(57)【要約】【課題】光軸に対し角度を持った回転形状のシェーディング特性の補正を容易に行い、大規模容量の記憶手段を不要とし、機器の小型軽量化および低コスト化を図る。【解決手段】光軸中心座標シフト部５２２ａにより、カウンタ生成部５２１より入力された水平方向カウンタ値および垂直方向カウンタ値と、システムコントローラより設定された光軸中心座標との差分演算処理が行われる。座標系回転部５２２ｂにより、入力画像の中心座標を基準にして入力画像の座標系が回転され、距離算出部５２２ｃにより、座標系の回転後の入力画像の各画素座標における中心座標からの距離がそれぞれ算出され、ゲインルックアップテーブル５２３により、座標系の回転後の各画素座標毎に、距離算出部５２２ｃにて算出された距離に応じた補正係数が決定され、ゲイン乗算部５２４により、決定された補正係数が、入力画像の対応する画素信号に乗算される。【選択図】図３
2007189298.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号を処理する画像処理装置において、
入力画像の中心座標を基準にして前記入力画像の座標系を回転させる座標系回転部と、
前記座標系の回転後の前記入力画像の各画素座標における前記中心座標からの距離をそれぞれ算出する距離算出部と、
前記座標系の回転後の前記各画素座標毎に、前記距離算出部にて算出された距離に応じた補正係数を決定する補正係数決定部と、
決定された前記補正係数を、前記入力画像の対応する画素信号に乗算する補正係数乗算部と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
入力画像の座標系の原点を、前記中心座標に一致させるようにシフトする座標シフト部をさらに有することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記中心座標は、撮像時における光学系の光軸の位置であることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記座標系を回転させる際の回転角度をθとし、
前記座標系回転部は、入力される前記入力画像の各画素座標における水平方向成分と垂直方向成分それぞれに対して、ｔａｎθを近似して得られる整数部分を乗算するための乗算部と、前記ｔａｎθを近似して得られる２のべき乗部分を乗算するためのシフト部とを有することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記距離算出部は、前記入力画像内の各画素座標の前記中心座標からの距離を、多角形近似して算出することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項６】
画像信号を処理する画像処理方法において、
入力画像の中心座標を基準にして前記入力画像の座標系を回転させ、
前記座標系の回転後の前記入力画像の各画素座標における前記中心座標からの距離をそれぞれ算出し、
前記座標系の回転後の前記各画素座標毎に、前記距離算出部にて算出された距離に応じた補正係数を決定し、
決定された前記補正係数を、前記入力画像の対応する画素信号に乗算する、
ことを特徴とする画像処理方法。
【請求項７】
固体撮像素子を用いて画像を撮像する撮像装置において、
撮像画像の光軸の位置座標を基準にして入力画像の座標系を回転させる座標系回転部と、
前記座標系の回転後の前記撮像画像の各画素座標における前記位置座標からの距離をそれぞれ算出する距離算出部と、
前記座標系の回転後の前記各画素座標毎に、前記距離算出部にて算出された距離に応じた補正係数を決定する補正係数決定部と、
決定された前記補正係数を、前記撮像画像の対応する画素信号に乗算する補正係数乗算部と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像処理装置、画像処理方法および撮像装置に関し、特に画像信号を処理する画像処理装置、画像処理方法および撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルビデオカメラやデジタルスチルカメラに代表される撮像機器の普及は目覚しいものがある。
一般的に、これらのレンズ系とイメージングデバイス（撮像素子）を搭載した機器においては、例えばレンズ系を起因とした周辺光量の低下により、撮像画像にシェーディングと呼ばれる感度むら（不均一性）の現象が生じることが知られている。このシェーディングは、撮像素子に設けられたマイクロレンズと撮影レンズとの光学的な関係により発生し、例えば、撮像素子上の画素位置の、撮影レンズの光軸上からの距離に比例して発生する。より具体的には、撮影レンズを通過した光線が撮像素子に斜めに（所定角度傾斜して）入射する場合、撮影レンズの光軸から離れた周辺部分の領域では、感光画素部に対し本来の入射光線の一部しか入射しないため、光量が低下しシェーディングが発生する。
