(57)【要約】【課題】撮像装置に設けられている液晶画面にテストチャートを表示して、このテストチャートを撮像することによって何時でも容易に色、明るさ、又は形状等のキャリブレーションを実施することが可能な撮像装置を提供する。【解決手段】撮像した画像の色、明るさ、又は形状の再現性を調節するキャリブレーション用テストチャートを表示する表示手段４６８と、表示手段４６８に表示されているキャリブレーション用テストチャートを撮像する撮像手段４４０と、表示手段４６８に表示されているテストチャートの色、明るさ、又は形状に基づいて、前記撮像した画像に対する補正用パラメータを算出するキャリブレーション手段（情報処理手段４８０）とを備えた。【選択図】　　　　図１
2004007300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像した画像の色、明るさ、又は形状の再現性を調節するキャリブレーション用テストチャートを表示する表示手段と、
前記表示手段に表示されているキャリブレーション用テストチャートを撮像する撮像手段と、
前記表示手段に表示されているテストチャートの色、明るさ、又は形状に基づいて、前記撮像した画像に対する補正用パラメータを算出するキャリブレーション手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
撮像した画像の色、明るさ、又は形状の再現性を調節するキャリブレーション用テストチャートを表示する表示手段と、
前記表示手段に表示されているキャリブレーション用テストチャートを撮像する撮像手段と、
前記表示手段と、前記撮像手段とが対向していることを検出する対向検出手段と、
前記キャリブレーション用テストチャートを撮像する指示を入力する入力手段と、
前記入力手段から撮像指示を入力すると、前記表示手段に表示されているテストチャートの色、明るさ、又は形状に基づいて、撮像した画像に対する補正用パラメータを算出するキャリブレーション手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
前記入力手段は、被写体像の撮像を指示するレリーズボタンと兼用していることを特徴とする請求項１又は２の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像装置に係り、特に被写体像を撮像して色再現性、形状再現性のよい画像を取得する撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、フラットベッドスキャナや電子カメラなどで、撮像した画像に対して色の設定を調整して正しい色の情報を出力するように補正するためのキャリブレーションが実施されている。
【０００３】
フラットベッドスキャナなどの場合には、一般に特定の色パターンを印刷した紙（テストチャート）にスキャナ自身が備えている光源から光を発光してスキャンすることによって、キャリブレーションを実施している。
【０００４】
テレビ撮影用のビデオカメラなどでは、外部光源の色温度の違いによる色再現性やビデオカメラの特性の経時変化などを補正するために、撮像前にカメラスタッフが専用の色が印刷された用紙やテストチャートを撮像して色バランスのキャリブレーションを実施している。
【０００５】
また一般の電子カメラでは、工場出荷検査時に特定光源にてテストチャートを撮像して色補正値、明るさ補正値等のキャリブレーションを実施している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
電子カメラの色特性の経時変化などを補正するために、テレビ撮影用のビデオカメラ等において実施しているキャリブレーション方法を、一般の電子カメラの利用者が撮像前に毎回実施することは、煩雑で作業が大がかりになるために現実的ではない。
【０００７】
また、従来の電子カメラにおける工場出荷時のキャリブレーション方法では、撮像した被写体像の色バランスの経時変化を補正する手段が無いために、正しい色や明るさ、又は形状の再現性を得ることができないという不具合を生じていた。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、撮像装置に設けられている液晶画面にテストチャートを表示して、このテストチャートを撮像することによって、何時でも容易に色、明るさ、又は形状等のキャリブレーションを実施することが可能な撮像装置を提供することを目的としている。
【０００９】
