JP4503106B2 - 情報処理装置および方法、情報処理システム、並びに記録媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報処理装置および方法、情報処理システム、並びに記録媒体に関し、特に、周辺光量低下特性を電気的に補正することにより、小型で安価なレンズを使用できるようにする情報処理装置および方法、情報処理システム、並びに記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、広角レンズを使用して写真撮影を実施した場合、撮影された画像には、画像の中心から離れるに従い露光量が少なくなる周辺減光という現象が発生する。この周辺減光現象は、使用するレンズが広角になるほど顕著となる。この周辺減光現象による光量不足を補正するために、口径の大きなレンズを使用したり、レンズの中心から外周方向に進むにつれて入射光量が増加するフィルタをレンズに装着したり、または、焼き付け処理の際に、覆い焼きを行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、口径の大きなレンズ、または特殊なフィルタを用いるとコスト高になる課題があった。
【０００４】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、周辺光量低下特性を電気的に補正することにより、小型で安価なレンズを使用できるようにするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の情報処理装置は、画像信号を構成する画素のうち、補正対象とする補正画素の光電変換素子の中心からの距離を、光電変換素子の縦方向の画素数および横方向の画素数、並びに補正画素の光電変換素子における位置情報を用いて算出する算出手段と、画像信号を構成する画素の光電変換素子の中心からの距離に対応付けて、レンズの周辺光量低下特性を補正する際に用いる補正係数が記録されているテーブルを保持する保持手段と、テーブルを参照することにより、算出手段によって算出された補正画素の光電変換素子の中心からの距離に対応する補正係数を出力する補正係数出力手段と、補正係数出力手段によって出力された補正係数を用い、補正画素の光量低下を補正する補正手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
本発明の情報処理方法は、画像信号を構成する画素のうち、補正対象とする補正画素の光電変換素子の中心からの距離を、光電変換素子の縦方向の画素数および横方向の画素数、並びに補正画素の光電変換素子における位置情報を用いて算出する算出ステップと、画像信号を構成する画素の光電変換素子の中心からの距離に対応付けて、レンズの周辺光量低下特性を補正する際に用いる補正係数が記録されているテーブルを参照することにより、算出ステップの処理で算出された補正画素の光電変換素子の中心からの距離に対応する補正係数を出力する補正係数出力ステップと、補正係数出力ステップの処理で出力された補正係数を用い、補正画素の光量低下を補正する補正ステップとを含むことを特徴とする。
【０００７】
本発明の記録媒体は、画像信号を構成する画素のうち、補正対象とする補正画素の光電変換素子の中心からの距離を、光電変換素子の縦方向の画素数および横方向の画素数、並びに補正画素の光電変換素子における位置情報を用いて算出する算出ステップと、画像信号を構成する画素の光電変換素子の中心からの距離に対応付けて、レンズの周辺光量低下特性を補正する際に用いる補正係数が記録されているテーブルを参照することにより、算出ステップの処理で算出された補正画素の光電変換素子の中心からの距離に対応する補正係数を出力する補正係数出力ステップと、補正係数出力ステップの処理で出力された補正係数を用い、補正画素の光量低下を補正する補正ステップとを含む処理をコンピュータに実行させるプログラムが記録されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の情報処理システムは、デジタルスチルカメラが、レンズを介して結像された被写体の光画像を光電変換によって電気的な画像信号に変換する光電変換素子と、画像信号を構成する画素のうち、補正対象とする補正画素の光電変換素子の中心からの距離を、光電変換素子の縦方向の画素数および横方向の画素数、並びに補正画素の光電変換素子における位置情報を用いて算出する算出手段と、画像信号を構成する画素の光電変換素子の中心からの距離に対応付けて、レンズの周辺光量低下特性を補正する際に用いる補正係数が記録されているテーブルを保持する保持手段と、テーブルを参照することにより、算出手段によって算出された補正画素の光電変換素子の中心からの距離に対応する補正係数を出力する補正係数出力手段と、画像信号と、補正係数出力手段によって出力された補正係数とを記録メディアに記録する画像信号記録手段とを備え、画像処理装置が、記録メディアに記録されている画像信号と補正係数とを受け付ける受付手段と、画像信号と補正係数とに基づいて、補正画素の光量低下を補正する補正手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の第２の情報処理装置は、レンズを介して結像された被写体の光画像を光電変換によって電気的な画像信号に変換する光電変換素子と、画像信号を構成する画素のうち、補正対象とする補正画素の光電変換素子の中心からの距離を、光電変換素子の縦方向の画素数および横方向の画素数、並びに補正画素の光電変換素子における位置情報を用いて算出する算出手段と、画像信号を構成する画素の光電変換素子の中心からの距離に対応付けて、レンズの周辺光量低下特性を補正する際に用いる補正係数が記録されているテーブルを保持する保持手段と、テーブルを参照することにより、算出手段によって算出された補正画素の光電変換素子の中心からの距離に対応する補正係数を出力する補正係数出力手段と、画像信号と、補正係数出力手段によって出力された補正係数とを記録メディアに記録する画像信号記録手段とを備えることを特徴とする。
