数を切り替えて（もしくは、シェーディング補正の適用の有無を切り替えて）適用するのが一般的である。
【特許文献１】特開２００４−２６６７５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記のように、撮影光学倍率ごとにシェーディング係数を切り替えると、以下の理由により不自然な映像を表示することになる。即ち、電子ビューファインダでフレーミングしながら光学ズームを連続的に操作する場合に、シェーディング係数の切り替わり（もしくは、シェーディング補正の適用の有無の切り替わり）の映像が一瞬不連続になるためである。また、動画の場合は、記録動画が一瞬不連続になるため、不自然な動画が記録される。
【０００９】
また、文献１のように、半径方向画素ごとにシェーディング係数を持つと、シェーディング係数のデータサイズが大きくなり、フラッシュＲＯＭやメモリが大きくなるため、コストが増大する。
【００１０】
本発明の目的は、安価でありながら光学ズーム中に不連続な画像を表示することの無い、映像信号処理装置及び方法、並びにプログラム及び記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１記載の映像信号処理装置は、レリーズボタンのオン、オフを判断するオン、オフ判断手段と、前記オン、オフ判断手段により前記レリーズボタンがオフであると判断された場合、フィールド処理終了か否か判断する終了判断手段と、前記終了判断手段により前記フィールド処理が終了したと判断された場合、ズーム位置が変動したか否か判断する位置変動判断手段と、前記位置変動判断手段により前記ズーム位置が変動したと判断された場合、ズーム位置に対応した係数ゲインとシェーディング係数を設定する第１の設定手段と、前記オン、オフ判断手段により前記レリーズボタンがオンであると判断された場合、本画像露光後にシャッタが閉じられたとき、ズーム位置に対応したシェーディング係数を設定する第２の設定手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の映像信号処理装置は、レリーズボタンのオン、オフを判断するオン、オフ判断手段と、前記オン、オフ判断手段により前記レリーズボタンがオフであると判断された場合、フィールド処理終了か否か判断する終了判断手段と、前記終了判断手段により前記フィールド処理が終了したと判断された場合、ズーム位置が変動したか否か判断する位置変動判断手段と、前記位置変動判断手段により前記ズーム位置が変動したと判断された場合、ズーム位置に対応した距離ゲインとシェーディング係数を設定する第１の設定手段と、前記オン、オフ判断手段により前記レリーズボタンがオンであると判断された場合、本画像露光後にシャッタが閉じられたとき、ズーム位置に対応したシェーディング係数を設定する第２の設定手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の映像信号処理方法は、レリーズボタンのオン、オフを判断するオン、オフ判断ステップと、前記オン、オフ判断ステップにより前記レリーズボタンがオフであると判断された場合、フィールド処理終了か否か判断する終了判断ステップと、前記終了判断ステップにより前記フィールド処理が終了したと判断された場合、ズーム位置が変動したか否か判断する位置変動判断ステップと、前記位置変動判断ステップにより前記ズーム位置が変動したと判断された場合、ズーム位置に対応した係数ゲインとシェーディング係数を設定する第１の設定ステップと、前記オン、オフ判断ステップにより前記レリーズボタンがオンであると判断された場合、本画像露光後にシャッタが閉じられたとき、ズーム位置に対応したシェーディング係数を設定する第２の設定ステップとを備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の映像信号処理方法は、レリーズボタンのオン、オフを判断するオン、オフ判断ステップと、前記オン、オフ判断ステップにより前記レリーズボタンがオフであると判断された場合、フィールド処理終了か否か判断する終了判断ステップと、前記終了判断ステップにより前記フィールド処理が終了したと判断された場合、ズーム位置が変動したか否か判断する位置変動判断ステップと、前記位置変動判断ステップにより前記ズーム位置が変動したと判断された場合、ズーム位置に対応した距離ゲインとシェーディング係数を設定する第１の設定ステップと、前記オン、オフ判断ステップにより前記レリーズボタンがオンであると判断された場合、本画像露光後にシャッタが閉じられたとき、ズーム位置に対応したシェーディング係数を設定する第２の設定ステップとを備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