(57)【要約】【課題】  調整対象の撮影画像と基準画像との相違を定量化して画像処理部のパラメータを調整し、電子カメラ等の調整作業の大幅な効率化を図る。【解決手段】  光電変換によって撮影画像データを生成する撮像素子と、前記撮影画像データの所定のパラメータを補正値に基づいて補正する補正処理部と、を有する電子カメラに適用される画像比較調整装置であって、  前記パラメータが適正に補正された状態の前記撮影画像データに相当する基準画像データを格納する基準画像データ格納部と、前記補正処理部から出力された前記撮影画像データの撮影画像パラメータと前記基準画像データの基準パラメータとを比較し、前記撮影画像パラメータと前記基準パラメータとの差分に基づいて前記補正値の修正データを出力する比較部と、を有することを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換によって撮影画像データを生成する撮像素子と、前記撮影画像データの所定のパラメータを補正値に基づいて補正する補正処理部と、を有する電子カメラに適用される画像比較調整装置であって、
前記パラメータが適正に補正された状態の前記撮影画像データに相当する基準画像データを格納する基準画像データ格納部と、
前記補正処理部から出力された前記撮影画像データの撮影画像パラメータと前記基準画像データの基準パラメータとを比較し、前記撮影画像パラメータと前記基準パラメータとの差分に基づいて前記補正値の修正データを出力する比較部と、を有することを特徴とする画像比較調整装置。
【請求項２】
前記撮影画像データに基づく撮影画像と前記基準画像データに基づく基準画像とを同時表示可能な表示部をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の画像比較調整装置。
【請求項３】
前記比較部は、前記撮影画像パラメータの平均値および前記基準パラメータの平均値をそれぞれ生成するパラメータ平均値生成部と、前記撮影画像パラメータの平均値と前記基準パラメータの平均値とを比較するパラメータ比較部とを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像比較調整装置。
【請求項４】
請求項１または請求項３のいずれか１項に記載の画像比較調整装置を有することを特徴とする電子カメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製造工程における電子カメラ等の調整に使用される画像比較調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像素子の出力信号に画像処理を施して画像データを生成する電子カメラでは、製造工程において個々の撮像素子の特性に応じた画像処理部の調整を行い、特定の画像を写した際に均一の画像が得られるようにすることが従来から行われている。
かかる電子カメラの調整作業では、テストパターンの基準画像と調整対象の電子カメラで撮影したテストパターンの撮影画像とを人手によって比較し、電子カメラの調整後に再度画像を比較して確認する方法が一般的である。
【０００３】
ここで、特許文献１にはアナログ信号処理手段から出力されたテストパターンの撮影画像データとテストパターンの基準画像データとを比較し、撮影画像データに異常がある場合にはエラー信号が出力される画像読み取り装置が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−２７６３０４号公報  図５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の電子カメラの調整作業では、テストパターンの基準画像と撮影画像とを人間の目で比較判断するので、画像処理部のパラメータの数値をどの程度調整すればよいかが明確ではない。すなわち、上記の調整作業時には作業者がパラメータの数値を試行錯誤しながら調整することになるので、調整作業の効率が作業者の熟練度等によって左右される点で改善の余地があった。特に近年では電子カメラの画質向上の要望から調整対象となるパラメータの項目数も多大になっており、調整作業の効率化の要請が非常に高まっている。
