JPH06205273A - Video camera with built-in geometrical correction function - Google Patents
Video camera with built-in geometrical correction functionInfo
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- JPH06205273A JPH06205273A JP50A JP1583193A JPH06205273A JP H06205273 A JPH06205273 A JP H06205273A JP 50 A JP50 A JP 50A JP 1583193 A JP1583193 A JP 1583193A JP H06205273 A JPH06205273 A JP H06205273A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、撮像及びその信号処理
手段に関し、特に撮像レンズの収差を補正して高画質の
映像を得るようにしたビデオカメラ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to image pickup and signal processing means therefor, and more particularly to a video camera device for correcting aberration of an image pickup lens to obtain a high quality image.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、ビデオカメラによる撮像において
は、高画質の画像を得るためには、撮像素子、例えばC
CD撮像素子などの高密度化や、その後の信号処理の高
性能化の他に、撮像素子に結像させる撮像レンズの性能
も重要とされ、以降の光電変換、信号処理に見合うだけ
の画質が得られるレンズが求められてきた。即ち、レン
ズの各収差は一定レベル以下でバランスのとれたレンズ
が必要とされてきた。2. Description of the Related Art Conventionally, in image pickup by a video camera, in order to obtain a high quality image, an image pickup device such as C
In addition to the high density of CD image pickup devices and the high performance of subsequent signal processing, the performance of the image pickup lens that forms an image on the image pickup device is also important, and the image quality commensurate with subsequent photoelectric conversion and signal processing is required. Obtained lenses have been sought. That is, it has been required to have a lens in which each aberration of the lens is well-balanced below a certain level.
【0003】しかし、特に短焦点のワイドレンズなどで
は、ディストーションと呼ばれる幾何学的歪みを除くこ
とは不可能で、得られる画像も歪んだものとなってい
る。また、比較的長焦点のレンズにおいても、収差の全
てを一定のレベル以下にするために、レンズの枚数が増
えたり、構成が複雑になったり、大きさも大きく重いも
のになっている。However, it is impossible to eliminate geometrical distortion called distortion, especially in a wide-angle lens having a short focus, and an obtained image is also distorted. Further, even in a lens having a relatively long focus, in order to reduce all aberrations to a certain level or less, the number of lenses is increased, the configuration is complicated, and the size is large and heavy.
【0004】また、画像処理の分野においては、計測な
どのために、画像処理により歪みのない画像を得る技術
が報告されているが、汎用の画像処理のための計算機に
よるものであり、ビデオカメラそのもので手軽に実現さ
れているわけではない。In the field of image processing, a technique for obtaining an image without distortion by image processing for measurement or the like has been reported, but it is based on a computer for general-purpose image processing, and a video camera. It is not easily realized by itself.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来の問題点に鑑みなされたもので、撮像レンズの収差
のうち、幾何学的歪みについては、レンズ単体としてこ
れを許しながら、全体として歪みがない画像が得られる
ようにした撮像手段及びその信号処理手段を備えたビデ
オカメラを提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above conventional problems. Among the aberrations of the image pickup lens, the geometric distortion is allowed as a single lens while the geometrical distortion is allowed as a whole. It is an object of the present invention to provide a video camera equipped with an image pickup unit and a signal processing unit for obtaining an image without distortion.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明ビデオカメラは、
撮像レンズと、該撮像レンズにより結像された被写体像
を電気信号に変換する撮像素子と、該撮像素子の出力信
号をデジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換器
と、該アナログ・デジタル変換器の出力を一時記憶する
フレームまたはフィールドメモリとを備えてなるビデオ
カメラにおいて、前記撮像レンズによる色の倍率収差や
ディストーション等の幾何学的歪みを補正する演算手段
を備えることを特徴とし、補正するレンズの幾何学的歪
みが、例えば色の倍率収差の場合、信号を色信号に変換
し、該色信号を記憶するメモリを備え、前記演算手段
は、該メモリの出力に基づいて、色の成分毎に倍率を補
正するように像の拡大または縮小を行う。The video camera of the present invention comprises:
An imaging lens, an imaging element that converts an object image formed by the imaging lens into an electric signal, an analog-digital converter that converts an output signal of the imaging element into a digital signal, and an analog-digital converter A video camera provided with a frame or a field memory for temporarily storing an output is provided with an arithmetic means for correcting geometric distortion such as chromatic magnification aberration and distortion due to the image pickup lens, and When the geometrical distortion is, for example, a chromatic magnification aberration, a memory for converting the signal into a color signal and storing the color signal is provided, and the arithmetic means calculates each color component based on the output of the memory. The image is enlarged or reduced so as to correct the magnification.
