WO2006064770A1

WO2006064770A1 - 撮像装置

Info

Publication number: WO2006064770A1
Application number: PCT/JP2005/022792
Authority: WO
Inventors: Katsumi Imada; Tsuguhiro Korenaga
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2004-12-16
Filing date: 2005-12-12
Publication date: 2006-06-22
Also published as: US7742087B2; JPWO2006064770A1; CN101080921A; US20080211956A1

Abstract

　複数の撮像領域(104,105,106)が、これらと一対一に対応する複数の撮像光学系(101、102、103)を介して複数の画像をそれぞれ撮像する。画像合成手段(115)は、複数の画像間のずれを揃え、且つ、複数の画像から１つの画像を合成する。これにより、高品位の合成画像を得ることができる。

Description

明細書

撮像装置

技術分野

[0001] 本発明は、複数の撮像光学系を用いて得られた複数の画像から、視差補正を行うことにより 1つの高精細画像を合成する撮像装置に関する。

背景技術

[0002] 複数の撮像光学系 (複眼撮像系）を用いて得られた複数の画像を合成することにより、 1つの高精細な画像を得る原理方式としては、例えば「超高精細画像取得のための基礎検討」（相澤清晴、他 2名、画像電子学会予稿 90— 03— 04、 p. 23〜28)に開示された方式が知られている。この方式では、 2つの撮像光学系を用いて得た 2つの画像を、一方の画像の画素間に他方の画像の画素が挿入されるように重ね合わせることにより、 1つの高精細な画像を得る。

[0003] この原理をカラー画像に応用しても同様である。即ち、高精細なカラー画像を得る方法として、べィヤー配列やストライプ配列等で配置されたカラーフィルタを備えた複数の撮像光学系を用、る方法と、色感度特性が互、に異なる複数の撮像光学系を用いる方法とがある。

[0004] 一般的な複眼撮像装置を図 15を用いて説明する。図 15において、複数の撮像光学系 101、 102、 103ίま、複数のイメージセンサ 104、 105、 106に被写体像をそれぞれ結像する。複数のイメージセンサ 104、 105、 106の撮像受光特性は互いに異なっており、イメージセンサ 104は赤 (R)波長領域を撮像し、イメージセンサ 105は緑 (G)波長領域を撮像し、イメージセンサ 106は青 (Β)波長領域を撮像する。複数のィメージセンサ 104、 105、 106がそれぞれ撮像した複数の画像は、それぞれ R信号処理回路 107、 G信号処理回路 108、及び Β信号処理回路 109により画像処理された後、画像合成処理回路 110により合成されてカラー画像として出力される。

[0005] この複眼撮像装置では複数の撮像光学系 101、 102、 103の各光軸は互いに異なり、ある位置にある被写体の法線に対して対称に角度 0 (輻射角）だけ傾斜して配置される。例えば輻射角 Θが図 15の被写体位置 bに対して最適となるように設定され固定されている場合において、位置 a又は位置 cにある被写体を撮像すると、前記の輻射角 Θは被写体位置 a、 cに対して最適な輻射角とは異なるため、イメージセンサ 10 4、 105、 106がそれぞれ撮像した画像間にずれが生じてしまう。

[0006] これを図 16A,図 16B,図 16Cを用いて説明する。図 16A,図 16B,図 16Cは、いずれも図 15に示した複眼撮像装置によって得られる合成画像を示す図であり、図 16 Aは、図 15の位置 aにある被写体を撮像した場合、図 16Bは位置 bにある被写体を撮像した場合、図 16Cは位置 cにある被写体を撮像した場合を示している。本例では、黒の背景に丸、白い被写体を撮影したと仮定する。

[0007] 被写体が位置 aにある場合、図 16Aに示すように、複数の撮像光学系 101、 102、 103の輻射角が適切でないために緑画像に対して赤画像 (R)と青画像 (B)とはそれぞれ左右にずれた画像となり、合成後の画像はそのずれた分だけ色ズレとして出力されてしまう。即ち、青画像が欠落した部分は緑画像と赤画像とによりイェロー (Ye) になり、赤画像が欠落した部分は緑画像と青画像とによりシアン (Cy)となり、青画像と赤画像が欠落した部分は緑画像 (G)となる。本例では複数の撮像光学系 101、 10 2、 103の光軸が一次元に配置されているために、合成画像においてはその配置方向に一次元のずれが生じる力二次元に配置されて、る場合には二次元のずれが生じる。合成画像において二次元のずれが生じた場合、緑画像が欠落した部分は赤画像と青画像とによりマジェンダ (Mg)となる。

[0008] 被写体が位置 bにある場合、図 16Bに示すように、複数の撮像光学系 101、 102、 103の輻射角が適切であるために色ズレのない高精細な画像が出力される。

[0009] 被写体が位置 cにある場合、図 16Cに示すように、被写体が位置 aにある場合に得られる合成画像（図 16A参照）とは赤画像と青画像とがそれぞれ逆方向にずれた合成画像となる。

[0010] さらに、それぞれのイメージセンサ 104、 105、 106で得られた複数の画像間にわず力な差異 (例えば、倍率、傾き、歪曲などにおけるずれ)があると正確に視差を補正することが困難となり、合成した画像の画質、特に解像度を著しく劣化させる。

[0011] これに対し特許第 3397758号明細書には、倍率におけるずれを解消するために、第 1の波長に対する第 1の撮像光学系の焦点距離と第 2の波長に対する第 2の撮像光学系の焦点距離とを同一に設定することが開示されている。しかし、実際の物作りの観点力考えると、焦点距離を全く同一にすることは著しく困難であり、特に、光学系毎に対象とする波長帯域が異なる場合はほぼ不可能と考えられる。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0012] 上記したように、複眼撮像系により得られた複数の画像を合成して 1つの画像を合成する撮像装置にぉヽては、それぞれの光学系で得られた複数の画像間に倍率、傾き、歪曲等にわずかなずれがあると、これらの画像から視差を正確に補正することが困難となり、合成した画像の画質、特に解像度を著しく劣化させる。

[0013] 本発明は上記従来の問題点に鑑み、複眼撮像系を有する撮像装置において、視差を有する複数の画像から、高品位の画像を合成することができる撮像装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0014] 本発明の撮像装置は、複数の撮像光学系と、前記複数の撮像光学系と一対一に対応し、前記複数の撮像光学系を介して複数の画像をそれぞれ撮像する複数の撮像領域と、前記複数の画像間のずれを揃える機能及び前記複数の画像から 1つの画像を合成する機能を有する画像合成手段とを備えたことを特徴とする。