本発明の第３の情報処理装置は、画像信号を構成する画素のうち、補正対象とする補正画素の光電変換素子の中心からの距離を、光電変換素子の縦方向の画素数および横方向の画素数、並びに補正画素の光電変換素子における位置情報を用いて算出する算出手段と、補正関数を記憶し、補正関数に補正画素の光電変換素子の中心からの距離を適用して補正係数を演算し、出力する補正係数出力手段と、補正係数出力手段によって出力された補正係数を用い、補正画素の光量低下を補正する補正手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の第１の情報処理装置および方法並びにプログラムにおいては、画像信号を構成する画素のうち、補正対象とする補正画素の光電変換素子の中心からの距離が、光電変換素子の縦方向の画素数および横方向の画素数、並びに補正画素の光電変換素子における位置情報を用いて算出され、前記距離に対応付けて、レンズの周辺光量低下特性を補正する際に用いる補正係数が記録されているテーブルが参照されて、算出された補正画素の光電変換素子の中心からの距離に対応する補正係数が出力され、出力された補正係数を用い、補正画素の光量低下が補正される。
【００１１】
本発明の情報処理システムにおいては、デジタルスチルカメラにより、画像信号を構成する画素のうち、補正対象とする補正画素の光電変換素子の中心からの距離が、光電変換素子の縦方向の画素数および横方向の画素数、並びに補正画素の光電変換素子における位置情報を用いて算出され、前記距離に対応付けて、レンズの周辺光量低下特性を補正する際に用いる補正係数が記録されているテーブルが参照されて、算出された補正画素の光電変換素子の中心からの距離に対応する補正係数が出力されて、画像信号と補正係数が記録メディアに記録される。また、画像処理装置により、記録メディアに記録されている画像信号と補正係数とに基づいて、補正画素の光量低下が補正される。
本発明の第２の情報処理装置においては、レンズを介して結像された被写体の光画像が光電変換によって電気的な画像信号に変換され、画像信号を構成する画素のうち、補正対象とする補正画素の光電変換素子の中心からの距離が、光電変換素子の縦方向の画素数および横方向の画素数、並びに補正画素の光電変換素子における位置情報を用いて算出され、前記距離に対応付けて、レンズの周辺光量低下特性を補正する際に用いる補正係数が記録されているテーブルが参照されて、算出された補正画素の光電変換素子の中心からの距離に対応する補正係数が出力されて、画像信号と補正係数が記録メディアに記録される。
本発明の第３の情報処理装置においては、画像信号を構成する画素のうち、補正対象とする補正画素の前記光電変換素子の中心からの距離が、光電変換素子の縦方向の画素数および横方向の画素数、並びに補正画素の光電変換素子における位置情報を用いて算出され、記憶された補正関数に算出された距離が適用されて補正係数が演算、出力され、出力された補正係数を用い、補正画素の光量低下が補正される。
【００１２】
【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。
【００１３】
図１は、本発明を適用した電子カメラの構成を示すブロック図である。この電子カメラ１の撮影レンズ２は、制御部８（算出手段、補正係数出力手段、および読取手段）により制御される絞り機能とズーム機能を有し、焦点距離情報を制御部８に出力するようになされている。
【００１４】
ＣＣＤ３は、撮影レンズ２を介して結像する被写体の光画像をアナログ電気信号に光電変換し、Ａ／Ｄコンバータ４に出力する。Ａ／Ｄコンバータ４は、ＣＣＤ３から入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換し、画像処理部５（補正手段）に出力する。
【００１５】
画像処理部５は、入力されたデジタルの画像情報に補正処理（その詳細は後述する）を施し、所定の方式で圧縮して画像メモリ６に出力する。画像メモリ６は、画像処理部５から入力された画像情報を記憶する。通信部７は、パーソナルコンピュータ等の外部機器と接続し、情報の入出力を行う。
【００１６】
制御部８は、所定のコンピュータプログラムに基づいて処理を行うＣＰＵ９と、各種の情報を記憶するＲＡＭ１０、コンピュータプログラムや後述する補正係数Ｋを記憶するＲＯＭ１１、データバス１２、およびインターフェース１３から構成され、電子カメラ１全体を制御するようになされている。
【００１７】
次に、この電子カメラ１の動作について、図２のフローチャートを参照して説明する。ステップＳ１において、撮影レンズ２から入射された被写体の光画像がＣＣＤ３に結像する。ＣＣＤ３は、光画像をアナログ電気信号の画像情報に変換し、Ａ／Ｄコンバータ４に出力する。このとき、撮影レンズ２は、自身の焦点距離の値を制御部８に出力する。ステップＳ２において、Ａ／Ｄコンバータ４は、入力されたアナログの画像情報をデジタル化し、画像処理部５に出力する。
【００１８】
ステップＳ３において、制御部８は、所定の画素の位置と、その位置に対応する補正係数Ｋを画像処理部５に出力する。画像処理部５は、画素の光量を示す値に補正係数Ｋを乗算することにより、周辺減光現象による露光量の不足を補正し、画像メモリ６に出力する。
【００１９】
ここで、ステップＳ３の処理の詳細について、図３乃至図７を参照して説明する。補正係数Ｋは、図３に示すように、各画素とＣＣＤ３の中心との距離により決定される。図４は、ＣＣＤ３の中心から等距離にある画素の位置を同心円で示し、かつ、各位置の画素に対応する補正係数Ｋを示している。
【００２０】
