JP6257289B2 - Image processing apparatus, imaging apparatus including the same, and image processing method - Google Patents

Image processing apparatus, imaging apparatus including the same, and image processing method Download PDF

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Description

本発明は、撮像装置の振れに伴う画像の振れを補正する画像処理装置に関する。   The present invention relates to an image processing apparatus that corrects image shake accompanying image sensor shake.

撮像装置(カメラ)の回転、並進の姿勢変化は、その画角変化がブレとして画像に影響を及ぼすため、光学系内に配置されたブレ補正用の像振れ補正レンズ(像振れ補正光学系)を制御、駆動することで、好適にブレを抑圧することができる。また、信号処理で射影変換などの自由度の高い幾何変形処理を施すことで、より好適にブレを抑圧することができる。   Image orientation correction lens (image stabilization optical system) for image stabilization placed in the optical system, because the change in the angle of view affects the image as a motion change due to rotation and translational attitude changes of the imaging device (camera) By controlling and driving this, it is possible to suitably suppress blurring. Moreover, blurring can be more suitably suppressed by performing geometric deformation processing with a high degree of freedom such as projective transformation by signal processing.

しかし、撮像装置の大きな揺れを補正するために像振れ補正光学系の駆動量を大きくした場合、像振れ補正光学系が光軸中心から外れることによる偏心収差による画像歪み、解像度劣化の影響が避けられなくなる。さらに、この偏心収差は光学的性質が複雑であるため、偏心収差を含む収差の画像歪みに対する補正処理は現実的には補正しきれず、補正残りや過補正による画質劣化が避けられない。   However, if the drive amount of the image blur correction optical system is increased in order to correct a large shake of the image pickup device, the influence of image distortion and resolution deterioration due to decentration aberration due to the image blur correction optical system being off the optical axis center is avoided. It becomes impossible. Furthermore, since the optical properties of the decentration aberration are complicated, the correction processing for the image distortion of the aberration including the decentration aberration cannot be corrected practically, and the image quality deterioration due to the remaining correction or overcorrection cannot be avoided.

また、撮像装置に搭載される撮像素子が、CMOSセンサのような1ライン単位で画像情報が順次読み出されるローリングシャッタ型の場合、ライン毎に露光期間にずれが生じる。ローリングシャッタ型のセンサで画像を撮影する際、画面の一番上のラインから一番下のラインまでの露光期間の間に手ブレが生じたり、像振れ補正光学系が偏心したりした場合、ライン毎の露光期間のずれによって被写体の像が歪んでしまう。以下、この歪みのことをローリングシャッタ歪みと呼ぶものとする。   Further, in the case where the image pickup device mounted on the image pickup apparatus is a rolling shutter type in which image information is sequentially read out in units of one line such as a CMOS sensor, a shift occurs in the exposure period for each line. When taking an image with a rolling shutter sensor, if camera shake occurs during the exposure period from the top line to the bottom line of the screen or the image blur correction optical system is decentered, The image of the subject is distorted by the difference in exposure period for each line. Hereinafter, this distortion is referred to as rolling shutter distortion.

このような問題に対して、ローリングシャッタ歪みによる画質劣化を補正しつつ、カメラのブレ抑制を制御する技術としては、特許文献1がある。   As a technique for controlling the camera shake suppression while correcting the image quality deterioration due to rolling shutter distortion with respect to such a problem, Patent Document 1 is known.

特許第3185152号Japanese Patent No. 3185152

特許文献1に記載の撮像装置では、撮像装置のブレ量、像振れ補正光学系の駆動量、焦点距離を用いて撮像装置の動きに起因するローリングシャッタ歪みの補正を行っており、ブレの予測を行うことでより高精度な補正を提案している。しかしながら、偏心収差を伴うブレ補正では、撮像装置の動きに起因するローリングシャッタ歪みに加えて、露光時間中に像振れ補正光学系が偏心することによるローリングシャッタ歪みが生じるため、その影響を無視することは出来ない。したがって、特許文献1では、例えば像振れ補正光学系を大きくシフトさせた際に、ローリングシャッタ歪みを良好に補正できない問題があった。   In the image pickup apparatus described in Patent Document 1, the amount of shake of the image pickup apparatus, the drive amount of the image blur correction optical system, and the focal length are used to correct rolling shutter distortion caused by the movement of the image pickup apparatus. By doing this, we propose more accurate correction. However, in blur correction with decentration aberration, in addition to rolling shutter distortion due to the movement of the imaging device, rolling shutter distortion due to decentering of the image blur correction optical system occurs during the exposure time, so the influence is ignored. I can't do that. Therefore, in Patent Document 1, for example, when the image blur correction optical system is largely shifted, there is a problem that the rolling shutter distortion cannot be corrected satisfactorily.

本発明は、上記課題を鑑み、ローリングシャッタ歪みの補正に有利な画像処理装置およびそれを備えた撮像装置、画像処理方法を提供することを目的とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an image processing apparatus that is advantageous for correcting rolling shutter distortion, an imaging apparatus including the image processing apparatus, and an image processing method.

本発明の一側面としての画像処理装置は、撮像装置の振れに伴う画像の振れを補正する画像処理装置であって、前記撮像装置が有する撮像素子により生成された画像を取得する画像取得手段と、前記撮像装置の振れに起因する前記画像に生じる第1の歪みを算出する第1の歪み算出手段と、前記撮像装置の振れを補正する像振れ補正光学系が前記撮像装置の露光時間中に偏心することに起因する前記画像に生じる第2の歪みを算出する第2の歪み算出手段と、前記第1の歪み算出手段から得られる第1の歪みおよび前記第2の歪み算出手段から得られる第2の歪みの情報に基づいて、前記画像を補正する補正手段と、を有することを特徴とする。 An image processing apparatus according to an aspect of the present invention is an image processing apparatus that corrects an image shake accompanying a shake of an imaging apparatus, and an image acquisition unit that acquires an image generated by an imaging element included in the imaging apparatus. A first distortion calculating means for calculating a first distortion generated in the image due to a shake of the image pickup apparatus and an image shake correction optical system for correcting the shake of the image pickup apparatus during the exposure time of the image pickup apparatus; Second distortion calculating means for calculating second distortion generated in the image due to decentering, first distortion obtained from the first distortion calculating means, and second distortion calculating means. Correction means for correcting the image based on the second distortion information.

本発明によれば、ローリングシャッタ歪みの補正に有利な画像処理装置、画像処理方法、および撮像装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an image processing apparatus, an image processing method, and an imaging apparatus that are advantageous for correcting rolling shutter distortion.

