(57)【要約】【課題】要求された環境下で最適な歪曲補正を簡単におこなうこと。【解決手段】画像処理装置３００は、補正マップ６００を有する。補正マップ６００は、ｋ×ｋの領域Ｒｉｊ（ｉ，ｊ＝１〜ｋ）から構成されており、たとえば、領域Ｒｉｊに位置する画像データに対しては、補正係数（ａYｉ〜ｄYｉ）および（ａXｊ〜ｄXｊ）が適用される。このように、領域Ｒｉｊごとに異なる補正係数が適用されるため、正確な歪曲補正をおこなうことができる。【選択図】        図６
2007065886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の幅およびピッチからなるＹ方向のパターン（以下、「Ｙ方向パターン」という）を前記Ｙ方向に直交するＸ方向に走査することにより、Ｘ方向走査信号を取得するＸ方向走査信号取得工程と、
前記Ｘ方向走査信号取得工程によって取得されたＸ方向走査信号から、前記Ｙ方向パターンにおける前記Ｘ方向のエッジ信号を検出するＸ方向エッジ信号検出工程と、
前記Ｙ方向パターンにおける前記Ｘ方向のエッジ座標と、前記Ｘ方向エッジ信号検出工程によって検出された前記Ｘ方向のエッジ信号と、を用いて、前記Ｘ方向の補正係数を算出するＸ方向補正係数算出工程と、
を含んだことを特徴とする歪曲補正方法。
【請求項２】
前記Ｙ方向パターンと同一の幅およびピッチからなる前記Ｘ方向のパターン（以下、「Ｘ方向パターン」という）を前記Ｙ方向に走査することにより、Ｙ方向走査信号を取得するＹ方向走査信号取得工程と、
前記Ｙ方向走査信号取得工程によって取得されたＹ方向走査信号から、前記Ｘ方向パターンにおける前記Ｙ方向のエッジ信号を検出するＹ方向エッジ信号検出工程と、
前記Ｘ方向パターンにおける前記Ｙ方向のエッジ座標と、前記Ｙ方向エッジ信号検出工程によって検出された前記Ｙ方向のエッジ信号と、を用いて、前記Ｙ方向の補正係数を算出するＹ方向補正係数算出工程と、
を含んだことを特徴とする請求項１に記載の歪曲補正方法。
【請求項３】
所定の幅およびピッチからなるＹ方向のパターン（以下、「Ｙ方向パターン」という）を前記Ｙ方向に直交するＸ方向に走査することにより、Ｘ方向走査信号を取得させるＸ方向走査信号取得工程と、
前記Ｘ方向走査信号取得工程によって取得されたＸ方向走査信号から、前記Ｙ方向パターンにおける前記Ｘ方向のエッジ信号を検出させるＸ方向エッジ信号検出工程と、
前記Ｙ方向パターンにおける前記Ｘ方向のエッジ座標と、前記Ｘ方向エッジ信号検出工程によって検出された前記Ｘ方向のエッジ信号と、を用いて、前記Ｘ方向の補正係数を算出させるＸ方向補正係数算出工程と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする歪曲補正プログラム。
【請求項４】
請求項３に記載の歪曲補正プログラムを記録したコンピュータに読み取り可能な記録媒体。
【請求項５】
所定の幅およびピッチからなるＹ方向のパターン（以下、「Ｙ方向パターン」という）を前記Ｙ方向に直交するＸ方向に走査することにより、Ｘ方向走査信号を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得されたＸ方向走査信号から、前記Ｙ方向パターンにおける前記Ｘ方向のエッジ信号を検出する検出手段と、
前記Ｙ方向パターンにおける前記Ｘ方向のエッジ座標と、前記検出手段によって検出された前記Ｘ方向のエッジ信号と、を用いて、前記Ｘ方向の補正係数を算出する算出手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、被写体の画像を歪曲補正する歪曲補正方法、歪曲補正プログラム、該プログラムを記録した記録媒体、および画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
歪曲（ディストーション）は、理想画像に対する結像面上での位置ズレを引き起こし、像の歪みを生じさせ、被写体画像の形状を変形させる。その影響は像の周辺部で特に顕著にあらわれる。このため、従来から、歪曲を補正する手法が提案されている（たとえば、下記特許文献１を参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−８６７４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、携帯電話機やデジタルカメラなどのユビキタス・ツールでは、歪曲補正をおこなう環境が、ワークステーションやパーソナル・コンピュータに比べて非常に貧弱であるケースが大半を占める。したがって、貧弱な環境下では、特許文献１の従来技術のような複雑な歪曲補正をおこなうことができず、ユビキタス・ツールに要求されている精度を満足することができないという問題があった。
