JPH05207351A - 画像信号処理方法および装置 - Google Patents
画像信号処理方法および装置Info
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- JPH05207351A JPH05207351A JP4011842A JP1184292A JPH05207351A JP H05207351 A JPH05207351 A JP H05207351A JP 4011842 A JP4011842 A JP 4011842A JP 1184292 A JP1184292 A JP 1184292A JP H05207351 A JPH05207351 A JP H05207351A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 レンズ個有の歪曲収差によって生じる被写体
像のひずみを電気的に補正する画像信号処理方法および
装置を提供する。 【構成】 光学レンズもしくは電子レンズの歪曲収差を
補正するにあたり、前記レンズの結像情報を光電変換手
段を介して画像信号に変換し、前記レンズの合焦状態お
よびズーム設定状態に基づいて所定の補正係数を求め、
前記レンズの光軸を原点とした２次元座標軸上に前記結
像情報を対応させ、個々の結像点における座標を画像メ
モリの書込みアドレスに変換する際に、前記補正係数を
参照して当該書込みアドレスを決定し、前記決定された
アドレスに従って、前記画像信号を前記画像メモリに記
憶させ、前記画像メモリから歪曲収差のない結像情報を
読出す。
像のひずみを電気的に補正する画像信号処理方法および
装置を提供する。 【構成】 光学レンズもしくは電子レンズの歪曲収差を
補正するにあたり、前記レンズの結像情報を光電変換手
段を介して画像信号に変換し、前記レンズの合焦状態お
よびズーム設定状態に基づいて所定の補正係数を求め、
前記レンズの光軸を原点とした２次元座標軸上に前記結
像情報を対応させ、個々の結像点における座標を画像メ
モリの書込みアドレスに変換する際に、前記補正係数を
参照して当該書込みアドレスを決定し、前記決定された
アドレスに従って、前記画像信号を前記画像メモリに記
憶させ、前記画像メモリから歪曲収差のない結像情報を
読出す。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学レンズもしくは電
子レンズの歪曲収差（ディストーション）を補正する画
像信号処理方法および装置に関するものである。
子レンズの歪曲収差（ディストーション）を補正する画
像信号処理方法および装置に関するものである。
【０００２】更に詳述すれば本発明は、例えばビデオカ
メラの撮像信号に含まれる歪曲収差を補正するのに好適
な、画像信号処理方法および装置に関するものである。
メラの撮像信号に含まれる歪曲収差を補正するのに好適
な、画像信号処理方法および装置に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】従来から、ビデオカメラにより空間的な
被写体像を撮像した場合、そのビデオカメラに装着され
ているレンズの特性に基づいて歪曲収差（ディストーシ
ョン）が生じる。例えば、焦点距離の短いワイド系のレ
ンズにより撮影したときには、現実の被写体像に比べて
極短に変形する場合がみられる。
被写体像を撮像した場合、そのビデオカメラに装着され
ているレンズの特性に基づいて歪曲収差（ディストーシ
ョン）が生じる。例えば、焦点距離の短いワイド系のレ
ンズにより撮影したときには、現実の被写体像に比べて
極短に変形する場合がみられる。
【０００４】一般に歪曲収差では放射方向へのみ像がず
れ、入射高成分が含まれないので結像はぼけないもの
の、正方形の被写体像については像高による倍率の変化
が現われ、その結果として糸巻き型ディストーションあ
るいはたる型ディストーションが生じる。
れ、入射高成分が含まれないので結像はぼけないもの
の、正方形の被写体像については像高による倍率の変化
が現われ、その結果として糸巻き型ディストーションあ
るいはたる型ディストーションが生じる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような歪曲収差は
従来自明のものとして把握されているので、ビデオカメ
ラなどの撮像装置において積極的に補正を行うことは行
われていない。
従来自明のものとして把握されているので、ビデオカメ
ラなどの撮像装置において積極的に補正を行うことは行
われていない。
【０００６】しかしながら上述したとおり、使用される
撮像光学系によっては極端なひずみが生じてしまい、品
質のよい画像情報を得るうえで避け難い欠点となってい
た。
撮像光学系によっては極端なひずみが生じてしまい、品
質のよい画像情報を得るうえで避け難い欠点となってい
た。
【０００７】よって本発明の目的は上述の点に鑑み、レ