本発明の実施例1である撮像装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a configuration of an imaging apparatus that is Embodiment 1 of the present invention. FIG. 実施例1の撮像装置の動作を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating the operation of the imaging apparatus according to the first embodiment. 撮像装置の動きによる歪みの概要図である。It is a schematic diagram of distortion by movement of an imaging device. 歪み発生の概要図である。It is a schematic diagram of distortion generation. 撮像装置の動きによる歪みの形状算出の概要図である。It is an outline figure of shape calculation of distortion by a motion of an imaging device. 像振れ補正光学系の動きによる歪みの概要図である。It is a schematic diagram of distortion due to the movement of the image blur correction optical system. 本発明の実施例2である撮像装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the imaging device which is Example 2 of this invention. 実施例2の撮像装置の動作を示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating an operation of the imaging apparatus according to the second embodiment.

以下、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1に、本発明の実施例1である撮像装置の構成を示す。同図において、101は被写体像を形成する撮像光学系であり、102は撮像光学系101の内部に搭載されているブレ補正用の像振れ補正レンズ(像振れ補正光学系)である。像振れ補正光学系102は、撮像光学系の光軸とは異なる方向に駆動する。103は撮像光学系101により形成された被写体像を光電変換するCMOSセンサ等の撮像素子である。本発明の撮像素子103は、1ライン単位で画像情報が順次読み出されるようなローリングシャッタ型のセンサである。104は撮像素子103から出力される電気信号から映像信号を形成する現像処理部である。現像処理部104は、不図示のA/D変換部、オートゲイン制御部(AGC)、オートホワイトバランス部(AWB)を含み、撮像素子103から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換処理する。   FIG. 1 shows the configuration of an image pickup apparatus that is Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 101 denotes an image pickup optical system for forming a subject image, and reference numeral 102 denotes an image shake correction lens (image shake correction optical system) for blur correction mounted inside the image pickup optical system 101. The image blur correction optical system 102 is driven in a direction different from the optical axis of the imaging optical system. Reference numeral 103 denotes an imaging element such as a CMOS sensor that photoelectrically converts a subject image formed by the imaging optical system 101. The image sensor 103 of the present invention is a rolling shutter sensor that sequentially reads image information in units of one line. A development processing unit 104 forms a video signal from an electrical signal output from the image sensor 103. The development processing unit 104 includes an A / D conversion unit, an auto gain control unit (AGC), and an auto white balance unit (AWB) (not shown), and converts an analog signal output from the image sensor 103 into a digital signal.

撮像素子103及び現像処理部104により、画像の生成を行う撮像系が構成される。   The imaging device 103 and the development processing unit 104 constitute an imaging system that generates an image.

105は、現像処理部104により形成された映像信号の1フレーム又は複数のフレーム画像を一時的に記憶保持するメモリである。   A memory 105 temporarily stores and holds one frame or a plurality of frame images of the video signal formed by the development processing unit 104.

106は振れ検出部であり、手ブレやカメラワーク等の撮像装置の動きの情報を取得する角速度センサ(ジャイロセンサ)等の検出装置で構成される。この振れ検出部106は、主に撮像装置の振れを検出する振れ検出手段として機能する。撮像装置の動きの情報を取得する方法としては、上記ジャイロセンサを使用する以外にも、加速度センサ(シフトセンサ)等のセンシングデバイスを使用する方法の他、入力画像と過去の参照画像から動きを検出する、所謂動きベクトル検出による方法がある。107は光学系駆動量検出部であり、主にブレを補正するための像振れ補正光学系102が駆動した量を取得する。換言すれば、光学系駆動量検出部107は、撮像装置の振れを補正する像振れ補正光学系102の駆動量を検出する駆動量検出手段として機能する。108は撮影パラメータ取得部(撮影パラメータ取得手段)であり、撮影中の焦点距離やシャッタスピード等の撮影パラメータを取得する。   A shake detection unit 106 includes a detection device such as an angular velocity sensor (gyro sensor) that acquires information on the movement of the imaging device such as camera shake or camera work. The shake detection unit 106 mainly functions as a shake detection unit that detects the shake of the imaging apparatus. In addition to using the gyro sensor, the method for acquiring the movement information of the image pickup apparatus is not only a method using a sensing device such as an acceleration sensor (shift sensor) but also a movement from an input image and a past reference image. There is a so-called motion vector detection method. Reference numeral 107 denotes an optical system drive amount detection unit that acquires the amount driven by the image blur correction optical system 102 mainly for correcting blur. In other words, the optical system drive amount detection unit 107 functions as a drive amount detection unit that detects the drive amount of the image shake correction optical system 102 that corrects the shake of the imaging apparatus. Reference numeral 108 denotes an imaging parameter acquisition unit (imaging parameter acquisition means) that acquires imaging parameters such as a focal length and a shutter speed during imaging.

109は第1の歪み算出部(第1の歪み算出手段)であり、振れ検出部106から得られる撮像装置の動き情報(振れ情報)と、光学系駆動量検出部107から得られる像振れ補正光学系の駆動量(駆動情報)を用いてローリングシャッタ歪みの形状を算出する。また、110は第2の歪み算出部(第2の歪み算出手段)であり、光学系駆動量検出部107から得られる像振れ補正光学系の駆動情報と、撮影パラメータ取得部108から得られる撮影パラメータ情報を用いてローリングシャッタ歪みの形状を算出する。   Reference numeral 109 denotes a first distortion calculation unit (first distortion calculation means), which is motion information (shake information) of the imaging device obtained from the shake detection unit 106 and image shake correction obtained from the optical system drive amount detection unit 107. The shape of the rolling shutter distortion is calculated using the drive amount (drive information) of the optical system. Reference numeral 110 denotes a second distortion calculation unit (second distortion calculation unit), which is image blur correction optical system drive information obtained from the optical system drive amount detection unit 107 and imaging obtained from the imaging parameter acquisition unit 108. The shape of the rolling shutter distortion is calculated using the parameter information.

111は、撮像系(撮像素子103及び現像処理部104)で生成された撮影画像をメモリ105を介して取得する画像取得手段としての機能を有する幾何変形処理部である。幾何変形処理部111(補正手段)では、第1の歪み算出部109及び第2の歪み算出部110から得られたローリングシャッタ歪み形状に基づいて、入力画像に対してローリングシャッタ歪みを補正するための幾何変形処理を施す。そして、画像出力部112ではローリングシャッタ歪みが補正された映像を不図示の記録媒体への記録及び、不図示のディスプレイへの表示を行う。第1の歪み算出部109、第2の歪み算出部110、および幾何変形処理部111により、画像の歪みを補正する画像処理部(画像処理装置)が構成される。以上のように構成された本発明の撮像装置の動作を図2に示すフローチャートを用いて説明する。   A geometric deformation processing unit 111 has a function as an image acquisition unit that acquires a captured image generated by the imaging system (the image sensor 103 and the development processing unit 104) via the memory 105. The geometric deformation processing unit 111 (correction unit) corrects the rolling shutter distortion for the input image based on the rolling shutter distortion shape obtained from the first distortion calculation unit 109 and the second distortion calculation unit 110. The geometric deformation process is applied. Then, the image output unit 112 records the video with the corrected rolling shutter distortion on a recording medium (not shown) and displays it on a display (not shown). The first distortion calculation unit 109, the second distortion calculation unit 110, and the geometric deformation processing unit 111 constitute an image processing unit (image processing apparatus) that corrects image distortion. The operation of the imaging apparatus of the present invention configured as described above will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

