(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系を介して輝度成分及び色成分を含む画像データを取得する画像データ取得手段と、
前記画像データに含まれる輝度成分のシェーディング、及び、色差成分のシェーディングをそれぞれ検出するシェーディング検出手段と、
前記シェーディング検出手段によって検出された輝度成分のシェーディングに基づいて、その輝度成分のシェーディングを補正するための輝度シェーディング補正係数を算出する輝度シェーディング補正係数算出手段と、
前記シェーディング検出手段によって検出された色差成分のシェーディングに基づいて、その色差成分のシェーディングを補正するための色差シェーディング補正係数を算出する色差シェーディング補正係数算出手段と、
前記色差シェーディング補正係数算出手段によって算出された色差シェーディング補正係数を、前記輝度シェーディング補正係数算出手段によって算出された輝度シェーディング補正係数に対する所定の比になるように変換する変換手段と、
前記画像データ取得手段に対し、露光条件を変更しつつ複数の画像データを取得するよう制御する第１の取得制御手段と、
前記第１の取得制御手段によって取得されたこれらの画像を前記変換手段によって変換された色差シェーディング補正係数に基づいて補正する第１の補正手段と、 
前記第１の補正手段によって補正されたこれらの画像を画素加算する画素加算手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
撮影モードを設定する撮影モード設定手段を更に備え、
前記第１の取得制御手段は、前記撮影モード設定手段によりダイナミックレンジ拡大させた画像を撮影するモードの設定が検出された場合に、前記画像データ取得手段に対し、露光条件を変更しつつ複数の画像データを取得するよう制御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】
前記撮影モード設定手段により一枚の画像を撮影するモードの設定が検出された場合に、前記画像データ取得手段に対し、一枚の画像データを取得するよう制御する第２の取得制御手段と、
前記輝度シェーディング補正係数算出手段によって算出された輝度シェーディング補正係数、及び、前記色差シェーディング補正係数算出手段により算出された色差シェーディング補正係数に基づいて、前記第２の取得制御手段による取得された画像データを補正する第２の補正手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記画像データにおける輝度成分とは、赤色、緑色及び青色の色成分によって表されたＲＧＢ画像データにおける緑色成分の画像データであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記画像データにおける輝度成分は、赤色及び緑色の色成分の画像データを取得するＧＲラインと、緑色及び青色の色成分の画像データを取得するＧＢラインとが交互に配列されたイメージセンサによって取得された画像データのうち、ＧＲラインにおける緑色の色成分の画像データ及びＧＢラインにおける青色の色成分の画像データであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
画像データ取得手段が取得した画像データに含まれる輝度成分のシェーディング、及び、色差成分のシェーディングをそれぞれ検出するシェーディング検出ステップと、
前記シェーディング検出ステップにて検出された輝度成分のシェーディングに基づいて、その輝度成分のシェーディングを補正するための輝度シェーディング補正係数を算出する輝度シェーディング補正係数算出ステップと、
前記シェーディング検出ステップにて検出された色差成分のシェーディングに基づいて、その色差成分のシェーディングを補正するための色差シェーディング補正係数を算出する色差シェーディング補正係数算出ステップと、
前記色差シェーディング補正係数算出ステップにて算出された色差シェーディング補正係数を、前記輝度シェーディング補正係数算出ステップによって算出された輝度シェーディング補正係数に対する所定の比になるように変換する変換ステップと、
前記画像データ取得手段に対し、露光条件を変更しつつ複数の画像データを取得するよう制御する取得制御ステップと、
前記取得制御ステップにて取得されたこれらの画像を前記変換ステップにて変換された色差シェーディング補正係数に基づいて補正する補正ステップと、 
前記補正ステップにて補正されたこれらの画像を画素加算する画素加算ステップと、
を含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項７】
コンピュータを、
画像データ取得手段が取得した画像データに含まれる輝度成分のシェーディング、及び、色差成分のシェーディングをそれぞれ検出するシェーディング検出手段、
前記シェーディング検出手段によって検出された輝度成分のシェーディングに基づいて、その輝度成分のシェーディングを補正するための輝度シェーディング補正係数を算出する輝度シェーディング補正係数算出手段、
前記シェーディング検出手段によって検出された色差成分のシェーディングに基づいて、その色差成分のシェーディングを補正するための色差シェーディング補正係数を算出する色差シェーディング補正係数算出手段、
前記色差シェーディング補正係数算出手段によって算出された色差シェーディング補正係数を、前記輝度シェーディング補正係数算出手段によって算出された輝度シェーディング補正係数に対する所定の比になるように変換する変換手段、
前記画像データ取得手段に対し、露光条件を変更しつつ複数の画像データを取得するよう制御する取得制御手段、
前記取得制御手段によって取得されたこれらの画像を前記変換手段によって変換された色差シェーディング補正係数に基づいて補正する補正手段、 
前記補正手段によって補正されたこれらの画像を画素加算する画素加算手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像された画像に対してシェーディング補正を行う画像処理装置、画像処理方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、デジタルカメラでは、レンズを通過した画像を撮像すると、レンズの中心点から周辺に離れるほど光量が低下する周辺光量落ち（シェーディング）が生じる場合がある。このシェーディングは、近年の高倍率化やレンズ自体の小型化等の要因で顕著に生じてしまう。
そこで、シェーディングを低減するために、撮像素子からの出力信号に対して所定のゲインを乗算するシェーディング補正を行う技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１３４９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、異なる露光時間で連写した画像を加算合成する処理によって生成したＨＤＲ（Ｈｉｇｈ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｇｅ）画像においては、１つの露光時間で撮像したノーマルなダイナミックレンジを有する単写画像と同様にシェーディング補正を施した場合、シェーディング補正を適切に行えない場合がある。具体的には、画像の周辺部に過剰な補正が加わって輝度値が飽和（いわゆる白とび）したり、暗いシーンの撮像画像では、シェーディング補正における画像中心部から周辺部へのゲイン特性に乱れが生じ、トーンジャンプが発生することにより、画像にムラが生じたりする可能性があった。
【０００５】
なお、上記のＨＤＲ画像において、シェーディング補正はホワイトバランス調整と密接な関係を有するものであり、シェーディング補正を行わなければホワイトバランス調整との相関を取ることが困難である。即ち、ＨＤＲ画像において、シェーディング処理を行わない場合、撮影シーンによっては適切なホワイトバランス調整が行えず、色被り等の画質の劣化を招く可能性がある。
このように、従来のシェーディング補正においては、ＨＤＲ画像のシェーディングを適切に抑制することが困難であった。
【０００６】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、ＨＤＲ画像のシェーディングをより適切に抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の一態様の画像処理装置は、
