(57)【要約】【課題】  シェーディング補正後の輝度に対して適切な色消し処理を行うことができるようにする。【解決手段】  輝度シェーディング補正を行う領域とそれ以外の領域とで、該当画素の輝度値及びシェーディング補正量に基づいて異なる色消し処理を行うようにすることにより、輝度シェーディング補正を行う際の低輝度、高輝度部の色消し設定を最適化できるようにして、輝度シェーディング補正を行うことにより、本来は付いている被写体の色が消失してしまう不都合が発生しないようにする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の撮像光を電気信号に変換して撮影画像を出力する撮像手段と、
前記撮影画像の輝度をシェーディング補正する補正手段と、
前記補正手段によって前記シェーディング補正を行う領域とそれ以外の領域とで、該当画素の輝度値に基づいて異なる色消し処理を行う色消し手段とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記色消し手段は、前記シェーディング補正を行う領域とそれ以外の領域とで、前記撮影画像の該当画素の輝度値及びシェーディング補正量に基づいて異なる色消し処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記色消し手段は、輝度シェーディング補正後の輝度値を用いて前記色消し処理を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記色消し手段は、前記撮影画像の低輝度部及び高輝度部の色消し処理を行う変化点を前記シェーディング補正における輝度の変化点から変更することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
被写体の撮像光を電気信号に変換して撮影画像を出力する撮像工程と、
前記撮影画像の輝度をシェーディング補正する補正工程と、
前記シェーディング補正を行う領域とそれ以外の領域とで、前記撮影画像の該当画素の輝度値に基づいて異なる色消し処理を行う色消し工程と、を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項６】
前記色消し工程は、前記シェーディング補正を行う領域とそれ以外の領域とで、該当画素の輝度値及びシェーディング補正量に基づいて異なる色消し処理を行うことを特徴とする請求項５に記載の撮像装置の制御方法。
【請求項７】
前記色消し工程は、輝度シェーディング補正後の輝度値を用いて前記色消し処理を行うことを特徴とする請求項５または６に記載の撮像装置の制御方法。
【請求項８】
前記色消し工程は、前記撮影画像の低輝度部及び高輝度部の色消し処理を行う変化点を前記シェーディング補正における輝度の変化点から変更することを特徴とする請求項５乃至７の何れか１項に記載の撮像装置の制御方法。
【請求項９】
撮影画像の輝度をシェーディング補正する補正工程を有する撮像装置の制御方法をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであって、
前記シェーディング補正を行う領域とそれ以外の領域とで、前記撮影画像の該当画素の輝度値に基づいて異なる色消し処理を行う撮像装置の制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１０】
前記請求項９に記載のコンピュータプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像装置、撮像装置の制御方法、コンピュータプログラム及び記録媒体に関し、特に、撮像装置においてシェーディング補正を行うために用いて好適な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、デジタルカメラの撮影においてシーン判別を行い、文字シーン時にはシェーディング補正の補正量を大きくし、彩度抑圧処理も行うという方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。但し、前記特許文献１に記載された技術はシェーディング補正量に応じた彩度抑圧処理を行うものであり、撮影画像の輝度値に応じて異なる彩度抑圧処理を行うものではなかった。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４―８８４０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の技術における課題について、図５を参照しながら説明する。
図５（ａ）は輝度シェーディングが極端な撮影画像の例であり、画像周辺は輝度シェーディングにより暗くなっている。被写体は色づいた果物であるが、低輝度における色消し処理により輝度シェーディング部分の色が消えている。尚、低輝度や高輝度部の色消し処理は、本来は色ノイズや色曲がり等を抑えるために行われる処理である。
【０００５】
図５（ｂ）は、図５（ａ）に対してそのまま輝度シェーディング補正を行った例を示す図である。従来は、図５（ａ）に示したように、低輝度における色消し処理を行った部分をそのままにして、シェーディング補正により輝度のみを上げていたので、本来は色が付いているべき果物の一部の色が消失してしまうという問題が発生していた。
【０００６】
本発明は上述の問題点にかんがみ、シェーディング補正後の輝度に対して適切な色消し処理を行うことができるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の撮像装置は、被写体の撮像光を電気信号に変換して撮影画像を出力する撮像手段と、前記撮影画像の輝度をシェーディング補正する補正手段と、前記補正手段によって前記シェーディング補正を行う領域とそれ以外の領域とで、前記撮影画像の該当画素の輝度値に基づいて異なる色消し処理を行う色消し手段とを有することを特徴とする。
