JP2014039311A - 単眼立体撮像装置、単眼立体撮像装置用シェーディング補正方法及び単眼立体撮像装置用プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】焦点距離を取得し(ステップS11)、複数記憶された1次元の補正テーブルの中から焦点距離に応じたテーブルを取得する(ステップS12、S13、S14…)。取得された1次元の補正テーブルを用いてシェーディング補正を行う(ステップS15)。すなわち、主画素から任意の画素を選択し、取得された主画素用の1次元の補正テーブルから選択された画素位置に対応した補正値を読み出し、この補正値と任意の画素の画素値とによりシェーディング補正を行う。この処理を主画素、副画素のすべての画素に対して行う。このシェーディング補正(ステップS15)が行われたデータに対して、2次元SD補正部67Bが2次元の補正テーブルを用いて通常のシェーディング補正を行う(ステップS16)。
【選択図】 図11
Description
[撮像装置の全体構成]
図1は本発明に係る第1の実施の形態の撮像装置である単眼立体撮像装置1の一実施形態を示す斜視図である。図2は、上記単眼立体撮像装置1の一実施形態を示す背面図である。この単眼立体撮像装置1は、レンズを通った光を撮像素子で受け、デジタル信号に変換して記録メディアに記録するデジタルカメラである。
レンズユニット12は、主として撮影レンズ14、絞り16、位相差イメージセンサである固体撮像素子(以下、「位相差CCD」という)17で構成される。
図7は本発明の第1の実施の形態に係る単眼立体撮像装置1のブロック図である。この単眼立体撮像装置1は、撮像した画像を記録メディア54に記録するもので、装置全体の動作は、中央処理装置(CPU)40によって統括制御される。
次に、単眼立体撮像装置1の動作について説明する。この撮像処理はCPU40によって制御される。この撮像処理をCPU40に実行させるためのプログラムはCPU40内のプログラム格納部に記録されている。
本発明の第1の実施の形態は、主画素用の1次元の補正テーブルと副画素用の1次元の補正テーブルとが記憶されていたが、1次元の補正テーブルは主画素と副画素とで共有することも可能である。
図12は、第2の実施の形態のSD補正部67−Aを示す図である。SD補正部67−Aは、主として、通常のシェーディング補正を行う2次元SD補正部67Bと、単眼立体撮像装置2に特有のシェーディング補正を行う1次元SD補正部67A−1とで構成される。
図13は、位相差CCD17の主画素、副画素からそれぞれ出力され、アナログ信号処理部60で処理された2枚分の画像データに対してシェーディング補正を行う処理の流れを示すフローチャートである。以下の処理は、主としてCPU40によって制御される。
本発明の第3の実施の形態は、第2の実施の形態と同様、主画素と副画素と同一の1次元の補正テーブルを用いる形態である。以下、第3の実施の形態に係る単眼立体撮像装置3について説明する。なお、撮像装置の構成については、内部構成のうちのSD補正部のみが異なり、その他は第1の実施の形態と同一であるため、同一の部分については説明を省略し、SD補正部についてのみ説明する。また、撮像装置の動作の説明については、シェーディング補正の方法のみ第1の実施の形態と異なるため、シェーディング補正の方法のみ説明する。なお、第1の実施の形態及び第2の実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
図15は、第3の実施の形態のSD補正部67−Bを示す図である。SD補正部67−Bは、主として、通常のシェーディング補正を行う2次元SD補正部67Bと、単眼立体撮像装置3に特有のシェーディング補正を行う1次元SD補正部67A−2とで構成される。
図17は、位相差CCD17の主画素、副画素からそれぞれ出力され、アナログ信号処理部60で処理された2枚分の画像データに対してシェーディング補正を行う処理の流れを示すフローチャートである。以下の処理は、主としてCPU40によって制御される。
本発明の第4の実施の形態は、絞り16の絞り値に応じて1次元補正テーブル記憶部67−5bから、その絞り値に対応する1次元の補正テーブルを選択する点で、第1の実施の形態と相違する。
図18は、第4の実施の形態のSD補正部67−Cを示す図である。SD補正部67−Cは、主として、通常のシェーディング補正を行う2次元SD補正部67Bと、単眼立体撮像装置4に特有のシェーディング補正を行う1次元SD補正部67A−3とで構成される。
図19は、位相差CCD17の主画素、副画素からそれぞれ出力され、アナログ信号処理部60で処理された2枚分の画像データに対してシェーディング補正を行う処理の流れを示すフローチャートである。以下の処理は、主としてCPU40によって制御される。
本発明の第5の実施の形態は、第2の実施の形態と同様、主画素と副画素と同一の1次元の補正テーブルを用い、画素の色(RGB)に応じて使用する1次元の補正テーブルを切り替える形態である。以下、第5の実施の形態に係る単眼立体撮像装置5について説明する。なお、撮像装置の構成については、内部構成のうちのSD補正部のみが異なり、その他は第1の実施の形態と同一であるため、同一の部分については説明を省略し、SD補正部についてのみ説明する。また、撮像装置の動作の説明については、シェーディング補正の方法のみ第1の実施の形態と異なるため、シェーディング補正の方法のみ説明する。なお、第1の実施の形態〜第3の実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