【０００３】
このようなシェーディングの発生を防止する方法として、例えば多枚数の構成でレンズ系を設計する方式が提案されているが、多枚数で構成されるレンズ系は、機器の大規模化、および高価格化に繋がるという問題点があった。
【０００４】
また、前述した撮像素子からの撮像信号に対し、デジタル信号処理により補正を行う方法も各種提案されている。例えば、撮像素子上の各画素にそれぞれ対応した補正係数を二次元配列として記憶手段（メモリ等）に保持し、各画素位置に対応した補正係数を読み出し、入力信号に乗じることによりシェーディング補正を行うという方式が提案されている。
【０００５】
また、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）等の演算手段により、撮像信号に応じたシェーディング補正係数をソフトウェア的に算出し、シェーディング補正を行うという方式も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−１０２１３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の技術には以下のような問題があった。
まず、記憶手段に二次元配列上の補正係数を保持する方式では、撮像レンズ位置、像高、絞り量、射出瞳位置、ストロボ発行量等様々な条件下での撮像信号に応じた所望のシェーディング特性を得るために、メモリ等の記憶手段を別途必要とするため、機器の大規模化、および高価格化に繋がるという問題点があった。特に、昨今の多画素化の潮流下では、より大規模な記憶手段を要するため無視できない問題である。
【０００７】
また、演算手段によって補正係数を算出する方式においては、シェーディング現象を同心円状の周辺光量低下現象と前提した方式であるため、例えばシェーディング特性が楕円状であったり、光軸に対し正対せず角度を持ったような形状（回転形状）であったりした場合、所望の補正係数を得られないという問題点があった。
【０００８】
特許文献１に開示された方式によれば、撮像平面上を上、下、左、右の４つの領域に分割し、各々の領域に対し重み付けを行うことが出来るため、光軸に正対した楕円形状のシェーディング特性に対しても、所望の補正係数を算出することが可能であるが、光軸に対し角度を持ったシェーディング特性に対しては所望の補正係数を得られないという問題点があった。
【０００９】
本発明の目的は、光軸に対し角度を持った回転形状のシェーディング特性の補正を容易に行うことができる画像処理装置、画像処理方法および撮像装置を提供することにあり、他の目的は、大規模容量の記憶手段を不要とし、機器の小型軽量化および低コスト化を図ることができる画像処理装置、画像処理方法および撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明では上記課題を解決するために、画像信号を処理する画像処理装置において、入力画像の中心座標を基準にして前記入力画像の座標系を回転させる座標系回転部と、前記座標系の回転後の前記入力画像の各画素座標における前記中心座標からの距離をそれぞれ算出する距離算出部と、前記座標系の回転後の前記各画素座標毎に、前記距離算出部にて算出された距離に応じた補正係数を決定する補正係数決定部と、決定された前記補正係数を、前記入力画像の対応する画素信号に乗算する補正係数乗算部と、を有することを特徴とする画像処理装置が提供される。
【００１１】
このような画像処理装置によれば、座標系回転部により、入力画像の中心座標を基準にして入力画像の座標系が回転され、距離算出部により、座標系の回転後の入力画像の各画素座標における中心座標からの距離がそれぞれ算出され、補正係数決定部により、座標系の回転後の各画素座標毎に、距離算出部にて算出された距離に応じた補正係数が決定され、補正係数乗算部により、決定された補正係数が、入力画像の対応する画素信号に乗算される。
【００１２】
また、本発明では上記課題を解決するために、画像信号を処理する画像処理方法において、入力画像の中心座標を基準にして前記入力画像の座標系を回転させ、前記座標系の回転後の前記入力画像の各画素座標における前記中心座標からの距離をそれぞれ算出し、前記座標系の回転後の前記各画素座標毎に、前記距離算出部にて算出された距離に応じた補正係数を決定し、決定された前記補正係数を、前記入力画像の対応する画素信号に乗算する、ことを特徴とする画像処理方法が提供される。