また本発明は、画像の色、明るさ、又は形状等についてキャリブレーションを実施することが可能な撮像装置であるとともに、操作ボタンが増加すること無く小型で操作性のよい撮像装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するために、撮像した画像の色、明るさ、又は形状等の再現性を調節するキャリブレーション用テストチャートを表示する表示手段と、前記表示手段に表示されているキャリブレーション用テストチャートを撮像する撮像手段と、前記表示手段に表示されているテストチャートの色、明るさ、又は形状に基づいて、前記撮像した画像に対する補正用パラメータを算出するキャリブレーション手段とを備えたことを特徴としている。
【００１１】
本発明によれば、撮像装置においてキャリブレーション用テストチャートを表示する表示手段と、前記テストチャートを撮像する撮像手段と、前記テストチャートの色、明るさ、又は形状に基づいて、前記撮像した画像に対する補正用パラメータを算出するキャリブレーション手段とを備えたので、何時でも容易に撮像装置の色、明るさ、又は形状等のキャリブレーションを実施することが可能となる。
【００１２】
また、本発明は前記目的を達成するために、撮像した画像の再現性を調節するキャリブレーション用テストチャートを表示する表示手段と、前記表示手段に表示されているキャリブレーション用テストチャートを撮像する撮像手段と、前記表示手段と前記撮像手段とが対向していることを検出する対向検出手段と前記キャリブレーション用テストチャートを撮像する指示を入力する入力手段と、前記入力手段から撮像指示を入力すると前記表示手段に表示されているテストチャートの色、明るさ、又は形状に基づいて撮像した画像に対する補正用パラメータを算出するキャリブレーション手段とを備えたことを特徴としている。
【００１３】
本発明によれば、撮像装置において、キャリブレーション用テストチャートを表示する表示手段と、前記テストチャートを撮像する撮像手段と、前記表示手段と前記撮像手段とが対向していることを検出する対向検出手段と前記キャリブレーション用テストチャートを撮像する指示を入力する入力手段と、前記撮像の指示を入力すると前記表示手段に表示されているテストチャートの色、明るさ、又は形状に基づいて撮像した画像に対する補正用パラメータを算出するキャリブレーション手段とを備えたので、何時でも容易に撮像装置の色、明るさ、又は形状等のキャリブレーションを実施することが可能となる。
【００１４】
また、本発明は前記目的を達成するために、前記入力手段は、被写体像の撮像を指示するレリーズボタンと兼用していることを特徴としている。
【００１５】
本発明によれば前記入力手段は、被写体像の撮像を指示するレリーズボタンと兼用するように構成したので、画像の色、明るさ、又は形状等についてキャリブレーションを実施することが可能な撮像装置であるとともに、操作ボタンの数を増加させずに小型で操作性のよい撮像装置を提供することが可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って、本発明に係る撮像装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１７】
図１は、本発明に係る撮像装置の一形態である携帯電話の外観図である。
【００１８】
同図に示すように、携帯電話４０には、十字ボタンやテンキー、電源スイッチ、開閉スイッチ（対向検出手段）等の入力手段４７４が設けられている携帯電話４０の本体部４２と、液晶パネル等の表示手段４６８やアンテナ４５２が設けられている開閉部４４とが設けられている。
【００１９】
なお、本体部４２には、回動自在な回動部４６が設けられている。なお回動部４６には被写体像を撮像する撮像レンズ４０２が設けられており、回動部４６の回動動作によって、撮像方向を変更することが可能となっている。また図１に示す実施例では回動部４６に、利用者が撮像を指示するレリーズボタン４０６が設けられている。
【００２０】
また、表示手段４６８には、キャリブレーションを実施する際に撮像する、校正用のテストチャート４８が表示されている。当該校正用のテストチャートは、撮像装置における色補正、明るさ補正、画素補正等の色再現性の補正用パラメータや、形状補正、ピント補正等の補正用パラメータを算出する際に用いるテストチャートである。本発明に係る撮像装置では、撮像レンズ４０２を用いてテストチャートを撮像することによって、撮像した画像に対する補正用パラメータを算出することが可能となっている。
【００２１】
利用者が撮像レンズ４０２を用いて被写体像を撮像すると、その撮像した画像に対して前記補正用パラメータを用いた画像の補正処理を実施して、被写体像の色や明るさを適切に補正することが可能となり、撮像した画像の色再現性や明るさの再現性を向上させることが可能となる。
【００２２】
