JP2011205288A - 固体撮像装置およびテストチャート - Google Patents

Abstract

【課題】固体撮像装置から出力される画像のズレや歪みなどを補正する。
【解決手段】補正パラメータレジスタ９は、画像位置補正回路６にて用いられる補正パラメータを記憶し、画像位置補正回路６は、補正パラメータレジスタ９に記憶された補正パラメータに基づいて撮像画像の位置を画素ごとに補正する。固体撮像装置はイメージセンサとレンズとを一体的に保持する鏡筒とを備える。テストチャートは、少なくとも３方向に隣接する画素を有する第１のパターンと、第１のパターンと点対称な第２のパターンと、第１のパターン及び第２パターンの周囲に配置された外枠パターンとを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は固体撮像装置およびテストチャートに関し、特に、固体撮像装置から出力される画像のズレや歪みなどを補正する方法に適用して好適なものである。

固体撮像装置では、イメージセンサが配置された鏡筒にレンズを固定し、イメージセンサとレンズとをモジュール化することにより、イメージセンサとレンズとを一体化することが行われている。

また、例えば、特許文献１には、プロジェクタから投射された投射画像の形状歪を、高精度に視覚的、定量的に認識することができるようにするために、投射画像の形状歪を補正するためのチャート画像を生成し、そのチャート画像をプロジェクタに投射させ、そのプロジェクタから投射された投射画像を撮像し、その撮像されたセンシング画像の解析を行って該センシング画像の座標を取得し、その解析されたセンシング画像と、チャート画像とをブレンドしたブレンド画像をプロジェクタに表示させる方法が開示されている。

しかしながら、イメージセンサとレンズとをモジュール化する場合、レンズや鏡筒の製造バラツキ、レンズの歪みやレンズの取り付け位置のバラツキなどによって、固体撮像装置から出力される画像にズレや歪みなどが発生するという問題があった。

また、特許文献１に開示された方法では、プロジェクタから投射された投射画像の形状歪を視覚的に認識することはできるが、プロジェクタから投射された投射画像のズレや歪みなどを補正することはできないという問題があった。

特開２００９−４９８６２号公報

本発明の目的は、固体撮像装置から出力される画像のズレや歪みなどを補正することが可能な固体撮像装置およびテストチャートを提供することである。

本発明の一態様によれば、撮像を行うイメージセンサと、前記イメージセンサにて撮像された撮像画像の位置を画素ごとに補正する補正パラメータを記憶する補正パラメータ記憶部と、前記補正パラメータに基づいて前記撮像画像の位置を画素ごとに補正する画像位置補正部とを備えることを特徴とする固体撮像装置を提供する。

本発明の一態様によれば、少なくとも３方向に隣接する画素を有する第１のパターンと、前記第１のパターンと点対称な第２のパターンと、前記第１のパターンおよび前記第２のパターンの周囲に配置された外枠パターンとを備えることを特徴とするテストチャートを提供する。

本発明によれば、固体撮像装置から出力される画像のズレや歪みなどを補正することが可能となる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る固体撮像装置の概略構成を示すブロック図である。 図２（ａ）は、図１のテストチャートの概略構成の一例を示す平面図、図２（ｂ）は、図１のテストチャートの撮像画像１２´の一例を示す平面図である。 図３は、図１のテストチャートに用いられるマークのその他の例を示す図である。 図４は、図１のパーソナルコンピュータ１で行われるマーク位置検出方法を示すフローチャートである。 図５は、図２のテストチャートの撮像画像の検出位置を示す平面図である。 図６は、図４のマーク位置検出方法の具体的な処理を示すフローチャートである。 図７は、図６のマーク位置検出方法においてマーク位置と異なる位置にある画素が指定された時の積算対象となる画素を示す図である。 図８は、図６のマーク位置検出方法においてマーク位置と一致する位置にある画素が指定された時の積算対象となる画素を示す図である。 図９は、図４のマーク位置検出方法の右端位置検出の具体的な処理を示すフローチャートである。 図１０は、図９の右端位置検出処理における画素の指定方法を示す図である。 図１１は、図４のマーク位置検出方法の左端位置検出の具体的な処理を示すフローチャートである。 図１２は、図４のマーク位置検出方法の上端位置検出の具体的な処理を示すフローチャートである。 図１３は、図４のマーク位置検出方法の下端位置検出の具体的な処理を示すフローチャートである。 図１４は、本発明の第２実施形態に係る固体撮像装置の概略構成を示す断面図である。 図１５は、本発明の第３実施形態に係る固体撮像装置の概略構成を示すブロック図である。 図１６は、本発明の第４実施形態に係る固体撮像装置の概略構成を示すブロック図である。

