JP2004013431A - 画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム、および、画像処理プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム、および、画像処理プログラムを記録した記録媒体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004013431A JP2004013431A JP2002164684A JP2002164684A JP2004013431A JP 2004013431 A JP2004013431 A JP 2004013431A JP 2002164684 A JP2002164684 A JP 2002164684A JP 2002164684 A JP2002164684 A JP 2002164684A JP 2004013431 A JP2004013431 A JP 2004013431A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image data
- image
- pixel
- axis
- arc
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 120
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 124
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 claims description 28
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000004323 axial length Effects 0.000 claims description 6
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000004075 alteration Effects 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 41
- 241000226585 Antennaria plantaginifolia Species 0.000 description 29
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 23
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 11
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 7
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Image Processing (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
Abstract
【解決手段】補正前デジタル画像における歪んだ画像の画素が楕円の円弧(LM1、LM2、LM3)上に配列されているとした場合の楕円の式を求める第1演算手段を備える。前記楕円の式で表される円弧(LM1、LM2、LM3)が通過する画素の画像データ、または、該円弧が通過する画素の画像データと該円弧が通過する画素に隣接する画素の画像データとの双方の画像データを用いて、直線上の各画素の画像データを新たに作成する第2演算手段を備える。前記補正前デジタル画像の画像データを、前記第2演算手段で作成された画像データに置換する第3演算手段を備える。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、歪曲収差が生じるレンズを備えたカメラで画像を撮影しても、その撮像画像より得られるデジタル画像データに対して補正処理を行うことにより、上記歪曲収差の補正を行うことができる画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム、および、画像処理プログラムを記録した記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】
写真用のレンズを用いて撮影を行う場合、被写体の形状とレンズによる結像の形状とは、完全な相似形状となることが望ましい。しかしながら、レンズを介することにより、上記レンズによる結像の形状は、被写体の形状から歪んだ形状となる。この歪みによる像のずれは、一般に歪曲収差(ディストーション)と呼ばれている。
【0003】
上記歪曲収差の発生は、レンズ中心を通る主光線の屈折異常に起因する。また、上記歪曲収差による像のゆがみは、レンズの光軸から離れるほど大きくなる。それゆえ、被写体の中心から任意の距離aおよびbの同芯円の部分の画像が、例えばフィルム上において、それぞれフィルムの中心から距離a1およびb1の同芯円の部分に形成される場合、以下の式(1)で示される関係が成立せず、式(2)または式(3)で示される関係が成立することになる。ただし、a<bとする。
【0004】
【数1】
【0005】
【数2】
【0006】
【数3】
【0007】
ここで、上記式(2)の関係を満たせば、フィルム上の結像は、樽型に歪曲した形状に、式(3)の関係を満たせば、糸巻型に歪曲した形状になる。なお、上記式(1)の関係が満たされていれば、被写体の形状とレンズによる結像の形状とは相似形状となる。
【0008】
上記の歪曲を補正する方法としては、複数のレンズを組み合わせて、前方のレンズ群で生じた歪曲を後方のレンズ群により打ち消す方法がある。しかし、レンズ付フィルムユニットや安価なカメラでは、光学系を構成するレンズが1枚若しくは2枚と少ないため、上記の複数のレンズを組み合わせる方法は好適ではない。
【0009】
一方、近年、撮影後のフィルムからCCD(charge coupled device)等によりデジタル画像データを取得し、このデジタル画像データに基づいて印画紙に画像をプリントするデジタル露光方式のプリンタが実用化されている。ここで、上記デジタル画像データに画像処理を施すことにより、上記歪曲収差を補正することが可能である。
【0010】
このような画像処理の方法として、球状補正という方法が、「電子情報通信学会論文誌 D−II Vol. J84−D−II No.2 pp417−419 2001年2月」に開示されている。また、特開平10−319517号公報には、フィルムの製造工程において、複数の縦線と横線とを描いた基準画像を未露光のフィルムの先頭部等に写し込み、この写し込まれた画像を基に歪曲補正を行う技術が開示されている。さらに、特開平11−331543号公報には、モニタに写し出された画像を見て、オペレータが補正レベルを決定する記載がされている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、予めフィルムをカールさせて歪曲収差を軽減させているレンズ付フィルムユニットでは、フィルムの縦方向と横方向との歪曲度合が異なるため、上記球状補正では適正な歪曲補正を行えない場合がある。また、上記特開平10−319517号公報では、基準画像を未露光のフィルムの先頭部等に写し込む処理が、別途必要となる。さらに、特開平10−319517号公報の技術は、レンズ付フィルムユニットにしか適応できず、これ以外の安価なカメラには適応できない。
【0012】
また、特開平10−319517号公報および特開平11−331543号公報には、具体的な歪曲補正の方法は開示されていない。
【0013】
本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、上記歪曲収差の特性を考慮して、画像の歪曲収差を精度よく補正できる画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム、および、画像処理プログラムを記録した記録媒体を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像処理装置は、上記の課題を解決するために、写真フィルムから読み込んだ歪曲収差を有する補正前デジタル画像を、歪曲収差のない補正後デジタル画像に補正する画像処理装置において、前記補正前デジタル画像における歪んだ画像の画素が楕円の円弧上に配列されているとした場合の楕円の式を求める第1演算手段と、前記楕円の式で表される円弧が通過する画素の画像データ、または、該円弧が通過する画素の画像データと該円弧が通過する画素に隣接する画素の画像データとの双方の画像データを用いて、直線上の各画素の画像データを新たに作成する第2演算手段と、前記補正前デジタル画像の画像データを、前記第2演算手段で作成された画像データに置換する第3演算手段とを備えていることを特徴としている。
【0015】
上記の発明によれば、上記第1演算手段により、前記補正前デジタル画像における歪んだ画像の画素が楕円の円弧上に配列されているとした場合に、その円弧を含む楕円の楕円式を求める。つまり、画像の歪曲状態を、楕円の式を用いて表す。また、上記第2演算手段により、前記楕円の式で表される円弧が通過する画素の画像データ、または、該円弧が通過する画素の画像データと該円弧が通過する画素に隣接する画素の画像データとの双方の画像データを用いて、直線上の各画素の画像データを新たに作成する。すなわち、歪んだ画像を基に、歪のない画像を作成する。さらに、上記第3演算手段により、前記補正前デジタル画像の画像データを、前記第2演算手段で作成された画像データにより置換する。つまり、補正前デジタル画像の画像データを、新たに作成された歪のない画像データで上書きする。
【0016】
したがって、歪曲収差の特性を考慮しつつ、画像の歪曲収差を精度よく補正できる画像処理装置を提供することが可能となる。
【0017】
また、本発明の画像処理装置は、上記の画像処理装置において、レンズの光軸上の点であって画像の歪が生じていない点を歪曲原点とし、この歪曲原点と前記楕円の中心とを結ぶ軸を第1軸とした場合、前記第2演算手段で作成される直線上の各画素の画像データは、それぞれ第1軸からの各画素までの距離が同じとなる、円弧が通過する画素の画像データ、または、該円弧が通過する画素の画像データと該円弧が通過する画素に隣接する画素の画像データとの双方の画像データにより作成されることを特徴としている。
【0018】
上記の発明によれば、新たに作成された直線上の各画素の画像データは、それぞれ、第1軸から等距離にある、円弧が通過する画素の画像データ、または、該円弧が通過する画素の画像データと該円弧が通過する画素に隣接する画素の画像データとの双方の画像データにより作成される。つまり、第1軸から等距離にある画素の画像データにより直線上の各画素の画像データが作成される。
【0019】
したがって、上記円弧に沿った方向における画素の画像データの配列順と、新たに作成された直線上の画素における画像データの配列順とを同一にした状態にて、新たな直線上の各画素の画像データを作成することができる。
【0020】
また、本発明の画像処理装置は、上記の画像処理装置において、前記第1演算手段は、共に中心が前記第1軸上にある複数の楕円であって、かつ、前記歪曲原点を通り前記第1軸に垂直となる軸を第2軸とした場合に、前記第2軸に平行な第1楕円軸の軸長が互いに同じであって、各楕円の中心が前記第2軸に近いほど、前記第1楕円軸に垂直をなす第2楕円軸の軸長が第1の一定割合づつ減少している複数の楕円の式を求める手段であることを特徴としている。