図2において、ステップS201では、撮像光学系101によって形成された被写体像を撮像素子103において被写体輝度に応じたアナログ信号として出力し、現像処理部104の処理を施すことで映像信号を生成させる。この際、振れ検出部106において撮像装置のブレの動きが検出された場合には、像振れ補正光学系102は検出されたブレの動きを打ち消す方向に駆動する。これにより、撮像装置のブレの動きを光学的に補正することが出来る。現像処理部104は、不図示のA/D変換部によってアナログ信号を例えば12ビットのデジタル信号に変換する。さらに、不図示のAGC及びAWBによって信号レベル補正や白レベル補正が行われたデジタル映像信号は、メモリ105に記憶保持される。本実施例の撮像装置では、所定のフレームレートで順次フレーム画像が生成され、メモリ105に記憶保持されたフレーム画像は幾何変形処理部111に入力される。また、メモリ105において記憶保持されているフレーム画像も順次更新される。   In FIG. 2, in step S <b> 201, the subject image formed by the imaging optical system 101 is output as an analog signal corresponding to the subject luminance in the imaging element 103, and a video signal is generated by performing processing of the development processing unit 104. At this time, when the shake detection unit 106 detects the movement of the image pickup apparatus, the image shake correction optical system 102 is driven in a direction to cancel the detected movement of the shake. Thereby, it is possible to optically correct the movement of blur of the imaging apparatus. The development processing unit 104 converts an analog signal into, for example, a 12-bit digital signal by an A / D conversion unit (not shown). Further, the digital video signal subjected to signal level correction and white level correction by AGC and AWB (not shown) is stored and held in the memory 105. In the imaging apparatus of this embodiment, frame images are sequentially generated at a predetermined frame rate, and the frame images stored and held in the memory 105 are input to the geometric deformation processing unit 111. The frame images stored and held in the memory 105 are also updated sequentially.

ステップS202では、撮像装置の動き情報、像振れ補正光学系の駆動情報、そして撮像装置の撮影パラメータ情報の取得を行う。まず、振れ検出部106において撮像装置の動き情報を取得する。動き情報取得のためにジャイロセンサを使用した場合には、撮像装置のパン、チルト及びロール方向の動き情報を得ることが出来る。ここでは動き情報の取得手段としてジャイロセンサを挙げているが、特にこれに限られるものではなく、加速度センサまたは磁気センサ等の撮像装置の動き情報を得られるその他の手段を用いても良い。次に、光学系駆動量検出部107では撮像装置のブレを補正するために、像振れ補正光学系102がどれだけ駆動したかを取得する。例えば、像振れ補正光学系102が光軸に対して垂直にシフトする場合には、そのシフト量を取得し、パンやチルトの動きでブレを補正する場合にはその回転角を取得することになる。さらに、撮影パラメータ取得部108では、撮影時の各種撮影パラメータ情報を取得する。このとき、取得すべき撮影パラメータはローリングシャッタ歪みの形状に影響を与えるパラメータであり、本実施例では、その一例として焦点距離情報を取得する。   In step S202, movement information of the imaging device, drive information of the image blur correction optical system, and shooting parameter information of the imaging device are acquired. First, the shake detection unit 106 acquires motion information of the imaging device. When a gyro sensor is used to acquire motion information, motion information in the pan, tilt, and roll directions of the imaging device can be obtained. Although the gyro sensor is mentioned here as the motion information acquisition means, the present invention is not particularly limited to this, and other means for obtaining motion information of the imaging apparatus such as an acceleration sensor or a magnetic sensor may be used. Next, the optical system drive amount detection unit 107 acquires how much the image blur correction optical system 102 has been driven in order to correct the blur of the imaging apparatus. For example, when the image blur correction optical system 102 shifts perpendicularly to the optical axis, the shift amount is acquired, and when the blur is corrected by pan or tilt movement, the rotation angle is acquired. Become. Further, the shooting parameter acquisition unit 108 acquires various shooting parameter information at the time of shooting. At this time, the imaging parameter to be acquired is a parameter that affects the shape of the rolling shutter distortion, and in this embodiment, focal length information is acquired as an example.

ステップS203では、第1の歪み算出部109において、振れ検出部106から得られるブレの情報と、光学系駆動量検出部107から得られる像振れ補正光学系の駆動情報を用いて撮像装置の動きに起因するローリングシャッタ歪みの形状を算出する。   In step S203, the first distortion calculation unit 109 uses the shake information obtained from the shake detection unit 106 and the image shake correction optical system drive information obtained from the optical system drive amount detection unit 107 to move the imaging apparatus. The shape of rolling shutter distortion caused by the above is calculated.

図3に撮像装置の動きに起因するローリングシャッタ歪みの概要図を示す。同図において、301は撮像装置であり、水平方向へのぶれが生じているものとする。また、302はその際に撮影される画像を模式的に表しており、303に示すような長方形の被写体が写されているものとする。このとき、露光時間中に撮像装置301が水平方向に移動していた場合には、画像中に存在している被写体303は、304に示すように平行四辺形状に歪んで撮影されてしまう。   FIG. 3 shows a schematic diagram of rolling shutter distortion caused by the movement of the imaging apparatus. In the figure, reference numeral 301 denotes an image pickup apparatus, which is assumed to have a blur in the horizontal direction. Reference numeral 302 schematically represents an image taken at that time, and it is assumed that a rectangular object as shown by 303 is captured. At this time, if the imaging device 301 is moved in the horizontal direction during the exposure time, the subject 303 existing in the image is distorted into a parallelogram as shown at 304 and is photographed.

