JP5062072B2 - Camera system and table adjustment method - Google Patents

Camera system and table adjustment method Download PDF

Info

Publication number
JP5062072B2
JP5062072B2 JP2008178251A JP2008178251A JP5062072B2 JP 5062072 B2 JP5062072 B2 JP 5062072B2 JP 2008178251 A JP2008178251 A JP 2008178251A JP 2008178251 A JP2008178251 A JP 2008178251A JP 5062072 B2 JP5062072 B2 JP 5062072B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
correction
shading
evaluation
evaluation value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008178251A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010021649A (en
Inventor
克征 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2008178251A priority Critical patent/JP5062072B2/en
Publication of JP2010021649A publication Critical patent/JP2010021649A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5062072B2 publication Critical patent/JP5062072B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Picture Signal Circuits (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Description

本発明は、撮像により得られた画像データに対してシェーディング補正を行うカメラシステムや、該シェーディング補正時に用いる補正テーブルの調整方法に関する。   The present invention relates to a camera system that performs shading correction on image data obtained by imaging, and a correction table adjustment method used during the shading correction.

デジタルカメラ等により取得された画像データに対して実行される画像処理の1つに、シェーディング補正処理が挙げられる。周知のように、シェーディング補正処理は、デジタルカメラに組み込まれる撮像光学系における周辺減光や、撮像素子の感度の不均一性等によって生じる対象画像の本来の輝度と映像信号との間の変換特性の不整合等によって生じる輝度ムラが生じた画像データに対して、画像全体が平均的に一様な明るさとなるように補正する処理である。   One of the image processes performed on image data acquired by a digital camera or the like is a shading correction process. As is well known, the shading correction processing is a conversion characteristic between the original luminance of the target image and the video signal caused by peripheral light reduction in the imaging optical system incorporated in the digital camera, non-uniformity of sensitivity of the imaging device, and the like. This is a process for correcting the image data in which the luminance unevenness caused by the inconsistency or the like is generated so that the entire image has a uniform brightness on average.

このシェーディング補正処理を行う場合、予めカメラ光学系の周辺減光に合わせた変換特性を有する補正テーブルを予め作成しておき、この補正テーブルを用いて取得された画像データに対してシェーディング補正処理を実行することが一般的である。このような補正テーブルを用いた場合、上述した撮像光学系の光軸が、その理想とする位置(以下、理想位置)からずれてカメラ内部に組み込まれていると、シェーディング補正処理が施された画像データにおいては、画像の周縁部において過補正領域や補正不足領域などが発生してしまい、輝度ムラや色ムラなどが発生してしまう原因となる。このため、組み込まれる撮像光学系の光軸が、理想位置からずれて組み込まれている場合には、撮像光学系の光軸と理想位置との位置ずれ量に合わせて補正テーブルの位置をシフトさせる方法が提案されている(特許文献1参照)。
特開2006−148213号公報
When performing this shading correction process, a correction table having a conversion characteristic matched to the peripheral light attenuation of the camera optical system is created in advance, and the shading correction process is performed on the image data acquired using this correction table. It is common to execute. When such a correction table is used, if the optical axis of the imaging optical system described above is incorporated in the camera with a deviation from its ideal position (hereinafter, ideal position), shading correction processing is performed. In the image data, an overcorrection area, an undercorrection area, or the like occurs in the peripheral portion of the image, which causes luminance unevenness or color unevenness. For this reason, when the optical axis of the imaging optical system to be incorporated is shifted from the ideal position, the position of the correction table is shifted in accordance with the amount of positional deviation between the optical axis of the imaging optical system and the ideal position. A method has been proposed (see Patent Document 1).
JP 2006-148213 A

しかしながら、撮像光学系の光軸と理想位置とがずれている場合に、その位置ずれ量分補正テーブルをシフトさせる場合、画像の中心部におけるシェーディング量(光量差、又は輝度差)は、非常に小さいことから、画像内における撮像光学系の光軸の位置と理想位置との位置ずれ量を正確に求めることができないという欠点がある。また、仮に画像内における撮像光学系の光軸の位置と理想位置との位置ずれ量を求めて、補正テーブルをシフトさせることができたとしても、画像の周縁部におけるシェーディング補正が適切に行われない場合がある。   However, when the optical axis of the imaging optical system is deviated from the ideal position, when the correction table is shifted by the amount of misalignment, the shading amount (light quantity difference or luminance difference) at the center of the image is very high. Since it is small, there is a drawback in that it is not possible to accurately determine the amount of positional deviation between the position of the optical axis of the imaging optical system in the image and the ideal position. Further, even if the correction table can be shifted by obtaining the positional deviation amount between the optical axis position of the imaging optical system and the ideal position in the image, the shading correction at the peripheral portion of the image is appropriately performed. There may not be.

本発明は、上述した課題を解決するために発明されたものであり、画像全体に対するシェーディング補正を適切に行うことができるようにしたカメラシステム、及び補正テーブルの調整方法を提供することを目的とする。   The present invention has been invented in order to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a camera system and a correction table adjustment method capable of appropriately performing shading correction on the entire image. To do.

第1の発明のカメラシステムは、被写体光を光電変換することで画像を取得する画像取得部と、前記画像取得部により取得された画像のサイズよりも大きい補正領域を複数の領域に分割し、分割された複数の領域のそれぞれにシェーディング補正時の補正値が割り当てられた補正テーブルと、前記補正テーブルにおける前記補正領域と前記画像との相対位置が予め設定された状態で、前記画像に対応する領域に割り当てられた補正値を前記補正テーブルから読み出して、前記画像に対するシェーディング補正を行うシェーディング補正部と、前記シェーディング補正部により補正された画像を用いて、該画像の中心部及び画像の周縁部を評価領域とする評価値を前記評価領域毎に算出する評価値算出部と、前記評価値算出部により算出された前記評価領域毎の前記評価値に基づいて、前記画像と前記補正領域との相対位置を調整する位置調整部と、を備えたことを特徴とする。   The camera system of the first invention divides an image acquisition unit that acquires an image by photoelectrically converting subject light, and a correction region that is larger than the size of the image acquired by the image acquisition unit into a plurality of regions, Corresponding to the image with a correction table in which a correction value at the time of shading correction is assigned to each of the plurality of divided areas and a relative position between the correction area and the image in the correction table are set in advance. A correction value assigned to a region is read from the correction table, and a shading correction unit that performs shading correction on the image, and an image corrected by the shading correction unit, a center portion of the image and a peripheral portion of the image And an evaluation value calculation unit that calculates an evaluation value for each evaluation region, and the evaluation value calculation unit. Based on the evaluation value of the serial evaluation each area, characterized by comprising a position adjustment unit for adjusting the relative position between the image and the correction region.

第2の発明は、第1の発明において、前記評価値算出部は、前記画像の中心部の評価領域の評価値と、前記画像の周縁部の評価領域の評価値とを用いて、前記画像の中心部に対する画像の周縁部のシェーディング量をさらに求め、前記位置調整部は、算出されたシェーディング量が予め設定された範囲から外れる場合に、前記画像と前記補正テーブルの補正領域との相対位置を調整することを特徴とする。   In a second aspect based on the first aspect, the evaluation value calculation unit uses the evaluation value of the evaluation area at the center of the image and the evaluation value of the evaluation area at the peripheral edge of the image, Further, a shading amount of the peripheral portion of the image with respect to the central portion of the image is obtained, and the position adjustment unit is configured to determine a relative position between the image and the correction area of the correction table when the calculated shading amount is out of a preset range. It is characterized by adjusting.

第3の発明は、第2の発明において、前記位置調整部による前記画像と前記補正テーブルの補正領域との相対位置の調整は、前記評価値算出部により算出された前記シェーディング量が、前記予め設定された範囲内となるまで繰り返し実行されることを特徴とする。   In a third aspect based on the second aspect, the relative position between the image and the correction area of the correction table is adjusted by the position adjustment unit when the shading amount calculated by the evaluation value calculation unit is calculated in advance. It is characterized by being repeatedly executed until it falls within a set range.

第4の発明は、第1〜第3の発明のいずれかにおいて、前記評価値算出部は、前記画像の四隅を該画像の周縁部とした前記評価領域の評価値を算出することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the evaluation value calculation unit calculates an evaluation value of the evaluation region with the four corners of the image being peripheral portions of the image. To do.

第5の発明は、第4の発明において、前記評価値算出部は、前記評価領域の評価値から、前記画像の中心部に対する該画像の四隅のシェーディング量をそれぞれ求め、前記位置調整部は、前記画像の中心部に対する該画像の四隅のシェーディング量の左右差及び上下差が予め設定された範囲から外れる場合に、前記画像と前記補正テーブルの補正領域との相対位置を調整することを特徴とする。   In a fifth aspect based on the fourth aspect, the evaluation value calculation unit obtains shading amounts at the four corners of the image with respect to a central portion of the image from the evaluation value of the evaluation region, and the position adjustment unit includes: Adjusting the relative positions of the image and the correction area of the correction table when the left-right difference and the vertical difference of the shading amount at the four corners of the image with respect to the center of the image are out of a preset range. To do.

