JP2003116052A - シェーディング補正方法 - Google Patents
シェーディング補正方法Info
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- JP2003116052A JP2003116052A JP2001309810A JP2001309810A JP2003116052A JP 2003116052 A JP2003116052 A JP 2003116052A JP 2001309810 A JP2001309810 A JP 2001309810A JP 2001309810 A JP2001309810 A JP 2001309810A JP 2003116052 A JP2003116052 A JP 2003116052A
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Abstract
ング補正方法を提供する。 【解決手段】画面端の補正用ブロック単位データに連続
し且つ映像信号のブランキング期間内のダミーブロック
データを付加した補正用データを備え、該補正用データ
をデジタルフィルタに入力し、該デジタルフィルタで処
理した出力で、映像信号をシェーディング補正すること
を特徴とする。
Description
を用いて撮像した場合の、レンズの光学系や、撮像素子
の感度むら、および、光源の方向性など撮像条件による
むらを補正するシェーディング補正方法に関するもので
ある。
像には様々な理由で、収差が発生する。本発明で対象と
する収差は、シェーディングと称される収差であり、ブ
ラックシェーディングと変調シェーディングがある。発
生の理由は、レンズの光学系や、撮像素子の感度むら
や、テレビジョンカメラ内のアナログ処理回路における
方向性不均一性による偏りや、光源の方向性など撮像条
件によるむらなど様々である。
の図8を用いて説明する。画面全体に均一な黒い画像を
映した際、もしくはレンズをクローズした際、本来、映
像信号は画面全体で均一に基準のブラックレベルになる
はずであるが、撮像素子の感度むらなどがある場合、映
像に偏りが発生する。具体的には、画面の端のレベルが
基準ブラックレベルに対し、浮いた状態、もしくは沈ん
だ状態になる。
取りこまれた映像は、CCDなどの撮像素子2、映像信
号処理回路3を経て、電気的な映像信号となる。この段
階で信号にはブラックシェーディングの偏りがある。波
形を7に示す。波形7では偏りが中心位置を基準ブラッ
ク0%レベルとした場合、画面端のレベルが20%であ
ったと仮定する。この情報をブロック単位に測定し、偏
りを補正すべく、ブロック単位に補正信号を求める。
して求まる。この例では、画面中心では差分は0、画面
端に相当するブロックでは差分値は20%である。ブロ
ック単位に求められた補正用ブロックデータは、メモリ
6に備えておく。メモリ6から、映像の水平・垂直同期
信号に同期して補正用ブロックデータを読み出す。波形
を9に示す。次にアナログフィルタ回路5でスムージン
グを行い補正信号を得る。この補正信号の波形を8に示
す。この補正信号を減算回路4で入力される映像信号か
ら減ずれば、信号は一律0%ブラックとなり、均一とな
る。このような方法でブラックシェーディング補正を行
っていた。
は、図8に示すように、アナログフィルタ回路5、およ
び減算回路4はアナログ回路で実現していた。しかしな
がら、アナログ回路では、温度によって特性がずれた
り、素子のばらつきで所望の特性が得られないなどの課
題があった。
タル化し、特性のばらつき、ずれを押さえようとするこ
とにある。シェーディング補正をフルデジタル化するに
は、図8に示したアナログフィルタ回路5をデジタル化
する必要がある。先ずこの特性を説明する。
ィルタ特性を図9に示す。図9において、丸印をつない
だ曲線がフィルタ出力であり、階段状波形がフィルタ入
力である。1ブロックがNクロックであり、ブロック単
位のサンプリング周期をFoとする。
る。つまりブロック信号のサンプリング周波数FoはF
s/Nであり、Fo=Fs/Nとすると、Foの間隔で
Foの整数倍の周波数に高調波成分を持つことになる。
スムージングして、ブロックの段差を取り除くことは、
この高調波成分を取り除くことに他ならない。この高調
波成分を取り除くフィルタを構成するには、フィルタの
タップ数としては、2ブロック分の幅、つまり2N個程
度のタップが必要となる。
画面サイズは、水平方向のサンプリング数は910、垂
直方向のライン数は262ラインになる。画像の有効期
間と無効期間(ブランキング期間)との関係は、水平方
向では、有効画素=754画素、ブランキング期間=1
56画素となる。垂直方向では、有効ライン数=242
ライン、ブランキング期間=20ラインとなる。
程度にすると、水平方向では910×5%=45、垂直