【０００５】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、要求された環境下で最適な歪曲補正を簡単におこなうことができる歪曲補正方法、歪曲補正プログラム、該プログラムを記録した記録媒体、および画像処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかる歪曲補正方法、歪曲補正プログラム、該プログラムを記録した記録媒体、および画像処理装置は、所定の幅およびピッチからなるＹ方向のパターン（以下、「Ｙ方向パターン」という）を前記Ｙ方向に直交するＸ方向に走査することにより、Ｘ方向走査信号を取得し、取得されたＸ方向走査信号から、前記Ｙ方向パターンにおける前記Ｘ方向のエッジ信号を検出し、前記Ｙ方向パターンにおける前記Ｘ方向のエッジ座標と、検出された前記Ｘ方向のエッジ信号と、を用いて、前記Ｘ方向の補正係数を算出することを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、Ｘ方向の補正係数を用いて、被写体の画像データのＸ方向の歪みを補正することができる。
【０００８】
また、上記発明において、前記Ｙ方向パターンと同一の幅およびピッチからなる前記Ｘ方向のパターン（以下、「Ｘ方向パターン」という）を前記Ｙ方向に走査することにより、Ｙ方向走査信号を取得し、取得されたＹ方向走査信号から、前記Ｘ方向パターンにおける前記Ｙ方向のエッジ信号を検出し、前記Ｘ方向パターンにおける前記Ｙ方向のエッジ座標と、検出された前記Ｙ方向のエッジ信号と、を用いて、前記Ｙ方向の補正係数を算出することとしてもよい。
【０００９】
この発明によれば、Ｙ方向の補正係数を用いて、被写体の画像データのＹ方向の歪みを補正することができる。
【００１０】
また、上記発明において、被写体の画像データを取得し、算出された前記Ｘ方向の補正係数と、前記Ｙ方向の補正係数と、に基づいて、取得された画像データを歪曲補正することとしてもよい。
【００１１】
この発明によれば、歪曲補正された被写体の画像データを得ることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明にかかる歪曲補正方法、歪曲補正プログラム、該プログラムを記録した記録媒体、および画像処理装置によれば、要求された環境下で最適な歪曲補正を簡単におこなうことができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる歪曲補正プログラム、該プログラムを記録した記録媒体、および画像処理装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、本実施の形態においては、Ｘ方向とＹ方向とは互いに直交しており、Ｘ方向が水平方向であれば、Ｙ方向は鉛直方向であり、Ｘ方向が鉛直方向であれば、Ｙ方向は水平方向である。以下、一例として、Ｘ方向を水平方向とし、Ｙ方向を鉛直方向として説明する。
【００１４】
（パターンシートの概要）
まず、この発明の実施の形態で用いるパターンシートについて説明する。図１−１および図１−２は、この発明の実施の形態で用いるパターンシートを示す説明図である。図１−１において、パターンシート１００Ｙは、ｍ本のＹ方向パターンＰｙ１〜Ｐｙｍを有している。Ｙ方向パターンＰｙ１〜Ｐｙｍのパターン幅はｄ１であり、ピッチ幅もｄ１である。また、Ｙ方向パターンＰｙ１〜Ｐｙｍは、それぞれＹ方向エッジＰｙ１ｅ〜Ｐｙｍｅを有している。なお、図１−１においては、便宜上、Ｙ方向パターンの粗さを強調するためにＹ方向パターンは９本描かれている。
【００１５】
また、図１−２において、パターンシート１００Ｘは、ｍ本のＸ方向パターンＰｘ１〜Ｐｘｍを有している。Ｘ方向パターンＰｘ１〜Ｐｘｍのパターン幅は、Ｙ方向パターンＰｙ１〜Ｐｙｍと同様、ｄ１であり、ピッチ幅もｄ１である。すなわち、パターンシート１００Ｘは、パターンシート１００Ｙを９０度回転させたシートであり、各々別々に用意されていてもよく、また、いずれか一方のシートのみを用意して９０度回転させて他方のシートとして用いることとしてもよい。また、Ｘ方向パターンＰｘ１〜Ｐｘｍは、それぞれＸ方向エッジＰｘ１ｅ〜Ｐｘｍｅを有している。なお、図１−２においては、便宜上、Ｘ方向パターンの粗さを強調するためにＸ方向パターンは９本描かれている。
【００１６】
（画像処理装置のハードウェア構成）
つぎに、この発明の実施の形態にかかる画像処理装置のハードウェア構成について説明する。図２は、この発明の実施の形態にかかる画像処理装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【００１７】
