KR20160025631A - 화상 처리 장치, 화상 처리 방법 및 화상 처리 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 - Google Patents

화상 처리 장치, 화상 처리 방법 및 화상 처리 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 Download PDF

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Abstract

정확하게 광원의 구별을 하면서 쉐이딩 보정이 가능한 화상 처리 장치를 제공한다. 촬상 장치(1)는 복수 종류의 광원에 관해서 보정 정보 기억부(311)가 기억하는 보정 정보에 의거하여, 광원마다, 시행적으로, 화상 데이터에 쉐이딩 보정을 행하는 쉐이딩 보정 시행부(315)와, 쉐이딩 보정 시행부(315)가 복수 종류의 광원에 관해서 쉐이딩 보정을 행한 결과를 서로 비교하여, 복수 종류의 광원에 관해서 보정 정보 기억부(311)가 기억하는 보정 정보로부터, 적절한 쉐이딩 보정의 결과에 대응하는 상기 보정 정보를 선택하는 보정 정보 선택부(316)와, 보정 정보 선택부(316)가 선택한 보정 정보에 의거하여, 화상 데이터에 색 쉐이딩 보정을 행하는 쉐이딩 보정부(317)를 구비한다.

Description

화상 처리 장치, 화상 처리 방법 및 화상 처리 프로그램{IMAGE PROCESSING DEVICE, IMAGE PROCESSING METHOD, AND IMAGE PROCESSING PROGRAM}
본 발명은 화상 데이터를 쉐이딩 보정하는 화상 처리 장치, 화상 처리 방법 및 화상 처리 프로그램에 관한 것이다.
피사체를 촬영했을 때에, 촬상 화상의 화소로서 재현되는 색이나 휘도가 화소 위치끼리 어긋나는 쉐이딩이 발생하는 경우가 있다. 쉐이딩이 발생하면, 피사체가 일정한 색인 경우에도, 예를 들면 촬영 화상의 주변부에서, 상기의 일정한 색으로부터 화소치가 벗어나 버린다. 이 쉐이딩을 억제하는 여러 가지의 기술이 제안되어 있다. 예를 들면, 쉐이딩 보정을 화상 처리로 행하는 경우가 있다. 특허 문헌 1에서는, 화소 위치나 색 신호마다 상이한 보정 계수를 미리 설정하고, 이 보정 계수를 이용해 화상 데이터를 쉐이딩 보정하고 있다. 그러나, 쉐이딩은 촬영시의 환경광, 광원의 분광 특성, 피사체의 분광 반사 특성에도 의존하기 때문에, 단일 보정 계수에서는 충분한 보정 효과를 얻을 수 없는 경우도 있다.
또한, 특허 문헌 2에는 화상 데이터의 R, G, B에 대응하는 신호를 적산하여, 색 성분을 나타내는 이들 비 R/G, B/G로 색도 좌표를 구하고, 등색 온도 상에서의 흑체(黑體) 방사 곡선까지의 거리에 의해서, 쉐이딩 보정량을 조정하는 방법이 개시되어 있다. 이 방법에 의하면, 광원마다 상이한 쉐이딩에 대해서도, 양호하게 쉐이딩 보정을 행할 수 있다.
또한, 특허 문헌 3에는 쉐이딩의 보정 특성을, 화이트 밸런스 추정부가 산출하는 색 온도를 기초로 산출하는 방법이 개시되어 있다.
일본국 특허공개 평 8－079773호 공보 일본국 특허공개 2006－229425호 공보 일본국 특허공개 2005－278004호 공보
종래, 쉐이딩을 보정하는 보정 특성을, 주로, 광원의 색 온도, 색도 좌표에서 산출하고 있었다. 그러나, 광원의 색 온도, 색도 좌표가 거의 동일해도, 쉐이딩 특성이 상이한 광원이 존재한다. 예를 들면, 전구와 전구색 형광등이다. 이들 2개의 광원의 색 온도, 색도 좌표는 거의 동일하지만, 분광 특성이 크게 다르기 때문에, 상이한 쉐이딩이 발생한다. 종래와 같이, 색 온도, 색도 좌표를 기초로 쉐이딩을 보정하는 보정 특성을 산출하면, 색 온도, 색도 좌표가 거의 동일한 광원은 구별되지 않기 때문에, 쉐이딩을 정확하게 보정할 수 없다고 하는 문제가 있다.
본 발명의 목적은, 보다 정확하게 광원의 구별을 하면서 쉐이딩 보정이 가능한 화상 처리 장치, 화상 처리 방법, 및, 화상 처리 프로그램을 제공하는 것에 있다.
본 발명에 관련된 화상 처리 장치는 일정한 색 피사체를 촬영한 경우에 그 촬영 화상에 포함되는 화소치가 상기 일정한 색으로부터 벗어나는 현상인 쉐이딩이 촬영 화상 중의 위치에 관해서 어떻게 분포하고 있는지를 나타내는 쉐이딩 특성 및 쉐이딩을 보정하기 위한 보정 특성 중 어느 하나를 나타내는 보정 정보를, 복수 종류의 광원의 각각을 촬영 상황으로서 광원의 종류마다 기억하는 기억 수단과, 적어도 2종류의 광원에 관해서 상기 기억 수단이 기억하는 상기 보정 정보에 의거하여, 광원마다, 시행적으로, 화상 데이터에 쉐이딩 보정을 행하는 보정 시행 수단과, 상기 보정 시행 수단이 상기 적어도 2종류의 광원에 관해서 쉐이딩 보정을 행한 결과를 서로 비교하여, 상기 복수 종류의 광원에 관해서 상기 기억 수단이 기억하는 상기 보정 정보로부터, 적절한 쉐이딩 보정의 결과에 대응하는 상기 보정 정보를 선택하는 제1 선택 수단과, 상기 제1 선택 수단이 선택한 상기 보정 정보에 의거하여, 상기 화상 데이터에 쉐이딩 보정을 행하는 보정 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관련된 화상 처리 방법은 일정한 색의 피사체를 촬영한 경우에 그 촬영 화상에 포함되는 화소치가 상기 일정한 색으로부터 벗어나는 현상인 쉐이딩이 촬영 화상 중의 위치에 관해서 어떻게 분포하고 있는지를 나타내는 쉐이딩 특성 및 상기 쉐이딩을 보정하기 위한 보정 특성 중 어느 하나를 나타내는 보정 정보를, 복수 종류의 광원의 각각을 촬영 상황으로서 광원의 종류마다 기억하는 기억 수단의 상기 보정 정보에 의거하여, 적어도 2종류의 광원에 관해서, 광원마다, 시행적으로, 화상 데이터에 쉐이딩 보정을 행하는 보정 시행 단계와, 상기 보정 시행 단계에 있어서 상기 적어도 2종류의 광원에 관해서 쉐이딩 보정을 행한 결과를 서로 비교하여, 상기 복수 종류의 광원에 관해서 상기 기억 수단이 기억하는 상기 보정 정보로부터, 적절한 쉐이딩 보정의 결과에 대응하는 상기 보정 정보를 선택하는 선택 단계와, 상기 선택 단계에서 선택한 상기 보정 정보에 의거하여, 상기 화상 데이터에 쉐이딩 보정을 행하는 보정 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관련된 화상 처리 프로그램은 화상 데이터에 쉐이딩 보정을 행하도록 컴퓨터를 기능시키는 화상 처리 프로그램으로서, 일정한 색의 피사체를 촬영한 경우에 그 촬영 화상에 포함되는 화소치가 상기 일정한 색으로부터 벗어나는 현상인 쉐이딩이 촬영 화상 중의 위치에 관해서 어떻게 분포하고 있는지를 나타내는 쉐이딩 특성 및 상기 쉐이딩을 보정하기 위한 보정 특성 중 어느 하나를 나타내는 보정 정보를, 복수 종류의 광원의 각각을 촬영 상황으로서 광원의 종류마다 기억하는 기억 수단의 상기 보정 정보에 의거하여, 적어도 2종류의 광원에 관해서, 광원마다, 시행적으로, 상기 화상 데이터에 쉐이딩 보정을 행하는 보정 시행 단계와, 상기 보정 시행 단계에서 상기 적어도 2종류의 광원에 관해서 쉐이딩 보정을 행한 결과를 서로 비교하여, 상기 복수 종류의 광원에 관해서 상기 기억 수단이 기억하는 상기 보정 정보로부터, 적절한 쉐이딩 보정의 결과에 대응하는 상기 보정 정보를 선택하는 선택 단계와, 상기 선택 단계에서 선택한 상기 보정 정보에 의거하여, 상기 화상 데이터에 쉐이딩 보정을 행하는 보정 단계를 실행시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는 적어도 2종류의 광원에 관해서 시행적으로 쉐이딩 보정을 행한 결과를 비교하여, 적절한 쉐이딩 보정의 결과를 발생시키고 있는 보정 정보를 쉐이딩 보정에 사용한다. 따라서, 종래와 같이, 색 온도나 색도 정보 등을 이용하지 않고, 화상 데이터로부터 쉐이딩 특성을 추정하여, 화상 데이터에 쉐이딩 보정을 행할 수 있다. 즉, 화상 데이터로부터 보다 정확하게 광원의 구별을 하면서 쉐이딩 보정을 행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 관련되는 촬상 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 베이어(bayer) 배열을 나타내는 모식도이다.
도 3은 화상 처리부의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 데이터 베이스의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5(a) 및 (b)는 색 쉐이딩이 발생하지 않은 경우의 그래프이다. (c) 및 (d)는 색 쉐이딩이 발생하고 있는 경우의 그래프이다.
도 6은 피사체가 일정한 색을 나타내고 있는 경우의 화상 데이터에 대하여, 색 쉐이딩 보정을 행한 예이다. (a) 및 (b)는 광원 A에 대응하는 보정 정보로 색 쉐이딩 보정한 경우의 그래프이다. (c) 및 (d)는 광원 B에 대응하는 보정 정보로 색 쉐이딩 보정한 경우의 그래프이다. (e) 및 (f)는 광원 C에 대응하는 보정 정보로 색 쉐이딩 보정한 경우의 그래프이다.
도 7은 피사체가 일정한 색을 나타내지 않는 경우의 화상 데이터에 대하여, 색 쉐이딩 보정을 행한 예이다. (a) 및 (b)는 광원 A에 대응하는 보정 정보로 색 쉐이딩 보정한 경우의 그래프이다. (c) 및 (d)는 광원 B에 대응하는 보정 정보로 색 쉐이딩 보정한 경우의 그래프이다. (e) 및 (f)는 광원 C에 대응하는 보정 정보로 색 쉐이딩 보정한 경우의 그래프이다.
도 8은 쉐이딩 보정부가 화상 데이터에 색 쉐이딩 보정을 실행하는 처리를 나타내는 플로우차트이다.
도 9는 8×6의 블록으로 분할된 화상 데이터의 예이다.
