JP5622459B2 - 画像記録装置及び画像再生装置 - Google Patents
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Description
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、多重合成モードにおいても適切な収差補正を行うことができるようにベイヤ画像データを記録することが可能な画像記録装置、及びこのような画像記録装置によって記録されたベイヤ画像データを適切に収差補正して再生可能な画像再生装置を提供することを目的とする。
図1は、本発明の一実施形態に係る画像記録装置及び画像再生装置の一例としてのデジタルカメラの構成を示すブロック図である。図1に示すデジタルカメラ100は、レンズ101と、絞り102と、撮像素子103と、アナログアンプ(A−AMP)104と、アナログ/デジタルコンバータ(ADC)105と、バス106と、DRAM107と、画像処理部108と、記録媒体109と、ビデオエンコーダ110と、表示部111と、CPU112と、操作部113と、FLASHメモリ114とを有している。なお、図1は、レンズ101と絞り102がデジタルカメラ100の本体と一体的に構成されている例を示している。
画像処理部108は、DRAM107に記憶された各種の画像データ(ベイヤ画像データ、カラー画像データ)に対して種々の画像処理を施す。本実施形態における画像処理部108は、カラー画像処理部としての機能を有しており、DRAM107に記憶されたベイヤ画像データに対してデモザイク処理、YC変換処理を施してYCCデータを生成する。
ビデオエンコーダ110は、表示部111に画像を表示させるための各種処理を行う。具体的には、ビデオエンコーダ110は、画像処理部108で表示部111の画面サイズ等に応じてリサイズされ、DRAM107に記憶されているカラー画像データをDRAM107から読み出し、読み出したカラー画像データを映像信号へ変換した後で表示部111へ出力し、画像の表示を行う。表示部111は、例えば液晶ディスプレイ等で構成された表示部である。
ここで、カラー画像データの合成の手法について簡単に説明する。カラー画像データの合成は、例えばカラー画像データの色成分毎に加算することで行う。例えば、3枚のYCCデータを合成する場合、3枚のYCCデータにおける同一画素位置のY、Cb、Crを以下の式に従って加算する。
Y’ =Y1+Y2+Y3
Cb’=Cb1+Cb2+Cb3 (式1)
Cr’=Cr1+Cr2+Cr3
ここで、Yn、Cbn、Crn(n=1、2、3)は、それぞれ、n枚目のYCCデータにおけるYの値、Cbの値、Crの値を示している。ただし、(式1)における色差Cb、Crは、何れも0を中心(無彩色)とした値である。
Y’ =(Y1+Y2+Y3)/3
Cb’=(Cb1+Cb2+Cb3)/3 (式2)
Cr’=(Cr1+Cr2+Cr3)/3
ただし、(式2)における色差Cb、Crは、何れも0を中心(無彩色)とした値である。
まず、画像記録形式がカラー画像データの場合について図3を参照して説明する。ここでは、説明を簡単にするために多重合成枚数が2枚であるとする。また、多重合成モードにおける2回の撮像によって得られる2枚のベイヤ画像データをそれぞれベイヤ画像データ1、ベイヤ画像データ2とする。さらに、ベイヤ画像データ1はレンズ101の収差によって樽型に歪んでおり、ベイヤ画像データ2はレンズ101の収差によって糸巻き型に歪んでいるものとする。
一方、ベイヤ画像データに対する処理の場合にはカラー画像データに対する処理の場合とは異なる。即ち、ベイヤ画像データに対する処理においては、2枚のベイヤ画像データを単純に合成してしまうと、図4(a)に示すように、多重合成ベイヤ画像データ中にベイヤ画像データ1の収差成分とベイヤ画像データ2の収差成分とが残存(加算又は平均化)してしまう。ベイヤ画像データ1とベイヤ画像データ2の収差成分は多重合成カラー画像データにおいても残存する。したがって、このような2枚のベイヤ画像データの収差成分が残存した状態の多重合成ベイヤ画像データに対して収差補正を行うと、図4(b)に示すような結果となる。例えば、収差情報1を用いて収差補正を行うと、ベイヤ画像データ1に起因する樽型の収差成分については正しく補正される反面、ベイヤ画像データ2に起因する糸巻き型の収差成分についてはより強調されてしまう。逆に、収差情報2を用いて収差補正を行うと、ベイヤ画像データ2に起因する糸巻き型の収差成分については正しく補正される反面、ベイヤ画像データ1に起因する樽型の収差成分についてはより強調されてしまう。勿論、収差補正を行わないで圧縮処理を行った場合にはJPEG画像データにおいてベイヤ画像データ1の収差成分とベイヤ画像データ2の収差成分とが残存してしまう。