【0007】[0007]
【実施例】以下、本発明を適用した実施例について図1
乃至図3に基づいて説明する。図1は、メモリカードに
記録する電子スチルカメラに適用した実施例を示してい
る。図1において、1は交換可能な撮像レンズ(以下、
レンズという。)、2は色分解プリズムで反射面20
1、202により青と赤の光が選択的に反射され、撮像
素子301、302、303にB(青)、G(緑)、R
(赤)に色分解されて撮像される。前記撮像素子301
〜303から読み出された信号は、サンプル・ホールド
回路4でサンプル・ホールドされ、A/D変換回路5で
デジタル信号に変換される。前記デジタル信号は、信号
処理回路6でホワイトバランスやガンマ補正などの信号
処理がなされて後、フレームメモリまたはフィールドメ
モリ7に色成分ごとに記憶される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment to which the present invention is applied is shown in FIG.
It will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows an embodiment applied to an electronic still camera for recording on a memory card. In FIG. 1, 1 is an interchangeable imaging lens (hereinafter,
It is called a lens. ) 2 is a color separation prism and is a reflecting surface 20
Blue light and red light are selectively reflected by 1, 202, and B (blue), G (green), R are reflected by the image pickup devices 301, 302, 303.
The image is separated into (red) and imaged. The image pickup device 301
The signals read from ˜303 are sampled and held by the sample and hold circuit 4, and converted into digital signals by the A / D conversion circuit 5. The digital signal is subjected to signal processing such as white balance and gamma correction in the signal processing circuit 6, and then stored in the frame memory or the field memory 7 for each color component.
【0008】また、8はビデオカメラ全体の制御回路
で、該制御回路8はカメラ内の通信用接点(カメラ側接
点)9とレンズ1に設けられた通信用接点(レンズ側接
点)101を通してレンズ制御CPU102と通信を行
い、その結果、該レンズ制御CPU102は、レンズ絞
り駆動部(図示せず)の制御等を行う。Reference numeral 8 is a control circuit for the entire video camera. The control circuit 8 passes through a communication contact (camera side contact) 9 in the camera and a communication contact (lens side contact) 101 provided in the lens 1 to the lens. The lens control CPU 102 communicates with the control CPU 102, and as a result, the lens control CPU 102 controls a lens diaphragm driving unit (not shown).
【0009】103は、レンズの色の倍率収差パラメー
タが記憶されているROMで、例えば、像の大きさが最
大となる色の情報と、他の色成分の倍率情報が記憶され
ている。そしてレンズ交換時やカメラの電源が投入され
た時点で、色の倍率収差パラメータが前記レンズ制御C
PU102に読み取られ、前記カメラレンズ内通信用接
点101、前記カメラ内通信用接点9を通して、前記カ
メラ全体の制御回路8に送られる。例えば、Gを基準
に、RとBの倍率Kr、Kbが読み取られている。な
お、以下の説明では両倍率をKで代表する。Reference numeral 103 denotes a ROM that stores magnification aberration parameters of lens colors, and stores, for example, color information that maximizes the size of an image and magnification information of other color components. When the lens is replaced or when the power of the camera is turned on, the chromatic magnification aberration parameter is set to the lens control C.
It is read by the PU 102 and sent to the control circuit 8 of the entire camera through the in-camera lens communication contact 101 and the in-camera communication contact 9. For example, the magnifications Kr and Kb of R and B are read based on G. In the following description, both magnifications are represented by K.
【0010】そして、前記読み取られた倍率Kの逆数だ
けR、Bの画像を拡大または縮小する。この拡大または
縮小の中心はレンズの光軸で、光軸に対応する像の前記
フレームメモリ7上のアドレスを(0,0)とし、アド
レス(u,v)の画素が拡大または縮小により(x,
y)のアドレスになるものとすると、 u=Kx v=Ky の関係となる。Then, the R and B images are enlarged or reduced by the reciprocal of the read magnification K. The center of this expansion or contraction is the optical axis of the lens, the address on the frame memory 7 of the image corresponding to the optical axis is (0, 0), and the pixel at the address (u, v) is expanded or contracted (x ,
If the address is y), then u = Kx v = Ky.
