(57)【要約】【課題】色シェーディングの補正形状を求める計算時間を抑え、生産工程を低減する色シェーディング補正装置および補正方法を提供すること。【解決手段】色シェーディングの形状を判定する色シェーディング形状判定手段と、判定結果に応じて、色シェーディングの補正値を算出する補正値算出手段を有し、撮影画像を構成する異なる２種類以上の色信号に対し、画像中央領域での色信号強度Ｓｃと、画像のある方向における端部領域の色信号強度Ｓ１、Ｓ２が、Ｓ１＜Ｓｃ＜Ｓ２あるいはＳ２＜Ｓｃ＜Ｓ１であり、かつＳｃがＳ１とＳ２の平均と略等しい場合、色シェーディングが一様な傾きを持つと判定し、補正値の算出に用いるサンプリング点の点数と色シェーディング形状関数の次数を、判定しなかった場合に補正値の算出に用いるサンプリング点の点数と色シェーディング形状関数の次数よりも小さくすることを特徴とする。【選択図】図１
2016129280.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
色シェーディングを補正するための補正装置であり、該装置は、前記色シェーディングの形状を判定する色シェーディング形状判定手段と、前記色シェーディング形状判定手段の判定結果に応じて、色シェーディングの補正値を算出する補正値算出手段を有し、前記色シェーディング形状判定手段は、撮影画像を構成する異なる２種類以上の色信号に対し、撮影画像の中央領域での前記色信号の信号強度Ｓｃと、前記撮影画像のある方向における一端部領域の前記色信号の信号強度Ｓ１と、前記撮影画像の前記ある方向における他方の端部領域の前記色信号の信号強度Ｓ２が、Ｓ１＜Ｓｃ＜Ｓ２あるいはＳ２＜Ｓｃ＜Ｓ１であり、かつＳｃがＳ１とＳ２の平均と等しい場合、前記ある方向において色シェーディングが一様な傾きを持つと判定し、前記補正値算出手段は、前記色シェーディング形状判定手段が、色シェーディングが一様な傾きを持つと判定した場合に補正値の算出に用いるサンプリング点の点数と色シェーディング形状関数の次数を、前記色シェーディング形状判定手段が、色シェーディングが一様な傾きを持つと判定しなかった場合に補正値の算出に用いるサンプリング点の点数と色シェーディング形状関数の次数よりも小さくすることを特徴とする色シェーディングの補正装置。
【請求項２】
前記色シェーディングの補正装置において、前記色シェーディング形状判定手段はまた、前記Ｓ１，Ｓ２，Ｓｃと、前記撮影画像の前記ある方向と垂直な方向における一端部領域の前記色信号の信号強度Ｓ３と、前記撮影画像の前記ある方向と垂直な方向における他方の端部領域の前記色信号の信号強度Ｓ４が、Ｓ１＜Ｓｃ、Ｓ２＜Ｓｃ、Ｓ３＜Ｓｃ、Ｓ４＜Ｓｃであり、かつＳ１とＳ２が等しく、かつ、かつＳ３とＳ４が等しい場合、色シェーディングが同心円形状であると判定し、前記補正値算出手段は、前記色シェーディング形状判定手段が、色シェーディングが同心円形状を持つと判定した場合に補正値の算出に用いるサンプリング点の点数と色シェーディング形状関数の次数を、前記色シェーディング形状判定手段が、色シェーディングが一様な傾きを持つと判定しなかった場合に補正値の算出に用いるサンプリング点の点数と色シェーディング形状関数の次数よりも小さくすることを特徴とする請求項１に記載の色シェーディングの補正装置。
【請求項３】
前記色シェーディングの補正装置において、前記色シェーディング形状判定手段が、色シェーディングが一様な傾きを持つと判定しなかった場合に補正値の算出に用いるサンプリング点の読み出しを、前記色シェーディング形状判定手段が、色シェーディングが同心円形状を持つと判定した場合に補正値の算出に用いるサンプリング点の読み出しの後に行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の色シェーディングの補正装置。
【請求項４】
前記色シェーディング形状判定手段が、色シェーディングが一様な傾きを持つと判定しなかった場合に補正値の算出に用いるサンプリング点のサンプリングする領域のサイズが、前記色シェーディング形状判定手段が、色シェーディングが同心円形状を持つと判定した場合に補正値の算出に用いるサンプリング点のサンプリングする領域のサイズよりも小さいことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の色シェーディングの補正装置。
