(57)【要約】【課題】装置を小型としたまま、光源の写り込みが少ない撮影画像を得ることができるようにする。【解決手段】デジタルカメラ１は、被写体を撮像して画像データを得るＣＣＤ６と，ＣＣＤ６による撮像時の絞り４の絞り量を変更する処理や、撮像時の絞り４の絞り量が異なる２つの画像データから、光源の写り込みが少ない画像データを生成する画像処理などを行うＣＰＵ２等を備える。【選択図】図１
2007201668.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像して画像データを得る撮像手段と、
前記撮像手段による撮像時の絞りを変更する絞り変更手段と、
撮像時の絞りが異なる複数の画像データから、光源の写り込みが少ない画像データを生成する画像処理手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撮像手段により得られた画像データ中に光源の写り込みが有るか否かを画像解析により判定する判定手段、
を更に有することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記複数の画像データは、２つの画像データである、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記画像処理手段は、
前記２つの画像データのうち一方の画像データである第１の画像データの背景画素値と他方の画像データである第２の画像データの背景画素値とを算出する背景画素値算出手段と、
前記背景画素値算出手段により算出された、前記第１の画像データの背景画素値と前記第２の画像データの背景画素値との差分を算出する第１の差分算出手段と、
前記第１及び第２の画像データの画素毎の画素値の差分を算出する第２の差分算出手段と、
前記第１の差分算出手段により算出された背景画素値の差分と、前記第２の差分算出手段により算出された画素毎の画素値の差分とを比較する第１の比較手段と、
前記第１の比較手段の比較結果に基づいて修正画素値を算出する第１の修正画素値算出手段と、
を備える、
ことを特徴とする請求項３記載の撮像装置。
【請求項５】
前記画像処理手段は、更に、
前記第１及び第２の画像データの各々において、画素行毎に或いは画素列毎に、画素行上あるいは画素列上の画素値が著しく変化する部分であるエッジを検出するエッジ検出手段と、
前記エッジ検出手段により検出されたエッジに応じて画素行上あるいは画素列上に区間を設定する区間設定手段と、
前記区間設定手段により設定された区間毎に平均画素値を算出する平均画素値算出手段と、
前記第１の差分算出手段により算出された背景画素値の差分と、前記平均画素値算出手段により算出された区間毎の平均画素値とを比較する第２の比較手段と、
前記第２の比較手段の比較結果に基づいて修正画素値を算出する第２の修正画素値算出手段と、
を備える、
ことを特徴とする請求項４記載の撮像装置。
【請求項６】
前記画素値は輝度値である、
ことを特徴とする請求項４又は５記載の撮像装置。
【請求項７】
撮像時の絞りが異なる２つの画像データから、光源の写り込みが少ない画像データを生成する画像処理手段を有する、
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項８】
被写体を撮像して第１の画像データを得る第１の撮像工程と、
前記第１の画像データ中に光源の写り込みが有るか否かを画像解析により判定する判定工程と、
前記判定工程により光源の写り込みが有ると判定されたときに、絞りを変更して前記被写体を撮像し、前記第１の画像データと撮像時の絞りが異なり且つ各々の撮像時の絞りも異なる１つ以上の画像データを得る第２の撮像工程と、
前記第１の画像データと前記第２の撮像工程により得られた１つ以上の画像データとから、光源の写り込みが少ない画像データを生成する画像処理工程と、
を有することを特徴とする撮像方法。
【請求項９】
被写体を撮像して画像データを得る撮像工程と、
前記撮像工程による撮像時の絞りを変更する絞り変更工程と、
撮像時の絞りが異なる２つの画像データから、光源の写り込みが少ない画像データを生成する画像処理工程と、
を有することを特徴とする撮像方法。
【請求項１０】
撮像時の絞りが異なる２つの画像データから、光源の写り込みが少ない画像データを生成する画像処理工程を有する、
ことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１１】