方向では626×5%=13ラインとなる。計算を簡易
化するために16ラインとする。
るフィルタを通した際、フィルタの効果により画面端の
信号が所望の特性に対し劣化する。図11はその様子を
示す。すなわち、信号が画面に見えないブランキング期
間には映像信号が存在しないため、フィルタの効果によ
り画面端の信号が所望の特性に対し劣化する。
劣化を防ぐシェーディング補正方法を提供することにあ
る。
遅延を解消するシェーディング補正方法を提供すること
にある。
像の収差をリアルタイムで補正するシェーディング補正
方法において、画面端の補正用ブロック単位データに連
続し且つ映像信号のブランキング期間内のダミーブロッ
クデータを付加した補正用データを備え、該補正用デー
タをデジタルフィルタに入力し、該デジタルフィルタで
処理した出力で、映像信号をシェーディング補正するこ
とを特徴とするシェーディング補正方法である。
記デジタルフィルタでの処理を、前記映像信号のブラン
キング期間内で高速処理することを特徴とするシェーデ
ィング補正方法である。
記デジタルフィルタでの処理を、前記映像信号の1ない
し数ラインで高速処理することを特徴とするシェーディ
ング補正方法である。
ーディング補正方法を有する構成を示す。レンズなどの
光学系1より取りこまれた映像は、CCDなどの撮像素
子2、映像信号処理回路3を経て、電気的な映像信号と
なる。ブロック単位に求められた補正用ブロックデータ
を、メモリ6に備えておく。メモリ6から、映像の水平
・垂直同期信号に同期して補正用ブロックデータを読み
出し、デジタルフィルタ回路5Dでスムージングを行い
補正信号を得、この補正信号を減算回路4で入力される
映像信号から減じてシェーディング補正を行なう。
ルタの効果により画面端の信号が所望の特性に対し劣化
するのに対応し、図2に示すように、映像信号が画面に
見えないブランキング期間にもブロックデータを割り付
け、これを画面両端のブロックデータに連続したもの
で、このことにより、所望の補正波形に対して信号レベ
ルの劣化が少なく、所望の補正波形とのずれを0に近づ
けることができる。したがって、ブランキング期間にも
ダミーブロックを割りつけることで、フィルタ効果によ
る劣化を防ぎ、所望の補正波形を生成することが可能と
なる。
フィルタのタップ数を2N+1とすると、フィルタを通
過するためにN+1クロックの遅延が発生する。垂直方
向の場合を考えると、上記NTSCの場合では、ブロッ
クの大きさを16ラインとした。フィルタのタップ数は
2×16+1=33ラインとなり、処理遅延は17ライ
ンとなる。ここで、先に述べたブランキング期間のダミ
ーブロック分も考慮する必要がある。
ロックから始まるため、この余分なブロック分の処理時
間も考慮する必要がある。ダミーブロックを1ブロック
とした場合も、1ブロック=16ラインの期間が必要と
なる。これにフィルタの処理遅延17ラインを加える
と、33ラインとなる。この期間フィルタの出力信号は
無効データとなる。垂直ブランキング期間は20ライン
であり、33ラインはこれを超えてしまうため、結果と
して、13ライン分の映像期間に無効信号を吐き出すこ
とになり、補正として好ましくない。
像の終わりの信号に対する補正波形を正常に出力するに
は、その終わりの信号の前後16ラインのデータをフィ
ルタに入力する必要がある。これに対し、上記処理遅延
のため、13ライン分次のサイクルのダミーデータがフ
ィルタに入ってしまう。このような理由で有効映像の終
わりの信号は補正波形として正常ではない。同様に、有
効映像の終わりの信号から13ライン分の信号は、補正
波形として正常ではない。
の信号の処理を高速化し、フィルタの処理遅延を見かけ
上短縮する方法を用いる。内容を図4に示す。図4で例
えば、ブランキング期間のダミーブロック16ライン分
の処理を高速化してブランキング期間以内の1ないし数
ライン、本実施の形態では1ラインで処理する。
概念を示す。考え方としては、ブランキングダミーブロ
ックを含む最初のブロックに対しては水平映像期間に、
画素単位の速いクロックでフィルタ処理する。これを垂
直方向にライン単位のクロックで取りだしながら処理す
れば見かけ上、フィルタ遅延の短縮が図れる。
ィング方法を有する構成を示す。図6に図1のデジタル
フィルタ回路5Dの実施の形態の構成を示す。図6では
51から533までの33タップのレジスタ51から5
33を有するフィルタを示しているが、水平方向1周期
で例えば33クロック分の処理をフィルタ更新クロック
制御回路535で実行すれば、これは33ライン分の処
理を1ラインで実行したことと等価であり、結局33−
1=32ライン分の短縮を行ったことになる。つまり、
ダミーブロック1ブロック=16ラインの処理期間と、
フィルタの処理遅延17ラインを加えた33ライン分の
遅延に対し、32ライン分の短縮が図れたため、見かけ
