JP4059624B2

JP4059624B2 - 撮影画像の補正方法

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Publication number: JP4059624B2
Application number: JP2000396701A
Authority: JP
Inventors: 和己小池
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2000-12-27
Filing date: 2000-12-27
Publication date: 2008-03-12
Anticipated expiration: 2020-12-27
Also published as: JP2002199203A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮影レンズのディストーション及び撮影時の露光画面の湾曲による原画像の歪みを補正する撮影画像の補正方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、写真撮影用の撮影装置としては、一眼レフカメラやコンパクトカメラ等の他に、手軽に写真撮影を楽しむことができるようにしたレンズ付きフイルムユニットが知られている。レンズ付きフイルムユニットは、撮影レンズやシャッタ装置などの撮影機構を組み込んだユニット本体に予め未露光の写真フイルムを内蔵させたもので、購入したその場ですぐに写真撮影ができ、撮影後にもそのまま現像取扱い店に出せばよいという簡便性から、一般に広く利用されている。
【０００３】
上記のようなレンズ付きフイルムユニットに搭載される撮影レンズは、一般に１〜２枚の樹脂製のレンズから構成されている。このように１〜２枚のレンズで撮影レンズを構成した場合に、撮影レンズの性能だけで諸収差の改善を図り、画質を向上させるのは困難である。このため、従来のレンズ付きフイルムユニットでは、画質を劣化させる１つの要因である撮影レンズの像面湾曲に対しては、物体側に曲率中心を持つようにして露光画面の長手方向を湾曲させて写真フイルムを支持し、この写真フイルムのフイルム面に露光を与えることにより、露光画面の全域でピントが良好に合うようにしている。
【０００４】
また、画質を劣化させる要因としては、上述した像面湾曲の他に、撮影レンズの性能に起因するディストーション（歪曲収差）が代表的である。ディストーションは、射出瞳から結像面（フイルム面）までの距離に応じて結像倍率が変わってしまうことによって発生する。
【０００５】
一眼レフカメラなどのように、ある程度コストを掛けられるカメラであれば、多数のレンズを組み合わせた精度の高い撮影レンズを用いることにより、ディストーションを良好に補正した画像を写真フイルムに写し込むことができる。しかしながら、レンズ付きフイルムユニットや低価格帯のコンパクトカメラでは、撮影レンズにあまりコストを掛けることができないため、写真フイルムに写し込まれた画像のディスト−ションの発生を十分に抑えることができていないのが現状である。
【０００６】
上記のような画質の劣化の問題に対して、ある情報取得手段を介して得られる撮影レンズの収差特性に応じて画像の収差の補正を行う画像処理方法や画像処理装置が特開平１１−３１３２１４号公報，特開２０００−１２５１７４号公報で知られている。これらによれば、レンズ付きフイルムユニット等のようにディストーションが発生するカメラで撮影された画像であっても、画像処理によってディストーションを補正して歪みのない高画質な画像が得られる。
【０００７】
例えば、特開平１１−３１３２１４号公報に記載されている画像処理方法では、写真フイルムに記録された原画像をスキャナなどで光学的に読み取り、画素ごとの原画像データとして抽出する際に、原画像を撮影した撮影レンズのレンズ情報を同時に読み取り、得られたレンズ情報に基づいて、デイストーションを補正する画像処理を原画像データに施し出力するものである。この画像処理の際には、原画像データに設定された座標値を、レンズ情報に応じて予め設定されている補正式、及びその補正式に使用する補正係数によって座標変換し、再配列することによって歪みを補正するものである。また、特開２０００−１２５１７４号公報に記載されている画像処理方法では、デイストーションを補正する補正式として、歪み率ｆ（ｒ）＝（ｒ’−ｒ）／ｒ’（但し、ｒは光軸からの距離、ｒ’は距離ｒがデイストーションにより変動した後の距離）の式を用いて、デイストーションを補正する画像処理を施している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特開平１１−３１３２１４号公報に記載されている画像処理方法では、レンズ情報に応じて予め設定されている補正式が具体的にあげられていない。もし、このような画像処理方法に複雑な補正式を用いると、補正式を用いた演算処理の過程で膨大な時間を要するために大量の写真フイルムを取り扱う場合には適さない。
【０００９】
また、特開２０００−１２５１７４号公報に記載されている画像処理方法では、撮影レンズのディストーションを補正する場合にのみにしか対応していない。しかしながら、上述したようにレンズ付きフイルムユニットのように、写真フイルムを湾曲させて支持した場合においては、この湾曲によっても歪みが発生する。したがって、撮影レンズのディストーションのみを補正するだけでは、満足のいく画質を得ることができなかった。
【００１０】
