JPH10112799A - フレア補正方法 - Google Patents

フレア補正方法

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JPH10112799A
JPH10112799A JP8264709A JP26470996A JPH10112799A JP H10112799 A JPH10112799 A JP H10112799A JP 8264709 A JP8264709 A JP 8264709A JP 26470996 A JP26470996 A JP 26470996A JP H10112799 A JPH10112799 A JP H10112799A
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JP
Japan
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flare
image data
flair
spread function
dimensional image
Prior art date
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Pending
Application number
JP8264709A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Yoda
章 依田
Seiichi Taguchi
誠一 田口
Keijiro Kimura
慶次郎 木村
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】撮像装置により2次元画像を読み取った際に生
じるフレアを高精度且つ容易に除去することのできるフ
レア補正方法を提供する。 【解決手段】撮像装置による撮像域を所定数の面要素に
分割し、前記各面要素に対するフレア量をフレア広がり
関数f{r(i,j)}として求めておき、前記撮像装
置により読み取って得られる2次元画像データI’
(i)を、 【数1】 i:注目する2次元画像データの位置 j:任意の2次元画像データの位置 n:面要素数 r(i,j):2次元画像データI’(i)、I’
(j)間の距離 として補正し、2次元画像データI(i)を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、2次元画像を撮像
装置により読み取る際に生じるフレアを補正する方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】CCDカメラやコンベンショナルな銀塩
感材用カメラ等の撮像装置を用いて2次元画像を読み取
る場合において、前記撮像装置内にフレアが混入される
と、得られた2次元画像が実際の画像とは異なった画像
になってしまう。
【0003】すなわち、2次元画像からなる被写体に
は、通常、明るい部分と暗い部分とが共存しており、特
に暗い部分の画像は、明るい部分の画像からの影響を受
け易く、正確な画像を再現することができない場合があ
る。
【0004】この場合、前記被写体が一般的な撮影画像
であれば、感光材料や印画紙等の特性を考慮して階調補
正を行うことにより、不自然な感じをある程度補正する
ことが可能である。しかしながら、被写体が正確な測色
を要求される多数のカラーパッチからなる測色用チャー
トである場合には、精度のよい測色データを階調補正に
よって得ることは不可能である。このような被写体の場
合、従来、前記チャートを構成する各カラーパッチを他
のカラーパッチからのフレアの影響のない状態で独立に
測色する装置においては、測色データを個々に得るよう
にしなければならないため、測色の作業に相当な時間を
必要とする。
【0005】ところで、フレアの原因としては、例え
ば、撮像装置を構成するレンズやフィルタ等のガラス部
材と空気との界面での反射、レンズ枠、絞り、CCDの
受光面等からの反射、レンズの傷、泡、汚れ等が考えら
れる。これらのフレアは、ガラス部材に反射防止膜を施
したり、レンズ枠等に黒色塗装を施したり、レンズ等の
クリーニングを行ったりすることにより、低減させるこ
とができる。しかしながら、このような対症的な方法で
は、フレアを完全に除去することは不可能である。
【0006】一方、フレアを電気的な処理により除去す
る方法として、例えば、撮像装置により得られた画像デ
ータを各画素毎に補正することも試みられているが、十
分な精度が得られなかったり、多数の画素に対する処理
に膨大な時間を要してしまう、といった不具合が指摘さ
れている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、撮像
装置により2次元画像を読み取った際に生じるフレアを
高精度且つ容易に除去することのできるフレア補正方法
を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明は、2次元画像を撮像装置により読み取る
際のフレアを補正する方法であって、前記撮像装置によ
る撮像域を所定数の面要素に分割し、前記各面要素に対
するフレア量をフレア広がり関数f{r(i,j)}と
して求めておき、前記撮像装置により読み取って得られ
る2次元画像データI’(i)を、
【0009】
【数2】
【0010】i:注目する2次元画像データの位置 j:任意の2次元画像データの位置 n:面要素数 r(i,j):2次元画像データI’(i)、I’
(j)間の距離 として補正し、2次元画像データI(i)を得ることを
特徴とする。
【0011】この場合、前記フレア広がり関数f{r
(i,j)}は、撮像装置の構成に基づき固有の関数で
あるため、一旦、このフレア広がり関数f{r(i,
j)}を求めておけば、当該撮像装置の構成が変わらな
い限り、全ての被写体からフレアを高精度に補正した2