【0011】拡大された画像の(x,y)のデータPを
求めるとき、前式u及びvが整数であれば(u,v)の
画像データで置き換えればよいが、整数でない場合は、
内挿の必要がある。内挿の方法として、例えば、3次た
たみ込み内挿法(「画像解析ハンドブック」1991年
1月17日初版、1991年10月15日第2刷、東京
大学出版会発行、高木幹雄、下田陽久 監修、443
頁)を用いると、図4に示すように内挿したい画像のデ
ータPのアドレス(u,v)の周囲16点P11〜P44の
観測点の画像データに対して、重みをかけて足し合わせ
る積和演算が必要になる。When obtaining the (x, y) data P of the enlarged image, if the above equations u and v are integers, they may be replaced with the image data of (u, v).
Needs interpolation. As an interpolation method, for example, the third-order convolution interpolation method (“Image Analysis Handbook”, first edition on January 17, 1991, second edition on October 15, 1991, published by The University of Tokyo Press, Mikio Takagi, Yoshihisa Shimoda Supervised, 443
Page), weighting is added to the image data of the 16 observation points P 11 to P 44 around the address (u, v) of the data P of the image to be interpolated as shown in FIG. A product-sum operation to match is required.
【0012】この積和演算を行うために、前記フレーム
メモリ7から対応するデータをアクセスするフレームメ
モリ制御回路10を備えている。重み付けの係数は前記
制御回路8内のマイクロコンピュータにより計算され
て、係数を保持するRAM11に送られる。12は、こ
の保持された係数の積和演算を行う演算部で、該演算部
12で演算された結果は、バッファメモリ13に保持さ
れた後、メモリカードインタフェース(I/F)14を
通してメモリカード15に記録される。A frame memory control circuit 10 for accessing the corresponding data from the frame memory 7 is provided to perform the sum of products operation. The weighting coefficient is calculated by the microcomputer in the control circuit 8 and is sent to the RAM 11 holding the coefficient. Reference numeral 12 denotes an arithmetic unit that performs a product-sum operation of the held coefficients, and the result calculated by the arithmetic unit 12 is held in the buffer memory 13 and then passed through a memory card interface (I / F) 14 to a memory card. 15 is recorded.
【0013】この際、最大の像の大きさに結像された色
成分を基準に色の倍率収差の補正を行うと、他の色成分
は拡大となるため、像が欠けることがない。また、最小
の像の大きさに結像された色成分を基準に色の倍率収差
の補正を行うと、最も広い範囲の画像をえることができ
る。また、レンズ交換のシステムにおいてなど、常に一
つの色を基準としておけば、前記基準となる色の情報は
必要がなく、伝える情報が少なくて済む。At this time, if the chromatic aberration of magnification is corrected on the basis of the color component imaged with the maximum image size, the other color components will be enlarged and the image will not be lost. Further, when the chromatic aberration of magnification is corrected with reference to the color component formed into the minimum image size, the image in the widest range can be obtained. Further, if one color is always used as a reference, such as in a lens exchange system, information about the reference color is not needed, and less information needs to be transmitted.
【0014】次に、レンズの歪曲(ディストーション)
を補正する場合、補正アルゴリズムとしては、例えば、
例えば信学技報(PRU91ー113)の「位置決めの
いらない画像の幾何学的補正法」(小野寺 康浩、金谷
健一)に示される方法を採用することができる。この方
法によれば、前記と同様のアドレスを用いて、 u=x+Ax3 +Bxy2 v=y+Cx2 y+Dy3 により新しいアドレスが表され、これが整数値とは限ら
ないので、前記同様内挿補間によって値を求めることが
できる。前記式において、A=B=C=Dの場合歪みが
存在せず、A、Dはそれぞれx軸、y軸方向に非線形に
拡大するような補正を表し、B、Cはそれぞれx軸、y
軸に関して対称にたわみを与えるような補正を表す。Next, lens distortion (distortion)
When correcting, the correction algorithm is, for example,
For example, the method described in “Technical correction method for images that do not require positioning” (Yasuhiro Onodera, Kenichi Kanaya) of SIJ Technical Report (PRU91-113) can be adopted. According to this method, a new address is represented by u = x + Ax 3 + Bxy 2 v = y + Cx 2 y + Dy 3 using the same address as described above, and this is not necessarily an integer value. Can be asked. In the above equation, when A = B = C = D, there is no distortion, A and D represent corrections that nonlinearly expand in the x-axis and y-axis directions, and B and C represent x-axis and y, respectively.
