JPH09307789A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 同心円状のシェーディングを効果的に補正す
る。 【解決手段】 画面中央から水平及び垂直アドレスカウ
ンタ１、２が示す画素までの距離を算出する水平及び垂
直距離算出回路３、４と、水平及び垂直距離算出回路
３、４から入力されるデジタル信号を０．５倍する１ビ
ット右シフト回路５、６と、垂直及び水平距離算出回路
４、３と１ビット右シフト回路５、６からの２つの入力
信号のそれぞれ和を計算し出力する加算器７、８と、水
平及び垂直距離算出回路３、４からの入力信号を比較し
比較結果を出力する比較器９と、比較器９の比較結果で
あるセレクト信号により加算器７、８からの入力のいず
れか一方を選択するセレクタ１０と、半径の近似値を補
正係数に変換する補正テーブルを記憶したＲＯＭ１１
と、画像メモリ１２から読み出した画像信号に補正テー
ブルから読み出した補正係数を乗ずる乗算器１３とから
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像処理装置、更に
詳しくは画像のシェーディング（周辺光量落ち）を補正
する部分に特徴のある画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、画像撮像装置から入力された画像
情報の処理、解析を行う画像処理装置が種々開発、提案
されている。

【０００３】例えば、特開昭６２−１６８２７７号公報
に示される画像処理装置は、画像中心からの水平距離｜
ｘ｜及び垂直距離｜ｙ｜を画像信号に加算して画像周辺
部の画像信号を増加させていた。これにより画像の周辺
光量落ちによるシェーディングを補正している。

【０００４】また、特開昭６２一１６８２７８号公報に
示される画像処理装置は、画像中心からの水平距離｜ｘ
｜及び垂直距離｜ｙ｜をそれぞれＲＯＭで変換して画像
信号に加算し画像周辺部の画像信号を増加させていた。
これにより画像の周辺光量落ちによるシェーディングを
より精度良く補正している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、同心円状のシェーディングをＸＹ方向の処
理のみで補正しているので、補正の効果が同心円状にな
らないといった問題がある。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、同心円状のシェーディングを効果的に補正する
ことのできる画像処理装置を提供することを目的として
いる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の画像処理装置
は、カメラ撮影画像のシェーディングを補正する画像処
理装置において、画面中心から各画素までの距離の近似
値を算出する半径近似手段と、前記半径近似手段の出力
を、前記カメラ撮影画像の画像信号のシェーディング補
正を行うための補正係数に変換する補正係数テーブル
と、前記補正係数テーブルの出力する前記補正係数に基
づいて前記画像信号を補正する補正手段とを備えて構成
される。

【０００８】本発明の画像処理装置では、前記補正手段
が、画面中心から各画素までの距離の近似値を変換した
前記カメラ撮影画像の画像信号のシェーディング補正を
行うための前記補正係数に基づいて、前記画像信号を補
正することで、同心円状のシェーディングを効果的に補
正することを可能とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について述べる。

【００１０】図１ないし図６は本発明の第１の実施の形
態に係わり、図１は画像処理装置の構成を示す構成図、
図２は図１の画像処理装置による画面が正方形の場合に
ついて画素位置と使用する半径の近似式との関係を示す
図、図３は図２の右上４分の１の部分を示す図、図４は
真の距離と図１の画像処理装置による近似値の関係を示
す図、図５は図１のＲＯＭに格納されている補正テーブ
ルの構成を示す図、図６は図１の画像処理装置による半
径ｒの近似誤差による補正後の画像の明るさ分布を示す
図である。

【００１１】本実施の形態の画像処理装置は、図１に示
すように、画像信号の読み出しや書き込みなどの対象と
なる画素のアドレスを制御する水平アドレスカウンタ１
及び垂直アドレスカウンタ２と、水平アドレスカウンタ
１及び垂直アドレスカウンタ２が出力するアドレスをも
とに画面中央から水平アドレスカウンタ１及び垂直アド
レスカウンタ２が示す画素までの距離を算出する水平距
離算出回路３及び垂直距離算出回路４と、水平距離算出
回路３及び垂直距離算出回路４から入力されるデジタル
信号を０．５倍する１ビット右シフト回路５、６と、垂
直距離算出回路４と１ビット右シフト回路５からの２つ
の入力信号及び水平距離算出回路３と１ビット右シフト
回路６からの２つの入力信号のそれぞれ和を計算し出力
する加算器７、８と、水平距離算出回路３及び垂直距離
算出回路４からの２つの入力信号を比較し比較結果を出
力する比較器９と、比較器９の比較結果であるセレクト
信号により加算器７、８からの２つの入力のいずれか一
方を選択して出力するセレクタ１０と、半径の近似値を
補正係数に変換する補正テーブルを記憶したＲＯＭ１１
（補正係数テーブル）と、画像信号を保持する画像メモ
リ１２と、画像メモリ１２から読み出した画像信号にＲ
ＯＭ１１が記憶している補正テーブルから読み出した補
正係数を乗ずる乗算器１３（補正手段）とから構成され
る。