本発明は上記の事情を考慮してなされたものであり、撮影レンズの性能に起因するディストーション及び露光時に写真フイルムが湾曲して支持されることに起因した歪みの両方を簡単な演算処理によって補正することができる撮影画像の補正方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の撮影画像の補正方法では、撮影レンズの光軸が写真フイルムと交わる位置を原点とし、前記湾曲させた方向をＸ軸方向、Ｘ軸方向と直交する方向をＹ軸方向としたＸＹ平面座標系を設定して、平面とした露光画面上の任意の画素の位置と前記ディストーション及び前記歪みがないときの理想的な像点に対応した画素の理想位置の座標をそれぞれ表し、理想位置のＸ座標をＰ _Ｘ，Ｙ座標をＰ _Ｙとするとともに、この理想位置に対応する原画像上の任意の画素の位置のＸ座標をＦ _Ｘ，Ｙ座標をＦ _Ｙとし、また前記ディストーションに応じて決められた補正パラメータをα，β，γとし、さらに前記湾曲された露光画面の曲率半径をＲ _Ｆ、撮影レンズの射出瞳の中心から撮影レンズの光軸が写真フイルムと交わる位置までの距離をＬ _Ｃとしたときに、
Ｆ _Ｘ＝Ｒ _Ｆ・ｔａｎ ^−１（Ｗ _Ｘ／（Ｒ _Ｆ −Ｗ _Ｚ ))
Ｆ _Ｙ＝ (( Ｌ _Ｃ −Ｗ _Ｚ）・Ｄ _Ｙ ) ／Ｌ _Ｃ
但し、
Ｄ _Ｘ＝Ｐ _Ｘ・（１＋α・√Ｒ＋β・Ｒ＋γ・Ｒ ^２）
Ｄ _Ｙ＝Ｐ _Ｙ・（１＋α・√Ｒ＋β・Ｒ＋γ・Ｒ ^２）
Ｒ＝√（Ｐ _Ｘ ^２＋Ｐ _Ｙ ^２）
Ｗ _Ｘ＝（−Ｄ _Ｘ／（Ｍ・Ｌ _Ｃ )) ・（Ｎ−√（Ｎ ^２ −Ｍ・Ｄ _Ｘ ^２ ) −Ｍ・Ｌ _Ｃ）
Ｗ _Ｚ＝（Ｎ−√（Ｎ ^２ −Ｍ・Ｄ _Ｘ ^２ )) ／Ｍ
Ｍ＝１＋（Ｄ _Ｘ ^２／Ｌ _Ｃ ^２）
Ｎ＝Ｒ _Ｆ＋（Ｄ _Ｘ ^２／Ｌ _Ｃ）
の式により、前記原画像上の各画素の位置に対する理想位置の対応関係をそれぞれ求め、この対応関係に基づいて、原画像の各画素を対応する理想位置に再配列するものである。
【００１２】
請求項２記載の撮影画像の補正方法では、1 画面分の理想位置の各座標と、この理想位置の各座標を上記式に適用して得られる原画像上の画素の座標との対応関係を示す補正用ルックアップテーブルを予め作成し、再配列の際には補正用ルックアップテーブルにしたがって、原画像の各画素の座標を理想位置の座標に変換するようにしたものである。また、請求項３記載の撮影画像の補正方法では、１本の写真フイルムの各露光画面について再配列を行う際に、各露光画面に共通な前記補正用ルックアップテーブルを作成し、この共通な補正用ルックアップテーブルを用いて各露光画面について再配列するようにしたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１にフイルム面を湾曲させるように支持して撮影を行うレンズ付きフイルムユニットの一例を示す。レンズ付きフイルムユニット２は、各種撮影機構が組み込まれたユニット本体３と、このユニット本体３を部分的に覆う外装紙４とからなり、ユニット本体３には未露光の写真フイルムが予め装填されている。
【００１４】
ユニット本体３の前面には、撮影レンズ５，ファインダ６の対物側窓６ａ，ストロボ発光部７，ストロボユニットをオン，オフするためのストロボ操作部材８が設けられている。また、上面には、シャッタボタン９，残り撮影可能コマ数を表示するカウンタ窓１０，ストロボ充電の完了を表示する表示用ライトガイド１１が突出される開口１２が設けられている。さらに、ユニット本体１０の背面側には、１コマの撮影ごとに回転操作される巻上げノブ１３が露呈されている。
【００１５】
図２にユニット本体３の分解斜視図を示す。ユニット本体３は、本体基部１５，前カバー１６，後カバー１７，ストロボユニット１８，電池１９等から構成され、このユニット本体３内にフイルムパトローネ２０が製造時に装填される。フイルムパトローネ２０は、１３５タイプのものであり、パトローネ２１とネガタイプの写真フイルム２２とからなる。
【００１６】
本体基部１５の前面中央部には、撮影レンズ５から写真フイルム２２までの間の撮影光路を遮光する暗箱２４が一体に形成されている。この暗箱２４を挟む両側方には、パトローネ２１が収納されるパトローネ室２５と、パトローネ２１から引き出されてロール状に巻かれた写真フイルム２２が収納されるフイルム室２６とが一体に設けられている。
【００１７】
暗箱２４の外側には、シャッタボタン９の押圧操作に応答してシャッタ羽根を駆動するシャッタ機構やフイルムカウント機構等を構成する各種部品や撮影レンズ５等が取り付けられる。暗箱２４の背面には、写真フイルム２２上で撮影コマのサイズ、すなわち露光画面２２ａを画定するアパーチャ（図示省略）が形成されている。露光画面２２ａは、約２４×３６ｍｍとなっており、写真フイルム２２の長手方向に長い長方形とされる。露光画面２２ａの中心は、撮影レンンズ５の撮影光軸５ａと一致するように画定される。
【００１８】
パトローネ室２５の上部には、巻上げノブ１３が回転自在に取り付けられている。この巻上げノブ１３の回転操作で写真フイルム２２の撮影済の部分がパトローネ２１内に巻き上げられ、未露光の部分がアパーチャの背後にセットされる。
【００１９】
前カバー１６は、その前面にファインダ６の対物側窓６ａの他、撮影レンズ５や，ストロボ発光部７，ストロボ操作部材８を露呈させる開口が形成されており、本体基部１５の前面を覆う。
【００２０】
後カバー１７は、本体基部１５の背面を覆うように取り付けられる。この後カバー１７には、パトローネ室２５とフイルム室２６との底面を塞ぐ底蓋１７ａ，１７ｂが一体に形成されている。フイルムパトローネ２０が装填された本体基部１５に後カバー１７を取り付けた後に、底蓋１７ａ，１７ｂが閉鎖されてパトローネ室２５及びフイルム室２６が光密に塞がれる。底蓋１７ａは、現像所で撮影済のフイルムパトローネ２０を取り出す際に開放される。
【００２１】
後カバー１７には、本体基部１５のアパーチャと対面する部分にフイルム支持面３０が形成されている。このフイルム支持面３０と本体基部１５との隙間によって、パトローネ室２５とフイルム室２６とを連絡するフイルム給送路が形成される。
【００２２】
フイルム支持面３０は、物体側に向けて凹状となるように写真フイルム２２の給送方向が湾曲され、アパーチャの上下に設けられたフイルムガイドレール（図示省略）は、フイルム支持面３０側に凸状となるように写真フイルム２２の給送方向に湾曲されている。
【００２３】
