JP2003348602A - 信号処理装置及びそのプログラム - Google Patents
信号処理装置及びそのプログラムInfo
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/60—Control of cameras or camera modules
- H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals
- H04N23/673—Focus control based on electronic image sensor signals based on contrast or high frequency components of image signals, e.g. hill climbing method
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
- H04N25/61—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise the noise originating only from the lens unit, e.g. flare, shading, vignetting or "cos4"
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
- H04N23/76—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing the image signals
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 減光補正処理を高速に実行することができ、
簡単な装置構成で減光補正処理を行うことのできる信号
処理装置およびそのプログラムを提供する。 【解決手段】 撮影レンズの結像面に配置された撮像素
子により撮像した被写体の映像信号に対して、撮像素子
の水平方向のみの周辺減光補正を行う周辺減光補正手段
を備えた信号処理装置である。
簡単な装置構成で減光補正処理を行うことのできる信号
処理装置およびそのプログラムを提供する。 【解決手段】 撮影レンズの結像面に配置された撮像素
子により撮像した被写体の映像信号に対して、撮像素子
の水平方向のみの周辺減光補正を行う周辺減光補正手段
を備えた信号処理装置である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、周辺減光補正を行
う信号処理装置及びそのプログラムに関する。
う信号処理装置及びそのプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】撮影レンズにより結像される像の明るさ
は、所謂コサイン４乗則に基づき光軸中心から周辺にい
くほど暗くなる（以下、「周辺減光」という。）という
性質がある。図１２は、周辺減光を説明する図である。
撮像レンズの光軸に対して角度θで入射した光は、撮像
レンズ中心からずれた位置に結像するが、このときの結
像の明るさはｃｏｓ４θに比例したものとなる。従っ
て、結像の明るさは曲線Ｌ１に示すように周辺に行くほ
ど暗くなる。尚、直線Ｌ２は周辺減光が生じない理想状
態の明るさを示している。
は、所謂コサイン４乗則に基づき光軸中心から周辺にい
くほど暗くなる（以下、「周辺減光」という。）という
性質がある。図１２は、周辺減光を説明する図である。
撮像レンズの光軸に対して角度θで入射した光は、撮像
レンズ中心からずれた位置に結像するが、このときの結
像の明るさはｃｏｓ４θに比例したものとなる。従っ
て、結像の明るさは曲線Ｌ１に示すように周辺に行くほ
ど暗くなる。尚、直線Ｌ２は周辺減光が生じない理想状
態の明るさを示している。
【０００３】この周辺減光を補正する方法や装置とし
て、例えば特開平１１−１６４１９４号公報に開示され
た技術が知られている。
て、例えば特開平１１−１６４１９４号公報に開示され
た技術が知られている。
【０００４】図１３は、従来の周辺減光補正方法を説明
する図である。この方法は、受光面中心を原点とする２
次元平面座標の点（ｘ，ｙ）の値を、原点からの距離Ｒ
（＝√ｘ２＋ｙ２）をパラメータとする補正式を用いて
補正するものである。更に、この公報には、Ｒ、Ｇ、Ｂ
の各色毎に周辺減光補正処理を行う技術が開示されてい
る。
する図である。この方法は、受光面中心を原点とする２
次元平面座標の点（ｘ，ｙ）の値を、原点からの距離Ｒ
（＝√ｘ２＋ｙ２）をパラメータとする補正式を用いて
補正するものである。更に、この公報には、Ｒ、Ｇ、Ｂ
の各色毎に周辺減光補正処理を行う技術が開示されてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この開
示技術でもなお解決すべき課題があった。
示技術でもなお解決すべき課題があった。
【０００６】図１３に示すように、周辺減光を同心円状
に補正する方式では、点（ｘ，ｙ）に対して複数回の積
演算、あるいは開平演算が必要となる。従って、減光補
正を行うための処理に時間がかかり高速化の妨げとなる
とともに、減光補正装置の構成が複雑となる。
に補正する方式では、点（ｘ，ｙ）に対して複数回の積
演算、あるいは開平演算が必要となる。従って、減光補
正を行うための処理に時間がかかり高速化の妨げとなる
とともに、減光補正装置の構成が複雑となる。
【０００７】また、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色毎に周辺減光補正
処理を行う場合には、それぞれの色毎に周辺減光補正処
理を繰り返して実行することになり、多くの処理時間を