It represents a correction that gives a deflection symmetrical about the axis.
【0015】レンズのような軸対称の歪みの場合、A=
D,B=Cとして求めれば、レンズのディストーション
を容易に補正することができる。この内挿演算は専用の
演算部で行ってもよいし、カメラ全体の制御を行うマイ
クロコンピュータ上のプログラムで行ってもよい。In the case of axially symmetric distortion like a lens, A =
If D and B = C are obtained, the lens distortion can be easily corrected. This interpolation calculation may be performed by a dedicated calculation unit or a program on a microcomputer that controls the entire camera.
【0016】ところで、撮像素子の画素ピッチが縦と横
で等しくない場合が多いが、画像処理用の静止画データ
などでは、このピッチが等しいものとして扱われること
が多い。このような処理系の静止画データとして、画素
ピッチが縦と横で等しくない異方性のある撮像素子でサ
ンプリングされたデータを内挿し、縦横のピッチを等し
くした正方格子のデータへ変換する必要がある。By the way, in many cases, the pixel pitches of the image pickup device are not equal in the vertical and horizontal directions, but in still image data for image processing and the like, this pitch is often treated as equal. As still image data of such a processing system, it is necessary to interpolate data sampled by an anisotropic image sensor whose pixel pitch is not the same in the vertical and horizontal directions and convert it into square grid data with the same vertical and horizontal pitches. There is.
【0017】この機能をカメラに内蔵する場合、前記幾
何学的歪みの補正演算と組み合わせて、一度に演算する
ことができる。いま、撮像素子のピッチが横が縦のm倍
であるとすると、これを正方格子化するということは、
像を横方向にm倍に拡大することを意味する。この処理
と前記色の倍率収差の補正時の像の拡大または縮小とを
同時に行うことができる。すなわち、縦には1/K倍、
横にはm/K倍の拡大を行えばよく、演算時間を各々を
別々に行うことにより短縮することができる。この実施
例は、カメラ内で幾何補正を行う構成を採ったが、以下
に補正情報を記録または出力だけする場合の実施例を説
明する。When this function is built into the camera, it can be calculated at once by combining with the geometric distortion correction calculation. Now, assuming that the pitch of the image pickup device is m times the horizontal length, forming a square lattice means that
This means magnifying the image laterally by a factor of m. This processing and the enlargement or reduction of the image when the magnification aberration of the color is corrected can be performed at the same time. That is, 1 / K times in the vertical direction,
Lateral expansion may be performed by m / K times, and the calculation time can be shortened by performing each separately. This embodiment employs a configuration for performing geometric correction in the camera, but an embodiment in which correction information is only recorded or output will be described below.
【0018】図2は、記録機能一体型のビデオカメラに
おいて、撮像レンズの幾何学的歪みを表す情報を映像信
号と異なる記録媒体に記録する手段を備えるビデオカメ
ラの実施例である。図2において、1は交換可能な撮像
レンズ、2は色分解プリズムで、反射面201及び20
2により青と赤の光が選択的に反射され、撮像素子30
1、302、303にB、G、Rに色分解されて結像さ
れる。前記撮像素子301〜303から読み出された信
号は、サンプル・ホールド回路4でサンプル・ホールド
され、A/D変換回路5でデジタル信号に変換され、さ
らに、信号処理回路6でホワイトバランスやガンマ補正
等の信号処理がなされ、マトリックス回路16で色差信
号に変換される。FIG. 2 shows an embodiment of a video camera integrated with a recording function, which is provided with means for recording information representing geometric distortion of the image pickup lens on a recording medium different from the video signal. In FIG. 2, reference numeral 1 is an interchangeable imaging lens, 2 is a color separation prism, and reflecting surfaces 201 and 20.
2 selectively reflects blue and red light, and the image sensor 30
Images are separated into B, G, and R on 1, 302, and 303 to form an image. The signals read from the image pickup devices 301 to 303 are sampled and held by the sample and hold circuit 4, converted into digital signals by the A / D conversion circuit 5, and further, white balance and gamma correction are performed by the signal processing circuit 6. And the like, and the matrix circuit 16 converts the signals into color difference signals.
【0019】17は得られた映像信号をデジタル記録す
るVTR部で、ECCエンコーダ171においてエラー
訂正符号(ECC)が付加され、記録変調符号化回路1
72で次の磁気テープ記録に適した記録変調符号化が行
われ、記録アンプ173で増幅されて磁気テープ174
に記録される。Reference numeral 17 denotes a VTR section for digitally recording the obtained video signal, to which an error correction code (ECC) is added in the ECC encoder 171, and the recording modulation coding circuit 1 is added.