以下、本発明の実施形態に係る固体撮像装置について図面を参照しながら説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る固体撮像装置の概略構成を示すブロック図である。
図１において、固体撮像装置１には、イメージセンサ２、タイミング信号発生回路３、Ａ／Ｄコンバータ４、信号処理回路５、画像位置補正回路６、映像信号インターフェース回路７、レジスタインターフェース８および補正パラメータレジスタ９が設けられている。

ここで、イメージセンサ２は撮像を行うことができ、画素がマトリックス状に配置された画素アレイ部が設けられている。タイミング信号発生回路３は、イメージセンサ２、Ａ／Ｄコンバータ４、信号処理回路５、画像位置補正回路６および映像信号インターフェース回路７が協調して動作できるようにタイミング信号を発生させることができる。Ａ／Ｄコンバータ４は、イメージセンサ２から出力された撮像信号をデジタル化することができる。信号処理回路５は、Ａ／Ｄコンバータ４にてデジタル化された撮像信号の信号処理を行うことができる。画像位置補正回路６は、補正パラメータレジスタ９に記憶された補正パラメータに基づいて撮像画像の位置を画素ごとに補正することができる。映像信号インターフェース回路７は、固体撮像装置１と外部との間で映像信号の受け渡しを行うことができる。レジスタインターフェース８は、固体撮像装置１と外部との間で補正パラメータの受け渡しを行うことができる。補正パラメータレジスタ９は、画像位置補正回路６にて用いられる補正パラメータを記憶することができる。

ここで、画像位置補正回路６には、補正パラメータに基づいて撮像画像の位置を画素ごとに座標変換する座標変換部１０が設けられている。なお、座標変換部１０における座標変換としては、例えば、アフィン変換または射影変換を用いることができる。

また、イメージセンサ２の前方には、イメージセンサ２に光を入射させるレンズ１１が配置されている。なお、図１の実施形態では、固体撮像装置１とは別個にレンズ１１を設ける方法について説明したが、固体撮像装置１内にレンズ１１を設けるようにしてもよい。

そして、補正パラメータレジスタ９に補正パラメータを記憶させる場合、映像信号インターフェース回路７をイメージキャプチャーボード１３を介してパーソナルコンピュータ４の入力端子に接続するとともに、パーソナルコンピュータ４の出力端子をレジスタインターフェース８に接続した上で、固体撮像装置１にてテストチャート１２´を撮像させる。

図２（ａ）は、図１のテストチャートの概略構成の一例を示す平面図、図２（ｂ）は、図１のテストチャートの撮像画像１２´の一例を示す平面図である。図２（ａ）において、テストチャート１２´には、外枠パターン６１´および第１のパターン６２ａ´と第２のパターン６２ｂ´とを対としたマークが設けられている。外枠パターン６１´は、テストチャート１２´の周囲に配置することができ、矩形状に構成することができる。

第１のパターン６２ａ´は、少なくとも３方向に隣接する画素を有するように構成することができる。第２のパターン６２ｂ´は、第１のパターン６２ａ´と点対称な形状とすることができる。第１のパターン６２ａ´は、三角形、四角形などの多角形であってもよいし、円形や楕円形であってもよい。また、第１のパターン６２ａ´と第２のパターン６２ｂ´とは接していてもよいし離れていてもよい。第１のパターン６２ａ´と第２のパターン６２ｂ´とは、互いに点対称な形状を含むならば互いに異なっていてもよい。

また、第１のパターン６２ａ´と第２のパターン６２ｂ´とを対としたマークは、外枠パターン６１´の内側に所定の間隔で横方向および縦方向に配列することができる。なお、図２の例では、横方向および縦方向にマークを５個ずつ配置し、テストチャート１２´に２５個のマークを設けた例を示した。

一方、図２（ｂ）において、図２（ａ）のテストチャート１２´を固体撮像装置１にて撮像すると、撮像画像１２が固体撮像装置１から出力される。ここで、撮像画像１２には、テストチャート１２´の外枠パターン６１´、第１のパターン６２ａ´および第２のパターン６２ｂ´にそれぞれ対応して、撮像パターン６１、６２ａ、６２ｂが形成される。

この撮像パターン６１、６２ａ、６２ｂは、レンズ１１の歪みやレンズ１１の取り付け位置のバラツキなどによってズレや歪みなどが発生する。また、撮像画像１２にぼやけが発生すると、撮像パターン６１、６２ａ、６２ｂの境界では濃度が内側から外側に向かって徐々に薄くなる。

