JP2000125175A - Camera, image processing system and recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、カメラ、画像処理
システム、及びこのような画像処理を実行するプログラ
ムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a camera, an image processing system, and a computer-readable recording medium storing a program for executing such image processing.
【０００２】[0002]
【従来の技術】カメラにおいて、撮影レンズの歪曲収差
情報を記憶しておいて、撮影レンズを通して得られた被
写体像の歪みを補正する方法が従来より知られている。
例えば、特開平６−１６５０２４号公報は、撮影レンズ
の歪曲収差の情報を記憶する歪曲収差記憶手段と、撮影
レンズの状態を検知する撮影レンズ状態検知手段と、該
撮影レンズ状態検知手段からの情報に基づいて撮影した
ときの歪曲収差情報を検知する歪曲収差検知手段と、該
歪曲収差検知手段からの歪曲収差情報に基づき、撮影し
た画像の任意の像高を基準として、撮影レンズによる像
の歪みを補正する画像補正手段とを備え、撮影レンズの
歪曲収差情報に基づき、撮影レンズの画面上の中心から
任意の像高を基準として、画像の歪曲量を補正すること
を開示している。2. Description of the Related Art A method of storing distortion information of a photographing lens in a camera and correcting distortion of a subject image obtained through the photographing lens is conventionally known.
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H6-165024 discloses a distortion aberration storage means for storing information on distortion of a photographic lens, a photographic lens state detection means for detecting a state of the photographic lens, and information from the photographic lens state detection means. Based on the distortion information detected by the imaging lens based on the distortion information from the distortion detection means. And correcting an image distortion amount of an image on the basis of an arbitrary image height from the center on the screen of the imaging lens based on distortion aberration information of the imaging lens.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た特開平６−１６５０２４号公報は、歪曲収差記憶手段
に記憶される撮影レンズの歪曲収差のデータ量を少なく
することについては何ら着目しておらず、そのための具
体的方法をも開示していない。However, JP-A-6-165024 mentioned above does not pay any attention to reducing the data amount of the distortion of the photographing lens stored in the distortion storage means. No specific method is disclosed.
【０００４】本発明はこのような課題に着目してなされ
たものであり、その目的とするところは、少ない補正デ
ータを用いて画像の歪曲収差を補正することができるカ
メラ、画像処理システム、及びこのような画像処理を実
行するプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能
な記録媒体を提供することにある。The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a camera, an image processing system, and a camera capable of correcting image distortion using a small amount of correction data. It is an object of the present invention to provide a computer-readable recording medium on which a program for executing such image processing is recorded.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、第１の発明に係るカメラは、被写体像を形成する
ためのズームレンズと、該ズームレンズのズーム位置に
関する情報を検出するズーム位置検出手段と、前記ズー
ムレンズの複数のそれぞれのズーム位置に対応して、被
写体距離が無限大及び最至近に対応する前記撮影レンズ
の歪曲収差情報を記憶する歪曲収差情報記憶手段と、該
歪曲収差情報記憶手段に記憶された歪曲収差情報のう
ち、前記ズーム位置検出手段により検出されたズーム位
置に対応する歪曲収差情報を読み出す歪曲収差情報読み
出し手段と、前記ズームレンズにより結像された被写体
像を画像信号に変換する画像信号変換手段と、該画像信
号変換手段により変換された画像信号を記録する記録媒
体とを具備する。In order to achieve the above object, a camera according to a first aspect of the present invention includes a zoom lens for forming a subject image and a zoom for detecting information on a zoom position of the zoom lens. Position detecting means, distortion information storage means for storing distortion information of the photographing lens corresponding to an infinity and a closest object distance corresponding to each of a plurality of zoom positions of the zoom lens; A distortion information reading unit that reads distortion information corresponding to a zoom position detected by the zoom position detection unit from among distortion information stored in the aberration information storage unit; and a subject image formed by the zoom lens. Image signal converting means for converting the image signal into an image signal, and a recording medium for recording the image signal converted by the image signal converting means.
【０００６】また、第２の発明に係るカメラは、第１の
発明に係るカメラにおいて、前記ズームレンズのズーム
位置を焦点距離で表わしたとき、前記歪曲収差情報記憶
手段に記憶されている前記歪曲収差情報に対応するズー
ム位置は、広角側が望遠側に比べて短い間隔で設定され
ている。The camera according to a second aspect of the present invention is the camera according to the first aspect, wherein when the zoom position of the zoom lens is represented by a focal length, the distortion stored in the distortion information storage means. The zoom position corresponding to the aberration information is set at a shorter interval on the wide-angle side than on the telephoto side.
【０００７】また、第３の発明に係るカメラは、第１ま
たは第２の発明に係るカメラにおいて、前記歪曲収差情
報は、撮影した画像の３つの点の像高の位置における歪
曲収差情報である。The camera according to a third aspect of the present invention is the camera according to the first or second aspect, wherein the distortion information is distortion information at three image height positions of a captured image. .