すなわち、ＣＣＤ３の中心から１６０画素離れた位置Ｘ１間での位置に対応する補正係数Ｋは、１．００である。ＣＣＤ３の中心から２４０画素離れた位置Ｘ２に対応する補正係数Ｋは、１．０５である。ＣＣＤ３の中心から３２０画素離れた位置Ｘ３に対応する補正係数Ｋは、１．１５である。ＣＣＤ３の中心から４００画素離れた位置Ｘ４に対応する補正係数Ｋは、１．３０である。なお、ここでは、ＣＣＤ３の画素数を、６４０×４８０画素であるとした。
【００２１】
また、ＣＣＤ３の中心を原点（０，０）とした座標系において、画素の位置Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３およびＸ４、以外の位置Ｘ（ａ，ｂ）の画素に対応する補正係数Ｋは、位置Ｘ（ａ，ｂ）とＣＣＤ３の中心からの距離をＤとすると、式（１）乃至式（４）で表される。
【００２２】
Ｋ＝１．００ ０≦Ｄ＜１６０ ・・・（１）
Ｋ＝ （Ｄ／１６０）＋０．９０ １６０≦Ｄ＜２４０ ・・・（２）
Ｋ＝ （Ｄ／８００）＋０．７５ ２４０≦Ｄ＜３２０ ・・・（３）
Ｋ＝（３Ｄ／１６０）＋０．５５ ３２０≦Ｄ＜４００ ・・・（４）
Ｄ＝√（ａ2＋ｂ2） ・・・（５）
【００２３】
ところで、撮影レンズ２はズーム機能を有しているので、撮影レンズ２の焦点距離は可変である。また、周辺減光現象の特性は、焦点距離の変化にともなって変化する。したがって、図５に示すように焦点距離ｆ１乃至ｆ５毎に、画素とＣＣＤ３の中心の距離に対応した補正係数Ｋを設定する必要がある。
【００２４】
図５に対応するグラフを図６に示す。この場合、図５において設定されていない中心からの距離Ｄに対応する補正係数Ｋは、式（１）乃至式（４）と同様に、１次関数で補間する。さらに、実際には、焦点距離は連続的に変化するので、補正係数Ｋが設定されていない焦点距離ｆに対する補正係数Ｋは、ｆに前後する補正係数Ｋが設定されている焦点距離の値（ｆ１乃至ｆ５のいずれか２つ）に対応する補間係数Ｋから、比例分配法により演算する。
【００２５】
例えば、焦点距離の値がｆ１．５であり、中心からの距離Ｄが３２０画素である画素に対応する補正係数Ｋは、ｆ１におけるＤ＝３２０に対応する補正係数１．５０と、ｆ２におけるＤ＝３２０に対応する補正係数１．２８を平均して次のように求める。
【００２６】
Ｋ＝（１．５０＋１．２８）／２＝１．３９
【００２７】
なお、本実施の形態では、４種類の距離Ｄに対応する補正係数Ｋを設定し、それ以外の距離に対応する補間係数Ｋを、４つの１次関数で表しているが、例えば、１つの２次関数で置き換えてもよい。この場合、Ｋ＝ｋＤ2＋１．００（ｋは定数）となる。
【００２８】
ところで、一般に、ＣＣＤ３から画素情報が出力される順番は、図７に示すように、ＣＣＤ３の左上の画素情報を先頭として右端の画素情報まで出力し、順次１段ずつ下の画素情報を左端から右端まで出力し、最後に右下の画素情報を出力している。そこで、便宜上、ＣＣＤ３の中心からの距離Ｄの定義を、次のようにしてもよい。
【００２９】
すなわち、ＣＣＤ３の左上を画素座標の原点（０，０）とし、原点から右方向にｍ画素、下方向にｎ画素の位置をＸ（ｍ，ｎ）とする。さらに、ＣＣＤ３の画素数を２Ｈ×２Ｖ画素とすると、位置Ｘ（ｍ，ｎ）とＣＣＤ３の中心からの距離Ｄは、式（６）で表される。
Ｄ＝√｛（Ｈ−ｍ）2＋（Ｖ−ｎ）2｝ ・・・（６）
【００３０】
ＣＣＤ３の画素数が６４０×４８０画素である場合、Ｈ＝３２０，Ｖ＝２４０であり、ｍとｎの範囲は、それぞれ０≦ｍ≦６３９、０≦ｎ≦４７９となる。
【００３１】
図２の説明に戻る。ステップＳ４において、画像メモリ５は、入力された画像情報を記憶する。
【００３２】
次に、本発明を適用した画像処理システムの概略図を図８に示す。この画像処理システムは、電子カメラ２１とパーソナルコンピュータ（以下、パソコンと記述する）２３から構成される。
【００３３】
電子カメラ２１の構成について、図９を参照して説明する。この電子カメラ２１は、撮影レンズ２、ＣＣＤ３（変換手段）、Ａ／Ｄコンバータ４、ＩＣカード２２（画像信号記録手段）、通信部７、および制御部８（補正係数出力手段）から構成される。
【００３４】
ＩＣカード２２は、着脱可能な記憶媒体であり、Ａ／Ｄコンバータ４から入力された画像信号と、制御部８から入力された補正係数Ｋを記録するようになされている。その他の構成は、図１に示した電子カメラ１と同様であるので、その説明は省略する。
【００３５】
パソコン２３の構成について、図１０を参照して説明する。このパソコン２３の制御部３１は、パソコン２３全体を制御するようになされている。画像処理部３２（補正手段）は、画像記録部３３から入力された画像信号に所定の処理を施すようになされている。画像記録部３３は、ＩＣカード２２から入力される画像信号、および画像処理部３２が所定の処理を施した画像信号を記録する。ＩＣカードインターフェイス３４（受付手段）は、ＩＣカード２２に対して情報の入出力を行う。
【００３６】
次に、この画像処理システムの動作について、図１１のフローチャートを参照して説明する。ステップ１１において、電子カメラ２１の撮影レンズ２から入射された被写体の光画像がＣＣＤ３に結像する。ＣＣＤ３は、光画像をアナログ電気信号に変換し、Ａ／Ｄコンバータ４に出力する。このとき、撮影レンズ２は、撮影時の焦点距離を制御部８に出力する。制御部８は、入力された焦点距離に対応する補正係数Ｋを演算し、ＩＣカード２２に出力する。
【００３７】
ステップＳ１２において、Ａ／Ｄコンバータ４は、入力されたアナログの画像情報をデジタル信号に変換し、ＩＣカード２２に出力する。
【００３８】
ステップＳ１３において、ＩＣカード２２は、Ａ／Ｄコンバータ４から入力された画像信号と、制御部８から入力された補正係数Ｋを記憶する。
【００３９】
ステップＳ１４において、ＩＣカード２２は電子カメラ２１から外され、パソコン２３のＩＣカードインターフェイス３４に装着される。ＩＣカードインターフェイス３４は、ＩＣカード２２から画像信号と、それに対応する補正係数Ｋを読み取り、画像記録部３３に出力し、記録させる。
【００４０】