【請求項５】
前記色シェーディングの補正装置が、輝度シェーディング補正手段を備え、前記補正値算出手段を実行する前に、前記輝度シェーディング補正手段を用いて輝度シェーディングを実行することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の色シェーディングの補正装置。
【請求項６】
色シェーディングを補正するための補正方法であり、撮影画像を構成する異なる２種類以上の色信号に対し、撮影画像の中央領域での前記色信号の信号強度Ｓｃと、前記撮影画像のある方向における一端部領域の前記色信号の信号強度Ｓ１と、前記撮影画像の前記ある方向における他方の端部領域の前記色信号の信号強度Ｓ２が、Ｓ１＜Ｓｃ＜Ｓ２あるいはＳ２＜Ｓｃ＜Ｓ１であり、かつＳｃがＳ１とＳ２の平均と等しい場合、前記ある方向において色シェーディングが一様な傾きを持つと判定し、補正値の算出に用いるサンプリング点の点数と色シェーディング形状関数の次数を、色シェーディングが一様な傾きを持つと判定しなかった場合に補正値の算出に用いるサンプリング点の点数と色シェーディング形状関数の次数よりも小さくすることを特徴とする色シェーディングの補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置で撮影した画像のシェーディング補正を行うシェーディング補正装置および補正方法に関し、特に色シェーディングの補正装置および補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カメラの小型化や撮像センサの多画素化が進み、色シェーディングが問題になってきている。色シェーディングとは、画面内の場所によって色の感度が異なり、一様な色分布の被写体を撮影しても部分的に他とは異なる色となる場所が発生する現象である。
【０００３】
従来、カメラの色シェーディング補正については、多くの提案がなされている。それらにおいて、補正を行うための補正値の算出については、一様画像を撮影し、ＲＧＢの色信号毎の信号強度を撮影画像の位置と対応させて測定し、それを元に補正値を計算する手法を用いることが多い。
【０００４】
特許文献１では、一画面分のデータをある大きさのメッシュに分割し、その平均値をそのメッシュにおけるサンプリング値として補正形状を求め、それを元に補正値を求めている。
【０００５】
ここで、色シェーディングの形状は様々なものが存在するため、特許文献２では各色の中心座標と、放射方向色シェーディング補正形状を求め、それらを元に色シェーディング補正値を求めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４６１４６０１号公報
【特許文献２】特開２０１２−１５６８８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、色シェーディングの補正形状を求めるときは、サンプリングの数を増やせば増やすほど複雑な形状に対応することが出来る。しかし、その分計算量も増大し、計算時間が増大する。一方で、色シェーディングの形状は様々なものとなる可能性があるため、複雑な形状のものもあれば単純な形状のものもある。これらに対し、補正形状の算出を一律に行うと、単純な形状の色シェーディングに対しても複雑な形状と同じだけの計算時間を要してしまう。
【０００８】