このため、本実施形態では、画像記録形式がベイヤ画像データの場合には、画像記録モードが多重合成モードであってもベイヤ画像データの合成を行わない。その代わりに図3で示したような処理を後処理として行えるように、多重合成ベイヤ画像ファイルに、多重合成モード中の複数回の撮像(露光)により得られたベイヤ画像データの各々と、各々のベイヤ画像データに対応した収差情報とを記録しておく。
図6の例において、多重合成JPEG画像ファイルは、2つのAPPセグメントAPP1(1)、APP2(1)を有している。APPセグメントAPP1(1)には上述した多重合成情報を記録する。APPセグメントAPP2(1)にはMPインデックスIFDを記録する。MPインデックスIFDとは、多重合成ベイヤ画像ファイル中に記録されている各ベイヤ画像ファイルに対するオフセット量を示す情報である。なお、オフセット量は、例えば、多重合成JPEG画像データ中のある基準位置(例えば先頭位置)から各ベイヤ画像ファイルのSOIまでの距離(例えばバイト数)とする。このようなMPインデックスIFDにより、マルチ画像ファイル中の任意の画像ファイルを読み出すことが可能である。
以上のようにして記録媒体109に記録された多重合成ベイヤ画像ファイルに対する表示要求がなされた場合、例えばデジタルカメラ100における画像再生モード時に多重合成ベイヤ画像ファイルが選択された場合には、選択された多重合成ベイヤ画像ファイル中の多重合成JPEG画像データが画像処理部108によって読み出されて伸張処理される。そして、伸張処理により得られた多重合成カラー画像データに基づくプレビュー画像がビデオエンコーダ110を介して表示部111に表示される。
R’ =R1+R2+R3
Gr’=Gr1+Gr2+Gr3 (式3)
Gb’=Gb1+Gb2+Gb3
B’ =B1+B2+B3
ここで、Rn、Grn、Gbn、Bn(n=1、2、3)は、それぞれ、n枚目のRAWデータにおけるRの値、Grの値、Gbの値、Bの値を示している。(式3)で示したような加算でなく、平均値を求めるような合成を行うようにしても良い。
R’ =γ−1(γ(R1)+γ(R2)+γ(R3))
Gr’=γ−1(γ(Gr1)+γ(Gr2)+γ(Gr3) (式4)
Gb’=γ−1(γ(Gb1)+γ(Gb2)+γ(Gb3)
B’ =γ−1(γ(B1)+γ(B2)+γ(B3))
ここで、γ()はγ補正後の画素値であることを示す。また、γ−1()は逆γ補正後の画素値であることを示す。
ここで、図9の例では、合成カラー画像データを生成する際に、ベイヤ画像データ1、2、3からカラー画像データ1、2、3を生成し、これらカラー画像データ1、2、3を個別に収差補正した上で合成を行うようにしている。これに対し、先に収差の差のないベイヤ画像データ2、3を合成して合成ベイヤ画像データを生成し、この合成ベイヤ画像データを収差補正した上で収差補正済みのカラー画像データ1と合成して合成カラー画像データを生成するようにしても良い。
図10は、図9のようにして作成された多重合成ベイヤ画像ファイルから多重合成JPEG画像ファイルを作成する際の処理の流れを示す図である。
Claims (13)
- 被写体像を集光するレンズと、
上記レンズで集光された被写体像を撮像してベイヤ画像データを生成する撮像部と、
上記ベイヤ画像データをデモザイク処理してカラー画像データを生成するカラー画像処理部と、
上記撮像時における上記レンズの収差情報を取得する収差情報取得部と、
当該画像記録装置の画像記録モードを多重合成モードに設定する記録モード設定部と、
当該画像記録装置の画像記録形式として上記ベイヤ画像データと上記カラー画像データとの少なくとも何れかを選択する記録形式選択部と、
上記画像記録モードが上記多重合成モードに設定され、かつ、上記画像記録形式として上記ベイヤ画像データが選択された場合に、上記撮像部による撮像を複数回実行させるとともに、該複数回の撮像により生成された複数の上記ベイヤ画像データと、上記複数回の撮像によって生成された複数の上記ベイヤ画像データの各々に対応した上記収差情報と、複数の上記ベイヤ画像データが上記多重合成モードにおいて生成された一連のベイヤ画像データであること示すヘッダ情報と、を1つのファイルにまとめて記録するように制御する記録制御部と、
複数の上記ベイヤ画像データを合成するベイヤ画像合成部と、
を具備し、
上記記録制御部は、上記複数回の撮像の各々に対応した上記収差情報の中に差が所定の閾値よりも小さい組がある場合には、複数の上記ベイヤ画像データを上記1つのファイルに記録するに先立って、上記組の収差情報に対応した複数の上記ベイヤ画像データを上記ベイヤ画像合成部によって合成した後、上記1つのファイルに記録することを特徴とする画像記録装置。 - 上記収差情報に従って上記カラー画像データにおける収差を補正する収差補正部と、
