JP6468868B2 - Image processing apparatus, imaging apparatus, image processing method, and program - Google Patents
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Description
本発明は、画像処理装置、撮像装置、画像処理方法およびプログラムに関し、特にレンズユニットに起因する画質の低下を補正するための信号処理に関する。 The present invention relates to an image processing apparatus, an imaging apparatus, an image processing method, and a program, and more particularly, to signal processing for correcting image quality degradation caused by a lens unit.
撮像素子に被写体像を結合させるためのレンズユニットは、この被写体像に歪み、滲み、あるいは、周辺光量落ち等の画質低下を生じさせてしまう各種の要因を内包している。 The lens unit for coupling the subject image to the image sensor includes various factors that cause the subject image to be distorted, blurred, or deteriorated in image quality such as a decrease in peripheral light amount.
例えば、像の周辺の色が滲む倍率色収差は、レンズユニットを通過した赤、緑および青の各光が、その波長ごとに光軸に対して直交となる方向において異なる位置で結像されることによって引き起こされる。また、画像中心に比べて端部ほど光量が低下する周辺光量落ちは、レンズユニットの鏡筒によって周辺光の一部がケラれることにより生じる所謂、口径食(ヴィグネッティング)、あるいはコサイン4乗則などによって引き起こされる。 For example, the chromatic aberration of magnification that blurs the colors around the image is that red, green, and blue light that has passed through the lens unit is imaged at different positions in the direction perpendicular to the optical axis for each wavelength. Caused by. In addition, the peripheral light amount drop in which the light amount decreases toward the end compared to the center of the image is a so-called vignetting (vignetting) or cosine fourth power law that occurs when part of the peripheral light is vignetted by the lens unit barrel. Caused by etc.
これらレンズユニットに起因する画質の低下は、例えば倍率色収差であれば、複雑な形状の複数のレンズを組み合わせて用いたり、色分散の少ない蛍石をレンズ素材に用いたりすることで、ある程度は低減できる。周辺光量落ちについても、イメージサークルの大きなレンズを用いることである程度は低減できる。しかしながら、いずれの場合であっても画質低下を完全に防止することはできない。 The deterioration in image quality caused by these lens units can be reduced to some extent by combining multiple lenses with complex shapes or using fluorite with low chromatic dispersion as the lens material, for example, if chromatic aberration of magnification is used. it can. The decrease in the amount of peripheral light can also be reduced to some extent by using a lens with a large image circle. However, in any case, the image quality deterioration cannot be completely prevented.
そこで、レンズユニットの特性に起因する画質低下を、デジタル信号処理による画像補正により低減させる技術が提案されている。 In view of this, a technique has been proposed in which image quality degradation due to the characteristics of the lens unit is reduced by image correction by digital signal processing.
例えば、レンズユニットの絞り、焦点距離、あるいは、撮影距離に応じた周辺光量落ちの補正データをROMに記録しておいて、実際の状態に応じた補正データを用いて、画像をデジタル信号処理することで補正する技術がある(例えば、特許文献1)。 For example, the correction data of the peripheral light amount drop corresponding to the aperture, focal length, or shooting distance of the lens unit is recorded in the ROM, and the image is subjected to digital signal processing using the correction data corresponding to the actual state. There is a technique for correcting by this (for example, Patent Document 1).
上記レンズユニット特性に起因する画質劣化はその特性によって大きく変化するものであり、あるズームレンズにおいてもその絞り、焦点距離、あるいは、撮影距離において大きく特性が変化する。さらにレンズユニット交換型の撮像システムにおいては、交換によって装着されるどのようなレンズユニット光学系に対しても適切に補正する必要があり、そのためのシステムを構築する必要がある。そのため、精度、速度を担保するために多大なコストが必要となる。そこで全てのズーム位置、絞り値およびフォーカス位置ごとに周辺光量落ちの補正値を持つのではなく、離散的な補正値のみを持つ技術がある(例えば、特許文献2)。このような構成の場合、現在のズーム位置、絞り値、フォーカス位置に対応する補正値を、離散的な補正値から演算により求めて補間し、補正が必要になる領域のみ補正を行う。 The image quality degradation caused by the lens unit characteristics greatly changes depending on the characteristics. Even in a certain zoom lens, the characteristics greatly change in the aperture, focal length, or photographing distance. Furthermore, in an interchangeable lens unit type imaging system, it is necessary to appropriately correct any lens unit optical system that is mounted by replacement, and it is necessary to construct a system for that purpose. Therefore, enormous costs are required to ensure accuracy and speed. Therefore, there is a technique in which not all the zoom positions, aperture values, and focus positions have a peripheral light amount fall correction value but only a discrete correction value (for example, Patent Document 2). In the case of such a configuration, correction values corresponding to the current zoom position, aperture value, and focus position are calculated and interpolated from the discrete correction values, and correction is performed only in areas where correction is required.
しかしながら、上述の特許文献に開示された従来技術では、メモリを削減することは可能だが、補正の精度と出力される画像の画質を担保するものではない。特に、光学特性の劣化が大きいレンズユニットであればあるほど、補正値を大きく設定しなければならない問題がある。 However, with the prior art disclosed in the above-mentioned patent document, it is possible to reduce the memory, but this does not guarantee the accuracy of correction and the image quality of the output image. In particular, there is a problem that the correction value must be set larger as the lens unit has a greater deterioration in optical characteristics.
例えば、周辺光量落ちの劣化が大きい(周辺の光量落ちが大きい)光学系を補正する場合は、画像周辺に近づくほど大きな補正を行えるようにシステムを準備する必要がある。ただし、単に補正可能な最大値を大きく設定すると、システムの回路規模を維持するために補正精度が犠牲になる場合がある。補正精度を犠牲にすると、補正後の画像に不自然な諧調(トーンジャンプ)が発生してしまう。また、撮像されたデータに対して、周辺の光量落ちを補正すると、ノイズの増加が必ず発生してしまうため、撮像素子の特性を改善する必要がある。 For example, when correcting an optical system in which the deterioration of the peripheral light amount is large (the peripheral light amount is large), it is necessary to prepare the system so that a larger correction can be made as the periphery of the image is approached. However, if the maximum value that can be corrected is simply set large, the correction accuracy may be sacrificed in order to maintain the circuit scale of the system. If the correction accuracy is sacrificed, an unnatural tone (tone jump) occurs in the corrected image. Further, if the peripheral light amount drop is corrected for the imaged data, an increase in noise always occurs, so it is necessary to improve the characteristics of the image sensor.
また歪み量の大きい光学系を補正する場合は、その歪み量に応じて解像度変換を行うことにより歪み量を補正する必要がある。特に拡大方向に解像度変換を行う補正の場合は、補正値が大きいと、中心部に比較して周辺部の解像度の劣化が不自然なものになってしまう。これを補償するためには、高度な補間方法を用いるか、別途尖鋭性を加える処理が必要になってきてしまう。 Further, when correcting an optical system having a large amount of distortion, it is necessary to correct the amount of distortion by performing resolution conversion according to the amount of distortion. In particular, in the case of correction in which resolution conversion is performed in the enlargement direction, if the correction value is large, the deterioration in resolution in the peripheral portion becomes unnatural compared to the central portion. In order to compensate for this, it is necessary to use an advanced interpolation method or to add a sharpness separately.
このように、光学特性の補正値を大きくする場合は、単純に設定可能な補正値を大きくすればよいのではなく、システムとして最適な対策を行う必要が必要となり、システムの複雑化や高コスト化につながってしまう。 In this way, when increasing the correction value of the optical characteristics, it is not necessary to simply increase the correction value that can be set, but it is necessary to take optimum measures for the system, resulting in a complicated system and high cost. Will lead to
そこで、本発明の目的は、レンズユニットの光学特性を劣化する補正システムにおいて、光学特性と撮像装置の特徴に合わせて最適な補正値を動的に算出し、補正することができる仕組みを提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a mechanism capable of dynamically calculating and correcting an optimal correction value according to the optical characteristics and the characteristics of the imaging device in a correction system that degrades the optical characteristics of the lens unit. That is.
上記課題を解決するため、本発明は、撮像手段が画像データを生成した際に用いた撮像手段の光学部材の状態を示す情報と、前記光学部材の補正データを取得する取得手段と、前記取得手段により取得した前記光学部材の状態と前記補正データに基づいて、前記光学部材の特性に起因する前記画像データの画質の低下を補正するための第1の補正値を、前記画像データの領域あるいは画素ごとに設定する第1の設定手段と、前記取得手段により取得した前記補正データに所定のフラグが含まれており、かつ、前記領域あるいは画素ごとに求めた第1の補正値に、予め定められた補正値の最大値よりも大きい値が含まれている場合に、前記第1の補正値が前記最大値に達しない領域あるいは画素の第1の補正値も含めて、前記第1の設定手段で設定された第1の補正値を低減させて、前記画像データの領域あるいは画素ごとに第2の補正値を設定し、前記補正データに前記所定のフラグが含まれていない場合に、前記第2の補正値を設定するための処理を行わない第2の設定手段と、前記第2の設定手段で前記第2の補正値が設定された場合に、前記第2の補正値を用いて前記画像データを補正し、前記第2の設定手段で前記第2の補正値が設定されない場合に、前記第1の補正値を用いて前記画像データを補正する補正手段を有することを特徴とする画像処理装置を提供する。 To solve the above problems, the present invention includes information indicating the state of the optical member of the imaging device used when the image pickup means generates the image data, obtaining means for obtaining the correction data of the optical member, the acquisition Based on the state of the optical member acquired by the means and the correction data , a first correction value for correcting a decrease in image quality of the image data due to the characteristics of the optical member is set as a region of the image data or First setting means for setting for each pixel, and the correction data acquired by the acquisition means includes a predetermined flag, and the first correction value determined for each region or pixel is predetermined. In the case where a value larger than the maximum correction value is included, the first setting including the first correction value of the region or pixel where the first correction value does not reach the maximum value is included. By means By reducing the first correction value constant, if the set a second correction value for each area or pixel in the image data, which does not contain the predetermined flag on the correction data, the second A second setting unit that does not perform a process for setting the correction value , and the second correction value is used to set the image when the second correction value is set by the second setting unit. Image processing comprising: correcting means for correcting data and correcting the image data using the first correction value when the second setting value is not set by the second setting means Providing equipment.
