JP2010103642A - シェーディング補正装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で効率の良い色シェーディング補正を精度良く行うシェーディング補正装置を得ること。
【解決手段】画像領域上の所定の位置毎に色シェーディング補正を行う補正係数を記憶しておく赤色用補正係数レジスタ１１Ｒおよび青色用補正係数レジスタ１１Ｂと、映像信号内の画素のうち補正係数が設定されていない画素位置の補正係数を補間処理によって算出する線形補間部１５と、を備え、補正係数は、赤色用または青色用の補正係数であって赤色画素または青色画素に隣接する緑色画素の画素値を基準にした補正係数であり、赤色または青色の映像信号を出力する際には補間処理によって算出した補正係数によって色シェーディング補正を行なって映像信号を出力し、緑色の映像信号を出力する際には緑色への色シェーディング補正を行なうことなく映像信号を出力する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、映像信号のシェーディング補正を行うシェーディング補正装置に関するものである。

近年、デジタルスチルカメラや携帯電話等に搭載されるＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子であるイメージセンサは、電子機器本体の小型化に伴って、小型化および低背化が求められている。特に低背化が進むと、光学系とイメージセンサとの距離が縮まるので、イメージセンサの周辺部では入射光の入射角が中央部に比べて小さくなる。光にはレンズや赤外光カットフィルタ等を通過する際の屈折率が、光の波長に比例して高くなる性質がある。このため、イメージセンサへの入射光の入射角が小さくなると、光の波長によって光の結像する位置が変わってくることとなる。その結果、イメージセンサからの出力映像に色シェーディングが発生し、イメージセンサの周辺部で色つきが見られるようになる。

このため、特許文献１に記載のシェーディング補正装置は、イメージセンサの座標（ｘ，ｙ）に対応した補正係数を以下に示すＮ次（Ｎは２以上の整数）の曲面関数で色毎に近似することによって、色シェーディングを補正していた。Ｎ次の曲面関数：ｆ（ｘ，ｙ）＝ａ₀₁×ｙ＋ａ₀₂×ｙ²＋ａ₁₀×ｘ＋ａ₁₁×ｘｙ＋ａ₁₂×ｘｙ²＋ａ₂₀×ｘ²＋ａ₂₁×ｘ²ｙ＋ａ₂₂×ｘ²ｙ²＋・・・＋ａ_N-1N-1×ｘ^N-1ｙ^N-1。
また、特許文献２に記載のシェーディング補正装置は、補正処理単位（ブロック）内の画像を補正するためのブロック補正値のうち、一部のブロックのブロック補正値を記憶しておき、このブロック補正値に基づいて他のブロックのブロック補正値を算出している。そして、記憶しておいたブロック補正値と算出したブロック補正値とに基づいて、画像を構成する画素の輝度値を補正している。

しかしながら、画素の小型化に伴って、画素のレイアウト起因で生じる色シェーディングが問題となってきている。上記特許文献１では、Ｎ次の曲面関数で表現できる補正しか行えず、画素レイアウト起因で生じる色むらを精度良く補正することはできなかった。

また、上記特許文献２では、画素の輝度値を補正しているに過ぎず、色シェーディングを効率良く補正することはできなかった。さらに、色シェーディングを行うと、例えば赤、緑、青、緑といった４色分の補正値を記憶しておかなければならず、回路構成が大きくなるという問題があった。

特開平８−７９７７３号公報 特開２００６−２４６１９６号公報

本発明は、簡易な構成で効率の良い色シェーディング補正を精度良く行うシェーディング補正装置を得ることを目的とする。

本願発明の一態様によれば、画面上に表示される画像領域上の所定位置に設定されて各位置に応じた映像信号の色シェーディング補正を行う補正係数を、前記位置毎に色シェーディング補正係数として出力する補正係数出力部と、前記映像信号内の画素のうち前記色シェーディング補正係数が設定されていない画素位置の色シェーディング補正に用いる色シェーディング補正係数を、前記補正係数出力部からの色シェーディング補正係数を用いた補間処理によって算出する補正係数補間部と、を備え、前記補正係数出力部が出力する色シェーディング補正係数は、色シェーディング補正対象となる第１の色への色シェーディング補正係数であって、且つ前記第１の色の画素に隣接する第２の色の画素値に応じた色シェーディング補正係数であり、前記第１の色の映像信号を出力する際には、前記補正係数補間部が前記第１の色への色シェーディング補正係数を補間処理によって算出するとともに算出した色シェーディング補正係数によって前記第１の色への色シェーディング補正を行って前記第１の色の映像信号を出力し、かつ前記第２の色の映像信号を出力する際には前記第２の色への色シェーディング補正を行うことなく前記第２の色の映像信号を出力することを特徴とするシェーディング補正装置が提供される。

この発明によれば、簡易な構成で効率の良い色シェーディング補正を精度良く行うことが可能になるという効果を奏する。

以下に、本発明に係るシェーディング補正装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るシェーディング補正装置を備えた撮像装置の構成を示すブロック図である。撮像装置１は、映像を撮像するとともに映像信号を色シェーディング補正や輝度シェーディング補正して映像出力する装置であり、レンズ２、撮像素子３、Ａ／Ｄ変換部４、色シェーディング補正部１０、輝度シェーディング補正部５、出力部６を備えている。

撮像装置１は、撮像素子３、Ａ／Ｄ変換部４、色シェーディング補正部１０、輝度シェーディング補正部５、出力部６によってイメージセンサを構成している。そして、撮像装置１は、イメージセンサの画像処理部として色シェーディング補正部１０を有している。

本実施の形態の色シェーディング補正部１０は、色シェーディングを低減するための補正値（以下、色シェーディング補正係数という）を画面上に所定の間隔で配置するとともに、色シェーディング補正係数のない領域の色シェーディング補正係数を近傍の色シェーディング補正係数を用いた線形補間処理によって生成する。また、色シェーディング補正部１０は、赤色と緑色の着色状態の比や青色と緑色の着色状態の比が１対１に近づくよう赤色や青色の画素を色シェーディング補正する。このため、色シェーディング補正部１０は、緑色に対する赤色の色シェーディング補正と、緑色に対する青色の色シェーディング補正を行う。なお、本実施の形態では、緑色が特許請求の範囲に記載の第２の色に対応し、赤色と青色が特許請求の範囲に記載の第１の色に対応する。

レンズ２は、撮像装置１の外部から光を集光し、集光した光を集光光５１として撮像素子３に送る。撮像素子３は、レンズ２からの集光光５１をアナログ信号５２に変換してＡ／Ｄ変換部４に送る。Ａ／Ｄ変換部４は、撮像素子３からのアナログ信号５２をデジタルの映像信号５３に変換して色シェーディング補正部１０に送る。

色シェーディング補正部１０は、Ａ／Ｄ変換部４からの映像信号５３を色シェーディング補正するとともに、色シェーディング補正した信号を色シェーディング補正後映像信号５４として輝度シェーディング補正部５に送る。

輝度シェーディング補正部５は、色シェーディング補正部１０からの色シェーディング補正後映像信号５４を輝度シェーディング補正するとともに、輝度シェーディングした信号を輝度シェーディング補正後映像信号５５として出力部６に送る。出力部６は、色シェーディング補正および輝度シェーディング補正が行われた映像信号を出力する。

つぎに、撮像装置１の動作手順について説明する。撮像装置１の外部から入光してくる光はレンズ２で集光されて撮像素子３に送られる。撮像素子３は、ベイヤー配列の色フィルタ配列を有したｍ×ｎ画素（ｍとｎは自然数）の撮像素子で集光光５１の光学像を光電変換し、画素毎にアナログ信号５２を生成する。図２は、ベイヤー配列を示す図である。同図に示すように、ベイヤー配列１０１では、Ｙ軸（縦方向）の偶数段目には、Ｘ軸方向（横方向）に緑、赤、緑、赤、・・・の順番で並ぶ色フィルタが配置され、Ｙ軸の奇数段目には、Ｘ軸方向に青、緑、青、緑、・・・の順番で並ぶ色フィルタが配置されている。

撮像素子３で生成されたアナログ信号５２は、Ａ／Ｄ変換部４でデジタルの映像信号に変換される。そして、映像信号は色シェーディング補正部１０で色シェーディング補正され、さらに輝度シェーディング補正部５で輝度シェーディング補正される。色シェーディング補正および輝度シェーディング補正が行われた映像信号は出力部６から出力される。

