JP3865943B2

JP3865943B2 - Shading correction method

Info

Publication number: JP3865943B2
Application number: JP20735398A
Authority: JP
Inventors: 高広岩澤
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-07-23
Filing date: 1998-07-23
Publication date: 2007-01-10
Anticipated expiration: 2018-07-23
Also published as: JP2000041179A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子スチルカメラやビデオカメラ等の光学系のレンズを有し、映像信号を得るための画像入力装置の、レンズのシェーディング特性を補正するシェーディング補正方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の画像入力装置は、例えば、静止画像をメモリカードなどの蓄積メディアに記録する電子スチルカメラがある。
【０００３】
この電子スチルカメラは、図６に示すように、シェーディング補正係数が格納された光学レンズ６０１と、光電変換を行い撮像信号を得るための撮像素子としてのＣＣＤ６０２と、相関二重サンプリングや信号増幅などを行うアナログ信号処理６０３と、撮像信号をデジタル信号に変換するためのＡ／Ｄ変換器６０４と、ＣＣＤ６０２から得られた撮像信号を各色信号ごとに同時化を行い映像信号を得るためのデジタル信号処理６０５と、ＣＣＤ６０２を駆動するためのパルスを発生するドライブ回路６０６と、光学レンズ６０１から読み出されたシェーディング補正係数をＡ／Ｄ変換器６０４の基準電圧に変換するための基準電圧演算回路６０７と、基準電圧演算回路６０７から出力されたデジタル信号をアナログ量に変換しＡ／Ｄ変換器６０４の基準電圧として与えるためのＤ／Ａ変換器６０８と、デジタル信号処理でえられた映像信号を格納するためのメモリカード６０９を備え、ドライブ回路６０６から発生されるアドレス信号によって光学レンズ６０１に格納されたシェーディング補正係数を読み出し、基準電圧演算回路６０７にてＡ／Ｄ変換器６０４に与える基準電圧を計算し、アナログ量としてＡ／Ｄ変換器６０４に基準電圧を与えシェーディング補正を行っていた。
【０００４】
すなわち、Ａ／Ｄ変換器６０４に入力される撮像信号の入力ダイナミックレンジを変化させることでシェーディング補正を行っていた（特開平6-197266）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような画像入力装置では、光学レンズ６０１を通して入力される光量が、レンズの中心部とその中心から距離が離れるにつれて光量が暗くなるというシェーディング特性を補正するのに、ＣＣＤ６０２から得られた撮像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器６０４の基準電圧をアナログ量として変化させ、入力ダイナミックレンジを変化させることでシェーディング補正を行う構成であるため、Ｄ／Ａ変換器６０８から出力される基準電圧が安定し、Ａ／Ｄ変換器６０４が安定して動作し、適正なデジタル変換を行うための時間が必要で、ＣＣＤ６０２の高画素化にともない高速にデジタル変換する画像入力装置では、高速かつ安定したデジタル変換が出来ず、精度の高いシェーディング補正を実現することが出来ない。
【０００６】
また、Ａ／Ｄ変換器６０４の基準電圧をアナログ量で変化させるため、Ｄ／Ａ変換器６０８のばらつきによって基準電圧の誤差が発生するため、画像入力装置ごとのシェーディング補正に違いが生じるという問題があった。
【０００７】
また、撮像素子に配置された異なる色フィルタに対応した撮像信号に一定のシェーディング補正データを乗じてしまうと、周辺に隣接する異なる色フィルタに対応した撮像信号との相関関係がくずれてしまい、撮像信号に色変調を行った状態になり、擬色を発生してしまうという問題があった。
【０００８】
この発明は、このような問題を解決するためになされたもので、高速かつ正確なシェーディング補正を行うことができる画像入力装置のシェーディング補正方法を提供するものである。
【０００９】
また、この発明は、ＣＣＤから出力される撮像信号において、隣り合う異なる色フィルタに対応したシェーディング補正データを撮像信号に乗ずることで、擬色の発生を低減することが出来るシェーディング補正方法を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のシェーディング補正方法は、各々に対応する色フィルタが配置された複数の光電変換素子から得られる複数の撮像信号をデジタル値に変換したものに、前記複数の光電変換素子が光学レンズに対して配置される位置に各々対応したシェーディング補正データを乗算することで、レンズのシェーディング特性を補正するシェーディング補正方法であって、