【０００５】
一方、上記特許文献１の技術では撮影画像データに異常がある場合には単にエラーが通知されるが、画像処理部のパラメータの調整量は不明確である。したがって、上記特許文献１の技術でも調整作業における作業者の負担は依然として大きいままである。
本発明は上記従来技術の課題を解決するためのものであって、その目的は、調整対象の撮影画像と基準画像との相違を定量化して画像処理部のパラメータを調整し、調整作業の大幅な効率化を図ることのできる画像比較調整装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、光電変換によって撮影画像データを生成する撮像素子と、前記撮影画像データの所定のパラメータを補正値に基づいて補正する補正処理部と、を有する電子カメラに適用される画像比較調整装置であって、前記パラメータが適正に補正された状態の前記撮影画像データに相当する基準画像データを格納する基準画像データ格納部と、前記補正処理部から出力された前記撮影画像データの撮影画像パラメータと前記基準画像データの基準パラメータとを比較し、前記撮影画像パラメータと前記基準パラメータとの差分に基づいて前記補正値の修正データを出力する比較部と、を有することを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記撮影画像データに基づく撮影画像と前記基準画像データに基づく基準画像とを同時表示可能な表示部をさらに有することを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、前記比較部は、前記撮影画像パラメータの平均値および前記基準パラメータの平均値をそれぞれ生成するパラメータ平均値生成部と、前記撮影画像パラメータの平均値と前記基準パラメータの平均値とを比較するパラメータ比較部とを有することを特徴とする。
【０００８】
請求項４の発明に係る電子カメラは、請求項１または請求項３のいずれか１項に記載の画像比較調整装置を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の画像比較調整装置では、比較部が撮影画像パラメータと基準パラメータとの差分に基づいて補正値の修正データを出力する。したがって、作業者は定量化されたパラメータの調整量に基づいて高精度かつ迅速な調整を行うことができ、電子カメラの調整作業の大幅な効率化が実現できる。特に、電子カメラが補正値の修正データに基づいて補正処理部の補正値を自動更新する場合には、調整作業が半自動化されるので一層の効率化が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（第１実施形態の構成の説明）
図１は本発明の画像比較調整装置の第１実施形態を示しており、この第１実施形態では本発明の画像比較調整装置が電子カメラに組み込まれている（請求項１から請求項３の画像比較調整装置と、請求項４の電子カメラに対応する）。なお、第１実施形態では、アナログ画像データの黒レベル補正と、デジタル画像データのＲＧＢのゲイン調整を例に説明する。
【００１１】
図１に示すように、電子カメラは、撮像素子１と、アナログクランプ部２と、Ａ／Ｄ変換部３と、第１基準画像データ格納部４と、第１信号出力切換部５と、画像処理部６と、補正値設定部７と、Ｄ／Ａ変換部８と、第２基準画像データ格納部９と、第２信号出力切換部１０と、比較部１１と、表示部１２と、表示部１２や図示しない記録媒体等が接続されたデータバス１３と、ＣＰＵ１４とを有している。
【００１２】
撮像素子１は、光の入力に応じて光電変換を行う受光素子を有する画素を平面状に多数配設した画素面と、各画素に蓄積された電荷を電圧に変換して出力する出力部とから構成される。図示しない光学系を介して入射した被写体像は上記の画素面で受光され、各画素には受光量に比例した電荷が蓄積される。各画素の蓄積電荷は上記の出力部によりアナログ画像データとして１画素分ずつ順次読み出しで出力される。なお、撮像素子１の画素面の有効画素領域には、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）に対応するフィルタを配置したベイヤー配列のカラーフィルタアレイが配置されており、被写体像はＲＧＢの画像信号に変換されることとなる。