ンズ個有の歪曲収差によって生じる被写体像のひずみを
電気的に補正する画像信号処理方法および装置を提供す
ることにある。
ンズ個有の歪曲収差によって生じる被写体像のひずみを
電気的に補正する画像信号処理方法および装置を提供す
ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明に係る画像信号処理方法は、光学レンズも
しくは電子レンズの歪曲収差を補正するにあたり、前記
レンズの結像情報を光電変換手段を介して画像信号に変
換し、前記レンズの合焦状態およびズーム設定状態に基
づいて所定の補正係数を求め、前記レンズの光軸を原点
とした２次元座標軸上に前記結像情報を対応させ、個々
の結像点における座標を画像メモリの書込みアドレスに
変換する際に、前記補正係数を参照して当該書込みアド
レスを決定し、前記決定されたアドレスに従って、前記
画像信号を前記画像メモリに記憶させ、前記画像メモリ
から歪曲収差のない結像情報を読出すものである。
めに、本発明に係る画像信号処理方法は、光学レンズも
しくは電子レンズの歪曲収差を補正するにあたり、前記
レンズの結像情報を光電変換手段を介して画像信号に変
換し、前記レンズの合焦状態およびズーム設定状態に基
づいて所定の補正係数を求め、前記レンズの光軸を原点
とした２次元座標軸上に前記結像情報を対応させ、個々
の結像点における座標を画像メモリの書込みアドレスに
変換する際に、前記補正係数を参照して当該書込みアド
レスを決定し、前記決定されたアドレスに従って、前記
画像信号を前記画像メモリに記憶させ、前記画像メモリ
から歪曲収差のない結像情報を読出すものである。
【０００９】また、本発明に係る画像信号処理装置は、
撮像光学系を介して被写体像の画像信号を出力する光電
変換手段と、前記撮像光学系の光軸を原点とした２次元
座標軸上に前記被写体像を対応させて、前記画像信号を
記憶する画像メモリと、前記撮像光学系における撮影レ
ンズの合焦位置およびズームレンズの設定状態に応じ
て、所定の補正係数信号を出力する補正係数設定手段
と、前記補正係数信号に基づいて、前記画像メモリの書
込みアドレスを修正する書込みアドレス修正手段とを備
え、歪曲収差を補正した被写体像を前記画像メモリから
読出すものである。
撮像光学系を介して被写体像の画像信号を出力する光電
変換手段と、前記撮像光学系の光軸を原点とした２次元
座標軸上に前記被写体像を対応させて、前記画像信号を
記憶する画像メモリと、前記撮像光学系における撮影レ
ンズの合焦位置およびズームレンズの設定状態に応じ
て、所定の補正係数信号を出力する補正係数設定手段
と、前記補正係数信号に基づいて、前記画像メモリの書
込みアドレスを修正する書込みアドレス修正手段とを備
え、歪曲収差を補正した被写体像を前記画像メモリから
読出すものである。
【００１０】
【作用】本発明では、レンズの光軸を中心に点対称の結
像がなされるという光学的特性に注目して、原点（レン
ズの光軸）からの距離のみを補正し、その方向は変化さ
せないよう画像メモリの書込みアドレスを修正すること
で、歪曲収差をなくすよう結像位置を補正するものであ
る。
像がなされるという光学的特性に注目して、原点（レン
ズの光軸）からの距離のみを補正し、その方向は変化さ
せないよう画像メモリの書込みアドレスを修正すること
で、歪曲収差をなくすよう結像位置を補正するものであ
る。
【００１１】
【実施例】本発明の実施例を説明する前提として、まず
本発明の原理を図２〜図４を参照して述べる。
本発明の原理を図２〜図４を参照して述べる。
【００１２】図２の（Ａ）は格子状のパターンを有する
被写体であって、Ｘ軸方向およびＹ軸方向のいずれに対
しても等間隔の正方形となっている。このような格子状
パターンをワイドレンズにより結像させると、図２の
（Ｂ）に示す糸巻き型の形状パターンが得られる。
被写体であって、Ｘ軸方向およびＹ軸方向のいずれに対
しても等間隔の正方形となっている。このような格子状
パターンをワイドレンズにより結像させると、図２の
（Ｂ）に示す糸巻き型の形状パターンが得られる。
【００１３】図２の（Ｂ）に示した糸巻き型のパターン
は、原点（光軸中心と一致する）Ｏを中心とした点対称
の形状となっている。
は、原点（光軸中心と一致する）Ｏを中心とした点対称
の形状となっている。
【００１４】そこで次に、図２（Ｂ）の一部を拡大した
図３を参照して、糸巻き型ひずみを修正する方法につい
て述べる。
図３を参照して、糸巻き型ひずみを修正する方法につい
て述べる。
【００１５】いま図３上のＡO 点を座標（ＸA ，ＹA ）
とし、ＢO 点を座標（ＸB ，ＹB ）とすると、これらＡ
O 点およびＢO 点を修正するためには、原点Ｏの方向
（光軸中心に向かう方向）に移動させてやり、修正後の
座標をそれぞれＡO ′点が座標（ＸA ′，ＹA ′）に、
ＢO ′点が座標（ＸB ′，ＹB ′）になるようにすれば
よい。
