JP2011239008A - Imaging apparatus, correction coefficient calculating method, and program - Google Patents

Imaging apparatus, correction coefficient calculating method, and program Download PDF

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Yasuharu Nakamura
靖治 中村
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覚 大藪
Kosuke Hosoi
康丞 細井
Toshihiko Yamahata
利彦 山畠
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging apparatus capable of setting a correction coefficient for distortion correction, simply and accurately.SOLUTION: An imaging apparatus 1 comprises: an image pickup device 10; an image processing unit 15 for processing an image signal obtained by imaging performed by the image pickup device 10; an image outputting unit 14 for displaying a picked-up image on the basis of the image signal processed by the image processing unit; an operating unit 13 for enabling a user to select an edge of an object which is to be a straight line, from the picked-up image; a correction coefficient calculating unit 17 for calculating a correction coefficient for correcting a lens distortion included in the picked-up image on the basis of a distortion amount with respect to the straight line of the edge and a distance to the edge from the center of the picked-up image; and an EEPROM 12 for storing therein the correction coefficient. In the imaging, the imaging apparatus 1 performs distortion correction on the picked-up image by using the correction coefficient stored in the EEPROM 12.

Description

本発明は撮像装置に関し、特に、レンズ歪みを補正する機能を有する撮像装置に関する。   The present invention relates to an imaging apparatus, and more particularly to an imaging apparatus having a function of correcting lens distortion.

従来から、撮像装置においては、光学レンズの収差に起因して生じる撮像画像の歪みを補正する技術が知られていた。例えば、特許文献1は、撮像画像を複数のエリアに分割し、分割されたエリア毎に、歪み補正量に応じて変化する重み付け係数をかけて歪み補正を行う発明を開示している。   Conventionally, in an imaging apparatus, a technique for correcting distortion of a captured image caused by aberration of an optical lens has been known. For example, Patent Document 1 discloses an invention in which a captured image is divided into a plurality of areas, and distortion correction is performed by applying a weighting coefficient that changes in accordance with the distortion correction amount for each divided area.

特許第3332977号Japanese Patent No. 3333277

光学レンズの収差は撮像装置の個体ごとに異なる。上記したような歪み補正においては、撮像装置に用いられている光学レンズに応じて、歪み補正に用いるための補正係数をあらかじめ設定する必要があった。この補正係数は、表示された撮像画像を見ながら、ユーザが手動でキャリブレーションを行うことによって設定されていた。   The aberration of the optical lens varies depending on the individual imaging apparatus. In the above-described distortion correction, it is necessary to set in advance a correction coefficient to be used for distortion correction according to the optical lens used in the imaging apparatus. This correction coefficient is set by a user manually performing calibration while viewing the displayed captured image.

しかし、撮像画像を見て歪みがないかどうかを判断し、補正係数を微調整することは非常に煩わしかった。また、撮像画像に歪みがあるかどうかの判断は、用いられる画像やユーザの感覚といったファクターに左右され、正確な設定を行うことができない場合もあった。   However, it has been very troublesome to determine whether there is any distortion by looking at the captured image and finely adjust the correction coefficient. In addition, the determination of whether or not the captured image is distorted depends on factors such as the image used and the user's sense, and there are cases where accurate settings cannot be made.

そこで、本発明は、上記背景に鑑み、簡易かつ正確に、歪み補正の補正係数を設定できる撮像装置を提供することを目的とする。   In view of the above background, an object of the present invention is to provide an imaging apparatus capable of setting a correction coefficient for distortion correction simply and accurately.

本発明の撮像装置は、撮像素子と、前記撮像素子による撮像によって得られた画像信号を処理する画像処理部と、前記画像処理部にて処理された画像信号に基づいて撮像画像を表示する画面と、前記撮像画像の中から、直線であるべき物体のエッジをユーザに選択させるエッジ選択部と、前記エッジの直線に対する歪み量と、前記撮像画像中心から前記エッジまでの距離とに基づいて、撮像画像に含まれるレンズ歪みを補正するための補正係数を計算する補正係数計算部と、前記補正係数を記憶する記憶部とを備え、撮像時に、前記記憶部に記憶された補正係数を用いて撮像画像の歪み補正を行う構成を有する。   An imaging apparatus according to the present invention includes an imaging element, an image processing unit that processes an image signal obtained by imaging with the imaging element, and a screen that displays a captured image based on the image signal processed by the image processing unit And an edge selection unit that allows a user to select an edge of an object that should be a straight line from the captured image, a distortion amount with respect to the straight line of the edge, and a distance from the center of the captured image to the edge, A correction coefficient calculation unit that calculates a correction coefficient for correcting lens distortion included in the captured image; and a storage unit that stores the correction coefficient, and uses the correction coefficient stored in the storage unit during imaging. It has a configuration for correcting distortion of a captured image.