撮影レンズ５からの撮影光は、暗箱２４内に入射し、写真フイルム２２の露光画面２２ａ内に露光を与える。アパーチャの背面側に位置決めされた露光画面２２ａのフイルム面は、前述のフイルム支持面３０とガイドレールとによって、図３に示すように、撮影レンズ側（物体側）に曲率中心を持つようにして、曲率半径Ｒ_Fで露光画面２２ａの長手方向を湾曲した形状で支持される。これにより、撮影レンズ５の像面湾曲に起因するピントのボケを改善する。
【００２４】
ストロボユニット１８は、各種電気部品が取り付けられたプリント基板３２、放電管やリフレクタ，拡散板等からなるストロボ発光部７、充電スイッチ３３，シンクロスイッチ３４，ストロボ操作部材８が一体に形成されたスイッチ板３５、このスイッチ板３５をスライド自在に支持する受け板３６等から構成され、電池１９を電源としている。このストロボユニット１８は、ストロボ操作部材８が上方にスライドされて充電スイッチ３３がオンとなると充電を行い、シャッタ羽根の開閉に同期してシンクロスイッチ３４がオンとなことでストロボ発光する。
【００２５】
上記レンズ付きフイルムユニットに装填される写真フイルム２２には、その
レンズ付きフイルムユニットの機種に固有の機種コードが光学的にサイドプリントされている。本実施形態では、この従来より写真フイルム２２にサイドプリントされている機種コードを利用して、詳細を後述するように歪み補正処理の際に使用する補正パラメータα，γ，β，Ｌ_C，Ｒ_Fを特定する。
【００２６】
図４に本発明を実施したデジタルプリンタの構成を示す。このデジタルプリンタ４０は、大別して補正装置としての機能を有する画像入力部４１と、印画紙に画像をプリントする画像記録部４２とからなる、画像入力部４１は、撮影装置の機種が入力される入力手段としてのコードリーダ４３，写真フイルム２２の各露光画面２２ａからカラー画像を読み取るスキャナ４４，第１画像メモリ４５ａ，第２画像メモリ４５ｂ，画像処理回路４６、及びこれらを制御するコントローラ４７等からなる。
【００２７】
デジタルプリンタ４０に現像済みの写真フイルム２２がセットされると、この写真フイルム２２が図示しない搬送機構によって搬送され、コードリーダ４３を介してスキャナ４４に送られる。
【００２８】
コードリーダ４３は、写真フイルム２２を照明する光源と、写真フイルム２２の搬送路を挟んで光源の反対側に配されたフォトセンサ等から構成されており、現像によって顕在化した機種コードを搬送中の写真フイルム２２から光学的に読み取る。この機種コードの読み取りは、写真フイルム１本毎に行われ、読み取られた機種コードはコントローラ４７を介して画像処理回路４６に送られる。
【００２９】
スキャナ４４は、写真フイルム２２を平面に支持するフイルムキャリア，ランプからの光を拡散してフイルムキャリアにセットされている露光画面２２ａを照明する照明装置、露光画面２２ａ内の原画像を読み取るＣＣＤ、このＣＣＤに原画像を結像させるレンズ等から構成されている。
【００３０】
このスキャナ４４は、写真フイルム２２が１コマ分送られる毎に、ＣＣＤで露光画面２２ａ内の原画像を赤色、青色、緑色で３色分解測光し、得られる光電信号をＡ／Ｄ変換器４８に送る。Ａ／Ｄ変換器４８は、各色の光電信号をデジタル変換することにより、露光画面２２ａの各位置の濃度をそれに応じた３色の画像データに変換する。３色の画像データは、第１画像メモリ４５ａに書き込まれる。これにより、露光画面２２ａ内の原画像は、多数の画素に分解され、各画素の画像データは、露光画面２２ａ上の位置と１対１に対応する第１画像メモリ４５ａのアドレスに書き込まれる。なお、画像データの種類はどのようなものであってもよく、３色の画像データの代わりに、例えば輝度データと色データとを画像データとしてもよい。
【００３１】
画像処理回路４６は、画像メモリ４５ａに１画面分の画像データが書き込まれると、これを読み出して所定の画像処理を行う。機種コードが記録されている写真フイルム２２に対しては、第１画像メモリ４５ａから読み出した各画素を再配列するように画像データを第２画像メモリ４５ｂに補正画像データとして書き込むことによりに、撮影レンズ５のディス−ション及び露光時に露光画面２２ａ湾曲されていることに起因した歪みを補正する歪み補正処理を行う。歪み補正処理後には、歪み補正処理が施された補正画像の補正画像データに対してプリント用の色補正やネガ・ポジ反転処理等の通常画像処理を行う。通常画像処理が施された補正画像データは、画像記録部４２に送られる。
【００３２】
なお、画像処理回路４６は、歪み補正処理を行うのに先立って、１本の写真フイルム２２の各露光画面２２ａに対して共通に用いる１画面分の補正用ＬＵＴ（ルックアップテーブル）をワークメモリ４６ａに作成する。このように、１本の写真フイルム２２に対して共通な補正用ＬＵＴを用いて、歪み補正処理を行うことで処理時間を短縮している。
【００３３】
画像処理回路４６には、ワークメモリ４６ａとＥＥＰＲＯＭ４６ｂとが接続されている。ワークメモリ４６ａは、それに補正用ＬＵＴが作成される他、画像処理回路４６が画像処理を行う際に必要なデータを一時的に記憶する作業用として用いられる。
【００３４】
ＥＥＰＲＯＭ４６ａには、前述の補正パラメータα，γ，β，Ｌ_C，Ｒ_Fが機種コード毎に書き込まれており、画像処理回路４６は、機種コードに対応した補正パラメータα，γ，β，Ｌ_C，Ｒ_Fを用いて歪み補正処理を行う。なお、このように補正パラメータα，γ，β，Ｌ_C，Ｒ_FをＥＥＥＰＲＯＭ４６ａに記憶することで、レンズ付きフイルムユニットの新たな機種に対応した補正パラメータα，γ，β，Ｌ_C，Ｒ_Fの追加を可能としている。
【００３５】
また、ＥＥＰＲＯＭ４６ａには、理想像点に対応した画素の理想位置として用いられる１画面分の座標（Ｐ_x，Ｐ_y）が書き込まれている。理想像点は、撮影レンズ５にディス−ションがなく、また露光時に露光画面２２ａが平面とされていると仮定したときに、露光画面２２ａ上に形成される像点であり、座標（Ｐ_x，Ｐ_y）は、原画像の画素が歪み補正処理によって再配列されるべき位置を後述するＸＹ平面座標系を用いて表している。なお、歪み補正が施された補正画像はスキャナ４４で読み取られた原画像と同様に多数の画素で構成されるので、座標（Ｐ_x，Ｐ_y）は、歪み補正後に想定する１画面の画素数分だけ用意しておけばよく、予め計算によって決めることができる。
