JP2017116738A - 画像補正装置、画像補正装置の制御方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】データ量及び計算量を抑えて、画像データに適した倍率色収差の補正を行うことができるようにすることを目的とする。【解決手段】本発明の画像補正装置１００は、画像データの倍率色収差の補正をする画像補正装置であって、位置を変えることで像のぶれを補正する補正レンズ１０５を有する撮像光学系を介して撮像手段によって撮像された撮像画像データを取得する取得手段と、取得手段で取得された撮像画像データに対して、補正レンズ１０５の動作量に応じた補正方法で倍率色収差の補正をする補正手段と、を備えることを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、画像補正装置、画像補正装置の制御方法及びプログラムに関する。

近年、撮影時に撮像装置が動くことで生じる被写体の像のぶれを補正することが可能なぶれ補正機能を有する撮像装置が使われている。ぶれ補正機能を有する撮像装置には、像のぶれを補正するために位置を変える補正レンズを備えるものがある。また、補正レンズがぶれ補正のために動作する場合に生じる対称性がくずれた倍率色収差を画像処理により補正する機能を有する撮像装置が存在する。
このような補正に関連する技術として、特許文献１には、レンズ群の偏芯量に対応する歪曲収差量を予めデータとして保持する撮像装置が開示されている。特許文献１の撮像装置は、保持しているデータから画像信号が示す画像における所定の位置の歪曲収差を補正するための補正量を算出して、歪曲収差を補正する。
また、特許文献２には、画像の中心から同心円状の色ずれを生じる倍率色収差の成分である同心円状収差を補正するための同心円状収差補正量を算出する撮像装置が開示されている。特許文献２の撮像装置は、算出された同心円状収差補正量に基づいて画素値を補正する。
また、特許文献３には、画像を分割領域に分けて動径方向の色ずれをそれぞれ検出し、隣接する分割領域間の色ずれをベクトル合成することにより、画面中心について点対称でない倍率色収差を検出する画像処理装置が開示されている。

特開２０１４−０５３７２０号公報 特許第５５７７９３９号公報 特許第４８１５８０７号公報

しかしながら、特許文献１及び２の撮像装置は、補正レンズがぶれ補正のために駆動したとき、補正レンズの位置が正確に求められない場合には誤補正を起こす可能性がある。
また、特許文献１の撮像装置は、レンズ群の偏芯量に対応する歪曲収差量を予めデータとして保持するため、この保持するデータのために必要なメモリの使用量が多くなる。
また、特許文献２の撮像装置は、同心円状の倍率色収差補正量を用いるため対称性が大きくくずれた倍率色収差については適正に補正できないことがある。
また、特許文献３の撮像装置は、画像を分割領域に分けて動径方向の色ずれをそれぞれ検出し、隣接する分割領域間の色ずれをベクトル合成するため、計算量が多くなる。

そこで本発明は、データ量及び計算量を抑えて、画像データに適した倍率色収差の補正ができるようにすることを目的とする。

本発明の画像補正装置は、画像データの倍率色収差の補正をする画像補正装置であって、位置を変えることで像のぶれを補正する補正レンズを有する撮像光学系を介して撮像手段によって撮像された撮像画像データを取得する取得手段と、前記取得手段で取得された前記撮像画像データに対して、前記補正レンズの動作量に応じた補正方法で倍率色収差の補正をする補正手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、データ量及び計算量を抑えて、画像データに適した倍率色収差の補正を行うことができる。

デジタルカメラのブロック図である。 画像領域における光軸の動きを表す図である。 倍率色収差を説明する第１の図であって、（ａ）は倍率色収差のベクトルを示す図であり、（ｂ）は倍率色収差の補正成分のベクトルを示す図である。 倍率色収差を説明する第２の図であって、（ａ）は倍率色収差のベクトルを示す図であり、（ｂ）は倍率色収差の補正後ベクトルを示す図である。 倍率色収差を説明する第３の図であって、（ａ）は倍率色収差のベクトルを示す図であり、（ｂ）は倍率色収差の補正後ベクトルを示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
まず、図１を参照して、画像補正装置の一例であって撮像装置であるデジタルカメラ１００について説明する。図１はデジタルカメラ１００の機能構成例を示すブロック図である。
操作部１０１は、デジタルカメラ１００の操作者がデジタルカメラ１００に対して各種の指示を入力するために操作するスイッチやボタン等により構成される。操作部１０１の中には、シャッタースイッチも含まれており、シャッタースイッチが半押しされている場合には信号ＳＷ１が操作部１０１から制御部１０２に通知される。また、シャッタースイッチが全押しされている場合には信号ＳＷ２が操作部１０１から制御部１０２に通知される。