図２に、本発明に係る撮像装置の一形態である携帯電話の信号処理系ブロック図を示す。
【００２３】
同図によれば、携帯電話４０の撮像部には、撮像レンズ４０２が集光した被写体像を撮像面に結像して画像信号を出力する撮像手段４４０と、画像サイズの変更、シャープネス補正、輪郭処理、コントラスト補正等の処理を行う画像処理手段４４３と、アナログの画像信号をデジタルの画像データに変換するＡ／Ｄ変換器４４４とが設けられている。
【００２４】
なお、画像処理手段４４３には、ＲＧＢ各色に独立してアナログゲインの調節を行うことよって画像のホワイトバランスを調節するゲイン調節手段や、色相・彩度を補正する補正手段が設けられていてもよい。
【００２５】
また、携帯電話４０の情報送受信部には、携帯電話用通信回線を介して無線通信を実施するためのアンテナ４５２と、通信回線用の送受信手段４５３と、リアルタイムにて送受信する情報を一時的に記憶する送受信バッファ４５４とが設けられている。
【００２６】
また、携帯電話４０には、画像や文字、テストチャート４８等の情報を表示する表示手段４６８と、情報処理手段の指令に基づいて表示手段４６８に対して表示用の画像信号を出力する表示制御手段４６９と、利用者が入力手段４７４を介して入力した各種情報を読み取って後述する情報処理手段に伝達したり、情報処理手段からの指示に基づいてＬＥＤ等の通知手段に表示指令を出力するＩ／Ｏ４７５とが設けられている。また、入力手段４７４には、開閉部４４が閉じられていることを検出する開閉スイッチ（対向検出手段）と撮像レンズ４０２の向きを検出するスイッチ（対向検出手段）等が設けられている。開閉部４４の開閉情報や撮像レンズ４０２の向きに関する情報も、Ｉ／Ｏ４７５を介して情報処理手段４８０に伝達することが可能となっている。
【００２７】
また、携帯電話４０には、携帯電話４０の全体の制御を行う情報処理手段（ＣＰＵ）４８０（キャリブレーション手段）と、携帯電話の処理に関する各種定数や画像、補正用パラメータ、キャリブレーション用テストチャート、ネットワーク上の通信機器に通信接続する際のダイヤルアップ電話番号、属性情報、ＵＲＬ（Ｕｎｉｆｏｒｍ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅ　Ｌｏｃａｔｏｒｓ）、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレス、ゲートウェイ情報ＤＮＳ（Ｄｏｍａｉｎ　Ｎａｍｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）等の接続情報を記録する書き換え可能な不揮発性メモリ４８２とが設けられている。また携帯電話４０には、情報処理手段４８０を動作させるプログラムや各種定数が記録されているＲＯＭや情報処理手段４８０が処理を実行する際の作業領域となる記憶手段であるＲＡＭとから構成されるメモリ４８４と、時刻を刻むカレンダ時計４９０と、情報処理手段４８０を含む各回路に電源を供給する電源４９１とが設けられている。
【００２８】
また、携帯電話４０には、利用者が電話器として利用する際の受話器となるとともに音声を出力するスピーカ４９５と、情報処理手段４８０等が出力する音声データをアナログの音声信号に変換するとともに増幅してスピーカ４９５に出力するＤ／Ａ変換器４９６と、音声を入力して音声信号に変換するマイク４９７と、マイク４９７から入力した音声信号を増幅するとともに情報処理手段４８０等に送出する音声データに変換するＡ／Ｄ変換器４９８とが設けられている。
【００２９】
携帯電話４０内の情報処理手段４８０と、送受信バッファ４５４、表示制御手段４６９、Ｉ／Ｏ４７５、不揮発性メモリ４８２、メモリ４８４、カレンダ時計４９０、Ｄ／Ａ変換器４９６、Ａ／Ｄ変換器４９８等を含む各周辺回路は、バス４９９で接続されており、情報処理手段４８０は各々の周辺回路を制御するとともに高速な情報の送受信を行うことが可能となっている。したがって情報処理手段４８０は、実行する処理プログラムに基づいて各周辺回路を制御することが可能となっている。
【００３０】
なお、上記の説明では携帯電話を用いた例で説明したが、テストチャートを表示する表示手段と、撮像手段を備えた撮像装置であれば、電子カメラ、パソコン、電子手帳等の電子機器であってもよい。
【００３１】
以下に、携帯電話４０による撮像装置のキャリブレーション処理について説明する。
【００３２】
図３に、撮像装置（携帯電話４０）におけるキャリブレーション処理のフローチャートを示す。
【００３３】