要する。更に、各色毎に異なった減光補正率を用いて補
正する場合には、そのための装置の構成が複雑となる。
処理を行う場合には、それぞれの色毎に周辺減光補正処
理を繰り返して実行することになり、多くの処理時間を
要する。更に、各色毎に異なった減光補正率を用いて補
正する場合には、そのための装置の構成が複雑となる。
【０００８】本発明は、係る事情に鑑みてなされたもの
であり、減光補正処理を高速に実行することができ、簡
単な装置構成で減光補正処理を行うことのできる信号処
理装置およびそのプログラムを提供することを目的とす
る。
であり、減光補正処理を高速に実行することができ、簡
単な装置構成で減光補正処理を行うことのできる信号処
理装置およびそのプログラムを提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明は、撮影レンズの結像面に配置された撮像素子
により撮像した被写体の映像信号に対して、撮像素子の
水平方向のみの周辺減光補正を行う周辺減光補正手段を
備えた信号処理装置である。
の本発明は、撮影レンズの結像面に配置された撮像素子
により撮像した被写体の映像信号に対して、撮像素子の
水平方向のみの周辺減光補正を行う周辺減光補正手段を
備えた信号処理装置である。
【００１０】また本発明は、上記記載の発明である信号
処理装置において、周辺減光補正手段の後に映像信号を
デジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段を配設した信号
処理装置である。
処理装置において、周辺減光補正手段の後に映像信号を
デジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段を配設した信号
処理装置である。
【００１１】また本発明は、撮影レンズの結像面に配置
された撮像素子により撮像した被写体の映像信号に対し
て、Ｇ信号及びＢ信号と、Ｒ信号の補正特性を区別して
周辺減光補正を行う色信号周辺減光補正手段を備えた信
号処理装置である。
された撮像素子により撮像した被写体の映像信号に対し
て、Ｇ信号及びＢ信号と、Ｒ信号の補正特性を区別して
周辺減光補正を行う色信号周辺減光補正手段を備えた信
号処理装置である。
【００１２】また本発明は、撮影レンズの結像面に配置
された撮像素子により撮像した被写体の映像信号に対し
て、色信号の周辺減光補正機能としてはＲ信号の周辺減
光補正のみを行う色信号周辺減光補正手段を備えた信号
処理装置である。
された撮像素子により撮像した被写体の映像信号に対し
て、色信号の周辺減光補正機能としてはＲ信号の周辺減
光補正のみを行う色信号周辺減光補正手段を備えた信号
処理装置である。
【００１３】また本発明は、上記記載の発明である信号
処理装置において、色信号周辺減光補正手段は撮像素子
の水平方向のみの周辺減光補正を行う水平補正手段を備
えた信号処理装置である。
処理装置において、色信号周辺減光補正手段は撮像素子
の水平方向のみの周辺減光補正を行う水平補正手段を備
えた信号処理装置である。
【００１４】また本発明は、コンピュータに、撮影レン
ズの結像面に配置された撮像素子により撮像した被写体
の映像信号に対して、撮像素子の水平方向のみの周辺減
光補正を行う手順、を実行させるためのプログラムであ
る。
ズの結像面に配置された撮像素子により撮像した被写体
の映像信号に対して、撮像素子の水平方向のみの周辺減
光補正を行う手順、を実行させるためのプログラムであ
る。
【００１５】また本発明は、コンピュータに、撮影レン
ズの結像面に配置された撮像素子により撮像した被写体
の映像信号に対して、Ｇ信号及びＢ信号と、Ｒ信号の補
正特性を区別して周辺減光補正を行う手順、を実行させ
るためのプログラムである。
ズの結像面に配置された撮像素子により撮像した被写体
の映像信号に対して、Ｇ信号及びＢ信号と、Ｒ信号の補
正特性を区別して周辺減光補正を行う手順、を実行させ
るためのプログラムである。
【００１６】また本発明は、コンピュータに、撮影レン
ズの結像面に配置された撮像素子により撮像した被写体
の映像信号に対して、色信号の周辺減光補正機能として
はＲ信号の周辺減光補正のみを行う手順、を実行させる
ためのプログラムである。
ズの結像面に配置された撮像素子により撮像した被写体
の映像信号に対して、色信号の周辺減光補正機能として
はＲ信号の周辺減光補正のみを行う手順、を実行させる
ためのプログラムである。
【００１７】
【発明の実施の形態】発明者は上記課題を解決するため
鋭意検討を重ね、本発明に係る技術思想を想到するに至
ったものである。
鋭意検討を重ね、本発明に係る技術思想を想到するに至
ったものである。
【００１８】先ず、本発明に係る周辺減光補正方法につ
いて説明する。電子式撮像装置、所謂電子カメラにはＣ
ＣＤ等の固体撮像素子が多く用いられている。図１は、
ＣＣＤ撮像素子の構成を示す図である。
いて説明する。電子式撮像装置、所謂電子カメラにはＣ
ＣＤ等の固体撮像素子が多く用いられている。図１は、
ＣＣＤ撮像素子の構成を示す図である。
【００１９】ＣＣＤ撮像素子１６は、撮像領域内にマト
リックス状に配設されたフォトセンサ（ＰＤ）２２、垂
直転送路２３、水平転送路２４及び出力アンプ２５とで
構成されている。
リックス状に配設されたフォトセンサ（ＰＤ）２２、垂
直転送路２３、水平転送路２４及び出力アンプ２５とで
構成されている。
【００２０】垂直転送路２３は、各フォトセンサ２２の
垂直列に対応して設けられ、各フォトセンサ２２から蓄
積電荷を読み出して垂直方向に転送するレジスタであ
る。水平転送路２４は垂直転送路２３から転送された電
荷を水平方向に転送するレジスタである。そして出力ア
ンプ２５は、水平転送路２４から転送された電荷を電圧
に変換して増幅する。
