JP2005309651A - Shading processor and shading processing method for imaging element and imaging device - Google Patents

Shading processor and shading processing method for imaging element and imaging device Download PDF

Info

Publication number
JP2005309651A
JP2005309651A JP2004123869A JP2004123869A JP2005309651A JP 2005309651 A JP2005309651 A JP 2005309651A JP 2004123869 A JP2004123869 A JP 2004123869A JP 2004123869 A JP2004123869 A JP 2004123869A JP 2005309651 A JP2005309651 A JP 2005309651A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image data
shading
rate
change
areas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2004123869A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4579570B2 (en
Inventor
Toshiro Yamaguchi
利朗 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2004123869A priority Critical patent/JP4579570B2/en
Publication of JP2005309651A publication Critical patent/JP2005309651A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4579570B2 publication Critical patent/JP4579570B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Image Input (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
  • Facsimile Image Signal Circuits (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To perform a precise shading inspection and correction further matched to human visual characteristics. <P>SOLUTION: This shading processor comprises a first detection means detecting the change rate of image data in a predetermined measuring area set within the image data; a second detection means dividing the measuring area to a plurality of areas in a case that the change rate detected by the first detection means is determined to be larger than a predetermined value, and detecting the change rate of the image data for each of the divided measuring areas; and an arithmetic means determining a shading correction value based on the detection results detected by the first and second detection means. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、撮像素子および撮像装置のシェーディング検査および、シェーディング補正に関するものである。   The present invention relates to shading inspection and shading correction of an image sensor and an imaging apparatus.

撮像素子は、多数の画素から形成されているが、製造上各画素に開口むら、エッチングむら、フィルタの染色むらなどが生じ、撮像素子の全受光面において均一な受光特性を持たせることは困難である。これにより、輝度シェーディングまたは色シェーディングが問題となることがある。   The image sensor is formed from a large number of pixels, but due to manufacturing, each pixel has uneven aperture, uneven etching, uneven filter staining, etc., and it is difficult to have uniform light receiving characteristics on the entire light receiving surface of the image sensor. It is. This can cause problems with luminance shading or color shading.

従来このような輝度シェーディング、色シェーディングの検査方法として、全受光面をx×yにブロック分割して、各エリア間での輝度または色差データの最大値、最小値を求め、(最大値−最小値)データの大小で良品、不良品を判断する手法があった。また、他の輝度シェーディングまたは色シェーディングの検査方法として、テストオペレーターが、基準画像との目視比較をすることによって目視評価を行い、良品、不良品を判断する手法があった。   Conventionally, as a method for inspecting such luminance shading and color shading, the entire light-receiving surface is divided into blocks of x × y, and the maximum value and minimum value of luminance or color difference data between each area are obtained, and (maximum value−minimum value). Value) There was a method for judging good and defective products based on the data size. As another method for inspecting luminance shading or color shading, there is a method in which a test operator performs a visual evaluation by visual comparison with a reference image to judge a non-defective product or a defective product.

また、輝度シェーディング、色シェーディングの補正の第一の方法として、撮像装置で撮影された画像の各画素毎に補正データを持ち、輝度シェーディングまたは色シェーディング補正を行う方法があった。さらに第二の方法として、撮像装置で撮影された画像を複数の領域に分割し、注目画素の撮像面の中心からの距離を求め、この距離情報に応じて、輝度シェーディングまたは色シェーディング補正を行う方法があった。(例えば、文献1)
特開2003−348604号公報
Further, as a first method of correcting luminance shading and color shading, there is a method of performing correction of luminance shading or color shading by having correction data for each pixel of an image captured by an imaging apparatus. As a second method, an image captured by the imaging device is divided into a plurality of regions, the distance from the center of the imaging surface of the target pixel is obtained, and luminance shading or color shading correction is performed according to the distance information. There was a way. (For example, Reference 1)
JP 2003-348604 A

全受光面を(x×y)にブロック分割し、各エリア間での輝度または色差データの最大値、最小値を求め、(最大値−最小値)データの大小で良品、不良品を判断する手法は、輝度または色差信号の変化の度合い、例えば輝度または色が急峻に変化する場合などが考慮されていないため、人の視覚特性に合致しないことが多々あった。また、テストオペレーターが目視検査を行う方法では、同一のオペレーターが長時間検査を行った際に、検査結果にばらつきが生じてしまう可能性がある。さらにテストオペレーターが変わった場合には、個々による検査の差が生じてしまう。   Divide the entire light-receiving surface into blocks (xxy), determine the maximum and minimum values of luminance or color difference data between each area, and determine whether the product is good or defective based on the size of (maximum value-minimum value) data. Since the method does not take into account the degree of change in luminance or color difference signal, for example, the case where the luminance or color changes sharply, it often does not match human visual characteristics. Further, in the method in which the test operator performs the visual inspection, when the same operator performs the inspection for a long time, the inspection result may vary. In addition, if the test operator changes, there will be a difference in individual inspection.