被写体を撮像して第１の画像データを得る第１の撮像機能と、
前記第１の画像データ中に光源の写り込みが有るか否かを画像解析により判定する判定機能と、
前記判定機能により光源の写り込みが有ると判定されたときに、絞りを変更して前記被写体を撮像し、前記第１の画像データと撮像時の絞りが異なり且つ各々の撮像時の絞りも異なる１つ以上の画像データを得る第２の撮像機能と、
前記第１の画像データと前記第２の撮像機能により得られた１つ以上の画像データとから、光源の写り込みが少ない画像データを生成する画像処理機能と、
をコンピュータに実現させるための撮像プログラム。
【請求項１２】
被写体を撮像して画像データを得る撮像機能と、
前記撮像機能による撮像時の絞りを変更する絞り変更機能と、
撮像時の絞りが異なる２つの画像データから、光源の写り込みが少ない画像データを生成する画像処理機能と、
をコンピュータに実現させるための撮像プログラム。
【請求項１３】
撮像時の絞りが異なる２つの画像データから、光源の写り込みが少ない画像データを生成する画像処理機能、
をコンピュータに実現させるための画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源の写り込みが少ない撮影画像を得る技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ等の撮像装置を用いて太陽や照明等の光源の下で被写体を撮影した際に、撮影画像中の一部に光源が写り込み、いわゆる白飛びを起こしてしまうことがある。例えば、室内照明の下でホワイトボードを被写体として撮影した際に、撮影画像中に表されたホワイトボード上に室内照明が写り込み、白飛びを起こしてしまうことがある。
【０００３】
このようになると、撮影画像から、その白飛びを起こしている部分に本来存在していたものを認識できない虞がある。先のホワイトボードの例の場合には、撮影画像中に表されたホワイトボード上の例えば文字等が白飛びにより認識できない虞がある。
【０００４】
そこで、このような光源の写り込みを無くした撮影画像を得る手法が幾つか提案されている。
例えば特許文献１には、被写体との相対位置を変更して撮影を行って被写体との相対位置が異なる２つの画像を取得し、一方の画像における光源の写り込みが生じている部分を、他方の画像における光源の写り込みが生じていない部分に基づき置換することによって、光源の写り込みを除去するデジタルカメラが提案されている。
【０００５】
また、例えば特許文献２には、光沢のあるドラム缶の蓋面を検査等の目的で撮影する際に、その蓋面上方の別々の角度位置に設置した複数の照明を交互に点灯させ、その各々の光源が写り込んだ部分を一部破棄し、該一部破棄された部分以外の部分を合成することにより、光源の写り込みのない、完全な蓋面の画像を得るようにした撮影方法が提案されている。
【特許文献１】特開２００５−１３０３２６号公報
【特許文献２】特開２００３−１３０９９３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、これらの文献に提案されている技術では、被写体とデジタルカメラとの装置位置を変更して撮影したり、別々の角度位置に設置した複数の照明を交互に点灯させたり、といったように装置が大掛かりになるという欠点がある。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑み、装置を小型としたまま、光源の写り込みが少ない撮影画像を得ることができる装置、方法、及びプログラム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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の第１の態様に係る撮像装置は、被写体を撮像して画像データを得る撮像手段と、前記撮像手段による撮像時の絞りを変更する絞り変更手段と、撮像時の絞りが異なる複数の画像データから、光源の写り込みが少ない画像データを生成する画像処理手段と、を有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の第２の態様に係る撮像装置は、上記第１の態様において、前記撮像手段により得られた画像データ中に光源の写り込みが有るか否かを画像解析により判定する判定手段、を更に有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の第３の態様に係る撮像装置は、上記第１又は２の態様において、前記複数の画像データは、２つの画像データである、ことを特徴とする。