【００１２】上記の１ビット右シフト回路５、６と加算
器７、８とでそれぞれ一次結合回路１４ａ、１４ｂを構
成している。また、水平距離算出回路３、垂直距離算出
回路４、一次結合回路１４ａ、１４ｂ、比較器９、セレ
クタ１０で半径近似回路１５（半径近似手段）を構成し
ている。

【００１３】次に、このように構成された画像処理装置
の作用を説明する。

【００１４】水平アドレスカウンタ１及び垂直アドレス
カウンタ２は、画像メモリ１２に記憶されている画像信
号全体を処理するために水平および垂直アドレス信号を
順次発生し、全画素を走査する。

【００１５】ここで、水平アドレスは、画面左端の画素
位置を”０”とした注目画素位置までの画素数であり、
垂直アドレスは上端の画素位置を”０”とした注目画素
位置までの画素数である。

【００１６】水平距離算出回路３は、水平アドレスカウ
ンタ１からの水平アドレス信号から画面中央の水平アド
レス信号を減じ、絶対値をとることによって画面中央の
画素からの水平距離｜ｘ｜を算出する。また、垂直距離
算出回路４は、垂直アドレスカウンタ１からの垂直アド
レス信号から画面中央の垂直アドレス信号を減じ、絶対
値をとることによって画面中央の画素からの垂直距離｜
ｙ｜を算出する。

【００１７】水平距離｜ｘ｜は、１ビット右シフト回路
５によって０．５倍されて加算器７に入力されるととも
に、そのまま加算器８にも入力される。同様に、垂直距
離｜ｙ｜も、１ビット右シフト回路６によって０．５倍
されて加算器８に入力されるとともに、そのまま加算器
７にも入力される。

【００１８】また、水平距離算出回路３および垂直距離
算出回路４から出力される水平距離｜ｘ｜および垂直距
離｜ｙ｜は、比較器９にも入力され、比較器９は、２つ
の入力信号を比較し、結果を２値で出力する。例えば、
水平距離｜ｘ｜より垂直距離｜ｙ｜が大きい場合は”
１”を出力し、そうでない場合は”０”を出力する。

【００１９】そして、セレクタ１０は、比較器９からの
信号に応じて加算器７及び８から入力される２つの信号
から一方を選択して出力する。

【００２０】上述の例では、セレクタ１０は、比較器９
から”１”が入力された場合は、加算器７からの信号
（｜ｙ｜＋０．５｜ｘ｜）を、”０”の場合は、加算器
８からの信号（｜ｘ｜＋０．５｜ｙ｜）を画面中心から
の距離（半径）の近似値ｒとして出力する。

【００２１】図２を用いて、画面が正方形の場合につい
て本実施の形態による画素位置と使用する半径の近似式
との関係を示す。

【００２２】図２でＡと表示した領域、すなわち｜ｘ｜
≦｜ｙ｜の領域では画面中心から画素位置（ｘ，ｙ）ま
での距離の近似値ｒは、 ｒ＝｜ｙ｜＋０．５｜ｘ｜ と計算される。

【００２３】また、図２でＢと表示した領域、すなわち
｜ｘ｜＞｜ｙ｜の領域では画面中心から画素位置（ｘ，
ｙ）までの距離の近似値ｒは、 ｒ＝｜ｘ｜＋０．５｜ｙ｜ と計算される。

【００２４】ＲＯＭ１１には、予め実験で求められた半
径の近似値ｒと補正係数ｋとの関係を示す補正テーブル
が記憶されており、ＲＯＭ１１は、セレクタ１０からの
半径の近似値ｒを補正テーブルにより補正係数ｋに変換
する。

【００２５】この補正係数ｋは、均一な濃度の被写体を
撮影したときの画像の明るさが画面中心での明るさに等
しい位置では”１”として、明るさが画面中心の明るさ
のｓ倍（一般的なシェーディングではｓは１以下の実
数）になる位置では”１／ｓ”とする。すなわち、均一
な濃度の被写体を撮影したときの光量比の逆数を補正係
数とする。