また、輝度シェーディングまたは色シェーディング補正の第一の方法では、撮像装置で撮影された画像を各画素毎に補正可能なため、非常に精度の高い補正が可能になる。しかし、各画素毎に補正データを持つ必要があるため大容量の補正用メモリが必要となる。例えば、横方向2048画素、縦方向1536画素の画像データに必要な補正データは、1画素につき各色8bit、すなわちR,G,Bで3×8=24bitの補正データを持つ場合、2048×1536×24=約75.5Mbitの補正データが必要となり、さらにズームや絞りのパラメータが複数ある場合、75.5Mbitの数倍あるいは数十倍という膨大な補正データ用メモリが必要となってしまう。第二の方法では、全画面を分割するため補正データのメモリは削減できる。しかし、各領域を線形補間する場合、被写体の輝度または色に対して、リニアに輝度または色が変化する場合は、補正誤差は発生しないが、急峻に輝度または色が変化する場合は、補正誤差が急峻度合いに応じて発生してしまう。   Further, in the first method of luminance shading or color shading correction, an image captured by the imaging device can be corrected for each pixel, so that correction with very high accuracy is possible. However, since it is necessary to have correction data for each pixel, a large-capacity correction memory is required. For example, if the correction data necessary for the image data of 2048 pixels in the horizontal direction and 1536 pixels in the vertical direction has 8 bits for each color, that is, 3 × 8 = 24 bits for R, G, B, 2048 × 1536 × 24 = Approximately 75.5 Mbits of correction data is required. Further, when there are a plurality of zoom and aperture parameters, an enormous amount of correction data memory that is several times or several tens of times larger than 75.5 Mbits is required. In the second method, the correction data memory can be reduced because the entire screen is divided. However, when linearly interpolating each area, correction error does not occur if the luminance or color changes linearly with respect to the luminance or color of the subject, but if the luminance or color changes sharply, the correction error Will occur depending on the degree of steepness.

上記課題を達成するために、画像データ内に設定された所定の測定領域の画像データの変化率を検出する第1の検出手段と、前記第1の検出手段で検出した変化率が所定値よりも大きいと判定された場合には、前記測定領域を複数の領域に分割して、分割された複数の測定領域ごとに前記画像データの変化率を検出する第2の検出手段と、前記第1、第2の検出手段から検出された検出結果を基に、シェーディング補正値を求める演算手段とを有することを特徴とするシェーディング処理装置を提供する。また、分割された複数の領域ごとに、シェーディング補正値を記憶するシェーディング処理装置であって、画像データの変化率が所定値よりも大きい領域については、画像データの変化率が所定値よりも小さい領域よりも、領域の分割数を大きく設定して、各々の領域ごとにシェーディング補正値を記憶する記憶手段と、前記記憶手段で記憶されたシェーディング補正値を用いて、画像データの補正を行う補正手段を有することを特徴とするシェーディング処理装置を提供する。   In order to achieve the above object, a first detection means for detecting a change rate of image data in a predetermined measurement region set in image data, and a change rate detected by the first detection means from a predetermined value A second detection unit that divides the measurement region into a plurality of regions and detects a change rate of the image data for each of the divided plurality of measurement regions; The present invention provides a shading processing apparatus characterized by comprising an arithmetic means for obtaining a shading correction value based on a detection result detected from the second detection means. The shading processing apparatus stores a shading correction value for each of a plurality of divided areas, and the change rate of the image data is smaller than the predetermined value in an area where the change rate of the image data is larger than the predetermined value. A storage means for storing a shading correction value for each area by setting the number of area divisions larger than the area, and a correction for correcting image data using the shading correction value stored in the storage means. There is provided a shading processing apparatus characterized by comprising means.

また、画像データ内に設定された所定の測定領域の画像データの変化率を検出する第1の検出工程と、前記第1の検出工程で検出した変化率が所定値よりも大きいと判定された場合には、前記測定領域を複数の領域に分割して、分割された複数の測定領域ごとに前記画像データの変化率を検出する第2の検出工程と、前記第1、第2の検出工程から検出された検出結果を基に、シェーディング補正値を求める演算工程とを有することを特徴とするシェーディング処理方法を提供する。また、分割された複数の領域ごとに、シェーディング補正値を記憶するシェーディング処理方法であって、画像データの変化率が所定値よりも大きい領域については、画像データの変化率が所定値よりも小さい領域よりも、領域の分割数を大きく設定して、各々の領域ごとにシェーディング補正値を記憶する記憶工程と、前記記憶工程で記憶されたシェーディング補正値を用いて、画像データの補正を行う補正工程を有することを特徴とするシェーディング処理方法を提供する。   Also, a first detection step for detecting a change rate of image data in a predetermined measurement region set in the image data, and a change rate detected in the first detection step is determined to be larger than a predetermined value. In this case, a second detection step of dividing the measurement region into a plurality of regions and detecting a change rate of the image data for each of the plurality of divided measurement regions, and the first and second detection steps And a calculation step for obtaining a shading correction value based on the detection result detected from the above. The shading correction method stores a shading correction value for each of a plurality of divided areas, and the change rate of the image data is smaller than the predetermined value for an area where the change rate of the image data is larger than the predetermined value. A storage step of storing a shading correction value for each region by setting the number of divisions of the region larger than that of the region, and a correction for correcting the image data using the shading correction value stored in the storage step There is provided a shading processing method characterized by comprising steps.

本発明により、より人の視覚特性に合致した精度の高いシェーディング検査が可能となる。また、必要最小のメモリ容量で補正誤差の少ないシェーディング補正が可能となる。   According to the present invention, it is possible to perform a highly accurate shading inspection that matches a human visual characteristic. In addition, shading correction with less correction error can be performed with the minimum necessary memory capacity.

(実施例1)
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図1は本実施例の輝度または色シェーディング処理装置の構成を示すブロック図である。図2は、本実施例の画像データの測定領域を表す図である。図3は、本実施例の輝度または色シェーディング検査のフローチャートである。
(Example 1)
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the luminance or color shading processing apparatus of the present embodiment. FIG. 2 is a diagram illustrating a measurement region of image data according to the present embodiment. FIG. 3 is a flowchart of the luminance or color shading inspection of this embodiment.