また、図１のパーソナルコンピュータ１には、端部位置検出部１５、マーク位置検出部１６および補正パラメータ算出部１７が設けられている。端部位置検出部１５は、撮像画像１２の撮像パターン６１を参照することにより、撮像画像１２の端部位置を検出することができる。マーク位置検出部１６は、撮像パターン６２ａ、６２ｂを参照することにより、マーク位置を検出することができる。補正パラメータ算出部１７は、テストチャート１２´のマーク位置および撮像画像１２のマーク位置に基づいて補正パラメータを算出することができる。なお、補正パラメータ算出部１７は、テストチャート１２´のマーク位置は予め保持するようにしてもよい。

ここで、端部位置検出部１５、マーク位置検出部１６および補正パラメータ算出部１７は、コンピュータプログラムにて実現することができる。そして、補正パラメータレジスタ９に補正パラメータを記憶させる場合、端部位置検出部１５、マーク位置検出部１６および補正パラメータ算出部１７を実現するコンピュータプログラムをパーソナルコンピュータ１にインストールすることができる。

そして、固体撮像装置１にてテストチャート１２´が撮像された場合、そのテストチャート１２´の撮像画像１２は画像位置補正回路６を通過し、映像信号インターフェース回路７を介してイメージキャプチャーボード１３に送られる。そして、イメージキャプチャーボード１３に送られた撮像画像１２はイメージキャプチャーボード１３にて保持され、パーソナルコンピュータ１に送られる。

そして、端部位置検出部１５において撮像パターン６１が参照されることで撮像画像１２の端部位置が検出された後、マーク位置検出部１６において撮像パターン６２ａ、６２ｂが参照されることでマーク位置が検出される。

そして、補正パラメータ算出部１７において、テストチャート１２´のマーク位置および撮像画像１２のマーク位置に基づいて補正パラメータが算出され、その補正パラメータがレジスタインターフェース８を介して補正パラメータレジスタ９に送られることで補正パラメータレジスタ９に記憶される。

例えば、座標変換部１０における座標変換がアフィン変換であるものとする。この場合、補正パラメータは、以下に示すように、アフィン変換行列ＭＡで表すことができ、このアフィン変換行列Ａの要素ａ〜ｆを補正パラメータレジスタ９に記憶することができる。

また、補正パラメータ算出部１７には、テストチャート１２´のマーク位置として座標行列ＭＣを入力し、撮像画像１２のマーク位置として座標行列ＭＢを入力することができる。なお、座標行列ＭＢは、撮像パターン６２ａ、６２ｂを参照することによりマーク位置検出部１６にて算出することができる。

ただし、図２に示すように、テストチャート１２´に２５個のマークが設けられているものとすると、Ｘ_０〜Ｘ_２４は撮像画像１２の各マークのＸ座標、Ｙ_０〜Ｙ_２４は撮像画像１２の各マークのＹ座標、Ｘ_０´〜Ｘ_２４´はテストチャート１２´の各マークのＸ座標、Ｙ_０´〜Ｙ_２４´はテストチャート１２´の各マークのＹ座標を示す。

そして、座標行列ＭＢ、ＭＣが補正パラメータ算出部１７に入力されると、以下の（１）式〜（４）式の計算を行うことにより、アフィン変換行列ＭＡを補正パラメータとして求めることができる。

ただし、Ｔは転置行列、−１は逆行列を示す。

なお、補正パラメータとしてはアフィン変換行列ＭＡ以外にも、以下に示すように射影変換行列ＭＤを用いるようにしてもよい。

そして、補正パラメータが補正パラメータレジスタ９に記憶されると、イメージキャプチャーボード１３およびパーソナルコンピュータ１が固体撮像装置１から取り外される。そして、固体撮像装置１にて被写体が撮像されると、その被写体の撮像画像が画像位置補正回路６に送られる。そして、補正パラメータレジスタ９に記憶された補正パラメータに従って撮像画像の画素の座標が変換されることで撮像画像の画素の位置が補正され、その補正された撮像画像が映像信号インターフェース回路７を介して出力される。

例えば、テストチャート１２´のマーク位置が座標行列ＭＣで表される場合、テストチャート１２´のマーク位置に対応した撮像画像の２５個分の画素の位置は座標行列ＭＢで表すことができ、（１）式に従って補正される。また、撮像画像の任意の座標（ｘ，ｙ）は（５）式に従って座標（ｘ´，ｙ´）に補正される。このとき、補正された座標は整数にならない場合が多く、空白となる座標もあるので、補正後の全ての座標が埋まるよう補間処理をする必要がある。

これにより、固体撮像装置１から出力される撮像画像のズレや歪みなどを補正することが可能となり、レンズ１１の歪みやレンズ１１の取り付け位置のバラツキなどがある場合においても、撮像画像の品質の劣化を低減することができる。