【０００８】また、第４の発明に係る画像処理システム
は、被写体像を形成するためのズームレンズと、該ズー
ムレンズのズーム位置に関する情報を検出するズーム位
置検出手段と、前記ズームレンズの複数のそれぞれのズ
ーム位置に対応して、被写体距離が無限大及び最至近に
対応する前記撮影レンズの歪曲収差情報を記憶する歪曲
収差情報記憶手段と、該歪曲収差情報記憶手段に記憶さ
れた歪曲収差情報のうち、前記ズーム位置検出手段によ
り検出されたズーム位置に対応する歪曲収差情報を読み
出す歪曲収差情報読み出し手段と、前記ズームレンズに
より結像された被写体像を画像信号に変換する画像信号
変換手段と、該画像信号変換手段により変換された画像
信号を記録する記録媒体とを備えたカメラと、前記記録
媒体に記録された画像信号を、前記歪曲収差情報読み出
し手段により読み出された歪曲収差情報に基づいて補正
する画像処理装置とを具備する。An image processing system according to a fourth aspect of the present invention provides a zoom lens for forming a subject image, zoom position detecting means for detecting information on the zoom position of the zoom lens, and a plurality of zoom lenses. Distortion information storage means for storing distortion information of the photographing lens corresponding to the infinity and closest object distance corresponding to each zoom position, and distortion information stored in the distortion information storage means A distortion information reading unit that reads distortion information corresponding to a zoom position detected by the zoom position detection unit; and an image signal conversion unit that converts a subject image formed by the zoom lens into an image signal. A camera having a recording medium for recording the image signal converted by the image signal converting means, and a camera having the recording medium recorded on the recording medium. The image signal comprises an image processing apparatus for correcting, based on the distortion information read by the distortion information reading means.
【０００９】また、第５の発明に係る画像処理システム
は、第４の発明に係る画像処理システムにおいて、前記
カメラと前記画像処理装置とは通信手段によって接続さ
れている。[0009] An image processing system according to a fifth aspect of the present invention is the image processing system according to the fourth aspect, wherein the camera and the image processing apparatus are connected by a communication unit.
【００１０】また、第６の発明に係る画像処理システム
は、被写体像を形成するためのズームレンズと、該ズー
ムレンズのズーム位置に関する情報を検出するズーム位
置検出手段と、前記ズームレンズの複数のそれぞれのズ
ーム位置に対応して、被写体距離が無限大及び最至近に
対応する前記撮影レンズの歪曲収差情報を記憶する歪曲
収差情報記憶手段と、該歪曲収差情報記憶手段に記憶さ
れた歪曲収差情報のうち、前記ズーム位置検出手段によ
り検出されたズーム位置に対応する歪曲収差情報を読み
出す歪曲収差情報読み出し手段と、前記ズームレンズに
より結像された被写体像を画像信号に変換する画像信号
変換手段と、該画像信号変換手段により変換された画像
信号及び前記歪曲収差情報読み出し手段により読み出さ
れた歪曲収差情報を記録するための着脱自在な記録媒体
とを備えたカメラと、画像処理装置であって、この画像
処理装置に装着された前記記録媒体に記録された画像及
び歪曲収差情報を読み取り可能な歪曲収差情報読み取り
手段と、該歪曲収差情報読み取り手段によって読み取ら
れた歪曲収差情報に基づいて前記画像の歪曲収差を補正
する補正手段とを備えた画像処理装置とを具備する。[0010] An image processing system according to a sixth aspect of the present invention provides a zoom lens for forming a subject image, zoom position detecting means for detecting information on the zoom position of the zoom lens, and a plurality of zoom lenses. Distortion information storage means for storing distortion information of the photographing lens corresponding to the infinity and closest object distance corresponding to each zoom position, and distortion information stored in the distortion information storage means A distortion information reading unit that reads distortion information corresponding to a zoom position detected by the zoom position detection unit; and an image signal conversion unit that converts a subject image formed by the zoom lens into an image signal. The image signal converted by the image signal converting means and the distortion information read by the distortion information reading means. A camera having a detachable recording medium for recording, and an image processing apparatus, wherein distortion information can be read from an image and distortion information recorded on the recording medium mounted on the image processing apparatus. An image processing apparatus comprising: a reading unit; and a correction unit configured to correct the distortion of the image based on the distortion information read by the distortion information reading unit.
【００１１】また、第７の発明に係る画像処理システム
は、第４または第６の発明に係る画像処理システムにお
いて、前記ズームレンズのズーム位置を焦点距離で表わ
したとき、前記歪曲収差情報記憶手段に記憶されている
前記歪曲収差情報に対応するズーム位置は、広角側が望
遠側に比べて短い間隔で設定されている。According to a seventh aspect of the present invention, in the image processing system according to the fourth or sixth aspect, when the zoom position of the zoom lens is represented by a focal length, the distortion information storage means is provided. The zoom position corresponding to the distortion information stored in is set at a shorter interval on the wide angle side than on the telephoto side.
【００１２】また、第８の発明に係る画像処理システム
は、第４または第６の発明に係る画像処理システムにお
いて、前記歪曲収差情報は、撮影した画像の３点の像高
の位置における歪曲収差情報である。An image processing system according to an eighth aspect of the present invention is the image processing system according to the fourth or sixth aspect, wherein the distortion information includes a distortion at three image height positions of a captured image. Information.
【００１３】また、第９の発明に係る画像処理システム
は、第４または第６の発明に係る画像処理システムにお
いて、前記画像処理装置は、任意の被写体距離を設定す
る被写体距離設定手段と、前記歪曲収差情報記憶手段に
記憶された被写体距離が無限大及び最至近に対応する前
記撮影レンズの歪曲収差情報に基づいて、前記被写体距
離設定手段によって設定された被写体距離における近似
的な歪曲収差情報を演算する演算手段と、該演算手段に
より演算された歪曲収差情報に基づき歪曲収差を補正す
る補正手段と、該補正手段により補正された画像を表示
する表示手段とを備えている。According to a ninth aspect of the present invention, in the image processing system according to the fourth or sixth aspect, the image processing apparatus comprises: a subject distance setting means for setting an arbitrary subject distance; Approximate distortion information at the object distance set by the object distance setting means is calculated based on the distortion information of the taking lens corresponding to the infinity and the closest object distance stored in the distortion aberration information storage means. The image processing apparatus includes: a calculating unit that calculates; a correcting unit that corrects distortion based on the distortion information calculated by the calculating unit; and a display unit that displays an image corrected by the correcting unit.