도 10은 피사체가 일정한 색을 나타내고 있는 경우의 화상 데이터에 대하여, 색 쉐이딩 보정을 행한 예이다. (a) 및 (b)는 광원 A에 대응하는 보정 정보로 색 쉐이딩 보정한 경우의 그래프이다. (c) 및 (d)는 광원 B에 대응하는 보정 정보로 색 쉐이딩 보정한 경우의 그래프이다. (e) 및 (f)는 광원 C에 대응하는 보정 정보로 색 쉐이딩 보정한 경우의 그래프이다.
이하, 본 발명의 제1 실시 형태에 대하여 설명한다. 촬상 장치(1)는 도 1에 도시하는 바와같이, 피사체상을 촬상 소자(200)로 이끌어 결상시키는 촬상 광학계(100)와, 결상된 피사체상을 광전 변환하여, 화상 데이터를 출력하는 촬상 소자(200)와, 촬상 소자(200)로부터 출력된 화상 데이터에 대하여 소정의 화상 처리를 추가하여, 피사체상을 재현하는 화상 처리부(300)와, 촬상 광학계(100) 및 촬상 소자(200)를 제어하는 촬영 제어부(400)에 의해서 구성되어 있다. 화상 처리부(300)로부터 출력되는 1프레임의 화상에 대응하는 화상 데이터로부터 정지 화면의 화상 데이터가 생성되고, 화상 처리부(300)로부터 시간적으로 연속하여 출력되는 복수의 프레임 화상에 대응하는 화상 데이터로부터 동화상 데이터가 생성된다.
촬상 광학계(100)는 촬상 대상으로부터의 광을 촬상 장치(1) 내에 집어넣고, 촬상 대상의 줌을 행하기 위한 렌즈 등으로 이루어지는 전부(前部) 렌즈군(111), 보정용 렌즈(112), 전후 방향으로 이동하여 초점 위치를 조정 가능한 포커스 렌즈(113), 촬상 대상으로부터의 광을 좁혀넣는 조리개량을 조정 가능한 아이리스(조리개)(121) 및 촬상 소자(200)를 향하는 입사광을 차폐하거나 차폐를 해제하는 기계식 셔터(122)를 가지고 있다. 포커스 렌즈(113), 아이리스(121) 및 셔터(122)는 포커스 구동부(131), 아이리스 구동부(132) 및 셔터 구동부(133)에 의해서 각각 구동된다. 포커스 구동부(131), 아이리스 구동부(132) 및 셔터 구동부(133)의 동작은 촬영 제어부(400)로부터 송신되는 제어 신호에 의거해 제어된다.
촬상 소자(200)는 수광량에 따른 아날로그 신호를 출력하는 복수의 광전 변환 소자(210)와, 복수의 광전 변환 소자(210)로부터 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 컨버터(220)를 구비하고 있다.
각 광전 변환 소자(210)에는 컬러 필터가 구비되어 있다. 각 컬러 필터는 R(적색), G(녹색) 및 B(청색)의 3원색의 색 성분 중 어느 하나에 대응하는 필터이다. 촬상 광학계(100)에 의해서 결상된 피사체상으로부터의 광은 각 색 컬러 필터를 투과하여, 단일색의 광으로 되어 광전 변환 소자(210)에 수광된다. 광전 변환 소자(210)는 각 컬러 필터를 투과한 단일색 광의 강도에 따른 양의 전하를 아날로그 전기 신호로서 출력한다. 이와 같이, 촬상 소자(200)는 단판식 촬상 소자로서 구성되어 있다. 광전 변환 소자(210)의 감도(感度)는 촬영 제어부(400)로부터 송신되는 제어 신호에 의거하여 제어된다.
도 2는 베이어 배열을 나타내고 있다. 베이어 배열로 배열된 컬러 필터는 G색 필터와 R색 필터가 행방향으로 교호로 배치된 행과, G색 필터와 B색 필터가 행방향으로 교호로 배치된 행이, 열방향으로 교호로 배치되어 있다. 이 중 G색 필터는 체크무늬상으로 배치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 행방향으로 R과 교호로 배열된 G색을 Gr로 표시하고, 행방향으로 B와 교호로 배열된 G색을 Gb로 표시한다. 이하, 베이어 배열로 각 화소가 배열된 화상을 「베이어 화상」이라고 한다.
광전 변환 소자(210)로부터 출력된 아날로그 신호는 A/D 컨버터(220)에 의해서 디지털 신호로 변환되어, 화상 데이터로서, 화상 처리부(300)에 출력된다.
촬영 제어부(400)는 촬상 광학계(100)의 포커스 렌즈(113)의 초점 위치, 아이리스(121)의 조리개량, 기계식 셔터(122)의 셔터 스피드를 제어한다. 구체적으로, 촬영 제어부(400)는 포커스 렌즈(113)를 구동하는 포커스 구동부(131), 아이리스(121)를 구동하는 아이리스 구동부(132), 기계식 셔터(122)를 제어하는 셔터 구동부(133)에 제어 신호를 보냄으로써, 상기의 제어를 행한다. 또한, 촬영 제어부(400)는 촬상 소자(200)의 광전 변환 소자(210)의 감도를 제어한다. 구체적으로는, 촬영 제어부(400)는 광전 변환 소자(210)에 제어 신호를 보냄으로써, 상기의 제어를 행한다. 또한, 포커스 렌즈(113)의 초점 위치, 아이리스(121)의 조리개량, 기계식 셔터(122)의 셔터 스피드, 광전 변환 소자(210)의 감도(이하, 이들 조건을 「촬영 조건」이라고도 한다)는 도시하지 않는 조작부로부터 변경하는 것이 가능하다.
다음에, 촬상 소자(200)로부터 출력된 화상 데이터에 소정의 화상 처리를 가하는 화상 처리부(300)에 대하여 설명한다. 화상 처리부(300)는 도 3에 도시하는 바와같이, 쉐이딩 보정부(310), WB 보정부(330), 색 보간부(340), 색 보정부(350), 감마 보정부(360)를 구비하고 있다. 화상 처리부(300)는 CPU(Central Processing Unit), ROM(Read Only Memory) 그 외의 각종 하드웨어와, ROM에 저장된 프로그램 그 외의 소프트웨어로 구성되어 있다. 이 소프트웨어가 하드웨어를, 쉐이딩 보정부(310) 등의 각 기능부를 실현하도록 기능시킴으로써, 화상 처리부(300)가 실현되어 있다. 혹은, 각 기능부에 있어서의 연산 처리에 특화한 전자 회로 등에 의해 쉐이딩 보정부(310) 등이 구성되어 있어도 되고, 각 기능부에 있어서의 연산 처리에 특화한 전자 회로 등과, 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해서 각 기능부를 실현하는 구성이 서로 협동하도록 구성되어 있어도 된다.
쉐이딩 보정부(310)는 화상 데이터에 색 쉐이딩 보정을 행하는 것이다. 상세에 대해서는 후술한다.
WB 보정부(330)는 쉐이딩 보정부(310)로부터의 화상 데이터에 화이트 밸런스 보정 처리를 실시한다. 화이트 밸런스 보정 처리는 무채색의 피사체를 촬상했을 때, 그 화소치가 올바르게 R=G=B가 되도록, 신호 전체에 있어서의 RGB 레벨의 밸런스를 보정하는 처리이다. 색 보간부(340)는 WB 보정부(330)로부터의 화상 데이터를, 화소마다 R, G 및 B가 모두 결정된 신호로 변환한다.
색 보정부(350)는 색 재현 매트릭스를 이용하여 색 보간부(340)로부터의 RGB 신호를 선형 변환하여, 소정의 신호 레벨로 보정한다. 감마 보정부(360)는 미리 저장된 적정 노출량에 의거하여 색 보정부(350)로부터의 RGB 신호에 계조 변환을 실시함과 더불어, 화상이 출력되는 디스플레이 등의 색 표시 특성에 따른 감마 변환을 실시한다. 화상 데이터의 각 화소는 소정의 계조, 예를 들면, 28=256계조를 가지지 않는 데이터로 이루어지는 신호이므로, 이러한 계조를 가지는 신호로 하기 위해서 감마 보정부(360)에 의해서 계조 변환이 실시된다. 화상 처리부(300)는 감마 보정부(360)로부터의 출력 신호를, RGB 신호로부터 휘도 신호(Y) 및 색차 신호(Cb, Cr)로 이루어지는 신호로 변환하여 출력한다. 출력된 화상 데이터에 의거하여, 도시하지 않는 표시부에 화상이 표시되거나, 또는, 화상 파일로서 기억 매체 등에 보존된다. 또한, 화상 처리부(300)는 지금까지 설명한 화상 처리에 추가하여, 노이즈 제거, 결함 화소 보정, 수차 보정, 화상의 확대 축소, 화상 데이터의 압축 처리 등을 행하도록 되어도 된다.
다음에, 쉐이딩 보정부(310)에 대하여 설명한다. 우선, 본 실시 형태에 있어서의 쉐이딩 보정의 개요에 대하여 설명한다. 촬상 광학계(100)로부터 촬상 소자(200)의 수광 영역의 중앙부에 입사하는 광은 주로 수직 입사광인데 대하여, 수광 영역의 주변부에는 각도를 가지고 입사하는 광이 많아진다. 이 때문에, 수광 영역의 중앙부와 주변부에서는 화소가 수광하는 광 강도가 상이하여, 쉐이딩이 발생한다. 또한, 촬상 광학계(100)에 있어서의 각종 렌즈의 굴절률, 투과율 등이 파장 의존성, 입사각 의존성을 가지므로, 색 쉐이딩이 생기는 경우가 있다. 쉐이딩이 발생하면, 피사체가 일정한 색인 경우에도, 예를 들면 촬상 화상의 주변부에 있어서, 상기의 일정한 색으로부터 화소치가 벗어나 버린다. 이러한 쉐이딩 현상에는, 화상에 있어서의 색 성분이 본래의 피사체에 있어서의 색 성분으로부터 벗어나는 색 쉐이딩과, 화상에 있어서의 휘도 성분이 본래의 피사체에 있어서의 휘도 성분으로부터 벗어나는 휘도 쉐이딩이 있다. 본 실시 형태에서는, 화상 데이터의 색 쉐이딩을 보정(색 쉐이딩 보정)하는 경우에 대하여 설명한다.