なお、テストチャート１２´のマークの個数を増やすことにより、アフィン変換行列Ａを施すことで精度よく補正できる撮像画像の画素の個数が増えるため、撮像画像全体の補正精度を向上させることができる。ただし、テストチャート１２´のマークの個数を増やすと、処理時間が増大するため、テストチャート１２´のマークの個数は、処理時間と補正精度とが両立するように設定することが好ましい。

図３は、図１のテストチャートに用いられるマークのその他の例を示す図である。
図３（ａ）に示すように、第１のパターン６３ａ´と第２のパターン６３ｂ´とを正方形で構成し、第１のパターン６３ａ´と第２のパターン６３ｂ´とが離れるようにしてもよい。

また、図３（ｂ）に示すように、第１のパターン６４ａ´と第２のパターン６４ｂ´とを三角形で構成し、第１のパターン６４ａ´と第２のパターン６４ｂ´とが１点で接するようにしてもよい。

また、図３（ｃ）に示すように、第１のパターン６５ａ´と第２のパターン６５ｂ´とを三角形で構成し、第１のパターン６４ａ´と第２のパターン６４ｂ´とが離れるようにしてもよい。

また、図３（ｄ）に示すように、第１のパターン６６ａ´を正方形、第２のパターン６６ｂ´を三角形で構成し、第１のパターン６６ａ´と第２のパターン６６ｂ´とが１点で接するようにしてもよい。

また、図３（ｅ）に示すように、第１のパターン６７ａ´を正方形、第２のパターン６７ｂ´を三角形で構成し、第１のパターン６７ａ´と第２のパターン６７ｂ´とが離れるようにしてもよい。

また、図３（ｆ）に示すように、第１のパターン６８ａ´と第２のパターン６８ｂ´を円形で構成し、第１のパターン６８ａ´と第２のパターン６８ｂ´とが左斜め方向に隣接するようにして、第１のパターン６８ａ´と第２のパターン６８ｂ´とが離れるようにしてもよい。

また、図３（ｇ）に示すように、第１のパターン６９ａ´と第２のパターン６９ｂ´を円形で構成し、第１のパターン６９ａ´と第２のパターン６９ｂ´と縦方向に隣接するようにして、第１のパターン６９ａ´と第２のパターン６９ｂ´とが離れるようにしてもよい。

また、図３（ｈ）に示すように、第１のパターン７０ａ´と第２のパターン７０ｂ´を円形で構成し、第１のパターン７０ａ´と第２のパターン７０ｂ´とが右斜め方向に隣接するようにして、第１のパターン７０ａ´と第２のパターン７０ｂ´とが離れるようにしてもよい。

図４は、図１のパーソナルコンピュータ１で行われるマーク位置検出方法を示すフローチャート、図５は、図２のテストチャートの撮像画像の検出位置を示す平面図である。
図４および図５において、テストチャート１２´の撮像画像１２が１フレーム分のデータとして取得されると（ステップＳ１）、画面サイズからセンターマークの検出エリアＥが指定される（ステップＳ２、Ｓ３）。なお、検出エリアＥは、撮像画像１２の中央のマークを含み、それ以外のマークが含まれないように指定することが好ましい。

次に、検出エリアＥの撮像パターン６２ａ、６２ｂを参照することにより、センターマークのマーク位置Ｐ０を検出する（ステップＳ４）。なお、マーク位置Ｐ０は、撮像パターン６２ａ、６２ｂが点対称となるための画素の位置に対応させることができる。

次に、センターマークのマーク位置Ｐ０から右側に向かった時に撮像パターン６１に突き当たる点を探索することにより、右端位置Ｐ１を検出する（ステップＳ５）。

次に、センターマークのマーク位置Ｐ０から左側に向かった時に撮像パターン６１に突き当たる点を探索することにより、左端位置Ｐ２を検出する（ステップＳ６）。

次に、センターマークのマーク位置Ｐ０から上側に向かった時に撮像パターン６１に突き当たる点を探索することにより、上端位置Ｐ３を検出する（ステップＳ７）。

次に、センターマークのマーク位置Ｐ０から下側に向かった時に撮像パターン６１に突き当たる点を探索することにより、下端位置Ｐ４を検出する（ステップＳ８）。

次に、右端位置Ｐ１、左端位置Ｐ２、上端位置Ｐ３および下端位置Ｐ４に基づいて、撮像パターン６１の内側を２５個に等分し、撮像パターン６１の内側を区画する。そして、その区画された領域内において１個の検出エリアに１個のマークが含まれるように各マークの検出エリアを設定する。