まず、図1の各部の機能を説明する。10は検査対象に均一な面の光を発生させる光源、20は輝度または色シェーディングの検査対象である撮像装置である。本実施例では撮像装置は、デジタルスチルカメラ20であり、内部の機能を詳述すると、22は光を電気信号へ換する撮像素子(本実施例ではCCD22)、21は光源10からの光をCCD22へ集光するレンズ、23はCCD22から出力されるアナログ映像信号をデジタル信号へ変換するA/D変換回路、24はデジタルに変換された画像データを記憶する画像メモリ、25は撮像装置を制御する制御手段(本実施例ではCPU25)、26は外部に画像データの送信を行う通信回路、から構成されている。30はデジタルスチルカメラ20の検査を行う輝度または色シェーディング処理装置で、内部の機能を詳述すると、31はデジタルスチルカメラ20の画像データを取り込む通信回路、32は通信回路31で取り込んだ画像データを記憶する画像メモリ、33は画像データの輝度または色シェーディングの変化率を数値化する変化率算出手段(請求項1〜7では変化率を検出する検出手段)、34は数値化された値の合格(良品)・不合格(不良品)を判断する判定手段、35は、変化率算出手段33と判定手段34を制御する制御手段で、本実施例では33、34、35はCPU36上のソフトウェアで各機能を実現している。   First, the function of each part in FIG. 1 will be described. Reference numeral 10 denotes a light source that generates light of a uniform surface on an inspection target, and reference numeral 20 denotes an imaging device that is an inspection target for luminance or color shading. In this embodiment, the image pickup apparatus is a digital still camera 20, and the internal functions are described in detail. Reference numeral 22 denotes an image pickup element (CCD 22 in this embodiment) that converts light into an electrical signal, and 21 denotes light from the light source 10. A lens for focusing on the CCD 22, 23 an A / D conversion circuit for converting an analog video signal output from the CCD 22 into a digital signal, 24 an image memory for storing digitally converted image data, and 25 for controlling the imaging device The control means (CPU 25 in this embodiment) and 26 are composed of a communication circuit for transmitting image data to the outside. Reference numeral 30 denotes a luminance or color shading processing device for inspecting the digital still camera 20. The internal functions are described in detail. 31 is a communication circuit for capturing image data of the digital still camera 20, and 32 is image data captured by the communication circuit 31. , 33 is a change rate calculating means for quantifying the change rate of luminance or color shading of the image data (detection means for detecting the change rate in claims 1 to 7), and 34 is a numerical value. Determining means 35 for judging pass (non-defective) / fail (defective), 35 is a control means for controlling the change rate calculating means 33 and the judging means 34. In this embodiment, 33, 34, and 35 are software on the CPU 36. Each function is realized.

次に、本発明の色シェーディング検査実施例の流れを、図3のフローチャートを使って説明する。まず、検査対象であるデジタルスチルカメラ20で、光源10の均一な面の光(予め設定された所定の輝度値の光)を中央部でホワイトバランスを調整し撮影する(S102)。均一な面の光は前述したように、レンズ21、CCD22、A/D変換23を通じてデジタル信号に変換した後、画像メモリに記録され、通信回路26,31を経て最終的に処理装置30の画像メモリ32に画像データとして記録される(S103)。次に、画像データの輝度または色シェーディングの変化率を数値化するのだが、本実施例では色シェーディングの変化率を、図2のように画面をm×n分割、ここでは5×5=25分割して数値化する一例を説明する。   Next, the flow of the color shading inspection embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. First, with the digital still camera 20 to be inspected, light of a uniform surface of the light source 10 (light having a predetermined luminance value set in advance) is photographed with white balance adjusted at the center (S102). As described above, the light of the uniform surface is converted into a digital signal through the lens 21, CCD 22, and A / D converter 23, then recorded in the image memory, and finally through the communication circuits 26 and 31, the image of the processing device 30. It is recorded as image data in the memory 32 (S103). Next, the luminance or color shading change rate of the image data is digitized. In this embodiment, the change rate of the color shading is divided into m × n screens as shown in FIG. 2, here 5 × 5 = 25. An example of dividing and digitizing will be described.

まず、各エリアごとに色差信号の平均値を求める(S104)。色差信号の平均値は、各エリア内の平均的な色つき度合いを表現することができる。例えばx1y1エリアの色差信号の平均値を求める場合は、x1y1エリアの全画素あるいは間引いた画素などで色差信号の平均値を求める。S103で得られた画像がJPEGで色差信号としてCr,Cbを用いる場合、x1y1エリアCrの平均値Cr(ave)とCbの平均値Cb(ave)を算出する。次に各エリアのCrの平均値Cr(ave)とCbの平均値Cb(ave)が、あらかじめ設定してある規格値を満たしているか判定手段34で判定する(S105)。   First, an average value of color difference signals is obtained for each area (S104). The average value of the color difference signal can express the average degree of coloring in each area. For example, when obtaining the average value of the color difference signals in the x1y1 area, the average value of the color difference signals is obtained from all the pixels in the x1y1 area or thinned pixels. When the image obtained in S103 is JPEG and uses Cr and Cb as color difference signals, an average value Cr (ave) of x1y1 area Cr and an average value Cb (ave) of Cb are calculated. Next, the determination means 34 determines whether the average value Cr (ave) of Cr and the average value Cb (ave) of Cb in each area satisfy a preset standard value (S105).

