JP3052870B2 - 画像補正方法および画像補正装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像に含まれる収
差による画像周辺部の歪を補正する機能を持った画像補
正方法および画像補正装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】画像を取得するために利用されるビデオ
カメラなどの撮像装置では、画像の周辺部に収差による
歪（以下、収差歪）が発生することがある。この収差歪
を補正するための従来技術は、（１）レンズにより発生
する収差歪を数式で表現し系統的に補正値を決定する、
（２）基準パタンを撮像し撮像されたパタンと基準パタ
ンとのズレから各画素毎に補正値を決定する、という２
種に大別される。

【０００３】上記（１）については、例えば、「出口
『カメラキャリブレーション手法の最近の動向』、情報
処理学会研究会資料ＣＶ−８２−１、１９９３」に述べ
られている手法が従来の技術として知られている。この
従来の技術は、レンズ収差を発生する系を数式により表
現し、得られた数式により歪を補正するものである。例
えば、正しい位置を（Ｘ、Ｙ）、収差による移動先を
（Ｘ’、Ｙ’）、Ｘ、Ｙ方向それぞれの歪量を決定する
パラメータをＫｘ、Ｋｙとした場合に、

【数１】 Ｘ’＝Ｋｘ（Ｘ×Ｘ＋Ｙ×Ｙ）×Ｘ＋Ｘ （式１−１）

【数２】 Ｙ’＝Ｋｙ（Ｘ×Ｘ＋Ｙ×Ｙ）×Ｙ＋Ｙ （式１−２） と関係を仮定し、この数式に基づいて歪を補正する手法
などが利用される。数式のみで処理を行うことができる
ため装置を簡略化できる反面、レンズの加工精度の不均
一さなどにより発生する収差歪に対応するためには高次
の数式を必要とするため、パラメータの設定が難しいと
いう問題があった。

【０００４】上記（２）については、例えば「Ｒｏｓｅ
ｎｆｅｌｄ他著、長尾監訳『ディジタル画像処理』、ｐ
ｐ．１８１〜１８５、近代科学社、１９９０」に述べら
れている手法が従来の技術として知られている。この従
来の技術は、正方格子を撮像し、各交点が正しい位置関
係を保つように補正値を求めることで歪を補正する手法
である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記（１）においては
パラメータを決定するために、また上記（２）において
は各画素の補正値を決定するために、基準パタンを撮像
して得られた基準パタン画像の、基準点の位置と、その
正しい位置からのずれ量または正しい位置への補正量を
決定する作業を必要とするが、この作業を自動化するこ
とが難しく、多くの場合は人手に頼らざるを得ない状況
であった。また自動化を試みる際にも複数の基準パタン
画像を撮像する必要があるなどの問題があった。

【０００６】例えば、「特開平０５−１１０９２６号公
報、『歪曲収差補正装置および画像合成装置』」は、対
象を異なる角度で撮像し、画像間の対応点探索の結果を
利用して補正値を自動的に推定するものである。基準パ
タンを撮像する必要はないものの、対象を異なる角度で
撮像することは書画カメラなどの固定されたカメラによ
り単一の画像しか撮像できない場合には適用できないと
いう問題があった。また、画像間の対応点探索を必要と
するが、一般にこれらの処理は膨大な処理コストを必要
とする。いずれも上記の問題を完全に解決するには至っ
ていない。

【０００７】また、収差歪を解消する画像入力装置とし
て「特開平０７−０４６６１０号公報、『画像入力装
置』」が提案されている。これは、撮像系が持つ色収差
および収差歪の補正値をあらかじめメモリに格納してお
き、値を参照して撮像した画像の補正を行った結果を装
置の出力とするものであるが、収差歪を補正するための
補正値を求める手法については言及されておらず、上で
述べたような収差歪を補正する際の問題を解決するには
至っていない。

【０００８】本発明は、上記の問題を解決した、画像に
含まれる収差歪を補正する画像補正方法および画像補正
装置を提供することを目的としたものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】基準点が一様に配置され
た基準パタンを撮像した基準パタン画像から基準点を抽
出し、中心となる基準点とその近傍の基準点間の相対位
置関係に基づいて他の基準点の位置補正量を求め、得ら
れた各基準点毎の位置補正量から各画素毎の位置補正量
を求める。得られた位置補正量に基づいて画像を補正す
ることで撮像系に含まれる収差歪を補正する。この構成
により、レンズの加工精度の不均一さなどにも対応可能
な高精度の収差歪補正処理を、各画素の位置補正量の人
手による指定や複数のキャリブレーション画像の撮像な
どの負担をユーザにかけることなく実現可能となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従い説明する。