【００１３】
このような画像処理方法によれば、上記本発明に係る画像処理装置と同様の処理が、実現される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、例えば楕円形状や光軸に正対せず角度を持つような形状（回転形状）をなすレンズ系に起因して生じるシェーディングを容易に精度よく補正することができる。また、大規模な記憶手段を必要とせず、機器の小型軽量化および低コスト化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、実施の形態の撮像装置の要部構成を示すブロック図である。
図１に示す撮像装置１は、光学ブロック２、ドライバ２ａ、駆動部２ｂ、イメージセンサ３、タイミング信号発生回路（ＴＧ）３ａ、アナログフロントエンド（ＡＦＥ）回路４、信号処理回路５、システムコントローラ６、操作部７、グラフィックＩ／Ｆ（インタフェース）８、およびディスプレイ（画像モニタ）８ａを具備する。
【００１６】
光学ブロック２は、光源からの入射光および被写体からの光（反射光）をイメージセンサ３に集光するためのレンズ、レンズを移動させてフォーカス合わせやズーミングを行うための駆動機構、シャッタ機構、被写体照度に応じて絞りを調節し、レンズを通過した光の量（光量）、すなわち露出を決定するアイリス機構などを具備している。
【００１７】
ドライバ２ａは、システムコントローラ６からの制御信号に基づいて、絞り駆動等、光学ブロック２内の各機構の駆動を制御する駆動信号を出力する。
駆動部２ｂは、ドライバ２ａからの駆動信号を受けて、光学ブロック２の駆動機構を駆動する。
【００１８】
イメージセンサ３は、光電変換素子であるフォトダイオードがマトリクス（行列）状に配列された固体撮像素子であり、ＴＧ３ａから出力されるタイミング信号に基づいて駆動され、被写体からの入射光を電気信号に変換する。なお、イメージセンサ３としては特に限定されないが、例えば、ＣＣＤ（Charged Coupled Device）や、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等が挙げられる。
【００１９】
ＴＧ３ａは、システムコントローラ６の制御の下で電子シャッタを制御するタイミング信号を出力する。
ＡＦＥ回路４は保持・利得制御回路４１およびＡ／Ｄ変換回路（Ａ／Ｄ）４２を有している。ＡＦＥ回路４は、例えば１つのＩＣ（Integrated Circuit）として構成され、イメージセンサ３から出力された画像信号に対して、保持・利得制御回路４１がＣＤＳ（Correlated Double Sampling）処理によりＳ／Ｎ（Signal／Noise）比を良好に保つようにサンプルホールドを行い、さらにＡＧＣ（Auto Gain Control）処理により利得（ゲイン）を制御する。また、Ａ／Ｄ変換回路４２がＡ／Ｄ変換を行いデジタル画像信号を出力する。なお、ＣＤＳ処理を行う回路は、イメージセンサ３と同一基板上に形成されてもよい。
【００２０】
信号処理回路５は、ＡＦＥ回路４にてデジタル信号に変換された被写体撮像信号に対し、システムコントローラ６からの制御信号に従い、ＡＦＥ回路４からの画像信号に対するＡＦ（Auto Focus：自動焦点）、ＡＥ（Automatic Exposure：自動露出）、ＡＷＢ（Auto White Balance：オートホワイトバランス）等の各種カメラ制御処理、またはその処理の一部を実行し、被写体の映像信号（輝度信号および色差信号）を生成する。
【００２１】
信号処理回路５は、水平・垂直方向の同期信号や各種タイミング信号を生成する同期信号生成部５１と、システムコントローラ６からの制御信号により制御処理を施し被写体映像信号を生成するカメラ信号処理部５２と、被写体映像信号に対し上述した制御処理を施すための各種演算処理を行う制御演算処理部５３と、被写体映像信号に対し解像度の変換や歪みの補正処理等を行う解像度変換部５４とを有している。
【００２２】
図２は、カメラ信号処理部の構成を示すブロック図である。
カメラ信号処理部５２は、ＡＦＥ回路４からの被写体撮像信号に各種補正処理を施すカメラ信号前処理部５２ａと、カメラ信号前処理部５２ａから出力される信号に対してシェーディングの補正処理を施すシェーディング補正部５２ｂと、シェーディング補正部５２ｂから出力される信号の後処理を行うカメラ信号後処理部５２ｃとを有している。