光学系を介して輝度成分及び色成分を含む画像データを取得する画像データ取得手段と、
前記画像データに含まれる輝度成分のシェーディング、及び、色差成分のシェーディングをそれぞれ検出するシェーディング検出手段と、
前記シェーディング検出手段によって検出された輝度成分のシェーディングに基づいて、その輝度成分のシェーディングを補正するための輝度シェーディング補正係数を算出する輝度シェーディング補正係数算出手段と、
前記シェーディング検出手段によって検出された色差成分のシェーディングに基づいて、その色差成分のシェーディングを補正するための色差シェーディング補正係数を算出する色差シェーディング補正係数算出手段と、
前記色差シェーディング補正係数算出手段によって算出された色差シェーディング補正係数を、前記輝度シェーディング補正係数算出手段によって算出された輝度シェーディング補正係数に対する所定の比になるように変換する変換手段と、
前記画像データ取得手段に対し、露光条件を変更しつつ複数の画像データを取得するよう制御する第１の取得制御手段と、
前記第１の取得制御手段によって取得されたこれらの画像を前記変換手段によって変換された色差シェーディング補正係数に基づいて補正する第１の補正手段と、 
前記第１の補正手段によって補正されたこれらの画像を画素加算する画素加算手段と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ＨＤＲ画像のシェーディングをより適切に抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】撮像装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】電子撮像部のイメージセンサにおける画素配列（カラーフィルタ）を示す模式図である。
【図３】図１の撮像装置の撮像レンズ部のイメージサークルと所定の被写体画像の画素値を高さとする等高線分布とを模式的に示す図である。
【図４】図３の等高線分布における中心を算出する処理を説明するための図である。
【図５】所定の被写体画像の等高線分布における中心と各隅部とを結ぶ各線分を模式的に示す図である。
【図６】図５の所定の被写体画像の等高線分布における中心から上下左右の各方向の距離補正係数を算出する処理を説明するための図である。
【図７】図１の撮像装置により算出された斜め方向の仮補正ゲインと代表テーブルの補正ゲインを示すグラフである。
【図８】色成分毎の補正ゲインテーブルを示す図である。
【図９】補正情報算出処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
【図１０】シェーディング補正処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明について、図面を用いて具体的な態様を説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
【００１１】
［実施形態１］
図１は、本発明を適用した実施形態１の撮像装置１００の概略構成を示すブロック図である。
実施形態１の撮像装置１００は、撮像レンズ部１のレンズ全体に入射される光量が略等しい条件下で電子撮像部２により撮像された所定の画像（シェーディング効果が現れた画像）を取得し、この所定の画像の画素値に基づいて、当該画素値の強さの分布（例えば、等高線分布Ｄ）における基準位置を算出する。そして、撮像装置１００は、所定の画像における分布の基準位置から当該所定の画像の各隅部までの各距離を基準として、電子撮像部２から出力される画像情報における複数の画素の画素値のシェーディング補正用の補正情報（シェーディング補正係数）を算出する。そして、撮像装置１００は、補正情報に基づいて、ダイナミックレンジを拡張したＨＤＲ画像と、通常のダイナミックレンジを有する単写画像とで、異なるシェーディング補正を行う。
具体的には、図１に示すように、撮像装置１００は、撮像レンズ部１と、電子撮像部２と、ユニット回路部３と、メモリ４と、補正情報算出部５と、画像処理部６と、表示制御部７と、表示部８と、画像記録部９と、操作入力部１０と、中央制御部１１とを備えている。
【００１２】
撮像レンズ部１は、例えば、図示は省略するが、各種の光学レンズや絞り等を有し、これらを通過した被写体の光学像を結像する。
また、撮像レンズ部１は、複数の光学レンズを有して構成された光学ズーム機構を具備している。そして、撮像レンズ部１は、複数の光学レンズのうち、ズーム調整用レンズ（図示略）の光軸方向の位置を調整することで焦点距離を可変させる。
具体的には、例えば、ユーザによる操作入力部１０のズームボタンの所定操作に基づいて中央制御部１１によって光学ズーム倍率が指定されると、図示しないレンズ駆動部（例えば、モータ、カム等）は、中央制御部１１から出力され入力された光学ズーム倍率の指定指示に従って、ズーム調整用レンズを光軸方向に移動させて当該ズーム調整用レンズの光軸方向の位置を調整する。
【００１３】
電子撮像部２は、例えば、図示は省略するが、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ-ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等のイメージセンサから構成されている。そして、電子撮像部２は、撮像レンズ部１の各種光学レンズや絞り（図示略）を通過した光学像を、略矩形状の撮像領域にてＲＧＢ色成分よりなる二次元の画像信号に変換して、ユニット回路部３に出力する。
【００１４】
図２は、電子撮像部２のイメージセンサにおける画素配列（カラーフィルタ）を示す模式図である。
本実施形態において、電子撮像部２のイメージセンサは、単板式のイメージセンサによって構成され、一般的に知られるＢａｙｅｒ配列である、赤色フィルタが形成された撮像画素（Ｒ成分）及び緑色フィルタが形成された撮像画素（Ｇ成分）とが行方向に交互に配置されたＧＲラインと、緑色フィルタが形成された撮像画素（Ｇ成分）及び青色フィルタが形成された撮像画素（Ｂ成分）とが行方向に交互に配置されたＧＢラインとが、列方向に交互に配列されたパターンを有している。
【００１５】
これらＲＧＢの各色成分の撮像画素によって、画像データにおける赤色、緑色及び青色の色成分が構成される。また、緑色成分（Ｇ成分）の画像データは、画像データの輝度成分を表すものとして取り扱うことができる。緑色成分は、人間の視覚において他の色より敏感な色成分であるため、緑色成分を輝度成分として取り扱うことで、シェーディング補正を効果的に行うことができる。
なお、緑色成分の撮像画素は、ＧＲラインにおける撮像画素（以下、適宜「ＧＲ成分」と呼ぶ。）とＧＢラインにおける撮像画素（以下、適宜「ＧＢ成分」と呼ぶ。）とを区別して取り扱うことができる。このような取り扱いとすることで、単板式のイメージセンサにおいて、各ラインに含まれる緑色成分の画素を基準として、より正確に輝度を検出することができる。
【００１６】
図１に戻り、ユニット回路部３は、電子撮像部２から出力された被写体の光学像に応じたＲＧＢ色成分よりなるアナログの画像信号が入力される。また、ユニット回路部３は、図示は省略するが、入力された画像信号を保持するＣＤＳ（Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ  Ｄｏｕｂｌｅ  Ｓａｍｐｌｉｎｇ）と、その画像信号を増幅するゲイン調整アンプ、増幅された画像信号をデジタルの画像信号（ＲＧＢ画像データ）に変換するＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｖｅｒｔｏｒ）等から構成されている。
また、ユニット回路部３は、必要に応じて、入力された画像信号をＹＵＶ色空間に対応する画像データ（ＹＵＶ画像データ）や、ＨＳＶ色空間に対応する画像データ（ＨＳＶ画像データ）に変換して中央制御部１１に出力する。
【００１７】
メモリ４は、例えば、ＤＲＡＭ（Dynamic  Random  Access  Memory）等により構成され、補正情報算出部５、画像処理部６、表示制御部７、中央制御部１１等によって処理されるデータ等を一時的に記憶する。
【００１８】
補正情報算出部５は、画像取得部５ａと、第１算出部５ｂと、第２算出部５ｃとを具備している。
【００１９】