【００１１】図１は、本発明の実施の形態の構成例を示
すブロック図である。

【００１２】図１において、本発明における画像補正装
置１００は、各部を制御して位置補正量を求める処理お
よび求めた位置補正量を画像に適用する処理を行う制御
部０１と、画像メモリ０８に格納された基準パタン画像
から位置補正の基準となる基準点を抽出し、基準点位置
メモリ１０に各基準点の画像上の初期位置を設定する基
準点抽出部０３と、基準点抽出部０３により基準点位置
メモリ１０に格納された基準点位置から、各基準点の画
像上の位置補正量を求めるためのテンプレートを作成し
テンプレートメモリ１１に格納するテンプレート作成部
０４と、テンプレート作成部０４により作成されテンプ
レートメモリ１１に格納されたテンプレートを、基準点
位置メモリ１０に格納されている各基準点位置に適用す
ることで基準点毎の位置補正量を決定し、基準点位置メ
モリ１０に格納するテンプレート適用部０５と、テンプ
レート適用部０５により基準点位置メモリ１０に格納さ
れた各基準点の補正量から画像内の各画素の位置補正量
を決定し補正量メモリ０９に格納する補正量決定部０６
と、補正量決定部０６により補正量メモリ０９に格納さ
れた各画素の位置補正量を参照して、画像メモリ０８に
格納されている画像を補正する補正量適用部０７と、撮
像装置０２および外部装置２０との間で画像を送受信す
る通信部１２と、基準パタン画像および収差歪を補正す
る対象となる画像を格納する画像メモリ０８と、各画素
ごとの位置補正量を格納する補正量メモリ０９と、基準
パタン画像内の各基準点の位置および位置補正量を格納
する基準点位置メモリ１０と、各基準点の位置補正量を
決定するためのテンプレートを格納するテンプレートメ
モリ１１とから構成されている。

【００１３】次に本発明の実施の形態の動作の概略を説
明する。

【００１４】まず、制御部０１は収差歪を補正するため
の位置補正量を各部を制御して求め、求めた位置補正量
を画像に適用する処理を行う。

【００１５】撮像部０２が撮像した測定用の基準点が一
定の間隔で配置された基準パタン４０の画像（基準パタ
ン画像）を、通信装置１２を介して、画像メモリ０８に
格納し、基準点抽出部０３により、基準パタン画像に含
まれる各基準点を抽出し、各基準点の基準パタン画像に
おける位置を求めて、基準点位置メモリ１０に格納す
る。

【００１６】そして、テンプレート作成部０４により、
基準点位置メモリ１０内の各基準点の位置を参照して、
基準点間の正しい位置関係を示すテンプレートを作成し
テンプレートメモリ１１に格納した後、テンプレート適
用部０５により、基準点位置メモリ１０内の各基準点の
位置にテンプレートメモリ１１内のテンプレートを適用
して、基準点間の位置関係がテンプレートと一致するよ
うに各基準点の位置の補正量を決定し、決定した各基準
点の位置補正量を基準点位置メモリ１０に格納する。

【００１７】得られた各基準点の位置補正量から、補正
量決定部０６により画像の各画素に対する位置補正量を
求め、補正量メモリ０９に格納する。

【００１８】このようにして得られた補正量メモリ０９
内の各画素ごとの位置補正量を参照して、制御部０１
は、通信部１２を介して画像メモリ０８に画像が格納さ
れる度に、補正量適用部０７により画像に含まれる収差
歪を補正した画像を生成する。補正された画像は、通信
部１２を介して外部装置２０に送信される。

【００１９】

【実施例】次に本発明の一実施例の動作を図面を用いて
詳細に説明する。

【００２０】図２は、本実施例の動作を説明するための
イメージ図である。

【００２１】図２において、撮像部０２はビデオカメラ
である。本実施例では、原稿台３１上の文書原稿を撮像
するように支持台３２により鉛直下向きに固定されてい
るが、撮像部０２と原稿の位置関係はこれに制限される
ものではない。また、文書だけではなく通常の風景の撮
像を行うことも可能である。画像補正装置１００は撮像
部０２および補正後の画像を表示するための外部装置２
０とケーブル３３およびケーブル３４により接続されて
いる。