垂直列に対応して設けられ、各フォトセンサ２２から蓄
積電荷を読み出して垂直方向に転送するレジスタであ
る。水平転送路２４は垂直転送路２３から転送された電
荷を水平方向に転送するレジスタである。そして出力ア
ンプ２５は、水平転送路２４から転送された電荷を電圧
に変換して増幅する。
【００２１】一般に、固体撮像素子の光電変換部は、電
極、シールド等によって周囲を取り囲まれている。従っ
て、垂直に入射する光は電極などに遮られずに光電変換
部に入射するのに対して、斜めから入射する光は周囲の
電極等によってその１部が遮られる。この結果、入射光
は撮像レンズ単独の影響に加えてさらに減光される。
極、シールド等によって周囲を取り囲まれている。従っ
て、垂直に入射する光は電極などに遮られずに光電変換
部に入射するのに対して、斜めから入射する光は周囲の
電極等によってその１部が遮られる。この結果、入射光
は撮像レンズ単独の影響に加えてさらに減光される。
【００２２】そこで、この点について検討すると、図１
に示すインターライン型ＣＣＤでは、フォトセンサ２２
と垂直転送路２３とが列状に交互に配置された構造にな
っているため、フォトセンサ２２は縦長の形状となって
いる。このことから、フォトセンサ２２の垂直方向と水
平方向で受光長さが異なる結果、水平方向については垂
直方向よりも減光の入射角依存性が強いことが導かれ
る。
に示すインターライン型ＣＣＤでは、フォトセンサ２２
と垂直転送路２３とが列状に交互に配置された構造にな
っているため、フォトセンサ２２は縦長の形状となって
いる。このことから、フォトセンサ２２の垂直方向と水
平方向で受光長さが異なる結果、水平方向については垂
直方向よりも減光の入射角依存性が強いことが導かれ
る。
【００２３】図２は、ＣＣＤの減光特性を示す図であ
る。上述の検討から、結像の明るさは曲線Ｌ３に示す垂
直方向の減光特性と、曲線Ｌ４に示す水平方向の減光特
性の２つの特性をもつと考えられる。そうすると、減光
補正を行う方法として、垂直方向と水平方向の両方向に
ついて減光補正を行わなくとも、片方についてのみ減光
補正を行ったとしても画質を改善することが期待でき
る。更に、上述のインターライン型ＣＣＤのように水平
方向の減光の影響が強い場合には、片方についてのみ減
光補正を行うとすれば水平方向について減光補正を行う
のが有利であると考えられる。
る。上述の検討から、結像の明るさは曲線Ｌ３に示す垂
直方向の減光特性と、曲線Ｌ４に示す水平方向の減光特
性の２つの特性をもつと考えられる。そうすると、減光
補正を行う方法として、垂直方向と水平方向の両方向に
ついて減光補正を行わなくとも、片方についてのみ減光
補正を行ったとしても画質を改善することが期待でき
る。更に、上述のインターライン型ＣＣＤのように水平
方向の減光の影響が強い場合には、片方についてのみ減
光補正を行うとすれば水平方向について減光補正を行う
のが有利であると考えられる。
【００２４】本発明の第１の実施形態は、この考察に基
づいて構成したものである。図３は、本発明の第１の実
施形態の撮像装置の構成を示すブロック図である。
づいて構成したものである。図３は、本発明の第１の実
施形態の撮像装置の構成を示すブロック図である。
【００２５】本撮像装置は、ズームレンズ１１１、フォ
ーカスレンズ１１２からなるレンズ群、露出を制御する
ための絞り機構１１３、被写体像を電気信号に変換する
ＣＣＤ撮像素子１６、ＣＣＤ撮像素子１６の信号をデジ
タル信号に変換する撮像回路２、信号バス１００に接続
されデジタル信号化された撮像信号に各種の処理を施す
ためのＡＥ処理部３、ＡＦ処理部４、画像処理回路５、
不揮発性メモリ６、内蔵メモリ７、圧縮伸張部８、着脱
メモリ９、ＬＣＤドライバ１０を備えている。
ーカスレンズ１１２からなるレンズ群、露出を制御する
ための絞り機構１１３、被写体像を電気信号に変換する
ＣＣＤ撮像素子１６、ＣＣＤ撮像素子１６の信号をデジ
タル信号に変換する撮像回路２、信号バス１００に接続
されデジタル信号化された撮像信号に各種の処理を施す
ためのＡＥ処理部３、ＡＦ処理部４、画像処理回路５、
不揮発性メモリ６、内蔵メモリ７、圧縮伸張部８、着脱
メモリ９、ＬＣＤドライバ１０を備えている。
【００２６】更に本撮像装置は、各部を統括的に制御す
るためのメインＣＰＵ１、各種操作スイッチからなる入
力部１２、操作状態及びモード状態等を表示するための
ＬＣＤ１７、周辺減光を補正する周辺減光補正部３０、
周辺減光を補正するためのデータを格納した周辺減光補
正量データ部３１、レンズを駆動制御するためのズーム
制御部１０１、フォーカス制御部１０２、モータ１２
１、１２２、絞り１１３を制御するための絞り制御部１
０３、モータ１２３、ＣＣＤ１５を制御するためのＴＧ
回路１４、ＣＣＤドライバ１５、警報などを出力するス
ピーカ１３、電源部１１を備えている。
るためのメインＣＰＵ１、各種操作スイッチからなる入
力部１２、操作状態及びモード状態等を表示するための
ＬＣＤ１７、周辺減光を補正する周辺減光補正部３０、
周辺減光を補正するためのデータを格納した周辺減光補
正量データ部３１、レンズを駆動制御するためのズーム
制御部１０１、フォーカス制御部１０２、モータ１２
１、１２２、絞り１１３を制御するための絞り制御部１
０３、モータ１２３、ＣＣＤ１５を制御するためのＴＧ
回路１４、ＣＣＤドライバ１５、警報などを出力するス
ピーカ１３、電源部１１を備えている。
【００２７】そして、撮像回路２には、相関２重サンプ
リングによりゆらぎ成分を除去するためのＣＤＳ２ａ、
自動で利得を制御するＡＧＣ２ｂ及びアナログ信号をデ
ジタル信号に変換するＡＤＣ２ｃが備えられている。
リングによりゆらぎ成分を除去するためのＣＤＳ２ａ、
自動で利得を制御するＡＧＣ２ｂ及びアナログ信号をデ