【００２６】一般に、中心からの距離が等しい画素が複
数存在するので、それらの画素の平均の明るさをその距
離の補正係数ｋの算出に用いる。そして、一般に、半径
の近似値ｒが”０”のときに補正係数ｋは”１”で、半
径が増加するにつれて補正係数ｋは増加する。

【００２７】図３は、画面の辺に平行な縦横の線で４等
分したときの右上の４分の１の部分を表している。図３
に示す領域の高さ及び幅を１とする。図３のｙ＝０の高
さにおいて、ｘを”０”から”１”まで変化させた場合
の原点（０，０）から点（ｘ，１）までの実際の距離
（真の距離）と本実施の形態による近似値を図４に示
す。図４において、横軸はｘの値で、縦軸は原点（０，
０）から点（ｘ，１）までの実際の距離と本実施の形態
による近似値を表している。

【００２８】これらの近似式によって生ずる画面中心か
ら画素位置（ｘ，ｙ）までの距離の近似値ｒの誤差は、
画面中央の画素を通る水平、垂直線上の画素では０％、
斜め４５度の線上では約＋６．１％である。

【００２９】本実施の形態の場合、原点（０，０）から
点（ｘ，１）までの距離の近似値ｒの真の距離に対する
誤差は常に正なので、補正テーブルに格納する補正係数
ｋを少し小さいｒに対する補正係数にしておくことによ
って誤差を正負に分散させて最大誤差を小さくすること
ができる。具体的には、真の距離に対する近似値ｒの比
は、平均で約１．０８８である。したがって近似値ｒを
真の距離に補正する場合は、この逆数である約０．９２
を乗ずれば平均的によい補正ができる。実際には、補正
テーブルの中身を補正しておくことによって近似値を補
正する計算は必要なくなる。補正テーブルは、図５に示
すように、半径ｒに対する補正係数を格納する位置には
半径がおよそ０．９２ｒである画素に対する補正係数を
格納しておく。

【００３０】そして、乗算器１３は、画像メモリ１２か
ら読み出した画像信号にＲＯＭ１１の補正テーブルから
出力される補正係数ｋを乗じて補正済み画像信号を出力
する。この補正済み画像信号は、再び画像メモリ１２に
記憶される。なお、画像信号を読み書きする画素は、水
平アドレスカウンタ１及び垂直アドレスカウンタ２によ
って制御されている。

【００３１】つまり、本実施の形態では、半径近似回路
１５とＲＯＭ１１の補正テーブルによって、水平アドレ
スカウンタ１及び垂直アドレスカウンタ２からの信号が
半径ｒの近似値に変換され、さらに補正係数ｋに変換さ
れる。そして、補正係数ｋが画像信号に乗じられること
によってシェデーィング補正された画像信号が得られ
る。

【００３２】詳細には、水平距離算出回路３及び垂直距
離算出回路４によって、アドレスカウンタからの信号は
それぞれ画面中央からの水平距離および垂直距離に変換
される。一次結合回路１４ａ、１４ｂは、入力される前
記水平距離および垂直距離から２通りの一次結合演算を
行い結果を出力する。つまり、一方は｜ｘ｜≦｜ｙ｜の
範囲での半径の近似値を算出し、他方は｜ｘ｜＞｜ｙ｜
の範囲での半径の近似値を算出する。また、前記水平距
離および垂直距離は比較器９にも入力され、比較結果が
出力される。セレクタ１０は比較結果によって、一次結
合回路１４ａ、１４ｂが出力する２通りの一次結合演算
の結果のうち、半径の近似値として適切な方を選択して
出力する。

【００３３】以上のように、本実施の形態では、半径近
似回路１５とＲＯＭ１１の補正テーブルによって、半径
に応じた補正係数が得られるので、同心円状のシェーデ
ィングを高精度に補正でき、本実施の形態における半径
ｒの近似誤差による補正後の画像の明るさ分布として
は、図６に示すような傾向を呈することになる。

【００３４】なお、本実施の形態では、１ビット右シフ
ト回路５、６によって水平距離｜ｘ｜及び垂直距離｜ｙ
｜の出力のいずれか一方が０．５倍され、加算器７、８
によってこれに他方の出力が加算され、これにより一方
は｜ｙ｜＋０．５｜ｘ｜を算出する。これは｜ｘ｜≦｜
ｙ｜の範囲で半径ｒを近似し、他方は｜ｘ｜＋０．５｜
ｙ｜を算出することで、｜ｘ｜＞｜ｙ｜の範囲で半径ｒ
を近似するように構成している。

