JP5300591B2 - 画像処理装置およびその方法 - Google Patents
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Description
図1はディジタルカメラの外観図と垂直断面図である。
詳細は後述するが、A/D423および画像処理部425は、測光部414によって決められた時間内において、露光条件生成部427の制御によって時分割露光された画像を処理し、被写体の複数の撮像データを取得する。
振れ補正部428は、coded exposure(以下、コード化露光)と呼ばれる技術を用いて手振れなどによる画像の暈けを補正する。コード化露光は、指定された露光時間の間にシャッタを不規則に開閉し(以下、フラッタシャッタ(flutter shutter))、得られた画像とシャッタの開閉パターンの相関を用いて画像の暈けを補正する技術である。
Iblur(x, y) = 1/T・∫th(t)I{x・cosθ(T-t)+y・sinθ(T-t), -x・sinθ(T-t)+y・cosθ(T-t)}dt
= 1/T・∫th(T-t)I{x・cosθ(t)+y・sinθ(t), -x・sinθ(t)+y・cosθ(t)}dt …(1)
= 1/T・∫ωh(θ)/ω(θ)・I{x・cosθ+y・sinθ, -x・sinθ+y・cosθ}dθ …(2)
= 1/T・∫ωh'(θ)・I{x・cosθ+y・sinθ, -x・sinθ+y・cosθ}dθ …(3)
ここで、関数h(t)はシャッタの開閉を表し、シャッタ開は1、シャッタ閉は0、
積分範囲はt=0〜T、
積分範囲はω=0〜ω。
Iblur(r, Θ) = 1/T・∫ωh'(θ)I(r, Θ-θ)dθ
= 1/T・(h'*I)(r, Θ) …(4)
ここで、式(3)における(x, y)はr(cosΘ, sinΘ)である。
図5はPSFの作成(S204)を説明するフローチャートである。
式(4)を周波数空間上に変換すると次式が得られる。
Iblur(f, ρ) = 1/T・H'(f, ρ)I(f, ρ) …(5)
ここで、fはrの周波数変換に対応する変数、
ρはΘの周波数変換に対応する変数。
本実施例は、フラッタシャッタを採用せず、時分割露光によって得た画像を撮影画像として採用するか否かの振り分けによって、コード化露光処理と同等の処理を実現する。
振り分けパターンは、予め用意した何種類かのパターンを保持しておいてもよいし、また、被写体や撮影モードに応じて撮影ごとに作成してもよい。ただし、振り分けパターンは、周波数特性が0にならないよう周期性をもたないことが必須である。また、周期が撮影時間に比べ充分に長いことが望ましい。このような振り分けパターンの作成には、例えば、周期の非常に長いことで知られているメルセンヌ・ツイスタのような疑似乱数生成方法を用いることが考えられる。
振れ補正部428が動き検出用画像から検出する動き情報は、水平方向の変位(以下、水平振れ)、垂直方向の変位(以下、垂直振れ)、回転方向の変位(以下、回転振れ)を示す。振れ補正部428は、まず、水平振れと垂直振れを検出し、次に、回転振れを検出する。これは、手振れの特性から回転振れよりも、水平振れと垂直振れの方が大きいと予想されるためである。なお、動き情報検出部426の出力を利用して、カメラの振動を打ち消すように撮影レンズ200や撮像デバイス418を駆動して水平振れと垂直振れを補正する場合は、水平振れと垂直振れの検出は不要である。
二つのコード化露光処理によって得られる二つの補正した撮像データを合成する統合処理は、撮像データの同座標の画素データ同士を単純加算する処理でよい。これは、二つの振り分けパターンが互いに反転パターンであるからである。
Claims (13)
- 撮像部によって時分割露光された複数の撮像データを入力する入力手段と、
分配パターンに従い、前記複数の撮像データを合成用画像に分配する分配手段、前記合成用画像を合成した合成撮像データを生成する合成手段、並びに、前記分配パターンおよび前記撮像部または被写体の動き量に基づき、前記合成撮像データの振れを補正する補正手段をそれぞれ備える第一および第二の処理手段と、
