【手続補正書】
【提出日】平成25年7月31日(2013.7.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
倍率色収差による色ずれ量を変化させる収差変化条件として少なくとも像高を含む所定の前記収差変化条件の組合せごとに対応した前記倍率色収差に対する補正量を示す補正データを保持する補正データ保持部と、
画像面の中心に対する前記倍率色収差の収差中心の位置のずれ量を変化させる所定のずれ量変化条件の組合せごとに対応した前記ずれ量を示す中心位置ずれ量データを保持する中心位置ずれ量データ保持部と、
撮像装置におけるずれ量変化条件の組合せに対応する前記中心位置ずれ量データを選択し、当該選択された中心位置ずれ量データに基づいて前記収差中心の位置を算出する収差中心算出部と、
前記収差中心の位置を基準とする処理対象画素の収差中心対応像高を算出する像高算出部と、
撮像装置における収差変化条件の組合せに対応する前記補正データを選択して当該選択された補正データに基づいて倍率色収差補正量を算出する倍率色収差補正量算出部と、
算出された前記倍率色収差補正量に基づいて前記処理対象画素の画素値を補正する画素値補正部と
を具備する収差補正装置。
【請求項２】
前記像高算出部は、前記収差中心から前記画像面の各頂点までの距離を１０割像高としたときの前記収差中心対応像高と、前記収差中心の位置を基準として前記処理対象画素を通過する動径方向における収差中心基準１０割像高距離とを算出し、
前記補正量算出部は、前記画像面の中心から当該画像面の頂点までの距離に対応する１０割像高距離と前記収差中心基準１０割像高距離との比に基づいて前記倍率色収差補正量を算出する
請求項１記載の収差補正装置。
【請求項３】
前記倍率色収差補正量算出部は、前記収差中心対応像高が前記画像面の中心から当該画像面の頂点までの距離に対応する１０割像高を超える場合には、前記１０割像高の値に変換した前記収差中心対応像高を含む現在の収差変化条件の組合せに対応する前記補正データを選択する請求項１記載の収差補正装置。
【請求項４】
前記補正データ保持部は、前記画像面の中心から当該画像面の頂点までの距離に対応する１０割像高を越える所定の範囲までの像高に対応した補正データを保持する請求項１記載の収差補正装置。
【請求項５】
前記ずれ量変化条件は、光の色、および、所定のレンズ制御情報のすくなくとも何れか一方を含む請求項１記載の収差補正装置。
【請求項６】
前記レンズ制御情報は、レンズ部における１以上の所定の可動部位ごとの制御状態を示す情報である請求項５記載の収差補正装置。
【請求項７】
前記中心位置ずれ量データは、撮像画像における２以上の図形部をそれぞれ基点として、当該図形部にて発生する倍率色収差の方向に沿って形成される直線の交点に基づいて求められた収差中心に基づいて生成される請求項１記載の収差補正装置。
【請求項８】
前記中心位置ずれ量データ保持部は、それぞれ異なる収差中心の位置のずれ量を示す複数の中心位置ずれ量データのうちから、前記画素値補正部により画素値が補正された処理対象画素についての収差残量がもっと少ない中心位置ずれ量データを保持する請求項１記載の収差補正装置。
【請求項９】
画像面の中心に対する倍率色収差の収差中心の位置のずれ量を変化させる所定のずれ量変化条件の組合せごとに対応した前記ずれ量を示す中心位置ずれ量データのうちから、撮像装置におけるずれ量変化条件の組合せに対応する前記中心位置ずれ量データを選択し、当該選択された中心位置ずれ量データに基づいて前記収差中心の位置を算出する収差中心算出手順と、
前記収差中心の位置を基準とする処理対象画素の収差中心対応像高を算出する像高算出手順と、
倍率色収差による色ずれ量を変化させる収差変化条件として少なくとも像高を含む所定の前記収差変化条件の組合せごとに対応した前記倍率色収差に対する補正量を示す補正データのうちから、撮像装置における収差変化条件の組合せに対応する前記補正データを選択して、当該選択された補正データに基づいて倍率色収差補正量を算出する倍率色収差補正量算出手順と、
算出された前記倍率色収差補正量に基づいて前記処理対象画素の画素値を補正する画素値補正手順と
を具備する収差補正方法。
【請求項１０】
画像面の中心に対する倍率色収差の収差中心の位置のずれ量を変化させる所定のずれ量変化条件の組合せごとに対応した前記ずれ量を示す中心位置ずれ量データのうちから、撮像装置におけるずれ量変化条件の組合せに対応する前記中心位置ずれ量データを選択し、当該選択された中心位置ずれ量データに基づいて前記収差中心の位置を算出する収差中心算出手順と、
前記収差中心の位置を基準とする処理対象画素の収差中心対応像高を算出する像高算出手順と、
倍率色収差による色ずれ量を変化させる収差変化条件として少なくとも像高を含む所定の前記収差変化条件の組合せごとに対応した前記倍率色収差に対する補正量を示す補正データのうちから、撮像装置における収差変化条件の組合せに対応する前記補正データを選択して、当該選択された補正データに基づいて倍率色収差補正量を算出する倍率色収差補正量算出手順と、