【００１３】
アナログクランプ部２は、撮像素子１のアナログ画像データから後述のクランプレベル値を減算してアナログ画像データの黒レベル補正を行う。Ａ／Ｄ変換部３はクランプ部２から出力されたアナログ画像データにＡ／Ｄ変換を行って、第１信号出力切換部５にデジタル画像データを出力する。
第１基準画像データ格納部４は、黒レベル補正の基準となる黒レベル補正用基準画像データを格納するためのメモリである。この黒レベル補正用基準画像データは各電子カメラ間で共通であって、アナログクランプ部２で黒レベルが適正に補正された状態の画像データに相当する。なお、第１基準画像データ格納部４の出力は第１信号出力切換部５に接続されている。
【００１４】
第１信号出力切換部５は、ＣＰＵ１４の指示に従ってＡ／Ｄ変換部３および第１基準画像データ格納部４の出力を切り替えて、画像処理部６にデジタル画像データまたは黒レベル補正用基準画像データを出力するようになっている。
画像処理部６はデジタル画像データに色補間、ＲＧＢのゲイン調整、ガンマ補正などの画像処理を施す。
【００１５】
補正値設定部７には、アナログクランプ部２での黒レベル補正に使用されるクランプレベル値や、画像処理部６でのゲイン調整に使用されるＲＧＢ毎のゲイン調整値などが書き換え可能に記録されている。補正値設定部７はＤ／Ａ変換部８を介してアナログクランプ部２にクランプレベル値を入力し、また、画像処理部６にＲＧＢ毎のゲイン調整値を入力する。
【００１６】
第２基準画像データ格納部９はＲＧＢのゲイン調整の基準となるゲイン調整用基準画像データを格納するためのメモリである。このゲイン調整用基準画像データは各電子カメラ間で共通であって、画像処理部６でＲＧＢのゲイン調整が適正に補正された状態の画像データに相当する。なお、第２基準画像データ格納部９の出力は第２信号出力切換部１０に接続されている。
【００１７】
第２信号出力切換部１０は、ＣＰＵ１４の指示に従って画像処理部６および第２基準画像データ格納部９の出力を切り替えて、比較部１１およびデータバス１３に画像処理後のデジタル画像データまたはゲイン調整用基準画像データを出力するようになっている。
比較部１１は、パラメータ平均値生成部１１ａとパラメータ比較部１１ｂとから構成されている。パラメータ平均値生成部１１ａは、各調整工程においてデジタル画像データおよび基準画像データのパラメータ（クランプレベル値およびＲＧＢ毎のゲイン調整値）を平均化する。具体的には、パラメータ平均値生成部１１ａは、画面左半分のデジタル画像データの出力平均値と画面右半分の基準画像データの出力平均値とをそれぞれ生成し、パラメータ比較部１１ｂに出力する。
【００１８】
パラメータ比較部１１ｂは、デジタル画像データの出力平均値と基準画像データの出力平均値とを比較し、これらの出力平均値のパラメータの差分に基づいてクランプレベル値およびＲＧＢ毎のゲイン調整値を修正する。そして、パラメータ比較部１１ｂは、修正後のクランプレベル値およびゲイン調整値を補正値設定部７に出力し、補正値設定部７のクランプレベル値およびゲイン調整値の設定を更新する。
【００１９】
表示部１２には、データバス１３を介して入力された画像データの画像が外部に表示される。この表示部１２は、デジタル画像データに基づく撮影画像と基準画像データに基づく基準画像とが画面左右に同時表示できるようになっている（図２参照）。
ＣＰＵ１４は電子カメラの各部の動作を制御する。例えば、ＣＰＵ１４は、撮像素子１の駆動制御や、各基準画像データ格納部４，９への基準画像データの入力や、各信号出力切換部５，１０の出力切換のタイミング制御などを実行する。
【００２０】
（第１実施形態の作用、効果の説明）
第１実施形態の電子カメラは上記のように構成され、以下その作用、効果を図２を参照しつつ説明する。