このような歪みが生じる原因を説明するために、ローリングシャッタ方式の撮像装置で画像を撮影した場合の画像の各ラインと時間tとの関係を図4に示す。あるフレームにおける各ライン401は、垂直同期信号VDに合わせて順次ライン毎に露光及び読み出しを行うことで画像情報を形成する。本発明の撮像素子103は、1ライン単位で画像情報が順次読み出されるローリングシャッタ型のセンサであるため、ライン毎に露光期間にずれが生じてしまい、その結果、被写体像に歪み(ローリングシャッタ歪み)が生じる。図4に示すようにライン間の読み出しの遅延時間をτ、画像中の全ライン数をHとすると、先頭行と最終行で(H−1)τの読み出し時間のずれが生じることになる。従って、露光時間中に撮像装置が動くとライン毎に読み出し時間が異なるため、ライン毎の読み出し時点での撮像装置の位置における画像を撮像することになり、最終的に1枚の画像が形成された際に被写体の歪みとして現れることになる。   In order to explain the cause of such distortion, FIG. 4 shows the relationship between each line of the image and time t when the image is taken with a rolling shutter type imaging device. Each line 401 in a certain frame forms image information by sequentially performing exposure and reading for each line in accordance with the vertical synchronization signal VD. Since the image sensor 103 of the present invention is a rolling shutter type sensor in which image information is sequentially read out in units of one line, a shift occurs in the exposure period for each line, resulting in distortion of the subject image (rolling shutter distortion). ) Occurs. As shown in FIG. 4, when the delay time for readout between lines is τ and the total number of lines in the image is H, a deviation of the readout time of (H−1) τ occurs between the first row and the last row. Therefore, if the imaging device moves during the exposure time, the readout time differs for each line. Therefore, an image at the position of the imaging device at the time of readout for each line is taken, and finally one image is formed. Appear as distortion of the subject.

このとき、像振れ補正光学系を駆動させて撮像装置のブレを補正すると、像振れ補正光学系の動きは撮像装置の動きを打ち消すことになるため、図3(b)の305に示すように被写体304に生じていたローリングシャッタ歪みが補正される。ここで、像振れ補正光学系の駆動により完全に撮像装置のブレを補正することが出来れば、被写体304に生じているローリングシャッタ歪みも完全に補正され303のような本来の形状である長方形として撮像される。しかしながら、実際には撮像装置のブレの周波数や大きさ等によっては完全には補正できずに、305に示すように補正残りとしてローリングシャッタ歪みが残留することがある。本ステップでは、このようなローリングシャッタ歪みの補正残りについて形状(第1の歪み)の推定を行い、幾何変形処理で補正を行うための情報を生成する。   At this time, if the image blur correction optical system is driven to correct the blur of the image pickup apparatus, the movement of the image shake correction optical system cancels the movement of the image pickup apparatus. Therefore, as indicated by reference numeral 305 in FIG. The rolling shutter distortion that has occurred in the subject 304 is corrected. Here, if the blur of the image pickup apparatus can be completely corrected by driving the image blur correction optical system, the rolling shutter distortion generated in the subject 304 is also completely corrected, and a rectangular shape having an original shape such as 303 is obtained. Imaged. However, in actuality, the image cannot be completely corrected depending on the frequency and size of the blur of the image pickup apparatus, and rolling shutter distortion may remain as a correction remainder as indicated by 305. In this step, the shape (first distortion) is estimated for such a rolling shutter distortion correction remainder, and information for correcting the geometric deformation processing is generated.

図5にローリングシャッタ歪みの形状算出の概要図を示す。図5(a)は撮像装置のブレの動きのみを考えた場合に生じているローリングシャッタ歪みを表している。撮像装置が露光時間中に水平方向に移動した場合、撮影された画像501に写される長方形状の被写体502は503に示すように平行四辺形状の歪みが生じる。その時の歪みの形状は、振れ検出部106から得られる露光時間中の撮像装置の動き情報から算出することが出来る。図5(a)の504は露光時間中の撮像装置の動き量を示しており、横軸が時間t、縦軸が時間tにおける撮像装置の動き量p1(t)を示している。ここで、画像501の全ライン数をH、1ラインあたりの読み出し開始時間のずれ量をτとすると、最終ラインが読み出される時間はt=τ(H−1)となる。つまり、504は画像の一番上のラインを基準として最終ラインまで読み出される間にどれだけ撮像装置が動いたかを示しており、その値は同時刻における画像501のライン間のずれ量と対応している。従って、撮像装置の動き情報を用いることでローリングシャッタ歪みの形状を算出することが可能となる。ただし、例えば撮像装置の動き情報をジャイロセンサから取得する場合には、その値は角度情報となるため、画像上でのライン間のずれ量との対応をとるためには、その角度が画像上での何画素分の動きに相当するかを換算する必要がある。   FIG. 5 shows a schematic diagram of shape calculation of rolling shutter distortion. FIG. 5A shows the rolling shutter distortion that occurs when only the movement of the imaging apparatus is considered. When the imaging apparatus moves in the horizontal direction during the exposure time, the rectangular object 502 captured in the captured image 501 is distorted in a parallelogram shape as indicated by 503. The shape of the distortion at that time can be calculated from the motion information of the imaging device during the exposure time obtained from the shake detection unit 106. Reference numeral 504 in FIG. 5A indicates the amount of movement of the image pickup apparatus during the exposure time. The horizontal axis indicates time t, and the vertical axis indicates the amount of movement p1 (t) of the image pickup apparatus at time t. Here, if the total number of lines in the image 501 is H, and the shift amount of the read start time per line is τ, the time for reading the last line is t = τ (H−1). That is, reference numeral 504 indicates how much the image pickup apparatus has moved while being read to the last line with reference to the top line of the image, and the value corresponds to the amount of deviation between the lines of the image 501 at the same time. ing. Therefore, it is possible to calculate the shape of the rolling shutter distortion by using the motion information of the imaging device. However, for example, when the motion information of the imaging device is acquired from the gyro sensor, the value is angle information. Therefore, in order to correspond to the amount of deviation between the lines on the image, the angle is on the image. It is necessary to convert the number of pixels corresponding to the movement in

それに対して、図5(b)には撮像装置のブレの動きを補正する方向に像振れ補正光学系のみを駆動させた場合に生じるローリングシャッタ歪みの概要図を示す。露光時間中にブレを打ち消す方向に駆動しているため、それにより生じるローリングシャッタ歪み505は図5(a)に示した撮像装置の動きにより生じたローリングシャッタ歪みを左右に反転したような形状となる。この像振れ補正光学系の駆動によるローリングシャッタ歪みの形状は光学系駆動量検出部107から得られる露光時間中の像振れ補正光学系の駆動情報を用いて算出することが出来る。同図の506は像振れ補正光学系の駆動情報を示しており、横軸が時間t、縦軸が時間tにおける像振れ補正光学系の動き量p2(t)を示している。従って、図5(a)の場合と同様にして像振れ補正光学系の駆動量によるローリングシャッタ歪みの形状を算出することが可能となる。ただし、例えば像振れ補正光学系が光軸に対して垂直にシフト移動する場合には、その値は距離情報として得られるため、画像上でのライン間のずれ量との対応をとるためには、その距離が画像上での何画素分の動きに相当するかを換算する必要がある。   On the other hand, FIG. 5B shows a schematic diagram of rolling shutter distortion that occurs when only the image blur correction optical system is driven in a direction in which the movement of the image pickup apparatus is corrected. Since the driving is performed in a direction to cancel out the blur during the exposure time, the rolling shutter distortion 505 caused by the movement is shaped so that the rolling shutter distortion caused by the movement of the imaging device shown in FIG. Become. The shape of the rolling shutter distortion due to the driving of the image blur correction optical system can be calculated using the drive information of the image blur correction optical system during the exposure time obtained from the optical system drive amount detection unit 107. Reference numeral 506 in the figure shows drive information of the image blur correction optical system, where the horizontal axis indicates time t and the vertical axis indicates the amount of motion p2 (t) of the image blur correction optical system at time t. Accordingly, it is possible to calculate the shape of the rolling shutter distortion depending on the driving amount of the image blur correction optical system in the same manner as in FIG. However, for example, when the image blur correction optical system shifts vertically with respect to the optical axis, since the value is obtained as distance information, in order to take correspondence with the amount of deviation between lines on the image. It is necessary to convert how many pixels the distance corresponds to on the image.