【００２３】
カメラ信号前処理部５２ａは、同期信号生成部５１からの各種同期信号を用いて、被写体撮像信号に、撮像素子に起因する欠陥画素の補正や、ノイズ除去等の各種補正処理を施す。また、カメラ信号前処理部５２ａは、イメージセンサ３からの入力信号がＣ（水色）、Ｍ（赤紫）、Ｙ（黄）、のいわゆる補色信号で構成される場合は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）からなる原色信号（以下、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号という）への原色分離処理も施す。Ｒ信号、Ｇ信号およびＢ信号は、後段のシェーディング補正部５２ｂおよび制御演算処理部５３への入力信号となる。
【００２４】
シェーディング補正部５２ｂは、レンズ系を起因とした周辺光量の低下により生じる、撮像画像の中心部と縁部（周辺部）の明るさの違いの差（シェーディング）、換言すれば周辺光量の低下により生じる感度むら（不均一性）の補正処理を行う。
【００２５】
カメラ信号後処理部５２ｃは、ホワイトバランス調整の施された被写体撮像信号から輝度信号（Ｙ）および色差信号（Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ）からなる映像信号を生成する。
制御演算処理部５３は、システムコントローラ６からの設定信号に基づいて各種演算処理を行い、演算結果をシステムコントローラ６に出力する。
【００２６】
システムコントローラ６は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などから構成されるマイクロコントローラであり、前述した演算結果に基づいて、ＲＯＭ等に記憶されたプログラムを実行することにより、光学ブロック２、イメージセンサ３、ＡＦＥ回路４、信号処理回路５等、撮像装置１の各部を統括的に制御することにより、ＡＦ、ＡＥ、ＡＷＢの自動制御処理を行い、撮像被写体の好適な映像信号の生成を行う。
【００２７】
操作部７は、例えばシャッタレリーズボタンなどの各種操作キーやレバー、ダイヤルなどを有しており、ユーザによる入力操作に応じた制御信号をシステムコントローラ６に出力する。
【００２８】
グラフィックＩ／Ｆ８は、信号処理回路５からシステムコントローラ６を介して供給された画像信号から、ディスプレイ８ａに表示させるための画像信号を生成して、この信号をディスプレイ８ａに供給し、画像を表示させる。ディスプレイ８ａは、例えばＬＣＤ（Liguid Crystal Display）からなり、撮像中のカメラスルー画像や図示しない記録媒体に記録されたデータに基づく再生画像などを表示する。
【００２９】
この撮像装置１では、イメージセンサ３によって受光されて光電変換された信号が、順次ＡＦＥ回路４に供給され、ＣＤＳ処理やＡＧＣ処理が施された後、デジタル信号に変換される。信号処理回路５は、ＡＦＥ回路４から供給されたデジタル画像信号を輝度信号（Ｙ）と色差信号（Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ）に変換し、最終的に画質補正処理を施して出力する。
【００３０】
信号処理回路５から出力された信号は、システムコントローラ６を介してグラフィックＩ／Ｆ８に供給されて表示用の画像信号に変換され、これによりディスプレイ８ａにカメラスルー画像が表示される。また、操作部７からのユーザの入力操作などによりシステムコントローラ６に対して画像の記録が指示されると、信号処理回路５からの画像データは図示しないエンコーダに供給され、所定の圧縮符号化処理が施されて図示しない記録媒体に記録される。静止画像の記録の際には、信号処理回路５からは１フレーム分の画像データがエンコーダに供給され、動画像の記録の際には、処理された画像データがエンコーダに連続的に供給される。
【００３１】
このような撮像装置１は、シェーディング補正部５２ｂの処理に特徴を有する。以下シェーディング補正部５２ｂについて詳述する。
図３は、シェーディング補正部の内部構成を示すブロック図である。
【００３２】
シェーディング補正部５２ｂは、カウンタ生成部５２１と、距離算出部５２２と、ゲインルックアップテーブル（補正係数決定部）５２３と、ゲイン乗算部（補正係数乗算部）５２４とを有している。
【００３３】
カウンタ生成部５２１は、同期信号生成部５１より入力された水平同期信号および垂直同期信号に基づいて、水平方向および垂直方向のカウンタの生成処理を行う。このカウンタ値は、本実施の形態では撮像画像平面上の左上（１つの頂点）を原点とし、右方向および下方向（他の頂点に向かう方向）をそれぞれ正方向とした撮像画像平面上の座標を示すものである。