前記複数の光電変換素子のうち特定の光電変換素子が配置された位置に対応するシェーディング補正データを算出する工程（ａ）と、前記工程（ａ）で得られた前記特定の光電変換素子に対応するシェーディング補正データに、前記特定の光電変換素子上に配置された色フィルタの第１の色情報に対応する係数で補正をかける工程（ｂ）と、前記工程（ａ）で得られた前記特定の光電変換素子に対応するシェーディング補正データに、前記特定の光電変換素子に隣接する第１の光電変換素子上に配置された色フィルタの第２の色情報に対応する係数で補正をかける工程（ｃ）と、前記特定の光電変換素子から得られる撮像信号をデジタル値に変換したものに、前記工程（ｂ）で得られた補正後のシェーディング補正データを乗算演算する工程（ｄ）と、前記第１の光電変換素子から得られる撮像信号をデジタル値に変換したものに、前記工程（ｃ）で得られた補正後のシェーディング補正データを乗算演算する工程（ｅ）と、前記特定の光電変換素子が配置された位置に対して、前記工程（ｄ）で得られた乗算演算後の第１の撮像データと前記工程（ｅ）で得られた乗算演算後の第２の撮像データとを用いて色情報を同時化する工程（ｆ）を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
本発明のシェーディング補正方法によれば、撮像素子に配置された異なる色フィルタに対応した撮像信号に乗算するシェーディング補正データに、それぞれの色フィルタの色情報に対応した係数で予め補正をかけることで、擬色の発生を抑制し、良好なシェーディング補正が可能となる。
【００１２】
また、前記予め補正された補正データは、各色信号ごとに異なるものである。前記係数は、赤色、緑色、青色の各色フィルタに対応したものであっても、マゼンタ、黄色、シアン、白の各色フィルタに対応したものであっても構わない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１４】
図１に示すように、この発明の第１の実施の形態の画像入力装置は、絞り値、ズーム位置、レンズの種類のいずれか一つもしくは複数の制御信号を出力することが出来る光学レンズ１０１によって被写体像を、ＣＣＤ１０２に結像する。ＣＣＤ１０２は、光電変換を行う光電変換素子を２次元に配置し光電変換素子上に異なる色の色フィルタを配置した単板式の撮像素子であり、ＣＣＤ駆動パルス発生器１０５にて発生する駆動信号によってＣＣＤ１０２の撮像信号を読み出す。その撮像信号をアナログ信号処理回路１０３で相関二重サンプリングや信号増幅を行った後、信号変換手段であるＡ／Ｄ変換器１０４でアナログ信号処理回路１０３から出力された撮像信号をデジタル信号に変換し、シェーディング補正データと乗算演算を演算手段である乗算器１１１にて行う。シェーディング補正を施した撮像信号を、異なる色信号ごとに同時化し映像信号を得るためのデジタル信号処理回路１１２へ入力し、映像信号出力１１３から映像信号を得る。
【００１５】
シェーディング補正データについて、画面の位置に対応したシェーディング補正データを読み出すために、ＣＣＤ駆動パルス発生器１０５から出力される駆動パルスに同期したアドレスをアドレス発生器１０６にて発生し、絞り値、ズーム位置、レンズの種類に対応したシェーディング補正データを、あらかじめ格納した記録手段である、ＲＯＭ１０７、ＲＯＭ１０８、ＲＯＭ１０９から読み出す。光学レンズ１０１からの制御信号によって最適なシェーディング補正データを選択するよう、ＲＯＭデータ切換器１１０にて切り換えて乗算器１１１へ入力し、デジタル信号とした撮像信号と乗算演算することでシェーディング補正を施す。シェーディング補正データを格納するＲＯＭ１０７、ＲＯＭ１０８、ＲＯＭ１０９は、光学レンズ１０１から出力される制御信号よって選択できる手段であればＲＯＭでなくても良い。
【００１６】
ここで、シェーディング補正は、図５に示すように光学レンズ１０１の中心部付近の撮像信号レベルに対して、中心部から距離が離れるにしたがって信号レベルが低下するというシェーディング特性を補正するもので、ＣＣＤ１０２から読み出されたシェーディング補正前のＣＣＤ信号５０１に、予めＲＯＭに格納して置いたシェーディング補正データ５０２を、乗算器１１１にて乗算演算し、シェーディング補正後のＣＣＤ信号５０３のように、あたかも平行光が撮像素子に入光したように補正することである。
【００１７】
以上のように、この発明の第１の実施の形態の画像入力装置は、光学レンズ１０１から出力される絞り値、ズーム位置、レンズの種類の制御信号をもとに、シェーディング補正データの種類を選択し、ＣＣＤ駆動パルスに同期したアドレスによって画面の位置を検出し、乗算器１１１にて撮像信号と演算することによってシェーディング補正を行うことが出来るため、素子のばらつきや経時変化のない、高速かつ安定した正確なシェーディング補正を行うことが出来る。
【００１８】
図２は、この発明の第２の実施の形態の画像入力装置を示し、これは上記第１の実施の形態と比較して、そのＲＯＭ１０７〜１０９およびＲＯＭデータ切換器１１０に代えて、絞り値、ズーム位置、レンズの種類のいずれか一つもしくは複数の条件に対応したシェーディング補正データを格納するための書き換え可能な記録手段であるＲＡＭ２０８と、撮像光学系のシェーディング補正データを演算により求めることができ光学レンズ２０１から得られた制御信号によって撮像光学系に適したシェーディング補正データをＲＡＭ２０８に書き込むＣＰＵ２０６とを設けた点が相違している。ＣＰＵ２０６は、光学レンズ２０１からの制御信号に応じてシェーディング補正データを算出するプログラムを有し、さらに外部からプログラムを入力できるプログラム入力２１２を有し、被写体のシーンに応じたプログラムを使用することができ、シェーディング補正データを算出するプログラムを自由に入れ替えることが可能になっている。
【００１９】
この画像入力装置のシェーディング補正は、光学レンズの絞り値、ズーム位置、レンズの種類のいずれか一つもしくは複数の条件に対応したシェーディング補正データをＲＡＭ２０８に格納し、Ａ／Ｄ変換器２０４によりデジタル信号に変換した撮像信号をＲＡＭ２０８に記録されたシェーディング補正データと乗算する際に、撮像光学系のシェーディング補正データを演算により求めることができるＣＰＵ２０６により光学レンズ２０１から得られた制御信号によって撮像光学系に適したシェーディング補正データをＲＡＭ２０８に書き込ませるものである。
【００２０】
なお、図中、２０２はＣＣＤ、２０３はアナログ信号処理回路、２０４はＡ／Ｄ変換器、２０５はＣＣＤ駆動パルス発生器、２０７はアドレス発生器、２０９は乗算器、２１０はデジタル信号処理回路、２１１は映像信号であり、これらは第１の実施の形態と同様である。
【００２１】
第２の実施の形態によれば、ＣＰＵ２０６によりシェーディング補正データを計算し、書き換え可能な記録手段、例えばＲＡＭ２０８に書き込み、ＣＣＤ２０２から読み出される撮像信号に応じてシェーディング補正データを読み出し、撮像信号をＡ／Ｄ変換した後のデジタル信号で乗算してシェーディング補正を行うことで、高速かつ正確なシェーディング補正を行うことができる。さらにＣＰＵ２０６で演算するプログラムを外部から変更できる構成にすることで、被写体のシーンに応じた、例えば、逆光補正や照度に応じた撮影などのシェーディング補正を可能にし、さらに新しい種類の光学レンズを採用した場合でも、シェーディング補正データを算出するプログラムを更新できるのでフレキシブルな対応が可能になる。
【００２２】
なお、上記の第１の実施の形態および第２の実施の形態では、ＣＣＤ１０２、２０２から出力された撮像信号をデジタル信号に変換し、乗算演算を行うことによりシェーディング補正を行うとしたが、乗算器１１１、２０９は加算機で構成しても構わない。また、ＣＣＤ１０２、２０２から出力された撮像信号は、例えば、同時化するような信号処理が行われた後でシェーディング補正を行っても同様な効果を得ることが出来る。
【００２３】
図３および図４を用いて、第１の実施の形態および第２の実施の形態に適用される、この発明のシェーディング補正方法の説明を行う。図３は、撮像素子に対応するＣＣＤ１０２（または２０２）の概要説明図で、光電変換素子上に異なる色フィルタが配置され、３０１は赤色のフィルタが配置された光電変換素子、３０２は緑色のフィルタが配置された光電変換素子、３０３は青色のフィルタが配置された光電変換素子３０３であり、光電変換された撮像信号は垂直ＣＣＤ３０４を転送し、水平ＣＣＤ３０５に転送され、さらに高速に水平ＣＣＤで転送され出力アンプ３０６で増幅され、ＣＣＤ出力３０７より撮像信号を出力する。
【００２４】
図４に示されるように、ＣＣＤ１０２から出力される撮像信号４０１は、１ラインごとＲ−Ｇライン４０２、Ｇ−Ｂライン４０３といった異なる色信号の点順次信号として出力される。ＣＣＤ１０２から出力された信号をビデオ等で使用できる映像信号に変換するためには、各色情報を同時化する必要がある。例えば、緑色（第１の色情報）のフィルタが配置された撮像信号の位置には、上下、左右、斜めに隣接する異なる色のフィルタが配置された撮像信号をデジタル値に変換したものを用いて信号補間をかけ、青色（第２の色情報）、赤色（第３の色情報）に対応する色信号を生成する。この際、赤色、青色の色信号の比率が本来緑色の色フィルタに入光している赤色、青色の色信号の比率と同じでなければ擬色が発生してしまう。そこでシェーディング補正データは、緑色（第１の色情報）のフィルタが配置された撮像信号の位置に対して、この各色信号ごとに異なる係数で補正をかけることにより予めシェーディング補正データを調整して、例えば第１の実施の形態または第２の実施の形態に示す画像入力装置でシェーディング補正を行う。このことにより、例えば、緑色の色情報に対応した撮像信号しか無い場所に周辺の赤色、青色の色情報に対応した撮像信号を使って、赤色、青色、緑色の色情報を同時化させる場合でも擬色の発生しないシェーディング補正を施すことが出来る。
【００２５】
すなわち、このシェーディング補正方法は、撮像素子で得られる撮像信号の光学レンズに対して各々が異なる位置に配置される異なる色フィルタに対応したシェーディング補正データを算出する工程と、色信号を同時化する際に擬色が発生しないようそれぞれの色フィルタの色情報に対応した係数で予め補正をかけることでシェーディング補正データを調整する工程と、撮像信号にシェーディング補正データを乗算する工程とを含んでいる。
【００２６】
このように、撮像素子に配置された異なる色フィルタに対応した撮像信号をデジタル値に変換したものに乗算するシェーディング補正データに、それぞれの色フィルタの色情報に対応した係数で予め補正をかけることで、擬色の発生を抑制し、良好なシェーディング補正が可能になる。
【００２７】
なお、上記の実施の形態では、ＣＣＤ上に配置された色フィルターは、赤色、緑色、青色としたが、マゼンタ、黄色、シアン、白といった色フィルターでも構わない。
【００２８】
【発明の効果】
本発明のシェーディング補正方法によれば、撮像素子に配置された異なる色フィルタに対応した撮像信号に乗算するシェーディング補正データに、それぞれの色フィルタの色情報に対応した係数で予め補正をかけることで、擬色の発生を抑制し、良好なシェーディング補正が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態の画像入力装置を示すブロック図である。
【図２】第２の実施の形態の画像入力装置を示すブロック図である。
【図３】この発明のシェーディング補正方法を説明するためのＣＣＤの概要説明図である。
【図４】この発明の形態のシェーディング補正方法を示すための信号波形図である。
【図５】第１の実施の形態および第２の実施の形態の画像入力装置のシェーディング補正を説明する信号波形図である。
【図６】従来例の画像入力装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０１光学レンズ
１０２ＣＣＤ
１０３アナログ信号処理
１０４Ａ／Ｄ変換器
１０５ＣＣＤ駆動パルス発生器
１０６アドレス発生器
１０７、１０８、１０９ＲＯＭ
１１０ＲＯＭデータ切換器
１１１乗算器
１１２デジタル信号器
１１３映像信号出力
２０１光学レンズ
２０２ＣＣＤ
２０３アナログ信号処理
２０４Ａ／Ｄ変換器
２０５ＣＣＤ駆動パルス発生器
２０６ＣＰＵ
２０７アドレス発生器
２０８ＲＡＭ
２０９乗算器
２１０デジタル信号器
２１１映像信号出力
２１２プログラム入力
３０１赤色フィルタを配置した光電変換素子
３０２緑色フィルタを配置した光電変換素子
３０３青色フィルタを配置した光電変換素子
３０４垂直ＣＣＤ
３０５水平ＣＣＤ
３０６出力アンプ
３０７ＣＣＤ出力
４０１撮像信号
４０２Ｒ−Ｇライン
４０３Ｇ−Ｂライン
５０１シェーディング補正前のＣＣＤ信号
５０２シェーディング補正データ
５０３シェーディング補正後のＣＣＤ信号
６０１光学レンズ
６０２ＣＣＤ
６０３アナログ信号処理
６０４Ａ／Ｄ変換器
６０５デジタル信号処理
６０６ドライブ回路
６０７基準電圧演算回路
６０８Ｄ／Ａ変換器
６０９メモリカード[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention has an optical system of the lens such as an electronic still camera or a video camera, an image input device for obtaining a video signal, it relates Resid Edingu correction method to correct the shading characteristics of the lenses.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, this type of image input device includes, for example, an electronic still camera that records a still image on a storage medium such as a memory card.
[0003]
As shown in FIG. 6, this electronic still camera includes an optical lens 601 in which a shading correction coefficient is stored, a CCD 602 as an imaging device for performing photoelectric conversion to obtain an imaging signal, correlated double sampling, signal amplification, and the like. Analog signal processing 603 for performing image processing, an A / D converter 604 for converting an imaging signal into a digital signal, and a digital signal for obtaining an image signal by synchronizing the imaging signal obtained from the CCD 602 for each color signal A processing 605, a drive circuit 606 for generating a pulse for driving the CCD 602, and a reference voltage calculation circuit 607 for converting a shading correction coefficient read from the optical lens 601 into a reference voltage of the A / D converter 604. And an A / D converter that converts the digital signal output from the reference voltage calculation circuit 607 into an analog quantity. A D / A converter 608 to provide a 04 reference voltage, provided with a memory card 609 for storing the video signal that has been caught in the digital signal processing, the optical lens 601 by the address signal generated from the drive circuit 606 The stored shading correction coefficient is read, the reference voltage applied to the A / D converter 604 is calculated by the reference voltage calculation circuit 607, and the reference voltage is applied to the A / D converter 604 as an analog quantity to perform shading correction. .
[0004]
That it has been performed shading correction between this changing the input dynamic range of the image signal inputted to the A / D converter 604 (JP-A-6-197266).
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such an image input device, the amount of light input through the optical lens 601 is obtained from the CCD 602 to correct the shading characteristic that the amount of light becomes darker as the distance from the center of the lens and the center thereof becomes larger. Since the configuration is such that shading correction is performed by changing the reference voltage of the A / D converter 604 that converts the imaging signal into a digital signal as an analog quantity and changing the input dynamic range, the output is output from the D / A converter 608. In an image input device that requires stable time for the reference voltage to stabilize, the A / D converter 604 to operate stably and time for appropriate digital conversion, and that performs high-speed digital conversion as the number of pixels of the CCD 602 increases, High-precision shading correction can be realized without high-speed and stable digital conversion. There.
[0006]
Further, since the reference voltage of the A / D converter 604 is changed by an analog amount, an error of the reference voltage is generated due to variations in the D / A converter 608, and thus there is a problem that a difference occurs in shading correction for each image input device. was there.
[0007]
In addition, if a certain shading correction data is multiplied by an image pickup signal corresponding to a different color filter arranged in the image pickup device, the correlation with the image pickup signal corresponding to a different color filter adjacent to the periphery is lost, and the image pickup is performed. There was a problem that the color modulation was performed on the signal, and a pseudo color was generated.
[0008]
The present invention has been made to solve such a problem, and provides a shading correction method for an image input apparatus capable of performing high-speed and accurate shading correction.
[0009]
Further, the present invention is, in the imaging signal outputted from the CCD, by multiplying the shading correction data corresponding to color different adjacent filter on the imaging signal, luciferyl Edingu correction method can reduce the occurrence of false color It is to provide.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to the shading correction method of the present invention, a plurality of imaging signals obtained from a plurality of photoelectric conversion elements each having a corresponding color filter are converted into digital values, and the plurality of photoelectric conversion elements are applied to an optical lens. shading correction data respectively corresponding to the position disposed Te by multiplying, a shading correction method for correcting the shading properties of the lens,
In particular the step (a) of calculating the shading correction data that corresponds to the photoelectric conversion elements are arranged positions, wherein step (a) the particular photoelectric conversion element obtained by the plurality of photoelectric conversion elements A step (b) of correcting the corresponding shading correction data with a coefficient corresponding to the first color information of the color filter arranged on the specific photoelectric conversion element; and the step obtained by the step (a). Correcting shading correction data corresponding to a specific photoelectric conversion element with a coefficient corresponding to second color information of a color filter disposed on the first photoelectric conversion element adjacent to the specific photoelectric conversion element (C) and a step of multiplying the one obtained by converting the imaging signal obtained from the specific photoelectric conversion element into a digital value by the corrected shading correction data obtained in the step (b) and d), the imaging signal obtained from the first photoelectric conversion element obtained by converting into a digital value, and step (e) for multiplying calculating the shading correction data after correction obtained in the step (c), With respect to the position where the specific photoelectric conversion element is disposed , the first imaging data after the multiplication operation obtained in the step (d) and the second after the multiplication operation obtained in the step (e). A step (f) of synchronizing color information using image data is provided.
[0011]
According to the shading correction method of the present invention , the shading correction data to be multiplied to the image pickup signals corresponding to the different color filters arranged in the image sensor is corrected in advance by the coefficient corresponding to the color information of each color filter. The generation of pseudo colors can be suppressed and good shading correction can be performed.
[0012]
The correction data corrected in advance is different for each color signal. The coefficients may correspond to the red, green, and blue color filters, or may correspond to the magenta, yellow, cyan, and white color filters.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0014]
As shown in FIG. 1, the image input apparatus according to the first embodiment of the present invention is an optical lens 101 that can output one or a plurality of control signals of an aperture value, a zoom position, and a lens type. As a result, a subject image is formed on the CCD 102. The CCD 102 is a single-plate image pickup device in which photoelectric conversion elements that perform photoelectric conversion are two-dimensionally arranged and color filters of different colors are arranged on the photoelectric conversion elements. The CCD 102 is driven by a drive signal generated by the CCD drive pulse generator 105. Read the imaging signal of the CCD 102. After the image signal is subjected to correlated double sampling and signal amplification by the analog signal processing circuit 103, the image signal output from the analog signal processing circuit 103 is converted to a digital signal by the A / D converter 104 which is a signal conversion means. Then, the shading correction data and the multiplication operation are performed by the multiplier 111 which is an operation means. The imaging signal subjected to shading correction is input to a digital signal processing circuit 112 for obtaining a video signal by synchronizing different color signals, and a video signal is obtained from a video signal output 113.
[0015]
In order to read the shading correction data corresponding to the screen position, the address generator 106 generates an address synchronized with the driving pulse output from the CCD driving pulse generator 105, and the aperture value and zoom position are read out. Then, the shading correction data corresponding to the lens type is read from ROM 107, ROM 108, and ROM 109, which are recording means stored in advance. In order to select the optimum shading correction data according to the control signal from the optical lens 101, switching is performed by the ROM data switch 110 and input to the multiplier 111, and the shading correction is performed by multiplying the imaging signal which is a digital signal. . The ROM 107, ROM 108, and ROM 109 for storing shading correction data may not be ROM as long as they can be selected by a control signal output from the optical lens 101.
[0016]
Here, the shading correction is to correct a shading characteristic in which the signal level decreases as the distance from the center portion increases with respect to the imaging signal level near the center portion of the optical lens 101 as shown in FIG. The pre-shading correction CCD signal 501 read from the CCD 102 is multiplied by the shading correction data 502 stored in advance in the ROM by the multiplier 111, and as if the CCD signal 503 after the shading correction is as if Correction is performed so that parallel light enters the image sensor.
[0017]
As described above, the image input device according to the first embodiment of the present invention determines the type of shading correction data based on the aperture value, zoom position, and lens type control signals output from the optical lens 101. Select, detect the position of the screen by the address synchronized with the CCD drive pulse, and perform the shading correction by calculating with the imaging signal in the multiplier 111, so that there is no variation in elements or change with time, and high speed Stable and accurate shading correction can be performed.
[0018]
FIG. 2 shows an image input apparatus according to a second embodiment of the present invention, which is different from the first embodiment in that it replaces the ROMs 107 to 109 and the ROM data switching unit 110 and has an aperture value. RAM 208 as rewritable recording means for storing shading correction data corresponding to one or more conditions of zoom position and lens type, and shading correction data of the imaging optical system can be obtained by calculation. The difference is that a CPU 206 that writes shading correction data suitable for the imaging optical system to the RAM 208 by a control signal obtained from the optical lens 201 is provided. The CPU 206 has a program for calculating shading correction data in accordance with a control signal from the optical lens 201, and further has a program input 212 for inputting a program from the outside, and can use a program according to the scene of the subject. The program for calculating shading correction data can be freely replaced.
[0019]
In this image input device, shading correction is performed by storing shading correction data corresponding to one or more of the aperture value, zoom position, and lens type of the optical lens in the RAM 208, and digitally converting the data by the A / D converter 204. When the imaging signal converted into the signal is multiplied by the shading correction data recorded in the RAM 208, the imaging optical system can be obtained by the control signal obtained from the optical lens 201 by the CPU 206 that can obtain the shading correction data of the imaging optical system by calculation. Is stored in the RAM 208.
[0020]
In the figure, 202 is a CCD, 203 is an analog signal processing circuit, 204 is an A / D converter, 205 is a CCD drive pulse generator, 207 is an address generator, 209 is a multiplier, 210 is a digital signal processing circuit, Reference numeral 211 denotes a video signal, which is the same as in the first embodiment.
[0021]
According to the second embodiment, the shading correction data is calculated by the CPU 206, written to a rewritable recording means, for example, the RAM 208, the shading correction data is read in accordance with the imaging signal read from the CCD 202, and the imaging signal is converted to A / A. By performing shading correction by multiplying the digital signal after D conversion, high-speed and accurate shading correction can be performed. In addition, by adopting a configuration in which the program calculated by the CPU 206 can be changed from the outside, it is possible to perform shading correction according to the subject scene, for example, backlight correction or shooting according to illuminance, and adopt a new type of optical lens. Even in this case, the program for calculating the shading correction data can be updated, so that a flexible response is possible.
[0022]
In the first and second embodiments described above, the imaging signals output from the CCDs 102 and 202 are converted into digital signals, and the shading correction is performed by performing multiplication operations. The units 111 and 209 may be constituted by an adder. Further, the same effect can be obtained by performing shading correction on the imaging signals output from the CCDs 102 and 202 after, for example, performing signal processing to be synchronized.
[0023]
The shading correction method of the present invention applied to the first embodiment and the second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a schematic explanatory diagram of the CCD 102 (or 202) corresponding to the image pickup element. Different color filters are arranged on the photoelectric conversion element, 301 is a photoelectric conversion element in which a red filter is arranged, and 302 is a green filter. 303 is a photoelectric conversion element 303 in which a blue filter is arranged. The photoelectrically converted imaging signal is transferred to the vertical CCD 304, transferred to the horizontal CCD 305, and further transferred at a high speed by the horizontal CCD. Then, it is amplified by the output amplifier 306, and an image pickup signal is output from the CCD output 307.
[0024]
As shown in FIG. 4, the imaging signal 401 output from the CCD 102 is output as a dot-sequential signal of different color signals such as an RG line 402 and a GB line 403 for each line. In order to convert the signal output from the CCD 102 into a video signal that can be used for video or the like, it is necessary to synchronize each color information. For example, the position of the imaging signal in which the green (first color information) filter is arranged is obtained by converting the imaging signal in which the filters of different colors adjacent to each other vertically, horizontally, and diagonally are converted into digital values. Then, signal interpolation is performed to generate color signals corresponding to blue (second color information) and red (third color information) . At this time, if the ratio of the red and blue color signals is not the same as the ratio of the red and blue color signals originally incident on the green color filter, a pseudo color is generated. Therefore, the shading correction data is adjusted in advance by correcting the position of the imaging signal where the green (first color information) filter is arranged with a different coefficient for each color signal, For example, shading correction is performed by the image input apparatus shown in the first embodiment or the second embodiment. As a result, for example, even in the case where the red, blue, and green color information is synchronized using the image signals corresponding to the surrounding red and blue color information in a place where only the image signal corresponding to the green color information is present. Shading correction that does not generate false colors can be performed.
[0025]
That is, this shading correction method synchronizes color signals with the step of calculating shading correction data corresponding to different color filters that are arranged at different positions with respect to the optical lens of the image pickup signal obtained by the image sensor. and a step for adjusting the shading correction data by applying a pre-correction by a factor corresponding to the color information of each color filter so that pseudocolor does not occur when, and a step of multiplying the shading correction data to the image signal .
[0026]
In this way, the shading correction data for multiplying the image signal corresponding to the different color filter arranged in the image sensor converted into the digital value is corrected in advance with the coefficient corresponding to the color information of each color filter. Thus, the generation of pseudo colors can be suppressed and good shading correction can be performed.
[0027]
In the above embodiment, the color filters arranged on the CCD are red, green, and blue, but color filters such as magenta, yellow, cyan, and white may be used.
[0028]
【The invention's effect】
According to the shading correction method of the present invention, the shading correction data to be multiplied to the image pickup signals corresponding to the different color filters arranged in the image sensor is corrected in advance by the coefficient corresponding to the color information of each color filter. The generation of pseudo colors can be suppressed and good shading correction can be performed .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an image input apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating an image input apparatus according to a second embodiment.
FIG. 3 is a schematic explanatory diagram of a CCD for explaining a shading correction method according to the present invention .
FIG. 4 is a signal waveform diagram for illustrating a shading correction method according to an embodiment of the present invention .
FIG. 5 is a signal waveform diagram illustrating shading correction of the image input apparatus according to the first embodiment and the second embodiment.
FIG. 6 is a block diagram showing a conventional image input apparatus.
[Explanation of symbols]
101 Optical lens 102 CCD
103 Analog signal processing 104 A / D converter 105 CCD drive pulse generator 106 Address generator 107, 108, 109 ROM
110 ROM data switching device 111 Multiplier 112 Digital signal device 113 Video signal output 201 Optical lens 202 CCD
203 Analog signal processing 204 A / D converter 205 CCD drive pulse generator 206 CPU
207 Address generator 208 RAM
209 Multiplier 210 Digital signal device 211 Video signal output 212 Program input 301 Photoelectric conversion element with a red filter 302 Photoelectric conversion element with a green filter 303 Photoelectric conversion element with a blue filter 304 Vertical CCD
305 Horizontal CCD
306 Output amplifier 307 CCD output 401 Imaging signal 402 RG line 403 GB line 501 CCD signal before shading correction 502 Shading correction data 503 CCD signal after shading correction 601 Optical lens 602 CCD
603 Analog signal processing 604 A / D converter 605 Digital signal processing 606 Drive circuit 607 Reference voltage calculation circuit 608 D / A converter 609 Memory card

Claims

Each of the plurality of photoelectric conversion elements converted to digital values obtained by converting a plurality of imaging signals obtained from a plurality of photoelectric conversion elements having corresponding color filters to the respective positions corresponding to the positions at which the plurality of photoelectric conversion elements are arranged with respect to the optical lens The shading correction method for correcting the shading characteristics of the lens by multiplying the shading correction data,
And step (a) of calculating the shading correction data that corresponds to a position where a specific photoelectric conversion element disposed among the plurality of photoelectric conversion elements,
The shading correction data corresponding to the specific photoelectric conversion element obtained in the step (a) is corrected with a coefficient corresponding to the first color information of the color filter arranged on the specific photoelectric conversion element. Step (b);
The second color of the color filter arranged on the first photoelectric conversion element adjacent to the specific photoelectric conversion element in the shading correction data corresponding to the specific photoelectric conversion element obtained in the step (a). A step (c) of correcting with a coefficient corresponding to the information;
A step (d) of multiplying the image signal obtained from the specific photoelectric conversion element into a digital value and the corrected shading correction data obtained in the step (b);
A step (e) of multiplying the image signal obtained from the first photoelectric conversion element converted into a digital value by the corrected shading correction data obtained in the step (c);
With respect to the position where the specific photoelectric conversion element is disposed , the first imaging data after the multiplication operation obtained in the step (d) and the second after the multiplication operation obtained in the step (e). Step (f) of synchronizing color information using imaging data
A shading correction method comprising:

The shading correction data corresponding to the particular photoelectric conversion element obtained in said step (a), the adjacent to the particular photoelectric conversion elements, to the first photoelectric conversion element different from the second photoelectric conversion on element A step (g) of performing correction with a coefficient corresponding to the third color information of the arranged color filter;
A step (h) of multiplying the image signal obtained from the second photoelectric conversion element into a digital value by multiplying the corrected shading correction data obtained in the step (g) ;
In as the Engineering (f), in addition to the said first imaging data second imaging data, the color information by using the third image pickup data after multiplication operation obtained in the step (h) The shading correction method according to claim 1, wherein synchronization is performed .

The shading correction method according to claim 2, wherein the third color information is different from the first color information and the second color information.

The shading according to claim 3, wherein the first color information, the second color information, and the third color information correspond to any one of red, green, and blue. Correction method.

The shading according to claim 3, wherein the first color information, the second color information, and the third color information correspond to any one of magenta, yellow, cyan, and white. Correction method.