JP2012028848A - 色ずれ補正装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】撮像装置により撮像される画像に生じる色ずれを補正する色ずれ補正装置において、基準補正値記憶手段が前記画像をL(Lは2以上の値)個のエリアに分割した各エリアについて色ずれに対する基準となる補正値である基準補正値を記憶し、調整補正値取得手段121〜126、131〜136が前記画像をZ(Zは2以上の値)個のエリアに分割した各エリアについてユーザにより設定された値に基づいて色ずれに対する補正値である調整補正値を取得し、画素毎補正値取得手段111、112、141、142が基準補正値及び調整補正値に基づいて前記画像の画素について色ずれに対する画素毎の補正値を取得する。
【選択図】 図1
Description
本例では、水平方向(横方向)の行数を示すM=16、垂直方向(縦方向)の列数を示すN=9、L=M×N=144である。
i行j列(i=1、2、・・・、M及びj=1、2、・・・、N)の基準補正値をXr(i,j)と示している。
図3(a)、(b)を参照して、従来の信号処理方式を説明する。
図3(a)には、撮影映像条件を示してある。本例では、カメラ301により、1つの被写体(例えば、白い球体)302を撮影する。
図3(b)には、撮影映像の色ずれを補正する様子の一例を示してある。
ここで、各基準補正値としては、事前にレンズパラメータ(例えば、ズーム、フォーカス、アイリスからなるパラメータ)毎に取得した基準補正値が各補正値出力部311、312のメモリに設定されて記憶されており、撮影時のレンズパラメータに応じて適したものが各補正値出力部311、312により選択されて使用される。また、本例では、G(緑)を基準とした位相差を用いている。
ここで、撮影映像401では、レンズなどの影響により、R/G/Bに色ずれ(例えば、色収差)が生じる。これに対して、補正映像402では、色ずれ(例えば、色収差)の無い映像が得られる。
図4(a)には、撮影映像条件を示してある。本例では、カメラ301により、2つの被写体(例えば、近い位置にある白い球体と、遠い位置にある白い球体)303、304を撮影する。
図4(b)には、撮影映像の色ずれを補正する様子の一例を示してある。
すなわち、基準補正値記憶手段が、前記画像をL(Lは2以上の値)個のエリアに分割した各エリアについて、色ずれに対する基準となる補正値である基準補正値を記憶する。調整補正値取得手段が、前記画像をZ(Zは2以上の値)個のエリアに分割した各エリアについて、ユーザにより設定された値に基づいて、色ずれに対する補正値(例えば、調整のための補正値)である調整補正値を取得する。画素毎補正値取得手段が、前記基準補正値記憶手段に記憶された基準補正値及び前記調整補正値取得手段により取得された調整補正値に基づいて、前記画像の画素について色ずれに対する画素毎の補正値(調整後の補正値)を取得する。
従って、例えばユーザが画像を見て手動で操作することにより、色ずれを精度良く補正(例えば、微調整)することができる。
すなわち、前記調整補正値取得手段は、前記画像の水平方向の区切り(例えば、前記したZ個のエリアの区切り)毎に設定された係数と、これらの各係数毎についてユーザにより設定されたゲインの値と、前記画像の水平方向の画素のカウンタのカウント値を用いて水平方向の画素毎の調整補正値を取得するとともに、前記画像の垂直方向の区切り(例えば、前記したZ個のエリアの区切り)毎に設定された係数と、これらの各係数毎についてユーザにより設定されたゲインの値と、前記画像の垂直方向の画素のカウンタのカウント値を用いて垂直方向の画素毎の調整補正値を取得する。
また、前記画素毎補正値取得手段は、前記基準補正値記憶手段に記憶された基準補正値に基づいて決定された前記画像の水平方向の画素毎の補正値と前記調整補正値取得手段により取得された前記水平方向の画素毎の調整補正値を加えた結果を水平方向の画素毎の補正値として取得するとともに、前記基準補正値記憶手段に記憶された基準補正値に基づいて決定された前記画像の垂直方向の画素毎の補正値と前記調整補正値取得手段により取得された前記垂直方向の画素毎の調整補正値を加えた結果を垂直方向の画素毎の補正値として取得する。
従って、このような構成により、画像の水平方向と垂直方向について、色ずれを精度良く補正することができる。
一例として、図5に示される基準補正値記憶部11の機能により基準補正値記憶手段が構成され、図5に示される画素毎補正値算出部12の機能により調整補正値取得手段や画素毎補正値取得手段が構成される。