본 실시 형태에서는, 색 쉐이딩을 보정하기 위한 보정 정보로서 색 쉐이딩 특성에 대응하는 함수(이하, 「특성 함수」라고 한다)를 나타내는 정보가 이용된다. 이 특성 함수는 촬상 광학계(100) 및 촬상 소자(200)를 이용해 일정한 색의 피사체(예를 들면, 촬상 화상에 있어서의 전 화소가 백색이 되는 피사체)를 촬영한 경우의 촬영 화상 중의 각 위치에 있어서의 화소치를 나타낸다. 본 실시 형태의 특성 함수는 화상 데이터를 구성하는 중심의 화소(광축 중심)로부터의 거리에 따른 함수로 한다. 화상 중의 위치를 (X, Y)로 했을 때, 특성 함수를 X 및 Y의 함수로서 표시해도 되지만, 본 실시 형태와 같이 광축 중심으로부터의 거리에 대한 함수로 함으로써, 연산량을 저감시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 특성 함수와 같이, 광축을 중심으로 한 등방적인 특성이 되는 것은 최근의 촬상 장치에 있어서의 이하와 같은 설계 경향을 고려하고 있다. 첫째, 상고(像高)-주선(主線) 광각 특성이 비선형 또한 단조 증가가 아닌 것이다. 이는, 예를 들면 휴대 단말과 같이, 저배화에 의해 사출 동공 거리가 감소할 때에 대응한다. 둘째, 광학계 및 촬상계의 분광 특성이, 주선 광각 의존성과 파장 의존성을 가지는 것이다. 이는 저비용화에 따른 경우나, 낮은 비용의 박막 증착에 의해 IRCF(적외선 컷 필터)가 설치되어 있는 경우로 볼 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, R의 화소치에 있어서의 G의 화소치에 대한 비 R/G와, B의 화소치에 있어서의 G의 화소치에 대한 비 B/G를 색 성분으로 하여, 이들을 색 쉐이딩 보정의 대상으로 한다. 이에 따라, 보정 대상으로부터 휘도의 정보가 제거되고, 색 정보만이 추출된다.
특성 함수의 구체적인 예는 하기와 같다. 화상 데이터를 구성하는 중심의 화소로부터의 거리를 x로 할 때, 색 성분 R/G에 관한 특성 함수 fr(x), 및, 색 성분 B/G에 관한 특성 함수 fb(x)를, 이하에 나타내는 식(1), 식(2)로 근사적으로 표현한다.
fr(x)=jr0(1+jr1*x2+jr2*x4+jr3*x6+jr4*x8) … 식(1)
fb(x)=jb0(1+jb1*x2+jb2*x4+jb3*x6+jb4*x8) … 식(2)
또한, 본 실시 형태에서는, 화상 데이터의 중심 화소로부터 끝의 화소까지의 거리가 1이 되도록 정규화되어 있다. 즉, x는 0≤x≤1을 만족한다. 식(1)에 있어서, fr(0)=jr0는 화상 데이터의 중심 화소(x=0의 위치의 화소)에 있어서의 색 성분 R/G를 나타내고 있다. 동일하게, 식(2)에 있어서, fb(0)=jb0는 화상 데이터의 중심 화소에 있어서의 색 성분 B/G를 나타내고 있다. fr(x)/jr0 및 fb(x)/jb0는 위치 x에 관해서, 상기의 일정한 색(색 성분 R/G 및 B/G)에 대한 화소의 색의 상대적인 강도를 나타낸다. 따라서, fr(x)/jr0 및 fb(x)/jb0에 포함되는 계수인 jr1~jr4 및 jb1~jb4가, 촬상 광학계(100) 및 촬상 소자(200)의 촬상 화상에 있어서의 색 불균일, 즉 색 쉐이딩 특성을 표시하는 파라미터가 된다. 본래, 일정한 색의 피사체를 촬상한 경우, 이들 파라미터는 0이 될 것이다. 그러나, 상기와 같이, 광원, 피사체의 분광 특성의 차이나, 광학계, 촬상계의 분광 특성의, 주선 광각 의존성, 파장 의존성에 의해서, 색 쉐이딩이 발생하면, 이들 파라미터는 0이 되지 않는다. 또한, 이하에서는 계수 jr1~jr4, 계수 jb1~jb4를 「쉐이딩 계수」라고도 한다.
또한, 특성 함수의 차수는 반드시 8차일 필요는 없다. 또한, 광학계에 따라서는, 보다 저차의 함수로 표현할 수 있는 경우도 있으면, 보다 고차의 함수가 아니면 표현할 수 없는 경우도 있다. 그 경우는, 적절히 차수를 확장, 축퇴해도 된다. 또한, 식(1), (2)는 연산량을 저감하기 위해서 짝수차의 항만을 포함하고 있지만, 홀수차의 항을 포함하고 있어도 된다. 또한, 상기 식이 나타내는 곡선은 파라미터에 의해서 다양한 형상이 되지만, 0≤x≤1의 범위에서 단조 증가일 필요도 없고, 단조 감소일 필요도 없다. 상고 x에 대하여 비선형이고 또한 단조 증가가 아닌 주선 광각 특성을 가지는 광학 설계, 색 쉐이딩 특성은 단조 증가가 아닌 경우도 존재한다. 또한, 색 쉐이딩 특성을 R/G, B/G 이외의 다른 색 공간에서 표시해도 된다. 예를 들면, CIE xyz나, L*a*b 등의 공간에서 표현해도 상관없다.
이상에 의거하여 색 쉐이딩 보정을 행하기 위해, 쉐이딩 보정부(310)는 보정 정보 기억부(311)(기억 수단), 색 성분 산출부(312), 후보 리스트 선택부(313)(제2 선택 수단), 보정 정보 생성부(314)(보정 정보 생성 수단), 쉐이딩 보정 시행부(315)(보정 시행 수단), 보정 정보 선택부(316)(제1 선택 수단), 쉐이딩 보정 실행부(317)(보정 수단)를 구비하고 있다.
보정 정보 기억부(311)는 보정 정보를, 복수 종류의 광원의 각각을 촬영 상황으로서 광원의 종류마다 기억하고 있다. 본 실시 형태에서는, 미리, 복수의 광원(태양광, 일반형 형광등·LED 광원 등의 인공 광원) 하에서의 쉐이딩 계수를 산출해 둔다. 구체적으로는, 각 광원 하에서 색이 균일한 피사체를 촬상 장치(1)로 촬영하여, 최소 이승법 등으로 피팅(fitting)함으로써, 쉐이딩 계수를 산출한다. 또한, 촬영 조건(포커스 렌즈(113)의 초점 위치, 아이리스(121)의 조리개량, 기계식 셔터(122)의 셔터 속도, 광전 변환 소자(210)의 감도)을 변화시켜, 피사체를 촬상 장치(1)로 촬영하여, 쉐이딩 계수를 산출한다. 그리고, 산출한 쉐이딩 계수와, 광원의 종류와, 촬영 조건을 대응시켜, 보정 정보 기억부(311)에 기억한다. 본 실시 형태에서는 식(1), 식(2)와, 쉐이딩 특성의, 광원마다 상이한 쉐이딩 계수가 보정 정보 기억부(311)에 기억되어 있다.
도 4는 보정 정보가 저장되는 데이터 베이스(테이블)의 일례이다. 도시하는 바와같이, 데이터 베이스는 「번호」, 「광원」, 「태양광/인공 광원」, 「쉐이딩 계수」, 「촬영 조건」의 각 필드(각 열)를 가지고 있다.
「번호」필드에는 데이터 베이스에 포함되는 각 레코드(각 행)를 일률적으로 특정하기 위한 번호가 저장되어 있다. 「광원」필드에는, 광원의 종류(야외, 음지, 일반형 형광등, LED 광원 등)의 정보가 저장되어 있다. 「태양광/인공 광원」필드에는 촬영시의 광원이, 태양광인지, 인공 광원인지의 정보가 저장되어 있다. 「쉐이딩 계수」필드에는 각 광원에 대응한 쉐이딩 계수(jr1~jr4, jb1~jb4)가 저장되어 있다. 「촬영 조건」필드에는 촬영시의 촬영 조건이 저장되어 있다. 각 레코드에는 촬영 조건에 따라 복수의 쉐이딩 계수의 세트가 포함되어 있어도 된다. 도 4의 번호 4에는, 일례로서 포커스 렌즈(113)의 초점 위치가 p1인 경우의 쉐이딩 계수의 세트인 계수 세트 1과, 포커스 렌즈(113)의 초점 위치가 p2인 경우의 쉐이딩 계수의 세트인 계수 세트 2가 포함되어 있다.
색 성분 산출부(312)는 촬상 소자(200)로부터 출력된 화상 데이터로부터, R/G, B/G에 대응하는 색 성분을 산출하는 것이다. 색 성분 산출부(312)는 화상 데이터를 복수의 화소로 이루어지는 블록(화소 블록)으로 분할한다. 예를 들면, 색 성분 산출부(312)는 도 2의 굵은선으로 표시하는 바와같이, 베이어 화상을, 4행×4열의 화소를 단위 블록으로 하여, 복수 블록으로 분할하여 취급한다. 그리고, 색 성분 산출부(312)는 각 블록에 포함되는 R화소, G화소, B화소의 화소치를 적산한다. 이 적산치를 ΣR, ΣG, ΣB로 한다. 다음에, 색 성분 산출부(312)는 각 블록 내의 R화소의 수, G화소의 수, B화소의 수로, 각각, ΣR, ΣG, ΣB를 나누어, 각 블록의 평균치를 산출한다. R, G 및 B에 관한 평균치를, AveR, AveG, AveB로 한다. 그리고, 색 성분 산출부(312)는 AveR, AveB를 각각 AveG로 나누어 휘도 성분을 제거한다. 이에 따라, 블록 단위에서의 색 성분으로서, AveR/AveG, 및, AveB/AveG를 산출한다. 이하, 이들을 색 성분 Ave(R/G), 색 성분 Ave(B/G)로 표기한다.
또한, 화상 데이터를 상기와 같은 격자형상(행×열)으로 분할해도 되고, 화상 데이터의 중심으로부터 동심원상으로 분할해도 된다. 또한, 화상 데이터를 분할하는 블록의 수(단위 블록에 포함되는 화소수)는 임의로 설정 가능하지만, 블록수가 많을수록(단위 블록에 포함되는 화소수가 적을수록), 단위 블록 내의 혼합색의 영향이 줄어들기 때문에, 후술의 보정 정보의 선택의 정밀도가 올라간다. 그러나, 블록수에 비례하여, 연산량도 증가하기 때문에, 연산량과 보정 정보의 선택의 정밀도의 균형으로부터 적절히 설정 가능하다.
후보 리스트 선택부(313)는 촬상 광학계(100) 및 촬상 소자(200)에 의한 촬영 조건에 의거하여, 보정 정보 기억부(311)가 기억하는 복수 종류의 광원에 관한 보정 정보로부터, 후술하는 보정 정보 선택부(316)가 적절한 색 쉐이딩 보정의 결과에 대응하는 보정 정보를 선택하기 위한 후보가 되는 보정 정보(이하, 「후보 리스트」라고도 한다)를 선택한다. 구체적으로는, 후보 리스트 선택부(313)는, 우선, 촬영 제어부(400)로부터, 촬영시의 촬영 조건의 정보를 취득한다. 그리고, 후보 리스트 선택부(313)는 촬영 제어부(400)로부터 취득한 촬영시의 촬영 조건 중, 기계식 셔터(122)의 셔터 속도, 아이리스(121)의 조리개량, 및, 촬상 소자(200)에 있어서의 센서 감도에 의거하여, 촬영시의 조도를 추정한다. 후보 리스트 선택부(313)는 추정한 조도가 소정치 이상인 경우에, 데이터 베이스로부터, 후보 리스트로서, 태양광을 광원으로 하는 경우의 보정 정보(제1 보정 정보, 데이터 베이스의 번호 1~5)를 선택한다. 한편, 후보 리스트 선택부(313)는 추정한 조도가 소정치 미만인 경우에, 데이터 베이스로부터, 후보 리스트로서, 인공 광원인 경우의 보정 정보(제2 보정 정보, 데이터 베이스의 번호 6~11)를 선택한다.