本発明によれば、撮像手段の光学系の特徴に応じて、好適な画像データの補正を行うができる。 According to the present invention, suitable image data correction can be performed in accordance with the characteristics of the optical system of the imaging means.
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る撮影装置の概略構成を説明するためのブロック図である。図1は撮像装置のハードウェア構成を示すが、ここに示す構成はあくまで一例であって、図1に示す以外の構成要素が付加されてもよい。また、図1の撮像装置において、撮像素子、操作表示部、操作部、スイッチのような物理的デバイスを除き、各ブロックは専用ロジック回路やメモリを用いてハードウェア的に構成されてもよい。或いは、メモリに記憶されている処理プログラムをCPU等のコンピュータが実行することにより、ソフトウェア的に構成されてもよい。以下、撮像装置の構成要素及びその機能について説明する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram for explaining a schematic configuration of a photographing apparatus according to the first embodiment of the present invention. Although FIG. 1 shows the hardware configuration of the imaging apparatus, the configuration shown here is merely an example, and components other than those shown in FIG. 1 may be added. In the imaging apparatus of FIG. 1, each block may be configured by hardware using a dedicated logic circuit or a memory, except for physical devices such as an imaging element, an operation display unit, an operation unit, and a switch. Alternatively, the processing program stored in the memory may be configured by software by a computer such as a CPU executing the processing program. Hereinafter, components and functions of the imaging apparatus will be described.
図1に示すように、本実施形態の撮像装置100は、光学部材であるレンズユニット10として、フォーカスレンズ10a、ズームレンズ10b、絞りシャッタ12、および、レンズ特性情報記録部10cを有する。レンズ特性情報記録部10cは、レンズIDやレンズの焦点距離、離散的な補正値などの情報を記録している。 As shown in FIG. 1, the imaging apparatus 100 according to the present embodiment includes a focus lens 10a, a zoom lens 10b, an aperture shutter 12, and a lens characteristic information recording unit 10c as a lens unit 10 that is an optical member. The lens characteristic information recording unit 10c records information such as the lens ID, the focal length of the lens, and discrete correction values.
レンズ特性情報記録部10cに記録されるデータには、周辺光量落ち、色収差、シェーディング、球面収差、および歪曲収差等のレンズユニット10に起因する各種の画質劣化を信号処理で補正するためのデータが含まれている。 The data recorded in the lens characteristic information recording unit 10c includes data for correcting various image quality degradation caused by the lens unit 10 such as peripheral light loss, chromatic aberration, shading, spherical aberration, and distortion by signal processing. include.
フォーカスレンズ10aおよびズームレンズ10bを通過した光学像は、絞りシャッタ12を開くことで撮像素子14に入射される。撮像素子14は、光学像を光電変換して、アナログの画像信号として出力し、A/D変換器16は、撮像素子14から出力されたアナログ画像信号をデジタル画像データに変換する。 The optical image that has passed through the focus lens 10 a and the zoom lens 10 b is incident on the image sensor 14 by opening the aperture shutter 12. The image sensor 14 photoelectrically converts the optical image and outputs it as an analog image signal. The A / D converter 16 converts the analog image signal output from the image sensor 14 into digital image data.
タイミング信号発生回路18は、メモリ制御部22、システム制御部50の制御の下に、撮像素子14、A/D変換器16、D/A変換器26にクロック信号、制御信号等を供給する。 The timing signal generation circuit 18 supplies a clock signal, a control signal, and the like to the image sensor 14, the A / D converter 16, and the D / A converter 26 under the control of the memory control unit 22 and the system control unit 50.
画像処理回路20は、A/D変換器16からの画像データ、あるいはメモリ制御部22からの画像データに対して、画素補間処理、色変換処理等の所定の画像処理を施す。また、画像処理回路20は、A/D変換器16から出力される画像データを用いて所定の演算処理を行う。この演算結果に基づいて、システム制御部50は、絞りシャッタ駆動部40、フォーカスレンズ駆動部42を制御するためのTTL方式のオートフォーカス処理、自動露出制御処理およびストロボ48の自動発光制御処理を行う。 The image processing circuit 20 performs predetermined image processing such as pixel interpolation processing and color conversion processing on the image data from the A / D converter 16 or the image data from the memory control unit 22. Further, the image processing circuit 20 performs a predetermined calculation process using the image data output from the A / D converter 16. Based on the calculation result, the system control unit 50 performs TTL autofocus processing, automatic exposure control processing, and automatic light emission control processing of the strobe 48 for controlling the aperture shutter driving unit 40 and the focus lens driving unit 42. .
更に、画像処理回路20は、A/D変換器16から出力される画像データを用いて所定の演算処理を行い、この演算結果に基づいてTTL方式のオートホワイトバランス処理も行う。 Further, the image processing circuit 20 performs predetermined calculation processing using the image data output from the A / D converter 16, and also performs TTL auto white balance processing based on the calculation result.
顔認識回路21は、被写体像の中から人物像、特に顔を認識(検出)し、その検出結果をシステム制御部50に通知する。 The face recognition circuit 21 recognizes (detects) a human image, particularly a face, from the subject image, and notifies the system control unit 50 of the detection result.
システム制御部50は、顔認識回路21での顔検出結果に応じて顔の部分にフォーカスを合わせるためにフォーカスレンズ駆動部42を制御したり、ストロボ48の光量を調整したりする。また、システム制御部50は、顔認識回路21での顔検出結果に応じて、画像処理回路20によりオートホワイトバランス処理を行わせる。 The system control unit 50 controls the focus lens driving unit 42 and adjusts the amount of light of the strobe 48 in order to focus on the face portion according to the face detection result in the face recognition circuit 21. Further, the system control unit 50 causes the image processing circuit 20 to perform auto white balance processing according to the face detection result in the face recognition circuit 21.
メモリ制御部22は、A/D変換器16、タイミング信号発生回路18、画像処理回路20、画像表示メモリ24、D/A変換器26、メモリ30、および圧縮伸長回路32を制御する。A/D変換器16から出力された画像データは、画像処理回路20およびメモリ制御部22を介して、またはメモリ制御部22のみを介して画像表示メモリ24またはメモリ30に書き込まれる。 The memory control unit 22 controls the A / D converter 16, the timing signal generation circuit 18, the image processing circuit 20, the image display memory 24, the D / A converter 26, the memory 30, and the compression / decompression circuit 32. The image data output from the A / D converter 16 is written into the image display memory 24 or the memory 30 through the image processing circuit 20 and the memory control unit 22 or only through the memory control unit 22.
メモリ30は、動画撮影時に所定レートで連続的に記録媒体200に書き込まれる画像のフレームバッファとして使用される。また、メモリ30は、システム制御部50の作業領域としても使用される。圧縮伸長回路32は、メモリ30に格納された画像を読み込んで圧縮処理または伸長処理を行い、処理を終えたデータを再びメモリ30に書き込む。 The memory 30 is used as a frame buffer for images that are continuously written on the recording medium 200 at a predetermined rate during moving image shooting. The memory 30 is also used as a work area for the system control unit 50. The compression / decompression circuit 32 reads an image stored in the memory 30, performs compression processing or decompression processing, and writes the processed data to the memory 30 again.
絞りシャッタ駆動部40は、画像処理回路20での演算結果に基づいて、絞りシャッタ12を駆動し、絞りおよびシャッタ速度を制御する。フォーカスレンズ駆動部42は、画像処理回路20での演算結果に基づいて、フォーカスレンズ10aを駆動し、オートフォーカス制御を行う。ズームレンズ駆動部44は、操作部70による変倍操作に応じて、ズームレンズ10bを駆動する。ストロボ48は、オートフォーカス補助光の投光機能やストロボ調光機能を有する。 The aperture shutter drive unit 40 drives the aperture shutter 12 based on the calculation result in the image processing circuit 20, and controls the aperture and shutter speed. The focus lens drive unit 42 drives the focus lens 10a based on the calculation result in the image processing circuit 20, and performs autofocus control. The zoom lens driving unit 44 drives the zoom lens 10b in accordance with a scaling operation performed by the operation unit 70. The strobe 48 has an autofocus auxiliary light projecting function and a strobe dimming function.
システム制御部50は、CPUやメモリを含み、撮像装置100の動作を全体的に制御する。メモリ52には、システム制御部50の動作用の定数、変数、コンピュータプログラム(基本プログラム)等が記憶される。 The system control unit 50 includes a CPU and a memory, and controls the operation of the imaging apparatus 100 as a whole. The memory 52 stores constants, variables, computer programs (basic programs), etc. for operating the system control unit 50.
不揮発性メモリ56は、例えば電気的に消去記録可能なEEPROM等で構成され、コンピュータプログラム等の格納用メモリとして使用される。不揮発性メモリ56に格納されるコンピュータプログラムには、撮像装置で実行される処理をシステム制御部50により実行するためのアプリケーションプログラムが含まれる。また、不揮発性メモリ56には、メニュー画面、露出補正/AEB設定画面等のGUI画面上で設定された設定値等も格納される。 The non-volatile memory 56 is composed of, for example, an electrically erasable and erasable EEPROM or the like, and is used as a memory for storing a computer program or the like. The computer program stored in the non-volatile memory 56 includes an application program for causing the system control unit 50 to execute processing executed by the imaging apparatus. The nonvolatile memory 56 also stores setting values set on a GUI screen such as a menu screen and an exposure correction / AEB setting screen.
メインスイッチ60は、撮像装置100の電源のオン/オフを切換えるためのスイッチである。メインスイッチ60の操作によって、撮像装置100に接続された記録媒体200の電源のオン/オフも同時に切換えることができる。 The main switch 60 is a switch for switching on / off the power supply of the imaging apparatus 100. By operating the main switch 60, the power of the recording medium 200 connected to the imaging apparatus 100 can be switched on / off at the same time.
シャッタスイッチ(SW1)62は、レリーズボタンの第1ストローク操作(半押し)によってONとなり、オートフォーカス処理や自動露出制御処理等の動作開始をシステム制御部50に指示する。シャッタスイッチ(SW2)64は、レリーズボタンの第2ストローク操作(全押し)によってONとなり、露光処理、現像処理および記録処理からなる一連の撮影処理の動作開始をシステム制御部50に指示する。 The shutter switch (SW1) 62 is turned on by a first stroke operation (half-pressing) of the release button, and instructs the system control unit 50 to start operations such as autofocus processing and automatic exposure control processing. The shutter switch (SW2) 64 is turned on by the second stroke operation (full depression) of the release button, and instructs the system control unit 50 to start a series of photographing processes including exposure processing, development processing, and recording processing.
