JP5464982B2 - 撮像装置および画像処理方法 - Google Patents
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Description
本実施形態を説明するに先立ち、まず本実施形態の特徴である撮像センサにおける画素配置について説明する。
本実施形態の撮像装置においては、Rバンド画素、Gバンド画素、Bバンド画素を基準バンド画素として有する撮像センサ上に、隣り合う2バンド(RG,BG)の分光感度ピーク波長間に分光感度ピークを有する追加バンド画素を配置する。そして、該追加バンド画素によって検出された追加バンド画素値と、RGBの各基準バンド画素によって検出された基準バンド画素値とに基づき、撮像センサへの入射光における分光特性上の特徴量を取得することを特徴とする。
図3に、本実施形態における撮像装置の構成を示す。同図において、101は被写体の光量を検知する撮像部であり、撮像レンズ102、絞り103、シャッター104、CMOSやCCD等の撮像センサ105、からなる。撮像センサ105は、上記図1,図2を用いて説明したように構成され、撮像部101では被写体からの入射光を撮像レンズ102、絞り103、シャッター104を介して撮像センサ105で受光することによって被写体像を撮影する。
本実施形態の撮像装置においては、撮像センサ105のRGB画素により3バンドのデジタル画像を獲得するが、同時にRGB画素とGB、OGの追加バンド画素を利用して、撮像センサ105への入射光における分光特性を推定することを特徴とする。
以下、本発明に係る第2実施形態について説明する。第2実施形態の撮像装置における撮像センサを含む構成は、上述した第1実施形態の図1〜図3と同様であるため説明を省略するが、分光解析部107における処理が第1実施形態とは異なる。第2実施形態においては、分光解析部107で分光特性を解析し、該解析結果にしたがって、撮像レンズ102の色収差による画像劣化を除去することを特徴とする。
ここで図6を用いて、第2実施形態における基本的な色収差補正方法としての、第1の色収差補正処理について説明する。
dy=kSsinθ/pV
図6に示す例では、dx=2及びdy=2となるので、Bバンドについて垂直方向及び水平方向のいずれにおいても2画素分の補正を行うことにより、Gバンドに対する色収差が補正される。なお、色温度係数kは、像高又は光学特性(焦点距離及び合焦位置等)に応じて変化させても良い。
以下、第2実施形態における色収差補正の全体処理について、図5のフローチャートを用いて詳細に説明する。第2実施形態では画像処理部108において、分光解析部107で解析された分光特性にしたがって、撮像レンズ102の色収差による画像劣化を除去する色収差補正の強度を変更する。
ここで、第2実施形態における輝線を含む光源に対する処理結果を図7に示し、説明する。図7(a)は光源の分光特性を示しており、具体的には普通型蛍光灯(電灯光)の実測値である。この分光特性においては、図中丸で囲んで示すように、GバンドとRバンドの中間波長に、輝線による大きなピークを持っていることが特徴的であり、このピーク位置は、図2に示すOG画素の分光感度特性50のピーク位置に相当している。このピーク部は単一色に近いため、撮像レンズ102では色収差は発生しない。したがって、該ピーク部に対応するGバンドとRバンド間での色収差補正は不要である。第2実施形態ではこのピーク部がOGバンドとして検出されるため、上記S205において、Rバンドの収差補正が無効化される。
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
Claims (6)
- RGBの各バンド内にそれぞれ分光感度ピーク波長を有するRバンド画素、Gバンド画素、Bバンド画素からなる基準バンド画素と、RGBの各バンドにおいて隣り合う2つのバンドの分光感度ピーク波長間に分光感度ピーク波長を有する追加バンド画素、が配置された撮像センサを有し、被写体からの入射光を該撮像センサで受光することによって被写体像を撮影する撮像手段と、
前記撮像手段で撮影した被写体像における、前記撮像センサの前記基準バンド画素で検出された基準バンド画素値と前記追加バンド画素で検出された追加バンド画素値とを取得する取得手段と、
前記基準バンド画素値と前記追加バンド画素値とを解析することによって、前記入射光の分光特性における特徴量を取得する分光解析手段と、
前記被写体像に対し前記特徴量に応じた画像処理を行う画像処理手段、を有し、
前記撮像センサにおいて、前記追加バンド画素の画素数は、前記Rバンド画素、前記Gバンド画素、前記Bバンド画素のいずれの画素数よりも少なく、
前記分光解析手段は、前記追加バンド画素値を前記基準バンド画素値に応じて設定した閾値と比較した結果を前記特徴量として取得し、
前記画像処理手段は、前記特徴量が、前記追加バンド画素値が前記閾値よりも小さいことを示す場合には第1の色収差補正処理を行い、前記追加バンド画素値が前記閾値以上であることを示す場合には、前記第1の色収差補正処理において、前記追加バンド画素に対応するとして予め定められたRGBのいずれかのバンドについての色収差補正処理を無効とする第2の色収差補正処理を行う
ことを特徴とする撮像装置。 - 前記追加バンド画素の画素数は、前記撮像センサにおける総画素数の0.1%以下であることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記追加バンド画素は、ベイヤー配列をなす前記基準バンド画素における前記Gバンド画素の位置に配置されることを特徴とする請求項1または2に記載の撮像装置。
- 前記追加バンド画素は、RバンドとGバンドの間に分光感度ピーク波長を有する第1の追加バンド画素と、BバンドとGバンドの間に分光感度ピーク波長を有する第2の追加バンド画素と、の少なくとも一方からなり、
前記第2の色収差補正処理においては、前記第1の追加バンド画素に対する追加バンド画素値が前記閾値以上である場合には前記第1の色収差補正処理においてRバンドに対する色収差補正を無効とし、前記第2の追加バンド画素に対する追加バンド画素値が前記閾値以上である場合には前記第1の色収差補正処理においてBバンドに対する色収差補正を無効とすることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の撮像装置。 - RGBの各バンド内にそれぞれ分光感度ピーク波長を有するRバンド画素、Gバンド画素、Bバンド画素からなる基準バンド画素と、RGBの各バンドにおいて隣り合う2つのバンドの分光感度ピーク波長間に分光感度ピーク波長を有する追加バンド画素とが、該追加バンド画素の画素数が、前記Rバンド画素、前記Gバンド画素、前記Bバンド画素のいずれの画素数よりも少なくなるように配置された撮像センサを有し、被写体からの入射光を該撮像センサで受光することによって被写体像を撮影する撮像装置における画像処理方法であって、
該撮像装置で撮影した被写体像における、前記撮像センサの前記基準バンド画素で検出された基準バンド画素値と前記追加バンド画素で検出された追加バンド画素値とを取得する取得ステップと、
前記基準バンド画素値と前記追加バンド画素値とを解析することによって、前記入射光の分光特性における特徴量を取得する分光解析ステップと、
前記被写体像に対し前記特徴量に応じた画像処理を行う画像処理ステップと、
を有し、
前記分光解析ステップは、前記追加バンド画素値を前記基準バンド画素値に応じて設定した閾値と比較した結果を前記特徴量として取得し、
前記画像処理ステップは、前記特徴量が、前記追加バンド画素値が前記閾値よりも小さいことを示す場合には第1の色収差補正処理を行い、前記追加バンド画素値が前記閾値以上であることを示す場合には、前記第1の色収差補正処理において、前記追加バンド画素に対応するとして予め定められたRGBのいずれかのバンドについての色収差補正処理を無効とする第2の色収差補正処理を行う
ことを特徴とする画像処理方法。 - 撮像装置が備えるコンピュータに、請求項5に記載の画像処理方法の各ステップを実行させるためのプログラム。
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