JP5454348B2 - 撮像装置および画像処理装置 - Google Patents
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Description
1.実施の形態(遠点用と近点用の補正フィルタを切り替えてデブラー処理を行う撮像装置の例)
2.変形例1(ラインを間引いて取得した撮像データにデブラー処理を施す例)
3.変形例2(特定の色成分(G,B)にデブラー処理を施す例)
4.その他の変形例
[撮像装置1の全体構成]
図1は、本発明の一実施の形態に係る撮像装置(撮像装置1)の機能ブロック図である。撮像装置1は、撮像レンズ10、撮像素子11、画像処理部12、撮像素子駆動部13、情報検出部14および制御部15を備えたものである。この撮像装置1は、例えばカメラ付き携帯電話機等に搭載されるものであり、QRコード等の2次元バーコードを近接して撮影するモード(マクロ撮影モード)と、遠方にある物体を撮影するモード(通常撮影モード)とを切り替え可能となっている。本実施の形態において、通常撮影モードでは、被写体が遠方にある場合の遠方撮影を想定している。他方、マクロ撮影モードでは、被写体が近接している状態での近接撮影を想定している。
図4に、この画像処理部12の一例について示す。画像処理部12は、例えば、前処理部120、記憶部121、デブラー処理部122、補正係数選択部123および保持部124を備えている。尚、この画像処理部12が、本発明の画像処理装置の一具体例に相当する。
f(x,y)×h(x,y)=g(x,y) ………(1)
1/h(x,y) ………(2)
図5(A)は、通常撮影モードにおける光線取得の様子を模式的に表したものである。このように、撮像装置1では、例えば通常撮影モードにおいて、物体(被写体)からの光線L1は、撮像レンズ10を通過した後、撮像素子11へ到達する。撮像素子11では、撮像素子駆動部13の制御により、受光信号がライン順次に読み出されることにより、撮像データD0(遠方物体の撮像データ)を取得する。取得された撮像データD0は、画像処理部13に供給され、画像処理部12が、その撮像データD0に対し、所定の画像処理を施し、画像データDoutとして出力する。
具体的には、まず、デブラー処理の前処理として、前処理部120が、例えば欠陥補正処理、ノイズ除去処理、ホワイトバランス調整処理、シェーディング補正処理、Y/C分離処理等の各種画像処理を施す。具体的には、欠陥補正処理は、撮像データD0に含まれる欠陥(撮像素子11の素子自体の異常に起因した欠陥)を補正する処理である。ノイズ除去処理は、撮像データに含まれるノイズ(例えば、暗い場所や感度の足りない場所で撮像したときに発生するノイズ)を除去する処理である。ホワイトバランス調整処理は、カラーフィルタの通過特性や撮像素子11の分光感度等のデバイスの個体差や照明条件に起因して崩れた色バランスを調整する処理である。シェーディング補正処理は、撮像画像面内における輝度レベルのむらを補正する処理である。Y/C分離処理は、輝度信号(Y)とクロマ信号(C)とを分離する処理である。尚、この他にも、各画素データの黒レベルを設定する処理(クランプ処理)や、デモザイク処理等のカラー補間処理を施すようにしてもよい。これらの処理後の撮像データは、画像データD1として記憶部121へ出力される。
記憶部121は、前処理部120から入力された画像データD1を、後段の補正係数k1,k2を用いたデブラー処理時のフィルタサイズに対応して、所定ライン数のラインメモリ121aに格納して一時的に保持する。
本実施の形態では、補正係数選択部123が、上述のモード設定信号Dmに基づく制御部15の制御に応じて、保持部124に保持されている補正係数k1,k2の中から、その物体距離に応じた適切な補正係数を選択し、デブラー処理部122へ出力する。具体的には、モード設定信号Dmが通常撮影モードを選択するものである場合には、遠方物体用の補正係数k1を選択する。一方、モード設定信号Dmがマクロ撮影モードを選択するものである場合には、近接物体用の補正係数k2を選択する。これにより、例えば、通常撮影モードにおいて、マクロ撮影モードを設定する旨のモード設定信号が検出された場合には、補正係数k1が補正係数k2へ切り替えられる。同様に、マクロ撮影モードにおいて、通常撮影モードを設定する旨のモード設定信号が検出された場合には、補正係数k2が補正係数k1へ切り替えられる。選択された補正係数k1(または補正係数k2)は、デブラー処理部122へ出力される。