【００３５】従って、一般にデジタル回路では、より高
精度の近似値を求めるために設定された倍率であると、
その倍率を得るための回路構成が複雑になるが、本実施
の形態では、０．５倍とすることで１ビット右シフト回
路のみで構成し、簡単な回路で実質的に問題とならない
半径の近似値を得るという効果を有する。

【００３６】図７及び図８は本発明の第２の実施の形態
に係わり、図７は画像処理装置の半径近似回路の構成を
示す構成図、図８は真の距離と図７の半径近似回路によ
る近似値の関係を示す図である。

【００３７】第２の実施の形態は、第１の実施の形態と
ほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の
構成には同じ符号をつけ説明は省略する。

【００３８】第２の実施の形態においては、図７に示す
ように、半径近似回路の一次結合回路の構成が第１の実
施の形態と異なり、第２の実施の形態の一次結合回路２
４ａは、水平距離算出回路３からのデジタル信号を０．
２５倍する２ビット右シフト回路２５ａ及び０．１２５
倍する３ビット右シフト回路２６ａと、２ビット右シフ
ト回路２５ａ及び３ビット右シフト回路２６ａの出力を
加算する第１の加算器２７ａと、垂直距離算出回路４及
び第１の加算器２７ａの出力を加算する第２の加算器２
８ａとから構成される。同様に、一次結合回路２４ｂ
は、垂直距離算出回路２からのデジタル信号を０．２５
倍する２ビット右シフト回路２５ｂ及び０．１２５倍す
る３ビット右シフト回路２６ｂと、２ビット右シフト回
路２５ｂ及び３ビット右シフト回路２６ｂの出力を加算
する第１の加算器２７ｂと、水平距離算出回路３及び第
１の加算器２７ｂの出力を加算する第２の加算器２８ｂ
とから構成される。

【００３９】その他の構成は第１の実施の形態と同じで
ある。

【００４０】本実施の形態では、水平距離算出回路３か
ら出力される水平距離｜ｘ｜は、一次結合回路２４ａ内
の２ビット右シフト回路２５ａによって０．２５倍さ
れ、また３ビット右シフト回路２６ａによって０．１２
５倍されて第１の加算器２７ａに入力される。そして、
第１の加算器２７ａは、２つの入力の和０．３７５｜ｘ
｜を第２の加算器２８ａに出力する。

【００４１】第２の加算器２８ａは、第１の加算器２７
ａの出力０．３７５｜ｘ｜と垂直距離算出回路４が出力
する垂直距離｜ｙ｜との和（｜ｙ｜＋０．３７５｜ｘ
｜）を半径の近似値ｒとしてセレクタ１０に出力する。

【００４２】同様に、垂直距離算出回路４から出力され
る垂直距離｜ｙ｜は、一次結合回路２４ｂ内の２ビット
右シフト回路２５ｂによって０．２５倍され、３ビット
右シフト回路２６ｂによって０．１２５倍されて第１の
加算器２７ｂに入力される。そして、第１の加算器２７
ｂは、２つの入力の和０．３７５｜ｙ｜を第２の加算器
２８ｂに出力する。

【００４３】第２の加算器２８ｂは、第１の加算器２７
ｂの出力０．３７５｜ｙ｜と水平距離算出回路３の出力
する水平距離｜ｘ｜との和（｜ｘ｜＋０．３７５｜ｙ
｜）を半径の近似値ｒとしてセレクタ１０に出力する。

【００４４】また、第１の実施の形態と同様に、水平距
離算出回路３及び垂直距離算出回路４から出力される水
平距離｜ｘ｜及び垂直距離｜ｙ｜は、比較器９にも入力
される。比較器９は、２つの入力信号を比較し、結果を
２値で出力する。例えば、水平距離｜ｘ｜より垂直距離
｜ｙ｜が大きい場合は”１”を出力し、そうでない場合
は”０”を出力する。

【００４５】そして、セレクタ１０は、比較器９からの
信号に応じて第２の加算器２８ａ及び２８ｂから入力さ
れる２つの信号から一方を選択して出力する。上述の例
では、セレクタ１０は、比較器９から”１”が入力され
た場合は、第２の加算器２８ａからの信号（｜ｙ｜＋
Ｏ．３７５｜ｘ｜）を、”０”の場合は第２の加算器２
８ｂからの信号（｜ｘ｜＋０．３７５｜ｙ｜）を画面中
心からの距離（半径）の近似値ｒとして出力する。