画像取得部５ａは、撮像レンズ部１及び電子撮像部２により撮像され、補正情報算出処理（後述）に用いられる所定の画像や、単写画像の画像データあるいはＨＤＲ画像生成のための露光時間の異なる複数の画像データを取得する。
即ち、電子撮像部２は、例えば、中央制御部１１の撮像を制御する機能である撮像制御部（図示略）の制御下にて撮像レンズ部１のＦ値や光学ズーム倍率等の撮影条件が固定されると共に、撮像レンズ部１の撮像光学系（より具体的には、少なくとも電子撮像部２の撮像領域と光軸方向に重なる領域）に入射される光量が略等しくなるような条件下で、補正情報算出処理のために所定の被写体（例えば、白色光等）を撮像する。そして、画像取得部５ａは、電子撮像部２から出力されユニット回路部３により変換された所定の被写体画像Ｐ１の画像データ（例えば、ＲＧＢ画像データやＹＵＶ画像データ等）を取得する。
また、画像取得部５ａは、ユーザによるシャッタボタンの押下に対応して、単写画像や、露出ブラケット連写と画素加算合成によりＨＤＲ画像を、生成するための画像データを取得する。
【００２０】
第１算出部５ｂは、画像取得部５ａにより取得された所定の被写体の画像の画素値に基づいて、当該画素値の強さの分布としての等高線分布Ｄにおける中心Ｃの座標（ｘｃ,ｙｃ）を算出する。
即ち、第１算出部５ｂは、画像取得部５ａにより取得された所定の被写体画像Ｐ１の画像データの各画素の画素値に基づいて、当該画素値を高さとする等高線分布Ｄ（図３（ａ）参照）を生成する。
【００２１】
ここで、画素値とは、例えば、ＲＧＢ画像データの各画素の各色成分毎のデータや、ＹＵＶ画像データの各画素の輝度値Ｙ等のことである。例えば、画素値として輝度値Ｙを適用した場合、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、撮像レンズ部１の撮像光学系の中心が輝度値が最も高く（最も明るく）、中心から周辺に離れるほど輝度値が低下している（シェーディング効果）。
また、図３（ｂ）にあっては、図３（ａ）に示す中心と周縁部とを結ぶ線分Ｒに沿って並んだ複数の画素の輝度値Ｙを所定の間隔を空けてサンプリングしたものを模式的に表している。
なお、等高線分布Ｄは、所定の被写体画像Ｐ１の画像データにおける各画素の画素値の強さ（大きさ）に基づいて仮想的に表したシェーディング効果を表す輝度値の分布であって、所定の被写体画像Ｐ１の画像データに実際に現れているものではない。
【００２２】
第１算出部５ｂが等高線分布Ｄを生成することは、所定の被写体の画像にシェーディングが発生していることを意味しており、即ち、第１算出部５ｂは、シェーディング検出の機能を有している。
【００２３】
また、第１算出部５ｂは、所定の被写体画像Ｐ１の水平方向（一方向）に並んだ複数の画素の画素値に基づいて、等高線分布Ｄにおける当該水平方向の重心ｘｃを算出すると共に、所定の被写体画像Ｐ１の垂直方向（一方向と略直交する他方向）に並んだ複数の画素の画素値に基づいて、等高線分布Ｄにおける当該垂直方向の重心ｙｃを算出する。そして、第１算出部５ｂは、所定の被写体画像Ｐ１の水平方向及び垂直方向の各々の重心ｘｃ、ｙｃに基づいて、等高線分布Ｄにおける中心Ｃの座標（ｘｃ,ｙｃ）を基準位置として算出する。
なお、以下の説明にあっては、各座標は、例えば、所定の被写体画像Ｐ１の左上隅部を原点標（０,０）として表すものとする。
【００２４】
第１算出部５ｂは、等高線分布Ｄにおける水平方向（ｘ軸方向）の重心を算出する場合、所定の被写体画像Ｐ１の画像データの各画素の画素値（例えば、輝度値Ｙ）に基づいて、水平方向の所定の線分Ｘの端点Ａ、Ｂの各画素の画素値を特定する。具体的には、第１算出部５ｂは、垂直方向（ｙ軸方向）の所定位置（例えば、略中央部）にて、水平方向に延在する所定の線分Ｘを特定し、当該線分Ｘの端点Ａ、Ｂの各画素の画素値を取得する。
そして、第１算出部５ｂは、端点Ａ、Ｂの各画素の画素値どうしを比較して、これら画素値どうしが等しいと判定した場合には、周辺光量落ちが水平方向に沿って対称（左右対称）と考えられるので、線分Ｘの中点を重心ｘｃとする。一方、第１算出部５ｂは、端点Ａ、Ｂの各画素の画素値が異なると判定した場合には、画素値の低い方の端点（例えば、図４（ａ）における端点Ｂ）側にて他方の端点（例えば、図４（ａ）における端点Ａ）の画素の画素値と等しい位置（例えば、点Ｂ’）を特定し、当該位置（点Ｂ’）と他方の端点（端点Ａ）の中点を重心ｘｃとする。
【００２５】
また、第１算出部５ｂは、等高線分布Ｄにおける垂直方向（ｙ軸方向）に関しても、垂直方向の所定の線分Ｙについて重心ｙｃを算出する。なお、重心ｙｃの算出方法は、上記した重心ｘｃの算出方法と略同様であり、その詳細な説明は省略する。
そして、第１算出部５ｂは、上記のようにして算出された所定の被写体画像Ｐ１の水平方向の重心ｘｃ及び垂直方向の重心ｙｃを、等高線分布Ｄにおける中心Ｃ、即ち、シェーディング中心Ｃの座標（ｘｃ,ｙｃ）として特定する（図４（ｂ）参照）。
【００２６】
なお、線分Ｘの重心ｘｃ及び線分Ｙの重心ｙｃの算出にて、各線分Ｘ、Ｙの端点Ａ、Ｂの各画素を中心とする所定範囲内の周辺画素の画素値の平均値を用いても良く、これにより、所定の被写体画像Ｐ１の画像データに含まれるノイズの影響を低減することができる。
【００２７】
また、所定の被写体画像Ｐ１の短辺方向の重心、即ち、垂直方向の重心ｙｃを算出する場合、第１算出部５ｂは、略矩形状の所定の被写体画像Ｐ１の中心を通り、当該所定の被写体画像Ｐ１の短辺及び長辺と交わる斜め方向に延在する２つの線分Ｙａ、Ｙｂに沿って並んだ複数の画素の画素値に基づいて、等高線分布Ｄにおける垂直方向（短辺と略平行な他方向）の重心ｙｃを算出しても良い（図４（ｃ）参照）。
具体的には、第１算出部５ｂは、上記と同様にして、２つの線分Ｙａ、Ｙｂの各々の重心ｙｃ１、ｙｃ２を算出し、各重心ｙｃ１、ｙｃ２から引いた垂線どうしが交わる点を垂直方向の重心ｙｃとして算出する。
【００２８】
このように、第１算出部５ｂは、画像取得部５ａにより取得された所定の被写体画像Ｐ１の画素値に基づいて、当該画素値の強さの分布（等高線分布Ｄ）における基準位置を算出する。
【００２９】
第２算出部５ｃは、所定の被写体画像Ｐ１におけるシェーディング中心Ｃから当該所定の被写体画像Ｐ１の左上、右上、左下、右下の４つの隅部の各々までの距離を基準として、電子撮像部２から出力される画像情報における複数の画素の画素値（例えば、輝度値Ｙ）に対するシェーディング補正用の補正ゲイン代表テーブルＴ（補正情報；後述）を算出する。
具体的には、第２算出部５ｃは、中心ゲイン算出部ｃ１と、補正係数算出部ｃ２と、仮補正ゲイン算出部ｃ３と、仮補正ゲイン特定部ｃ４とを具備している。
【００３０】
中心ゲイン算出部ｃ１は、所定の被写体画像Ｐ１の等高線分布Ｄにおける中心Ｃ、即ち、シェーディング中心Ｃにおける画素値を、シェーディング補正用の補正ゲインの算出の基準となる補正ゲイン（中心ゲイン）として算出する。
なお、中心ゲインの算出にて、シェーディング中心Ｃの画素を中心とする所定範囲内の周辺画素の画素値の平均値を用いても良く、これにより、所定の被写体画像Ｐ１の画像データに含まれるノイズの影響を低減することができる。
【００３１】
補正係数算出部ｃ２は、シェーディング中心Ｃからの距離に応じた距離補正係数を算出する。
即ち、補正係数算出部ｃ２は、所定の被写体画像Ｐ１の画像データの各画素の画素値に基づいて、シェーディング中心Ｃから上下左右の各方向に並んだ複数の画素の画素値を所定の間隔（例えば、シェーディング補正時の画素間隔等）を空けて取得する。そして、補正係数算出部ｃ２は、中心ゲイン算出部ｃ１により算出された中心ゲインを基準として所定の演算を行うことで、上下左右の各方向について複数の画素の画素値からなる画素値系列の各画素値に対応するシェーディング補正用の補正ゲインを算出する。これにより、補正係数算出部ｃ２は、上下左右の各方向についてシェーディング補正用の補正ゲインからなるサンプル系列を算出する。ここで、上下左右の各方向の補正ゲインのサンプル系列は、シェーディング中心Ｃから距離が離れるに従って補正ゲインが大きくなるような曲線に近似した形状となる（図６（ｂ）参照）。
なお、シェーディング中心Ｃから上下左右の各方向に並んだ複数の画素の画素値を取得する間隔は、シェーディング補正時の画素間隔に限られるものではなく、上下左右の各方向の距離補正係数を算出するのに十分な精度が得られるような画素間隔であれば適宜任意に変更可能である。
【００３２】