この構成により、歪みを補正するための補正係数の算出に際してユーザが行うべき作業は、撮像画像に映っている物体のエッジを選択するだけなので、簡易に補正係数を設定することができる。また、従来のキャリブレーションは、撮像画像が歪んでいるか否かを判断するユーザによって補正係数が異なってくる可能性があるが、本発明の構成では、直線であるべき物体のエッジを選択するだけなので、ユーザの感覚に左右されにくいという利点がある。なお、直線であるべき物体のエッジとは、現実空間において、直線状であることが期待される物体のエッジであり、例えば、電柱、ガードレール、建物等である。   With this configuration, when the correction coefficient for correcting the distortion is calculated, the user only has to select the edge of the object shown in the captured image, so that the correction coefficient can be set easily. Further, in the conventional calibration, there is a possibility that the correction coefficient differs depending on the user who determines whether or not the captured image is distorted. Therefore, there is an advantage that it is not easily influenced by the user's sense. Note that the edge of an object that should be a straight line is an edge of an object that is expected to be straight in real space, such as a utility pole, a guardrail, or a building.

本発明の撮像装置において、前記エッジ選択部は、ユーザが指定する位置に、前記撮像画像に重畳して直線状のマーカーを表示し、前記マーカーの位置の確定が入力されると、前記マーカーに重なって映ったエッジのうち、所定の長さを有するエッジを検出し、検出されたエッジを選択する構成を有する。   In the imaging apparatus of the present invention, the edge selection unit displays a linear marker superimposed on the captured image at a position specified by a user, and when the confirmation of the position of the marker is input, Among the overlapping edges, an edge having a predetermined length is detected, and the detected edge is selected.

本発明の構成により、ユーザが指定する位置に直線状のマーカーが表示されるので、当該マーカーと撮像画像とを比較することにより、補正係数を求めるのに適した物体を容易に選択することができる。   According to the configuration of the present invention, a linear marker is displayed at a position specified by the user, and therefore it is possible to easily select an object suitable for obtaining a correction coefficient by comparing the marker with a captured image. it can.

本発明の撮像装置において、前記エッジ選択部は、前記マーカーを前記撮像画像の周辺においてのみ指定可能とする構成を有する。   In the imaging apparatus according to the aspect of the invention, the edge selection unit may be configured to designate the marker only around the captured image.

画像の周辺の方が歪み量が大きくなるので、本発明の構成により補正係数の算出に適した物体のエッジを選択させることができる。なお、「撮像画像の周辺」は、設計者が適切に設定することができる。例えば、(1)撮像画像の中心から周縁までの中間点より外側、(2)周縁に近い方から、中心−周縁間の距離の1/3の部分等というように決定することができる。   Since the amount of distortion is larger at the periphery of the image, the configuration of the present invention makes it possible to select an object edge suitable for calculating the correction coefficient. The “periphery of the captured image” can be appropriately set by the designer. For example, it can be determined such that (1) the outer side from the intermediate point from the center to the periphery of the captured image, (2) a portion that is 1/3 of the distance between the center and the periphery, from the side closer to the periphery.

本発明の撮像装置は、被写体の像を前記撮像素子に結像させるズームレンズと、撮像画像のズーム倍率のデータを記憶するズーム倍率記憶部とを備え、前記補正係数計算部は、前記エッジの直線に対する歪み量と、前記撮像画像中心から前記エッジまでの距離と、前記ズーム倍率記憶部に記憶されたズーム倍率のデータとに基づいて、撮像画像に含まれるレンズ歪みを補正するための補正係数を計算する構成を有する。   An imaging apparatus according to the present invention includes a zoom lens that forms an image of a subject on the imaging element, and a zoom magnification storage unit that stores data of a zoom magnification of the captured image, and the correction coefficient calculation unit includes the edge coefficient A correction coefficient for correcting lens distortion included in the captured image based on the amount of distortion with respect to the straight line, the distance from the center of the captured image to the edge, and the zoom magnification data stored in the zoom magnification storage unit Is calculated.

この構成により、ズームレンズのズーム倍率を考慮して補正係数を求めるので、ズームレンズ付きの撮像装置においても適切に補正係数を求めることができる。   With this configuration, since the correction coefficient is obtained in consideration of the zoom magnification of the zoom lens, the correction coefficient can be appropriately obtained even in an imaging apparatus with a zoom lens.

本発明の補正係数算出方法は、撮像時に、撮像画像の歪み補正を行うための補正係数を求める方法であって、撮像装置が、撮像によって得られた画像信号を処理して撮像画像を表示するステップと、前記撮像装置が、前記撮像画像の中から、直線であるべき物体のエッジをユーザに選択させるステップと、前記撮像装置が、前記エッジの直線に対する歪み量と前記撮像画像中心から前記エッジまでの距離とに基づいて、撮像画像に含まれるレンズ歪みを補正するための補正係数を計算するステップと、前記撮像装置が、前記補正係数を記憶部に記憶するステップとを備えた構成を有する。   The correction coefficient calculation method of the present invention is a method for obtaining a correction coefficient for performing distortion correction of a captured image at the time of imaging, and the imaging apparatus processes the image signal obtained by imaging and displays the captured image. A step in which the imaging device causes a user to select an edge of an object that should be a straight line from the captured image; and the imaging device is configured to detect the distortion amount of the edge along the straight line and the edge from the center of the captured image. And a step of calculating a correction coefficient for correcting lens distortion included in the captured image, and a step of storing the correction coefficient in a storage unit. .