ジタル信号に変換するＡＤＣ２ｃが備えられている。
【００２８】本撮像装置においては、メインＣＰＵ１が
全ての制御を統括的に行っており、露出制御、ＣＣＤ撮
像素子１６の駆動制御による信号の読出し、画像処理に
係る一連の処理とともに周辺減光の補正処理を担ってい
る。
全ての制御を統括的に行っており、露出制御、ＣＣＤ撮
像素子１６の駆動制御による信号の読出し、画像処理に
係る一連の処理とともに周辺減光の補正処理を担ってい
る。
【００２９】次に本撮像装置の一般的な動作について説
明する。入力部１２には、ズームレバー、レリーズＳ
Ｗ、パワースイッチなどの各種の操作スイッチが設けら
れている。ここで、撮影者がレリーズＳＷを操作して１
段階押し込むと、ＡＥ、ＡＦ動作が行われる。
明する。入力部１２には、ズームレバー、レリーズＳ
Ｗ、パワースイッチなどの各種の操作スイッチが設けら
れている。ここで、撮影者がレリーズＳＷを操作して１
段階押し込むと、ＡＥ、ＡＦ動作が行われる。
【００３０】ＡＥ動作においては、撮像回路２からの画
像信号がＡＥ処理部３に取り込まれる。ＡＥ処理部３で
は所定領域の画像信号を積算したＡＥ評価値を算出して
その値をメインＣＰＵ１に送信する。
像信号がＡＥ処理部３に取り込まれる。ＡＥ処理部３で
は所定領域の画像信号を積算したＡＥ評価値を算出して
その値をメインＣＰＵ１に送信する。
【００３１】メインＣＰＵ１では、ＡＥ評価値を内部の
基準値と比較して、例えば被写体の輝度が低いと判断し
たときは、ＴＧ回路１４を介して撮像回路２の増幅率を
増加させる、あるいは絞り制御部１０３を介して絞り１
１３を開くなどの操作を指示する。このようにして適切
な露出制御が実行される。
基準値と比較して、例えば被写体の輝度が低いと判断し
たときは、ＴＧ回路１４を介して撮像回路２の増幅率を
増加させる、あるいは絞り制御部１０３を介して絞り１
１３を開くなどの操作を指示する。このようにして適切
な露出制御が実行される。
【００３２】次に、ＡＦ動作が行われる。撮像回路２か
らの画像信号はＡＦ処理部４に入力され、ＡＦ処理部４
ではフィルタ処理によって画像信号から高周波成分が取
り出される。そして、その高周波成分を積算したＡＦ評
価値あるいはコントラスト値を算出してその値をメイン
ＣＰＵ１に送信する。メインＣＰＵ１では、ＡＦ評価値
が最大となるようにフォーカス制御部１０２に対してモ
ータ１２２の駆動を制御する。このようにして合焦制御
が実行される。
らの画像信号はＡＦ処理部４に入力され、ＡＦ処理部４
ではフィルタ処理によって画像信号から高周波成分が取
り出される。そして、その高周波成分を積算したＡＦ評
価値あるいはコントラスト値を算出してその値をメイン
ＣＰＵ１に送信する。メインＣＰＵ１では、ＡＦ評価値
が最大となるようにフォーカス制御部１０２に対してモ
ータ１２２の駆動を制御する。このようにして合焦制御
が実行される。
【００３３】レリーズＳＷの２段の押し込みがなされる
と通常の撮影動作が開始される。被写体の像はズームレ
ンズ１１１、フォーカスレンズ１１２及び絞り１１３を
介して撮像素子１６に結像される。そして、撮像素子１
６で生成した撮像信号は撮像回路２に入力されＣＤＳ
（相関２重サンプリング）、信号増幅等の処理が施され
た後、デジタル信号に変換されて信号バス１００に出力
される。
と通常の撮影動作が開始される。被写体の像はズームレ
ンズ１１１、フォーカスレンズ１１２及び絞り１１３を
介して撮像素子１６に結像される。そして、撮像素子１
６で生成した撮像信号は撮像回路２に入力されＣＤＳ
（相関２重サンプリング）、信号増幅等の処理が施され
た後、デジタル信号に変換されて信号バス１００に出力
される。
【００３４】この信号バス１００には、ＡＥ処理部３、
ＡＦ処理部４、画像処理回路５、不揮発性メモリ６、内
蔵メモリ７、圧縮伸張部８、着脱メモリ９、ＬＣＤドラ
イバ１０等が接続されている。
ＡＦ処理部４、画像処理回路５、不揮発性メモリ６、内
蔵メモリ７、圧縮伸張部８、着脱メモリ９、ＬＣＤドラ
イバ１０等が接続されている。
【００３５】撮像回路２からの画像データは一旦内蔵メ
モリ７内にバッファされた後、画像処理回路５において
Ｙ／Ｃ、色マトリクス等の処理が施される。そして、圧
縮伸張部８において画像圧縮されて着脱メモリ９に格納
される。一方、撮像回路２からの画像データは映像信号
としてＬＣＤドライバ１０に入力されスルー画像として
ＬＣＤ１７に表示される。
モリ７内にバッファされた後、画像処理回路５において
Ｙ／Ｃ、色マトリクス等の処理が施される。そして、圧
縮伸張部８において画像圧縮されて着脱メモリ９に格納
される。一方、撮像回路２からの画像データは映像信号
としてＬＣＤドライバ１０に入力されスルー画像として
ＬＣＤ１７に表示される。
【００３６】また、撮影者が画像の再生操作を行った場
合は、着脱メモリ９に保存されている画像データが読み
出され、圧縮伸張部８において伸張処理がなされた後、
画像処理回路５で所要サイズの画像に変換されてＬＣＤ
ドライバ１０に入力されＬＣＤ１７に表示される。
合は、着脱メモリ９に保存されている画像データが読み
出され、圧縮伸張部８において伸張処理がなされた後、
画像処理回路５で所要サイズの画像に変換されてＬＣＤ
ドライバ１０に入力されＬＣＤ１７に表示される。
【００３７】尚、不揮発性メモリ６には以上説明した各
処理を行うための種々のプログラムあるいは設定値が格
納されている。
処理を行うための種々のプログラムあるいは設定値が格
納されている。
【００３８】次に、本発明の減光補正動作について説明
する。本発明の減光補正は、上述のように撮像回路２に
おいてＣＤＳ２ａによりゆらぎ成分が除去された信号に
対して、周辺減光補正部３０がＡＧＣ２ｂの利得を制御
することによって実現される。