【0021】
上記の発明によれば、上記第1演算手段により求められる楕円の式においては、各楕円の中心が第1軸上にあって、かつ、中心が第2軸に近い楕円ほど、第1楕円軸長に対する第2楕円軸長の割合が小さくなる。つまり、上記楕円の各円弧の曲がり度合(曲率)が小さくなる。
【0022】
一方、補正前デジタル画像においても、第2軸から離れるにつれ画像の歪曲は大きくなり、上記第2軸に近づくにつれ画像の歪曲は小さくなる。
【0023】
したがって、デジタル画像の歪曲状態と楕円の円弧形状とを、互いに非常に近い形状とすることが可能となる。それゆえ、この複数の楕円の円弧上における各画像データを用いて歪曲補正を行うことにより、画像全体にわたり歪曲収差を精度よく補正することができる。
【0024】
また、本発明の画像処理装置は、上記の画像処理装置において、前記第2演算手段は、前記第2軸からの距離が前記複数の楕円の円弧毎にそれぞれ円弧の配列順に従い一定距離づつ異なる、前記第2軸に平行となる直線上の各画素の画像データを新たに作成する手段であることを特徴としている。
【0025】
上記の発明によれば、第2軸から上記画像データが作成される直線までの距離は、各円弧の配列順に従い、それぞれの直線で一定距離づつ異なっている。
【0026】
したがって、補正前デジタル画像における画像領域全体に対して、新たな直線上の各画素の画像データを作成することが可能となる。
【0027】
また、本発明の画像処理装置は、上記の画像処理装置において、前記円弧が通過する画素に隣接する画素は、前記第2演算手段では第1軸に沿った方向に隣接する画素であることを特徴としている。
【0028】
上記の発明によれば、前記円弧が通過する画素に隣接する画素は、前記第1軸に沿った方向に隣接する画素である。
【0029】
したがって、第1軸方向の歪曲を補正するに際して、互いに隣接する2つの画素の画像データから上記直線上の画像データを作成することができ、精度の高い歪曲収差の補正が可能となる。
【0030】
また、本発明の画像処理装置は、上記の画像処理装置において、前記第3演算手段で画像処理されたデジタル画像の画素が、中心が前記第2軸上にある楕円の円弧上に配列されているとした場合の楕円の式を求める第4演算手段と、前記楕円の式で表される円弧が通過する画素の画像データ、または、該円弧が通過する画素の画像データと該円弧が通過する画素に隣接する画素の画像データとの双方の画像データを用いて、直線上の各画素の画像データを新たに作成する第5演算手段と、前記第3演算手段で画像処理されたデジタル画像の画像データを、前記第5演算手段で作成された画像データに置換する第6演算手段とを備えていることを特徴としている。
【0031】
上記の発明によれば、第1軸に沿った画像の歪曲収差を補正した画像データを元にして、さらに、歪曲の中心を含み前記第1軸に垂直となる第2軸方向に沿った方向における画像の歪曲収差の補正を同様に行うことが可能となる。
【0032】
したがって、第1軸方向に生じている画像の歪曲収差の補正に加え、歪曲収差の特性を考慮しつつ、前記第1軸と垂直をなす第2軸方向に生じている画像の歪曲収差を精度よく補正でき、画像全体にわたり歪曲収差を良好に補正することが可能となる画像処理装置を提供することができる。
【0033】
また、本発明の画像処理装置は、上記の画像処理装置において、前記第5演算手段で作成される直線上の各画素の画像データは、それぞれ第2軸からの各画素までの距離が同じとなる、円弧が通過する画素の画像データ、または、該円弧が通過する画素の画像データと該円弧が通過する画素に隣接する画素の画像データとの双方の画像データにより作成されることを特徴としている。
【0034】
上記の発明によれば、新たに作成された直線上の各画素の画像データは、それぞれ、第2軸から等距離にある円弧が通過する画素の画像データ、または、該円弧が通過する画素の画像データと該円弧が通過する画素に隣接する画素の画像データとの双方の画像データにより作成される。つまり、第2軸から等距離にある画素の画像データにより直線上の各画素の画像データが作成される。
【0035】
したがって、上記円弧に沿った方向における画素の画像データの配列順と、新たに作成された直線上の各画素における画像データの配列順とを同一にした状態にて、新たな直線上の各画素の画像データを作成することができる。
【0036】
また、本発明の画像処理装置は、上記の画像処理装置において、前記第4演算手段は、共に中心が前記第2軸上にある複数の楕円であって、かつ、前記第1軸に平行な第3楕円軸の軸長が互いに同じであって、各楕円の中心が前記第1軸に近いほど、前記第3楕円軸に垂直をなす第4楕円軸の軸長が第2の一定割合づつ減少している複数の楕円の式を求める手段であることを特徴としている。
【0037】
上記の発明によれば、上記第4演算手段により求められる楕円の式においては、各楕円の中心が第2軸上にあって、かつ、中心が第1軸に近い楕円ほど、第3楕円軸長に対する第4楕円軸長の割合が小さくなる。つまり、上記楕円の各円弧の曲がり度合(曲率)が小さくなる。
【0038】
一方、第3演算手段で画像処理されたデジタル画像においても、第1軸から離れるにつれ画像の歪曲は大きくなり、上記第1軸に近づくにつれ画像の歪曲は小さくなる。
【0039】
したがって、デジタル画像の歪曲状態と楕円の円弧形状とを、互いに非常に近い形状とすることが可能となる。それゆえ、この複数の楕円の円弧上における各画像データを用いて歪曲補正を行うことにより、画像全体にわたり歪曲収差を精度よく補正することができる。
【0040】
また、本発明の画像処理装置は、上記の画像処理装置において、前記第5演算手段は、前記第1軸からの距離が円弧毎にそれぞれ円弧の配列順に従い一定距離づつ異なる、前記第1軸に平行となる直線上の各画素の画像データを新たに作成する手段であることを特徴としている。
【0041】
上記の発明によれば、第1軸から上記画像データが作成される直線までの距離は、各円弧の配列順に従い、それぞれの直線で一定距離づつ異なっている。
【0042】
したがって、補正前デジタル画像における画像領域全体に対して、新たな直線上の各画素の画像データを作成することが可能となる。
【0043】
また、本発明の画像処理装置は、上記の画像処理装置において、前記円弧が通過する画素に隣接する画素は、前記第4演算手段では第2軸に沿った方向に隣接する画素であることを特徴としている。
【0044】
上記の発明によれば、前記円弧が通過する画素に隣接する画素は、前記第2軸に沿った方向に隣接する画素である。
【0045】
したがって、第2軸方向の歪曲を補正するに際して、互いに隣接する2つの画素の画像データから上記直線上の画像データを作成することができ、精度の高い歪曲収差の補正が可能となる。
【0046】
また、本発明の画像処理装置は、上記の画像処理装置において、補正前デジタル画像および/または前記第3演算手段で画像処理されたデジタル画像の画像領域を長方形の領域とした場合、前記楕円の式で表される楕円の1つは、少なくとも、前記長方形の頂点の1つを通り、かつ、前記頂点の隣に位置する他の頂点を楕円内に包含し、前記1つの楕円における円弧上の各画素の画像データにより、前記頂点と前記他の頂点とを結ぶ直線上の画像データが作成されることを特徴としている。
【0047】
上記の発明によれば、糸巻型の歪曲を生じている場合であって、補正前デジタル画像および/または前記第3演算手段で画像処理されたデジタル画像の歪曲を補正するにあたり、利用可能な画像領域のうち、最大となる画像領域を用いることができる。
【0048】
したがって、歪曲補正により置換され、つまり上書きされて消えてしまう画像領域を最小限とすることができ、効率のよい歪曲補正が可能となる。
【0049】
なお、他の頂点を楕円内に包含するとは、他の頂点が楕円上に位置する場合も含むものとする。
【0050】
また、本発明の画像処理装置は、上記の画像処理装置において、補正前デジタル画像および/または前記第3演算手段で画像処理されたデジタル画像の画像領域を長方形の領域とした場合、前記楕円の式で表される楕円の1つは、少なくとも、前記長方形の1辺と接し、かつ、前記1辺と垂直をなす他の2辺と交わり、前記1つの楕円における円弧上の各画素における画像データにより、前記1辺である直線上の画像データが作成されることを特徴としている。
【0051】
上記の発明によれば、樽型の歪曲を生じている場合であって、補正前デジタル画像および/または前記第3演算手段で画像処理されたデジタル画像の歪曲を補正するにあたり、利用可能な画像領域のうち、最大となる画像領域を用いることができる。
【0052】
したがって、歪曲補正により置換され、つまり上書きされて消えてしまう画像領域を最小限とすることができ、効率のよい歪曲補正が可能となる。
【0053】
本発明の画像処理装置は、上記の課題を解決するために、写真フィルムから読み込んだ歪曲収差を有する補正前デジタル画像を、歪曲収差のない補正後デジタル画像に補正する画像処理方法において、前記補正前デジタル画像における歪んだ画像の画素が楕円の円弧上に配列されているとした場合の楕円の式を求める第1演算ステップと、前記楕円の式で表される円弧が通過する画素の画像データ、または、該円弧が通過する画素の画像データと該円弧が通過する画素に隣接する画素の画像データとの双方の画像データを用いて、直線上の各画素の画像データを新たに作成する第2演算ステップと、前記補正前デジタル画像の画像データを、前記第2演算手段で作成された画像データに置換する第3演算ステップとを備えていることを特徴としている。
【0054】
上記の発明によれば、上記第1演算ステップにより、前記補正前デジタル画像における歪んだ画像の画素が楕円の円弧上に配列されているとした場合に、その円弧を含む楕円の楕円式を求める。つまり、画像の歪曲状態を、楕円の式を用いて表す。また、上記第2演算ステップにより、前記楕円の式で表される円弧が通過する画素の画像データ、または、該円弧が通過する画素の画像データと該円弧が通過する画素に隣接する画素の画像データとの双方の画像データを用いて、直線上の各画素の画像データを新たに作成する。すなわち、歪んだ画像を基に、歪のない画像を作成する。さらに、上記第3演算ステップにより、前記補正前デジタル画像の画像データを、前記第2演算ステップで作成された画像データにより置換する。つまり、補正前デジタル画像の画像データを、新たに作成された歪のない画像データにより上書きする。
【0055】
したがって、歪曲収差の特性を考慮しつつ、画像の歪曲収差を精度よく補正できる画像処理方法を提供することが可能となる。
【0056】
なお、上記記載の画像処理方法は、コンピュータに実行させるための画像処理プログラムとしても構わない。
【0057】
また、上記記載の画像処理プログラムをコンピュータに読み取り可能に記録してなることを特徴とする画像処理プログラムを記録した記録媒体に記録させても構わない。
【0058】
【発明の実施の形態】
本発明は、写真フィルムから取り込んだデジタル画像データ(以下、画像データと称する)について、カメラ用レンズによる歪曲収差の影響を除去するための画像処理に関するものである。したがって、本実施の形態では、上記画像データの処理および本発明が実行されるシステムについて説明したうえで、上記歪曲収差による影響を除去する処理を説明する。
【0059】
本発明の実施の一形態について図1〜図32、および、図34に基づいて説明すれば、以下のとおりである。図2は、本実施形態の画像出力システムの概略構成を示すブロック図である。上記画像出力システムは、フィルムスキャナ1と、画像処理装置2と、写真焼付装置3と、モニタ4とを備えた構成となっている。