この構成により、上記した撮像装置と同様に、簡易かつ正確に補正係数を決定することができる。なお、上記した撮像装置の各種の構成を本発明の補正係数算出方法に適用することが可能である。   With this configuration, the correction coefficient can be determined simply and accurately as in the above-described imaging apparatus. Note that various configurations of the above-described imaging apparatus can be applied to the correction coefficient calculation method of the present invention.

本発明のプログラムは、撮像時に、撮像画像の歪み補正を行うための補正係数を求めるためのプログラムであって、コンピュータに、撮像によって得られた画像信号を処理して撮像画像を表示するステップと、前記撮像画像の中から、直線であるべき物体のエッジをユーザに選択させるステップと、前記エッジの直線に対する歪み量と前記撮像画像中心から前記エッジまでの距離とに基づいて、撮像画像に含まれるレンズ歪みを補正するための補正係数を計算するステップと、前記補正係数を記憶部に記憶するステップとを実行させる構成を有する。   The program of the present invention is a program for obtaining a correction coefficient for correcting distortion of a captured image at the time of imaging, and processing the image signal obtained by imaging on a computer to display the captured image , Including the step of causing the user to select an edge of an object that should be a straight line from the captured image, the amount of distortion with respect to the straight line of the edge, and the distance from the center of the captured image to the edge. And a step of calculating a correction coefficient for correcting the lens distortion, and a step of storing the correction coefficient in a storage unit.

この構成により、上記した撮像装置と同様に、簡易かつ正確に補正係数を決定することができる。なお、上記した撮像装置の各種の構成を本発明のプログラムに適用することが可能である。   With this configuration, the correction coefficient can be determined simply and accurately as in the above-described imaging apparatus. Various configurations of the above-described imaging apparatus can be applied to the program of the present invention.

本発明によれば、撮像画像に映っている物体のエッジを選択するだけで、簡易かつ正確に補正係数を設定できる。   According to the present invention, the correction coefficient can be set simply and accurately simply by selecting the edge of the object shown in the captured image.

第1の実施の形態の撮像装置の構成を示す図The figure which shows the structure of the imaging device of 1st Embodiment マーカーの表示例を示す図Figure showing a marker display example (a)「たる形歪み」と呼ばれる歪みの例を示す図、(b)「ピンクッション歪み」と呼ばれる歪みの例を示す図(A) The figure which shows the example of the distortion called "ball shape distortion", (b) The figure which shows the example of the distortion called "pin cushion distortion" 選択されたエッジの直線に対する歪み量を示す図Diagram showing the amount of distortion for the straight line of the selected edge 第1の実施の形態の撮像装置による補正係数設定の動作を示す図The figure which shows the operation | movement of the correction coefficient setting by the imaging device of 1st Embodiment 第2の実施の形態の撮像装置の構成を示す図The figure which shows the structure of the imaging device of 2nd Embodiment 第1の実施の形態の撮像装置による補正係数設定の動作を示す図The figure which shows the operation | movement of the correction coefficient setting by the imaging device of 1st Embodiment

本発明の実施の形態の撮像装置について図面を参照しながら説明する。
(第1の実施の形態)
図1は、第1の実施の形態の撮像装置1の構成を示す図である。撮像装置1は、撮像素子10と、プロセッサ11と、記憶部であるEEPROM12と、操作部13と、画像出力部14とを有している。図1では、1つのプロセッサ11を記載しているが、実際の装置においては、例えば、FEP(Front End Processor)、DSP(Digital Signal Processor)、カメラCPUなどの複数のプロセッサによってプロセッサ11の機能を実現してもよい。撮像素子10は、被写体を撮像して画像信号を出力する機能を有している。撮像素子10は、画像信号をプロセッサ11に入力する。
An imaging apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an imaging apparatus 1 according to the first embodiment. The imaging device 1 includes an imaging device 10, a processor 11, an EEPROM 12 that is a storage unit, an operation unit 13, and an image output unit 14. In FIG. 1, one processor 11 is shown. However, in an actual apparatus, for example, the function of the processor 11 is achieved by a plurality of processors such as an FEP (Front End Processor), a DSP (Digital Signal Processor), and a camera CPU. It may be realized. The image sensor 10 has a function of imaging a subject and outputting an image signal. The image sensor 10 inputs an image signal to the processor 11.