そして、各検出エリアの撮像パターン６２ａ、６２ｂを参照することにより、撮像画像１２に含まれる全てのマークのマーク位置を検出し（ステップＳ９〜Ｓ１１）、その検出結果を表示する（ステップＳ１２）。

図６は、図４のマーク位置検出方法の具体的な処理を示すフローチャートである。
図６において、図４のステップＳ９で指定された検出エリア内の濃度の最大値および最小値を取得し、白黒の判定レベルを決定する（ステップＳ２１）。

次に、検出エリア内の画素Ｚ（座標：ｘ、ｙ）を指定する（ステップＳ２２）。そして、画素Ｚに対して右上の画素Ａ（座標：ｘ＋ａ、ｙ−ａ）、右下の画素Ｂ（座標：ｘ＋ａ、ｙ＋ａ）、左上の画素Ｃ（座標：ｘ−ａ、ｙ−ａ）および左下の画素Ｄ（座標：ｘ−ａ、ｙ＋ａ）を指定する（ステップＳ２３〜Ｓ２６）。なお、ａは画素Ｚに対して画素Ａ〜Ｄがどの程度離れているかを示す指標であり、例えば、ａ＝３に設定することができる。

そして、画素Ａ、Ｄが白、画素Ｂ、Ｃが黒かどうかを判断し（ステップＳ２７）、画素Ａ、Ｄが白、画素Ｂ、Ｃが黒でない場合は、画素Ａ、Ｄが白、画素Ｂ、Ｃが黒になるまで画素Ｚの指定位置を変えて以上の処理を繰り返す（ステップＳ３１）。

そして、画素Ａ、Ｄが白、画素Ｂ、Ｃが黒になると、画素Ｚに対して点対称の画素の濃度データの差の二乗を積算する（ステップＳ２８）。そして、その時の積算値をそれ以前に計算した積算値と比較し（ステップＳ２９）、その時の積算値が最小の場合は、その時の画素Ｚの（座標：ｘ、ｙ）を保存する（ステップＳ３０）。以上の処理を検出エリア内の全ての画素が画素Ｚとして指定されるまで繰り返す（ステップＳ３１）。

図７は、図６のマーク位置検出方法においてマーク位置と異なる位置にある画素が指定された時の積算対象となる画素を示す図である。
図７（ａ）において、マーク位置Ｐ０と異なる位置の画素が画素Ｚとして指定されたものとする。この場合、図７（ｂ）に示すように、画素Ｚに対して点対称となる一方のパターンの画素Ｋ〜Ｎ、Ｐ〜Ｔは全て撮像パターン６２ａに含まれる。これに対して画素Ｚに対して点対称となる他方のパターンの画素Ａ〜Ｈ、Ｊは一部が撮像パターン６２ｂからはみ出す。

このため、この時の画素Ｚに対して点対称となるパターンの画素間で濃度データの差の二乗を積算すると、その時の積算値は、画素Ａ〜Ｈ、Ｊが撮像パターン６２ｂからはみ出した分だけ大きな値になる。

図８は、図６のマーク位置検出方法においてマーク位置と一致する位置にある画素が指定された時の積算対象となる画素を示す図である。
図８（ａ）において、マーク位置Ｐ０と一致する位置の画素が画素Ｚとして指定されたものとする。この場合、図８（ｂ）に示すように、画素Ｚに対して点対称となる一方のパターンの画素Ｋ〜Ｎ、Ｐ〜Ｔは全て撮像パターン６２ａに含まれる。また、画素Ｚに対して点対称となる他方のパターンの画素Ａ〜Ｈ、Ｊは全て撮像パターン６２ｂに含まれる。

このため、この時の画素Ｚに対して点対称となるパターンの画素間で濃度データの差の二乗を積算すると、その時の積算値は、画素Ａ〜Ｈ、Ｊが撮像パターン６２ｂからはみ出した場合に比べて小さな値になる。

このため、画素Ｚに対して点対称の画素の濃度データの差の二乗を積算し、その時の積算値が最小となる画素Ｚの位置を検出することにより、各検出エリアのマーク位置を求めることができる。

図９は、図４のマーク位置検出方法の右端位置検出の具体的な処理を示すフローチャート、図１０は、図９の右端位置検出処理における画素の指定方法を示す図である。
図９において、右端位置Ｐ１の近傍に検出エリアを設定する（ステップＳ４１）。なお、センターマークのマーク位置Ｐ０と画面サイズとから、検出エリアの右側にマークがこないように検出エリアを設定することができる。

次に、図１０（ａ）に示すように、検出エリア内の画素Ｚ（座標：ｘ、ｙ）を指定する（ステップＳ４２）。そして、画素Ｚに対して右側の画素Ａ（座標：ｘ＋ｂ、ｙ）を指定する（ステップＳ４３）。なお、ｂは画素Ｚに対して画素Ａがどの程度離れているかを示す指標であり、例えば、ｂ＝４に設定することができる。