図20は、第5の実施の形態のSD補正部67−Dを示す図である。SD補正部67−Dは、主として、通常のシェーディング補正を行う2次元SD補正部67Bと、単眼立体撮像装置5に特有のシェーディング補正を行う1次元SD補正部67A−4とで構成される。
図21は、位相差CCD17の主画素、副画素からそれぞれ出力され、アナログ信号処理部60で処理された2枚分の画像データに対してシェーディング補正を行う処理の流れを示すフローチャートである。以下の処理は、主としてCPU40によって制御される。
本発明の第6の実施の形態は、第5の実施の形態と同様、画素の色(RGB)に応じて使用する1次元の補正テーブルを切り替える形態であるが、第6の実施の形態はさらにGr,Gbで使用する1次元テーブルを切り替える形態である。以下、第6の実施の形態に係る単眼立体撮像装置6について説明する。なお、撮像装置の構成については、内部構成のうちのSD補正部のみが異なり、その他は第1の実施の形態と同一であるため、同一の部分については説明を省略し、SD補正部についてのみ説明する。また、撮像装置の動作の説明については、シェーディング補正の方法のみ第1の実施の形態と異なるため、シェーディング補正の方法のみ説明する。なお、第1の実施の形態〜第5の実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
図22は、第6の実施の形態のSD補正部67−Eを示す図である。SD補正部67−Eは、主として、通常のシェーディング補正を行う2次元SD補正部67Bと、単眼立体撮像装置6に特有のシェーディング補正を行う1次元SD補正部67A−5とで構成される。
図23は、位相差CCD17の主画素、副画素からそれぞれ出力され、アナログ信号処理部60で処理された2枚分の画像データに対してシェーディング補正を行う処理の流れを示すフローチャートである。以下の処理は、主としてCPU40によって制御される。
本発明の第1の実施の形態では、位相差CCD17の主画素に射出瞳を通過する光束の光軸の左側のみを受光させ、副画素に射出瞳を通過する光束の光軸の右側のみを受光させるようにすることで立体視画像を撮影したが、立体視画像の撮影方法はこれに限られない。
レンズユニット12は、主として撮影レンズ14、絞り16、位相差イメージセンサである固体撮像素子(以下、「位相差CCD」という)17’で構成される。
図26は、第7の実施の形態のSD補正部67−Fを示す図である。SD補正部67−Fは、主として、通常のシェーディング補正を行う2次元SD補正部67Bと、単眼立体撮像装置7に特有のシェーディング補正を行う1次元SD補正部67A−5とで構成される。
図27は、位相差CCD17’の主画素、副画素からそれぞれ出力され、アナログ信号処理部60で処理された2枚分の画像データに対してシェーディング補正を行う処理の流れを示すフローチャートである。以下の処理は、主としてCPU40によって制御される。
次に、4画素1マイクロレンズの位相差CCD17’から得られる4面(A,B,C,D面)の瞳分割に起因する濃度ムラを、面ごとに補正する場合について説明する。
Claims (11)
- 単一の撮影光学系と、
前記撮影光学系を通過した光束を複数の光束に分割する瞳分割手段と、
前記複数の光束をそれぞれ受光する複数の画素群により構成された単一の撮像素子と、
少なくとも前記撮影光学系に起因する左右上下方向にシェーディング補正用の補正値が並べられた2次元の補正テーブルを用いて、前記単一の撮像素子より出力される撮像信号全体に対してシェーディング補正をする第1のシェーディング補正手段と、
前記瞳分割手段による瞳分割に起因する濃度ムラの勾配方向にシェーディング補正用の補正値が並べられた1次元の補正テーブルを用いて、前記複数の画素群より出力される撮像信号をそれぞれシェーディング補正する第2のシェーディング補正手段と、
を備えたことを特徴とする単眼立体撮像装置。 - 前記第2のシェーディング補正手段は、前記複数の画素群に対するシェーディング補正を同一の1次元の補正テーブルを用いて行うことを特徴とする請求項1に記載の単眼立体撮像装置。
- 前記撮像素子は、前記複数の光束をそれぞれ受光する第1の画素群と第2の画素群とを有し、
前記第2のシェーディング補正手段は、
前記第1の画素群の所定の列の任意の位置の画素を第1の画素として選択し、かつ前記第2の画素群の所定の列の前記第1の画素に対応する位置にある画素を第2の画素として選択する手段と、
前記第1の画素に対する補正値を、前記第1の画素の位置に対応する位置にある補正値を前記1次元の補正テーブルから読み出す手段と、
前記1次元の補正テーブルにおいて前記第1の画素に対する補正値と左右対称位置にある補正値を、前記第2の画素に対する補正値として読み出す手段と、
前記第1の画素の画素値と前記第1の画素に対する補正値とに基づいて前記第1の画素に対してシェーディング補正をし、かつ前記第2の画素の画素値と前記第2の画素に対する補正値とに基づいて前記第2の画素に対してシェーディング補正をする手段と、
