(57)【要約】【課題】倍率色収差の検出精度を落とすことなく、主記憶アクセスの帯域を確保可能な画像処置装置および画像処理方法を提供すること。【解決手段】撮影時の光学パラメータに基づいて、倍率色収差に関する情報を抽出する情報抽出手段と、撮影画像の検出領域ごとの像高位置を算出する像高算出手段と、倍率色収差に関する情報、および検出領域ごとの像高位置に基づいて、倍率色収差のサーチ領域を算出する領域算出手段と、サーチ領域に対して倍率色収差の補正値の検出を行う検出手段と、補正値に基づいて倍率色収差の補正を行う補正手段と、を有する【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影時の光学パラメータに基づいて、倍率色収差に関する情報を抽出する情報抽出手段と、
撮影画像の検出領域ごとの像高位置を判定する像高判定手段と、
前記倍率色収差に関する情報、および前記検出領域ごとの像高位置に基づいて、倍率色収差のサーチ領域を算出する領域算出手段と、
前記サーチ領域に対して倍率色収差の補正値の検出を行う検出手段と、
前記補正値に基づいて倍率色収差の補正を行う補正手段と、を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記領域算出手段は、各検出領域の像高位置に対応するＲ画素の倍率色収差に関する情報、およびＢ画素の倍率色収差に関する情報に基づいて、前記サーチ領域を算出することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
光学パラメータおよび像高ごとの倍率色収差に関する情報を記憶する記憶手段を更に有することを特徴とする請求項１また２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
光学パラメータおよび像高ごとの倍率色収差に関する情報は、レンズごとに設定されるレンズ設計値であることを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記光学パラメータは、Ｆ値、焦点距離、およびフォーカス位置のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の画像処理装置を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
撮影時の光学パラメータに基づいて、倍率色収差に関する情報を抽出するステップと、
撮影画像の検出領域ごとの像高位置を算出するステップと、
前記倍率色収差に関する情報、および前記検出領域ごとの像高位置に基づいて、倍率色収差のサーチ領域を算出するステップと、
前記サーチ領域に対して倍率色収差の補正値の検出を行うステップと、
前記補正値に基づいて倍率色収差の補正を行うステップと、を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項８】
請求項７に記載の画像処理方法の各工程をコンピュータに実行させるための画像処理プログラム。
【請求項９】
請求項８に記載の画像処理プログラムを記録したコンピュータが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、画像処理装置および画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、倍率色収差の補正量の検出を高精度に行う技術が知られている。例えば、特許文献１に開示された画像処理装置では、画像データの領域に含まれるエッジの数に基づいて、倍率色収差の補正量としてレンズに格納されている補正値を使用するか、撮影画像の色成分の相関から検出される補正量を使用するかを決定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５６６５４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の画像処理装置では、撮影画像の色成分の相関値を検出するための領域を変更できないため、実際の倍率色収差の補正値を検出するために必要な領域より大きな領域を読み出す必要があり、主記憶アクセスの帯域が無駄になる。
【０００５】
このような課題に鑑みて、本発明は、倍率色収差の検出精度を落とすことなく、主記憶アクセスの帯域を確保可能な画像処置装置および画像処理方法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】
本発明の一側面としての画像処理装置は、撮影時の光学パラメータに基づいて、前記倍率色収差に関する情報を抽出する情報抽出手段と、撮影画像の検出領域ごとの像高位置を算出する像高算出手段と、倍率色収差に関する情報、および前記検出領域ごとの像高位置に基づいて、倍率色収差のサーチ領域を算出する領域算出手段と、前記サーチ領域に対して倍率色収差の補正値の検出を行う検出手段と、前記補正値に基づいて倍率色収差の補正を行う補正手段と、を有することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の一側面としての画像処理方法は、撮影時の光学パラメータに基づいて、倍率色収差に関する情報を抽出するステップと、撮影画像の検出領域ごとの像高位置を算出するステップと、前記倍率色収差に関する情報、および前記検出領域ごとの像高位置に基づいて、倍率色収差のサーチ領域を算出するステップと、前記サーチ領域に対して倍率色収差の補正値の検出を行うステップと、前記補正値に基づいて倍率色収差の補正を行うステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、倍率色収差の検出精度を落とすことなく、主記憶アクセスの帯域を確保可能な画像処置装置および画像処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る画像処理装置を備える撮像装置の構成図である。