보정 정보 생성부(314)는 후보 리스트 선택부(313)가 선택한 후보 리스트에 관해서, 촬영 제어부(400)로부터 취득한 촬영 조건과 적합하지 않는 것이 있는 경우에, 보정 정보 기억부(311)가 기억하는 보정 정보에 의거하여, 그 촬영 조건에 대응하는 보정 정보를 새롭게 생성한다.
예를 들면, 후보 리스트에 도 4의 번호 4에 대응하는 광원이 포함되어 있는 경우로서, 촬영 제어부(400)로부터 취득한 포커스 렌즈(113)의 초점 위치가, p1과도 p2와도 상이하다고 하자. 이 경우에, 포커스 렌즈(113)의 초점 위치와 보정 정보가 선형인 관계에 있는것으로 간주하여, 계수 세트 1 및 계수 세트 2로부터, 각 쉐이딩 계수를 선형 보간에 의해 새롭게 생성(합성)한다. 예를 들면, p1 및 p2의 위치 관계에 따라서, 계수 세트 1과 관련된 jr1와 계수 세트 2와 관련된 jr1의 선형 결합을 산출하고, 그 산출치를 새로운 쉐이딩 계수 jr1로 한다. 보정 정보 생성부(314)에 의해 새롭게 생성된 보정 정보는 쉐이딩 보정 시행부(315) 및 쉐이딩 보정 실행부(317)에 있어서 사용된다. 또한, 포커스 렌즈(113)의 초점 위치와 보정 정보가 선형인 관계가 아닌 경우는, 적절한 N차 함수로 근사하는 등으로 하여, 보정 정보를 생성하는 것도 가능하다.
쉐이딩 보정 시행부(315)는 보정 정보 기억부(311)가 기억하는 보정 정보에 의거하여, 광원마다, 시행적으로, 화상 데이터에 색 쉐이딩 보정을 행한다. 쉐이딩 보정 시행부(315)는 후보 리스트의 보정 정보를 이용하여, 화상 데이터에 색 쉐이딩 보정을 행한다. 본 실시 형태에서는, 색 성분 산출부(312)가 산출한 화상 데이터의 각 블록의 색 성분 Ave(R/G), Ave(B/G)를 시행적으로 색 쉐이딩 보정한다. 시행적인 색 쉐이딩 보정은, 이하의 식(3), 식(4)의 연산을 행함으로써 실행된다. 또한, 이 때의 x는 화상의 중심으로부터 각 블록 내의 어느 하나의 대표 화소까지의 거리이다. 예를 들면, 도 2의 굵은 선으로 표시하는 각 블록에 있어서의 중심 화소를 대표 화소로 해도 된다.
Ave(R/G)’=Ave(R/G)/(1+jr1*x2+jr2*x4+jr3*x4+jr4*x8) …식(3)
Ave(B/G)’=Ave(B/G)/(1+jb1*x2+jb2*x4+jb3*x4+jb4*x8) …식(4)
보정 정보 선택부(316)는 색 쉐이딩 보정을 행한 결과에 관해서, 색 성분의 값에 관한 복수의 구분으로, 블록을 분류한다. 그리고, 보정 정보 선택부(316)는 각 구분의 블록의 수를 집계하는 것을 광원마다 행하고, 복수의 구분에 있어서의 집계치의 최대치가 가장 큰 광원에 대응하는 보정 정보를, 적절한 색 쉐이딩 보정의 결과에 대응하는 보정 정보로서 선택한다. 이 방법은 광원마다 보정 결과를 히스토그램 집계하여, 도수(度數)의 최대치가 가장 커지는 광원에 대응하는 보정 정보를 선택하는 것에 대응한다.
이하, 적절한 색 쉐이딩 보정의 결과에 대응하는 보정 정보를 해당 방법에 의해 선택할 수 있는 이유에 대하여 설명한다.
(1) 첫째, 피사체가 일정한 색을 나타내는 경우를 상정한다. 이 경우에 있어서, 색 쉐이딩이 발생하지 않는다고 하면, 색 성분 Ave(R/G)는 도 5(a)에 나타내는 바와같이, 화상 데이터의 중심 화소(광축 중심)로부터의 거리(x)에 상관없이, 일정치로 된다. 그리고, 색 성분 Ave(R/G)를 히스토그램 집계하면, 도 5(b)에 나타내는 바와같이, 히스토그램의 하나의 구분으로 집계된다. 한편, 색 쉐이딩이 발생하고 있는 경우, 색 성분 Ave(R/G)는 도 5(c)에 나타내는 바와같이, 일정치가 아니다. 즉, 균일한 색이 되지 않는다. 그리고, 색 성분 Ave(R/G)를 히스토그램 집계하면, 도 5(b)에 나타내는 바와같이, 히스토그램의 복수의 구분으로 집계된다. 또한, 색 성분 Ave(B/G)에 대해서도 동일하다.
따라서, 색 쉐이딩이 발생하고 있는 경우에, 화상 데이터에 대하여, 적절한 보정 정보에 의해 색 쉐이딩 보정을 행하면, 색 쉐이딩이 보정되고, 이상적으로는, 도 5(a)에 도시하는 바와같이, 화상 데이터의 중심 화소(광축 중심)로부터의 거리(x)에 상관없이, 색 성분이 일정치, 즉, 균일한 색으로 된다. 본 실시 형태에서, 보정 정보 선택부(316)는 쉐이딩 보정 시행부(315)가 색 쉐이딩 보정을 행한 화상 데이터의 각 블록의 색 성분을 그 값에 의거하여 복수의 구분(예를 들면, 값 0.0~0.2의 구분, 값 0.2~0.4의 구분, …)으로 분류하고, 그 구분에 속하는 블록의 수를 집계, 즉, 히스토그램 집계한다. 그리고, 보정 정보 선택부(316)는 집계한 히스토그램의 최대 도수가 가장 큰(대개 균일한 색을 가장 많이 포함한다) 광원에 대응하는 보정 정보를, 적절한 쉐이딩 보정의 결과에 대응하는 보정 정보로서 선택한다.
도 6은 피사체가 일정한 색을 나타내고 있는 경우의 화상 데이터에 대하여, 3개의 광원 A, 광원 B, 광원 C에 대응하는 보정 정보로 색 쉐이딩 보정을 행한 예이다. 도 6(a) 및 (b)는 광원 A에 대응하는 보정 정보로 색 쉐이딩을 행한 경우이다. 이 경우, 도 6(a)에 도시하는 바와같이, 과보정 때문에, 거리(x)가 커짐에 따라서, 색 성분도 커지는 경향이 있다. 히스토그램 집계의 결과는, 도6(b)에 도시하는 바와같이, 최대 도수가 5로 되어 있다. 도 6(c) 및 (d)는 광원 B에 대응하는 보정 정보로 색 쉐이딩을 행한 경우이다. 이 경우, 도 6(c)에 도시하는 바와같이, 적절히 보정되어 있으므로, 거리(x)에 상관없이, 색 성분이 일정치로 되어 있다. 히스토그램 집계의 결과는, 도 6(d)에 도시하는 바와같이, 최대 도수가 10으로 되어 있다. 도 6(e) 및 (f)는 광원 C에 대응하는 보정 정보로 색 쉐이딩을 행한 경우이다. 이 경우, 도 6(e)에 도시하는 바와같이, 보정 부족때문에, 거리(x)가 커짐에 따라서, 색 성분의 값이 작아지는 경향이 있다. 히스토그램 집계의 결과는, 도 6(f)에 도시하는 바와같이, 최대 도수가 6으로 되어 있다. 이 예의 경우, 보정 정보 선택부(316)는, 집계한 히스토그램의 도수가 10인 가장 큰 광원 B에 대응하는 보정 정보를, 적절한 색 쉐이딩 보정의 결과에 대응하는 보정 정보로서 선택한다.
(2) 둘째, 피사체가 일정한 색을 나타내지 않는, 즉, 일반적인 피사체의 경우를 상정한다. 이 경우, 피사체상은 다양한 색을 가지는 영역으로 구성된다. 이들 영역 중, 색 쉐이딩 특성의 추정에 적합한 영역은, 어느 일정한 면적을 차지하는, 동일색의 영역이다. 이에 대하여, 이러한 영역과는 다른 색의 영역은, 색 쉐이딩 특성의 추정에는 적합하지 않은, 제외하고 싶은 영역이다.
도 7은 피사체가 일정한 색을 나타내지 않는 경우의 화상 데이터에 대하여, 3개의 광원 A, 광원 B, 광원 C에 대응하는 보정 정보로 색 쉐이딩 보정을 행한 예이다. 다만, 이 때의 피사체는, 일정한 색을 나타낸 영역이 일정 정도 화상에 포함되는 것을 상정하고 있다. 도 7(a) 및 (b)는 광원 A에 대응하는 보정 정보로 색 쉐이딩을 행한 경우이다. 이 경우, 도 7(a)에 도시하는 바와같이, 과보정 때문에, 일부를 제외하고, 거리(x)가 커짐에 따라서, 색 성분도 커지는 경향이 있다. 히스토그램 집계의 결과는 도 7(b)에 도시하는 바와같이, 최대 도수가 4로 되어 있다. 도 7(c) 및 (d)는 광원 B에 대응하는 보정 정보로 색 쉐이딩을 행한 경우이다. 이 경우, 도 7(c)에 도시하는 바와같이, 적절히 보정되어 있으므로, 일부를 제외하고, 거리(x)에 상관없이, 색 성분이 일정치로 되어 있다. 히스토그램 집계의 결과는, 도 7(d)에 도시하는 바와 같이, 최대 도수가 6으로 되어 있다. 도 7(e) 및 (f)는 광원 C에 대응하는 보정 정보로 색 쉐이딩을 행한 경우이다. 이 경우, 도 7(e)에 도시하는 바와같이, 보정 부족때문에, 일부를 제외하고, 거리(x)가 커짐에 따라서, 색 성분의 값이 작아지는 경향이 있다. 히스토그램 집계의 결과는, 도 7(f)에 도시하는 바와같이, 최대 도수가 4로 되어 있다. 이 예의 경우, 보정 정보 선택부(316)는, 집계한 히스토그램의 도수가 6인 가장 큰 광원 B에 대응하는 보정 정보를, 적절한 색 쉐이딩 보정 결과에 대응하는 보정 정보로서 선택한다.