次に、図１０（ｂ）に示すように、画素Ｚの位置を右に１画素分だけずらしながら、それまで指定された画素Ｚの濃度データの平均値に重みＣを付けた値が画素Ａの濃度より大きいかを判断する（ステップＳ４４、Ｓ４５）。なお、重みＣは、例えば、０．６に設定することができる。そして、それまで指定された画素Ｚの濃度データの平均値に重みＣを付けた値が画素Ａの濃度より大きくなった時の画素Ｚの座標を保存する（ステップＳ４６）。

図１１は、図４のマーク位置検出方法の左端位置検出の具体的な処理を示すフローチャートである。
図１１において、左端位置Ｐ２の近傍に検出エリアを設定する（ステップＳ５１）。なお、センターマークのマーク位置Ｐ０と画面サイズとから、検出エリアの左側にマークがこないように検出エリアを設定することができる。

次に、検出エリア内の画素Ｚ（座標：ｘ、ｙ）を指定する（ステップＳ５２）。そして、画素Ｚに対して左側の画素Ａ（座標：ｘ−ｂ、ｙ）を指定する（ステップＳ５３）。なお、例えば、ｂ＝４に設定することができる。

次に、画素Ｚの位置を左に１画素分だけずらしながら、それまで指定された画素Ｚの濃度データの平均値に重みＣを付けた値が画素Ａの濃度より大きいかを判断する（ステップＳ５４、Ｓ５５）。なお、重みＣは、例えば、０．６に設定することができる。そして、それまで指定された画素Ｚの濃度データの平均値に重みＣを付けた値が画素Ａの濃度より大きくなった時の画素Ｚの座標を保存する（ステップＳ５６）。

図１２は、図４のマーク位置検出方法の上端位置検出の具体的な処理を示すフローチャートである。
図１２において、上端位置Ｐ３の近傍に検出エリアを設定する（ステップＳ６１）。なお、センターマークのマーク位置Ｐ０と画面サイズとから、検出エリアの上側にマークがこないように検出エリアを設定することができる。

次に、検出エリア内の画素Ｚ（座標：ｘ、ｙ）を指定する（ステップＳ６２）。そして、画素Ｚに対して上側の画素Ａ（座標：ｘ、ｙ＋ｂ）を指定する（ステップＳ６３）。なお、例えば、ｂ＝４に設定することができる。

次に、画素Ｚの位置を上に１画素分だけずらしながら、それまで指定された画素Ｚの濃度データの平均値に重みＣを付けた値が画素Ａの濃度より大きいかを判断する（ステップＳ６４、Ｓ６５）。なお、重みＣは、例えば、０．６に設定することができる。そして、それまで指定された画素Ｚの濃度データの平均値に重みＣを付けた値が画素Ａの濃度より大きくなった時の画素Ｚの座標を保存する（ステップＳ６６）。

図１３は、図４のマーク位置検出方法の下端位置検出の具体的な処理を示すフローチャートである。
図１３において、下端位置Ｐ４の近傍に検出エリアを設定する（ステップＳ７１）。なお、センターマークのマーク位置Ｐ０と画面サイズとから、検出エリアの下側にマークがこないように検出エリアを設定することができる。

次に、検出エリア内の画素Ｚ（座標：ｘ、ｙ）を指定する（ステップＳ７２）。そして、画素Ｚに対して下側の画素Ａ（座標：ｘ−ｂ、ｙ）を指定する（ステップＳ７３）。なお、例えば、ｂ＝４に設定することができる。

次に、画素Ｚの位置を下に１画素分だけずらしながら、それまで指定された画素Ｚの濃度データの平均値に重みＣを付けた値が画素Ａの濃度より大きいかを判断する（ステップＳ７４、Ｓ７５）。なお、重みＣは、例えば、０．６に設定することができる。そして、それまで指定された画素Ｚの濃度データの平均値に重みＣを付けた値が画素Ａの濃度より大きくなった時の画素Ｚの座標を保存する（ステップＳ７６）。

ここで、テストチャート１２´に配置されるマークを互いに点対称な第１のパターン６２ａ´と第２のパターン６２ｂ´とで構成し、撮像パターン６２ａ、６２ｂを点対称とさせる中心点を検出することにより、撮像パターン６２ａ、６２ｂがぼやけた場合においても、中心点を精度よく検出させることが可能となり、補正パラメータの算出精度を向上させることができる。