本実施例では
Cr(ave) < Cr(ave規格)
Cb(ave) < Cb(ave規格)
を、全エリアで満たす場合は、この項目の検査は合格とし、S106に進む。全エリア中一つのエリアでも規格値を満たせない場合は、色つき度合いが高いと判断し、検査は不合格と判定する(S109)。S105で合格した場合は、次に各エリアごとに色差信号の標準偏差を求める(S106)。色差信号の標準偏差は、各エリア内の色の変化率を表現することができる。例えば、図4のようにx1y3,x2y4,x3y5エリアで急激に緑からマゼンタに色が変化しているケースを考えると、x1y3,x2y4,x3y5エリアでは図5のようなCrの分布となる(横軸が色の分布、縦軸が各々の色の画素の個数nを表している)。これに対して、色の変化が小さいエリアでは、図6のような分布となるため、図5と図6を比較すると標準偏差が高くなる分布、すなわち横軸の広がりの大きい分布の場合に色の変化率が大きいことがわかる。例えばx1y2エリアの色差信号の標準偏差を求める場合は、x1y2エリアの全画素あるいは間引いた画素などで色差信号の標準偏差を求める。S103で得られた画像がJPEGで、色差信号としてCr,Cbを用いる場合、x1y1エリアCrの標準偏差Cr(stdev)とCbの標準偏差Cb(stdev)を算出する。次に、各エリアのCrの標準偏差Cr(stdev)とCbの標準偏差Cb(stdev)が、あらかじめ設定してある規格値を満たしているかを、判定手段34で判定する(S107)。
In this example, Cr (ave) <Cr (ave standard)
Cb (ave) <Cb (ave standard)
Is satisfied in all areas, the inspection of this item is passed, and the process proceeds to S106. If the standard value cannot be satisfied even in one of all the areas, it is determined that the degree of coloring is high, and the inspection is determined to be unacceptable (S109). If it passes in S105, then the standard deviation of the color difference signal is obtained for each area (S106). The standard deviation of the color difference signal can express the color change rate in each area. For example, as shown in FIG. 4, in the case where the color suddenly changes from green to magenta in the x1y3, x2y4, and x3y5 areas, the distribution of Cr shown in FIG. The axis represents the color distribution, and the vertical axis represents the number n of pixels of each color). On the other hand, since the distribution shown in FIG. 6 is obtained in an area where the color change is small, the color distribution is increased in the case of a distribution in which the standard deviation becomes higher when comparing FIGS. It can be seen that the rate of change is large. For example, when obtaining the standard deviation of the color difference signal in the x1y2 area, the standard deviation of the color difference signal is obtained from all the pixels in the x1y2 area or pixels thinned out. When the image obtained in S103 is JPEG and Cr and Cb are used as color difference signals, the standard deviation Cr (stdev) of the x1y1 area Cr and the standard deviation Cb (stdev) of Cb are calculated. Next, the determination means 34 determines whether the standard deviation Cr (stdev) of Cr and the standard deviation Cb (stdev) of Cb in each area satisfy a preset standard value (S107).

本実施例では
Cr(stdev) < Cr(stdev規格)
Cb(stdev) < Cb(stdev規格)
を、全エリアで満たす場合は最終的に検査は合格とし(S108)、全エリア中で一つのエリアでも規格値を満たせない場合は、色の変化率が大きいと判断し、検査は不合格と判定する(S109)。
In this embodiment, Cr (stdev) <Cr (stdev standard)
Cb (stdev) <Cb (stdev standard)
If all the areas are satisfied, the inspection is finally accepted (S108). If the standard value is not satisfied even in one area in all the areas, it is determined that the color change rate is large, and the inspection is rejected. Determination is made (S109).

なお、本実施例では、通信回路26、31によって画像の送受信を行った後に、検査するように構成した。本実施例では、この検査結果に基づいて合格か、不合格かを判定するが、撮像装置20と、処理装置30が一体型となっており、通常撮影時以外の時に、上記の方法で検査を行い、検査結果に基づいて、画像データの補正を行い出力する構成としてもよい。   In this embodiment, the communication circuits 26 and 31 are used to inspect the image after it is transmitted and received. In this embodiment, it is determined whether it is acceptable or not based on the inspection result. However, the imaging device 20 and the processing device 30 are integrated, and the inspection is performed by the above method at times other than normal imaging. The image data may be corrected and output based on the inspection result.

また、本実施例では色シェーディング検査実施例の流れを図3のフローチャートを用いて説明したが、輝度シェーディング検査の場合には、前記各領域の輝度値の平均値を算出し、各エリアの平均値と規格値を比較して、基準値以上の場合には検査不合格とし、基準値以下の場合に輝度値の標準偏差を算出して各エリアの標準偏差と規格値を比較して、検査の合否判定を行なう。つまり、輝度信号も、色信号も、同様の手順を踏んで、それぞれの撮像装置または撮像素子に適応したシェーディングの判定を行なうことが可能となる。   Further, in the present embodiment, the flow of the color shading inspection embodiment has been described with reference to the flowchart of FIG. 3, but in the case of the luminance shading inspection, the average value of the luminance values of the respective areas is calculated and the average of the areas is calculated. The standard value is compared with the standard value, and if it is above the reference value, the test is rejected. If the standard value is below the standard value, the standard deviation of the brightness value is calculated and the standard deviation of each area is compared with the standard value. The pass / fail judgment is performed. In other words, the luminance signal and the color signal can be subjected to the same procedure, and shading determination suitable for each imaging device or imaging element can be performed.

(実施例2)
本発明の色シェーディング補正の補正係数算出方法の実施例を、図面に基づいて説明する。図7は本実施例の撮像装置で、ここではデジタルスチルカメラの構成を示すブロック図である。図8は本実施例による色シェーディング補正係数算出方法のフローチャート、図10は実施例1で説明した図2の画像データを、色の変化率の高いエリアで細分割した図である。
(Example 2)
An embodiment of a correction coefficient calculation method for color shading correction according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 7 shows an image pickup apparatus according to the present embodiment, which is a block diagram showing a configuration of a digital still camera. FIG. 8 is a flowchart of a color shading correction coefficient calculation method according to the present embodiment, and FIG. 10 is a diagram in which the image data illustrated in FIG. 2 described in the first embodiment is subdivided into areas having a high color change rate.