【0060】
フィルムスキャナ1は、例えば、光源からの光を、写真フィルムに照射し、その透過光をCCD等で受光することにより、写真フィルムに記録された画像を読み取るブロックである。フィルムスキャナ1は、読み取った画像データを赤色成分、緑色成分、および青色成分ごとに画像処理装置2に出力する。
【0061】
画像処理装置2は、PC(Personal Computer)などによって構成されており、フィルムスキャナ1から送られた画像データに、種々の画像処理を施し、良質な画像データを写真焼付装置3に供給するブロックである。なお、本実施の形態に係る歪曲収差による影響を除去する処理は、画像処理装置2によって実行されるが、この処理の手順は後に詳述する。
【0062】
写真焼付装置(プリンタ)3は、上記画像処理装置2によって処理がなされた画像データに基づいて感光材料である印画紙を露光することにより、印画紙上に画像を焼き付けるためのブロックである。画像データに応じた光を印画紙に照射するヘッドとしては、画像データに応じて画素ごとに印画紙への照射光を変調できる光変調素子が用いられる。このような光変調素子としては、例えばPLZT露光ヘッド、DMD(デジタル・マイクロミラー・デバイス)、LCD(液晶表示装置)、LED(Light Emitting Diode)パネル、レーザー、FOCRT(FiberOptic Cathode Ray Tube)、CRT(Cathode Ray Tube)等が挙げられる。
【0063】
なお、写真焼付装置3は、写真フィルムのスキャニングと印画紙の露光とを両方行うことができるオートプリンタとして構成してもよい。この場合、画像出力システムを、画像の読み取りから焼付けまでを行うオートプリンタと、画像処理装置2とを接続した構成とすることにより、システムの簡素化を図ることができる。
【0064】
モニタ4は、スキャナ1から読み取られた画像、画像処理中の画像、画像処理がなされた画像、システムの動作状況等をオペレータに表示するためのものである。
【0065】
つぎに、画像処理装置2によって実行される、歪曲収差による影響を画像データから除去する処理について図1、図3から図32、および、図34に基づいて説明する。ここで、上記画像処理装置2は、様々な演算処理を行う手段を有しており、例えば、第1演算手段、第2演算手段、第3演算手段、第4演算手段、第5演算手段、第6演算手段等を含んでいる。
【0066】
上述したとおり、歪曲の形状としては、糸巻型の形状(図4参照)と樽型の形状(図22参照)とがある。まず、糸巻型の形状の歪曲収差を補正する方法について説明し、その次に、樽型の形状の歪曲収差を補正する方法について説明する。
【0067】
長方形の被写体E1E2E3E4は、図3に示すとおり、カメラ用レンズにより、例えば糸巻型の形状F1F2F3F4に歪むとする。ここで、糸巻型の形状F1F2F3F4のうち、フィルム上に写される画像の領域を領域G1G2G3G4とする。なお、説明の便宜上、上記長方形の被写体E1E2E3E4、糸巻型の形状F1F2F3F4、および、領域G1G2G3G4は、図3に示すとおり、x軸およびy軸に対して対称な形状とする。また、一般には、上記被写体E1E2E3E4はx軸およびy軸方向に歪むが、説明の便宜上、y軸方向にのみ画像の歪みが生じているものとして説明を行う。
【0068】
ここで、上記フィルムスキャナ1を用いて、上記領域G1G2G3G4の画像を読み込み、上記モニタ4に映しだす。ところで、上記領域G1G2G3G4内の画像は糸巻型に歪んでいるため、上記デジタル画像の画像も、図4に示すとおり、糸巻型に歪んでいる。そこで、本実施の形態においては、以下に示す補正方法を用いて上記糸巻型の歪曲収差を補正する。なお、このデジタル画像のサイズを、2A×2Bのサイズとする。また、説明の便宜上、上記デジタル画像がX軸(第2軸)およびY軸(第1軸)に対して対称となるXY座標系を設定している。さらに、レンズの光軸上の点であって画像の歪が生じていない点を歪曲原点Cとした場合、この歪曲原点Cは、図4では、X軸とY軸との交点である原点Oと一致している。
【0069】
まず、座標〔A,B〕を点Q、および座標〔−A,B〕を点Q’とする。そして、この点Qおよび点Q’に対応する、被写体E1E2E3E4中の画像点を、図5に示すとおり、点QE1および点QE2とする。点QE1および点QE2を結ぶ直線QE1QE2上の画像は、歪むことにより、図6に示すような、点Qおよび点Q’を端点とする弧LM1を形成する。そこで、オペレータ等が、上記画像処理装置2を用いて、上記弧LM1を含む楕円M1を作成する。この場合、上記楕円M1は、少なくとも、前記長方形の頂点の1つQと、前記頂点の隣に位置する他の頂点Q’とを通過している。
【0070】
ここで、この楕円M1を示す楕円式を、以下の式(4)のように定義する。ただし、上記楕円M1の座標系は、上記XY座標系とは異なるxy座標系としている。以下では、XY座標系を絶対座標系と、xy座標系を相対座標系と称する。また、以下の記載において、(x,y)と記載した場合には相対座標系における座標を、〔x,y〕と記載した場合には絶対座標系における座標を示すものとする。
【0071】
【数4】
【0072】
上記の楕円式中のa、bは、図7に示すとおり、半径rの円を考えた場合における、rに対する、各楕円軸長の半分の長さの割合を表すものである。つまり、a=b=1となる場合には、楕円M1は半径rの円となり、a=1、b=0とすると、楕円M1は潰れて直線となる。以下、上記a、bを楕円率と称する。また、説明の便宜上、rを楕円M1の半径と称する。
【0073】
次に、上記楕円率aの値を1に固定して、式(4)を変形すると、以下の式(5)となる。ただし、y≦0とする。また、上記楕円率aを固定しているため、楕円率bは、楕円M1の曲率を調整する変数となる。さらに、上記楕円率bの取り得る範囲は、歪曲補正強度をsとして、0≦b≦sとする。ただし、歪曲補正強度sの取り得る範囲は、0≦s≦1とする。
【0074】
【数5】
【0075】
また、上記楕円M1の半径rを、画像のX軸方向の画像サイズ、つまり2×Aのt倍とすると、上記式(5)は、以下の式(6)となる。ただし、−A≦xi≦Aとする。
【0076】
【数6】
【0077】
さらに、楕円率bを歪曲補正強度sとし、つまりb=sとし、図6で示すとおり、弧LM1上の画像データから、絶対座標系でY=Bなる直線QQ’上の画像データを新たに作成し、画像データの置換を行う。つまり、絶対座標系の座標〔Xi,B〕の部分を、相対座標系の座標(xi,yi)の画像データを用いて置換する。ここで、図8に示すとおり、糸巻型歪曲形状の画像中心をO〔0,0〕としているため、楕円M1の中心は、上記画像中心OからY軸の正方向に沿ったY軸上に位置している。つまり、絶対座標系のY軸と、相対座標系のy軸とは、互いに重なった位置関係にある。したがって、Xi=xiとでき、絶対座標系の座標〔Xi,B〕の部分を、相対座標系の座標(Xi,yi)の画像データを用いて、新たに作成することとする。ただし、xiおよびXiはともに整数とする。
【0078】
また、相対座標系の座標(Xi,yi)を絶対座標系の座標に変換したときの座標を、〔Xi,YYi〕とすると、座標〔Xi,YYi〕の画像データを用いて、上記座標〔Xi,B〕の画像データを作成するともいえる。そこで、上記座標YYiの値を求めることとする。さらに、以下の説明では、絶対座標系におけるX軸とY軸との座標値が共に整数値の場合に、1つの画素が特定され、前記画素が有する画像データが決まるものとする。
【0079】
まず、楕円M1の最下点P、つまり楕円のY座標の値が一番小さな点と、上記直線QQ’との距離dは、以下の式(7)であらわされる。なお、式(7)中のypは、楕円M1の中心から上記最下点Pまでの距離を、yqは、相対座標系のx軸から楕円M1上の点であるQまでの距離を示している。ここで、距離とは画素数を基準としており、互いに、どれだけの画素数分だけ、離れているかを示すものである。
【0080】
【数7】
【0081】
ここで、上記最下点Pのx座標は0、点Qのx座標はAであるため、上記式(6)を用いて式(7)は、以下の式(8)となる。
【0082】
【数8】
【0083】
次に、上記式(8)を整理すると、以下の式(9)となる。
【0084】
【数9】
【0085】
したがって、上記座標YYiの値は、上記式(9)の距離dを用いて、図9を参照することにより、以下の式(10)となる。
【0086】
【数10】
【0087】
以上により、座標〔Xi,B〕の画像データを新たに作成する座標〔Xi,YYi〕が求められた。ここで、Xiを−AからAまで変化させることにより、図10に示すとおり、弧LM1上の画像データにより、直線QQ’上の画像データが新たに作成できる。
【0088】
次に、図1に示すとおり、上記弧LM1の画像データより内側、つまりX軸寄りの画像データである、楕円の一部を構成する第2の弧LM2の歪曲補正を行う。上述したとおり、画像の歪曲度合は、画像の端部ほど強くなる。また、X軸近傍においては、Y軸方向の歪曲の度合は非常に弱くなる。そこで、X軸寄りの画像データを補正するに際し、楕円率bを一定割合c(第1の一定割合)だけ減少させた楕円M2を作成し、上記楕円M1の弧LM1の場合と同様に、歪曲補正を行うこととする。さらに、上記第2の弧LM2の歪曲補正を行った後は、楕円率をさらに一定割合cだけ減少させさせた楕円M3を作成し、第2の弧LM2より内側に存在する、楕円の一部を構成する第3の弧LM3の歪曲補正を行う。以下、上記楕円率が0となるまで、順次、同様な歪曲補正を行う。
【0089】
ここで、上記楕円率bの減少割合cを、上記楕円M1の最下点Pと、絶対座標系の原点との距離mを用いて、以下の式(11)のように定める。なお、上記距離mは、図9に示すとおり、式(12)により与えられる値である。
【0090】
【数11】
【0091】
【数12】
【0092】
したがって、上記式(6)で示される楕円式は、相対座標系において、以下の式(13)で示される。ただし、−A≦xi≦A、0≦j≦mとする。なお、j=mとなるときは、上記楕円M1を示すことになる。
【0093】
【数13】
【0094】
しかし、上記の式(13)で示される楕円式のままでは、j=mの場合を除き、図1に示すとおり、楕円曲線が画像上に存在しない。それゆえ、上述した第2の弧LM2、第3の弧LM3等の歪曲補正が行えない。そのため、上記式(13)で示される各楕円を絶対座標系におけるY軸のマイナス方向にシフトさせる必要がある。
【0095】
そこで、シフトさせた後の各楕円の最下点が、絶対座標系において、上記のjの値になるようにする。例えば、j=m−hなるときは、楕円Mh+1の最下点が、座標〔0,m−h〕になるようにシフトを行う。
【0096】
また、上記弧LM1の最下点Pの座標〔0,m〕の画像データにより、座標〔0,B〕の画像データが新たに作成された。つまり、原点〔0,0〕を基準に考えると、最下点Pの座標〔0,m〕の画像データにより、Y軸方向にg=B/m倍の距離の座標〔0,B〕の画像データが作成されている。そこで、第2の弧LM2、第3の弧LM3等に位置するY軸上の画像データも、原点〔0,0〕を基準に上記g倍の距離となるY軸上の座標における画像データを新たに作成するように設定する。なお、上記第1演算手段は、上記の弧LM1、第2の弧LM2、第3の弧LM3、さらにX軸よりの複数の弧をそれぞれ含む、複数の楕円の楕円式を求める手段である。
【0097】