算出された前記倍率色収差補正量に基づいて前記処理対象画素の画素値を補正する画素値補正手順と
を収差補正装置に実行させるプログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
また、ビデオカメラ１００は、音声処理部１０７及び音声入出力部１０８を備えることで、音声信号の入出力が可能とされている。音声入出力部１０８は音声信号の入出力が行われる部位である。まず、音声入出力部１０８から入力した音声信号は音声処理部１０７にて、所要の音声信号処理が施される。例えば、所定の音声圧縮符号化方式による圧縮処理などを行う。また、音声入出力部１０８は、音声処理部１０７から供給される所定形式の音声信号を外部に出力させることもできる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
この場合のＣＰＵ１１１は、画像信号処理部１０４から供給される圧縮画像信号と音声処理部１０７から供給される圧縮音声信号とにより、所定形式の画像音声ファイルを形成可能とされている。ここでの画像音声ファイルとは、例えば動画に対して音声が同期して再生される形式の動画ファイルなどである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
なお、倍率色収差はＲ光とＢ光だけではなくＧ光にも生じているのであるが、倍率色収差補正は、例えばＲ、Ｇ、Ｂ間の相対的な結像位置のずれが一致するようにされればよい。そこで、本発明の実施の形態においては、Ｇ光を基準として、このＧ光と同じ位置に残りのＲ光、Ｂ光が結像した結果が得られるようにして倍率色収差補正を行うこととしている。このために、本発明の実施の形態においては、補正データ２４１を求めるにあたり、Ｇ光に対するＲ光およびＢ光の色ずれ量を求めることとしている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
続いては、上記ステップＳ９０１によりチャート画像４００を撮像して得られた画像データから、図形部４０１を含むブロックの領域を抽出する（ステップＳ９０２）。この抽出のためには、例えば公知のパターン認識技術などを利用することができる。図９は、このステップＳ９０２の手順を模式的に示すもので、チャート画像４００を撮像して得られた画像であるチャート撮像画像５００が示される。チャート撮像画像５００においては、円形の図形部４０１を撮像した部分に相当する、同じ円形による図形画像部５０１が存在する。そして、この図に示す例では、破線で示すように図形画像部５０１を含む正方形のブロック５０２を設定し、このブロック５０２としての画像領域をチャート撮像画像５００から抜き出して抽出することとしている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
次に、上記のようにして図形画像部５０１ごとに求められた重心を用いて、Ｇに対するＲの収差ベクトルと、Ｇに対するＢの収差ベクトルを算出する（ステップＳ９０４）。ここで、上記ステップＳ９０３により求められた１つのブロックにおけるＲ、Ｇ、Ｂの各重心の座標を、それぞれ、（Ｘｒ，Ｙｒ）、（Ｘｇ，Ｙｇ）、（Ｘｂ，Ｙｂ）により表すこととする。この場合のＧに対するＲの収差ベクトルは、（Ｘｒ−Ｘｇ，Ｙｒ−Ｙｇ）のように求めることができる。同様に、Ｇに対するＢの収差ベクトルは（Ｘｂ−Ｘｇ，Ｙｂ−Ｙｇ）のように求めることができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８０】
次に、上記ステップＳ９０４により求められた収差ベクトルに応じた有向線分の交点を求める（ステップＳ９０５）。この交点の求め方の一例について図１０を参照して説明する。図１０には、円形の図形画像部５０１が配列されたチャート撮像画像５００が示されている。ここでは、チャート撮像画像５００における図形画像部５０１のうちから任意に選択した４つの図形画像部５０１ａ、５０１ｂ、５０１ｃ、５０１ｄに着目する。ステップＳ９０４により求められた図形部５０１ａ、５０１ｂ、５０１ｃ、５０１ｄの収差ベクトルを、それぞれ、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４とする。これら収差ベクトルＶ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４の向きは、図において矢印により示したものであるとする。また、図１０に示される収差ベクトルＶ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４は、Ｇに対するＲの収差ベクトルであることとする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９５】