まず作業者は、電子カメラの第１基準画像データ格納部４に黒レベル補正用基準画像データを格納し、第２基準画像データ格納部９にゲイン調整用基準画像データを格納する。なお、この段階では補正値設定部７のクランプレベル値およびＲＧＢ毎のゲイン調整値は所定の初期値となっている。これらの初期値は作業者が入力して設定してもよい。
【００２１】
次に、作業者は黒レベル補正用基準画像データに対応するテストパターンを電子カメラで撮影する。ＣＰＵ１４は撮像素子１を駆動させてテストパターンのアナログ画像データを順次走査で出力する（図２（ａ）参照）。アナログクランプ部２はクランプレベル値の初期値に基づいてアナログ画像データの黒レベル補正を行う。Ａ／Ｄ変換部３は黒レベル補正後のアナログ画像データをデジタル画像データに変換して第１信号出力切換部５に出力する。
【００２２】
第１信号出力切換部５はＣＰＵ１４の指示に従って、１画面分の画像データの出力を各行ごとに以下のように切り替える。すなわち、第１信号出力切換部５は、画面左端から画面中央まではＡ／Ｄ変換部３からのデジタル画像データを出力し、画面中央から画面右端までは第１基準画像データ格納部４の黒レベル補正用基準画像データを出力する。
画像処理部６および第２信号出力切換部１０は第１信号出力切換部５から出力された画像データをそのまま出力する。そして、第２信号出力切換部１０の出力は比較部１１および表示部１２に入力される。表示部１２の画面左半分には初期値に基づいて黒レベル補正された撮影画像が表示され、画面右半分には黒レベル補正用基準画像が表示されることとなる（図２（ｂ）参照）。
【００２３】
一方、比較部１１のパラメータ平均値生成部１１ａは、画面左半分のデジタル画像データの黒レベル平均値と、画面右半分の黒レベル補正用基準画像データの黒レベル平均値とをそれぞれ演算する。
比較部１１のパラメータ比較部１１ｂは、デジタル画像データの黒レベル平均値から黒レベル補正用基準画像データの黒レベル平均値を減じて、デジタル画像データと黒レベル補正用基準画像データとの黒レベル値の差分を演算する。
【００２４】
そして、パラメータ比較部１１ｂは、クランプレベル値の初期値から上記の黒レベル値の差分を減じて修正クランプレベル値を演算し、演算結果を補正値設定部７に出力する。補正値設定部７はクランプレベル値の初期値を修正クランプレベル値に更新する。
以上の工程で電子カメラの黒レベル補正の調整作業が終了する。この状態ではアナログクランプ部２は修正クランプレベル値に基づいて黒レベル補正を行うので、上記の工程を再度繰り返した場合には表示部１２の黒レベル補正後の撮影画像と黒レベル補正用基準画像とが一致することとなる（図２（ｃ）参照）。
【００２５】
続いて、作業者はＲＧＢのゲイン調整用基準画像データに対応するテストパターンを電子カメラで撮影する。撮像素子１から出力されたテストパターンのアナログ画像データは、アナログクランプ部２で黒レベル補正され、その後にＡ／Ｄ変換部３でデジタル画像データに変換される。そして、デジタル画像データは第１信号出力切換部５を介して画像処理部６に入力される。
【００２６】
画像処理部６は、ＲＧＢ毎に設定されたゲイン調整値の初期値をデジタル画像データに乗算してＲＧＢのゲイン調整を施す（図２（ｄ）参照）。そして、画像処理部６はゲイン調整後のデジタル画像データを第２信号出力切換部１０に出力する。
第２信号出力切換部１０はＣＰＵ１４の指示に従って、１画面分の画像データの出力を各行ごとに以下のように切り替える。すなわち、第２信号出力切換部１０は、画面左端から画面中央までは画像処理部６からのデジタル画像データを出力し、画面中央から画面右端までは第２基準画像データ格納部９のゲイン調整用基準画像データを出力する。
【００２７】
この第２信号出力切換部１０の出力は比較部１１および表示部１２に入力される。ここで、表示部１２の画面左半分には初期値に基づいてゲイン調整された撮影画像が表示され、画面右半分にはゲイン調整用基準画像が表示されることとなる（図２（ｅ）参照）。
一方、比較部１１のパラメータ平均値生成部１１ａは、画面左半分のデジタル画像データのゲイン平均値と、画面右半分の有効画素領域のゲイン調整用基準画像データのゲイン平均値とをそれぞれＲＧＢの各色ごとに演算する。