そして、撮像装置のブレを像振れ補正光学系で補正した後のローリングシャッタ歪みの補正残りの形状は、撮像装置の動きによるローリングシャッタ歪みの形状から、像振れ補正光学系の駆動によるローリングシャッタ歪みの形状を差し引いたものとなる。つまり、撮像装置の動きに起因するローリングシャッタ歪みの形状p1(t)、像振れ補正光学系のローリングシャッタ歪みの形状p2(t)を用いると、補正残りの形状p3(t)は以下の式で表される。
p3(t)=p1(t)−p2(t) (式1)
本実施例では、撮像装置に起因するローリングシャッタ歪みの例として、露光時間中に一定の速度で水平移動した場合について説明したが、これに限るものではない。例えば、露光時間中に撮像装置の速度や移動方向が変化した場合でも同様のことが言える。また、撮像装置がロールやあおりの動きをすることによって生じるローリングシャッタ歪みについては、像振れ補正光学系では打ち消すことが困難なため、このような場合には撮像装置の動き情報のみからローリングシャッタ歪みの形状を算出する。そして本ステップによって求められた撮像装置に起因するローリングシャッタ歪みの形状p3(t)は幾何変形処理部111へと伝送される。
The remaining shape of the rolling shutter distortion after the blur of the image pickup apparatus is corrected by the image blur correction optical system is determined from the shape of the rolling shutter distortion caused by the movement of the image pickup apparatus, and the rolling shutter distortion caused by driving the image shake correction optical system. The shape is subtracted. That is, when the rolling shutter distortion shape p1 (t) caused by the movement of the imaging apparatus and the rolling shutter distortion shape p2 (t) of the image blur correction optical system are used, the remaining correction shape p3 (t) is expressed by the following equation. It is represented by
p3 (t) = p1 (t) −p2 (t) (Formula 1)
In the present embodiment, as an example of rolling shutter distortion caused by the imaging apparatus, a case where horizontal movement is performed at a constant speed during the exposure time has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the same can be said even when the speed or moving direction of the imaging apparatus changes during the exposure time. In addition, since it is difficult to cancel out the rolling shutter distortion caused by the movement of the image pickup apparatus by a roll or a tilt by the image blur correction optical system, in such a case, the rolling shutter distortion is determined only from the movement information of the image pickup apparatus. The shape of is calculated. Then, the rolling shutter distortion shape p3 (t) caused by the imaging device obtained in this step is transmitted to the geometric deformation processing unit 111.

ステップS204では、第2の歪み算出部110において、撮像装置のブレを補正するために露光時間中に像振れ補正光学系が偏心することにより生じるローリングシャッタ歪みの形状(第2の歪み)を算出する。ローリングシャッタ歪みの形状の算出には、光学系駆動量検出部107から得られる像振れ補正光学系の駆動量及び撮影パラメータ取得部108から得られる撮影パラメータを使用する。図6に、像振れ補正光学系のみを駆動させた場合に生じるローリングシャッタ歪みの概要図を示す。同図では、例として撮像装置の撮像光学系内部にある像振れ補正光学系601を水平方向に駆動させた場合のローリングシャッタ歪みを示している。このとき、画像602に写っていた長方形の被写体603は、像振れ補正光学系が駆動して偏心することによるローリングシャッタ歪みの影響により、604に示したような形状の歪みが生じてしまう。このローリングシャッタ歪みは、像振れ補正光学系が駆動して露光時間中に偏心量が変化することによって生じるものである。ここで、偏心の方向や大きさによって歪みの形状が変化する場合には、露光時間中の像振れ補正光学系の駆動により、ライン毎に偏心の歪みの形状が変化することになるため、1枚の画像として見たときのローリンシャッタ歪みの形状は非対称、非線形なものとなる。   In step S204, the second distortion calculation unit 110 calculates the shape (second distortion) of the rolling shutter distortion that occurs when the image blur correction optical system is decentered during the exposure time in order to correct the blur of the imaging apparatus. To do. For calculating the shape of the rolling shutter distortion, the driving amount of the image blur correction optical system obtained from the optical system driving amount detection unit 107 and the photographing parameter obtained from the photographing parameter acquisition unit 108 are used. FIG. 6 shows a schematic diagram of rolling shutter distortion that occurs when only the image blur correction optical system is driven. In the figure, as an example, the rolling shutter distortion when the image blur correction optical system 601 inside the imaging optical system of the imaging apparatus is driven in the horizontal direction is shown. At this time, the rectangular subject 603 shown in the image 602 is distorted in shape as shown by 604 due to the influence of rolling shutter distortion caused by the drive of the image blur correction optical system and decentering. This rolling shutter distortion is caused when the image blur correction optical system is driven and the amount of eccentricity changes during the exposure time. Here, when the shape of the distortion changes depending on the direction and magnitude of the eccentricity, the shape of the eccentric distortion changes for each line by driving the image blur correction optical system during the exposure time. The shape of the Rollin shutter distortion when viewed as a single image is asymmetric and non-linear.