第6の発明のテーブル調整方法は、被写体光を光電変換することで画像を取得する画像取得工程と、前記画像取得工程により取得された画像のサイズよりも大きい補正領域を複数の領域に分割し、分割された複数の領域のそれぞれにシェーディング補正時の補正値が割り当てられた補正テーブルにおける前記補正領域と前記画像との相対位置が予め設定された状態で、前記画像に対応する領域に割り当てられた補正値を前記補正テーブルから読み出して、前記画像に対するシェーディング補正を行うシェーディング補正工程と、前記シェーディング補正工程により補正された画像を用いて、該画像の中心部及び画像の周縁部を評価領域とする評価値を前記評価領域毎に算出する評価値算出工程と、前記評価値算出工程により算出された前記評価領域毎の前記評価値に基づいて、前記画像と前記補正領域との相対位置を調整する位置調整工程と、を備えたことを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a table adjustment method in which an image acquisition step of acquiring an image by photoelectrically converting subject light and a correction region larger than the size of the image acquired by the image acquisition step are divided into a plurality of regions. In the correction table in which the correction value at the time of shading correction is assigned to each of the plurality of divided areas, the relative position between the correction area and the image is preset and assigned to the area corresponding to the image. The correction value is read from the correction table, and a shading correction step for performing shading correction on the image, and using the image corrected by the shading correction step, the central portion of the image and the peripheral portion of the image are set as evaluation regions. An evaluation value calculation step for calculating an evaluation value for each evaluation region, and the evaluation value calculated by the evaluation value calculation step Based on the evaluation value for each area, characterized by comprising a position adjustment step of adjusting the relative position between the image and the correction region.

本発明によれば、画像の周縁部におけるシェーディング量に基づいた評価値に合わせて、補正テーブルにおける画像と補整領域との相対位置を調整することから、画像周縁部における輝度ムラや色ムラの発生を抑止することができ、画像に対して適切なシェーディング補正を施すことが可能となる。   According to the present invention, since the relative position between the image and the correction area in the correction table is adjusted according to the evaluation value based on the shading amount at the peripheral edge of the image, the occurrence of luminance unevenness and color unevenness at the peripheral edge of the image. Can be suppressed, and appropriate shading correction can be performed on the image.

以下、本発明のカメラシステムの一例としてデジタルカメラを例に挙げて説明する。   Hereinafter, a digital camera will be described as an example of the camera system of the present invention.

図1は、本発明を用いたデジタルカメラ10の電気的構成を示す図である。デジタルカメラ10は、周知のように、撮像光学系15を透過した被写体光を撮像素子16によって光電変換し、光電変換後の電気信号から画像データを取得する。   FIG. 1 is a diagram showing an electrical configuration of a digital camera 10 using the present invention. As is well known, the digital camera 10 photoelectrically converts the subject light transmitted through the imaging optical system 15 by the imaging element 16 and acquires image data from the electrical signal after the photoelectric conversion.

撮像光学系15は、撮影レンズ21と、ズームレンズやフォーカスレンズなどを含むレンズ群22とを備えている。レンズ群22に含まれるズームレンズは選択された撮像倍率となるように光軸Lに沿って移動する。フォーカスレンズは被写体画像の焦点調節の際に光軸Lに沿って微小移動する。このレンズ群22は、レンズ駆動機構23によって駆動制御される。   The imaging optical system 15 includes a photographing lens 21 and a lens group 22 including a zoom lens and a focus lens. The zoom lens included in the lens group 22 moves along the optical axis L so as to achieve the selected imaging magnification. The focus lens slightly moves along the optical axis L when adjusting the focus of the subject image. The lens group 22 is driven and controlled by a lens driving mechanism 23.

撮像素子16は、例えばCCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal−Oxide Semiconductor)などが用いられる。撮像素子16は、撮像光学系15によって取り込まれる被写体光を受光し、受光した光量に応じた信号電荷を蓄積する。その後、撮像素子16にて蓄積された信号電荷は、AFE(Analog Front End)回路25に出力される。この撮像素子16による信号電荷の蓄積、及び蓄積された信号電荷の出力は、ドライバ27によって駆動制御される。撮像素子16によって蓄積された信号電荷を、以下では、アナログ画像信号と称して説明する。   For example, a CCD (Charge Coupled Device), a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor), or the like is used as the imaging element 16. The image sensor 16 receives subject light captured by the imaging optical system 15 and accumulates signal charges corresponding to the received light amount. Thereafter, the signal charge accumulated in the image sensor 16 is output to an AFE (Analog Front End) circuit 25. The driver 27 controls the accumulation of signal charges by the image sensor 16 and the output of the accumulated signal charges. Hereinafter, the signal charges accumulated by the image sensor 16 will be described as analog image signals.

このAFE回路25は、図示しないAGC回路やCDS回路を含んで構成される。AFE回路25は、入力されたアナログ画像信号に対してゲインコントロール、雑音除去などのアナログ処理を施す。このアナログ処理が施されたアナログ画像信号は、DFE回路26に出力される。   The AFE circuit 25 includes an AGC circuit and a CDS circuit (not shown). The AFE circuit 25 performs analog processing such as gain control and noise removal on the input analog image signal. The analog image signal subjected to the analog processing is output to the DFE circuit 26.

DFE(Digital Front End)回路26は、AFE回路25によってアナログ処理が施されたアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換する。変換されたデジタル画像信号は1コマ毎にまとめられ、デジタル画像データ(以下、画像データ)としてバッファメモリ30に記録される。撮像素子16における信号電荷の蓄積、AFE回路25による信号電荷に対するアナログ処理、DFE回路26によるデジタル処理により、画像データが取得される。符号28は、タイミングジェネレータ(TG)であり、このTG28により、ドライバ27、AFE回路25及びDFE回路26の駆動タイミングが制御される。また、符号32はバスであり、このバス32を介してデジタルカメラ10の各部が電気的に接続される。   A DFE (Digital Front End) circuit 26 converts an analog image signal subjected to analog processing by the AFE circuit 25 into a digital image signal. The converted digital image signals are collected frame by frame and recorded in the buffer memory 30 as digital image data (hereinafter referred to as image data). Image data is acquired by accumulation of signal charges in the image sensor 16, analog processing on the signal charges by the AFE circuit 25, and digital processing by the DFE circuit 26. Reference numeral 28 denotes a timing generator (TG), and the driving timing of the driver 27, the AFE circuit 25, and the DFE circuit 26 is controlled by the TG 28. Reference numeral 32 denotes a bus, and each part of the digital camera 10 is electrically connected via the bus 32.

画像処理部35は、バッファメモリ30に記憶された画像データに対して、ベイヤー補間、シェーディング補正、輪郭補償、ガンマ補正、ホワイトバランス調整などの画像処理を施す。画像処理が施された画像データは、例えばJPEG方式などの記憶方式で圧縮するためのフォーマット処理(画像後処理)が施される。このフォーマット処理の後、サムネイル画像データと予め設定された圧縮率によりJPEG方式により圧縮された圧縮画像データとを生成する。これらサムネイル画像データや圧縮画像データは、後述する撮影履歴情報をタグ情報として1つの画像ファイルとしてまとめられて、メディアコントローラ45を介してメモリーカードなどの記憶媒体46に記録される。なお、符号48はLCDであり、スルー画像や、取得された画像を表示する他に、例えばデジタルカメラ10の設定を行う際のメニュー画像などを表示する。このLCD48は、表示制御部49により駆動制御される。   The image processing unit 35 performs image processing such as Bayer interpolation, shading correction, contour compensation, gamma correction, and white balance adjustment on the image data stored in the buffer memory 30. The image data that has been subjected to image processing is subjected to format processing (image post-processing) for compression using a storage method such as the JPEG method. After this formatting process, thumbnail image data and compressed image data compressed by the JPEG method at a preset compression rate are generated. The thumbnail image data and the compressed image data are collected as one image file using shooting history information described later as tag information, and are recorded in a storage medium 46 such as a memory card via the media controller 45. Reference numeral 48 denotes an LCD which displays, for example, a menu image when setting the digital camera 10 in addition to displaying a through image and an acquired image. The LCD 48 is driven and controlled by a display control unit 49.

この画像処理部35は、シェーディング補正部51、評価値算出部52、位置調整部53の機能を有している。これらシェーディング補正部51、テーブル調整部52、評価値算出部53の機能は、デジタルカメラ10の製造時に用いられる機能であり、出荷されたデジタルカメラに対しては、これらの機能は使用できないようになっている。   The image processing unit 35 has functions of a shading correction unit 51, an evaluation value calculation unit 52, and a position adjustment unit 53. The functions of the shading correction unit 51, the table adjustment unit 52, and the evaluation value calculation unit 53 are functions used at the time of manufacturing the digital camera 10, so that these functions cannot be used for a shipped digital camera. It has become.