操作部70は、各種ボタン、スイッチ、タッチパネル等を有する。ボタンとしては、例えば、メニューボタン、セットボタン、メニュー移動ボタン、圧縮モードスイッチなどが挙げられる。システム制御部50は、操作部70からの信号に応じて各種動作を行う。 The operation unit 70 includes various buttons, switches, a touch panel, and the like. Examples of the button include a menu button, a set button, a menu movement button, and a compression mode switch. The system control unit 50 performs various operations in accordance with signals from the operation unit 70.
なお、圧縮モードスイッチは、JPEG圧縮の圧縮率を選択するため、あるいは撮像素子14の信号をそのままデジタル化して記録媒体200に記録するRAWモードを選択するためのスイッチである。 The compression mode switch is a switch for selecting a compression rate for JPEG compression, or for selecting a RAW mode in which a signal from the image sensor 14 is directly digitized and recorded on the recording medium 200.
JPEG圧縮のモードとしては、例えばノーマルモードとファインモードが用意されており、撮影した画像のデータサイズを重視する場合はノーマルモードを、撮影した画像の画質を重視する場合はファインモードを、それぞれ選択すればよい。 For example, the normal mode and fine mode are available as JPEG compression modes. Select the normal mode when the data size of the captured image is important, and select the fine mode when the image quality of the captured image is important. do it.
JPEG圧縮のモードにおいては、撮像素子14から読み出されてA/D変換器16、画像処理回路20、およびメモリ制御部22を介して、メモリ30に書き込まれた画像データを読み出す。この画像データを、設定に係る圧縮率で圧縮伸長回路32により圧縮し、記録媒体200に記録する。 In the JPEG compression mode, the image data read from the image sensor 14 and written in the memory 30 is read via the A / D converter 16, the image processing circuit 20, and the memory control unit 22. The image data is compressed by the compression / decompression circuit 32 at a compression rate according to the setting, and recorded on the recording medium 200.
RAWモードでは、撮像素子14のベイヤー配列の色フィルタの画素配列に応じて、ライン毎に画像データを読み出して、A/D変換器16、およびメモリ制御部22を介して、メモリ30に書き込まれた画像データを読み出し、記録媒体200に記録する。動画記録ボタン73は、撮影された動画データをメモリ30や記録媒体200に記録する記録動作を指示するために操作される。 In the RAW mode, image data is read out for each line in accordance with the pixel arrangement of the color filter of the Bayer arrangement of the image sensor 14 and written into the memory 30 via the A / D converter 16 and the memory control unit 22. The read image data is read and recorded on the recording medium 200. The moving image recording button 73 is operated to instruct a recording operation for recording the captured moving image data in the memory 30 or the recording medium 200.
I/F90は、記録媒体200のインターフェースであり、コネクタ92は、記録媒体200との接続部である。記録媒体200は、I/F204および記録部202を有して、コネクタ206を介して撮像装置100に着脱自在に接続され、撮像装置100で撮影される動画データや静止画データを記録保存する。記録媒体200に動画データや静止画データを記録保存する場合は、レンズユニット10の特性に起因する画質劣化を抑制するための画像補正を行うことができる。 The I / F 90 is an interface of the recording medium 200, and the connector 92 is a connection portion with the recording medium 200. The recording medium 200 includes an I / F 204 and a recording unit 202, is detachably connected to the imaging device 100 via a connector 206, and records and saves moving image data and still image data captured by the imaging device 100. When moving image data or still image data is recorded and stored in the recording medium 200, image correction for suppressing image quality deterioration due to the characteristics of the lens unit 10 can be performed.
画像表示部28は、D/A変換器26によりアナログ信号に変換されて、画像表示メモリ24に書き込まれた画像信号を逐次表示することで、電子ビューファインダ(EVF)機能、所謂、ライブビュー(LV)機能を実現する。 The image display unit 28 sequentially displays the image signals converted into analog signals by the D / A converter 26 and written in the image display memory 24, so that an electronic viewfinder (EVF) function, so-called live view ( LV) function.
なお、画像表示部28は、システム制御部50の指示により、電子ビューファインダ(EVF)機能をON/OFFする。上記のライブビュー(LV)機能においては、レンズユニット10の特性に起因する画質劣化を抑制するための画像補正を行うことができる。 The image display unit 28 turns on / off the electronic viewfinder (EVF) function according to an instruction from the system control unit 50. In the above live view (LV) function, image correction for suppressing image quality degradation caused by the characteristics of the lens unit 10 can be performed.
この画像補正においては、電源入時、あるいは交換レンズ(レンズユニット10)が接続されたときに、システム制御部50は、レンズ特性情報記録部10cからレンズユニット10の特性情報を読み込む。 In this image correction, when the power is turned on or when the interchangeable lens (lens unit 10) is connected, the system control unit 50 reads the characteristic information of the lens unit 10 from the lens characteristic information recording unit 10c.
このレンズ特性情報には、前述のように、レンズユニット10のIDや開放絞り値、テレ端、ワイド端の焦点距離などの特性情報が含まれる。 As described above, the lens characteristic information includes characteristic information such as the ID of the lens unit 10, the maximum aperture value, the focal length at the tele end, and the wide end.
レンズ状態情報取得部15は、所定のタイミング、例えばフレーム毎にレンズユニット10の現在の状態を取得する。 The lens state information acquisition unit 15 acquires the current state of the lens unit 10 at a predetermined timing, for example, every frame.
具体的には、レンズ状態情報取得部15は、絞りシャッタ駆動部40から現在の絞り値を、ズームレンズ駆動部44から現在の焦点距離(ズーム位置)を、フォーカスレンズ駆動部42から現在のフォーカス位置を取得する。ただし、これら以外の画像補正に必要なレンズの状態を適宜取得することも可能である。 Specifically, the lens state information acquisition unit 15 receives the current aperture value from the aperture shutter drive unit 40, the current focal length (zoom position) from the zoom lens drive unit 44, and the current focus from the focus lens drive unit 42. Get the position. However, it is also possible to appropriately acquire other lens states necessary for image correction.
システム制御部50は、レンズ特性情報記録部10cから取得したレンズ特性情報、およびレンズ状態情報取得部15から取得したレンズ状態情報を補正値算出部23へ通知する。 The system control unit 50 notifies the correction value calculation unit 23 of the lens characteristic information acquired from the lens characteristic information recording unit 10 c and the lens state information acquired from the lens state information acquisition unit 15.
補正値算出部23は、通知されたレンズ特性情報およびレンズ状態情報に基づき、レンズユニット10の周辺光量落ちを補正する補正係数、歪曲を補正する補正係数、色収差を補正する補正係数等の種々の補正値を、領域あるいは画素ごとに算出する。 Based on the notified lens characteristic information and lens state information, the correction value calculation unit 23 performs various correction factors such as a correction coefficient for correcting a peripheral light amount drop of the lens unit 10, a correction coefficient for correcting distortion, and a correction coefficient for correcting chromatic aberration. A correction value is calculated for each region or pixel.
ここでの補正値は、レンズ状態とレンズ特性情報から予め算出して記録しておいた補正値を基に算出しても良いし、レンズ状態情報とレンズ特性情報を基に一般的な光学式から導かれる近似された値を用いても良い。 The correction value here may be calculated based on a correction value calculated and recorded in advance from the lens state and lens characteristic information, or a general optical type based on the lens state information and lens characteristic information. Approximated values derived from may be used.
システム制御部50は、補正値算出部23で算出した補正値を後述する適用率等を用いて再算出し、画像処理回路20に通知する。画像処理回路20は、通知された複数の補正値に基づき、レンズユニット10の特性に起因する複数種の画像劣化を補正する。 The system control unit 50 recalculates the correction value calculated by the correction value calculation unit 23 using an application rate described later, and notifies the image processing circuit 20 of the recalculation. The image processing circuit 20 corrects a plurality of types of image degradation caused by the characteristics of the lens unit 10 based on the notified correction values.
本実施形態では、画像処理回路20における、特に周辺光量の補正方法について説明を行う。前述の通り、本来ならば補正値算出部23において算出された補正値を画像処理回路20において適用するのが好ましい。しかし、周辺光量の低下が大きいレンズユニット光学系の場合、補正値算出部23で算出された値で補正できない場合や、補正できても好ましい結果にならない場合がある。その例としては、画像処理回路20に設定可能な補正の最大値が規定されていて、光学特性の劣化がその値を超える場合である。また別の例としては、撮像素子14で撮影されA/D変換器16でデジタル出力された画像に対し、補正値算出部23で算出された補正値で補正を行うと不自然な画像になる可能性が高い場合である。その様子について図2〜4を用いて説明を行う。 In the present embodiment, a method of correcting the peripheral light amount in the image processing circuit 20 will be described. As described above, it is preferable to apply the correction value originally calculated by the correction value calculation unit 23 to the image processing circuit 20. However, in the case of a lens unit optical system in which the decrease in the amount of peripheral light is large, correction may not be possible with the value calculated by the correction value calculation unit 23, or even if correction is possible, a favorable result may not be obtained. As an example, the maximum correction value that can be set in the image processing circuit 20 is defined, and the deterioration of the optical characteristics exceeds that value. As another example, when an image captured by the image sensor 14 and digitally output by the A / D converter 16 is corrected with the correction value calculated by the correction value calculation unit 23, an unnatural image is obtained. This is the case. This will be described with reference to FIGS.