ステップＳ１５において、画像処理部３２は、画像記録部３３から画像信号と補正係数Ｋを読み出し、画像信号の画素毎に所定の補正係数Ｋを乗算して、露光量の補正を行う。
【００４１】
ステップＳ１６において、画像処理部３２は、補正処理を施した画像信号を画像記録部３３に出力する。画像記録部３３は、入力された画像信号を記録する。
【００４２】
なお、上記各処理を行うコンピュータプログラムは、磁気ディスク、CD-ROM等の記録媒体に記録されて、ユーザに提供される他、衛星、電話回線等を介して伝送され、ユーザのハードディスク、メモリ等の記録媒体に記録することで、提供される。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、レンズの周辺光量低下特性を補正するようにしたので、小型で安価なレンズを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した電子カメラ１の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の電子カメラ１の露光量補正処理を説明するフローチャートである。
【図３】ＣＣＤの中心と画素の距離に対応する補正係数Ｋを示す図である。
【図４】補正係数Ｋを説明する図である。
【図５】ＣＣＤの中心と画素の距離に対応する補正係数Ｋを焦点距離毎に示す図である。
【図６】図５に対応する補正係数Ｋの折れ線グラフである。
【図７】画素情報の出力順序を説明する図である。
【図８】本発明を適用した画像処理システムの概略図である。
【図９】図８の電子カメラ２１の構成を示すブロック図である。
【図１０】図８のパーソナルコンピュータ２３の構成を示すブロック図である。
【図１１】図８の画像処理システムの露光量補正処理を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１ 電子カメラ
２ 撮影レンズ
３ ＣＣＤ
４ Ａ／Ｄコンバータ
５ 画像処理部
６ 画像メモリ
７ 通信部
８ 制御部
９ ＣＰＵ
１０ ＲＡＭ
１１ ＲＯＭ
１２ データバス
１３ インターフェイス
２１ 電子カメラ
２２ ＩＣカード
２３ パーソナルコンピュータ
３１ 制御部
３２ 画像処理部
３３ 画像記録部
３４ ＩＣカードインターフェイス
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報処理装置および方法、情報処理システム、並びに記録媒体に関し、特に、周辺光量低下特性を電気的に補正することにより、小型で安価なレンズを使用できるようにする情報処理装置および方法、情報処理システム、並びに記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、広角レンズを使用して写真撮影を実施した場合、撮影された画像には、画像の中心から離れるに従い露光量が少なくなる周辺減光という現象が発生する。この周辺減光現象は、使用するレンズが広角になるほど顕著となる。この周辺減光現象による光量不足を補正するために、口径の大きなレンズを使用したり、レンズの中心から外周方向に進むにつれて入射光量が増加するフィルタをレンズに装着したり、または、焼き付け処理の際に、覆い焼きを行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、口径の大きなレンズ、または特殊なフィルタを用いるとコスト高になる課題があった。
【０００４】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、周辺光量低下特性を電気的に補正することにより、小型で安価なレンズを使用できるようにするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の情報処理装置は、画像信号を構成する画素のうち、補正対象とする補正画素の光電変換素子の中心からの距離を、光電変換素子の縦方向の画素数および横方向の画素数、並びに補正画素の光電変換素子における位置情報を用いて算出する算出手段と、画像信号を構成する画素の光電変換素子の中心からの距離に対応付けて、レンズの周辺光量低下特性を補正する際に用いる補正係数が記録されているテーブルを保持する保持手段と、テーブルを参照することにより、算出手段によって算出された補正画素の光電変換素子の中心からの距離に対応する補正係数を出力する補正係数出力手段と、補正係数出力手段によって出力された補正係数を用い、補正画素の光量低下を補正する補正手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
本発明の情報処理方法は、画像信号を構成する画素のうち、補正対象とする補正画素の光電変換素子の中心からの距離を、光電変換素子の縦方向の画素数および横方向の画素数、並びに補正画素の光電変換素子における位置情報を用いて算出する算出ステップと、画像信号を構成する画素の光電変換素子の中心からの距離に対応付けて、レンズの周辺光量低下特性を補正する際に用いる補正係数が記録されているテーブルを参照することにより、算出ステップの処理で算出された補正画素の光電変換素子の中心からの距離に対応する補正係数を出力する補正係数出力ステップと、補正係数出力ステップの処理で出力された補正係数を用い、補正画素の光量低下を補正する補正ステップとを含むことを特徴とする。
【０００７】