また、本発明の第４の態様に係る撮像装置は、上記第３の態様において、前記画像処理手段は、前記２つの画像データのうち一方の画像データである第１の画像データの背景画素値と他方の画像データである第２の画像データの背景画素値とを算出する背景画素値算出手段と、前記背景画素値算出手段により算出された、前記第１の画像データの背景画素値と前記第２の画像データの背景画素値との差分を算出する第１の差分算出手段と、前記第１及び第２の画像データの画素毎の画素値の差分を算出する第２の差分算出手段と、前記第１の差分算出手段により算出された背景画素値の差分と、前記第２の差分算出手段により算出された画素毎の画素値の差分とを比較する第１の比較手段と、前記第１の比較手段の比較結果に基づいて修正画素値を算出する第１の修正画素値算出手段と、を備える、ことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の第５の態様に係る撮像装置は、上記第４の態様において、前記画像処理手段は、更に、前記第１及び第２の画像データの各々において、画素行毎に或いは画素列毎に、画素行上あるいは画素列上の画素値が著しく変化する部分であるエッジを検出するエッジ検出手段と、前記エッジ検出手段により検出されたエッジに応じて画素行上あるいは画素列上に区間を設定する区間設定手段と、前記区間設定手段により設定された区間毎に平均画素値を算出する平均画素値算出手段と、前記第１の差分算出手段により算出された背景画素値の差分と、前記平均画素値算出手段により算出された区間毎の平均画素値とを比較する第２の比較手段と、前記第２の比較手段の比較結果に基づいて修正画素値を算出する第２の修正画素値算出手段と、を備える、ことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の第６の態様に係る撮像装置は、上記第４又は５の態様において、前記画素値は輝度値である、ことを特徴とする。
また、本発明の第７の態様に係る画像処理装置は、撮像時の絞りが異なる２つの画像データから、光源の写り込みが少ない画像データを生成する画像処理手段を有する、ことを特徴とする。
【００１３】
以上の各態様に係る装置によれば、撮像時の絞りが異なる複数（例えば２つ）の画像データから、画像処理によって、光源の写り込みが少ない画像データが得られる。
尚、本発明は、上記の各態様に係る装置に限らず、方法やプログラムとして構成することもできる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、装置を小型としたまま、光源の写り込みが少ない撮影画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は、本発明の実施例１に係る撮像装置であるデジタルカメラの概略構成を示す図である。尚、同図は、本発明の実施例１に係る画像処理装置を適用したデジタルカメラの概略構成を示す図でもある。
【００１７】
同図に示したように、本実施例に係るデジタルカメラ１は、ＣＰＵ２、絞り駆動部３、絞り４、ＴＧ（timing generator）５、ＣＣＤ固体撮像素子であるＣＣＤ６、ＡＦＥ（Analog Front End）回路７、ＳＤＲＡＭ８、画像表示部９、ＲＯＭ１０、キー入力部１１、カードＩ／Ｆ１２等を備えており、カードＩ／Ｆ１２には、当該デジタルカメラ１の不図示のカードスロットに着脱自在に装着されたメモリカード１３が接続されている。
【００１８】
絞り駆動部３は、ＣＰＵ２の制御の下に、絞り４を駆動させるための駆動信号を生成し出力する。
絞り４は、絞り駆動部３から出力される駆動信号に従って駆動し、ＣＣＤ６へ入射させる光の量を調整する。
【００１９】
ＴＧ５は、ＣＰＵ２の制御の下に、ＣＣＤ６とＡＦＥ回路７を動作させるのに必要なタイミング信号を生成し出力する。
ＣＣＤ６は、ＴＧ５から出力されるタイミング信号に従って駆動し、投影された被写体像を光電変換し撮像信号としてＡＦＥ回路７へ出力する。尚、本実施例に係るＣＣＤ６は、カラーフィルターとしてベイヤー（Bayer）型の原色フィルターを採用した単板式のＣＣＤ固体撮像素子とする。
【００２０】