【００３４】
距離算出部５２２は、光軸中心座標シフト部５２２ａと、座標系回転部５２２ｂと、距離算出部５２２ｃとを有している。
光軸中心座標シフト部５２２ａは、カウンタ生成部５２１より入力された水平方向カウンタ値および垂直方向カウンタ値と、システムコントローラ６より設定された光軸中心座標との差分演算処理を行う。すなわち、撮像画像の座標系の原点を、光軸中心に一致させるようにシフトする。これにより、レンズ系の光軸中心と撮像画像平面上の中心とが一致していない場合でも、各画素の位置（画素座標）と光軸中心位置との距離の水平方向成分および垂直方向成分を正しく算出することができる。
【００３５】
座標系回転部５２２ｂは、光軸中心座標シフト部５２２ａにて算出された各画素位置と光軸中心位置との距離の水平方向成分および垂直方向成分に対し、回転処理を施す。この回転処理については後に詳述する。
【００３６】
距離算出部５２２ｃは、座標系回転部５２２ｂにて回転処理が施された水平方向成分および垂直方向成分信号に対し、各画素位置に対する光軸中心との距離の算出処理を施す。
ここで、一般に光軸中心からの座標が（ｘ、ｙ）である画素位置での光軸中心の位置との距離ｄは式１で表される。
【００３７】
【数１】
2007189298.tif 000003
【００３８】
ここで距離算出部５２２ｃは、回路規模削減のため、１６角形近似回路により構成され、光軸中心からの距離算出は、次式２に示す１６角形近似式に基づいて行われる。ここで、光軸中心からの座標を（ｘ、ｙ）とし、これらの絶対値をそれぞれＸ、Ｙとすると、光軸中心からの距離ｄ１は次式のように表される。
【００３９】
【数２】
2007189298.tif 000004
【００４０】
なお、１６角形擬似距離算出に関する詳細については、例えば特開２００２−２１６１３６号公報および特開２００２−２３７９９８号公報等に開示されている。
ゲインルックアップテーブル５２３は、各画素位置の距離算出部５２２ｃにて算出されたそれぞれの光軸中心からの距離に応じて、シェーディングを補正するための補正係数（ゲイン）の算出処理を行う。
【００４１】
ゲインルックアップテーブル５２３は、シェーディングの補正係数のテーブルが予めテーブル化されて記憶（格納）された記憶手段で構成される。この補正係数は、距離算出部５２２ｃにて算出された光軸中心からの距離に基づいて、当該画素位置における適切なものが選択され、次段のゲイン乗算部５２４へ供給される。
【００４２】
なお、ゲインルックアップテーブル５２３には、レンズのズーム位置、フォーカス位置、像高、絞り量、射出瞳位置、ストロボ発光量等の撮像画像の状態に応じて適切なものが記憶されており、撮像画像の状態の変化に応じて、システムコントローラ６により書き換えることができる。
【００４３】
ゲイン乗算部５２４は、ゲインルックアップテーブル５２３より読み出された補正係数（決定された補正係数）に対して、当該画素位置における（対応する画像位置の）撮像画像の入力信号（被写体撮像信号）との乗算処理（以下シェーディング補正処理という）を施す。このシェーディング補正処理が施された撮像信号は、カメラ信号後処理部５２ｃへと入力され、輝度信号および色差信号からなる撮像被写体映像信号が生成される。
【００４４】
次に、座標系回転部５２２ｂの回転処理について詳述する。
まず、座標系回転部５２２ｂの回転処理の原理（概念）について説明する。
一般に、光軸中心からの座標が（ｘ、ｙ）である画素を、光軸中心に対し角度θだけ回転した場合の回転後の座標を（ｘ１、ｙ１）とすると、座標（ｘ１、ｙ１）は式３のように表される。
【００４５】
【数３】
2007189298.tif 000005
【００４６】
式３の回転行列部分をｃｏｓθで除算すると、式３は、式４のように変形される。
【００４７】
【数４】
2007189298.tif 000006
【００４８】
ここで、上式の回転行列部分を近似すると、式４は、式５および式６で表される。
【００４９】
【数５】
2007189298.tif 000007
【００５０】
【数６】
2007189298.tif 000008
【００５１】
なお、式５および式６において、Ａは回転補正係数、ｍはシフトセレクタであり、いずれも回転量を決定するものである。回転補正係数Ａおよびシフトセレクタｍの値は、例えばシステムコントローラ６等に格納されており、角度θに応じて適宜与えられる。
【００５２】