【００２２】図３および図１２は基準パタンおよび基準
パタン画像を説明するための図である。

【００２３】ユーザは、測定用の基準点が一定の間隔で
配置された基準パタン４０を撮像部０２により撮像し画
像補正装置１００に送信する。画像補正装置１００は、
通信部１２を介して基準パタン画像４１を画像メモリ０
８に格納し、この基準パタン画像４１に基づいて画像に
含まれる収差歪を補正する補正量を決定する。

【００２４】本実施例の以下の説明では、図３（Ａ）に
示される十字型の基準点が正方形の頂点に配置された基
準パタン４０を利用する。

【００２５】基準パタン４０に含まれる基準点の形状は
基準パタン画像４１における位置を基準点抽出部０３で
抽出できるものであれば良く、点、十字型などを利用す
ることができる。各基準点は、正多角形を隙間なくなら
べた時の各頂点に配置されており、図３（Ａ）の場合は
各基準点が正方形の頂点に配置されている。図１２は他
の基準パタンの例であり、図１２（Ａ）は正三角形、図
１２（Ｂ）は正方形の各頂点に基準点を配置した例であ
る。また、各基準点は必ずしも独立している必要はな
く、図１２（Ｃ）に示すような格子を基準パタンとして
利用することも可能である。図１２（Ｃ）では格子の交
点を基準点とみなすことで、各基準点が図３（Ａ）と同
様に正方形の各頂点に配置されていると考えることが可
能である。

【００２６】図３（Ｂ）の基準パタン画像４１に含まれ
る基準点は、本実施例の動作の説明を容易にするために
間隔を大きく取って配置しているものであり、実際には
撮像装置０２により取得される画像が３２０ｘ２４０画
素程度の場合、各基準点の間隔は基準パタン画像におい
てＸ方向に２０個程度、Ｙ方向に１５個程度が入るよう
に調整されている。ただし、これらの数値は、本発明の
適用範囲を限定するものではない。撮像系に含まれる歪
が少ない場合はこの値よりも少なくすることが可能であ
り、計算量を減らすことができる。逆に画面に含まれる
基準点の数を多くすることで位置補正量の精度を向上す
ることが可能である。

【００２７】以下の説明では、画像メモリ０８は各画素
２５６階調の濃淡画像を格納可能であり、基準パタン画
像を始めとする画像メモリ０８内の画像はすべて各画素
２５６階調の濃淡値で表現されているものとする。これ
らの条件は説明のために仮に設定したものであり、本発
明を適用可能な画像の種類を限定するものではない。２
値画像やカラー画像などにも本発明は適用可能である。

【００２８】基準点抽出部０３は、撮像部０２により撮
像された画像メモリ０８内の基準パタン画像４１に、画
素値が１２８以上であれば“１”を、１２８未満であれ
ば“０”を割り振る２値化処理を適用し、値が“１”の
成分の連結処理を行って、各基準点に対応する領域を抽
出する。そして、各領域の中心部を基準点の初期位置と
して基準点位置メモリ１０に格納する。これら一連の、
２値化処理、連結処理による領域抽出等の処理は、画像
中から目的とする情報を取り出すために一般的に利用さ
れる画像処理技術であり、ここで述べた処理に限定され
るものではない。これらの画像処理技術は「高木他監修
『画像解析ハンドブック』、東京大学出版会、１９９
２」や「Ｒｏｓｅｎｆｅｌｄ他著、長尾監訳『ディジタ
ル画像処理』、近代科学社、１９９０」等に詳しく紹介
されているため、詳細は割愛する。

【００２９】なお、本実施例においては基準点の抽出を
画像処理により自動的に行うように構成しているが、マ
ウス等の位置指定手段により画像上の基準点の位置を指
定するように構成可能である。この場合においても、各
基準点の位置を指定する作業だけを行えばよく、従来の
ように位置補正量を入力する必要がないため収差歪補正
に要する労力を削減する効果は保たれたままである。