シェーディング補正部51は、ベイヤー補間されることで赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各色成分を有する画像データに対して、シェーディング補正を実行する。このシェーディング補正は、R,G,Bの色成分毎に実行される。内蔵メモリ55にはシェーディング補正を行う際に用いられる補正テーブル(以下、シェーディング補正テーブル)がR,G,Bの各色成分毎に記憶されている。なお、図1においては、図の煩雑さを防止するために、色成分毎に設けられるシェーディング補正テーブルを1つのシェーディング補正テーブルにまとめた形態として記載している。シェーディング補正部51は、これらシェーディング補正テーブル57を用いて画像データに対するシェーディング補正を施す。   The shading correction unit 51 performs shading correction on image data having each color component of red (R), green (G), and blue (B) by Bayer interpolation. This shading correction is executed for each of the R, G, and B color components. The built-in memory 55 stores a correction table (hereinafter referred to as a shading correction table) used when performing shading correction for each of R, G, and B color components. In FIG. 1, the shading correction table provided for each color component is described as a single shading correction table in order to prevent the drawing from being complicated. The shading correction unit 51 uses the shading correction table 57 to perform shading correction on the image data.

図2(a)及び図3に示すように、シェーディング補正テーブル57は、画像PIのサイズよりも大きい領域(以下、補正領域)60を分割することで得られる複数のエリア61ij(i=1,2,・・・m,j=1,2,・・・n)に対して、補正値αが割り振られている。この補正領域60の大きさは、例えば後述する位置調整部53による補正領域60と画像PIとの相対位置の調整を可能とする大きさ、つまり、カメラ本体に撮像光学系15を組み込む際に設定される寸法公差の最大値を満足する大きさからなることが好ましい。この補正領域60を分割することで得られる複数のエリア61ijの大きさは、適宜設定してよいものとする。 As shown in FIGS. 2A and 3, the shading correction table 57 includes a plurality of areas 61 ij (i = 1) obtained by dividing an area 60 (hereinafter, correction area) larger than the size of the image PI. , 2,... M, j = 1, 2,... N) is assigned a correction value α. The size of the correction area 60 is set, for example, when the relative position between the correction area 60 and the image PI can be adjusted by the position adjustment unit 53 described later, that is, when the imaging optical system 15 is incorporated in the camera body. It is preferable that the size satisfies a maximum value of the dimensional tolerance. The sizes of the plurality of areas 61 ij obtained by dividing the correction area 60 may be set as appropriate.

図2(b)は、y方向の中心yにおける断面での補正値の変化を示す図であり、図2(c)は、x方向の中心xにおける断面での補正値αの変化を示す図である。補正テーブルにおける補正値αは補正領域60の中心を最小値とし、補正領域60の周縁部に向けて大きくなるように設定される。つまり、撮像光学系15の周辺減光を補正することが可能となるように補正値αが設定される。 2B is a diagram showing a change in the correction value at the cross section at the center y c in the y direction, and FIG. 2C is a graph showing the change in the correction value α at the cross section at the center x c in the x direction. FIG. The correction value α in the correction table is set so that the center of the correction area 60 is the minimum value and increases toward the peripheral edge of the correction area 60. That is, the correction value α is set so that the peripheral light attenuation of the imaging optical system 15 can be corrected.

このシェーディング補正テーブル57に設けられる複数のエリア61ijのうち、シェーディング補正を行う際に用いられるエリアは予め設定されている。つまり、上述した補正領域60と画像PIとを仮想的に重畳したときに、補正領域60の中心60cと画像PIの中心Icとが一致するように補正領域60と画像PIとの相対位置が設定されている。 Of the plurality of areas 61 ij provided in the shading correction table 57, an area used when performing shading correction is set in advance. That is, when the correction area 60 and the image PI described above are virtually superimposed, the relative position between the correction area 60 and the image PI is set so that the center 60c of the correction area 60 and the center Ic of the image PI coincide with each other. Has been.

補正領域60の中心60cと画像PIの中心Icとが一致するように補正領域60と画像PIとの相対位置が設定されたシェーディング補正テーブル57を用いて、均一輝度面を撮像することで得られる画像PIのシェーディング補正処理を行った場合には、以下の問題点が生じる。   It is obtained by imaging a uniform luminance surface using a shading correction table 57 in which the relative position between the correction area 60 and the image PI is set so that the center 60c of the correction area 60 and the center Ic of the image PI coincide. When the shading correction process for the image PI is performed, the following problems occur.

実際のデジタルカメラ10においては、組み込まれる撮像光学系15の位置が設計通りとならない場合、つまり、撮像光学系15の光軸Lが画像PIの中心Icからずれる場合がある。以下、画像においてx方向について説明するが、画像のy方向に対してもx方向と同様であることから、ここでは、y方向についての説明は省略する。   In the actual digital camera 10, the position of the imaging optical system 15 to be incorporated may not be as designed, that is, the optical axis L of the imaging optical system 15 may deviate from the center Ic of the image PI. Hereinafter, the x direction in the image will be described. However, the y direction of the image is the same as the x direction, and therefore the description of the y direction is omitted here.

図4(b)の実線に示されるように、撮像光学系15の光軸Lが画像PIの中心Icに一致するように撮像光学系15が組み込まれている場合には、取得される画像PIにおける光量は、画像PIの中心Icを最大の光量値とし、光量値は画像PIの周縁部に向けて放物線状に減少していく。このような画像PIに対して、図4(a)で示される補正テーブルを用いてシェーディング補正を行うと、補正後の画像PI’における光量は略均一となる(図4(c)の実線参照)。   As shown by the solid line in FIG. 4B, when the imaging optical system 15 is incorporated so that the optical axis L of the imaging optical system 15 coincides with the center Ic of the image PI, the acquired image PI The amount of light at the center is the maximum light amount value at the center Ic of the image PI, and the light amount value decreases parabolically toward the peripheral edge of the image PI. When shading correction is performed on such an image PI using the correction table shown in FIG. 4A, the amount of light in the corrected image PI ′ becomes substantially uniform (see the solid line in FIG. 4C). ).

一方、図4(b)の点線で示されるように、撮像光学系15の光軸Lが画像PIの中心Icに対して−x方向にずれている場合、画像PIの中心Icからずれた位置において最大の光量値となる。このような画像PIに対して、図4(a)に示される補正テーブルを用いてシェーディング補正を行うと、補正後の画像PI’における光量値は画像PI’の中心部においては光量が均一とはなるが、その周縁部において、過補正により光量値が高くなる領域や、補正不足により光量値が低くなる領域が生じる。このような過補正や補正不足の領域が発生することで、得られる画像PI’は輝度ムラや色ムラが生じた画像となる。   On the other hand, when the optical axis L of the imaging optical system 15 is shifted in the −x direction with respect to the center Ic of the image PI, as shown by the dotted line in FIG. 4B, the position shifted from the center Ic of the image PI. In this case, the maximum light quantity value is obtained. When shading correction is performed on such an image PI using the correction table shown in FIG. 4A, the light quantity value in the corrected image PI ′ is uniform in the center of the image PI ′. However, in the peripheral portion, there are regions where the light amount value increases due to overcorrection and regions where the light amount value decreases due to insufficient correction. When such an overcorrection or undercorrection region occurs, the obtained image PI ′ becomes an image in which unevenness in brightness or color is generated.

本発明においては、後述する評価値算出部52や位置調整部53における処理を実行することで、シェーディング補正された画像において過補正や補正不足の領域が発生しない、つまり取得される画像に対して適切なシェーディング補正が行えるように、上述したシェーディング補正テーブル57の補正領域60と取得される画像PIとの相対位置をデジタルカメラ10の製造時に調整する。なお、シェーディング補正テーブル57の補正領域60と画像PIとの相対位置の調整としては、例えば画像に対するシェーディング補正テーブルの補正領域の位置を移動させることで、上述した相対位置を調整することが挙げられる。   In the present invention, by executing processing in the evaluation value calculation unit 52 and the position adjustment unit 53 described later, an overcorrected or undercorrected region does not occur in the shading corrected image, that is, for an acquired image. The relative position between the correction area 60 of the above-described shading correction table 57 and the acquired image PI is adjusted when the digital camera 10 is manufactured so that appropriate shading correction can be performed. The adjustment of the relative position between the correction area 60 of the shading correction table 57 and the image PI includes adjusting the relative position described above by moving the position of the correction area of the shading correction table with respect to the image, for example. .