また、図1(c)において、一例として、各係数の出力部121、123、131、133や乗算器122、124、132、134や水平や垂直のカウンタ125、135や選択回路126、136の機能により調整補正値取得手段が構成され、基準補正値に関する水平や垂直の補正値出力部111、112や加算器141、142の機能により画素毎補正値取得手段が構成される。
図5を参照して、本発明の一実施例に係る色ずれ補正装置を、撮像装置に関する実施例を通じて説明する。
図5には、本発明の一実施例に係る撮像装置の構成例を示してある。
本例の撮像装置は、交換式レンズ1、分光プリズム2、RGBのうちのRに対応した撮像素子(R)3、RGBのうちのGに対応した撮像素子(G)4、RGBのうちのBに対応した撮像素子(B)5、色ずれ補正部10、基準補正値記憶部11、画素毎補正値算出部12、制御部13を備えている。
また、色ずれ補正部10には、RとBのそれぞれのチャネルについて、水平シフト回路51、61、第1メモリ52、62、垂直シフト回路53、63、第2メモリ54、64を備えている。なお、Gについても同様な回路が備えられてもよい。
また、本例の撮像装置は、ユーザ(人)による操作を受け付ける操作部や、例えばユーザによる操作に基づいて撮影映像や補正映像を画面に表示出力する画面を有している。
交換式レンズ1から入射した光が分光プリズム2で色成分毎に分けられて、撮像素子(R)3、撮像素子(G)4、撮像素子(B)5のそれぞれの撮像面に結像した光学像が、それぞれ、電気的な映像信号へ変換される。
基準補正値記憶部11は、各レンズパラメータ毎に保持されている基準補正値の中から、制御部13から通知されたポジション(レンズパラメータ)に対応した基準補正値を検索して画素毎補正値算出部12へ出力する。
また、各エリアの基準補正値としては、種々な手法で算出されてもよく、例えば、公知手法を用いることができる。
また、画面の分割数Lや、各方向の分割数M、Nとしては、例えば、予め所定の値が設定されている。
なお、基準補正値から画素毎の補正値を求める場合には、例えば、内挿補間や外挿補間を用いることができる。
ここで、色ずれ補正部10の内部では、次のような動作が行われる。
各水平シフト回路51、61は、対応する各チャネルの映像素子3、5からの映像信号について、画素毎補正値算出部12から与えられる調整後画素毎補正値X(H,V)の水平成分に応じた画素移動を1/2n画素の分解能(精度)で行う(nは1以上の整数)。各第1メモリ52、62は、各水平シフト回路51、61からの出力信号について、画素の走査方向を水平から垂直に変換するためのフレームメモリである。各垂直シフト回路53、63は、各水平シフト回路51、61と同等の構成の回路であり、各第1メモリ52、62からの出力信号について、画素毎補正値算出部12から与えられる調整後画素毎補正値X(H,V)の垂直成分に応じた画素移動を行う。各第2メモリ54、64は、各垂直シフト回路53、63からの出力信号について、画素の走査方向を垂直から水平に戻すためのフレームメモリである。
例えば、撮像素子を用いて映像(画像)を生成する撮像素子カメラシステムにおいて、色ずれ補正の画像処理を行う場合には、一般に、事前に、ズーム、フォーカス、アイリスといったレンズ特性を測定して、基準補正値を準備しておいて補正する方式が用いられる。しかしながら、事前に用意された基準補正値だけでは補正しきれない被写体撮影条件が存在し得る。本例では、このような撮影条件においても、例えば、数種の関数を選択及び使用し、ゲイン等を手動で設定することを可能として、色ずれ補正を精度良く行うことを実現する。
また、手動で行う補正は、主として、微調整に使用される。例えば、従来の基準補正値を用いた補正における補正値に手動で行う補正における補正値(調整補正値)が加算されて補正が行われるが、手動で行う補正が単独で使用されても構わない。
また、手動で補正した際のパラメータ(例えば、ゲイン等)を所定のファイル(例えば、シーンファイル)として保存することも可能である。
図1(a)、(b)、(c)を参照して、本例の信号処理方式を説明する。
図1(a)には、画面の分割及び係数の設定の一例を示してある。