項５記載の映像信号処理プログラムは、レリーズボタンのオン、オフを判断するオン、オフ判断モジュールと、前記オン、オフ判断モジュールにより前記レリーズボタンがオフであると判断された場合、フィールド処理終了か否か判断する終了判断モジュールと、前記終了判断モジュールにより前記フィールド処理が終了したと判断された場合、ズーム位置が変動したか否か判断する位置変動判断モジュールと、前記位置変動判断モジュールにより前記ズーム位置が変動したと判断された場合、ズーム位置に対応した係数ゲインとシェーディング係数を設定する第１の設定モジュールと、前記オン、オフ判断モジュールにより前記レリーズボタンがオンであると判断された場合、本画像露光後にシャッタが閉じられたとき、ズーム位置に対応したシェーディング係数を設定する第２の設定モジュールとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１６】
請求項６記載の映像信号処理プログラムは、レリーズボタンのオン、オフを判断するオン、オフ判断モジュールと、前記オン、オフ判断モジュールにより前記レリーズボタンがオフであると判断された場合、フィールド処理終了か否か判断する終了判断モジュールと、前記終了判断モジュールにより前記フィールド処理が終了したと判断された場合、ズーム位置が変動したか否か判断する位置変動判断モジュールと、前記位置変動判断モジュールにより前記ズーム位置が変動したと判断された場合、ズーム位置に対応した距離ゲインとシェーディング係数を設定する第１の設定モジュールと、前記オン、オフ判断モジュールにより前記レリーズボタンがオンであると判断された場合、本画像露光後にシャッタが閉じられたとき、ズーム位置に対応したシェーディング係数を設定する第２の設定モジュールとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１７】
請求項７記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、請求項５記載の映像信号処理プログラムを格納する。
【００１８】
請求項８記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、請求項６記載の映像信号処理プログラムを格納する。
【００１９】
請求項９記載の映像信号処理装置は、所望の被写体像を結像するレンズと、前記レンズのズーム倍率を制御するズーム制御手段と、前記レンズのズーム倍率を検出するズーム倍率検出手段と、被写体像が結像されてその像に応じた映像信号を出力する撮像素子と、前記撮像素子を制御する撮像素子制御手段と、前記撮像素子から得られる映像信号の信号レベルを補正する補正データを、前記ズーム倍率検出手段により得られるズーム倍率に対応して複数組記憶するための記憶手段と、前記ズーム倍率検出手段により得られるズーム倍率に対応した補正データを前記記憶手段から読み出し、得られるズーム倍率に応じて補正データを補正する演算を行う補正データ処理手段と、前記補正データ処理手段の出力データに基づいて前記撮像素子から得られる映像信号の信号レベルを補正する補正手段とを有し、前記ズーム倍率検出手段により得られるズーム倍率に応じて前記補正データ処理手段が補正データを滑らかに切り替えて前記補正手段に適用して、所望の被写体に応じた映像信号を補正することを特徴とする。
【００２０】
請求項１２記載の映像信号処理装置は、所望の被写体像を結像するレンズと、被写体像が結像されてその画像に応じた映像信号を出力する撮像素子と、前記撮像素子を制御する撮像素子制御手段と、前記撮像素子から得られる映像信号の輝度レベルを補正する補正データを記憶するための記憶手段と、補正データを前記記憶手段から読み出し、近傍の補正データを用いて補間演算する補正データ補間手段と、映像信号の特定の領域を選択する領域選択手段と、補正データに基づいて前記撮像素子から得られる映像信号の輝度レベルを補正する輝度むら補正手段とを有し、所望の被写体に応じた映像信号の、前記領域選択手段により選択された領域のみ、輝度むらを補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の映像信号処理装置は、レリーズボタンのオン、オフを判断するオン、オフ判断手段と、レリーズボタンがオフであると判断された場合、フィールド処理終了か否か判断する終了判断手段とを備える。また、フィールド処理が終了したと判断された場合、ズーム位置が変動したか否か判断する位置変動判断手段と、ズーム位置が変動したと判断された場合、ズーム位置に対応した係数ゲインとシェーディング係数を設定する第１の設定手段とを備える。更に、レリーズボタンがオンであると判断された場合、本画像露光後にシャッタが閉じられたとき、ズーム位置に対応したシェーディング係数を設定する第２の設定手段を備える。
