JP2007288724A - 歪補正方法及び歪補正装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】格子状パターンの画像における各縦方向分割領域毎に、横方向画像座標と横方向実座標との関係を示す第1のn次近似式を求め、横方向分割点の横方向画像座標を第1のn次近似式に代入して得られる横方向実座標と縦方向画像座標との関係を示す第2のn次近似式の係数を横方向歪補正パラメータとして記憶する工程と、各横方向分割領域毎に、縦方向画像座標と縦方向実座標との関係を示す第3のn次近似式を求め、縦方向分割点の縦方向画像座標を第3のn次近似式に代入して得られる縦方向実座標と横方向画像座標との関係を示す第4のn次近似式の係数を縦方向歪補正パラメータとして記憶する工程とを有し、横方向歪補正パラメータ及び縦方向歪補正パラメータに基づいて画像座標のレンズ歪誤差を補正する。
【選択図】図3
Description
この歪補正パラメータ算出モードはCCDカメラ20の実運用前に、事前に行なわれるものであり、CCDカメラ20に設けられたレンズ21の光学特性に応じて個別に歪補正パラメータを求めるモードである。また、歪補正パラメータ算出モードでは、予め用意してある格子状パターンのチャート40をCCDカメラ20によって撮像する。なお、例えば、CCDカメラ20がLCDパネルの欠陥検査装置等で使用されるものである場合、チャート40に代えてLCDパネルを撮像しても良い。LCDパネルであっても、画素領域と配線パターンとによって等間隔な明暗のある格子状パターンが形成されているため、チャート40の代用品として使用することができる。以下の説明では、このチャート40のデジタル画像データが画像データ記憶部13に記憶されているものとする。
図3は、X座標歪補正パラメータの算出処理を示すフローチャートである。
まず、信号処理部12は、画像データ記憶部13からチャート40のデジタル画像データを取得し、チャート40のCCD画像をY方向に対して複数の領域(縦方向分割領域)に分割する(ステップS1)。本実施形態では、図4に示すように、CCD画像をA〜Fの6つの領域に分割し、各縦方向分割領域A〜FのY方向における中心点の画像座標をそれぞれYCA〜YCFとする。
図9は、Y座標歪補正パラメータの算出処理を示すフローチャートである。なお、この処理は、上述した図3のステップS1〜S11の処理をY方向に対して同様に行うものであるので、詳細な説明は省略する。
次に、CCDカメラ20の実運用時において、上述した歪補正パラメータ算出モードによって算出した歪補正パラメータを用いてCCDカメラ20から得られるデジタル画像データに含まれるレンズ歪誤差を補正する歪補正モードについて説明する。なお、CCDカメラ20がLCDパネルの欠陥検査装置等で使用される場合、被写体30としてLCDパネルを撮像し、このデジタル画像データが画像データ記憶部13に記憶されているものとする。
図11は、X座標の歪補正処理を示すフローチャートである。
まず、信号処理部12は、歪補正パラメータ記憶部14からX座標歪補正パラメータを取得し(ステップS40)、上記(2)〜(5)式で示される3次近似式を生成する(ステップS41)。そして、信号処理部12は、LCDパネルのCCD画像における任意の点Pの画像座標YCPを上記(2)〜(5)式にそれぞれ代入し、(2)式から実座標XL0(YCP)、(3)式から実座標XL1(YCP)、(4)式から実座標XL2(YCP)、(5)式から実座標XL3(YCP)を算出する(ステップS42)。
図12は、Y座標の歪補正処理を示すフローチャートである。
まず、信号処理部12は、歪補正パラメータ記憶部14からY座標歪補正パラメータを取得し(ステップS50)、上記(7)〜(10)式で示される3次近似式を生成する(ステップS51)。そして、信号処理部12は、LCDパネルの画像における任意の点Pの画像座標XCPを上記(7)〜(10)式にそれぞれ代入し、(7)式から実座標YL10(XCP)、(8)式から実座標YL11(XCP)、(9)式から実座標YL12(XCP)、(10)式から実座標YL13(XCP)を算出する(ステップS52)。
Claims (7)
- 表示基板の表面をレンズを介して撮像する撮像素子から得られる画像信号に基づき、前記撮像素子上の座標(画像座標)を前記表示基板上の座標(実座標)に変換する場合において、前記画像座標のレンズ歪誤差を補正する歪補正方法であって、
事前に撮像した所定の格子状パターンの画像を縦方向に対して複数の領域(縦方向分割領域)に分割し、
各縦方向分割領域毎に、横方向の画像座標を示す横方向画像座標と、前記格子状パターンの横方向の実座標を示す横方向実座標との関係を示す第1のn次近似式を求め、
各縦方向分割領域毎に、横方向において所定の間隔で並ぶ、少なくとも(n+1)個の点(横方向分割点)の横方向画像座標を前記第1のn次近似式に代入することにより、各横方向分割点の横方向実座標を算出し、
各縦方向分割領域毎に、前記横方向分割点の横方向実座標と縦方向画像座標との関係を示す(n+1)個の第2のn次近似式を求め、
前記第2のn次近似式の係数を横方向歪補正パラメータとして記憶する工程と、
前記所定の格子状パターンの画像を横方向に対して複数の領域(横方向分割領域)に分割し、