評価値算出部52は、シェーディング補正部51により、シェーディング補正された画像PI’からR,G,Bの色成分毎の評価値を求める。図5に示すように、評価値を求める画像PI’の領域としては、例えば画像PI’の中心部の領域(図5中Hで示す領域)と、画像PI’の四隅の領域(図5中A,B,C,Dで示す領域)とからなる。以下、これら領域を評価領域と称して説明する。これら評価領域A,B,C,D,Hは、それぞれ同一のサイズ(同一の画素数)からなり、例えばシェーディング補正テーブル57における補正領域60の各エリア61ijと同一、又は整数倍の大きさから構成される。つまり、これら評価領域A,B,C,D,Hの評価値a,b,c,d,hとしては、例えば評価領域A,B,C,D,Hの各評価領域に含まれる画素の光量値の平均値や輝度値が挙げられる。なお、以下では、評価値a,b,c,d,hとして、各評価領域A,B,C,D,Hに含まれる画素の光量値の平均値を挙げて説明する。 The evaluation value calculation unit 52 obtains evaluation values for the R, G, and B color components from the image PI ′ subjected to the shading correction by the shading correction unit 51. As shown in FIG. 5, as the region of the image PI ′ for obtaining the evaluation value, for example, the central region of the image PI ′ (region indicated by H in FIG. 5) and the four corner regions of the image PI ′ (in FIG. 5). A, B, C, D). Hereinafter, these areas will be referred to as evaluation areas. These evaluation areas A, B, C, D, and H have the same size (the same number of pixels) and are, for example, the same as each area 61 ij of the correction area 60 in the shading correction table 57 or a size that is an integral multiple. Consists of That is, as the evaluation values a, b, c, d, and h of these evaluation areas A, B, C, D, and H, for example, the pixels included in the evaluation areas A, B, C, D, and H Examples include an average value of light quantity values and a luminance value. Hereinafter, the evaluation values a, b, c, d, and h will be described by taking the average value of the light amount values of the pixels included in each of the evaluation areas A, B, C, D, and H.

この評価値算出部52は、上述した評価領域A,B,C,D,Hにおける評価値a,b,c,d,hをそれぞれ算出した後、以下の(1)式を用いて各色成分におけるシェーディング量の左右差及び上下差を求める。以下、シェーディング量の左右差をp、シェーディング量の上下差をqとする。   The evaluation value calculation unit 52 calculates the evaluation values a, b, c, d, and h in the evaluation areas A, B, C, D, and H described above, and then uses the following equation (1) to calculate each color component. The left-right difference and the upper-lower difference of the shading amount are calculated. Hereinafter, the left-right difference in the shading amount is p, and the up-down difference in the shading amount is q.

Figure 0005062072
Figure 0005062072

位置調整部53は、評価値算出部52により算出されたR,G,Bの各色成分のシェーディング量の左右差p、上下差qが所定範囲内となるか否かを判定し、この判定結果に基づいて、シェーディング補正テーブル57における補正領域60と、取得された画像との相対位置を調整する。例えば、シェーディング量の左右差pの閾値としてk1が、上下差qの閾値としてk2が設定される。これら閾値k1、k2は、予め実験や計算等により得られる統計的な値が挙げられ、これら閾値の値が小さければ小さいほど、シェーディング補正後の画像PI’における明暗差が小さい、つまり輝度ムラや色ムラが抑えられることになる。   The position adjustment unit 53 determines whether the left-right difference p and the vertical difference q of the shading amounts of the R, G, and B color components calculated by the evaluation value calculation unit 52 are within a predetermined range. Based on the above, the relative position between the correction area 60 in the shading correction table 57 and the acquired image is adjusted. For example, k1 is set as the threshold value for the left-right difference p in the shading amount, and k2 is set as the threshold value for the vertical difference q. These threshold values k1 and k2 are statistical values obtained in advance through experiments, calculations, and the like. The smaller the threshold values, the smaller the light / dark difference in the image PI ′ after shading correction, that is, luminance unevenness or Color unevenness can be suppressed.

例えばシェーディング量の左右差pが−k1<p<k1であると判定された場合には、位置調整部53は、シェーディング補正テーブル57の補正領域60と画像PIとの位置調整は行わない。一方、シェーディング量の左右差pが−k1<p<k1でないと判定された場合には、以下の処理となる。まず、シェーディング量の左右差pの値が正の値となるか否か(p>0であるか否か)が判定される。シェーディング量の左右差pの値が正の値となる(p>0となる)場合には、シェーディング補正テーブル57の補正領域60を画像PIに対して−x方向に移動させる。一方、シェーディング量の左右差pの値が負の値となる(p<0となる)場合には、シェーディング補正テーブル57の補正領域60を画像PIに対して、x方向に1エリア分移動させる。   For example, when it is determined that the left-right difference p in the shading amount is −k1 <p <k1, the position adjustment unit 53 does not adjust the position between the correction region 60 of the shading correction table 57 and the image PI. On the other hand, when it is determined that the left-right difference p in the shading amount is not −k1 <p <k1, the following processing is performed. First, it is determined whether or not the value of the left-right difference p of the shading amount is a positive value (whether or not p> 0). When the value of the left-right difference p of the shading amount becomes a positive value (p> 0), the correction area 60 of the shading correction table 57 is moved in the −x direction with respect to the image PI. On the other hand, when the left-right difference p of the shading amount becomes a negative value (p <0), the correction area 60 of the shading correction table 57 is moved by one area in the x direction with respect to the image PI. .

同様にして、シェーディング量の上下差qが−k2<q<k2となる場合には、位置調整部53は、シェーディング補正テーブル57の補正領域60と画像PIとの位置調整は行わない。一方、シェーディング量の上下差qが−k2<q<k2でないと判定された場合には、以下の処理となる。まず、シェーディング量の上下差qの値が正の値となるか否か(q>0であるか否か)が判定される。シェーディング量の上下差qの値が正の値となる(q>0となる)場合には、シェーディング補正テーブル57の補正領域60を画像PIに対して−y方向に移動させる。一方、シェーディング量の上下差qの値が負の値となる(q<0となる)場合には、シェーディング補正テーブル57の補正領域60を画像PIに対して、y方向に1エリア分移動させる。   Similarly, when the vertical difference q of the shading amount is −k2 <q <k2, the position adjustment unit 53 does not adjust the position of the correction region 60 of the shading correction table 57 and the image PI. On the other hand, if it is determined that the shading amount difference q is not −k2 <q <k2, the following processing is performed. First, it is determined whether or not the value of the vertical difference q of the shading amount becomes a positive value (whether q> 0). When the value of the vertical difference q of the shading amount becomes a positive value (q> 0), the correction area 60 of the shading correction table 57 is moved in the −y direction with respect to the image PI. On the other hand, when the value of the vertical difference q of the shading amount becomes a negative value (q <0), the correction area 60 of the shading correction table 57 is moved by one area in the y direction with respect to the image PI. .

CPU70は、図示しない制御プログラムを実行することにより、デジタルカメラ10の各部を統括的に制御する。このCPU70には、レリーズボタン71や操作部72からの操作信号が入力されることから、CPU70は、入力される操作信号に基づいて、デジタルカメラ10の各部を制御する。例えばレリーズボタン71が操作された場合には、CPU70にはレリーズボタン71からの操作信号が入力されるので、CPU50はAE処理、AF処理、AWB処理を行った後、撮像処理を実行する。なお、操作部72は例えばデジタルカメラ10の各種設定を行う際に操作される十字ボタン等が挙げられる。   The CPU 70 comprehensively controls each unit of the digital camera 10 by executing a control program (not shown). Since the CPU 70 receives operation signals from the release button 71 and the operation unit 72, the CPU 70 controls each unit of the digital camera 10 based on the input operation signals. For example, when the release button 71 is operated, an operation signal from the release button 71 is input to the CPU 70, and thus the CPU 50 performs an AE process, an AF process, and an AWB process, and then executes an imaging process. The operation unit 72 includes, for example, a cross button that is operated when various settings of the digital camera 10 are performed.

次に、シェーディング補正テーブル57の調整を行う際の処理の流れを図6のフローチャートに基づいて説明する。この図6のフローチャートに示す処理は、デジタルカメラ10の製造時に行われる処理であり、また、これら処理はR,G,Bの色成分毎に実行される。   Next, the flow of processing when adjusting the shading correction table 57 will be described with reference to the flowchart of FIG. The process shown in the flowchart of FIG. 6 is a process performed when the digital camera 10 is manufactured, and these processes are executed for each of the R, G, and B color components.

ステップS101は、閾値k1、k2を設定する処理である。この閾値k1、k2の値は、ユーザによる操作部72の操作、或いはデジタルカメラ10に接続されるPC等を操作することで設定される。   Step S101 is processing for setting threshold values k1 and k2. The values of the threshold values k1 and k2 are set by operating the operation unit 72 by the user or operating a PC or the like connected to the digital camera 10.

ステップS102は、撮像を行う処理である。このステップS102の処理においては、均一輝度面を被写体とした撮像を実行する。このステップS102の処理を実行することで、画像データが取得される。なお、このステップS102において取得された画像データが、例えばR,G,Bの各色成分がベイヤー配列されたフィルタを有する撮像素子16により得られた画像データである場合には、画像処理部25は、画像データに対してベイヤー補間処理を施し、各画素においてR,G,Bの各色成分を有する画像データを生成する。   Step S102 is a process for performing imaging. In the process of step S102, imaging using a uniform luminance surface as a subject is executed. Image data is acquired by executing the processing in step S102. If the image data acquired in step S102 is image data obtained by the image sensor 16 having a filter in which, for example, R, G, and B color components are arranged in a Bayer array, the image processing unit 25 Then, Bayer interpolation processing is performed on the image data to generate image data having R, G, and B color components in each pixel.