【００２２】
このことで、安価でありながら光学ズーム中に不連続な画像を表示することがなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明の実施の形態に係る映像信号処理装置概略ブロック図である。
【００２５】
図１において、映像信号処理装置１００の構成をその機能、動作と併せて説明する。
【００２６】
撮像レンズ１０は、撮影像を光学的に結像する。シャッタ１１は、撮影像の露出を調節する。撮像素子１２は、撮影像をアナログの電気信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器１４は、撮像素子１２のアナログ信号出力をデジタル信号に変換する。ここで、Ａ／Ｄ変換器１４から出力されたデジタルデータを、以下ではＣＣＤ−ＲＡＷデータとする。
【００２７】
メモリ４０に書き込まれた表示用の画像データは、Ｄ／Ａ変換器１６を介してデジタルデータからアナログデータに変換され、画像表示部１８により表示される。また、撮像素子１２から映像信号を連続的に読み出し、画像表示部１８に表示することで、電子ビューファインダ（ＥＶＦ）機能を実現する。
【００２８】
メモリカードやハードディスクなどの記録媒体２０には、撮影された画像データなどが記録される。画像処理回路３０は、撮影、或いは記録されたＣＣＤ−ＲＡＷデータに対してＷＢ補正処理や所定の画素補間処理や色変換処理などの現像処理やリサイズ処理を行う。
【００２９】
メモリ４０は、ＲＯＭ９６のデータを展開し、また、撮影した画像データを一時的に格納するものであり、所定枚数の静止画像や所定時間の動画像を格納するのに十分な記録容量を備えている。
【００３０】
例えば、Ａ／Ｄ変換器１４から出力されたＣＣＤ―ＲＡＷデータがメモリ制御回路５０、画像処理回路３０、ＪＰＥＧ回路６０を介して、或いは直接メモリ制御回路５０を介して、メモリ４０に書き込まれる。
【００３１】
メモリ制御回路５０は、Ａ／Ｄ変換器１４、Ｄ／Ａ変換器１６、記録媒体２０、画像処理回路３０、メモリ４０、ＪＰＥＧ回路６０、ＯＢ検出回路７０、ＯＢ補正回路７２、シェーディング補正回路７４、ＷＢ検出回路７８へのデータフローを制御する。
【００３２】
ＪＰＥＧ回路６０は、ベースラインＪＰＥＧ方式により画像データを圧縮・伸長する。ＯＢ検出回路７０は、ＯＢレベルを検出する。撮像素子１２のカラーフィルタ配列に応じて、例えば、Ｒ／Ｇ／Ｂの色毎に映像信号を積分することでＯＢレベルを検出する。
【００３３】
ＯＢ補正回路７２は、映像信号からＯＢ検出回路７０のＯＢレベルをクランプしてＯＢ段差補正をする。シェーディング補正回路７４は、映像信号に光学中心からの距離に応じたシェーディング補正係数を乗算する。
【００３４】
また、本発明の映像信号処理装置は、これに限らず、例えば、水平座標に応じたシェーディング補正係数や垂直座標に応じたシェーディング補正係数を乗算するようにしても良いし、２次元座標に応じたシェーディング補正係数を乗算するように構成しても構わない。
【００３５】
また、シェーディング補正回路７４において、係数処理回路７５は、シェーディング係数を生成する。乗算器７６は、シェーディング演算用のものである。
【００３６】
回路７８はＷＢを検出する。ズーム位置検出部８０は、レンズ１０の位置を検出する。である。
【００３７】
システム制御回路９０は、操作部９２による設定に従い、また、ＲＯＭ９６（読み出し専用メモリ）に格納された内容に従い、映像信号処理装置１００全体及び映像信号処理装置１００を構成する各回路の動作制御を行う。
【００３８】
操作部９２は、例えば、電源オフ、撮影モード、再生モードなどの各機能モードを切り替え設定することができる。
【００３９】
ＲＯＭ９６は、システム制御回路９０が使用するプログラム及び、シェーディング補正回路７４が使うシェーディング補正係数（種類は少なくとも、シェーディング補正を実施するズーム停止位置の数以上は用意されている）などが予め記憶されている。
【００４０】
図２は、図１におけるシェーディング補正回路の第１の実施の形態を示すブロック図である。
【００４１】
図２において、計数処理回路７５は、ＸＹカウンタ２００、距離二乗演算回路２０２、平方根回路２０４、係数データ補間回路２０８、乗算器２１０、係数セレクタ２１４を備える。
【００４２】
ＸＹカウンタ２００は、入力されるＣＣＤ−ＲＡＷデータの画素数をカウントする。距離二乗演算回路２０２は、処理している画素のＸＹカウント値（Ｘ、Ｙ）と中心座標（Ｘ０、Ｙ０）から、中心からの処理画素までの距離二乗Ｒ＾２＝（Ｘ−Ｘ０）＾２＋（Ｙ−Ｙ０）＾２を演算する。