発明の効果

[0015] 本発明の撮像装置によれば、複数の画像を合成する前に、複数の画像間の視差以外のずれが揃えられるので、複数の画像を高精度に合成することが可能となり高画質の合成画像を得ることができる。

図面の簡単な説明

[0016] [図 1]図 1は、本発明の一実施形態に係る撮像装置の概略構成を示したブロック図である。

[図 2]図 2は、本発明の一実施形態に係るの撮像装置において、撮像の流れを示すフロー図である。

[図 3]図 3は、本発明の一実施形態に係る撮像装置における被写体と像との関係を示す図である。

[図 4]図 4は、本発明の一実施形態に係る撮像装置において、撮像光学系の焦点距離を計測する装置の概略を示す図である。

[図 5A]図 5Aは、図 4の装置において被検レンズの主点と回転中心軸とがー致してる場合の焦点距離の測定方法を示した図である。

[図 5B]図 5Bは、図 4の装置において被検レンズの主点と回転中心軸とがー致していな、場合の焦点距離の測定方法を示した図である。

[図 6]図 6は、本発明の一実施形態に係る撮像装置の倍率補正処理のアルゴリズムを示したフロー図である。

[図 7]図 7は、本発明の一実施形態に係る撮像装置の補間処理を説明するための図である。

[図 8]図 8は、本発明の一実施形態に係る撮像装置において各イメージセンサと被写体像との位置関係の一例を示した図である。

[図 9]図 9は、本発明の一実施形態に係る撮像装置において各イメージセンサを介して得られた画像の一例を示した図である。

[図 10A]図 10Aは、本発明の一実施形態に係る撮像装置において、イメージセンサの回転角を検出する方法を説明するための図である。

[図 10B]図 10Bは、本発明の一実施形態に係る撮像装置において、イメージセンサの回転角を検出する方法を説明するための図である。

[図 11]図 11は、本発明の一実施形態に係る撮像装置の回転補正処理のァルゴリズムを示したフロー図である。

[図 12A]図 12Aは、格子状の被写体を示した図である。

圆 12B]図 12Bは、本発明の一実施形態に係る撮像装置において第 1の撮像光学系を介して撮像された格子状の被写体像の一例を示した図である。

[図 12C]図 12Cは、本発明の一実施形態に係る撮像装置において第 2の撮像光学系を介して撮像された格子状の被写体像の一例を示した図である。

[図 12D]図 12Dは、本発明の一実施形態に係る撮像装置において第 3の撮像光学系を介して撮像された格子状の被写体像の一例を示した図である。 [図 13]図 13は、本発明の一実施形態に係る撮像装置において、撮像光学系の歪曲量を検出する方法を説明するための図である。

[図 14]図 14は、本発明の一実施形態に係る撮像装置の歪曲補正処理のァルゴリズムを示したフロー図である。

[図 15]図 15は、従来の複眼撮像装置の概略構成を示したブロック図である。

[図 16A]図 16Aは、図 15の複眼撮像装置により位置 aにある白丸の被写体を撮像した場合の合成画像を示した図である。

[図 16B]図 16Bは、図 15の複眼撮像装置により位置 bにある白丸の被写体を撮像した場合の合成画像を示した図である。

[図 16C]図 16Cは、図 15の複眼撮像装置により位置 cにある白丸の被写体を撮像した場合の合成画像を示した図である。

発明を実施するための最良の形態

[0017] 本発明の上記撮像装置において、前記複数の画像間のずれを揃える機能が、前記複数の画像の倍率を揃える機能であることが好ましい。

[0018] この場合において、前記撮像装置が、更に、前記複数の撮像光学系の倍率の情報を記録した記録部を備え、前記画像合成手段は、前記複数の撮像光学系の前記倍率の情報を用いて前記複数の画像の倍率を揃えることが好まし、。

[0019] あるいは、前記撮像装置が、更に、前記複数の撮像光学系の焦点距離の情報を記録した記録部を備え、前記画像合成手段は、前記複数の撮像光学系の前記焦点距離の情報を用いて前記複数の画像の倍率を揃えることが好ま、。

[0020] また、本発明の上記撮像装置において、前記複数の画像間のずれを揃える機能が

、前記複数の画像の傾きを揃える機能であることが好ま、。

[0021] この場合において、前記撮像装置が、更に、前記複数の撮像領域の傾きの情報を記録した記録部を備え、前記画像合成手段は、前記複数の撮像領域の前記傾きの情報を用いて前記複数の画像の傾きを揃えることが好ま、。

[0022] また、本発明の上記撮像装置において、前記複数の画像間のずれを揃える機能が

、前記複数の画像の歪曲を揃える機能であることが好ましい。

[0023] この場合において、前記撮像装置が、更に、前記複数の撮像光学系の歪曲量の情報を記録した記録部を備え、前記画像合成手段は、前記複数の撮像光学系の前記歪曲量の情報を用いて前記複数の画像の歪曲を揃えることが好ましい。

[0024] 以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。

[0025] 図 1は、本発明の一実施形態に係る撮像装置の概略構成を示したブロック図であり、従来の撮像装置を示した図 15と同一の部分には同一の番号を付している。

[0026] 図 1において、複数の撮像光学系 101、 102、 103は、これと一対一に対応する複数のイメージセンサ 104、 105、 106に被写体像をそれぞれ結像する。複数のィメージセンサ 104、 105、 106の撮像受光特性は互いに異なっており、イメージセンサ 10 4は赤 (R)波長領域を撮像し、イメージセンサ 105は緑 (G)波長領域を撮像し、ィメージセンサ 106は青 (B)波長領域を撮像する。撮像受光特性を異ならせる方法としては、イメージセンサに波長依存性を備えさせても良いし、フィルタなどを挿入することにより波長選択性を実現しても良い。

[0027] 複数のイメージセンサ 104、 105、 106がそれぞれ撮像した複数の画像は、それぞれ R信号処理回路 107、 G信号処理回路 108、及び B信号処理回路 109により画像処理された後、画像前処理回路 111により視差を除く複数の画像間のずれが揃えられ、次いで、画像合成処理回路 110により合成されてカラー画像として出力される。