【図２】撮影画像が像高領域で分割された状態を示す図である。
【図３】Ｒ画素の離散的な補正値群の一部を示す図である。
【図４】Ｂ画素の離散的な補正値群の一部を示す図である。
【図５】倍率色収差の補正値を示す図である。
【図６】撮影画像が検出領域またはサーチ領域で分割された状態を示す図である。
【図７】検出領域とサーチ領域の関係図である。
【図８】画像処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００１１】
図１を参照して、本発明の実施形態に係る画像処理装置を備える撮像装置１について説明する。図１は、撮像装置１の構成図である。撮像装置１は、画像処理部（画像処理装置）１００、光学系１０１、撮像素子部１０２、データベ―ス部（記憶手段）１０３、およびＤＲＡＭ部１１０を備える。撮像装置１には、撮影画像の画像処理を行う画像処理プログラムがインストールされており、この画像処理は画像処理部１００により実行される。撮像素子部１０２は、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサで構成され、光学系１０１より得られる光信号を光電変換する。ＤＲＡＭ部１１０は、撮像素子部１０２から撮影画像を取得・保持するとともに、倍率色収差の補正後の画像も取得・保持する。なお、本実施形態では、光学系１０１は、撮像装置１の内部に設けられているが、撮像装置１に対して交換可能に装着される構成であってもよい。
【００１２】
データベース部１０３は、ＲＯＭやＲＡＭで構成され、光学パラメータおよび像高ごとにそれぞれ倍率色収差の補正値であるＲ画素およびＢ画素の離散的な補正値群を保持する。Ｒ画素およびＢ画素の離散的な補正値群は、レンズごとに設定されるレンズ設計値である。なお、本実施形態ではデータベース部１０３は撮像装置１の内部に画像処理部１００とは別に設けられているが、本発明はこれに限定されない。例えば、データベース部１０３は、撮像装置１の外部に設けられてもよいし、画像処理部１００の内部に設けられてもよい。
【００１３】
画像処理部１００は、ＡＳＩＣで構成され、倍率色収差情報抽出部１０４、データ補間部１０５、像高判定部１０６、サーチ領域算出部１０７、倍率色収差検出部１０８、および倍率色収差補正部１０９を備える。倍率色収差情報抽出部（情報抽出手段。以下、情報抽出部という）１０４は、ユーザが設定する撮影時の光学パラメータに基づいて、データベース部１０３が保持するＲ画素およびＢ画素の離散的な補正値群からＲ画素およびＢ画素の離散的な補正値を抽出する。データ補間部１０５は、情報抽出部１０４が抽出したＲ画素およびＢ画素の離散的な補正値から、Ｒ画素およびＢ画素の連続的な補正値を算出する。像高判定部（像高判定手段）１０６は、ＤＲＡＭ部１１０に格納された撮影画像の検出領域ごとに画像中心（光軸中心）からの像高位置を判定する。サーチ領域算出部（領域算出手段）１０７は、Ｒ画素およびＢ画素の連続的な補正値、および像高判定部１０６が判定した像高位置に基づいて、倍率色収差の検出をするために必要なサーチ領域を算出する。倍率色収差検出部（検出手段。以下、検出部という）１０８は、サーチ領域ごとに倍率色収差の補正値の検出を行い、検出結果を倍率色収差補正部１０９に出力する。倍率色収差補正部（補正手段。以下、補正部という）１０９は、検出部１０８が検出した倍率色収差の補正値に基づいて撮影画像の倍率色収差の補正を行う。
【００１４】
次に、Ｒ画素およびＢ画素の連続的な補正値を算出する方法について詳細に説明する。図２は、撮像素子部１０２により撮像された撮影画像３００が８つの像高領域Ｈ０〜Ｈ７で分割された状態を示す図である。像高領域Ｈ０〜Ｈ７は、画像中心から像高方向に沿って０．２５ｃｍ単位で分割されている。図３は、データベース部１０３が保持する光学パラメータごとのＲ画素の離散的な補正値群の一部（ＡＡ１Ｒ〜ＤＤ２５Ｒ）を示す図である。また、図４は、データベース部１０３が保持する光学パラメータごとのＢ画素の離散的な補正値群の一部（ＡＡ１Ｂ〜ＤＤ２５Ｂ）を示す図である。データベース部１０３は、さらに、光学パラメータごとの補正値群を像高位置ごとに保持する。なお、本実施形態では、光学パラメータは、Ｆ値、焦点距離、およびフォーカス位置を含んでいるが、Ｆ値、焦点距離、およびフォーカス位置のうち少なくとも１つを含んでいればよい。
【００１５】
本実施形態では、ユーザが光学パラメータとして、Ｆ値を４．０、焦点距離を３７ｍｍ、フォーカス位置を５０ｃｍに設定した場合について説明する。情報抽出部１０４は、ユーザが設定する光学パラメータ（Ｆ値、焦点距離、およびフォーカス位置）に基づいて、データベース部１０３から離散的なＲ画素およびＢ画素の補正値を抽出する。図５（Ａ）および図５（Ｃ）はそれぞれ、情報抽出部１０４が抽出したＲ画素の離散的な補正値（ＡＡ１８Ｒ、ＡＡ１３Ｒ、ＢＢ１３Ｒ、ＢＢ１８Ｒ）およびＢ画素の離散的な補正値（ＡＡ１３Ｂ、ＡＡ１８Ｂ、ＢＢ１３Ｂ、ＢＢ１８Ｂ）を示す図である。データ補間部１０５は、Ｒ画素およびＢ画素の離散的な補正値を加算平均し、スムージング等の補正処置を施すことで、サーチ領域を算出するために必要なＲ画素およびＢ画素の連続的な補正値Ｅ０、Ｅ１を算出する。図５（Ｂ）および図５（Ｄ）はそれぞれ、データ補間部１０５が算出したＲ画素およびＢ画素の連続的な補正値Ｅ０、Ｅ１を示す図である。