次元画像データI(i)を得ることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は、本実施形態のフレア補正
方法が適用される撮像装置10を示す。この撮像装置1
0は、被写体12を照明する2つの光源14、16と、
複数の画素を有し、前記被写体12による反射光を受光
して2次元画像データを生成するCCDカメラ18と、
前記2次元画像データに対してフレア補正処理を行い、
補正された2次元画像データを生成する画像処理部20
とから基本的に構成される。なお、前記画像処理部20
は、後述するサンプル画像を用いて当該撮像装置10固
有のフレア広がり関数を生成するフレア広がり関数生成
部22と、前記フレア広がり関数を用いて、被写体12
からの2次元画像データのフレア補正処理を行うフレア
補正部24とを備える。
【0013】次に、この撮像装置10におけるフレア補
正方法を図2に示すフローチャートに従って説明する。
【0014】先ず、撮像装置10の撮像域を所定のサイ
ズからなる複数の面要素に分割し、前記面要素の大きさ
からなる白領域26が中央部分に設定され、その周囲の
十分に広い範囲に前記面要素の大きさからなる多数の黒
領域28が設定されたサンプル30(図3)を用意し、
前記サンプル30を被写体12の位置に置いてCCDカ
メラ18により撮影し(ステップS1)、各面要素の見
かけの照度を測定する。なお、前記黒領域28の外周部
からCCDカメラ18に対して光が入射しないように設
定しておくものとする。
【0015】次に、画像処理部20におけるフレア広が
り関数生成部22において、前記白領域26および前記
各黒領域28から得られた見かけの照度に対応する反射
光量データB(i,j)を、白領域26の反射光量デー
タW(i)で割ることにより、前記各黒領域28に対す
る前記白領域26からのフレア量であるフレア広がり関
数f{r(i,j)}を、 f{r(i,j)}=B(i,j)/W(i) …(1) として求める(ステップS2)。なお、(i,j)は、
図3において、白領域26の位置をiとした場合におけ
る黒領域28の位置jを表し、r(i,j)は、位置i
の白領域26から位置jの黒領域28までの距離を表
す。また、前記各反射光量データB(i,j)およびW
(i)は、白領域26および各黒領域28の境界部分で
のボケやイラジエーションの影響を可及的に少なくする
ため、白領域26および各黒領域28の周辺部分の画素
からの反射光量データを除く中央部分の画素からの反射
光量データを平均して求めるものとする。
【0016】図4は、上記のようにして求められたフレ
ア広がり関数f{r(i,j)}を連続関数として表し
たものである。この場合、前記フレア広がり関数f{r
(i,j)}は、白領域26からの距離rのみの関数と
なっている。本出願人は、撮像装置10固有の前記フレ
ア広がり関数f{r(i,j)}が異方性の少ない回転
対称性を備えたものであることを見出した。また、前記
フレア広がり関数f{r(i,j)}は、白領域26か
ら離れるにつれ減少するが、その減少速度は遅く、遠方
までなだらかに広がる特性を有していることを見出し
た。これらの事実から、フレア広がり関数f{r(i,
j)}を求めるために必要な面要素の数をさほど多くす
る必要はなく、例えば、5〜1万個程度で良いことを見
出した。なお、1万個という数は、異方性がある場合を
考慮して設定した数であり、CCDの画素数が数10万
個以上であることから比較すると相当に少ない数であ
る。
【0017】次に、前記のようにしてフレア広がり関数
f{r(i,j)}を求めた後、図5に示すように、複
数のカラーパッチ32が2次元的に配置されたカラーチ
ャート34を被写体12の位置に置き、CCDカメラ1
8により撮影し(ステップS3)、各カラーパッチ32
の反射光量データI’(j)を求める。なお、以下にお
いては、説明を簡単なものとするため、カラーパッチ3
2の大きさは、フレア広がり関数f{r(i,j)}を
求めるために設定した面要素の大きさと等しいものとす
る。
【0018】そこで、画像処理部20のフレア補正部2
4において、フレア広がり関数f{r(i,j)}を用
いて、前記反射光量データI’(j)を補正し、フレア
量の補正された反射光量データI(i)を、
【0019】
【数3】
【0020】として求める(ステップS4)。なお、n
は、面要素の数である。
【0021】ここで、(2)式について説明する。実際
の画像の照度Sが、図6の実線で示すように、その輪郭
部において先鋭である場合、前記画像を撮像装置10に
より読み取ると、点線で示す照度S’からなる画像が得
られる。この場合、点線で示す画像に対する周知の輪郭
強調処理においては、実際に得られた照度S’からなる
画像を平滑化処理することにより、一点鎖線で示す照度
S”からなる画像を作成し、これらの画像に係る照度
S’およびS”のデータを用いて、 L=S’+K(S’−S”) …(3) とする処理を行うことにより、照度Sの画像に近い輪郭
の強調された照度Lからなる画像を生成するようにして
いる。なお、Kは、輪郭強調処理の程度を決める係数で
ある。一方、照度SとS’の関係は、 S=S’−(S’−S) …(4) と表すことができる。ここで、 S’−S=S”−S’ …(5) の関係が近似的に成立するものと仮定すると、(4)式
から、 S=2・S’−S” …(6) が得られる。そこで、求める反射光量データI(i)、
実際に測定された反射光量データI’(i)および前記
反射光量データI’(i)を平滑化して得られる反射光
量データI”(i)の関係は、(6)式から、 I(i)=2・I’(i)−I”(i) …(7) とすることができる。この場合、平滑化して得られる反
射光量データI”(i)を、
【0022】
【数4】
【0023】とすれば、(2)式を得ることができる。
ここで、(2)式の関係が高精度に成立することは、本
出願人の実験により確認された。