図４は、座標系回転部の動作を模式的に示した図であり、図４（ａ）は、座標軸回転処理前のシェーディング特性を二次元平面上に示した図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す光軸中心に対し角度θだけ座標系回転処理を施した場合を示した図である。
【００５３】
ここで、角度θは、式６より式７のように表される。
θ＝ａｒｃｔａｎ（２−ｍ・Ａ）          ・・・（７）
次に、前述した原理を実現するための座標系回転部５２２ｂの構成について説明する。
【００５４】
図５は、座標系回転部の構成を示すブロック図である。
座標系回転部５２２ｂは、乗算部９１、９２と、シフト部９３、９４と、減算部９５と、加算部９６と、絶対値化部９７、９８とを有している。
【００５５】
乗算部９１は、光軸中心座標シフト部５２２ａにて算出された各画素位置における光軸中心位置との距離の水平方向成分に対し、回転補正係数Ａとの乗算処理を施す。
乗算部９２は、光軸中心座標シフト部５２２ａにて算出された各画素位置における光軸中心位置との距離の垂直方向成分信号に対し、回転補正係数Ａとの乗算処理を施す。
【００５６】
シフト部９３は、乗算部９１にて乗算処理が施された水平方向成分信号に対し、シフトセレクタｍにて決定されるシフト演算処理を施す。
シフト部９４は、乗算部９２にて乗算処理が施された垂直方向成分信号に対し、シフトセレクタｍにて決定されるシフト演算処理を施す。
【００５７】
減算部９５は、シフト部９３にてシフト演算処理が施された信号および光軸中心座標シフト部５２２ａから得られる水平方向成分信号に対し減算処理を行い、当該画素位置における回転処理後の水平方向成分信号の算出処理を施す。
【００５８】
加算部９６は、シフト部９４にてシフト演算処理が施された信号および光軸中心座標シフト部５２２ａから得られる垂直方向成分信号に対し加算処理を行い、当該画素位置における回転処理後の垂直方向成分信号の算出処理を施す。
【００５９】
絶対値化部９７は、減算部９５にて算出された回転処理後の水平方向成分信号に対し、絶対値化処理を施す。
絶対値化部９８は、加算部９６にて算出された回転処理後の垂直方向成分信号に対し、絶対値化処理を施す。
【００６０】
次に、座標系回転部５２２ｂの動作について説明する。
光軸中心座標シフト部５２２ａにて算出された各画素位置における光軸中心位置との距離の水平方向成分信号（ｘ）および垂直方向成分信号（ｙ）は、まず、座標系回転部内の乗算部９１および乗算部９２にそれぞれ入力される。乗算部９１および乗算部９２により、各入力信号に対し、それぞれ回転補正係数Ａとの乗算処理が施される。この結果、乗算部９１では信号（Ａ・ｙ）が得られ、乗算部９２では信号（Ａ・ｘ）が得られる。乗算処理を施された各信号は、シフト部９３およびシフト部９４により、シフトセレクタｍにて決定されるシフト演算処理がそれぞれ施される。この結果シフト部９３では信号（２−ｍ・Ａ・ｙ）が得られ、シフト部９４では信号（２−ｍ・Ａ・ｘ）が得られる。これらの信号は減算部９５および加算部９６へと入力される。
【００６１】
減算部９５には、シフト演算処理が施された信号（２−ｍ・Ａ・ｙ）および光軸中心座標シフト部５２２ａにて算出された水平方向成分信号（ｘ）がそれぞれ入力され、減算部９５により減算処理が施されることにより、画素位置における回転処理後の水平方向成分信号（ｘ−２−ｍ・Ａ・ｙ）の算出処理が行われる。
【００６２】
また、加算部９６には、シフト演算処理が施された信号（２−ｍ・Ａ・ｘ）および光軸中心座標シフト部５２２ａにて算出された垂直方向成分信号（ｙ）がそれぞれ入力され、加算部９６により加算処理が施されることにより、画素位置における回転処理後の垂直方向成分信号（２−ｍ・Ａ・ｘ＋ｙ）の算出処理が行われる。
【００６３】
減算部９５により算出された回転処理後の水平方向成分信号（ｘ−２−ｍ・Ａ・ｙ）は、絶対値化部９７へと入力され、絶対値化部９７により絶対値化処理が施された後、距離算出部５２２ｃへと出力される。
【００６４】
また、加算部９６により算出された回転処理後の垂直方向成分信号（２−ｍ・Ａ・ｘ＋ｙ）は、絶対値化部９８へと入力され、絶対値化部９８により絶対値化処理が施された後、距離算出部５２２ｃへと出力される。
【００６５】
その後、前述したように、距離算出部５２２ｃによる処理、ゲインルックアップテーブル５２３による算出処理、ゲイン乗算部５２４による処理がこの順番に施されることにより、シェーディング特性の補正処理が行われる。
【００６６】