図２において、画像処理装置は、ＣＰＵ２０１と、ＲＯＭ２０２と、ＲＡＭ２０３と、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）２０４と、ＨＤ（ハードディスク）２０５と、ＦＤＤ（フレキシブルディスクドライブ）２０６と、着脱可能な記録媒体の一例としてのＦＤ（フレキシブルディスク）２０７と、ディスプレイ２０８と、Ｉ／Ｆ（インターフェース）２０９と、キーボード２１０と、マウス２１１と、スキャナ２１２と、プリンタ２１３と、を備えている。また、各構成部はバス２００によってそれぞれ接続されている。
【００１８】
ここで、ＣＰＵ２０１は、画像処理装置の全体の制御を司る。ＲＯＭ２０２は、ブートプログラムなどのプログラムを記憶している。ＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１のワークエリアとして使用される。ＨＤＤ２０４は、ＣＰＵ２０１の制御にしたがってＨＤ２０５に対するデータのリード／ライトを制御する。ＨＤ２０５は、ＨＤＤ２０４の制御で書き込まれたデータを記憶する。
【００１９】
ＦＤＤ２０６は、ＣＰＵ２０１の制御にしたがってＦＤ２０７に対するデータのリード／ライトを制御する。ＦＤ２０７は、ＦＤＤ２０６の制御で書き込まれたデータを記憶したり、ＦＤ２０７に記憶されたデータを画像処理装置に読み取らせたりする。
【００２０】
また、着脱可能な記録媒体として、ＦＤ２０７のほか、ＣＤ−ＲＯＭ（ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ）、ＭＯ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）、メモリーカードなどであってもよい。ディスプレイ２０８は、カーソル、アイコンあるいはツールボックスをはじめ、文書、画像、機能情報などのデータを表示する。このディスプレイ２０８は、たとえば、ＣＲＴ、ＴＦＴ液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなどを採用することができる。
【００２１】
Ｉ／Ｆ２０９は、通信回線を通じてインターネットなどのネットワーク２１４に接続され、このネットワーク２１４を介して他の装置に接続される。そして、Ｉ／Ｆ２０９は、ネットワーク２１４と内部のインターフェースを司り、外部装置からのデータの入出力を制御する。Ｉ／Ｆ２０９には、たとえばモデムやＬＡＮアダプタなどを採用することができる。
【００２２】
キーボード２１０は、文字、数字、各種指示などの入力のためのキーを備え、データの入力をおこなう。また、タッチパネル式の入力パッドやテンキーなどであってもよい。マウス２１１は、カーソルの移動や範囲選択、あるいはウィンドウの移動やサイズの変更などをおこなう。ポインティングデバイスとして同様に機能を備えるものであれば、トラックボールやジョイスティックなどであってもよい。
【００２３】
スキャナ２１２は、画像を光学的に読み取り、画像処理装置内に画像データを取り込む。なお、スキャナ２１２は、ＯＣＲ機能を持たせてもよい。また、プリンタ２１３は、画像データや文書データを印刷する。プリンタ２１３には、たとえば、レーザプリンタやインクジェットプリンタを採用することができる。
【００２４】
（画像処理装置の機能的構成）
つぎに、この発明の実施の形態にかかる画像処理装置の機能的構成について説明する。図３は、この発明の実施の形態にかかる画像処理装置の機能的構成を示すブロック図である。図３において、画像処理装置３００は、設定部３０１と、取得部３０２と、検出部３０３と、算出部３０４と、記憶部３０５と、補正部３０６と、表示部３０７と、から構成されている。
【００２５】
設定部３０１は、撮像するパターンシートの粗さおよび走査方向に関する設定をおこなう。たとえば、『パターン幅ｄ１，Ｘ方向』を指定した場合、図１−１に示したパターンシート１００ＹにおけるＹ方向パターンＰｙ１〜ＰｙｍのＹ方向エッジＰｙ１ｅ〜ＰｙｍｅのＸ方向における座標を設定する。また、『パターン幅ｄ２，Ｙ方向』を指定した場合、後述する図９−２に示したパターンシート９００ＸにおけるＸ方向パターンＱｘ１〜ＱｘｎのＸ方向エッジＱｘ１ｅ〜ＱｘｎｅのＹ方向における座標を設定する。
【００２６】
また、取得部３０２は、Ｙ方向パターンＰｙ１〜ＰｙｍをＸ方向に走査することにより、Ｘ方向走査信号を取得する。同様に、Ｘ方向パターンＰｘ１〜ＰｘｍをＹ方向に走査することにより、Ｙ方向走査信号を取得する。すなわち、設定部３０１によって設定されたパターンシートのパターン方向に直交する方向に走査する。ここで、設定部３０１によって設定されたパターンシートがパターンシート１００Ｙであるとすると、パターンシート１００ＹをＸ方向に走査することによって、Ｘ方向走査信号を取得する。図４−１は、パターンシート１００ＹのＸ方向走査を示す説明図である。図４−１において、パターンシート１００ＹをＸ方向に走査することにより、Ｘ方向走査信号Ｗｘ１を取得することができる。
【００２７】