続けて、補正係数算出部ｃ２は、上下左右の各方向のサンプル系列のうち、シェーディング中心Ｃからの距離が最も遠い方向（例えば、図６（ａ）における右方向）の距離補正係数を基準（距離補正係数：1.0）として設定し、残りの方向の距離補正係数を等高線分布Ｄにおける間隔に応じて設定する。
具体的には、補正係数算出部ｃ２は、シェーディング中心Ｃからの距離が最も遠い方向の等高線分布Ｄにおける間隔を基準として、求めたい方向の等高線分布Ｄにおける間隔が狭くなっている場合（例えば、上方向や左方向等の場合）には、シェーディング中心Ｃからの距離に応じた補正ゲインが基準よりも大きくなるような距離補正係数を設定する。一方で、補正係数算出部ｃ２は、求めたい方向の等高線分布Ｄにおける間隔が広くなっている場合（例えば、下方向等の場合）には、シェーディング中心Ｃからの距離に応じた補正ゲインが基準よりも小さくなるような距離補正係数を設定する。
【００３３】
例えば、図６（ａ）に示すように、補正係数算出部ｃ２は、等高線分布Ｄにおける間隔が最も狭くなっている上方向は、補正ゲインが最も大きくなるような距離補正係数（例えば、距離補正係数：1.4）を設定し、また、等高線分布Ｄにおける間隔が次に狭くなっている左方向は、補正ゲインが次に大きくなるような距離補正係数（例えば、距離補正係数：1.2）を設定する。また、補正係数算出部ｃ２は、シェーディング中心Ｃからの距離が最も遠い方向の等高線分布Ｄにおける間隔よりも等高線の間隔が広くなっている下方向は、補正ゲインが基準よりも小さくなるような距離補正係数（例えば、距離補正係数：0.7）を設定する。
【００３４】
なお、距離補正係数の算出にて、上下左右の各方向の補正ゲインのサンプル系列を基準とするようにしたが、例えば、当該サンプル系列を算出するのに用いられる上下左右の各方向についての複数の画素の画素値からなる画素値系列を基準としても良い。
【００３５】
仮補正ゲイン算出部ｃ３は、所定の被写体画像Ｐ１におけるシェーディング中心Ｃと４つの隅部の各々とを結ぶ斜め４方向の各線分Ｌ（図５参照）ついて、当該各線分Ｌに沿う複数の画素の画素値のシェーディング補正用の仮補正ゲインをそれぞれ算出する。
即ち、仮補正ゲイン算出部ｃ３は、所定の被写体画像Ｐ１の画像データの各画素の画素値に基づいて、シェーディング中心Ｃから左上、右上、左下、右下の斜め４方向の各線分Ｌに沿って並んだ複数の画素の画素値を所定の間隔（サンプリング間隔）を空けて取得する。このとき、仮補正ゲイン算出部ｃ３は、斜め４方向の複数の画素の画素値のサンプリング間隔を、補正係数算出部ｃ２により算出された上下左右の各方向の距離補正係数を基準として算出する。
【００３６】
このように、仮補正ゲイン算出部ｃ３は、所定の画像におけるシェーディング中心Ｃと各隅部とを結ぶ各線分Ｌに沿う複数の画素の画素値のシェーディング補正用の仮補正ゲインのサンプル系列（仮補正情報）をそれぞれ算出する。
なお、仮補正ゲインの算出にて、各画素を中心とする所定範囲内の周辺画素の画素値の平均値を用いても良く、これにより、所定の被写体画像Ｐ１の画像データに含まれるノイズの影響を低減することができる。
【００３７】
仮補正ゲイン特定部ｃ４は、仮補正ゲイン算出部ｃ３により算出された４つの斜め方向の仮補正ゲインのサンプル系列の中で、一の斜め方向の仮補正ゲインのサンプル系列を特定する。
具体的には、仮補正ゲイン特定部ｃ４は、所定の被写体画像Ｐ１における左上、右上、左下、右下の４つの隅部のうち、シェーディング中心Ｃから最も近い隅部における像高を特定する。そして、仮補正ゲイン特定部ｃ４は、４つの斜め方向の仮補正ゲインのサンプル系列の中で、特定された像高にて最も仮補正ゲインの小さい斜め方向のサンプル系列を特定する。
例えば、図７には、所定のサンプリング間隔（補正間隔）毎の斜め方向の仮補正ゲインと代表テーブルＴ（後述）の補正ゲインを示すが、左上方向の仮補正ゲインのサンプル系列が像高64付近までしかなく、この場合、仮補正ゲイン特定部ｃ４は、シェーディング中心Ｃから最も近い隅部として、左上隅部を特定する。そして、当該像高64では、左上方向の仮補正ゲインのサンプル系列の仮補正ゲインが最も小さくなるので、仮補正ゲイン特定部ｃ４は、最も仮補正ゲインの小さい斜め方向の仮補正ゲインのサンプル系列として、左上方向の仮補正ゲインのサンプル系列を特定する。
【００３８】
このように、仮補正ゲイン特定部ｃ４は、仮補正ゲイン算出部ｃ３により算出された斜め方向の各線分Ｌに対応する仮補正ゲインのサンプル系列（仮補正情報）のうち、シェーディング中心Ｃから最も近い隅部までの距離に対応する仮補正ゲイン（補正値）が最小となる一の斜め方向の仮補正ゲインのサンプル系列（仮補正情報）を特定する。
【００３９】
そして、第２算出部５ｃは、仮補正ゲイン特定部ｃ４により特定された一の斜め方向の仮補正ゲインのサンプル系列を基準として、シェーディング補正用の補正ゲイン代表テーブルＴを算出する。
具体的には、第２算出部５ｃは、シェーディング中心Ｃからの各距離（各像高）にて、仮補正ゲイン特定部ｃ４により特定された一の斜め方向（例えば、左上方向）の仮補正ゲインのサンプル系列における各仮補正ゲイン（補正値）が、他の３つの斜め方向の仮補正ゲインのサンプル系列における各仮補正ゲインを上回らないように当該一の斜め方向の仮補正ゲインのサンプル系列を修正する。即ち、例えば、図７に示すように、左上方向の仮補正ゲインのサンプル系列は、像高64よりも小さい一部の領域（例えば、像高50〜60程度）で他の斜め方向の仮補正ゲインの方が小さくなるというゲインの逆転現象が起こっている。そこで、左上方向の仮補正ゲインのサンプル系列にてゲインの逆転現象が起こらない程度（例えば、70〜80％程度）に各仮補正ゲインを抑制する。
そして、第２算出部５ｃは、修正された一の斜め方向の仮補正ゲインのサンプル系列を、シェーディング補正用の補正ゲイン代表テーブルＴ（図７参照）として算出する。
本実施形態において、補正情報算出部５は、画像データにおける各色成分毎に上記処理を行い、色成分毎の補正ゲイン代表テーブルＴを取得する。即ち、補正情報算出部５は、画像データにおけるＧＲ成分、ＧＢ成分、Ｒ成分及びＢ成分について、補正ゲイン代表テーブルＴを取得する（図７参照）。以下、輝度成分（Ｇ成分あるいはＧＲ成分とＧＢ成分）についての補正ゲイン代表テーブルＴを適宜「輝度シェーディング補正係数」、他の色成分（Ｒ成分及びＢ成分）についての補正ゲイン代表テーブルＴを適宜「色シェーディング補正係数」と呼ぶ。
【００４０】
なお、仮補正ゲイン特定部ｃ４により特定された一の斜め方向の仮補正ゲインのサンプル系列が、シェーディング中心Ｃから最も遠い斜め方向の仮補正ゲインのサンプル系列よりも短い場合には、第２算出部５ｃは、上記と同様にして、少なくともシェーディング中心Ｃから最も遠い隅部における像高（例えば、右下方向の像高73）まで線型補間により補正ゲインを算出していく。このとき、第２算出部５ｃは、計算誤差等を考慮して、シェーディング中心Ｃから最も遠い隅部における像高を超えるまで（例えば、像高76程度）、補正ゲインを算出しても良い。
【００４１】
このように、第２算出部５ｃは、所定の被写体画像Ｐ１における第１算出部５ｂにより算出されたシェーディング中心Ｃから当該所定の被写体画像Ｐ１の各隅部までの各距離を基準として、電子撮像部２から出力される画像情報における複数の画素の画素値に対するシェーディング補正用の補正ゲイン代表テーブルＴ（補正情報）を算出する。
【００４２】
また、本実施形態において、第２算出部５ｃは、異なる露光時間で同一のフレームを連写することによりＨＤＲ画像を生成する撮像モード（以下、「ＨＤＲモード」と呼ぶ。）と、単一の露光時間で１つのフレームを撮像することにより通常のダイナミックレンジを有する単写画像を生成する撮像モード（以下、「単写モード」と呼ぶ。）とによって、色成分毎に行うシェーディング補正における補正ゲインを変化させる。
【００４３】
具体的には、第２算出部５ｃは、単写モードの場合には、各色成分の補正ゲイン代表テーブルＴ（補正情報）を基準として、撮像レンズ部１の絞り値や光学ズーム倍率毎に、予め設定した演算を行うことで、電子撮像部２から出力される画像情報に対する色成分毎の補正ゲインテーブルをそれぞれ生成する。
一方、第２算出部５ｃは、ＨＤＲモードの場合には、各色成分の補正ゲイン代表テーブルＴ（補正情報）に対し、輝度成分（Ｇ成分）の補正ゲインを１として他の色成分の補正ゲインを輝度成分の補正ゲインに対する比に変換する。そして、第２算出部５ｃは、変換した補正ゲインを基準として、撮像レンズ部１の絞り値や光学ズーム倍率毎に、予め設定した演算を行うことで、電子撮像部２から出力される画像情報に対する色成分毎の補正ゲインテーブルをそれぞれ生成する。