制御部１０２は、図１に示す各部の動作を制御するものであり、操作部１０１からの指示に応じて各部を制御する。
撮像素子部１０３は、撮像光学系１１７及び露出機構１０６を介して入射される光を受け、入射される光量に基づいたアナログ画像信号を出力する。
撮像光学系１１７は、撮影レンズ１０４と、補正レンズ１０５とを備える光学系である。
撮影レンズ１０４は、１枚以上のレンズを備え、例えばフォーカスレンズを備える。
補正レンズ１０５は、位置を変えることで、デジタルカメラ１００の動きによる像のぶれを補正するレンズである。補正レンズ１０５は、装置動き検出部１０７によって検出されたデジタルカメラ１００の動きに基づいて制御部１０２によって計算されたレンズ位置補正量を補正レンズ制御部１０８より受けて動作して、デジタルカメラ１００の動きによる像のぶれを補正する。
露出機構１０６は、例えば絞りやシャッターを備える。
装置動き検出部１０７は、加速度センサ等のセンサを備え、デジタルカメラ１００の動きを検出する。
補正レンズ制御部１０８は、制御部１０２の制御に基づいて補正レンズ１０５の動きを制御する。
Ａ／Ｄ変換部１０９は、撮像素子部１０３から出力されたアナログ画像信号に対して、サンプリング、ゲイン調整、Ａ／Ｄ変換等を行い、デジタル画像信号を出力する。なお、以下ではデジタル画像信号のことを画像データとも呼ぶ。

画像処理部１１０は、Ａ／Ｄ変換部１０９から出力された画像データを取得し、取得した画像データに対して各種の画像処理を行って、処理済みの画像データを出力する。画像処理部１１０は、例えば、Ａ／Ｄ変換部１０９から受けた画像データに、ホワイトバランスや倍率色収差の補正等の画像処理を行って出力する。倍率色収差の補正を行うとき、画像処理部１１０は、装置動き検出部１０７によって検出されたデジタルカメラ１００の動きに対応した補正レンズ１０５の動作量に応じて、補正方法を切り替えることができる。
ＥＶＦ（電子ビューファインダ）表示部１１１は、小型液晶画面等により構成されており、画像処理部１１０による処理済みの画像データに従った画像を表示する。
フォーマット変換部１１２は、画像処理部１１０から出力された画像データのフォーマットをＪＰＥＧ等のフォーマットに変換し、画像記録部１１３等に出力する。
画像記録部１１３は、フォーマット変換部１１２から受けたフォーマット変換済みの画像データを、デジタルカメラ１００内の不図示のメモリや、デジタルカメラ１００に挿入されている外部メモリ等に記録する。
外部接続部１１４は、デジタルカメラ１００をＰＣ（パーソナルコンピュータ）やプリンタといった外部装置に接続するためのインターフェースとして機能する。
ＡＦ（オートフォーカス）処理部１１５は、制御部１０２の制御に基づいて撮影レンズ１０４を制御する。
ＡＥ（自動露出）処理部１１６は、制御部１０２の制御に基づいて露出機構１０６を制御する。

次に、デジタルカメラ１００を用いて撮像を行う場合の、デジタルカメラ１００の動作について説明する。
はじめに、デジタルカメラ１００の操作者が、操作部１０１に含まれている電源スイッチをオンにすると、制御部１０２はこれを検知し、デジタルカメラ１００を構成する各部に電源を供給する。そして、デジタルカメラ１００は次に説明する準備処理を行う。
まず、デジタルカメラ１００を構成する各部に電源が供給されるとシャッターが開き、撮像素子部１０３には、撮像光学系１１７及び露出機構１０６を介して外界からの光が入射する。そして、撮像素子部１０３を構成する光電変換素子には、入射した光の光量に応じた電荷が溜まる。
このとき、装置動き検出部１０７によって検出されたデジタルカメラ１００の動きに対応して制御部１０２によってレンズ位置補正量が計算される。補正レンズ１０５は、補正レンズ制御部１０８の制御下でレンズ位置補正量に従って動作する。これにより、補正レンズ１０５は、デジタルカメラ１００の動きによる像のぶれを補正する。

次に、制御部１０２が撮像素子部１０３を制御することで、撮像素子部１０３は、撮像素子部１０３に溜まった電荷を読み出して、Ａ／Ｄ変換部１０９にアナログ画像信号として出力する。
次に、Ａ／Ｄ変換部１０９は、撮像素子部１０３から出力されたアナログ画像信号に対して、サンプリング、ゲイン調整、Ａ／Ｄ変換等を行い、画像データを生成して画像処理部１１０に出力する。
次に、画像処理部１１０は、Ａ／Ｄ変換部１０９から出力された画像データを取得し、取得した画像データに対してホワイトバランスや倍率色収差の補正等の各種画像処理を行い、画像処理済みの画像データをＥＶＦ表示部１１１に出力する。ＥＶＦ表示部１１１は画像処理済みの画像データに従った画像を表示する。
次に、制御部１０２がＡＦ処理部１１５を制御することで、ＡＦ処理部１１５は、画像処理部１１０によって取得された画像データに基づいて、被写体にピントを合わせるべく撮影レンズ１０４を動作させる。また、制御部１０２がＡＥ処理部１１６を制御することで、ＡＥ処理部１１６は画面が最適な露出になるように露出機構１０６を制御する。
以上が準備処理であり、デジタルカメラ１００は、制御部１０２がシャッタースイッチから信号ＳＷ１の通知（すなわち、シャッタースイッチの半押しの通知）を受けるまで、準備処理を繰り返す。