また、倍率色収差補正量算出部２１３は、倍率色収差補正データテーブル２４０における任意の補正データ２４１を選択するにあたり、次のようにして指定するものとする。すなわち、整数による絞り値ｉ、ズーム位置ｚ、フォーカス位置ｆ、像高値ｙ、および、処理対象色ｃの組合せにより指定する。これは、前述したように、倍率色収差補正データテーブル２４０は、それぞれが整数値の絞り値ｉ、ズーム位置ｚ、フォーカス位置ｆ、像高値ｙ、および、処理対象色ｃの組合せに応じた補正データ２４１を格納することに対応している。このようにして指定される補正データ２４１については、Ｔｃａ１［ｉ］［ｚ］［ｆ］［ｙ］［ｃ］と表す。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０１】
ただし、実際においては、光学レンズ部１０１における設計上の条件などによって撮像素子の結像面に対してレンズ光軸を移動させた位置に設定する場合がある。このような場合には、上記のレンズ光軸のずれ量が反映された画像中心Ｃの座標（ｈ０，ｗ０）を算出することが好ましい。また、この場合のレンズ光軸の位置は固定となるので、ステップＳ９２３による算出処理を実行するのに代えて、例えば画像中心Ｃの座標（ｈ０，ｗ０）の値を記憶しておき、この値を読み出すようにしてもよい。また、例えばレンズ光軸を物理的に傾けるようにした手振れ補正機能が知られている。本発明の実施の形態のビデオカメラ１００がこのような手振れ補正機能を備える場合には、手ぶれ補正制御に応じて変更されるレンズ光軸の位置に応じて、画像中心Ｃの座標（ｈ０，ｗ０）の値をダイナミックに算出することが好ましい。これにより、手ぶれ補正制御によるレンズ光軸位置の変化に係わらず、より高い精度での倍率色収差補正が行える。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０２】
続いて、像高算出部２１２は、１０割像高に対応する距離（１０割像高距離）ｒ１０を算出する（ステップＳ９２４）。１０割像高とは、補正対象画像信号の画素配列により形成される画面において、その中心から最も離れた位置の像高を指す。したがって、１０割像高距離ｒ１０は、例えば四角形による画面の対角線の交点から１つの頂点までの直線距離に相当する。ただし、ここでの１０割像高距離ｒ１０は、以降の処理の対象となるＲまたはＢのみの色画素から成る色画面におけるものとなる。例えば画素配列がベイヤ配列であるとした場合には、Ｒ画素のみから成る色画面（Ｒ画面）は縦がｈ／２、横がｗ／２となる。同様に、Ｂ画素のみから成る色画面（Ｂ画面）も縦がｈ／２、横がｗ／２となる。したがって、Ｒ画面とＢ画面の１０割像高距離は何れも次式により表されるものとなる。なお、次式において「ｓｑｒｔ」は平方根の演算であることを示す。
ｒ１０＝ｓｑｒｔ（（ｈ／４）２＋（ｗ／４）２）
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０３】
続いて、中心位置ずれ量Ｔｉｍｇ２を算出する（ステップＳ９２５）。このために、まず、収差中心算出部２１４は、先のステップＳ９２１により取得した絞り値ｐｉ2、ズーム位置ｐｚ2、および、フォーカス位置ｐｆ2を利用して、必要な中心位置ずれ量データ２５１を取得する。すなわち、中心位置ずれ量データテーブル２５０からＴｃａ２［ｐｉｉ2］［ｐｚｉ2］［ｐｆｉ2］［ｄ］［ｃ］で指定される全ての中心位置ずれ量データ２５１を読み出して取得する。また、Ｔｃａ２［ｐｉｉ2＋１］［ｐｚｉ2＋１］［ｐｆｉ2＋１］［ｄ］［ｃ］で指定される全ての中心位置ずれ量データ２５１を読み出して取得する。Ｔｃａ２［ｐｉｉ2］［ｐｚｉ2］［ｐｆｉ2］［ｄ］［ｃ］として取得される中心位置ずれ量データ２５１の数は４つ（ｍｄ×ｍｃ）となる。同様にＴｃａ２［ｐｉｉ2＋１］［ｐｚｉ2＋１］［ｐｆｉ2＋１］［ｄ］［ｃ］として取得される中心位置ずれ量データ２５１の数も４つとなる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２２】
このために、まず、倍率色収差補正量算出部２１３は、色画素選択部２１１から変数ｃとして示される処理対象色を入力する（ステップＳ９４１）。また、像高算出部２１２から上記ステップＳ９３１により算出された像高値ｙｒを入力する（ステップＳ９４２）。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３３】