また、このローリングシャッタ歪みは、撮像装置の動きに起因するローリングシャッタ歪みとは関係無く、像振れ補正光学系の駆動(偏心)により生じるものである。また、像振れ補正光学系の駆動によるローリングシャッタ歪みの形状は撮像光学系101の焦点距離によっても変化する。従って、このローリングシャッタ歪みの形状を算出するためには、光学系駆動量検出部107から得られる像振れ補正光学系の駆動情報及び撮影パラメータ取得部108から得られる焦点距離情報を使用する。しかしながら、像振れ補正光学系の駆動によっては歪みが非対称、非線形な形状となるため、像振れ補正光学系の駆動量を直接的に歪みの形状とすることは出来ない。このような場合の歪み形状の取得方法としては、偏心量と歪みの形状との関係を表すモデル式に当てはめる方法や、予め像振れ補正光学系の駆動量及び焦点距離と歪みの形状の関係を計算して記憶しておいたルックアップテーブルを使用する方法等がある。そして、本ステップによって求められた像振れ補正光学系の駆動に起因するローリングシャッタ歪みの形状は幾何変形処理部111へと伝送される。   Further, this rolling shutter distortion is caused by driving (eccentricity) of the image blur correction optical system regardless of the rolling shutter distortion caused by the movement of the image pickup apparatus. The shape of rolling shutter distortion caused by driving the image blur correction optical system also changes depending on the focal length of the imaging optical system 101. Therefore, in order to calculate the shape of the rolling shutter distortion, the drive information of the image blur correction optical system obtained from the optical system drive amount detection unit 107 and the focal length information obtained from the imaging parameter acquisition unit 108 are used. However, since the distortion becomes asymmetrical and non-linear depending on the driving of the image blur correction optical system, the drive amount of the image blur correction optical system cannot be directly set to the distortion shape. As a method for acquiring the distortion shape in such a case, a method of applying to a model expression representing the relationship between the amount of eccentricity and the shape of distortion, or the relationship between the driving amount of the image blur correction optical system and the focal length and the shape of distortion in advance. There is a method of using a lookup table that has been calculated and stored. Then, the shape of the rolling shutter distortion resulting from the driving of the image blur correction optical system obtained in this step is transmitted to the geometric deformation processing unit 111.

以上のように、像振れ補正光学系を備えた撮像装置において、大きなブレを補正するために像振れ補正光学系を大きく駆動させると、撮像装置の動きに起因するローリングシャッタ歪みと像振れ補正光学系が偏心することによるローリングシャッタ歪みが生じる。これら2種類の歪はお互いに独立して生じる現象であり、それを補正するために必要な情報や補正の為の歪み形状の算出方法も異なる。つまり、同じローリングシャッタ歪みだからといってまとめて一つの歪みとして形状を算出することは困難であり、高精度な歪み補正を行うためには、本実施例で示したようにそれぞれの歪みの形状を個別に独立して算出する必要がある。   As described above, in an imaging apparatus equipped with an image blur correction optical system, when the image blur correction optical system is largely driven to correct a large blurring, rolling shutter distortion and image blur correction optics caused by the movement of the image pickup apparatus are performed. Rolling shutter distortion occurs due to the eccentricity of the system. These two types of distortions are phenomena that occur independently of each other, and the information necessary to correct them and the calculation method of the distortion shape for correction are also different. In other words, it is difficult to calculate the shape as one distortion simply because it is the same rolling shutter distortion, and in order to perform highly accurate distortion correction, each distortion shape is individually set as shown in this embodiment. It is necessary to calculate it independently.

ステップS205では、幾何変形処理部111において、第1の歪み算出部109及び第2の歪み算出部から得られるローリングシャッタ歪み形状の情報を用いて、画像に生じているローリングシャッタ歪みの補正を行う。得られた歪み形状の情報により画像中の各画素が2つのローリングシャッタ歪みによりどの座標に移動したのかが分かるので、それらの画素が元の座標位置に戻るように幾何変形処理を施す。これにより、画像中の全てのラインが同じタイミングで撮影されたような画像を得ることが出来る。   In step S <b> 205, the geometric deformation processing unit 111 corrects rolling shutter distortion generated in the image using the rolling shutter distortion shape information obtained from the first distortion calculation unit 109 and the second distortion calculation unit. . Since the information on the obtained distortion shape indicates to which coordinate each pixel in the image has moved due to two rolling shutter distortions, geometric deformation processing is performed so that these pixels return to their original coordinate positions. As a result, it is possible to obtain an image in which all lines in the image are captured at the same timing.

ステップS206ではローリングシャッタ歪みが補正された画像を、画像出力部112によって不図示の記憶装置への記憶や表示装置の表示を行う。   In step S206, the image with the rolling shutter distortion corrected is stored in a storage device (not shown) or displayed on the display device by the image output unit 112.

以上説明したように、撮像装置の動きに起因するローリングシャッタ歪みの形状と、像振れ補正光学系の駆動により生じるローリングシャッタ歪みの形状を個別に算出する。これにより、それぞれのローリングシャッタ歪みの算出に適した情報及び算出手法を適用することが可能となり、良好なローリングシャッタ歪み補正を行うことが出来る。   As described above, the shape of the rolling shutter distortion caused by the movement of the imaging apparatus and the shape of the rolling shutter distortion caused by driving the image blur correction optical system are calculated individually. As a result, it is possible to apply information and a calculation method suitable for the calculation of each rolling shutter distortion, and it is possible to perform favorable rolling shutter distortion correction.

図7に、本発明の実施例2である撮像装置の構成を示す。本実施例では、撮像装置の動きと像振れ補正光学系の駆動により生じる2つのローリングシャッタ歪みの形状を合成した後にその補正を行う。同図において、図1に示した構成要素と共通するものについては、図1と同符号を付す。本実施例の撮像装置は、図1に示した構成において、歪み合成部701を有する。   FIG. 7 shows the configuration of an image pickup apparatus that is Embodiment 2 of the present invention. In this embodiment, the two rolling shutter distortion shapes generated by the movement of the image pickup apparatus and the driving of the image blur correction optical system are combined and then corrected. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same components as those shown in FIG. The imaging apparatus according to the present exemplary embodiment includes a distortion synthesis unit 701 in the configuration illustrated in FIG.

また、本実施例におけるフローチャートを図8に示す。本実施例では、図8において実施例1と異なる処理を行う部分についてのみ説明する。図8におけるステップS201からS204は図2におけるS201からS204と同じである。   Moreover, the flowchart in a present Example is shown in FIG. In the present embodiment, only a portion that performs processing different from that in the first embodiment in FIG. 8 will be described. Steps S201 to S204 in FIG. 8 are the same as S201 to S204 in FIG.

ステップS801では、歪み合成部701において、第1の歪み算出部109及び第2の歪み算出部110から得られる2つのローリングシャッタ歪みの形状の合成を行う。   In step S <b> 801, the distortion combining unit 701 combines two rolling shutter distortion shapes obtained from the first distortion calculating unit 109 and the second distortion calculating unit 110.

これら2つのローリングシャッタ歪みは、お互いに独立して生じる現象ではあるが像面上ではそれらが同時に起きており、2つのローリングシャッタ歪みが合成された形状となっている。つまり、第1及び第2の歪み算出部で算出された2つのローリングシャッタ歪みの形状を合成したものを用いて補正することも可能である。   Although these two rolling shutter distortions are phenomena that occur independently of each other, they occur simultaneously on the image plane, and the two rolling shutter distortions are combined. That is, it is also possible to correct by using a combination of two rolling shutter distortion shapes calculated by the first and second distortion calculation units.