[0028] 本実施形態では、説明を容易にするために、複数のイメージセンサ 104、 105、 10 6から得た複数の画像信号が入力され、合成画像信号を出力する画像合成手段 11 5を、複数の画像間のずれを揃える機能を有する画像前処理回路 111と、画像前処理回路 111で処理された複数の画像を合成して 1つの画像 (合成画像)を作り上げる機能を有する画像合成処理回路 110とに分けて説明するが、実際の撮像装置にお V、ては、画像前処理回路 111と画像合成処理回路 110とが明確に区別されて、る必要はない。

[0029] 図 2は、本実施形態の撮像装置の撮像の流れを示す占めフロー図である。

[0030] ステップ S10では、撮像ボタンが押されるなどにより撮像が開始される。

[0031] ステップ S20では、複数のイメージセンサ 104、 105、 106から複数の画像が取り込まれる画像取得処理がなされる。この処理は、信号処理回路 107, 108, 109力行う [0032] ステップ S30では、複数の画像に対して、複数のイメージセンサ 104、 105、 106間のばらつきや感度調整を行う強度補正処理がなされる。この処理は、信号処理回路 107, 108, 109力行う。

[0033] ステップ S40では、複数の画像に対して、複数の撮像光学系 101、 102、 103及び複数のイメージセンサ 104、 105、 106の実装ずれを補正することを主目的とする原点補正処理がなされる。この処理は、信号処理回路 107, 108, 109が行う。

[0034] ステップ S50では、複数の画像に対して、複数の画像の倍率を揃える倍率補正処理がなされる。この処理は、画像前処理回路 111が行う。

[0035] ステップ S60では、複数の画像に対して、複数の画像の傾きを揃える回転補正処理がなされる。この処理は、画像前処理回路 111が行う。

[0036] ステップ S70では、複数の画像に対して、複数の画像の歪曲を揃える歪曲補正処理がなされる。この処理は、画像前処理回路 111が行う。

[0037] ステップ S80では、複数の画像間の視差量を計算し、この視差量を補正して複数の画像を合成して 1つの画像 (合成画像)を作り上げる視差補正合成処理がなされる。この処理は、画像合成処理回路 110が行う。

[0038] ステップ S90では、撮像装置に一体ィ匕された液晶ディスプレイ等の表示装置、又は配線ケーブルを介して CRT、 TV、 PC (パーソナルコンピュータ）、プリンタなどの画像出力可能な装置に合成画像を出力する画像出力処理がなされる。

[0039] 本実施形態では、視差補正合成処理 (ステップ S80)の前段にて、複数の画像の倍率、傾き、及び歪曲が揃えられる（ステップ S50, S60, S70)。これにより、視差補正合成処理を容易にし、高精細な合成画像を得ることができる。

[0040] なお、図 2は、最終的に合成画像を出力することを目的としたフロー図であるが、ステツプ S80で得られた視差量と、複数の撮像光学系 101、 102、 103の焦点距離と、視差量演算の際に用いた複数の撮像光学系 101、 102、 103の光軸間距離とから、三角測量の原理を利用して被写体までの距離を計算しても良い。従って、本実施形態の撮像装置では、合成画像と被写体までの距離情報とを同時に取得することが可能である。あるいは、複数の画像の合成処理を行わないで、被写体までの距離情報のみを取得することもできる。この場合、ステップ S50, S60, S70にて複数の画像間のずれを揃える処理を行うことにより、距離情報の精度を向上させることができる。

[0041] 以下に、上記の倍率補正処理 (ステップ S50)、回転補正処理 (ステップ S60)、歪曲補正処理 (ステップ S70)を順に説明する。

[0042] (実施の形態 1)

実施の形態 1では、複数の画像の倍率を揃える倍率補正処理（図 2のステップ S50

)を説明する。

[0043] まず、複数の画像間に倍率のばらつきが発生する理由について図 3を用いて説明する。図 3はレンズ 1、被写体 2、被写体像 3の関係を簡単に示した図である。 4, 5は被写体 2からの代表的な第 1光線，第 2光線、 zは光軸、 Fは前側焦点、 F'は後側焦点、 Hは前側主点、 H 'は後側主点、 yは被写体 2の高さ、 y'は被写体像 3の高さ、 f ' は後側の焦点距離である。ここで、倍率を j8とすると、倍率 j8は下記の式（1)で定義される。

[0044] β =y /y …（1)

後側焦点 F'から被写体像 3までの距離を z 'とすると、式（1)は下記の式 (2)のように変形される。

[0045] β = - ζ ' /ί' · ' · (2)

式 (2)よりゎカゝるように、レンズ 1の焦点距離 f，が変化すれば被写体像 3の倍率 βも変化する。

[0046] 一般に、複数の撮像光学系を有する撮像装置にお!、て、それぞれのレンズの焦点距離を全く同一にすることは困難である。それぞれの光学系が別々の波長帯に対応している場合、焦点距離を同一にすることはさらに困難である。よって図 15に示した従来の撮像装置では、複数の撮像光学系 101、 102、 103のそれぞれを介して得られる複数の画像の倍率は僅かずつ異なる。従って、いくら厳密に視差補正を行い合成しても、合成する前の複数の画像の大きさが互いに僅か〖こ異なると、合成した画像で高周波成分が再現されず、十分な解像度、品質が確保された画像を再現することは困難である。

[0047] そこで、視差補正及び画像合成の前に、複数の画像の倍率を揃える倍率補正処理

(図 2のステップ 50)を行うことが好ましい。 [0048] 以下に、画像前処理回路 111が複数の画像間の倍率のずれを揃える処理について、 2つの例を示す。

[0049] 第 1の例では、撮像装置の組立時に、基準被写体を撮像し被写体と被写体像とのサイズ比により各撮像光学系の倍率を測定し、その情報を初期値として画像前処理回路 111内の記録部 112 (図 1参照）に記録しておく。撮像時には、この倍率の情報を用いて複数の画像に対して倍率補正処理（図 2のステップ 50)を行う。

[0050] 第 2の例としては、撮像装置の組立時に、各撮像光学系の焦点距離を計測し、その情報を上記式 (2)に代入することにより倍率を得、その情報を初期値として画像前処理回路 111内の記録部 112 (図 1参照）に記録しておく。撮像時には、この倍率の情報を用いて複数の画像に対して倍率補正処理（図 2のステップ 50)を行う。あるいは、記録部 112には各撮像光学系の焦点距離の情報を記録しておき、撮像時には焦点距離の情報を用いて複数の画像に対して倍率補正処理（図 2のステップ 50)を行つても良い。