【００４３】
係数データ補間回路２０８は、処理画素の中心からの距離Ｒを元に、対応する係数データを読み出し補間で係数データを演算する。乗算器２１０は、係数データにゲインを乗算する。ＸＹコンパレータ２１２は、ＸＹカウント値を参照して矩形領域を選択する。
【００４４】
また本実施の形態においては、平方根回路２０４を省いて距離二乗を元に係数データを読み出すようにしても構わないし、係数セレクタ２１４の代わりにシェーディング補正回路７４の出力に、ゲイン乗算データとスルーデータのセレクタを設けても構わない。
【００４５】
図３は、図２における乗算器の出力を示す特性図、図４は、図２におけるシェーディング補正回路によるシェーディング補正の適用範囲を説明するための図である。
【００４６】
以下、図３及び図４を用いて、係数処理回路７５の動作について説明する。この例では、図４に示されるような画像を処理するものとし、点線矩形の内側だけシェーディング補正するものとする。
【００４７】
図３は、乗算器２１０の出力を示している。横軸は、中心からの距離Ｒ、縦軸はシェーディング係数である。折れ線中、シンボルがあるところには実際にその距離Ｒに対応する係数データがメモリ４０にあり、間の点に関しては補間で計算されものとし、例えば、両隣の係数データから線形補間されるものとする。係数ゲインは、システム制御回路９０により設定される（本実施の形態では係数ゲインは１以下であるが、１以上でも構わない）。
【００４８】
係数ゲイン１の折れ線は、ズーム停止位置のシェーディング補正係数を示しており、メモリ４０から読み出される。係数ゲインが１以外の折れ線は、ズーム移動中のシェーディング補正係数を示しており、メモリ４０から読み出されるシェーディング補正係数に移動中のズーム位置に対応した係数ゲインを乗算する。
【００４９】
図４は、具体的には、処理されるＣＣＤ−ＲＡＷデータとシェーディング係数の適用範囲について説明するための図である。図中の灰色領域はＯＢ領域を示している。
【００５０】
図中点線矩形の内側だけにシェーディング係数を乗算するために、係数セレクタ２１４により点線矩形の内側では乗算器２１０の出力を選択し、それ以外では固定値ゲイン１が選ばれるように、ＸＹコンパレータ２１２からセレクト信号が出力される。
【００５１】
つまり、ＸＹコンパレータ２１２は、Ｘ≧２かつＸ＜２６、かつ、Ｙ≧３かつＹ＜２１の場合をデーコードして、係数セレクタ２１４が１を出力するように制御し、それ以外では乗算器２１０出力を出力するように制御する。
【００５２】
また、図中（１）及び（２）は、シェーディング係数の水平方向及び垂直方向の断面を示している。
【００５３】
図５は、図１の映像信号処理装置によって実行される撮影動作処理の第１の手順を示すフローチャートである。
【００５４】
本処理は、図１におけるシステム制御回路９０によって実行される。
【００５５】
図５において、まず、ＥＶＦが起動されると、各処理回路の設定などの初期化の後に画像表示部１８にＥＶＦ表示が開始される（ステップＳ５０１）。ＥＶＦ動作中、撮影動作の終了（ステップＳ５０２）やレリーズボタンのオン（ステップＳ５０３）（オン、オフ判断手段）について、操作部９２によってユーザから指示される。
【００５６】
撮像画像の処理が１フィールド終了すると（ステップＳ５０４でＹＥＳ）（終了判断手段）、直前のフィールドに対して、ズーム位置が変動したか否かをズーム位置検出部８０のズーム位置情報により判定する（ステップＳ５０５）（位置変動判断手段）。
【００５７】
変動していれば、係数ゲイン及びズーム停止位置シェーディング係数を再設定する（ステップＳ５０６。ズーム位置がズーム停止位置にあれば、係数ゲインは１である）（第１の設定手段）。その後、次のフィールドを表示するためにＥＶＦリスタートされる（ステップＳ５０７）。
【００５８】
ＥＶＦ動作中にレリーズボタンがオンされると（ステップＳ５０３でＹＥＳ）、本画像キャプチャ用に各処理回路が再設定され（ステップＳ５０８）、本画像の露光が始まる（ステップＳ５０９）。
【００５９】
露光が完了するとシャッタが閉じられ（ステップＳ５１０）、ズーム停止位置に対応したシェーディング補正係数が設定され（ステップＳ５１１）（第２の判断手段）、センサから読み出されてくるＣＣＤ−ＲＡＷデータにシェーディング補正が施される（ステップＳ５１２）。
【００６０】
ＥＶＦ動作中に撮影終了の旨が操作部９２を介してユーザから通達されると（ステップＳ５０２でＹＥＳ）、本処理を終了する。
【００６１】
本実施の形態では、ＥＶＦについて説明したが、動画を記録する場合のシェーディング補正についても同様の処理が適用できる。
【００６２】