以上を基に、座標〔Xi,j×g〕の画像データを新たに作成する画像データの座標〔Xi,YYi,j〕を求めることとする。ここで、図11を参照することにより、上記YYi,jは、以下の式14で示される。
【0098】
【数14】
【0099】
また、式(14)において、j=mとすると、式(14)は上記の式(10)を含むことになる。ただし、m=B−dである。そこで、以下では、上記式(14)で示される一般化された式を用いて説明を行う。
【0100】
上記歪曲収差の補正方法では、座標〔Xi,j×g〕の画像データを新たに作成する画像データの座標〔Xi,YYi,j〕を求めるために、楕円曲線を利用するものである。しかしながら、式(14)で示されるYYi,jの値、および、j×gの値は、通常は小数となる。ところが、上述したとおり、絶対座標系におけるX軸とY軸との座標値が共に整数値の場合に、1つの画素が特定され、前記画素が有する画像データが決まる。つまり、小数を含む座標〔Xi,YYi,j〕では、画像データを特定できない。また、小数を含む座標〔Xi,j×g〕に対しても、画像データを新たに作成することはできない。
【0101】
そこで、j×gの値を整数値として、座標〔Xi,j×g〕のX成分およびY成分をともに整数値とする。なお、Xiは、上述したとおり、整数値をとるものである。これにより、座標〔Xi,j×g〕で示す画素に、画像データを新たに作成することができる。
【0102】
しかしながら、上記座標〔Xi,j×g〕に新たに画像データを作成する元となる座標〔Xi,YYi,j〕には、まだ小数が含まれている。そこで、YYi,jの小数部を利用して、座標〔Xi,j×g〕に画像データを新たに作成することとする。以下、上記小数部を利用した画像データの作成について説明する。
【0103】
まず、上記YYi,jの値の小数部をYYi,jdecとすると、以下の式(15)および式(16)で示されるYYi,j1およびYYi,j2は整数値となる。したがって、座標〔Xi,YYi,j1〕と座標〔Xi,YYi,j2〕とでは、各座標とも画像データが特定できる。
【0104】
【数15】
【0105】
【数16】
【0106】
また、上記式(16)にも示すとおり、座標〔Xi,YYi,j1〕の画素と座標〔Xi,YYi,j2〕の画素とは、互いに隣接している。さらに、YYi,jの値は、YYi,j1の値とYYi,j2の値との間の値である。そこで、座標〔Xi,j×g〕にデータを新たに作成する画像データとして、座標〔Xi,YYi,j1〕の画像データと座標〔Xi,YYi,j2〕の画像データとを利用する。上記座標〔Xi,YYi,j1〕の画像データをdat〔Xi,YYi,j1〕と、座標〔Xi,YYi,j2〕の画像データをdat〔Xi,YYi,j2〕と、座標〔Xi,j×g〕に画像データを新たに作成する作成元となる画像データをdat〔Xi,j×g〕とすると、dat〔Xi,j×g〕は、上記YYi,jdecの値を用いて、以下の式(17)で示される値とする。
【0107】
【数17】
【0108】
つまり、小数部YYi,jdecを用いて、隣接する画素の画像データ、つまりdat〔Xi,YYi,j1〕とdat〔Xi,YYi,j2〕とに重みづけを行い、座標〔Xi,j×g〕に画像データを作成する作成元となる画像データdat〔Xi,j×g〕を生成する。このように、直線上の各画素の画像データを作成する場合、互いに隣接する2つの画素の画像データを用いる割合は、上記2つの画素の中心をむすぶ線と楕円との交点を楕円交点とすると、この楕円交点と各画素の中心との距離に反比例する割合とする。すなわち、距離が近いほど、画像データの利用の割合を大きくしている。
【0109】
以上のように、上記小数部を利用した画像データの作成は、座標〔Xi,j×g〕で示される画素の画像データを新たに作成するために、複数の画素の画像データを用いて、画像データを新たに作成するものである。これにより、座標〔Xi,j×g〕で示される画素に、新たな画像データを作成することができる。なお、上記第2演算手段は、上記のように、複数の画素の画像データから、座標〔Xi,j×g〕で示される画素の画像データを新たに作成するものである。
【0110】
また、上記においては、隣接する2つの画素の画像データを用いて、座標〔Xi,j×g〕で示される画素の画像データを新たに作成したが、必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、隣接する2つの画素のうち、どちらか1つの画素の画像データのみを用いて、上記座標〔Xi,j×g〕で示される画素の画像データを新たに作成してもよい。この場合には、上記YYi,jの値に対して、例えば、四捨五入、切り下げ、または、切り上げ等の処理を行い、YYi,j1またはYYi,j2の何れかを決めればよい。ただし、隣接する2つの画素の画像データを用いる処理の方が、補正の精度が高くなる。
【0111】
以上のように、上記第2演算手段は、楕円の式で表される円弧が通過する画素の画像データ、または、該円弧が通過する画素の画像データと該円弧が通過する画素に隣接する画素の画像データとの双方の画像データを用いて、直線上の各画素の画像データを新たに作成するものである。
【0112】
また、上記第3演算手段は、補正前における直線上の各画素の画像データを、上記第2演算手段で作成された画像データに置換する手段である。
【0113】
ところで、上述した歪曲補正においては、図1にも示すとおり、円弧LM1の画像データから、直線QQ’上の画素の画像データを作成した。これは、利用可能な画像領域のうち、最大となる画像領域を用いるためである。つまり、上記楕円の円弧LM1と直線QQ’に囲まれた領域に存在する楕円の円弧形状に歪んだ画像の画像データ、つまりその画像の両端点が点Qおよび点Q’を含まない直線QQ’上に存在する円弧上の画像データを用いて、上記直線QQ’の画像データを作成しようとしても、X軸方向の画素数が不足するため、点Qと点Q’との付近の画像データが作成できない。また、上記円弧LM1の内側にある円弧LM2の画像データから直線QQ’上の画素の画像データを作成したのでは、円弧LM1の画像データを使用しないことになり、歪曲補正により置換され、つまり上書きされて消えてしまう画像領域が大きくなり、効率のよい歪曲補正ができない。
【0114】
そこで、上述したように、本実施の形態においては、上記点Qおよび点Q’を通過する楕円M1の円弧LM1の画像データから直線QQ’の画像データを作成している。なお、上記のように、とりわけ効率のよい歪曲補正を行う必要がない場合には、円弧LM2等の画像データから直線QQ’上の画素の画像データを作成しても構わない。なお、上記の効率のよい歪曲補正についての記載は、後述する樽型の歪曲収差補正の場合にも当てはまる。
【0115】
ここで、歪曲補正の手順を、図34のフローチャートに基づいて説明する。
【0116】
まず、S1において、画像領域の隣り合う2つの頂点を通る楕円であって、歪んだ画像の形状に沿った楕円の楕円式を求める。つまり、図1においては、上記の楕円M1の楕円式を求める。次に、S2に進み、上記の楕円式で表されるが通過する画素の画像データ、または、該円弧が通過する画素の画像データと該円弧が通過する画素に隣接する画素の画像データとの双方の画像データを用いて、上記2つの頂点を結ぶ直線上の画素の画像データを作成する。つまり、図1においては、直線QQ’上の画素の画像データを作成する。次に、S3に進み、補正前における直線上の画素の画像データを、新たに作成された画像データに置換する。
【0117】
この後、S4に進み、上記楕円式の曲率を減少させて、歪曲原点C寄りの歪んだ画像の形状に沿った楕円の楕円式を求める。つまり、図1では、楕円M2をX軸方向に平行移動させた楕円であって、その楕円の弧がLM2となる楕円を求める。次に、S5に進み、上記の楕円の式で表される円弧が通過する画素の画像データ、または、該円弧が通過する画素の画像データと該円弧が通過する画素に隣接する画素の画像データとの双方の画像データを用いて、歪曲原点C寄りである直線上の画素の画像データを作成する。ただし、上記楕円の式で表される円弧が通過する画素の画像データ、または、該円弧が通過する画素の画像データと該円弧が通過する画素に隣接する画素の画像データとの双方の画像データは、あくまでも補正前の画像データであって、上記で置換された新たなデータではない。
【0118】
この後、S6に進み、補正前における直線上の画素の画像データを新たに作成された画像データに置換する。これにより、図1の直線QQ’よりもX軸寄りの1つの直線上における各画素の画像データが、新たに作成された画像データに置換される。次に、S7に進み、上記楕円式の楕円率が0か否かを判断する。楕円率が0でなければ、再度S4に進み、楕円率をさらに減少させ、上記の処理を繰り返す。楕円率が0となれば、処理を終了する。なお、S1およびS4を第1演算ステップ、S2およびS5を第2演算ステップ、S3およびS6を第3演算ステップとする。
【0119】
これまでは、X軸およびY軸からなる絶対座標系において、Y≧0なる画像の歪曲収差の補正について説明したが、Y<0なる画像の歪曲収差の補正についても、上記の補正方法を用いればよい。詳細については省略するが、上記式(13)および式(14)を、それぞれ、以下の式(18)および式(19)とする。そして、座標〔Xi,−j×g〕の画像データを新たに作成する作成元となる画像データの座標を、座標〔Xi,YYi,j〕とすればよい。これにより、図4に示すような糸巻型の歪曲収差を精度よく補正できる。なお、この場合に、楕円率を減少させる割合(第2の一定割合)は、上記の第1の一定割合Cと同じである必要はなく、適宜設定すればよい。
【0120】
【数18】
【0121】
【数19】
【0122】
さらに、上記の説明においては、説明の便宜上、Y軸方向のみに歪曲した画像の歪曲補正について示したが、一般に画像は、図12に示すとおり、X軸およびY軸方向の両軸方向に歪む。したがって、図13に示すとおり、歪曲した画像に対して、Y≧0およびY<0の両領域に対して上記の歪曲補正を行った後、さらに、この歪曲補正後の画像に対して、X≧0およびX<0の両領域で上記の歪曲補正を行えばよい。これにより、X軸およびY軸方向の両軸方向に歪んでいる場合にも、歪曲収差を精度よく補正することが可能となる。なお、X≧0およびX<0の両領域に対して上記の歪曲補正を行ってから、Y≧0およびY<0の両領域に対して上記の歪曲補正を行ってもよい。
【0123】
なお、Y軸方向の歪の補正では、上記第1演算手段、第2演算手段、および、第3演算手段を用いたが、X軸方向の歪の補正においても、第1演算手段に相当する第4演算手段、第2演算手段に相当する第5演算手段、および、第3演算手段に相当する第6演算手段を用いる。上記第4演算手段から第6演算手段で行われる処理の内容は、それぞれ第1演算手段から第3演算手段までの処理と同様であるため、上記第4演算手段から第6演算手段についての説明は省略する。
【0124】
また、上記の説明においては、各楕円の中心が絶対座標系のY軸上に存在する場合について説明したが、必ずしもY軸上に存在するとは限らない。例えば、図14に示すとおり、フィルムの中心Ggの位置がX軸の正方向にずれていた場合などがあげられる。そこで、以下では、図15に示すとおり、Y軸に対して歪曲の形状が対称とはならない画像の歪曲収差補正について説明する。
【0125】
まず、図15に示すとおり、歪曲した元の画像の画像データにおいて、X軸の端部(X=A)でのY軸方向の値が最大である点を点Q1とする。つまり、図14においては、点Q1の座標は座標〔A,B〕となる。
【0126】