また、テストチャート１２´に配置されるマークを互いに点対称な第１のパターン６２ａ´と第２のパターン６２ｂ´とで構成することにより、中心点の検出に用いられるマークをテストチャート１２´に離散的に配置することができる。このため、中心点を検出するために撮像画像１２の一端から他端まで画素を辿る必要がなくなり、処理にかかる負荷を低減させることができる。

（第２実施形態）
図１４は、本発明の第２実施形態に係る固体撮像装置の概略構成を示す断面図である。
図１４において、半導体チップ１０１にはイメージセンサ２が形成され、半導体チップ１０１の周辺にはパッド電極１０３が形成されている。なお、半導体チップ１０１には、図１のタイミング信号発生回路３、Ａ／Ｄコンバータ４、信号処理回路５、画像位置補正回路６、映像信号インターフェース回路７、レジスタインターフェース８および補正パラメータレジスタ９を形成するようにしてもよい。

一方、マザー基板１０４上には、ランド電極１０５が形成されている。そして、半導体チップ１０１がマザー基板１０４上に実装され、パッド電極１０３とランド電極１０５はボンディングワイヤ１０６を介して接続されている。そして、マザー基板１０４上には、半導体チップ１０１が囲まれるようにして鏡筒１０７が配置されている。そして、フィルタ板１０８およびレンズ１０９が鏡筒１０７にて半導体チップ１０１上に保持されることで、半導体チップ１０１、フィルタ板１０８およびレンズ１０９がモジュール化されている。

（第３実施形態）
図１５は、本発明の第３実施形態に係る固体撮像装置の概略構成を示すブロック図である。
図１５において、固体撮像装置２１ａには、イメージセンサ２２ａ、タイミング信号発生回路２３ａ、Ａ／Ｄコンバータ２４ａ、信号処理回路２５ａ、画像位置補正回路２６ａ、映像信号インターフェース回路２７ａ、レジスタインターフェース２８ａおよび補正パラメータレジスタ２９ａが設けられている。そして、画像位置補正回路２６ａには座標変換部３０ａが設けられている。ここで、イメージセンサ２２ａの前方にはレンズ３１ａが配置されている。

固体撮像装置２１ｂには、イメージセンサ２２ｂ、タイミング信号発生回路２３ｂ、Ａ／Ｄコンバータ２４ｂ、信号処理回路２５ｂ、画像位置補正回路２６ｂ、映像信号インターフェース回路２７ｂ、レジスタインターフェース２８ｂおよび補正パラメータレジスタ２９ｂが設けられている。そして、画像位置補正回路２６ａ、２６ｂには、補正パラメータに基づいて撮像画像の位置を画素ごとに座標変換する座標変換部３０ａ、３０ｂがそれぞれ設けられている。

なお、固体撮像装置２１ａ、２１ｂは、図１の固体撮像装置１と同様に動作することができる。ここで、補正パラメータレジスタ２９ａ、２９ｂに補正パラメータを記憶させる場合、イメージセンサ２２ａ、２２ｂにて１枚のテストチャート１２´を同時に撮像させることができる。

そして、補正パラメータレジスタ２９ａには、イメージセンサ２２ａで撮像された撮像画像１２ａに対して算出された補正パラメータが記憶される。そして、画像位置補正回路２６ａにおいて、補正パラメータレジスタ２９ａに記憶された補正パラメータに基づいて撮像画像の位置が画素ごとに補正される。

また、補正パラメータレジスタ２９ｂには、イメージセンサ２２ｂで撮像された撮像画像１２ｂに対して算出された補正パラメータが記憶される。そして、画像位置補正回路２６ｂにおいて、補正パラメータレジスタ２９ｂに記憶された補正パラメータに基づいて撮像画像の位置が画素ごとに補正される。

これにより、固体撮像装置２１ａ、２１ｂごとにレンズ３１ａ、３１ｂの歪みやレンズ３１ａ、３１ｂの取り付け位置が異なる場合においても、各レンズ３１ａ、３１ｂの歪みやレンズ３１ａ、３１ｂの取り付け位置のバラツキに応じて、固体撮像装置２１ａ、２１ｂから出力される撮像画像のズレや歪みや視差などを補正することが可能となり、複数の固体撮像装置２１ａ、２１ｂの撮像画像を合成する場合においても、合成画像の品質の劣化を低減することができる。

なお、図１の実施形態では、テストチャート１２´のマーク位置が基準となるように補正パラメータを算出する方法について説明したが、固体撮像装置２１ａ、２１ｂのいずれか一方の撮像画像１２ａ、１２ａのマーク位置が基準となるように補正パラメータを算出するようにしてもよい。