色シェーディング補正部１０に入力される映像信号５３には色シェーディングが含まれている。色シェーディングは、一様な輝度を持った被写体を撮影した際に、色が不均一に着色する状態（色むら）である。この着色を低減するには、その着色をキャンセルするような色シェーディング補正係数を映像信号５３に積算すればよい。本実施の形態の色シェーディング補正部１０は、映像信号５３の各座標で、隣接する緑色画素の画素値を基準にして赤色および青色に色シェーディング補正係数を掛ける。このとき、色シェーディング補正部１０は、赤色と緑色の着色状態の比が１対１に近づくよう赤色の画素を色シェーディング補正するとともに、青色と緑色の着色状態の比が１対１に近づくよう青色の画素を色シェーディング補正する。これにより、色シェーディング補正部１０は、映像信号５３の色シェーディングを低減する。

ここで、色シェーディング補正部１０の詳細な構成について説明する。図３は、色シェーディング補正部の構成を示すブロック図である。色シェーディング補正部１０は、赤色用補正係数レジスタ１１Ｒ、青色用補正係数レジスタ１１Ｂ、アドレスカウンタ１２、ＨＶカウンタ１３、セレクタ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１７、線形補間部１５、掛算器（積算器）１６を有している。なお、ここでの赤色用補正係数レジスタ１１Ｒ、青色用補正係数レジスタ１１Ｂが特許請求の範囲に記載の補正係数出力部に対応する。また、ここでの線形補間部１５が特許請求の範囲に記載の補正係数補間部に対応する。

アドレスカウンタ１２は、図示しないタイミング制御回路からの指示に従って、シェーディング補正の対象となる画素の位置（後述の格子の位置）を順番に生成する。本実施の形態では、色シェーディングを低減するための色シェーディング補正係数を画面上（画素領域）に所定の間隔で配置しておく。この色シェーディング補正係数の配置間隔によって構成される各格子が、色シェーディング補正処理（補間処理）の単位となる。したがって、色シェーディング補正部１０は、各格子を構成する４つの格子点に設定される４つの色シェーディング補正係数を用いて格子点内の色シェーディング補正係数を算出（補間）する。

図４は、画素領域と色シェーディング補正係数の配置間隔を説明するための図である。画素領域２１では、Ｘ軸方向に対応するｉ方向にｑ（ｑは自然数）画素毎の間隔で色シェーディング補正係数Ｖｉｊが配置され、Ｙ軸方向に対応するｊ方向にｐ（ｐは自然数）画素毎の間隔で色シェーディング補正係数が配置される。図４では、各格子を構成する格子点を格子点Ｌｉｊとして示しており、この格子点Ｌｉｊ上に色シェーディング補正係数が設定されている。色シェーディング補正係数の配置位置で構成される格子は、ｉ方向のサイズがｑ画素であり、ｊ方向のサイズがｐ画素である。なお、映像信号５３は、ベイヤー配列なので、ｐとｑは２の倍数になるよう選んでおく。

ｉ方向のｑ画素やｊ方向のｐ画素は、例えば１２８画素である。例えば、１２８画素の間隔で色シェーディング補正係数を配置することによって、画素領域２１内の全ての領域に色シェーディング補正係数を配置する。このとき、画素領域２１のｉ方向のサイズやｊ方向のサイズが１２８画素の倍数で無ければ、画素領域２１の外側（右端や下端）にも色シェーディング補正係数が設定される。

アドレスカウンタ１２は、格子点を選択するためのカウンタであり、色シェーディング補正係数の位置として格子点Ｌｉｊの位置を示すｉやｊを順番に生成して、赤色用補正係数レジスタ１１Ｒや青色用補正係数レジスタ１１Ｂに送る。

ＨＶカウンタ１３は、画素の座標を決定するカウンタであり、図示しないタイミング制御回路からの指示に従って、シェーディング補正の対象となる画素の座標を順番に生成する。ＨＶカウンタ１３は、アドレスカウンタ１２によって選択された格子点Ｌｉｊを原点とした座標（ｘ，ｙ）を順番に生成する。換言すると、ＨＶカウンタ１３は、格子点Ｌｉｊを左上の格子点とした格子内での座標（ｘ，ｙ）を順番に生成する。ＨＶカウンタ１３は、生成した座標（ｘ，ｙ）をセレクタ１４ａ〜１４ｄ、線形補間部１５、セレクタ１７に送る。

赤色用補正係数レジスタ１１Ｒは、赤色の画素に用いる色シェーディング補正係数を記憶しておくレジスタである。赤色用補正係数レジスタ１１Ｒは、アドレスカウンタ１２から送られてくる格子点Ｌｉｊの番号であるｉとｊを入力し、ｉとｊに対応する色シェーディング補正係数を出力する。具体的には、赤色用補正係数レジスタ１１Ｒは、ｉとｊに対応する色シェーディング補正係数として、Ｒｉｊ、Ｒｉ＋１ｊ、Ｒｉｊ＋１、Ｒｉ＋１ｊ＋１を出力する。Ｒｉｊ、Ｒｉ＋１ｊ、Ｒｉｊ＋１、Ｒｉ＋１ｊ＋１は、それぞれ格子点Ｌｉｊ，Ｌｉ＋１ｊ，Ｌｉｊ＋１，Ｌｉ＋１ｊ＋１上に設定されている色シェーディング補正係数である。赤色用補正係数レジスタ１１ＲからのＲｉｊ、Ｒｉ＋１ｊ、Ｒｉｊ＋１、Ｒｉ＋１ｊ＋１は、それぞれセレクタ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄに送られる。

青色用補正係数レジスタ１１Ｂは、青色の画素に用いる色シェーディング補正係数を記憶しておくレジスタである。青色用補正係数レジスタ１１Ｂは、アドレスカウンタ１２から送られてくる格子点Ｌｉｊの番号であるｉとｊを入力し、ｉとｊに対応する色シェーディング補正係数を出力する。具体的には、青色用補正係数レジスタ１１Ｂは、ｉとｊに対応する色シェーディング補正係数として、Ｂｉｊ、Ｂｉ＋１ｊ、Ｂｉｊ＋１、Ｂｉ＋１ｊ＋１を出力する。Ｂｉｊ、Ｂｉ＋１ｊ、Ｂｉｊ＋１、Ｂｉ＋１ｊ＋１は、それぞれ格子点Ｌｉｊ，Ｌｉ＋１ｊ，Ｌｉｊ＋１，Ｌｉ＋１ｊ＋１上に設定されている色シェーディング補正係数である。青色用補正係数レジスタ１１ＢからのＢｉｊ、Ｂｉ＋１ｊ、Ｂｉｊ＋１、Ｂｉ＋１ｊ＋１は、それぞれセレクタ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄに送られる。

本実施の形態では、図４に示した画素領域（画像領域）２１に対して垂直方向にｐ画素間隔、水平方向にｑ画素間隔で格子点を配置した格子を割り当てておく。そして、赤色用補正係数レジスタ１１Ｒと青色用補正係数レジスタ１１Ｂが、格子の各格子点に割り当てられた色シェーディング補正係数を保存しておく。

セレクタ１４ａは、赤色用補正係数レジスタ１１ＲからのＲｉｊと青色用補正係数レジスタ１１ＢからのＢｉｊを入力するとともに、ＨＶカウンタ１３からの座標（ｘ，ｙ）を入力する。セレクタ１４ａは、ｙが偶数の場合に、色シェーディング補正係数ＶｉｊとしてＲｉｊを選択し線形補間部１５に送る。また、セレクタ１４ａは、ｙが奇数の場合に、色シェーディング補正係数ＶｉｊとしてＢｉｊを選択し線形補間部１５に送る。

同様に、セレクタ１４ｂ，１４ｃ，１４ｄは、それぞれ赤色用補正係数レジスタ１１ＲからのＲｉ＋１ｊ、Ｒｉｊ＋１、Ｒｉ＋１ｊ＋１と、青色用補正係数レジスタ１１ＢからのＢｉ＋１ｊ、Ｂｉｊ＋１、Ｂｉ＋１ｊ＋１を入力するとともに、ＨＶカウンタ１３からの座標（ｘ，ｙ）を入力する。セレクタ１４ｂ，１４ｃ，１４ｄは、それぞれｙが偶数の場合に、色シェーディング補正係数Ｖｉ＋１ｊ，Ｖｉｊ＋１，Ｖｉ＋１ｊ＋１としてＲｉ＋１ｊ、Ｒｉｊ＋１、Ｒｉ＋１ｊ＋１を選択し線形補間部１５に送る。また、セレクタ１４ｂ，１４ｃ，１４ｄは、ｙが奇数の場合に、色シェーディング補正係数Ｖｉ＋１ｊ，Ｖｉｊ＋１，Ｖｉ＋１ｊ＋１としてＢｉ＋１ｊ、Ｂｉｊ＋１、Ｂｉ＋１ｊ＋１を選択し線形補間部１５に送る。