【００４６】デジタル回路では０．３７５倍は２ビット
右シフト（０．２５倍に相当）と３ビット右シフト
（０．１２５倍に相当）を加算することで容易に得られ
る。

【００４７】そこで、本実施の形態では、水平距離｜ｘ
｜及び垂直距離｜ｙ｜は、２ビット右シフト回路２５
ａ、２５ｂ及び３ビット右シフト回路２６ａ、２６ｂに
よってそれぞれ、０．２５倍、０．１２５倍される。つ
ぎに第１の加算器２７ａ、２７ｂ及び第２の加算器２８
ａ、２８ｂによって加算され、結果として０．３７５倍
が得られる。

【００４８】このように本実施の形態では、０．３７５
倍の演算は２ビット右シフト回路と３ビット右シフト回
路との出力を加算することで容易に得られ、簡単な回路
で、第１の実施の形態より精度の高い半径の近似値を得
ることができる。

【００４９】つまり、第１の実施の形態における図４に
対応する、真の距離と近似値との比較を図８に示すと、
本実施の形態では、図８に示すように、図４の場合に比
べて真の距離の曲線と近似値の曲線が近づいており、よ
り精度の高い近似を行うことができる。

【００５０】図９及び図１０は本発明の第３の実施の形
態に係わり、図９は画像処理装置の構成を示す構成図、
図１０は図９のＲＯＭに格納されている補正テーブルの
構成を示す図である。

【００５１】第３の実施の形態は、第１の実施の形態と
ほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の
構成には同じ符号をつけ説明は省略する。

【００５２】第３の実施の形態においては、図９に示す
ように、半径近似回路の構成が第１の実施の形態と異な
り、第３の実施の形態の半径近似回路３５は、水平距離
算出回路３及び垂直距離算出回路４と、水平距離算出回
路３及び垂直距離算出回路４からの２つの入力信号のう
ち大きい方（２つの入力信号が等しい場合はいずれか一
方）を出力するＭａｘ回路３６と、水平距離算出回路３
及び垂直距離算出回路４からの２つの入力信号の和を計
算し出力する第１の加算器３７と、第１の加算器３７及
びＭａｘ回路３６からの２つの入力信号の和を計算し出
力する第２の加算器３８とから構成される。なお、本実
施の形態ではＲＯＭ１１の補正テーブルには、図１０に
示すように、半径の２倍に相当する近似値で参照できる
ように補正係数ｋ’が格納されている。

【００５３】その他の構成は第１の実施の形態と同じで
ある。

【００５４】次に、本実施の形態の作用を説明する。

【００５５】第１の実施の形態と同様に、水平アドレス
カウンタ１及び垂直アドレスカウンタ２は、画像メモリ
１２に記憶されている画像信号全体を処理するために全
画素を走査し、水平および垂直アドレス信号を順次発生
する。水平アドレスは画面左端の画素位置を”０”とし
た注目画素位置までの画素数であり、水平アドレスは上
端の画素位置を”０”とした注目画素位置までの画素数
である。

【００５６】水平距離算出回路３は、水平アドレスカウ
ンタ１からの水平アドレス信号から画面中央の水平アド
レス信号を減じ、絶対値をとることによって画面中央の
画素からの水平距離｜ｘ｜を算出する。また、垂直距離
算出回路４は、垂直アドレスカウンタ１からの垂直アド
レス信号から画面中央の垂直アドレス信号を減じ、絶対
値をとることによって画面中央の画素からの垂直距離｜
ｙ｜を算出する。

【００５７】水平距離算出回路３及び垂直距離算出回路
４から出力される水平距離｜ｘ｜及び垂直距離｜ｙ｜
は、Ｍａｘ回路３６に入力されるとともに、第１の加算
器３７にも入力される。Ｍａｘ回路３６と第１の加算器
３７の出力は第２の加算器３８に入力される。

【００５８】この第２の加算器３８の出力は、半径ｒの
２倍に相当する近似値である。すなわち、 ２ｒ≒｜ｘ｜＋｜ｙ｜＋Ｍａｘ（｜ｘ｜，｜ｙ｜） ここで、ＲＯＭ１１の補正テーブルには、半径の２倍に
相当する近似値２ｒと補正係数ｋ’との関係を予め実験
で求め、半径の２倍に相当する近似値２ｒで参照するこ
とによって半径ｒに対する補正係数ｋ’が得られるよう
にデータを格納している。