また、本実施の形態では、ＥＶＦで被写体をフレーミングして撮影する場合を示しているが、これに限らず光学ファインダ（ＯＶＦ）により被写体をフレーミングするようにしても構わない。
【００６３】
図６は、図１におけるシェーディング補正回路の第２の実施の形態を示すブロック図である。
【００６４】
図６において、第２の実施の形態のシェーディング補正回路７４の係数処理回路７５は、平方根回路２０４と係数データ補間回路２０８の間に、中心からの距離にゲインを乗算する乗算器３０６を有する。また、図２における乗算器２１０は設けていない。その他の構成は、図２の第２の実施の形態のシェーディング補正回路７４の係数処理回路７５と同じである。
【００６５】
以下、図４及び図７を用いて、係数処理回路７５の動作について説明する。この例では、図４に示されるような画像を処理するものとし、点線矩形の内側だけシェーディング補正するものとする。
【００６６】
図７は、図６における乗算器の出力を示す特性図である。
【００６７】
図７において、横軸は、中心からの距離Ｒ、縦軸はシェーディング係数である。折れ線中、シンボルがあるところには実際にその距離Ｒに対応する係数データがメモリ４０にあり、間の点に関しては補間で計算されものとし、例えば、両隣の係数データから線形補間されるものとする。係数ゲインはシステム制御回路９０により設定される。
【００６８】
係数ゲイン１の折れ線は、ズーム停止位置のシェーディング補正係数を示しており、メモリ４０から読み出される。係数ゲインが１以外の折れ線は、ズーム移動中のシェーディング補正係数を示しており、メモリ４０から読み出されるシェーディング補正係数に移動中のズーム位置に対応した係数ゲインを乗算する。
【００６９】
本実施の形態では、ズームのワイド側のシェーディング係数を持っていて、テレ側に移動するごとに大きな距離ゲインを掛けることで、ズーム中のシェーディング補正を実現している。
【００７０】
しかし、本発明においてはこれに限らず、ズームのテレ側のシェーディング係数を持っていて、ワイド側に移動するごとに小さな距離ゲインを掛けることでズーム中のシェーディング補正を実現しても構わない。
【００７１】
本実施の形態における、処理されるＣＣＤ−ＲＡＷデータとシェーディング係数の適用範囲については、図４と同じである。
【００７２】
図８は、図１の映像信号処理装置によって実行される撮影動作処理の第２の手順を示すフローチャートである。
【００７３】
本処理は、図１におけるシステム制御回路９０によって実行される。
【００７４】
図８において、まず、ＥＶＦが起動されると、各処理回路の設定などの初期化の後に画像表示部１８にＥＶＦ表示が開始される（ステップＳ８０１）。ＥＶＦ動作中、撮影動作の終了（ステップＳ８０２）やレリーズボタンのオン（ステップＳ８０３）について、操作部９２によってユーザから指示される。
【００７５】
撮像画像の処理が１フィールド終了すると（ステップＳ８０４でＹＥＳ）、直前のフィールドに対してズーム位置が変動したか否かをズーム位置検出部８０のズーム位置情報により判定する（ステップＳ８０５）。
【００７６】
変動していれば、距離ゲイン及びズーム停止位置シェーディング係数を再設定する（ステップＳ８０６。ズーム位置がズーム停止位置にあれば、距離ゲインは１である）。その後、次のフィールドを表示するためにＥＶＦリスタートされる（ステップＳ８０７）。
【００７７】
ＥＶＦ動作中にレリーズボタンがオンされると（ステップＳ８０３でＹＥＳ）、本画像キャプチャ用に各処理回路が再設定され（ステップＳ８０８）、本画像の露光が始まる（ステップＳ８０９）。
【００７８】
露光が完了するとシャッタが閉じられ（ステップＳ８１０）、ズーム停止位置に対応したシェーディング補正係数が設定され（ステップＳ８１１）、センサから読み出されてくるＣＣＤ−ＲＡＷデータにシェーディング補正が施される（ステップＳ８１２）。
【００７９】
ＥＶＦ動作中に撮影終了の旨が操作部９２を介してユーザから通達されると（ステップＳ８０２でＹＥＳ）、本処理を終了する。
【００８０】
本実施の形態では、ＥＶＦについて説明したが、動画を記録する場合のシェーディング補正についても同様の処理が適用できる。
【００８１】
また、本実施の形態では、ＥＶＦで被写体をフレーミングして撮影する場合を示しているが、これに限らず光学ファインダ（ＯＶＦ）により被写体をフレーミングするようにしても構わない。
【００８２】
本発明によれば、撮影光学ズーム倍率間のシェーディング係数をなだらかに変化させるため、電子ビューファインダ表示や動画記録中に光学ズームを操作しても連続的で自然な表示及び動画記録を実現することができる。
【００８３】
