JP2015159344A - 画像処理装置、撮像装置、画像補正方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 画像処理装置20は、画像の入力を受ける入力手段42と、入力手段42に入力された画像を照明状態の異なる複数の領域に分割する領域分割手段110と、領域分割手段110により分割された領域毎に補正係数を計算する計算手段116と、入力手段42により時系列として与えられる画像間での動きを検出する動き検出手段(114,44/32)と、動き検出手段により検出された動きに基づいて、領域毎の補正係数が混合される領域間の境界部分を決定する境界決定手段112と、境界決定手段により決定された領域間の境界部分に基づいて、入力手段42に入力された画像に対する画像補正係数データを設定する設定手段118とを含む。
【選択図】 図2
Description
以下、図1を参照しながら、第1の実施形態によるデジタルカメラ10のシステム構成を説明する。図1に示すように、デジタルカメラ10は、CCD(Charge Coupled Device)16と、AFE(Analog Front End)18と、信号処理部20と、ROM22と、SDRAM24と、モータドライバ26と、ディスプレイ28と、操作部30と、加速度センサ32とを含み構成される。
続いて、上述したデジタルカメラ10による静止画撮影動作について説明する。デジタルカメラ10では、静止画撮影モード時において、以下のようなモニタリング動作を実行しながら静止画撮影動作が行われる。
上述したように、本実施形態によるデジタルカメラ10の撮影動作においては、画像処理によってホワイトバランス補正が行われる。このとき、検波する画像フレーム(以下、単にフレームと参照する。)と、補正するフレームとが同一であることが前提であると、フレームデータのメモリ蓄積が必要となり、処理に大きな時間がかかってしまう。ひいては、フレーム遅延が大きくなり、静止画撮影動作では連射の制約が大きくなる。また動画撮影動作でも、フレームレートを速くできない、一定のフレームレートを維持しようとすると解像度を小さくしなければならない、あるいは、一定のフレームレートおよび解像度を維持しようとすると高性能のハードウェアが必要となるなど、制約が大きくなる。さらに、フレームをメモリに蓄積しているため、メモリ分のコストが増大し、システム全体としての複雑性も増大してしまう。
以下、図9を参照しながら、上述した画像処理に基づく動き検出方法について説明する。図9は、特定の実施形態による画像処理に基づく動き検出処理を説明する図である。上述したように、CCDI/F42よりCCD16からの画像データ(RAW−RGBデータ)が入力されると、ISP44に画像データが渡される。ISP44は、渡された画像データに基づき、現在のフレームが、前フレームに対してどの程度の動きがあったかを測定する。
手ぶれ補正で使用される加速度センサ32では、どの方向にどの程度カメラが動いたのかを検知可能である。このため、特定の実施形態では、加速度センサ32からの出力に基づき、所定の基準時点での動き量および動き方向を計測することができる。加速度センサ32を用いることにより、計算負荷の高いオプティカルフロー演算を実施せずに、高精度に動きの量および方向が測定できるため、計装コストを削減することができる。
以上説明した第1の実施形態によれば、検出されたフレーム間での動きに応じて、色温度の異なる領域毎のホワイトバランス補正係数を混合させる境界部分(混合領域)を決定している。このため、検波するフレームと補正するフレームとを異ならせても、画像の動きに応じて混合領域が増減されるため、領域間の境界部分が自然な仕上がりとなるように補正を施すことができる。よって、補正係数計算のための時間的な制約を緩和しながら、領域境界周辺でホワイトバランスが不自然な仕上がりとなってしまうことを好適に防止することができる。
上述までは、単一のレンズ系12で撮像された撮像画像に対するホワイトバランス補正を例として、第1の実施形態による画像補正係数計算処理について説明した。以下、図11〜図13を参照して、複数のレンズ系をそれぞれ通して撮像された撮像画像を合成した合成画像における明るさ補正を例として、第2の実施形態による画像補正係数計算処理について説明する。複数のレンズ系による撮像画像を合成した合成画像においては、合成する境界部分で明るさのズレが生じる可能性がある。以下に説明する第2の実施形態は、このような境界部分での明るさのズレを緩和する明るさ補正処理に関するものである。
Claims (20)
- 画像補正のための画像処理装置であって、
画像の入力を受ける入力手段と、
前記入力手段に入力された画像を照明状態の異なる複数の領域に分割する領域分割手段と、
前記領域分割手段により分割された前記領域毎に補正係数を計算する計算手段と、
前記入力手段により時系列として与えられる画像間での動きを検出する動き検出手段と、
前記動き検出手段により検出された動きに基づいて、前記領域毎の補正係数が混合される領域間の境界部分を決定する境界決定手段と、
前記境界決定手段により決定された前記領域間の境界部分に基づいて、前記入力手段に入力された画像に対する画像補正係数データを設定する設定手段と
を含む、画像処理装置。 - 前記入力手段に入力された第1画像を構成する複数のブロック毎に評価値を評価する評価手段と、
前記第1画像から遅れた第2画像に対し、前記画像補正係数データに基づき画像補正を施す画像補正手段と
をさらに含み、前記計算手段は、前記第1画像の前記複数のブロック毎の評価値に基づき前記領域毎の補正係数を計算する、請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記入力手段は、同期信号に基づき撮像素子からの撮像画像の入力を受け、前記画像補正手段は、前記同期信号に基づき撮像画像を処理する、請求項2に記載の画像処理装置。
- 前記動き検出手段は、画像処理によって前記画像間での動きを検知する手段である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記動き検出手段は、前記入力手段に入力された画像を構成する複数のブロック毎の評価値の前後画像間の差分に基づき前記画像間での動きを検出する手段である、請求項4に記載の画像処理装置。