ステップS103は、シェーディング補正を実行する処理である。このステップS103の処理はシェーディング補正部51にて実行される。   Step S103 is processing for performing shading correction. The processing in step S103 is executed by the shading correction unit 51.

ステップS104は、評価値を算出する処理である。このステップS104の処理は、評価値算出部52にて実行される。評価値算出部52は、シェーディング補正された画像PI’の評価領域A,B,C,D,Hにおける評価値a,b,c,d,hを求める。求めた各評価領域A,B,C,D,Hにおける評価値a,b,c,d,hは内蔵メモリ55に記録される。   Step S104 is processing for calculating an evaluation value. The process of step S104 is executed by the evaluation value calculation unit 52. The evaluation value calculation unit 52 obtains evaluation values a, b, c, d, and h in the evaluation areas A, B, C, D, and H of the image PI ′ subjected to shading correction. The obtained evaluation values a, b, c, d, h in the respective evaluation areas A, B, C, D, H are recorded in the built-in memory 55.

ステップS105は、シェーディング量の左右差p及び上下差qを初期化する処理である。このステップS105の処理も評価値算出部52にて実行される。このステップS105の処理は、シェーディング量の左右差p及び上下差qが内蔵メモリ55に記憶されているか否かに関係なく実行される。   Step S105 is processing for initializing the left-right difference p and the up-down difference q in the shading amount. The process of step S105 is also executed by the evaluation value calculation unit 52. The process of step S105 is executed regardless of whether the left-right difference p and the vertical difference q in the shading amount are stored in the built-in memory 55 or not.

ステップS106は、シェーディング量の左右差p及び上下差qを求める処理である。このステップS106の処理は、評価値算出部52にて実行される。評価値算出部52は、上述した(1)式に、評価値a,b,c,d,hを代入することで、シェーディング量の左右差p及び上下差qを求める。なお、(1)式においては、a/h、b/h、c/h、d/hは、それぞれ画像PI’の中心部に対する画像PI’の四隅のシェーディング量であることから、予めシェーディング量を求めた後に、シェーディング量の左右差p及び上下差qを求めることも可能である。このステップS106の処理により算出されたシェーディング量の左右差p及び上下差qは、内蔵メモリ55に記録される。   Step S106 is processing for obtaining the left-right difference p and the up-down difference q of the shading amount. The process of step S106 is executed by the evaluation value calculation unit 52. The evaluation value calculator 52 obtains the left-right difference p and the upper-lower difference q of the shading amount by substituting the evaluation values a, b, c, d, and h into the above-described equation (1). In the expression (1), a / h, b / h, c / h, and d / h are shading amounts at the four corners of the image PI ′ with respect to the central portion of the image PI ′, and therefore the shading amount in advance. It is also possible to obtain the left-right difference p and the up-down difference q of the shading amount. The left-right difference p and the upper-lower difference q of the shading amount calculated by the process of step S106 are recorded in the built-in memory 55.

ステップS107は、シェーディング量の左右差pの値が、ステップS101にて設定した閾値k1を用いた範囲内となるか否かを判定するステップである。このステップS107の処理は位置調整部53にて実行される。   Step S107 is a step of determining whether or not the value of the left-right difference p of the shading amount falls within the range using the threshold value k1 set in step S101. The processing in step S107 is executed by the position adjustment unit 53.

以下、シェーディング補正テーブル57における補正値αが、補正領域60の中心を最小値1とし、補正領域60の周縁部に向けて放物線状に高くなるように、補正領域60の各エリア61ijに割り振られている場合について説明する。 Hereinafter, the correction value α in the shading correction table 57 is assigned to each area 61 ij of the correction region 60 so that the center of the correction region 60 is the minimum value 1 and increases in a parabolic shape toward the peripheral edge of the correction region 60. The case will be described.

例えば撮像光学系15の光軸Lが画像PIの中心Icと一致する場合には、図4(b)の実線に示されるように、取得される光量値は、x方向の中心Icを最大値とし、周縁部に向けて低下する放物線状で示される。このような画像PIに対してシェーディング補正を行うと、例えば図4(c)の実線に示されるように、シェーディング補正が施された画像PI’の光量値は、略一定となる。このような場合には、シェーディング量の左右差pの値は小さく、位置調整部53は、−k1<p<k1を満足すると判定する。このような場合には、ステップS107の判定がYesとなることから、ステップS115に進む。   For example, when the optical axis L of the imaging optical system 15 coincides with the center Ic of the image PI, as shown by the solid line in FIG. And a parabolic shape that decreases toward the peripheral edge. When shading correction is performed on such an image PI, for example, as indicated by the solid line in FIG. 4C, the light quantity value of the image PI ′ subjected to the shading correction becomes substantially constant. In such a case, the value of the left-right difference p of the shading amount is small, and the position adjustment unit 53 determines that −k1 <p <k1 is satisfied. In such a case, since the determination in step S107 is Yes, the process proceeds to step S115.

一方、図4(b)の点線に示されるように、撮像光学系15の光軸Lが画像PIの中心Icから左方、又は右方にずれている場合には、光量値は画像PIの中心xcで最大値をとらない。このような画像に対してシェーディング補正を行うと、図4(c)の点線で示されるように、画像PI’の周縁部において過補正となる領域や、補正不足となる領域が発生する。撮像光学系15の光軸Lが画像PIの中心Icに対してx方向にずれている場合には、シェーディング補正を行うことで、画像の周縁部において、過補正となる領域や、補正不足となる領域が発生することから、シェーディング量の左右差pの値は、−k1<p<k1を満足しない。この場合には、ステップS107の判定がNoとなることから、ステップS108に進む。   On the other hand, as shown by the dotted line in FIG. 4B, when the optical axis L of the imaging optical system 15 is shifted to the left or right from the center Ic of the image PI, the light amount value is the value of the image PI. The maximum value is not taken at the center xc. When shading correction is performed on such an image, as indicated by a dotted line in FIG. 4C, an area that is overcorrected or an area that is undercorrected occurs at the peripheral edge of the image PI '. When the optical axis L of the imaging optical system 15 is deviated in the x direction with respect to the center Ic of the image PI, by performing shading correction, an area that is overcorrected or an insufficient correction at the periphery of the image. Therefore, the value of the left-right difference p of the shading amount does not satisfy −k1 <p <k1. In this case, since the determination in step S107 is No, the process proceeds to step S108.

上述したステップS107の判定でNoとなる場合、ステップS108に進む。ステップS107において、シェーディング量の左右差pが−k1<p<k1を満足していないことから、ステップS108の処理においてはシェーディング量の左右差pが正の値、つまりp>0であるか否かが判定される。シェーディング量の左右差pがp>0を満足している場合には、ステップS109に進む。一方、シェーディング量の左右差pがp>0を満足しない場合には、ステップS110に進む。なお、このステップS107の処理も位置調整部53にて実行される。   If the determination in step S107 is No, the process proceeds to step S108. In step S107, since the left-right difference p of the shading amount does not satisfy −k1 <p <k1, whether the left-right difference p of the shading amount is a positive value, that is, p> 0 in the process of step S108. Is determined. If the left-right difference p of the shading amount satisfies p> 0, the process proceeds to step S109. On the other hand, if the left-right difference p of the shading amount does not satisfy p> 0, the process proceeds to step S110. Note that the process of step S107 is also executed by the position adjustment unit 53.

ステップS109の処理は、シェーディング補正テーブル57の補正領域60と補正する画像PIとの相対位置を調整する処理である。このステップS109の処理も位置調整部53にて実行される。詳細には、ステップS109の処理は、ステップS108の処理でシェーディング量の左右差pがp>0を満足していると判定された場合に実行される。つまりシェーディング補正された画像PI’においては、画像PI’の左側周縁部におけるシェーディング量が画像PI’の右側周縁部におけるシェーディング量よりも大きい、つまり、画像PIの中心Icに対して撮影光学系15の光軸Lが右方にずれていることから、このステップS109の処理においては、シェーディング補正テーブル57の補正領域60を1エリア分−x方向に移動させて、該補正領域60と画像PIとの相対位置を調整する。このステップS109の処理が終了すると、ステップS103に戻る。   The process of step S109 is a process of adjusting the relative position between the correction area 60 of the shading correction table 57 and the image PI to be corrected. The process of step S109 is also executed by the position adjustment unit 53. Specifically, the process in step S109 is executed when it is determined in step S108 that the left-right difference p in the shading amount satisfies p> 0. That is, in the image PI ′ subjected to the shading correction, the shading amount at the left peripheral portion of the image PI ′ is larger than the shading amount at the right peripheral portion of the image PI ′, that is, the photographing optical system 15 with respect to the center Ic of the image PI. Is shifted to the right, in the process of step S109, the correction area 60 of the shading correction table 57 is moved in the -x direction by one area, and the correction area 60, the image PI, and Adjust the relative position of. When the process of step S109 is completed, the process returns to step S103.