プロセッサ11は、撮像素子10にて得られた画像信号を処理する画像処理部15と、撮像画像に重畳して直線状のマーカーを表示するマーカー表示部16と、歪み補正を行うための補正係数を計算する補正係数計算部17の各機能を有している。マーカー表示部16は、操作部13からの操作データに基づいて、直線状のマーカーを縦横に移動する。なお、マーカーは、撮像画像の中心付近には表示されないように制御してもよい。撮像画像の中心付近は、歪みが小さいため、歪み補正の補正係数を算出するには適していないからである。   The processor 11 includes an image processing unit 15 that processes an image signal obtained by the image sensor 10, a marker display unit 16 that displays a linear marker superimposed on the captured image, and a correction coefficient for performing distortion correction. Each function of the correction coefficient calculation unit 17 for calculating? The marker display unit 16 moves the linear marker vertically and horizontally based on operation data from the operation unit 13. The marker may be controlled not to be displayed near the center of the captured image. This is because the vicinity of the center of the captured image has a small distortion and is not suitable for calculating a correction coefficient for distortion correction.

図2は、撮像画像に重畳されたマーカーの表示例を示す図である。図2に示す例では、縦横に延びるマーカーM1,M2が表示されている。ユーザの操作により、縦方向に延びるマーカーM1が横方向に移動し、横方向に延びるマーカーM2が縦方向に移動する。なお、本実施の形態では、2つのマーカーM1,M2を用いているが、縦あるいは横の一方のマーカーを用いてもよい。   FIG. 2 is a diagram illustrating a display example of markers superimposed on a captured image. In the example shown in FIG. 2, markers M1 and M2 extending vertically and horizontally are displayed. By the user's operation, the marker M1 extending in the vertical direction moves in the horizontal direction, and the marker M2 extending in the horizontal direction moves in the vertical direction. In the present embodiment, the two markers M1 and M2 are used, but one of the vertical and horizontal markers may be used.

ユーザが物体のエッジにマーカーM1,M2を重ねた状態で、操作部13より確定を入力すると、補正係数計算部17は、マーカーM1,M2と重なった撮像画像の部分から、補正係数を計算するためのエッジを検出する。ここで、補正係数計算部17は、所定の長さを有するエッジを検出する。所定の長さを有するエッジと直線とを比較することにより、エッジの歪み量を適切に求めることができる。所定の長さは、設計により適切に設定することができる。例えば、画面の半分の長さとか、画面の2/3の長さというように設定してもよい。   When the user inputs confirmation from the operation unit 13 with the markers M1 and M2 superimposed on the edges of the object, the correction coefficient calculation unit 17 calculates the correction coefficient from the portion of the captured image that overlaps the markers M1 and M2. Detect edges for. Here, the correction coefficient calculation unit 17 detects an edge having a predetermined length. By comparing an edge having a predetermined length with a straight line, the distortion amount of the edge can be obtained appropriately. The predetermined length can be set appropriately by design. For example, the length may be set to be half the screen length or 2/3 the screen length.

図3(a)および図3(b)は、歪みの例を示す図である。図3(a)は、「たる形歪み」と呼ばれる歪みの例、図3(b)は、「ピンクッション歪み」と呼ばれる歪みの例である。図3(a)および図3(b)に示すように、歪みのパターンは既知なので、画像内のある箇所における歪み量が分かれば、他の位置の歪み量を計算によって求めることができる。   FIG. 3A and FIG. 3B are diagrams showing examples of distortion. FIG. 3A shows an example of distortion called “barrel distortion”, and FIG. 3B shows an example of distortion called “pin cushion distortion”. As shown in FIGS. 3A and 3B, since the distortion pattern is known, if the distortion amount at a certain position in the image is known, the distortion amount at another position can be obtained by calculation.

図4は、選択されたエッジの直線に対する歪み量を示す図である。選択されたエッジは、現実空間においては直線であるが、光学レンズの収差に起因する歪みにより、直線に対して歪んで映っている。補正係数計算部17は、ユーザにより選択されたエッジの直線に対する歪み量を求め、求めた歪み量に基づいて、エッジを直線に補正するための補正係数を計算する。また、補正係数計算部17は、エッジの位置と歪み量とに基づいて、直線のある位置以外における補正係数を計算する。   FIG. 4 is a diagram illustrating a distortion amount with respect to a straight line of a selected edge. The selected edge is a straight line in the real space, but appears to be distorted with respect to the straight line due to the distortion caused by the aberration of the optical lens. The correction coefficient calculation unit 17 calculates a distortion amount with respect to the straight line of the edge selected by the user, and calculates a correction coefficient for correcting the edge into a straight line based on the calculated distortion amount. Further, the correction coefficient calculation unit 17 calculates a correction coefficient at a position other than the position where the straight line exists based on the position of the edge and the amount of distortion.