携帯電話４０の開閉部４４を閉じた状態で、かつ撮像レンズ４０２が表示手段４６８とを対向した状態にして、利用者がレリーズボタン４０６を操作すると、情報処理手段４８０が実施する処理はステップＳ１００「開始（ボタンが押された）」（以降Ｓ１００のように省略して記載する）に分岐してきて、次のＳ１０２「携帯電話が折りたたまれているか？」の判断に進む。
【００３４】
Ｓ１０２で情報処理手段４８０は、Ｉ／Ｏ４７５を介して開閉スイッチの状態を監視して、携帯電話４０の開閉部４４が閉じられて折りたたまれているか否かの判断を行っている。もし、携帯電話４０の開閉部４４が折りたたまれていないと判断した場合には、情報処理手段４８０が実施する処理はＳ１１０「終了」に進み、キャリブレーション処理を実施せずに、通常の撮像処理等の他の処理に分岐する。また、携帯電話４０の開閉部４４が閉じられていると判断した場合には、処理は次のＳ１０４「レンズ面が内側（液晶側）を向いているか？」の判断に進む。
【００３５】
Ｓ１０４で情報処理手段４８０は、Ｉ／Ｏ４７５を介して撮像レンズ４０２の向きの状態を監視して、撮像レンズ４０２が内側（液晶側）を向いているか否かの判断を行っている。もし、撮像レンズ４０２が内側を向いていないと判断した場合には、情報処理手段４８０が実施する処理はＳ１１０「終了」に進み、キャリブレーション処理を実施せずに、通常の撮像処理等の他の処理に分岐する。また、撮像レンズ４０２が内側を向いていると判断した場合には、処理は次のＳ１０６「キャリブレーション用のパターンを発光・撮影し、誤差を測定する」の処理に進む。
【００３６】
Ｓ１０６において先ず情報処理手段４８０は、不揮発性メモリ４８２等の記録手段に記録されているテストチャートの表示情報を読み出して、表示制御手段４６９に出力する。テストチャートの表示情報を取得した表示制御手段４６９は、表示手段４６８の所定の位置（撮像レンズ４０２と対向する位置）に、テストチャート４８を表示する。次に情報処理手段４８０は、表示手段４６８に表示されているテストチャート４８を撮像する処理を行う。なお、テストチャート４８の表示情報は、送受信手段４５３を介して他の通信機器から取得するようにしてもよい。
【００３７】
撮像するテストチャート４８の像は撮像レンズ４０２によって撮像手段４４０の受光面に結像され、結像した被写体像は光電変換されて画像処理手段４４３に出力される。画像処理手段４４３では、この画像信号に対して相関二重サンプリングや増幅、ノイズの低減処理、アナログのホワイトバランス処理等の所定の補正用パラメータを用いた画像処理を実施して出力し、Ａ／Ｄ変換器４４４にてデジタルデータに変換される。
【００３８】
該デジタルデータに変換された画像データは、情報処理手段４８０の指令により必要に応じて所定の補正用パラメータを用いて、画像のホワイトバランスやガンマ補正、ＹＣ変換、ズーム処理、画素数変換処理、画素補正等の画像処理を施する。該画像処理を実施した後のテストチャート４８の撮像画像データは、一時期メモリ４８４等の記録手段に記録しておく。
【００３９】
次に情報処理手段４８０は、前記テストチャート４８の撮像画像データと、不揮発性メモリ４８２等の記録手段に予め記録されているテストチャートのデータとを、Ｒ、Ｇ、Ｂ等の各色の階調について比較して、予め記録されているテストチャートのデータからの誤差を算出する処理を行う。
【００４０】
なお、Ｓ１０６の処理において、テストチャート４８のコントラストを測定するとともにオートフォーカス処理を実施して、ピントの合焦位置の誤差値を算出する処理を行ってもよい。その場合には、このピントの合焦位置の誤差値に基づいて、ピントの補正用パラメータを算出し、次回の撮像時にピント位置の補正に使用する。
【００４１】
次に情報処理手段４８０が実施する処理はＳ１０８「修正されたパラメータを保存する」に進み、Ｓ１０６にて算出した各色の誤差等を補正する補正値を、前記補正用パラメータに加味した修正パラメータを新たに算出し、その修正パラメータを不揮発性メモリ４８２等の記録手段に記録する処理を行う。以降撮像を実施する際には、修正パラメータを新たな補正用パラメータとして、撮像した画像の画像処理に用いる。なお、補正用のパラメータは、画像処理手段４４３にて使用するアナログゲイン等の定数であってもよいし、情報処理手段４８０等の画像処理手段で用いるデジタル補正値であってもよい。また、補正用パラメータは、撮像して取得した複数の画素に対して均一に補正する補正値であってもよいし、個々の画素毎に補正する補正値であってもよい。また、補正用パラメータは、撮像して取得した画像に対して、樽型、糸巻型等の形状に関して形状補正を実施する補正値であってもよい。
【００４２】
Ｓ１０８にて修正パラメータの保存処理を終了すると、情報処理手段４８０が実施する処理は、Ｓ１１０「終了」に進み、キャリブレーション処理を終了して通常の撮像処理等の他の処理に戻る。
【００４３】
以下に本発明に係る撮像装置を用いた撮像方法について説明する。
【００４４】
利用者が、撮像レンズ４０２を被写体像に向けて撮像指示のためのレリーズボタン４０６を操作すると、情報処理手段４８０は被写体を撮像するモードに入る。すると情報処理手段４８０は、不揮発性メモリ４８２等の記録手段に記録されている補正用パラメータを読み出して画像処理手段４４３に出力して、補正値又は調節定数を設定する。
【００４５】
撮像手段４４０が出力した画像信号は、画像処理手段４４３に出力されて、アナログのＲＧＢ各色ゲイン調節やホワイトバランス等の色信号に対する補正を実施して、Ａ／Ｄ変換器４４４に出力してデジタルの画像データに変換される。該デジタルの画像データは、メモリ４８４に転送されて一時的に記録される。
【００４６】
撮像した画像を不揮発性メモリ４８２等の記録手段に記録して保存する場合には、情報処理手段４８０は先ず不揮発性メモリ４８２等の記録手段に記録されている修正パラメータと、前記メモリ４８４に記憶されている画像データとを読み出して、補正用パラメータを用いて画像のホワイトバランスやガンマ補正、ＹＣ変換、ズーム処理、画素数変換処理、画素補正等の画像処理を施して、撮像した画像に対して色補正等の画像処理を実施する。このように、キャリブレーションを実施して得た新たな補正用パラメータを用いて、画像処理手段４４３や情報処理手段４８０が画像処理を実施することによって、色再現性の優れた画像を取得することが可能となる。
【００４７】
次に情報処理手段４８０は、画像処理を施した画像データに対して所定の圧縮形式に基づいた圧縮処理を実施して、更に画像ファイルの形式に変換した後に、不揮発性メモリ４８２等の記録手段に変換した画像ファイルを記録する。
【００４８】
前記不揮発性メモリ４８２等の記録手段に記録した画像ファイルを通信手段を用いて他の通信機器に出力する場合には、利用者の指示に基づいて情報処理手段４８０は、不揮発性メモリ４８２等の記録手段に記録されている画像ファイルを、送受信バッファ４５４、送受信手段４５３、アンテナ４５２を介して所定の通信機器に送信する指示を出力する。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る撮像装置によれば、撮像装置においてキャリブレーション用テストチャートを表示する表示手段と、前記テストチャートを撮像する撮像手段と、前記テストチャートの色、明るさ、又は形状に基づいて、前記撮像した画像に対する補正用パラメータを算出するキャリブレーション手段とを備えたので、何時でも容易に撮像装置の色、明るさ、又は形状等のキャリブレーションを実施することが可能となる。
【００５０】
また、他の発明の形態によれば、撮像装置において、キャリブレーション用テストチャートを表示する表示手段と、前記テストチャートを撮像する撮像手段と、前記表示手段と前記撮像手段とが対向していることを検出する対向検出手段と前記キャリブレーション用テストチャートを撮像する指示を入力する入力手段と、前記撮像の指示を入力すると前記表示手段に表示されているテストチャートの色、明るさ、又は形状に基づいて撮像した画像に対する補正用パラメータを算出するキャリブレーション手段とを備えたので、何時でも容易に撮像装置の色、明るさ、又は形状等のキャリブレーションを実施することが可能となる。
【００５１】
また、他の発明の形態によれば前記入力手段は、被写体像の撮像を指示するレリーズボタンと兼用するように構成したので、撮像装置の色、明るさ、又は形状等についてキャリブレーションを実施することが可能であるとともに、操作ボタンの数を増加させずに小型で操作性のよい撮像装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る撮像装置の一形態である携帯電話の外観図
【図２】本発明に係る撮像装置の一形態である携帯電話の信号処理系ブロック図
【図３】撮像装置におけるキャリブレーション処理のフローチャートを示す図
【符号の説明】
４０…携帯電話、４２…本体部、４４…開閉部、４６…回動部、４８…テストチャート、４４０…撮像手段、４４３…画像処理手段、４４４…Ａ／Ｄ変換器、４５２…アンテナ、４５３…送受信手段、４５４…送受信バッファ、４６８…表示手段、４６９…表示制御手段、４７４…入力手段、４７５…Ｉ／Ｏ、４８０…情報処理手段、４８２…不揮発性メモリ、４８４…メモリ、４９０…カレンダ時計、４９１…電源、４９５…スピーカ、４９６…Ｄ／Ａ変換器、４９７…マイク、４９８…Ａ／Ｄ変換器、バス…４９９
【図１】
2004007300.tif 000003
【図２】
2004007300.tif 000004
【図３】
2004007300.tif 000005