あるレンズユニットで撮影した際の光量落ちの様子を図2に示す。図2は、レンズユニットの周辺光量落ちの特性の例とその補正値を表した図である。図2(a)はある撮影条件での周辺光量の落ち方を示す図である。横軸は光量中心からの距離である像高を示し、縦軸は光量中心の光量を1で規格化した場合の光量を示す値になっている。一般的に周辺光量はコサイン4乗則やレンズユニットのメカニカル部材のケラレなどにより、光量中心から離れるにしたがって光量が低下する。補正値算出部23は、この値を離散化または多項式近似化して所持しておくものとする。図2(b)は図2(a)の光量落ちに対して、完全に補正を行う場合の補正値を示したグラフである。横軸は光量中心からの距離である像高を示し、縦軸は補正値(ゲイン)を示すものである。この例の場合、最大で約10倍近いゲインが必要になってくることを示している。 FIG. 2 shows how the amount of light falls when shooting with a certain lens unit. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the characteristics of the peripheral light loss of the lens unit and its correction value. FIG. 2A is a diagram showing how the amount of peripheral light falls under a certain photographing condition. The horizontal axis represents the image height, which is the distance from the center of the light amount, and the vertical axis represents the light amount when the light amount at the light amount center is normalized by 1. Generally, the amount of peripheral light decreases as the distance from the center of the light amount increases due to the cosine fourth power law or the vignetting of the mechanical member of the lens unit. It is assumed that the correction value calculation unit 23 possesses this value after discretization or polynomial approximation. FIG. 2B is a graph showing a correction value in a case where the correction is completely performed with respect to the light amount drop in FIG. The horizontal axis indicates the image height, which is the distance from the center of the light amount, and the vertical axis indicates the correction value (gain). In the case of this example, it is indicated that a gain close to about 10 times is required at the maximum.
まず、システムにおいて補正の最大値が決まっており、補正値算出部23で算出した結果をそのまま適用できない場合について説明を行う。例えば、画像処理回路20において補正できる最大ゲインが5倍に規定されている場合について、図3と図4を用いて説明を行う。 First, the case where the maximum correction value is determined in the system and the result calculated by the correction value calculation unit 23 cannot be applied as it is will be described. For example, the case where the maximum gain that can be corrected in the image processing circuit 20 is defined as five times will be described with reference to FIGS.
図3は、レンズユニットの周辺光量落ちの影響と補正結果の例を示す図であり、図4は、レンズユニットの周辺光量落ちの補正値が頭打ちになった場合の補正値の例である。図3(a)は被写体であり、周辺光量の劣化が生じていない状態を表した図である。図3(a)を図2で説明したレンズユニットの条件で撮影した場合、図2(a)で示した特性により周辺光量が低下するため、補正を行わない場合は図3(b)のように周辺が暗くなった画像が撮影される。このとき、画像処理回路20において補正できる最大値が十分な大きさで確保されている場合、図2(b)の補正値を適用することにより図3(a)のような理想的な画像を出力することができる。しかし、画像処理回路20の補正の最大値が十分でない場合(5倍だった場合)は、図4に示すような補正ゲインが適用されてしまう。図4は補正値が5倍でクリップされてしまうことを示している。このような補正値で補正を行った場合、図3(c)のような画像が出力される。画像の中心〜中間像高部分は正しく補正されるが、像高周辺分で補正がクリップされて補正残りが発生し、周辺部分のみが暗いという不自然な画像が出力されてしまう。 FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the influence of the peripheral light amount drop of the lens unit and a correction result, and FIG. 4 is an example of the correction value when the correction value of the peripheral light amount drop of the lens unit reaches a peak. FIG. 3A is a view showing a state in which the peripheral light quantity is not deteriorated as a subject. When FIG. 3A is photographed under the conditions of the lens unit described with reference to FIG. 2, the amount of peripheral light is reduced due to the characteristics shown in FIG. 2A, and therefore when correction is not performed, as shown in FIG. An image with dark surroundings is taken. At this time, when the maximum value that can be corrected by the image processing circuit 20 is secured with a sufficient size, an ideal image as shown in FIG. 3A can be obtained by applying the correction value shown in FIG. Can be output. However, when the maximum correction value of the image processing circuit 20 is not sufficient (when it is five times), a correction gain as shown in FIG. 4 is applied. FIG. 4 shows that the correction value is clipped at 5 times. When correction is performed using such correction values, an image as shown in FIG. 3C is output. Although the center to the intermediate image height portion of the image is corrected correctly, the correction is clipped at the periphery of the image height to generate a correction residue, and an unnatural image in which only the peripheral portion is dark is output.
一方、撮像素子14で撮影されA/D変換器16で出力された画像に、図2(b)のような完全な補正を行った場合に、不自然な画像が出力される例について図5および図6を用いて説明を行う。図5は、撮像装置による暗い被写体を撮影した場合の一例を示す図であり、図6は、図5の暗部のノイズへの影響を示す図である。 On the other hand, FIG. 5 shows an example in which an unnatural image is output when complete correction as shown in FIG. 2B is performed on an image photographed by the image sensor 14 and output by the A / D converter 16. The description will be made with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a case where a dark subject is photographed by the imaging apparatus, and FIG. 6 is a diagram illustrating the influence of the dark portion of FIG. 5 on noise.
完全な補正を行った場合に出力される不自然な画像は、図5に示すような夜景のように全体が暗い画像を取得した場合に、周辺部分の色ムラとなって発生する。その原理について図6を用いて説明する。まず図5の周辺部分(501)の領域のラインプロファイルを取得する。まず理想的な場合として、撮像素子14に全くノイズがなかった場合について説明する。この時リニアな出力を示す撮像素子14が出力する各色(R:赤、G:緑、B:青)の出力がそれぞれ図6(a)に示す値(R:5、G:15、B:5)になったとする。被写体が無彩色である場合、画像処理回路20は上記が無彩色になるようにそれぞれゲインをかける(R:3倍、G:1倍、B:3倍)。一般的にこの処理はホワイトバランス処理といわれている。その結果図6(b)に示すようにR、G、Bが同じ値(R:15、G:15、B:15)を示ようになる。この時後周辺光量を補正するため、RGBに一律の補正値(例えば3倍)を適用すると、図6(c)のように補正されたRGB値(R:45、G:45、B:45)が出力される。このように撮像素子14にノイズが全くない場合は、周辺光量の補正を制限なく処理しても問題ない画像が得られる。 An unnatural image that is output when complete correction is performed occurs as color unevenness in a peripheral portion when an image that is dark as a whole, such as a night view as shown in FIG. 5, is acquired. The principle will be described with reference to FIG. First, the line profile of the area of the peripheral portion (501) in FIG. 5 is acquired. First, as an ideal case, a case where there is no noise in the image sensor 14 will be described. At this time, the output of each color (R: red, G: green, B: blue) output by the image sensor 14 showing a linear output is the value (R: 5, G: 15, B: 5). When the subject is an achromatic color, the image processing circuit 20 applies a gain so that the above becomes an achromatic color (R: 3 times, G: 1 time, B: 3 times). In general, this processing is called white balance processing. As a result, as shown in FIG. 6B, R, G, and B have the same value (R: 15, G: 15, B: 15). At this time, when a uniform correction value (for example, 3 times) is applied to RGB in order to correct the peripheral light amount, the corrected RGB values (R: 45, G: 45, B: 45) as shown in FIG. ) Is output. Thus, when there is no noise in the image sensor 14, an image that does not cause a problem even if the peripheral light amount correction is processed without limitation is obtained.
しかし、現実には撮像素子14にはノイズが発生している。図6(d)は図6(a)に対してランダムにノイズが乗っている様子を示している。実際の撮像素子14値からはこのような値が出力される。重畳されているノイズの量は撮像素子14の特性や、撮影時の高感度撮影モード設定(いわゆるISO感度)に応じて変化する。この出力に対して、前述のようなホワイトバランス(R:3倍、G:1倍、B:3倍)を適用すると図6(e)のような出力になる。わずかではあるが図6(b)と比較すると輝度基準のGの信号に対して、RとBの値がばらついている。この信号に対して、周辺光量の補正を行うと図6(f)のようなグラフになる。図6(e)と比べてもGとR、Bの差が大きくなっていることがわかる。特に今回説明した無彩色の被写体の場合、RとBのGからのズレは色ムラとして表れ画像としては好ましくない。また、一般的に撮像素子14は画面中心と比べて画面周辺部の方が特性(たとえは、リニアリティや色シェーディング)が良くない場合が多く、その悪化している特性を周辺光量補正によって目立たせてしまう可能性が高い。このような状況においては積極的に補正を行わないことの方が好ましい。 However, in reality, noise is generated in the image sensor 14. FIG. 6D shows a state in which noise is randomly added to FIG. Such a value is output from the actual imaging element 14 value. The amount of superimposed noise varies depending on the characteristics of the image sensor 14 and the high-sensitivity shooting mode setting (so-called ISO sensitivity) at the time of shooting. When the white balance (R: 3 times, G: 1 time, B: 3 times) as described above is applied to this output, the output is as shown in FIG. Compared with FIG. 6B, the values of R and B vary with respect to the luminance-reference G signal. When the peripheral light amount is corrected for this signal, a graph as shown in FIG. It can be seen that the difference between G, R, and B is larger than that in FIG. In particular, in the case of the achromatic subject described here, the deviation between R and B from G appears as color unevenness and is not preferable as an image. In general, the image sensor 14 often has poor characteristics (for example, linearity and color shading) at the periphery of the screen compared to the center of the screen, and the deteriorated characteristics are made conspicuous by peripheral light amount correction. There is a high possibility that In such a situation, it is preferable not to positively correct.
上記問題を鑑み、図7を用いて本実施形態の自動補正割合算出の処理の流れを説明する。図7は、本発明の第1の実施形態にかかる自動補正割合算出の処理の流れを示すフローチャートを示す図である。なお、図面ではステップをSとして記載している。 In view of the above problem, the flow of the automatic correction ratio calculation processing of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart showing a flow of automatic correction ratio calculation processing according to the first embodiment of the present invention. In the drawing, the step is indicated as S.