At 72, recording modulation coding suitable for the next magnetic tape recording is performed, and it is amplified by the recording amplifier 173 to be recorded on the magnetic tape 174.
Recorded in.
【0020】一方、8は記録機能一体型ビデオカメラ全
体の制御回路で、該制御回路8はカメラ内の通信用接点
9、レンズ1に設けられた通信用接点101を通してレ
ンズ制御CPU102と通信を行い、その結果、該レン
ズ制御用CPU102はレンズ絞り駆動部(図示せず)
の制御などを行う。On the other hand, 8 is a control circuit for the whole video camera with a recording function, and the control circuit 8 communicates with the lens control CPU 102 through a communication contact 9 in the camera and a communication contact 101 provided in the lens 1. As a result, the lens control CPU 102 has a lens diaphragm drive unit (not shown).
Control, etc.
【0021】103は、レンズ1のディストーションを
補正するパラメータが記憶されているROMで、前記図
1に示す実施例と同様に、例えば、信学技報(PRU9
1ー113)の「位置決めのいらない画像の幾何学的補
正法」に示されている逆変換の補正係数(A,B,C,
D)が記憶されている。そしてレンズ交換時やカメラの
電源が投入された時点で、前記補正係数が制御CPU1
02に読み取られ、カメラレンズ内通信用接点101、
カメラ内通信用接点9を通して、カメラ全体の制御回路
8に送られる。Reference numeral 103 denotes a ROM in which parameters for correcting the distortion of the lens 1 are stored. For example, as in the embodiment shown in FIG.
1-113) "Correction method for geometric correction of image without positioning", the correction coefficient (A, B, C,
D) is stored. Then, when the lens is replaced or the power of the camera is turned on, the correction coefficient is controlled by the control CPU 1
02, the contact 101 for communication in the camera lens,
It is sent to the control circuit 8 of the entire camera through the in-camera communication contact 9.
【0022】前記制御回路8は、メモリカードインタフ
ェース(I/F)18より、撮影に使用されているレン
ズの補正係数と、そのレンズが用いられた最初と最後の
タイムコードをICメモリカード19に記録する。From the memory card interface (I / F) 18, the control circuit 8 causes the IC memory card 19 to store the correction coefficient of the lens used for photographing and the first and last time codes when the lens is used. Record.
【0023】再生時に画像の歪みを補正するために、画
像を1フレーム分読み出し、そのタイムコードに対応す
る補正係数(A〜D)を前記ICメモリカード19より
読み出して、画像アドレスと補正係数から、前記「位置
決めのいらない画像の幾何学的補正方法」に示されてい
る数値計算により補正された画像座標(u,v)を求
め、補正画像のアドレスの画像データを前記補間法によ
り近傍の画像座標の画像データから数値計算により補間
して得る。In order to correct the distortion of the image at the time of reproduction, the image is read for one frame, the correction coefficient (A to D) corresponding to the time code is read from the IC memory card 19, and the image address and the correction coefficient are used. , The image coordinates (u, v) corrected by the numerical calculation shown in the above-mentioned “Geometric correction method of image not requiring positioning” are obtained, and the image data of the address of the corrected image is converted into the neighboring image by the interpolation method. It is obtained by interpolating the coordinate image data by numerical calculation.
【0024】次に、図3は、映像信号を出力するビデオ
カメラにおいて、撮像レンズの幾何学的歪みを表す情報
を映像信号とは別の出力手段により出力するビデオカメ
ラの実施例を示している。図3において、1は交換可能
な撮像レンズ、2は色分解プリズムで、反射面201、
202より青と赤の光が選択的に反射され、撮像素子3
01、302、303にB、G、Rに色分解されて結像
される。前記撮像素子301〜303から読み出された
信号は、サンプル・ホールド回路4でサンプル・ホール
ドされ、A/D変換回路5でデジタル信号に変換され
て、信号処理回路6でホワイトバランスやガンマ補正な
どの信号処理がなされ、マトリックス回路16で色差信
号に変換されて、デジタル出力I/F部20によりデジ
タル出力される。Next, FIG. 3 shows an embodiment of a video camera which outputs a video signal, in which the information indicating the geometric distortion of the imaging lens is output by an output means different from the video signal. . In FIG. 3, 1 is an interchangeable imaging lens, 2 is a color separation prism, and a reflecting surface 201,
The blue and red lights are selectively reflected by 202, and the image sensor 3
The images are separated into B, G, and R on 01, 302, and 303 to form an image. The signals read from the image pickup devices 301 to 303 are sampled and held by the sample and hold circuit 4, converted into digital signals by the A / D conversion circuit 5, and white balance and gamma correction are performed by the signal processing circuit 6. Signal processing is performed, converted into color difference signals by the matrix circuit 16, and digitally output by the digital output I / F unit 20.