【０００８】
本発明の撮像装置の制御方法は、被写体の撮像光を電気信号に変換して撮影画像を出力する撮像工程と、前記撮影画像の輝度をシェーディング補正する補正工程と、前記シェーディング補正を行う領域とそれ以外の領域とで、前記撮影画像の該当画素の輝度値に基づいて異なる色消し処理を行う色消し工程と、を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明のコンピュータプログラムは、撮影画像の輝度をシェーディング補正する補正工程を有する撮像装置の制御方法をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであって、前記シェーディング補正を行う領域とそれ以外の領域とで、前記撮影画像の該当画素の輝度値に基づいて異なる色消し処理を行う撮像装置の制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１０】
本発明の記録媒体は、前記に記載のコンピュータプログラムを記録したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、輝度シェーディング補正を行う領域とそれ以外の領域とで、該当画素の輝度値に基づいて異なる色消し処理を行うようにしたので、輝度シェーディング補正により画像周辺部の色差信号が消滅してしまうのを防止して、適切な色消し処理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（第１の実施の形態）
最初に図１から図３を用いて、本実施の形態の撮像装置の構成とシェーディング補正動作について説明する。
図１は、本実施の形態における固体撮像装置の構成を示す図である。
図１に示すように、本実施の形態の撮像装置は入射した光を固体撮像素子上に結像させる光学系１０１と、光学系の露出やズーム、フォーカス等を制御するための光学系制御部１０２と、結像させた光学像を電気信号に変換する固体撮像素子１０３と、固体撮像素子を駆動するための電圧、パルスを供給する撮像系制御部１０４とを有する。
【００１３】
また、固体撮像素子の出力にクランプ、ゲインをかける等の処理を行うアナログ信号処理部１０５と、アナログ信号にデジタル変換を行うアナログ/デジタル（Ａ／Ｄ)変換部１０６と、Ａ／Ｄ変換したデジタル信号から出力画像を生成するデジタル信号処理部１０７と、デジタル信号処理部にて出力画像を生成する際に一時的に画像データを格納する内部記憶部１０８と、生成した画像データを最終的に保存するための外部記憶装置とのインターフェース(I/F)部１０９等から構成する。
【００１４】
図２は、図１中のデジタル信号処理部１０７を構成する部分のうち、画像データを生成する部分についての構成を示す図である。
本実施の形態の画像データ生成部は、Ａ／Ｄ変換した入力画像RGBから輝度信号Yと色差信号Cr、Cbを生成、分離する色変換回路２０１と、輝度シェーディング補正に用いる補正係数を格納する補正テーブル２０２と、色差信号に対してホワイトバランスや高輝度、低輝度の色の濃さを薄くする色消し処理等を行う色処理回路２０３とを有している。
【００１５】
また、色処理した画像データをモニタの特性に合わせるように変換するCガンマ回路２０４と、補正テーブルを用いて輝度信号に対してシェーディング補正を行うシェーディング補正回路２０５と、輝度信号にフィルタ処理を施し、輪郭強調を行う輪郭強調回路２０６と、輝度信号にガンマ処理を施すYガンマ回路２０７等を有し、輝度信号と色信号を合成してY Cr Cb信号として出力をする。
【００１６】
その後、画像データは図示しない画像出力回路によりJPEGフォーマット等で外部記憶装置等に保存する。
【００１７】
図３は、輝度シェーディング補正の動作を示す図である。
一般に、光学系(レンズ)を通過して撮影した画像は光軸中心から周辺部に離れるに従い光量が低下する現象がみられる。この周辺光量落ちはF値が小さいほど大きい。また、広角側ほど大きく現れる。CCDやCMOS等の固体撮像素子を使用した撮像装置においては、各画素の周辺光量落ちを電気的に補正演算を行うことが可能であるため、例えば、ある撮影条件のシェーディング情報の逆数を撮影画像に乗算することによりシェーディング補正を行うことができる。
【００１８】
図３は、輝度シェーディングを特性図で示したものである。図３において、横軸は像高を示し、軸上(画像中心)から像高１０割(画像四隅)にいくに従い輝度が低下している。これを画素ごとにシェーディング補正係数αを乗算することにより、特性図中点線の位置まで輝度を上げることができる。
【００１９】
式で表わすと以下のようになる。
輝度各画素のシェーディング補正後の輝度 Y' = Y * α
尚、特性図中点線の位置まで補正することも可能であるが途中までで補正を止める場合もある。
【００２０】
次に、図４の特性図を用いて本発明における色消し処理の動作について説明する。
図４は、横軸に撮影画像における該当画素の輝度、縦軸に色差をとり、各輝度における色消し(色抑圧)量を示す特性図である。低輝度側及び高輝度側においてそれぞれ変化点YL、YHを境として色消しを行っていることがわかる。
【００２１】
まず、図４（ａ）では説明のために低輝度部の画素１(輝度Y１)、高輝度部の画素２(輝度Y２)を例として示す。
各輝度Y１、Y２はそれぞれ輝度シェーディング補正を行うことにより、輝度Y１'(=Y１*α、αは画素１における輝度シェーディング補正量)、及びY２'(=Y２*α)へ変化するとする。その際に、色消しの変化点を動かさないと、輝度レベルがそれぞれY１'、Y２'へと補正されたにもかかわらず、画素１の色差信号はCr(Cb)*１/２となり、画素２の色差信号はCr(Cb)*１となる。
【００２２】