이상의 방법에 의하면, 동일색의 영역의 면적이 비교적 큰 피사체에 대해서는, 적절한 보정 정보의 선택이 비교적 올바르다. 한편, 동일색의 영역의 면적이 비교적 작은 경우에 비해, 동일색의 영역의 면적이 비교적 큰 경우일수록, 인간의 지각 특성으로서 색 쉐이딩을 인지하기 쉬운 것이 알려져 있다. 따라서, 상기의 방법에 의하면, 지각 특성에 있어서 색 쉐이딩을 인지하기 쉬운 피사체와, 본 실시 형태의 방법에 있어서 적절한 보정 정보를 선택하기 쉬운 피사체가 일치하고 있다. 이 때문에, 본 실시 형태의 방법에 의하면, 효과적으로 색 쉐이딩 보정을 할 수 있다.
쉐이딩 보정 실행부(317)는 보정 정보 선택부(316)가 선택한 보정 정보에 관한 신뢰도를 이하와 같이 평가한다. 이 신뢰도의 평가는, 보정 정보 선택부(316)가 선택한 보정 정보에 관해서 보정 정보 선택부(316)가 산출한 히스토그램 집계의 최대 도수가 이용된다. 집계 모수(母數)에 대하여 최대 도수가 클수록 신뢰도가 높다고 평가되고, 집계 모수에 대하여 최대 도수가 작을수록 신뢰도가 낮다고 평가된다. 예를 들면, 집계 모수에 대한 최대 도수와 역치의 비교에 의해 신뢰도가 평가되어도 된다. 이 값이 신뢰도를 나타내는 것은, 집계 모수에 대한 최대 도수가, 피사체에 있어서의 균일한 색의 영역의 면적에 대응하기 때문이다. 집계 모수는 도 2의 굵은 선으로 표시하는 블록의 수에 대응하고, 최대 도수는, 이들 블록 중, 균일한 색을 가지는 최대의 영역에 대응하는 블록의 수에 상당한다. 따라서, 집계 모수에 대한 최대 도수의 크기는, 피사체 전체에 대한 균일한 색을 가지는 최대 영역의 넓이에 대응한다. 한편, 본 실시 형태의 방법에 의하면, 균일한 색을 가지는 영역의 면적이 클수록 적절한 보정 정보가 선택되기 쉽다. 즉, 집계 모수에 대한 최대 도수의 크기가, 상기와 같이 신뢰도를 적절히 나타내게 된다.
쉐이딩 보정 실행부(317)는, 보정 정보 선택부(316)가 선택한 보정 정보의 신뢰도가 어느 정도 높은 경우, 이 보정 정보에 의거하여, 화상 데이터에 색 쉐이딩 보정을 행한다. 쉐이딩 보정 시행부(315)는 복수의 블록에, 시행적으로, 색 쉐이딩 보정을 행하는데, 쉐이딩 보정 실행부(316)는 화상 데이터의 화소마다, 색 쉐이딩 보정을 행한다. 색 쉐이딩 보정은, 이하의 식(5), 식(6)의 연산을 행함으로써 실행된다. 이들 식 중의 jr1나 jb3 등의 계수는, 보정 정보 선택부(316)가 선택한 보정 정보에 대응하는 계수이다. 또한, G 성분을 기준으로 하여 색 쉐이딩 보정을 행하므로, G 성분은 보정되지 않는다.
R’=R/(1+jr1*x2+jr2*x4+jr3*x4+jr4*x8) …식(5)
B’=B/(1+jb1*x2+jb2*x4+jb3*x4+jb4*x8) …식(6)
G’=G …식(7)
쉐이딩 보정 실행부(317)는 보정 정보 선택부(316)가 선택한 보정 정보의 신뢰도가 어느 정도 낮은 경우, 보정 정보 선택부(316)가 선택한 보정 정보를 조정한 조정 보정 정보에 의거하여, 화상 데이터에 쉐이딩 보정을 행한다. 본 실시 형태에서 쉐이딩 보정 실행부(317)는, 보정 정보 기억부(311)가 기억하고 있는, 보정 정보 선택부(316)가 선택한 보정 정보와는 별도의 보정 정보를, 조정 보정 정보로서 이용하여, 화상 데이터에 색 쉐이딩 보정을 행한다. 예를 들면, 주광(晝光) 곡선 상에서 색 온도가 5500K인 광원을 디폴트의 광원으로 하고, 이 광원에 관한 쉐이딩 계수를 보정 정보 기억부(311)에 기억시켜 둔다. 그리고, 신뢰도가 낮은 경우에 이 광원에 관한 보정 정보를 조정 보정 정보로서 이용해도 된다. 혹은, 이러한 단순한 치환이 아니라, 디폴트의 광원에 관한 보정 정보와 보정 정보 선택부(316)가 선택한 보정 정보를 신뢰도에 따라 적절히 가중시켜 가산한 것을 이용해도 된다. 또한, 보정 정보 선택부(316)가 과거에 선택한 보정 정보와 보정 정보 선택부(316)가 이번에 선택한 보정 정보를 신뢰도에 따라 가중시켜 가산한 것을 이용해도 된다.
이하, 쉐이딩 보정부(310)가 화상 데이터에 색 쉐이딩 보정을 실행하는 처리를 도 7에 도시하는 플로우차트에 의거하여 설명한다. 이들 처리는, 예를 들면, 촬상 장치(1)에 의해 화상의 촬영이 행해진 후에 실행된다.
색 성분 산출부(311)는 촬상 소자(200)로부터 출력된 화상 데이터의 각 블록의 색 성분 Ave(R/G), Ave(B/G)를 산출한다(S1). 다음에, 후보 리스트 선택부(313)는 보정 정보 기억부(311)가 기억하고 있는 복수의 보정 정보로부터, 후보 리스트를 선택한다(S2). 다음에, 보정 정보 생성부(313)는 촬상 광학계(100) 및 촬상 소자(200)에 의한 촬영 조건이, 보정 정보 기억부(311)의 기억 내용에 대응하는 촬영 조건인지 여부를 판단한다(S3). 보정 정보 생성부(313)는 대응하는 촬영 조건이 아니라고 판단한 경우(S3：No), 보정 정보 기억부(311)가 기억하는 보정 정보에 의거하여, 촬상 광학계(100) 및 촬상 소자(200)에 의한 촬영 조건에 대응하는 보정 정보를 새롭게 생성하여, 후보 리스트에 추가한다(S4). 보정 정보 생성부(313)가, 대응하는 촬영 조건이라고 판단한 경우(S3：Yes), 또는, S4의 후, 쉐이딩 보정 시행부(315)는 후보 리스트의 보정 정보에 의거하여, 광원마다, 시행적으로, 화상 데이터에 색 쉐이딩 보정을 행한다(S5).
다음에, 보정 정보 선택부(316)는 쉐이딩 보정 시행부(315)가 시행적으로 색 쉐이딩 보정을 행한 결과를 서로 비교하여, 복수 종류의 광원에 관해서 보정 정보 기억부(311)가 기억하는 보정 정보로부터, 적절한 쉐이딩 보정의 결과에 대응하는 보정 정보를 선택한다(S6). 다음에, 쉐이딩 보정 실행부(317)는, 보정 정보 선택부(316)가 선택한 보정 정보의 신뢰도가 낮은지 여부를 판단한다(S7). 쉐이딩 보정 실행부(317)는, 보정 정보 선택부(316)가 선택한 보정 정보의 신뢰도가 낮다고 판단한 경우(S7：Yes), 보정 정보 기억부(311)로부터, 조정 보정 정보를 선택한다(S8). 쉐이딩 보정 실행부(317)는, 보정 정보 선택부(316)가 선택한 보정 정보의 신뢰도가 낮지 않다고 판단한 경우(S7：No), 또는, S8의 후, 보정 정보 선택부(316)가 선택한 보정 정보, 또는, 조정 보정 정보에 의거하여, 화상 데이터에 색 쉐이딩 보정을 행한다(S9).
이상 설명한 것처럼, 본 실시 형태에서, 쉐이딩 보정부(310)는 복수의 광원에 관해서 시행적으로 색 쉐이딩 보정을 행한 결과를 비교하여, 적절한 색 쉐이딩 보정의 결과를 발생하고 있는 보정 정보를 색 쉐이딩 보정에 사용한다. 따라서, 종래와 같이, 색 온도나 색도 정보 등을 이용하지 않고, 화상 데이터로부터 색 쉐이딩의 특성을 추정하여, 화상 데이터에 색 쉐이딩 보정을 행할 수 있다. 즉, 화상 데이터로부터 보다 정확하게 광원의 구별을 하면서 색 쉐이딩 보정을 행할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서, 보정 정보 선택부(316)는 복수 종류의 광원에 관해서 색 쉐이딩 보정을 행한 결과를 서로 비교함으로써, 대개 균일한 색을 가장 많이 포함하는 결과를 발생시키는 보정 정보를, 적절한 색 쉐이딩 보정의 결과에 대응하는 보정 정보로서 선택한다. 이 때문에, 복수 종류의 광원에 관해서 보정 정보 기억부(311)가 기억하는 보정 정보로부터, 적절한 색 쉐이딩 보정의 결과에 대응하는 보정 정보를 정밀도 좋게 선택할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서, 보정 정보 선택부(316)는 복수 종류의 광원에 관해서 색 쉐이딩 보정을 행한 결과에 관해서, 색 성분의 값에 관한 복수의 구분으로, 복수의 화소로 이루어지는 블록을 분류함과 더불어, 각 구분의 블록의 수를 집계하는 것을 광원마다 행하여, 복수의 구분에 있어서의 집계치의 최대치가 가장 큰 광원에 대응하는 보정 정보를, 적절한 쉐이딩 보정의 결과에 대응하는 보정 정보로서 선택한다. 이 때문에, 복수 종류의 광원에 관해서 보정 정보 기억부(311)가 기억하는 보정 정보로부터, 적절한 색 쉐이딩 보정의 결과에 대응하는 보정 정보를 보다 정밀도 좋게 선택할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서, 후보 리스트 선택부(313)는 촬상 광학계(100) 및 촬상 소자(200)에 의한 촬영 조건에 의거하여, 복수 종류의 광원에 관한 보정 정보로부터, 적절한 색 쉐이딩 보정의 결과에 대응하는 보정 정보를 선택하기 위한 후보가 되는 보정 정보(후보 리스트)를 선택한다. 그리고, 보정 정보 선택부(316)는 후보 리스트 선택부(313)가 선택한, 후보가 되는 보정 정보로부터, 적절한 색 쉐이딩 보정의 결과에 대응하는 보정 정보를 선택한다. 따라서, 쉐이딩 보정 시행부(315)는 복수 종류의 광원에 관한 보정 정보 중, 좁혀진 후보가 되는 보정 정보에 의거하여, 광원마다, 시행적으로, 화상 데이터에 색 쉐이딩 보정을 행하고, 보정 정보 선택부(316)는 적절한 색 쉐이딩 보정의 결과에 대응하는 보정 정보를 선택하기 때문에, 연산량이 감소한다. 이에 따라, 적절한 색 쉐이딩 보정의 결과에 대응하는 보정 정보를 선택하기 위해서 필요한 시간도 감소한다.