また、設定部３０１によって設定されたパターンシートがパターンシート１００Ｘであるとすると、パターンシート１００ＸをＹ方向に走査することによって、Ｙ方向走査信号を取得する。図４−２は、パターンシート１００ＸのＹ方向走査を示す説明図である。図４−２において、パターンシート１００ＸをＹ方向に走査することにより、Ｙ方向走査信号Ｗｙ１を取得することができる。また、取得部３０２は、被写体を撮像した画像データを取得する。
【００２８】
また、検出部３０３は、取得部３０２によって取得されたＸ方向走査信号Ｗｘ１から、Ｙ方向パターンＰｙ１〜ＰｙｍにおけるＸ方向のエッジ信号を検出する。ここで、Ｘ方向のエッジ信号の検出について具体的に説明する。図５−１は、Ｘ方向のエッジ信号を示す波形図である。図５−１で示したように、Ｘ方向走査信号Ｗｘ１を微分することにより、Ｘ方向のエッジ信号Ｗｘ２を検出する。
【００２９】
また、検出部３０３は、取得部３０２によって取得されたＹ方向走査信号Ｗｙ１から、Ｘ方向パターンＰｘ１〜ＰｘｍにおけるＹ方向のエッジ信号を検出する。ここで、Ｙ方向のエッジ信号の検出について具体的に説明する。図５−２は、Ｙ方向のエッジ信号を示す波形図である。図５−２で示したように、Ｙ方向走査信号Ｗｙ１を微分することにより、Ｙ方向のエッジ信号Ｗｙ２を検出する。
【００３０】
また、算出部３０４は、Ｙ方向パターンＰｙ１〜ＰｙｍにおけるＸ方向エッジのＸ座標と、検出部３０３によって検出されたＸ方向のエッジ信号Ｗｘ２と、を用いて、Ｘ方向の補正係数を算出する。歪曲補正は、奇数の高次多項式に近似できるため、具体的には、たとえば、下記の３次の多項式（１）であらわすこととする。
【００３１】
【数１】
2007065886.tif 000003
【００３２】
上記式（１）において、ａX〜ｄXは補正係数である。上記式（１）の右辺の「Ｘ」に、Ｙ方向パターンＰｙ１〜ＰｙｍのＹ方向エッジＰｙ１ｅ〜ＰｙｍｅのＸ座標（Ｘ１〜Ｘｍ）を代入する。同様に、上記式（１）の左辺の「ｘ」にＹ方向エッジＰｙ１ｅ〜ＰｙｍｅのＸ方向のエッジ信号Ｗｘ２における極大値（ｘ１〜ｘｍ）を代入する。
【００３３】
より具体的には、上記式（１）の右辺の「Ｘ」にエッジＰｙ１ｅのＸ座標（Ｘ１）を代入した場合、上記式（１）の左辺の「ｘ」にエッジＰｙ１ｅのＸ方向のエッジ信号Ｗｘ２における極大値（ｘ１）を代入する。この場合、補正係数はａX〜ｄXの４個であるため、（ｘ１，Ｘ１）〜（ｘ４，Ｘ４）をそれぞれ代入すれば、連立方程式により補正係数ａＸ１〜ｄＸ１を算出することができる。この算出処理を繰り返すことにより、Ｘ方向の補正係数（ａX１〜ｄX１）〜（ａXｋ〜ｄXｋ）を得ることができる。なお、Ｘ方向の補正係数（ａX１〜ｄX１）〜（ａXｋ〜ｄXｋ）は、４本のエッジで一組算出されるため、ｋはｍの４分の１の値となる。たとえば、Ｙ方向エッジＰｙ１ｅ〜Ｐｙｍｅが３６本（ｍ＝３６）である場合、Ｘ方向の補正係数（ａX１〜ｄX１）〜（ａXｋ〜ｄXｋ）は９組（ｋ＝９）、すなわち、（ａX１〜ｄX１）〜（ａX９〜ｄX９）となる。
【００３４】
また、算出部３０４は、Ｘ方向パターンＰｘ１〜ＰｘｍにおけるＹ方向エッジのＹ座標と、検出部３０３によって検出されたＹ方向のエッジ信号Ｗｙ２と、を用いて、Ｙ方向の補正係数を算出する。歪曲補正は、奇数の高次多項式に近似できるため、具体的には、たとえば、下記の３次の多項式（２）であらわすこととする。
【００３５】
【数２】
2007065886.tif 000004
【００３６】
上記式（２）において、ａY〜ｄYは補正係数である。上記式（２）の右辺の「Ｙ」に、Ｘ方向パターンＰｘ１〜ＰｘｍのＸ方向エッジＰｘ１ｅ〜ＰｘｍｅのＹ座標（Ｙ１〜Ｙｍ）を代入する。同様に、上記式（２）の左辺の「ｙ」にエッジＰｘ１ｅ〜ＰｘｍｅのＸ方向のエッジ信号Ｗｙ２における極大値（ｙ１〜ｙｍ）を代入する。
【００３７】
より具体的には、上記式（２）の右辺の「Ｙ」にエッジＰｘ１ｅのＹ座標（Ｙ１）を代入した場合、上記式（２）の左辺の「ｙ」にエッジＰｘ１ｅのＸ方向のエッジ信号Ｗｙ２における極大値（ｙ１）を代入する。この場合、補正係数はａY〜ｄYの４個であるため、（ｙ１，Ｙ１）〜（ｙ４，Ｙ４）をそれぞれ代入すれば、連立方程式により補正係数ａY１〜ｄY１を算出することができる。この算出処理を繰り返すことにより、補正係数（ａY１〜ｄY１）〜（ａYｋ〜ｄYｋ）を得ることができる。なお、補正係数は、４本のエッジで一組算出されるため、ｋはｍの４分の１の値となる。たとえば、Ｘ方向エッジＰｘ１ｅ〜Ｐｘｍｅが３６本（ｍ＝３６）である場合、Ｙ方向の補正係数（ａY１〜ｄY１）〜（ａYｋ〜ｄYｋ）は９組（ｋ＝９）、すなわち、（ａY１〜ｄY１）〜（ａY９〜ｄY９）となる。
【００３８】