ＡＦＥ回路７は、ＣＣＤ６から出力される撮像信号を相関二重サンプリングして保持するＣＤＳ（Correlated Double sampling）回路、その撮像信号を増幅するゲイン調整アンプ（ＡＧＣ）、及び、増幅後の撮像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器から構成されており、ＴＧ５から出力されるタイミング信号に従って駆動し、ＣＣＤ６の出力信号からこれらの処理によって得られたデジタル信号をＣＰＵ２に出力する。
【００２１】
ＳＤＲＡＭ８は、ＡＦＥ回路７から出力されたデジタル信号である画像データを一時記憶するバッファメモリとして使用されると共に、ＣＰＵ２のワーキングメモリとして使用される。
【００２２】
画像表示部９は、ＬＣＤとその駆動回路を含み、撮影待機状態の時にはＣＣＤ６によって撮像された被写体画像をスルー画像として表示し、記録画像の再生時にはメモリカード１３から読み出され伸張された記録画像を表示する。
【００２３】
キー入力部１１は、当該デジタルカメラ１に対しユーザが所望の指示を行うための各種の操作キーを含み、ユーザのキー操作に応じた操作信号をＣＰＵ２へ出力する。
ＲＯＭ１０は、当該デジタルカメラ１全体の動作を制御するためのプログラムとその制御に必要なデータが記録された記録媒体である。
【００２４】
ＣＰＵ２は、ＲＯＭ１０に記録されているプログラムを読み出し実行することによって、当該デジタルカメラ１全体の動作を制御する。例えば、詳しくは後述する、光源の写り込みが少ない撮影画像を得るための画像処理を行う。また、ＡＦＥ回路７の出力である画像データの色補間を行う補間処理や、補間処理後の画像データを輝度データ（Ｙ）と色差データ（Ｃｂ、Ｃｒ）とに分離する分離処理等とった画像処理を行う。また、画像データの圧縮・伸張処理等も行う。
【００２５】
次に、以上のように構成されたデジタルカメラ１の動作として、黒板やホワイトボード等のような一様な背景を有する被写体を撮影する際の撮影動作中に行われる、光源の写り込みが少ない撮影画像を得るための画像処理に係る動作について説明する。
【００２６】
図２は、その画像処理に係る動作を示すフローチャートであり、図３乃至図５は、その動作の説明に用いる図である。
尚、図２に示した動作は、上述のとおり、ＣＰＵ２がＲＯＭ１０に格納されているプログラムを読み出し実行することによって行われる。また、本動作の処理中で取り扱う輝度値は、画素値の一例である。
【００２７】
図２において、撮影者によりキー入力部１１を介して撮影開始指示が為されると、まず、Ｓ１では、通常の撮影動作の処理に応じて絞り４を駆動し、ＣＣＤ６による撮像及びＡＦＥ回路７による信号処理を行って、画像データ（以下「第１の画像データ」という）を取得し、これをＳＤＲＡＭ８に格納する。
【００２８】
続いて、Ｓ１４では、ＳＤＲＡＭ８に格納された第１の画像データ中に光源の写り込み（ホットスポット）が有るか否かを、画像解析により、判定する。ここで、その判定結果がＮｏの場合には、その第１の画像データを用いて記録用画像ファイルを生成し、これをメモリカード１３へ記録する等といった、通常の撮影動作で行われる処理へ移行する。
【００２９】
一方、Ｓ１４の判定結果がＹｅｓの場合には、続いて、Ｓ２へ進み、ＣＣＤ６へ入射される光の量がより少なくなるように（撮影された画像がより暗くなるように）絞り４を駆動する。すなわち、第１の画像データ取得時よりもＣＣＤ６へ入射される光の量が少なくなるように、絞り４の絞り量を変更する。
【００３０】
続いて、Ｓ３では、Ｓ２で絞り量が変更された絞り４の状態のままで、ＣＣＤ６による撮像及びＡＦＥ回路７による信号処理を行って、画像データ（以下「第２の画像データ」という）を取得し、これをＳＤＲＡＭ８に格納する。
【００３１】
続いて、Ｓ４では、ＳＤＲＡＭ８に格納された第１及び第２の画像データの各々について、上記の補間処理及び分離処理を行って輝度データを取得し、その輝度データの輝度分布から最頻値を求め、これを背景輝度値として取得する。
【００３２】
尚、以下においては、第１の画像データから得られた輝度データをＹ１とし、第２の画像データから得られた輝度データをＹ２とする。また、輝度データＹ１から得られた背景輝度値をＹ１ｍとし、輝度データＹ２から得られた背景輝度値をＹ２ｍとする。
【００３３】
Ｓ４では、また、背景輝度値Ｙ１ｍと背景輝度値Ｙ２ｍとの差分ｄｍ（＝Ｙ１ｍ−Ｙ２ｍ）も求める。