[0051] 撮像装置の組立時に、各撮像光学系の焦点距離を正確に計測する方法の一例を示す。図 4は、撮像光学系としてのレンズ 11の焦点距離を測定する装置を示した図である。 6はコリメータ、 7は移動ステージ、 8は回転ステージ、 9はレンズホルダ、 10 は平行光、 11は被検レンズ、 12は撮像カメラである。被検レンズ 11は、レンズホルダ 9を介して移動ステージ 7及び回転ステージ 8により保持されている。移動ステージ 7 は被検レンズ 11を光軸方向に移動させることができ、回転ステージ 8は被検レンズ 1 1を回転中心軸 8aを中心として光軸を含む紙面に垂直な面内で回転させることができる。被検レンズ 11に対して一方の側にコリメータ 6が、他方の側に撮像カメラ 12が配置されている。コリメータ 6で形成された平行光 10は、被検レンズ 11を通って、撮像カメラ 12に入射する。

[0052] 図 5Aに示すように、被検レンズ 11の主点 11aと回転ステージ 8の回転中心軸 8aとがー致している場合は、回転ステージ 8によって被検レンズ 11を回転させても撮像力メラ 12に写る像の位置が変化せず、回転中心軸 8a (又は主点 11a)力も撮像カメラ 1 2の撮像面 12aまでの距離が焦点距離 fになる。

[0053] ところ力図 5Bに示すように、被検レンズ 11の主点 11aと回転ステージ 8の回転中心軸 8aとが一致してヽな、場合は、回転ステージ 8によって被検レンズ 11を回転させると撮像カメラ 12に写る像の位置がずれてしまう（ずれ量 S)。この場合は、被検レンズ 11を傾けながら、移動ステージ 7により光軸と平行な方向に被検レンズ 11を移動させ、主点 11aと回転中心軸 8aとを一致させる。これにより、被検レンズ 11の焦点距離 fを計測することが出来る。

[0054] 各撮像光学系の倍率又は焦点距離を測定する工程は、撮像装置又はこれを搭載する商品の組立時の初期化工程内に一度行えば十分である。

[0055] 複数の撮像光学系の倍率又は焦点距離の情報を用いた倍率補正処理としては、画像前処理回路 111で新、画像を再構築し、その画像信号を元の画像信号と差し替え、次段の画像合成処理回路 110に伝達する方式と、画像前処理回路 111は倍率又は焦点距離の情報だけを管理し、次段の画像合成処理回路 110に画像信号と倍率又は焦点距離の情報とを伝達する方式の 2方式があるが、両方式とも画像の倍率補正に関して同様の効果が得られるため、どちらの方式を選択しても問題はない。以下では前者の方式を中心に説明する。

[0056] 図 6を用いて撮影毎に行われる倍率補正処理（図 2のステップ 50)の一例を説明する。

[0057] ステップ S51では、複数の撮像光学系を介して撮像された複数の画像 (フォトダイオード (以下、 PDと書く）の出力）は、一時的に画像前処理回路 111内の 2次元空間情報記録部（図示せず）内に記録され、各画像を構成する画素にステップ S40 (図 2 参照)の原点補正処理にて抽出された原点を原点とする座標 (x、 y)が付加される。

[0058] ステップ S52では、（x、 y)座標系が原点を中心とする (r、 Θ )極座標系に変換される。この変換は、下記の式 (3)及び式 (4)を用いた座標変換手法で容易に行うことが出来る。

[0059] r= (x²+y ) ^1/2 · · · (3)

0 =cos-¹ (x/ (x²+y²) ^{1 2}) · ' · (4)

ステップ S53では、倍率補正を行う。ここでは、撮像光学系 101、 102、 103の各倍率が既知である場合にっ、て説明する。記録部 112に記録されて、る撮像光学系 1 01、 102、 103の倍率 j8 i(i= l, 2, 3)により、座標（r、 Θ )は下記の式（5)及び式（6 )を用いて座標 (R、 θ ')に変換される。

θ '= θ ·'· (6)

ここで、撮像光学系 101、 102、 103の倍率 |8i(i=l, 2, 3)として、複数の画像のうち基準とする画像に対する倍率を用いることもできる。例えば、基準とする画像に対応する撮像光学系の倍率を j81とすれば、上記式（5)において、 1= βΐΖ βΐ, β2= β2 β 1, |83=|83Ζι81としても良い。但し、 j82Ζ j81 > 1又は j83Ζ j81 >1である場合、式（5)より Rく rとなり、倍率補正後の画像が倍率補正前のイメージセンサ力も抽出された画像のサイズより小さくなつてしまい、倍率補正後の画像の周辺部のデータが欠落してしまヽ、合成画像におヽて周辺部に著ヽ解像度劣化が生じる。従って、 β2/β 1≤1, J83ZJ81≤1となるように、基準とする画像に対応する撮像光学系の倍率（ι81)を選択することが必要である。

[0061] 上記の式（5)及び式 (6)を画像を構成する全ての画素に対して行うことにより、倍率補正された画像を得ることができる。

[0062] 次に、ステップ S 54では、極座標系（R、 0 ')が（X, Y)座標系に変換される。この変換は、下記の式（7)及び式 (8)を用いることで行うことができる。

[0063] X=Rcos Θ ' ··· (7)

Y=Rsin θ ' ··· (8)

ステップ S55では、データの補間処理を行う。ステップ S54での座標変換後の画像データの大部分は、格子点状の画素位置とは異なる位置 (画素と画素との間）でのデータである。そこで、画素の周辺の画像データを用いて補間処理することにより、画素の位置での画像データを作り上げることが必要になる。

[0064] 補間処理の一例を図 7を用いて説明する。ステップ S54での座標変換により、画素 Ρの周辺の 4点でのデータ V , V , V , V が得られているとする。データ V

(i,j) (i+l,j) (i,j+D (i+l,j+D (i を有する点に対する画素 Pの位置情報 px, py(0≤px≤l、 0≤py≤l)を用いて、

,i)

画素 Pでの画像データを下記式（9)により求めることができる。

[0065] px-py(V —V —V +V )+px(V —V )+py(V —V ) +

(i,j) (i+l,j) (i,j+D (i+l,j+D (i+l,j) (i,j) (i,j+D (i,j)