また、図３において、記憶部３０５は、算出部３０４によって算出された補正係数（ａX１〜ｄX１）〜（ａXｋ〜ｄXｋ）、（ａY１〜ｄY１）〜（ａYｋ〜ｄYｋ）を記憶する。図６は、補正係数が適用された補正マップを示す説明図である。図６において、補正マップ６００は、ｋ×ｋの領域Ｒｉｊ（ｉ，ｊ＝１〜ｋ）から構成されており、たとえば、領域Ｒｉｊに位置する画像データに対しては、補正係数（ａYｉ〜ｄYｉ）および（ａXｊ〜ｄXｊ）が適用される。このように、領域Ｒｉｊごとに異なる補正係数が適用されるため、正確な歪曲補正をおこなうことができる。なお、記憶部３０５は、図２に示したＲＯＭ２０２，ＲＡＭ２０３，ＨＤ２０５などの記録媒体によってその機能を実現する。
【００３９】
また、補正部３０６は、算出部３０４によって算出された補正係数（ａX１〜ｄX１）〜（ａXｋ〜ｄXｋ）、（ａY１〜ｄY１）〜（ａYｋ〜ｄXｋ）に基づいて、取得部３０２によって取得された画像データを歪曲補正する。図７は、この発明の実施の形態にかかる画像データを示す説明図であり、図８は、この発明の実施の形態にかかる歪曲補正を示す説明図である。
【００４０】
図７において、符号７００は取得部３０２によって取得された画像データ、すなわち歪曲補正前の画像データ７００であり、符号７０１は画像データ７００の歪曲補正後の画像データ７０１である。また、図８において、実線で示された図形は画像データ７００であり、黒丸は画像データ７００のドットを示している。また、点線で示された図形は画像データ７００の歪曲補正後の画像データ７０１であり、白丸は画像データ７０１のドットを示している。また、黒丸と白丸間の矢印で示されているベクトルは、補正係数（ａX１〜ｄX１）〜（ａXｋ〜ｄXｋ）、（ａY１〜ｄY１）〜（ａYｋ〜ｄYｋ）を意味している。補正後の画像データ７０１は記憶部３０５に記憶される。
【００４１】
また、図３において、表示部３０７は、画像データ７００，７０１を表示する。表示部３０７は、図２に示したディスプレイによってその機能を実現する。なお、上述した設定部３０１、取得部３０２、検出部３０３および算出部３０４は、図２に示したＲＯＭ２０２，ＲＡＭ２０３，ＨＤ２０５などの記録媒体に記録されたプログラムを、ＣＰＵ２０１に実行させることによってその機能を実現する。
【００４２】
つぎに、他のパターンシートについて説明する。図９−１および図９−２は、他のパターンシートを示す説明図である。図９−１において、パターンシート９００Ｙは、Ｙ方向パターンＱｙ１〜Ｑｙｎ（ｎ＜ｍ）を有している。Ｙ方向パターンＱｙ１〜Ｑｙｎのパターン幅およびピッチ幅はｄ２であり、図１−１のパターンシート１００Ｙのパターン幅およびピッチ幅ｄ１よりも小さく設定されている。すなわち、パターンシート９００Ｙは、パターンシート１００Ｙよりも細かいシートである。
【００４３】
同様に、図９−２において、パターンシート９００Ｘは、Ｘ方向パターンＱｘ１〜Ｑｘｎ（ｎ＜ｍ）を有している。Ｙ方向パターンＱｘ１〜Ｑｘｎのパターン幅およびピッチ幅はｄ２であり、図１−２のパターンシート１００Ｘのパターン幅およびピッチ幅ｄ１よりも小さく設定されている。すなわち、パターンシート９００Ｘは、パターンシート１００Ｘよりも細かいシートである。
【００４４】
パターンシート９００Ｙおよびパターンシート９００Ｘは、補正部３０６による歪曲補正が不十分な場合に用いる。パターンシート９００Ｙおよびパターンシート９００Ｘを用いる場合、設定部３０１によりパターン幅（ｄ２）およびパターン方向を設定することで、パターンシート９００Ｙおよびパターンシート９００Ｘを用いた取得部３０２、検出部３０３、算出部３０４、記憶部３０５および補正部３０６による一連の処理をおこなう。この場合、補正部３０６による歪曲補正処理では、補正後の画像データ７０１に対して、あらたに算出された補正係数を用いて歪曲補正をおこなう。
【００４５】
（歪曲補正処理手順）
つぎに、この発明の実施の形態にかかる歪曲補正処理手順について説明する。図１０−１および図１０−２は、この発明の実施の形態にかかる歪曲補正処理手順を示すフローチャートである。まず、図１０−１において、第１のＹ方向パターンシート（パターンシート１００Ｙ）をＸ方向に走査する（ステップＳ１００１）。そして、取得部３０２により第１のＸ方向走査信号Ｗｘ１を取得する（ステップＳ１００２）。このあと、検出部３０３により第１のＸ方向エッジ信号Ｗｘ２を検出し（ステップＳ１００３）、Ｘ方向の補正係数（ａX１〜ｄX１）〜（ａXｋ〜ｄXｋ）を算出する（ステップＳ１００４）。
【００４６】
同様に、第１のＸ方向パターンシート（パターンシート１００Ｘ）をＹ方向に走査する（ステップＳ１００５）。そして、取得部３０２により第１のＹ方向走査信号Ｗｙ１を取得する（ステップＳ１００６）。このあと、検出部３０３により第１のＹ方向エッジ信号Ｗｙ２を検出し（ステップＳ１００７）、Ｙ方向の補正係数（ａY１〜ｄY１）〜（ａYｋ〜ｄYｋ）を算出する（ステップＳ１００８）。
【００４７】
このあと、取得部３０２により被写体を撮像して被写体の画像データ７００を取得し（ステップＳ１００９）、補正部３０６により画像データ７００を歪曲補正して補正後の画像データ７０１を生成する（ステップＳ１０１０）。