【００５９】そして、乗算器１３は、ＲＯＭ１１の補正
テーブルから出力される補正係数ｋ’を画像メモリ１２
から読み出した画像信号に乗じて補正済み画像信号を出
力する。この補正済み画像信号は再び画像メモリ１２に
記憶される。

【００６０】このように本実施の形態では、処理中の画
素が｜ｘ｜≦｜ｙ｜の範囲にあるか｜ｘ｜＞｜ｙ｜の範
囲にあるかを判断して半径の近似式を切り換える必要が
なく、１つの半径近似回路で半径の近似値を得ることが
でき、より簡単な構成で同心円状のシェーディングを高
精度に補正することができる。

【００６１】図１１及び図１２は本発明の第４の実施の
形態に係わり、図１１は画像処理装置の構成を示す構成
図、図１２は図１１の画像処理装置による補正対象の画
像のシェーディングの等高線を示す図である。

【００６２】第４の実施の形態は、第１の実施の形態と
ほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の
構成には同じ符号をつけ説明は省略する。

【００６３】第４の実施の形態においては、図１１に示
すように、半径近似回路の構成が第１の実施の形態と異
なり、第４の実施の形態の半径近似回路４５は、水平距
離算出回路３及び直距離算出回路４と、水平距離算出回
路３及び直距離算出回路４からの２つの入力信号を加算
する加算器４６と、加算器４６からの入力信号から後述
する定数αを減じて出力する減算器４７と、減算器４７
からの入力信号が正の時はそのまま出力し、負の場合に
は”０”を出力するリミッタ４８とから構成される。

【００６４】シェーディングをその大きさに応じて等高
線で表すと図１２のようになる。周辺に近づくほど曲率
が大きくなり直線に近づくので、直線による近似が可能
となる。前記定数αは、画面の中心からシェーディング
の程度を表した等高線が直線で近似し得る位置までの距
離で、正方形の画面の場合では画面の辺の長さを２Ｌと
すると、 １．５Ｌ＜α が目安となる。｜ｘ｜＋｜ｙ｜が定数αを超える領域で
は｜ｘ｜＋｜ｙ｜が半径ｒの近似値として使える。

【００６５】ＲＯＭ１１の補正テーブルは、半径ｒから
定数αを減じた値で半径ｒの位置に存在する画素に対す
る補正係数を参照できるように補正係数ｋ”を格納して
いる。

【００６６】その他の構成は第１の実施の形態と同じで
ある。

【００６７】次に、本実施の形態の作用を説明する。

【００６８】第１の実施の形態と同様に、水平アドレス
カウンタ１及び垂直アドレスカウンタ２は、画像メモリ
１２に記憶されている画像信号全体を処理するために全
画素を走査し、水平および垂直アドレス信号を順次発生
する。水平アドレスは画面左端の画素位置を”０”とし
た注目画素位置までの画素数であり、垂直アドレスは上
端の画素位置を”０”とした注目画素位置までの画素数
である。水平距離算出回路３は、水平アドレスカウンタ
１からの水平アドレス信号から画面中央の水平アドレス
信号を減じ、絶対値をとることによって画面中央の画素
からの水平距離｜ｘ｜を算出する。垂直距離算出回路４
は、垂直アドレスカウンタ１からの垂直アドレス信号か
ら画面中央の垂直アドレス信号を減じ、絶対値をとるこ
とによって画面中央の画素からの垂直距離｜ｙ｜を算出
する。

【００６９】水平距離算出回路３及び垂直距離算出回路
４から出力される水平距離｜ｘ｜及び垂直距離｜ｙ｜
は、加算器４６に入力される。

【００７０】加算器４６の出力｜ｘ｜＋｜ｙ｜は、α≦
｜ｘ｜＋｜ｙ｜となる範囲では良好に画面中心からの距
離ｒを近似する。加算器４６の出力は、減算器４７に入
力され、予め設定された定数αが引かれる。減算器４７
の出力はリミッタ４８に入力される。

【００７１】リミッタ４８は、入力された値が正であれ
ばそのまま出力し、負であれば”０”を出力する。この
結果、リミッタ４８の出力は次のようになる。

【００７２】 ０ （｜ｘ｜＋｜ｙ｜≦α） ｜ｘ｜＋｜ｙ｜ （α＜｜ｘ｜＋｜ｙ｜） これによって、シェーディングの影響の小さい｜ｘ｜＋
｜ｙ｜≦αの範囲では画像の補正は行われず、シェーデ
ィングの影響の大きいα＜｜ｘ｜＋｜ｙ｜の範囲のみで
画像の補正が行われる。