プロセッサ11は、上記した機能の他にも、撮像装置1に必要な種々の機能を有しているが、図1では記載を省略している。プロセッサ11の各機能は、プログラムを読み込んで実行することにより実現される。このようなプログラムも本発明の範囲に含まれる。   The processor 11 has various functions necessary for the imaging apparatus 1 in addition to the functions described above, but is not illustrated in FIG. Each function of the processor 11 is realized by reading and executing a program. Such a program is also included in the scope of the present invention.

EEPROM12は、補正係数計算部17にて計算された補正係数を記憶する。また、EEPROM12は、歪み補正の補正係数以外にも、画像処理を行うための各種の設定値を記憶している。   The EEPROM 12 stores the correction coefficient calculated by the correction coefficient calculation unit 17. The EEPROM 12 stores various setting values for performing image processing in addition to the correction coefficient for distortion correction.

操作部13は、ユーザの操作を受け付けるスイッチやダイヤルなどによって構成されている。操作部13は、撮像時のレリーズ動作や、撮像画像のプレビュー時の画像切替えや拡大、縮小等の操作を受け付ける。また、操作部13は、歪み補正の補正係数の設定動作を受け付ける。画像出力部14は、撮像画像のプレビュー表示や、撮像装置1の各種の設定値を表示する機能を有する。   The operation unit 13 is configured by a switch, a dial, or the like that receives a user operation. The operation unit 13 accepts operations such as a release operation at the time of image capturing, image switching at the time of preview of a captured image, enlargement, reduction, and the like. In addition, the operation unit 13 receives a correction coefficient setting operation for distortion correction. The image output unit 14 has a function of displaying a preview of the captured image and various setting values of the imaging device 1.

歪み補正の補正係数の設定に用いるエッジを選択する際には、マーカー表示部16によって画面14にマーカーを表示し、操作部13による操作によって表示されたマーカーを移動させ、その位置を確定させる。従って、マーカー表示部16および操作部13が、エッジの選択を受け付けるエッジ選択部に該当する。   When selecting an edge to be used for setting a correction coefficient for distortion correction, the marker is displayed on the screen 14 by the marker display unit 16, the marker displayed by the operation by the operation unit 13 is moved, and the position is determined. Therefore, the marker display unit 16 and the operation unit 13 correspond to an edge selection unit that receives selection of an edge.

歪み補正の補正係数の設定は、撮像装置1の使用を開始する際に一度行えばよい。撮像を行う際には、撮像装置1は、画像処理部15にて撮像画像の歪み補正を行う。画像処理部15は、EEPROM12に記憶された補正係数を読み出し、撮像画像に補正係数を掛けて歪み補正を行う。   The correction coefficient for distortion correction may be set once when the use of the imaging apparatus 1 is started. When performing imaging, the imaging apparatus 1 performs distortion correction of the captured image in the image processing unit 15. The image processing unit 15 reads the correction coefficient stored in the EEPROM 12 and performs distortion correction by multiplying the captured image by the correction coefficient.

図5は、撮像装置1によって補正係数を計算する動作を示す図である。撮像装置1は、まず、撮像を行い(S10)、撮像によって得られた撮像画像を画像出力部14を経由して表示装置(図示せず)に表示する(S12)。次に、撮像装置1は、操作部13から入力されるユーザの指示に従って、撮像画像に重畳してマーカーを表示する(S14)。撮像装置1は、操作部13より、マーカーの位置の確定の入力を受け付けると(S16)、マーカーと重なった部分からエッジを検出する(S18)。ここで検出されたエッジは、現実空間において直線であることが期待される物体のエッジであり、歪みがなければ撮像画像においても直線に表示されるエッジである。撮像装置1は、検出したエッジの直線に対する歪み量に基づいて、歪みを補正するための補正係数を算出し(S20)、算出した補正係数をEEPROM12に記憶する(S22)。以上、第1の実施の形態の撮像装置1の構成および動作について説明した。   FIG. 5 is a diagram illustrating an operation for calculating the correction coefficient by the imaging apparatus 1. The imaging device 1 first performs imaging (S10), and displays a captured image obtained by imaging on a display device (not shown) via the image output unit 14 (S12). Next, the imaging apparatus 1 displays a marker superimposed on the captured image in accordance with a user instruction input from the operation unit 13 (S14). When the imaging device 1 receives an input for determining the marker position from the operation unit 13 (S16), the imaging device 1 detects an edge from a portion overlapping the marker (S18). The detected edge is an edge of an object that is expected to be a straight line in the real space, and is an edge that is displayed in a straight line in a captured image if there is no distortion. The imaging apparatus 1 calculates a correction coefficient for correcting the distortion based on the detected distortion amount with respect to the straight line of the edge (S20), and stores the calculated correction coefficient in the EEPROM 12 (S22). The configuration and operation of the imaging device 1 according to the first embodiment have been described above.

第1の実施の形態の撮像装置1は、撮像画像に重畳して表示されたマーカーを用いて、補正係数算出に用いる物体のエッジの選択を受け付け、受け付けた物体のエッジを直線に補正するような補正係数を求める。これにより、ユーザは、本来直線であるべきエッジを選択するだけで、歪み補正の補正係数を容易に設定することができる。また、この方法によれば、「直線であるべき」ということを知っている物体のエッジを選択すれば、当該物体のエッジを用いて補正係数が設定されるので、補正係数がユーザの感覚に左右されにくい。   The imaging apparatus 1 according to the first embodiment accepts selection of an edge of an object used for correction coefficient calculation using a marker superimposed and displayed on a captured image, and corrects the received edge of the object to a straight line. Find the correct correction factor. Thus, the user can easily set the correction coefficient for distortion correction only by selecting an edge that should be a straight line. In addition, according to this method, if an edge of an object that is known to be “straight” is selected, a correction coefficient is set using the edge of the object, so that the correction coefficient can be sensed by the user. Hard to be influenced.

(第2の実施の形態)
図6は、第2の実施の形態の撮像装置2の構成を示す図である。第2の実施の形態の撮像装置2の基本的な構成は、第1の実施の形態と同じであるが、第2の実施の形態では、撮像装置2がズームレンズ18を有している点が異なる。また、プロセッサ11は操作部13からの操作に従って、ズーム倍率を変更するズーム倍率制御部19を有している。ズーム倍率制御部19は、プロセッサ11内のレジスタに、現在のズーム倍率のデータを記憶させる。
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of the imaging device 2 according to the second embodiment. The basic configuration of the imaging apparatus 2 of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, but the imaging apparatus 2 has a zoom lens 18 in the second embodiment. Is different. The processor 11 also has a zoom magnification control unit 19 that changes the zoom magnification in accordance with an operation from the operation unit 13. The zoom magnification control unit 19 stores the current zoom magnification data in a register in the processor 11.

光学レンズの収差に起因する歪みの量は、ズーム倍率によって異なる。すなわち、ズーム倍率が高くなれば、撮像される視野は狭くなるので、歪みは出にくくなる。ズーム倍率が低くなれば、撮像される視野が広くなるので歪みが出やすくなる。第2の実施の形態では、ズーム倍率をも用いて、歪み補正の補正係数を計算する。第2の実施の形態の撮像装置2は、撮像を行う際には、画像処理部15にて撮像画像の歪み補正を行う。画像処理部15は、EEPROM12から、撮像画像のズーム倍率に対応する補正係数を読み出し、撮像画像に補正係数を掛けて歪み補正を行う。   The amount of distortion caused by the aberration of the optical lens varies depending on the zoom magnification. That is, if the zoom magnification is increased, the field of view to be captured is narrowed, so that distortion is less likely to occur. If the zoom magnification is low, the field of view to be imaged is widened and distortion is likely to occur. In the second embodiment, the correction coefficient for distortion correction is calculated also using the zoom magnification. In the imaging device 2 according to the second embodiment, the image processing unit 15 corrects the distortion of the captured image when performing imaging. The image processing unit 15 reads a correction coefficient corresponding to the zoom magnification of the captured image from the EEPROM 12 and performs distortion correction by multiplying the captured image by the correction coefficient.

図7は、撮像装置2によって補正係数を設定する動作を示す図である。撮像装置2は、まず、撮像を行う(S10)。撮像装置2は、撮像時のズームレンズ18のズーム倍率のデータをレジスタに記憶しておく(S11)。撮像装置2は、撮像によって得られた撮像画像を画像出力部14を経由して表示装置(図示せず)に表示する(S12)。次に、撮像装置2は、操作部13から入力されるユーザの指示に従って、撮像画像に重畳してマーカーを表示する(S14)。撮像装置2は、操作部13より、マーカーの位置の確定の入力を受け付けると(S16)、マーカーと重なった部分からエッジを検出する(S18)。ここで検出されたエッジは、現実空間において直線のエッジであり、歪みがなければ撮像画像においても直線に表示されるエッジである。撮像装置2は、検出したエッジの直線に対する歪み量に基づいて、歪みを補正するための補正係数を算出する(S20)。ここで、補正係数計算部17は、レジスタに記憶されている画像を撮像したときのズーム倍率のデータを考慮して補正係数を算出する。補整係数計算部17は、算出した補正係数をEEPROM12に記憶する(S22)。以上、第2の実施の形態の撮像装置2の構成および動作について説明した。   FIG. 7 is a diagram illustrating an operation for setting the correction coefficient by the imaging apparatus 2. First, the imaging device 2 performs imaging (S10). The imaging device 2 stores the zoom magnification data of the zoom lens 18 at the time of imaging in a register (S11). The imaging device 2 displays a captured image obtained by imaging on a display device (not shown) via the image output unit 14 (S12). Next, the imaging device 2 displays a marker superimposed on the captured image in accordance with a user instruction input from the operation unit 13 (S14). When the imaging device 2 receives an input for determining the marker position from the operation unit 13 (S16), the imaging device 2 detects an edge from a portion overlapping the marker (S18). The detected edge is a straight edge in the real space, and is an edge displayed in a straight line even in the captured image if there is no distortion. The imaging device 2 calculates a correction coefficient for correcting the distortion based on the detected distortion amount with respect to the straight line of the edge (S20). Here, the correction coefficient calculation unit 17 calculates the correction coefficient in consideration of the zoom magnification data obtained when the image stored in the register is captured. The correction coefficient calculation unit 17 stores the calculated correction coefficient in the EEPROM 12 (S22). The configuration and operation of the imaging device 2 according to the second embodiment have been described above.

第2の実施の形態の撮像装置2は、第1の実施の形態と同様に、ユーザが、本来直線であるべきエッジを選択するだけで、歪み補正の補正係数を容易に設定することができると共に、補正係数がユーザの感覚に左右されにくい設定を行える。   As in the first embodiment, the imaging apparatus 2 according to the second embodiment can easily set the correction coefficient for distortion correction only by the user selecting an edge that should be a straight line. At the same time, the correction coefficient can be set less susceptible to the user's sense.

また、第2の実施の形態の撮像装置2は、ズーム倍率を考慮して補正係数を決定するので、ズーム倍率を変更可能な撮像装置2においても、簡易な補正係数の設定を実現することが可能である。   In addition, since the imaging apparatus 2 according to the second embodiment determines the correction coefficient in consideration of the zoom magnification, a simple correction coefficient setting can be realized even in the imaging apparatus 2 that can change the zoom magnification. Is possible.

なお、第2の実施の形態において、補正係数を設定するモードにおいては、撮像装置2はズーム倍率を最小にして、すなわち撮像範囲を最大にして撮像を行うようにしてもよい。ズーム倍率が小さい方が撮像画像に含まれる歪みが大きくなるので、この構成により、歪み補正の補正係数を求めるのに適した画像を得られる。   In the second embodiment, in the mode for setting the correction coefficient, the imaging apparatus 2 may perform imaging while minimizing the zoom magnification, that is, maximizing the imaging range. As the zoom magnification is smaller, the distortion included in the captured image becomes larger. With this configuration, an image suitable for obtaining a correction coefficient for distortion correction can be obtained.

以上、本発明の撮像装置について実施の形態を挙げて詳細に説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではない。   Although the imaging apparatus of the present invention has been described in detail with reference to the embodiment, the present invention is not limited to the above-described embodiment.

上記した実施の形態では、マーカーを表示して、直線であるべき物体のエッジの選択を受け付ける例について説明したが、直線であるべき物体のエッジの選択を受け付けるユーザーインターフェースはマーカー表示に限定されない。例えば、撮像画像の中から、所定の長さを有するエッジを検出し、検出したエッジに順番にフォーカスを当て、ユーザが所望のエッジを選択することとしてもよい。また、撮像装置内に表示装置を設けてもよい。表示装置がタッチパネルを使用している場合には、ユーザが、所望のエッジを画面上で指示することとしてもよい。   In the above-described embodiment, the example in which the marker is displayed and the selection of the edge of the object that should be a straight line is received has been described. However, the user interface that receives the selection of the edge of the object that should be a straight line is not limited to the marker display. For example, an edge having a predetermined length may be detected from the captured image, the detected edges may be focused in order, and the user may select a desired edge. A display device may be provided in the imaging device. When the display device uses a touch panel, the user may instruct a desired edge on the screen.

本発明は、撮像画像に映っている物体を選択するだけで簡易かつ正確に補正係数を設定できるというすぐれた効果を有し、光学レンズの歪みに起因する画像の歪みを補正する機能を有する撮像装置等として有用である。   The present invention has an excellent effect that a correction coefficient can be set simply and accurately simply by selecting an object shown in a captured image, and has a function of correcting image distortion caused by distortion of an optical lens. It is useful as a device.

1,2 撮像装置
10 撮像素子
11 プロセッサ
12 EEPROM
13 操作部
14 画像出力部
15 画像処理部
16 マーカー表示部
17 補正係数計算部
18 ズームレンズ
19 ズーム倍率制御部
1, 2 Imaging device 10 Imaging element 11 Processor 12 EEPROM
13 Operation unit 14 Image output unit 15 Image processing unit 16 Marker display unit 17 Correction coefficient calculation unit 18 Zoom lens 19 Zoom magnification control unit

Claims (6)

撮像素子と、
前記撮像素子による撮像によって得られた画像信号を処理する画像処理部と、
前記画像処理部にて処理された画像信号に基づいて撮像画像を表示する画像出力部と、
前記撮像画像の中から、直線であるべき物体のエッジをユーザに選択させるエッジ選択部と、
前記エッジの直線に対する歪み量と、前記撮像画像中心から前記エッジまでの距離とに基づいて、撮像画像に含まれるレンズ歪みを補正するための補正係数を計算する補正係数計算部と、
前記補正係数を記憶する記憶部と、
を備え、
撮像時に、前記記憶部に記憶された補正係数を用いて撮像画像の歪み補正を行う撮像装置。
An image sensor;
An image processing unit for processing an image signal obtained by imaging by the imaging device;
An image output unit for displaying a captured image based on the image signal processed by the image processing unit;
An edge selection unit that allows a user to select an edge of an object that should be a straight line from the captured image;
A correction coefficient calculation unit that calculates a correction coefficient for correcting lens distortion included in the captured image based on a distortion amount with respect to the straight line of the edge and a distance from the center of the captured image to the edge;
A storage unit for storing the correction coefficient;
With
An imaging apparatus that performs distortion correction of a captured image using a correction coefficient stored in the storage unit during imaging.
前記エッジ選択部は、
ユーザが指定する位置に、前記撮像画像に重畳して直線状のマーカーを表示し、前記マーカーの位置の確定が入力されると、前記マーカーに重なって映ったエッジのうち、所定の長さを有するエッジを検出し、検出されたエッジを選択する請求項1に記載の撮像装置。
The edge selector is
A linear marker is displayed in a position designated by the user so as to be superimposed on the captured image, and when the confirmation of the position of the marker is input, a predetermined length of the edge reflected on the marker is set. The imaging apparatus according to claim 1, wherein an edge having the detected edge is detected and the detected edge is selected.
前記エッジ選択部は、前記マーカーを前記撮像画像の周辺においてのみ指定可能とする請求項2に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 2, wherein the edge selection unit can designate the marker only in the periphery of the captured image. 被写体の像を前記撮像素子に結像させるズームレンズと、
撮像画像のズーム倍率のデータを記憶するズーム倍率記憶部とを備え、
前記補正係数計算部は、
前記エッジの直線に対する歪み量と、前記撮像画像中心から前記エッジまでの距離と、前記ズーム倍率記憶部に記憶されたズーム倍率のデータとに基づいて、撮像画像に含まれるレンズ歪みを補正するための補正係数を計算する請求項1ないし3のいずれかに記載の撮像装置。
A zoom lens that forms an image of a subject on the image sensor;
A zoom magnification storage unit for storing zoom magnification data of the captured image,
The correction coefficient calculator is
In order to correct lens distortion included in the captured image based on the distortion amount of the edge with respect to the straight line, the distance from the center of the captured image to the edge, and the zoom magnification data stored in the zoom magnification storage unit The imaging apparatus according to claim 1, wherein the correction coefficient is calculated.
撮像時に、撮像画像の歪み補正を行うための補正係数を求める方法であって、
撮像装置が、撮像によって得られた画像信号を処理して撮像画像を表示するステップと、
前記撮像装置が、前記撮像画像の中から、直線であるべき物体のエッジをユーザに選択させるステップと、
前記撮像装置が、前記エッジの直線に対する歪み量と前記撮像画像中心から前記エッジまでの距離とに基づいて、撮像画像に含まれるレンズ歪みを補正するための補正係数を計算するステップと、
前記撮像装置が、前記補正係数を記憶部に記憶するステップと、
を備えた補正係数算出方法。
A method for obtaining a correction coefficient for correcting distortion of a captured image at the time of imaging,
An imaging device processing an image signal obtained by imaging to display a captured image;
The imaging device causing a user to select an edge of an object that should be a straight line from the captured image; and
The imaging device calculating a correction coefficient for correcting lens distortion included in the captured image based on a distortion amount with respect to the straight line of the edge and a distance from the center of the captured image to the edge;
The imaging device storing the correction coefficient in a storage unit;
A correction coefficient calculation method comprising:
撮像時に、撮像画像の歪み補正を行うための補正係数を求めるためのプログラムであって、コンピュータに、
撮像によって得られた画像信号を処理して撮像画像を表示するステップと、
前記撮像画像の中から、直線であるべき物体のエッジをユーザに選択させるステップと、
前記エッジの直線に対する歪み量と前記撮像画像中心から前記エッジまでの距離とに基づいて、撮像画像に含まれるレンズ歪みを補正するための補正係数を計算するステップと、
前記補正係数を記憶部に記憶するステップと、
を実行させるプログラム。
A program for obtaining a correction coefficient for correcting distortion of a captured image at the time of imaging,
Processing an image signal obtained by imaging and displaying the captured image;
Causing the user to select an edge of an object that should be a straight line from the captured image;
Calculating a correction coefficient for correcting lens distortion included in the captured image based on a distortion amount with respect to the straight line of the edge and a distance from the center of the captured image to the edge;
Storing the correction coefficient in a storage unit;
A program that executes
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016197856A (en) * 2015-04-02 2016-11-24 アクシス アーベー Method for determination of focal length for zoom lens

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