【0025】一方、8は記録機能一体型ビデオカメラ全
体の制御回路で、該制御回路8はマメラ内の通信用接点
9、レンズ1に設けられた通信用接点101を通してレ
ンズ制御CPU102と通信を行い、その結果、該レン
ズ制御用CPU102はレンズ絞り駆動部(図示せず)
の制御などを行う。On the other hand, 8 is a control circuit for the entire video camera integrated with a recording function. The control circuit 8 communicates with the lens control CPU 102 through a communication contact 9 in the camera and a communication contact 101 provided in the lens 1. As a result, the lens control CPU 102 has a lens diaphragm drive unit (not shown).
Control, etc.
【0026】103はレンズ1のディストーションを補
正するパラメータが記憶されているROMで、前記図1
に示す実施例と同様に、例えば、信学技報(PRU91
ー113)の「位置決めのいらない画像の幾何学的補正
法」に示されている逆変換の補正係数(A,B,C,
D)が記憶されている。そしてレンズ交換時やカメラの
電源が投入された時点で、前記補正係数が制御CPU1
02に読み取られ、カメラレンズ内通信用接点101、
カメラ内通信用接点9を通して、カメラ全体の制御回路
8に送られる。この点は前記図2の実施例と変わるとこ
ろなない。Reference numeral 103 is a ROM in which parameters for correcting the distortion of the lens 1 are stored.
Similar to the embodiment shown in FIG.
-113) "Geometric correction method for images that do not require positioning", the correction coefficients (A, B, C,
D) is stored. Then, when the lens is replaced or the power of the camera is turned on, the correction coefficient is controlled by the control CPU 1
02, the contact 101 for communication in the camera lens,
It is sent to the control circuit 8 of the entire camera through the in-camera communication contact 9. This point is no different from the embodiment of FIG.
【0027】21は、ビデオカメラを外部より制御する
ためのカメラ制御I/Fで、外部の制御機器より補正係
数を出力する要求があったときに、撮影に使われている
レンズの補正係数を外部制御機器へ出力する。Reference numeral 21 denotes a camera control I / F for externally controlling the video camera. When a correction coefficient is requested to be output from an external control device, the correction coefficient of the lens used for photographing is set. Output to external control device.
【0028】このようなビデオカメラを、画像メモリと
前記通信手段を有し、前記画像歪みの補正演算をプログ
ラムされた計算機に接続することによって、撮像画像と
その画像歪み補正係数を計算機に読み取らせることがで
き、画像歪みのあるレンズを用いても、前記画像歪みの
補正プログラムにより歪みのない画像を得ることが可能
となる。By connecting such a video camera to a computer having an image memory and the communication means and programmed to correct the image distortion, a computer can read the picked-up image and its image distortion correction coefficient. Even if a lens having image distortion is used, it is possible to obtain an image without distortion by the image distortion correction program.
【0029】ところで、交換レンズとしてズームレンズ
を用いる場合、前記ディストーションや倍率の色収差な
どは、レンズの焦点距離により変化することが多い。こ
のような場合、前記ROM103には焦点距離毎の補正
データをテーブルとして記憶させておき、焦点距離情報
をエンコーダによりレンズ制御CPU102に読み取っ
て、対応する補正データをカメラ本体に送ることができ
る。By the way, when a zoom lens is used as the interchangeable lens, the distortion and the chromatic aberration of magnification often change depending on the focal length of the lens. In such a case, the correction data for each focal length can be stored in the ROM 103 as a table, the focal length information can be read by the lens control CPU 102 by the encoder, and the corresponding correction data can be sent to the camera body.