ステップS110は、ステップS109の処理と同様に、シェーディング補正テーブル57の補正領域60と補正する画像PIとの相対位置を調整する処理である。詳細には、ステップS110の処理は、ステップS108の処理でシェーディング量の左右差pがp>0を満足していないと判定された場合に実行される。つまりシェーディング補正された画像PI’においては、画像PI’の左側周縁部におけるシェーディング量が画像PI’右側周縁部におけるシェーディング量よりも小さい、つまり、画像PIの中心Icに対して撮像光学系15の光軸Lが左方にずれていることから、このステップS110の処理においては、シェーディング補正テーブル57の補正領域60を1エリア分x方向に移動させて、該補正領域60と画像PIとの相対位置を調整する。このステップS110の処理が終了すると、ステップS103に戻る。   Step S110 is a process of adjusting the relative position between the correction area 60 of the shading correction table 57 and the image PI to be corrected, similarly to the process of step S109. Specifically, the process of step S110 is executed when it is determined in step S108 that the left-right difference p of the shading amount does not satisfy p> 0. That is, in the shading-corrected image PI ′, the shading amount at the left peripheral portion of the image PI ′ is smaller than the shading amount at the right peripheral portion of the image PI ′, that is, the image pickup optical system 15 has the center Ic of the image PI. Since the optical axis L is shifted to the left, in the process of step S110, the correction area 60 of the shading correction table 57 is moved in the x direction by one area, and the correction area 60 and the image PI are relative to each other. Adjust the position. When the process of step S110 ends, the process returns to step S103.

上述したように、ステップS107の処理で、シェーディング量の左右差pの値が、−k1<p<k1を満足する場合には、ステップS107の判定でYesとなり、ステップS115に進む。   As described above, when the value of the left-right difference p of the shading amount satisfies −k1 <p <k1 in the process of step S107, the determination in step S107 is Yes, and the process proceeds to step S115.

ステップS115は、シェーディング量の上下差qの値が、ステップS101にて設定した閾値k2を用いた範囲内となるか否かを判定するステップである。このステップS115の判定も位置調整部53にて実行される。撮像光学系15の光軸Lが画像PIの中心Icに略一致する場合、シェーディング補正を行うことで略一定の光量の画像PI’となることから、シェーディング量の上下差qの値は、−k2<q<k2を満足すると判定される。このような場合には、ステップS115の判定がYesとなることから、このようなシェーディング補正テーブル57の位置調整が終了する。   Step S115 is a step of determining whether or not the value of the difference q in the shading amount is within the range using the threshold value k2 set in step S101. The determination in step S115 is also executed by the position adjustment unit 53. When the optical axis L of the imaging optical system 15 substantially coincides with the center Ic of the image PI, the shading correction results in an image PI ′ having a substantially constant light amount. It is determined that k2 <q <k2. In such a case, the determination in step S115 is Yes, and thus the position adjustment of the shading correction table 57 is completed.

一方、撮像光学系15の光軸Lが画像PIの中心から上方、又は下方にずれている場合には、シェーディング補正を行うことで画像の上端部や下端部において、過補正となる領域や補正不足となる領域が発生することから、シェーディング量の上下差qの値は、−k2<q<k2を満足しなくなる。−k2<q<k2を満足しないと判定された場合には、ステップS115の判定がNoとなることから、ステップS116に進む。   On the other hand, when the optical axis L of the imaging optical system 15 is deviated upward or downward from the center of the image PI, an overcorrected region or correction is made at the upper end or lower end of the image by performing shading correction. Since an insufficient region occurs, the value of the difference q in the shading amount does not satisfy −k2 <q <k2. If it is determined that −k2 <q <k2 is not satisfied, the determination in step S115 is No, and the process proceeds to step S116.

上述したステップS115の判定でNoとなる場合、ステップS116に進む。ステップS115において、シェーディング量の上下差qが−k2<q<k2を満足していないことから、ステップS116の処理においてはシェーディング量の上下差qが正の値、つまりq>0であるか否かが判定される。シェーディング量の上下差qがq>0を満足している場合には、ステップS117に進む。一方、シェーディング量の上下差qがq>0を満足しない場合には、ステップS118に進む。   If the determination in step S115 is No, the process proceeds to step S116. In step S115, since the vertical difference q of the shading amount does not satisfy −k2 <q <k2, whether the vertical difference q of the shading amount is a positive value, that is, q> 0 in the process of step S116. Is determined. When the shading amount vertical difference q satisfies q> 0, the process proceeds to step S117. On the other hand, if the shading amount difference q does not satisfy q> 0, the process proceeds to step S118.

ステップS117の処理は、シェーディング補正テーブル57の補正領域60と画像PIとの相対位置を調整する処理である。詳細には、ステップS117の処理は、ステップS116の処理でシェーディング量の上下差qがq>0を満足していると判定された場合に実行される。つまりシェーディング補正された画像PI’においては、画像PI’の上端部におけるシェーディング量が画像PI’の下端部におけるシェーディング量よりも大きい、つまり、取得される画像PIの中心Icに対して撮像光学系15の光軸Lが上方にずれていることから、このステップS117の処理においては、シェーディング補正テーブル57の補正領域60を1エリア分−y方向に移動させて、シェーディング補正テーブル57の補正領域60と画像PIとの相対位置を調整する。このステップS117の処理が終了すると、ステップS103に戻る。   The process of step S117 is a process of adjusting the relative position between the correction area 60 of the shading correction table 57 and the image PI. Specifically, the process of step S117 is executed when it is determined in step S116 that the shading amount difference q satisfies q> 0. That is, in the image PI ′ subjected to the shading correction, the shading amount at the upper end portion of the image PI ′ is larger than the shading amount at the lower end portion of the image PI ′, that is, the imaging optical system with respect to the center Ic of the acquired image PI. Since the 15 optical axes L are displaced upward, in the process of step S117, the correction area 60 of the shading correction table 57 is moved in the -y direction by one area, and the correction area 60 of the shading correction table 57 is moved. And the relative position of the image PI are adjusted. When the process of step S117 ends, the process returns to step S103.

ステップS118は、ステップS117の処理と同様に、シェーディング補正テーブル57の補正領域60と画像PIとの相対位置を調整する処理である。詳細には、ステップS118の処理は、ステップS116の処理でシェーディング量の上下差qがq>0を満足していないと判定された場合に実行される。つまりシェーディング補正された画像においては、画像PI’の上端部におけるシェーディング量が画像PI’の下端部におけるシェーディング量よりも小さい、つまり、画像PIの中心Icに対して撮像光学系15の光軸Lが下方にずれていることから、このステップS118の処理においては、シェーディング補正テーブル57の補正領域60を1エリア分y方向に移動させて、該補正領域60と画像PIとの相対位置を調整する。このステップS110の処理が終了すると、ステップS103に戻る。   Step S118 is a process of adjusting the relative position between the correction area 60 of the shading correction table 57 and the image PI, similarly to the process of step S117. Specifically, the process in step S118 is executed when it is determined in step S116 that the shading amount difference q does not satisfy q> 0. That is, in the shading-corrected image, the shading amount at the upper end portion of the image PI ′ is smaller than the shading amount at the lower end portion of the image PI ′, that is, the optical axis L of the imaging optical system 15 with respect to the center Ic of the image PI. Is shifted downward, in the process of step S118, the correction area 60 of the shading correction table 57 is moved in the y direction by one area, and the relative position between the correction area 60 and the image PI is adjusted. . When the process of step S110 ends, the process returns to step S103.

ステップS109、ステップS110、ステップS117及びステップS118の処理が終了すると、ステップS103に戻り、再度シェーディング補正が実行される。この場合、補正領域60と画像PIとの相対位置が調整されたシェーディング補正テーブル57を用いたシェーディング補正が実行される。この場合も、再度、ステップS105〜ステップS107の処理が実行され、ステップS107の処理においてシェーディング量の左右差pの値が−k1<p<k1を満足し、かつ、ステップS115の処理においてシェーディング量の上下差qの値が−k2<q<k2を満足するまで、これら処理が繰り返される。これら処理を実行することで、撮像光学系15の光軸Lが画像PIの中心Icに一致しないように撮像光学系15がデジタルカメラ10に組み込まれている場合であっても、シェーディング補正デテーブル57の補正領域60と画像PIとの相対位置の調整を容易に行うことができる。このような補正テーブルの調整を行うことで、ユーザが撮像することで取得される画像に対して適切なシーディング補正を施すことができ、結果的に色ムラや輝度ムラを抑制した画像を取得することができる。   When the processing of step S109, step S110, step S117, and step S118 ends, the process returns to step S103, and shading correction is performed again. In this case, shading correction using the shading correction table 57 in which the relative position between the correction area 60 and the image PI is adjusted is executed. Also in this case, the processing of step S105 to step S107 is executed again, the value of the left-right difference p of the shading amount satisfies −k1 <p <k1 in the processing of step S107, and the shading amount in the processing of step S115. These processes are repeated until the value of the vertical difference q satisfies the condition −k2 <q <k2. By executing these processes, even when the imaging optical system 15 is incorporated in the digital camera 10 so that the optical axis L of the imaging optical system 15 does not coincide with the center Ic of the image PI, the shading correction table is corrected. The relative position between the 57 correction areas 60 and the image PI can be easily adjusted. By adjusting the correction table in this way, it is possible to perform appropriate seeding correction on an image acquired by the user capturing an image, and as a result, an image with suppressed color unevenness and brightness unevenness is acquired. can do.