する。本発明の減光補正は、上述のように撮像回路２に
おいてＣＤＳ２ａによりゆらぎ成分が除去された信号に
対して、周辺減光補正部３０がＡＧＣ２ｂの利得を制御
することによって実現される。
【００３９】図４は、周辺減光補正部３０の補正動作を
示すフロー図である。周辺減光補正部３０は、ＣＤＳ２
ａから送られてくる信号について、受光面中心を原点と
する２次元平面座標の点（ｘ，ｙ）の内、水平方向位置
に対応するＸ座標位置のみを読み込む（Ｓ１）。図５
は、水平方向のみの補正に用いられる距離Ｒを示す図で
ある。距離ＲはＸ座標位置であるｘで表される。
示すフロー図である。周辺減光補正部３０は、ＣＤＳ２
ａから送られてくる信号について、受光面中心を原点と
する２次元平面座標の点（ｘ，ｙ）の内、水平方向位置
に対応するＸ座標位置のみを読み込む（Ｓ１）。図５
は、水平方向のみの補正に用いられる距離Ｒを示す図で
ある。距離ＲはＸ座標位置であるｘで表される。
【００４０】次に距離Ｒに基づき補正量Ｋを決定する
（Ｓ２）。補正量Ｋは周辺減光補正データ部３１に格納
されている補正量テーブル３１ａを参照することによっ
て決定される。そして、周辺減光補正部３０はＣＤＳ２
ａから送られてくる信号のうち該当した位置の映像信号
がＫ倍になるように、ＡＧＣ２ｂの利得を変更する（Ｓ
３）。
（Ｓ２）。補正量Ｋは周辺減光補正データ部３１に格納
されている補正量テーブル３１ａを参照することによっ
て決定される。そして、周辺減光補正部３０はＣＤＳ２
ａから送られてくる信号のうち該当した位置の映像信号
がＫ倍になるように、ＡＧＣ２ｂの利得を変更する（Ｓ
３）。
【００４１】図６は、従来の補正動作を示すフロー図で
ある。従来の方法においては、周辺減光補正部３０は、
ＣＤＳ２ａから送られてくる信号について、受光面中心
を原点とする２次元平面座標の点（ｘ，ｙ）の、Ｘ座標
位置とＹ座標位置とを読み込む（Ｓ１１）。そして、中
心からの距離Ｒを３平方の定理から算出する（Ｓ１
３）。
ある。従来の方法においては、周辺減光補正部３０は、
ＣＤＳ２ａから送られてくる信号について、受光面中心
を原点とする２次元平面座標の点（ｘ，ｙ）の、Ｘ座標
位置とＹ座標位置とを読み込む（Ｓ１１）。そして、中
心からの距離Ｒを３平方の定理から算出する（Ｓ１
３）。
【００４２】次に距離Ｒに基づき補正量Ｋを決定する
（Ｓ１４）。補正量Ｋは周辺減光補正データ部３１に格
納されている補正量テーブル３１ａを参照することによ
って決定される。そして、周辺減光補正部３０はＣＤＳ
２ａから送られてくる信号がＫ倍になるように、ＡＧＣ
２ｂの利得を変更する（Ｓ１５）。
（Ｓ１４）。補正量Ｋは周辺減光補正データ部３１に格
納されている補正量テーブル３１ａを参照することによ
って決定される。そして、周辺減光補正部３０はＣＤＳ
２ａから送られてくる信号がＫ倍になるように、ＡＧＣ
２ｂの利得を変更する（Ｓ１５）。
【００４３】従来の補正方法が、二乗計算を２回行い、
また開平演算を行う必要があるのに対して、本発明にお
いてはそのような演算処理は一切使用していない。従っ
て、補正処理が高速化して補正時間が短縮できるととも
に、周辺減光補正部３０の構成を簡略化することができ
る。
また開平演算を行う必要があるのに対して、本発明にお
いてはそのような演算処理は一切使用していない。従っ
て、補正処理が高速化して補正時間が短縮できるととも
に、周辺減光補正部３０の構成を簡略化することができ
る。
【００４４】尚、第１の実施の形態では、ＡＤＣ２ｃに
よるＡ／Ｄ変換を行う前に、ＡＧＣ２ｂによる信号の利
得制御を行っているが、このように構成することによっ
て、階調表現の精度をアップすることができる。
よるＡ／Ｄ変換を行う前に、ＡＧＣ２ｂによる信号の利
得制御を行っているが、このように構成することによっ
て、階調表現の精度をアップすることができる。
【００４５】図７は、ＡＤＣ前にＡＧＣを行うメリット
を説明する図である。いま、ＡＤＣ２ｃとして１０ｂｉ
ｔのＡ／Ｄコンバータを用いる場合は、１０２４段階の
階調表現が可能となる。図７において、受光面中心部が
１０２３ＬＳＢ、周辺部がＮＬＳＢであった場合、先に
Ａ／Ｄ変換を行うと、中心部は１０２４階調が表現でき
るが、周辺部は（Ｎ＋１）階調しか表現することができ
ない。しかし、本実施形態によれば、先にＣＤＳ２ａに
よって周辺減光補正を行い、その後にＡ／Ｄ変換を行う
ため、中心部と周辺部は同精度の階調で表現できる。
を説明する図である。いま、ＡＤＣ２ｃとして１０ｂｉ
ｔのＡ／Ｄコンバータを用いる場合は、１０２４段階の
階調表現が可能となる。図７において、受光面中心部が
１０２３ＬＳＢ、周辺部がＮＬＳＢであった場合、先に
Ａ／Ｄ変換を行うと、中心部は１０２４階調が表現でき
るが、周辺部は（Ｎ＋１）階調しか表現することができ
ない。しかし、本実施形態によれば、先にＣＤＳ２ａに
よって周辺減光補正を行い、その後にＡ／Ｄ変換を行う
ため、中心部と周辺部は同精度の階調で表現できる。
【００４６】次に、色データについて周辺減光を補正す
る方法について説明する。通常、ＣＣＤ撮像素子１６の
フォトダイオード２２の上部には、人間の眼の感度に合
わせたＩＲカットフィルタが設けられている。蒸着型の
ＩＲカットフィルタは薄膜を積層した構造になっている
ため、垂直に入射する光線に対しては設計通りの分光特
性が得られるが、斜めから入射する光に対しては設計通
りの分光特性が得られない。この結果、入射光は撮像レ
ンズ単独の影響に加えて更に減光される。
る方法について説明する。通常、ＣＣＤ撮像素子１６の
フォトダイオード２２の上部には、人間の眼の感度に合
わせたＩＲカットフィルタが設けられている。蒸着型の
ＩＲカットフィルタは薄膜を積層した構造になっている
ため、垂直に入射する光線に対しては設計通りの分光特