まず、図7の各部の機能を説明する。10は均一な面の光を発生させる光源である。20は撮像装置で、本実施例ではデジタルスチルカメラである。内部の機能を詳述すると、22は光を電気信号へ換する撮像素子、本実施例ではCCD、21は光源10からの光をCCD22へ集光するレンズ、23はCCD22から出力されるアナログ映像信号をデジタル映像信号へ変換するA/D変換回路、24はデジタルに変換された画像データを記憶する画像メモリ、25は撮像装置を制御する制御手段、33は画像データの輝度または色シェーディングの変化率を数値化する変化率算出手段で、本実施例では25、33はCPU37上のファームウェアで各機能を実現している。   First, the function of each part in FIG. 7 will be described. A light source 10 generates light with a uniform surface. Reference numeral 20 denotes an imaging apparatus, which is a digital still camera in this embodiment. The internal function will be described in detail. Reference numeral 22 denotes an image sensor for converting light into an electrical signal, in this embodiment a CCD, 21 a lens for condensing light from the light source 10 onto the CCD 22, and 23 an analog image output from the CCD 22. A / D conversion circuit for converting a signal into a digital video signal; 24, an image memory for storing digitally converted image data; 25, a control means for controlling the imaging device; 33, a change in luminance or color shading of the image data In the present embodiment, 25 and 33 realize the respective functions with the firmware on the CPU 37.

次に、本発明の実施例の流れを図8のフローチャートを使って説明する。まず、デジタルスチルカメラ20で光源10の均一な面の光を、中央部でホワイトバランスを調整して撮影する(S202)。均一な面の光は前述したように、レンズ21、CCD22、A/D変換23を通じてデジタル信号に変換され、最終的に画像メモリ21に記録される(S203)。次に、実施例1で説明した25分割画像(図2)に対して、各エリア毎に色差信号の標準偏差を求める。色差信号の標準偏差は、実施例1で前述したように、各エリア内の色の変化率を表現することができる。例えばx1y2エリアの色差信号の標準偏差を求める場合は、x1y2エリアの全画素あるいは間引いた画素などで、色差信号の標準偏差を求める。S203で得られた画像がJPEGで、色差信号としてCr,Cbを用いる場合、x1y1エリアCrの標準偏差Cr(stdev)とCbの標準偏差Cb(stdev)を算出する(S204)。次に、本実施例では、各エリアのCrの標準偏差Cr(stdev)とCbの標準偏差Cb(stdev)をそれぞれを2乗した和の平方根を計算する(S205)。
C=√(Cr^2+Cb^2)
Next, the flow of the embodiment of the present invention will be described using the flowchart of FIG. First, light of a uniform surface of the light source 10 is photographed with the digital still camera 20 with white balance adjusted at the center (S202). As described above, the light of the uniform surface is converted into a digital signal through the lens 21, the CCD 22, and the A / D converter 23, and finally recorded in the image memory 21 (S203). Next, the standard deviation of the color difference signal is obtained for each area with respect to the 25-divided image (FIG. 2) described in the first embodiment. As described above in the first embodiment, the standard deviation of the color difference signal can represent the color change rate in each area. For example, when the standard deviation of the color difference signal in the x1y2 area is obtained, the standard deviation of the color difference signal is obtained from all the pixels in the x1y2 area or thinned pixels. When the image obtained in S203 is JPEG and Cr and Cb are used as color difference signals, the standard deviation Cr (stdev) of the x1y1 area Cr and the standard deviation Cb (stdev) of Cb are calculated (S204). Next, in this embodiment, the square root of the sum of squares of the standard deviation Cr (stdev) of Cr and the standard deviation Cb (stdev) of Cb in each area is calculated (S205).
C = √ (Cr ^ 2 + Cb ^ 2)

以上の演算を、全てのエリアで行い、最も色の変化率の高いエリアのCmaxを抽出する(S206)。最後に、Cmaxに応じたシェーディング補正係数を決定する。本実施例では、完全補正すなわち100%補正時のC100%をあらかじめ設定しておき、
Cmax/C100% ただし、Cmax/C100%<=1
をシェーディング補正係数として設定する(S207)。
The above calculation is performed for all areas, and Cmax of the area having the highest color change rate is extracted (S206). Finally, a shading correction coefficient corresponding to Cmax is determined. In this embodiment, C 100% at the time of complete correction, that is, 100% correction is set in advance,
Cmax / C 100% where Cmax / C 100% <= 1
Is set as a shading correction coefficient (S207).

なお、本実施例では色シェーディング補正について説明したが、実施例1と同様、この手順は、輝度シェーディング補正にも適用できる。   Although the color shading correction has been described in the present embodiment, this procedure can be applied to the luminance shading correction as in the first embodiment.

本実施例で求めたシェーディング補正係数を用いて、シェーディング補正を行なえば、領域を分割して領域ごとに補正していること、また、各エリア内の輝度または色の変化率を数値化して補正係数を求めていることから、輝度および色が急峻に変化する場合等に、より人の視覚特性に合致した精度の高いシェーディング補正が可能となる。また、必要最小限のメモリ容量で、補正誤差の小さいシェーディング補正が可能となる。   If shading correction is performed using the shading correction coefficient obtained in this embodiment, the area is divided and corrected for each area, and the luminance or color change rate in each area is numerically corrected. Since the coefficient is obtained, it is possible to perform highly accurate shading correction that matches the human visual characteristics when the luminance and color change sharply. Further, shading correction with a small correction error can be performed with the minimum necessary memory capacity.