本処理は1フレーム分の撮像を実行する度に行われる。処理速度が十分に担保できないのであれば、ライブビュー画像には本処理を実行せずに、シャッタスイッチ(SW2)64がONされることに応じて撮影された静止画像に対して本処理を行うようにしてもよい。撮像動作が開始されると、まずレンズユニット10の焦点距離、撮影距離、および絞り位置を、レンズ状態情報取得部15を経由して取得する。そして、レンズ特性情報記録部10cに保存されている補正情報から、取得した焦点距離、撮影距離、および絞り位置に対応する補正情報を取得する(ステップ701)。次に、取得した補正情報を、画像処理回路20で設定する補正値に換算する(ステップ702)。この補正は、周辺光量補正の場合は光量中心の光量を1で規格化した場合の逆数をとることで算出することができる。次に算出した補正値から、実際の画像に適用される最大の補正値Gmaxを算出する(ステップ703)。交換式のレンズユニットの場合、様々な撮像素子14のサイズの撮像装置に装着できるレンズがある。その場合は撮像素子の最大像高に該当する補正値を算出することで、最大の補正値Gmaxを得ることができる。 This process is performed every time one frame of imaging is executed. If the processing speed cannot be sufficiently secured, the present process is not performed on the live view image, but the present process is performed on the still image captured in response to the shutter switch (SW2) 64 being turned on. You may do it. When the imaging operation is started, first, the focal length, the shooting distance, and the aperture position of the lens unit 10 are acquired via the lens state information acquisition unit 15. Then, correction information corresponding to the acquired focal length, shooting distance, and aperture position is acquired from the correction information stored in the lens characteristic information recording unit 10c (step 701). Next, the acquired correction information is converted into a correction value set by the image processing circuit 20 (step 702). In the case of peripheral light amount correction, this correction can be calculated by taking the reciprocal when the light amount at the center of the light amount is normalized by 1. Next, the maximum correction value Gmax applied to the actual image is calculated from the calculated correction value (step 703). In the case of an interchangeable lens unit, there are lenses that can be mounted on image pickup devices having various image pickup device 14 sizes. In that case, the maximum correction value Gmax can be obtained by calculating a correction value corresponding to the maximum image height of the image sensor.
このステップ703の詳細な処理について図8を用いて説明する。図8は、本発明の第1の実施形態にかかる最大補正値を算出するためのフローチャートを示す図である。まずシステム制御部50は、メモリ52から撮像素子14の画素ピッチ情報と最終出力画像サイズ情報を取得する(ステップ801)。この2つの情報により、出力画像の最大像高の値が算出される。画素ピッチがP[mm]、最大出力サイズが(x,y)=(a,b)[pix(画素数)]の場合、提供される画像の最大像高Z[mm]は下記式(1)で算出される(ステップ802)。 Detailed processing in step 703 will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram showing a flowchart for calculating the maximum correction value according to the first embodiment of the present invention. First, the system control unit 50 acquires pixel pitch information and final output image size information of the image sensor 14 from the memory 52 (step 801). Based on these two pieces of information, the maximum image height value of the output image is calculated. When the pixel pitch is P [mm] and the maximum output size is (x, y) = (a, b) [pix (number of pixels)], the maximum image height Z [mm] of the provided image is expressed by the following formula (1) ) (Step 802).
ステップ802で算出した最大像高Zを用いてステップ702で算出した補正値を参照することにより、Gmaxを取得することができる。 By referring to the correction value calculated in step 702 using the maximum image height Z calculated in step 802, Gmax can be acquired.
次に、図7のステップ704において、撮影が行われた撮像システムにおける最大ゲイン情報Glimを取得する。この最大限情報Glimの取得の方法の一例を図9に示す。図9は、本発明の第1の実施形態にかかるシステムの最大補正値を算出する1例を表す図である。 Next, in step 704 in FIG. 7, the maximum gain information Glim in the imaging system in which the image is taken is acquired. An example of a method for obtaining the maximum information Glim is shown in FIG. FIG. 9 is a diagram illustrating an example of calculating the maximum correction value of the system according to the first embodiment of the present invention.
横軸は撮影時のISO感度、縦軸は各ISO感度における最大ゲインの値を示している。つまり比較的低感度であるISO i1までは最大ゲインg2が適用でき、比較的高感度であるi2は最大ゲインがg1しか適用できないことを示している。g2に関しては、ノイズが少ない状態で適用できる最大ゲインの値を入力し、g1はノイジーな画像に対しても、悪影響を与えない値を設定しておく。 The horizontal axis indicates the ISO sensitivity at the time of shooting, and the vertical axis indicates the value of the maximum gain at each ISO sensitivity. That is, the maximum gain g2 can be applied up to ISO i1 having a relatively low sensitivity, and i2 having a relatively high sensitivity indicates that only the maximum gain g1 can be applied. As for g2, the value of the maximum gain that can be applied in a state with little noise is input, and g1 is set to a value that does not adversely affect a noisy image.
このテーブルを事前にメモリ52に格納しておくことにより、撮影条件(ISO感度)に応じて最適な補正が可能となる。このテーブルは画像処理回路20の性能や、撮像素子14の特性に応じて変更することが好ましい。 By storing this table in the memory 52 in advance, optimal correction can be made according to the photographing conditions (ISO sensitivity). This table is preferably changed according to the performance of the image processing circuit 20 and the characteristics of the image sensor 14.
このようにして撮影条件におけるシステムの最大ゲインGlimを取得できる(ステップ704)。次にS703で算出したGmaxとS704で算出したGlimの比較を行う(ステップ705)。その結果Gmaxの方が小さい場合は、システムによる制約を受けずに補正が可能となるため、ステップ702で算出した補正値で補正を行うことが可能になる(ステップ706)。一方Gmaxの方が大きい場合は、そのままの値で補正してしまうと、図3(c)のような画像が出力されてしまうため、補正割合を変化させて補正値を作成する必要がある。 In this way, the maximum gain Glim of the system under the photographing conditions can be acquired (step 704). Next, Gmax calculated in S703 and Glim calculated in S704 are compared (step 705). As a result, when Gmax is smaller, correction can be performed without being restricted by the system, so that correction can be performed using the correction value calculated in step 702 (step 706). On the other hand, when Gmax is larger, if correction is performed with the value as it is, an image as shown in FIG. 3C is output, and thus it is necessary to create a correction value by changing the correction ratio.
その様子について図10を用いて説明する。図10は、本発明の第1の実施形態にかかる算出された補正値の結果の一例を示す図である。図10(a)はステップ705においてGmaxの方が大きいと判定された時の補正値の一例である。この補正値をシステムの最大ゲインGlimに収まるように修正する必要があり、かつ図4のような不自然な補正値を算出することは避けなければいけない。そのためには図10(b)の実線(1002)のような補正値を適用する必要がある。元の補正値(1001)を像高xの関数F(x)とすると、算出する補正の関数G(x)(1002)は下記の式(2)で算出することができる(S707)。 This will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the result of the calculated correction value according to the first embodiment of the present invention. FIG. 10A is an example of a correction value when it is determined in step 705 that Gmax is larger. It is necessary to correct this correction value so as to be within the maximum gain Glim of the system, and it is necessary to avoid calculating an unnatural correction value as shown in FIG. For this purpose, it is necessary to apply a correction value as shown by a solid line (1002) in FIG. If the original correction value (1001) is a function F (x) of the image height x, the correction function G (x) (1002) to be calculated can be calculated by the following equation (2) (S707).
この式(2)から求められる補正値で補正する(ステップ707)ことにより、図3(c)のような不自然な画像を生成することなく、図11に示すようにシステムの実力に応じた自然な補正が適用できる。また、Gmaxの方がGlimとよりも大きい場合にのみ補正値の低減を行うので、一律に補正割合を低減する方法に比べて、Glimに達しない撮影条件においては従来通りの最適な補正を適用することができる。 By correcting with the correction value obtained from this equation (2) (step 707), it is possible to generate an unnatural image as shown in FIG. Natural corrections can be applied. In addition, since the correction value is reduced only when Gmax is larger than Glim, the conventional optimum correction is applied to the shooting conditions that do not reach Glim, compared to the method of uniformly reducing the correction ratio. can do.
(第2の実施形態)
以下、本発明の第2の実施形態にかかる撮像装置について説明する。第2の実施形態では歪曲収差を例に説明を行うが、上記第1の実施形態に対して重複または相当する部分については、図および符号を流用して説明を行う。
(Second Embodiment)
The imaging apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described below. In the second embodiment, distortion will be described as an example. However, portions overlapping or corresponding to those in the first embodiment will be described with reference to the drawings and symbols.
歪曲収差の場合、歪み量が大きくなればなる程、歪みを補正するために補正対象画素から遠くはなれた画素を参照する必要が出てくる。そのため、画像処理回路20としては補正処理時に十分に広い範囲をワークメモリにおいて処理しなければならず、回路規模が増大してしまう。また歪み量が大きくなればなるほど、歪補正後の画像は解像感が劣化してしまう問題がある。 In the case of distortion, as the amount of distortion increases, it becomes necessary to refer to a pixel far from the correction target pixel in order to correct the distortion. For this reason, the image processing circuit 20 has to process a sufficiently wide range in the work memory during the correction processing, which increases the circuit scale. Further, there is a problem that as the amount of distortion increases, the resolution of the image after distortion correction deteriorates.
まず、ワークメモリを十分に確保できなかった場合にどのような現象が発生するかについて説明を行う。図12はあるレンズユニットの特定の条件下でのレンズユニットの歪曲収差補正の特性の一例を表した図である。横軸は像高を示しており、縦軸は各像高に応じた歪み量を示している。縦軸の値は、理想結像位置(歪曲収差がない場合)に対して、実際はどの程度歪んでいるかを示す比を表しており、1であれば歪みがない状態を示している。値が1よりも小さくなる場合は理想の結像位置に対して内側に歪んでいることを示しており、一般的に樽型の収差を表している。反対に値が1よりも大きくなる場合は理想の結像位置に対して外側に歪んでいることを示しており、一般的に糸巻き型の収差を表している。補正方法の一例としては、補正対象画像の像高を算出し、図12に示した補正値に従い、理想的に結像した場合の画素値に置き換えることにより、歪みを補正することが可能となる。このため、ハードウェア上のリアルタイム処理においては、参照先のデータを保持しておくために、補正値に応じてメモリにデータを一時保存して処理を行う必要がある。大きな歪曲収差を補正しようとすると、毎回補正のための参照領域をメモリに大量に確保しなければならず、これにより処理速度の低減やメモリの増加に伴うコストアップを伴ってしまう。つまり、撮像システムにおいて歪みの補正値の最大値は決定しておく必要がある。しかし、特にレンズユニット10が交換式の場合は、様々な特性のユニットが装着される可能性があり、中にはシステムの最大値を超える歪み量を持つものが存在する。 First, what kind of phenomenon will occur when work memory cannot be secured sufficiently will be described. FIG. 12 is a diagram illustrating an example of distortion correction characteristics of a lens unit under a specific condition of a certain lens unit. The horizontal axis indicates the image height, and the vertical axis indicates the amount of distortion corresponding to each image height. The value on the vertical axis represents a ratio indicating how much the image is actually distorted with respect to the ideal image formation position (in the case where there is no distortion). When the value is smaller than 1, it indicates that the image is distorted inward with respect to the ideal imaging position, and generally represents a barrel-shaped aberration. On the other hand, when the value is larger than 1, it indicates that the image is distorted outward with respect to the ideal image formation position, and generally represents a pincushion type aberration. As an example of the correction method, it is possible to correct the distortion by calculating the image height of the correction target image and replacing it with a pixel value in the case of ideal imaging according to the correction value shown in FIG. . For this reason, in real-time processing on hardware, it is necessary to perform processing by temporarily storing data in a memory in accordance with a correction value in order to retain reference destination data. If a large distortion is to be corrected, a large amount of reference area for correction must be secured in the memory each time, which results in a reduction in processing speed and an increase in cost due to an increase in memory. That is, it is necessary to determine the maximum distortion correction value in the imaging system. However, especially when the lens unit 10 is replaceable, units having various characteristics may be mounted, and some of them have a distortion amount exceeding the maximum value of the system.