【００４４】
図８は、色成分毎の補正ゲインテーブルを示す図であり、図８（ａ）は単写モードの補正ゲインテーブル、図８（ｂ）はＨＤＲモードの補正ゲインテーブルを示している。なお、図８においては、輝度成分として、ＧＲ成分とＧＢ成分を区別して示している。ただし、これらをまとめてＧ成分として取り扱うことも可能である。
【００４５】
図８に示すように、単写モードの場合、補正ゲイン代表テーブルＴを基準として輝度成分（ＧＲ成分及びＧＢ成分）及び各色成分（Ｒ成分及びＢ成分）の補正ゲインテーブルが設定されている。
これに対し、ＨＤＲモードの場合、単写モードにおける輝度成分（ＧＲ成分及びＧＢ成分）の補正ゲインを全ての像高に渡って１とし、各像高において輝度成分に対する各色成分の比（ＧＲ成分に対するＲ成分の比、ＧＢ成分に対するＢ成分の比）を補正ゲインとする補正ゲインテーブルが設定されている。
【００４６】
このような補正ゲインテーブルとすることにより、ＨＤＲモードによって撮像する場合、輝度成分に対してはシェーディング補正を行わず、各色成分に対しては、色バランスを維持するようにシェーディング補正が施される。
そして、このように輝度成分に対する各色成分のバランスが維持された状態の複数の画像データ（異なる露光時間の画像データ）が加算合成されて、ＨＤＲ画像が生成される。
そのため、ＨＤＲ画像を生成する際に、シェーディング補正及びホワイトバランス調整処理を施したとしても、輝度の変更に対して色バランスが崩れることを防ぐことができる。
なお、ＧＲ成分及びＧＢ成分をまとめてＧ成分として取り扱う場合、このＧ成分に対するＲ成分及びＢ成分の比を補正ゲインとする補正ゲインテーブルが設定される。
【００４７】
画像処理部６は、補正情報記憶部６ａと、補正処理部６ｂとを具備している。
補正情報記憶部６ａは、補正情報算出部５の第２算出部５ｃにより算出された色成分毎のシェーディング補正用の補正ゲイン代表テーブルＴを記憶する。また、補正情報記憶部６ａは、シェーディング中心Ｃの座標と、各補正ゲインテーブルと対応付けられた上下左右の距離補正係数を記憶する。本実施形態においては、シェーディング補正処理の際に、後述する補正処理部６ｂが補正ゲイン代表テーブルＴに基づいて、撮像レンズ部１の絞り値や光学ズーム倍率毎に電子撮像部２から出力される画像情報に対する補正ゲインをそれぞれ算出する。
【００４８】
なお、補正情報記憶部６ａには、シェーディング補正用の補正ゲイン代表テーブルＴに加え、撮像レンズ部１の絞り値や光学ズーム倍率に応じて補正ゲインが変更された複数の補正ゲインテーブルを予め算出して記憶しておくことも可能である。
【００４９】
補正処理部６ｂは、電子撮像部２から出力される画像情報に対してシェーディング補正を行う。
即ち、補正処理部６ｂは、被写体の撮像の際に電子撮像部２から出力されユニット回路部３により生成された所定の撮像画像の画像データに対して、撮像レンズ部１の絞り値や光学ズーム倍率に応じて、所定の補正ゲインを乗算するシェーディング補正を行う。
ここで、シェーディング補正とは、撮像画像のＲＧＢ画像データの各画素の各色成分毎のデータの色むらを補正する処理（クロマシェーディング）や、撮像画像のＹＵＶ画像データの各画素の輝度値Ｙの輝度むらを補正する処理（輝度シェーディング）のことである。本実施形態においては、ＲＧＢ画像データを対象としてシェーディング処理を施すものとする。
【００５０】
具体的には、先ず、中央制御部１１は、ユーザによる操作入力部１０の所定操作に基づいて撮像モード（単写モードあるいはＨＤＲモード）、光学ズーム倍率や絞り値の指定指示に係る所定の操作信号が入力されると、この指定指示に対応するズーム調整用レンズの光軸方向の位置や絞り値を特定する。そして、中央制御部１１は、特定されたズーム調整用レンズの光軸方向の位置や絞り値に係る所定の指示信号を画像処理部６の補正処理部６ｂに出力する。
補正処理部６ｂは、ズーム調整用レンズの光軸方向の位置や絞り値に基づいて、補正情報記憶部６ａに記憶されている色成分毎のシェーディング補正用の補正ゲイン代表テーブルＴを読み出す。また、補正処理部６ｂは、補正情報記憶部６ａに記憶されているシェーディング中心Ｃの座標及び上下左右の距離補正係数を読み出す。
【００５１】
そして、補正処理部６ｂは、色成分毎の補正ゲイン代表テーブルＴを参照して、撮像レンズ部１の絞り値や光学ズーム倍率毎に、予め設定した演算を行うことで、電子撮像部２から出力される画像情報に対する色成分毎の補正ゲインテーブルをそれぞれ生成する。
このとき、補正処理部６ｂは、後述するように、単写する場合とＨＤＲ画像を生成するために撮像する場合とで、異なるシェーディング補正処理を実行する。
【００５２】
そして、補正処理部６ｂは、ユニット回路部３により生成された所定の撮像画像の各画素について、その画素のシェーディング中心Ｃからの距離と上下左右の距離補正係数とシェーディング補正用の補正ゲインテーブルによって所定の補正ゲインを算出して、当該補正ゲインを各画素の画素値に乗算するシェーディング補正を行う。
また、補正処理部６ｂは、シェーディング補正が施された所定の撮像画像の画像データを処理済み画像として中央制御部１１に出力する。
【００５３】
なお、補正処理部６ｂは、中央制御部１１とは独立して、ズーム調整用レンズの光軸方向の位置や絞り値に基づいて、シェーディング補正用の所定の補正ゲインテーブルを補正情報記憶部６ａから読み出す処理を行っても良い。
【００５４】
このように、補正処理部６ｂは、第２算出部５ｃにより算出された色成分毎のシェーディング補正用の補正情報に基づいて、電子撮像部２から出力される画像情報に対してシェーディング補正を行う。
【００５５】
また、画像処理部６は、所定の撮像画像の画像データの記録の際に、中央制御部１１から出力された画像データを受け取って、当該画像データに対して各種の画像処理や圧縮等を施してファイル化する。そして、画像処理部６は、ファイル化された画像データを画像記録部９に出力する。
【００５６】
表示制御部７は、メモリ４に一時的に記憶されている表示用の画像データを読み出して表示部８に表示させる制御を行う。
具体的には、表示制御部７は、ＶＲＡＭ、ＶＲＡＭコントローラ、デジタルビデオエンコーダ等を備えている（いずれも図示略）。そして、デジタルビデオエンコーダは、中央制御部１１の制御下にてメモリ４から読み出されてＶＲＡＭに記録されている輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ，Ｃｒを、ＶＲＡＭコントローラを介してＶＲＡＭから定期的に読み出して、これらのデータを元にビデオ信号を発生して表示部８に出力する。
【００５７】
表示部８は、例えば、液晶表示装置であり、表示制御部７からのビデオ信号に基づいて電子撮像部２により撮像された画像等を表示画面に表示する。具体的には、表示部８は、静止画撮像モードや動画撮像モードにて、電子撮像部２による被写体の撮像により生成された複数の画像フレームを所定のフレームレートで逐次更新しながらライブビュー画像を表示する。
【００５８】
画像記録部９は、例えば、不揮発性メモリ等により構成され、画像処理部６の符号化部（図示略）により所定の圧縮形式で符号化された記録用の静止画像データや複数の画像フレームからなる動画像データを記録する。
【００５９】
操作入力部１０は、当該撮像装置１００の所定操作を行うためのものである。具体的には、操作入力部１０は、被写体の撮像指示に係るシャッタボタン、撮像モードや機能等の選択指示に係る選択決定用ボタン、ズーム量の調整指示に係るズームボタン等を備え（いずれも図示略）、これらのボタンの操作に応じて所定の操作信号を中央制御部１１に出力する。
【００６０】
中央制御部１１は、撮像装置１００の各部を制御するものである。具体的には、中央制御部１１は、図示は省略するが、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）を備え、撮像装置１００用の各種処理プログラム（図示略）に従って各種の制御動作を行う。
【００６１】
次に、撮像装置１００によるシェーディング補正用の補正情報算出処理について、図９を参照して説明する。
図９は、補正情報算出処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