そこで、画素１、２での色消しレベルを適正にするための色消し量を示すのが図４（ｂ）である。点線で示す特性は図４（ａ）と同等なものであり、実線で示す特性は本実施の形態の各輝度における色消し量を示す特性である。
【００２３】
低輝度側及び高輝度側における色消し変化点をそれぞれYL/α、YH/αとすることにより、画素１の出力輝度値はY１'、出力色差値はCr(Cb)*１となる。また、画素２においては、出力輝度値はY２'、出力色差値はCr(Cb)*１/２となり、所望の色消し設定を得ることが可能となる。
【００２４】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
図６は、図１中のデジタル信号処理部１０７を構成する各部のうち、画像データを生成する部分についての詳細な構成を示す図である。
【００２５】
本実施の形態においても、基本的な構成は、前述した第１の実施の形態(図２)とほぼ同じであるが、色消し処理時に参照する輝度値をシェーディング補正後の輝度を用いる点が異なる。これにより、第１の実施の形態と同様な色消し処理を行うことができる。
【００２６】
（本発明に係る他の実施の形態）
上述した本発明の実施の形態における撮像装置を構成する各手段、並びに撮像装置の制御方法の各ステップは、コンピュータのＲＡＭやＲＯＭなどに記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。このプログラム及び前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は本発明に含まれる。
【００２７】
また、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラムもしくは記憶媒体等としての実施の形態も可能であり、具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用してもよいし、また、一つの機器からなる装置に適用してもよい。
【００２８】
なお、本発明は、前述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、システムあるいは装置に直接、あるいは遠隔から供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータが前記供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合を含む。
【００２９】
したがって、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、前記コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。
【００３０】
その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等の形態であってもよい。
【００３１】
プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ）などがある。
【００３２】
その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続し、前記ホームページから本発明のコンピュータプログラムそのもの、もしくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることによっても供給できる。
【００３３】
また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明に含まれるものである。
【００３４】
また、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせ、その鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。
【００３５】
また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施の形態の機能が実現される他、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが、実際の処理の一部または全部を行い、その処理によっても前述した実施の形態の機能が実現され得る。
【００３６】
さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によっても前述した実施の形態の機能が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】第１の実施の形態における撮像装置の構成図である。
【図２】第１の実施の形態におけるデジタル信号処理部の構成の一部を説明する図である。
【図３】輝度シェーディング補正を説明する図である。
【図４】本発明における色消し処理を説明する図である。
【図５】色消し処理についての従来技術の課題を説明する図である。
【図６】第２の実施の形態におけるデジタル信号処理部の構成の一部を説明する図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０１  光学系
１０２  光学系制御部
１０３  撮像素子
１０４  撮像系制御部
１０５  アナログ信号処理部
１０６  Ａ／Ｄ変換部
１０７  デジタル信号処理部
１０８  内部記憶部
１０９  I/F(インターフェース)部
２０１  色変換回路
２０２  補正テーブル
２０３  色処理(含色消し)
２０４  Ｃガンマ回路
２０５  シェーディング補正回路
２０６  輪郭強調回路
２０７  Ｙガンマ演算回路
【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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