【００１４】また、第１０の発明に係る画像処理システ
ムは、第９の発明に係る画像処理システムにおいて、前
記演算手段は、画像の３点の像高における前記歪曲収差
情報である、像高比Ｘ、及びその位置における歪曲収差
の量Ｙの組を、次式 Ｙ＝ａＸ3 ＋ｂＸ5 ＋ｃ に代入し、三元連立一次方程式の解として得られる定
数、ａ、ｂ、ｃを求め、前記式から任意の像高比Ｘの位
置における歪曲収差Ｙを求める。An image processing system according to a tenth aspect of the present invention is the image processing system according to the ninth aspect, wherein the calculation means is the image height ratio at the three image heights of the image. A set of X and the amount of distortion Y at that position is substituted into the following equation Y = aX 3 + bX 5 + c, and constants a, b, and c obtained as solutions of the ternary simultaneous linear equation are obtained. , The distortion Y at an arbitrary image height ratio X is obtained.
【００１５】また、第１１の発明に係る歪曲収差補正可
能な記録媒体は、カメラによって撮像された画像及び被
写体距離が無限大及び最至近に対応するカメラの撮影レ
ンズの歪曲収差情報を読み取るステップと、読み取られ
た歪曲収差情報に基づいて前記画像の歪曲収差を補正す
るステップとを有する画像の歪曲収差補正をコンピュー
タに実行させるためのプログラムを記録している。The recording medium capable of correcting distortion according to an eleventh aspect of the present invention includes a step of reading an image picked up by a camera and information on distortion aberration of a photographic lens of the camera whose subject distance corresponds to infinity and closest. Correcting the distortion of the image based on the read distortion information, and causing the computer to execute the distortion correction of the image.
【００１６】また、第１２の発明に係る歪曲収差補正可
能な記録媒体は、カメラによって撮像された画像及び被
写体距離が無限大及び最至近に対応するカメラの撮影レ
ンズの歪曲収差情報を読み取るステップと、前記撮影レ
ンズの歪曲収差情報に基づいて、任意の被写体距離にお
ける近似的な歪曲収差情報を演算するステップと、該ス
テップにおいて演算された歪曲収差情報に基づき歪曲収
差を補正するステップと、該ステップにおいて歪曲収差
が補正された画像を表示手段に表示するステップとを有
する画像の歪曲収差補正をコンピュータに実行させるた
めのプログラムを記録している。A recording medium capable of correcting distortion according to a twelfth aspect of the present invention comprises: a step of reading an image picked up by a camera and information on a distortion of a photographic lens of the camera whose subject distance corresponds to infinity and closest. Calculating approximate distortion information at an arbitrary object distance based on the distortion information of the photographing lens; and correcting the distortion based on the distortion information calculated in the step. And displaying a corrected image on the display means. The program for causing a computer to execute the distortion correction of the image.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を詳細に説明する。図１は本発明を適用した画像
処理システムの構成を示す図であり、カメラ１００と、
このカメラ１００に通信手段１０７を介して接続された
画像処理装置２００とから構成される。カメラ１００
は、ズームレンズ１０１と、歪曲収差情報記憶部１０２
と、ズーム位置検出部１０３と、歪曲収差情報読出部１
０４と、画像信号変換部１０５と、記録媒体１０６とを
備えている。ズームレンズ１０１は被写体からの反射光
により被写体像を形成するものである。ズーム位置検出
部１０３はズームレンズ１０１のズーム位置に関する情
報を検出する。歪曲収差情報記憶部１０２はズームレン
ズ１０１の複数のそれぞれのズーム位置に対応して、被
写体距離が無限大及び最至近に対応する撮影レンズの歪
曲収差情報を記憶する。歪曲収差情報読出部１０４は歪
曲収差情報記憶部１０２に記憶された歪曲収差情報のう
ち、ズーム位置検出部１０３により検出されたズーム位
置に対応する歪曲収差情報を読み出す。画像信号変換部
１０５はズームレンズ１０１により結像された被写体像
を画像信号に変換する。記録媒体１０６は画像信号変換
部１０５により変換された画像信号及び歪曲収差情報読
み出し部１０４により読み出された歪曲収差情報を記録
する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an image processing system to which the present invention is applied.
The image processing apparatus 200 is connected to the camera 100 via a communication unit 107. Camera 100
Is a zoom lens 101 and a distortion information storage unit 102
, A zoom position detection unit 103, and a distortion information reading unit 1
04, an image signal conversion unit 105, and a recording medium 106. The zoom lens 101 forms a subject image by reflected light from the subject. The zoom position detection unit 103 detects information on the zoom position of the zoom lens 101. The distortion information storage unit 102 stores distortion information of the photographing lens corresponding to the infinity and the closest object distance, corresponding to each of a plurality of zoom positions of the zoom lens 101. The distortion information reading unit 104 reads the distortion information corresponding to the zoom position detected by the zoom position detection unit 103 from the distortion information stored in the distortion information storage unit 102. The image signal conversion unit 105 converts the subject image formed by the zoom lens 101 into an image signal. The recording medium 106 records the image signal converted by the image signal conversion unit 105 and the distortion information read by the distortion information reading unit 104.
【００１８】一方、画像処理装置２００は、被写体距離
設定手段２０１と、演算手段２０２と、画像及び歪曲収
差情報読取部２０３と、歪曲収差補正部２０４と、表示
装置２０５とを備えている。被写体距離設定手段２０１
は任意の被写体距離を設定する。演算手段２０２は歪曲
収差情報記憶部１０２に記憶された被写体距離が無限大
あるいは最至近に対応する撮影レンズの歪曲収差情報に
基づいて、被写体距離設定手段２０１によって設定され
た被写体距離における近似的な歪曲収差情報を演算す
る。歪曲収差補正部２０４は演算手段２０２により演算
された歪曲収差情報に基づき歪曲収差を補正する。補正
された画像は表示装置２０５に表示される。On the other hand, the image processing apparatus 200 includes a subject distance setting unit 201, a calculating unit 202, an image and distortion information reading unit 203, a distortion correction unit 204, and a display device 205. Subject distance setting means 201
Sets an arbitrary subject distance. The calculating means 202 approximates the object distance set by the object distance setting means 201 based on the distortion information of the taking lens corresponding to the infinity or the closest object distance stored in the distortion information storage unit 102. Calculate distortion information. The distortion correction unit 204 corrects the distortion based on the distortion information calculated by the calculation unit 202. The corrected image is displayed on the display device 205.
【００１９】上記した記録媒体１０６は着脱自在なもの
であってもよく、カメラ１００から抜き出して画像処理
装置２００に装着して画像及び歪曲収差情報読取部２０
３により読み取るようにしてもよい。この場合は通信手
段１０７は不要となる。The above-described recording medium 106 may be detachable, and is extracted from the camera 100 and mounted on the image processing apparatus 200 to read the image and distortion information reading section 20.
3 may be read. In this case, the communication means 107 becomes unnecessary.
【００２０】図２は上記した歪曲収差情報記憶部１０２
に記憶された歪曲収差情報の構成を示す図である。図２
に示すように、ズームレンズ１０１のワイド端ｚ１から
テレ端ｚ１０までの複数のそれぞれのズーム位置に対応
してレンズ焦点距離が定められており、被写体距離が無
限遠のときと最至近のときについての、撮影レンズに関
する３つの歪曲収差情報（データ１，データ２、データ
３）が記憶されている。上記３つの歪曲収差情報は、撮
影した画像の３つの点の像高の位置に対応するものであ
る。この３つの点の像高の位置はレンズの誤差が最も少
なくなるような位置が選択される。像高の位置、すなわ
ち、像高比は図３に示すように、画像の中心を０とし
て、中心から対角線上に延長させると四隅において１．
０となるものである。図４は像高比と歪曲収差との関係
を示す図であり、図４の実線で示す２つの曲線は無限遠
と最至近についての特性曲線であり、像高比が大きくな
るほど、すなわち画像の中心から離れるにつれて歪曲収
差が大きくなることを示している。FIG. 2 shows the distortion aberration information storage unit 102 described above.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of distortion aberration information stored in the storage device. FIG.
As shown in the figure, the lens focal length is determined corresponding to each of a plurality of zoom positions from the wide end z1 to the telephoto end z10 of the zoom lens 101, and when the subject distance is at infinity and when it is closest. , Three pieces of distortion information (data 1, data 2, and data 3) relating to the photographing lens. The above three pieces of distortion information correspond to image height positions of three points of a captured image. The positions of the image heights of these three points are selected so as to minimize the error of the lens. As shown in FIG. 3, the position of the image height, that is, the image height ratio, is 0 at the center of the image and is 1.
It becomes 0. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the image height ratio and distortion. The two curves shown by solid lines in FIG. 4 are characteristic curves for infinity and the closest distance. This shows that the distortion increases as the distance from the center increases.
【００２１】本実施形態では、被写体距離が無限大及び
最至近の場合に対応する歪曲収差情報のみを記憶するよ
うにしたので、少ない補正データを用いて画像の歪曲収
差を補正することができ、さらに撮影した画像の３つの
点の像高位置のみの歪曲収差情報を記憶するようにした
ので、記録すべき補正データをさらに少なくすることが
できる。また、図２からわかるように本実施形態におい
ては、歪曲収差情報に対応するズーム位置は、広角（Ｗ
ｉｄｅ）側が望遠（Ｔｅｌｅ）側に比べて短い間隔で設
定されている。これによってどのズーム位置で撮影した
ものであっても誤差が均一となる。In this embodiment, since only the distortion information corresponding to the case where the subject distance is infinite and the closest distance is stored, the distortion of the image can be corrected using a small amount of correction data. Further, since the distortion information of only the three image height positions of the captured image is stored, the correction data to be recorded can be further reduced. Further, as can be seen from FIG. 2, in the present embodiment, the zoom position corresponding to the distortion information is a wide angle (W
The (ide) side is set at a shorter interval than the telephoto (Tele) side. As a result, the error becomes uniform regardless of the image taken at any zoom position.
【００２２】以下に、上記した構成を有する画像処理シ
ステムの動作を説明する。ズームレンズ１０１を通して
結像された被写体像は画像信号変換部１０５において画
像信号に変換される。同時に、ズーム位置検出部１０３
においてズームレンズ１０１のズーム位置が検出され
る。歪曲収差情報読み出し部１０４は、歪曲収差情報記
憶部１０２に記憶された図２に示す歪曲収差情報のう
ち、検出されたズーム位置に対応する歪曲収差情報を読
み出す。ここでは、特定のズーム位置についての最至近
の歪曲収差情報（データ１，データ２，データ３）及び
無限遠の歪曲収差情報（データ１，データ２，データ
３）が読み出される。読み出されたこれら６つの歪曲収
差情報は画像信号のヘッダ部に書き込まれ、当該画像信
号とともに記録媒体１０６に記録される。The operation of the image processing system having the above configuration will be described below. The subject image formed through the zoom lens 101 is converted into an image signal by an image signal conversion unit 105. At the same time, the zoom position detection unit 103
In, the zoom position of the zoom lens 101 is detected. The distortion information reading unit 104 reads the distortion information corresponding to the detected zoom position from the distortion information shown in FIG. 2 stored in the distortion information storage unit 102. Here, the nearest distortion information (data 1, data 2, data 3) and the infinite distortion information (data 1, data 2, data 3) at a specific zoom position are read. The read six pieces of distortion information are written in the header portion of the image signal, and are recorded on the recording medium 106 together with the image signal.