【００４８】
つぎに、図１０−２において、第２のＹ方向パターンシート（パターンシート９００Ｙ）をＸ方向に走査する（ステップＳ１０１１）。そして、取得部３０２により第２のＸ方向走査信号を取得する（ステップＳ１０１２）。このあと、検出部３０３により第２のＸ方向エッジ信号を検出し（ステップＳ１０１３）、Ｘ方向のあらたな補正係数（ａX１´〜ｄX１´）〜（ａXｋ´〜ｄXｋ´）を算出する（ステップＳ１０１４）。
【００４９】
同様に、第２のＸ方向パターンシート（パターンシート９００Ｘ）をＹ方向に走査する（ステップＳ１０１５）。そして、取得部３０２により第２のＹ方向走査信号を取得する（ステップＳ１０１６）。このあと、検出部３０３により第２のＹ方向エッジ信号を検出し（ステップＳ１０１７）、Ｙ方向のあらたな補正係数（ａY１´〜ｄY１´）〜（ａYｋ´〜ｄYｋ´）を算出する（ステップＳ１０１８）。
【００５０】
このあと、記憶部３０５からステップＳ１０１０で補正された画像データ７０１を読み出して、補正部３０６により画像データ７０１を歪曲補正して（ステップＳ１０１９）、表示部３０７に表示する（ステップＳ１０２０）。この歪曲補正処理によれば、限られた環境下において歪曲補正を簡単におこなうことができる。
【００５１】
すなわち、上述した歪曲補正処理では、粗いパターンシート（１００Ｘ、１００Ｙ）と細かいパターンシート（９００Ｘ、９００Ｙ）を用いて歪曲補正をおこなったが、さらにパターンシート（９００Ｘ、９００Ｙ）よりもパターン幅およびピッチ幅が狭いパターンシートを用いて、さらに歪曲補正をおこなうこととしてもよい。これにより、画像処理装置３００の環境下に応じて用いるパターンシートの種類の数を決めて、歪曲補正をおこなうことができる。
【００５２】
なお、上述した実施の形態では、パターンシート１００Ｙ、１００Ｘ、９００Ｙ、９００Ｘを治具等に固定して歪曲補正処理をおこなっているが、鏡筒を用いることとしてもよい。図１１は、この発明の実施の形態にかかる鏡筒を示す斜視図、図１２は同断面図である。鏡筒１１００は、パターンシート１００Ｙ、１００Ｘ、９００Ｙ、９００Ｘと同様なパターンが表示（形成）された板状体１２０１が、レンズ１２０２前面に配置され、モータ１２０３によって回転可能に支持されている。図１３は板状体１２０１を示す斜視図である。鏡筒１１００に取り付けるだけで、板状体１２０１をずれないように正確に位置決めすることができる。
【００５３】
この実施の形態によれば、画像処理装置３００の出荷前に歪曲補正することにより、歪曲が発生しない画像データを得ることができる。また、画像処理装置３００にパターンシート１００Ｙ、１００Ｘ、９００Ｙ、９００Ｘまたは鏡筒１１００をつけておくことにより、画像処理装置３００を購入したユーザも歪曲補正をおこなうことができる。
【００５４】
以上説明したように、歪曲補正方法、歪曲補正プログラム、該プログラムを記録した記録媒体、および画像処理装置３００によれば、最低限の環境下で最適な歪曲補正を簡単におこなうことができるという効果を奏する。
【００５５】
なお、本実施の形態で説明した歪曲補正方法は、予め用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することが可能な伝送媒体であってもよい。
【００５６】
（付記１）所定の幅およびピッチからなるＹ方向のパターン（以下、「Ｙ方向パターン」という）を前記Ｙ方向に直交するＸ方向に走査することにより、Ｘ方向走査信号を取得するＸ方向走査信号取得工程と、
前記Ｘ方向走査信号取得工程によって取得されたＸ方向走査信号から、前記Ｙ方向パターンにおける前記Ｘ方向のエッジ信号を検出するＸ方向エッジ信号検出工程と、
前記Ｙ方向パターンにおける前記Ｘ方向のエッジ座標と、前記Ｘ方向エッジ信号検出工程によって検出された前記Ｘ方向のエッジ信号と、を用いて、前記Ｘ方向の補正係数を算出するＸ方向補正係数算出工程と、
を含んだことを特徴とする歪曲補正方法。
【００５７】
（付記２）前記Ｙ方向パターンと同一の幅およびピッチからなる前記Ｘ方向のパターン（以下、「Ｘ方向パターン」という）を前記Ｙ方向に走査することにより、Ｙ方向走査信号を取得するＹ方向走査信号取得工程と、
前記Ｙ方向走査信号取得工程によって取得されたＹ方向走査信号から、前記Ｘ方向パターンにおける前記Ｙ方向のエッジ信号を検出するＹ方向エッジ信号検出工程と、
前記Ｘ方向パターンにおける前記Ｙ方向のエッジ座標と、前記Ｙ方向エッジ信号検出工程によって検出された前記Ｙ方向のエッジ信号と、を用いて、前記Ｙ方向の補正係数を算出するＹ方向補正係数算出工程と、
を含んだことを特徴とする付記１に記載の歪曲補正方法。
【００５８】
（付記３）被写体の画像データを取得する画像取得工程と、