以上述べたように、撮像装置１によれば、座標系回転部５２２ｂを設けることにより、光学ブロック２のレンズが例えば楕円形状であったり、光軸に対し正対せず角度を持ったような形状（回転形状）であったりする場合においても生じたシェーディングを容易に精度よく補正をすることができる。また、補正係数が距離に応じて決定されるため、大規模なメモリを別途用意する必要が無く、機器の小型軽量化および低コスト化を図ることができる。
【００６７】
また、距離算出部５２２ｃが、１６角形近似回路により構成され、光軸中心からの距離算出は、式２に示す１６角形近似式に基づいて行われるため、距離算出をハードウェア回路で実現する場合に比べて、撮像装置１の回路規模の増大を防止することができる。また、コストを低減させることができる。よって、特に民生用途の装置について好適である。なお、本実施の形態では１６角形近似（多角形近似）を用いたが、本発明ではこれに限定されないのは言うまでもない。
【００６８】
また、式４の回転行列部分を式５および式６に示すような座標軸回転方式（近似式）を用いて実現することにより、座標系回転部５２２ｂを乗算部９１、９２、シフト部９３、９４、減算部９５および加算部９６で構成することができるため、一般に数４をハードウェアで実現する場合に比べて、三角関数演算部等の大規模な回路資源を必要とする回路の削減を図ることができる。よって撮像装置１の回路規模の増大を防止することができる。また、コストを低減させることができる。
【００６９】
さらに、回転補正係数およびシフトセレクタをパラメータ化することにより、微調整の可能な自由度の高いシェーディング補正を行うことができ、撮像被写体の好適な映像信号の生成を行うことができる。
【００７０】
なお、前述した実施の形態においては、ゲインルックアップテーブル５２３を用いて補正係数を求めたが、これに限らず例えば演算により求めてもよい。
なお、前述した実施の形態においては、シェーディング補正部５２ｂは、カメラ信号後処理部５２ｃの前段に設けられているが、これに限らず例えば、カメラ信号後処理部５２ｃの後段に設けることもできる。この場合、カメラ信号後処理部５２ｃにおいて、映像信号が輝度信号（Ｙ信号）と色差信号（Ｃｂ、Ｃｒ信号）に分離された後にシェーディング補正処理が行われるよう構成する。従って、輝度信号に対しては周辺光量落ちの補正（輝度シェーディング補正）を行い、色差信号に対しては、色にじみ補正（色シェーディング補正）が行われるというように、輝度信号と色差信号に対して独立の補正を行うことができる。
【００７１】
以上、本発明の撮像装置を、図示の実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができ、例えば信号処理回路５は集積回路（ハードウェア）で構成される例を示したが、前述した構成の全て、またはその一部を、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）等を利用してソフトウェアで実現するように構成してもよく、この場合においても本実施の形態と同様の効果を奏する。また、本発明に、他の任意の構成物や工程が付加されていてもよい。
【００７２】
また、本発明は、前述した実施の形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
なお、本発明は、例えばＰＣ等に接続されるテレビ電話用またはゲームソフト用等の小型カメラに撮像信号等を処理する画像処理装置に対しても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】実施の形態の撮像装置の要部構成を示すブロック図である。
【図２】カメラ信号処理部の構成を示すブロック図である。
【図３】シェーディング補正部の内部構成を示すブロック図である。
【図４】座標系回転部の動作を模式的に示した図である。
【図５】座標系回転部の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７４】
１・・・撮像装置、５２ｂ・・・シェーディング補正部、５２１・・・カウンタ生成部、５２２・・・距離算出部、５２２ａ・・・光軸中心座標シフト部、５２２ｂ・・・座標系回転部、５２２ｃ・・・距離算出部、５２３・・・ゲインルックアップテーブル、５２４・・・ゲイン乗算部、９１、９２・・・乗算部、９３、９４・・・シフト部
【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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