線形補間部１５は、セレクタ１４ａ〜１４ｄから送られてくる色シェーディング補正係数を入力するとともに、ＨＶカウンタ１３から送られてくる座標（ｘ，ｙ）を入力する。線形補間部１５は、セレクタ１４ａ〜１４ｄから送られてくる色シェーディング補正係数を用いて座標（ｘ，ｙ）に応じた色シェーディング補正係数を生成する。線形補間部１５は、ＨＶカウンタ１３から送られてくる座標（ｘ，ｙ）が格子点の座標であれば、セレクタ１４ａ〜１４ｄから送られてくる色シェーディング補正係数をそのまま色シェーディング補正係数に設定する。例えば、ＨＶカウンタ１３から送られてくる座標（ｘ，ｙ）が、原点であれば、線形補間部１５は、セレクタ１４ａから送られてくる色シェーディング補正係数を色シェーディング補正係数に設定する。

一方、線形補間部１５は、ＨＶカウンタ１３から送られてくる座標（ｘ，ｙ）が格子点の座標でなければ、セレクタ１４ａ〜１４ｄから送られてくる色シェーディング補正係数を用いて色シェーディング補正係数を生成する。換言すると、線形補間部１５は、色シェーディング補正係数が設定されていない領域の画素に対して、この画素の最近傍の格子点（画素が含まれている格子を構成する４つの格子点）に与えられた色シェーディング補正係数Ｖｉ＋１ｊ，Ｖｉｊ＋１，Ｖｉ＋１ｊ＋１を用いて色シェーディング補正係数を生成する。このとき、線形補間部１５は、線形補間を用いて色シェーディング補正係数を生成する。

図５は、線形補間に用いる格子点を説明するための図である。座標（ｘ，ｙ）が格子点Ｌｉｊ，Ｌｉ＋１ｊ，Ｌｉｊ＋１，Ｌｉ＋１ｊ＋１内に存在する場合、線形補間部１５は、各格子点Ｌｉｊ，Ｌｉ＋１ｊ，Ｌｉｊ＋１，Ｌｉ＋１ｊ＋１に設定されている色シェーディング補正係数を用いて座標（ｘ，ｙ）の色シェーディング補正係数Ａｘｙを生成する。具体的には、線形補間部１５は、各格子点Ｌｉｊ，Ｌｉ＋１ｊ，Ｌｉｊ＋１，Ｌｉ＋１ｊ＋１に設定されている色シェーディング補正係数Ｖｉ＋１ｊ，Ｖｉｊ＋１，Ｖｉ＋１ｊ＋１を用いて色シェーディング補正係数Ａｘｙを生成する。線形補間部１５は、例えば以下に示す式（１）によって、格子点Ｌｉｊを原点とした座標（ｘ、ｙ）での色シェーディング補正係数Ａｘｙを算出する。

掛算器１６は、線形補間部１５が生成した色シェーディング補正係数Ａｘｙを映像信号５３に掛ける（色シェーディング補正係数Ａｘｙに映像信号５３を乗算して積算する）回路などである。掛算器１６は、積算結果をセレクタ１７に送る。

セレクタ１７は、掛算器１６から送られてくる積算結果と、映像信号５３と、ＨＶカウンタ１３からの座標（ｘ，ｙ）と、を入力する。セレクタ１７は、座標（ｘ，ｙ）に基づいて、掛算器１６からの積算結果または映像信号５３の何れかを選択し、色シェーディング補正後映像信号５４として出力する。セレクタ１７は、座標（ｘ，ｙ）が緑色の画素位置を示す場合に映像信号５３を選択して出力する。また、セレクタ１７は、座標（ｘ，ｙ）が青色または赤色の画素位置を示す場合に掛算器１６からの積算結果を選択して出力する。

つぎに、色シェーディング補正部１０の動作手順について説明する。色シェーディング補正部１０に映像信号５３が入力されると、アドレスカウンタ１２は、映像信号５３の画素の位置に対応する格子の位置（ｉとｊ）を生成する。ここでのｉとｊは、画素が含まれている格子の左上の格子点Ｌｉｊの番号である。アドレスカウンタ１２は、生成したｉとｊを赤色用補正係数レジスタ１１Ｒと青色用補正係数レジスタ１１Ｂに送る。

また、ＨＶカウンタ１３は、映像信号５３の画素の座標（ｘ，ｙ）を生成する。ここでの座標（ｘ，ｙ）は、アドレスカウンタ１２によって選択された格子点Ｌｉｊを原点とした座標である。ＨＶカウンタ１３は、生成した座標（ｘ，ｙ）をセレクタ１４ａ〜１４ｄ、線形補間部１５、セレクタ１７に送る。

ＨＶカウンタ１３およびアドレスカウンタ１２は、映像信号５３の各段で左側から右側に向かって画素の格子位置（ｉとｊ）、画素の座標（ｘ，ｙ）を生成する。ＨＶカウンタ１３およびアドレスカウンタ１２は、１段分の格子位置や１段分の座標の生成を全て終えると、この段よりも１段下の格子位置や座標の生成を行う。これにより、ＨＶカウンタ１３およびアドレスカウンタ１２は、映像信号５３の上段から下段に向かって画素の格子位置、画素の座標を生成する。

ここで、ＨＶカウンタ１３およびアドレスカウンタ１２の動作タイミング（信号の生成タイミング）について説明する。図６は、ＨＶカウンタおよびアドレスカウンタのタイミングチャートである。アドレスカウンタ１２は、ｊ段目の格子位置としてｊ＝０を生成する。このとき、アドレスカウンタ１２は、ｉ列目の格子位置としてｉ＝０、１、２、３の順番でｉの値を生成する。最後のｉまで生成すると、ＨＶカウンタ１３は、ｊ段目の格子位置としてｊ＝１を生成する。そして、アドレスカウンタ１２は、ｉ列目の格子位置としてｉ＝０、１、２、３、・・・の順番でｉの値を生成する。この後、ＨＶカウンタ１３は、ｊ段目の格子位置としてｊ＝２、３、４、・・・の順番でｊの値を生成するとともに、各ｊの値に対してｉ＝０、１、２、３、・・・の順番でｉの値を生成する処理を繰り返す。

換言すると、（ｉ，ｊ）は、（０，０）、（１，０）、（２，０）、（３，０）、・・・の順番で、ｊ＝０段目の格子位置が赤色用補正係数レジスタ１１Ｒと青色用補正係数レジスタ１１Ｂに送られる。ｊ＝０段目の格子位置が全て赤色用補正係数レジスタ１１Ｒと青色用補正係数レジスタ１１Ｂに送られると、ｊ＝１段目の格子位置が赤色用補正係数レジスタ１１Ｒと青色用補正係数レジスタ１１Ｂに送られる。ｊ＝１段目の格子位置では、（ｉ，ｊ）が、（０，１）、（１，１）、（２，１）、（３，１）、・・・の順番で、赤色用補正係数レジスタ１１Ｒと青色用補正係数レジスタ１１Ｂに送られる。ｊ＝１段目の格子位置が全て赤色用補正係数レジスタ１１Ｒと青色用補正係数レジスタ１１Ｂに送られると、ｊ＝２段目、ｊ＝３段目の順番で格子位置が赤色用補正係数レジスタ１１Ｒと青色用補正係数レジスタ１１Ｂに送られる。

ＨＶカウンタ１３は、アドレスカウンタ１２が（ｉ，ｊ）を生成すると、この（ｉ，ｊ）の格子内での座標（ｘ，ｙ）を生成する。ＨＶカウンタ１３は、ｙ段目の座標（画素）としてｙ＝０を生成する。このとき、ＨＶカウンタ１３は、ｘ列目の座標としてｘ＝０、１、２、３、・・・の順番でｘの値を生成する。最後のｘまで生成すると、ＨＶカウンタ１３は、ｙ段目の座標としてｙ＝１を生成する。そして、ＨＶカウンタ１３は、ｘ列目の座標としてｘ＝０、１、２、３、・・・の順番でｘの値を生成する。この後、ＨＶカウンタ１３は、ｙ段目の座標としてｙ＝２、３，４・・・の順番でｙの値を生成するとともに、各ｙの値に対してｘ＝０、１、２、３、・・・の順番でｘの値を生成する処理を繰り返す。