ここで、撮像装置の動きに起因するローリングシャッタ歪みの形状をp3(t)、像振れ補正光学系の駆動によるローリングシャッタ歪みの形状をp4(t)とした時に、合成された歪み形状p5(t)は以下の式により算出することが出来る。
p5(t)=αp3(t)+βp4(t) (式2)
上式においてα及びβはローリングシャッタ歪みの形状に対する重み付け係数であり、それぞれ0〜1の値が設定される。また、α及びβの設定方法としては、例えばα=β=1とすれば、2つの歪み形状をそのまま足し合わせたものとなる。従って、このときの合成歪み形状p5(t)を用いることにより、ローリングシャッタ歪みを完全に補正することを目的とした幾何変形を行うことが出来る。この際、実施例1とは異なり、S205で行う幾何変形処理部111におけるローリングシャッタ歪み補正の為の幾何変形処理は1回だけ行えば良いことになる。そのため、複数回幾何変形処理を行うことによる画質の劣化を防ぎ、さらに演算量の削減により消費電力を抑えることが可能となる。
Here, when the shape of the rolling shutter distortion caused by the movement of the imaging device is p3 (t) and the shape of the rolling shutter distortion caused by driving the image blur correction optical system is p4 (t), the synthesized distortion shape p5 ( t) can be calculated by the following equation.
p5 (t) = αp3 (t) + βp4 (t) (Formula 2)
In the above equation, α and β are weighting coefficients for the shape of the rolling shutter distortion, and values of 0 to 1 are set respectively. As a setting method of α and β, for example, if α = β = 1, two distortion shapes are added together. Therefore, geometric deformation for the purpose of completely correcting the rolling shutter distortion can be performed by using the combined distortion shape p5 (t) at this time. At this time, unlike the first embodiment, the geometric deformation processing for correcting the rolling shutter distortion in the geometric deformation processing unit 111 performed in S205 may be performed only once. Therefore, it is possible to prevent deterioration in image quality due to performing geometric deformation processing a plurality of times, and to reduce power consumption by reducing the amount of calculation.

重み付け係数の他の使い方としてはマージン領域の調整が挙げられる。幾何変形処理により画像のローリングシャッタ歪みを補正する場合には、幾何変形により画像データの存在しない座標位置を参照することで画像の周辺部に欠落領域が生じてしまう可能性がある。一般的には、そのような画像の欠落を防ぐために、出力画像サイズよりもさらに外側の一定の領域も撮像しておいて幾何変形の為のマージン領域を確保しておく方法が用いられている。しかしながら、ローリングシャッタ歪みの補正量が大きすぎて、確保されているマージン領域を超えてしまうような場合には、やはり画像周辺部に欠落が生じてしまう。このような場合に、式2における重み付け係数の値を小さくすることでローリングシャッタ歪みの補正残りを許容してマージン内に補正量が全て入るようにすることで画像の欠落を防止することが可能となる。この際の重み付け係数の設定の方法としては、例えば歪み量が大きい方の重み付けを軽くする方法や、両方の重み付けを同じ程度に軽くする方法などがある。重み付け係数の使用方法としては、上記の例に限られるものではなく、例えば補正をしなくても問題無い程度の歪み量の場合には重み付けをゼロにするといったような使い方をしても良い。   Another use of the weighting coefficient is adjustment of a margin area. When correcting the rolling shutter distortion of the image by the geometric deformation process, there is a possibility that a missing area is generated in the peripheral portion of the image by referring to the coordinate position where the image data does not exist due to the geometric deformation. In general, in order to prevent such image loss, a method is used in which a certain area further outside the output image size is imaged to secure a margin area for geometric deformation. . However, if the amount of rolling shutter distortion correction is too large and exceeds the reserved margin area, the image peripheral portion will also be missing. In such a case, by reducing the value of the weighting coefficient in Equation 2, it is possible to prevent the loss of images by allowing the remaining correction amount of the rolling shutter distortion to be within the margin. It becomes. As a method of setting the weighting coefficient at this time, there are, for example, a method of reducing the weighting with the larger distortion amount, and a method of reducing both the weightings to the same extent. The method of using the weighting coefficient is not limited to the above example. For example, when the amount of distortion is such that there is no problem without correction, the weighting coefficient may be set to zero.

図8におけるステップS206は、図2におけるステップS206と同じである。   Step S206 in FIG. 8 is the same as step S206 in FIG.

ここまで、実施例2における本提案の動作について述べた。実施例1で述べたような、撮像装置の動きによるローリングシャッタ歪みと像振れ補正光学系の駆動によるローリングシャッタ歪みの形状を独立して算出することに加えて、それらの歪み形状を合成したものを用いて幾何変形処理による歪み補正を行う。そして、合成の際に重み付け処理を行うことによって、歪み補正による画像周辺領域の欠落や幾何変形による画質の劣化を低減することが可能となる。   So far, the operation of the present proposal in the second embodiment has been described. In addition to independently calculating the rolling shutter distortion caused by the movement of the imaging apparatus and the rolling shutter distortion caused by driving the image blur correction optical system as described in the first embodiment, the distortion shapes are combined. Is used to correct distortion by geometric deformation processing. By performing weighting processing at the time of synthesis, it is possible to reduce image loss due to distortion correction and image quality deterioration due to geometric deformation.

本発明によれば、撮像装置の動きに起因するローリングシャッタ歪みと像振れ補正光学系の駆動に起因するローリングシャッタ歪みの形状を独立して算出する。これにより、画像上に生じているローリングシャッタ歪みの種類に応じて適切な形状を推定することが可能となり、高精度なローリングシャッタ歪みの補正が可能となる。   According to the present invention, the shape of the rolling shutter distortion caused by the movement of the imaging apparatus and the shape of the rolling shutter distortion caused by the driving of the image blur correction optical system are independently calculated. Accordingly, it is possible to estimate an appropriate shape according to the type of rolling shutter distortion occurring on the image, and it is possible to correct the rolling shutter distortion with high accuracy.

高精度なローリングシャッタ歪みの補正効果が得られる画像処理装置及び撮像装置を実現できる。   An image processing apparatus and an imaging apparatus that can obtain a highly accurate rolling shutter distortion correction effect can be realized.

109 第1の歪み算出部
110 第2の歪み算出部
111 幾何変形処理部
109 first distortion calculation unit 110 second distortion calculation unit 111 geometric deformation processing unit

Claims (10)

撮像装置の振れに伴う画像の振れを補正する画像処理装置であって、
前記撮像装置が有する撮像素子により生成された画像を取得する画像取得手段と、
前記撮像装置の振れに起因する前記画像に生じる第1の歪みを算出する第1の歪み算出手段と、
前記撮像装置の振れを補正する像振れ補正光学系が前記撮像装置の露光時間中に偏心することに起因する前記画像に生じる第2の歪みを算出する第2の歪み算出手段と、
前記第1の歪み算出手段から得られる第1の歪みおよび前記第2の歪み算出手段から得られる第2の歪みの情報に基づいて、前記画像を補正する補正手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
An image processing apparatus that corrects image shake accompanying image sensor shake,
Image acquisition means for acquiring an image generated by an imaging element included in the imaging device;
First distortion calculating means for calculating a first distortion generated in the image due to a shake of the imaging device;
Second distortion calculation means for calculating a second distortion generated in the image caused by an image blur correction optical system that corrects a shake of the imaging apparatus being decentered during an exposure time of the imaging apparatus ;
Correction means for correcting the image based on information on the first distortion obtained from the first distortion calculation means and the second distortion obtained from the second distortion calculation means;
An image processing apparatus comprising:
前記撮像装置の振れに起因する前記画像に生じる第1の歪みと、前記像振れ補正光学系が前記撮像装置の露光時間中に偏心することに起因する前記画像に生じる第2の歪みを独立して算出することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 The first distortion generated in the image due to the shake of the imaging device and the second distortion generated in the image due to the image shake correction optical system being decentered during the exposure time of the imaging device are independent. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the image processing apparatus is calculated using 前記第1の歪み算出手段は、前記撮像装置の振れを検出する振れ検出手段から得られる振れ情報と、前記像振れ補正光学系の駆動量を検出する駆動量検出手段から得られる駆動情報と、に基づいて前記撮像装置の振れに起因する前記画像に生じる第1の歪みを算出することを特徴とする請求項1または2に記載の画像処理装置。   The first distortion calculation means includes shake information obtained from shake detection means for detecting shake of the imaging apparatus, drive information obtained from drive amount detection means for detecting a drive amount of the image shake correction optical system, The image processing apparatus according to claim 1, wherein a first distortion generated in the image due to a shake of the imaging apparatus is calculated based on the image. 前記第2の歪み算出手段は、前記像振れ補正光学系の駆動量を検出する駆動量検出手段から得られる駆動情報と、前記撮像装置の撮影パラメータを取得する撮影パラメータ取得手段から得られる撮影パラメータ情報と、に基づいて前記像振れ補正光学系が前記撮像装置の露光時間中に偏心することに起因する前記画像に生じる第2の歪みを算出することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の画像処理装置。 The second distortion calculating unit includes driving information obtained from a driving amount detecting unit that detects a driving amount of the image shake correcting optical system, and a photographing parameter obtained from a photographing parameter obtaining unit that obtains a photographing parameter of the imaging apparatus. 4. The second distortion generated in the image due to the image blur correction optical system being decentered during the exposure time of the imaging device based on the information is calculated. 5. An image processing apparatus according to claim 1. 前記撮像素子は、1ライン単位で画像情報が順次読み出されるローリングシャッタ型のセンサであり、
前記歪みは、ライン毎の露光期間のずれによって被写体像が歪んだローリングシャッタ歪みであることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の画像処理装置。
The image sensor is a rolling shutter type sensor from which image information is sequentially read out in units of one line.
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the distortion is a rolling shutter distortion in which a subject image is distorted due to a shift in an exposure period for each line.
前記第1の歪み算出手段から得られる第1の歪みと前記第2の歪み算出手段から得られる第2の歪みを合成する歪み合成手段を有し、
前記補正手段は、前記歪み合成手段により合成された歪みの情報に基づいて、前記画像を補正することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の画像処理装置。
Distortion combining means for combining the first distortion obtained from the first distortion calculation means and the second distortion obtained from the second distortion calculation means;
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the correction unit corrects the image based on distortion information synthesized by the distortion synthesis unit.
像振れ補正光学系を含む撮像光学系と、
前記撮像光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像素子と、
請求項1から6のいずれか一項に記載の画像処理装置と、を備えた撮像装置。
An imaging optical system including an image blur correction optical system;
An image sensor that photoelectrically converts a subject image formed by the imaging optical system;
An image processing apparatus comprising: the image processing apparatus according to claim 1.
撮像装置の振れに伴う画像の振れを補正する画像処理方法であって、
前記撮像装置が有する撮像素子により生成された画像を取得する画像取得ステップと、
前記撮像装置の振れに起因する前記画像に生じる第1の歪みを算出する第1の歪み算出ステップと、
前記撮像装置の振れを補正する像振れ補正光学系が前記撮像装置の露光時間中に偏心することに起因する前記画像に生じる第2の歪みを算出する第2の歪み算出ステップと、
前記第1の歪み算出ステップから得られる第1の歪みおよび前記第2の歪み算出ステップから得られる第2の歪みの情報に基づいて、前記画像を補正する補正ステップと、
を有することを特徴とする画像処理方法。
An image processing method for correcting shake of an image accompanying shake of an imaging device,
An image acquisition step of acquiring an image generated by an imaging element included in the imaging device;
A first distortion calculating step of calculating a first distortion generated in the image due to a shake of the imaging device;
A second distortion calculating step of calculating a second distortion generated in the image caused by an image blur correction optical system that corrects a shake of the imaging apparatus being decentered during an exposure time of the imaging apparatus ;
A correction step for correcting the image based on information on a first distortion obtained from the first distortion calculation step and a second distortion obtained from the second distortion calculation step;
An image processing method comprising:
前記第1の歪み算出ステップは、前記撮像装置の振れを検出する振れ検出手段から得られる振れ情報と、前記像振れ補正光学系の駆動量を検出する駆動量検出手段から得られる駆動情報と、に基づいて前記撮像装置の振れに起因する前記画像に生じる第1の歪みを算出することを特徴とする請求項8に記載の画像処理方法。   The first distortion calculation step includes shake information obtained from shake detection means for detecting shake of the imaging apparatus, drive information obtained from drive amount detection means for detecting the drive amount of the image shake correction optical system, The image processing method according to claim 8, wherein a first distortion generated in the image due to a shake of the imaging device is calculated based on the image. 前記第2の歪み算出ステップは、前記像振れ補正光学系の駆動量を検出する駆動量検出手段から得られる駆動情報と、前記撮像装置の撮影パラメータを取得する撮影パラメータ取得手段から得られる撮影パラメータ情報と、に基づいて前記像振れ補正光学系が前記撮像装置の露光時間中に偏心することに起因する前記画像に生じる第2の歪みを算出することを特徴とする請求項8または9に記載の画像処理方法。 The second distortion calculating step includes driving information obtained from a driving amount detection unit that detects a driving amount of the image blur correction optical system, and imaging parameters obtained from imaging parameter acquisition unit that acquires imaging parameters of the imaging apparatus. 10. The second distortion generated in the image due to the image blur correction optical system being decentered during the exposure time of the imaging device based on the information is calculated. Image processing method.
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