続いて、Ｓ５乃至Ｓ１２では、光源の写り込みが少ない撮影画像を得るために、輝度データＹ１に係る画像と輝度データＹ２に係る画像との間で画像の画素位置座標（ｘ，ｙ）を変更しながら、各々の画素位置毎に、Ｓ６乃至Ｓ１１の処理を行う。
【００３４】
尚、（ｘ，ｙ）は、画像内の画素位置を表す変数として使用される。そのため、このＳ５乃至Ｓ１２では、変数ｘ、ｙで画素位置が特定される画素数分、処理が繰り返される。また、本動作において、輝度データＹ１に係る画像と輝度データＹ２に係る画像は、共に画像の縦横の画素数が等しいことは述べるまでもない。また、以下に述べるＳ５乃至Ｓ１２の処理において、Ｙｎ（ｘ，ｙ）は、（ｘ，ｙ）で特定される画素位置における修正された輝度値を示し、Ｙｎは、全ての画素位置における修正された輝度値Ｙｎ（ｘ，ｙ）からなる、修正された輝度データ（画像）を示す。
【００３５】
詳しくは、まず、Ｓ５では、未処理の１つの画素位置（ｘ，ｙ）を、処理対象として設定する。
続いて、Ｓ６では、輝度データＹ１の処理対象画素（ｘ，ｙ）の輝度値（以下「Ｙ１（ｘ，ｙ）」という）と、輝度データＹ２の処理対象画素（ｘ，ｙ）の輝度値（以下「Ｙ２（ｘ，ｙ）」という）との差分ｄ（ｘ，ｙ）（＝Ｙ１（ｘ，ｙ）−Ｙ２（ｘ，ｙ））を算出する。
【００３６】
続いて、Ｓ７では、ｄ（ｘ，ｙ）≠ｄｍであるか否かを判定する。尚、この判定は、ｄ（ｘ，ｙ）の値とｄｍの値が異なる画素、すなわち、背景ではない画素を検出する目的で行われる。
【００３７】
Ｓ７がＮｏの場合には、続いて、Ｓ９へ進み、Ｙｎ（ｘ，ｙ）をＹ１（ｘ，ｙ）として、Ｓ１２へ進む。このように、ｄ（ｘ，ｙ）＝ｄｍである場合には、Ｙ１（ｘ，ｙ）のデータをそのまま使用する。
【００３８】
一方、Ｓ７がＹｅｓの場合には、続いて、Ｓ８へ進み、Ｙ２（ｘ，ｙ）≧Ｙ２ｍであるか否かを判定する。
Ｓ８がＹｅｓの場合には、続いて、Ｓ１０へ進み、Ｙｎ（ｘ，ｙ）＝Ｙ２（ｘ，ｙ）＋ｄｍとして、Ｓ１２へ進む。このように、ｄ（ｘ，ｙ）≠ｄｍであってＹ２（ｘ，ｙ）≧Ｙ２ｍである場合には、Ｙ２（ｘ，ｙ）に背景輝度値の差分ｄｍを加算した値を使用する。
【００３９】
一方、Ｓ８がＮｏの場合には、Ｓ１１へ進み、Ｙｎ（ｘ，ｙ）＝Ｙ２（ｘ，ｙ）として、Ｓ１２へ進む。このように、ｄ（ｘ，ｙ）≠ｄｍであってＹ２（ｘ，ｙ）＜Ｙ２ｍである場合には、Ｙ２（ｘ，ｙ）のデータをそのまま使用する。
【００４０】
続いて、Ｓ１２では、未処理の画素位置が残っているか否かを判定する。
Ｓ１２がＹｅｓの場合には、Ｓ５へ戻る。
一方、Ｓ１２がＮｏの場合には、続いて、Ｓ１３へ進み、全ての画素位置で求められたＹｎ（ｘ，ｙ）からなる、修正された輝度データ（画像）ＹｎをＳＤＲＡＭ８へ出力し、本動作が終了する。
【００４１】
このように、本動作では、撮像時の絞り４の絞り量が異なる複数の（本例では２つの）画像データから、光源の写り込みが少ない輝度データＹｎが生成され、これがＳＤＲＡＭ８へ格納される。
【００４２】
以降は、撮影画像の輝度データとして、この修正された輝度データＹｎを用い、また撮影画像の色差データとして、Ｓ４での分離処理によって得られた第１の画像データに係る色差データ又は及び第２の画像データに係る色差データを用いて、記録用画像ファイルを生成し、これをメモリカード１３へ記録する等といった、通常の撮影動作で行われる処理へ移行する。
【００４３】
ここで、上記の画像処理に係る動作を、図３乃至図５を用いて具体的に説明する。
図３に示した２つの画像は、文字「あ」と数字「１」とが書かれているホワイトボードを被写体として、上記のＳ１、Ｓ１４、Ｓ２、及びＳ３の処理によって得られた、第１及び第２の画像データに係る画像である。すなわち、画像２１は第１の画像データに係る画像を示し、画像２２は第２の画像データに係る画像を示している。
【００４４】
第１及び第２の画像データは、上述のとおり、Ｓ２の処理によって撮像時の絞り４の絞り量が異なり、第２の画像データに係る画像２２の方がより暗い画像になっている。また、画像２１及び画像２２には、Ｓ１、Ｓ１４、Ｓ２、及びＳ３の処理の実行時において被写体となったホワイトボードの一部に照明が写り込んでいたために、その照明の写り込みによる白飛び部分２３ａ及び２３ｂが発生している。但し、画像２２は絞り４によりＣＣＤ６へ入射される光の量がより絞られた上で撮影されたものであるので、画像２１の白飛び部分２３ａに比べ、画像２２の白飛び部分２３ｂの方が小さくなっている。また、これにより、画像２１では白飛び部分２３ａに隠れた数字「１」を認識することが困難であるが、画像２２ではそれが可能となっている。
【００４５】