前記第一および第二の処理手段がそれぞれ出力する補正後の撮像データを合成した撮像データを生成する統合手段とを有することを特徴とする画像処理装置。 - 前記第一の処理手段の分配パターンと、前記第二の処理手段の分配パターンは互いに反転パターンであることを特徴とする請求項1に記載された画像処理装置。
- 前記分配手段は、前記分配パターンに従い、前記複数の撮像データをランダムに前記合成用画像または動き検出用画像に分配し、前記動き検出用画像は前記動き量の検出に使用されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載された画像処理装置。
- 前記第一および第二の処理手段はそれぞれ、前記時分割露光の際の前記撮像部または前記被写体の動き量を検出する検出手段を有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載された画像処理装置。
- 前記分配手段は、前記分配パターンに従い、前記複数の撮像データを前記合成用画像または動き検出用画像に分配することを特徴とする請求項4に記載された画像処理装置。
- 前記検出手段は、前記動き検出用画像の撮像データから前記動き量を検出することを特徴とする請求項5に記載された画像処理装置。
- 撮像部によって時分割露光された複数の撮像データを入力する入力手段と、
分配パターンに従い、前記複数の撮像データを合成用画像または動き検出用画像に分配する分配手段、前記動き検出用画像の撮像データから前記時分割露光の際の前記撮像部または被写体の動き量を検出する検出手段、前記合成用画像を合成した合成撮像データを生成する合成手段、並びに、前記分配パターンおよび前記動き量に基づき、前記合成撮像データの振れを補正する補正手段をそれぞれ備える複数の処理手段と、
前記複数の処理手段がそれぞれ出力する補正後の撮像データを合成して、振れ補正後の撮像データを生成する統合手段とを有することを特徴とする画像処理装置。 - 前記統合手段は、前記複数の処理手段それぞれの分配パターンが示す、前記複数の撮像データを前記合成用画像に分配する割合を総和し、前記合成した撮像データの各画素値を前記総和で除算することを特徴とする請求項7に記載された画像処理装置。
- 前記分配手段は、前記分配パターンに従い、前記複数の撮像データをランダムに前記合成用画像または前記動き検出用画像に分配することを特徴とする請求項7または請求項8に記載された画像処理装置。
- 前記補正手段は、前記分配パターンと前記動き量に基づき、点像分布関数を作成する作成手段、および、前記点像分布関数を用いて、前記合成撮像データをデコンボリューションする手段を有することを特徴とする請求項1から請求項9の何れか一項に記載された画像処理装置。
- 撮像部によって時分割露光された複数の撮像データを入力する入力ステップと、
分配パターンに従い、前記複数の撮像データを合成用画像に分配する分配処理、前記合成用画像を合成した合成撮像データを生成する合成処理、並びに、前記分配パターンおよび前記撮像部または被写体の動き量に基づき、前記合成撮像データの振れを補正する補正処理をそれぞれ行う第一および第二の処理ステップと、
前記第一および第二の処理ステップで得られる補正後の撮像データを合成した撮像データを生成する統合ステップとを有することを特徴とする画像処理方法。 - 撮像部によって時分割露光された複数の撮像データを入力する入力ステップと、
分配パターンに従い、前記複数の撮像データを合成用画像または動き検出用画像に分配する分配処理、前記動き検出用画像の撮像データから前記時分割露光の際の前記撮像部または被写体の動き量を検出する検出処理、前記合成用画像を合成した合成撮像データを生成する合成処理、並びに、前記分配パターンおよび前記動き量に基づき、前記合成撮像データの振れを補正する補正処理をそれぞれ行う複数の処理ステップと、
前記複数の処理ステップがそれぞれ出力する補正後の撮像データを合成して、振れ補正後の撮像データを生成する統合ステップとを有することを特徴とする画像処理方法。 - コンピュータを請求項1から請求項10の何れか一項に記載された画像処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。
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