性が得られるが、斜めから入射する光に対しては設計通
りの分光特性が得られない。この結果、入射光は撮像レ
ンズ単独の影響に加えて更に減光される。
【００４７】図８は、ＣＣＤ単体、ＩＲカットフィルタ
単体の分光透過率特性を示す図である。図８の横軸は光
の波長を表し、縦軸は透過率を表している。曲線４０と
曲線４１はＩＲカットフィルタ単体の分光透過率曲線で
あり、曲線４０は光線がＩＲカットフィルタに垂直に
（入射角＝０°）入射したときの透過率を、曲線４１は
光線がＩＲカットフィルタに入射角＝１０°で入射した
ときの透過率を表している。また、曲線４２〜４３はＣ
ＣＤ単体の分光透過率曲線であり、それぞれ青色
（Ｂ）、緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ）の光の透過率を表して
いる。
単体の分光透過率特性を示す図である。図８の横軸は光
の波長を表し、縦軸は透過率を表している。曲線４０と
曲線４１はＩＲカットフィルタ単体の分光透過率曲線で
あり、曲線４０は光線がＩＲカットフィルタに垂直に
（入射角＝０°）入射したときの透過率を、曲線４１は
光線がＩＲカットフィルタに入射角＝１０°で入射した
ときの透過率を表している。また、曲線４２〜４３はＣ
ＣＤ単体の分光透過率曲線であり、それぞれ青色
（Ｂ）、緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ）の光の透過率を表して
いる。
【００４８】図８によれば、光線の入射角が０°から１
０°に変化することによって、ＩＲカットフィルタの透
過特性が波長６００〜７００ｎｍの光の透過率を低下さ
せるように変化することがわかる。
０°に変化することによって、ＩＲカットフィルタの透
過特性が波長６００〜７００ｎｍの光の透過率を低下さ
せるように変化することがわかる。
【００４９】図９は、ＩＲカットフィルタを備えたＣＣ
Ｄ撮像素子の分光透過特性を示す図である。光線の入射
角が０°から１０°に変化することによって、赤色
（Ｒ）の光の透過率が曲線４５から曲線４６に変化して
おり、このことから、Ｒ信号がＩＲカットフィルタ入射
角依存性の影響を最も大きく受けることがわかる。
Ｄ撮像素子の分光透過特性を示す図である。光線の入射
角が０°から１０°に変化することによって、赤色
（Ｒ）の光の透過率が曲線４５から曲線４６に変化して
おり、このことから、Ｒ信号がＩＲカットフィルタ入射
角依存性の影響を最も大きく受けることがわかる。
【００５０】図１０は、カラー信号についてＣＣＤの減
光特性を示す図である。上述の検討から、結像の明るさ
は大別すると曲線Ｌ５に示すＧ、Ｂ信号の減光特性と、
曲線Ｌ６に示すＲ信号の減光特性の２つの特性をもつと
考えられる。そうすると、カラー信号に関して減光補正
を行う方法として、Ｒ信号と、Ｇ、Ｂ信号の補正特性を
区別して補正することが考えられる。またＲ、Ｇ、Ｂ信
号の全てに対して減光補正を行わなくとも、Ｒ信号につ
いてのみ減光補正を行ったとしても画質を改善すること
が期待できる。
光特性を示す図である。上述の検討から、結像の明るさ
は大別すると曲線Ｌ５に示すＧ、Ｂ信号の減光特性と、
曲線Ｌ６に示すＲ信号の減光特性の２つの特性をもつと
考えられる。そうすると、カラー信号に関して減光補正
を行う方法として、Ｒ信号と、Ｇ、Ｂ信号の補正特性を
区別して補正することが考えられる。またＲ、Ｇ、Ｂ信
号の全てに対して減光補正を行わなくとも、Ｒ信号につ
いてのみ減光補正を行ったとしても画質を改善すること
が期待できる。
【００５１】本発明の第２の実施形態は、この考察に基
づいて構成したものである。図１１は、本発明の第２の
実施形態の撮像装置の構成を示すブロック図である。図
３と同一機能の部分には同一符号を付し、その詳細の説
明を省略する。
づいて構成したものである。図１１は、本発明の第２の
実施形態の撮像装置の構成を示すブロック図である。図
３と同一機能の部分には同一符号を付し、その詳細の説
明を省略する。
【００５２】第２の実施形態では第１の実施形態と比較
して、周辺減光補正データ部３１に替えてＲ信号用とＧ
Ｂ信号用のそれぞれの色信号用周辺減光補正データ部３
２を設け、ＴＧ回路１４からの色識別信号に基づいて色
信号用周辺減光補正データ部３２をスイッチ３３によっ
て切り替えて使用するように構成した点が異なってい
る。
して、周辺減光補正データ部３１に替えてＲ信号用とＧ
Ｂ信号用のそれぞれの色信号用周辺減光補正データ部３
２を設け、ＴＧ回路１４からの色識別信号に基づいて色
信号用周辺減光補正データ部３２をスイッチ３３によっ
て切り替えて使用するように構成した点が異なってい
る。
【００５３】第２の実施形態によれば、Ｇ信号用とＢ信
号用の周辺減光補正データを共通にできるため、装置の
構成を簡略化することができる。
号用の周辺減光補正データを共通にできるため、装置の
構成を簡略化することができる。
【００５４】また、第２の実施形態の変形例として、Ｒ
信号用周辺減光補正データのみを設けて、Ｒ信号につい
てのみ減光補正を行うように構成しても良い。減光補正
方法としては、図１０における曲線Ｌ６に示すＲ信号の
減光特性を、曲線Ｌ５に示すＧ、Ｂ信号の減光特性に一
致させるように補正しても良く、曲線Ｌ６に示すＲ信号
の減光特性を、曲線Ｌ２に示す理想状態に一致させるよ
うに補正しても良い。
信号用周辺減光補正データのみを設けて、Ｒ信号につい
てのみ減光補正を行うように構成しても良い。減光補正
方法としては、図１０における曲線Ｌ６に示すＲ信号の
減光特性を、曲線Ｌ５に示すＧ、Ｂ信号の減光特性に一
致させるように補正しても良く、曲線Ｌ６に示すＲ信号
の減光特性を、曲線Ｌ２に示す理想状態に一致させるよ
うに補正しても良い。
【００５５】第２の実施形態の変形例によれば、Ｒ信号