- 前記動き検出手段は、力学センサの出力に基づいて前記画像間での動きを検知する手段である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記動きは、動き量を含み、前記境界決定手段は、前記動き量に応じた大きさで境界部分を決定する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記動きは、動きの方向を含み、前記境界決定手段は、前記動きの方向に応じて、前記領域分割手段により分割されたいずれか一方の領域に偏らせて境界部分を決定する、請求項1〜7のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記設定手段は、前記動き検出手段により検出された動きが基準以上の場合に、前記照明状態の異なる複数の領域を含めて全体に対し一様な画像補正係数データを設定する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- それぞれ異なる光学系を通して撮像された複数の撮像画像をつなぎ合わせ合成画像を生成する画像合成手段をさらに含み、前記照明状態の異なる複数の領域は、前記合成画像における前記複数の撮像画像それぞれに対応する領域である、請求項1〜9のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 領域間で異なる前記照明状態が色温度であり、かつ、前記画像補正係数データがホワイトバランス補正係数データであるか、または、領域間で異なる前記照明状態が明るさであり、かつ、前記画像補正係数データが明るさ調整補正係数データである、請求項1〜10のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- それぞれ異なる光学系を通して撮像された複数の撮像画像をつなぎ合わせて合成画像を生成する画像合成手段と、
前記画像合成手段により合成された合成画像における各々の光学系に対応する各領域に基づいて各光学系の露光条件を制御する制御手段と、
前記画像合成手段により時系列として与えられる画像間での動きを検出する動き検出手段と、
前記動き検出手段により検出された動きに基づいて、前記領域間で明るさが混合される領域間の境界部分を決定する境界決定手段と、
前記領域間の境界部分に基づいて明るさ補正係数データを設定する設定手段と
を含む、画像処理装置。 - 被写体に対応した光を電気信号に変換して撮像信号として出力する撮像素子と、
前記撮像信号に基づき前記被写体に対応した撮影画像の入力を受ける入力手段と、
前記入力手段に入力された撮像画像を照明状態の異なる複数の領域に分割する領域分割手段と、
前記領域分割手段により分割された前記領域毎に補正係数を計算する計算手段と、
前記入力手段により時系列として与えられる撮像画像間での動きを検出する動き検出手段と、
前記動き検出手段により検出された動きに基づいて、前記領域毎の補正係数が混合される領域間の境界部分を決定する境界決定手段と、
前記境界決定手段により決定された前記領域間の境界部分に基づいて、前記入力手段に入力された撮像画像に対する画像補正係数データを設定する設定手段と
を含む、撮像装置。 - 画像処理装置が実行する画像補正方法であって、前記画像処理装置が、
入力された画像を照明状態の異なる複数の領域に分割するステップと、
前記分割するステップで分割された前記領域毎に補正係数を計算するステップと、
時系列として与えられる画像間での動きを検出するステップと、
前記検出するステップで検出された動きに基づいて、前記領域毎の補正係数が混合される領域間の境界部分を決定するステップと、
前記境界部分を決定するステップで決定された前記領域間の境界部分に基づいて、入力された画像に対する画像補正係数データを設定するステップと
を含む、画像補正方法。 - 前記画像補正方法は、前記画像処理装置が、
前記計算するステップ前に、入力された第1画像を構成する複数のブロック毎に評価値を評価するステップと、
前記設定するステップ後に、前記第1画像から遅れた第2画像に対し、前記画像補正係数データに基づき画像補正を施すステップと
をさらに含み、前記計算するステップは、前記画像処理装置が、前記第1画像の前記複数のブロック毎の評価値に基づき前記領域毎の補正係数を計算するステップである、請求項14に記載の画像補正方法。 - 前記画像補正方法は、前記画像処理装置が、同期信号に基づき撮像素子からの撮像画像の入力を受けるステップをさらに含み、
前記画像補正を施すステップは、前記画像処理装置が、前記同期信号に基づき撮像画像を処理するステップである、請求項15に記載の画像補正方法。 - 前記動きは、動き量を含み、前記境界部分を決定するステップは、前記動き量に応じた境界部分の大きさを決定するステップを含む、請求項14〜16のいずれか1項に記載の画像補正方法。
- 前記動きは、動きの方向を含み、前記境界部分を決定するステップは、前記動きの方向に応じた前記境界部分を偏らせる方向を決定するステップを含む、請求項14〜17のいずれか1項に記載の画像補正方法。
- 前記画像補正方法は、前記画像処理装置が、それぞれ異なる光学系を通して撮像された複数の撮像画像をつなぎ合わせて合成画像を生成するステップをさらに含み、前記照明状態の異なる複数の領域は、前記合成画像における前記複数の撮像画像それぞれに対応する領域である、請求項14〜18のいずれか1項に記載の画像補正方法。
- 画像補正のための画像処理装置を実現するためのプログラムであって、前記プログラムは、コンピュータまたはプログラマブル・デバイスを、
画像の入力を受ける入力手段、
前記入力手段に入力された画像を照明状態の異なる複数の領域に分割する領域分割手段、
前記領域分割手段により分割された前記領域毎に補正係数を計算する計算手段、
前記入力手段により時系列として与えられる画像間での動きを検出する動き検出手段、
前記動き検出手段により検出された動きに基づいて、前記領域毎の補正係数が混合される領域間の境界部分を決定する境界決定手段、および
前記境界決定手段により決定された前記領域間の境界部分に基づいて、前記入力手段に入力された画像に対する画像補正係数データを設定する設定手段
として機能させるためのプログラム。
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