通常、補正形状の計算はカメラ生産時の調整工程において行われるため、計算時間の増大は生産工程の増大、つまり管理コストの増大につながる。この問題は、撮像センサの画素数が増大するとさらに影響が大きくなる。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、色シェーディングの補正形状を求める計算時間を抑え、生産工程を低減する色シェーディング補正装置および補正方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明における色シェーディングを補正するための補正装置は、前記色シェーディングの形状を判定する色シェーディング形状判定手段と、前記色シェーディング形状判定手段の判定結果に応じて、色シェーディングの補正値を算出する補正値算出手段を有し、前記色シェーディング形状判定手段は、撮影画像を構成する異なる２種類以上の色信号に対し、撮影画像の中央領域での前記色信号の信号強度Ｓｃと、前記撮影画像のある方向における一端部領域の前記色信号の信号強度Ｓ１と、前記撮影画像の前記ある方向における他方の端部領域の前記色信号の信号強度Ｓ２とが、Ｓ１＜Ｓｃ＜Ｓ２あるいはＳ２＜Ｓｃ＜Ｓ１であり、かつＳｃがＳ１とＳ２の平均と略等しい場合、前記ある方向において色シェーディングが一様な傾きを持つと判定し、前記補正値算出手段は、前記色シェーディング形状判定手段が、色シェーディングが一様な傾きを持つと判定した場合に補正値の算出に用いる形状関数の次数を、前記色シェーディング形状判定手段が、色シェーディングが一様な傾きを持つと判定しなかった場合に補正値の算出に用いる形状関数の次数よりも小さくすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、色シェーディングの補正形状を求める計算時間を抑え、生産工程を低減する色シェーディング補正装置および補正方法の提供を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第一実施形態に係る補正装置を有する撮像装置の模式図
【図２】色シェーディング現象を説明するための説明図
【図３】色シェーディングの発生要因を説明するための説明図
【図４】色シェーディングの発生要因を説明するための別の説明図
【図５】色シェーディングの補正方法の説明図
【図６】色シェーディングの補正値を算出する方法の説明図
【図７】本発明の第一実施形態に係る補正装置の動作フローチャート
【図８】本発明の第一実施形態に係る補正装置における、補正値を算出する方法の説明図
【図９】本発明の第二実施形態に係る補正装置の動作フローチャート
【図１０】本発明の第三実施形態に係る補正装置における、補正値を算出する方法の説明図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
図１は本発明の一実施形態に係る補正装置を有する撮像装置の模式図である。撮像センサ１０１はレンズ１０２によって結像された光を電気信号に変換し、画像処理回路１０３に伝送する。制御回路１０４は撮像センサ１０１や画像処理回路１０３の動作を制御し、画像処理回路１０３から出力された画像の保存または転送を行う。記憶部１０５は画像処理回路１０３や制御回路１０４の処理に必要なデータを保存し、処理後の画像を保存することが出来る。
【００１５】
撮像センサ１０１はＣＣＤ，ＣＭＯＳなどであって２色以上のカラーフィルタを備えており、本発明では赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタを備え、イメージをＲＧＢそれぞれの電気信号に変換して出力する。レンズ１０２はズーム機構１２１や絞り１２２を備えていても良く、その場合は制御回路１０４からの信号により、ズーム倍率や絞り量を制御することが出来る。
【００１６】
画像処理回路１０３は撮像センサからの信号に対して補正処理を行う補正回路部分と、補正後の信号を現像処理して保存または転送するための形式に変換する現像処理回路１３５に分かれている。補正回路部分には色シェーディング補正回路１３１の他に、画像の周辺部分が暗くなることを補正するための輝度シェーディング補正回路１３２や、ホワイトバランスを調整するためのホワイトバランス調整回路１３３などが存在する。
【００１７】
制御回路１０４は画像信号や画像処理回路１０３の処理結果、あるいはユーザーからの指示をもとに、撮像センサ１０１、レンズ１０２および画像処理回路１０３の動作を制御する。また、画像処理回路１０３から出力された画像を記憶部１０５に保存し、ネットワーク通信部１４１を通して外部のネットワークに画像やデータを転送することが出来る。