また、上記点Q1の被写体E1E2E3E4中の画像点を、図16に示すとおり、点QE1’とする。さらに、図5に示した直線QE1QE2と同じ長さとなるx軸に平行な直線を直線QE1’QE2’とする。この直線QE1’QE2’上の画像は、歪むことにより、図17に示すような、点Q1および点Q1’を端点とする弧LM1’を形成する。そこで、オペレータ等が、上記画像処理装置2を用いて、上記弧LM1’を含む楕円M1’を、上述した方法と同様に作成する。この場合には、上記楕円M1’は、少なくとも、前記長方形の頂点の1つQ1を通り、かつ、前記頂点の隣に位置する他の頂点Q1’を楕円内に包含している。
【0127】
なお、上記楕円M1’は、楕円軸がX軸およびY軸と平行な楕円とし、楕円M1’の中心はY≧0の領域に位置するものとする。また、上記楕円M1’のY軸方向の値が最小となる最下点をP1’とする。ここで、上記最下点P1’の座標を〔P1x’,P1y’〕とする。
【0128】
次に、仮想画像領域Sを作成する。この仮想画像領域Sは、図17に示すとおり、中心が〔P1x’,0〕となる長方形の領域であり、X軸方向の幅2A’が、以下の式(20)で示される領域である。なお、図17においては、Y軸方向の幅は2Bとし、説明の便宜上、Y≧0の歪曲収差のみを表している。また、上記仮想画像領域Sにおいては、X<−Aの領域には画像データが存在しておらず、−A≦X≦Aの領域にのみ画像データが存在している。
【0129】
【数20】
【0130】
ここで、図18に示すとおり、上記楕円M1’、さらに楕円率の小さな複数の楕円(M2’・M3’等)を用いて、画像の歪曲補正を行う。この補正は、上記各楕円と仮想画像領域Sとの中心が、X軸方向にシフトしている以外は、上述した各楕円の中心が絶対座標系のY軸上に存在する場合の補正方法と同じである。それゆえ、ここでの説明は省略する。ただし、実際に処理を行うに当たり、X<−Aの領域には画像データが存在していないため、X<−Aの領域の計算は不要となる。
【0131】
また、上記の説明においては、Y≧0で示される領域の歪曲収差の補正について説明したが、Y<0で示される領域の歪曲収差の補正についても同様である。
【0132】
さらに、図19に示すとおり、画像データのX軸およびY軸の両方向に歪曲し、かつ、各辺に対応する楕円の中心点が、それぞれX軸上またはY軸上にない場合にも適用できる。この場合には、図20に示すとおり、上記点Q1、点Q1’、楕円M1’、および、最下点P1’に加え、まず、点Q1”をとる。この点Q1”は、Y=−B上の点であり、かつ、X≧0の領域に存在する点であって、上記点Q1’を決めた方法と同様な方法により決定される点である。また、端点をQ1Q1’とする弧LM1”も、上記弧LM1’と同様な方法で定められるものである。
【0133】
次に、上記弧LM1”を通る楕円M1”を作成する。なお、上記楕円M1”は、楕円軸がX軸およびY軸と平行な楕円とし、楕円M1”の中心はX≧0の領域に位置するものとする。また、上記楕円M1”のX軸方向の値が最小となる最下点をP1”とする。ここで、上記最下点P1”の座標を〔P1x”,P1y”〕とする。
【0134】
次に、仮想画像領域S’を作成する。この仮想画像領域S’は、図20に示すとおり、中心が〔P1x’,P1y”〕となる長方形の領域である。また、仮想画像領域S’は、X軸方向の幅は2A’であり、Y軸方向の幅2B’が、以下の式(21)で示されるものである。
【0135】
【数21】
【0136】
また、上記仮想画像領域S’においては、X<−Aの領域とY<−Bの領域とには画像データが存在しておらず、−A≦X≦Aかつ−B≦Y≦Bの領域にのみ画像データが存在している。
【0137】
このような条件のもと、歪曲した画像に対して、Y≧P1y”およびY<P1y”の両領域に上記の歪曲補正を行った後、さらに、この歪曲補正後の画像に対して、X≧P1x’およびX<P1x’の両領域で上記の歪曲補正を行えばよい。これにより、歪曲収差の補正された画像データが得られる。ただし、実際に処理を行うに当たり、X<−Aの領域とY<−Bの領域とには画像データが存在していないため、X<−Aの領域とY<−Bの領域との計算は不要となる。
【0138】
次に、樽型の形状の歪曲収差を補正する方法について説明する。また、基本的な補正方法は、上記糸巻型の形状の歪曲収差を補正する方法と同じであるため、異なる箇所のみ説明をする。また、糸巻型の場合と同様に、絶対座標系におけるX軸とY軸との座標値が共に整数値の場合に、1つの画素が特定され、前記画素が有する画像データが決まるものとする。
【0139】
長方形の被写体E5E6E7E8は、図21に示すとおり、カメラ用レンズにより、例えば樽型の形状F5F6F7F8に歪むとする。ここで、樽型の形状F5F6F7F8のうち、フィルム上に写される画像の領域を領域G5G6G7G8とする。なお、説明の便宜上、上記長方形の被写体E5E6E7E8、樽型の形状F5F6F7F8、および、領域G5G6G7G8は、図21に示すとおり、x軸およびy軸に対して対称な形状とする。また、実際には、上記被写体E5E6E7E8はx軸およびy軸方向に歪むが、説明の便宜上、y軸方向にのみ画像の歪みが生じているものとして説明を行う。
【0140】
ここで、上記フィルムスキャナ1を用いて、上記領域G5G6G7G8の画像を読み込み、上記モニタ4に映しだす。ところで、上記領域G5G6G7G8内の画像は樽型に歪んでいるため、上記デジタル画像の画像も、図22に示すとおり、樽型に歪んでいる。そこで、本実施の形態においては、以下に示す補正方法を用いて上記樽型の歪曲収差を補正する。なお、このデジタル画像のサイズを、2A×2Bのサイズとする。また、説明の便宜上、上記デジタル画像がX軸およびY軸に対して対称となるXY座標系を設定している。
【0141】
まず、座標〔0,B〕を点P’とする。そして、この点P’に対応する、被写体E5E6E7E8中の画像点を、図23に示すとおり、点PE1とする。被写体E5E6E7E8中において、上記点PE1を通り、かつ、x軸に平行となる、フィルム上に写し込まれる範囲の直線を直線PE2PE3とする。
【0142】
この直線PE2PE3上の画像は、歪むことにより、図24に示すような、点Q2および点Q2’を端点とする弧LN1を形成する。そこで、オペレータ等が、上記画像処理装置2を用いて、上記弧LN1を含む楕円N1を作成する。
【0143】
以下、上記楕円式を用いた補正方法について説明する。なお、この楕円N1を示す楕円式は、上記式(4)で定義したものである。
【0144】
次に、上記楕円率aの値を1に固定して、式(4)を変形すると、以下の式(22)となる。ただし、y≧0とする。
【0145】
【数22】
【0146】
また、上記楕円M1の半径rを、画像のX軸方向の画像サイズ、つまり2×Aのt倍とすると、上記式(22)は、以下の式(23)となる。ただし、−A≦xi≦Aとする。
【0147】
【数23】
【0148】
さらに、楕円率bを歪曲補正強度sとし、図24で示すとおり、弧LN1上の画像データから、絶対座標系でY=Bなる直線Q3Q3’上の画像データを新たに作成し、画像データの置換を行う。ここで、図25に示すとおり、樽型形状の画像中心をO〔0,0〕としているため、絶対座標系の座標〔Xi,B〕の画像データを、相対座標系の座標(Xi,yi’)の画像データを用いて、新たに作成することとする。
【0149】
また、相対座標の座標(Xi,yi’)を絶対座標系の座標に変換したときの座標を、〔Xi,YYi’〕とすると、座標〔Xi,YYi’〕の画素データを用いて、上記座標〔Xi,B〕の画像データを作成するともいえる。そこで、上記糸巻型の歪曲収差の場合と同様に、上記座標YYiの値を求めることとする。
【0150】
まず、上記弧LN1の最下点Q2と、上記直線Q3Q3’との距離d’は、以下の式(24)であらわされる。なお、式(24)中のyp’は、楕円N1の中心から楕円N1上の最上点であるP’までの距離を、yq’は、相対座標系のx軸から上記最下点Q2までの距離を示している。
【0151】
【数24】
【0152】
ここで、上記最下点Q2のx座標はA、点P’のx座標は0であるため、上記式(23)を用いて式(24)は、以下の式(25)となる。
【0153】
【数25】
【0154】
次に、上記式(25)を整理すると、以下の式(26)となる。
【0155】
【数26】
【0156】
したがって、上記座標YYi’の値は、上記式(26)の距離d’を用いて、図25を参照することにより、以下の式(27)となる。
【0157】
【数27】
【0158】
以上により、座標〔Xi,B〕の画像データを新たに作成する作成元の画像データの座標〔Xi,YYi’〕が求められた。ここで、Xiを−AからAまで変化させることにより、上記弧LN1の画像データにより、直線Q3Q3’上の画像データが新たに作成できる。
【0159】
次に、図26に示すとおり、上記弧LN1の画像データより内側、つまりX軸寄りの画像データである、楕円の一部を構成する第2の弧LN2の歪曲補正を行う。上述したとおり、画像の歪曲度合は、画像の端部ほど強くなる。また、X軸近傍においては、Y軸方向の歪曲の度合は非常に弱くなる。そこで、X軸寄りの画像データを補正するに際し、楕円率bを一定割合c’(第1の一定割合)だけ減少させた楕円N2を作成し、上記楕円N1の弧LN1の場合と同様に、歪曲補正を行うこととする。さらに、上記第2の弧LN2の歪曲補正を行った後は、楕円率をさらに一定割合c’だけ減少させた楕円N3を作成し、第2の弧LN2より内側に存在する、楕円の一部を構成する第3の弧LN3の歪曲補正を行う。以下、上記楕円率が0となるまで、順次、同様な歪曲補正を行う。
【0160】
ここで、上記楕円率bの減少割合c’を、上記弧LN1の最下点Q2と、絶対座標系のX軸との距離m’を用いて、以下の式(28)のように定める。なお、上記距離m’は、図25に示すとおり、式(29)により与えられる値である。
【0161】
【数28】
【0162】
【数29】
【0163】
したがって、上記式(23)で示される楕円式は、相対座標系において、以下の式(30)で示される。ただし、−A≦xi≦A、0≦j≦m’とする。なお、j=m’となるときは、上記楕円N1を示すことになる。
【0164】
【数30】
【0165】
ここで、上記糸巻型の場合と同様に、上記式(30)で示される各楕円を絶対座標系におけるY軸方向にシフトさせる。また、上記のシフトは、図27に示すように、シフトさせた後の各楕円のX=AにおけるY座標のうち座標の大きい方の点(以下、点Rjと称する)が、絶対座標系において、上記のjの値になるように行う。例えば、j=m’−hなるときは、楕円Nh+1の上記点Rjが、座標〔0,m’−h〕になるようにシフトを行う。
【0166】
また、上記弧LN1の最下点Q2の座標〔A,m’〕の画像データにより、座標〔A,B〕の画像データが新たに作成された。つまり、座標〔A,0〕を基準に考えると、最下点Q2の座標〔A,m’〕の画像データにより、Y軸方向にg’=B/m’倍の距離の座標〔A,B〕の画像データが作成されている。そこで、第2の弧LN2、第3の弧LN3等に位置するY軸上の画像データも、座標〔A,0〕を基準に上記g’倍の距離となるY軸上の座標における画像データを新たに作成するように設定する。なお、この場合には、上記第1演算手段により、上記の弧LN1、第2の弧LN2、第3の弧LN3、さらにX軸よりの複数の弧をそれぞれ含む、複数の楕円の楕円式を求めることになる。
【0167】
以上を基に、上記糸巻型の場合と同様に、座標〔Xi,j×g’〕の画像データを新たに作成する画像データの座標〔Xi,YYi,j’〕を求めることとする。ここで、図27を参照することにより、上記YYi,j’は、以下の式(31)で示される。