デジタルカメラ１００は、制御部１０２がシャッタースイッチから信号ＳＷ１の通知を受けると、次に説明する撮影前処理を行う。
まず、制御部１０２が信号ＳＷ１の通知を受けた時点の画像データを用いて、制御部１０２は撮影に最適なピント及び露出設定条件を取得する。
次に、制御部１０２は、シャッタースイッチから信号ＳＷ２の通知（すなわち、シャッタースイッチの全押しの通知）を受けるまで、上記の準備処理を繰り返す。
以上が撮影前処理である。

デジタルカメラ１００は、制御部１０２がシャッタースイッチから信号ＳＷ２の通知を受けると、次に説明する撮影本処理を行う。
まず、撮像素子部１０３には、撮像光学系１１７及び露出機構１０６を介して外界からの光が入射する。そして、撮像素子部１０３を構成する光電変換素子には、入射した光の光量に応じた電荷が溜まる。
次に、制御部１０２が撮像素子部１０３を制御することで、撮像素子部１０３は、撮像素子部１０３に溜まった電荷を読み出して、Ａ／Ｄ変換部１０９にアナログ画像信号として出力する。
次に、Ａ／Ｄ変換部１０９は、撮像素子部１０３から出力されたアナログ画像信号に対して、サンプリング、ゲイン調整、Ａ／Ｄ変換等を行い、画像データを生成して画像処理部１１０に出力する。

次に、画像処理部１１０は、Ａ／Ｄ変換部１０９から出力された画像データを取得し、取得した画像データに対して、撮影条件に対応した各種画像処理を行う。各種画像処理には、例えば、ホワイトバランスや倍率色収差の補正等の画像処理が含まれる。そして、画像処理部１１０は、画像処理済みの画像データをフォーマット変換部１１２に出力する。倍率色収差の補正を行うとき、画像処理部１１０は、装置動き検出部１０７によって検出されたデジタルカメラ１００の動きに対応した補正レンズ１０５の動作量に応じて、倍率色収差の補正方法を変える。
次に、フォーマット変換部１１２は、画像処理部１１０から出力された画像データのフォーマットをＪＰＥＧ等のフォーマットに変換し、画像記録部１１３に出力する。
次に、画像記録部１１３は、フォーマット変換された画像データを所定のメモリ等に記録する。
以上が撮影本処理である。なお、撮影本処理が終了するとデジタルカメラ１００は準備処理を繰り返す処理に戻る。

次に、補正レンズ１０５の動作量によって変えられる倍率色収差の補正方法について説明する。
まず、図２を参照して、画像領域２０１における光軸の位置の移動、補正レンズ１０５の位置情報取得のタイミング、及び、撮影のタイミングについて説明する。図２は画像領域２０１における光軸の動きを表す図である。
画像領域２０１は、入射光を受ける撮像素子部１０３の領域であって、撮像素子部１０３からＡ／Ｄ変換部１０９に出力されるアナログ画像信号の元になる電荷を溜める光電変換素子が配置される領域である。

画像領域２０１における撮像光学系１１７の光軸２０２は、補正レンズ１０５の位置によって連続的に移動する。補正レンズ１０５は、上記の通り、デジタルカメラ１００の動きに対応して動くため、撮像光学系１１７の光軸２０２はデジタルカメラ１００の動きに対応して動くといえる。
制御部１０２が画像領域２０１における光軸２０２の位置情報を取得するタイミングは離散的である。したがって、図２に示すように、制御部１０２が取得する光軸２０２の位置２０３ａ〜２０３ｅは離散的な情報となる。撮影時の光軸２０２の位置２０４ａ、２０４ｂも、画像領域２０１で移動する光軸２０２のいずれかの位置である。

画像領域２０１には判定範囲２０５が設定される。判定範囲２０５は補正レンズ１０５の動作量の大きさを判定するために使われる領域であり、例えば、画像領域２０１の中心点を中心とする円状の領域である。撮像光学系１１７がズーム機能を有するときは、撮像光学系１１７の焦点距離により画像領域２０１での補正レンズ１０５の動作による光軸２０２の移動範囲が異なる。したがって、撮像光学系１１７の焦点距離に応じて補正レンズ１０５の動作量の大きさを判定する判定範囲２０５を変えることが望ましい。なお、判定範囲２０５は予め定められた領域でもよい。