【００１８】
ここで、本実施形態で補正する色シェーディングについて説明する。図２は色シェーディング現象を説明するための図であり、均一な輝度を有する面を撮像したときに撮像センサから出力される色信号の強度比をある断面について表わしたものである。
【００１９】
色シェーディングの発生しない理想的な撮像装置では、図２ａのように、Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれの信号強度比が画面内の場所に依らず一定となる。これに対し、色シェーディングが発生する撮像装置では、図２ｂのように撮像センサからの色信号の強度比が中央と画面端で異なっていたり、図２ｃのように撮像センサの左右で異なっていたりする。このとき実際の画像は、図２ａのような撮像装置では色の強度比は一定のため、均一白色面を撮影すると中央から周辺にかけて白から灰色になるような画像が得られる。これに対し、図２ｂのような撮像装置では画面周辺で特にＲ信号の強度が落ちているため、均一白色面を撮影しても中央でやや赤く、画面周辺で緑がかった画像となってしまう。
【００２０】
また図２ｃのような撮像装置では、画面の左側ではＲ信号の強度が相対的に大きく、逆に画面の右側ではＢ信号の強度が相対的に大きいため、均一白色面を撮影した場合に画面左側でやや赤く、右側でやや青くなった画像となってしまう。なお、簡単のためにある断面についてのみ説明したが、実際には信号強度は２次元的に変化する場合もあるため、同心円のような形状になることも多い。
【００２１】
次に、色シェーディングの発生要因について説明する。図３はレンズ１０２を通った光が撮像センサ１０１に結像されるときの模式図である。
【００２２】
撮像センサ１０１の表面で結像された光は、撮像センサ内の位置によって光強度の入射方向分布が変わり、撮像センサの中央部分では垂直方向からの光が、撮像センサ周辺では斜め方向からの光が、それぞれ多くなる。この違いは図３ａのようなレンズの射出瞳距離が長い場合よりも、図３ｂのようにレンズ射出瞳距離が短い場合のほうがより顕著となる。図４ａはこのときの撮像センサの画素単体における挙動を示している。
【００２３】
画素上部のマイクロレンズ４０１において、長波長の光（赤色）のほうが短波長の光（青色）よりも屈折率が小さいため、斜め方向からの光が集光されずに内部配線４０３などでけられてしまい、受光部４０２まで届かなくなる。これが図２ｂにおける色シェーディングの要因のひとつである。また、画素の構造上、受光部４０２が中央に配置されずに図４ｂのように片側に寄った構造になっていることもあり、このときはレンズ１０２の射出瞳距離に依らずに画面の片側では赤っぽく、もう片側では青っぽくなり、図２ｃにおける色シェーディングの要因の一つとなる。
【００２４】
これらの色シェーディング要因に対して、一般的には画面周辺部でもけられが起こらないように、また、画素による受光部位置の差を考慮して、マイクロレンズ４０１の位置調整を行っている。しかしマイクロレンズ４０１の位置調整を行っても色シェーディングを抑えることはできない。また、レンズ１０２がズームレンズの場合、ズーム倍率によって射出瞳距離が変化するため、マイクロレンズの位置調整を一意に決められない。さらに撮像センサの製造時ばらつきによってマイクロレンズ４０１の位置調整がずれた場合や、レンズと撮像センサの組み合わせ時の相対位置ずれなども、やはり色シェーディングが発生する。
【００２５】
次に図５を用いて、色シェーディングを補正するための手法を説明する。均一白色面を撮影したときに各色信号強度が図５ａのようになっている場合、画面の中央や左側で赤っぽく色が付き、画面の周辺で緑っぽい色になり、右側で青っぽい色となるような色シェーディングが発生する。このとき、理想的には各色信号が画面の全個所において同一の出力値を示していれば色シェーディングは起こらない。そのため各色信号の出力値が画面内のある値に揃うように、各色信号に対して適切なゲインを補正値として掛けて図５ｂのように補正すれば、画面内の場所に依らずに色信号の強度比が一定となり、色シェーディングを補正することが出来る。