前記Ｘ方向補正係数算出工程によって算出された前記Ｘ方向の補正係数と、前記Ｙ方向補正係数算出工程によって算出された前記Ｙ方向の補正係数と、に基づいて、前記画像取得工程によって取得された画像データを歪曲補正する補正工程と、
を含んだことを特徴とする付記２に記載の歪曲補正方法。
【００５９】
（付記４）所定の幅およびピッチからなるＹ方向のパターン（以下、「Ｙ方向パターン」という）を前記Ｙ方向に直交するＸ方向に走査することにより、Ｘ方向走査信号を取得させるＸ方向走査信号取得工程と、
前記Ｘ方向走査信号取得工程によって取得されたＸ方向走査信号から、前記Ｙ方向パターンにおける前記Ｘ方向のエッジ信号を検出させるＸ方向エッジ信号検出工程と、
前記Ｙ方向パターンにおける前記Ｘ方向のエッジ座標と、前記Ｘ方向エッジ信号検出工程によって検出された前記Ｘ方向のエッジ信号と、を用いて、前記Ｘ方向の補正係数を算出させるＸ方向補正係数算出工程と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする歪曲補正プログラム。
【００６０】
（付記５）前記Ｙ方向パターンと同一の幅およびピッチからなる前記Ｘ方向のパターン（以下、「Ｘ方向パターン」という）を前記Ｙ方向に走査することにより、Ｙ方向走査信号を取得させるＹ方向走査信号取得工程と、
前記Ｙ方向走査信号取得工程によって取得されたＹ方向走査信号から、前記Ｘ方向パターンにおける前記Ｙ方向のエッジ信号を検出させるＹ方向エッジ信号検出工程と、
前記Ｘ方向パターンにおける前記Ｙ方向のエッジ座標と、前記Ｙ方向エッジ信号検出工程によって検出された前記Ｙ方向のエッジ信号と、を用いて、前記Ｙ方向の補正係数を算出させるＹ方向補正係数算出工程と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする付記４に記載の歪曲補正プログラム。
【００６１】
（付記６）被写体の画像データを取得させる画像取得工程と、
前記Ｘ方向補正係数算出工程によって算出された前記Ｘ方向の補正係数と、前記Ｙ方向補正係数算出工程によって算出された前記Ｙ方向の補正係数と、に基づいて、前記画像取得工程によって取得された画像データを歪曲補正させる補正工程と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする付記５に記載の歪曲補正プログラム。
【００６２】
（付記７）付記４〜６のいずれか一つに記載の歪曲補正プログラムを記録したコンピュータに読み取り可能な記録媒体。
【００６３】
（付記８）所定の幅およびピッチからなるＹ方向のパターン（以下、「Ｙ方向パターン」という）を前記Ｙ方向に直交するＸ方向に走査することにより、Ｘ方向走査信号を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得されたＸ方向走査信号から、前記Ｙ方向パターンにおける前記Ｘ方向のエッジ信号を検出する検出手段と、
前記Ｙ方向パターンにおける前記Ｘ方向のエッジ座標と、前記検出手段によって検出された前記Ｘ方向のエッジ信号と、を用いて、前記Ｘ方向の補正係数を算出する算出手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【００６４】
（付記９）前記取得手段は、
前記Ｙ方向パターンと同一の幅およびピッチからなる前記Ｘ方向のパターン（以下、「Ｘ方向パターン」という）を前記Ｙ方向に走査することにより、Ｙ方向走査信号を取得し、
前記検出手段は、
前記Ｙ方向走査信号取得手段によって取得されたＹ方向走査信号から、前記Ｘ方向パターンにおける前記Ｙ方向のエッジ信号を検出し、
前記算出手段は、
前記Ｘ方向パターンにおける前記Ｙ方向のエッジ座標と、前記Ｙ方向エッジ信号検出手段によって検出された前記Ｙ方向のエッジ信号と、を用いて、前記Ｙ方向の補正係数を算出することを特徴とする付記８に記載の画像処理装置。
【００６５】
（付記１０）前記算出手段によって算出された補正係数に基づいて、被写体の画像データを歪曲補正する補正手段を備えることを特徴とする付記８または９に記載の画像処理装置。
【００６６】
（付記１１）前記Ｙ方向パターンが表示されているＹ方向パターンシートを備え、
前記取得手段は、
前記Ｙ方向パターンシートに表示されているＹ方向パターンを前記Ｘ方向に走査することにより、Ｘ方向走査信号を取得することを特徴とする付記８〜１０のいずれか一つに記載の画像処理装置。
【００６７】
（付記１２）前記Ｘ方向パターンが表示されているＸ方向パターンシートを備え、
前記取得手段は、
前記Ｘ方向パターンシートに表示されているＸ方向パターンを前記Ｙ方向に走査することにより、Ｙ方向走査信号を取得することを特徴とする付記９〜１１のいずれか一つに記載の画像処理装置。
【００６８】
（付記１３）回転可能な所定方向のパターンを有する治具を備え、
前記取得手段は、