このとき最大値を超える補正値をすべて最大値でクリップした場合にどのような画像になるかについて、図13と図14を用いて説明を行う。図13は、レンズユニットの歪曲収差補正の影響と補正結果の例を示す図であり、図14は、レンズユニットの歪曲収差補正の補正値が頭打ちとなった場合の補正値の例を示す図である。図13(a)は樽型の歪みがあるレンズユニットで長方形の被写体を撮影した場合の画像である。像高が高い程内側に歪んでおり樽の形状を示していることがわかる。図13(b)は補正を最大限行った場合の図である。歪んでいた長方形の被写体の歪みが解消されていることがわかる。図13(c)は撮像システムの制約により最大補正が掛からずクリップされた補正値で補正された場合の図を示している。このときの補正値のイメージとしては図14に示すように、ある値で打ち止めになっているような補正値である。つまり、頭打ちになった先は歪みが残存することになり、図13(c)の外周部に見えるように不自然な歪みとして画像に表れてしまうので好ましくない。 At this time, what kind of image is produced when all correction values exceeding the maximum value are clipped at the maximum value will be described with reference to FIGS. FIG. 13 is a diagram showing an example of the effect of correction of distortion aberration of the lens unit and an example of the correction result, and FIG. 14 is a diagram showing an example of correction value when the correction value of distortion aberration correction of the lens unit reaches a peak It is. FIG. 13A shows an image when a rectangular object is photographed with a lens unit having a barrel-shaped distortion. It can be seen that the higher the image height, the more the image is distorted inward, indicating the shape of the barrel. FIG. 13B is a diagram when correction is performed to the maximum. It can be seen that the distortion of the distorted rectangular object has been eliminated. FIG. 13C shows a diagram in the case where correction is performed with a clipped correction value without maximum correction due to restrictions of the imaging system. As an image of the correction value at this time, as shown in FIG. 14, the correction value is such that it is stopped at a certain value. That is, it is not preferable because the distortion remains at the tip of the peak and appears as an unnatural distortion in the image as seen in the outer peripheral portion of FIG.
一方、歪み量が大きくなってくると、システムの制約を受けずに補正を適用できたとしても補正後の画像が不自然な結果となることもある。その例について図15を用いて説明を行う。図15は、レンズユニットの歪曲補正の補正結果の一例を示す図である。 On the other hand, when the amount of distortion increases, even if the correction can be applied without being restricted by the system, the corrected image may have an unnatural result. The example will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a correction result of distortion correction of the lens unit.
図15(a)は樽型の歪みをもつレンズユニットで撮影したが画像であり、周辺に向かって歪んでいるのがわかる。一方、図15(b)は図15(a)に対して、歪曲収差補正を行った後の図である。このとき画面周辺部に移る被写体1501、1502の大きさを比較すると、画面上での大きさは被写体1502の方が大きく写っていることがわかる。これは、この領域においては拡大処理が施されたことと等価であり、解像感が劣化してしまう。一方で画面中心領域では通常補正がかからない(もしくは少ない)ため、解像感の劣化が少ない。つまり画面中心と周辺で解像感が大きく異なる不自然な画像が作成されてしまう。この傾向は補正値が大きくなればなるほど顕著に目立つ現象であり、この観点からも補正値を意図的に制限した方が良い場合がある。歪みを完全に補正したうえで、解像感の劣化を補償する方法としては、拡大処理の補間処理を高度な補間処理によって補間し、周波数特性を調整する方法が考えられる。もしくは、周辺部分にのみエッジ強調処理を行って解像感を補償する方法などが考えられるが、それぞれ専用の補正回路が必要となり、コストアップにつながってしまう。 FIG. 15A is an image taken with a lens unit having barrel-shaped distortion, and it can be seen that the image is distorted toward the periphery. On the other hand, FIG. 15B is a diagram after correcting distortion aberration with respect to FIG. When comparing the size of the subjects 1501 and 1502 moving to the periphery of the screen at this time, it can be seen that the size of the subject 1502 is larger on the screen. This is equivalent to the enlargement process being performed in this region, and the resolution is degraded. On the other hand, since normal correction is not applied (or little) in the center area of the screen, there is little deterioration in resolution. That is, an unnatural image with a great difference in resolution between the center and the periphery of the screen is created. This tendency is a phenomenon that becomes more noticeable as the correction value becomes larger. From this viewpoint, it may be better to intentionally limit the correction value. As a method for compensating for the degradation of the resolution after completely correcting the distortion, a method of adjusting the frequency characteristic by interpolating the interpolation process of the enlargement process by an advanced interpolation process is conceivable. Alternatively, a method of compensating the sense of resolution by performing edge emphasis processing only on the peripheral part is conceivable, but each requires a dedicated correction circuit, leading to an increase in cost.
上述のように、第1の実施形態で周辺光量補正について行った処理と同様に、歪曲収差補正についても、システムの特徴に応じて補正値を制御することが好ましい。基本的な処理の流れは図7と同様の方法が適用できる。ここでは第1の実施形態を基本とし、さらに応用的な処理を含めて図16を用いて説明を行う。図16は、本発明の第2の実施形態にかかる自走補正割合算出の処理の流れを示すフローチャートを示す図である。図16で説明する自動補正割合算出の処理は、歪曲収差補正に限らず、周辺光量補正にも適用することができる。 As described above, similarly to the processing performed for the peripheral light amount correction in the first embodiment, it is preferable to control the correction value for distortion aberration correction according to the characteristics of the system. The basic processing flow can be applied to the same method as in FIG. Here, the description will be made with reference to FIG. 16 based on the first embodiment and further including applied processing. FIG. 16 is a diagram illustrating a flowchart showing the flow of the self-running correction ratio calculation process according to the second embodiment of the present invention. The automatic correction ratio calculation processing described in FIG. 16 can be applied not only to distortion aberration correction but also to peripheral light amount correction.
図16では第1の実施形態で説明した図7の処理をより効率的に、さらに補正効果を最大に出せるような処理を追加している。そのために、予めレンズ特性情報記録部10cに事前に特定の情報を所持しておく必要がある。まずレンズ特性情報記録部10cに所持する補正情報の一例について図17を用いて説明する。図17は、本発明の第2の実施形態にかかるレンズ特性情報のファイル形式の一例を示す図である。 In FIG. 16, the processing of FIG. 7 described in the first embodiment is added more efficiently, and processing that can maximize the correction effect is added. Therefore, it is necessary to have specific information in advance in the lens characteristic information recording unit 10c. First, an example of correction information possessed by the lens characteristic information recording unit 10c will be described with reference to FIG. FIG. 17 is a diagram showing an example of a file format of lens characteristic information according to the second embodiment of the present invention.
図17はレンズ特性情報記録部10cに記録されているレンズユニットの補正情報の一例を示した図になっている。この情報はレンズユニットごとに所持する必要がある。交換不可のレンズユニットを持つ撮像装置の場合は、撮像装置内のメモリに所持しておけば良いが、交換式のレンズユニットの場合は、レンズユニット内に所持することが好ましい。レンズユニット内に所持していれば、レンズユニットが撮像装置に情報を送信できるので撮像装置側にすべてのレンズユニットの補正情報を所持しなくて済む利点がある。 FIG. 17 shows an example of lens unit correction information recorded in the lens characteristic information recording unit 10c. This information must be possessed for each lens unit. In the case of an imaging device having a non-exchangeable lens unit, it may be held in a memory in the imaging device, but in the case of an exchangeable lens unit, it is preferably held in the lens unit. If the lens unit is held in the lens unit, the lens unit can transmit information to the image pickup apparatus, so that there is an advantage that it is not necessary to have correction information for all the lens units on the image pickup apparatus side.
メモリには、レンズユニットごとのヘッダ情報である補正データヘッダ情報1701、周辺光量補正データ1702、および歪曲収差補正データ1703がそれぞれの領域に記録されている。これらの情報は理想的には、全ての焦点距離や撮影距離、絞り値に対応した補正データを所持することが好ましいが、メモリの容量や補正情報の特性に合わせて削減することも可能である。ここではレンズユニットの光学特性に応じて補正値を記録しておき、この領域に記載の補正値を用いて補正すれば、周辺光量および歪曲収差が完全に補正されるような値を記録することが望ましい。 In the memory, correction data header information 1701, which is header information for each lens unit, peripheral light amount correction data 1702, and distortion aberration correction data 1703 are recorded in respective areas. Ideally, these pieces of information should have correction data corresponding to all focal lengths, shooting distances, and aperture values, but can be reduced in accordance with the capacity of the memory and the characteristics of the correction information. . Here, a correction value is recorded in accordance with the optical characteristics of the lens unit, and if correction is made using the correction value described in this area, a value that completely corrects the peripheral light amount and distortion is recorded. Is desirable.