【００２３】以下に上記の方法でカメラの記録媒体１０
６に記録された歪曲収差情報に基づいて画像処理装置２
００側で画像を補正するときの詳細を図５のフローチャ
ートを参照して説明する。The recording medium 10 of the camera will be described in the following manner.
Image processing device 2 based on the distortion information recorded in
The details of correcting the image on the 00 side will be described with reference to the flowchart of FIG.
【００２４】まず、画像及び歪曲収差情報読取部２０３
は、記録媒体１０６に記録されている情報を通信手段１
０７を介して読み取り（ステップＳ１）、画像のヘッダ
部に歪曲収差情報が記録されているかどうかを判断する
（ステップＳ２）。ここでＮＯの場合にはフローを終了
する。また、ＹＥＳの場合には当該歪曲収差情報を読み
取って（ステップＳ３）、自動歪曲収差補正を行う（ス
テップＳ４）。First, an image and distortion information reading unit 203
Transmits information recorded on the recording medium 106 to the communication unit 1
07 (step S1), it is determined whether distortion information is recorded in the header of the image (step S2). Here, in the case of NO, the flow ends. If YES, the distortion information is read (step S3), and automatic distortion correction is performed (step S4).
【００２５】より詳細には、画像及び歪曲収差情報読取
部２０３で読み取られた歪曲収差情報は演算手段２０２
に送られる。演算手段２０２は、送られてきた最至近に
ついての３つの歪曲収差情報（データ１，データ２、デ
ータ３）と、無限遠についての３つの歪曲収差情報（デ
ータ１，データ２、データ３）のうち、撮影者が撮影時
に設定したモード（マクロ又は無限遠）に対応する歪曲
収差情報（データ１，データ２、データ３）のそれぞれ
を、公知の歪曲収差の式：Ｙ＝ａＸ3 ＋ｂＸ5＋ｃ
（Ｘ：像高比、Ｙ：歪曲収差情報）に代入し、これを３
元連立方程式として解くことにより、補正係数ａ，ｂ，
ｃを算出する。歪曲収差補正部２０４はこの補正係数
ａ，ｂ，ｃから図４に示す無限遠あるいは最至近につい
ての補正曲線を得て画像及び歪曲収差情報読み取り部２
０３からの画像を座標変換して歪み補正を施す。この場
合の歪み補正はユーザの介在なしに自動的に行われる。More specifically, the distortion information read by the image / distortion information reading unit 203 is calculated by the arithmetic means 202.
Sent to The calculating means 202 calculates the three pieces of distortion information (data 1, data 2, and data 3) for the closest distance and the three pieces of distortion information (data 1, data 2, and data 3) for infinity. Of these, each of the distortion information (data 1, data 2, data 3) corresponding to the mode (macro or infinity) set by the photographer at the time of photographing is calculated using a known distortion equation: Y = aX 3 + bX 5 + c
(X: image height ratio, Y: distortion information), and
By solving as a simultaneous system of equations, correction coefficients a, b,
Calculate c. The distortion correction unit 204 obtains a correction curve for infinity or the closest distance shown in FIG. 4 from the correction coefficients a, b, and c, and obtains an image and distortion information reading unit 2.
The image from image 03 is coordinate-transformed to perform distortion correction. The distortion correction in this case is automatically performed without user intervention.
【００２６】図６はこのような自動補正を行った場合の
ようすを示す図であり、図６の左側の画像は補正前であ
り、歪みを有しているが上記歪み補正により図６の右側
の画像のように歪みのない画像が得られる。ここでユー
ザがＯＫボタン３０２を押すと自動補正結果がＯＫかど
うかの判断がＹＥＳとなって補正処理を終了する。ま
た、キャンセルボタン３０３を押すと補正処理がキャン
セルされる。FIG. 6 is a diagram showing a state in which such automatic correction is performed. The image on the left side of FIG. 6 is before correction and has distortion, but the image on the right side of FIG. As a result, an image without distortion is obtained. Here, if the user presses the OK button 302, it is determined whether the automatic correction result is OK or not, and the correction processing ends. When the cancel button 303 is pressed, the correction processing is cancelled.
【００２７】また、微調整ボタン３０１が押された場合
には上記した自動補正に加えてさらに手動による補正を
可能にすべく図７に示すような画面が表示される。すな
わち、ユーザにより微調整ボタン３０１が押された場合
には、自動補正結果がＯＫかどうかの判断がＮＯとなっ
て手動歪曲収差補正の処理を行う（ステップＳ６）。こ
の場合、ユーザは図７に示すスライダー３０４を補正し
たい量に対応する距離だけスライドさせると、図７の左
側のひずみのある画像が補正されて右側の画像のように
歪みのない画像が得られる。ここでＯＫボタン３０５を
押すと補正処理を終了する。キャンセルボタン３０６を
押すと補正処理をキャンセルする。When the fine adjustment button 301 is pressed, a screen as shown in FIG. 7 is displayed to enable manual correction in addition to the automatic correction described above. That is, when the fine adjustment button 301 is pressed by the user, the determination as to whether or not the automatic correction result is OK is NO, and the process of manual distortion correction is performed (step S6). In this case, when the user slides the slider 304 shown in FIG. 7 by a distance corresponding to the amount to be corrected, the distorted image on the left side of FIG. 7 is corrected and an image without distortion is obtained like the image on the right side. . Here, when the OK button 305 is pressed, the correction processing ends. When the cancel button 306 is pressed, the correction processing is cancelled.