本実施例のデジタルスチルカメラにおける、色シェーディング補正の流れを、図9のフローチャートを使って説明する。まず、デジタルスチルカメラ20で光源10の均一な面の光を中央部でホワイトバランスを調整し撮影する(S302)。均一な面の光は前述したように、レンズ21、CCD22、A/D変換23を通じてデジタル信号に変換され、最終的に画像メモリ24に記録される(S303)。次に、25分割した各エリアごとに色差信号の標準偏差を求める。色差信号の標準偏差は、実施例1で前述したように各エリア内の色の変化率を表現することができる。例えば、x1y2エリアの色差信号の標準偏差を求める場合は、x1y2エリアの全画素あるいは間引いた画素などで色差信号の標準偏差を求める。S303で得られた画像がJPEGで色差信号としてCr,Cbを用いる場合、x1y1エリアCrの標準偏差Cr(stdev)とCbの標準偏差Cb(stdev)を算出する(S304)。次に、本実施例では各エリアのCrの標準偏差Cr(stdev)とCbの標準偏差Cb(stdev)をそれぞれを2乗した和の平方根を計算する(S305)。
xnyn=√(Cr^2+Cb^2)
The flow of color shading correction in the digital still camera of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. First, light of a uniform surface of the light source 10 is photographed by adjusting the white balance at the center with the digital still camera 20 (S302). As described above, the light of the uniform surface is converted into a digital signal through the lens 21, the CCD 22, and the A / D converter 23, and finally recorded in the image memory 24 (S303). Next, the standard deviation of the color difference signal is obtained for each of the 25 divided areas. As described above in the first embodiment, the standard deviation of the color difference signal can express the color change rate in each area. For example, when obtaining the standard deviation of the color difference signal in the x1y2 area, the standard deviation of the color difference signal is obtained from all the pixels in the x1y2 area or pixels thinned out. When the image obtained in S303 is JPEG and uses Cr and Cb as color difference signals, the standard deviation Cr (stdev) of the x1y1 area Cr and the standard deviation Cb (stdev) of Cb are calculated (S304). Next, in this embodiment, the square root of the sum of squares of the standard deviation Cr (stdev) of Cr and the standard deviation Cb (stdev) of Cb in each area is calculated (S305).
C xnyn = √ (Cr ^ 2 + Cb ^ 2)

次にS305で算出したCxnynが、あらかじめ設定した基準値を超えていないか判定する(S306)。基準値を超えていない場合は、画像の色の変化率が基準値よりも小さいと判断し、所定の25分割のシェーディング補正係数データを基に補正を行う。基準値を超えている場合は、色の変化率が基準値よりも大きいと判断し、そのエリアを図10のように画像データの測定領域を細分割する(S307)。ここではx1y3,x2y4,x3y5の各エリアで色の変化率が大きく基準値を超えたと判断し、本実施例では4分割している。細分割したエリアを追加した34分割の画像データを演算し、この34分割のシェーディング補正係数データと線形補間による補正データを用いて補正を行う。上記のように、変化率が基準値を超えたと判断された場合には、更に画像領域を分割して補正を行うことにより、急峻な色の変化で発生するシェーディング補正誤差を最小とすることが可能となり、なおかつ、必要な箇所のみ細分化可能なため、補正データも削減可能となる(S308)。 Next, it is determined whether C xnyn calculated in S305 exceeds a preset reference value (S306). When the reference value is not exceeded, it is determined that the color change rate of the image is smaller than the reference value, and correction is performed based on predetermined 25-division shading correction coefficient data. If it exceeds the reference value, it is determined that the color change rate is larger than the reference value, and the measurement area of the image data is subdivided into the area as shown in FIG. 10 (S307). Here, it is determined that the color change rate greatly exceeds the reference value in each of the areas x1y3, x2y4, and x3y5, and in this embodiment, the area is divided into four. 34-division image data to which the subdivided area is added is calculated, and correction is performed using the 34-division shading correction coefficient data and correction data obtained by linear interpolation. As described above, when it is determined that the rate of change exceeds the reference value, the shading correction error caused by the steep color change can be minimized by further dividing and correcting the image area. Further, since only necessary portions can be subdivided, correction data can be reduced (S308).

なお、実施例2では各々の領域ごとに変化率を求め、必要であれば領域を分割してシェーディング補正を行ったが、必要であれば領域を分割して、各々の領域ごとの変化率をもとにあらかじめ補正値を記憶手段に記憶しておいて、前記あらかじめ記憶された補正値を基に、シェーディング補正を行うように構成しても良い。   In the second embodiment, the change rate is obtained for each region, and the shading correction is performed by dividing the region if necessary. However, if necessary, the region is divided and the change rate for each region is calculated. The correction value may be stored in the storage unit in advance, and shading correction may be performed based on the correction value stored in advance.

本発明の実施例の輝度または色シェーディング処理装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the brightness | luminance or color shading processing apparatus of the Example of this invention. 本発明の実施例による画像データの測定領域を表す図である。It is a figure showing the measurement area | region of the image data by the Example of this invention. 本発明の実施例による輝度または色シェーディング検査のフローチャートである。4 is a flowchart of luminance or color shading inspection according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例による画像データをエリアごとに表した図である。It is the figure which represented the image data by the Example of this invention for every area. 本発明の実施例の図4のx1y3,x2y4,x3y5エリアにおけるCrの分布を表す図である。It is a figure showing distribution of Cr in the x1y3, x2y4, x3y5 area of FIG. 4 of the Example of this invention. 本発明の実施例による画像データにおいて、色の変化が小さいエリアのCrの分布を表す図である。It is a figure showing distribution of Cr of the area with a small color change in the image data by the Example of this invention. 本発明の実施例による撮像装置、ここではデジタルスチルカメラの構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a configuration of an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention, here, a digital still camera. 本発明の実施例による色シェーディング補正係数算出方法のフローチャートである。4 is a flowchart of a method for calculating a color shading correction coefficient according to an embodiment of the present invention. 実施例2に記載のデジタルスチルカメラにおける実施例3の色シェーディング補正方法の実施例の流れを表すフローチャートである。10 is a flowchart showing a flow of an embodiment of a color shading correction method of Embodiment 3 in the digital still camera described in Embodiment 2; 図2の画像データを色の変化率の高いエリアで細分割した図である。FIG. 3 is a diagram in which the image data in FIG. 2 is subdivided into areas with a high color change rate.