本発明の記録媒体は、画像信号を構成する画素のうち、補正対象とする補正画素の光電変換素子の中心からの距離を、光電変換素子の縦方向の画素数および横方向の画素数、並びに補正画素の光電変換素子における位置情報を用いて算出する算出ステップと、画像信号を構成する画素の光電変換素子の中心からの距離に対応付けて、レンズの周辺光量低下特性を補正する際に用いる補正係数が記録されているテーブルを参照することにより、算出ステップの処理で算出された補正画素の光電変換素子の中心からの距離に対応する補正係数を出力する補正係数出力ステップと、補正係数出力ステップの処理で出力された補正係数を用い、補正画素の光量低下を補正する補正ステップとを含む処理をコンピュータに実行させるプログラムが記録されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の情報処理システムは、デジタルスチルカメラが、レンズを介して結像された被写体の光画像を光電変換によって電気的な画像信号に変換する光電変換素子と、画像信号を構成する画素のうち、補正対象とする補正画素の光電変換素子の中心からの距離を、光電変換素子の縦方向の画素数および横方向の画素数、並びに補正画素の光電変換素子における位置情報を用いて算出する算出手段と、画像信号を構成する画素の光電変換素子の中心からの距離に対応付けて、レンズの周辺光量低下特性を補正する際に用いる補正係数が記録されているテーブルを保持する保持手段と、テーブルを参照することにより、算出手段によって算出された補正画素の光電変換素子の中心からの距離に対応する補正係数を出力する補正係数出力手段と、画像信号と、補正係数出力手段によって出力された補正係数とを記録メディアに記録する画像信号記録手段とを備え、画像処理装置が、記録メディアに記録されている画像信号と補正係数とを受け付ける受付手段と、画像信号と補正係数とに基づいて、補正画素の光量低下を補正する補正手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の第２の情報処理装置は、レンズを介して結像された被写体の光画像を光電変換によって電気的な画像信号に変換する光電変換素子と、画像信号を構成する画素のうち、補正対象とする補正画素の光電変換素子の中心からの距離を、光電変換素子の縦方向の画素数および横方向の画素数、並びに補正画素の光電変換素子における位置情報を用いて算出する算出手段と、画像信号を構成する画素の光電変換素子の中心からの距離に対応付けて、レンズの周辺光量低下特性を補正する際に用いる補正係数が記録されているテーブルを保持する保持手段と、テーブルを参照することにより、算出手段によって算出された補正画素の光電変換素子の中心からの距離に対応する補正係数を出力する補正係数出力手段と、画像信号と、補正係数出力手段によって出力された補正係数とを記録メディアに記録する画像信号記録手段とを備えることを特徴とする。
本発明の第３の情報処理装置は、画像信号を構成する画素のうち、補正対象とする補正画素の光電変換素子の中心からの距離を、光電変換素子の縦方向の画素数および横方向の画素数、並びに補正画素の光電変換素子における位置情報を用いて算出する算出手段と、補正関数を記憶し、補正関数に補正画素の光電変換素子の中心からの距離を適用して補正係数を演算し、出力する補正係数出力手段と、補正係数出力手段によって出力された補正係数を用い、補正画素の光量低下を補正する補正手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の第１の情報処理装置および方法並びにプログラムにおいては、画像信号を構成する画素のうち、補正対象とする補正画素の光電変換素子の中心からの距離が、光電変換素子の縦方向の画素数および横方向の画素数、並びに補正画素の光電変換素子における位置情報を用いて算出され、前記距離に対応付けて、レンズの周辺光量低下特性を補正する際に用いる補正係数が記録されているテーブルが参照されて、算出された補正画素の光電変換素子の中心からの距離に対応する補正係数が出力され、出力された補正係数を用い、補正画素の光量低下が補正される。
【００１１】
本発明の情報処理システムにおいては、デジタルスチルカメラにより、画像信号を構成する画素のうち、補正対象とする補正画素の光電変換素子の中心からの距離が、光電変換素子の縦方向の画素数および横方向の画素数、並びに補正画素の光電変換素子における位置情報を用いて算出され、前記距離に対応付けて、レンズの周辺光量低下特性を補正する際に用いる補正係数が記録されているテーブルが参照されて、算出された補正画素の光電変換素子の中心からの距離に対応する補正係数が出力されて、画像信号と補正係数が記録メディアに記録される。また、画像処理装置により、記録メディアに記録されている画像信号と補正係数とに基づいて、補正画素の光量低下が補正される。
本発明の第２の情報処理装置においては、レンズを介して結像された被写体の光画像が光電変換によって電気的な画像信号に変換され、画像信号を構成する画素のうち、補正対象とする補正画素の光電変換素子の中心からの距離が、光電変換素子の縦方向の画素数および横方向の画素数、並びに補正画素の光電変換素子における位置情報を用いて算出され、前記距離に対応付けて、レンズの周辺光量低下特性を補正する際に用いる補正係数が記録されているテーブルが参照されて、算出された補正画素の光電変換素子の中心からの距離に対応する補正係数が出力されて、画像信号と補正係数が記録メディアに記録される。
本発明の第３の情報処理装置においては、画像信号を構成する画素のうち、補正対象とする補正画素の前記光電変換素子の中心からの距離が、光電変換素子の縦方向の画素数および横方向の画素数、並びに補正画素の光電変換素子における位置情報を用いて算出され、記憶された補正関数に算出された距離が適用されて補正係数が演算、出力され、出力された補正係数を用い、補正画素の光量低下が補正される。
【００１２】
【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。
【００１３】
図１は、本発明を適用した電子カメラの構成を示すブロック図である。この電子カメラ１の撮影レンズ２は、制御部８（算出手段、補正係数出力手段、および読取手段）により制御される絞り機能とズーム機能を有し、焦点距離情報を制御部８に出力するようになされている。
【００１４】