デジタルカメラ１００の動きが小さい場合には補正レンズ１０５の動作量は小さく、光軸２０２は画像領域２０１の中心付近にある。
一方、デジタルカメラ１００の動きが大きくなると補正レンズ１０５の動作量は大きくなり、光軸２０２が画像領域２０１の中心付近から離れることがある。補正レンズ１０５の動作量が大きくなり光軸２０２が画像領域２０１の中心付近から離れるようなときは、制御部１０２が連続で２回補正レンズ１０５の位置を取得するときの１回目と２回目とで、補正レンズ１０５の位置の位置が大きく異なることがある。例えば、制御部１０２が１回目に補正レンズ１０５の位置を取得したとき光軸２０２が位置２０３ｄであり、２回目に補正レンズ１０５の位置を取得したとき光軸２０２が位置２０３ｅであり、撮影時の光軸２０２が位置２０４ｂであることがある。位置２０３ｄ、２０３ｅ及び位置２０４ｂは図２に示すように大きく異なる。

デジタルカメラ１００の動きが大きくなる場合には光軸２０２は画像領域２０１全体を広範囲に移動する。よって、あるタイミングのときに光軸２０２が画像領域２０１の中心付近にあっても、必ずしも補正レンズ１０５の動作量が小さいとはいえない。
そこで、制御部１０２は次のように補正レンズの動作量を判定する。
まず、制御部１０２は複数回光軸２０２の位置を取得する。
次に、制御部１０２は、連続して取得した複数の光軸２０２の位置が、全て判定範囲２０５内である場合、補正レンズの動作量が所定量以下であると判定する。また、制御部１０２は、連続して取得した複数の光軸２０２の位置の少なくとも１つが判定範囲２０５の外である場合、補正レンズ１０５の動作量が所定量より大きいと判定する。
また、制御部１０２は、再度複数回の光軸２０２の位置を取得し、連続して取得した複数の光軸２０２の位置が、全て判定範囲２０５内である場合、補正レンズの動作量が所定量以下であると判定する。
なお、補正レンズの動作量が所定量より大きいか否かの判定に使われる光軸２０２の位置の数は、例えばデジタルカメラ１００内の不図示のメモリに記録される等して予め定められている。

このように、デジタルカメラ１００は、光軸２０２の位置を複数取得し、いずれかの光軸２０２の位置が、判定範囲２０５の外になるか否かに応じて、補正レンズ１０５の動作量が所定量より大きいか否か判定する。したがって、デジタルカメラ１００は、複雑な処理をすることなく補正レンズ１０５の動作量の判定ができる。

なお、補正レンズ１０５の動作量の判定は、制御部１０２が画像領域２０１における光軸２０２の速度情報を得られるときは、画像領域２０１における光軸２０２の位置情報ではなく、光軸２０２の速度情報を使って行ってもよい。
このとき、制御部１０２は、画像領域２０１における光軸２０２の速度が所定速度より大きいときは補正レンズ１０５の動作量が所定量より大きいと判定する。制御部１０２は、画像領域２０１上での光軸２０２の速度が所定速度以下のときは補正レンズ１０５の動作量が所定量以下であると判定する。
デジタルカメラ１００の動きが速くなる場合には補正レンズ１０５の動作の速度が速くなり、上記のように、制御部１０２が取得する光軸２０２の位置２０３ｄ、２０３ｅと、撮影時の光軸２０２の位置２０４ｂとが大きく異なることがある。また、補正レンズ１０５の動作の速度が遅い場合には、制御部１０２が取得する光軸２０２の位置２０３ｂ、２０３ｃと撮影時の光軸２０２の位置２０４ａとの差が小さくなる。
このように、補正レンズ１０５の動作量の判定に光軸２０２の速度情報を使うことで、正確な判定ができるようになる。

次に、制御部１０２により補正レンズ１０５の動作量が所定量以下であると判定されたときに、デジタルカメラ１００が行う倍率色収差の補正について説明する。なお、以降では倍率色収差の補正の対象となる画像データを撮像画像データと呼ぶ。撮像画像データは、撮像素子部１０３で得られたアナログ画像信号に基づく画像データである。また、画像領域２０１における光軸２０２の位置に対応する画像データの位置を、画像データにおける光軸の位置という。
制御部１０２により補正レンズ１０５の動作量が所定量以下であると判定されたとき、画像処理部１１０は第１補正方法で倍率色収差の補正を行う。第１補正方法は、撮像画像データにおける所定の位置を補正中心とし、補正中心から等しい位置にある点は同じ補正量で撮像画像データに対して倍率色収差の補正を行う補正方法である。撮像画像データにおける所定の位置は、画像領域２０１の中心の位置２０６に対応する位置とする。また、第１補正方法は、補正レンズ１０５が動作しない場合の対称性がある倍率色収差の補正である。第１補正方法での補正量は、例えば、デジタルカメラ１００内の不図示のメモリに予め記録しておく。図２の例では、撮影時の光軸２０２が位置２０４ａのとき、第１補正方法では、撮像画像データの補正中心を、画像領域２０１の中心の位置２０６とする。
補正レンズ１０５の動作量が小さい場合には光軸２０２のずれが画像領域２０１の中心から大きくないため倍率色収差の非対称性も少なくなる。このため、補正中心を画面中心としても補正誤差は少ない。また、第１補正方法では、撮像画像データから倍率色収差の補正量を算出する場合の算出誤差による誤補正も防げて、計算負荷も少ない。