また、本発明によれば、撮影光学ズーム倍率間のシェーディング係数を、撮影光学ズーム倍率におけるシェーディング係数にゲインを乗算することで生成するため、フラッシュやＲＯＭの容量を削減できる。また、ズーム倍率に対応したシェーディング係数を生成する際、半径方向の単位距離あたりに存在するシェーディング係数個数の密度は変わらないため、光学中心からの距離に対してきめ細かくシェーディング係数を適用することができる。
【００８４】
また、本発明によれば、撮影光学ズーム倍率間のシェーディング係数を、撮影光学ズーム倍率におけるシェーディング係数から生成するため、フラッシュＲＯＭの容量を削減できる。また、光学ズームにより光学中心から近い距離にある画像は画面の外側に移動するため、光学中心からの距離に対する撮影光学ズーム倍率間のシェーディング係数曲線をより忠実に生成することができる。
【００８５】
また、本発明によれば、半径方向複数画素ごとに粗い間隔でシェーディング係数を持ち、間の半径方向画素のシェーディング係数を補間で演算するため、シェーディング係数のデータサイズを抑え、コストを削減することができる。レンズの周辺光量落ちは光学中心から半径方向に連続的に変化するため、画質的に問題は無い。
【００８６】
また、本発明によれば、矩形ウィンドウ信号によりシェーディング補正の適用の有無を切り替えるため、補正データの間隔が粗くても、シェーディング補正したい領域とそれ以外の領域との境界を細かい間隔で切り替えることができる。その結果、シェーディング補正したくない領域を過補正することがない。
【００８７】
また、発明によれば、撮像素子の有効領域以外を補正しないため、ＯＢ領域過補正による有効領域画像の画質不具合（黒沈みなど）を起こすことがない。
【００８８】
また、本発明の目的は、以下の処理を実行することによって達成される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、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）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出す処理である。
【００８９】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００９０】
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、次のものを用いることができる。例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどである。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。
【００９１】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現される場合も本発明に含まれる。加えて、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯステップＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００９２】
更に、前述した実施形態の機能が以下の処理によって実現される場合も本発明に含まれる。即ち、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行う場合である。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の実施の形態に係る映像信号処理装置概略ブロック図である。
【図２】図１におけるシェーディング補正回路の第１の実施の形態を示すブロック図である。
【図３】図２における乗算器の出力を示す特性図である。
【図４】図２におけるシェーディング補正回路によるシェーディング補正の適用範囲を説明するための図である。
【図５】図１の映像信号処理装置によって実行される撮影動作処理の第１の手順を示すフローチャートである。
【図６】図１におけるシェーディング補正回路の第２の実施の形態を示すブロック図である。
【図７】図６における乗算器の出力を示す特性図である。
【図８】図１の映像信号処理装置によって実行される撮影動作処理の第２の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９４】
１０  撮影レンズ
１１  シャッタ
１２  撮像素子
１４  Ａ／Ｄ変換器
１６  Ｄ／Ａ変換器
１８  画像表示部
２０  記録媒体
３０  画像処理回路
４０  メモリ
５０  メモリ制御回路
６０  ＪＰＥＧ回路
７０  ＯＢ検出回路
７２  ＯＢ補正回路
７４  シェーディング補正回路
７５  係数処理回路
７６  乗算器
７８  ＷＢ検出回路
８０  ズーム位置検出部
９０  システム制御回路
９２  操作部
９６  メモリ（ＲＯＭ）
【図１】
2008147956.tif 000003
【図２】
2008147956.tif 000004
【図３】
2008147956.tif 000005
【図４】
2008147956.tif 000006
【図５】
2008147956.tif 000007
【図６】
2008147956.tif 000008
【図７】
2008147956.tif 000009
【図８】
2008147956.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成19年2月1日(2007.2.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項９】
所望の被写体像を結像するレンズと、
前記レンズのズーム倍率を制御するズーム制御手段と、
前記レンズのズーム倍率を検出するズーム倍率検出手段と、
被写体像が結像されてその像に応じた映像信号を出力する撮像素子と、
前記撮像素子を制御する撮像素子制御手段と、
前記撮像素子から得られる映像信号の信号レベルを補正する補正データを、前記ズーム倍率検出手段により得られるズーム倍率に対応して複数組記憶するための記憶手段と、
前記ズーム倍率検出手段により得られるズーム倍率に対応した補正データを前記記憶手段から読み出し、得られるズーム倍率に応じて補正データを補正する演算を行う補正データ処理手段と、
前記補正データ処理手段の出力データに基づいて前記撮像素子から得られる映像信号の信号レベルを補正する補正手段とを有し、
前記ズーム倍率検出手段により得られるズーム倍率に応じて前記補正データ処理手段が補正データを滑らかに切り替えて前記補正手段に適用して、特定の被写体に応じた映像信号を補正することを特徴とする映像信号処理装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１２】
所望の被写体像を結像するレンズと、
被写体像が結像されてその画像に応じた映像信号を出力する撮像素子と、
前記撮像素子を制御する撮像素子制御手段と、
前記撮像素子から得られる映像信号の輝度レベルを補正する補正データを記憶するための記憶手段と、
補正データを前記記憶手段から読み出し、近傍の補正データを用いて補間演算する補正データ補間手段と、
映像信号の特定の領域を選択する領域選択手段と、
補正データに基づいて前記撮像素子から得られる映像信号の輝度レベルを補正する輝度むら補正手段とを有し、
特定の被写体に応じた映像信号の、前記領域選択手段により選択された領域のみ、輝度むらを補正することを特徴とする映像信号処理装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
請求項９記載の映像信号処理装置は、所望の被写体像を結像するレンズと、前記レンズのズーム倍率を制御するズーム制御手段と、前記レンズのズーム倍率を検出するズーム倍率検出手段と、被写体像が結像されてその像に応じた映像信号を出力する撮像素子と、前記撮像素子を制御する撮像素子制御手段と、前記撮像素子から得られる映像信号の信号レベルを補正する補正データを、前記ズーム倍率検出手段により得られるズーム倍率に対応して複数組記憶するための記憶手段と、前記ズーム倍率検出手段により得られるズーム倍率に対応した補正データを前記記憶手段から読み出し、得られるズーム倍率に応じて補正データを補正する演算を行う補正データ処理手段と、前記補正データ処理手段の出力データに基づいて前記撮像素子から得られる映像信号の信号レベルを補正する補正手段とを有し、前記ズーム倍率検出手段により得られるズーム倍率に応じて前記補正データ処理手段が補正データを滑らかに切り替えて前記補正手段に適用して、特定の被写体に応じた映像信号を補正することを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
請求項１２記載の映像信号処理装置は、所望の被写体像を結像するレンズと、被写体像が結像されてその画像に応じた映像信号を出力する撮像素子と、前記撮像素子を制御する撮像素子制御手段と、前記撮像素子から得られる映像信号の輝度レベルを補正する補正データを記憶するための記憶手段と、補正データを前記記憶手段から読み出し、近傍の補正データを用いて補間演算する補正データ補間手段と、映像信号の特定の領域を選択する領域選択手段と、補正データに基づいて前記撮像素子から得られる映像信号の輝度レベルを補正する輝度むら補正手段とを有し、特定の被写体に応じた映像信号の、前記領域選択手段により選択された領域のみ、輝度むらを補正することを特徴とする。