ＣＣＤ３は、撮影レンズ２を介して結像する被写体の光画像をアナログ電気信号に光電変換し、Ａ／Ｄコンバータ４に出力する。Ａ／Ｄコンバータ４は、ＣＣＤ３から入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換し、画像処理部５（補正手段）に出力する。
【００１５】
画像処理部５は、入力されたデジタルの画像情報に補正処理（その詳細は後述する）を施し、所定の方式で圧縮して画像メモリ６に出力する。画像メモリ６は、画像処理部５から入力された画像情報を記憶する。通信部７は、パーソナルコンピュータ等の外部機器と接続し、情報の入出力を行う。
【００１６】
制御部８は、所定のコンピュータプログラムに基づいて処理を行うＣＰＵ９と、各種の情報を記憶するＲＡＭ１０、コンピュータプログラムや後述する補正係数Ｋを記憶するＲＯＭ１１、データバス１２、およびインターフェース１３から構成され、電子カメラ１全体を制御するようになされている。
【００１７】
次に、この電子カメラ１の動作について、図２のフローチャートを参照して説明する。ステップＳ１において、撮影レンズ２から入射された被写体の光画像がＣＣＤ３に結像する。ＣＣＤ３は、光画像をアナログ電気信号の画像情報に変換し、Ａ／Ｄコンバータ４に出力する。このとき、撮影レンズ２は、自身の焦点距離の値を制御部８に出力する。ステップＳ２において、Ａ／Ｄコンバータ４は、入力されたアナログの画像情報をデジタル化し、画像処理部５に出力する。
【００１８】
ステップＳ３において、制御部８は、所定の画素の位置と、その位置に対応する補正係数Ｋを画像処理部５に出力する。画像処理部５は、画素の光量を示す値に補正係数Ｋを乗算することにより、周辺減光現象による露光量の不足を補正し、画像メモリ６に出力する。
【００１９】
ここで、ステップＳ３の処理の詳細について、図３乃至図７を参照して説明する。補正係数Ｋは、図３に示すように、各画素とＣＣＤ３の中心との距離により決定される。図４は、ＣＣＤ３の中心から等距離にある画素の位置を同心円で示し、かつ、各位置の画素に対応する補正係数Ｋを示している。
【００２０】
すなわち、ＣＣＤ３の中心から１６０画素離れた位置Ｘ１間での位置に対応する補正係数Ｋは、１．００である。ＣＣＤ３の中心から２４０画素離れた位置Ｘ２に対応する補正係数Ｋは、１．０５である。ＣＣＤ３の中心から３２０画素離れた位置Ｘ３に対応する補正係数Ｋは、１．１５である。ＣＣＤ３の中心から４００画素離れた位置Ｘ４に対応する補正係数Ｋは、１．３０である。なお、ここでは、ＣＣＤ３の画素数を、６４０×４８０画素であるとした。
【００２１】
また、ＣＣＤ３の中心を原点（０，０）とした座標系において、画素の位置Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３およびＸ４、以外の位置Ｘ（ａ，ｂ）の画素に対応する補正係数Ｋは、位置Ｘ（ａ，ｂ）とＣＣＤ３の中心からの距離をＤとすると、式（１）乃至式（４）で表される。
【００２２】
Ｋ＝１．００ ０≦Ｄ＜１６０ ・・・（１）
Ｋ＝ （Ｄ／１６０）＋０．９０ １６０≦Ｄ＜２４０ ・・・（２）
Ｋ＝ （Ｄ／８００）＋０．７５ ２４０≦Ｄ＜３２０ ・・・（３）
Ｋ＝（３Ｄ／１６０）＋０．５５ ３２０≦Ｄ＜４００ ・・・（４）
Ｄ＝√（ａ2＋ｂ2） ・・・（５）
【００２３】
ところで、撮影レンズ２はズーム機能を有しているので、撮影レンズ２の焦点距離は可変である。また、周辺減光現象の特性は、焦点距離の変化にともなって変化する。したがって、図５に示すように焦点距離ｆ１乃至ｆ５毎に、画素とＣＣＤ３の中心の距離に対応した補正係数Ｋを設定する必要がある。
【００２４】
図５に対応するグラフを図６に示す。この場合、図５において設定されていない中心からの距離Ｄに対応する補正係数Ｋは、式（１）乃至式（４）と同様に、１次関数で補間する。さらに、実際には、焦点距離は連続的に変化するので、補正係数Ｋが設定されていない焦点距離ｆに対する補正係数Ｋは、ｆに前後する補正係数Ｋが設定されている焦点距離の値（ｆ１乃至ｆ５のいずれか２つ）に対応する補間係数Ｋから、比例分配法により演算する。
【００２５】
例えば、焦点距離の値がｆ１．５であり、中心からの距離Ｄが３２０画素である画素に対応する補正係数Ｋは、ｆ１におけるＤ＝３２０に対応する補正係数１．５０と、ｆ２におけるＤ＝３２０に対応する補正係数１．２８を平均して次のように求める。
【００２６】
Ｋ＝（１．５０＋１．２８）／２＝１．３９
【００２７】
なお、本実施の形態では、４種類の距離Ｄに対応する補正係数Ｋを設定し、それ以外の距離に対応する補間係数Ｋを、４つの１次関数で表しているが、例えば、１つの２次関数で置き換えてもよい。この場合、Ｋ＝ｋＤ2＋１．００（ｋは定数）となる。
【００２８】
ところで、一般に、ＣＣＤ３から画素情報が出力される順番は、図７に示すように、ＣＣＤ３の左上の画素情報を先頭として右端の画素情報まで出力し、順次１段ずつ下の画素情報を左端から右端まで出力し、最後に右下の画素情報を出力している。そこで、便宜上、ＣＣＤ３の中心からの距離Ｄの定義を、次のようにしてもよい。
【００２９】
すなわち、ＣＣＤ３の左上を画素座標の原点（０，０）とし、原点から右方向にｍ画素、下方向にｎ画素の位置をＸ（ｍ，ｎ）とする。さらに、ＣＣＤ３の画素数を２Ｈ×２Ｖ画素とすると、位置Ｘ（ｍ，ｎ）とＣＣＤ３の中心からの距離Ｄは、式（６）で表される。
Ｄ＝√｛（Ｈ−ｍ）2＋（Ｖ−ｎ）2｝ ・・・（６）
【００３０】
ＣＣＤ３の画素数が６４０×４８０画素である場合、Ｈ＝３２０，Ｖ＝２４０であり、ｍとｎの範囲は、それぞれ０≦ｍ≦６３９、０≦ｎ≦４７９となる。
【００３１】
図２の説明に戻る。ステップＳ４において、画像メモリ５は、入力された画像情報を記憶する。
【００３２】
次に、本発明を適用した画像処理システムの概略図を図８に示す。この画像処理システムは、電子カメラ２１とパーソナルコンピュータ（以下、パソコンと記述する）２３から構成される。
【００３３】
電子カメラ２１の構成について、図９を参照して説明する。この電子カメラ２１は、撮影レンズ２、ＣＣＤ３（変換手段）、Ａ／Ｄコンバータ４、ＩＣカード２２（画像信号記録手段）、通信部７、および制御部８（補正係数出力手段）から構成される。
【００３４】
ＩＣカード２２は、着脱可能な記憶媒体であり、Ａ／Ｄコンバータ４から入力された画像信号と、制御部８から入力された補正係数Ｋを記録するようになされている。その他の構成は、図１に示した電子カメラ１と同様であるので、その説明は省略する。
【００３５】
パソコン２３の構成について、図１０を参照して説明する。このパソコン２３の制御部３１は、パソコン２３全体を制御するようになされている。画像処理部３２（補正手段）は、画像記録部３３から入力された画像信号に所定の処理を施すようになされている。画像記録部３３は、ＩＣカード２２から入力される画像信号、および画像処理部３２が所定の処理を施した画像信号を記録する。ＩＣカードインターフェイス３４（受付手段）は、ＩＣカード２２に対して情報の入出力を行う。
【００３６】
次に、この画像処理システムの動作について、図１１のフローチャートを参照して説明する。ステップ１１において、電子カメラ２１の撮影レンズ２から入射された被写体の光画像がＣＣＤ３に結像する。ＣＣＤ３は、光画像をアナログ電気信号に変換し、Ａ／Ｄコンバータ４に出力する。このとき、撮影レンズ２は、撮影時の焦点距離を制御部８に出力する。制御部８は、入力された焦点距離に対応する補正係数Ｋを演算し、ＩＣカード２２に出力する。
【００３７】
ステップＳ１２において、Ａ／Ｄコンバータ４は、入力されたアナログの画像情報をデジタル信号に変換し、ＩＣカード２２に出力する。
【００３８】
ステップＳ１３において、ＩＣカード２２は、Ａ／Ｄコンバータ４から入力された画像信号と、制御部８から入力された補正係数Ｋを記憶する。
【００３９】
ステップＳ１４において、ＩＣカード２２は電子カメラ２１から外され、パソコン２３のＩＣカードインターフェイス３４に装着される。ＩＣカードインターフェイス３４は、ＩＣカード２２から画像信号と、それに対応する補正係数Ｋを読み取り、画像記録部３３に出力し、記録させる。
【００４０】
ステップＳ１５において、画像処理部３２は、画像記録部３３から画像信号と補正係数Ｋを読み出し、画像信号の画素毎に所定の補正係数Ｋを乗算して、露光量の補正を行う。
【００４１】
ステップＳ１６において、画像処理部３２は、補正処理を施した画像信号を画像記録部３３に出力する。画像記録部３３は、入力された画像信号を記録する。
【００４２】
なお、上記各処理を行うコンピュータプログラムは、磁気ディスク、CD-ROM等の記録媒体に記録されて、ユーザに提供される他、衛星、電話回線等を介して伝送され、ユーザのハードディスク、メモリ等の記録媒体に記録することで、提供される。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、レンズの周辺光量低下特性を補正するようにしたので、小型で安価なレンズを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した電子カメラ１の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の電子カメラ１の露光量補正処理を説明するフローチャートである。
【図３】ＣＣＤの中心と画素の距離に対応する補正係数Ｋを示す図である。
【図４】補正係数Ｋを説明する図である。
【図５】ＣＣＤの中心と画素の距離に対応する補正係数Ｋを焦点距離毎に示す図である。
【図６】図５に対応する補正係数Ｋの折れ線グラフである。
【図７】画素情報の出力順序を説明する図である。
【図８】本発明を適用した画像処理システムの概略図である。
【図９】図８の電子カメラ２１の構成を示すブロック図である。
【図１０】図８のパーソナルコンピュータ２３の構成を示すブロック図である。
【図１１】図８の画像処理システムの露光量補正処理を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１ 電子カメラ
２ 撮影レンズ
３ ＣＣＤ
４ Ａ／Ｄコンバータ
５ 画像処理部
６ 画像メモリ
７ 通信部
８ 制御部
９ ＣＰＵ
１０ ＲＡＭ
１１ ＲＯＭ
１２ データバス
１３ インターフェイス
２１ 電子カメラ
２２ ＩＣカード
２３ パーソナルコンピュータ
３１ 制御部
３２ 画像処理部
３３ 画像記録部
３４ ＩＣカードインターフェイス
Claims (9)
- レンズを介して結像された被写体の光画像を光電変換する光電変換素子によって生成された画像信号を処理する情報処理装置において、
前記画像信号を構成する画素のうち、補正対象とする補正画素の前記光電変換素子の中心からの距離を、前記光電変換素子の縦方向の画素数および横方向の画素数、並びに前記補正画素の前記光電変換素子における位置情報を用いて算出する算出手段と、
前記画像信号を構成する画素の前記光電変換素子の中心からの距離に対応付けて、前記レンズの周辺光量低下特性を補正する際に用いる補正係数が記録されているテーブルを保持する保持手段と、
前記テーブルを参照することにより、前記算出手段によって算出された前記補正画素の前記光電変換素子の中心からの距離に対応する前記補正係数を出力する補正係数出力手段と、
前記補正係数出力手段によって出力された前記補正係数を用い、前記補正画素の光量低下を補正する補正手段と
を備えることを特徴とする情報処理装置。 - 前記補正係数出力手段は、前記テーブルに存在しない前記光電変換素子の中心からの距離に対応する補正係数を、前記テーブルに存在する値を用いて補間して出力する
ことを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。 - 前記レンズがズームレンズである場合、前記ズームレンズの焦点距離を読み取る読取手段をさらに備え、