このような第１及び第２の画像データに係る画像２１及び画像２２の場合、撮影時の被写体中の背景がホワイトボードであるため、画像２１及び画像２２は一様な背景を有する画像となっている。よって、上記のＳ４によって、画像２１に係る輝度データから求められた背景輝度Ｙ１ｍと、画像２２に係る輝度データから求められた背景輝度Ｙ２ｍとの差分ｄｍ（＝Ｙ１ｍ−Ｙ２ｍ）は、一定になるはずである。
【００４６】
ここで、画像上のｘｙ座標系を図３に示した座標系２４とし、画像２１及び画像２２におけるｘ方向のライン２５上に着目すると、上記のＳ４の処理によって得られた、画像２１及び画像２２のライン２５上の輝度データは、図４に示したとおりとなる。すなわち、画像２１のライン２５上の輝度データは、実線に示す輝度データ２６のようになり、画像２２のライン２５上の輝度データは、点線に示す輝度データ２７のようになる。また、このとき、上記のＳ４の処理によって得られた、画像２１に係る背景輝度Ｙ１ｍと画像２２に係る背景輝度Ｙ２ｍとの差分ｄｍ（＝Ｙ１ｍ−Ｙ２ｍ）は、ｄｍ２８のようになる。尚、図４において、横軸は画像上のｘ座標を示し、縦軸は輝度信号（Ｙ）を示している（後述の図５においても同じ）。
【００４７】
図４に示したように、輝度データ２６に対して輝度データ２７は全体的に輝度が低くなり、また、２つの何れの輝度データにおいても、文字が表されている画素位置の輝度は低くなり、白飛びしている部分の画素位置の輝度は高くなっている。
【００４８】
この場合、これらの輝度データ２６及び２７から、上記のＳ５乃至Ｓ１２の処理によって求められた、修正された輝度データは、図５に示した輝度データ２９のようになる。同図に示したように、輝度データ２９において、輝度データ２６と輝度データ２７との輝度の差分がｄｍ２８である画素位置（ｘ）については、輝度データ２６の輝度が使用される。また、輝度データ２６と輝度データ２７との輝度の差がｄｍ２８でなく且つ輝度データ２７における背景輝度Ｙ２ｍ以上の輝度の画素位置（ｘ）については、輝度データ２７の輝度にｄｍ２８を加えた輝度が使用される。また、輝度データ２６と輝度データ２７との輝度の差がｄｍ２８でなく且つ輝度データ２７における背景輝度Ｙ２ｍ未満の輝度の画素位置（ｘ）については、輝度データ２７の輝度が使用される。
【００４９】
これにより、通常撮影動作の処理により得られた画像２１に係る輝度データ２６と修正された輝度データ２９とを比較するとわかるとおり、輝度データ２６では、照明の写り込みによる白飛び部分２３ａが大きかったため、それに隠れていた数字の「１」を認識することができなかったが、修正された輝度データ２９では、照明の写り込みによる白飛び部分が軽減され、隠れていた数字の「１」を認識することが可能となる。
【００５０】
以上、本実施例によれば、太陽や照明等の光源の下でホワイトボードや黒板等のような一様な背景を有する被写体を撮影した際に、被写体中の一部に光源が写り込んでいたとしても、光源の写り込みが少ない撮影画像を得ることができ、白飛びの少ない撮影画像を得ることができる。また、これにより、撮影画像において、白飛び部分に隠れて、本来存在していたものを認識することができないということも少なくなる。
【００５１】
また、本実施例によれば、画像処理により、光源の写り込みが少ない撮影画像を得るようにしたので、装置が大掛かりになることはなく、装置を小型のまま構成することができる。
【００５２】
また、本実施例によれば、同じ位置から撮影された画像を用いて画像処理を行うものであるので、例えば、異なる位置から撮影された画像を用いて形状等を補正する等といった画像処理を行う手法に比べ、処理に係る負担を少なくすることができる。
【００５３】
尚、本実施例において、図２に示したＳ７では、ｄ（ｘ，ｙ）≠ｄｍであるか否かを判定しているが、ｄｍの変動幅Δｄを考慮して、例えば、ｄｍ−Δｄ＞ｄ（ｘ，ｙ）又はｄ（ｘ，ｙ）＞ｄｍ＋Δｄであるか否かを判定するようにしてもよい。
【実施例２】
【００５４】
次に、本発明の実施例２に係る撮像装置であるデジタルカメラについて説明する。尚、本実施例に係るデジタルカメラは、本発明の実施例２に係る画像処理装置を適用したデジタルカメラでもある。
【００５５】
本実施例に係るデジタルカメラにおいて、構成は図１に示した実施例１に係る構成と同様であるが、光源の写り込みが少ない撮影画像を得るための画像処理に係る動作は図２に示した実施例１に係る動作と一部異なる。そこで、本実施例の説明では、その画像処理に係る動作を中心に説明する。