上の遅延は1ラインとなり、ブランキング期間内に処理
が収まる。
ロックの大きさは16ラインとする。最初のブロックの
データをB0、次のブロックのデータをB1、さらに次
のブロックのデータをB2、さらに次のブロックのデー
タをB3とする。
クを入力する。フィルター入力もこれに合わせ、最初に
B0、17番目クロックの前にB1、33番目クロック
の前にB2、と切り替えて入力する。フィルタ出力は、
当然これに合わせて切り替わる。
タ更新を行う。これは通常の垂直方向フィルタの操作で
ある。2ライン目のクロックは通算34番目のクロック
となる。
49番目のクロックとなる。またここでフィルタ入力デ
ータもB3に切り替わる。49−17=32の関係から
も32ライン分の短縮が図れたことが分かる。
力は補正には利用できないが、実際にはブランキング内
の動作であるため問題ない。
タによる画面端の劣化、および、処理遅延も解消され、
シェーディング補正のフルデジタル化が可能となり、ア
ナログ回路での課題であった、温度によるずれ、素子の
ばらつきによるずれがなくなり、システムの安定化が図
れる。
の劣化を防ぐシェーディング補正方法を得ることができ
る。また本発明によれば、処理遅延を解消するシェーデ
ィング補正方法を得ることができる。
を有する構成を示す図である。
タを割り付けた様子を示す図である。
を示す図である。
図である。
ある。
特性を示す図である。
子を示す図である。
4…減算回路、5D…デジタルフィルタ回路、6…メモ
リ、51から533…レジスタ、534…フィルタ係数
演算回路、535…フィルタ更新クロック制御回路。
Claims (3)
- 【請求項1】撮像された画像の収差をリアルタイムで補
正するシェーディング補正方法において、画面端の補正
用ブロック単位データに連続し且つ映像信号のブランキ
ング期間内のダミーブロックデータを付加した補正用デ
ータを備え、該補正用データをデジタルフィルタに入力
し、該デジタルフィルタで処理した出力で、映像信号を
シェーディング補正することを特徴とするシェーディン
グ補正方法。 - 【請求項2】請求項1記載のシェーディング補正方法に
おいて、前記ダミーブロックデータの前記デジタルフィ
ルタでの処理を、前記映像信号のブランキング期間内で
高速処理することを特徴とするシェーディング補正方
法。 - 【請求項3】請求項1記載のシェーディング補正方法に
おいて、前記ダミーブロックデータの前記デジタルフィ
ルタでの処理を、前記映像信号の1ないし数ラインで高
速処理することを特徴とするシェーディング補正方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001309810A JP2003116052A (ja) | 2001-10-05 | 2001-10-05 | シェーディング補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001309810A JP2003116052A (ja) | 2001-10-05 | 2001-10-05 | シェーディング補正方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003116052A true JP2003116052A (ja) | 2003-04-18 |
Family
ID=19128892
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001309810A Pending JP2003116052A (ja) | 2001-10-05 | 2001-10-05 | シェーディング補正方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003116052A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015089024A (ja) * | 2013-10-31 | 2015-05-07 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 画像読取装置、画像形成装置、画像読取方法 |
-
2001
- 2001-10-05 JP JP2001309810A patent/JP2003116052A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2015089024A (ja) * | 2013-10-31 | 2015-05-07 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 画像読取装置、画像形成装置、画像読取方法 |
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