【００２６】
次に具体的な補正値の算出方法を示す。均一白色面を撮影した撮像センサの各色信号から図６ａのようにＨ、Ｖ方向の中央にそれぞれＭ、Ｎ点ずつサンプリングする。得られたサンプリングデータ形状をより良く表わす関数をｆ（ｘ）、ｇ（ｙ）（ｘ，ｙはＨ、Ｖ方向の位置）とすると、Ｈ（ｘ，ｙ）＝ｆ（ｘ）＊ｇ（ｙ）としたときに（ｍａｘ）／Ｈ（ｘ，ｙ）を撮像センサ上の各位置での補正値とすることが出来る。或いは、得られたサンプリングデータ形状をより良く表わす関数をＨ（ｘ，ｙ）＝Ｈ（ｒ）（ｒ2＝ｘ2＋ｙ2）として、（ｍａｘ）／Ｈ（ｒ）を撮像センサ上の各位置での補正値とすることが出来る。なお、（ｍａｘ）はサンプリングしたＭ、Ｎ点のデータのうちの最大値である。
【００２７】
サンプリングについては、ショットノイズなどの影響を抑えるため、サンプリング点付近のデータを平均した値をサンプリングデータとして用いる。平均化する画素数は多いほどショットノイズの影響等を抑えられるが、位置分解能が低下し、平均化に要する時間も増大するため、サンプリング点を中心として、数十〜数千画素分の平均を取ることが望ましい。
【００２８】
Ｍ、Ｎの具体的な数について、サンプリング点数を多くすればより精度よく色シェーディングの形状を抽出することが出来るので、色シェーディング補正も正確に行うことが出来る。しかしサンプリング時の計算や形状の算出に時間が掛かるため、数を増やし過ぎると管理コストの増大につながる。また、形状が単純な関数である場合、特に形状が一様な傾きを持つような場合は、サンプリング数を増やしても色シェーディングの補正精度はそれほど向上しない。そのため同心円形状の色シェーディングがある場合に得られる、例えば図６ｂのような場合はサンプリング数を多くして四次関数のような多項式あるいは楕円の式にて形状を近似し、一様な傾きを持つような形状の色シェーディングがある場合に得られる、例えば図６ｃのような場合についてはサンプリング数を減らして一次関数で近似して計算時間を短縮化するのが望ましい。
【００２９】
一般的に色シェーディングの形状は同心円形状或いは傾きを持った形状のどちらか、または両者の合成になる。そのためまず撮像センサのＨあるいはＶ両端部および中央部におけるサンプリングデータＳ１、Ｓ２、Ｓｃを取得して比較を行う。Ｓ１＜ＳｃかつＳ２＜Ｓｃかつ｜Ｓ１−Ｓ２｜＜ε１となる場合には同心円形状と推定し、Ｓ１＜Ｓｃ＜Ｓ２かつ｜１−（Ｓ２＋Ｓ１）／２Ｓｃ｜＜ε２、あるいはＳ２＜Ｓｃ＜Ｓ１かつ｜１−（Ｓ２＋Ｓ１）／２Ｓｃ｜＜ε２の場合は一様な傾きの形状と推定する。ここでε１、ε２は一定値である。一様な傾きの形状と推定された場合はＳ１、Ｓ２、Ｓｃのみを用いて、同心円形状と推定された場合またはどちらとも推定されなかった場合にはサンプリングを行う点を追加して読み出す。
【００３０】
このように、色シェーディングの形状を抽出してその形状に応じたサンプリングをすることで、効率的に色シェーディングの補正値を求めることが出来る。ここで、サンプリングを行う点を追加する場合は、サンプリングデータの数が多い分ショットノイズの影響を受けにくくなるため、平均化の画素数を始めよりも少なくしても良い。
【００３１】
尚この時、色シェーディングとともにレンズの光学特性に由来する輝度シェーディングが同時に発生する場合があり、各色の信号強度に影響している場合がある。このため、事前に輝度シェーディングを一律に補正し、信号強度への影響を抑えることで色シェーディング補正値をより効果的に求めることが出来る。
【００３２】
実際に撮像装置の色シェーディングを補正する場合、均一白色面を作成するのは難しく、ムラが出来てしまうことがあるため、性能とコストの兼ね合いから例えば各信号の強度比が許容値以内であれば色シェーディングを補正しない、といった場合もある。
【００３３】
ここでレンズがズームレンズである場合や絞りを有する場合、ズーム位置や絞りの量によって色シェーディングの度合いが変化する。そのためズーム位置や絞りの量を変化させながら色シェーディングの補正値を算出し、実際の撮影時にズーム位置や絞りの量に応じて補正値を変化させる必要がある。