換言すると、（ｘ，ｙ）は、（０，０）、（１，０）、（２，０）、（３，０）、・・・の順番で、ｙ＝０段目の座標がセレクタ１４ａ〜１４ｄ、線形補間部１５、セレクタ１７に送られる。ｙ＝０段目の座標が全てセレクタ１４ａ〜１４ｄなどに送られると、ｙ＝１段目の座標がセレクタ１４ａ〜１４ｄなどに送られる。ｙ＝１段目の座標では、（ｘ，ｙ）が、（０，１）、（１，１）、（２，１）、（３，１）、・・・の順番で、セレクタ１４ａ〜１４ｄなどに送られる。ｙ＝１段目の座標が全てセレクタ１４ａ〜１４ｄなどに送られると、ｙ＝２段目、ｙ＝３段目の順番で座標がセレクタ１４ａ〜１４ｄなどに送られる。

この後、赤色用補正係数レジスタ１１Ｒは、アドレスカウンタ１２から送られてくるｉとｊに対応する色シェーディング補正係数を出力する。具体的には、赤色用補正係数レジスタ１１Ｒは、Ｒｉｊ、Ｒｉ＋１ｊ、Ｒｉｊ＋１、Ｒｉ＋１ｊ＋１を出力する。赤色用補正係数レジスタ１１ＲからのＲｉｊ、Ｒｉ＋１ｊ、Ｒｉｊ＋１、Ｒｉ＋１ｊ＋１は、それぞれセレクタ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄに送られる。

このとき、青色用補正係数レジスタ１１Ｂは、アドレスカウンタ１２から送られてくるｉとｊに対応する色シェーディング補正係数を出力する。具体的には、青色用補正係数レジスタ１１Ｂは、Ｂｉｊ、Ｂｉ＋１ｊ、Ｂｉｊ＋１、Ｂｉ＋１ｊ＋１を出力する。青色用補正係数レジスタ１１ＢからのＢｉｊ、Ｂｉ＋１ｊ、Ｂｉｊ＋１、Ｂｉ＋１ｊ＋１は、それぞれセレクタ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄに送られる。

セレクタ１４ａ〜１４ｄは、図２に示したベイヤー配列１０１と座標（ｘ，ｙ）に基づいて、赤色用補正係数レジスタ１１Ｒからの色シェーディング補正係数または青色用補正係数レジスタ１１Ｂからの色シェーディング補正係数の何れかを選択する。セレクタ１４ａ〜１４ｄは、ｙの最下位ビットが「０」の場合に赤色用補正係数レジスタ１１Ｒからの色シェーディング補正係数を選択し、ｙの最下位ビットが「１」の場合に青色用補正係数レジスタ１１Ｂからの色シェーディング補正係数を選択する。

具体的には、セレクタ１４ａ〜１４ｄは、ｙが偶数の場合に、色シェーディング補正係数Ｖｉｊ，Ｖｉ＋１ｊ，Ｖｉｊ＋１，Ｖｉ＋１ｊ＋１としてそれぞれＲｉｊ、Ｒｉ＋１ｊ、Ｒｉｊ＋１、Ｒｉ＋１ｊ＋１を選択する。また、セレクタ１４ａ〜１４ｄは、ｙが奇数の場合に、色シェーディング補正係数Ｖｉ＋１ｊ，Ｖｉｊ＋１，Ｖｉ＋１ｊ＋１としてそれぞれＢｉ＋１ｊ、Ｂｉｊ＋１、Ｂｉ＋１ｊ＋１を選択する。セレクタ１４ａ〜１４ｄは、選択した色シェーディング補正係数を線形補間部１５に送る。

なお、セレクタ１４ａ〜１４ｄは、ｘが奇数であって且つｙが偶数の場合に赤色用補正係数レジスタ１１Ｒからの色シェーディング補正係数を選択してもよい。また、セレクタ１４ａ〜１４ｄは、ｘが偶数であって且つｙが奇数の場合に青色用補正係数レジスタ１１Ｂからの色シェーディング補正係数を選択してもよい。

線形補間部１５は、セレクタ１４ａ〜１４ｄから送られてくる色シェーディング補正係数を用いて座標（ｘ，ｙ）に応じた色シェーディング補正係数を生成する。線形補間部１５は、ＨＶカウンタ１３から送られてくる座標（ｘ，ｙ）が格子点の座標であれば、セレクタ１４ａ〜１４ｄから送られてくる色シェーディング補正係数をそのまま色シェーディング補正係数に設定する。

具体的には、線形補間部１５は、ＨＶカウンタ１３から送られてくる座標（ｘ，ｙ）が、格子点Ｌｉｊ（原点）であればセレクタ１４ａから送られてくる色シェーディング補正係数を色シェーディング補正係数に設定する。また、線形補間部１５は、ＨＶカウンタ１３から送られてくる座標（ｘ，ｙ）が、格子点Ｌｉ＋１ｊ（ｑ，０）であればセレクタ１４ｂから送られてくる色シェーディング補正係数を色シェーディング補正係数に設定する。また、線形補間部１５は、ＨＶカウンタ１３から送られてくる座標（ｘ，ｙ）が、格子点Ｌｉｊ＋１（０，ｐ）であればセレクタ１４ｃから送られてくる色シェーディング補正係数を色シェーディング補正係数に設定する。また、線形補間部１５は、ＨＶカウンタ１３から送られてくる座標（ｘ，ｙ）が、格子点Ｌｉ＋１ｊ＋１（ｑ，ｐ）であればセレクタ１４ｄから送られてくる色シェーディング補正係数を色シェーディング補正に用いる色シェーディング補正係数に設定する。

また、線形補間部１５は、ＨＶカウンタ１３から送られてくる座標（ｘ，ｙ）が格子点以外の座標（格子内の座標）であれば、セレクタ１４ａ〜１４ｄから送られてくる色シェーディング補正係数を用いて色シェーディング補正係数を生成する。このとき、線形補間部１５は、線形補間を用いて色シェーディング補正係数を生成する。具体的には、線形補間部１５は、上述した式（１）によって、座標（ｘ、ｙ）での色シェーディング補正係数Ａｘｙを算出する。線形補間部１５は、算出した色シェーディング補正係数Ａｘｙを掛算器１６に送る。

そして、掛算器１６は、線形補間部１５が生成した色シェーディング補正係数Ａｘｙを映像信号５３に掛けるとともに、積算結果をセレクタ１７に送る。セレクタ１７は、座標（ｘ，ｙ）に基づいて、掛算器１６からの積算結果または映像信号５３の何れかを選択し、色シェーディング補正後映像信号５４として出力する。セレクタ１７は、座標（ｘ，ｙ）が緑色の画素位置を示す場合に映像信号５３を選択して出力する。また、セレクタ１７は、座標（ｘ，ｙ）が青色または赤色の画素位置を示す場合に掛算器１６からの積算結果を選択して出力する。具体的には、セレクタ１７は、ｘの最下位ビットが「０」の場合に映像信号５３を選択し、ｘの最下位ビットが「１」の場合に掛算器１６の出力を選択する。これにより、セレクタ１７は、色シェーディング補正後映像信号５４を出力する。

このように、色シェーディング補正部１０は、画面上に色シェーディング補正係数を所定の間隔で配置し、色シェーディング補正係数のない領域では近傍の色シェーディング補正係数から補間処理で色シェーディング補正係数を生成するので、小さな記憶領域で色シェーディング補正係数を記憶することが可能となる。このため、全ての色シェーディング補正係数を記憶する場合よりも、赤色用補正係数レジスタ１１Ｒや青色用補正係数レジスタ１１Ｂの保存容量を減らすことができる。また、関数近似で色シェーディング補正係数を与える場合よりも自由度の高い色シェーディング補正係数を設定することができるので精度良く色シェーディング補正を行うことが可能となる。

なお、本実施の形態では、映像信号がベイヤー配列である場合について説明したが、映像信号にデモザイキング等を施して映像信号をＲＧＢ信号やＹＵＶ信号にしてもよい。また、本実施の形態では、補正係数の記憶に赤色用補正係数レジスタ１１Ｒや青色用補正係数レジスタ１１Ｂなどのレジスタを用いたが、レジスタの代わりにメモリを用いてもよい。

また、本実施の形態では、線形補間部１５が線形補間によって色シェーディング補正係数を生成する場合について説明したが、線形補間部１５が高次の補間アルゴリズムによって色シェーディング補正係数を生成してもよい。また、本実施の形態では、各画素に１色が割り当てられる場合について説明したが、各画素に３色を割り当ててもよい。この場合、映像信号５３は、ＲＧＢの３本となる。