또한, 본 실시 형태에서, 후보 리스트 선택부(313)는 촬영 조건에 의거하여 조도를 추정하고, 추정한 조도로부터, 태양광을 광원으로 하는 경우의 보정 정보인지, 인공 광원인 경우의 보정 정보인지를 판단할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 촬상 광학계(100) 및 촬상 소자(200)에 의한 촬영 조건이, 보정 정보 기억부(311)의 기억 내용에 대응하지 않는 촬영 조건인 경우에, 보정 정보 생성부(314)는, 보정 정보 기억부(311)가 기억하는 보정 정보에 의거하여, 촬상 광학계(100) 및 촬상 소자(200)에 의한 촬영 조건에 대응하는 보정 정보를 새롭게 생성한다. 이 때문에, 촬영 조건에 따른 보정 정보를 기억해 둘 필요가 없다. 이에 따라, 보정 정보 기억부(311)의 용량을 삭감시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서, 보정 정보는 화상 데이터를 구성하는 중심의 화소로부터의 거리에 따른 함수이다. 즉, 종래와 같은, 화상 데이터의 화소의 위치에 따른 2차원의 데이터가 아니기 때문에, 보정 정보 기억부(311)의 용량을 삭감시킬 수 있다. 또한, 색 쉐이딩 보정의 연산량이 감소한다. 이에 따라, 색 쉐이딩 보정에 필요한 시간도 감소한다.
또한, 본 실시 형태에서, 쉐이딩 보정 실행부(317)는 복수의 구분에 있어서의 집계치의 최대치가 가장 큰 광원에 관한 최대치가 소정의 크기 이하인 경우에, 선택한 보정 정보를 조정한 조정 보정 정보에 의거하여, 화상 데이터에 색 쉐이딩 보정을 행한다. 이 때문에, 쉐이딩 보정의 정밀도가 향상된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 조정 보정 정보가, 보정 정보 기억부(311)가 기억하고 있는 보정 정보이며, 보정 정보 선택부(316)가 선택한 보정 정보와는 다른 보정 정보이다. 즉, 보정 정보 선택부(316)가 선택한 보정 정보와는 별도의 치환된 보정 정보에 의해, 쉐이딩 보정 실행부(317)에 의해서 화상 데이터에 색 쉐이딩 보정이 행해진다. 이 때문에, 선택한 보정 정보로부터 연산 처리 등을 행하지 않고, 조정 보정 정보를 얻을 수 있다.
다음에, 본 발명의 제2 실시 형태에 대하여 설명한다. 제2 실시 형태는 보정 정보 선택부(316)와는 다른 보정 정보 선택부가 채용되는 것 이외, 제1 실시 형태와 동일한 구성을 가진다. 제2 실시 형태에 관련된 보정 정보 선택부는, 보정 정보 선택부(316)와는, 적절한 색 쉐이딩 보정의 결과에 대응하는 보정 정보를 선택하는 방법이 다르다. 이하, 그 방법에 대해 설명한다.
제2 실시 형태에 관련된 보정 정보 선택부는 복수 종류의 광원에 관해서 색 쉐이딩 보정을 행한 결과에 의거하여, 화소의 블록을 히스토그램 집계하는 점에 있어서는, 제1 실시 형태와 동일하다. 그러나, 제1 실시 형태에서는, 블록의 색 성분을 나타내는 Ave(R/G) 및 Ave(B/G)에 의거하여 집계가 행해지는데 대하여, 제2 실시 형태에서는 색 구배에 의거하여 집계가 행해진다. 색 구배는 탄젠셜 방향으로 서로 인접하는 블록끼리의 Ave(R/G) 또는 Ave(B/G)의 차분을 산출함으로써 취득된다. 도 9의 화살표는 각 블록에 있어서의 탄젠셜 방향의 일례를 나타낸다. 각 화살표의 양단에 대응하는 블록끼리 차분이 산출된다.
그리고, 보정 정보 선택부는 산출한 구배에 의거하여, 이들 블록을 히스토그램 집계한다. 도 9에 나타내는 블록에 관해서 집계하는 경우에는, 예를 들면, 화살표의 시단(始端)에 위치하는 화소와 그 화살표의 양단에 대응하는 블록끼리의 색 구배(차분)가 대응된 위에, 구배에 관한 복수의 구분(빈(bin))으로 각 블록이 분류된다. 그리고, 각 구분의 블록수가 집계된다. 보정 정보 선택부는 이러한 히스토그램 집계를 광원마다 행함과 더불어, 각 광원에 있어서, 최대 도수가 속하는 구분(빈)을 특징치로서 도출한다. 그리고, 보정 정보 선택부는 특징치로서의 빈이 구배치 제로에 가장 가까운 광원에 대응하는 보정 정보를, 적절한 색 쉐이딩 보정의 결과에 대응하는 보정 정보로서 선택한다. 이에 따라, 시행적으로 보정한 결과, 구배치가 제로에 가장 가까운 곳에 블록이 집중하도록 된 보정 정보가, 적절한 보정 정보로서 선택된다. 이와 같이, 본 실시 형태에서는, 구배치가 제로에 가까운 곳의 집계 결과가 중요하기 때문에, 구배치가 제로 부근인 범위에 대해서만 집계가 행해져도 된다.
도 10은 피사체가 일정한 색을 나타내고 있는 경우의 화상 데이터에 대하여, 3개의 광원 A, 광원 B, 광원 C에 대응하는 보정 정보로 색 쉐이딩 보정을 행한 예이다. 도 10(a) 및 (b)는 광원 A에 대응하는 보정 정보로 색 쉐이딩을 행한 경우이다. 이 경우, 도 10(a)에 도시하는 바와같이, 과보정 때문에, 거리(x)가 커짐에 따라, Ave(R/G)도 커지는 경향이 있다. 도 10(a)의 그래프의 횡축은, 광축 중심으로부터의 거리를 나타내므로, 상기의 탄젠셜 방향에 따른 축에 상당한다. 따라서, 그래프에 있어서 서로 인접하는 점끼리의 Ave(R/G)의 차분이 구배치에 대응한다. 도 10(a)의 화살표는 구배의 크기와 방향을 나타내고 있다. 도 10(a)의 보정 결과에 관해서 색의 구배에 관한 각 구분(빈)으로 블록을 집계한 히스토그램 집계의 결과를, 도 10(b)에 도시한다. 도 10(b)에 도시하는 바와같이, 제2 실시 형태에서는, 구배치가 제로에 가까운 일정한 범위(여기에서는 －0.05≤구배≤0.05)로 집계가 행해진다. 이는 본 실시 형태에서는, 상기와 같이, 구배치가 제로에 가까운 곳의 집계 결과가 중요해지기 때문이다.
도 10(c) 및 (d)는 광원 B에 대응하는 보정 정보로 색 쉐이딩을 행한 경우이다. 이 경우, 도 10(c)에 도시하는 바와같이, 적절히 보정되어 있기 때문에, 거리(x)에 상관없이, Ave(R/G)가 거의 일정하게 되어 있다. 도 10(c)의 보정 결과에 관해서 색의 구배에 관한 구분으로 블록을 집계한 히스토그램 집계의 결과를, 도 10(d)에 도시한다. 도 10(b)과 동일하게, 구배치가 제로에 가까운 일정한 범위에서 집계가 행해진다.
도 10(e) 및 (f)는 광원 C에 대응하는 보정 정보로 색 쉐이딩을 행한 경우이다. 이 경우, 도 10(e)에 도시하는 바와같이, 보정 부족때문에, 거리(x)가 커짐에 따라, Ave(R/G)가 작아지는 경향이 있다. 도 10(a)와 동일하게, 도 10(e)의 화살표는 구배의 크기와 방향을 나타내고 있다. 도 10(e)의 보정 결과에 관해서 색의 구배에 관한 구분으로 블록을 집계한 히스토그램 집계의 결과를, 도 10(f)에 도시한다. 도 10(b)와 동일하게, 구배치가 제로에 가까운 일정한 범위에서 집계가 행해진다.
여기서, 보정 정보 선택부는, 상기의 집계의 범위 내에서 최대 도수가 나타나 있는 빈(구분)을 특징치로서 추출하고, 이 빈이 구배치 제로에 가장 가까운 곳에 있는 광원에 대응하는 보정 정보를 선택한다. 도 10의 예에서는, 최대 도수가 나타나 있는 빈이 구배치 제로에 가장 가까운 것은 광원 B이기 때문에, 광원 B에 대응하는 보정 정보를 선택한다.
또한, 특징치의 도출 방법에는, 상기 이외에도 다양한 것이 채용될 수 있다. 예를 들면, 구배가 제로에 가까운 일정한 범위 내에서의 히스토그램의 분포 범위의 중앙치를 특징치로 해도 된다. 예를 들면, -0.05~0.025의 범위에서 값이 분포하고 있는 경우에, 중앙치=(-0.05＋0.025)/2=-0.0125를 특징치로 한다. 그리고, 이 특징치가 가장 작은(제로에 가까운) 광원에 대응하는 보정 정보를 선택하도록 해도 된다. 히스토그램의 분포 범위의 중앙치를 특징치로 하므로, 블록이 대체로 어느 구배치에 집중하고 있는지를 특징치가 나타내게 된다.
또한, 최대 도수의 반값의 범위에 있어서 평균치를 산출하여, 이 평균치를 특징치로 해도 된다. 최대 도수의 반값의 범위란, 최대 도수의 빈과, 이 최대 도수의 빈에 연속하는 빈이며, 이 최대 도수의 반값 이상의 도수를 가지는 빈을 포함하는 범위이다. 예를 들면, 도 10(f)의 히스토그램에 있어서는, 최대 도수를 나타내는 빈과, 이 빈의 부측(負側)에 인접하는 빈이, 이러한 범위에 대응한다. 평균치를 취하는 범위를 이와 같이 한정하면, 최대 도수의 빈을 포함하는 피크의 근처에 다른 피크가 있는 경우, 그 다른 피크가 보정 정보의 선택에 부여하는 영향이 억제된다. 그리고, 평균치는 이하와 같이 산출된다. 또한, 하기 식에 있어서, Σf는 최대 도수의 반값의 범위 내에 속하는 모든 빈에 대하여 f의 값을 합계한 값에 대응한다.
평균치=［Σ｛(각 빈의 도수)*그 빈의 구배치)｝/｛Σ(각 빈의 도수)｝
그리고, 이 특징치로서의 평균치가 가장 작은(제로에 가까운) 광원에 대응하는 보정 정보를 선택하도록 해도 된다. 최대 도수를 포함하는 피크의 평균치를 특징치로 하기 때문에, 블록이 집중하고 있는 피크의 대략 그 위치를 특징치가 나타내게 된다.