次に、図３を参照して、撮影時の光軸２０２が画像領域２０１の中心と一致する場合の倍率色収差、及び、倍率色収差の補正について説明する。
図３（ａ）は、画像領域２０１上での倍率色収差の発生を示す。図３（ａ）の画像領域２０１内の矢印はある色成分の倍率色収差のベクトルを示す。図３（ａ）は、倍率色収差が、画像領域２０１の中心から外向きに離れるほど大きく発生し、また画像領域２０１の中心に対して点対象に発生していることを示す。
図３（ａ）の倍率色収差を補正するためには、画像領域２０１の中心に対して点対象に発生している方向と逆向きに同じ大きさでその色成分を移動させればよい。この方向と大きさを持つ量を補正成分のベクトルと呼ぶ。この点について図３（ｂ）を参照して説明する。図３（ｂ）は、画像領域２０１上での倍率色収差の補正成分のベクトルを示す。図３（ｂ）の画像領域２０１内の矢印は、図３（ａ）に示す倍率色収差に対しての補正成分のベクトルを示す。図３（ｂ）は、補正成分のベクトルが、画像領域２０１の中心方向を向き、画像領域２０１の中心から離れるほど大きくなることを示す。

次に、図４を参照して、撮影時の光軸２０２が画像領域２０１の中心とは一致せず、かつ、補正レンズ１０５の動作量が所定量以下であると判定されたときの倍率色収差、及び、倍率色収差の補正について説明する。
図４（ａ）は、光軸２０２が画像領域２０１の中心から右側にずれたときの画像領域２０１上での倍率色収差の発生を示す。図４（ａ）の矢印の意味は、図３（ａ）と同様である。光軸２０２が画像領域２０１の中心から右側にずれたときは、図４（ａ）に示すように、画像領域２０１の右側の倍率色収差の発生量は光軸２０２が画像領域２０１の中心にある場合よりも小さい。また、画像領域２０１の左側の倍率色収差の発生量は光軸２０２が画像領域２０１の中心にある場合より大きい。

次に、図４（ｂ）を参照して、図４（ａ）に示す倍率色収差に対して、画像領域２０１の中心を補正中心として倍率色収差の補正をしたときの補正結果を説明する。図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す倍率色収差のベクトルに対して、画像領域２０１の中心を補正中心とする倍率色収差の補正成分のベクトルを適用したときの倍率色収差のベクトル（補正後ベクトル）である。補正後ベクトルがゼロベクトルであれば倍率色収差が取り除かれていることを表す。
図４（ｂ）に示すように、図４（ａ）に示す倍率色収差に対して、画像領域２０１の中心を補正中心として倍率色収差の補正をすると次のようになる。すなわち、画像領域２０１の右側では、補正量が倍率色収差の発生量より大きくなり逆補正成分が発生し、補正後ベクトルが左方向となる。また、画像領域２０１の左側では、補正量が倍率色収差の発生量より少なくなり、補正量が不足して、補正後ベクトルが左方向となる。
このように、光軸２０２が画像領域２０１の中心とは一致しないときに、画像領域２０１の中心を補正中心として倍率色収差の補正をすると、図３を参照して説明した場合と比べて、補正の精度が下がる。しかし、逆補正成分や補正不足分が、撮像素子の画素ピッチや信号処理の精度や画像データの再生環境に対して少ない場合には、撮像画像データを精度良く補正する必要はない。また、補正レンズ１０５の動作量が小さい場合は、補正は一定の精度が確保されており、許容できる範囲といえる。

なお、ここでは、第１補正方法での撮像画像データの補正中心を画像領域２０１の中心の位置２０６に対応する位置とした。しかし、第１補正方法での撮像画像データの補正中心を、画像処理部１１０又は制御部１０２によって取得される撮像光学系１１７の光軸２０２の位置に対応する撮像画像データの位置としてもよい。補正レンズ１０５の動作量が小さい場合は、画像処理部１１０又は制御部１０２によって取得される撮像光学系１１７の光軸２０２の位置と、撮影時の光軸２０２の位置との差が小さいため、一定の補正の精度が確保できる。

次に、制御部１０２により補正レンズ１０５の動作量が所定量より大きいと判定されたときに、デジタルカメラ１００が行う倍率色収差の補正について説明する。
制御部１０２により補正レンズ１０５の動作量が所定量より大きいと判定されたとき、画像処理部１１０は第２補正方法で倍率色収差の補正を行う。第２補正方法は、撮像画像データから求めた補正量に基づいて撮像画像データに対して倍率色収差の補正を行う補正方法である。

第２補正方法の一例として、特許文献３に記載の補正方法について説明する。
まず、制御部１０２は、撮像画像データに対して、撮像画像データの中心点から外側に伸びる８つの境界線で、８個の分割領域を設定する。隣り合う境界線の角度は、全て同じとする。撮像画像データの中心点の上側にある分割領域を上領域とし、他の分割領域を、上領域から時計周り方向に、それぞれ、右上領域、右領域、右下領域、下領域、左下領域、左領域、左上領域とする。
また、制御部１０２は、４個の領域グループを設定する。領域グループは、上側グループ、右側グループ、下側グループ、及び、左側グループからなる。上側グループは、左上領域、上領域、及び、右上領域からなる。右側グループは、右上領域、右領域、及び、右下領域からなる。下側グループは、右下領域、下領域、及び、左下領域からなる。左側グループは、左下領域、左領域、及び、左上領域からなる。
次に、制御部１０２は、それぞれの分割領域について、倍率差を算出する。

次に、制御部１０２は、それぞれの領域グループについて倍率差のヒストグラム解析を行い、それぞれの領域グループにおける倍率差を求める。
次に、制御部１０２は、撮像画像データを、撮像画像データの中心点を中心として、右上区画、右下区画、左下区画、及び、左上区画の４個の区画に区分する。右上区画は、右上領域、上領域における右上領域側の半分の領域、及び、右領域における右上領域側の半分の領域からなる。右下区画は、右下領域、右領域における右下領域側の半分の領域、及び、下領域における右下領域側の半分の領域からなる。左下区画は、左下領域、左領域における左下領域側の半分の領域、及び、下領域における左下領域側の半分の領域からなる。左上区画は、左上領域、上領域における左上領域側の半分の領域、及び、左領域における左上領域側の半分の領域からなる。

次に、制御部１０２は、それぞれの区画について、それぞれの区画に一部が含まれる領域グループの倍率差を組み合わせてベクトル合成することにより、色ずれの変位ベクトルを算出する。この色ずれの変位ベクトルが倍率色収差の補正量に相当する。
次に、制御部１０２は、色ずれの変位ベクトルに基づいて、撮像画像データに対して倍率色収差の補正を行う。
なお、第２補正方法は、撮像画像データから倍率色収差の補正量を算出する方法であればよく、特許文献３に記載された方法に限定されるものではない。

制御部１０２により補正レンズ１０５の動作量が所定量より大きいと判定されたときに、撮像画像データから求めた補正量に基づいて撮像画像データに対して倍率色収差の補正を行うのは次の理由によるものである。
対称性が大きくくずれた倍率色収差に対して、補正中心を撮像画像データの中心として対称性のある倍率色収差の補正を行うと、次に図５を参照して説明するように、誤補正が大きくなり撮影した画像データの倍率色収差が目立つ。そして、補正レンズ１０５の動作量が所定量より大きいときは、撮影時の光軸２０２の位置と、画像処理部１１０又は制御部１０２によって取得される撮像光学系１１７の光軸２０２の位置とが大きく異なる。したがって、対称性が大きくくずれた倍率色収差に対して、補正中心を撮像画像データの中心として対称性のある倍率色収差の補正を行うと、画像データの倍率色収差が目立つ。このため、制御部１０２により補正レンズ１０５の動作量が所定量より大きいと判定されたときは、撮像画像データから求めた補正量に基づいて撮像画像データに対して倍率色収差の補正を行う。

次に、図５を参照して、撮影時の光軸２０２が画像領域２０１の中心とは一致せず、かつ、補正レンズ１０５の動作量が所定量より大きいと判定されたときの倍率色収差、及び、倍率色収差の補正について説明する。
図５（ａ）は、光軸２０２が画像領域２０１の中心から右側にずれたときの画像領域２０１上での倍率色収差の発生を示す。図５（ａ）の矢印の意味は、図３（ａ）と同様である。光軸２０２が画像領域２０１の中心から右側にずれたときは、図５（ａ）に示すように、画像領域２０１の右側の倍率色収差の発生量は光軸２０２が画像領域２０１の中心にある場合よりも小さい。また、画像領域２０１の左側の倍率色収差の発生量は光軸２０２が画像領域２０１の中心にある場合より大きい。また、撮影時の光軸２０２に対しての非対称性も大きくなる。

次に、図５（ｂ）を参照して、図５（ａ）に示す倍率色収差に対して、画像領域２０１の中心を補正中心として倍率色収差の補正をしたときの補正結果を説明する。図５（ｂ）の矢印の意味は、図４（ｂ）と同様である。
図５（ｂ）に示すように、図５（ａ）に示す倍率色収差に対して、画像領域２０１の中心を補正中心として倍率色収差の補正をすると、次のようになる。すなわち、画像領域２０１の右側では、補正量が倍率色収差の発生量より大きくなり逆補正成分が発生し、補正後ベクトルが左方向となる。また、画像領域２０１の左側では、補正量が倍率色収差の発生量より少なくなり、補正量が不足して、補正後ベクトルが左方向となる。そして、補正後の撮像画像データの全体に大きな倍率色収差の誤補正が発生する。逆補正成分や補正不足分が、撮像素子の画素ピッチや信号処理の精度や画像データの再生環境対して大きい場合には、撮像画像データを精度良く補正する必要がある。
このように、制御部１０２により補正レンズ１０５の動作量が所定量より大きいと判定されたときに、画像領域２０１の中心を補正中心として倍率色収差の補正をすると、大きな倍率色収差の誤補正が発生する。そこで、このときは、上記のように、第２補正方法で補正を行う。

以上説明したように、デジタルカメラ１００は、撮像画像データに対して、補正レンズ１０５の動作量に応じた補正方法で倍率色収差の補正をする。したがって、データ量及び計算量を抑えて、画像データに適した倍率色収差の補正を行うことができる。
特に、デジタルカメラ１００は、補正レンズ１０５の動作量が所定量以下のとき第１補正方法で補正をし、補正レンズ１０５の動作量が所定量より大きいとき第２補正方法で補正をする。第１補正方法は、撮像画像データにおける所定の位置を補正中心とし、補正中心から等しい位置にある点は同じ補正量で撮像画像データに対して倍率色収差の補正を行う方法である。第２補正方法は、撮像画像データから求めた補正量に基づいて撮像画像データに対して倍率色収差の補正を行う方法である。

第１補正方法では、補正中心が撮像画像データの中心にあるときの補正量、又は、補正中心が、撮像画像データにおける画像領域２０１の判定範囲２０５に対応する領域にあるときの補正量をデジタルカメラ１００内のメモリ等に記録すればよい。したがって、撮像画像データの全ての位置が補正中心になり得るときに必要な補正量のデータ量と比べて、第１補正方法では倍率色収差の補正に必要なデータ量を抑えられる。また、第１補正方法は、第２補正方法のように撮像画像データから倍率色収差の補正量を求める必要がないため、計算量を抑えられる。
また、第２補正方法では、撮像画像データから倍率色収差の補正量を求めるため、補正量をデジタルカメラ１００内のメモリ等に記録する必要がない。また、第２補正方法では、撮像画像データから倍率色収差の補正量を求めるため、画像データにおける光軸の位置によらずに倍率色収差の補正ができる。
したがって、デジタルカメラ１００は、補正レンズ１０５の動作量が所定量に応じて、第１補正方法又は第２補正方法を選択して倍率色収差の補正量をすることで、倍率色収差の補正量についての過度なデータ量の保持を抑えられる。また、倍率色収差の補正をするときは常に撮像画像データから倍率色収差の補正量を求める、ということにはならないため、全体として計算量を抑えられる。

以上説明したデジタルカメラ１００は、補正レンズ１０５の動作量に基づいて、倍率色収差の補正方法を切り替える。
しかし、露光時間が長くなるとぶれ補正が追従できずにぶれた画像データが撮影される。ぶれた画像データでは倍率色収差は判別できなくなるため正確に補正する必要がない。したがって、ぶれた画像データが撮影されるときは、負荷の高い補正方法である第２補正方法を使わなくてもよく、倍率色収差の補正自体を行わなくてもよい。
そこで、デジタルカメラ１００は次のように倍率色収差の補正をおこなってもよい。
まず、制御部１０２は、デジタルカメラ１００の撮影時の撮像条件が、ぶれが残る画像データが撮像される撮像条件であるか否かを判断する。例えば、撮像光学系１１７の焦点距離と撮像時の露光時間とから判断する。また、撮像時の露光時間が所定時間を超えるか否かで判断してもよい。
次に、制御部１０２は、デジタルカメラ１００の撮影時の撮像条件が、ぶれが残る画像データが撮像される撮像条件であるとき、第１補正方法で倍率色収差の補正を行う。なお、ぶれが残る画像データが撮像される撮像条件であるとき、倍率色収差の補正自体を行わなくてもよい。
また、制御部１０２は、デジタルカメラ１００の撮影時の撮像条件が、ぶれが残る画像データが撮像される撮像条件ではないとき、上記で説明した通り、補正レンズ１０５の動作量に基づいて、倍率色収差の補正方法を切り替える。

このように、デジタルカメラ１００の撮影時の撮像条件が、ぶれが残る画像データが撮像される撮像条件であるときは、第２補正方法を使わない、又は、倍率色収差の補正自体を行わない。したがって、計算量が多くなる第２補正方法の実行頻度を抑えられる。また、このように処理しても、ぶれが残る画像データでは倍率色収差は判別できず正確に補正する必要がないため、デジタルカメラ１００の撮影による最終的な画像データに与える影響が小さい。

（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
以上、本発明を実施形態と共に説明したが、上記実施形態は本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

１００ デジタルカメラ、１０２ 制御部、１０３ 撮像素子部、１１０ 画像処理部

Claims (15)

1. 画像データの倍率色収差の補正をする画像補正装置であって、
   位置を変えることで像のぶれを補正する補正レンズを有する撮像光学系を介して撮像手段によって撮像された撮像画像データを取得する取得手段と、
   前記取得手段で取得された前記撮像画像データに対して、前記補正レンズの動作量に応じた補正方法で倍率色収差の補正をする補正手段と、を備えることを特徴とする画像補正装置。
2. 前記補正手段は、前記補正レンズの動作量が所定量より大きいか否かに応じて、倍率色収差の補正方法を変えることを特徴とする請求項１に記載の画像補正装置。
3. 前記補正手段は、前記補正レンズの動作量が前記所定量以下のとき、前記撮像画像データにおける所定の位置を補正中心とし、前記補正中心から等しい位置にある点は同じ補正量で前記撮像画像データに対して倍率色収差の補正を行う第１補正方法で補正をすることを特徴とする請求項２に記載の画像補正装置。
4. 前記所定の位置は、前記撮像手段における前記撮像光学系の光軸の取得された位置に対応する位置であることを特徴とする請求項３に記載の画像補正装置。
5. 前記所定の位置は、前記撮像画像データの元となる入射光を受ける前記撮像手段の領域の中心点に対応する位置であることを特徴とする請求項３に記載の画像補正装置。
6. 前記補正手段は、前記補正レンズの動作量が前記所定量より大きいとき、前記撮像画像データから求めた補正量に基づいて前記撮像画像データに対して倍率色収差の補正を行う第２補正方法で補正をすることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載の画像補正装置。
7. 前記補正手段は、前記撮像画像データの撮像時の撮像条件が所定の条件を満たすとき、前記補正レンズの動作量に応じた補正方法で倍率色収差の補正をし、
   前記補正手段は、前記撮像画像データの撮像時の撮像条件が前記所定の条件を満たさないとき、前記第１補正方法で補正をすることを特徴とする請求項３乃至６のいずれか１項に記載の画像補正装置。
8. 前記補正手段は、前記撮像画像データの撮像時の撮像条件が所定の条件を満たすとき、前記補正レンズの動作量に応じた補正方法で倍率色収差の補正をし、
   前記補正手段は、前記撮像画像データの撮像時の撮像条件が前記所定の条件を満たさないとき、倍率色収差の補正を行わないことを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載の画像補正装置。
9. 前記所定の条件は、前記撮像画像データの撮像時の露光時間が所定時間を超えるか否かであることを特徴とする請求項７又は８に記載の画像補正装置。
10. 前記補正手段は、前記撮像手段における前記撮像光学系の光軸の位置に基づいて、前記補正レンズの動作量が前記所定量より大きいか否か判定することを特徴とする請求項２乃至９のいずれか１項に記載の画像補正装置。
11. 前記補正手段は、前記撮像手段における前記撮像光学系の光軸の位置を複数取得し、いずれかの前記撮像光学系の光軸の位置が、前記撮像画像データの元となる入射光を受ける前記撮像手段の領域における中心点を含む判定範囲の外であるか否かに応じて、前記補正レンズの動作量が前記所定量より大きいか否か判定することを特徴とする請求項１０に記載の画像補正装置。
12. 前記判定範囲は、前記撮像光学系の焦点距離に基づいて変えられることを特徴とする請求項１１に記載の画像補正装置。
13. 前記補正手段は、前記撮像手段における前記撮像光学系の光軸の速度に基づいて、前記補正レンズの動作量が前記所定量より大きい否か判定することを特徴とする請求項２乃至９のいずれか１項に記載の画像補正装置。
14. 画像データの倍率色収差の補正をする画像補正装置の制御方法であって、
    位置を変えることで像のぶれを補正する補正レンズを有する撮像光学系を介して撮像手段によって撮像された撮像画像データを取得する取得ステップと、
    前記取得ステップで取得された前記撮像画像データに対して、前記補正レンズの動作量に応じた補正方法で倍率色収差の補正をする補正ステップと、を備えることを特徴とする画像補正装置の制御方法。
15. 画像データの倍率色収差の補正をする画像補正装置を制御するためのプログラムであって、
    位置を変えることで像のぶれを補正する補正レンズを有する撮像光学系を介して撮像手段によって撮像された撮像画像データを取得する取得ステップと、
    前記取得ステップで取得された前記撮像画像データに対して、前記補正レンズの動作量に応じた補正方法で倍率色収差の補正をする補正ステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラム。

Images