図１６に示される処理手順としては、まず、色画素選択部２１１から現在の変数ｃとして示される処理対象色情報を入力する（ステップＳ９４１）。また、像高算出部２１２から上記ステップＳ９３１により算出された像高値ｙｒを入力する（ステップＳ９４２）。ここまでの処理は図１３の場合と同様であるが、図１６においては、図１３におけるステップＳ９４３およびＳ９４４の処理を行うことなく、ステップＳ９４５に移行する。すなわち、第２の実施の形態においては、像高値ｙｒが１０割像高を越えているとしても、その像高値ｙｒを１０割像高に対応する「ｎｙ−１」に置換する処理は行わない。そして、ステップＳ９４２にて入力した像高値ｙｒをそのまま利用して、ステップＳ９４５による倍率色収差補正量Ｔｉｍｇ１［ｙｒｉ］［ｃ］、および、Ｔｉｍｇ１［ｙｒｉ＋１］［ｃ］の選択を行うものである。なお、ステップＳ９４６による倍率色収差補正量Ｍを求める演算は、図１３と同様となる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３４】
このように、第２の実施の形態においては、倍率色収差補正データテーブル２４０Ａにおいて１０割像高を越える像高値に対応した補正データ２４１を格納する。これにより、１０割像高外領域３０１内の画素を補正する際にも、倍率色収差補正データテーブル２４０からその画素の像高値に対応する補正データ２４１を用いて補正を行うことができる。この場合、１０割像高を越える像高に位置する画素についても、１０割像高以下の像高に位置する画素と同じ演算によって補正量を算出することができる。この点で、演算処理の負荷が重くなることはない。また、１０割像高以下の像高に位置する画素と同等の精度で１０割像高を越える像高に位置する画素の補正を行うことも可能になる。ただし、あまりにも中心位置ずれ量が大きい場合には、２０割像高に相当する距離でリミットを設けるようにしてもよい。たとえば、補正データテーブルを２０割像高まで用意したにもかかわらず、中心位置ずれ量が非常に大きく、ある画素における像高が２０割を超えたような場合が想定される。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４１】
次に、像高算出部２１２は、ステップＳ９３０−２により、処理対象画素Ｐに対応する収差中心基準１０割像高距離ｖｒ１０を算出する。収差中心基準１０割像高距離ｖｒ１０について図１９（ｂ）により説明する。先のステップＳ９２４により求められた１０割像高距離ｒ１０は、画像中心Ｃから画像面３００の頂点までの動径距離を示す。すなわち、画像中心Ｃを基準としている。これに対して、収差中心基準１０割像高距離ｖｒ１０は、収差中心Ｑを基準として、ここから画像面３００の頂点までの各動径距離を示したものとなる。すなわち、収差中心基準１０割像高距離ｖｒ１０としては、まず、収差中心Ｑから頂点ｖ１までの動径距離ｒ１が１０割像高としてみなされる。同様に、残る収差中心Ｑから頂点ｖ２、ｖ３、ｖ４までの各動径距離ｒ２、ｒ３、ｒ４についても、それぞれ、１０割像高としてみなされるものである。ここで、画像中心Ｃを基準とする１０割像高距離ｒ１０は、画像中心Ｃから画像面３００の頂点までの距離を半径とする真円の軌跡を形成する。これに対して、収差中心基準１０割像高距離ｖｒ１０の場合は、画像中心Ｃに対して収差中心Ｑがずれていることによって、収差中心Ｑから画像面３００の各頂点ｖ１、ｖ２、ｖ３、ｖ４までの距離は均等にはならない。したがって、収差中心基準１０割像高距離ｖｒ１０に対応する軌跡も真円にはならない。このため、収差中心基準１０割像高距離ｖｒ１０も動径方向に応じて異なってくることになるが、動径方向ごとの収差中心基準１０割像高距離ｖｒ１０は、分割角度θ１、θ２に基づいた補間により求めることができる。具体的に、図１９（ｂ）に示す処理対象画素Ｐが位置する動径方向の収差中心基準１０割像高距離ｖｒ１０については、分割角度θ１、θ２と、動径距離ｒ１、ｒ２を利用して次式により求めることができる。
ｖｒ１０＝（θ２／（θ１＋θ２））×ｒ１＋（θ１／（θ１＋θ２））×ｒ２
上式により求められる収差中心基準１０割像高距離ｖｒ１０の軌跡は、模式的には、図１９（ｂ）において一点鎖線で示す軌跡によるものとなる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５３】
また、５つ目は、図２１（ａ）に示すように、画像中心Ｃに対して左上方向の所定位置に収差中心Ｑを設定した中心位置ずれ量データテーブル２５０を用意する。また、６つ目は、図２１（ｂ）に示すように、画像中心Ｃに対して右上方向の所定位置に収差中心Ｑを設定した中心位置ずれ量データテーブル２５０を用意する。また、７つ目は、図２１（ｃ）に示すように、画像中心Ｃに対して左下方向の所定位置に収差中心Ｑを設定した中心位置ずれ量データテーブル２５０を用意する。また、８つ目は、図２１（ｄ）に示すように、画像中心Ｃに対して右下方向の所定位置に収差中心Ｑを設定した中心位置ずれ量データテーブル２５０を用意する。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１７】
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