このように第１の実施の形態によれば、赤色用補正係数レジスタ１１Ｒや青色用補正係数レジスタ１１Ｂで格子点毎の色シェーディング補正係数を記憶しておくので、色シェーディング補正係数の分布形状を自由に選択して設定できる。したがって、色シェーディングによる色分布に対して柔軟な色シェーディング補正を行うことが可能となる。また、線形補間部１５が線形補間にて色シェーディング補正係数を生成するので、赤色用補正係数レジスタ１１Ｒおよび青色用補正係数レジスタ１１Ｂの記憶容量を削減できる。また、線形補間によって色シェーディング補正係数を生成するので、容易に色シェーディング補正係数を生成することが可能となる。

また、緑色に対する赤色用の色シェーディング補正係数と、緑色に対する青色用の色シェーディング補正係数を記憶しておけばよく、緑色用の色シェーディング補正係数を記憶しておく必要がないので、小さな回路で色シェーディング補正係数を記憶できる。したがって、簡易な構成で効率の良い色シェーディング補正を精度良く行うことが可能となる。

（第２の実施の形態）
つぎに、図７および図８を用いてこの発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態では、色シェーディング補正係数を演算処理によって生成し、生成した色シェーディング補正係数を用いて映像信号５３の色シェーディング補正を行う。このため、色シェーディング補正係数の代わりに、各格子点の左側に隣接する格子点の色シェーディング補正係数との差分を保存しておく。また、最左端の格子点の色シェーディング補正係数は、差分でないそのままの値を保存しておく。

図７は、第２の実施の形態に係るシェーディング補正装置が備える補正係数生成部の構成を示すブロック図である。本実施の形態の色シェーディング補正部１０は、第１の実施の形態の赤色用補正係数レジスタ１１Ｒと青色用補正係数レジスタ１１Ｂの代わりに、補正係数生成部３０Ｒと補正係数生成部３０Ｂを有している。

補正係数生成部３０Ｒは、赤色用最左端補正係数レジスタ３１Ｒと、赤色用差分補正係数レジスタ３２Ｒと、赤色用補正係数演算部３３Ｒと、を含んで構成されている。また、補正係数生成部３０Ｂは、青色用最左端補正係数レジスタ３１Ｂと、青色用差分補正係数レジスタ３２Ｂと、青色用補正係数演算部３３Ｂと、を含んで構成されている。なお、ここでの赤色用最左端補正係数レジスタ３１Ｒ、青色用最左端補正係数レジスタ３１Ｂが特許請求の範囲に記載の補正係数記憶部に対応する。また、ここでの赤色用差分補正係数レジスタ３２Ｒ、青色用差分補正係数レジスタ３２Ｂが特許請求の範囲に記載の差分記憶部に対応する。また、ここでの赤色用補正係数演算部３３Ｒ、青色用補正係数演算部３３Ｂが特許請求の範囲に記載の補正係数算出部に対応している。

赤色用最左端補正係数レジスタ３１Ｒは、赤色の画素に用いる色シェーディング補正係数のうち画素領域内の最左端（ｉ＝０）の色シェーディング補正係数を記憶しておくレジスタである。赤色用最左端補正係数レジスタ３１Ｒは、アドレスカウンタ１２から送られてくるｊを入力し、ｊに対応する色シェーディング補正係数を出力する。具体的には、赤色用最左端補正係数レジスタ３１Ｒは、ｉ＝０および各ｊに対応する色シェーディング補正係数として、Ｒ’０ｊ、Ｒ’０ｊ＋１を出力する。Ｒ’０ｊ、Ｒ’０ｊ＋１は、それぞれ格子点Ｌ０ｊ，Ｌ０ｊ＋１上に設定されている色シェーディング補正係数である。赤色用最左端補正係数レジスタ３１ＲからのＲ’０ｊ、Ｒ’０ｊ＋１は、赤色用補正係数演算部３３Ｒに送られる。

赤色用差分補正係数レジスタ３２Ｒは、隣接する格子点（左側の格子点）に設定される赤色用の色シェーディング補正係数と各格子点に設定される赤色用の色シェーディング補正係数との差分値を赤色用差分補正係数として記憶しておくレジスタである。赤色用差分補正係数レジスタ３２Ｒは、画素領域内の最左端以外（ｉ≠０）の格子に設定する赤色用差分補正係数を記憶しておく。赤色用差分補正係数レジスタ３２Ｒは、アドレスカウンタ１２から送られてくるｉとｊを入力し、ｉとｊに対応する赤色用差分補正係数を出力する。具体的には、赤色用差分補正係数レジスタ３２Ｒは、ｉおよびｊに対応する赤色用差分補正係数として、Ｒ’ｉ＋１ｊ、Ｒ’ｉ＋１ｊ＋１を出力する。Ｒ’ｉ＋１ｊ、Ｒ’ｉ＋１ｊ＋１は、それぞれ格子点Ｌｉ＋１ｊ，Ｌｉ＋１ｊ＋１上に設定されている赤色用差分補正係数である。赤色用差分補正係数レジスタ３２ＲからのＲ’ｉ＋１ｊ、Ｒ’ｉ＋１ｊ＋１は、赤色用補正係数演算部３３Ｒに送られる。

赤色用補正係数演算部３３Ｒは、赤色用最左端補正係数レジスタ３１Ｒが記憶している最左端の色シェーディング補正係数と赤色用差分補正係数レジスタ３２Ｒが記憶している赤色用差分補正係数とを用いて、各格子点に設定される色シェーディング補正係数を算出する。赤色用補正係数演算部３３Ｒは、ｉ＝０の格子点に設定する色シェーディング補正係数として赤色用最左端補正係数レジスタ３１Ｒが記憶している最左端の色シェーディング補正係数を出力する。また、赤色用補正係数演算部３３Ｒは、ｉ＝１の格子点に設定する色シェーディング補正係数を算出する場合には、最左端の色シェーディング補正係数に、ｉ＝１に対応する赤色用差分補正係数を加算して出力する。これにより、赤色用補正係数演算部３３Ｒは、第１の実施の形態の赤色用補正係数レジスタ１１Ｒと同様にＲｉｊ、Ｒｉ＋１ｊ、Ｒｉｊ＋１、Ｒｉ＋１ｊ＋１を出力する。

また、青色用最左端補正係数レジスタ３１Ｂ、青色用差分補正係数レジスタ３２Ｂ、青色用補正係数演算部３３Ｂは、それぞれ赤色用最左端補正係数レジスタ３１Ｒ、赤色用差分補正係数レジスタ３２Ｒ、赤色用補正係数演算部３３Ｒと同様の構成を有している。

すなわち、青色用最左端補正係数レジスタ３１Ｂは、青色の画素に用いる色シェーディング補正係数のうち画素領域内の最左端（ｉ＝０）の色シェーディング補正係数を記憶しておくレジスタである。青色用最左端補正係数レジスタ３１Ｂは、アドレスカウンタ１２から送られてくるｊを入力し、ｊに対応する色シェーディング補正係数を出力する。具体的には、青色用最左端補正係数レジスタ３１Ｂは、ｉ＝０および各ｊに対応する色シェーディング補正係数として、Ｂ’０ｊ、Ｂ’０ｊ＋１を出力する。Ｂ’０ｊ、Ｂ’０ｊ＋１は、それぞれ格子点Ｌ０ｊ，Ｌ０ｊ＋１上に設定されている色シェーディング補正係数である。青色用最左端補正係数レジスタ３１ＢからのＢ’０ｊ、Ｂ’０ｊ＋１は、青色用補正係数演算部３３Ｂに送られる。

青色用差分補正係数レジスタ３２Ｂは、隣接する格子点（左側の格子点）に設定される青色用の色シェーディング補正係数と各格子点に設定される青色用の色シェーディング補正係数との差分値を青色用差分補正係数として記憶しておくレジスタである。青色用差分補正係数レジスタ３２Ｂは、画素領域内の最左端以外（ｉ≠０）の格子に設定する青色用差分補正係数を記憶しておく。青色用差分補正係数レジスタ３２Ｂは、アドレスカウンタ１２から送られてくるｉとｊを入力し、ｉとｊに対応する青色用差分補正係数を出力する。具体的には、青色用差分補正係数レジスタ３２Ｂは、ｉおよびｊに対応する青色用差分補正係数として、Ｂ’ｉ＋１ｊ、Ｂ’ｉ＋１ｊ＋１を出力する。Ｂ’ｉ＋１ｊ、Ｂ’ｉ＋１ｊ＋１は、それぞれ格子点Ｌｉ＋１ｊ，Ｌｉ＋１ｊ＋１上に設定されている青色用差分補正係数である。青色用差分補正係数レジスタ３２ＢからのＢ’ｉ＋１ｊ、Ｂ’ｉ＋１ｊ＋１は、青色用補正係数演算部３３Ｂに送られる。