のみについて周辺減光補正動作を行えば良いため、補正
時間の短縮を図ることができ、さらにＲ信号用周辺減光
補正データのみを設ければ良いため、装置の構成を簡略
化することができる。
のみについて周辺減光補正動作を行えば良いため、補正
時間の短縮を図ることができ、さらにＲ信号用周辺減光
補正データのみを設ければ良いため、装置の構成を簡略
化することができる。
【００５６】尚、本発明に係る各機能は、メインＣＰＵ
１にプログラムとして組み込んで実現するものであって
も良く、またハードウェアを用いて構成するものであっ
ても良い。
１にプログラムとして組み込んで実現するものであって
も良く、またハードウェアを用いて構成するものであっ
ても良い。
【００５７】また、上記実施形態には種々の段階の発明
が含まれているため、開示される複数の構成要件におけ
る適宜な組み合わせにより種々の発明を抽出することが
できる。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾
つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとす
る課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で
述べられている効果が得られる場合には、この構成要件
が削除された構成が発明として抽出できる。
が含まれているため、開示される複数の構成要件におけ
る適宜な組み合わせにより種々の発明を抽出することが
できる。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾
つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとす
る課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で
述べられている効果が得られる場合には、この構成要件
が削除された構成が発明として抽出できる。
【００５８】
【発明の効果】以上説明したように本発明の信号処理装
置及びそのプログラムを用いれば、減光補正処理を簡便
に、高速に実行することができる。
置及びそのプログラムを用いれば、減光補正処理を簡便
に、高速に実行することができる。
【図１】ＣＣＤ撮像素子の構成を示す図。
【図２】ＣＣＤの減光特性を示す図。
【図３】本発明の第１の実施形態の撮像装置の構成を示
すブロック図。
すブロック図。
【図４】周辺減光補正部の補正動作を示すフロー図。
【図５】水平方向のみの補正に用いられる距離Ｒを示す
図。
図。
【図６】従来の補正動作を示すフロー図。
【図７】ＡＤＣ前にＡＧＣを行うメリットを説明する
図。
図。
【図８】ＣＣＤ単体、ＩＲカットフィルタ単体の分光透
過率特性を示す図。
過率特性を示す図。
【図９】ＩＲカットフィルタを備えたＣＣＤ撮像素子の
分光透過特性を示す図。
分光透過特性を示す図。
【図１０】カラー信号についてＣＣＤの減光特性を示す
図。
図。
【図１１】本発明の第２の実施形態の撮像装置の構成を
示すブロック図。
示すブロック図。
【図１２】周辺減光を説明する図。
【図１３】従来の周辺減光補正方法を説明する図。
１…メインＣＰＵ
２…撮像回路
２ａ…ＣＤＳ
２ｂ…ＡＧＣ
２ｃ…ＡＤＣ
１４…ＴＧ回路
１６…ＣＣＤ撮像素子
２２…フォトセンサ
２３…垂直転送路
２４…水平転送路
３０…周辺減光補正部
３１…周辺減光補正データ部
３２…色信号用周辺減光補正データ部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 5B057 AA20 BA02 CA01 CA08 CA12
CA16 CB01 CB08 CB12 CB16
CC01 CE11
5C022 AB51 AC42 AC54
5C065 BB06 CC01 DD02 EE12
5C077 LL04 MP08 PP06 PP10 PP32
PQ08 PQ12 PQ23 PQ24 TT09
5C079 HB01 LA19 MA03 MA04 MA11
NA02 PA05
Claims (8)
- 【請求項１】 撮影レンズの結像面に配置された撮像素
子により撮像した被写体の映像信号に対して、前記撮像
素子の水平方向のみの周辺減光補正を行う周辺減光補正
手段を備えたことを特徴とする信号処理装置。 - 【請求項２】 前記周辺減光補正手段の後に前記映像信
号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段を配設した
ことを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。 - 【請求項３】 撮影レンズの結像面に配置された撮像素
子により撮像した被写体の映像信号に対して、Ｇ信号及
びＢ信号と、Ｒ信号の補正特性を区別して周辺減光補正
を行う色信号周辺減光補正手段を備えたことを特徴とす
る信号処理装置。 - 【請求項４】 撮影レンズの結像面に配置された撮像素
子により撮像した被写体の映像信号に対して、色信号の
周辺減光補正機能としてはＲ信号の周辺減光補正のみを
行う色信号周辺減光補正手段を備えたことを特徴とする
信号処理装置。 - 【請求項５】 前記色信号周辺減光補正手段は、前記撮
像素子の水平方向のみの周辺減光補正を行う水平補正手
段を備えたことを特徴とする請求項３または４記載の信
号処理装置。 - 【請求項６】 信号処理プログラムにおいて、 コンピュータに、 撮影レンズの結像面に配置された撮像素子により撮像し
た被写体の映像信号に対して、前記撮像素子の水平方向
のみの周辺減光補正を行う手順、を実行させるためのプ
ログラム。 - 【請求項７】 信号処理プログラムにおいて、 コンピュータに、 撮影レンズの結像面に配置された撮像素子により撮像し