図９に示すフローチャートは、画像データの色成分毎に実行され、色成分毎のシェーディング補正用の補正ゲイン代表テーブルＴ（補正情報）が生成される。
【００６２】
図９に示すように、画像処理部６の補正処理部６ｂは、補正情報記憶部６ａに記憶されている情報（例えば、シェーディング補正用の補正ゲイン代表テーブルＴ等）を初期化した後（ステップＳ１）、補正情報算出部５の画像取得部５ａは、撮像レンズ部１及び電子撮像部２により撮像されたシェーディング補正用の所定の被写体画像Ｐ１を取得する（ステップＳ２）。
具体的には、例えば、撮像レンズ部１のＦ値や光学ズーム倍率等の撮影条件が固定されると共に、撮像レンズ部１のレンズ全体に入射される光量が略等しくなるような条件下で、電子撮像部２により所定の被写体（例えば、白色光等）が撮像された後、ユニット回路部３により変換された所定の被写体画像Ｐ１の画像データ（例えば、ＲＧＢ画像データやＹＵＶ画像データ等）を、画像取得部５ａは取得する。
【００６３】
次に、第１算出部５ｂは、画像取得部５ａにより取得された所定の被写体画像Ｐ１の画素値に基づいて、当該画素値の強さの分布である等高線分布Ｄを生成した後、等高線分布Ｄにおける中心Ｃ、即ち、シェーディング中心Ｃの座標（ｘｃ,ｙｃ）を算出する（ステップＳ３）。
具体的には、第１算出部５ｂは、所定の被写体画像Ｐ１の等高線分布Ｄにおける水平方向の重心ｘｃを算出すると共に、所定の被写体画像Ｐ１の等高線分布Ｄにおける垂直方向の重心ｙｃを算出する。そして、第１算出部５ｂは、算出された所定の被写体画像Ｐ１の水平方向の重心ｘｃ及び垂直方向の重心ｙｃを、シェーディング中心Ｃの座標（ｘｃ,ｙｃ）として特定する。
【００６４】
続けて、第２算出部５ｃの中心ゲイン算出部ｃ１は、所定の被写体画像Ｐ１におけるシェーディング中心Ｃの画素値を、シェーディング補正用の補正ゲインの算出の基準となる中心ゲインとして算出する（ステップＳ４）。
【００６５】
次に、第２算出部５ｃの補正係数算出部ｃ２は、上下左右の各方向についてのシェーディング補正用の補正ゲインからなるサンプル系列をそれぞれ算出する（ステップＳ５）。
具体的には、補正係数算出部ｃ２は、所定の被写体画像Ｐ１の画像データの各画素の画素値に基づいて、シェーディング中心Ｃから上下左右の各方向に並んだ複数の画素の画素値を所定の間隔を空けて取得する。続けて、補正係数算出部ｃ２は、中心ゲイン算出部ｃ１により算出された中心ゲインを基準として、上下左右の各方向について複数の画素値からなる画素値系列の各画素値に対応するシェーディング補正用の補正ゲインを算出していくことで、上下左右の各方向のシェーディング補正用の補正ゲインからなるサンプル系列をそれぞれ算出する。
【００６６】
続けて、補正係数算出部ｃ２は、上下左右の各方向について、シェーディング補正用の補正ゲインをシェーディング中心Ｃからの距離に応じて補正するための距離補正係数をそれぞれ算出する（ステップＳ６）。
具体的には、補正係数算出部ｃ２は、上下左右の各方向のサンプル系列のうち、シェーディング中心Ｃからの距離が最も遠い方向（例えば、図６（ａ）における右方向）の距離補正係数を基準（距離補正係数：1.0）として設定し、残りの方向の距離補正係数を等高線分布Ｄにおける間隔に応じて設定する。即ち、補正係数算出部ｃ２は、求めたい方向の等高線分布Ｄにおける間隔が基準の間隔よりも狭くなっている場合には、シェーディング中心Ｃからの距離に応じた補正ゲインが基準よりも大きくなるような距離補正係数を設定する。一方で、補正係数算出部ｃ２は、求めたい方向の等高線分布Ｄにおける間隔が基準の間隔よりも広くなっている場合（例えば、下方向等の場合）には、シェーディング中心Ｃからの距離に応じた補正ゲインが基準よりも小さくなるような距離補正係数を設定する。
【００６７】
次に、第２算出部５ｃの仮補正ゲイン算出部ｃ３は、電子撮像部２の撮像領域におけるシェーディング中心Ｃから左上、右上、左下、右下の斜め４方向について、複数の画素の画素値のサンプリング間隔をそれぞれ算出する（ステップＳ７）。
具体的には、仮補正ゲイン算出部ｃ３は、サンプリング間隔を求めたい一の斜め方向を分解した２方向の距離補正係数を基準として、当該一の斜め方向に沿って配設された複数の画素の画素値のサンプリング間隔を算出する。即ち、仮補正ゲイン算出部ｃ３は、一の斜め方向（例えば、右上方向）を分解した２方向（例えば、右方向及び上方向）のうち、水平方向と平行な方向（例えば、右方向）の距離補正係数を基準として、ｘ軸方向のサンプリング間隔の特定に係るｘ座標ｘ１を算出する一方で、垂直方向と平行な方向（例えば、上方向）の距離補正係数を基準として、ｙ軸方向のサンプリング間隔の特定に係るｙ座標ｙ１を算出する。そして、仮補正ゲイン算出部ｃ３は、ｘ座標ｘ１及びｙ座標ｙ１に基づいて、２点(ｘ１,０),(０,ｙ１)を通る楕円を算出し、当該楕円とシェーディング中心Ｃから一の斜め方向の隅部（例えば、右上隅部）への線分Ｌとの交点Ｉの座標(ｘｉ,ｙｉ)をサンプリング間隔として算出する。
【００６８】
続けて、仮補正ゲイン算出部ｃ３は、斜め４方向について、複数の画素の画素値のシェーディング補正用の仮補正ゲインからなるサンプル系列をそれぞれ算出する（ステップＳ８）。
具体的には、仮補正ゲイン算出部ｃ３は、所定の被写体画像Ｐ１の画像データの各画素の画素値に基づいて、ｘ軸方向のサンプリング間隔をｘｉ画素ずつとすると共にｙ軸方向のサンプリング間隔をｙｉ画素ずつとして、斜め４方向の各線分Ｌに沿って並んだ複数の画素の画素値を順次取得する。そして、仮補正ゲイン算出部ｃ３は、中心ゲイン算出部ｃ１により算出された中心ゲインを基準として、斜め４方向の各々についての複数の画素値からなる画素値系列の各画素値に対応するシェーディング補正用の仮補正ゲインを算出していくことで、斜め４方向の各々のシェーディング補正用の仮補正ゲインからなるサンプル系列をそれぞれ算出する。
【００６９】
次に、第２算出部５ｃは、シェーディング補正用の補正ゲイン代表テーブルＴを算出する（ステップＳ９）。
具体的には、第２算出部５ｃの仮補正ゲイン特定部ｃ４は、仮補正ゲイン算出部ｃ３により算出された４つの斜め方向の仮補正ゲインのサンプル系列の中で、一の斜め方向の仮補正ゲインのサンプル系列を特定する。即ち、仮補正ゲイン特定部ｃ４は、所定の被写体画像Ｐ１における左上、右上、左下、右下の４つの隅部のうち、シェーディング中心Ｃから最も近い隅部における像高を特定し、４つの斜め方向のサンプル系列の中で、特定された像高にて最も仮補正ゲインの小さい斜め方向（例えば、左上方向）のサンプル系列を特定する。
【００７０】
続けて、第２算出部５ｃは、シェーディング中心Ｃからの各距離にて、仮補正ゲイン特定部ｃ４により特定された一の斜め方向（例えば、左上方向）の仮補正ゲインのサンプル系列における各仮補正ゲインが、他の３つの斜め方向の仮補正ゲインのサンプル系列における各仮補正ゲインを上回らないように当該一の斜め方向の仮補正ゲインのサンプル系列を修正する。そして、第２算出部５ｃは、修正された一の斜め方向の仮補正ゲインのサンプル系列を、シェーディング補正用の補正ゲイン代表テーブルＴ（図７参照）として算出する。
【００７１】
その後、画像処理部６の補正情報記憶部６ａは、第２算出部５ｃにより算出されたシェーディング補正用の補正ゲイン代表テーブルＴ及びシェーディング中心Ｃの座標及び上下左右の距離補正係数を記憶する。
これにより、補正情報算出処理を終了する。
次に、撮像装置１００によるシェーディング補正処理について、図１０を参照して説明する。
図１０は、シェーディング補正処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
シェーディング補正処理は、画像データにシェーディング補正を行い、シャッタボタンが押下された場合には、シェーディング補正された画像を記録する一連の処理である。
図１０に示すように、画像処理部６の補正処理部６ｂは、撮像レンズ部１によって検出された光学系の焦点距離を取得する（ステップＳ２１）。
次に、補正処理部６ｂは、補正情報記憶部６ａに記憶された色成分毎の補正ゲイン代表テーブルＴを読み出す（ステップＳ２２）。
【００７２】
次に、補正処理部６ｂは、撮像モードがＨＤＲモードであるか否かの判定を行う（ステップＳ２３）。
撮像モードがＨＤＲモードである場合、ステップＳ２３における判定は肯定され、補正処理部６ｂは、第２算出部５ｃによって、補正ゲイン代表テーブルＴを基に、輝度成分の補正ゲインを１とし、他の色成分の補正ゲインを輝度成分の補正ゲインに対する比に変換して、色成分毎の補正ゲインテーブルを生成する（ステップＳ２４）。