【００３０】基準点位置メモリ１０には、基準点抽出部
０３により抽出された各基準点毎に、基準点番号、位
置、位置補正量、位置補正適用フラグが格納される。基
準点番号は、各基準点に他の基準点とは異なる番号を１
から順につけたものであり、基準点管理の便宜上利用す
る。基準点を一意に指定可能な手段であれば他の手段で
もよい。位置は、基準点抽出部により抽出された基準パ
タン画像上における基準点の座標を示す。位置補正量は
テンプレート適用部０５により決定される基準点の位置
の補正量を格納するものであり、位置補正適用フラグは
テンプレート適用部０５によるテンプレート適用処理が
施されたか否かを示すためのフラグである。位置補正適
用フラグは“未適用”に初期化されている。この位置補
正適用フラグは、その基準点に対して処理が適用された
かどうかを判断することが可能であれば他の手段を利用
してもよい。図５（Ａ）に基準点抽出部０３により抽出
された基準点の例を、図５（Ｂ）に基準点位置メモリ１
０内に格納されているデータの例を示す。図５（Ａ）に
おいて各基準点の右下に記述された数字が、図５（Ｂ）
の基準点位置メモリ内のデータの番号に対応している。

【００３１】図６は、テンプレート作成部０４における
処理を説明するための図である。

【００３２】撮像系の収差による歪は、画像周辺部程大
きく、光軸に近いほど小さいという性質がある。一般的
なビデオカメラでは、画像の中心と光軸はほぼ一致して
いると考えられるため、画像の中心部付近では収差によ
る歪が少ない。このため、基準パタン画像４１のほぼ中
心部に存在する基準点間の位置関係は基準パタン４０上
における基準点間の関係を正しく表現していると考える
ことができる。そこで、制御部０１は基準点抽出部０３
による基準点抽出処理が終了した後、テンプレート作成
部０４により、基準点位置メモリ１０内の各基準点のう
ち最も基準パタン画像の中心に近い基準点α４２を探索
し、この基準点α４２と、基準点α４２に最も近い４つ
の基準点Ａ４３、基準点Ｂ４４、基準点Ｃ４５、基準点
Ｄ４６により生成される４つのベクトル、テンプレート
ベクトルａ６０１、テンプレートベクトルｂ６０２、テ
ンプレートベクトルｃ６０３、テンプレートベクトルｄ
６０４を求め、これらのベクトルをテンプレート６００
としてテンプレートメモリ１１に格納する。

【００３３】なお、光軸が画面の中心部ではなく、他の
位置であることがあらかじめわかっている場合には、そ
の光軸に最も近い基準点を元にテンプレート６００を作
成すれば良い。また、光軸の位置があらかじめわかって
いない場合においても、ユーザにより光軸の位置を指示
させる機構（位置設定装置）を設けることでテンプレー
ト６００を作成することが可能である。この場合は「ユ
ーザが光軸を指示する」という手間は増加するものの、
指示を行うのは光軸を示す１点だけであるため、収差歪
補正量を求める処理におけるユーザの手間を削減すると
いう本発明の効果は失われない。

【００３４】図４は、テンプレート適用部０５における
処理の流れを説明するためのブロック図である。

【００３５】テンプレート適用部０５はまず、基準点位
置メモリ１０上のテンプレート作成の基点となった基準
点α４２に対応する位置補正適用フラグを“補正済”
に、位置補正量を０に設定する（ステップＡ０１）。ま
た、基準点α４２と共にテンプレートを構成した基準点
Ａ４３、基準点Ｂ４４、基準点Ｃ４５、基準点Ｄ４６に
対応する位置補正適用フラグを“補正済”に、位置補正
量を０に設定する（ステップＡ０２）。そして、すべて
の基準点の位置補正適用フラグが“補正済”になるまで
以下のステップＡ０４〜ステップＡ０６の処理を繰り返
して（ステップＡ０３）、各基準点にテンプレート６０
０を適用する。

【００３６】図７は各基準点に対するテンプレート６０
０を適用することを説明するための図である。図７にお
いて、太線で記述された基準点はすでに“補正済”のフ
ラグを持つ基準点８０１であり、細線で記述された基準
点はまだテンプレートが適用されていない“未適用”の
フラグを持つ基準点８０２である。“補正済”のフラグ
を持つ基準点γ４７に対してテンプレート６００を適用
し、基準点γ４７近傍の“未適用”フラグを持つ基準点
８０２の位置補正量を決定するために、まず、テンプレ
ート適用部０５は、基準点γ４７近傍の“未適用”フラ
グを持つ基準点を探索する。

【００３７】図８は基準点の探索方法を説明するための
図である。

【００３８】基準点間の隣接関係が未知の場合、基準点
α４２とテンプレートを構成する基準点Ａ４３、基準点
Ｂ４４、基準点Ｃ４５、基準点Ｄ４６との隣接関係と同
様の隣接関係を、基準点γ４７およびその近傍の基準点
から構成する必要がある。

【００３９】そのため、テンプレート適用部０５は、テ
ンプレートを構成する４つのテンプレートベクトルａ６
０１〜テンプレートベクトルｄ６０４の各先端部を頂点
とする四辺形の各辺中点と基準点γ４７を結んだ境界に
よって分割される領域７０１〜領域７０４に対して（ス
テップＡ０４）、各領域に含まれる“未適用”の位置補
正適用フラグを持つ基準点のうち、最も基準点γ４７に
近い基準点δ４８を選択する（ステップＡ０５）。ただ
し、位置補正適用フラグが“未適用”であるような基準
点δ４８が存在しない、または領域内に基準点そのもの
が存在しなければ何も処理を行わない（ステップＡ０
６）。

【００４０】なお、ユーザがマウス等の位置指定手段に
より画像上の基準点の位置を指定した場合など、基準点
間の隣接関係があらかじめわかっている場合にはその隣
接関係を利用すれば上記の探索方法はより簡便に構成可
能である。

【００４１】図９は基準点δ４８の補正量を説明するた
めの図であり、基準点γ４７の位置を（γｘ、γｙ）、
基準点γ４７の位置補正量９０３を（Ｍｘ、Ｍｙ）、基
準点δ４８に対応するテンプレートベクトル９０２の値
を（Ｔｘ、Ｔｙ）、基準点δ４８の位置を（Ｘ、Ｙ）と
表現している。得られた基準点δ４８の位置補正適用フ
ラグが“未適用”であれば、テンプレートおよび基準点
γ４７の補正量を参照して基準点δ４８の位置補正量９
０１（Ｄｘ、Ｄｙ）を式２に従って決定し、位置補正適
用フラグを“補正済”にする（ステップＡ０７）。

【数３】Ｄｘ＝γｘ＋Ｍｘ−Ｔｘ−Ｘ （式２−１）

【数４】Ｄｙ＝γｙ＋Ｍｙ−Ｔｙ−Ｙ （式２−２）上
記の処理により、基準点位置メモリ１０に各基準点の位
置補正量が格納される。図１０は図３（Ｂ）に示される
基準パタン画像４１に対してテンプレート適用部０５に
より求めた各基準点の位置補正量の例であり、矢印の向
きおよび大きさが各基準点の位置補正量を示している。
黒丸はその基準点の位置補正量が（０、０）であること
を示している。

【００４２】制御部０１は続いて、補正量決定部０６に
より、テンプレート適用部０５により得られた各基準点
の位置および位置補正量から画像内の各画素の補正量を
求める。図１１は補正量決定部０６における補正量を求
める手法を説明するための図であり、画像上のある位置
Ｐ（Ｘ、Ｙ）５０の補正量を、Ｐ近傍の３つの基準点の
位置補正量から求める手法を示している。図１１におい
て、Ｘ軸、Ｙ軸はそれぞれ画像上の位置を、Ｚ軸はＸ方
向の位置補正量を示している。基準点Ｑ５１、基準点Ｒ
５２、基準点Ｓ５３は位置Ｐ５０近傍の基準点である。
位置Ｐ５０におけるＸ方向の位置補正量は、図１１のよ
うに基準点Ｑ５１、基準点Ｒ５２、基準点Ｓ５３によっ
て構成される平面上で、位置Ｐ５０に対応するＺ値を求
めることで設定する。より具体的には、基準点Ｑ５１、
基準点Ｒ５２、基準点Ｓ５３の位置およびＸ方向の位置
補正量をそれぞれ（Ｘｑ、Ｙｑ、Ｚｑ）、（Ｘｒ、Ｙ
ｒ、Ｚｒ）、（Ｘｓ、Ｙｓ、Ｚｓ）とする時、３点によ
り構成される平面を、