【0030】[0030]
【発明の効果】本発明は、レンズによる幾何学的歪みを
補正する演算手段をビデオカメラに内蔵することによっ
て、ワイドレンズのディストーションや倍率の色収差を
自動的に補正することができ、またこのような機能によ
りレンズ設計に課せられた制約の一部を除くことも可能
となり、小型軽量で安価なレンズを使ったビデオカメラ
装置が提供できる。According to the present invention, by incorporating a calculating means for correcting the geometrical distortion caused by the lens in the video camera, the distortion and the chromatic aberration of the magnification of the wide lens can be automatically corrected. With such a function, it is possible to remove some of the restrictions imposed on the lens design, and it is possible to provide a video camera device using a small, lightweight and inexpensive lens.
【0031】また、撮像レンズが交換できるビデオカメ
ラであって、レンズの幾何学的歪みを表す情報をパラメ
ータとしてレンズ内に有し、ビデオカメラは、レンズ装
着の際などに、この情報を読み取り、読み取った情報に
基づいて装着されたレンズに適した幾何学的歪み補正の
演算と合わせて行うことによって、交換レンズタイプの
ビデオカメラでも前記効果を得ることができる。Further, the image pickup lens is a replaceable video camera, which has information indicating geometric distortion of the lens in the lens as a parameter, and the video camera reads this information when the lens is attached, The effect can be obtained even with an interchangeable lens type video camera by performing a geometric distortion correction calculation suitable for the mounted lens based on the read information.
【0032】さらに、画素ピッチの正方格子化の演算を
行うビデオカメラでは、幾何学的歪み補正の演算と合わ
せて行うことによって、処理の高速化を図れる。幾何学
的歪み補正の情報を映像信号とともに記録する、記録機
能一体型のビデオカメラにおいては、レンズによる幾何
学的歪みに関するパラメータを画像データとともに記録
しておくことにより、カメラ外部での同様の補正がで
き、システムとして前記同様の効果が得られる。Further, in a video camera which performs a calculation of a square lattice of a pixel pitch, the processing speed can be increased by performing the calculation together with the calculation of the geometric distortion correction. In a video camera with a built-in recording function that records geometric distortion correction information together with video signals, parameters related to geometric distortion due to the lens are recorded together with image data so that similar correction outside the camera is possible. As a result, the same effect as the above can be obtained as a system.
【図1】本発明第1実施例のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明第2実施例のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of a second embodiment of the present invention.
【図3】本発明第3実施例のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a third embodiment of the present invention.
【図4】3次たたみ込み内挿法の説明図でる。FIG. 4 is an explanatory diagram of a cubic convolution interpolation method.
1 撮像レンズ 2 色分解プリズム 301、302、303 撮像素子 4 サンプル・ホールド回路 5 A/D変換回路 6 信号処理回路 7 フレームメモリ 8 カメラ制御部 9 カメラ側接点 10 フレームメモリ制御部 11 RAM 12 係数演算部 15 メモリカード 101 レンズ側接点 102 レンズ制御CPU 103 ROM 1 Imaging Lens 2 Color Separation Prisms 301, 302, 303 Imaging Device 4 Sample and Hold Circuit 5 A / D Conversion Circuit 6 Signal Processing Circuit 7 Frame Memory 8 Camera Control Section 9 Camera Side Contact 10 Frame Memory Control Section 11 RAM 12 Coefficient Calculation Part 15 Memory card 101 Lens side contact 102 Lens control CPU 103 ROM
Claims (12)
された被写体像を電気信号に変換する撮像素子と、該撮
像素子の出力信号をデジタル信号に変換するアナログ・
デジタル変換器と、該アナログ・デジタル変換器の出力
を一時記憶するフレームまたはフィールドメモリとを備
えてなるビデオカメラにおいて、前記撮像レンズによる
幾何学的歪みを補正する演算手段を備えることを特徴と
するビデオカメラ。1. An imaging lens, an imaging element for converting a subject image formed by the imaging lens into an electric signal, and an analog circuit for converting an output signal of the imaging element into a digital signal.
A video camera comprising a digital converter and a frame or field memory for temporarily storing the output of the analog-to-digital converter, further comprising an arithmetic means for correcting the geometric distortion caused by the imaging lens. Video camera.
率収差であって、信号を色信号に変換し、該色信号を記
憶するメモリを備え、前記演算手段は、該メモリの出力
に基づいて、色の成分毎に倍率を補正するように像の拡
大または縮小を行うことを特徴とする請求項1記載のビ
デオカメラ。2. The geometric distortion of the lens to be corrected is a chromatic aberration of magnification, the memory includes a memory for converting a signal into a color signal and storing the color signal, and the arithmetic means outputs the output of the memory. 2. The video camera according to claim 1, wherein the image is enlarged or reduced so that the magnification is corrected for each color component.