一方、撮像モードが単写モードである場合、ステップＳ２３における判定は否定され、補正処理部６ｂの処理は、ステップＳ２５に進む。
ステップＳ２３における判定が否定された場合、及び、ステップＳ２４の後、補正処理部６ｂは、撮像レンズ部１の絞り値や光学ズーム倍率毎に、予め設定した演算を行うことで、電子撮像部２から出力される画像情報に対する色成分毎の補正ゲインテーブルをそれぞれ生成する（ステップＳ２５）。
【００７３】
ステップＳ２５の処理により、撮像モードに応じて、ＨＤＲ画像用の補正ゲインテーブルまたは単写モード用の補正ゲインテーブルが生成される。
次に、補正処理部６ｂは、ステップＳ２５において生成された補正ゲインテーブルを用いて、各色成分の画像データに対してシェーディング補正を行う（ステップＳ２６）。具体的には、撮像モードがＨＤＲモードである場合、補正処理部６ｂは、ＨＤＲモードの補正ゲインテーブル（図８（ｂ）参照）を用いて、輝度成分、Ｒ成分及びＢ成分の画像データに対して、補正ゲインを乗算する。なお、ＨＤＲモードの場合、輝度成分には補正ゲイン１（即ち、増減なし）の処理が実行される。また、撮像モードが単写モードである場合、補正処理部６ｂは、単写モードの補正ゲインテーブル（図８（ａ）参照）を用いて、輝度成分、Ｒ成分及びＢ成分の画像データに対して、補正ゲインを乗算する。
【００７４】
これにより、表示部８には、ＨＤＲ画像あるいは単写画像それぞれに応じたシェーディング補正が施されたデジタル画像が表示される。
次に、補正処理部６ｂは、再度、撮像レンズ部１によって検知された焦点距離を取得し、ステップＳ２１で取得した焦点距離と比較することにより焦点距離の変化を検知する（ステップＳ２７）。
そして、比較した結果、双方の焦点距離が一致しなかった場合には、ステップＳ２７での判定は肯定され、補正処理部６ｂの処理はステップＳ２１へ戻る。
【００７５】
以降、補正処理部６ｂは、ステップＳ２７での判定が否定されるまで、ステップＳ２１〜ステップＳ２５までの処理を繰り返し実行する。
一方、比較した結果、双方の焦点距離が一致した場合には、ステップＳ２７での判定が否定され、補正処理部６ｂの処理は、ステップＳ２８へ進む。
次に、補正処理部６ｂは、操作入力部１０のシャッタボタンが押下されているか否かの判定を行う（ステップＳ２８）。
ステップＳ２８での判定が否定された場合には、補正処理部６ｂの処理は、ステップＳ２６に戻る。
【００７６】
以降、補正処理部６ｂは、ステップＳ２８での判定が肯定されるまで、ステップＳ２６〜ステップＳ２８までの処理を繰り返し実行する。
一方、ステップＳ２８での判定が肯定された場合には、補正処理部６ｂの処理は、ステップＳ２９へ進む。
次に、補正処理部６ｂは、ステップＳ２６でシェーディング補正が施されたデジタル画像を撮像用の画像データとして表示部８へ出力する（ステップＳ２９）。
【００７７】
次に、補正処理部６ｂは、ステップＳ２９で生成した撮像用の画像データを画像記録部９へ出力する（ステップＳ３０）。
これにより、撮像用の画像データは、画像記録部９に不揮発的に記録され、記録媒体等へ保存することが可能な状態となる。
以降、補正処理部６ｂは、ユーザによって電源がオフにされるまで、上述したステップＳ２１〜ステップＳ３０までの一連の処理を実行する。
【００７８】
以上のように、実施形態１の撮像装置１００は、画像データにおける色成分毎にシェーディング補正用の補正ゲイン代表テーブルＴを算出し、単写画像を撮像する場合には、これら補正ゲイン代表テーブルＴによって、それぞれの色成分の画像をシェーディング補正する。一方、撮像装置１００は、ＨＤＲ画像を生成するために撮像する場合には、輝度成分のシェーディング補正用の補正ゲイン代表テーブルＴの値に対する他の色成分のシェーディング補正用の補正ゲイン代表テーブルＴの値の比を算出し、輝度成分の補正ゲインを１として、他の色成分の補正ゲインを乗算することにより、画像データのシェーディング補正を行う。
したがって、画像データの輝度を変更した場合に、他の色成分のバランスが変化しないため、露光時間の異なる複数の画像データを加算合成してＨＤＲ画像を生成した場合に、ホワイトバランス調整処理を行っても、色被り等の画質の劣化が生じることを抑制できる。
【００７９】
比較例として、本発明に係るシェーディング補正を行っていない画像データにホワイトバランス調整処理を施すと、輝度の調整に伴って、Ｒ成分とＧ成分とのバランスが変化し、全体的に例えば青色等に色被りする。これに対し、本発明に係るＲ成分とＧＲ成分との比及びＢ成分とＧＢ成分との比によるシェーディング補正の場合、色被りは発生せず、ホワイトバランス調整処理後も適切な色となる。
また、輝度成分に相当するＧ成分（ＧＲ成分とＧＢ成分）は、シェーディング補正なしであり、Ｒ成分及びＢ成分は、ＧＲ成分及びＧＢ成分に対する比であることから補正の度合いは小さいため、Ｒ成分及びＢ成分のシェーディング補正を実施しても、４隅等の周辺部が過補正により白とびする等の画質劣化が発生することを抑制できる。
【００８０】
ここで、本実施形態において、画像取得部５ａが画像データ取得手段を構成し、第１算出部５ｂがシェーディング検出手段を構成している。また、第２算出部５ｃが輝度シェーディング補正係数生成手段及び色差シェーディング補正係数生成手段を構成し、中央制御部１１がモード設定検出手段を構成している。また、補正処理部６ｂが第１の補正手段及び第２の補正手段を構成し、第２算出部５ｃが変換手段を構成している。
【００８１】
なお、上記実施形態１にあっては、補正処理部６ｂを備える構成を例示したが、一例であってこれに限られるものではなく、補正処理部６ｂを備えるか否か等は適宜任意に変更可能である。
例えば、上述の実施形態では、補正処理部６ｂがシェーディング補正を含む一連の処理を行うものとして説明したが、補正処理部６ｂの処理の一部あるいは全部を中央制御部１１が実行することとしても良い。
【００８２】
また、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
例えば、第１算出部５ｂによる等高線分布Ｄにおける基準位置（中心Ｃ）の算出方法として上記実施形態に例示した方法は、一例であってこれに限られるものではなく、適宜任意に変更可能である。同様に、第２算出部５ｃによるシェーディング補正用の補正ゲイン代表テーブルＴの算出方法として上記実施形態に例示した方法は、一例であってこれに限られるものではなく、適宜任意に変更可能である。
【００８３】
また、撮像装置１００の構成は、上記実施形態１に例示したものは一例であり、これに限られるものではない。例えば、撮像レンズ部１や電子撮像部２を撮像装置１００本体に対して着脱自在に構成しても良い。さらに、画像処理装置として、撮像装置１００を例示したが、これらに限られるものではない。
即ち、シェーディング補正用の所定の被写体画像Ｐ１の撮像や当該所定の被写体画像Ｐ１の画像データの生成は、当該撮像装置１００とは異なる撮像装置（図示略）にて行い、この撮像装置から出力された画像データのみを記録して、上記の補正情報算出処理を実行する構成でも良い。
【００８４】
加えて、上記実施形態にあっては、中央制御部１１の制御下にて、補正情報算出部５が駆動することにより各種機能が実現される構成としたが、これに限られるものではなく、中央制御部１１のＣＰＵによって所定のプログラム等が実行されることにより同様の機能が実現される構成としても良い。
【００８５】
また、上述の実施形態では、本発明が適用される撮像装置１００は、デジタルカメラを例として説明したが、特にこれに限定されない。
例えば、本発明は、画像処理機能を有する電子機器一般に適用することができる。具体的には、例えば、本発明は、ノート型のパーソナルコンピュータ、プリンタ、テレビジョン受像機、ビデオカメラ、携帯型ナビゲーション装置、携帯電話機、ポータブルゲーム機等に適用可能である。
また、上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるし、ソフトウェアにより実行させることもできる。
【００８６】
また、図１に示すそれぞれの機能構成は、ハードウェア単体で構成しても良いし、ソフトウェア単体で構成しても良いし、それらの組み合わせで構成しても良い。
一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、コンピュータ等にネットワークや記録媒体からインストールされる。