【００５６】
図６は、その画像処理に係る動作を示すフローチャートであり、図７乃び図８は、その動作の説明に用いる図である。
尚、図６に示した動作も、ＣＰＵ２がＲＯＭ１０に格納されているプログラムを読み出し実行することによって行われる。
【００５７】
図６において、まず、Ｓ２１、Ｓ４２、及び、Ｓ２２乃至Ｓ２４では、上述の図２に示したＳ１、Ｓ１４、及びＳ２乃至Ｓ４の処理と同様の処理が行われるので、ここでは説明を省略する。
【００５８】
Ｓ２４の処理が終了すると、続いて、Ｓ２５乃至Ｓ４０では、画像上の画素行（ｙ座標）毎に、Ｓ２６乃至Ｓ３９の処理を行う。
詳しくは、まず、Ｓ２５では、画像上の未処理の１つの画素行（ｙ座標）を、処理対象として設定する。
【００５９】
続いて、Ｓ２６では、Ｓ２４で求められた輝度データＹ１及びＹ２の各々における処理対象画素行の輝度データのエッジ（輝度信号が著しく切り替わっている部分）を検出する。
【００６０】
図７は、このＳ２６で検出された、輝度データＹ１及びＹ２の各々における処理対象画素行の輝度データのエッジの一例を示す図である。縦軸は検出されたエッジ（Ｅ）を示し、横軸はｘ座標を表している（後述の図８においても同じ）。尚、図７の例では、輝度データＹ１における処理対象画素行の輝度データを図４に示した輝度データ２６とし、輝度データＹ２における処理対象画素行の輝度データを図４に示した輝度データ２７としている。これにより、検出されたエッジは、図７に示したとおりとなる。すなわち、実線に示す４つのエッジ３０は図４に示した輝度データ２６のエッジを示すと共に、その４つのエッジ３０及び点線に示す２つのエッジ３１は図４に示した輝度データ２７のエッジを示している。
【００６１】
Ｓ２６の処理が終了すると、続いて、Ｓ２７では、Ｓ２６で検出された、輝度データＹ１及びＹ２の各々における処理対象画素行の輝度データのエッジの和（ＯＲ）をとり、輝度信号が明確に切り替わる区間を設定する。すなわち、処理対象画素行上にエッジを境界とした区間を設定する。ここで、処理対象画素行上に設定された区間をａとして表し、１からＰ番目まで番号ｐを付け、ｐ番目の区間ａをａ（ｐ）と表すことにする。
【００６２】
例えば、前述の図７に示した例の場合、処理対象画素行上に設定された区間は、図８に示した７つの区間（ａ（１）〜ａ（７））となる。尚、この例の場合には、上記のとおりエッジの和（ＯＲ）をとることによって、事実上、輝度データ２７において検出されたエッジを境界とした区間と同じになる。
【００６３】
また、Ｓ２７では、設定された区間毎に、輝度データＹ１及びＹ２の各々の輝度信号の平均値を、区間の背景輝度として求める。ここで、区間ａ（ｐ）における輝度データＹ１及びＹ２に係る背景輝度を、それぞれＹ１ｍａ（ｐ）及びＹ２ｍａ（ｐ）と表すことにする。
【００６４】
続いて、Ｓ２８乃至Ｓ３９では、Ｓ２７で設定された区間毎に、区間ａ（１）から順番に（ｐ＝１から順番に）、Ｓ２９乃至Ｓ３８の処理が行われる。
詳しくは、まず、Ｓ２８では、未処理の１つの区間ａ（ｐ）を、処理対象として設定する。
【００６５】
続いて、Ｓ２９では、処理対象区間ａ（ｐ）において、Ｙ１ｍａ（ｐ）＝Ｙ１ｍであって、且つ、Ｙ２ｍａ（ｐ）＝Ｙ２ｍであるか否かを判定する。
Ｓ２９がＹｅｓの場合には、Ｓ３０へ進み、処理対象区間ａ（ｐ）上においては、Ｙｎ（ｘ，ｙ）＝Ｙ１（ｘ，ｙ）として、Ｓ３９へ進む。
【００６６】
一方、Ｓ２９がＮｏの場合、続いて、Ｓ３１乃至Ｓ３８では、処理対象区間ａ（ｐ）上の画素毎に、Ｓ３２乃至Ｓ３８の処理を行う。
詳しくは、まず、Ｓ３１では、処理対象区間ａ（ｐ）上の未処理の１つの画素位置（ｘ，ｙ）を処理対象として設定する。
【００６７】
続くＳ３２乃至Ｓ３７では、上述の図２に示したＳ６乃至Ｓ１１の処理と同様の処理が行われるので、ここでは説明を省略する。
続いて、Ｓ３８では、処理対象区間ａ（ｐ）上に未処理の画素位置が残っているか否かを判定する。
【００６８】
Ｓ３８がＹｅｓの場合には、Ｓ３１へ戻る。
一方、Ｓ３８がＮｏの場合には、続いて、Ｓ３９へ進み、未処理の区間（次の区間）があるか否かを判定する。
【００６９】
Ｓ３９がＹｅｓの場合には、Ｓ２８へ戻る。
一方、Ｓ３９がＮｏの場合には、Ｓ４０へ進み、未処理の画素行があるか否かを判定する。
【００７０】
Ｓ４０がＹｅｓの場合には、Ｓ２５へ戻る。
一方、Ｓ４０がＮｏの場合には、Ｓ４１へ進む。尚、Ｓ４１では、図２に示したＳ１３の処理と同様の処理が行われるので、ここでは説明を省略する。