た被写体の映像信号に対して、Ｇ信号及びＢ信号と、Ｒ
信号の補正特性を区別して周辺減光補正を行う手順、を
実行させるためのプログラム。 - 【請求項８】 信号処理プログラムにおいて、 コンピュータに、 撮影レンズの結像面に配置された撮像素子により撮像し
た被写体の映像信号に対して、色信号の周辺減光補正機
能としてはＲ信号の周辺減光補正のみを行う手順、を実
行させるためのプログラム。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002149653A JP2003348602A (ja) | 2002-05-23 | 2002-05-23 | 信号処理装置及びそのプログラム |
| US10/441,612 US6943335B2 (en) | 2002-05-23 | 2003-05-20 | Signal processing apparatus having a specific limb darkening correction |
| CNB031369456A CN1296866C (zh) | 2002-05-23 | 2003-05-23 | 信号处理装置及其程序 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002149653A JP2003348602A (ja) | 2002-05-23 | 2002-05-23 | 信号処理装置及びそのプログラム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003348602A true JP2003348602A (ja) | 2003-12-05 |
Family
ID=29545279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002149653A Pending JP2003348602A (ja) | 2002-05-23 | 2002-05-23 | 信号処理装置及びそのプログラム |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6943335B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003348602A (ja) |
| CN (1) | CN1296866C (ja) |
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| US8054351B2 (en) | 2008-08-29 | 2011-11-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method and apparatus for imaging |
| JP2013046377A (ja) * | 2011-08-26 | 2013-03-04 | Casio Comput Co Ltd | 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム |
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| CN102377937B (zh) * | 2010-08-04 | 2015-07-15 | 株式会社日立国际电气 | 摄像装置 |
| US9270959B2 (en) * | 2013-08-07 | 2016-02-23 | Qualcomm Incorporated | Dynamic color shading correction |
| US20210142085A1 (en) * | 2019-11-07 | 2021-05-13 | Novatek Microelectronics Corp. | Image processing method and related image processing system |
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|---|---|---|---|---|
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| JPH11164194A (ja) | 1997-11-28 | 1999-06-18 | Konica Corp | 画像処理方法及び画像入力装置 |
| JP4284754B2 (ja) * | 1999-05-31 | 2009-06-24 | ソニー株式会社 | カラー撮像装置及びその制御方法 |
| JP2001197510A (ja) * | 2000-01-14 | 2001-07-19 | Casio Comput Co Ltd | 固体撮像装置 |
| JP3917798B2 (ja) * | 2000-05-26 | 2007-05-23 | オリンパス株式会社 | デジタルカメラシステム及びデジタルカメラの調整方法 |
-
2002
- 2002-05-23 JP JP2002149653A patent/JP2003348602A/ja active Pending
-
2003
- 2003-05-20 US US10/441,612 patent/US6943335B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-05-23 CN CNB031369456A patent/CN1296866C/zh not_active Expired - Fee Related
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