次に補正データヘッダ情報1701の詳細について説明する。この補正データヘッダ情報1701は、レンズユニットの識別情報であるレンズID情報1704や周辺光量補正参照データ1705、および歪曲収差補正参照データ1706を所持している。周辺光量補正参照データ1705は、周辺光量データサイズ1707、補正データの先頭アドレスへのオフセット量を示す周辺光量データオフセット1708を含む。また、周辺光量補正参照データ1705は、低減処理が必要かどうかの判定フラグである周辺光量低減判定フラグ1709、後述する低減処理の判定に用いる周辺光量低減判定像高情報1710を含む。歪曲収差補正参照データ1706は、歪曲収差データサイズ17011、補正データの先頭アドレスへのオフセット量を示す歪曲収差データオフセット1712を含む。また、歪曲収差補正参照データ1706は、低減処理が必要かどうかの判定フラグである歪曲収差低減判定フラグ1713、後述する低減処理の判定に用いる歪曲収差低減判定像高情報1714を含む。 Next, details of the correction data header information 1701 will be described. The correction data header information 1701 possesses lens ID information 1704 that is lens unit identification information, peripheral light amount correction reference data 1705, and distortion aberration correction reference data 1706. The peripheral light amount correction reference data 1705 includes a peripheral light amount data size 1707 and a peripheral light amount data offset 1708 indicating an offset amount to the head address of the correction data. The peripheral light amount correction reference data 1705 includes a peripheral light amount reduction determination flag 1709 that is a determination flag indicating whether or not reduction processing is necessary, and peripheral light amount reduction determination image height information 1710 used for determination of reduction processing described later. The distortion aberration correction reference data 1706 includes a distortion aberration data size 17011 and a distortion aberration data offset 1712 indicating an offset amount to the start address of the correction data. The distortion aberration correction reference data 1706 includes a distortion aberration reduction determination flag 1713 that is a determination flag for determining whether reduction processing is necessary, and distortion aberration reduction determination image height information 1714 that is used for determination of reduction processing described later.
レンズ特性情報記録部10cに上述のファイル構成を持つ補正データを持った場合の処理の説明について、図16を用いて説明を行う。基本的な構成は第1の実施形態1において図7を用いて説明したものと同じなので、差分について重点的に説明する。 The processing when the lens characteristic information recording unit 10c has the correction data having the above-described file configuration will be described with reference to FIG. Since the basic configuration is the same as that described with reference to FIG. 7 in the first embodiment, differences will be mainly described.
まず、撮影条件を取得(ステップ1601)し、補正値を取得(ステップ1602)する処理は、それぞれステップ701、ステップ702と共通の処理で良い。次にレンズ特性情報記録部10cに記録された低減処理判定フラグ(歪曲収差補正の場合、歪曲収差低減判定フラグ1713)を参照する。フラグが立っていなければ、低減処理を行わずにステップ1602で算出した補正値で補正を行う(ステップ1603)。これにより、不要な演算を回避することができる。次にステップ1605において所定像高の最大補正値Gmaxを算出する。 First, the process of acquiring the shooting conditions (step 1601) and acquiring the correction value (step 1602) may be the same process as step 701 and step 702, respectively. Next, a reduction process determination flag (in the case of distortion aberration correction, distortion aberration reduction determination flag 1713) recorded in the lens characteristic information recording unit 10c is referred to. If the flag is not set, correction is performed using the correction value calculated in step 1602 without performing reduction processing (step 1603). Thereby, an unnecessary calculation can be avoided. In step 1605, a maximum correction value Gmax for a predetermined image height is calculated.
この所定像高の最大補正値Gmaxの算出方法について図18を用いて説明を行う。図18は、本発明の第2の実施形態にかかる最大補正値を算出するためのフローチャートを示す図である。まずステップ801と同様に撮像素子の画素ピッチ情報、最終出力サイズを取得する(ステップ1801)。次にレンズ特性情報記録部10cに記録された判定像高情報(歪曲収差補正の場合、歪曲収差低減判定像高情報1714)を取得する(ステップ1802)。ここに記録する値は、撮影時に補正値がクリップされる場合に、どの像高までクリップされないようにするかを予め入力しておくための値である。次にステップ1802で取得した情報をもとにステップ1803において最大補正値を算出する。 A method for calculating the maximum correction value Gmax for the predetermined image height will be described with reference to FIG. FIG. 18 is a diagram illustrating a flowchart for calculating the maximum correction value according to the second embodiment of the present invention. First, similarly to step 801, the pixel pitch information and final output size of the image sensor are acquired (step 1801). Next, determination image height information (in the case of distortion aberration correction, distortion aberration reduction determination image height information 1714) recorded in the lens characteristic information recording unit 10c is acquired (step 1802). The value to be recorded here is a value for inputting in advance which image height is not clipped when the correction value is clipped at the time of shooting. Next, a maximum correction value is calculated in step 1803 based on the information acquired in step 1802.
このステップ1803における最大補正値の算出過程について図19を用いて説明する。図19は、本発明の第2の実施形態にかかる最大補正値を算出する方法を示す図である。実線1901はステップ1602で算出された補正値を示している。ステップ1801で算出された最大像高をDとする。また、ステップ1802で取得した判定像高情報をαとすると、Gmaxは像高αDにおける歪率として求めることができる。 The process of calculating the maximum correction value in step 1803 will be described with reference to FIG. FIG. 19 is a diagram illustrating a method for calculating the maximum correction value according to the second embodiment of the present invention. A solid line 1901 indicates the correction value calculated in step 1602. Let D be the maximum image height calculated in step 1801. Further, if the determination image height information acquired in step 1802 is α, Gmax can be obtained as a distortion rate at the image height αD.
次にステップ704と同様にシステムの最大補正値Glimを算出する(ステップ1606)。第1の実施形態においてシステムの最大補正値は、図9を用いてISO感度毎に変化させることを記載したが、歪曲収差補正の場合はISO感度によって画質面での変化は少ないので一律の値を所持しておいても良い。 Next, as in step 704, the maximum correction value Glim of the system is calculated (step 1606). In the first embodiment, it has been described that the maximum correction value of the system is changed for each ISO sensitivity with reference to FIG. 9, but in the case of distortion aberration correction, since the change in image quality is small depending on the ISO sensitivity, it is a uniform value. You may keep it.
次にステップ1605で算出したGmaxとステップ1606で算出したGlimを比較する(ステップ1607)。Gmaxの方が補正値が少ない場合は、低減処理を行う必要がないのでステップ1602で算出した補正値で補正を行う(ステップ1604)。一方、補正値が大きい場合は判定像高がGlimに収まるような補正割合R(ステップ1608)を算出する。Rの算出方法は式(2)と同じで良い。このようにして算出した補正割合で補正する(ステップ1609)ことにより、第1の実施形態のように最大像高で割合を決定する場合と比べて、補正効果を出すことができる。その様子を図20で説明をする。 Next, Gmax calculated in step 1605 is compared with Glim calculated in step 1606 (step 1607). If Gmax has a smaller correction value, it is not necessary to perform a reduction process, and correction is performed using the correction value calculated in step 1602 (step 1604). On the other hand, when the correction value is large, a correction ratio R (step 1608) is calculated so that the determination image height falls within Glim. The calculation method of R may be the same as the equation (2). By correcting with the correction ratio calculated in this way (step 1609), a correction effect can be obtained as compared with the case of determining the ratio with the maximum image height as in the first embodiment. This will be described with reference to FIG.
図20は、本発明の第2の実施形態にかかる算出された補正値の結果の一例を示す図である。点線2001はステップ1602から算出した、収差を完全に補正する場合の補正値を表しており、システムの最大補正値Glimを超えた場合の条件のものでる。一方、点線2002は第1の実施形態で示したように最大像高での補正値がGlimを超えないように補正割合を低減した場合の補正値である。最大像高DでGlimの補正値になっていることがわかる。実線2003が本実施形のアルゴリズムで処理した結果となっている。所定の像高αDでシステムの最大補正値Glimに達している。だが、点線2002よりは補正効果が見える補正値になっていることがわかる。ここだαをあまり小さく設定しすぎると、図3(c)や図13(c)で示したようになってしまうので、レンズ特性情報記録部にαの値を入力する際には十分注意した行う必要がある。 FIG. 20 is a diagram illustrating an example of the result of the calculated correction value according to the second embodiment of the present invention. A dotted line 2001 represents a correction value calculated from step 1602 when the aberration is completely corrected, and is a condition when the maximum correction value Glim of the system is exceeded. On the other hand, a dotted line 2002 is a correction value when the correction ratio is reduced so that the correction value at the maximum image height does not exceed Glim as shown in the first embodiment. It can be seen that the correction value of Glim is obtained at the maximum image height D. A solid line 2003 is the result of processing by the algorithm of this embodiment. The maximum correction value Glim of the system is reached at a predetermined image height αD. However, it can be seen from the dotted line 2002 that the correction value shows the correction effect. Here, if α is set too small, it becomes as shown in FIG. 3C or FIG. 13C. Therefore, when the value of α is input to the lens characteristic information recording section, care should be taken. There is a need.
最後に第1の実施形態や第2の実施形態で撮影された画像を後処理で、再処理する場合について説明する。第1の実施形態1や第2の実施形態の手法で撮影を行った場合、撮像装置の制約により十分な補正が適用されないケースが発生する。しかし、ユーザの中には多少の画像破たんがあっても、レンズユニット光学劣化補正処理を十分に行いたいと思うケースもある。 Finally, a case will be described in which an image captured in the first embodiment or the second embodiment is reprocessed by post-processing. When photographing is performed by the method of the first embodiment or the second embodiment, there may be a case where sufficient correction is not applied due to restrictions of the imaging device. However, there are cases where some users want to sufficiently perform lens unit optical deterioration correction processing even if there is some image corruption.
そのようなユーザは、画像処理前の画像(前述のDRAW画像)を記録しておくことにより、撮影の後PCなどの外部のアプリケーションなどを用いて補正することこができる。そのアプリケーションのユーザーインターフェースの一例を図21に示す。 Such a user can record an image before image processing (the above-mentioned DRAW image) and correct it using an external application such as a PC after shooting. An example of the user interface of the application is shown in FIG.
図21において、アプリケーション上の画像表示領域2101は、ユーザが選択したフォルダ内にある画像を表示する領域である。光学補正適用選択領域2102は、ユーザが表示された画像に光学補正を適用するかしないかを補正処理ごとに設定できるようにするための表示を行う領域である。具体的には、「適用」と記載された横のチェックボックスにチェックを入れると該当光学補正が適用されたという意味になる。また、ユーザが選択している画像に対して、アプリケーション上での処理が完了した後にOKボタン2103を押下することにより設定した条件で処理された画像を新たに記録することができる。 In FIG. 21, an image display area 2101 on the application is an area for displaying images in the folder selected by the user. The optical correction application selection area 2102 is an area for performing display for enabling the user to set for each correction process whether or not to apply optical correction to the displayed image. Specifically, checking the horizontal check box labeled “Apply” means that the corresponding optical correction has been applied. Further, for an image selected by the user, it is possible to newly record an image processed under the conditions set by pressing the OK button 2103 after the processing on the application is completed.