のディストーションであって、該歪みを補正する請求項
1記載のビデオカメラ。3. The video camera according to claim 1, wherein the geometric distortion of the lens to be corrected is distortion of the lens, and the distortion is corrected.
化の演算と合わせて行うことを特徴とする請求項1記載
のビデオカメラ。4. The video camera according to claim 1, wherein the geometric correction calculation is performed in combination with the calculation of a square lattice of the pixel pitch.
得られる色の像を基準として、他の色の像を縮小するこ
とによって行うことを特徴とする請求項2記載のビデオ
カメラ。5. The video camera according to claim 2, wherein the calculation for correcting the color magnification is performed by reducing the image of the other color with the image of the color for which the minimum image is obtained as a reference. .
得られる色の像を基準として、他の色の像を拡大するこ
とによって行うことを特徴とする請求項2記載のビデオ
カメラ。6. The video camera according to claim 2, wherein the calculation for correcting the color magnification is performed by enlarging the image of another color with the image of the color that gives the maximum image as a reference. .
された被写体像を電気信号に変換する撮像素子と、該撮
像素子の出力信号を映像信号に変換して記録する手段を
有する記録機能一体型のビデオカメラにおいて、前記撮
像レンズの幾何学的歪みを表す情報を映像信号と共通の
記録媒体、または映像信号と異なる記録媒体に記録する
手段を備えることを特徴とするビデオカメラ。7. A recording function comprising an imaging lens, an imaging element for converting a subject image formed by the imaging lens into an electric signal, and means for converting an output signal of the imaging element into a video signal for recording. A video camera of a body type, comprising means for recording information representing geometric distortion of the imaging lens on a recording medium common to the video signal or a recording medium different from the video signal.
された被写体像を電気信号に変換する撮像素子と、該撮
像素子の出力信号を映像信号に変換して記録する手段を
有するビデオカメラにおいて、前記撮像レンズの幾何学
的歪みを表す情報を映像信号に重畳して、または映像信
号とは別に出力する手段を備えることを特徴とするビデ
オカメラ。8. A video camera comprising an imaging lens, an imaging element for converting a subject image formed by the imaging lens into an electric signal, and means for converting an output signal of the imaging element into a video signal for recording. A video camera comprising means for superimposing information indicating geometric distortion of the imaging lens on a video signal or outputting the information separately from the video signal.
において、該撮像レンズには、該撮像レンズより結像さ
れる被写体像の幾何学的歪みを表す情報を記憶する手段
と、前記記憶した情報とカメラの状態から歪みを表す情
報を演算して生成する手段と、カメラ側からその情報を
読み取る手段とを備えることを特徴とするカメラシステ
ム。9. A camera system in which an imaging lens can be replaced, wherein the imaging lens stores information indicating geometric distortion of a subject image formed by the imaging lens, the stored information and the camera. A camera system comprising: means for calculating and generating information indicating distortion from the above state; and means for reading the information from the camera side.
を、基準とする色を表す情報と、その色の像に対する他
の色の像の倍率として情報を伝達することを特徴とする
請求項2または7または8記載のビデオカメラ。10. The information of color magnification of one interchangeable lens is transmitted as information indicating a reference color and magnification of an image of another color with respect to an image of that color. The video camera described in 2 or 7 or 8.
を、基準とする色については伝達せず、その色に対する
他の色の像の倍率と色の情報だけを伝達することを特徴
とする請求項2または7または8記載のビデオカメラ。11. The color magnification information of one interchangeable lens is not transmitted for a reference color, but only the magnification and color information of an image of another color with respect to that color is transmitted. The video camera according to claim 2, 7 or 8.
報が、撮像レンズのディストーションであることを特徴
とする請求項7記載のビデオカメラ。12. The video camera according to claim 7, wherein the geometric distortion information to be transmitted or recorded is distortion of an imaging lens.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP50A JPH06205273A (en) | 1993-01-04 | 1993-01-04 | Video camera with built-in geometrical correction function |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP50A JPH06205273A (en) | 1993-01-04 | 1993-01-04 | Video camera with built-in geometrical correction function |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06205273A true JPH06205273A (en) | 1994-07-22 |
Family
ID=11899795
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP50A Pending JPH06205273A (en) | 1993-01-04 | 1993-01-04 | Video camera with built-in geometrical correction function |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH06205273A (en) |
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