を有することを特徴とする請求項2に記載の単眼立体撮像装置。 - 前記撮像素子は、前記複数の光束をそれぞれ受光する第1の画素群と第2の画素群とを有し、
前記第2のシェーディング補正手段は、
前記第1の画素群の所定の列の任意の位置の画素を第1の画素として選択し、かつ前記第2の画素群の所定の列から前記第1の画素と左右対称位置にある画素を第2の画素として選択する手段と、
前記第1の画素の位置に対応する位置にある補正値を前記1次元の補正テーブルから読み出す手段と、
前記第1の画素の画素値と前記第1の画素の位置に対応する位置にある補正値とに基づいて前記第1の画素に対してシェーディング補正をし、かつ前記第2の画素の画素値と前記第1の画素の位置に対応する位置にある補正値とに基づいて前記第2の画素に対してシェーディング補正をする手段と、
を有することを特徴とする請求項2に記載の単眼立体撮像装置。 - 前記撮影光学系はズームレンズを有し、
前記ズームレンズの位置より焦点距離を取得する焦点距離取得手段を備え、
前記第2のシェーディング補正手段は、焦点距離に応じて複数の1次元の補正テーブルを記憶し、前記焦点距離取得手段により取得された焦点距離に応じた1次元の補正テーブルを用いてシェーディング補正をすることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の単眼立体撮像装置。 - 前記撮影光学系は絞り値を変化させる絞りを有し、
前記第2のシェーディング補正手段は、前記絞りの絞り値に応じて複数の1次元の補正テーブルを記憶し、前記絞りの現在の絞り値に応じた1次元の補正テーブルを用いてシェーディング補正をすることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の単眼立体撮像装置。 - 前記第2のシェーディング補正手段は、R、G、Bの各色の1次元の補正テーブルを記憶し、前記複数の画素群から選択された画素(以下、選択された画素)の画素色がRの場合にはR色用の1次元の補正テーブルを用い、選択された画素の画素色がGの場合にはG色用の1次元の補正テーブルを用い、選択された画素の画素色がBの場合にはB色用の1次元の補正テーブルを用いてシェーディング補正をすることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の単眼立体撮像装置。
- 前記第2のシェーディング補正手段は、G色用の1次元の補正テーブルとして、RGRG…の配列の水平ライン(以下、GRラインという)のG画素であるGr色用の1次元の補正テーブルと、GBGB…の配列の水平ライン(以下、GBラインという)のG画素であるGb色用の1次元の補正テーブルを記憶し、選択された画素の画素色が前記GRラインから読み出されたG画素の場合には前記Gr色用の1次元の補正テーブルを用い、選択された画素の画素色が前記GBラインから読み出されたG画素の場合にはGb色用の1次元の補正テーブルを用いてシェーディング補正をすることを特徴とする請求項7に記載の単眼立体撮像装置。
- 前記撮像素子の向きを検出する向き検出手段を備え、
前記第2のシェーディング補正手段は、前記撮像素子が横向きの場合の1次元の補正テーブルと、前記撮像素子が縦向きの場合の1次元の補正テーブルとを記憶し、前記向き検出手段により検出された撮像素子の向きに基づいた1次元の補正テーブルを用いてシェーディング補正をすることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の単眼立体撮像装置。 - 単一の撮影光学系を通過した光束を瞳分割手段により瞳分割して得られた複数の光束がそれぞれ受光された複数の画素群からの出力信号を取得するステップと、
前記複数の画素群からの出力信号に対してシェーディング補正するステップであって、前記瞳分割手段による瞳分割に起因する濃度ムラの勾配方向にシェーディング補正用の補正値が並べられた1次元の補正テーブルを用いて、前記複数の画素群よりそれぞれ出力される出力信号に対してそれぞれシェーディング補正をする、及び少なくとも前記撮影光学系に起因する左右上下方向にシェーディング補正用の補正値が並べられた2次元の補正テーブルを用いて、前記複数の画素群より出力される出力信号全体に対してシェーディング補正をするステップと、
を有することを特徴とする単眼立体撮像装置用シェーディング補正方法。 - 単一の撮影光学系を通過した光束を瞳分割手段により瞳分割して得られた複数の光束がそれぞれ受光された複数の画素群からの出力信号を取得するステップと、
前記複数の画素群からの出力信号に対してシェーディング補正するステップであって、前記瞳分割手段による瞳分割に起因する濃度ムラの勾配方向にシェーディング補正用の補正値が並べられた1次元の補正テーブルを用いて、前記複数の画素群よりそれぞれ出力される出力信号に対してそれぞれシェーディング補正をする、及び少なくとも前記撮影光学系に起因する左右上下方向にシェーディング補正用の補正値が並べられた2次元の補正テーブルを用いて、前記複数の画素群より出力される出力信号全体に対してシェーディング補正をするステップと、
を演算装置に実行させることを特徴とする単眼立体撮像装置用プログラム。
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