デブラー処理部122は、補正係数選択部123により供給された補正係数を用いて、記憶部121から供給された所定のライン分の画像データD2に対し、デブラー処理を施す。具体的には、通常撮影モードの場合には、3ライン分の画像データD2に対して、補正係数k1を乗じることにより、ぼけ補正を行う。他方、マクロ撮影モードの場合には、5ライン分の画像データD2に対し、補正係数k2を乗じることにより、ぼけ補正を行う。 このようなデブラー処理により、画像データD2に対応する撮像画像においてぼけが良好に改善され、被写体にフォーカスした(ピントの合った)画像データDoutが出力される。
図9は、変形例1に係るデブラー処理動作を説明するための模式図である。上記実施の形態では、ラインメモリのライン数を、補正係数に応じたフィルタサイズに合わせて設定した。即ち、補正係数k1,k2のどちらを用いたデブラー処理にも適用できるように、大きなフィルタサイズを必要とする補正係数k2に合わせてライン数を5つとしたが、ラインメモリのライン数を少なくして、フィルタサイズが小さくなるようにしてもよい。
また、上記実施の形態では、撮像素子11の受光面にR,G,Bの3原色のフィルタが配列してなるカラーフィルタを設けているため、3色全ての画素データがデブラー処理の対象となるが、以下のように、特定の色成分のみをデブラー処理の対象としてもよい。例えば、カラーフィルタの色配列がベイヤー配列の場合には、解像度の取れる緑色成分のみをデブラー処理の対象としてもよい。この場合、例えば、図10に示したように、カラーフィルタの色配列に応じて配列する画素データのうち、Gデータのみのデータ配列となるように並べ替えを行うことで、ライン数を少なくする(1/2にする)ことができる。
以上実施の形態および変形例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態等では、撮影モードとして、通常撮影モードとマクロ撮影モードの2つのモード切り替えを行い、各撮影モードに応じた2つの補正係数を切り替え可能としたが、撮影モードおよびそれに対応する補正係数の数は、3つ以上であってもよい。
Claims (4)
- 撮像レンズと、
前記撮像レンズの通過光線に基づいて赤(R)、緑(G)、青(B)の3つの色信号を含む撮像データを取得する撮像素子と、
前記撮像データに基づく撮像画像に対して画像処理を施す画像処理部とを備え、
前記画像処理部は、
前記撮像画像に対してぼけ補正を施すデブラー処理部と、
各々が前記撮像レンズから被写体までの物体距離に応じて設定され、近接物体用の第1の補正係数と、遠方物体用の第2の補正係数とを少なくとも含む複数のぼけ補正係数の中から1つを選択し、選択したぼけ補正係数を前記デブラー処理部へ出力する補正係数選択部と、
複数のラインメモリを有し、前記複数のラインメモリに前記撮像データを格納させて保持する記憶部とを有し、
前記記憶部の前記複数のラインメモリは、前記補正係数の2次元サイズ以下のライン数を有し、
前記デブラー処理部は、前記撮像画像のうち、青色信号のみの配列に並べかえられた信号配列に対してぼけ補正を施す
撮像装置。 - 前記複数の補正係数はそれぞれ、点像分布関数(PSF: Point spread function)の逆関数である
請求項1に記載の撮像装置。 - 前記補正係数選択部は、外部から入力されるモード設定信号に基づき、前記1つの補正係数を選択する
請求項1に記載の撮像装置。 - 撮像素子によって取得され、撮像レンズの通過光線に基づく赤(R)、緑(G)、青(B)の3つの色信号を含む撮像データに基づく撮像画像に対し、ぼけ補正を施すデブラー処理部と、
各々が前記撮像レンズから被写体までの物体距離に応じて設定され、近接物体用の第1の補正係数と、遠方物体用の第2の補正係数とを少なくとも含む複数のぼけ補正係数の中から1つを選択し、選択したぼけ補正係数を前記デブラー処理部へ出力する補正係数選択部と、
複数のラインメモリを有し、前記複数のラインメモリに前記撮像データを格納させて保持する記憶部とを備え、
前記記憶部の前記複数のラインメモリは、前記補正係数の2次元サイズ以下のライン数を有し、
前記デブラー処理部は、前記撮像画像のうち、青色信号のみの配列に並べかえられた信号配列に対してぼけ補正を施す
画像処理装置。
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