青色用補正係数演算部３３Ｂは、青色用最左端補正係数レジスタ３１Ｂが記憶している最左端の色シェーディング補正係数と青色用差分補正係数レジスタ３２Ｂが記憶している青色用差分補正係数とを用いて、各格子点に設定される色シェーディング補正係数を算出する。青色用補正係数演算部３３Ｂは、ｉ＝０の格子点に設定する色シェーディング補正係数として青色用最左端補正係数レジスタ３１Ｂが記憶している最左端の色シェーディング補正係数を出力する。また、青色用補正係数演算部３３Ｂは、ｉ＝１の格子点に設定する色シェーディング補正係数を算出する場合には、最左端の色シェーディング補正係数に、ｉ＝１に対応する青色用差分補正係数を加算して出力する。これにより、青色用補正係数演算部３３Ｂは、第１の実施の形態の青色用補正係数レジスタ１１Ｂと同様にＢｉｊ、Ｂｉ＋１ｊ、Ｂｉｊ＋１、Ｂｉ＋１ｊ＋１を出力する。

つぎに、補正係数生成部３０Ｒと補正係数生成部３０Ｂの動作手順について説明する。なお、補正係数生成部３０Ｒと補正係数生成部３０Ｂは、同様の動作手順によって動作するので、ここでは補正係数生成部３０Ｒの動作手順について説明する。

図８は、補正係数生成部の動作手順を示すフローチャートである。赤色用最左端補正係数レジスタ３１Ｒにアドレスカウンタ１２から送られてくるｊが入力されると、赤色用最左端補正係数レジスタ３１Ｒは、ｊに対応する色シェーディング補正係数を赤色用補正係数演算部３３Ｒに送る。具体的には、赤色用最左端補正係数レジスタ３１Ｒは、色シェーディング補正係数として、Ｒ’０ｊ、Ｒ’０ｊ＋１を出力する。

また、赤色用差分補正係数レジスタ３２Ｒにアドレスカウンタ１２から送られてくるｉとｊが入力されると、赤色用差分補正係数レジスタ３２Ｒは、ｉとｊに対応する赤色用差分補正係数を赤色用補正係数演算部３３Ｒに送る。アドレスカウンタ１２から送られてくるｉがｉ＝０の場合（ステップＳ１０、Ｙｅｓ）、赤色用差分補正係数レジスタ３２Ｒはｉ＝０に対応する赤色用差分補正係数を出力せず、ｉ＝１に対応する赤色用差分補正係数としてＲ’ｉ＋１ｊ、Ｒ’ｉ＋１ｊ＋１を出力する。

赤色用補正係数演算部３３Ｒは、ｉ＝０の場合の色シェーディング補正係数として赤色用最左端補正係数レジスタ３１Ｒが記憶している最左端の色シェーディング補正係数と、この最左端の色シェーディング補正係数にｉ＝１の赤色用差分補正係数を加算した色シェーディング補正係数を出力する。これにより、ｉ＝０の場合、赤色用補正係数演算部３３Ｒは、格子点Ｌ０ｊ，Ｌ０ｊ＋１，Ｌ１ｊ，Ｌ１ｊ＋１上に設定される色シェーディング補正係数を出力する。具体的には、赤色用補正係数演算部３３Ｒは、Ｒｉｊ＝Ｒ’０ｊ、Ｒｉｊ＋１＝Ｒ’０ｊ＋１、Ｒｉ＋１ｊ＝（Ｒ’０ｊ）＋（Ｒ’ｉ＋１ｊ）、Ｒｉ＋１ｊ＋１＝（Ｒ’０ｊ＋１）＋（Ｒ’ｉ＋１ｊ＋１）を出力する（ステップＳ２０）。

この後、赤色用補正係数演算部３３Ｒは、左側に隣接する格子点の色シェーディング補正係数としてＣ０＝ＲｉｊとＣ１＝Ｒｉｊ＋１を設定する（ステップＳ３０）。ここでのＲｉｊとＲｉｊ＋１は、ｉ＝１の場合の色シェーディング補正係数である。つぎに、赤色用差分補正係数レジスタ３２Ｒにアドレスカウンタ１２からのｉとｊが入力されると、赤色用差分補正係数レジスタ３２Ｒはｉとｊに対応する赤色用差分補正係数を赤色用補正係数演算部３３Ｒに送る。アドレスカウンタ１２から送られてくるｉがｉ≠０の場合（ステップＳ１０、Ｎｏ）、赤色用差分補正係数レジスタ３２Ｒはｉ＋１に対応する赤色用差分補正係数を出力する。

赤色用補正係数演算部３３Ｒは、左側に隣接する格子点の色シェーディング補正係数と、この色シェーディング補正係数にｉ＋１の赤色用差分補正係数を加算した色シェーディング補正係数を出力する。換言すると、赤色用補正係数演算部３３Ｒは、差分で保存された色シェーディング補正係数を、隣接する格子点の色シェーディング補正係数と赤色用差分補正係数との和を取ることで復元し出力する。これにより、赤色用補正係数演算部３３Ｒは、格子点Ｌｉｊ，Ｌｉｊ＋１，Ｌｉｊ，Ｌｉｊ＋１上に設定される色シェーディング補正係数を出力する。具体的には、赤色用補正係数演算部３３Ｒは、Ｒｉｊ＝Ｃ０、Ｒｉｊ＋１＝Ｃ１、Ｒｉ＋１ｊ＝Ｃ０＋（Ｒ’ｉ＋１ｊ）、Ｒｉ＋１ｊ＋１＝Ｃ１＋（Ｒ’ｉ＋１ｊ＋１）を出力する（ステップＳ４０）。

そして、赤色用補正係数演算部３３Ｒは、左側に隣接する格子点の色シェーディング補正係数として新たなＣ０＝Ｒｉｊと新たなＣ１＝Ｒｉｊ＋１を設定する（ステップＳ３０）。ここでのＲｉｊとＲｉｊ＋１は、ｉ＋１の場合の色シェーディング補正係数である。

この後、赤色用補正係数演算部３３Ｒは、ステップＳ４０とステップＳ３０の処理を繰り返す。そして、赤色用補正係数演算部３３Ｒが最後のｉに対応する色シェーディング補正係数を出力すると、補正係数生成部３０Ｒは次のｊに対してステップＳ１０〜Ｓ４０の処理を繰り返す。

なお、本実施の形態では、左側の隣接格子点の色シェーディング補正係数との差分を赤色用差分補正係数として保存したが、上側の隣接格子点、下側の隣接格子点または右側の隣接格子点の色シェーディング補正係数との差分を保存してもよい。

このように第２の実施の形態によれば、格子が隣接する場合の色シェーディング補正係数には相関があるので、隣接格子間での色シェーディング補正係数の差分を記憶しておくことにより、記憶しておく情報量が少なくすることができる。したがって、色シェーディング補正に用いる情報として保存しておく情報のビット数を少なくでき、その結果、小さな回路で色シェーディング補正を行うことが可能となる。

（第３の実施の形態）
つぎに、図９を用いてこの発明の第３の実施の形態について説明する。映像信号５３の色シェーディングは色温度に依存して変化する。したがって、第３の実施の形態では、色シェーディング補正の精度を上げるため、色シェーディング補正係数を色温度に比例して変化させる。

図９は、第３の実施の形態に係る色シェーディング補正部の構成を示すブロック図である。図９の各構成要素のうち図３に示す第１の実施の形態の色シェーディング補正部１０と同一機能を達成する構成要素については同一番号を付しており、重複する説明は省略する。

本実施の形態の色シェーディング補正部４０は、赤色用補正係数レジスタ１１Ｒ、青色用補正係数レジスタ１１Ｂ、アドレスカウンタ１２、ＨＶカウンタ１３、線形補間部１５、掛算器１６、セレクタ１７に加えて、赤色用色温度依存係数レジスタ４１Ｒ、青色用色温度依存係数レジスタ４１Ｂ、掛算器４２ａ〜４２ｄ，４４ａ〜４４ｄ、足算器４３ａ〜４３ｄ，４５ａ〜４５ｄを有している。なお、ここでの赤色用色温度依存係数レジスタ４１Ｒ、青色用色温度依存係数レジスタ４１Ｂ、掛算器４２ａ〜４２ｄ，４４ａ〜４４ｄ、足算器４３ａ〜４３ｄ，４５ａ〜４５ｄが特許請求の範囲に記載の補正部に対応する。