V 、 ·'·（9)

(i,j) なお、上記は補間処理の一例であり、本発明はこれに限定されず、上記とは異なる補間処理を行っても良ぐその場合も同様の効果が得られる。

[0066] 以上により、倍率補正処理（図 2のステップ S50)が終了する。

[0067] 上記の倍率補正処理では、実際に組み立てられた撮像装置を用いて、複数の撮像光学系のそれぞれの倍率又は焦点距離を直接測り、その情報を用いて複数の画像の倍率を揃えたが、本発明はこれに限定されない。例えば、各撮像光学系の倍率又は焦点距離がその設計値とほぼ等しいとみなされる場合には、その設計値を用いて倍率補正処理を行ってもよぐこの場合も上記と同様の効果が得られる。

[0068] (実施の形態 2)

実施の形態 2では、複数の画像の傾きを揃える回転補正処理（図 2のステップ S60) を説明する。

[0069] まず、複数の画像間に傾き（回転角）のばらつきが発生する理由について図 8を用いて説明する。図 8は図 1に示した撮像装置の複数のイメージセンサ 104、 105、 10 6と被写体像との位置関係を被写体側力も見た図である。図 1と同一の部分には同一の番号を付している。十字形の被写体を撮影する場合を考える。図示したように、それぞれのイメージセンサ 104、 105、 106には、十字形の被写体像 120が形成されている。ここでは、一例としてイメージセンサ 105が他のイメージセンサ 104, 106に対して角度 Φだけ傾いて設置されていると仮定する。これは、イメージセンサ 104、 105、 106を同一基板上に実装した際のばらつきを想定したものである。

[0070] 図 9は、イメージセンサ 104、 105、 106が撮像した被写体の画像を、 R信号処理回路 107、 G信号処理装置 108、 B信号処理装置 109を介して、別個の表示デバイス（例えば、ディスプレイ）に表示させた結果を示した図である。画面表示 104' , 105' , 106，は、順にイメージセンサ 104、 105、 106に対応する。図 9によると、イメージセンサ 105が撮像した被写体の画像 120，は他のイメージセンサ 104, 106が撮像した被写体の画像 120'に比べて、 φだけ回転していることが分かる。この 3つの画像を、視差補正 (即ち、複数の撮像光学系 101、 102、 103の視差分だけ画像を平行移動する補正）のみを行って重ね合わせても、イメージセンサ 105による画像 120，を他のイメージセンサ 104, 106による画像 120，に重ね合わせることは不可能である。 [0071] そこで、視差補正及び画像合成の前に、複数の画像の傾きを揃える回転補正処理

(図 2のステップ S60)を行うことが好ましい。

[0072] 以下に、画像前処理回路 111が複数の画像間の傾きのずれを揃える回転補正処理の一例を示す。

[0073] まず、撮像装置の組立時に、コントラスト差の著しく大きい調整用映像を被写体として撮像する。例えば、白色の背景に黒色の十字線である。この十字線の線幅は光学系の倍率を考慮し、イメージセンサ 104, 105, 106の画素ピッチの 2倍以上であるのが望ましい。また、十字線の交点と撮像光学系 101, 102, 103の中心とを一致させる必要ちある。

[0074] イメージセンサ 104, 105, 106及び撮像光学系 101, 102, 103が実装される時に、撮像光学系 101, 102, 103の中心とイメージセンサ 104, 105, 106の中心とは、機械的な調整またはソフト的な調整により位置合わせ済みとする。イメージセンサ 1 04, 105, 106のそれぞれの実装時の傾き（回転角）のばらつきは、各イメージセンサ 104, 105, 106から出力された画像として表示される。

[0075] 被写体として十字線を使った場合の出力画像の回転角検出法の一例を、図 10A 及び図 10Bを用いて説明する。図 10Aに示すように、十字線 131は、横方向の画素数 H、縦方向の画素数 Vの表示装置 130に、原点 Pcを中心として回転角 φだけ回転して表示される。この画像において、原点 Pcから水平方向に HZ2画素移動した画素 Aを基準として、これより垂直方向に対象画素を移動しながら各画素からの出力値を検出する。画素からの出力値の検出結果の概略を図 10Bに示す。図 10Bにおいて、横軸は画素 Aを基準とした垂直方向の画素数、縦軸は画素からの出力値 (画素出力）である。図示したように、画素 B (画素 Aから垂直方向に n番目の画素）で大きな出力値の変化が検出されたとすると、このイメージセンサの水平方向に対する十字線の水平線の回転角 φは、以下の式（10)で求められる。

[0076] φ =tan^_1 (2n/H) · · · (10)

式（10)は、水平方向及び垂直方向の各画素ピッチが同一である場合であり、両者が異なる場合は、その比を乗ずる必要がある。

[0077] この計測を全てのイメージセンサ 104, 105, 106について行い、各イメージセンサの傾きの情報を初期値（Φ1、 Φ2、 φ 3)として画像前処理回路 111内の記録部 112 (図 1参照）に記録しておく。撮像時には、この傾きの情報を用いて複数の画像に対して回転補正処理（図 2のステップ S60)を行う。

[0078] 各イメージセンサの傾きを測定する工程は、撮像装置又はこれを搭載する商品の組立時の初期化工程内に一度行えば十分である。

[0079] 複数のイメージセンサの傾きの情報を用いた回転補正処理としては、画像前処理回路 111で新しい画像を再構築し、その画像信号を元の画像信号と差し替え、次段の画像合成処理回路 110に伝達する方式と、画像前処理回路 111は傾きの情報だけを管理し、次段の画像合成処理回路 110に画像信号と傾きの情報とを伝達する方式の 2方式がある力両方式とも画像の傾き補正に関して同様の効果が得られるため

、どちらの方式を選択しても問題はない。以下では前者の方式を中心に説明する。

[0080] 図 11を用!ヽて撮影毎に行われる回転補正処理（図 2のステップ S60)の一例を説明する。

[0081] ステップ S61では、複数の撮像光学系を介して撮像された複数の画像 (PDの出力 )は、一時的に画像前処理回路 111内の 2次元空間情報記録部（図示せず）内に記録され、各画像を構成する画素にステップ S40 (図 2参照）の原点補正処理にて抽出された原点を原点とする座標 (x、 y)が付加される。