（第４実施形態）
図１６は、本発明の第４実施形態に係る固体撮像装置の概略構成を示すブロック図である。
図１６において、固体撮像装置４１には、イメージセンサ４２ａ、４２ｂ、タイミング信号発生回路４３、Ａ／Ｄコンバータ４４ａ、４４ｂ、信号処理回路４５ａ、４５ｂ、画像位置補正回路４６ａ、４６ｂ、映像信号インターフェース回路４７、レジスタインターフェース４８および補正パラメータレジスタ４９が設けられている。そして、画像位置補正回路４６ａ、４６ｂには座標変換部５０ａ、５０ｂがそれぞれ設けられている。ここで、イメージセンサ４２ａ、４２ｂの前方にはレンズ５１ａ、５１ｂがそれぞれ配置されている。

なお、固体撮像装置４１は、図１５の固体撮像装置２１ａ、２１ｂと同様に動作することができる。ここで、補正パラメータレジスタ４９に補正パラメータを記憶させる場合、イメージセンサ４２ａ、４２ｂにて１枚のテストチャート１２´を同時に撮像させることができる。そして、補正パラメータレジスタ４９には、イメージセンサ４２ａ、４２ｂでそれぞれ撮像された撮像画像１２ａ、１２ｂに対して算出された補正パラメータが記憶される。

これにより、イメージセンサ４２ａ、４２ｂごとにレンズ５１ａ、５１ｂの歪みやレンズ５１ａ、５１ｂの取り付け位置が異なる場合においても、各レンズ５１ａ、５１ｂの歪みやレンズ５１ａ、５１ｂの取り付け位置のバラツキに応じて、固体撮像装置４１から出力される複数の撮像画像のズレや歪みや視差などを補正することが可能となり、固体撮像装置４１の複数の撮像画像を合成する場合においても、合成画像の品質の劣化を低減することができる。

なお、図１の実施形態では、テストチャート１２´のマーク位置が基準となるように補正パラメータを算出する方法について説明したが、固体撮像装置４１のいずれか一方の撮像画像１２ａ、１２ａのマーク位置が基準となるように補正パラメータを算出するようにしてもよい。

１、２１ａ、２１ｂ、４１ 固体撮像装置、２、２２ａ、２２ｂ、４２ａ、４２ｂ イメージセンサ、３、２３ａ、２３ｂ、４３ タイミング信号発生回路、４、２４ａ、２４ｂ、４４ａ、４４ｂ Ａ／Ｄコンバータ、５、２５ａ、２５ｂ、４５ａ、４５ｂ 信号処理回路、６、２６ａ、２６ｂ、４６ａ、４６ｂ 画像位置補正回路、７、２７ａ、２７ｂ、４７ 映像信号インターフェース回路、８、２８ａ、２８ｂ、４８ レジスタインターフェース、９、２９ａ、２９ｂ、４９ 補正パラメータレジスタ、１０、３０ａ、３０ｂ、５０ａ、５０ｂ 座標変換部、１１、３１ａ、３１ｂ、５１ａ、５１ｂ、１０９ レンズ、１２´ テストチャート、１２ 撮像画像、６１、６２ａ、６２ｂ 撮像パターン、１３ イメージキャプチャーボード、１４ パーソナルコンピュータ、１５ 端部位置検出部、１６ マーク位置検出部、１７ 補正パラメータ算出部、６１´ 外枠パターン、６２ａ´〜７０ａ´ 第１のパターン、６２ｂ´〜７０ｂ´ 第２のパターン、１０１ 半導体チップ、１０３ パッド電極、１０４ マザー基板、１０５ ランド電極、１０６ ボンディングワイヤ、１０７ 鏡筒、１０８ フィルタ板

Claims (5)

1. 撮像を行うイメージセンサと、
   前記イメージセンサにて撮像された撮像画像の位置を画素ごとに補正する補正パラメータを記憶する補正パラメータ記憶部と、
   前記補正パラメータに基づいて前記撮像画像の位置を画素ごとに補正する画像位置補正部とを備えることを特徴とする固体撮像装置。
2. 前記画像位置補正部は、前記補正パラメータに基づいて、前記撮像画像の位置を画素ごとに座標変換する座標変換部を備えることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
3. 前記イメージセンサに光を入射させるレンズと、
   前記イメージセンサと前記レンズとを一体的に保持する鏡筒とを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の固体撮像装置。
4. 少なくとも３方向に隣接する画素を有する第１のパターンと、
   前記第１のパターンと点対称な第２のパターンと、
   前記第１のパターンおよび前記第２のパターンの周囲に配置された外枠パターンとを備えることを特徴とするテストチャート。
5. 前記第１のパターンと前記第２のパターンとの対が前記外枠パターンの内側に所定の間隔で横方向および縦方向に配列されていることを特徴とする請求項４に記載のテストチャート。