各横方向分割領域毎に、縦方向画像座標と前記格子状パターンの縦方向実座標との関係を示す第3のn次近似式を求め、
各横方向分割領域毎に、縦方向において所定の間隔で並ぶ、少なくとも(n+1)個の点(縦方向分割点)の縦方向画像座標を前記第3のn次近似式に代入することにより、各縦方向分割点の縦方向実座標を算出し、
各横方向分割領域毎に、前記縦方向分割点の縦方向実座標と横方向画像座標との関係を示す(n+1)個の第4のn次近似式を求め、
前記第4のn次近似式の係数を縦方向歪補正パラメータとして記憶する工程と、
を有し、
実運用時には、
前記横方向歪補正パラメータ及び縦方向歪補正パラメータに基づいて、前記画像座標のレンズ歪誤差を補正する
ことを特徴とする歪補正方法。 - 実運用時において、任意の点の画像座標を補正する場合、
前記横方向歪補正パラメータを係数とする(n+1)個の第2のn次近似式に、前記任意の点の縦方向画像座標をそれぞれ代入して得られる前記任意の点の横方向実座標と、前記各横方向分割点の横方向画像座標とに基づき、前記任意の点に関する横方向実座標と横方向画像座標との関係を示す第5のn次近似式を求め、当該第5のn次近似式に、前記任意の点の横方向画像座標を代入することでレンズ歪誤差を補正して横方向実座標を算出し、
また、前記縦方向歪補正パラメータを係数とする(n+1)個の第4のn次近似式に、前記任意の点の横方向画像座標をそれぞれ代入して得られる前記任意の点の縦方向実座標と、前記各第2の点の縦方向画像座標とに基づき、前記任意の点に関する縦方向実座標と縦方向画像座標との関係を示す第6のn次近似式を求め、当該第6のn次近似式に、前記任意の点の縦方向画像座標を代入することでレンズ歪誤差を補正して縦方向実座標を算出することを特徴とする請求項1記載の歪補正方法。 - 各縦方向分割領域毎に縦方向の射影を算出し、当該射影において等間隔で並ぶ特徴点を抽出し、前記特徴点の横方向の画像座標を示す横方向画像座標と、前記格子状パターンの横方向における実際の特徴点の座標を示す横方向実座標とに基づいて、前記横方向画像座標と横方向実座標との関係を示す第1のn次近似式を求め、
また、各横方向分割領域毎に横方向の射影を算出し、当該射影において等間隔で並ぶ特徴点を抽出し、前記特徴点の縦方向の画像座標を示す縦方向画像座標と、前記格子状パターンの縦方向における実際の特徴点の座標を示す縦方向実座標とに基づいて、前記縦方向画像座標と横方向実座標との関係を示す第3のn次近似式を求めることを特徴とする請求項1または2記載の歪補正方法。 - 前記各縦方向分割領域毎に算出した射影、及び前記横方向分割領域毎に算出した射影に対し、所定の低周波除去処理を施すことを特徴とする請求項3記載の歪補正方法。
- 前記低周波除去処理として、前記各縦方向分割領域毎に算出した射影、及び前記横方向分割領域毎に算出した射影に対し、それぞれ移動平均分の除去を行うことを特徴とする請求項4記載の歪補正方法。
- 前記低周波除去処理として、前記縦方向分割領域毎に算出した射影、及び前記縦方向分割領域毎に算出した射影に対し、それぞれフーリエ変換を行い、所定の周波数成分を除去した後、逆フーリエ変換を行うことを特徴とする請求項4記載の歪補正方法。
- 表示基板の表面をレンズを介して撮像する撮像素子から得られる画像信号に基づき、前記撮像素子上の座標(画像座標)を前記表示基板上の座標(実座標)に変換する場合において、前記画像座標のレンズ歪誤差を補正する歪補正装置であって、
事前に撮像した所定の格子状パターンの画像を縦方向に対して複数の領域(縦方向分割領域)に分割し、各縦方向分割領域毎に、横方向の画像座標を示す横方向画像座標と、前記格子状パターンの横方向の実座標を示す横方向実座標との関係を示す第1のn次近似式を求め、各縦方向分割領域毎に、横方向において所定の間隔で並ぶ、少なくとも(n+1)個の点(横方向分割点)の横方向画像座標を前記第1のn次近似式に代入することにより、各横方向分割点の横方向実座標を算出し、各縦方向分割領域毎に、前記横方向分割点の横方向実座標と縦方向画像座標との関係を示す(n+1)個の第2のn次近似式を求める第1の信号処理手段と、
当該第1の信号処理手段によって求めた前記第2のn次近似式の係数を横方向歪補正パラメータとして記憶する第1の記憶手段と、
前記所定の格子状パターンの画像を横方向に対して複数の領域(横方向分割領域)に分割し、各横方向分割領域毎に、縦方向画像座標と前記格子状パターンの縦方向実座標との関係を示す第3のn次近似式を求め、各横方向分割領域毎に、縦方向において所定の間隔で並ぶ、少なくとも(n+1)個の点(縦方向分割点)の縦方向画像座標を前記第3のn次近似式に代入することにより、各縦方向分割点の縦方向実座標を算出し、各横方向分割領域毎に、前記縦方向分割点の縦方向実座標と横方向画像座標との関係を示す(n+1)個の第4のn次近似式を求める第2の信号処理手段と、
当該第2の信号処理手段によって求めた前記第4のn次近似式の係数を縦方向歪補正パラメータとして記憶する第2の記憶手段と、
実運用時には、前記横方向歪補正パラメータ及び縦方向歪補正パラメータに基づいて、前記画像座標のレンズ歪誤差を補正する第3の信号処理手段と
を具備することを特徴とする歪補正装置。
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