【００２８】
比較部１１のパラメータ比較部１１ｂは、デジタル画像データのゲイン平均値からゲイン調整用基準画像データのゲイン平均値を減じて、デジタル画像データとゲイン調整用基準画像データとのゲイン値の差分をＲＧＢの各色ごとに演算する。
そして、パラメータ比較部１１ｂは、ゲイン調整用基準画像に対応する修正ゲイン調整値を上記のゲイン値の差分に基づいてＲＧＢの各色ごとに演算し、演算結果を補正値設定部７に出力する。補正値設定部７はＲＧＢの各色ごとにゲイン調整値の初期値を修正ゲイン調整値にそれぞれ更新する。
【００２９】
以上の工程で電子カメラの各色ゲイン調整の調整作業が終了する。この状態では画像処理部６は修正ゲイン調整値に基づいて各色のゲイン調整を行うので、上記の工程を再度繰り返した場合には表示部１２のゲイン調整後の撮影画像とゲイン調整用基準画像とが一致することとなる（図２（ｆ）参照）。
上記の第１実施形態の電子カメラでは、比較部１１がデジタル画像データおよび基準画像データのパラメータの差分に基づいて修正クランプレベル値および修正ゲイン調整値を生成する。すなわち、第１実施形態では撮影画像と基準画像との相違を定量化して補正処理部のパラメータを調整するので、作業者の主観や熟練度に左右されずに高い精度で電子カメラの調整を行うことができる。また、本実施形態では各調整項目についてそれぞれ１回の工程で調整作業が終了するので、調整作業が大幅に迅速化する。
【００３０】
さらに、第１実施形態では画像比較調整装置が電子カメラに組み込まれており、かつ比較部１１の修正データによって補正値設定部７の各初期値が自動更新されるので、調整作業の一層の効率化が実現できる。なお、電子カメラの表示部１２には撮影画像と基準画像とが同時表示されるので作業者による調整作業の確認も容易である。
さらにまた、第１実施形態では、比較部１１が撮影画像データおよび基準画像データを平均化して比較するので、撮像素子１の一部の画素の出力に異常がある場合でも高い精度でパラメータの調整を行うことができる。
【００３１】
なお、第１実施形態の調整作業後の電子カメラでは撮影画像データと基準画像データとが一致するので、テストパターンを撮影して比較部の比較結果が同一ではない場合には補正処理部に故障が発生していると判断できる。そのため、第１実施形態の電子カメラでは基準画像データ格納部および比較部を利用して補正処理部の動作が検証でき、メーカーでの修理時などにおいて故障箇所の特定に役立てることができる。
【００３２】
（第２実施形態の説明）
図３は、本発明の第２実施形態の画像比較調整装置の構成を示す図である（請求項１から請求項３の画像比較調整装置に対応する）。第２実施形態の画像比較調整装置は電子カメラから独立した構成であって、調整対象の電子カメラに接続されて使用される。なお、第２実施形態において第１実施形態と共通の構成については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００３３】
第２実施形態の画像比較調整装置は、第１基準画像データ格納部４と、第２基準画像データ格納部９と、比較部１１と、修正データ表示部１５と、データバス１７を介して装置各部を制御するＣＰＵ１６とを有している。第１基準画像データ格納部４は電子カメラの第１信号出力切換部５に接続され、第２基準画像データ格納部９は電子カメラの第２信号出力切換部１０に接続されている。
【００３４】
また、修正データ表示部１５には、比較部１１の比較結果（撮影画像データと基準画像データとのパラメータの差分）が表示される。そして、第２実施形態では修正データ表示部１５の表示に基づいて作業者が補正値設定部７の設定を変更する。なお、その他の動作は第１実施形態と同様であるのでその説明は省略する。
上記の第２実施形態においても、撮影画像と基準画像との相違を定量化して補正処理部のパラメータを調整し、かつ各調整項目についてそれぞれ１回の工程で調整作業が終了するので、第１実施形態と同様に調整作業の効率化を図ることができる。
【００３５】
（請求項と実施形態との対応関係）
ここで、請求項と実施形態との対応関係を示しておく。なお、以下に示す対応関係はあくまで参考のために示した解釈であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
「補正処理部」にはアナログクランプ部２および画像処理部６が対応する。「基準画像データ格納部」には第１基準画像データ格納部４および第２基準画像データ格納部９が対応する。なお、本実施形態での「所定のパラメータ」はクランプレベル値およびＲＧＢ毎のゲイン調整値である。
【００３６】
（実施形態の補足事項）
以上、本発明を上記の実施形態によって説明してきたが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明の画像比較調整装置の用途は電子カメラに限定されることなく、フイルムスキャナ等の他の画像処理装置に適用することができる。
【００３７】
上記実施形態の調整項目はあくまで一例であって、本発明の画像比較調整装置は他のパラメータの調整にも適用できる。例えば、上記実施形態において第２基準画像データ格納部９に他のパラメータ（ガンマ補正値など）の基準画像データを予め格納し、各色ゲイン調整の調整作業の後にテストパターンを撮影して他のパラメータの調整作業を順次行うようにしてもよい。なお、黒レベル補正での上限値および下限値の調整のように、特定種類のパラメータについて複数の設定項目を設けてもよい。
【００３８】
また、上記実施形態の変形例として、黒レベル補正用基準画像データを第２基準画像データ格納部９に格納し、第１基準画像データ格納部４および第１信号出力切換部５を省略する構成としてもよい。さらに、クランプレベル値の調整のみを行う場合には、第２基準画像データ格納部９および第２信号出力切換部１０を省略する構成としてもよい（いずれも図示を省略する）。
【００３９】
上記実施形態では、半分ずつの撮影画像データおよび基準画像データを比較しているが、１画面分の撮影画像データおよび基準画像データを平均化して比較してもよい。また、上記実施形態では表示部１２に撮影画像および基準画像が同時表示されるが、この同時表示は必ずしも行われなくともよい。さらに、表示部１２の撮影画像および基準画像の同時表示は上下分割表示であってもよく、また画面の分割数も適宜変更してもよい。
【００４０】
さらに、本発明の画像比較調整装置の技術は、電子カメラの撮影画像データを画像処理するためのプログラムを実行するコンピュータにも応用できる。すなわち、上記のプログラムに、撮影画像データの撮影画像パラメータと基準画像データの基準パラメータとを比較し、撮影画像パラメータと基準パラメータとの差分データを取得する工程が含まれたものも本発明に包含される。上記プログラムでは、例えば電子カメラのＲＡＷデータ（画像処理前の生データ）をコンピュータ上のソフトウエアで加工する場合に、電子カメラの撮像素子の特性を詳細に把握して画像処理を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は電子カメラ、フイルムスキャナ等の製造工程における画像比較調整装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】第１実施形態の電子カメラの概要図
【図２】第１実施形態の各工程における画像の状態を示す図
【図３】第２実施形態の電子カメラおよび画像比較調整装置の概要図
【符号の説明】
【００４３】
１  撮像素子
２  アナログクランプ部
３  Ａ／Ｄ変換部
４  第１基準画像データ格納部
５  第１信号出力切換部
６  画像処理部
７  補正値設定部
８  Ｄ／Ａ変換部
９  第２基準画像データ格納部
１０  第２信号出力切換部
１１  比較部
１１ａ  パラメータ平均値生成部
１１ｂ  パラメータ比較部
１２  表示部
１３  データバス
１４  ＣＰＵ
１５  修正データ表示部
１６  ＣＰＵ
１７  データバス
【図１】
2005328453.tif 000003
【図２】
2005328453.tif 000004
【図３】
2005328453.tif 000005