前記治具のパターンが回転させられて前記Ｙ方向パターンとなった場合、前記Ｙ方向パターンシートに表示されているＹ方向パターンを前記Ｘ方向に走査することにより、Ｘ方向走査信号を取得することを特徴とする付記８〜１０のいずれか一つに記載の画像処理装置。
【００６９】
（付記１４）前記取得手段は、
前記治具のパターンが回転させられて前記Ｘ方向パターンとなった場合、前記Ｘ方向パターンシートに表示されているＸ方向パターンを前記Ｙ方向に走査することにより、Ｙ方向走査信号を取得することを特徴とする付記９、１０、１３のいずれか一つに記載の画像処理装置。
【００７０】
（付記１５）前記治具は、前記画像処理装置に対し着脱自在であることを特徴とする付記１３または１４に記載の画像処理装置。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
以上のように、本発明にかかる歪曲補正方法、歪曲補正プログラム、該プログラムを記録した記録媒体、および画像処理装置は、画像処理をおこなう撮像装置に有用であり、特に、デジタルスチルカメラ、デジタルムービーカメラ、携帯電話機に適している。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１−１】この発明の実施の形態で用いるＹ方向パターンシートを示す説明図である。
【図１−２】この発明の実施の形態で用いるＸ方向パターンシートを示す説明図である。
【図２】この発明の実施の形態にかかる画像処理装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態にかかる画像処理装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図４−１】Ｙ方向パターンシートのＸ方向走査を示す説明図である。
【図４−２】Ｘ方向パターンシートのＹ方向走査を示す説明図である。
【図５−１】Ｘ方向のエッジ信号を示す波形図である。
【図５−２】Ｙ方向のエッジ信号を示す波形図である。
【図６】補正係数が適用された補正マップを示す説明図である。
【図７】この発明の実施の形態にかかる画像データを示す説明図である。
【図８】この発明の実施の形態にかかる歪曲補正を示す説明図である。
【図９−１】他のＹ方向パターンシートを示す説明図である。
【図９−２】他のＸ方向パターンシートを示す説明図である。
【図１０−１】この発明の実施の形態にかかる歪曲補正処理手順を示すフローチャート（その１）である。
【図１０−２】この発明の実施の形態にかかる歪曲補正処理手順を示すフローチャート（その２）である。
【図１１】この発明の実施の形態にかかる鏡筒を示す斜視図である。
【図１２】この発明の実施の形態にかかる鏡筒を示す断面図である。
【図１３】この発明の実施の形態にかかる鏡筒のパターンシートを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７３】
１００Ｘ，９００Ｘ  Ｘ方向パターンシート
１００Ｙ，９００Ｙ  Ｙ方向パターンシート
３００  画像処理装置
３０１  設定部
３０２  取得部
３０３  検出部
３０４  算出部
３０５  記憶部
３０６  補正部
３０７  表示部
６００  補正マップ
７００，７０１  画像データ
１１００  鏡筒
Ｒｉｊ  領域
Ｗｘ１  Ｘ方向走査信号
Ｗｘ２  Ｘ方向エッジ信号
Ｗｙ１  Ｙ方向走査信号
Ｗｙ２  Ｙ方向エッジ信号
【図１−１】
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【図１−２】
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【図２】
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【図３】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図５−１】
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【図５−２】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９−１】
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【図９−２】
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【図１０−１】
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【図１０−２】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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