이와 같이, 본 실시 형태에서, 보정 정보 선택부는 복수 종류의 광원에 관해서 쉐이딩 보정을 행한 결과에 있어서의, 탄젠셜 방향에 관한 색의 구배에 대한 화소 분포를, 구배가 제로인 부근에서 서로 비교함으로써, 적절한 쉐이딩 보정의 결과에 대응하는 보정 정보로서 선택한다. 이 때문에, 복수 종류의 광원에 관해서 보정 정보 기억부(311)가 기억하는 보정 정보로부터, 적절한 쉐이딩 보정의 결과에 대응하는 보정 정보를 정밀도 좋게 선택할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서, 보정 정보 선택부는 복수 종류의 광원에 관해서 쉐이딩 보정을 행한 결과에 관해서, (가) 색의 구배에 관한 복수의 구분으로, 화소 또는 복수의 화소로 이루어지는 화소 블록으로 분류하고, (나) 각 구분의 블록의 수를 집계함과 더불어, (다) 해당 집계에 있어서 블록이 어느 구배치에 집중하고 있는지를 나타내는 특징치를 도출하는 것을 광원마다 행하여, 특징치가 나타내는 구배치가 가장 제로에 가까운 광원에 대응하는 보정 정보를, 적절한 쉐이딩 보정의 결과에 대응하는 보정 정보로서 선택한다. 이 때문에, 복수 종류의 광원에 관해서 보정 정보 기억부(311)가 기억하는 보정 정보로부터, 적절한 쉐이딩 보정의 결과에 대응하는 보정 정보를 보다 정밀도 좋게 선택할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명했는데, 본 발명을 적용 가능한 형태는 상술의 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 이하에 예시하는 바와같이, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적절히 변경을 가하는 것이 가능하다.
상술의 실시 형태에서는, 보정 정보로서, 보정 정보 기억부(311)에 색 쉐이딩 특성을 기억하고 있다. 이에 대신하여, 보정 정보로서, 색 쉐이딩을 보정하기 위한 색 쉐이딩 보정 특성을 기억하도록 해도 된다. 색 쉐이딩 보정 특성은, 색 쉐이딩 특성의 역함수이며, 이하의 식(8), 식(9)로 표시된다.
(1+ir1*x2+ir2*x4+ir3*x6+ir4*x8)=1/(1+jr1*x2+jr2*x4+jr3*x4+jr4*x8) …식(8)
(1+ib1*x2+ib2*x4+ib3*x4+ib4*x8)=1/(1+jb1*x2+jb2*x4+jb3*x4+jb4*x8) …식(9)
본 변형예의 경우, 쉐이딩 보정 시행부(315)는 식(3), 식(4)에 대신하여, 이하의 식(10), 식(11)을 이용하여, 화상 데이터에 시행적으로 색 쉐이딩 보정을 행한다.
Ave(R/G)’=Ave(R/G)*(1+ir1*x2+ir2*x4+ir3*x6+ir4*x8) …식(10)
Ave(B/G)’=Ave(B/G)*(1+ib1*x2+ib2*x4+ib3*x4+ib4*x8) …식(11)
또한, 본 변형예의 경우, 쉐이딩 보정 실행부(317)는 식 (5)~식 (7)에 대신하여, 이하의 식 (12)~식 (14)을 이용하여, 화상 데이터에 색 쉐이딩 보정을 행한다.
R’=R*(1+ir1*x2+ir2*x4+ir3*x6+ir4*x8) …식(12)
B’=B*(1+ib1*x2+ib2*x4+ib3*x4+ib4*x8) …식(13)
G’=G …식(14)
본 변형예에서는, 상술의 실시 형태와 비교하면, 나눗셈이 곱셈으로 치환되므로, 연산량이 삭감되어 색 쉐이딩 보정에 필요한 시간도 삭감된다.
상술의 실시 형태에 있어서는, 색 쉐이딩 특성에 대응하는 보정 정보로서, 특성 함수에 관련된 쉐이딩 계수를 보정 정보 기억부(311)에 기억하고 있다. 함수에 한정하지 않고, 다른 형식으로 색 쉐이딩 특성에 대응하는 보정 정보를 보정 정보 기억부(311)에 기억하게 되어 있어도 된다. 예를 들면, 화상 중의 각 위치에 있어서의 색 쉐이딩 특성 또는 색 쉐이딩을 보정하기 위한 보정치를, 테이블 형식으로 보정 정보 기억부(311)에 기억해도 된다.
상술의 실시 형태에 있어서, 쉐이딩 보정부(310)는 화상 데이터에 대하여 색 쉐이딩 보정만을 행하도록 되어 있다. 색 쉐이딩 보정에 추가하여, 쉐이딩 보정부(310)는 화상 데이터에 대해서 휘도 쉐이딩을 행하도록 되어 있어도 된다. 보정 정보 기억부(311)에, 보정 정보로서 휘도 쉐이딩이 촬영 화상 중의 위치에 관해서 어떻게 분포되어 있는지를 나타내는 휘도 쉐이딩 특성을 기억해 둔다. 휘도 쉐이딩 특성도 색 쉐이딩 특성과 마찬가지로, 화상 데이터의 중심 화소로부터의 거리(x)의 함수로서, 이하의 식(15)로 표시된다.
fg(x)=jg0/(1+jg1*x2+jg2*x4+jg3*x6+jg4*x8) …식(15)
여기서, 광원에 대응하는 계수 jg1~jg4는 색 쉐이딩의 경우와 동일하게 선택하는 것이 가능하다. 예를 들면, 상술의 실시 형태와 마찬가지로, R, G, B의 각각에 관하여 시행적으로 쉐이딩 보정함과 더불어, 보정 결과로부터 휘도 성분을 추출하여 히스토그램 집계하고, 최대 도수가 가장 커지는 광원에 대응하는 보정 정보를, 적절한 광원에 대응하는 보정 정보로서 선택해도 된다. 그리고, 선택한 보정 정보에 의거하여, 색 쉐이딩만의 식(5)~(7)에 대신하여, 이하의 식(16)~(18)의 연산을 행함으로써, 색 쉐이딩과 함께 휘도 쉐이딩을 행하는 것이 가능하다.
R’=R/(1+jr1*x2+jr2*x4+jr3*x4+jr4*x8)/(1+jg1*x2+jg2*x4+jg3*x6+jg4*x8) …식(16)
B’=B/(1+jb1*x2+jb2*x4+jb3*x4+jb4*x8)/(1+jg1*x2+jg2*x4+jg3*x6+jg4*x8) …식(17)
G’=G/(1+jg1*x2+jg2*x4+jg3*x6+jg4*x8) …식(18)
상술의 실시 형태에 있어서, 후보 리스트 선택부(313)는 태양광을 광원으로 하는 경우의 보정 정보, 인공 광원인 경우의 보정 정보 중 어느 하나를 선택하도록 되어 있고, 이에 추가하여, 촬영 환경 하에서의 광원의 색 온도, 색도 좌표가 얻어지는 경우, 후보 리스트 선택부(313)에 의해, 태양광을 광원으로 하는 경우의 보정 정보, 인공 광원인 경우의 보정 정보로부터, 다시 보정 정보를 좁히는 것도 가능하다. 예를 들면, 색 온도가 높은 경우, 태양광을 광원으로 하는 경우의 보정 정보로부터, 「노을」등의 저색 온도의 광원을 제외하는 것이 가능하다. 이에 따라, 쉐이딩 시행 보정부(315)가 시행적으로 화상 데이터에 쉐이딩 보정을 행하는 회수가 줄어들기 때문에, 연산량을 저감시킬 수 있다.
상술의 실시 형태에 있어서, 보정 정보 생성부(314)는 촬상 광학계(100) 및 촬상 소자(200)에 의한 촬영 조건이, 보정 정보 기억부(311)의 기억 내용에 대응하지 않는 촬영 조건인 경우에, 보정 정보 기억부(311)가 기억하는 보정 정보에 의거하여, 촬상 광학계(100) 및 촬상 소자(200)에 의한 촬영 조건에 대응하는 보정 정보를 새롭게 생성한다. 이에 추가하여, 촬영 환경 하에서의 광원의 색 온도가 얻어지는 경우, 보정 정보 기억부(311)에 기억되어 있지 않은 색 온도의 보정 정보를 생성하는 것도 가능하다. 예를 들면, 보정 정보 기억부(311)에 기억되어 있는 광원의 색 온도가 6500K인 보정 정보, 5500K인 보정 정보가 있고, 촬영 환경 하에서의 색 온도가 6000K인 경우, 보정 정보 생성부(314)는 6500K의 보정 정보, 5500K의 보정 정보로부터, 6000K의 보정 정보를 선형 보간에 의해 보정 정보를 새롭게 생성(합성)한다.
상술의 실시 형태에 있어서는, 화상 데이터를 블록으로 분할하고, 분할한 블록 내의 색 성분의 평균치를 휘도 성분으로 나눈 색 성분 Ave(R/G), Ave(B/G)를 이용하여, 시행적인 색 쉐이딩 보정, 보정 정보의 선택을 행하고 있다. 이와 같이, 화상 데이터를 블록으로 분할하지 않고, 화상 데이터의 화소를 휘도 성분으로 나눈 색 성분 R/G, B/G를 이용하여, 시행적인 색 쉐이딩 보정, 보정 정보의 선택을 행해도 된다. 즉, 제1 실시 형태에 있어서, 보정 정보 선택부(316)는 화상 데이터의 모든 화소에 색 쉐이딩 보정을 행한 결과에 관해서, 색 성분의 값에 관한 복수의 구분으로, 화소를 분류함과 더불어, 각 구분의 화소의 수를 집계하는 것을 광원마다 행하여, 적절한 색 쉐이딩 보정의 결과에 대응하는 보정 정보를 선택하도록 해도 된다. 또한, 제2 실시 형태에 있어서는, 화상 데이터의 모든 화소에 색 쉐이딩 보정을 행한 결과에 관해서, 색의 구배에 관한 복수의 구분으로, 화소를 분류하고, 각 구분의 화소의 수를 집계함과 더불어, 해당 집계에 있어서 화소가 어떠한 구배치에 집중하고 있는지를 나타내는 특징치를 도출하는 것을 광원마다 행하여, 특징치가 나타내는 구배치가 가장 제로에 가까운 광원에 대응하는 보정 정보를, 적절한 쉐이딩 보정의 결과에 대응하는 보정 정보로서 선택하도록 해도 된다.
상술의 제1 실시 형태에 있어서, 쉐이딩 보정 실행부(317)는 복수의 구분에 있어서의 집계치의 최대치가 가장 큰 광원에 관한 최대치가 소정의 크기 이하인 경우에, 보정 정보 선택부(316)가 선택한 보정 정보의 신뢰도가 낮다고 판단하고, 보정 정보 선택부(316)가 선택한 보정 정보를 조정한 조정 보정 정보에 의거하여, 화상 데이터에 쉐이딩 보정을 행한다. 이에 한정되지 않고, 쉐이딩 보정 실행부(317)는 복수의 구분에 있어서의 집계치의 최대치의 집계 모수에 대한 비가 소정의 크기 이하인 경우에, 보정 정보 선택부(316)가 선택한 보정 정보의 신뢰도가 낮다고 판단하고, 보정 정보 선택부(316)가 선택한 보정 정보를 조정한 조정 보정 정보에 의거하여, 화상 데이터에 쉐이딩 보정을 행하도록 되어 있어도 된다. 예를 들면, 도 6(b)에서는 10의 블록을 복수의 구분마다 집계한 결과, 히스토그램의 최대 도수(집계치의 최대치)는 5이기 때문에, 집계 모수 10에 대한 비는 1/2이다. 이러한 경우에, 쉐이딩 보정 실행부(317)는, 보정 정보 선택부(316)가 선택한 보정 정보의 신뢰도가 낮다고 판단하도록 해도 된다.