【００２８】ここで、上記のスライダー３０４は図１に
示す被写体距離設定手段２０１に対応するものであり、
ユーザがスライダー３０４を所定距離だけスライドさせ
てＯＫボタン３０５を押すと、このときの設定値が被写
体距離設定手段２０１の被写体距離として演算手段２０
２に入力される。演算手段２０２は画像及び歪曲収差情
報読み取り部２０３からの歪曲収差情報に基づいて、入
力された被写体距離における近似的な歪曲収差情報を演
算する。すなわち、手動による補正の場合には、ユーザ
が図７における画面のスライダー３０４を移動させる
と、移動させた距離とスライダー３０４全体の距離との
比を用いて上記の歪曲収差の式：Ｙ＝ａＸ3 ＋ｂＸ5 ＋
ｃにより、補正係数ａ，ｂ，ｃを算出することができ
る。補正係数ａ，ｂ，ｃが定まることより図４に示す無
限遠と最至近の間の任意の補正曲線（図では点線で示す
曲線）を求めることができる。したがって歪曲収差補正
部２０４ではこのようにして求められた補正曲線を用い
ることにより、被写体距離がわからなくとも、ユーザの
設定に応じたより正確な補正を行うことができる。Here, the slider 304 corresponds to the subject distance setting means 201 shown in FIG.
When the user slides the slider 304 by a predetermined distance and presses the OK button 305, the set value at this time is set as the subject distance of the subject distance setting unit 201 by the arithmetic unit 20.
2 is input. The calculating means 202 calculates approximate distortion information at the input subject distance based on the image and the distortion information from the distortion information reading unit 203. That is, in the case of manual correction, when the user moves the slider 304 on the screen in FIG. 7, using the ratio of the moved distance to the entire distance of the slider 304, the above-described equation of distortion is obtained: Y = aX 3 + bX 5 +
With c, the correction coefficients a, b, and c can be calculated. By determining the correction coefficients a, b, and c, an arbitrary correction curve between the infinity and the closest distance shown in FIG. 4 (the curve shown by a dotted line in the figure) can be obtained. Therefore, the distortion correction unit 204 can perform more accurate correction according to the setting of the user by using the correction curve obtained as described above, even if the subject distance is unknown.
【００２９】[0029]
【発明の効果】本発明によれば、被写体距離が無限大及
び最至近の場合に対応する歪曲収差情報のみを記憶する
ようにしたので、少ない補正データを用いて画像の歪曲
収差を補正することができる。According to the present invention, since only the distortion information corresponding to the case where the subject distance is infinity and the closest distance is stored, the distortion of the image can be corrected using a small amount of correction data. Can be.
【００３０】また、請求項２または７に記載の発明によ
れば、上記した本発明の効果に加えて、どのズーム位置
で撮影したものであっても誤差が均一となる。また、請
求項３または８に記載の発明によれば、撮影した画像の
３つの点の像高位置のみの歪曲収差情報を記憶するよう
にしたので、記録すべき補正データをさらに少なくする
ことができる。According to the second or seventh aspect of the present invention, in addition to the above-described effects of the present invention, the error becomes uniform regardless of the image taken at any zoom position. According to the third or eighth aspect of the present invention, since the distortion information only at the image height positions of the three points of the photographed image is stored, the correction data to be recorded can be further reduced. it can.
【００３１】また、請求項６に記載の発明によれば、着
脱自在な記録媒体に歪曲収差情報を記録するようにした
ので、カメラと画像処理装置とを接続するためのケーブ
ルが不要となる。また、請求項９または１１に記載の発
明によれば、被写体距離がわからなくともより正確な補
正を行うことができる。According to the sixth aspect of the present invention, since the distortion information is recorded on the removable recording medium, a cable for connecting the camera and the image processing apparatus is not required. According to the ninth or eleventh aspect, more accurate correction can be performed without knowing the subject distance.
【図１】本発明を適用した画像処理システムの構成を示
す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an image processing system to which the present invention has been applied.
【図２】図１に示す歪曲収差情報記憶部に記憶される歪
曲収差情報の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of distortion information stored in a distortion information storage unit shown in FIG.
【図３】像高比について説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining an image height ratio.
【図４】無限遠と最至近における像高比と歪曲収差との
関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between an image height ratio and distortion at infinity and the closest distance.
【図５】カメラの記録媒体に記録された歪曲収差情報に
基づいて画像を補正するときの詳細を示すフローチャー
トである。FIG. 5 is a flowchart illustrating details of correcting an image based on distortion information recorded on a recording medium of the camera.
【図６】歪み補正を自動で行う場合における表示装置の
表示画面を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a display screen of a display device when distortion correction is automatically performed.
【図７】歪み補正を手動で行う場合における表示装置の
表示画面を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a display screen of a display device when performing distortion correction manually.
１００…カメラ、 １０１…ズームレンズ、 １０２…歪曲収差情報記憶部、 １０３…ズーム位置検出部、 １０４…歪曲収差情報読出部、 １０５…画像信号変換部、 １０６…記録媒体、 １０７…通信手段、 ２００…画像処理装置、 ２０１…被写体距離設定手段、 ２０２…演算手段、 ２０３…画像及び歪曲収差情報読取部、 ２０４…歪曲収差補正部、 ２０５…表示装置。 Reference Signs List 100: Camera, 101: Zoom lens, 102: Distortion aberration information storage unit, 103: Zoom position detection unit, 104: Distortion aberration information reading unit, 105: Image signal conversion unit, 106: Recording medium, 107: Communication means, 200 ... image processing apparatus, 201: subject distance setting means, 202: calculating means, 203: image and distortion information reading section, 204: distortion aberration correcting section, 205: display apparatus.