【００７３】なお、減算器４７及びリミッタ４８では負
の値を扱うので、ここでは信号値を２の補数形式で表
す。

【００７４】ＲＯＭ１１の補正テーブルには以下のよう
にデータを格納する。すなわち、リミッタ４８から”
０”が出力された場合は、補正係数ｋ”として”１”を
出力するようにする。リミッタ４８から”０”より大き
い値”ｎ”が出力された場合は、｜ｘ｜＋｜ｙ｜＝ｎ＋
αを満たす画素に対する補正係数ｋ”を出力するように
する。そのような画素は複数存在するので、前記補正係
数ｋ”にはそれらの画素に対する補正係数の平均値を用
いる。

【００７５】乗算器１３は、画像メモリ１２から読み出
した画像信号にＲＯＭ１１の補正テーブルから出力され
る補正係数ｋ”を乗じて補正済み画像信号を出力する。
この補正済み画像信号は、再び画像メモリ１２に記憶さ
れる。なお、画像信号を読み書きする画素は、水平アド
レスカウンタ１及び垂直アドレスカウンタ２によって制
御されている。

【００７６】以上のように本実施の形態では、水平距離
｜ｘ｜と垂直距離｜ｙ｜の和｜ｘ｜＋｜ｙ｜が定数αを
超える画面の４角で、画面中心からの距離の近似値｜ｘ
｜＋｜ｙ｜に応じた補正係数が画像信号に乗算されてシ
ェーディング補正が行われる。

【００７７】つまり、上述したように、同心円状のシェ
ーディングむらについて、むらの程度によって等高線を
描くと、その等高線は画面の４角付近では曲率半径が大
きくなるので直線で近似することができる。また、シェ
ーディングの程度は画面の中央では少なく、周辺で大き
い。水平距離｜ｘ｜と垂直距離｜ｙ｜の和が所定の値を
超えたときのみ水平距離｜ｘ｜と垂直距離｜ｙ｜の和の
応じた補正係数を画像信号に掛けることによって、画面
の４角の特にシェーディング影響の大きい部分のシェー
ディングむらを簡単な回路で補正することができる。

【００７８】以上、実施形態に基づいて説明したが、本
明細書中には以下の発明が含まれる。

【００７９】（１） カメラ撮影画像のシェーディング
を補正する画像処理装置において、画面中心から各画素
までの距離の近似値を算出する半径近似手段と、前記半
径近似手段の出力を、前記カメラ撮影画像の画像信号の
シェーディング補正を行うための補正係数に変換する補
正係数テーブルと、前記補正係数テーブルの出力する前
記補正係数に基づいて前記画像信号を補正する補正手段
とを備えたことを特徴とする画像処理装置。

【００８０】（２） 前記半径近似手段は、画面中心か
ら各画素までの水平距離を算出する水平距離算出回路
と、画面中心から各画素までの垂直距離を算出する垂直
距離算出回路と、前記水平距離算出回路の出力する前記
水平距離の定数倍と前記垂直距離算出回路の出力する前
記垂直距離の定数倍の和により画面中心から各画素まで
の距離の近似値を計算する少なくとも２つの一次結合回
路と、前記水平距離算出回路の出力する前記水平距離と
前記垂直距離算出回路の出力する前記垂直距離の大きさ
を比較する比較回路と、前記比較回路の出力により、前
記少なくとも２つの一次結合回路のいずれか一方の出力
を選択し、画面中心から各画素までの距離の近似値とし
て出力するセレクタ回路とを具備することを特徴とする
上記（１）に記載の画像処理装置。

【００８１】（３） 前記少なくとも２つの一次結合回
路は、画面中心から各画素までの距離を前記水平距離及
び前記垂直距離のいずれか一方の０．５倍と他方の１倍
との合計で近似することを特徴とする上記（２）に記載
の画像処理装置。

【００８２】（４） 前記少なくとも２つの一次結合回
路は、画面中心から各画素までの距離を前記水平距離及
び前記垂直距離のいずれか一方の０．３７５倍と他方の
１倍との合計で近似することを特徴とする上記（２）に
記載の画像処理装置。

【００８３】（５） 前記半径近似手段は、画面中心か
ら各画素までの水平距離｜ｘ｜を算出する水平距離算出
回路と、画面中心から各画素までの垂直距離｜ｙ｜を算
出する垂直距離算出回路とを有し、画面中心から各画素
まで距離の近似値を式（１）により算出することを特徴
とする上記（１）に記載の画像処理装置。

【００８４】 ｒ＝Ｍａｘ（｜ｘ｜，｜ｙ｜）＋｜ｘ｜＋｜ｙ｜ …（１） ただし、Ｍａｘ（｜ｘ｜，｜ｙ｜）は｜ｘ｜と｜ｙ｜の
いずれか大きい方（等しい場合はいずれか一方）を表
す。

【００８５】（６） 前記半径近似手段は、画面中心か
ら各画素までの水平距離を算出する水平距離算出回路
と、画面中心から各画素までの垂直距離を算出する垂直
距離算出回路と、前記水平距離と前記垂直距離の和を計
算する加算器とを有し、前記水平距離と前記垂直距離の
和が所定の値を超えた場合に、前記水平距離と前記垂直
距離の和を画面中心から各画素までの距離の近似値とす
ることを特徴とする上記（１）に記載の画像処理装置。

【００８６】

【発明の効果】以上説明したように本発明の画像処理装
置によれば、補正手段が、画面中心から各画素までの距
離の近似値を変換したカメラ撮影画像の画像信号のシェ
ーディング補正を行うための補正係数に基づいて、画像
信号を補正するので、同心円状のシェーディングを効果
的に補正することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像処理装置
の構成を示す構成図

【図２】図１の画像処理装置による画面が正方形の場合
について画素位置と使用する半径の近似式との関係を示
す図

【図３】図２の右上４分の１の部分を示す図

【図４】真の距離と図１の画像処理装置による近似値の
関係を示す図

【図５】図１のＲＯＭに格納されている補正テーブルの
構成を示す図

【図６】図１の画像処理装置による半径ｒの近似誤差に
よる補正後の画像の明るさ分布を示す図

【図７】本発明の第２の実施の形態に係る画像処理装置
の半径近似回路の構成を示す構成図

【図８】真の距離と図７の半径近似回路による近似値の
関係を示す図

【図９】本発明の第３の実施の形態に係る画像処理装置
の構成を示す構成図

【図１０】図９のＲＯＭに格納されている補正テーブル
の構成を示す図

【図１１】本発明の第４の実施の形態に係る画像処理装
置の構成を示す構成図

【図１２】図１１の画像処理装置による補正対象の画像
のシェーディングの等高線を示す図

【符号の説明】

１…水平アドレスカウンタ ２…垂直アドレスカウンタ ３…水平距離算出回路 ４…垂直距離算出回路 ５、６…１ビット右シフト回路 ７、８…加算器 ９…比較器 １０…セレクタ １１…ＲＯＭ １２…画像メモリ １３…乗算器 １４ａ、１４ｂ…一次結合回路 １５…半径近似回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カメラ撮影画像のシェーディングを補正
   する画像処理装置において、 画面中心から各画素までの距離の近似値を算出する半径
   近似手段と、 前記半径近似手段の出力を、前記カメラ撮影画像の画像
   信号のシェーディング補正を行うための補正係数に変換
   する補正係数テーブルと、 前記補正係数テーブルの出力する前記補正係数に基づい
   て前記画像信号を補正する補正手段とを備えたことを特
   徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記半径近似手段は、 画面中心から各画素までの水平距離を算出する水平距離
   算出回路と、 画面中心から各画素までの垂直距離を算出する垂直距離
   算出回路と、 前記水平距離算出回路の出力する前記水平距離の定数倍
   と前記垂直距離算出回路の出力する前記垂直距離の定数
   倍の和により画面中心から各画素までの距離の近似値を
   計算する少なくとも２つの一次結合回路と、 前記水平距離算出回路の出力する前記水平距離と前記垂
   直距離算出回路の出力する前記垂直距離の大きさを比較
   する比較回路と、 前記比較回路の出力により、前記少なくとも２つの一次
   結合回路のいずれか一方の出力を選択し、画面中心から
   各画素までの距離の近似値として出力するセレクタ回路
   とを具備することを特徴とする請求項１に記載の画像処
   理装置。
3. 【請求項３】 前記少なくとも２つの一次結合回路は、 画面中心から各画素までの距離を前記水平距離及び前記
   垂直距離のいずれか一方の０．５倍と他方の１倍との合
   計で近似することを特徴とする請求項２に記載の画像処
   理装置。