上記収差が補正された複数の上記カラー画像データを合成して多重合成カラー画像データを生成するカラー画像合成部と、
をさらに具備し、
上記記録制御部は、上記画像記録モードが上記多重合成モードに設定され、かつ、上記画像記録形式として上記ベイヤ画像データが選択された場合に、複数の上記カラー画像データにおける収差を複数の上記カラー画像データの各々に対応した上記収差情報に基づいて上記収差補正部によって補正し、該収差が補正された複数の上記カラー画像データを上記カラー画像合成部によって合成し、該合成により生成された多重合成カラー画像データを、上記1つのファイルにさらにまとめて記録するように制御することを特徴とする請求項1に記載の画像記録装置。 - 上記記録制御部は、上記多重合成カラー画像データをリサイズ処理してから上記1つのファイルにまとめて記録することを特徴とする請求項2に記載の画像記録装置。
- 上記1つのファイルは、複数の画像データを記録するためのマルチ画像ファイルの形式に従っていることを特徴とする請求項2又は3に記載の画像記録装置。
- 上記1つのファイルに記録された多重合成カラー画像データは、上記1つのファイルに対する表示要求がなされた際に読み出されることを特徴とする請求項2又は3に記載の画像記録装置。
- 上記収差情報は、収差補正後の像高と収差補正前の像高との関係を示す関係式によって表されることを特徴とする請求項2乃至5の何れかに記載の画像記録装置。
- 上記収差情報は、上記レンズに収差がないと仮定した状態で上記撮像部に被写体像が集光された際の像高である理想像高と上記レンズを介して上記撮像部に実際に被写体像が集光された際の像高である実像高との関係を示す関係式によって表されることを特徴とする請求項2乃至5の何れかに記載の画像記録装置。
- 上記収差情報は、上記理想像高への補正率をさらに含むことを特徴とする請求項7に記載の画像記録装置。
- 上記記録制御部は、上記画像記録形式として上記ベイヤ画像データと上記カラー画像データの両方が選択された場合に、上記多重合成カラー画像データを上記1つのファイルとは別のファイルにも記録することを特徴とする請求項2乃至8の何れかに記載の画像記録装置。
- 上記カラー画像合成部が上記ベイヤ画像合成部を兼用していることを特徴とする請求項2に記載の画像記録装置。
- 上記多重合成カラー画像データは、JPEG形式で記録されることを特徴とする請求項2乃至9の何れかに記載の画像記録装置。
- 上記1つのファイルに記録された複数の上記ベイヤ画像データと、上記収差情報と、上記ヘッダ情報とを読み出す読み出し部と、
上記読み出したヘッダ情報により、複数の上記ベイヤ画像データが上記多重合成モードにおいて生成された一連のベイヤ画像データであるか否かを判定する判定部と、
をさらに具備し、
上記記録制御部は、複数の上記ベイヤ画像データが上記多重合成モードにおいて生成された一連のベイヤ画像データであることが判定された場合に、上記1つのファイルに記録された複数の上記ベイヤ画像データの各々を上記カラー画像処理部によってデモザイク処理して複数の上記カラー画像データを取得し、複数の上記カラー画像データにおける収差を複数の上記カラー画像データの各々に対応した上記収差情報に基づいて上記収差補正部によって補正し、該収差が補正された複数の上記カラー画像データを上記カラー画像合成部によって合成し、該合成により生成された多重合成カラー画像データを、上記1つのファイルとは別のファイルとして記録するように制御することを特徴とする請求項2乃至10の何れかに記載の画像記録装置。 - 請求項12に記載の画像記録装置によって記録された1つのファイルを再生する画像再生装置であって、
複数の上記ベイヤ画像データが上記多重合成モードにおいて生成された一連のベイヤ画像データであることが判定された場合に、上記カラー画像処理部によって複数の上記ベイヤ画像データの各々をデモザイク処理して複数の上記カラー画像データを取得し、複数の上記カラー画像データにおける収差を複数の上記カラー画像データの各々に対応した上記収差情報に基づいて上記収差補正部によって補正し、該収差が補正された複数の上記カラー画像データを上記カラー画像合成部によって合成するように制御する再生制御部と、
上記再生制御部の制御に従って上記カラー画像合成部によって合成された合成カラー画像データに基づく画像を表示する表示部と、
を具備することを特徴とする画像再生装置。
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