【００３６】
画像記録部４２は、画像メモリ５１，赤色、青色、緑色の各レーザ光を出力するレーザユニット５２，レーザユニット５２の出力を制御するドライバ５３，ポリゴンミラー５４，Ｆθレンズ５５，長尺のカラー印画紙５６を搬送する搬送機構（図示せず）等から構成されている。
【００３７】
画像入力部４１からの補正画像データは、画像メモリ５１に書き込まれる。画像メモリ５１の補正画像データによってレーザユニット５２の出力が制御され、高速回転するポリゴンミラー５４にレーザ光が照射される。これにより、カラー印画紙５６の幅方向（搬送方向と直交する方向）にレーザ光の走査が行われ、カラー印画紙５６をその長手方向に搬送することで露光画面２２ａから得られた補正画像がカラー印画紙５６に露光される。露光されたカラー印画紙５６は、図示しない現像処理部で現像処理された後に１個の画像毎に切り分けられてプリント写真とされる。
【００３８】
画像処理回路４６が行う歪み補正処理について説明する。画像処理回路４６は、図５に示すように、露光画面２２ａの中心、すなわち露光画面２２ａ上の撮影光軸５ａの位置を原点Ｏとし、露光画面２２ａの長手方向（湾曲させた方向）をＸ軸、長手方向に直交する露光画面の幅方向をＹ軸としたＸＹ平面座標系を用い、平面とされた露光画面２２ａから読み取られた原画像の任意の画素のＸ座標を「Ｆ_x」，Ｙ座標を「Ｆ_y」として、また補正後の座標、すなわち理想像点のＸ座標を「Ｐ_x」，Ｙ座標を「Ｐ_y」として処理する。
【００３９】
そして、画像処理回路４６は、次の演算式（ａ），（ｂ）により、座標（Ｆ_x，Ｆ_y）と座標（Ｐ_x，Ｐ_y）との対応関係を表す補正用ＬＵＴを作成し、この補正用ＬＵＴに示される対応関係に基づいて座標（Ｆ_x，Ｆ_y）の画素を座標（Ｐ_x，Ｐ_y）に再配列することにより歪み補正を行う。
【００４０】
Ｆ_x＝Ｒ_F・ｔａｎ^-1（Ｗ_x／（Ｒ_F−Ｗ_z)) ・・・（ａ）
Ｆ_y＝((Ｌ_C−Ｗ_z）・Ｄ_Y) ／Ｌ_C ・・・・・・・（ｂ）
但し、
Ｄ_x＝Ｐ_x・（１＋α・√Ｒ＋β・Ｒ＋γ・Ｒ²）
Ｄ_Y＝Ｐ_Y・（１＋α・√Ｒ＋β・Ｒ＋γ・Ｒ²）
Ｒ＝√（Ｐ_x ²＋Ｐ_Y ²）
Ｗ_x＝（−Ｄ_x／（Ｍ・Ｌ_C))・（Ｎ−√（Ｎ²−Ｍ・Ｄ_x ²)−Ｍ・Ｌ_C）
Ｗ_z＝（Ｎ−√（Ｎ²−Ｍ・Ｄ_x ²))／Ｍ
Ｍ＝１＋（Ｄ_x ²／Ｌ_C ²）
Ｎ＝Ｒ_F＋（Ｄ_x ²／Ｌ_C）
【００４１】
以下、上記演算式について説明する。露光時の露光画面２２ａを平面と仮定したときに、ディストーションを有する撮影レンズ５で撮影を行った場合、図６に模式的に示すように、上記のＸＹ平面座標系において座標（Ｐ_x，Ｐ_y）の位置に形成されるべき理想像点ＰＰは、撮影レンズ５のディストーションの影響を受けて、座標（Ｄ_x，Ｄ_y）の像点ＰＤに形成される。
【００４２】
撮影レンズ５のディストーションは、一般に理想像高Ｒ₁と結像像高Ｒ₂とを用いて「Ｄ＝（Ｒ₂−Ｒ₁）／Ｒ₁」で表される。また、「レンズ設計法（共立出版：松井吉哉著）初版８刷」の１０２ページに記載されているように、３次収差係数Ｖ₁，５次収差係数Ｖ₂とすると、「Ｄ＝−５０・（Ｖ₁・（Ｎ₁・tan ω）²＋（Ｖ₂／４）（Ｎ₁tan ω）⁴」で表すことができ、この式中の「Ｎ₁tan ω」は理想像高Ｒ₁に相当する項である。このような式に理想像高を与えることにより、露光画面２２ａを平面に支持したときのディストーションによる結像位置、すなわち理想像点ＰＰに対応する像点ＰＤの位置を求めることが可能である。
【００４３】
この例では、上記の式に基づき、露光時の露光画面２２ａを平面と仮定したときに、理想像点ＰＰと、これが撮影レンズ５のディストーションによってずれる像点ＰＤとの関係を、撮影レンズ５の性能によって決まる補正パラメータα，β，γを用いて、次の（１），（２）のように定義した。
Ｄ_x＝Ｐ_x・（１＋α・√Ｒ＋β・Ｒ＋γ・Ｒ²）・・・（１）
Ｄ_Y＝Ｐ_Y・（１＋α・√Ｒ＋β・Ｒ＋γ・Ｒ²）・・・（２）
但し、Ｒ＝√（Ｐ_x ²＋Ｐ_Y ²）
【００４４】
ところで、上記のレンズ付きフイルムユニット２のように、撮影レンズ５がディストーションを有し、さらに像面湾曲を補正するために、露光時に露光画面２２ａを湾曲させて支持した場合には、理想像点ＰＰは、露光画面２２ａが湾曲していることの影響を受けて、像点ＰＤからさらにずれた像点ＰＦとして形成され、その像点ＰＦは、スキャナ４４で座標（Ｆ_x，Ｆ_y）から読み取られる。
【００４５】
図７に、撮影レンズ５の光軸方向をＺ軸として、上記のＸＹ平面座標系を拡張したＸＹＺ座標系を示す。この図７中の符号ＥＰは、撮影レンズ５の射出瞳の中心ＥＰ（座標（０，０，Ｌ_C））を、符号Ｒｃは、露光画面の曲率中心（座標（０，０，Ｒ_F））を表しており、射出瞳の中心ＥＰのＺ座標Ｌ_Cは、射出瞳の中心ＥＰから露光画面２２ａの中心までの距離と同じ値であり、曲率中心ＲｃのＺ座標Ｒ_Fは、露光画面２２ａの曲率半径と同じ値である。なお、各軸の矢線の向きを各座標の正方向とする。
【００４６】
平面とされた露光画面２２ａからスキャナ４４での読み取られる像点ＰＦが、上記のＸＹＺ座標系において、露光時に湾曲された露光画面２２ａ上の座標（Ｗ_x，Ｗ_y，Ｗ_z）で表される像点ＰＷに形成されるとすると、Ｙ軸方向から見た各像点ＰＷ，ＰＦ，ＰＤ，及び曲率中心Ｒｃ，射出瞳の中心ＥＰの関係は、図８に示すようになる。
【００４７】
図８の関係図からわかるように、像点ＰＦのＸ座標Ｆ_xは、原点Ｏと像点ＰＷの間の弧（以下、弧ＯＷという）の長さと等しくなり、それは射出瞳の中心ＥＰから像点ＰＤに向かう線分ＥＰ−ＰＤと、弧ＯＰの交点の座標、すなわち像点ＰＷのＸ座標Ｗ_x，Ｚ座標Ｗ_zを求めることによって得ることができる。そして、上記線分ＥＰ−ＰＤは次の（３）式によって、また弧ＯＷは次の（４）式によっ表される。
Ｘ＝−（Ｄ_x／Ｌ_C）・Ｚ＋Ｄ_x・・・・（３）
（Ｚ−Ｒ_F）²＋Ｘ²＝Ｒ_F ² ・・・・（４）
【００４８】
上記（３），（４）式により、像点ＰＷのＸ座標Ｗ_x，Ｚ座標Ｗ_zは、次の（５），（６）式によって求められる。なお、（５），（６）式は、弧ＯＷすなわち湾曲された露光画面２２ａと、線分ＥＰ−ＰＤとの交点が射出瞳の中心ＥＰよりも原点Ｏ側にあることが考慮されている。

【００４９】
曲率半径の中心Ｒｃから像点ＰＷに向かう線分Ｒｃ−ＰＷと、撮影光軸（Ｚ軸）とのなす角を「θ_x」（ラジアン）とすると、弧ＯＰの長さ、すなわち像点ＰＦのＸ座標Ｆ_xは、次の（７）式によって得られる。
Ｆ_x＝Ｒ_F・θ_x・・・（７）
【００５０】
そして、（７）式中の「θ_x」は、（５），（６）式より得られる像点ＰＷのＸ座標Ｗ_x，Ｚ座標Ｗ_zと、曲率半径の中心ＲｃのＺ座標Ｒ_Fとを用いて、次の（８）式で表されるから、結果として上記（ａ）式により、任意の理像像点ＰＰに対応した像点ＰＦのＸ座標Ｆ_xを算出することができる。
θ_x＝ｔａｎ^-1（Ｗ_x／（Ｒ_F−Ｗ_z））・・・（８）
【００５１】
一方、上記のＸＹＺ座標系をＸ軸方向から見た各像点ＰＷ，ＰＦ，ＰＤ，及び射出瞳の中心ＥＰの関係は、図９に示すようになる。射出瞳の中心ＥＰから像点ＰＤに向かう線分ＥＰ−ＰＤと、撮影光軸（Ｚ軸）とのなす角を「θ_y」とすると、次の（９）式が成立し、また像点ＰＷのＹ座標Ｗ_yは、角度「θ_y」と、像点ＰＷのＺ座標Ｗ_zとを用いて次の（１０）式のように表すことができる。
ｔａｎθ_y＝Ｄ_Y／Ｌ_C・・・（９）
Ｗ_y＝（Ｌ_C−Ｗ_z）・ｔａｎθ_y・・・（１０）
【００５２】
露光画面２２ａは、その長手方向（Ｘ軸方向）を湾曲した形状で支持され、幅方向（Ｙ軸方向）に湾曲されていないから、像点ＰＦのＹ座標Ｆ_yは、像点ＰＷのＹ座標Ｗ_yと同じになる（Ｆ_y＝Ｗ_y）。したがって、上記の式（９），（１０）より得られる上記の（ｂ）によって、任意の理像像点ＰＰに対応した像点ＰＦのＹ座標Ｆ_yを算出することができる。
【００５３】
結果的に、上記の演算式（ａ），（ｂ）により、理想像点ＰＰとした任意の画素の座標（Ｐ_x，Ｐ_Y）と、撮影レンズ５のデイストーションに応じた補正パラメータα，β，γと、露光画面の湾曲に応じた各補正パラメータＲ_F，Ｌ_Cとを用いて、理想像点ＰＰとした画素に対応した像点ＰＦである画素の座標（Ｆ_x，Ｆ_y）との対応関係を得ることができる。
【００５４】
なお、補正パラメータα，β，γは、レンズ付きフイルムユニット２に組み込まれる撮影レンズ５の仕様から計算によって、あるいは実験的に決めることができる。また、前述のように補正パラメータＲ_Fは、露光面２２ａの曲率半径であり、補正パラメータＬ_Cは、撮影レンズ５の射出瞳の中心から露光画面２２ａの中心までの距離であって、これらはレンズ付きフイルムユニット２及びそれに組み込まれた撮影レンズ５の仕様から得られる。そして、各補正パラメータα，β，γ，Ｒ_F，Ｌ_Cは、機種コードに対応づけてＥＥＰＲＯＭ４６ｂに書き込まれる。
【００５５】
補正用ＬＵＴの作成時では、画像処理回路４６は、ＥＥＰＲＯＭ４６から読み出した補正パラメータα，β，γ，Ｌ_C，Ｒ_Fを用いた演算式（ａ），（ｂ）に、理想像点ＰＰの座標として予め用意されている１画面分の各画素の座標（Ｐ_xＰ_Y）（Ｐ_x，Ｐ_Yは実数）をそれぞれ適用することにより、１画面分の座標（Ｆ_x，Ｆ_Y）（Ｆ_x，Ｆ_Yは実数）を求める。そして、計算に用いた座標（Ｐ_x，Ｐ_Y）と、その座標から得られる座標（Ｆ_x，Ｆ_Y）とを対応付けてワークメモリ４６ａに書き込むことにより、補正用ＬＵＴを作成する。
【００５６】
歪み補正処理時では、画像処理回路４６は、第１画像メモリ４５ａから各画素の画像データを順次に読み出し、この読み出しの際に用いた第１画像メモリ４５ａのアドレスを座標（Ｆ_x，Ｆ_Y）に変換し、得られる座標（Ｆ_x，Ｆ_Y）に対応する座標（Ｐ_x，Ｐ_Y）を補正用ＬＵＴから取り出す。そして、取り出した座標（Ｐ_x，Ｐ_Y）を再びアドレスに変換し、そのアドレスを用いて第２画像メモリ４５ｂに対象となる画像データを書き込む。そして、この処理を各画素について行う。このようにして、スキャナ４４で読み込んだ第１画像メモリ４５ａ上に記憶されているの各画素の画像データを第２画像メモリ４５ｂに書き込むことにより歪み補正処理を行う。
【００５７】
なお、この例では、第１画像メモリ４５ａのアドレスを座標（Ｆ_x，Ｆ_Y）に変換し、その座標（Ｆ_x，Ｆ_Y）に基づいて補正用ＬＵＴから得られる座標（Ｐ_x，Ｐ_Y）を第２画像メモリ４５ｂのアドレスに変換しているが、座標（Ｆ_x，Ｆ_Y）に対応する第１画像メモリ４５ａのアドレスと、座標（Ｐ_x，Ｐ_Y）に対応する第２画像メモリ４５ｂのアドレスとを対応付けたＬＵＴを作成し、このＬＵＴを用いて直接に補正前の第１画像メモリ４５ａのアドレスから第２画像メモリ４５ｂのアドレスに変換してもよい。このようにすれば、処理を高速化することができる。
【００５８】
さらに、上記演算（ａ）は、「ｔａｎ^-1」の関数を含んでいるが、この関数は、いくつかの定数パラメータを含む単純な式の近似関数とすることができ、演算処理を高速化することが可能である。
【００５９】
次に上記構成の作用について説明する。フイルムパトローネ２０の写真フイルム２２には、装填されるレンズ付きフイルムユニット２に対応する機種コードがサイドプリントされる。この写真フイルム２２は、パトローネ２１とともにユニット本体３に装填される。そして、完成したユニット本体３に外装紙４が貼付されてレンズ付きフイルムユニット２が完成し、これが出荷されてユーザのもとで撮影に供される。
【００６０】
撮影を行う際には、まず巻き上げノブ１３を回転操作する。これにより、写真フイルム２２が１コマ分巻き上げられるとともに、シャッタチャージが行われる。この後、撮影者は、ファインダ６でフレーミングを行ってからシャッタボタン９を押圧する。また、ストロボ撮影を行う場合には、ストロボ操作部材８を上方にスライド移動し、充電完了後にシャッタボタン９を押圧する。シャッタボタン９を押圧すると、シャッタ羽根が揺動されてシャッタ開口が開閉される。
【００６１】
このシャッタ開口の開閉の間に、撮影レンズ５を透過した撮影光は、暗箱２４内に入射し、アパーチャ内に露呈されている写真フイルム２２、すなわち露光画面２２ａ内のフイルム面に露光を与える。このときに、フイルム面はその長手方向が湾曲されて支持されている。
【００６２】
上記同様にして順次に撮影を行い、全コマの撮影終了後、ユーザは巻上げノブ１３を連続的に回転操作して、全ての写真フイルム２２をパトローネ２１に収納する。そして、このレンズ付きフイルムユニット２を現像所やＤＰＥ店に提出する。
【００６３】
現像所等では、ユニット本体３から撮影済のフイルムパトローネ２０を取り出す。取り出されたフイルムパトローネ２０は、そのパトローネ２１から写真フイルム２２が引き出されて分離される。そして、この写真フイルム２２は、所定の現像装置にかけられて現像処理された後、デジタルプリンタ４０にセットされる。
【００６４】
デジタルプリンタ４０は、写真フイルム２２がセットされると、これの先端をスキャナ４４に向けて搬送する。この搬送中に、図１０に示すように、コントローラ４７は写真フイルム２２に記録されている機種コードをコードリーダ４３を用いて読み取り、読み取った機種コードを画像処理回路４６に送る。
【００６５】
画像処理回路４６は、機種コードを受け取ると、これに対応した各補正パラメータα，β，γ，Ｌ_C，Ｒ_FをＥＥＰＲＯＭ４６ｂから読み出す。そして、これらの各補正パラメータα，β，γ，Ｌ_C，Ｒ_Fを用いた演算式（ａ），（ｂ）に、ＥＥＰＲＯＭ４６ｂから読み出した１画面分の各画素の座標（Ｐ_x，Ｐ_Y）を順次に適用することによって、各画素の座標（Ｐ_x，Ｐ_Y）に対応した座標（Ｆ_x，Ｆ_Y）をそれぞれ求める。
【００６６】
なお、上記の補正用ＬＵＴを作成する際には、演算式（ａ），（ｂ）を用いて１つの象限、例えば第１象限だけについて演算を行い、第２〜第４象限については第１象限の演算結果の符号だけを変えると効率的である。また、座標（Ｐ_x，Ｐ_Y）をＥＥＰＲＯＭ４６ｂに予め用意して置く代わりに、画素間隔に基づいて、座標（Ｐ_x，Ｐ_Y）を所定のステップずつ増大、または減少させて演算を順次に行ってもよい。
【００６７】
上記の演算で得られる座標（Ｆ_x，Ｆ_Y）と、その演算に用いた座標（Ｐ_x，Ｐ_Y）は、対応づけられてワークメモリ４６ａに書き込まれ、これにより補正用ＬＵＴが作成される。。
【００６８】
一方、搬送によって写真フイルム２２の最初の露光画面２２ａがスキャナ４４のフィルムキャリアに達すると、搬送が停止される。そして、この停止中に露光画面２２ａ内の原画像がスキャナ４４で読み取られ、Ａ／Ｄ変換器４８によって３色の画像データに変換され、第１画像メモリ４５ａに書き込まれる。１画面分の画像データが第１画像メモリ４５ａに書き込まれると、画像処理回路４６は、図１１に示すように、アドレスを指定して画像メモリ４５から画像データを順次に読み出す。
【００６９】
画像処理回路４６は、１個の画像データを読み出すと、この画像データのアドレスを座標（Ｆ_x，Ｆ_Y）に変換する。次に、補正用ＬＵＴを用いて、座標（Ｆ_x，Ｆ_Y）を対応する座標（Ｐ_x，Ｐ_Y）に変換する。そして、補正用ＬＵＴから得た座標（Ｐ_x，Ｐ_Y）をアドレスに変換した後、そのアドレスを用いて画像データを第２画像メモリ４５ｂに補正画像データとして書き込む。
【００７０】
上記のようにして変換処理を行って、１個の画像データを第２画像メモリ４５ｂに書き込むと、新たな画像データが画像メモリ４５から読み出されて、上記と同じ手順で変換処理が行われ、第１画像メモリ４５ａから読み出した画像データが第２画像メモリ４５ｂに補正画像データとして書き込まれる。以降同様にして、順次に画像データが読み出しながら変換処理を行って、第２画像モリ４５ｂに補正画像データが書き込まれる。
【００７１】
これにより、図１２に模式的に示すように、スキャナ４４で読み取った原画像上での座標（Ｆ_x，Ｆ_Y）が、例えば座標（Ｊ＋２，Ｉ−１）、座標（Ｊ＋１，Ｉ）、座標（Ｊ，Ｉ＋１）の各画素の画像データがＤ１，Ｄ２，Ｄ３であって、これらの画素に対応する座標（Ｐ_x，Ｐ_Y）が（Ｊ，Ｉ−１）、座標（Ｊ，Ｉ）、座標（Ｊ，Ｉ＋１）であった場合には、歪み補正処理により、座標（Ｊ，Ｉ−１）の補正画像データがＤ１に、座標（Ｊ，Ｉ）の補正画像データがＤ２に、座標（Ｊ＋１，Ｉ＋１）の補正画像データがＤ３にとなるようにして、原画像の各画素が第２画像メモリ４５ｂに再配列して書き込まれる。なお、図１２では、Ｘ座標だけが変換される場合を描いてあるが、実際には、対応関係に応じてＹ座標についても変換される。
【００７２】
上記のようにして、第１画像メモリ４５ａ上の１画面分の全ての画素が第２画像メモリ４５ｂに再配列されて書き込まれることにより、歪み補正処理が完了する。
【００７３】
歪み補正処理が完了すると、画像処理回路４６は、第２画像メモリ４５ｂの各補正画像データに対して、プリント用の色補正、ネガポジ反転処理等の通常画像処理を行い、通常画像処理を施した各補正画像データを画像記録部４２の画像メモリ５１に書き込む。なお、この通常画像処理に際して、露光ムラ，色収差等の補正を行ってもよい。
【００７４】
画像記録部４２は、１画面分の補正画像データが画像メモリ５１に書き込まれると、これらの３色の補正画像データに基づいてレーザユニット５２を駆動して、カラー印画紙５６にカラー画像を潜像として記録する。
【００７５】
１画面分のカラー画像の記録が開始されると、次の露光画面２２ａがスキャナにセットされ、上記と同じ手順によって歪み補正処理が行われる。なお、このときにも最初に作成された補正用ＬＵＴが用いられる。１画面分の画像データに対して歪み補正処理が完了後、通常画像処理を行ってから各補正画像データが画像記録部４２の画像メモリ５１に書き込まれる。そして、先に記録を開始したカラー画像の記録の完了後に、この補正画像データに基づいてカラー印画紙５６にカラー画像が記録される。
【００７６】
以降、同様にして１本の写真フイルム２２の各露光画面２２ａから読み取ったカラー画像に対して歪み補正処理、通常画像処理を行い、カラー印画紙５６にカラー画像を記録する。
【００７７】
露光されたカラー印画紙５６は、現像処理工程に送られ、現像、定着、乾燥等が行われてから、各画像毎に切り分けられてデジタルプリンタ４０からプリント写真として排紙される。こうして得られるプリント写真には、画像の歪みが補正補正されたカラー画像が写っている。
【００７８】
【実施例】
次に実施例について説明する。なお、実施例では、上記説明と共通な符号を付して説明する。この実施例で使用するレンズ付きフイルムユニット２の撮影レンズ５は、物体側の第１レンズと、露光画面側の第２レンズとからなる２枚構成とした。
【００７９】
実施例で使用したレンズ付きフイルムユニット２の仕様を以下に示す。
ｆ＝３３．１４ｍｍ
ＦＮｏ．＝８．０
ｆ１＝１０４．３７ｍｍ
θ＝３４°
【００８０】
なお、上記データ中、「ｆ」は撮影レンズ５全体での合成焦点距離、「ｆ１」は第１レンズの焦点距離、「ＦＮｏ．」は撮影レンズの開放値、「θ」は撮影半画角である。また、露光画面２２ａは、撮影レンズ５側に凹面となるように、その長手方向が曲率半径Ｒ_F＝１００ｍｍで湾曲するように支持される。
【００８１】
撮影レンズ５のレンズデータを次の表１に示す。表１中の面番号は、物体側から順番に付した第１レンズ，第２レンズの各レンズ面に付した番号であり、間隔は次の面との間のレンズ厚みあるいは空気間隔を表している（単位はｍｍ）。また、像面の間隔の欄に示された数値は、近軸焦点位置から最良ピント位置までのズレ量であり、フイルム面が最良ピント位置にあることを表している。さらに、表１中で（＊）で示されるレンズ面は、次の条件式を満たすように形成された非球面であり、その非球面係数を表２に示す。なお。式中のｃは曲率半径の逆数であり、ｈは光軸からの光線の高さである。

【００８２】
【表１】

【００８３】
【表２】

【００８４】
上述の仕様のレンズ付きフイルムユニット２で撮影した場合の歪みの発生具合を光線追跡によって調べた。その結果を撮影レンズ５の光軸に対する入射光線の角度（θ１，θ２）と、入射光線の結像点の座標とを用いて表３に示す。なお、表３及び以下に示す表５，表６中の座標の値は、小数点以下が３桁となるように端数を丸めてある。
【００８５】
【表３】

【００８６】
上記表３において、角度θ１は、前述のＺＸＹ座標系において、撮影光軸を含むＺＸ平面上における撮影光軸と入射光線のなす角度を、また角度θ２は撮影光軸を含むＺＹ平面上における撮影光軸と入射光線のなす角度である。また、表３中の各座標は、露光画面２２ａを平面とした場合での像点ＰＦ（Ｆ_x，Ｆ_Y）に相当する座標で表しており、その単位はｍｍである。
【００８７】
同じ角度θ１である場合には、各角度θ２に対応するＸ座標は本来その角度θ１に応じた座標Ｐ_xと同じで一定に、また角度θ２が同じである場合には、各角度θ１に対応するＹ座標は本来その角度θ２に応じた座標Ｐ_Yと同じで一定になるべきである。
【００８８】
ここで、角度θ１が「０°」，「７．８４４°」，「１５．４６３°」，「２２．６８６°」，「２９．４２４°」のときの理想像点ＰＰの座標Ｐ_xは、順に「０」，「４．５１２」，「９．０６０」，「１３．６９０」，「１８．４７２」（ｍｍ）である。また、角度θ２が「０°」，「５．２３７°」，「１０．３６°」，「１５．２８°」，「１９．９２°」のときの理想像点ＰＰの座標Ｐ_Yは、順に「０」，「３．００２」，「５．９８８」，「８．９４８」，「１１．８７０」（ｍｍ）である。
【００８９】
しかしながら、撮影レンズ５のディストーション及び露光時に露光画面２２ａが湾曲されていることによって、表３の座標は座標（Ｐ_Y，Ｐ_Y）とずれが生じており、歪んでいることがわかる。
【００９０】
上記のレンズ付きフイルムユニットに対して、各補正パラメータα，β，γ，Ｌ_C，Ｒ_Fを表４のように設定し、上記の入射光線の各角度θ１，θ２に対応する各座標（Ｐ_x，Ｐ_Y）と、これに対応する座標（Ｄ_x，Ｄ_Y）と座標（Ｆ_x，Ｆ_Y）とを上述の（１），（２）式及び演算式（ａ），（ｂ）を用いて求めた結果を表５に示す。
【００９１】
【表４】

【００９２】
【表５】

【００９３】
演算式（ａ）を用いて演算する際には、関数「tan ^-1」の代わりに、その近似関数を「ｆ（σ）＝δ・σ＋ε・σ³」と定義して、定数パラメータδ，εを最適化を行ったものを用いた。この最適化を行った近似関数による補完精度を表６に示す。この表６から分かるように、近似関数を用いても十分に高い精度の計算結果が得られることがわかる。なお、δ＝０．９９９３９３５，ε＝−０．３０８６６０５とした。
【００９４】
【表６】

【００９５】
表３に示される光線追跡による座標と、表４中に示される計算による座標（Ｆ_x，Ｆ_Y）との関係を表７に示す。なお、表７中の誤差の値は、光線追跡による座標及び計算による座標（Ｆ_x，Ｆ_Y）の座標の値を丸めないものを用いて絶対値として算出し、小数点以下が３桁となるように端数を丸めてある。
【００９６】
【表７】

【００９７】
表７から分かるように、演算式（ａ），（ｂ）によって得られる座標（Ｆ_x，Ｆ_Y）と光線追跡による座標とのずれは、最大でも０．０１２であり、精度よく歪みが補正されることがわかる。
【００９８】
上記実施形態では、写真フイルムにサイドプリントされている機種コードを利用して補正パラメータを特定しているが、パトローネの外側に機種コードを記しておき、これを手動で、あるいは機械読み取りで入力するようにしてもよい。また、補正パラメータを特定できるものであれば、機種コード以外のものを利用してもよく、補正パラメータを特定するための補正コードを写真フイルムにサイドプリントしたり、パトローネの外側等に記してもよい
【００９９】
補正コードを付与する場合には、同じ補正パラメータを用いて補正を行うのであれば、レンズ付きフイルムユニットの機種が異なる場合であっても同じものを付与してもよい。また、補正パラメータ自体を補正コードとして採用してもよい。さらに、単に補正処理をプリント時に実行させるための指示を補正コードとして付与し、この補正コードを読み取ったときには予め決められた補正パラメータを用いて歪み補正処理を実行するようにしてもよい。
【０１００】
また、上記実施形態では、レンズ付きフイルムユニットによって撮影された写真フィルムに対して歪み補正を行う例について説明したが、フイルム面を湾曲させて支持するようにしたコンパクトカメラ等のカメラで撮影された写真フイルムに対しても同様な処理を行うことができる。カメラで用いられる１３５タイプの写真フイルムからでは、撮影に使用されたカメラの種類（機種）に応じた補正パラメータを特定することはできないが、例えば作業者にカメラの機種名を伝え、この機種名、あるいはこれに応じた補正コードをデジタルプリンタに手動で入力するようにすれば、撮影に用いたカメラの機種に応じた補正が可能となる。
【０１０１】
さらに、上記実施形態では、１３５タイプの写真フイルムに対して補正を行う例を示したが、Advanced Photo SystemのＩＸ２４０型式等の各種タイプの写真フイルムを用いることができる。ＩＸ２４０型式の写真フイルムでは、写真フイルムに透明な磁気記録層が設けられているから、これに補正コード等を記録してもよく、またこれに対応したカメラでは磁気記録層にデータを記録できるので、カメラ側で補正コード等を記録して、歪み補正処理の際に利用するようにしてもよい。
【０１０２】
上記では、プリント写真を作成するデジタルプリンタに本発明を適用した例について説明したが、これ以外の機器にも利用でき、また歪みを補正する独立した補正装置にも利用できる。
【０１０３】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明によれば、原画像上の各像点に対応する理想像点の位置の対応関係を、理想像点の位置と、撮影レンズのディストーション及び撮影時の露光画面の湾曲に応じて予め決められた補正パラメータとに基づいて原画像上の像点の位置を算出することにより求め、原画像の各像点を対応する理想像点の位置に再配列するようにしたから、簡単な演算で処理によって、撮影レンズのディストーション及び写真フイルムが露光時に湾曲されていることに起因した画像の歪みを補正すいることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】フイルム面を湾曲して支持するレンズ付きフイルムユニットの外観を示す斜視図である。
【図２】レンズ付きフイルムユニットの構成を示す分解斜視図である。
【図３】撮影レンズとフイルム面の湾曲とを模式的に示す説明図である。
【図４】本発明を実施したデジタルプリンタの構成を示すブロック図である。
【図５】補正の際に用いる露光画面の座標を示す説明図である。
【図６】撮影レンズのディストーション及び写真フイルムが露光時に湾曲されていることに起因した像点の移動を示す説明図である。
【図７】写真フイルム及び曲率中心Ｒｃ，射出瞳の中心ＥＰの関係を示すＸＹＺ座標系を示すものである。
【図８】図７の座標系をＹ軸方向から見た各像点ＰＷ，ＰＦ，ＰＤ，及び曲率中心Ｒｃ，射出瞳の中心ＥＰの関係を示す説明図である。
【図９】図７の座標系をＸ軸方向から見た各像点ＰＷ，ＰＦ，ＰＤ，及び射出瞳の中心ＥＰの関係を示す説明図である。
【図１０】補正用ＬＵＴの作成手順を示すフローチャートである。
【図１１】画素を再配列する手順を示すフローチャートである。
【図１２】再配列前と再配列後の画像データの関係を示す説明図である。
【符号の説明】
２２写真フイルム
２２ａ露光画面
４３コードリーダ
４４スキャナ
４５ａ，４５ｂ画像メモリ
４６画像処理回路
４６ｂＥＥＰＲＯＭ

Claims

一方向にのみ湾曲させて撮影レンズ側に凹面を向けて支持された状態で撮影された写真フイルムの露光画面上の原画像を多数の画素に分解して読み取り、これらの画素を再配列することによって、撮影レンズのディストーション及び撮影時の露光画面の湾曲による原画像の歪みを補正する撮影画像の補正方法において、
撮影レンズの光軸が写真フイルムと交わる位置を原点とし、前記湾曲させた方向をＸ軸方向、Ｘ軸方向と直交する方向をＹ軸方向としたＸＹ平面座標系を設定して、平面とした露光画面上の任意の画素の位置と前記ディストーション及び前記歪みがないときの理想的な像点に対応した画素の理想位置の座標をそれぞれ表し、理想位置のＸ座標をＰ _Ｘ，Ｙ座標をＰ _Ｙとするとともに、この理想位置に対応する原画像上の任意の画素の位置のＸ座標をＦ _Ｘ，Ｙ座標をＦ _Ｙとし、また前記ディストーションに応じて決められた補正パラメータをα，β，γとし、さらに前記湾曲された露光画面の曲率半径をＲ _Ｆ、撮影レンズの射出瞳の中心から撮影レンズの光軸が写真フイルムと交わる位置までの距離をＬ _Ｃとしたときに、
Ｆ _Ｘ＝Ｒ _Ｆ・ｔａｎ ^−１（Ｗ _Ｘ／（Ｒ _Ｆ −Ｗ _Ｚ ))
Ｆ _Ｙ＝ (( Ｌ _Ｃ −Ｗ _Ｚ）・Ｄ _Ｙ ) ／Ｌ _Ｃ
但し、
Ｄ _Ｘ＝Ｐ _Ｘ・（１＋α・√Ｒ＋β・Ｒ＋γ・Ｒ ^２）
Ｄ _Ｙ＝Ｐ _Ｙ・（１＋α・√Ｒ＋β・Ｒ＋γ・Ｒ ^２）
Ｒ＝√（Ｐ _Ｘ ^２＋Ｐ _Ｙ ^２）
Ｗ _Ｘ＝（−Ｄ _Ｘ／（Ｍ・Ｌ _Ｃ )) ・（Ｎ−√（Ｎ ^２ −Ｍ・Ｄ _Ｘ ^２ ) −Ｍ・Ｌ _Ｃ）
Ｗ _Ｚ＝（Ｎ−√（Ｎ ^２ −Ｍ・Ｄ _Ｘ ^２ )) ／Ｍ
Ｍ＝１＋（Ｄ _Ｘ ^２／Ｌ _Ｃ ^２）
Ｎ＝Ｒ _Ｆ＋（Ｄ _Ｘ ^２／Ｌ _Ｃ）
の式により、前記原画像上の各画素の位置に対する前記理想位置の対応関係をそれぞれ求め、この対応関係に基づいて、原画像の各画素を対応する理想位置に再配列することを特徴とする撮影画像の補正方法。
1 画面分の理想位置の各座標と、この理想位置の各座標を前記式に適用して得られる原画像上の画素の座標との対応関係を示す補正用ルックアップテーブルを予め作成し、再配列の際には前記補正用ルックアップテーブルにしたがって、原画像の各画素の座標を理想位置の座標に変換することを特徴とする請求項１記載の撮影画像の補正方法。
１本の写真フイルムの各露光画面について前記再配列を行う際に、各露光画面に共通な前記補正用ルックアップテーブルを作成し、この共通な前記補正用ルックアップテーブルを用いて各露光画面について再配列することを特徴とする請求項２記載の撮影画像の補正方法。