前記保持手段は、前記ズームレンズの異なる複数の前記焦点距離に対応して、前記画像信号を構成する画素の前記光電変換素子の中心からの距離に対応付けて、前記レンズの周辺光量低下特性を補正する際に用いる補正係数が記録されているテーブルを保持しており、
前記補正係数出力手段は、前記テーブルに存在しない前記焦点距離または前記光電変換素子の中心からの距離に対応する補正係数を、前記テーブルに存在する値を用いて補間して出力する
ことを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。 - レンズを介して結像された被写体の光画像を光電変換する光電変換素子によって生成された画像信号を処理する情報処理装置の情報処理方法において、
前記画像信号を構成する画素のうち、補正対象とする補正画素の前記光電変換素子の中心からの距離を、前記光電変換素子の縦方向の画素数および横方向の画素数、並びに前記補正画素の前記光電変換素子における位置情報を用いて算出する算出ステップと、
前記画像信号を構成する画素の前記光電変換素子の中心からの距離に対応付けて、前記レンズの周辺光量低下特性を補正する際に用いる補正係数が記録されているテーブルを参照することにより、前記算出ステップの処理で算出された前記補正画素の前記光電変換素子の中心からの距離に対応する前記補正係数を出力する補正係数出力ステップと、
前記補正係数出力ステップの処理で出力された前記補正係数を用い、前記補正画素の光量低下を補正する補正ステップと
を含むことを特徴とする情報処理方法。 - レンズを介して結像された被写体の光画像を光電変換する光電変換素子によって生成された画像信号を処理する情報処理装置の制御用のプログラムであって、
前記画像信号を構成する画素のうち、補正対象とする補正画素の前記光電変換素子の中心からの距離を、前記光電変換素子の縦方向の画素数および横方向の画素数、並びに前記補正画素の前記光電変換素子における位置情報を用いて算出する算出ステップと、
前記画像信号を構成する画素の前記光電変換素子の中心からの距離に対応付けて、前記レンズの周辺光量低下特性を補正する際に用いる補正係数が記録されているテーブルを参照することにより、前記算出ステップの処理で算出された前記補正画素の前記光電変換素子の中心からの距離に対応する前記補正係数を出力する補正係数出力ステップと、
前記補正係数出力ステップの処理で出力された前記補正係数を用い、前記補正画素の光量低下を補正する補正ステップと
を含む処理をコンピュータに実行させるプログラムが記録されていることを特徴とする記録媒体。 - デジタルスチルカメラと画像処理装置から構成される情報処理システムにおいて、
前記デジタルスチルカメラは、
レンズを介して結像された被写体の光画像を光電変換によって電気的な画像信号に変換する光電変換素子と、
前記画像信号を構成する画素のうち、補正対象とする補正画素の前記光電変換素子の中心からの距離を、前記光電変換素子の縦方向の画素数および横方向の画素数、並びに前記補正画素の前記光電変換素子における位置情報を用いて算出する算出手段と、
前記画像信号を構成する画素の前記光電変換素子の中心からの距離に対応付けて、前記レンズの周辺光量低下特性を補正する際に用いる補正係数が記録されているテーブルを保持する保持手段と、
前記テーブルを参照することにより、前記算出手段によって算出された前記補正画素の前記光電変換素子の中心からの距離に対応する前記補正係数を出力する補正係数出力手段と、
前記画像信号と、補正係数出力手段によって出力された前記補正係数とを記録メディアに記録する画像信号記録手段とを備え、
前記画像処理装置は、
前記記録メディアに記録されている前記画像信号と前記補正係数とを受け付ける受付手段と、
前記画像信号と前記補正係数とに基づいて、前記補正画素の光量低下を補正する補正手段とを備える
ことを特徴とする情報処理システム。 - レンズを介して結像された被写体の光画像を光電変換によって電気的な画像信号に変換する光電変換素子と、
前記画像信号を構成する画素のうち、補正対象とする補正画素の前記光電変換素子の中心からの距離を、前記光電変換素子の縦方向の画素数および横方向の画素数、並びに前記補正画素の前記光電変換素子における位置情報を用いて算出する算出手段と、
前記画像信号を構成する画素の前記光電変換素子の中心からの距離に対応付けて、前記レンズの周辺光量低下特性を補正する際に用いる補正係数が記録されているテーブルを保持する保持手段と、
前記テーブルを参照することにより、前記算出手段によって算出された前記補正画素の前記光電変換素子の中心からの距離に対応する前記補正係数を出力する補正係数出力手段と、
前記画像信号と、補正係数出力手段によって出力された前記補正係数とを記録メディアに記録する画像信号記録手段と
を備えることを特徴とする情報処理装置。 - レンズを介して結像された被写体の光画像を光電変換する光電変換素子によって生成された画像信号を処理する情報処理装置において、
前記画像信号を構成する画素のうち、補正対象とする補正画素の前記光電変換素子の中心からの距離を、前記光電変換素子の縦方向の画素数および横方向の画素数、並びに前記補正画素の前記光電変換素子における位置情報を用いて算出する算出手段と、
補正関数を記憶し、前記補正関数に前記補正画素の前記光電変換素子の中心からの距離を適用して前記補正係数を演算し、出力する補正係数出力手段と、
前記補正係数出力手段によって出力された前記補正係数を用い、前記補正画素の光量低下を補正する補正手段と
を備えることを特徴とする情報処理装置。 - 前記レンズがズームレンズである場合、前記ズームレンズの焦点距離を読み取る読取手段をさらに備え、
前記補正係数出力手段は、複数の前記焦点距離に対応する補正関数を記憶しており、前記補正関数に前記補正画素の前記光電変換素子の中心からの距離を適用して前記補正係数を演算する
ことを特徴とする請求項８に記載の情報処理装置。
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