상술의 제1 실시 형태에 있어서, 쉐이딩 보정 실행부(317)는, 보정 정보 선택부(316)가 선택한 보정 정보의 신뢰도가 낮다고 판단한 경우, 보정 정보 기억부(311)가 기억하고 있는, 보정 정보 선택부(316)가 선택한 보정 정보와는 다른 보정 정보를, 조정 보정 정보로서 이용하여, 화상 데이터에 색 쉐이딩 보정을 행한다. 이에 한정되지 않고, 쉐이딩 보정 실행부(317)는 보정 정보 선택부(316)가 선택한 보정 정보에 연산 처리 등을 행하여, 조정 보정 정보를 산출하도록 해도 된다.
상술의 실시 형태에 있어서는, 보정 정보 기억부(311)에, 단일의 광원에 대응하는 보정 정보를 복수 기억하고 있다. 이에 한정되지 않고, 복수의 광원이 혼합된 것에 대응하는 보정 정보를 기억하도록 해도 된다.
<산업상 이용가능성>
분광 특성이 상이한 복수의 광원에 대응하도록 화상을 보정하는 용도에 이용할 수 있다.
1 : 촬상 장치 100 : 촬상 광학계
200 : 촬상 소자 300 : 화상 처리부
310 : 쉐이딩 보정부 311 : 보정 정보 기억부
312 : 색 성분 산출부 313 : 후보 리스트 선택부
314 : 보정 정보 생성부 315 : 쉐이딩 보정 시행부
316 : 보정 정보 선택부 317 : 쉐이딩 보정 실행부

Claims (14)

  1. 일정한 색의 피사체를 촬영한 경우에 그 촬영 화상에 포함되는 화소치가 상기 일정한 색으로부터 벗어나는 현상인 쉐이딩이 촬영 화상 중의 위치에 관하여 어떻게 분포하고 있는지를 나타내는 쉐이딩 특성, 및, 쉐이딩을 보정하기 위한 보정 특성 중 어느 하나를 나타내는 보정 정보를, 복수 종류의 광원의 각각을 촬영 상황으로서 광원의 종류마다 기억하는 기억 수단과,
    적어도 2종류의 광원에 관해서 상기 기억 수단이 기억하는 상기 보정 정보에 의거하여, 광원마다, 시행적으로, 화상 데이터에 쉐이딩 보정을 행하는 보정 시행 수단과,
    상기 보정 시행 수단이 상기 적어도 2종류의 광원에 관해서 쉐이딩 보정을 행한 결과를 서로 비교하여, 상기 복수 종류의 광원에 관해서 상기 기억 수단이 기억하는 상기 보정 정보로부터, 적절한 쉐이딩 보정의 결과에 대응하는 상기 보정 정보를 선택하는 제1 선택 수단과,
    상기 제1 선택 수단이 선택한 상기 보정 정보에 의거하여, 상기 화상 데이터에 쉐이딩 보정을 행하는 보정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 선택 수단은, 상기 적어도 2종류의 광원에 관해서 쉐이딩 보정을 행한 결과를 서로 비교함으로써, 대개 균일한 색을 가장 많이 포함하는 결과를 발생시키는 상기 보정 정보를, 상기 적절한 쉐이딩 보정의 결과에 대응하는 상기 보정 정보로서 선택하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 선택 수단은, 상기 적어도 2종류의 광원에 관해서 쉐이딩 보정을 행한 결과에 관해서, 색 성분의 값에 관한 복수의 구분으로, 화소 또는 복수의 화소로 이루어지는 화소 블록을 분류함과 더불어, 각 구분의 화소 또는 상기 화소 블록의 수를 집계하는 것을 광원마다 행하여, 상기 복수의 구분에 있어서의 집계치의 최대치가 가장 큰 광원에 대응하는 상기 보정 정보를, 상기 적절한 쉐이딩 보정의 결과에 대응하는 상기 보정 정보로서 선택하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 선택 수단은, 상기 적어도 2종류의 광원에 관해서 쉐이딩 보정을 행한 결과에 있어서의, 탄젠셜 방향에 관한 색의 구배에 대한 화소 분포를, 상기 구배가 제로인 부근에서 서로 비교함으로써, 상기 적절한 쉐이딩 보정의 결과에 대응하는 상기 보정 정보로서 선택하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 선택 수단은, 상기 적어도 2종류의 광원에 관해서 쉐이딩 보정을 행한 결과에 관해서, (가) 상기 색의 구배에 관한 복수의 구분으로, 화소 또는 복수의 화소로 이루어지는 화소 블록을 분류하고, (나) 각 구분의 화소 또는 상기 화소 블록의 수를 집계함과 더불어, (다) 해당 집계에 있어서 화소 또는 상기 화소 블록이 어떠한 구배치에 집중하고 있는지를 나타내는 특징치를 도출하는 것을 광원마다 행하여, 상기 특징치가 나타내는 상기 구배치가 가장 제로에 가까운 광원에 대응하는 상기 보정 정보를, 상기 적절한 쉐이딩 보정의 결과에 대응하는 상기 보정 정보로서 선택하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화상 데이터를 출력하는 촬영 장치에 의한 촬영 조건에 의거하여, 상기 기억 수단이 기억하는 상기 복수 종류의 광원에 관한 보정 정보로부터, 상기 제1 선택 수단이 상기 적절한 쉐이딩 보정의 결과에 대응하는 상기 보정 정보를 선택하기 위한 후보가 되는 상기 보정 정보를 선택하는 제2 선택 수단을 더 구비하고,
    상기 제1 선택 수단은, 상기 제2 선택 수단이 선택한 상기 후보가 되는 보정 정보로부터, 상기 적절한 쉐이딩 보정의 결과에 대응하는 상기 보정 정보를 선택하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 기억 수단은 태양광을 광원으로 하는 경우의 상기 보정 정보인 제1 보정 정보와, 인공 광원인 경우의 상기 보정 정보인 제2 보정 정보를 기억하고,
    상기 제2 선택 수단은,
    상기 촬영 조건에 의거하여, 촬영시의 조도를 추정하고,
    추정한 상기 조도가 소정치 이상인 경우에, 상기 제1 보정 정보를 선택하고,
    추정한 상기 조도가 상기 소정치 미만인 경우에, 상기 제2 보정 정보를 선택하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화상 데이터를 출력하는 촬영 장치에 의한 촬영 조건이, 상기 기억 수단의 기억 내용에 대응하지 않는 촬영 조건인 경우에, 상기 기억 수단이 기억하는 상기 보정 정보에 의거하여, 상기 화상 데이터를 출력하는 촬영 장치에 의한 촬영 조건에 대응하는 상기 보정 정보를 새롭게 생성하는 보정 정보 생성 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보정 정보는, 상기 화상 데이터를 구성하는 중심의 화소로부터의 거리에 따른 함수인 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기억 수단은,
    상기 쉐이딩 특성을 기억하고 있는 경우에는, 상기 일정한 색의 피사체의 촬영 화상에 있어서의 화소치의 상기 일정한 색에 대한 상대적인 강도를 나타내는 함수를 나타내는 정보를 기억하고 있고,
    상기 보정 특성을 기억하고 있는 경우에는, 상기 함수의 역수를 나타내는 정보를 기억하고 있는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  11. 청구항 3에 있어서,
    상기 보정 수단은,
    상기 복수의 구분에 있어서의 집계치의 최대치가 가장 큰 광원에 관한 상기 최대치, 또는, 이 최대치의 집계 모수에 대한 비가 소정의 크기 이하인 경우에, 상기 제1 선택 수단이 선택한 상기 보정 정보를 조정한 조정 보정 정보에 의거하여, 상기 화상 데이터에 쉐이딩 보정을 행하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 조정 보정 정보가, 상기 기억 수단이 기억하고 있는 상기 보정 정보이며, 상기 제1 선택 수단이 선택한 상기 보정 정보와는 다른 상기 보정 정보인 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  13. 일정한 색의 피사체를 촬영한 경우에 그 촬영 화상에 포함되는 화소치가 상기 일정한 색으로부터 벗어나는 현상인 쉐이딩이 촬영 화상 중의 위치에 관해서 어떻게 분포하고 있는지를 나타내는 쉐이딩 특성, 및, 상기 쉐이딩을 보정하기 위한 보정 특성 중 어느 하나를 나타내는 보정 정보를, 복수 종류의 광원의 각각을 촬영 상황으로서 광원의 종류마다 기억하는 기억 수단의 상기 보정 정보에 의거하여, 적어도 2종류의 광원에 관해서, 광원마다, 시행적으로, 화상 데이터에 쉐이딩 보정을 행하는 보정 시행 단계와,
    상기 보정 시행 단계에 있어서 상기 적어도 2종류의 광원에 관해서 쉐이딩 보정을 행한 결과를 서로 비교하여, 상기 복수 종류의 광원에 관해서 상기 기억 수단이 기억하는 상기 보정 정보로부터, 적절한 쉐이딩 보정의 결과에 대응하는 상기 보정 정보를 선택하는 선택 단계와,
    상기 선택 단계에 있어서 선택한 상기 보정 정보에 의거하여, 상기 화상 데이터에 쉐이딩 보정을 행하는 보정 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
  14. 화상 데이터에 쉐이딩 보정을 행하도록 컴퓨터를 기능시키는 화상 처리 프로그램으로서,
    일정한 색의 피사체를 촬영한 경우에 그 촬영 화상에 포함되는 화소치가 상기 일정한 색으로부터 벗어나는 현상인 쉐이딩이 촬영 화상 중의 위치에 관해서 어떻게 분포하고 있는지를 나타내는 쉐이딩 특성 및 상기 쉐이딩을 보정하기 위한 보정 특성 중 어느 하나를 나타내는 보정 정보를, 복수 종류의 광원의 각각을 촬영 상황으로 하여 광원의 종류마다 기억하는 기억 수단의 상기 보정 정보에 의거하여, 적어도 2종류의 광원에 관해서, 광원마다, 시행적으로, 상기 화상 데이터에 쉐이딩 보정을 행하는 보정 시행 단계와,
    상기 보정 시행 단계에 있어서 상기 적어도 2종류의 광원에 관해서 쉐이딩 보정을 행한 결과를 서로 비교하여, 상기 복수 종류의 광원에 관해서 상기 기억 수단이 기억하는 상기 보정 정보로부터, 적절한 쉐이딩 보정의 결과에 대응하는 상기 보정 정보를 선택하는 선택 단계와,
    상기 선택 단계에 있어서 선택한 상기 보정 정보에 의거하여, 상기 화상 데이터에 쉐이딩 보정을 행하는 보정 단계를 실행시키는 것을 특징으로 하는 화상 처리 프로그램.
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