Claims (12)
と、 該ズームレンズのズーム位置に関する情報を検出するズ
ーム位置検出手段と、 前記ズームレンズの複数のそれぞれのズーム位置に対応
して、被写体距離が無限大及び最至近に対応する前記撮
影レンズの歪曲収差情報を記憶する歪曲収差情報記憶手
段と、 該歪曲収差情報記憶手段に記憶された歪曲収差情報のう
ち、前記ズーム位置検出手段により検出されたズーム位
置に対応する歪曲収差情報を読み出す歪曲収差情報読み
出し手段と、 前記ズームレンズにより結像された被写体像を画像信号
に変換する画像信号変換手段と、 該画像信号変換手段により変換された画像信号を記録す
る記録媒体と、 を具備することを特徴とするカメラ。A zoom lens for forming a subject image; zoom position detecting means for detecting information on a zoom position of the zoom lens; and a subject distance corresponding to a plurality of zoom positions of the zoom lens. Is a distortion aberration information storage unit that stores distortion aberration information of the photographing lens corresponding to infinity and closest, and among the distortion aberration information stored in the distortion aberration information storage unit, is detected by the zoom position detection unit. Distortion information reading means for reading distortion information corresponding to the zoom position, an image signal converting means for converting a subject image formed by the zoom lens into an image signal, and an image converted by the image signal converting means. A camera, comprising: a recording medium for recording a signal.
離で表わしたとき、前記歪曲収差情報記憶手段に記憶さ
れている前記歪曲収差情報に対応するズーム位置は、広
角側が望遠側に比べて短い間隔で設定されていることを
特徴とする請求項１記載のカメラ。2. When the zoom position of the zoom lens is represented by a focal length, the zoom position corresponding to the distortion information stored in the distortion information storage means has a shorter interval on the wide-angle side than on the telephoto side. 2. The camera according to claim 1, wherein:
つの点の像高の位置における歪曲収差情報であることを
特徴とする請求項１又は２記載のカメラ。3. The distortion information is a three-dimensional image of a captured image.
3. The camera according to claim 1, wherein the information is distortion information at an image height position of two points.
と、 該ズームレンズのズーム位置に関する情報を検出するズ
ーム位置検出手段と、 前記ズームレンズの複数のそれぞれのズーム位置に対応
して、被写体距離が無限大及び最至近に対応する前記撮
影レンズの歪曲収差情報を記憶する歪曲収差情報記憶手
段と、 該歪曲収差情報記憶手段に記憶された歪曲収差情報のう
ち、前記ズーム位置検出手段により検出されたズーム位
置に対応する歪曲収差情報を読み出す歪曲収差情報読み
出し手段と、 前記ズームレンズにより結像された被写体像を画像信号
に変換する画像信号変換手段と、 該画像信号変換手段により変換された画像信号を記録す
る記録媒体と、 を備えたカメラと、 前記記録媒体に記録された画像信号を、前記歪曲収差情
報読み出し手段により読み出された歪曲収差情報に基づ
いて補正する画像処理装置と、 を具備することを特徴とする画像処理システム。4. A zoom lens for forming a subject image, zoom position detecting means for detecting information on a zoom position of the zoom lens, and a subject distance corresponding to each of a plurality of zoom positions of the zoom lens. Is a distortion aberration information storage unit that stores distortion aberration information of the photographing lens corresponding to infinity and closest, and among the distortion aberration information stored in the distortion aberration information storage unit, is detected by the zoom position detection unit. Distortion information reading means for reading distortion information corresponding to the zoom position, an image signal converting means for converting a subject image formed by the zoom lens into an image signal, and an image converted by the image signal converting means. A recording medium for recording a signal; and a camera comprising: a camera; and an image signal recorded on the recording medium, wherein the distortion information is read. The image processing system characterized by comprising a, an image processing apparatus for correcting, based on the distortion information read by the unit.
手段によって接続されていることを特徴とする請求項４
記載の画像処理システム。5. The image processing apparatus according to claim 4, wherein the camera and the image processing apparatus are connected by a communication unit.
The image processing system described in the above.
と、 該ズームレンズのズーム位置に関する情報を検出するズ
ーム位置検出手段と、 前記ズームレンズの複数のそれぞれのズーム位置に対応
して、被写体距離が無限大及び最至近に対応する前記撮
影レンズの歪曲収差情報を記憶する歪曲収差情報記憶手
段と、 該歪曲収差情報記憶手段に記憶された歪曲収差情報のう
ち、前記ズーム位置検出手段により検出されたズーム位
置に対応する歪曲収差情報を読み出す歪曲収差情報読み
出し手段と、 前記ズームレンズにより結像された被写体像を画像信号
に変換する画像信号変換手段と、 該画像信号変換手段により変換された画像信号及び前記
歪曲収差情報読み出し手段により読み出された歪曲収差
情報を記録するための着脱自在な記録媒体と、を備えた
カメラと、 画像処理装置であって、この画像処理装置に装着された
前記記録媒体に記録された画像及び歪曲収差情報を読み
取り可能な歪曲収差情報読み取り手段と、 該歪曲収差情報読み取り手段によって読み取られた歪曲
収差情報に基づいて前記画像の歪曲収差を補正する補正
手段と、 を備えた画像処理装置と、を具備することを画像処理シ
ステム。6. A zoom lens for forming a subject image, zoom position detecting means for detecting information on a zoom position of the zoom lens, and a subject distance corresponding to each of a plurality of zoom positions of the zoom lens Is a distortion aberration information storage unit that stores distortion aberration information of the photographing lens corresponding to infinity and closest, and among the distortion aberration information stored in the distortion aberration information storage unit, is detected by the zoom position detection unit. Distortion information reading means for reading distortion information corresponding to the zoom position, an image signal converting means for converting a subject image formed by the zoom lens into an image signal, and an image converted by the image signal converting means. A removable recording medium for recording a signal and the distortion information read by the distortion information reading means, A camera provided with: an image processing device, a distortion information reading unit capable of reading an image and distortion information recorded on the recording medium mounted on the image processing device; and a distortion aberration reading unit. An image processing system comprising: a correction unit configured to correct distortion of the image based on the read distortion information.