【0168】
【数31】
【0169】
また、式(14)において、j=m’とすると、式(31)は上記の式(27)を含むことになる。ただし、m’=B−d’である。
【0170】
これ以降の処理については、糸巻型と同様であり、上述したように、上記式(15)から式(17)で示される小数部を利用した画像データの新たな作成方法と同様な処理を行えばよい。また、X軸およびY軸からなる絶対座標系において、Y≧0なる画像の歪曲収差の補正について説明したが、Y<0なる画像の歪曲収差の補正についても、糸巻型の場合と同様に、上記の補正方法を用いればよい。
【0171】
以上のように、樽型の場合も、糸巻型の場合と同様に、上記第1演算手段、第2演算手段、および、第3演算手段を用いて、Y軸方向の歪曲収差を補正し、上記第4演算手段、第5演算手段、および、第6演算手段を用いて、X軸方向の歪曲収差の補正を行うこととする。
【0172】
さらに、上記の説明においては、説明の便宜上、Y軸方向のみに歪曲した画像の歪曲補正について示したが、一般に画像データは、図28に示すとおり、X軸およびY軸方向の両軸方向に歪む。したがって、この場合にも、上記糸巻型の歪曲収差補正で説明した方法と同様な方法を採ることにより、歪曲収差を精度よく補正することが可能となる。
【0173】
また、上記の説明においては、各楕円の中心が絶対座標系のY軸上に存在するとは限らない。この場合にも、糸巻型の場合と同様に、仮想画像領域を作成し、補正を行えばよい。
【0174】
以上のような歪曲収差の補正を行うことにより、糸巻型の形状と樽型の形状とを有する歪曲収差を補正することが可能となる。
【0175】
ところで、上記フィルムスキャナ1から送られたデジタルの画像データの全体を常に、上記写真焼付装置3によりプリントするとは限らない。つまり、通常は、上記デジタルの画像データをトリミングしてから、写真焼付装置3によりプリントが行われている。上記トリミングのタイミングとしては、以下の2つのタイミングが考えられる。1つ目のタイミングは、上記デジタルの画像データの全体に対して上記の歪曲収差補正を行った後に、トリミングを行う場合である。2つ目は、上記デジタルの画像データをトリミングして、その後、上記トリミングした領域に歪曲収差補正を行う場合である。
【0176】
しかしながら、上記2つ目のタイミングでトリミングを行うと、以下で述べるような問題が生じる。例えば、図29に示すとおり、糸巻型の歪曲収差を有するデジタルの画像データにおいて、X≧0かつY≧0の一部である領域Kをトリミングする。ただし、図29においては、デジタルの画像データの中心を原点とし、説明の便宜上、デジタルの画像データがX軸およびY軸に関して対称となるように、X軸およびY軸を設定している。
【0177】
ここで、上記のトリミングした領域Kに対して、歪曲収差の補正を行った場合には、図30に示すとおり、上記領域K内に、画像データの存在しないケラレ領域K1が生じてしまう。これは、図31に示すとおり、歪曲収差補正後の領域Kを形成する画像データが、歪曲収差補正前の領域K2に存在していた画像データであるためである。そこで、図32に示すとおり、上記X軸と平行となる、ケラレ領域K1を含む領域K3を削除する。また、このままでは、画像のY軸方向のサイズが小さくなるため、領域Kと同じサイズとなるように、領域K3が削除された残りの領域K4を拡大する。以上により、歪曲収差が補正され、かつ、ケラレのないプリントを得ることができる。
【0178】
ところで、以上の実施の形態で説明した処理は、プログラムで実現することが可能である。このプログラムはコンピュータで読み取り可能な記録媒体に格納されている。本発明では、この記録媒体として、画像処理装置2で処理が行われるために必要な図示していないメモリ(例えばROMそのもの)であってもよいし、また図示していないが外部記憶装置としてプログラム読み取り装置が設けられ、そこに記録媒体を挿入することで読み取り可能なプログラムメディアであっても構わない。
【0179】
上記いずれの場合においても、格納されているプログラムはマイクロプロセッサ(図示せず)のアクセスにより実行される構成であってもよいし、格納されているプログラムを読み出し、読み出したプログラムを図示されていないプログラム記憶エリアにダウンロードすることにより、そのプログラムが実行される構成であってもよい。この場合、ダウンロード用のプログラムは予め本体装置に格納されているものとする。
【0180】
ここで、上記プログラムメディアは、本体と分離可能に構成される記録媒体であり、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピーディスクやハードディスク等の磁気ディスクやCD−ROM/MO/MD/DVD等の光ディスクのディスク系、ICカード(メモリーカードを含む)/光カードのカード系、あるいはマスクROM、EPROM、フラッシュROM等による半導体メモリを含めた固定的にプログラムを担持する媒体であってもよい。
【0181】
本実施の形態においては、図3、図14、および、図21に示すとおり、フィルム上に写される画像の領域G1G2G3G4における相対する辺となる辺G1G2と辺G3G4とが、x軸に平行になっている場合について説明した。しかしながら、図33に示すとおり、フィルムが傾いていた場合にも適用することが可能である。
【0182】
また、本実施の形態においては、楕円率bおよびb’を各一定割合cおよびc’だけ減少させて楕円式を作成したが、これに限定されるものではない。例えば、オペレータが、取り込んだ画像をモニタ4で確認する際に、歪を検出しやすい部分、例えば被写体として直線であろうと思われる部分を利用して楕円式を作成してもよい。この場合には、楕円率を一定割合増加および減少させて、複数の楕円式を作成すればよい。これによっても、歪曲収差の好適な補正が可能となる。
【0183】
【発明の効果】
本発明の画像処理装置は、以上のように、前記補正前デジタル画像における歪んだ画像の画素が楕円の円弧上に配列されているとした場合の楕円の式を求める第1演算手段と、前記楕円の式で表される円弧が通過する画素の画像データ、または、該円弧が通過する画素の画像データと該円弧が通過する画素に隣接する画素の画像データとの双方の画像データを用いて、直線上の各画素の画像データを新たに作成する第2演算手段と、前記補正前デジタル画像の画像データを、前記第2演算手段で作成された画像データに置換する第3演算手段とを備えているものである。
【0184】
それゆえ、歪曲収差の特性を考慮しつつ、画像の歪曲収差を精度よく補正できる画像処理装置を提供することが可能となるという効果を奏する。
【0185】
また、本発明の画像処理装置は、上記の画像処理装置において、レンズの光軸上の点であって画像の歪が生じていない点を歪曲原点とし、この歪曲原点と前記楕円の中心とを結ぶ軸を第1軸とした場合、前記第2演算手段で作成される直線上の各画素の画像データは、それぞれ第1軸からの各画素までの距離が同じとなる、円弧が通過する画素の画像データ、または、該円弧が通過する画素の画像データと該円弧が通過する画素に隣接する画素の画像データとの双方の画像データにより作成されるものである。
【0186】
それゆえ、上記円弧に沿った方向における画素の画像データの配列順と、新たに作成された直線上の各画素における画像データの配列順とを同一にした状態にて、新たな直線上の各画素の画像データを作成することができるという効果を奏する。
【0187】
また、本発明の画像処理装置は、上記の画像処理装置において、前記第1演算手段は、共に中心が前記第1軸上にある複数の楕円であって、かつ、前記歪曲原点を通り前記第1軸に垂直となる軸を第2軸とした場合に、前記第2軸に平行な第1楕円軸の軸長が互いに同じであって、各楕円の中心が前記第2軸に近いほど、前記第1楕円軸に垂直をなす第2楕円軸の軸長が第1の一定割合づつ減少している複数の楕円の式を求める手段であるものである。
【0188】
それゆえ、デジタル画像の歪曲状態と楕円の円弧形状とを、互いに非常に近い形状とすることが可能となる。したがって、この複数の楕円の円弧上における各画像データを用いて歪曲補正を行うことにより、画像全体にわたり歪曲収差を精度よく補正することができるという効果を奏する。
【0189】
また、本発明の画像処理装置は、上記の画像処理装置において、前記第2演算手段は、前記第2軸からの距離が前記複数の楕円の円弧毎にそれぞれ円弧の配列順に従い一定距離づつ異なる、前記第2軸に平行となる直線上の各画素の画像データを新たに作成する手段であるものである。
【0190】
それゆえ、補正前デジタル画像における画像領域全体に対して、新たな直線上の各画素の画像データを作成することが可能となるという効果を奏する。
【0191】
また、本発明の画像処理装置は、上記の画像処理装置において、前記円弧が通過する画素に隣接する画素は、前記第2演算手段では第1軸に沿った方向に隣接する画素であるものである。
【0192】
それゆえ、第1軸方向の歪曲を補正するに際して、互いに隣接する2つの画素の画像データから上記直線上の画像データを作成することができ、精度の高い歪曲収差の補正が可能となるという効果を奏する。
【0193】
また、本発明の画像処理装置は、上記の画像処理装置において、前記第3演算手段で画像処理されたデジタル画像の画素が、中心が前記第2軸上にある楕円の円弧上に配列されているとした場合の楕円の式を求める第4演算手段と、前記楕円の式で表される円弧が通過する画素の画像データ、または、該円弧が通過する画素の画像データと該円弧が通過する画素に隣接する画素の画像データとの双方の画像データを用いて、直線上の各画素の画像データを新たに作成する第5演算手段と、前記第3演算手段で画像処理されたデジタル画像の画像データを、前記第5演算手段で作成された画像データに置換する第6演算手段とを備えているものである。
【0194】
それゆえ、第1軸方向に生じている画像の歪曲収差の補正に加え、歪曲収差の特性を考慮しつつ、前記第1軸と垂直をなす第2軸方向に生じている画像の歪曲収差を精度よく補正でき、画像全体にわたり歪曲収差を良好に補正することが可能となる画像処理装置を提供することができるという効果を奏する。
【0195】
また、本発明の画像処理装置は、上記の画像処理装置において、前記第5演算手段で作成される直線上の各画素の画像データは、それぞれ第2軸からの各画素までの距離が同じとなる、円弧が通過する画素の画像データ、または、該円弧が通過する画素の画像データと該円弧が通過する画素に隣接する画素の画像データとの双方の画像データにより作成されるものである。
【0196】
それゆえ、上記円弧に沿った方向における画素の画像データの配列順と、新たに作成された直線上の各画素における画像データの配列順とを同一にした状態にて、新たな直線上の各画素の画像データを作成することができるという効果を奏する。
【0197】
また、本発明の画像処理装置は、上記の画像処理装置において、前記第4演算手段は、共に中心が前記第2軸上にある複数の楕円であって、かつ、前記第1軸に平行な第3楕円軸の軸長が互いに同じであって、各楕円の中心が前記第1軸に近いほど、前記第3楕円軸に垂直をなす第4楕円軸の軸長が第2の一定割合づつ減少している複数の楕円の式を求める手段であるものである。
【0198】
それゆえ、デジタル画像の歪曲状態と楕円の円弧形状とを、互いに非常に近い形状とすることが可能となる。したがって、この複数の楕円の円弧上における各画像データを用いて歪曲補正を行うことにより、画像全体にわたり歪曲収差を精度よく補正することができるという効果を奏する。