【実施例１】
【００３４】
以下に本発明の第一の実施形態として、色シェーディングの補正装置について説明する。図７は本発明の第一の実施形態である色シェーディング補正装置における、補正値算出の動作フローチャートである。なお、撮像センサ１０１としてＨ方向、Ｖ方向サイズが１９２０×１０８０画素のＣＭＯＳイメージセンサを用い、ＲＧＢのカラーフィルタを備えた画素がベイヤー配列で並んでいるものとする。レンズは単焦点レンズであり、絞りは有していないものとする。また、図８は動作フローチャートの説明図である。なお、以下には代表例としてＲ信号の場合を示すが、Ｇ信号、Ｂ信号に対しても同様の動作を行う。
【００３５】
（Ｓ７０１）均一白色面の撮影を行い、ＲＧＢそれぞれの色信号を得る。（Ｓ７０２）に移動する。
【００３６】
（Ｓ７０２）取得したＲＧＢ各色信号に対し、図８ａのように
（０，５１０）および（５９，５６９）の２点を含む矩形領域Ａ１、
（１８６０，５１０）および（１９１９，５６９）の２点を含む矩形領域Ａ２、
（９３０，０）および（９８９，５９）の２点を含む矩形領域Ａ３、
（９３０，１０２０）および（９８９，１０７９）の２点を含む矩形領域Ａ４、
（９３０，５１０）および（９８９，５６９）の２点を含む矩形領域Ａｃ、
の平均値を算出する。なお、映像信号の走査が始まる点を（０，０）とする。その後、ＲＧＢ信号毎に（Ｓ７０３）〜（Ｓ７１１）を実行する。
【００３７】
（Ｓ７０３）Ａｎ（ｎ＝１〜４およびｃ）のＲ信号の平均値をＲｎ（ｎ＝１〜４およびｃ）とし、Ｒ１＜Ｒｃ＜Ｒ２かつ｜１−（Ｒ２＋Ｒ１）／２Ｒｃ｜＜０．０２または、Ｒ２＜Ｒｃ＜Ｒ１かつ｜１−（Ｒ２＋Ｒ１）／２Ｒｃ｜＜０．０２の場合、Ｈ方向に一様な傾きの色シェーディングを持つと推定し、（Ｓ７０４）に移動する。それ以外の場合、（Ｓ７０５）に移動する。
【００３８】
（Ｓ７０４）Ｈ方向における色シェーディングの形状を一次関数
ｆ（ｘ）＝（（Ｒ２−Ｒ１）／１８６０）＊（ｘ−９６０）＋Ｒｃ
とする（ｘはＨ方向の走査開始点からの画素数）。またＲ１，Ｒ２のうち大きいほうをＨ方向の平均値の最大値ＲＨｍａｘとする。（Ｓ７０７）に移動する。
【００３９】
（Ｓ７０５）（Ｓ７０２）にて平均値を算出した矩形領域Ａｎに加えて、図８ｂのように
（１５５，５１０）および（２１４，５６９）を含む矩形領域ＢＨ１、
（３１０，５１０）および（３６９，５６９）を含む矩形領域ＢＨ２、というように１５５画素ずつずらして新たに矩形領域ＢＨｍ（ｍ＝１〜１０）を設定し、その平均値ＲＨｍ（ｍ＝１〜１０）を算出する。（Ｓ７０６）に移動する。
【００４０】
（Ｓ７０６）得られた各矩形領域の平均値ＲＨｍおよび（Ｓ７０２）にて算出した平均値であるＲ１、Ｒ２、Ｒｃを用いて、色シェーディングの形状を多項式関数（ここでは４次関数とする）
ｆ（ｘ）＝ａ＋ｂｘ＋ｃｘ２＋ｄｘ３＋ｅｘ４（ａ〜ｅは定数）
で近似し、各平均値との差分が最小になるように最小二乗法を用いてａ〜ｅを求める。またＲＨｍおよびＲ１、Ｒ２、Ｒｃの最大値をＨ方向の平均値の最大値ＲＨｍａｘとする。（Ｓ７０７）に移動する。
【００４１】
（Ｓ７０７）Ｒ３＜Ｒｃ＜Ｒ４かつ｜１−（Ｒ４＋Ｒ３）／２Ｒｃ｜＜０．０２または、Ｒ４＜Ｒｃ＜Ｒ３かつ｜１−（Ｒ４＋Ｒ３）／２Ｒｃ｜＜０．０２の場合、Ｖ方向に一様な傾きの色シェーディングを持つと推定し、（Ｓ７０８）に移動する。それ以外の場合、（Ｓ７０９）に移動する。
【００４２】
（Ｓ７０８）Ｖ方向における色シェーディングの形状を一次関数
ｇ（ｙ）＝（（Ｒ４−Ｒ３）／９００）＊（ｙ−５４０）＋Ｒｃ
とする（ｙはＶ方向の走査開始点からの画素数）。またＲ３，Ｒ４のうち大きいほうをＶ方向の平均値の最大値ＲＶｍａｘとする。（Ｓ７１１）に移動する。
【００４３】
（Ｓ７０９）（Ｓ７０２）にて平均値を算出した矩形領域に加えて、図８ｂのように
（９３０，１７０）および（９８９，２２９）を含む矩形領域ＢＶ１、
（９３０，３４０）および（９８９，３９９）を含む矩形領域ＢＶ２、というように１７０画素ずつずらして新たに矩形領域ＢＶｍ（ｍ＝１〜４）を設定し、その平均値ＲＶｍ（ｍ＝１〜４）を算出する。（Ｓ７１０）に移動する。