本実施形態では、ベイヤー補間された後のR,G,Bの各色成分を有する画像データを用いたシェーディング補正について説明しているが、これに限定する必要はなく、例えば画像処理が施される前の画像データ(例えばRAW画像データ)に対するシェーディング補正を行うことも可能である。この場合、評価値として、各評価領域に対応する画素の輝度値や、ホワイトバランス評価値を用いればよい。   In this embodiment, shading correction using image data having R, G, and B color components after Bayer interpolation has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, image processing is performed. It is also possible to perform shading correction on the previous image data (for example, RAW image data). In this case, the luminance value of the pixel corresponding to each evaluation region or the white balance evaluation value may be used as the evaluation value.

本実施形態では、カメラシステムとしてデジタルカメラを例に取り上げているが、これに限定する必要はなく、デジタルカメラと、該デジタルカメラに接続される画像処理装置とからなるカメラシステムであってもよい。この場合、デジタルカメラによってRAW画像データを取得し、この取得されたRAW画像データを画像処理装置に出力する。画像処理装置では、入力されるRAW画像データを用いて、シェーディング補正を行う際のシェーディング補正テーブルと、補正する画像との相対位置を調整すればよい。また、この場合、画像処理装置においてシェーディング補正テーブルの調整を行った後、調整されたシェーディング補正テーブルをデジタルカメラの内蔵メモリに記憶させておけばよい。   In this embodiment, a digital camera is taken as an example of the camera system, but the present invention is not limited to this, and a camera system including a digital camera and an image processing apparatus connected to the digital camera may be used. . In this case, the RAW image data is acquired by the digital camera, and the acquired RAW image data is output to the image processing apparatus. In the image processing apparatus, the input RAW image data may be used to adjust the relative position between the shading correction table used for shading correction and the image to be corrected. In this case, after the shading correction table is adjusted in the image processing apparatus, the adjusted shading correction table may be stored in the built-in memory of the digital camera.

本実施形態では、シェーディング量の左右差p及び上下差qを算出し、これら値が閾値の範囲内となるように、シェーディング補正テーブルの補正領域と画像との相対位置を調整しているが、これに限定される必要はなく、例えば評価領域A,B,C,D,Hの各評価値a,b,c,d,hが予め設定された閾値の範囲内となるようにシェーディング補正テーブルの補正領域と画像との相対位置を調整する、又は、評価領域Xに対する評価領域A,B,C,Dの各シェーディング量が予め設定された閾値の範囲内となるようにシェーディング補正テーブルの補正領域と画像との相対位置を調整することも可能である。   In this embodiment, the left-right difference p and the upper-lower difference q of the shading amount are calculated, and the relative position between the correction area of the shading correction table and the image is adjusted so that these values are within the threshold range. The shading correction table is not necessarily limited to this, and for example, the evaluation values a, b, c, d, and h of the evaluation areas A, B, C, D, and H are within a preset threshold range. The correction of the shading correction table is performed such that the relative position between the correction area and the image is adjusted, or the shading amounts of the evaluation areas A, B, C, and D with respect to the evaluation area X are within a preset threshold range. It is also possible to adjust the relative position between the region and the image.

本実施形態においては、デジタルカメラの製造時に、シェーディング補正を行う際のシェーディング補正テーブルと補正する画像との相対位置を調整する場合について説明しているが、これに限定される必要はなく、例えば撮影の前段階の処理として、ユーザに操作によって均一輝度面を撮影したときに、シェーディング補正を行う際のシェーディング補正テーブルの補正領域と画像との相対位置の調整を行えるようにしてもよい。   In the present embodiment, the case of adjusting the relative position between the shading correction table and the image to be corrected when performing the shading correction at the time of manufacturing the digital camera is described. However, the present invention is not limited to this. As a pre-shooting process, when a uniform luminance surface is shot by a user operation, the relative position between the correction area of the shading correction table and the image when performing shading correction may be adjusted.

撮影の前段階の処理として、シェーディング補正を行う際のシェーディング補正テーブルの補正領域と画像との相対位置の調整を行う他の実施形態としては、例えば撮影時のズーム倍率に合わせて、シェーディング補正テーブルの補正領域と補正対象となる画像との相対位置の調整を行うことが挙げられる。この場合、ズームレンズの位置を検出する検出手段をデジタルカメラ内部に設け、このズームレンズの位置を検出する。この検出結果と、シェーディング補正テーブルの補正領域と補正対象となる画像との相対位置とを対応付けて記憶させておけば、撮影時のズームレンズの位置(ズーム倍率)に応じた、シェーディング補正を行うことが可能となる。なお、この場合、予め、ズームレンズの位置(又はズーム倍率)と補正領域と補正対象となる画像との相対位置とが設定されたシェーディング補正テーブルを、ズームレンズの位置(ズーム倍率)に合わせて複数記憶させておき、シェーディング補正時には、ズームレンズの位置に応じたシェーディング補正テーブルを読み出せばよい。また、この場合、カメラ本体に対してレンズ鏡筒が着脱可能な、所謂一眼レフタイプのデジタルカメラの場合には、装着時にカメラ本体と電気的に接続されるメモリをレンズ鏡筒に内蔵させておき、このメモリにズームレンズの位置に応じたシェーディング補正テーブルを記憶させておけばよい。   As another process for adjusting the relative position between the correction area of the shading correction table and the image at the time of performing shading correction as a process before shooting, for example, the shading correction table according to the zoom magnification at the time of shooting is used. And adjusting the relative position between the correction area and the image to be corrected. In this case, detection means for detecting the position of the zoom lens is provided inside the digital camera, and the position of the zoom lens is detected. If this detection result and the relative position between the correction area of the shading correction table and the image to be corrected are stored in association with each other, shading correction according to the position (zoom magnification) of the zoom lens at the time of shooting is performed. Can be done. In this case, the shading correction table in which the position of the zoom lens (or zoom magnification) and the relative position between the correction area and the image to be corrected are set in advance according to the position of the zoom lens (zoom magnification). A plurality of data is stored, and when shading correction is performed, a shading correction table corresponding to the position of the zoom lens may be read. In this case, in the case of a so-called single-lens reflex digital camera in which the lens barrel can be attached to and detached from the camera body, a memory that is electrically connected to the camera body at the time of mounting is built in the lens barrel. In addition, a shading correction table corresponding to the position of the zoom lens may be stored in this memory.

デジタルカメラの構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of a digital camera. シェーディング補正テーブルの概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of a shading correction table. シェーディング補正テーブルの概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of a shading correction table. シェーディング補正テーブルにおける補正値の一例と、取得される画像の考光量値の分布状態と、シェーディング補正後の考慮うちの分布状態とを示す図である。It is a figure which shows an example of the correction value in a shading correction table, the distribution state of the consideration amount value of the image acquired, and the distribution state of the consideration after shading correction. 画像の評価領域を示す図である。It is a figure which shows the evaluation area | region of an image. テーブル調整を行う処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the process which performs table adjustment.