【0199】
また、本発明の画像処理装置は、上記の画像処理装置において、前記第5演算手段は、前記第1軸からの距離が円弧毎にそれぞれ円弧の配列順に従い一定距離づつ異なる、前記第1軸に平行となる直線上の各画素の画像データを新たに作成する手段であるものである。
【0200】
それゆえ、補正前デジタル画像における画像領域全体に対して、新たな直線上の各画素の画像データを作成することが可能となるという効果を奏する。
【0201】
また、本発明の画像処理装置は、上記の画像処理装置において、前記円弧が通過する画素に隣接する画素は、前記第4演算手段では第2軸に沿った方向に隣接する画素であるものである。
【0202】
それゆえ、第2軸方向の歪曲を補正するに際して、互いに隣接する2つの画素の画像データから上記直線上の画像データを作成することができ、精度の高い歪曲収差の補正が可能となるという効果を奏する。
【0203】
また、本発明の画像処理装置は、上記の画像処理装置において、補正前デジタル画像および/または前記第3演算手段で画像処理されたデジタル画像の画像領域を長方形の領域とした場合、前記楕円の式で表される楕円の1つは、少なくとも、前記長方形の頂点の1つを通り、かつ、前記頂点の隣に位置する他の頂点を楕円内に包含し、前記1つの楕円における円弧上の各画素の画像データにより、前記頂点と前記他の頂点とを結ぶ直線上の画像データが作成されるものである。
【0204】
それゆえ、歪曲補正により置換され、つまり上書きされて消えてしまう画像領域を最小限とすることができ、効率のよい歪曲補正が可能となるという効果を奏する。
【0205】
また、本発明の画像処理装置は、上記の画像処理装置において、補正前デジタル画像および/または前記第3演算手段で画像処理されたデジタル画像の画像領域を長方形の領域とした場合、前記楕円の式で表される楕円の1つは、少なくとも、前記長方形の1辺と接し、かつ、前記1辺と垂直をなす他の2辺と交わり、前記1つの楕円における円弧上の各画素における画像データにより、前記1辺である直線上の画像データが作成されるものである。
【0206】
それゆえ、歪曲補正により置換され、つまり上書きされて消えてしまう画像領域を最小限とすることができ、効率のよい歪曲補正が可能となるという効果を奏する。
【0207】
本発明の画像処理装置は、以上のように、前記補正前デジタル画像における歪んだ画像の画素が楕円の円弧上に配列されているとした場合の楕円の式を求める第1演算ステップと、前記楕円の式で表される円弧が通過する画素の画像データ、または、該円弧が通過する画素の画像データと該円弧が通過する画素に隣接する画素の画像データとの双方の画像データを用いて、直線上の各画素の画像データを新たに作成する第2演算ステップと、前記補正前デジタル画像の画像データを、前記第2演算手段で作成された画像データに置換する第3演算ステップとを備えている方法である。
【0208】
それゆえ、歪曲収差の特性を考慮しつつ、画像の歪曲収差を精度よく補正できる画像処理方法を提供することが可能となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における画像処理装置で実行される、糸巻型となる歪曲収差を有する画像の補正態様を示した模式図である。
【図2】上記画像処理装置を備えたシステム構成を示すブロック図である。
【図3】糸巻型歪曲を説明するための説明図である。
【図4】糸巻型歪曲を示した模式図である。
【図5】糸巻型歪曲を説明するための他の説明図である。
【図6】本発明における、糸巻型となる歪曲収差を有する画像の補正を説明する他の説明図である。
【図7】楕円式を定義するための説明図である。
【図8】本発明における、糸巻型となる歪曲収差を有する画像の補正を説明するさらに他の説明図である。
【図9】本発明における、糸巻型となる歪曲収差を有する画像の補正を説明するさらに他の説明図である。
【図10】本発明における、糸巻型となる歪曲収差を有する画像の補正を説明するさらに他の説明図である。
【図11】本発明における、糸巻型となる歪曲収差を有する画像の補正を説明するさらに他の説明図である。
【図12】糸巻型歪曲を示した他の模式図である。
【図13】本発明における、糸巻型となる歪曲収差を有する画像の補正を説明するさらに他の説明図である。
【図14】糸巻型歪曲を説明するためのさらに他の説明図である。
【図15】糸巻型歪曲を示したさらに他の模式図である。
【図16】糸巻型歪曲を説明するためのさらに他の説明図である。
【図17】本発明における、糸巻型となる歪曲収差を有する画像の補正を説明するさらに他の説明図である。
【図18】上記糸巻型となる歪曲収差を有する画像の補正態様を示した他の模式図である。
【図19】糸巻型歪曲を示したさらに他の模式図である。
【図20】本発明における、糸巻型となる歪曲収差を有する画像の補正を説明するさらに他の説明図である。
【図21】樽型歪曲を説明するための説明図である。
【図22】樽型歪曲を示した模式図である。
【図23】樽型歪曲を説明するための他の説明図である。
【図24】本発明における、樽型となる歪曲収差を有する画像の補正を説明する説明図である。
【図25】本発明における、樽型となる歪曲収差を有する画像の補正を説明する他の説明図である。
【図26】本発明における画像処理装置で実行される、樽型となる歪曲収差を有する画像の補正態様を示した模式図である。
【図27】本発明における、樽型となる歪曲収差を有する画像の補正を説明するさらに他の説明図である。
【図28】樽型歪曲を示した他の模式図である。
【図29】原画像の一部を切り出すトリミング処理を示す説明図である。
【図30】上記トリミング処理を示す他の説明図である。
【図31】上記トリミング処理を示すさらに他の説明図である。
【図32】上記トリミング処理を示すさらに他の説明図である。
【図33】糸巻型歪曲を説明するさらに他の説明図である。
【図34】本発明における画像処理装置で実行される、画像処理のフローチャートである。
【符号の説明】
1 フィルムスキャナ
2 画像処理装置
3 写真焼付装置
4 モニタ
C 歪曲原点
M1、M2、M3、M1’、M2’、M3’、M1”、N1、N2、N3 楕円
LM1、LM2、LM3、LM1’、LM1”、LN1、LN2、LN3 円弧
S、S’ 仮想領域
Claims (15)
- 写真フィルムから読み込んだ歪曲収差を有する補正前デジタル画像を、歪曲収差のない補正後デジタル画像に補正する画像処理装置において、
前記補正前デジタル画像における歪んだ画像の画素が楕円の円弧上に配列されているとした場合の楕円の式を求める第1演算手段と、
前記楕円の式で表される円弧が通過する画素の画像データ、または、該円弧が通過する画素の画像データと該円弧が通過する画素に隣接する画素の画像データとの双方の画像データを用いて、直線上の各画素の画像データを新たに作成する第2演算手段と、
前記補正前デジタル画像の画像データを、前記第2演算手段で作成された画像データに置換する第3演算手段とを備えていることを特徴とする画像処理装置。 - レンズの光軸上の点であって画像の歪が生じていない点を歪曲原点とし、この歪曲原点と前記楕円の中心とを結ぶ軸を第1軸とした場合、
前記第2演算手段で作成される直線上の各画素の画像データは、それぞれ第1軸からの各画素までの距離が同じとなる、円弧が通過する画素の画像データ、または、該円弧が通過する画素の画像データと該円弧が通過する画素に隣接する画素の画像データとの双方の画像データにより作成されることを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。 - 前記第1演算手段は、
共に中心が前記第1軸上にある複数の楕円であって、かつ、
前記歪曲原点を通り前記第1軸に垂直となる軸を第2軸とした場合に、前記第2軸に平行な第1楕円軸の軸長が互いに同じであって、各楕円の中心が前記第2軸に近いほど、前記第1楕円軸に垂直をなす第2楕円軸の軸長が第1の一定割合づつ減少している複数の楕円の式を求める手段であることを特徴とする請求項2記載の画像処理装置。 - 前記第2演算手段は、前記第2軸からの距離が前記複数の楕円の円弧毎にそれぞれ円弧の配列順に従い一定距離づつ異なる、前記第2軸に平行となる直線上の各画素の画像データを新たに作成する手段であることを特徴とする請求項3記載の画像処理装置。
- 前記円弧が通過する画素に隣接する画素は、前記第2演算手段では第1軸に沿った方向に隣接する画素であることを特徴とする請求項2〜4の何れか1項に記載の画像処理装置。
- 前記第3演算手段で画像処理されたデジタル画像の画素が、中心が前記第2軸上にある楕円の円弧上に配列されているとした場合の楕円の式を求める第4演算手段と、
前記楕円の式で表される円弧が通過する画素の画像データ、または、該円弧が通過する画素の画像データと該円弧が通過する画素に隣接する画素の画像データとの双方の画像データを用いて、直線上の各画素の画像データを新たに作成する第5演算手段と、
前記第3演算手段で画像処理されたデジタル画像の画像データを、前記第5演算手段で作成された画像データに置換する第6演算手段とを備えていることを特徴とする請求項3又は4記載の画像処理装置。 - 前記第5演算手段で作成される直線上の各画素の画像データは、それぞれ第2軸からの各画素までの距離が同じとなる、円弧が通過する画素の画像データ、または、該円弧が通過する画素の画像データと該円弧が通過する画素に隣接する画素の画像データとの双方の画像データにより作成されることを特徴とする請求項6記載の画像処理装置。
- 前記第4演算手段は、
共に中心が前記第2軸上にある複数の楕円であって、かつ、
前記第1軸に平行な第3楕円軸の軸長が互いに同じであって、各楕円の中心が前記第1軸に近いほど、前記第3楕円軸に垂直をなす第4楕円軸の軸長が第2の一定割合づつ減少している複数の楕円の式を求める手段であることを特徴とする請求項7記載の画像処理装置。 - 前記第5演算手段は、前記第1軸からの距離が円弧毎にそれぞれ円弧の配列順に従い一定距離づつ異なる、前記第1軸に平行となる直線上の各画素の画像データを新たに作成する手段であることを特徴とする請求項8記載の画像処理装置。
- 前記円弧が通過する画素に隣接する画素は、前記第4演算手段では第2軸に沿った方向に隣接する画素であることを特徴とする請求項6〜9の何れか1項に記載の画像処理装置。
- 補正前デジタル画像および/または前記第3演算手段で画像処理されたデジタル画像の画像領域を長方形の領域とした場合、
前記楕円の式で表される楕円の1つは、少なくとも、前記長方形の頂点の1つを通り、かつ、前記頂点の隣に位置する他の頂点を楕円内に包含し、
前記1つの楕円における円弧上の各画素の画像データにより、前記頂点と前記他の頂点とを結ぶ直線上の画像データが作成されることを特徴とする請求項3、4、8、および/または、9の何れか1項に記載の画像処理装置。 - 補正前デジタル画像および/または前記第3演算手段で画像処理されたデジタル画像の画像領域を長方形の領域とした場合、
前記楕円の式で表される楕円の1つは、少なくとも、前記長方形の1辺と接し、かつ、前記1辺と垂直をなす他の2辺と交わり、
前記1つの楕円における円弧上の各画素における画像データにより、前記1辺である直線上の画像データが作成されることを特徴とする請求項3、4、8、および/または、9の何れか1項に記載の画像処理装置。 - 写真フィルムから読み込んだ歪曲収差を有する補正前デジタル画像を、歪曲収差のない補正後デジタル画像に補正する画像処理方法において、
前記補正前デジタル画像における歪んだ画像の画素が楕円の円弧上に配列されているとした場合の楕円の式を求める第1演算ステップと、
前記楕円の式で表される円弧が通過する画素の画像データ、または、該円弧が通過する画素の画像データと該円弧が通過する画素に隣接する画素の画像データとの双方の画像データを用いて、直線上の各画素の画像データを新たに作成する第2演算ステップと、
前記補正前デジタル画像の画像データを、前記第2演算手段で作成された画像データに置換する第3演算ステップとを備えていることを特徴とする画像処理方法。 - 請求項13記載の画像処理方法をコンピュータに実行させるための画像処理プログラム。
- 請求項14記載の画像処理プログラムをコンピュータに読み取り可能に記録してなることを特徴とする画像処理プログラムを記録した記録媒体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002164684A JP3894050B2 (ja) | 2002-06-05 | 2002-06-05 | 画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム、および、画像処理プログラムを記録した記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002164684A JP3894050B2 (ja) | 2002-06-05 | 2002-06-05 | 画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム、および、画像処理プログラムを記録した記録媒体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004013431A true JP2004013431A (ja) | 2004-01-15 |
JP3894050B2 JP3894050B2 (ja) | 2007-03-14 |
Family
ID=30432763
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002164684A Expired - Lifetime JP3894050B2 (ja) | 2002-06-05 | 2002-06-05 | 画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム、および、画像処理プログラムを記録した記録媒体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3894050B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006127146A (ja) * | 2004-10-28 | 2006-05-18 | Noritsu Koki Co Ltd | 画像処理装置および画像処理プログラム |
JP2007073034A (ja) * | 2005-08-10 | 2007-03-22 | Seiko Epson Corp | 画像処理内容決定装置、画像処理内容決定プログラムおよび画像処理内容決定方法 |
JP2009038646A (ja) * | 2007-08-02 | 2009-02-19 | Canon Inc | 画像処理装置及び方法、並びにプログラム |
US8031971B2 (en) | 2005-08-10 | 2011-10-04 | Seiko Epson Corporation | Image processing content determining apparatus, computer readable medium storing thereon image processing content determining program and image processing content determining method |
-
2002
- 2002-06-05 JP JP2002164684A patent/JP3894050B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006127146A (ja) * | 2004-10-28 | 2006-05-18 | Noritsu Koki Co Ltd | 画像処理装置および画像処理プログラム |
JP2007073034A (ja) * | 2005-08-10 | 2007-03-22 | Seiko Epson Corp | 画像処理内容決定装置、画像処理内容決定プログラムおよび画像処理内容決定方法 |
US8031971B2 (en) | 2005-08-10 | 2011-10-04 | Seiko Epson Corporation | Image processing content determining apparatus, computer readable medium storing thereon image processing content determining program and image processing content determining method |
JP2009038646A (ja) * | 2007-08-02 | 2009-02-19 | Canon Inc | 画像処理装置及び方法、並びにプログラム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3894050B2 (ja) | 2007-03-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4493113B2 (ja) | プロジェクタおよび投影画像補正装置 | |
US8702243B2 (en) | Image projection apparatus and interchangeable lens therefor | |
US8807763B2 (en) | Image projection apparatus | |
JP2009200683A (ja) | 画像処理装置、プロジェクタ、歪み補正方法 | |
EP1379075B1 (en) | Image correction processing method and apparatus for correcting image data obtained from original image affected by peripheral light-off | |
US20100014778A1 (en) | Image correcting apparatus, image correcting method, projector and projection system | |
JP2009206800A (ja) | 画像処理装置、プロジェクタ、画像処理方法 | |
JP2002116500A (ja) | 画像投影表示装置 | |
JP2000196939A (ja) | 歪曲収差及び面方向色収差のない画像形成装置及びその方法 | |
JPH10319517A (ja) | 画像形成装置、及びレンズ付きフィルムユニットの製造方法 | |
US20030007707A1 (en) | Method for compensating a digital image for light falloff while minimizing light balance change | |
US20020009699A1 (en) | Data receiving device and image forming apparatus using same | |
JP2006295361A (ja) | プロジェクタ及びその画像形成方法 | |
JP3894050B2 (ja) | 画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム、および、画像処理プログラムを記録した記録媒体 | |
US6707998B2 (en) | Method and system for correcting non-symmetric distortion in an image | |
US11514592B2 (en) | Control method for projector and projector | |
US10706578B2 (en) | Image processing apparatus, image processing method and medium storing program for distortion correction | |
JP3743404B2 (ja) | 画像処理方法、画像処理プログラム、および画像処理プログラムを記録した記録媒体 | |
JP4058916B2 (ja) | 映像システム設計支援装置、方法及びプログラム | |
JP3855850B2 (ja) | 画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム、および画像処理プログラムを記録した記録媒体 | |
JP2005252676A (ja) | マルチプロジェクションシステムのための画像補正方法 | |
KR20170094943A (ko) | 멀티 프로젝션 영상의 블렌딩 세부보정 장치 및 방법 | |
JP3396048B2 (ja) | 劣化画像修復システム及び劣化画像修復方法 | |
JP2005242163A (ja) | 光変調装置および光学表示装置、並びに光変調方法および画像表示方法 | |
JPS5915239A (ja) | 感光フィルムを媒体とする画像記録・再生方法およびその装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061116 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20061121 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20061204 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091222 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101222 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121222 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121222 Year of fee payment: 6 |
|
S801 | Written request for registration of abandonment of right |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R311801 |
|
ABAN | Cancellation due to abandonment | ||
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121222 Year of fee payment: 6 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |