(57)【要約】【課題】倍率色収差補正において、レンズの着脱などによる光軸のずれは収差補正の精度低下を招くため、理想的にはレンズの着脱の度に光軸検出の作業が必要となり、作業者（カメラマンなど）の負担となる。【解決手段】光軸検出必要性判定部１０７において、収差情報格納部１０６に格納された収差情報の傾きの最大値を求め閾値を比較することで、光軸のずれが収差補正に与える影響の大小を判定し、光軸検出作業の必要有無を作業者に表示する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号から撮像レンズの光軸を検出する光軸検出部と、
前記光軸検出部で検出した光軸を基準として倍率色収差補正を行う収差補正部と、
前記収差補正部の収差情報を格納する収差情報格納部と、
前記収差情報格納部の前記収差情報をもとに光軸検出の必要性を判定する光軸検出必要性判定部と、
前記光軸検出必要性判定部の判定結果を表示する表示部と、
を備えた画像処理装置。
【請求項２】
前記光軸検出必要性判定部が、前記収差情報格納部に格納された前記収差情報の傾きが閾値以上であれば、光軸検出が必要であるという情報を出力する請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記光軸検出部が、光軸検出用のチャートを撮像した際の映像信号から撮像レンズの光軸を検出する請求項１記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビデオカメラや電子スチルカメラ等の撮像装置において、撮像レンズの倍率色収差を補正する画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像レンズの倍率色収差とは、レンズの屈折率が光の波長によって異なるために生じる現象であり、図５に示すように、赤、青、緑の光が撮像面の異なる位置に結像するために、像がボケたり、輪郭に色が付いたりする現象である。
【０００３】
こうした結像位置のズレを補正する倍率色収差補正として、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。
【０００４】
図６は特許文献１記載の倍率色収差補正を行う画像処理装置のブロック図である。図６において、レンズ６００を通して得られた像はプリズム６０１でＲ、Ｇ、Ｂに色分解され、ＣＣＤ等の撮像素子６０２の撮像面に結像し光電変換されたのち、Ａ／Ｄ変換器６０３でデジタル映像信号となる。次に、収差補正部６０４において、収差情報格納部６０５に格納された倍率色収差補正情報に基づいて、倍率色収差を補正する。
【０００５】
こうした倍率色収差補正において、光軸のずれは補正精度に影響を及ぼす場合がある。倍率色収差は光軸からの距離に応じて変化するため、光軸がずれた場合、前記収差情報格納部に格納された収差情報と実際の収差に誤差が生じ、補正精度が低下する。
【０００６】
特許文献２は、手ぶれ補正によるこうした光軸のずれを検出し、検出結果に応じて倍率色収差補正情報を生成することにより、補正精度を向上するものである。
【０００７】
また、レンズの光軸のずれを検出する手段として、特許文献３に記載されたものが知られている。市松模様のチャートを撮像し、レンズのズームポジションを変化させ、各画素の変化からレンズの光軸を検出するものである。検出結果に応じて収差補正における光軸座標を制御すれば、補正精度の低下を防ぐことができる。
【特許文献１】特開平６−７８３１４号公報
【特許文献２】特開２００４−３３６１０６号公報
【特許文献３】特開平４−６５９９３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、レンズを着脱可能な撮像装置において、レンズの着脱の度に前記特許文献３のような光軸検出を行って倍率色収差補正情報を得た場合、その度にチャートを調整し撮像するなどの作業を要し、これが作業者（カメラマンなど）の負担となるという問題点があった。
【０００９】
本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、作業者に光軸検出の必要有無を表示することで、作業者の負担を削減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために本発明の画像処理装置は、撮像レンズの光軸を検出するためのチャートと、チャートを撮像して得た画像から撮像レンズの光軸を検出する光軸検出部と、光軸検出部で検出した光軸を基準として倍率色収差補正を行う収差補正部と、収差補正部の収差情報を格納する収差情報格納部と、収差情報格納部の収差情報をもとに光軸検出の必要性を判定する光軸検出必要性判定部と、光軸検出必要性判定部の判定結果を表示する表示部と、を備えたことを特徴としたものであり、光軸検出の必要有無を使用者に表示する、という作用を有する。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように本発明は、倍率色収差補正において、レンズの着脱による光軸位置のずれが収差補正に与える影響の大小を判定し表示するため、光軸検出が必要ない場合にはその作業を削減できる、という効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の画像処理装置のブロック図である。図１において、筺体１１０に取り付けられたレンズ１００を通して得られた像はプリズム１０１でＲ、Ｇ、Ｂに色分解され、ＣＣＤ等の撮像素子１０２の撮像面に結像し光電変換され、Ａ／Ｄ変換器１０３でデジタル映像信号となる。
【００１４】
収差補正部１０５では、収差情報格納部１０６に格納された倍率色収差補正情報に基づいて、倍率色収差を補正する。
【００１５】
光軸検出必要性判定部１０７では、前記収差情報格納部１０６に格納された補正情報の傾きの最大値を計算し、ある閾値との比較により光軸検出の必要性を判定し、表示部１０８に判定結果を表示する。
【００１６】
光軸検出部１０４では、光軸検出用のチャート１０９を撮像した際の映像信号から、演算により前記レンズ１００の光軸１１１を検出する。検出した光軸位置座標を前記収差補正部１０５に入力し、収差補正における光軸座標を制御する。
【００１７】
以上のように構成された画像処理装置について、図２から図４を用いてその動作を説明する。
【００１８】
図２は収差情報格納部１０６に格納された収差情報の例である。この例において収差情報とは、各画素の光軸からの距離と収差量の推定値との対応を示す情報である。図において横軸は、収差補正対象となる画素の、光軸からの距離を示す。縦軸は、対象画素における収差量の推定値を示す。またこの曲線において収差量の推定値が０となる点が、光軸からの距離が０となる点となる。本図が示すように、撮像レンズの倍率色収差は、光軸からの距離をパラメータとして変化する。なお本図では、Ｇ信号を基準としたＲまたはＢ信号の収差量を表している。こうした収差情報をもとに、収差補正部１０５において、ＲおよびＢ信号の各画素に対して光軸からの距離に応じた補正を行う。
【００１９】
すなわち、収差補正における光軸位置座標は、補正の基準となる重要なポイントとなる。しかし、交換レンズ式のビデオカメラ等の場合、筺体１１０と撮像レンズ１００間の僅かな歪み等によりレンズの着脱の度に、撮像レンズ１００と撮像素子１０２の撮像面との位置関係がずれ、光軸位置座標がずれる場合がある。この時、あらかじめ収差情報格納部に格納した収差情報と、実際の収差に誤差が生じるため、収差補正の精度が低下してしまう。したがって、交換レンズ式のビデオカメラ等では、レンズの着脱の度に光軸位置座標の検出を行い、検出した光軸位置を考慮することにより、より高精度な収差補正が可能となる。
【００２０】
光軸位置座標の検出は、光軸検出用のチャート１０９と光軸検出部１０４によって行う。
【００２１】
まず、図３に示すような水平および垂直方向に２本以上の直線を有するチャートを、２箇所以上のズームレンズポジションで撮像する。次に、光軸検出部１０４において、あるレンズポジション（同図中レンズポジション(1)）における直線の位置座標Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２、および別のレンズポジション（同レンズポジション(2)）における直線の位置座標Ｘ１’、Ｘ２’、Ｙ１’、Ｙ２’を検出する。このとき光軸位置座標（Ｘｃ、Ｙｃ）は、図３に示すように各直線の変化の延長線上にあるため、同図における点線の交点となる。このとき光軸位置の座標は、以下の一次式を解くことで容易に求められる。
【００２２】
｜Ｘｃ−Ｘ１｜：｜Ｘｃ−Ｘ２｜＝｜Ｘ１’−Ｘ１｜：｜Ｘ２’−Ｘ２｜
｜Ｙｃ−Ｙ１｜：｜Ｙｃ−Ｙ２｜＝｜Ｙ１’−Ｙ１｜：｜Ｙ２’−Ｙ２｜
以上の光軸位置座標の検出作業は、理想的にはレンズの着脱の度に行う必要があり、作業者（カメラマンなど）の負担となる。
【００２３】
しかし、レンズの倍率色収差特性によっては、多少光軸位置がずれた場合でも補正精度にほとんど影響を与えない場合がある。それが分かれば、上記した光軸位置座標の検出作業を行う必要がなくなり、作業者の負担をなくすことが出来る。
【００２４】
そこで、光軸検出必要性判定部１０７において、光軸位置座標のずれが補正精度に与える影響の大小を判定し、判定結果を表示部１０８に表示する。
【００２５】
判定方法について、図４を用いて説明する。
【００２６】
まず、前記収差情報格納部１０６に格納した収差情報を示す曲線の変化率、すなわち接線の傾きの最大値を計算する。最大値が図中（ａ）に示すように大きい場合、光軸位置がずれると（同図中０’→０）収差情報格納部の収差（同点線）と実際の収差（同実線）の誤差が大きくなるため、補正精度は大きく低下する。したがって、光軸検出が必要であると判定する。最大値が図中（ｂ）に示すように小さい場合、光軸位置がずれた場合でも収差情報格納部の収差と実際の収差の誤差は小さいため、補正精度の低下は小さい。したがって、光軸検出は必要ないと判定する。
【００２７】
実際の判定では、傾きの最大値と、ある閾値との比較結果によって光軸検出の必要性を判定する。以上の判定結果を、表示部１０８に表示する。
【００２８】
以上のように本実施の形態によれば、使用するレンズの倍率色収差情報から光軸のずれが収差補正に与える影響の大小を作業者に表示することができ、作業者は光軸検出の必要性が分かるため、必要と判定された場合だけ光軸検出を行うことができ、光軸検出にかかる負担を削減することができる。
【００２９】
なお、光軸検出必要性判定部１０７の出力は、必要かどうかの判定結果に限定するものではなく、傾きの値をそのまま出力し表示してもよい。
【００３０】
なお、光軸検出必要性判定部１０７における判定基準は、傾きの最大値に限定するものではなく、例えば複数の任意の点における傾きの平均値などでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明にかかる画像処理装置は、倍率色収差補正において、レンズの着脱による光軸位置のずれが収差補正に与える影響の大小を判定し、光軸検出が必要かどうかを表示するため、光軸検出が必要ない場合に作業を削減できる、という効果を有し、ビデオカメラや電子スチルカメラなどの撮像装置において、レンズの倍率色収差を補正する画像処理装置等としても有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態１におけるブロック図
【図２】光軸からの距離と収差量の関係を表す説明図
【図３】光軸検出用のチャートと光軸の説明図
【図４】光軸検出必要性判定部の動作を表す説明図
【図５】レンズ倍率色収差の説明図
【図６】従来の倍率色収差を行う画像処理装置のブロック図
【符号の説明】
【００３３】
１００  レンズ
１０１  プリズム
１０２  撮像素子
１０３  Ａ／Ｄ変換器
１０４  光軸検出部
１０５  収差補正部
１０６  収差情報格納部
１０７  光軸検出必要性判定部
１０８  表示部
１０９  チャート
１１０  筺体
１１１  光軸
６００  レンズ
６０１  プリズム
６０２  撮像素子
６０３  Ａ／Ｄ変換器
６０４  収差補正部
６０５  収差情報格納部
【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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