とし、ＢO 点を座標（ＸB ，ＹB ）とすると、これらＡ
O 点およびＢO 点を修正するためには、原点Ｏの方向
（光軸中心に向かう方向）に移動させてやり、修正後の
座標をそれぞれＡO ′点が座標（ＸA ′，ＹA ′）に、
ＢO ′点が座標（ＸB ′，ＹB ′）になるようにすれば
よい。
【００１６】このように、ＡO 点およびＢO 点について
は共に原点Ｏに向かうベクトル上を移動させる処理、換
言すれば原点Ｏからの距離のみを移動させればよいこと
になる。従って、図２に示した直交座標（Ｘ，Ｙ）の替
わりに極座標（ｒ，θ）を用いた場合には、θ＝一定と
してｒのみを修正すればよいことになる。
は共に原点Ｏに向かうベクトル上を移動させる処理、換
言すれば原点Ｏからの距離のみを移動させればよいこと
になる。従って、図２に示した直交座標（Ｘ，Ｙ）の替
わりに極座標（ｒ，θ）を用いた場合には、θ＝一定と
してｒのみを修正すればよいことになる。
【００１７】かくして、図３の座標ＸA についてはＸ
A ′＝ｋ・ＸA （ｋ：補正係数）なる演算を施し、座標
ＹA についてはＹA ′＝ｋ・ＹA なる演算を施すことに
より、結像位置の修正が可能となる。
A ′＝ｋ・ＸA （ｋ：補正係数）なる演算を施し、座標
ＹA についてはＹA ′＝ｋ・ＹA なる演算を施すことに
より、結像位置の修正が可能となる。
【００１８】但し、上述した補正係数ｋは個々のレンズ
の状態によって決定される定数である。更に詳述すれ
ば、この補正係数は図４に示すように、ズーム位置の関
数である非線形補正係数ｋ1 と、フォーカス位置の関数
である非線形補正係数ｋ2 とに分けられる。
の状態によって決定される定数である。更に詳述すれ
ば、この補正係数は図４に示すように、ズーム位置の関
数である非線形補正係数ｋ1 と、フォーカス位置の関数
である非線形補正係数ｋ2 とに分けられる。
【００１９】例えば図４の（Ａ）に示すように、ワイド
方向に向かうほどｋ1 ＝１以下に、テレ方向に向かうほ
どｋ1 ＝１以上になる。また図４の（Ｂ）についても、
フォーカスが無限大状態のときｋ2 ＝１となり、至近に
なるほどｋ＝１以下に下ってくる。
方向に向かうほどｋ1 ＝１以下に、テレ方向に向かうほ
どｋ1 ＝１以上になる。また図４の（Ｂ）についても、
フォーカスが無限大状態のときｋ2 ＝１となり、至近に
なるほどｋ＝１以下に下ってくる。
【００２０】そこでｋ＝ｋ1 ×ｋ2 によって規定される
補正係数を用いて、上記結像位置の補正を行えばよいこ
とになる。
補正係数を用いて、上記結像位置の補正を行えばよいこ
とになる。
【００２１】図１は、上述した結像位置の補正を電気的
に処理するためのブロック図である。本ブロック図によ
る回路は、ビデオカメラ（図示せず）に内蔵して、被写
体像の歪曲収差を修正するために用いる。
に処理するためのブロック図である。本ブロック図によ
る回路は、ビデオカメラ（図示せず）に内蔵して、被写
体像の歪曲収差を修正するために用いる。
【００２２】図１において、１は撮像レンズ系を示し、
そのうち２はフォーカスレンズ系、３はズームレンズ系
である。４および５は、それぞれのレンズ系を駆動する
手段である。６は撮像素子であるＣＣＤ（電荷結合素
子）、７は増幅器、８はカラープロセス回路、９は輝度
信号Ｙおよび色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙを形成するマトリ
クス回路である。なお、本図では輝度信号についての補
正処理回路のみを図示してあるが、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ
−Ｙについても同様な補正処理がなされることは当然で
ある。
そのうち２はフォーカスレンズ系、３はズームレンズ系
である。４および５は、それぞれのレンズ系を駆動する
手段である。６は撮像素子であるＣＣＤ（電荷結合素
子）、７は増幅器、８はカラープロセス回路、９は輝度
信号Ｙおよび色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙを形成するマトリ
クス回路である。なお、本図では輝度信号についての補
正処理回路のみを図示してあるが、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ
−Ｙについても同様な補正処理がなされることは当然で
ある。
【００２３】１０はＡ／Ｄコンバータ、１１は画像メモ
リ、１２は画像メモリ１１の書込みおよび読み出しのタ
イミング制御・アドレス供給を行うメモリ制御回路、１
３は画像メモリのリード／ライトアドレスを設定するア
ドレス設定回路である。
リ、１２は画像メモリ１１の書込みおよび読み出しのタ
イミング制御・アドレス供給を行うメモリ制御回路、１
３は画像メモリのリード／ライトアドレスを設定するア
ドレス設定回路である。
【００２４】１４はＬＵＴ（ルックアップテーブル）な
どで構成されるアドレス補正回路であり、書込みアドレ
スＷについて後述の位置補正を施してメモリ制御回路１
２へ出力する。
どで構成されるアドレス補正回路であり、書込みアドレ
スＷについて後述の位置補正を施してメモリ制御回路１
２へ出力する。
【００２５】１５および１６はそれぞれフォーカス位置
センサおよびズーム位置センサである。１７および１８
は補正係数設定回路であり、各センサ１５，１６の出力
信号１５Ｓ，１６Ｓを入力して、ズーム関連補正係数ｋ
1 およびフォーカス関連補正係数ｋ2 を出力する。
センサおよびズーム位置センサである。１７および１８
は補正係数設定回路であり、各センサ１５，１６の出力
信号１５Ｓ，１６Ｓを入力して、ズーム関連補正係数ｋ
1 およびフォーカス関連補正係数ｋ2 を出力する。
【００２６】１９は座標変換回路である。この座標変換
回路１９では、アドレス設定回路１３から供給されたア
ドレスデータ（例えばＸ0 ，Ｙ0 ）を極座標データ
（ｒ，θ）に変換した後、補正係数設定回路１７，１８
から供給される係数ｋ1 ，ｋ2 に基づいて、この極座標
データ（ｒ，θ）を補正し、補正データ（ｒ′，θ）を
出力する。
回路１９では、アドレス設定回路１３から供給されたア
ドレスデータ（例えばＸ0 ，Ｙ0 ）を極座標データ
（ｒ，θ）に変換した後、補正係数設定回路１７，１８
から供給される係数ｋ1 ，ｋ2 に基づいて、この極座標
データ（ｒ，θ）を補正し、補正データ（ｒ′，θ）を
出力する。
【００２７】次に、この補正データ（ｒ′，θ）を受け
とったアドレス補正回路１４は、直交座標データＸ，Ｙ
に変換し、それを書き込みアドレスＷとする。
とったアドレス補正回路１４は、直交座標データＸ，Ｙ
に変換し、それを書き込みアドレスＷとする。
【００２８】
【発明の効果】以上述べたとおり本発明によれば、レン
ズの光軸を中心に点対称の結像がなされるという光学的
特性に注目して、原点（レンズの光軸）からの距離のみ
を補正し、その方向は変化させないよう画像メモリの書
込みアドレスを修正することで、歪曲収差をなくすよう
結像位置を補正することができるので、簡単かつ廉価に
て、レンズ個有の歪曲収差によって生じる被写体像のひ
ずみを電気的に補正する画像信号処理方法および装置を
提供することができる。
ズの光軸を中心に点対称の結像がなされるという光学的
特性に注目して、原点（レンズの光軸）からの距離のみ
を補正し、その方向は変化させないよう画像メモリの書
込みアドレスを修正することで、歪曲収差をなくすよう
結像位置を補正することができるので、簡単かつ廉価に
て、レンズ個有の歪曲収差によって生じる被写体像のひ
ずみを電気的に補正する画像信号処理方法および装置を
提供することができる。
【図１】本発明を適用した撮像系の一実施例を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】糸巻き型ディストーションの説明図である。
【図３】本発明の原理を示す図である。
【図４】本実施例における補正係数を示す線図である。
１ 撮像レンズ系 ２ フォーカスレンズ系 ３ ズームレンズ系 ４，５ レンズ駆動手段 ６ 撮像素子（ＣＣＤ） ７ 増幅器 ８ カラープロセス回路 ９ マトリクス回路 １０ Ａ／Ｄコンバータ １１ 画像メモリ １２ メモリ制御回路 １３ アドレス設定回路 １４ アドレス補正回路 １５，１６ 位置センサ １７，１８ 補正係数設定回路 １９ 座標変換回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 力 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 光学レンズもしくは電子レンズの歪曲収
差を補正するにあたり、 前記レンズの結像情報を光電変換手段を介して画像信号
に変換し、 前記レンズの合焦状態およびズーム設定状態に基づいて
所定の補正係数を求め、 前記レンズの光軸を原点とした２次元座標軸上に前記結
像情報を対応させ、個々の結像点における座標を画像メ
モリの書込みアドレスに変換する際に、前記補正係数を
参照して当該書込みアドレスを決定し、 前記決定されたアドレスに従って、前記画像信号を前記
画像メモリに記憶させ、 前記画像メモリから歪曲収差のない結像情報を読出すこ
とを特徴とする画像信号処理方法。 - 【請求項２】 請求項１において、前記書込みアドレス
の決定に際して、前記原点から個々の結像点に至る距離
のみを補正し、その方向については補正を施さないこと
を特徴とする画像信号処理方法。 - 【請求項３】 撮像光学系を介して被写体像の画像信号
を出力する光電変換手段と、 前記撮像光学系の光軸を原点とした２次元座標軸上に前
記被写体像を対応させて、前記画像信号を記憶する画像
メモリと、 前記撮像光学系における撮影レンズの合焦位置およびズ
ームレンズの設定状態に応じて、所定の補正係数信号を
出力する補正係数設定手段と、 前記補正係数信号に基づいて、前記画像メモリの書込み
アドレスを修正する書込みアドレス修正手段とを備え、
歪曲収差を補正した被写体像を前記画像メモリから読出
すことを特徴とする画像信号処理装置。 - 【請求項４】 請求項３において、前記アドレス修正手
段は、前記原点から個々の結像点に至る距離のみを修正
するよう書込みアドレスを決定することを特徴とする画
像信号処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4011842A JPH05207351A (ja) | 1992-01-27 | 1992-01-27 | 画像信号処理方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4011842A JPH05207351A (ja) | 1992-01-27 | 1992-01-27 | 画像信号処理方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05207351A true JPH05207351A (ja) | 1993-08-13 |
Family
ID=11788983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4011842A Pending JPH05207351A (ja) | 1992-01-27 | 1992-01-27 | 画像信号処理方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05207351A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004109597A1 (ja) * | 2003-06-02 | 2004-12-16 | Olympus Corporation | 画像処理装置 |
| KR100704209B1 (ko) * | 2004-04-16 | 2007-04-06 | 샤프 가부시키가이샤 | 화상처리장치, 화상처리방법 및 그 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체 |
| JP2009003953A (ja) * | 2008-08-04 | 2009-01-08 | Olympus Corp | 画像処理装置 |
| JP2009020894A (ja) * | 2008-08-04 | 2009-01-29 | Olympus Corp | 画像処理装置 |
| JP2011049733A (ja) * | 2009-08-26 | 2011-03-10 | Clarion Co Ltd | カメラキャリブレーション装置および映像歪み補正装置 |
| US8242975B2 (en) | 2008-01-10 | 2012-08-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing method, image processing apparatus, and system |
| US8503817B2 (en) | 2006-03-01 | 2013-08-06 | Panasonic Corporation | Apparatus, method and imaging apparatus for correcting distortion of image data using interpolation |
-
1992
- 1992-01-27 JP JP4011842A patent/JPH05207351A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004109597A1 (ja) * | 2003-06-02 | 2004-12-16 | Olympus Corporation | 画像処理装置 |
| US7636498B2 (en) | 2003-06-02 | 2009-12-22 | Olympus Corporation | Image processing apparatus |
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| CN100418354C (zh) * | 2004-04-16 | 2008-09-10 | 夏普株式会社 | 图像处理装置、图像处理方法 |
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| JP2011049733A (ja) * | 2009-08-26 | 2011-03-10 | Clarion Co Ltd | カメラキャリブレーション装置および映像歪み補正装置 |
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