【数５】Ｚ＝ＬＸ＋ＭＹ＋Ｎ （式３） とし、基準点Ｑ〜Ｓに対応する値を代入した、

【数６】Ｚｑ＝ＬＸｑ＋ＭＹｑ＋Ｎ （式４−１）

【数７】Ｚｒ＝ＬＸｒ＋ＭＹｒ＋Ｎ （式４−２）

【数８】Ｚｓ＝ＬＸｓ＋ＭＹｓ＋Ｎ （式４−３） から、Ｌ、Ｍ、Ｎを求めることで位置Ｐ５０におけるＸ
方向位置補正量Ｚを決定して、補正量メモリ０９の位置
Ｐ５０に対応する位置補正量の値Ｚを設定する。なお、
説明はＸ方向の位置補正量について行ったが、Ｙ方向の
位置補正量に対しても同様に求めることができる。上の
例では、基準点Ｑ５１、基準点Ｒ５２、基準点Ｓ５３が
平面を構成するとみなして、すなわち線形近似により位
置Ｐ５０の補正量を求めたが、より高次の式を利用する
ことも可能である。

【００４３】このようにして得られた画像の各画素に対
する位置補正量に基づいて、画像補正装置１００は、ユ
ーザが撮像部０２により撮像した原稿の画像を通信部１
２を介して受信し、その画像に含まれる収差歪を次の手
順で補正する。具体的には、画素（Ｘ、Ｙ）の位置補正
量（Ｄｘ、Ｄｙ）とする時に、式５

【数９】補正後のＸ位置＝Ｘ＋Ｄｘ （式５−１）

【数１０】補正後のＹ位置＝Ｙ＋Ｄｙ （式５−２） により、各画素の補正後の位置を求め、歪のない画像を
生成して画像メモリ０８に格納する。

【００４４】以上、説明したように本発明によれば、単
一の基準パタンを撮像する操作だけで、レンズの加工精
度の不均一さなどにも対応可能な高精度の収差歪補正処
理を、各画素の位置補正量の人手による指定などの負担
をユーザにかけることなく実現可能となる。

【００４５】

【発明の効果】本発明による第１の効果は、収差歪補正
の基準となる基準パタンに対する制約が少ないことであ
る。本発明において利用する基準パタンでは、基準点の
形状は基準パタン画像における位置を基準点抽出部で抽
出できるものであれば良く、点、十字型などを利用する
ことができる。また、基準点は正多角形を隙間なくなら
べた時の各頂点に配置されていればよく、ユーザが容易
に入手可能な基準パタンを利用することができる。

【００４６】本発明による第２の効果は、基準パタン画
像の撮像時に、基準パタンの撮像系の光軸に対して鉛直
な方向への回転を考慮する必要がないということであ
る。本発明においては、基準パタン画像上の基準点間の
相対位置関係に基づいてテンプレートを作成するため、
回転した基準パタンを撮像した基準パタン画像を利用し
ても全体の位置補正量を決定することが可能となる。

【００４７】本発明による第３の効果は、収差歪を補正
するための補正量を、基準パタンを撮像した基準パタン
画像から自動的に求めるため、位置補正量の指示の作業
を必要とせずに簡単に補正量を求める機構を提供可能な
ことである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像補正装置の構成の一実施の形
態を示すブロック図である。

【図２】本発明による画像補正装置の利用イメージを説
明するための図である。

【図３】本実施例における基準パタンならびに基準パタ
ン画像を説明するための図である。

【図４】本実施例におけるテンプレート適用部の処理の
流れを説明するためのフローチャートである。

【図５】本実施例における基準点抽出部により抽出され
た基準点および基準点位置メモリに格納されているデー
タのそれぞれの例を説明するための図である。

【図６】本実施例におけるテンプレート作成部の処理を
説明するための図である。

【図７】本実施例におけるテンプレート適用部におい
て、各基準点に対してテンプレートを適用する処理を説
明するための図である。

【図８】本実施例におけるテンプレート適用部におい
て、処理の対象となる基準点の探索方法を説明するため
の図である。

【図９】本実施例におけるテンプレート適用部におい
て、位置補正量を決定する方法を説明するための図であ
る。

【図１０】本実施例におけるテンプレート適用部の処理
結果の例を説明するための図である。

【図１１】本実施例における補正量決定部において、位
置補正量を決定する方法を説明するための図である。

【図１２】本実施例における他の基準パタンの例を説明
するための図である。

【符号の説明】

１００ 本発明による画像補正装置 ０１ 制御部 ０２ 撮像部 ０３ 基準点抽出部 ０４ テンプレート作成部 ０５ テンプレート適用部 ０６ 補正量決定部 ０７ 補正量適用部 ０８ 画像メモリ ０９ 補正量メモリ １０ 基準点位置メモリ １１ テンプレートメモリ １２ 通信部 ２０ 外部装置 ３１ 原稿台 ３２ 支持台 ３３ ケーブル ３４ ケーブル ４０ 基準パタン ４１ 基準パタン画像 ４２ 基準点α ４３ 基準点Ａ ４４ 基準点Ｂ ４５ 基準点Ｃ ４６ 基準点Ｄ ４７ 基準点γ ４８ 基準点δ ５０ 補正量を求めるべき位置Ｐ ５１ 基準点Ｑ ５２ 基準点Ｒ ５３ 基準点Ｓ ６００ テンプレート ６０１ テンプレートベクトルａ ６０２ テンプレートベクトルｂ ６０３ テンプレートベクトルｃ ６０４ テンプレートベクトルｄ ７０１ テンプレートベクトルａ領域 ７０２ テンプレートベクトルｂ領域 ７０３ テンプレートベクトルｃ領域 ７０４ テンプレートベクトルｄ領域 ８０１ “補正済”フラグを持つ基準点 ８０２ “未適用”フラグを持つ基準点 ９０１ 基準点δの位置補正量 ９０２ 基準点δに対応するテンプレートベクトル ９０３ 基準点γの位置補正量

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】撮像系により撮像した画像に含まれる収差
   歪を補正する画像補正方法において、 基準点が一様に複数配置された基準パタンを撮像した基
   準パタン画像から各基準点の位置を決定し、 前記複数の基準点の内、基準となる１つの基準点を決定
   して、その基準点の近傍の基準点の相対位置関係に基づ
   いたテンプレートを作成し、 前記テンプレートを前記基準パタンの他の基準点に適用
   することによって、前記基準パターンの各基準点の位置
   補正量を求め、 前記各基準点の位置補正量から各画素ごとの位置補正量
   を決定して、前記撮像された画像を補正することを特徴
   とする画像補正方法。
2. 【請求項２】請求項１に記載の画像補正方法において、 前記基準となる１つの基準点が、前記撮像系の光軸に相
   当する位置に最も近い基準点であることを特徴とする画
   像補正方法。
3. 【請求項３】撮像系により撮像した画像に含まれる収差
   歪を補正する画像補正装置において、 収差歪の補正の基準となる基準点が複数記述された基準
   パタンを撮像した基準パタン画像と、収差歪を補正する
   対象となる画像を格納する画像メモリと、 前記基準パタン画像に含まれる各基準点の画像上の位置
   を決定する基準点抽出部と、 各基準点の画像上の位置を格納する基準点位置メモリ
   と、 各基準点の位置補正量を求めるためのテンプレートを作
   成するテンプレート作成部と、 前記テンプレート作成部で作成したテンプレートを格納
   するテンプレートメモリと、 前記テンプレートを適用することで各基準点の位置にお
   ける位置補正量を決定するテンプレート適用部と、 前記基準点位置メモリは、前記テンプレート適用部によ
   って決定された各基準点の位置補正量も格納し、 前記基準点位置メモリに格納された各基準点の位置にお
   ける位置補正量から画像内の各画素の位置補正量を決定
   する補正量決定部と、 前記補正量決定部で決定された前記各画素の位置補正量
   を格納する補正量メモリと、 前記補正量メモリに格納された各画素の位置補正量に基
   づいて画像メモリ内の収差歪を補正する対象となる画像
   を補正する補正量適用部と、 から構成されることを特徴とする画像補正装置。
4. 【請求項４】請求項３に記載の画像補正装置において、 前記テンプレート作成部が、画像上の予め指定された位
   置に最も近い基準点とその周辺の基準点により前記テン
   プレートを作成することを特徴とする画像補正装置。
5. 【請求項５】請求項４に記載の画像補正装置において、 前記画像上の予め指定された位置に最も近い基準点が、
   画像の中心に最も近い基準点であることを特徴とする画
   像補正装置。
6. 【請求項６】請求項４に記載の画像補正装置において、 前記画像上の予め指定された位置に最も近い基準点が、
   前記撮像系の光軸に相当する位置に最も近い基準点であ
   ることを特徴とする画像補正装置。
7. 【請求項７】請求項３に記載の画像補正装置において、 画像上の位置を指定するための位置設定装置を備え、 前記テンプレート作成部が、前記位置設定装置によりユ
   ーザが指定した画像上の位置に最も近い基準点とその周
   辺の基準点により前記テンプレートを作成することを特
   徴とする画像補正装置。