【００７１】
Ｓ４１の処理が終了すると、本動作が終了する。
以上、本実施例によれば、実施例１と同様の効果が得られることは勿論のこと、更に、輝度データのエッジを検出して区間を設定するようにしたことによって、区間内の輝度データから求めた背景輝度と画像全体の輝度データから求めた背景輝度とが一致する場合には、処理を簡略化することができ、処理をより高速化することができる。
【００７２】
尚、本実施例において、図６に示したＳ２９では、処理対象区間ａ（ｐ）において、Ｙ１ｍａ（ｐ）＝Ｙ１ｍであって、且つ、Ｙ２ｍａ（ｐ）＝Ｙ２ｍであるか否かを判定する、といった具合に、処理対象区間ａ（ｐ）の輝度データから求めた背景輝度と、画像全体の輝度データから求めた背景輝度とが一致したか否かを判定しているが、所定の変動幅Δｄを考慮して、例えば、Ｙ１ｍ−Δｄ≦Ｙ１ｍａ（ｐ）≦Ｙ１ｍ＋Δｄであって、且つ、Ｙ２ｍ−Δｄ≦Ｙ２ｍａ（ｐ）≦Ｙ２ｍ＋Δｄであるか否かを判定する、といった具合に、処理対象区間ａ（ｐ）の輝度データから求めた背景輝度と、画像全体の輝度データから求めた背景輝度とが略一致したか否かを判定するようにしてもよい。
【００７３】
また、本実施例において、図６に示した動作では、処理対象区間を、画像上の画素行上に設定するようにしたが、例えば画像上の画素列上に設定するようにしてもよい。この場合にも同様にして処理を行うことが可能である。
【００７４】
以上、実施例１及び２について説明したが、各実施例において、光源の写り込みが少ない撮影画像を得るための画像処理（図２，図６参照）では、輝度データを用いて処理を行うようにしたが、これの代わりに、例えば、Ｒ、Ｇ、及びＢの画像データを用いて、Ｒ、Ｇ、及びＢの各々の画像データ毎に、同様にして処理を行うようにしてもよい。
【００７５】
また、各実施例において、光源の写り込みが少ない撮影画像を得るための画像処理（図２，図６参照）では、絞り４の絞り量が異なる画像を２枚撮影することにより写り込みが少ない画像を生成しているが、これに限らず、絞り４の絞り量が異なる画像を３枚以上撮影し、その３枚以上の画像から写り込みが少ない画像を生成するようにしても良い。このように構成することにより、画像の暗い部分の画像処理を、より適切に行うことができる。
【００７６】
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良及び変更を行っても良いのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】実施例１に係る撮像装置であるデジタルカメラの概略構成を示す図である。
【図２】実施例１に係る、光源の写り込みが少ない撮影画像を得るための画像処理に係る動作を示すフローチャートである。
【図３】実施例１に係る、光源の写り込みが少ない撮影画像を得るための画像処理に係る動作の説明に用いる第１の図である。
【図４】実施例１に係る、光源の写り込みが少ない撮影画像を得るための画像処理に係る動作の説明に用いる第２の図である。
【図５】実施例１に係る、光源の写り込みが少ない撮影画像を得るための画像処理に係る動作の説明に用いる第３の図である。
【図６】実施例２に係る、光源の写り込みが少ない撮影画像を得るための画像処理に係る動作を示すフローチャートである。
【図７】実施例２に係る、光源の写り込みが少ない撮影画像を得るための画像処理に係る動作の説明に用いる第１の図である。
【図８】実施例２に係る、光源の写り込みが少ない撮影画像を得るための画像処理に係る動作の説明に用いる第２の図である。
【符号の説明】
【００７８】
１      デジタルカメラ
２      ＣＰＵ
３      絞り駆動部
４      絞り
５      ＴＧ
６      ＣＣＤ
７      ＡＦＥ回路
８      ＳＤＲＡＭ
９      画像表示部
１０    ＲＯＭ
１１    キー入力部
１２    カードＩ／Ｆ
１３    メモリカード
２１、２２  画像
２３ａ、２３ｂ  白飛び部分
２４    ｘｙ座標系
２５    ライン
２６、２７  輝度データ
２８    背景輝度値の差分
２９    輝度データ
３０、３１  エッジ  
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図３】
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