[0082] ステップ S62では、（x、 y)座標系が原点を中心とする (r、 Θ )極座標系に変換される。この変換は、下記の式 (3)及び式 (4)を用いた座標変換手法で容易に行うことが出来る。

[0083] r=(x²+y)^1/2 · · · (3)

0 =cos-¹(x/(x²+y²)¹²) ·'·(4)

ステップ S63では、回転補正を行う。記録部 112に記録されているイメージセンサ 1 04, 105, 106の傾き角 (H(i=l, 2, 3)により、座標（r、 Θ )は下記の式（11)及び式（12)を用いて座標 (R、 0 ')に変換される。

[0084] R=r ··· (11)

θ '= θ -φΐ ·'·(12)

上記の式（11)及び式（ 12)を用、た座標変換を画像を構成する全ての画素に対して行うことにより、回転補正された画像を得ることができる。

[0085] 次に、ステップ S64では、極座標系（R、 0 ' )が（X, Y)座標系に変換される。この変換は、下記の式（7)及び式 (8)を用いることで行うことができる。

[0086] X=Rcos Θ ' · · · (7)

Y=Rsin θ ' · · · (8)

ステップ S65では、データの補間処理を行う。ステップ S64での座標変換後の画像データの大部分は、格子点状の画素位置とは異なる位置 (画素と画素との間）でのデータである。そこで、画素の周辺の画像データを用いて補間処理することにより、画素の位置での画像データを作り上げることが必要になる。

[0087] 補間処理の一例を図 7を用いて説明する。ステップ S64での座標変換により、画素 Ρの周辺の 4点でのデータ V , V , V , V が得られているとする。データ V

(i,j) (i+l,j) (i,j+D (i+l,j+D (i を有する点に対する画素 Pの位置情報 px, py(0≤px≤l、 0≤py≤l)を用いて、画素 Pでの画像データを下記式（9)により求めることができる。

[0088] px-py(V —V —V +V ) +px (V —V ) +py(V —V ) +

" (i,j) (i+l,j) (i,j+D (i+l,j+D (i+l,j) (i,j) (i,j+D (i,j)

V 、 · ' ·（9)

(i,j)

なお、上記は補間処理の一例であり、本発明はこれに限定されず、上記とは異なる補間処理を行っても良ぐその場合も同様の効果が得られる。

[0089] 以上により、回転補正処理（図 2のステップ S60)が終了する。

[0090] 上記の回転補正処理では、実際に組み立てられた撮像装置を用いて、複数のィメージセンサカゝらそれぞれ出力された複数の画像の回転角を検出し、その情報を用いて複数の画像の傾きを揃えた力本発明はこれに限定されない。例えば、組立時に複数のイメージセンサの回転角をそれぞれ実測し、その実測値を用いて回転補正処理を行っても良ぐこの場合も上記と同様の効果が得られる。

[0091] (実施の形態 3)

実施の形態 3では、複数の画像の歪曲を揃える歪曲補正処理（図 2のステップ S70 )を説明する。

[0092] 通常の光学レンズは、撮像エリアの周辺部で直線状の被写体が曲線に歪んで結像される現象 (これを歪曲という）を有する。図 12A〜図 12Dを用いて本発明の撮像装置の撮像光学系による歪曲の例を説明する。

[0093] 図 12Aは格子状の被写体を示す。図 12Bは図 12Aの格子状の被写体を撮像光学系 101を介してイメージセンサ 104が撮像した画像、図 12Cは図 12Aの格子状の被写体を撮像光学系 102を介してイメージセンサ 105が撮像した画像、図 12Dは図 12 Aの格子状の被写体を撮像光学系 103を介してイメージセンサ 106が撮像した画像である。図 12Aに示した被写体に対し、図 12B〜図 12Dのすベての画像が樽状に変形している。さらに、図 12Bの画像と図 12Dの画像とはほぼ同じであるが、これらと図 12Cの画像とははわずかに形状が異なっており、図 12Cの画像の方が図 12B及び図 12Dの画像よりも歪曲が大き、、。

[0094] このように歪曲の程度が異なる 3つの画像を合成すると、歪曲の程度の異なり具合が大きくなればなるほど、合成後の画像の解像度は著しく低下する。従って、複数の画像間の歪曲のばらつきも、複数の光学系を有する撮像装置において大きな課題となる。

[0095] そこで、視差補正及び画像合成の前に、複数の画像の歪曲を揃える歪曲補正処理

(図 2のステップ S70)を行うことが好ましい。

[0096] 以下に、画像前処理回路 111が複数の画像間の歪曲のずれを揃える歪曲補正処理の一例を示す。

[0097] まず、撮像装置の組立時に各撮像光学系の歪曲量を測定し、その情報を初期値として画像前処理回路 111内の記録部 112 (図 1参照）に記録する。実際の各撮像光学系の歪曲量が設計値とほぼ同じと考えられる場合は、設計値を記録部 112 (図 1参照）に記録しても良い。

[0098] 撮像装置の組立時に、各撮像光学系の歪曲量を計測する方法の一例を示す。

[0099] 図 12Aに示した互いに直交する複数の直線力なる格子状の被写体を撮影し、各イメージセンサ力も得られる画像より撮像光学系の歪曲量を計測することができる。例えば、イメージセンサ力もの出力画像が図 13の実線 142の通りであったとする。図 13には、撮像光学系の倍率を考慮して拡大 (又は縮小）された格子状の被写体の一部を破線 141で併せて示している。被写体 141上の点 Pは出力画像 142上の点 P

1 2 に対応する。点 Pは光軸の位置を示す。光軸 P力も被写体 141上の点 Pまでの距離 yが、撮像光学系の歪曲収差によって、光軸 P力出力画像 142上の点 Pまでの

0 2 距離 yに変化する。この場合の撮像光学系の歪曲量 Dは下記式（13)で求めること

0

ができる。

[0100] D (y) = (y -y) /y · ' · (13)

0

この計測を全ての撮像光学系 101, 102, 103について行い、各撮像光学系 101、 102、 103の歪曲量の情報を初期値 (Dl (y) , D2 (y) , D3 (y) )として画像前処理回路 111内の記録部 112 (図 1参照）に記録しておく。撮像時には、この歪曲量の情報を用、て複数の画像に対して歪曲補正処理（図 2のステップ S 70)を行う。