符号の説明Explanation of symbols

10 光源
20 デジタルスチルカメラ
21 レンズ
22 CCD
23 A/D変換回路
24 画像メモリ
25 制御手段
26 通信回路
30 色むら、色シェーディング処理装置
31 通信回路
32 画像メモリ
33 変化率算出手段
34 判定手段
35 制御手段
10 Light source 20 Digital still camera 21 Lens 22 CCD
23 A / D conversion circuit 24 Image memory 25 Control means 26 Communication circuit 30 Color unevenness, color shading processing device 31 Communication circuit 32 Image memory 33 Change rate calculation means 34 Determination means 35 Control means

Claims (10)

画像データ内に設定された所定の測定領域の画像データの変化率を検出する第1の検出手段と、
前記第1の検出手段で検出した変化率が所定値よりも大きいと判定された場合には、前記測定領域を複数の領域に分割して、分割された複数の測定領域ごとに前記画像データの変化率を検出する第2の検出手段と、
前記第1、第2の検出手段から検出された検出結果を基に、シェーディング補正値を求める演算手段とを有することを特徴とするシェーディング処理装置。
First detecting means for detecting a rate of change of image data in a predetermined measurement region set in the image data;
If it is determined that the rate of change detected by the first detection means is greater than a predetermined value, the measurement area is divided into a plurality of areas, and the image data of the image data is divided into a plurality of divided measurement areas. A second detection means for detecting the rate of change;
A shading processing apparatus comprising: an arithmetic unit that obtains a shading correction value based on the detection results detected by the first and second detection units.
前記演算手段で求めたシェーディング補正値を基に、前記画像データを補正する補正手段を更に有することを特徴とする請求項1に記載のシェーディング処理装置。   The shading processing apparatus according to claim 1, further comprising a correcting unit that corrects the image data based on a shading correction value obtained by the calculating unit. 前記第1の検出手段は、前記所定の測定領域の画像データの平均値を検出することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のシェーディング処理装置。   The shading processing apparatus according to claim 1, wherein the first detection unit detects an average value of image data in the predetermined measurement region. 前記第2の検出手段は、前記測定領域の複数の画素からの画像データの標準偏差を求めて、前記画像データの変化率を検出することを特徴とすることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のシェーディング処理装置。   The second detection means is characterized in that a change rate of the image data is detected by obtaining a standard deviation of the image data from a plurality of pixels in the measurement region. Item 4. The shading processing device according to any one of Items 3 to 3. 前記第1、第2の検出手段で検出する画像データの変化率は、前記測定領域内の輝度の変化率または、前記測定領域内の色の変化率であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のシェーディング処理装置。   The rate of change of image data detected by the first and second detection means is a rate of change of luminance in the measurement region or a rate of change of color in the measurement region. The shading processing apparatus according to claim 4. 分割された複数の領域ごとに、シェーディング補正値を記憶するシェーディング処理装置であって、
画像データの変化率が所定値よりも大きい領域については、画像データの変化率が所定値よりも小さい領域よりも、領域の分割数を大きく設定して、各々の領域ごとにシェーディング補正値を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段で記憶されたシェーディング補正値を用いて、画像データの補正を行う補正手段を有することを特徴とするシェーディング処理装置。
A shading processing device that stores a shading correction value for each of a plurality of divided areas,
For areas where the rate of change of image data is greater than a predetermined value, set the number of area divisions larger than areas where the rate of change of image data is less than a predetermined value, and store shading correction values for each area. Storage means for
A shading processing apparatus comprising correction means for correcting image data using a shading correction value stored in the storage means.
前記シェーディング補正値は、画像データをシェーディング補正する際の補正の割合であることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のシェーディング処理装置。   The shading processing apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the shading correction value is a correction ratio when the image data is subjected to shading correction. 撮像素子に像を結像するレンズと、
前記撮像素子からの信号をA/D変換するA/D変換器と、
前記A/D変換器から出力された信号に、カメラ信号処理を行うカメラ信号処理手段とを有することを特徴とする請求項2乃至7のいずれか1項に記載のシェーディング処理装置。
A lens that forms an image on the image sensor;
An A / D converter for A / D converting a signal from the image sensor;
8. The shading processing apparatus according to claim 2, further comprising camera signal processing means for performing camera signal processing on the signal output from the A / D converter.
画像データ内に設定された所定の測定領域の画像データの変化率を検出する第1の検出工程と、
前記第1の検出工程で検出した変化率が所定値よりも大きいと判定された場合には、前記測定領域を複数の領域に分割して、分割された複数の測定領域ごとに前記画像データの変化率を検出する第2の検出工程と、
前記第1、第2の検出工程から検出された検出結果を基に、シェーディング補正値を求める演算工程とを有することを特徴とするシェーディング処理方法。
A first detection step of detecting a change rate of image data in a predetermined measurement region set in the image data;
If it is determined that the rate of change detected in the first detection step is greater than a predetermined value, the measurement area is divided into a plurality of areas, and the image data is divided into a plurality of divided measurement areas. A second detection step for detecting the rate of change;
A shading processing method comprising: a calculation step of obtaining a shading correction value based on the detection results detected from the first and second detection steps.
分割された複数の領域ごとに、シェーディング補正値を記憶するシェーディング処理方法であって、
画像データの変化率が所定値よりも大きい領域については、画像データの変化率が所定値よりも小さい領域よりも、領域の分割数を大きく設定して、各々の領域ごとにシェーディング補正値を記憶する記憶工程と、
前記記憶工程で記憶されたシェーディング補正値を用いて、画像データの補正を行う補正工程を有することを特徴とするシェーディング処理方法。
A shading processing method for storing a shading correction value for each of a plurality of divided areas,
For areas where the rate of change of image data is greater than a predetermined value, set the number of area divisions larger than areas where the rate of change of image data is less than a predetermined value, and store shading correction values for each area. A storage process to
A shading processing method comprising: a correction step of correcting image data using the shading correction value stored in the storage step.
JP2004123869A 2004-04-20 2004-04-20 Shading method Expired - Fee Related JP4579570B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004123869A JP4579570B2 (en) 2004-04-20 2004-04-20 Shading method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004123869A JP4579570B2 (en) 2004-04-20 2004-04-20 Shading method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005309651A true JP2005309651A (en) 2005-11-04
JP4579570B2 JP4579570B2 (en) 2010-11-10