特に、前述のRAW画像は、撮影後にユーザがPC等で後処理することによって、一般的な画像ファイル(JPEGやBMP)に変換される。このRAW画像をアプリケーションで処理する場合、ユーザが画像を編集する前に最初に表示する画像は、カメラ本体の撮影時の設定に変換してから表示することが望ましい。つまり、RAW画像の撮影時に光学補正が適用される設定であった場合、最初に表示する画像に対しては光学補正が適用されることが期待される。ただし、RAW画像は画像処理前のデータであるため、アプリケーション側で画像を表示する際に光学補正を適用する必要がある。 In particular, the above-described RAW image is converted into a general image file (JPEG or BMP) by post-processing by a user using a PC or the like after shooting. When this RAW image is processed by an application, it is desirable to display the image that is first displayed before the user edits the image after converting it to the setting at the time of shooting of the camera body. In other words, when the setting is such that optical correction is applied when a RAW image is captured, it is expected that the optical correction is applied to an image to be displayed first. However, since the RAW image is data before image processing, it is necessary to apply optical correction when displaying the image on the application side.
ここで撮影時において、システムの制約がなく所望の補正ができる場合は図21に示したようなインターフェース(適用チェックボックスによるON/OFF)で良い。しかしながら、本発明のようにシステムに制約があり、十分な補正が撮影時に適用できない場合、図21のようなインターフェースでは、十分な補正を適用したいユーザの期待に添えることができない。 Here, in the case of shooting, if the desired correction can be performed without system restrictions, an interface as shown in FIG. 21 (ON / OFF by an application check box) may be used. However, when the system is limited as in the present invention and sufficient correction cannot be applied at the time of shooting, the interface as shown in FIG. 21 cannot meet the expectation of the user who wants to apply sufficient correction.
一般的にPC上で動作するアプリケーションにおいては、撮像装置のような制約を受けにくい。そのため図21のようなインターフェースでは、本来ならば十分な補正が実現できるのだが実行する手段がないという問題がある。さらにどの画像が本実施形のアルゴルが適用され補正効果が落ちているのかがユーザからわかりにくいため、補正効果を低減して補正した結果をユーザが確認できるユーザーインターフェースにすることが好ましい。 In general, an application that operates on a PC is not easily restricted by an imaging device. For this reason, the interface as shown in FIG. 21 has a problem that there is no means to execute it, although sufficient correction can be realized. Further, since it is difficult for the user to know which image is applied with the algorithm of the present embodiment and the correction effect is reduced, it is preferable to provide a user interface that allows the user to check the corrected result by reducing the correction effect.
そこで画像ファイルに本発明のアルゴリズムが適用された否かの判定フラグを記録しておき、その値をアプリケーション側で読み取り、適用されていたとフラグに記載されていた場合に、図22のようなインターフェースに変更することが好ましい。基本的には光学補正適用選択領域2201の変更になる。ユーザが本発明により補正割合を低減された状態で撮影された画像を選択した場合、チェックボックスではなくスライダ2202やスライダ2203のような形式で表示させる。撮影された画像を初めて開く場合は、撮影時に補正を行った補正割合をファイルに記録しておき、その値を表示させる。例えば、Gmaxの値を100としてスライダの右端に相当するものとし、Gmaxに対するGlimの値を0から100の間の数値で表現する。例えば、Gmaxが10倍のゲインであった場合に、Glimが5倍のゲインであったのであれば、スライダは中間となる50の位置に表示されるようにすればよい。このようにすることにより、ユーザは撮影時に低減処理が掛かった否かを判断することができ、かつ、更なる補正をかけたいユーザは適用結果の画像を確認しながらスライダを調整することにより、所望の補正を適用することができる。 Therefore, when a determination flag indicating whether or not the algorithm of the present invention has been applied is recorded in the image file, and the value is read by the application side and described as being applied, the interface shown in FIG. It is preferable to change to. Basically, the optical correction application selection area 2201 is changed. When the user selects an image shot with the correction ratio reduced according to the present invention, the image is displayed in a format such as the slider 2202 or the slider 2203 instead of the check box. When a captured image is opened for the first time, the correction ratio corrected at the time of shooting is recorded in a file and the value is displayed. For example, assuming that the value of Gmax is 100 and corresponds to the right end of the slider, the value of Glim with respect to Gmax is expressed by a numerical value between 0 and 100. For example, when Gmax is a gain of 10 times, if Glim is a gain of 5 times, the slider may be displayed at the middle 50 position. By doing in this way, the user can determine whether or not the reduction process has been applied at the time of shooting, and the user who wants to perform further correction adjusts the slider while confirming the image of the application result, A desired correction can be applied.
上記対応をすることにより、撮像システムとレンズユニットの組み合わせにおいて最適な補正を適用することが可能となり、さらに後処理によってユーザが任意に補正値を変更することができる。 By taking the above measures, it is possible to apply the optimum correction in the combination of the imaging system and the lens unit, and the user can arbitrarily change the correction value by post-processing.
(その他の実施例)
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
(Other examples)
The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiments to a system or apparatus via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or apparatus read and execute the program This process can be realized. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。 As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.
10 レンズユニット
10c レンズ特性情報記録部
15 レンズ状態情報取得部
20 画像処理回路
23 補正値算出部
50 システム制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Lens unit 10c Lens characteristic information recording part 15 Lens state information acquisition part 20 Image processing circuit 23 Correction value calculation part 50 System control part
Claims (11)
前記取得手段により取得した前記光学部材の状態と前記補正データに基づいて、前記光学部材の特性に起因する前記画像データの画質の低下を補正するための第1の補正値を、前記画像データの領域あるいは画素ごとに設定する第1の設定手段と、
前記取得手段により取得した前記補正データに所定のフラグが含まれており、かつ、前記領域あるいは画素ごとに求めた第1の補正値に、予め定められた補正値の最大値よりも大きい値が含まれている場合に、前記第1の補正値が前記最大値に達しない領域あるいは画素の第1の補正値も含めて、前記第1の設定手段で設定された第1の補正値を低減させて、前記画像データの領域あるいは画素ごとに第2の補正値を設定し、前記補正データに前記所定のフラグが含まれていない場合に、前記第2の補正値を設定するための処理を行わない第2の設定手段と、
前記第2の設定手段で前記第2の補正値が設定された場合に、前記第2の補正値を用いて前記画像データを補正し、前記第2の設定手段で前記第2の補正値が設定されない場合に、前記第1の補正値を用いて前記画像データを補正する補正手段を有することを特徴とする画像処理装置。 Information indicating the state of the optical member used when the imaging means generates image data, and acquisition means for acquiring correction data of the optical member ;
Based on the state of the optical member acquired by the acquisition unit and the correction data , a first correction value for correcting a decrease in image quality of the image data due to the characteristics of the optical member is set as the first correction value of the image data. First setting means for setting for each region or pixel;
The correction data acquired by the acquisition means includes a predetermined flag, and the first correction value obtained for each area or pixel has a value larger than a predetermined maximum correction value. If it is included, the first correction value set by the first setting means is reduced including the first correction value of the region or pixel where the first correction value does not reach the maximum value. Then, a second correction value is set for each area or pixel of the image data, and when the predetermined flag is not included in the correction data, a process for setting the second correction value is performed. A second setting means not to perform;
If the second correction value is set by the second setting means, the second of said image data corrected using the correction value, the second correction value by said second setting means An image processing apparatus comprising: a correction unit that corrects the image data using the first correction value when it is not set .
前記第2の設定手段は、前記第1の補正データと前記第2の補正データのそれぞれに対して、前記所定のフラグが含まれているかを判定することを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。The said 2nd setting means determines whether the said predetermined | prescribed flag is contained with respect to each of the said 1st correction data and the said 2nd correction data, The said 2nd setting means is characterized by the above-mentioned. Image processing device.
請求項1乃至7のいずれか1項に記載された画像処理装置を有することを特徴とする撮像装置。 The imaging means;
Imaging apparatus characterized by having an image processing apparatus according to any one of claims 1 to 7.
前記取得工程において取得した前記光学部材の状態と前記補正データに基づいて、前記光学部材の特性に起因する前記画像データの画質の低下を補正するための第1の補正値を、前記画像データの領域あるいは画素ごとに設定する第1の設定工程と、
前記取得工程において取得した前記補正データに所定のフラグが含まれており、かつ、前記領域あるいは画素ごとに求めた第1の補正値に、予め定められた補正値の最大値よりも大きい値が含まれている場合に、前記第1の補正値が前記最大値に達しない領域あるいは画素の第1の補正値も含めて、前記第1の設定工程において設定された第1の補正値を低減させて、前記画像データの領域あるいは画素ごとに第2の補正値を設定し、前記補正データに前記所定のフラグが含まれていない場合に、前記第2の補正値を設定するための処理を行わない第2の設定工程と、
前記第2の設定工程において前記第2の補正値が設定された場合に、前記第2の補正値を用いて前記画像データを補正し、前記第2の設定工程において前記第2の補正値が設定されない場合に、前記第1の補正値を用いて前記画像データを補正する補正工程を有することを特徴とする画像処理方法。 Information indicating the state of the optical member used when the imaging means generates image data, and an acquisition step of acquiring correction data of the optical member ;
Based on the state of the optical member acquired in the acquisition step and the correction data , a first correction value for correcting a decrease in image quality of the image data due to the characteristics of the optical member is obtained. A first setting step for setting for each region or pixel;
The correction data acquired in the acquisition step includes a predetermined flag, and the first correction value obtained for each area or pixel has a value larger than a predetermined maximum correction value. If it is included, the first correction value set in the first setting step is reduced including the first correction value of the region or pixel where the first correction value does not reach the maximum value. Then, a second correction value is set for each area or pixel of the image data, and when the predetermined flag is not included in the correction data, a process for setting the second correction value is performed. A second setting step not to be performed ;
If the second correction value is set in the second setting step, the second said image data corrected using the correction value, the second correction value in the second setting step is An image processing method comprising: a correction step of correcting the image data using the first correction value when not set .
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