また、本実施の形態のシェーディング補正部１０は、図１に示した構成要素に加えて、色温度検出部７を備えている。色温度検出部７は、Ａ／Ｄ変換部４と色シェーディング補正部４０に接続されている。色温度検出部７は、Ａ／Ｄ変換部４から送られてくる映像信号５３を入力し、映像信号５３に応じた色温度Ｔを検出して色シェーディング補正部４０に出力する。

本実施の形態のアドレスカウンタ１２は、赤色用色温度依存係数レジスタ４１Ｒ、青色用色温度依存係数レジスタ４１Ｂ、赤色用補正係数レジスタ１１Ｒ、青色用補正係数レジスタ１１Ｂに格子点Ｌｉｊの位置を示すｉやｊを送る。

赤色用色温度依存係数レジスタ４１Ｒは、赤色用の色シェーディング補正係数を色温度Ｔに応じて変化させるための色温度依存係数（赤色用）を記憶しておくレジスタである。赤色用色温度依存係数レジスタ４１Ｒは、アドレスカウンタ１２から送られてくるｉとｊを入力し、ｉとｊに対応する色温度依存係数を出力する。具体的には、赤色用色温度依存係数レジスタ４１Ｒは、ｉとｊに対応する色温度依存係数として、Ｔｉｊ、Ｔｉ＋１ｊ、Ｔｉｊ＋１、Ｔｉ＋１ｊ＋１を出力する。Ｔｉｊ、Ｔｉ＋１ｊ、Ｔｉｊ＋１、Ｔｉ＋１ｊ＋１は、それぞれ格子点Ｌｉｊ，Ｌｉ＋１ｊ，Ｌｉｊ＋１，Ｌｉ＋１ｊ＋１上に設定されている色温度依存係数である。赤色用色温度依存係数レジスタ４１ＲからのＴｉｊ、Ｔｉ＋１ｊ、Ｔｉｊ＋１、Ｔｉ＋１ｊ＋１は、それぞれ掛算器４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄに送られる。

掛算器４２ａは、赤色用色温度依存係数レジスタ４１ＲからのＴｉｊと色温度検出部７から送られてくる色温度Ｔとを積算して、積算結果を足算器４３ａに送る。同様に、掛算器４２ｂ，４２ｃ，４２ｄは、それぞれ赤色用色温度依存係数レジスタ４１ＲからのＴｉ＋１ｊ、Ｔｉｊ＋１、Ｔｉ＋１ｊ＋１と色温度検出部７から送られてくる色温度Ｔとを積算して、積算結果をそれぞれ足算器４３ｂ，４３ｃ，４３ｄに送る。

足算器４３ａは、掛算器４２ａからの積算結果に赤色用補正係数レジスタ１１ＲからのＲ’ｉｊを加算して、加算結果をセレクタ１４ａへ送る。同様に、足算器４３ｂ，４３ｃ，４３ｄは、それぞれ掛算器４２ｂ，４２ｃ，４２ｄからの積算結果に赤色用補正係数レジスタ１１ＲからのＲ’ｉ＋１ｊ、Ｒ’ｉｊ＋１、Ｒ’ｉ＋１ｊ＋１を加算して、それぞれの加算結果をセレクタ１４ｂ，１４ｃ，１４ｄに送る。

青色用色温度依存係数レジスタ４１Ｂは、青色用の色シェーディング補正係数を色温度Ｔに応じて変化させるための色温度依存係数（青色用）を記憶しておくレジスタである。青色用色温度依存係数レジスタ４１Ｂは、アドレスカウンタ１２から送られてくるｉとｊを入力し、ｉとｊに対応する色温度依存係数を出力する。具体的には、青色用色温度依存係数レジスタ４１Ｂは、ｉとｊに対応する色温度依存係数として、Ｔ’ｉｊ、Ｔ’ｉ＋１ｊ、Ｔ’ｉｊ＋１、Ｔ’ｉ＋１ｊ＋１を出力する。Ｔ’ｉｊ、Ｔ’ｉ＋１ｊ、Ｔ’ｉｊ＋１、Ｔ’ｉ＋１ｊ＋１は、それぞれ格子点Ｌｉｊ，Ｌｉ＋１ｊ，Ｌｉｊ＋１，Ｌｉ＋１ｊ＋１上に設定されている色温度依存係数である。青色用色温度依存係数レジスタ４１ＢからのＴ’ｉｊ、Ｔ’ｉ＋１ｊ、Ｔ’ｉｊ＋１、Ｔ’ｉ＋１ｊ＋１は、それぞれ掛算器４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄに送られる。

掛算器４４ａは、青色用色温度依存係数レジスタ４１ＢからのＴ’ｉｊと色温度検出部７から送られてくる色温度Ｔ’とを積算して、積算結果を足算器４５ａに送る。同様に、掛算器４４ｂ，４４ｃ，４４ｄは、それぞれ青色用色温度依存係数レジスタ４１ＢからのＴ’ｉ＋１ｊ、Ｔ’ｉｊ＋１、Ｔ’ｉ＋１ｊ＋１と色温度検出部７から送られてくる色温度Ｔ’とを積算して、積算結果をそれぞれ足算器４５ｂ，４５ｃ，４５ｄに送る。

足算器４５ａは、掛算器４４ａからの積算結果に青色用補正係数レジスタ１１ＢからのＢ’ｉｊを加算して、加算結果をセレクタ１４ａへ送る。同様に、足算器４５ｂ，４５ｃ，４５ｄは、それぞれ掛算器４４ｂ，４４ｃ，４４ｄからの積算結果に青色用補正係数レジスタ１１ＢからのＢ’ｉ＋１ｊ、Ｂ’ｉｊ＋１、Ｂ’ｉ＋１ｊ＋１を加算して、それぞれの加算結果をセレクタ１４ｂ，１４ｃ，１４ｄに送る。

本実施の形態では、掛算器４２ａ〜４２ｄがＴｉｊ、Ｔｉ＋１ｊ、Ｔｉｊ＋１、Ｔｉ＋１ｊ＋１と色温度Ｔとを積算するとともに、足算器４３ａ〜４３ｄが、積算結果にＲ’ｉｊ、Ｒ’ｉ＋１ｊ、Ｒ’ｉｊ＋１、Ｒ’ｉ＋１ｊ＋１を加算している。そして、足算器４３ａ〜４３ｄが、加算結果を格子点Ｌｉｊ，Ｌｉ＋１ｊ，Ｌｉｊ＋１，Ｌｉ＋１ｊ＋１上の色シェーディング補正係数（Ｒｉｊ、Ｒｉ＋１ｊ、Ｒｉｊ＋１、Ｒｉ＋１ｊ＋１）としてセレクタ１４ａ〜１４ｄに入力している。換言すると、本実施の形態では、式（２）によって、格子点Ｌｉｊでの赤色用の色シェーディング補正係数Ｒｉｊを定義している。

また、本実施の形態では、掛算器４４ａ〜４４ｄがＴ’ｉｊ、Ｔ’ｉ＋１ｊ、Ｔ’ｉｊ＋１、Ｔ’ｉ＋１ｊ＋１と色温度Ｔ’とを積算するとともに、足算器４５ａ〜４５ｄが、積算結果にＢ’ｉｊ、Ｂ’ｉ＋１ｊ、Ｂ’ｉｊ＋１、Ｂ’ｉ＋１ｊ＋１を加算している。そして、足算器４５ａ〜４５ｄが、加算結果を格子点Ｌｉｊ，Ｌｉ＋１ｊ，Ｌｉｊ＋１，Ｌｉ＋１ｊ＋１上の色シェーディング補正係数（Ｂｉｊ、Ｂｉ＋１ｊ、Ｂｉｊ＋１、Ｂｉ＋１ｊ＋１）としてセレクタ１４ａ〜１４ｄに入力している。換言すると、本実施の形態では、式（３）によって、格子点Ｌｉｊでの青色用の色シェーディング補正係数Ｂｉｊを定義している。

なお、本実施の形態では、色シェーディング補正係数を色温度に応じて変化させる方法を第１の実施の形態の色シェーディング補正に適用する場合について説明したが、本実施の形態の色シェーディング補正を、第２の実施の形態の色シェーディング補正に適用してもよい。

また、本実施の形態では、色シェーディング補正係数の色温度依存性を１次式で近似する場合について説明したが、色シェーディング補正係数の色温度依存性を２次式以上で近似してもよい。

このように第３の実施の形態によれば、色シェーディング補正係数を色温度に応じて変化させるので、色温度に依存して変化する色シェーディングを簡易な構成で精度良く補正することが可能となる。したがって、色温度変化に頑健な色シェーディング補正を行うことが可能となる。

（第４の実施の形態）
つぎに、図１０を用いてこの発明の第４の実施の形態について説明する。第４の実施の形態では、線形補間部１５の代わりに、補間部とＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いて色シェーディング補正を行う。

図１０は、第４の実施の形態に係る色シェーディング補正部の構成を示すブロック図である。図１０の各構成要素のうち図３に示す第１の実施の形態の色シェーディング補正部１０と同一機能を達成する構成要素については同一番号を付しており、重複する説明は省略する。

本実施の形態の色シェーディング補正部１０は、赤色用補正係数レジスタ１１Ｒ、青色用補正係数レジスタ１１Ｂ、アドレスカウンタ１２、ＨＶカウンタ１３、セレクタ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１７、掛算器１６に加えて、補間部１８を有している。

また、本実施の形態のシェーディング補正部１０は、図３に示した構成要素に加えて、ＣＰＵ８を備えている。ＣＰＵ８は、高次の補間アルゴリズムを行うソフトウェアによって色シェーディング補正係数の補間計算を実行する。ＣＰＵ８は、色シェーディング補正係数の補間計算を行うコンピュータプログラムである補間計算プログラムを用いて、色シェーディング補正係数の補間計算を行う。ＣＰＵ８は、色シェーディング補正部１０の外側に配置されており、補間部１８に接続されている。ＣＰＵ８は、補間部１８から格子点の色シェーディング補正係数を受信するとともに、色シェーディング補正係数の補間計算結果を補間部１８に送る。

つぎに、色シェーディング補正部１０の動作手順について説明する。なお、色シェーディング補正部１０の動作手順のうち第１の実施の形態で説明した動作手順と同様の動作を行う処理については、その説明を省略する。

セレクタ１４ａ〜１４ｄは、色シェーディング補正係数Ｖｉｊ，Ｖｉ＋１ｊ，Ｖｉｊ＋１，Ｖｉ＋１ｊ＋１を補間部１８に送る。補間部１８は、セレクタ１４ａ〜１４ｄの色シェーディング補正係数Ｖｉｊ，Ｖｉ＋１ｊ，Ｖｉｊ＋１，Ｖｉ＋１ｊ＋１と、ＨＶカウンタ１３からのｘ、ｙをＣＰＵ８に送る。ＣＰＵ８は、高次の補間アルゴリズムによって、格子内での色シェーディング補正係数の補間計算を行う。ここでの高次の補間アルゴリズムとしては、例えばスプライン関数やバイキューブリック補間等が選択されて用いられる。このとき、ＣＰＵ８は、セレクタ１４ａ〜１４ｄから送られてくる色シェーディング補正係数を用いて座標（ｘ，ｙ）に応じた色シェーディング補正係数を算出する。そして、ＣＰＵ８は、算出した色シェーディング補正係数を補間部１８に送る。この後、補間部１８は、色シェーディング補正係数Ａｘｙを掛算器１６に送る。

なお、本実施の形態では、ＣＰＵ８と補間部１８を用いた色シェーディング補正を第１の実施の形態の色シェーディング補正に適用する場合について説明したが、本実施の形態の色シェーディング補正を、第２または第３の実施の形態の色シェーディング補正に適用してもよい。

また、本実施の形態では、ＣＰＵ８が高次の補間アルゴリズムによって、格子内での色シェーディング補正係数の補間計算を行う場合について説明したが、ＣＰＵ８は線形補間アルゴリズムによって、格子内での色シェーディング補正係数の補間計算を行ってもよい。

このように第４の実施の形態によれば、ソフトウェアによって補間処理方法を選択できるので、色シェーディング補正係数の補間方法を任意に選ぶことができ、この結果、簡易な構成で効率の良い色シェーディング補正を精度良く行うことが可能となる。また、高次の補間アルゴリズムを用いて色シェーディング補正を行うので、線形補間よりも精度のよい色シェーディング補正を実現できる。

第１の実施の形態に係るシェーディング補正装置を備えた撮像装置の構成を示す図である。 ベイヤー配列を示す図である。 色シェーディング補正部の構成を示す図である。 画素領域と色シェーディング補正係数の配置間隔を説明するための図である。 線形補間に用いる格子点を説明するための図である。 ＨＶカウンタおよびアドレスカウンタのタイミングチャートである。 第２の実施の形態に係るシェーディング補正装置が備える補正係数生成部の構成を示す図である。 補正係数生成部の動作手順を示すフローチャートである。 第３の実施の形態に係る色シェーディング補正部の構成を示す図である。 第４の実施の形態に係る色シェーディング補正部の構成を示す図である。

符号の説明

１ 撮像装置、７ 色温度検出部、８ ＣＰＵ、１０、４０ 色シェーディング補正部、１１Ｂ 青色用補正係数レジスタ、１１Ｒ 赤色用補正係数レジスタ、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１７ セレクタ、１５ 線形補間部、１６ 掛算器、１８ 補間部、３１Ｂ 青色用最左端補正係数レジスタ、３１Ｒ 赤色用最左端補正係数レジスタ、３２Ｂ 青色用差分補正係数レジスタ、３２Ｒ 赤色用差分補正係数レジスタ、３３Ｂ 青色用補正係数演算部、３３Ｒ 赤色用補正係数演算部、４１Ｂ 青色用色温度依存係数レジスタ、４１Ｒ 赤色用色温度依存係数レジスタ、５３ 映像信号、Ｌｉｊ 格子点

Claims (5)

1. 画面上に表示される画像領域上の所定位置に設定されて各位置に応じた映像信号の色シェーディング補正を行う補正係数を、前記位置毎に色シェーディング補正係数として出力する補正係数出力部と、
   前記映像信号内の画素のうち前記色シェーディング補正係数が設定されていない画素位置の色シェーディング補正に用いる色シェーディング補正係数を、前記補正係数出力部からの色シェーディング補正係数を用いた補間処理によって算出する補正係数補間部と、
   を備え、
   前記補正係数出力部が出力する色シェーディング補正係数は、色シェーディング補正対象となる第１の色への色シェーディング補正係数であって、且つ前記第１の色の画素に隣接する第２の色の画素値に応じた色シェーディング補正係数であり、前記第１の色の映像信号を出力する際には、前記補正係数補間部が前記第１の色への色シェーディング補正係数を補間処理によって算出するとともに算出した色シェーディング補正係数によって前記第１の色への色シェーディング補正を行って前記第１の色の映像信号を出力し、かつ前記第２の色の映像信号を出力する際には前記第２の色への色シェーディング補正を行うことなく前記第２の色の映像信号を出力することを特徴とするシェーディング補正装置。
2. 前記補正係数出力部は、
   色シェーディング補正係数として少なくとも１つの色シェーディング補正係数を記憶する補正係数記憶部と、
   各位置に設定する色シェーディング補正係数と前記各位置の隣接位置に設定する色シェーディング補正係数との差分を、差分補正係数として記憶する差分記憶部と、
   前記補正係数記憶部が記憶する色シェーディング補正係数および前記差分記憶部が記憶する差分補正係数を用いて、前記画像領域上の各位置での色シェーディング補正係数を算出する補正係数算出部と、
   を有し、
   前記補正係数出力部は、前記補正係数算出部で算出した色シェーディング補正係数を出力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補正装置。
3. 前記補正係数出力部は、
   出力する色シェーディング補正係数を、前記映像信号から検出した色温度に応じた値に補正する補正部をさらに有することを特徴とする請求項１または２に記載のシェーディング補正装置。
4. 前記補正係数補間部は、線形補間処理によって前記色シェーディング補正係数を算出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のシェーディング補正装置。
5. 外部配置されたＣＰＵが、前記映像信号内の画素のうち前記色シェーディング補正係数が設定されていない画素位置の色シェーディング補正に用いる色シェーディング補正係数を、前記補正係数出力部からの色シェーディング補正係数を用いた高次の補間アルゴリズムによって算出するとともに、
   前記補正係数補間部は、算出した色シェーディング補正係数を用いて前記第１の色への色シェーディング補正を行なうことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のシェーディング補正装置。

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