【００４４】
（Ｓ７１０）得られた各矩形領域の平均値ＲＶｍおよび（Ｓ７０２）にて算出した平均値であるＲ３、Ｒ４、Ｒｃを用いて、色シェーディングの形状を多項式関数（ここでは４次関数とする）
ｇ（ｙ）＝ａ’＋ｂ’ｙ＋ｃ’ｙ２＋ｄ’ｙ３＋ｅ’ｙ４（ａ’〜ｅ’は定数）
で近似し、各平均値との差分が最小になるように最小二乗法を用いてａ’〜ｅ’を求める。またＲＶｍおよびＲ３、Ｒ４、Ｒｃの最大値をＶ方向の平均値の最大値ＲＶｍａｘとする。（Ｓ７１１）に移動する。
【００４５】
（Ｓ７１１）求めたｆ（ｘ）、ｇ（ｙ）からＨ（ｘ、ｙ）＝ｆ（ｘ）＊ｇ（ｙ）を求め、ＲＨｍａｘ、ＲＶｍａｘのうち、大きいほうをＲｍａｘとして、Ｒｍａｘ／Ｈ（ｘ，ｙ）を撮像センサ上の位置（ｘ，ｙ）における色シェーディングの補正値とする。（Ｓ７１２）に進む。
【００４６】
（Ｓ７１２）得られたＲＧＢの色シェーディング補正値を、画素位置（ｘ，ｙ）の関数として記憶部に記憶する。
【００４７】
以上のように求めた各色の補正値を、各色信号にゲインとして掛けて色シェーディングを補正する。
【００４８】
以上の方法を用いることで、色シェーディングの形状を判定し、形状に応じた補正値算出を行えるため、色シェーディングの補正値を効率的に求めて色シェーディングを補正することが出来る。
【実施例２】
【００４９】
以下に本発明の第二の実施形態として、色シェーディングの補正装置について説明する。図９は本発明の第二の実施形態である色シェーディング補正装置における、補正値算出のフローチャートである。なお、撮像センサ１０１としてＨ方向、Ｖ方向サイズが１９２０×１０８０画素のＣＭＯＳイメージセンサを用い、ＲＧＢのカラーフィルタを備えた画素がベイヤー配列で並んでいるものとする。レンズは単焦点レンズであり、絞りは有していないものとする。なお、以下には代表例としてＲ信号の場合を示すが、Ｇ信号、Ｂ信号に対しても同様の動作を行う。
【００５０】
（Ｓ９０１）〜（Ｓ９０２）実施例１における（Ｓ７０１）〜（Ｓ７０２）と同様の動作を行う。
【００５１】
（Ｓ９０３）Ｒ１＜Ｒｃ、Ｒ２＜Ｒｃ、Ｒ３＜Ｒｃ、Ｒ４＜Ｒｃの条件を全て満たし、｜Ｒ１−Ｒ２｜＜０．０２かつ｜Ｒ３−Ｒ４｜＜０．０２の場合、同心円形状と推定し、（Ｓ９０４）に移動する。それ以外の場合、（Ｓ９０７）に移動する。
【００５２】
（Ｓ９０４）（Ｓ９０２）にて平均値を算出した矩形領域Ａｎに加えて、図８ｂのように
（１５５，５１０）および（２１４，５６９）を含む矩形領域ＢＨ１、
（３１０，５１０）および（３６９，５６９）を含む矩形領域ＢＨ２、というように１５５画素ずつずらして新たに矩形領域ＢＨｍ（ｍ＝１〜５）を撮像センサの中央部まで設定し、その平均値ＲＨｍ（ｍ＝１〜５）を算出する。（Ｓ９０５）に移動する。
【００５３】
（Ｓ９０５）得られた各矩形領域の平均値ＲＨｍおよび（Ｓ９０２）にて算出した平均値であるＲ１、Ｒｃを用いて、色シェーディングの形状を領域Ａｃの中心からの距離ｒの関数（ここではｒの４次関数とする）として、
Ｈ（ｒ）＝ａ’’＋ｂ’’ｒ＋ｃ’’ｒ２＋ｄ’’ｒ３＋ｅ’’ｒ４
（ｒ2＝（ｘ−９６０）2＋（ｙ−５４０）2、ａ’’〜ｅ’’は定数）
で近似し、各平均値との差分が最小になるように最小二乗法を用いてａ’’〜ｅ’’を求める。またＲｃを平均値の最大値Ｒｍａｘとする。（Ｓ９０６）に移動する。
【００５４】
（Ｓ９０６）Ｒｍａｘ／Ｈ（ｒ）を撮像センサ上の位置（ｘ，ｙ）における色シェーディングの補正値とする。（Ｓ９１６）に進む。
【００５５】
（Ｓ９０７）〜（Ｓ９１５）（Ｓ７０３）〜（Ｓ７１１）と同様の動作を行う。その後、（Ｓ９１６）に移動する。
【００５６】
（Ｓ９１６）得られたＲＧＢの色シェーディング補正値を、画素位置（ｘ，ｙ）の関数として記憶部に記憶する。
【００５７】
以上のように求めた各色の補正値を、各色信号にゲインとして掛けて色シェーディングを補正する。
【００５８】
以上の方法を用いることで、色シェーディングの形状を判定し、形状に応じた補正値算出を行えるため、色シェーディングの補正値を効率的に求めて色シェーディングを補正することが出来る。