離で表わしたとき、前記歪曲収差情報記憶手段に記憶さ
れている前記歪曲収差情報に対応するズーム位置は、広
角側が望遠側に比べて短い間隔で設定されていることを
特徴とする請求項４または６記載の画像処理システム。7. When a zoom position of the zoom lens is represented by a focal length, a zoom position corresponding to the distortion information stored in the distortion information storage means has a shorter interval on the wide-angle side than on the telephoto side. The image processing system according to claim 4, wherein:
点の像高の位置における歪曲収差情報であることを特徴
とする請求項４または６記載の画像処理システム。8. The distortion information is a 3D of a captured image.
7. The image processing system according to claim 4, wherein the information is distortion information at a position of an image height of a point.
定する被写体距離設定手段と、 前記歪曲収差情報記憶手段に記憶された被写体距離が無
限大及び最至近に対応する前記撮影レンズの歪曲収差情
報に基づいて、前記被写体距離設定手段によって設定さ
れた被写体距離における近似的な歪曲収差情報を演算す
る演算手段と、 該演算手段により演算された歪曲収差情報に基づき歪曲
収差を補正する補正手段と、 該補正手段により補正された画像を表示する表示手段
と、を備えたことを特徴とする請求項４または６記載の
画像処理システム。9. An image processing apparatus, comprising: a subject distance setting unit for setting an arbitrary subject distance; and a distortion aberration of the photographing lens, wherein the subject distance stored in the distortion aberration information storage unit corresponds to infinity and closest. Calculating means for calculating approximate distortion information at the subject distance set by the subject distance setting means based on the information; correcting means for correcting distortion based on the distortion information calculated by the calculating means; 7. The image processing system according to claim 4, further comprising: display means for displaying an image corrected by said correction means.
おける前記歪曲収差情報である、像高比Ｘ、及びその位
置における歪曲収差の量Ｙの組を、次式 Ｙ＝ａＸ3 ＋ｂＸ5 ＋ｃ に代入し、三元連立一次方程式の解として得られる定
数、ａ、ｂ、ｃを求め、前記式から任意の像高比Ｘの位
置における歪曲収差Ｙを求めることを特徴とする請求項
９記載の画像処理システム。10. The arithmetic means calculates a set of an image height ratio X and an amount Y of distortion at the position, which is the distortion information at three image heights of an image, by the following equation: Y = aX 3 + bX 5. A method according to claim 1, wherein constants a, b, and c obtained as solutions of a ternary simultaneous linear equation are obtained by substituting the values into 5 + c, and distortion Y at an arbitrary image height ratio X is obtained from the above equation. 9. The image processing system according to 9.
写体距離が無限大及び最至近に対応するカメラの撮影レ
ンズの歪曲収差情報を読み取るステップと、 読み取られた歪曲収差情報に基づいて前記画像の歪曲収
差を補正するステップと、 を有する画像の歪曲収差補正をコンピュータに実行させ
るためのプログラムを記録した歪曲収差補正可能な記録
媒体。11. A step of reading distortion information of an image taken by the camera and a photographing lens of the camera corresponding to an object distance of infinity and a closest distance, and distortion of the image based on the read distortion information. A recording medium capable of correcting distortion, wherein a program for causing a computer to execute distortion correction of an image having the program is recorded.
写体距離が無限大及び最至近に対応するカメラの撮影レ
ンズの歪曲収差情報を読み取るステップと、 前記撮影レンズの歪曲収差情報に基づいて、任意の被写
体距離における近似的な歪曲収差情報を演算するステッ
プと、 該ステップにおいて演算された歪曲収差情報に基づき歪
曲収差を補正するステップと、 該ステップにおいて歪曲収差が補正された画像を表示手
段に表示するステップと、 を有する画像の歪曲収差補正をコンピュータに実行させ
るためのプログラムを記録した歪曲収差補正可能な記録
媒体。12. An image taken by a camera and a step of reading distortion information of a photographing lens of the camera corresponding to an object distance of infinity and a closest distance, and an arbitrary object based on the distortion information of the photographing lens. Calculating approximate distortion information in the distance; correcting distortion based on the distortion information calculated in the step; displaying an image on which the distortion has been corrected in the display means in the display means A recording medium capable of correcting distortion, which stores a program for causing a computer to execute distortion correction of an image having the following.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10295373A JP2000125175A (en) | 1998-10-16 | 1998-10-16 | Camera, image processing system and recording medium |
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|---|---|---|---|
| JP10295373A JP2000125175A (en) | 1998-10-16 | 1998-10-16 | Camera, image processing system and recording medium |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000125175A true JP2000125175A (en) | 2000-04-28 |
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|---|---|---|---|
| JP10295373A Withdrawn JP2000125175A (en) | 1998-10-16 | 1998-10-16 | Camera, image processing system and recording medium |
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