JP3887060B2 - 電子スチルカメラの画像補正情報記録装置および画像復元処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば撮像素子によって得られた画像信号に、画像補正処理を行なって記録媒体に記録する電子スチルカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常電子スチルカメラは、撮像素子によって得られた画像信号に対して、例えばホワイトバランス処理、ガンマ補正等のいくつかの画像補正処理を行ない、記録媒体に記録するように構成されている。このような画像補正処理は画像が表示されるモニタ装置の表示特性に対応しており、この画像補正処理により、できるだけ自然なカラー画像の再現が可能となる。
【０００３】
いくつかの画像補正処理はモニタ装置に固有の特性に関連している。したがって、記録媒体に記録された画像信号をモニタ装置によって再生する場合、記録の際に行われた画像補正処理とは逆の処理を行なって画像補正処理前の画像信号に戻した後、実際に用いられるモニタ装置の表示特性に合致した画像補正処理を行なうことが好ましい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
電子スチルカメラにおいて、画像補正処理の手順は回路構成に応じて一定であり、したがって、その電子スチルカメラによって得られた画像信号を特定のモニタ装置によって再生する場合、記録時の画像補正処理の逆の処理を行なうことは可能である。しかし、通常モニタ装置では画像補正処理の手順が不明であるために、画像補正処理の逆の処理を行なうことが不可能であり、このモニタ装置において最適な再生画像信号を得ることは困難である。
【０００５】
本発明は、任意のモニタ装置において画像信号の最適な再生処理を行なうことを可能にする、電子スチルカメラの画像補正情報記録装置、記録媒体および画像復元処理装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電子スチルカメラの画像補正情報記録装置は、画像信号に対して複数の画像補正処理を施し、補正後の画像信号を記録媒体に記録する画像記録手段と、この画像記録手段による複数の画像補正処理の処理手順を前記記録媒体に記録する処理手順記録手段とを備えたことを特徴としている。
【０００７】
複数の画像補正処理には、少なくともガンマ補正が含まれることが好ましい。複数の画像補正処理には例えば、欠陥補正処理、ホワイトバランス処理、シェーディング補正、マトリックス演算、ニー処理、および色抑圧処理のうちの少なくとも１つが含まれる。複数の画像補正処理の内容が記録媒体に記録されてもよい。
【０００８】
処理手順が、対応する画像信号が記録される画像記録領域に対応した情報記録領域に記録されることが好ましい。
【０００９】
本発明に係る記録媒体は、画像信号の記録動作時にこの画像信号に施された複数の画像処理の処理手順が、この画像信号とともに記録されていることを特徴としている。
【００１０】
本発明に係る画像信号の画像復元処理装置は、前記補正情報記録装置によって記録された処理手順とは逆の手順によって画像補正処理の逆の処理を行なう手段を備えたことを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施形態の補正情報記録装置を備えた電子スチルカメラの電気的な構成を示している。
【００１２】
システムコントローラ１１はマイクロコンピュータを備えており、この装置全体の制御を行なう。固体撮像素子（ＣＣＤ）１２は図示しない撮影光学系の光軸上に配置され、ＣＣＤ１２の受光面上には、撮影光学系によって得られた画像が結像する。ＣＣＤ１２の受光面には、例えばＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）のカラーフィルタ要素から成るベイヤー配列のカラーフィルタが設けられている。ＣＣＤ１２上の画像に対応した画素信号は、ＣＣＤ１２から出力されて、ＣＤＳ回路１３において相関二重サンプリング（ＣＤＳ）等の所定の処理を施された後、Ａ／Ｄ変換器１４においてデジタル信号に変換される。デジタルの画素信号は、色分離回路１５においてＲ、Ｇ、Ｂの画素信号に分離される。
【００１３】
システムコントローラ１１には色温度センサ１６が接続され、撮影される被写体の周囲光の色温度の情報が入力される。Ｒ、Ｇ、Ｂの画素信号はホワイトバランス調整回路２１において、色温度情報に応じてホワイトバランス調整を施される。ホワイトバランス調整回路２１から出力された画素信号は、シェーディング補正回路２２においてシェーディング補正される。シェーディング補正された画素信号は欠陥補正回路２３に入力され、ＣＣＤ１２に存在する欠陥フォトダイオードに対応した画素の信号が生成される。
【００１４】
欠陥補正の処理が行われた画素信号は、ガンマ補正回路２４においてガンマ補正を施される。ガンマ補正回路２４の出力信号は、マトリックス処理回路２５においてマトリックス演算され、これによりＲ、Ｇ、Ｂの画素信号は輝度信号と色差信号に変換される。これらの輝度信号と色差信号はニー処理・色抑圧回路２６に入力され、輝度信号はニー処理を施され、色差信号は色抑圧処理を施される。ニー処理・色抑圧回路２６の出力信号は輪郭補正回路２７において、輪郭補正を施され、例えば画像のエッジが強調される。
【００１５】
輪郭補正回路２７の出力信号は、いったんメモリ３１に格納される。メモリ３１から読み出された輝度信号と色差信号は、圧縮伸張回路３２によって、例えばＪＰＥＧアルゴリズムに従って画像圧縮処理を施され、メモリカードコントローラ３３により所定のフォーマットに変換されてメモリカード（記録媒体）Ｍに記録される。メモリカードＭに記録された圧縮画像信号は、メモリカードＭから読み出され、メモリカードコントローラ３３によりフォーマットを変換された後、圧縮伸張回路３２によって、ＪＰＥＧアルゴリズムに従って画像伸張処理を施され、メモリ３１に格納される。
【００１６】
メモリ３１から読み出された、あるいは輪郭補正回路２７から出力された輝度信号と色差信号は、エンコーダ３４において、ＮＴＳＣ方式の映像信号に変換され、Ｄ／Ａ変換器３５においてアナログの画像信号に変換される。そして、このアナログの画像信号は液晶（ＬＣＤ）を備えたディスプレイ３６に入力され、この液晶の画面上に画像が表示される。
【００１７】
図２は、メモリカードＭ（図１参照）に形成された１画像ファイルのデータ領域の割り当ての一例を示す。１画像ファイルは、画像を記録するための画像記録領域Ｍ１と、この画像記録領域Ｍ１に関する情報を記録する情報記録領域Ｍ２とから成る。画像記録領域Ｍ１には、圧縮伸張回路３２による画像圧縮処理によって得られた圧縮画像データが記録される。情報記録領域Ｍ２には、ヘッダ領域Ｍ３と画像処理手順記録領域Ｍ４とが設けられる。ヘッダ領域Ｍ３には、画像記録領域Ｍ１において圧縮画像データが記録されるときに付与される情報が格納される。画像処理手順記録領域Ｍ４には、画像記録領域Ｍ１に記録されている画像がホワイトバランス調整回路２１、シェーディング補正回路２２等において施された処理の手順が記録される。
【００１８】
図１に示す回路では、ホワイトバランス調整、シェーディング補正、欠陥補正、ガンマ補正、マトリックス演算、ニー処理・色抑圧処理、輪郭補正の順に処理される。したがって情報記録領域Ｍ２の画像処理手順記録領域には、これらの処理の順番が記録される。
【００１９】
「ＰＲＯＣＥＳＳ ＳＴＡＲＴ」は画像処理手順記録領域Ｍ４の開始アドレスを示す。「１．Ｗ（Ｒ／Ｇ＝０．７，Ｂ／Ｇ＝１．４）」は最初にホワイトバランス調整が行なわれ、レッドに関する正規化係数Ｒ／Ｇが０．７、ブルーに関する正規化係数Ｂ／Ｇが１．４であることを示す。「２．Ｓ（±５０％）」は２番目にシェーディング補正が行なわれ、最大補正量が５０％であることを示す。「３．Ｄ（Ｘ＝６５４，Ｙ＝３２１）」は３番目に欠陥補正が行なわれ、欠陥画素の座標すなわち補正位置が（６５４，３２１）であることを示す。「４．Ｇ（０．４５）」は４番目にガンマ補正が行なわれ、そのガンマ補正量が０．４５であることを示す。「５．Ｍ（ＲＧＢ→ＹＣ）」は５番目にマトリックス演算が行なわれ、Ｒ、Ｇ、Ｂの画素信号が輝度信号と色差信号に変換されたことを示す。「６．Ｎ（０．２５）」は６番目にニー処理が行なわれ、圧縮量が２５％であることを示す。「７．Ａ（Ｈ＝０．１，Ｖ＝０．１）」は７番目に輪郭補正が行なわれ、輪郭における輝度差が水平および垂直方向に１０％だけ強調されるように補正されたことを示す。「ＰＲＯＣＥＳＳ ＥＮＤ」は画像処理手順記録領域Ｍ４の終了アドレスを示す。
【００２０】
図３は本発明の一実施形態である画像復元処理装置の電気的な構成を示している。システムコントローラ４１はコンピュータを備えており、この装置全体の制御を行なう。メモリカードＭには、図２に示すように画像信号の他、画像信号に対する画像処理の処理手順が記録されている。
【００２１】
メモリカードＭはメモリカードコントローラ４２に装着される。メモリカードＭから読み出された圧縮画像信号は、メモリカードコントローラ４２によりフォーマットを変換された後、一旦バッファメモリ４３に格納される。この圧縮画像信号はバッファメモリ４３から読み出され、圧縮伸張回路４４によって例えばＪＰＥＧアルゴリズムに従って画像伸張処理を施され、バッファメモリ４３に格納される。
【００２２】
伸張されてバッファメモリ４３に格納された画像信号は、バッファメモリ４３から読み出され、表示用メモリ４５に一旦格納される。そして画像信号は、表示用メモリ４５から読み出され、メモリカードＭへの記録時に行われた画像補正処理とは逆の処理が行なわれるとともに、所定の画像補正処理を施され、ＬＣＤコントローラ４６によって所定の方式の信号に変換される。この信号は液晶表示装置（ＬＣＤ）４７に出力され、これにより画像信号に対応した画像がＬＣＤ４７の画面上に表示される。
【００２３】
システムコントローラ４１には、メモリカードＭからの画像信号の読み出し、画像信号に対する画像処理等を行なうための操作スイッチ４８が接続されている。
【００２４】
図４および図５は、メモリカードＭから画像信号を読み出してＬＣＤ４７によって表示するためのプログラムのフローチャートである。このプログラムは操作スイッチ４８を操作することによって実行される。
【００２５】
ステップ１０１では、操作スイッチ４８によって指定された画像ファイルがアクセスされ、その画像ファイルの画像処理手順記録領域Ｍ４に記録された画像処理手順が読み出される。ステップ１０２では、その画像ファイルの画像記録領域Ｍ１に記録された画像データが読み出される。ステップ１０３では、画像記録領域Ｍ１に記録された情報に基づいて、その画像データが画像圧縮処理を施されているか否かが判定される。画像データが画像圧縮処理を受けているとき、ステップ１０４において画像伸張処理を施され、画像圧縮処理を受けていないとき、ステップ１０４はスキップされる。
【００２６】
ステップ１０５では、画像伸張された画像データが表示用メモリ４５に格納され、またこの画像データに対応した画像がＬＣＤ４７によって表示される。ステップ１０６では、ステップ１０１において読み出された画像処理手順が、ＬＣＤ４７の画面上において、画像の上に重ねて表示される。
【００２７】
ステップ１０７〜１０９では画像補正処理の逆の処理が行われる。逆の処理は操作スイッチ４８の操作に基づいて実行される。
【００２８】
ステップ１０７では画像補正処理の逆の処理を行なうか否かが判定され、逆の処理を行なうときはステップ１０８へ進み、操作スイッチ４８の操作に従って、どの段階の処理まで戻るかを示す指令信号が入力される。ステップ１０９では、メモリカードＭから読み取られた処理手順に従って、最後の画像処理から指定された画像処理まで逆順に逆の処理が行われる。例えば図２に示す画像ファイルにおいて、ガンマ補正の前まで戻す場合、輪郭補正の逆処理、ニー補正の逆処理、マトリックス演算の逆処理、およびガンマ補正の逆処理がこの順に行われる。このような逆処理の途中の演算結果はバッファメモリ４３に格納される。
【００２９】
次いでステップ１０５へ戻り、画像データが表示用メモリ４５に格納され、画像がＬＣＤ４７によって表示される。そしてステップ１０６では、ステップ１０１において読み出された画像処理手順が画像の上に重ねて表示される。
【００３０】
再びステップ１０７が実行され、さらに逆処理を行なう場合は再びステップ１０８、１０９が実行されるが、逆処理を行なわない場合はステップ１１１以下が実行される。
【００３１】
ステップ１１１では、操作スイッチ４８の操作に基づいて、追加の画像補正処理を行なうか否かが判定される。例えば、上述の例のようにガンマ補正の前まで逆処理された場合であって、新たなガンマ補正を行なうとき、ステップ１１２において所望の画像補正処理（例えば新たなガンマ補正）が行なわれ、その処理結果がバッファメモリ４３に格納される。そしてステップ１０５へ戻り、上述した動作が再び実行される。
【００３２】
ステップ１１１において追加の画像補正処理を行なわないと判定されたとき、ステップ１１３が実行され、現在バッファメモリ４３に格納されている画像データ（すなわち、逆の処理が行われた場合は、ステップ１０９または１１２においてバッファメモリ４３に格納された画像データ）をメモリカードＭに格納すべきか否かが判定される。メモリカードＭに格納すべき場合、ステップ１１４において画像データが圧縮処理されてメモリカードＭに格納されるとともに、新しい（すなわち変更された）処理手順もメモリカードの画像処理手順記録領域に記録され、処理手順記録の更新が行われる。メモリカードＭに格納する必要のないとき、ステップ１１４はスキップされて、このプログラムは終了する。
【００３３】
以上のように本実施形態によれば、メモリカードＭに画像信号を記録するときの画像補正処理の手順がそのメモリカードＭに記録されるため、その画像補正処理の逆の処理を行なうことできる。したがって、その画像信号をメモリカードＭから読み出して任意のモニタ装置によって再生する場合に、そのモニタ装置の表示特性に合わせた画像補正処理を行なうことができ、このモニタ装置によって良好な画質の画像を再生することができる。
【００３４】
なお図２において括弧によって示す画像補正処理の内容は、必ずしもメモリカードＭに記録する必要はなく、画像補正処理の手順を記録するだけでも、ある程度の精度で画像信号を画像補正処理の前の状態に戻すことができるので、上記実施形態と同様な効果が得られる。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、任意のモニタ装置において画像信号の最適な再生処理を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の画像補正情報記録装置を備えた電子スチルカメラの電気的な構成を示すブロック図である。
【図２】メモリカードに形成された１画像ファイルのデータ領域の割り当ての一例を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態の画像復元処理装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図４】メモリカードから画像信号を読み出して液晶表示装置によって表示するためのプログラムの前半部分を示すフローチャートである。
【図５】メモリカードから画像信号を読み出して液晶表示装置によって表示するためのプログラムの後半部分を示すフローチャートである。
【符号の説明】
Ｍ メモリカード
Ｍ１ 画像記録領域
Ｍ２ 情報記録領域
Ｍ４ 画像処理手順記録領域

Claims (5)

1. １つの画像ファイルに対応する画像信号に対して複数の画像補正処理を施し、補正後の画像信号を記録媒体に記録する画像記録手段と、この画像記録手段による前記複数の画像補正処理間の処理手順を、前記補正後の画像信号とともに前記記録媒体に記録する処理手順記録手段とを備え、前記複数の画像補正処理には、少なくともガンマ補正が含まれることを特徴とする電子スチルカメラの補正情報記録装置。
2. 前記複数の画像補正処理には、ホワイトバランス処理、シェーディング補正、欠陥補正処理、マトリックス演算、ニー処理、色抑圧処理および輪郭補正のうちの少なくとも１つが含まれることを特徴とする請求項１に記載の補正情報記録装置。
3. 前記処理手順記録手段が前記複数の画像補正処理の補正内容も併せて記録媒体に記録することを特徴とする請求項１に記載の補正情報記録装置。
4. 前記処理手順が、対応する画像信号が記録される画像記録領域に対応した情報記録領域に記録されることを特徴とする請求項１に記載の補正情報記録装置。
5. 請求項１に記載された画像補正情報記録装置によって記録媒体に記録された画像信号を再生するときに、前記記録媒体に画像信号とともに記録された処理手順とは逆の手順に従って、前記画像信号に対して各画像補正処理の逆の処理を行なう手段を備えたことを特徴とする画像信号の画像復元処理装置。

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