コンピュータは、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータであっても良い。また、コンピュータは、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能なコンピュータ、例えば汎用のパーソナルコンピュータであっても良い。
【００８７】
このようなプログラムを含む記録媒体は、ユーザにプログラムを提供するために装置本体とは別に配布されるリムーバブルメディアにより構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される記録媒体等で構成される。リムーバブルメディアは、例えば、磁気ディスク（フロッピディスクを含む）、光ディスク、又または光磁気ディスク等により構成される。光ディスクは、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ−Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ），ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）等により構成される。光磁気ディスクは、ＭＤ（Ｍｉｎｉ−Ｄｉｓｋ）等により構成される。また、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される記録媒体は、例えば、プログラムが記録されているＲＯＭやハードディスク等で構成される。
【００８８】
以下に、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［付記１］
光学系を介して輝度成分及び色成分を含む画像データを取得する画像データ取得手段と、
前記画像データに含まれる輝度成分のシェーディング、及び、色差成分のシェーディングをそれぞれ検出するシェーディング検出手段と、
前記シェーディング検出手段によって検出された輝度成分のシェーディングに基づいて、その輝度成分のシェーディングを補正するための輝度シェーディング補正係数を算出する輝度シェーディング補正係数算出手段と、
前記シェーディング検出手段によって検出された色差成分のシェーディングに基づいて、その色差成分のシェーディングを補正するための色差シェーディング補正係数を算出する色差シェーディング補正係数算出手段と、
単写モード若しくは露出条件を変えて連写し画素加算することによりダイナミックレンジを拡大させた画像を生成するＨＤＲモードの何れかのモードの設定を検出するモード設定検出手段と、
前記モード設定検出手段により単写モードの設定が検出されると、前記輝度シェーディング補正係数算出手段によって算出された輝度シェーディング補正係数、及び、前記色差シェーディング補正係数算出手段により算出された色差シェーディング補正係数に基づいて、前記取得された画像データを補正する第１の補正手段と、
前記色差シェーディング補正係数を前記算出された輝度シェーディング補正係数に対する所定の比になるように変換する変換手段と、
前記モード設定検出手段によりＨＤＲモードの設定を検出すると、前記変換手段によって変換された色差シェーディング補正係数に基づいて、前記取得された画像データを補正する第２の補正手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
［付記２］
前記画像データにおける輝度成分は、赤色、緑色及び青色の色成分によって表されたＲＧＢ画像データにおける緑色成分の画像データであることを特徴とする付記１に記載の画像処理装置。
［付記３］
前記画像データにおける輝度成分は、赤色及び緑色の色成分の画像データを取得するＧＲラインと、緑色及び青色の色成分の画像データを取得するＧＢラインとが交互に配列されたイメージセンサによって取得された画像データのうち、ＧＲラインにおける緑色の色成分の画像データ及びＧＢラインにおける青色の色成分の画像データであることを特徴とする付記１に記載の画像処理装置。
［付記４］
光学系を介して輝度成分及び色成分を含む画像データを取得する画像データ取得ステップと、
前記画像データに含まれる輝度成分のシェーディング、及び、色差成分のシェーディングをそれぞれ検出するシェーディング検出ステップと、
前記シェーディング検出ステップにて検出された輝度成分のシェーディングに基づいて、その輝度成分のシェーディングを補正するための輝度シェーディング補正係数を算出する輝度シェーディング補正係数算出ステップと、
前記シェーディング検出ステップにて検出された色差成分のシェーディングに基づいて、その色差成分のシェーディングを補正するための色差シェーディング補正係数を算出する色差シェーディング補正係数算出ステップと、
単写モード若しくは露出条件を変えて連写し画素加算することによりダイナミックレンジを拡大させた画像を生成するＨＤＲモードの何れかのモードの設定を検出するモード設定検出ステップと、
前記モード設定検出ステップにて単写モードの設定が検出されると、前記輝度シェーディング補正係数算出ステップにて算出された輝度シェーディング補正係数、及び、前記色差シェーディング補正係数算出ステップにて算出された色差シェーディング補正係数に基づいて、前記画像データを補正する第１の補正ステップと、
前記色差シェーディング補正係数を前記算出された輝度シェーディング補正係数に対する所定の比になるように変換する変換ステップと、
前記モード設定検出ステップにてＨＤＲモードの設定を検出すると、前記変換ステップにて変換された色差シェーディング補正係数に基づいて、前記取得された画像データを補正する第２の補正ステップと、
を含むことを特徴とする画像処理方法。
［付記５］
コンピュータを、
光学系を介して輝度成分及び色成分を含む画像データを取得する画像データ取得手段、
前記画像データに含まれる輝度成分のシェーディング、及び、色差成分のシェーディングをそれぞれ検出するシェーディング検出手段、
前記シェーディング検出手段によって検出された輝度成分のシェーディングに基づいて、その輝度成分のシェーディングを補正するための輝度シェーディング補正係数を算出する輝度シェーディング補正係数算出手段、
前記シェーディング検出手段によって検出された色差成分のシェーディングに基づいて、その色差成分のシェーディングを補正するための色差シェーディング補正係数を算出する色差シェーディング補正係数算出手段、
単写モード若しくは露出条件を変えて連写し画素加算することによりダイナミックレンジを拡大させた画像を生成するＨＤＲモードの何れかのモードの設定を検出するモード設定検出手段、
前記モード設定検出手段により単写モードの設定が検出されると、前記輝度シェーディング補正係数算出手段によって算出された輝度シェーディング補正係数、及び、前記色差シェーディング補正係数算出手段により算出された色差シェーディング補正係数に基づいて、前記取得された画像データを補正する第１の補正手段、
前記色差シェーディング補正係数を前記算出された輝度シェーディング補正係数に対する所定の比になるように変換する変換手段、
前記モード設定検出手段によりＨＤＲモードの設定を検出すると、前記変換手段によって変換された色差シェーディング補正係数に基づいて、前記取得された画像データを補正する第２の補正手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
【符号の説明】
【００８９】
１００・・・撮像装置、１・・・撮像レンズ部、２・・・電子撮像部、５・・・補正情報算出部、５ａ・・・画像取得部、５ｂ・・・第１算出部、５ｃ・・・第２算出部、ｃ３・・・仮補正ゲイン算出部、ｃ４・・・仮補正ゲイン特定部、５ｄ・・・第３算出部、６・・・画像処理部、６ｂ・・・補正処理部、１１・・・中央制御部
【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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【図７】
0005234150.tif 000008
【図８】
0005234150.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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