【0024】なお、(2)式は、i≠jとすることによ
り、
【0025】
【数5】
【0026】と記述することができる。この場合、
(9)式における右辺第2項は、測定された反射光量デ
ータI’(i)に対するフレア補正量を表すことにな
る。
【0027】以上のようにして、フレアの影響を除去し
た反射光量データI(i)を得ることができる。この場
合、前記フレア補正量は、反射光量データI’(j)を
含むために他のカラーパッチ32の色に依存するが、フ
レア広がり関数f{r(i,j)}自体は位置のみの関
数であり、カラーチャート34の構成には依存していな
い。従って、前記フレア広がり関数f{r(i,j)}
は、撮像装置10の構成に依存した固有のものとなるた
め、撮像装置10毎にフレア広がり関数f{r(i,
j)}を求めておけば、他の任意の構成からなるカラー
チャート34に対して、高精度にフレア補正された反射
光量データI(i)を求めることができる。
【0028】なお、上述した実施形態では、CCDカメ
ラ18に対するフレアを補正する場合について説明した
が、銀塩感材用カメラを含む他の撮像装置にも適用でき
ることは勿論である。
【0029】また、カラーチャート34を構成するカラ
ーパッチ32の大きさは、フレア広がり関数f{r
(i,j)}を求める際に設定した面要素と同じ大きさ
に設定したが、その大きさは任意である。すなわち、前
記カラーパッチ32が面要素よりも小さい場合には、フ
レア広がり関数f{r(i,j)}を補間して(2)式
に適用すればよいからである。
【0030】さらに、前記面要素の大きさとしては、各
面要素に対して求められるフレア広がり関数f{r
(i,j)}の差に基づく隣接面要素間のフレア量の差
が、反射率において0.0002以下の差となるために
必要な分割数を最大数とすることが好適である。すなわ
ち、人間の目は、被写体12の反射率R1が0.01
(光学濃度D=2.00)の近傍において、視感度が著
しく低下し、光学濃度の差ΔD=0.01以下を識別す
ることができなくなる。ここで、光学濃度D=1.99
となる反射率R2は、0.0102であるから、反射率
R1、R2の差は、 |R1−R2|=0.0002 …(10) となる。
【0031】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、撮像装
置に対して固有のフレア補正量を予め求めておき、前記
撮像装置により任意の2次元画像を読み取った際に生じ
るフレアを前記フレア補正量を用いて高精度且つ容易に
除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態のフレア補正方法が適用される撮像
装置の構成を示す図である。
【図2】本実施形態のフレア補正方法のフローチャート
である。
【図3】本実施形態のフレア補正方法におけるフレア広
がり関数を求めるためのサンプルの説明図である。
【図4】フレア広がり関数の説明図である。
【図5】本実施形態のフレア補正方法が適用されるカラ
ーチャートの説明図である。
【図6】本実施形態のフレア補正方法の説明図である。
【符号の説明】
10…撮像装置 12…被写体 14、16…光源 18…CCDカ
メラ 20…画像処理部 22…フレア広
がり関数生成部 24…フレア補正部 30…サンプル 32…カラーパッチ 34…カラーチ
ャート

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】2次元画像を撮像装置により読み取る際の
    フレアを補正する方法であって、 前記撮像装置による撮像域を所定数の面要素に分割し、
    前記各面要素に対するフレア量をフレア広がり関数f
    {r(i,j)}として求めておき、前記撮像装置によ
    り読み取って得られる2次元画像データI’(i)を、 【数1】 i:注目する2次元画像データの位置 j:任意の2次元画像データの位置 n:面要素数 r(i,j):2次元画像データI’(i)、I’
    (j)間の距離 として補正し、2次元画像データI(i)を得ることを
    特徴とするフレア補正方法。
  2. 【請求項2】請求項1記載の方法において、 前記面要素の分割数は、前記各面要素に対して求められ
    るフレア広がり関数f{r(i,j)}の差に基づく隣
    接面要素間のフレア量の差が、反射率において0.00
    02以下の差となるために必要な数を最大とすることを
    特徴とするフレア補正方法。
JP8264709A 1996-10-04 1996-10-04 フレア補正方法 Pending JPH10112799A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005136852A (ja) * 2003-10-31 2005-05-26 Canon Inc 画像処理方法、画像処理装置および画像処理プログラム
JP2009044425A (ja) * 2007-08-08 2009-02-26 Panasonic Corp 撮像装置
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US9742962B2 (en) 2013-10-29 2017-08-22 Ricoh Company, Ltd. Image processing apparatus, method, and recording medium storing image processing program for gradation correction to minimize the difference between the corrected colorimetric value and a colorimetric measured color value

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