【００１６】
次に、倍率色収差を検出するために必要なサーチ領域を算出する方法について詳細に説明する。図６（Ａ）は、撮影画像３００が倍率色収差の検出を行う検出領域Ｂ００〜Ｂ２８５１で分割された状態を示す図である。図６（Ｂ）は、撮影画像３００が倍率色収差を検出するために必要なサーチ領域Ｃ００〜Ｃ２８５１で分割された状態を示す図である。図７は、検出領域とサーチ領域の関係図である。本実施形態では、各検出領域は、水平６４画素、垂直６４ラインのブロックである。サーチ領域Ｃ００〜Ｃ２８５１はそれぞれ、検出領域Ｂ００〜Ｂ２８５１に対応する。
【００１７】
まず、像高判定部１０６は、各検出領域の画像中心からの像高位置Ｎを算出する。サーチ領域算出部１０７は、図５（Ｂ）、（Ｄ）に示されるデータ補間部１０５が算出したＲ画素およびＢ画素の連続的な補正値Ｅ０、Ｅ１から像高位置Ｎに対応するＲ画素の補正値ＲおよびＢ画素の補正値Ｂを取得する。次に、サーチ領域算出部１０７は、補正値Ｒ、Ｂの絶対値を比較し、補正値ＲＢとして大きい絶対値を選択する。最後に、サーチ領域算出部１０７は、十分に倍率色収差の検出ができるように、各検出領域を補正値ＲＢに数画素の余裕を加えた画素だけ拡張させることで各サーチ領域を算出する。具体的には、像高判定部１０６が検出領域Ｂ２６３の像高位置Ｎを１．１ｃｍと判定し、像高位置Ｎに対応する補正値Ｒおよび補正値Ｂがそれぞれ４画素、−５画素である場合、サーチ領域算出部１０７は補正値ＲＢとして補正値Ｂの絶対値（＝５）を選択する。次に、サーチ領域算出部１０７は、図７に示されるように、検出領域Ｂ２６３を補正値ＲＢ（＝５）に２画素の余裕を加えた画素だけ拡張させることで、検出領域Ｂ２６３に対して７（＝５＋２）画素だけ拡張したサーチ領域Ｃ２６３を算出する。
【００１８】
以上説明したように、サーチ領域算出部１０７が倍率色収差を検出するために必要なサーチ領域を検出領域ごとに算出することで、サーチ領域のサイズを必要最低限にすることができる。そのため、倍率色収差の検出精度を落とすことなく、主記憶アクセスの帯域を確保することが可能である。
【００１９】
次に、図８を参照して、本実施形態の画像処理について説明する。図８は、画像処理部１００による画像処理を示すフローチャートである。画像処理部１００により実行される画像処理は、ソフトウエアおよびハードウエア上で動作するコンピュータプログラムとしての画像処理プログラムにしたがって実行される。画像処理プログラムは、例えば、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録されていてもよい。また、本実施形態では画像処理部１００が画像処理を実行するが、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）や専用の装置が画像処理装置として本実施形態の画像処理を実行してもよい。また、本実施形態の画像処理のプログラムに対応する回路を設け、回路を動作させることで本実施形態の画像処理を実行させてもよい。
【００２０】
ステップＳ１００１では、情報抽出部１０４は、ユーザが設定した光学パラメータに基づいてデータベース部１０３からＲ画素およびＢ画素の離散的な補正値を抽出する。続いて、データ補間部１０５は、Ｒ画素およびＢ画素の離散的な補正値に基づいて、連続的なＲ画素およびＢ画素の補正値Ｅ０、Ｅ１を算出する。ステップＳ１００２では、像高判定部１０６は、各検出領域の画像中心からの像高位置Ｎを順次判定する。ステップＳ１００３では、サーチ領域算出部１０７は、連続的なＲ画素およびＢ画素の補正値Ｅ０、Ｅ１、および像高位置Ｎに基づいて、各検出領域に対応する各サーチ領域を算出する。ステップＳ１００４では、検出部１０８は、各サーチ領域を順次読み出して倍率色収差の補正量の検出を行い、検出結果を補正部１０９に出力する。ステップＳ１００５では、補正部１０９は、撮影画像３００をＤＲＡＭ部１１０から読みだして倍率色収差の補正を行う。
【００２１】
以上説明したように、倍率色収差の検出を行うために必要なサーチ領域を算出することで、サーチ領域のサイズを必要最低限にすることができる。そのため、倍率色収差の検出精度を落とすことなく、主記憶アクセスの帯域を確保することが可能である。
【００２２】
なお、本実施形態では、データベース部１０３は、撮影条件に応じたＲ画素とＢ画素の離散的な補正値群を保持しているが、サーチ領域を算出できる情報であればこの限りではない。
【００２３】
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】
【００２４】
１００  画像処理部（画像処理装置）
１０４  倍率色収差情報抽出部（情報抽出手段）
１０６  像高判定部（像高判定手段）
１０７  サーチ領域算出部（領域算出手段）
１０８  倍率色収差検出部（検出手段）
１０９  倍率色収差補正部（補正手段）
【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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