【実施例３】
【００５９】
以下に本発明の第三の実施形態として、色シェーディングの補正装置について説明する。実施例１の（Ｓ７０５）において、（Ｓ７０２）にて平均値を算出した矩形領域Ａｎに加えて、図１０のように
（１６５，５２０）および（２０４，５５９）を含む矩形領域ＢＨ１、
（３２０，５２０）および（３５９，５５９）を含む矩形領域ＢＨ２、というように１５５画素ずつずらして新たな矩形領域ＢＨｍ（ｍ＝１〜１０）を、矩形領域Ａｎよりも小さく設定し、その平均値ＲＨｍ（ｍ＝１〜１０）を算出する。また、（Ｓ７０９）において、（Ｓ７０２）にて平均値を算出した矩形領域Ａｎに加えて、図１０のように
（９４０，１８０）および（９７９，２１９）を含む矩形領域ＢＶ１、
（９４０，３５０）および（９７９，３８９）を含む矩形領域ＢＶ２、というように１７０画素ずつずらして新たな矩形領域ＢＶｍ（ｍ＝１〜４）を、矩形領域Ａｎよりも小さく設定し、その平均値ＲＶｍ（ｍ＝１〜４）を算出する。その他は実施例１の動作に準じる。
【００６０】
以上の方法を用いることで、色シェーディングの形状を判定し、形状に応じた補正値算出を行うことが出来、さらに追加領域の平均値算出時の処理も低減できるため、色シェーディングの補正値を効率的に求めて色シェーディングを補正することが出来る。
【実施例４】
【００６１】
以下、本発明の第四の実施形態として、色シェーディングの補正装置について説明する。本発明の第四の実施形態は、色シェーディングの補正値算出前に輝度シェーディングを補正する。輝度シェーディングはレンズの開放Ｆ値と絞り量によって決まるため、組み合わせのばらつきを考慮しなくてもレンズ単体の状態が分かれば補正値を求めることが出来る。
【００６２】
以上のように、色シェーディングの補正値算出時に輝度シェーディングを補正した信号値を用いることで、輝度シェーディングの影響を除くことが出来るため、色シェーディングの補正値をより効果的に求めて色シェーディングを補正することが出来る。
【実施例５】
【００６３】
以下に本発明の第五の実施形態として、色シェーディングの補正装置について説明する。撮像センサ１０１としてＨ方向、Ｖ方向サイズが１９２０×１０８０画素のＣＭＯＳイメージセンサを用い、ＲＧＢのカラーフィルタを備えた画素がベイヤー配列で並んでいるものとする。レンズはズームレンズであり、焦点距離が３５ｍｍ〜８０ｍｍまで変化し、絞りはＡｖ３〜７まで変化するものとする。
【００６４】
実施例１において、（Ｓ７０１）〜（Ｓ７１１）までを、焦点距離３５ｍｍ、５０ｍｍ、８０ｍｍと変化させて、かつ絞り量をＡｖ＝３，５，７と変化させて、合計９通りの補正値を取得し、その後得られたＲＧＢの色シェーディング補正値を、画素位置（ｘ，ｙ）の関数として記憶部に記憶する。
【００６５】
補正時には、求めた各色の補正値に対して、ズーム位置および絞りの量に応じて変化させて、各色信号にゲインとして掛けて色シェーディングを補正する。具体的には補正値を算出したズーム位置、絞り量の中間値を閾値として使用する補正値を切り替える方法や、或いは閾値付近では補正値の中間値を求めて新たな補正値とする方法、ズーム位置、絞り値に応じて重み付きで新たな補正値を求める方法もある。ここでは３点ずつ合計９通りの補正値を求めたが、補正値を算出する間隔は細かいほど精度が高くなるものの、算出に要する時間も増大するため、適度な間隔にする必要がある。
【００６６】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１０１  撮像センサ、１０２  レンズ、１０３  画像処理回路、１０４  制御回路、
１０５  記憶部、１２１  ズーム機構、１２２  絞り、
１３１  色シェーディング補正回路、１３２  輝度シェーディング補正回路、
１３３  ホワイトバランス調整回路、１３５  現像処理回路、
１４１  ネットワーク通信回路
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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