Family

ID=35438395

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004123869A Expired - Fee Related JP4579570B2 (en) 2004-04-20 2004-04-20 Shading method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4579570B2 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007181142A (en) * 2005-12-28 2007-07-12 Canon Inc Color processing method and its device
JP2007267079A (en) * 2006-03-29 2007-10-11 Murata Mach Ltd Shading data inspection method and image reader
KR100793938B1 (en) 2006-06-14 2008-01-16 주식회사 아이닉스 Device and method for shading compensation
US8094343B2 (en) 2007-08-31 2012-01-10 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Image processor
US8159716B2 (en) 2007-08-31 2012-04-17 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Image processing device performing image correction by using a plurality of sample images
US8174731B2 (en) 2007-08-31 2012-05-08 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Image processing device outputting image for selecting sample image for image correction
US8284417B2 (en) 2007-08-31 2012-10-09 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Image processing device capable of preventing needless printing
US8311323B2 (en) 2007-08-31 2012-11-13 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Image processor for converting image by using image retrieved based on keyword
US8390905B2 (en) 2007-08-31 2013-03-05 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Image processing device extracting desired region to be used as model for image correction

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04207665A (en) * 1990-11-30 1992-07-29 Omron Corp Image processor
JP2003174602A (en) * 2001-12-05 2003-06-20 Olympus Optical Co Ltd Image display system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04207665A (en) * 1990-11-30 1992-07-29 Omron Corp Image processor
JP2003174602A (en) * 2001-12-05 2003-06-20 Olympus Optical Co Ltd Image display system

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007181142A (en) * 2005-12-28 2007-07-12 Canon Inc Color processing method and its device
JP2007267079A (en) * 2006-03-29 2007-10-11 Murata Mach Ltd Shading data inspection method and image reader
KR100793938B1 (en) 2006-06-14 2008-01-16 주식회사 아이닉스 Device and method for shading compensation
US8094343B2 (en) 2007-08-31 2012-01-10 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Image processor
US8159716B2 (en) 2007-08-31 2012-04-17 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Image processing device performing image correction by using a plurality of sample images
US8174731B2 (en) 2007-08-31 2012-05-08 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Image processing device outputting image for selecting sample image for image correction
US8284417B2 (en) 2007-08-31 2012-10-09 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Image processing device capable of preventing needless printing
US8311323B2 (en) 2007-08-31 2012-11-13 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Image processor for converting image by using image retrieved based on keyword
US8390905B2 (en) 2007-08-31 2013-03-05 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Image processing device extracting desired region to be used as model for image correction

Also Published As

Publication number Publication date
JP4579570B2 (en) 2010-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4378746B2 (en) Digital image sensor and method capable of detecting defective pixels
EP1528797B1 (en) Image processing apparatus, image-taking system and image processing method
JP4374488B2 (en) Digital image system and method for combining demosaicing and bad pixel correction
US6381357B1 (en) Hi-speed deterministic approach in detecting defective pixels within an image sensor
US6924841B2 (en) System and method for capturing color images that extends the dynamic range of an image sensor using first and second groups of pixels
TWI395958B (en) Defective pixel detection and correction devices, systems, and methods for detecting and correcting defective pixel
KR101666137B1 (en) Method for estimating a defect in an image-capturing system, and associated systems
JP2008160730A (en) Image processor for correcting signal irregularity, calibration method, imaging apparatus, image processing program, and image processing method
JP4579570B2 (en) Shading method
WO2005084015A1 (en) Defective pixel detection device and method, and imaging device
JP2004320128A (en) Defective pixel correction device
US8717465B2 (en) Blemish detection sytem and method
JP4244046B2 (en) Image processing method and image processing apparatus
JPH11205812A (en) White balance control method and system thereof
JP2011114473A (en) Pixel defect correction device
KR100645856B1 (en) Signal processing method and image acquisition device
CN111435080B (en) Water level measuring method, device and system
JP2002271806A (en) Pixel defect signal correction circuit for ccd image pickup element
JP2011114760A (en) Method for inspecting camera module
JP2730806B2 (en) Evaluation method of solid-state imaging device
JP3950266B2 (en) Image processing method and apparatus
TWI528817B (en) Image capture devices and image processing method thereof
JP2672735B2 (en) Inspection method for solid-state image sensor
JP2948291B2 (en) Evaluation device for color image signal
JP2807031B2 (en) Color image signal evaluation method and color image signal evaluation apparatus using this evaluation method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070413

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20100201

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100331

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100406

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100531

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20100630

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100824

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100826

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130903

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees