JP4384079B2

JP4384079B2 - 画像処理装置

Info

Publication number: JP4384079B2
Application number: JP2005130585A
Authority: JP
Inventors: 一光渡辺
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2004-08-10
Filing date: 2005-04-27
Publication date: 2009-12-16
Anticipated expiration: 2025-04-27
Also published as: JP2006081145A

Description

この発明は、読み取った画像データを画像処理して記録するための画像処理装置に関し、特に、歪曲収差補正や周辺光量補正等の画像処理を自動的かつ簡単に行うことが出来る画像処理装置に関するものである。

一般に、読み取った画像データを画像処理して記録するための画像記録装置においては、画像データに種々の画像処理を行って記録するようになっている。
種々の画像処理には、歪曲収差補正、周辺光量補正などがあり、従来の歪曲収差補正処理方法としては、一般に焦点距離とズームポジションによりレンズの歪曲率を求めておくテーブルルックアップ方式などが知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、周辺光量補正処理方法としては、一般に減光率として知られているコサイン４乗則を用いた補正処理などが知られている（例えば、特許文献２参照）。
また、他の従来の画像処理システムでは、記録装置から処理装置へ画像を送り、付加データにより歪曲収差補正や周辺光量補正等の画像処理を行い、さらに画像処理装置から画像記録装置に処理された画像を送り記録する技術が提案されている。
なお、特許文献１は、デジタルカメラ等の撮像装置によって一地点から撮影された共通パターンを含む複数枚の画像より、複数組の対応した観測点を検出し、それら観測点の、撮像装置の撮像系の光軸に対する角度を計算し、求められた角度の情報に基づいて当該画像に対する歪み補正のためのパラメータを推定する。
また特許文献２は、撮影レンズ系の絞り値を制御するための絞り制御手段と、前記撮影レンズ系に設けられ、イメージサークルの中心部近傍に作用する濃度を可変制御し得る補正フィルタと、前記絞り制御手段に連動して開放絞り近傍での開口効率の低下による周辺光量の低下を補正すべく前記補正フィルタを制御するフィルタ制御手段とを具備する等が挙げられる。
特開平９−２９４２２５号公報特許第３４６１０６１号

しかしながら、上記従来の方法では、装置間で処理データを送受信しなければならず処理が複雑になる欠点があった。すなわち、画像記録装置から画像処理装置に画像データを受け渡しするための処理としては、画像処理装置において人手により画像ファイルと処理ソフトを選択して受け渡しを行っていたため手間がかかっていた。
本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、歪曲収差補正や周辺光量補正等の画像処理を自動的かつ簡単に行うことが出来る画像記録装置を提供することである。

上述の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、読み取った画像データを画像処理して記録するための画像記録装置であって、前記画像データを得るための画像生成手段と、前記画像データに付加された処理情報に基づいて、前記画像データに対して画像処理を行う画像処理手段と、前記画像処理手段により画像処理が行われた画像データを記録媒体に記録する記録手段と、を備え、前記処理情報は、前記画像データに対する補正処理の種別と該種別に関わる補正値であり、前記画像処理手段は、前記画像データに対し、該補正値を用いて、前記補正処理の種別に対応した画像処理を行い、前記処理情報として付加される前記補正処理の種別と該種別に関わる補正値とが所望に応じて選択されることによって、前記画像処理手段で行われる画像処理が選択されることを特徴とする。
請求項２記載の発明は、読み取った画像データを画像処理して記録するための画像記録装置であって、前記画像データを得るための画像生成手段と、前記画像データに付加された処理情報に基づいて、前記画像データに対して画像処理を行う画像処理手段と、前記画像処理手段により画像処理が行われた画像データを印刷して出力するように制御する印刷制御手段と、を備え、前記処理情報は、前記画像データに対する補正処理の種別と該種別に関わる補正値であり、前記画像処理手段は、前記画像データに対し、該補正値を用いて、前記補正処理の種別に対応した画像処理を行い、前記処理情報として付加される前記補正処理の種別と該種別に関わる補正値とが所望に応じて選択されることによって、前記画像処理手段で行われる画像処理が選択されることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、前記処理情報は、歪曲収差補正の処理種別と、歪曲収差に関わる補正値であり、前記画像処理手段は、前記画像データに対し、該歪曲収差に関わる補正値を用いて、歪曲収差補正処理を行うことを特徴とする。
請求項４記載の発明は、前記処理情報は、周辺光量補正の処理種別と、周辺光量に関わる補正値であり、前記画像処理手段は、前記画像データに対し、該周辺光量に関わる補正値を用いて、周辺光量補正処理を行うことを特徴とする。

本発明によれば、画像処理手段において画像生成手段から画像データと共に送られている処理情報に基づいて画像処理を行い、画像処理を行った画像データを前記記録媒体に記録するようにしているので、歪曲収差補正や周辺光量補正等の画像処理を自動的かつ簡単に行うことが出来る。

以下に添付の図を参照してこの発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明による画像記録装置の第１実施形態の概略構成図である。
図１に示すように、この画像記録装置としてのデジタルカメラは、レンズ１、オートフォーカスを含むメカ機構２、ＣＣＤ（電荷結合素子）３、ＣＤＳ（相関２重サンプリング）回路４、Ａ／Ｄ変換器５、デジタル信号処理回路６、ＣＰＵ７、ＲＯＭ８、ＲＡＭ９、メモリカード１０、メモリカードＩ／Ｆ１０ａ、ＬＣＤ１１、画像圧縮／伸張回路１２、ドライバ１３、ＳＧ１４、操作部１５、画像表示制御回路１６、画像表示メモリ１７、通信Ｉ／Ｆ１８、内蔵メモリ１９等により構成されている。
ここで、レンズユニットは、レンズ１、オートフォーカス（ＡＦ）・絞り・フィルタ部を含むメカ機構２等からなり、メカ機構２のメカニカルシャッターはＣＣＤ型撮像素子に蓄積した電荷を読み出す際の遮光を行う。
ＣＣＤ３は、レンズユニットを介して入力した映像を電気信号（アナログ画像データ）に変換する回路であり、ＣＤＳ回路４は、ＣＣＤ型撮像素子に対する低雑音化のための回路である。また、Ａ／Ｄ変換器５は、ＣＤＳ回路４を介してＣＣＤ３から入力したアナログ画像データをデジタル画像データに変換する。すなわち、ＣＣＤ３の出力信号は、ＣＤＳ回路４を通じてＡ／Ｄ変換器５で最適なサンプリング周波数（例えば、ＮＴＳＣ信号のサブキャリア周波数の整数倍）にてデジタル信号に変換される。
また、デジタル信号処理回路６は、Ａ／Ｄ変換器５から入力した画像データを色差データと輝度データに分けて各種処理、補正、及び画像圧縮／伸張のためのデータ処理を施す。画像圧縮／伸張回路１２は、例えば、ＪＰＥＧ準拠の画像圧縮／伸張の一過程である直交変換・逆直交変換、並びに、ＪＰＥＧ準拠の画像圧縮・伸張の一過程であるハフマン符号化・ハフマン復号化等を行う。

ＲＯＭ８は、プログラムやプログラムの実行に必要なデータなどを格納し、ＲＡＭ９は、ＣＰＵ７が処理するデータを一時的に格納する。メモリカード１０および内蔵メモリ１９には、圧縮された画像データが画像データファイルとして格納される。
画像表示制御回路１６は、モニター画像や再生画像のＬＣＤ１１への表示を行うと共に、設定されているデジタルスチルカメラの状態、例えば、設定されているモード表示やエラー表示等を行う。
操作部１５は、機能選択、撮影指示、及びその他の各種設定を外部から行うためのボタンを備えている。一例としては、一般に撮影時に使用されるレリーズボタン、ズームキー、モードダイヤル、ストロボボタン、マクロボタンや画面にガイダンスを表示して操作して機能を実現するためのメニューキー、上下左右のカーソルキー、ＥＮＴＥＲキー、ＣＡＮＣＥＬキー、ＳＥＬＥＣＴキーや、電源をオンオフするパワーボタン、等を備える。各ボタンは、撮影時、再生時、通信時など動作モード毎に別の機能を併せ持っていても良い。
ＣＰＵ７は、ＲＯＭ８に格納された制御プログラムに従い、制御プログラム内の撮影プログラムによって操作部１５からの指示等の外部動作指示に応じて、デジタルスチルカメラの各部の動作を制御したり、制御プログラム内の画像処理プログラムによって画像データの処理を行う。例えば、ＣＰＵ７は、メモリカード１０への画像データの記録動作制御、メモリカード１０に記録されている画像データファイルの再生動作制御、画像データの結合処理、画像データの補正処理、等を行う。すなわち、ＣＰＵ７は、画像生成手段（撮影手段）、再生制御手段、報知手段、画像処理手段、等の機能を担っている。
画像表示メモリ１７は、複数個のプレーンを格納し、画像表示制御は各プレーンを重ね合わせて合成表示を行う。重ね合わせる際には表示位置、表示倍率、輝度、透過属性などをプレーン毎に制御を行う。

次に、図１の画像記録装置で処理されるデータの構造について説明する。
図２は、図１の画像記録装置で処理されるデータの構造の一例を示す図であり、図３は、より詳細なデータ構造の処理過程を示す説明図である。
図２に示すように、画像データに各種データ（データ１−データＮ）が処理情報として付加されている。この場合の処理情報としては、例えば、レンズ特性に関わる情報（すなわち歪曲収差補正においては歪曲収差に関わる情報）、周辺光量補正に関わる情報として周辺光量の情報などが格納されている。
また図３に示すように、データ１にレンズ種別、データ２に撮影時の焦点距離、データ３にズームポジションを付加し、予めレンズ毎に焦点距離とズームポジションからなる歪曲収差と周辺光量の補正値のテーブル２０を用意しておけば、画像補正処理プログラム２１によってＣＰＵ７は、レンズ種別により補正値テーブルを決定し、ズームポジションと焦点距離により補正値を決定し、その補正値に従って補正済み画像データ２２が得られる。すなわち、各種データ（データ１−データＮ）を所望に応じて選択することによって画像処理を選択することができる。
これにより、生成された画像データに対して歪曲収差情報により、歪曲補正処理を行ったデータを記録したり、周辺光量情報により周辺光量補正処理を行ったデータを記録したりすることができる。
また、生成された画像データに対してレンズ種別、合焦位置、ズームポジション情報により、歪曲収差補正処理を行ったデータを記録したり、周辺光量補正処理を行ったデータを記録したりすることができる。
具体的には、歪曲率Ｄ（％）は、以下の式で表されることが知られている。
Ｄ＝（ＹーＨ）／Ｈ×１００
Ｙは実際の（撮影された）像高
Ｈは理想像高
上記式が予め分かっていれば、実際の（撮影された）像高Ｙに対して補正すべき理想像高Ｈを求めることが可能となり、像高を補正することで歪曲率を補正することが可能となる。
また、コサイン４乗則とは、光軸上にあった被写体が、光軸と直角の方向にずれたとき、被写体の明るさは同じでも、像面での明るさは、光軸と被写体からの主光線による角度の、コサインの4乗に比例して低下する現象を言う。
図８は、コサイン４乗則による周辺光量の低下を示した図である。
そして、画像の周辺部の輝度を、コサイン４乗則に基づき、中心部と同様となるように補正することで、画像の周辺光量を補正することが可能となる。

次に、図４を参照して撮影動作と画像処理動作との関連について説明する。
本発明の第１実施形態によれば、レリーズボタンが押されて撮影プログラムが開始されると、画像データが生成され、この画像データが処理情報とともに画像処理プログラムに引き渡され、そして、処理情報により所定の補正処理が終わると、その補正処理済み画像データが撮影プログラムに引き渡され、メモリカード１０に記録されるようになっている。
なお、本実施の形態の画像記録装置では、ＣＰＵ７が撮影プログラムに従って装置の各部の制御を行うことによって画像生成手段を形成すると共に、画像処理プログラムに従って装置の各部の制御を行うことによって画像処理手段を形成している。
図４は、図１の画像記録装置における撮影動作と画像処理動作との関連を示すフローチャートである。なお、画像処理プログラム及び撮影プログラムはＣＰＵ７が実行するものとされる。
画像処理プログラムおよび撮影プログラムともに、動作が開始されると、撮影開始か否かを判断し（ステップ１０１およびステップ２０１）、次に、それぞれ画像を処理する処理情報があるか否かを判断する（ステップ１０２およびステップ２０２）。撮影プログラムにおいて、処理ありと判断した場合（ステップ２０２でＹＥＳ）、処理情報および画像データを画像処理プログラム側に渡す（ステップ２０３）。
画像処理プログラムにおいては、画像処理プログラム側に送られた処理情報および画像データを受け取り（ステップ１０３）、その処理情報に基づいて画像データの画像処理を行い（ステップ１０４）、処理済みの画像データを撮影プログラム側に渡す（ステップ１０５）。
撮影プログラムにおいては、ステップ２０３で処理情報および画像データを画像処理プログラム側に渡した後に、処理待ちか否かを判断し（ステップ２０４）、処理待ちと判断した場合（ステップ２０４でＹＥＳ）、撮影プログラム側に送られた処理済みの画像データを受け取り（ステップ２０５）、その処理済みの画像データをファイルすなわちメモリカード１０に記録する（ステップ２０６）。
このようにすれば、画像データに付加した処理情報により、歪曲収差補正や周辺光量補正等の画像処理を自動的かつ簡単に行うことが出来るようになる。

次に、本発明による画像記録装置の第２実施形態について説明する。
図５は、本発明による画像記録装置の第２実施形態の概略構成図である。
図５に示すように、この画像記録装置としてのＭＦＰ（マルチファンクションプリンタ）は、プログラムにより処理を行うＣＰＵ３０と、プログラムおよびフォントを格納するＲＯＭ３１と、印刷データや印字パターンに変換したビデオデータを一時的に格納するＲＡＭ３２と、ＰＣ等ホストマシンを接続するホストＩ／Ｆ３３と、制御動作の切り替えインターフェイス動作を行うためのオペレーションパネル３４およびパネル制御部３５と、印刷動作を行うプリンタ部３６およびプリンタＩ／Ｆ３７と、スキャン動作を行うスキャナ部３８およびスキャナＩ／Ｆ３９等により構成されている。他にファクシミリコントローラやメモリカードインターフェイス、デジタルカメラを直接接続するＵＳＢポートなどを具備しても良い。
次に、図５の画像記録装置で処理されるデータの構造について説明する。
図６は、図５の画像記録装置で処理されるデータ構造の処理過程を示す説明図である。
図６に示すように、画像データには処理情報が付加されている。この場合の処理情報としては、例えば歪曲収差補正の処理種別、歪曲収差に関わる補正値、周辺光量補正の処理種別、周辺光量に関わる補正値とされる。従って、画像補正処理プログラム２１によってＣＰＵ３０は、歪曲収差補正処理および周辺光量補正処理が行われ、その補正処理によって補正済み画像データ２３が得られる。すなわち、各種データを所望に応じて選択することによって画像処理を選択することができる。これにより、生成画像に対する補正処理種別と補正値に基づいて補正処理を行ったデータを記録することができる。
なお、第１の本実施の形態において説明した処理情報を第２の実施の形態に適用するようにしてもよい。また逆に第２の実施の形態において説明した処理情報を第１の実施の形態に適用することも可能である。

次に、図７を参照して印刷制御動作と画像処理動作との関連について説明する。
本発明の第２実施形態によれば、印刷開始ボタンが押されて印刷制御プログラムが開始されると、画像データが生成され、この画像データが処理情報とともに画像処理プログラムに引き渡され、そして、処理情報により所定の処理が終わると、その処理済み画像データが印刷制御プログラムに引き渡され、印刷動作が行われるようになっている。
なお、印刷制御プログラムに従ったＣＰＵ３０の制御に基づいて装置の各部が動作することによって印刷制御手段を形成し、画像処理プログラムに従ったＣＰＵ３０の制御に基づいて装置の各部が動作することによって画像処理手段を形成するようになっている。
図７は、図５の画像記録装置における印刷制御動作と画像処理動作との関連を示すフローチャートである。なお、画像処理プログラム及び印刷制御プログラムはＣＰＵ３０が実行するものとされる。
まず、画像処理プログラム及び印刷制御プログラムともに、動作が開始されると、スキャン動作開始か否かを判断し（ステップ３０１およびステップ４０１）、次に、それぞれ画像を処理する処理情報があるか否かを判断する（ステップ３０２およびステップ４０２）。印刷制御プログラムにおいて、処理ありと判断した場合（ステップ４０２でＹＥＳ）、処理情報および画像データを画像処理プログラム側に渡す。（ステップ４０３）。
画像処理プログラムにおいては、画像処理プログラム側に送られた処理情報および画像データを受け取り（ステップ３０３）、その処理情報に基づいて画像データの画像処理を行い（ステップ３０４）、処理済みの画像データを印刷制御プログラム側に渡す（ステップ３０５）。
印刷制御プログラムにおいては、ステップ４０３で処理情報および画像データを画像処理プログラム側に渡した後に、処理待ちか否かを判断し（ステップ４０４）、処理待ちと判断した場合（ステップ４０４でＹＥＳ）、印刷制御プログラム側に送られた処理済みの画像データを受け取り（ステップ４０５）、その処理済みの画像データをプリンタ部３６に送って印刷する（ステップ４０６）。
このようにすれば、上記同様、画像データに付加した処理情報により、歪曲収差補正や周辺光量補正等の画像処理を自動的かつ簡単に行うことが出来るようになる。
なお、本実施の形態では、画像記録装置としてデジタルカメラとＭＦＰを例に挙げて説明したが、これはあくまでも一例であり、例えば複写機、プリンタ、ＦＡＸ等などの画像形成装置にも本発明は適用可能である。

本発明による画像記録装置の第１実施形態の概略構成図。図１の画像記録装置で処理されるデータの構造の一例を示す図。図１の画像記録装置で処理されるデータのより詳細なデータ構造の処理過程を示す説明図。図１の画像記録装置における撮影動作と画像処理動作との関連を示すフローチャート。本発明による画像記録装置の第２実施形態の概略構成図。図５の画像記録装置で処理されるデータ構造の処理過程を示す説明図。図５の画像記録装置における印刷制御動作と画像処理動作との関連を示すフローチャート。コサイン４乗則による周辺光量の低下を示した図。

符号の説明

１…レンズ、２…メカ機構、３…ＣＣＤ、４…ＣＤＳ回路、５…変換器、６…デジタル信号処理回路、７…ＣＰＵ、８…ＲＯＭ、９…ＲＡＭ、１０…メモリカード、１１…ＬＣＤ、１２…画像圧縮／伸張回路、１３…ドライバ、１４…ＳＧ、１５…操作部、１６…画像表示制御回路、１７…画像表示メモリ、１９…内蔵メモリ、２０…補正値テーブル、２１…画像補正処理プログラム、２２…補正済み画像データ、２３…補正済み画像データ、３０…ＣＰＵ、３１…ＲＯＭ、３２…ＲＡＭ、３４…オペレーションパネル、３５…パネル制御部、３６…プリンタ部、３８…スキャナ部

Claims

読み取った画像データを画像処理して記録するための画像記録装置であって、前記画像データを得るための画像生成手段と、前記画像データに付加された処理情報に基づいて、前記画像データに対して画像処理を行う画像処理手段と、前記画像処理手段により画像処理が行われた画像データを記録媒体に記録する記録手段と、を備え、前記処理情報は、前記画像データに対する補正処理の種別と該種別に関わる補正値であり、前記画像処理手段は、前記画像データに対し、該補正値を用いて、前記補正処理の種別に対応した画像処理を行い、前記処理情報として付加される前記補正処理の種別と該種別に関わる補正値とが所望に応じて選択されることによって、前記画像処理手段で行われる画像処理が選択されることを特徴とする画像処理装置。
読み取った画像データを画像処理して記録するための画像記録装置であって、前記画像データを得るための画像生成手段と、前記画像データに付加された処理情報に基づいて、前記画像データに対して画像処理を行う画像処理手段と、前記画像処理手段により画像処理が行われた画像データを印刷して出力するように制御する印刷制御手段と、を備え、前記処理情報は、前記画像データに対する補正処理の種別と該種別に関わる補正値であり、前記画像処理手段は、前記画像データに対し、該補正値を用いて、前記補正処理の種別に対応した画像処理を行い、前記処理情報として付加される前記補正処理の種別と該種別に関わる補正値とが所望に応じて選択されることによって、前記画像処理手段で行われる画像処理が選択されることを特徴とする画像処理装置。
前記処理情報は、歪曲収差補正の処理種別と、歪曲収差に関わる補正値であり、前記画像処理手段は、前記画像データに対し、該歪曲収差に関わる補正値を用いて、歪曲収差補正処理を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
前記処理情報は、周辺光量補正の処理種別と、周辺光量に関わる補正値であり、前記画像処理手段は、前記画像データに対し、該周辺光量に関わる補正値を用いて、周辺光量補正処理を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。