[0101] 各撮像光学系の歪曲量を測定する工程は、撮像装置又はこれを搭載する商品の組立時の初期化工程内に一度行えば十分である。

[0102] 複数の撮像光学系の歪曲量の情報を用いた歪曲補正処理としては、画像前処理回路 111で新しい画像を再構築し、その画像信号を元の画像信号と差し替え、次段の画像合成処理回路 110に伝達する方式と、画像前処理回路 111は歪曲量の情報だけを管理し、次段の画像合成処理回路 110に画像信号と歪曲量の情報とを伝達する方式の 2方式があるが、両方式とも画像の歪曲補正に関して同様の効果が得られるため、どちらの方式を選択しても問題はない。以下では前者の方式を中心に説明する。

[0103] 図 14を用いて撮影毎に行われる歪曲補正処理（図 2のステップ S70)の一例を説明する。

[0104] ステップ S71では、複数の撮像光学系を用いて撮像された複数の画像 (PDの出力 )は、一時的に画像前処理回路 111内の 2次元空間情報記録部（図示せず）内に記録され、各画像を構成する画素にステップ S40 (図 2参照）の原点補正処理にて抽出された原点を原点とする座標 (x、 y)が付加される。

[0105] ステップ S72では、（x、 y)座標系が原点を中心とする (r、 Θ )極座標系に変換される。この変換は、下記の式 (3)及び式 (4)を用いた座標変換手法で容易に行うことが出来る。

[0106] r= (x²+y²) ^{1 2} · · · (3)

0 =cos"¹ (x/ (x²+y²) ^{1 2}) · ' · (4) ステップ S73では、歪曲補正を行う。記録部 112に記録されている撮像光学系の歪曲量 Di(r)(i=l, 2, 3)により、座標 (r、 0 )は下記の式（14)及び式 (6)を用いて座標 (R、 Θ ')に変換される。

[0107] R=(Di(r)+l)-r ··· (14)

θ '= θ ·'·(6)

上記の式（14)及び式 (6)を用、た座標変換を画像を構成する全ての画素に対して行うことにより、歪曲補正された画像を得ることができる。

[0108] 次に、ステップ S 74では、極座標系（R、 0 ')が（X, Y)座標系に変換される。この変換は、下記の式（7)及び式 (8)を用いることで行うことができる。

[0109] X=Rcos Θ ' ··· (7)

Y=Rsin θ ' ··· (8)

ステップ S75では、データの補間処理を行う。ステップ S74での座標変換後の画像データの大部分は、格子点状の画素位置とは異なる位置 (画素と画素との間）でのデータである。そこで、画素の周辺の画像データを用いて補間処理することにより、画素の位置での画像データを作り上げることが必要になる。

[0110] 補間処理の一例を図 7を用いて説明する。ステップ S74での座標変換により、画素 Ρの周辺の 4点でのデータ V , V , V , V が得られているとする。データ V

[0111] px-py(V -V -V +V )+px(V -V )+py(V -V ) +

(i,j) (i+l,j) (i,j+D (i+l,j+D (i+l,j) (i,j) (i,j+D (i,j)

V 、 ·'·（9)

(i,j)

[0112] 以上により、歪曲補正処理（図 2のステップ S70)が終了する。

[0113] 上記の歪曲補正処理では、実際に組み立てられた撮像装置を用いて、複数の撮像光学系のそれぞれの歪曲量を直接測り、その情報を用いて複数の画像の歪曲を揃えたが、本発明はこれに限定されない。例えば、各撮像光学系の歪曲量がその設計値とほぼ等しいとみなされる場合には、その設計値を用いて歪曲補正処理を行つても良ぐこの場合も上記と同様の効果が得られる。

[0114] 上記の歪曲補正処理においては、複数の撮像光学系の歪曲量が非常に小さな基準歪曲値に一致するように複数の画像の歪曲を揃えることが好ましい。ここで、基準歪曲量は、複数の撮像光学系のうち最も歪曲量が小さな撮像光学系の歪曲量であつても良いし、複数の撮像光学系の歪曲量より更に小さな歪曲量であっても良い。これにより、付加的な効果として、歪曲が十分に補正された合成画像を得ることが出来る。さらに、必要な歪曲性能を撮像光学系に求める必要がないため、撮像光学系の設計が容易になり、従来にない薄型の撮像光学系を実現することも可能となる。

[0115] さらに、上述したように、複数の画像の合成処理を行わないで被写体までの距離情報をのみを取得する場合にぉ、ては、歪曲補正処理をして!/、な、複数の画像を用いて視差量を求め、得られた視差量を歪曲量を用いて補正し、この補正後の視差量力も被写体までの距離情報を演算して求めることが好ましい。この場合には、視差量を求める際に使用した特定の画素での歪曲量のみを考慮すれば良いので演算時間を短縮することができる。これに対して、複数の画像を歪曲補正処理し、この補正後の複数の画像から視差量を求める場合には、画像の歪曲補正処理において、全ての画素データに対して歪曲補正のための演算を行う必要があるので、長い演算時間が必要となる。但し、歪曲補正処理をせずに視差量を求める場合には、複数の撮像光学系間の歪曲量のばらつきが ± 5%程度以下であることが好ましい。この歪曲量のばらつきが ± 5%より大きくなると、複数の画像力視差量を求める演算が正常に機能せず、正確な視差量を求められな、可能性が増大する。

[0116] 本発明の撮像装置が各撮像ごとに、図 2に示した倍率補正処理 (ステップ S50)、回転補正処理 (ステップ S60)、歪曲補正処理 (ステップ S70)を行うためには、撮像装置の製造又は組立の過程において、複数の撮像光学系のそれぞれの倍率又は焦点距離を測定しこれを初期値として記録部 112に記録する工程 (倍率初期値設定工程)、複数のイメージセンサのそれぞれの傾きを測定しこれを初期値として記録部 112に記録する工程 (傾き初期値設定工程)、複数の撮像光学系のそれぞれの歪曲を測定しこれを初期値として記録部 112に記録する工程 (歪曲初期値設定工程)を行うことが好ましい。 [0117] これら 3つの初期値設定工程の好ましい実施順序を以下に説明する。

[0118] 傾き初期値設定工程では、例えば実施の形態 2で説明した十字形の被写体のように、適切な被写体を用いれば、撮像した複数の画像間で倍率及び歪曲がばらついていても、これらとは無関係に正確に傾き測定を行うことができる。従って、最初に傾き初期値設定工程を行うことが好ましヽ。

[0119] 歪曲初期値設定工程では、実施の形態 3で説明したように、撮像された画像 142と被写体 141とを比較する（図 13参照)。この比較の際には、撮像光学系の倍率又は焦点距離の情報が必要である。従って、歪曲初期値設定工程に先立って倍率初期値設定工程が行われてヽることが好まヽ。

[0120] よって、傾き初期値設定工程、倍率初期値設定工程、歪曲初期値設定工程の順に行われることが好ましい。

[0121] 但し、被写体を工夫することにより、傾き初期値設定工程と倍率初期値設定工程との順序を上記と逆にしたり、これらを同時に行ったりすることも可能である。

[0122] 傾き初期値設定工程と倍率初期値設定工程とを同時に行うことができる被写体の一例を以下に示す。

[0123] この被写体は、互いに直交する第 1直線及び第 2直線からなる。第 1直線は水平方向と平行で、その長さは撮像光学系の視野外にまで延びる程に十分に長いことが好ましい。この第 1直線は、イメージセンサの傾き測定のために用いられる（図 10A参照 )。第 2直線は鉛直方向と平行であることが好ましい。第 2直線の長さは、撮像光学系の視野内に収まる程度であることが好ましぐ具体的にはイメージセンサ上に結像されたその像の長さが、このイメージセンサの有効撮像領域の垂直方向の辺（短辺）の長さの約 8割程度になるように設定されることが好ましい。第 1及び第 2直線の線幅は、イメージセンサ上に結像されたその像の線幅がイメージセンサの画素ピッチの 2倍以上になるように設定されることが好ましい。第 1及び第 2直線の色は、コントラスト比を著しく大きくするために黒とし、その背景は白であることが好ましい。測定に際しては、第 1直線と第 2直線との交点が、撮像装置の画像合成をする際の基準点 (原点）に結像されるように、被写体と撮像装置との相対的位置を調整する必要がある。通常、原点は無限遠に設けられた被写体が結像される点である。 [0124] 上記の実施形態では、 3眼の撮像装置（3つの撮像光学系及び 3つのイメージセンサを有する撮像装置)を説明したが、本発明の撮像装置はこれに限定されない。例えば、 2眼又は 4眼以上の撮像装置であっても良ぐその場合も上記と同様の効果を得ることが出来る。

[0125] 特に 4眼以上の撮像装置では、 2眼で同色の 2つの画像を取得し、且つ、カラー合成画像を得るために必要な赤、青、緑の各色の画像をも取得することが可能となる。この場合、同色の 2つの画像 (通常、緑色の画像が望ましい）を比較して、これらの画像間の視差量を求めれば、視差量の演算処理が著しく単純になる。更に、複数の画像を合成する精度、及び被写体までの距離を演算する精度が著しく向上する。

[0126] 3眼の撮像装置において、上記の 4眼の撮像装置と同様の処理を行うためには、取得した赤、青、緑の各色の画像のうちのいずれか 1つ（例えば赤又は青の画像)の情報から、他の色の画像 (例えば緑の画像)の情報を補間して抽出する処理が必要となる。

[0127] 上記の実施形態では、複数の撮像光学系に一対一に対応するように複数のィメージセンサを用いた例を説明したが、本発明の撮像装置はこれに限定されない。例えば、複数の撮像光学系に対して共通する 1つのイメージセンサを用い、このイメージセンサを複数の撮像光学系に一対一に対応するように複数の撮像領域に分割しても良い。

[0128] 上記の実施形態では、各撮像ごとに、図 2に示した倍率補正処理 (ステップ S50)、回転補正処理 (ステップ S60)、歪曲補正処理 (ステップ S70)をこの順に行う撮像装置を説明したが、これら 3つの補正処理の順序はこれに限定されない。また、これら 3 つの補正処理のうちの 1つ又は 2つが省略されても良い。例えば、上記のように複数の撮像光学系に対して共通する 1つのイメージセンサを用いる場合には、回転補正処理 (ステップ S60)を省略することができる。

[0129] 以上に説明した実施の形態は、いずれもあくまでも本発明の技術的内容を明らかにする意図のものであって、本発明はこのような具体例にのみ限定して解釈されるものではなぐその発明の精神と請求の範囲に記載する範囲内でいろいろと変更して実施することができ、本発明を広義に解釈すべきである。産業上の利用可能性

本発明にかかる撮像装置の利用分野は特に制限はないが、光軸方向の寸法が小さいにもかかわらず高品位の画像を撮像することができることから、例えば携帯機器用のカメラモジュール等として有用である。

Claims

請求の範囲

[1] 複数の撮像光学系と、

前記複数の撮像光学系と一対一に対応し、前記複数の撮像光学系を介して複数の画像をそれぞれ撮像する複数の撮像領域と、

前記複数の画像間のずれを揃える機能及び前記複数の画像から 1つの画像を合成する機能を有する画像合成手段と

を備えたことを特徴とする撮像装置。

[2] 前記複数の画像間のずれを揃える機能が、前記複数の画像の倍率を揃える機能である請求項 1に記載の撮像装置。

[3] 更に、前記複数の撮像光学系の倍率の情報を記録した記録部を備え、

前記画像合成手段は、前記複数の撮像光学系の前記倍率の情報を用いて前記複数の画像の倍率を揃える請求項 2に記載の撮像装置。

[4] 更に、前記複数の撮像光学系の焦点距離の情報を記録した記録部を備え、

前記画像合成手段は、前記複数の撮像光学系の前記焦点距離の情報を用いて前記複数の画像の倍率を揃える請求項 2に記載の撮像装置。

[5] 前記複数の画像間のずれを揃える機能が、前記複数の画像の傾きを揃える機能である請求項 1に記載の画像処理装置。

[6] 更に、前記複数の撮像領域の傾きの情報を記録した記録部を備え、

前記画像合成手段は、前記複数の撮像領域の前記傾きの情報を用いて前記複数の画像の傾きを揃える請求項 5に記載の撮像装置。

[7] 前記複数の画像間のずれを揃える機能が、前記複数の画像の歪曲を揃える機能である請求項 1に記載の画像処理装置。

[8] 更に、前記複数の撮像光学系の歪曲量の情報を記録した記録部を備え、

前記画像合成手段は、前記複数の撮像光学系の前記歪曲量の情報を用いて前記複数の画像の歪曲を揃える請求項 7に記載の撮像装置。