本例では、映像の画面201を4等分して、上左画像の領域、下左画像の領域、上右画像の領域、下右画像の領域に4分割して、複数のエリア(「調整用エリア」と言う。)に分けている。そして、上左画像と下左画像に所定の係数(左係数)が設定されており、上右画像と下右画像に所定の係数(右係数)が設定されており、上左画像と上右画像に所定の係数(上係数)が設定されており、下左画像と下右画像に所定の係数(下係数)が設定されている。
各係数は一定値であり、本例では、(調整補正値=係数×ゲイン×水平又は垂直方向の画素数)とする。
なお、他の構成例として、各係数がユーザによる操作に応じて設定や変更され得る構成が用いられてもよい。
また、調整補正値を求めるための係数を設定するときにおける画面の領域分割(Z個に分割)の仕方(例えば、図1(a)に示されるもの)と、基準補正値を設定するときにおける画面の領域分割(L個に分割)の仕方(例えば、図6に示されるもの)とは、異なっていてもよく、或いは、同一であってもよい。
また、本例では、係数としては、調整用エリアの間(ブロック間)で手動による補正値(調整補正値)が連続するような値が設定される。
図1(c)には、水平移動回路101、垂直移動回路102を示してあるとともに、水平の補正値出力部111、垂直の補正値出力部112、左係数出力部121、乗算器122、右係数出力部123、乗算器124、水平カウンタ125、選択回路126、上係数出力部131、乗算器132、下係数出力部133、乗算器134、垂直カウンタ135、選択回路136、加算器141、加算器142を示してある。
水平の補正値出力部111は、基準補正値に基づく水平方向の画素毎補正値を加算器141へ出力する。
垂直の補正値出力部112は、基準補正値に基づく垂直方向の画素毎補正値を加算器142へ出力する。
乗算器122は、左係数出力部121からの左係数の値を入力するとともに、ユーザにより設定される水平左ゲインの値を入力し、これらを乗算して、その乗算結果を選択回路126へ出力する。
右係数出力部123は、例えば予め設定された右係数を乗算器124へ出力する。
乗算器124は、右係数出力部123からの右係数の値を入力するとともに、ユーザにより設定される水平右ゲインの値を入力し、これらを乗算して、その乗算結果を選択回路126へ出力する。
水平カウンタ125は、映像(画面)の水平方向の画素数をカウント(計数)して、そのカウント値を選択回路126へ出力する。
具体例として、選択回路126は、2つの乗算器122、124からの入力値のうちで、水平カウンタ125のカウント値などに基づいて検出される画面上の位置(本例では、左側或いは右側)に対応した方を選択して、選択した入力値とカウント値(或いは、それに基づく値)を乗算した結果を調整補正値とする。この場合に、画面が分割された各調整用エリアにおいて、調整補正値が所望の関数(例えば、直線や2次曲線など)を満たすように、カウント値の取り方(例えば、各調整用エリアの端での値)が水平カウンタ125或いは選択回路126において調整されてもよい。
乗算器132は、上係数出力部131からの上係数の値を入力するとともに、ユーザにより設定される垂直上ゲインの値を入力し、これらを乗算して、その乗算結果を選択回路136へ出力する。
下係数出力部133は、例えば予め設定された下係数を乗算器134へ出力する。
乗算器134は、下係数出力部133からの下係数の値を入力するとともに、ユーザにより設定される垂直下ゲインの値を入力し、これらを乗算して、その乗算結果を選択回路136へ出力する。
垂直カウンタ135は、映像(画面)の垂直方向の画素数をカウント(計数)して、そのカウント値を選択回路136へ出力する。
具体例として、選択回路136は、2つの乗算器132、134からの入力値のうちで、垂直カウンタ135のカウント値などに基づいて検出される画面上の位置(本例では、上側或いは下側)に対応した方を選択して、選択した入力値とカウント値(或いは、それに基づく値)を乗算した結果を調整補正値とする。この場合に、画面が分割された各調整用エリアにおいて、調整補正値が所望の関数(例えば、直線や2次曲線など)を満たすように、カウント値の取り方(例えば、各調整用エリアの端での値)が垂直カウンタ135或いは選択回路136において調整されてもよい。
加算器142は、垂直の補正値出力部112から入力された補正値と選択回路136から入力された調整補正値とを加算して、その加算結果(調整後画素毎補正値)を垂直移動回路102へ出力する。
垂直移動回路102は、水平移動回路101から色ずれ補正対象となる映像を入力して、加算器142から入力された調整後画素毎補正値を用いて垂直方向について当該映像の色ずれを補正(例えば、画素移動)し、当該補正後の映像(補正映像)を出力する。
なお、水平方向の色ずれ補正と垂直方向の色ずれ補正の順序としては、逆であってもよい。
ここで、図2に示されるRの補正値出力部211は図1(c)に示されるRの水平の補正値出力部111と垂直の補正値出力部112をまとめて表したものであり、図2に示される加算部213は図1(c)に示されるRの2つの加算器141、142をまとめて表したものである。また、Bについても、Rと同様な処理部(図2に示されるBの補正値出力部212及び加算部214、その他は図示を省略)が備えられている。
また、図2に示される処理回路151は、図1(c)に示される水平移動回路101や垂直移動回路102と同様な機能を有しており、図5に示されるようにRとBのそれぞれの色ずれ補正を行う機能を有している。
具体的には、図2の例では、水平左ゲインが0に設定され、水平右ゲインが−1に設定され、垂直上ゲインが0に設定され、垂直下ゲインが−1に設定されており、画面の右下(図1(a)に示される下右画像の部分)に対して手動による色ずれ補正が行われている。
また、調整用エリアに関して、例えば、画面の分割数(領域の数)が多数になると、図1(c)や図2に示されるような回路構成が複雑化或いは大規模化する可能性があるため、図1(c)や図2に示されるような回路構成の代わりに、マスキングを用いることもできる。具体的には、ソフトウエアなどにより画面をマスキングすることで、有効とした領域のみに補正値(例えば、調整補正値)に基づく色ずれ補正処理を実行するようにする。
また、例えば、基準補正値を絵柄によって多少トリミングすることなどが行われてもよく、具体的には、装置により自動的に絵柄を判定して、パラメータ等を切り替える。
101・・水平移動回路、 102・・垂直移動回路、 111、112、211、212・・補正値出力部、 121・・左係数出力部、 122、124、132、134・・乗算器、 123・・右係数出力部、 125・・水平カウンタ、 126、136・・選択回路、 131・・上係数出力部、 133・・下係数出力部、 135・・垂直カウンタ、 141、142・・加算器、 151・・処理回路、 201・・画面、 213、214・・加算部、 221・・撮影映像、 222・・補正映像、
301・・カメラ、 302〜304・・被写体、 311、312・・補正値出力部、 313・・処理回路、 401、411・・撮影映像、 402、412・・補正映像、
Claims (2)
- 撮像装置により撮像される画像に生じる色ずれを補正する色ずれ補正装置において、
前記画像をL(Lは2以上の値)個のエリアに分割した各エリアについて、色ずれに対する基準となる補正値である基準補正値を記憶する基準補正値記憶手段と、
前記画像をZ(Zは2以上の値)個のエリアに分割した各エリアについて、ユーザにより設定された値に基づいて色ずれに対する補正値である調整補正値を取得する調整補正値取得手段と、
前記基準補正値記憶手段に記憶された基準補正値及び前記調整補正値取得手段により取得された調整補正値に基づいて、前記画像の画素について色ずれに対する画素毎の補正値を取得する画素毎補正値取得手段と、
を備えたことを特徴とする色ずれ補正装置。 - 請求項1に記載の色ずれ補正装置において、
前記調整補正値取得手段は、前記画像の水平方向の区切り毎に設定された係数と、これらの各係数毎についてユーザにより設定されたゲインの値と、前記画像の水平方向の画素のカウンタのカウント値を用いて水平方向の画素毎の調整補正値を取得するとともに、前記画像の垂直方向の区切り毎に設定された係数と、これらの各係数毎についてユーザにより設定されたゲインの値と、前記画像の垂直方向の画素のカウンタのカウント値を用いて垂直方向の画素毎の調整補正値を取得し、
前記画素毎補正値取得手段は、前記基準補正値記憶手段に記憶された基準補正値に基づいて決定された前記画像の水平方向の画素毎の補正値と前記調整補正値取得手段により取得された前記水平方向の画素毎の調整補正値を加えた結果を水平方向の画素毎の補正値として取得するとともに、前記基準補正値記憶手段に記憶された基準補正値に基づいて決定された前記画像の垂直方向の画素毎の補正値と前記調整補正値取得手段により取得された前記垂直方向の画素毎の調整補正値を加えた結果を垂直方向の画素毎の補正値として取得する、
ことを特徴とする色ずれ補正装置。
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