符号の説明Explanation of symbols

10…デジタルカメラ、35…画像処理部、51…シェーディング補正部、52…評価値算出部、53…位置調整部、57…シェーディング補正テーブル、60…補正領域、   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Digital camera, 35 ... Image processing part, 51 ... Shading correction part, 52 ... Evaluation value calculation part, 53 ... Position adjustment part, 57 ... Shading correction table, 60 ... Correction area | region,

Claims (6)

被写体光を光電変換することで画像を取得する画像取得部と、
前記画像取得部により取得された画像のサイズよりも大きい補正領域を複数の領域に分割し、分割された複数の領域のそれぞれにシェーディング補正時の補正値が割り当てられた補正テーブルと、
前記補正テーブルにおける前記補正領域と前記画像との相対位置が予め設定された状態で、前記画像に対応する領域に割り当てられた補正値を前記補正テーブルから読み出して、前記画像に対するシェーディング補正を行うシェーディング補正部と、
前記シェーディング補正部により補正された画像を用いて、該画像の中心部及び画像の周縁部を評価領域とする評価値を前記評価領域毎に算出する評価値算出部と、
前記評価値算出部により算出された前記評価領域毎の前記評価値に基づいて、前記画像と前記補正領域との相対位置を調整する位置調整部と、
を備えたことを特徴とするカメラシステム。
An image acquisition unit that acquires an image by photoelectrically converting subject light;
A correction table in which a correction area larger than the size of the image acquired by the image acquisition unit is divided into a plurality of areas, and a correction value at the time of shading correction is assigned to each of the plurality of divided areas;
Shading for performing shading correction on the image by reading out the correction value assigned to the area corresponding to the image with the relative position between the correction area and the image in the correction table set in advance. A correction unit;
Using the image corrected by the shading correction unit, an evaluation value calculation unit that calculates an evaluation value for each evaluation region, with the central portion of the image and the peripheral portion of the image as an evaluation region;
A position adjustment unit that adjusts a relative position between the image and the correction region based on the evaluation value for each of the evaluation regions calculated by the evaluation value calculation unit;
A camera system comprising:
請求項1記載のカメラシステムにおいて、
前記評価値算出部は、前記画像の中心部の評価領域の評価値と、前記画像の周縁部の評価領域の評価値とを用いて、前記画像の中心部に対する画像の周縁部のシェーディング量をさらに求め、
前記位置調整部は、算出されたシェーディング量が予め設定された範囲から外れる場合に、前記画像と前記補正テーブルの補正領域との相対位置を調整することを特徴とするカメラシステム。
The camera system according to claim 1,
The evaluation value calculation unit uses the evaluation value of the evaluation region at the center of the image and the evaluation value of the evaluation region at the periphery of the image to calculate the shading amount of the periphery of the image with respect to the center of the image. Seeking further,
The position adjustment unit adjusts a relative position between the image and a correction area of the correction table when the calculated shading amount is out of a preset range.
請求項2記載のカメラシステムにおいて、
前記位置調整部による前記画像と前記補正テーブルの補正領域との相対位置の調整は、前記評価値算出部により算出された前記シェーディング量が、前記予め設定された範囲内となるまで繰り返し実行されることを特徴とするカメラシステム。
The camera system according to claim 2, wherein
The adjustment of the relative position between the image and the correction area of the correction table by the position adjustment unit is repeatedly executed until the shading amount calculated by the evaluation value calculation unit falls within the preset range. A camera system characterized by that.
請求項1〜3のいずれか1項に記載のカメラシステムにおいて、
前記評価値算出部は、前記画像の四隅を該画像の周縁部とした前記評価領域の評価値を算出することを特徴とするカメラシステム。
The camera system according to any one of claims 1 to 3,
The evaluation value calculation unit calculates an evaluation value of the evaluation region in which the four corners of the image are peripheral portions of the image.
請求項4記載のカメラシステムにおいて、
前記評価値算出部は、前記評価領域の評価値から、前記画像の中心部に対する該画像の四隅のシェーディング量をそれぞれ求め、
前記位置調整部は、前記画像の中心部に対する該画像の四隅のシェーディング量の左右差及び上下差が予め設定された範囲から外れる場合に、前記画像と前記補正テーブルの補正領域との相対位置を調整することを特徴とするカメラシステム。
The camera system according to claim 4, wherein
The evaluation value calculation unit obtains the shading amounts at the four corners of the image with respect to the central part of the image from the evaluation value of the evaluation region,
The position adjustment unit determines a relative position between the image and the correction area of the correction table when the left-right difference and the vertical difference of the shading amount of the four corners of the image with respect to the center of the image are out of a preset range. A camera system characterized by adjusting.
被写体光を光電変換することで画像を取得する画像取得工程と、
前記画像取得工程により取得された画像のサイズよりも大きい補正領域を複数の領域に分割し、分割された複数の領域のそれぞれにシェーディング補正時の補正値が割り当てられた補正テーブルにおける前記補正領域と前記画像との相対位置が予め設定された状態で、前記画像に対応する領域に割り当てられた補正値を前記補正テーブルから読み出して、前記画像に対するシェーディング補正を行うシェーディング補正工程と、
前記シェーディング補正工程により補正された画像を用いて、該画像の中心部及び画像の周縁部を評価領域とする評価値を前記評価領域毎に算出する評価値算出工程と、
前記評価値算出工程により算出された前記評価領域毎の前記評価値に基づいて、前記画像と前記補正領域との相対位置を調整する位置調整工程と、
を備えたことを特徴とするテーブル調整方法。
An image acquisition step of acquiring an image by photoelectrically converting subject light;
A correction area larger than the size of the image acquired by the image acquisition step is divided into a plurality of areas, and the correction area in the correction table in which a correction value at the time of shading correction is assigned to each of the divided areas A shading correction step of reading a correction value assigned to an area corresponding to the image from the correction table and performing a shading correction on the image in a state where a relative position with the image is set in advance.
Using the image corrected by the shading correction step, an evaluation value calculating step for calculating for each evaluation region an evaluation value having the central portion of the image and the peripheral portion of the image as an evaluation region;
A position adjustment step of adjusting a relative position between the image and the correction region based on the evaluation value for each of the evaluation regions calculated by the evaluation value calculation step;
A table adjustment method characterized by comprising:
JP2008178251A 2008-07-08 2008-07-08 Camera system and table adjustment method Expired - Fee Related JP5062072B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008178251A JP5062072B2 (en) 2008-07-08 2008-07-08 Camera system and table adjustment method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008178251A JP5062072B2 (en) 2008-07-08 2008-07-08 Camera system and table adjustment method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010021649A JP2010021649A (en) 2010-01-28
JP5062072B2 true JP5062072B2 (en) 2012-10-31

Family

ID=41706142

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008178251A Expired - Fee Related JP5062072B2 (en) 2008-07-08 2008-07-08 Camera system and table adjustment method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5062072B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101472853B1 (en) * 2013-07-17 2014-12-16 (주)탑중앙연구소 System for testing camera module optic axis matching and method for testing camera module optic axis matching using the same

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104919352B (en) 2013-01-10 2017-12-19 奥林巴斯株式会社 Camera device and method for correcting image and image processing apparatus and image processing method
WO2016194234A1 (en) 2015-06-05 2016-12-08 オリンパス株式会社 Image processing device, imaging device, microscope system, image processing method, and image processing program
JPWO2017068655A1 (en) * 2015-10-20 2018-08-09 オリンパス株式会社 Image processing apparatus, image processing system, microscope system, image processing method, and image processing program
CN114494005A (en) * 2020-10-23 2022-05-13 Oppo广东移动通信有限公司 Image processing method, image processing device, storage medium and electronic equipment

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006165784A (en) * 2004-12-03 2006-06-22 Canon Inc Image pickup device
JP2008053931A (en) * 2006-08-23 2008-03-06 Fujifilm Corp Imaging apparatus
JP4682181B2 (en) * 2007-11-19 2011-05-11 シャープ株式会社 Imaging apparatus and electronic information device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101472853B1 (en) * 2013-07-17 2014-12-16 (주)탑중앙연구소 System for testing camera module optic axis matching and method for testing camera module optic axis matching using the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010021649A (en) 2010-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100938167B1 (en) Device for correcting quantity of ambient light, method for correcting quantity of ambient light, electronic information apparatus, control program and readable recording medium
CN101753843A (en) Image sensing apparatus and control method therefor
US20120162467A1 (en) Image capture device
KR101795604B1 (en) Auto focuse adjusting apparatus and controlling method thereof
JP5657184B2 (en) Imaging apparatus and signal processing method
JP5062072B2 (en) Camera system and table adjustment method
JP4523629B2 (en) Imaging device
JP2015041900A (en) Image processing device, its control method, and control program
JP2016105568A (en) Imaging apparatus
JP4993670B2 (en) Imaging apparatus and control method thereof
JP5532621B2 (en) Electronic camera and image processing program
US10425602B2 (en) Image processing apparatus, image processing method, and computer-readable recording medium
JP2006253970A (en) Imaging apparatus, shading correction data generating method, and program
EP4002830B1 (en) Image pick up apparatus, image pick up method, and storage medium
JP6602954B2 (en) Focus position detection apparatus and focus position detection method
JP4705146B2 (en) Imaging apparatus and imaging method
JP5880121B2 (en) Image processing device
JP4989243B2 (en) Imaging device and subject detection method thereof
JP5091091B2 (en) Imaging apparatus, autofocus control method thereof, and control program
JP6645690B2 (en) Automatic focus adjustment device, imaging device, and automatic focus adjustment method
JP5659574B2 (en) Image processing apparatus, imaging apparatus, and image processing program
JP5445053B2 (en) Imaging apparatus and image correction program
JP5641411B2 (en) Imaging apparatus, electronic device, image processing system, and computer-readable recording medium
JP2009044236A (en) White balance adjustment device and white balance adjustment method
JP6011022B2 (en) Image processing apparatus, image processing program, and image processing method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110505

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111115

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120529

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120710

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120723

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5062072

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150817

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150817

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees