JPH11250240A - Ｙｕｖデータによりディストーション補正を行うディジタル撮像装置 - Google Patents
Ｙｕｖデータによりディストーション補正を行うディジタル撮像装置Info
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- JPH11250240A JPH11250240A JP10063962A JP6396298A JPH11250240A JP H11250240 A JPH11250240 A JP H11250240A JP 10063962 A JP10063962 A JP 10063962A JP 6396298 A JP6396298 A JP 6396298A JP H11250240 A JPH11250240 A JP H11250240A
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- Color Television Image Signal Generators (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ディストーションが比較的大きい安価なレン
ズを用い、演算によりディストーション補正を行う場
合、画像データをＹＵＶデータに変換しＵＶデータを間
引くことにより、演算時間の短縮を図り、速やかに次の
撮影の準備に入ることができるディジタル撮像装置を提
供する。 【解決手段】 ＲＯＭ７に、撮影レンズ１のレンズ性能
特性である像高対ディストーション曲線を表す近似多項
式の係数が格納されている。撮影レンズ１から取り入れ
た被写体のＲＧＢデータをバッファメモリ５に一時記憶
する。ＹＵＶデータ変換間引部６ａによりバッファメモ
リ５に格納されたＲＧＢデータをＹＵＶデータに変換
し、ＵＶデータを間引きする。近似多項式演算部６ｂに
より、ＲＯＭ７に格納されている係数と、間引きした結
果、ＹＵＶデータの各画素の座標データを用い、近似多
項式の演算を行う。そして補間演算部６ｃにより補間演
算を行う。
ズを用い、演算によりディストーション補正を行う場
合、画像データをＹＵＶデータに変換しＵＶデータを間
引くことにより、演算時間の短縮を図り、速やかに次の
撮影の準備に入ることができるディジタル撮像装置を提
供する。 【解決手段】 ＲＯＭ７に、撮影レンズ１のレンズ性能
特性である像高対ディストーション曲線を表す近似多項
式の係数が格納されている。撮影レンズ１から取り入れ
た被写体のＲＧＢデータをバッファメモリ５に一時記憶
する。ＹＵＶデータ変換間引部６ａによりバッファメモ
リ５に格納されたＲＧＢデータをＹＵＶデータに変換
し、ＵＶデータを間引きする。近似多項式演算部６ｂに
より、ＲＯＭ７に格納されている係数と、間引きした結
果、ＹＵＶデータの各画素の座標データを用い、近似多
項式の演算を行う。そして補間演算部６ｃにより補間演
算を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、撮影レンズにより
被写体像をＣＣＤ等の撮像素子に結像させて電気信号に
変換し、Ａ／Ｄ変換した後、記録媒体に保存するディジ
タル撮像装置、さらに詳しくいえば、ＹＵＶデータ（輝
度信号および色差信号）により撮影レンズで生じたディ
ストーションを補正するようにしたディジタル撮像装置
に関する。
被写体像をＣＣＤ等の撮像素子に結像させて電気信号に
変換し、Ａ／Ｄ変換した後、記録媒体に保存するディジ
タル撮像装置、さらに詳しくいえば、ＹＵＶデータ（輝
度信号および色差信号）により撮影レンズで生じたディ
ストーションを補正するようにしたディジタル撮像装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にカメラ等に用いられる撮影レンズ
は、球面収差，非点収差，コマ収差などの様々な収差が
存在する。その中で、撮影された画像が幾何学的に歪む
収差がディストーション（樽形，糸巻形）と云われるも
のである。ディストーションは撮影レンズの横倍率が撮
像面の中心からの距離、すなわち像高によって一定でな
いために生ずる。図８に樽形ディストーションの一例を
示す。画像中心から隅までの距離を「１」とし、例えば
中心から「０．８」の位置の画素の歪み率が−３％であ
るとすると、歪んで結像される画素位置（ｘ’，ｙ’）
は０．８×０．９７＝０．７７６の距離となり、図８に
示すような樽形の歪みが生じる。
は、球面収差，非点収差，コマ収差などの様々な収差が
存在する。その中で、撮影された画像が幾何学的に歪む
収差がディストーション（樽形，糸巻形）と云われるも
のである。ディストーションは撮影レンズの横倍率が撮
像面の中心からの距離、すなわち像高によって一定でな
いために生ずる。図８に樽形ディストーションの一例を
示す。画像中心から隅までの距離を「１」とし、例えば
中心から「０．８」の位置の画素の歪み率が−３％であ
るとすると、歪んで結像される画素位置（ｘ’，ｙ’）
は０．８×０．９７＝０．７７６の距離となり、図８に
示すような樽形の歪みが生じる。
【０００３】図４に各ズームポジションにおけるディス
トーションと像高の関係の一例を示す。横軸の像高は画
像中心から対角までを１とした時の距離、縦軸のディス
トーションは像高に対する変化率を％でそれぞれ表して
いる。実線は焦点距離がテレの場合、点線はノーマルの
場合，一点鎖線はワイドの場合であり、テレの場合は糸
巻形の歪みを、ワイドの場合は樽形の歪みをそれぞれ生
ずる。このようなディストーションは、撮影された被写
体と撮影した画像の相似性を損う結果になるため、でき
るだけ生じないようにすることが望ましい。ディストー
ションを少なくする方法として、ディストーションを極
力抑えたレンズ設計を行うのが一般的である。特に銀塩
式フィルムのカメラではこの方法が必須である。また、
上記撮像装置は、コンパクトさが要求される場合には、
撮影レンズは小さく、しかも安価なレンズが要請され
る。しかしながら、ディストーションの少ないレンズを
設計するには、レンズの大きさ、コスト増などの面から
制限が多く、上記要請に応えることができない。
トーションと像高の関係の一例を示す。横軸の像高は画
像中心から対角までを１とした時の距離、縦軸のディス
トーションは像高に対する変化率を％でそれぞれ表して
いる。実線は焦点距離がテレの場合、点線はノーマルの
場合，一点鎖線はワイドの場合であり、テレの場合は糸
巻形の歪みを、ワイドの場合は樽形の歪みをそれぞれ生
ずる。このようなディストーションは、撮影された被写
体と撮影した画像の相似性を損う結果になるため、でき
るだけ生じないようにすることが望ましい。ディストー
ションを少なくする方法として、ディストーションを極
力抑えたレンズ設計を行うのが一般的である。特に銀塩
式フィルムのカメラではこの方法が必須である。また、
上記撮像装置は、コンパクトさが要求される場合には、
撮影レンズは小さく、しかも安価なレンズが要請され
る。しかしながら、ディストーションの少ないレンズを
設計するには、レンズの大きさ、コスト増などの面から
制限が多く、上記要請に応えることができない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】レンズで結像した像を
撮像素子で取り込む撮像装置では、銀塩式フィルムのカ
メラと異なり、一度歪んでしまった画像をレンズではな
くデータ上で補正することが可能である。その一例が特
開平６−２９２２０７（発明の名称：撮像装置）に開示
されている。これは各画素ごとの補正値を保存した補正
メモリを各交換レンズまたはカメラ内に持ち、被写体を
撮像後に、メモリに保存した画像に対し横倍率の補正を
線形補間を用いて行っている。
撮像素子で取り込む撮像装置では、銀塩式フィルムのカ
メラと異なり、一度歪んでしまった画像をレンズではな
くデータ上で補正することが可能である。その一例が特
開平６−２９２２０７（発明の名称：撮像装置）に開示
されている。これは各画素ごとの補正値を保存した補正
メモリを各交換レンズまたはカメラ内に持ち、被写体を
撮像後に、メモリに保存した画像に対し横倍率の補正を
線形補間を用いて行っている。
【０００５】上記構成は、全画素に対する補正データを
レンズ内またはカメラ内に持っているためメモリ容量が
大きくなり、ズームレンズを用いた場合には、各焦点距
離でそれぞれ補正データを持たなければならないので、
膨大な量の補正データとなる。また、補間方法として線
形補間を用いた場合には画像の高周波成分が欠落するた
め解像度が低下する。これを防止するため、高次の項を
持った補間式で補間を行えば、計算量が増大し、処理時
間が長くなってしまうという問題がある。
レンズ内またはカメラ内に持っているためメモリ容量が
大きくなり、ズームレンズを用いた場合には、各焦点距
離でそれぞれ補正データを持たなければならないので、
膨大な量の補正データとなる。また、補間方法として線
形補間を用いた場合には画像の高周波成分が欠落するた
め解像度が低下する。これを防止するため、高次の項を
持った補間式で補間を行えば、計算量が増大し、処理時
間が長くなってしまうという問題がある。
【０００６】そこで、本件発明者は、演算により画像の
ディストーション補正を行うことにより、データを格納
するメモリの容量を最小限にしてディストーションのあ
るレンズを用いて価格の低減化を図る提案をしている。
この提案により上記特開平６−２９２２０７の問題点は
解消できる。ところで、演算により画像のディストーシ
ョン補正を行う場合には、少なからず演算に一定の時間
をかけなければならない。この演算処理時間は短ければ
短いほど、好ましい。特に、撮影時に補正演算する場合
には、つぎの撮影に速やかに移行できるからである。
ディストーション補正を行うことにより、データを格納
するメモリの容量を最小限にしてディストーションのあ
るレンズを用いて価格の低減化を図る提案をしている。
この提案により上記特開平６−２９２２０７の問題点は
解消できる。ところで、演算により画像のディストーシ
ョン補正を行う場合には、少なからず演算に一定の時間
をかけなければならない。この演算処理時間は短ければ
短いほど、好ましい。特に、撮影時に補正演算する場合
には、つぎの撮影に速やかに移行できるからである。
【０００７】本発明の課題は、ディストーションが比較
的大きい安価なレンズを用い、演算によりディストーシ
ョン補正を行う場合、画像データをＹＵＶデータに変換
しＵＶデータを間引くことにより、演算時間の短縮を図
り、速やかに次の撮影の準備に入ることができるディジ
タル撮像装置を提供することにある。
的大きい安価なレンズを用い、演算によりディストーシ
ョン補正を行う場合、画像データをＹＵＶデータに変換
しＵＶデータを間引くことにより、演算時間の短縮を図
り、速やかに次の撮影の準備に入ることができるディジ
タル撮像装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明によるディジタル撮像装置は、被写体を撮影す
る撮影レンズと、前記撮影レンズにより結像した光学像
を電気変換する撮像素子と、前記撮像素子からのアナロ
グデータをディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器と
を備え、撮像した被写体像のディジタルデータを記録媒
体に記録するディジタル撮像装置において、前記撮影レ
ンズから取り入れた被写体画像のＲＧＢデータを一時記
憶するバッファメモリと、前記撮影レンズのレンズ性能
特性である像高対ディストーション曲線を表す近似多項
式の係数を格納したメモリ手段と、前記バッファメモリ
に格納されたＲＧＢデータをＹＵＶデータに変換し、Ｕ
Ｖデータを間引きするＹＵＶデータ変換間引手段と、前
記メモリ手段に格納されている係数と、前記間引きした
結果、ＹＵＶデータの各画素の座標データを用い、前記
近似多項式の演算を行い、前記ＹＵＶデータの各画素の
座標データに対しディストーション補正した画像データ
の各画素の座標データを得る近似多項式演算手段とを備
えて構成してある。また、本発明は、被写体を撮影する
撮影レンズと、前記撮影レンズにより結像した光学像を
電気変換する撮像素子と、前記撮像素子からのアナログ
データをディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器とを
備え、撮像した被写体像のディジタルデータを記録媒体
に記録するディジタル撮像装置において、前記撮影レン
ズから取り入れた被写体画像のＹＵＶデータを一時記憶
するバッファメモリと、前記撮影レンズのレンズ性能特
性である像高対ディストーション曲線を表す近似多項式
の係数を格納したメモリ手段と、前記ＹＵＶデータの
内、ＵＶデータを間引きする間引手段と、前記メモリ手
段に格納されている係数と、前記間引きした結果、ＹＵ
Ｖデータの各画素の座標データを用い、前記近似多項式
の演算を行い、前記ＹＵＶデータの各画素の座標データ
に対しディストーション補正した画像データの各画素の
座標データを得る近似多項式演算手段とを備えて構成し
てある。さらに本発明は上記構成において、前記近似多
項式演算手段で演算して得たＹＵＶデータの各画素の座
標データの整数値に対する画像濃度を算出する補間演算
手段を有している。
に本発明によるディジタル撮像装置は、被写体を撮影す
る撮影レンズと、前記撮影レンズにより結像した光学像
を電気変換する撮像素子と、前記撮像素子からのアナロ
グデータをディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器と
を備え、撮像した被写体像のディジタルデータを記録媒
体に記録するディジタル撮像装置において、前記撮影レ
ンズから取り入れた被写体画像のＲＧＢデータを一時記
憶するバッファメモリと、前記撮影レンズのレンズ性能
特性である像高対ディストーション曲線を表す近似多項
式の係数を格納したメモリ手段と、前記バッファメモリ
に格納されたＲＧＢデータをＹＵＶデータに変換し、Ｕ
Ｖデータを間引きするＹＵＶデータ変換間引手段と、前
記メモリ手段に格納されている係数と、前記間引きした
結果、ＹＵＶデータの各画素の座標データを用い、前記
近似多項式の演算を行い、前記ＹＵＶデータの各画素の
座標データに対しディストーション補正した画像データ
の各画素の座標データを得る近似多項式演算手段とを備
えて構成してある。また、本発明は、被写体を撮影する
撮影レンズと、前記撮影レンズにより結像した光学像を
電気変換する撮像素子と、前記撮像素子からのアナログ
データをディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器とを
備え、撮像した被写体像のディジタルデータを記録媒体
に記録するディジタル撮像装置において、前記撮影レン
ズから取り入れた被写体画像のＹＵＶデータを一時記憶
するバッファメモリと、前記撮影レンズのレンズ性能特
性である像高対ディストーション曲線を表す近似多項式
の係数を格納したメモリ手段と、前記ＹＵＶデータの
内、ＵＶデータを間引きする間引手段と、前記メモリ手
段に格納されている係数と、前記間引きした結果、ＹＵ
Ｖデータの各画素の座標データを用い、前記近似多項式
の演算を行い、前記ＹＵＶデータの各画素の座標データ
に対しディストーション補正した画像データの各画素の
座標データを得る近似多項式演算手段とを備えて構成し
てある。さらに本発明は上記構成において、前記近似多
項式演算手段で演算して得たＹＵＶデータの各画素の座
標データの整数値に対する画像濃度を算出する補間演算
手段を有している。
【０００９】
【作用】上記構成によれば、ＹＵＶデータを用い、ＵＶ
データを間引きしてディストーション補正を行うので、
全体の処理時間を短縮させることができる。
データを間引きしてディストーション補正を行うので、
全体の処理時間を短縮させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳しく説明する。図１は、本発明によるＹＵ
Ｖデータによりディストーション補正を行うディジタル
撮像装置の回路の実施の形態を示すブロック図である。
図示しない被写体の光学像は撮影レンズ１によってＣＣ
Ｄ３上に結像される。ＣＣＤ３では光学像が電気信号に
変換され、画像の各画素信号が出力される。Ａ／Ｄ変換
器４によってディジタル化された後、バッファメモリ５
に一時的に記憶される。ＣＰＵ６は、ＹＵＶ変換間引部
６ａの機能によりバッファメモリ５に記憶された画像デ
ータ（ＲＧＢ）をＹＵＶデータに変換し、ＵＶデータに
ついて間引く処理を行う。そして、上記Ｙデータおよび
間引いたＵＶデータの座標とＲＯＭ７に格納された係数
を取り入れて近似多項式演算部６ｂの機能により近似多
項式の演算を行う。
施の形態を詳しく説明する。図１は、本発明によるＹＵ
Ｖデータによりディストーション補正を行うディジタル
撮像装置の回路の実施の形態を示すブロック図である。
図示しない被写体の光学像は撮影レンズ１によってＣＣ
Ｄ３上に結像される。ＣＣＤ３では光学像が電気信号に
変換され、画像の各画素信号が出力される。Ａ／Ｄ変換
器４によってディジタル化された後、バッファメモリ５
に一時的に記憶される。ＣＰＵ６は、ＹＵＶ変換間引部
６ａの機能によりバッファメモリ５に記憶された画像デ
ータ（ＲＧＢ）をＹＵＶデータに変換し、ＵＶデータに
ついて間引く処理を行う。そして、上記Ｙデータおよび
間引いたＵＶデータの座標とＲＯＭ７に格納された係数
を取り入れて近似多項式演算部６ｂの機能により近似多
項式の演算を行う。
【００１１】さらに補間演算部６ｃの機能によって近似
多項式より算出された座標データの補間演算を行う。こ
の後、プロセス処理、フォーマット変換などの処理を行
って最終的に記録媒体９に格納する記録媒体９に格納さ
れた画像データは再びバッファメモリ５に格納しＣＰＵ
６によって再生処理を行い、Ｄ／Ａ変換器１０によって
アナログ信号に変換した後、液晶パネル１１またはビデ
オモニタ１２に表示することができる。上記ディストー
ション補正は撮影時ではなく、再生時に行うことも可能
である。
多項式より算出された座標データの補間演算を行う。こ
の後、プロセス処理、フォーマット変換などの処理を行
って最終的に記録媒体９に格納する記録媒体９に格納さ
れた画像データは再びバッファメモリ５に格納しＣＰＵ
６によって再生処理を行い、Ｄ／Ａ変換器１０によって
アナログ信号に変換した後、液晶パネル１１またはビデ
オモニタ１２に表示することができる。上記ディストー
ション補正は撮影時ではなく、再生時に行うことも可能
である。
【００１２】ＣＰＵ６は、利用者のズーム操作によりズ
ーム駆動モータ２を駆動し、撮影レンズのズーム倍率設
定制御を行う。撮影レンズ１は広角から望遠（例えば３
５ｍｍカメラ換算で４５ｍｍ〜１３５ｍｍの３倍ズー
ム）までのズームレンズであり、設定されるズームポジ
ション（焦点距離）は例えば５か所である。この内、広
角側のズームポジション２箇所についてディストーショ
ン補正を行うようにしてある。ディストーションは図４
に示すようにテレ，ノーマル位置ではディストーション
がそれ程大きくないため、無視できないワイド側の樽形
のディストーション補正をするようにしたものである。
ーム駆動モータ２を駆動し、撮影レンズのズーム倍率設
定制御を行う。撮影レンズ１は広角から望遠（例えば３
５ｍｍカメラ換算で４５ｍｍ〜１３５ｍｍの３倍ズー
ム）までのズームレンズであり、設定されるズームポジ
ション（焦点距離）は例えば５か所である。この内、広
角側のズームポジション２箇所についてディストーショ
ン補正を行うようにしてある。ディストーションは図４
に示すようにテレ，ノーマル位置ではディストーション
がそれ程大きくないため、無視できないワイド側の樽形
のディストーション補正をするようにしたものである。
【００１３】上記像高とディストーションの関係は多項
式で近似することができる。通常であれば２次式での近
似で十分であり、この場合画像中心ではディストーショ
ンが０であることを考えると、像高に対して１次の項と
２次の項のみとなる。そこで、ＲＯＭ７には、２つのズ
ームポジションに対しそれぞれ１次の項と２次の項の係
数のみを格納している。ここで２次の多項式近似された
近似式を、歪みの加わった像高をｒ’、歪みのない状態
の像高をｒ、２次の係数をａ、１次の係数をｂとして表
すと次式となる。 ｒ’＝ａｒ2 ＋ｂｒ …（１） これを画像中心を原点としたｘｙ座標で表すと ｘ’＝｛ａ×（ｘ2 ＋ｙ2 ）1/2 ＋ｂ｝×ｘ …（２） ｙ’＝｛ａ×（ｘ2 ＋ｙ2 ）1/2 ＋ｂ｝×ｙ …（３） となる。この式に従ってＵＶデータを間引きしたＹＵＶ
データについて、補正後の画素の座標に対し、補正前の
画素の座標を対応づけることによりディストーションが
補正される。
式で近似することができる。通常であれば２次式での近
似で十分であり、この場合画像中心ではディストーショ
ンが０であることを考えると、像高に対して１次の項と
２次の項のみとなる。そこで、ＲＯＭ７には、２つのズ
ームポジションに対しそれぞれ１次の項と２次の項の係
数のみを格納している。ここで２次の多項式近似された
近似式を、歪みの加わった像高をｒ’、歪みのない状態
の像高をｒ、２次の係数をａ、１次の係数をｂとして表
すと次式となる。 ｒ’＝ａｒ2 ＋ｂｒ …（１） これを画像中心を原点としたｘｙ座標で表すと ｘ’＝｛ａ×（ｘ2 ＋ｙ2 ）1/2 ＋ｂ｝×ｘ …（２） ｙ’＝｛ａ×（ｘ2 ＋ｙ2 ）1/2 ＋ｂ｝×ｙ …（３） となる。この式に従ってＵＶデータを間引きしたＹＵＶ
データについて、補正後の画素の座標に対し、補正前の
画素の座標を対応づけることによりディストーションが
補正される。
【００１４】ＣＰＵ６のＹＵＶデータ変換間引部６ａで
は、図３に示すような間引きが行われる。（ａ）は１列
おきに間引いた例であり、ＵＶデータについては補間演
算の演算量は１／２になる。（ｂ）の場合は、行列それ
ぞれ１つおきに間引いた例であり、ＵＶデータについて
は補間演算の演算量は１／４になる。ＵＶデータを間引
くのは、人間の視覚特性的に輝度の情報Ｙより色情報Ｕ
Ｖの方が視覚感度が低いため、情報の間引きを行っても
視覚上での大きな画質劣化が起こらないからである。
は、図３に示すような間引きが行われる。（ａ）は１列
おきに間引いた例であり、ＵＶデータについては補間演
算の演算量は１／２になる。（ｂ）の場合は、行列それ
ぞれ１つおきに間引いた例であり、ＵＶデータについて
は補間演算の演算量は１／４になる。ＵＶデータを間引
くのは、人間の視覚特性的に輝度の情報Ｙより色情報Ｕ
Ｖの方が視覚感度が低いため、情報の間引きを行っても
視覚上での大きな画質劣化が起こらないからである。
【００１５】図２は、ＲＯＭ７に格納する２次の多項式
の係数の一例を示す図である。広角Ａｍｍの焦点位置に
対応する２次の多項式の係数ａ1 ，ｂ1 と、広角Ｂｍｍ
（Ｂ＞Ａ）の焦点位置に対応する２次の多項式の係数ａ
2 ，ｂ2 がＲＯＭ７に格納されている。ＣＰＵ６の近似
多項式演算部６ｂでは、図５に示すディストーション補
正後のＹＵＶデータの画素の座標（ｘ，ｙ）と、ＲＯＭ
７から読み出した前記座標位置に対応する係数ａ，ｂを
上記（２）（３）式に入れて演算を行い、補正前（歪み
位置）の座標（ｘ’，ｙ’）を求める。
の係数の一例を示す図である。広角Ａｍｍの焦点位置に
対応する２次の多項式の係数ａ1 ，ｂ1 と、広角Ｂｍｍ
（Ｂ＞Ａ）の焦点位置に対応する２次の多項式の係数ａ
2 ，ｂ2 がＲＯＭ７に格納されている。ＣＰＵ６の近似
多項式演算部６ｂでは、図５に示すディストーション補
正後のＹＵＶデータの画素の座標（ｘ，ｙ）と、ＲＯＭ
７から読み出した前記座標位置に対応する係数ａ，ｂを
上記（２）（３）式に入れて演算を行い、補正前（歪み
位置）の座標（ｘ’，ｙ’）を求める。
【００１６】このようにディストーション補正後の画像
の座標（ｘ，ｙ）に対応して歪み位置の座標（ｘ’，
ｙ’）を求めるのは、所定の画像範囲内に隙間なく配列
させる画素のみを演算するためである。補正前の座標
（ｘ’，ｙ’）に対しディストーション補正した画素の
座標（ｘ，ｙ）を求める場合には、ディストーションが
大きいときには、所定の画像範囲より外れた座標が算出
されたり、さらに所定の画像範囲内であっても、画素と
画素の間に空白が生じたりすることがあり、これらの弊
害を除くためである。
の座標（ｘ，ｙ）に対応して歪み位置の座標（ｘ’，
ｙ’）を求めるのは、所定の画像範囲内に隙間なく配列
させる画素のみを演算するためである。補正前の座標
（ｘ’，ｙ’）に対しディストーション補正した画素の
座標（ｘ，ｙ）を求める場合には、ディストーションが
大きいときには、所定の画像範囲より外れた座標が算出
されたり、さらに所定の画像範囲内であっても、画素と
画素の間に空白が生じたりすることがあり、これらの弊
害を除くためである。
【００１７】このように（２）（３）式に従って計算さ
れたｘ’，ｙ’は実数となる。しかしながら、画素は離
散的に配置されているため何らかの形で補間をとって実
数値の座標に対応した画像の濃度を求めなければならな
い。すなわち、ｘ’，ｙ’の値が少数点以下の値を含ん
でいる場合には、実際の座標は存在しないので、実在す
る座標（整数値）に対し画像濃度を算出しなければなら
ない。補間法として様々なもの（最近傍法，線形補間
法，３次補間法，等々）が提案されているが、多くの画
素の濃度から高次の多項式を用いて補間すると画像の品
質は向上するが計算量が多くなる。どの方法を採るかは
使用される撮像装置の演算能力、ＣＣＤの画素数などか
ら総合的に判断することとなる。本発明の実施の形態で
は、９点の画素データから、ラグランジュの補間公式を
応用して２次の多項式で補間計算を行っている。他の補
間方法を用いても目的を達成することは可能である。
れたｘ’，ｙ’は実数となる。しかしながら、画素は離
散的に配置されているため何らかの形で補間をとって実
数値の座標に対応した画像の濃度を求めなければならな
い。すなわち、ｘ’，ｙ’の値が少数点以下の値を含ん
でいる場合には、実際の座標は存在しないので、実在す
る座標（整数値）に対し画像濃度を算出しなければなら
ない。補間法として様々なもの（最近傍法，線形補間
法，３次補間法，等々）が提案されているが、多くの画
素の濃度から高次の多項式を用いて補間すると画像の品
質は向上するが計算量が多くなる。どの方法を採るかは
使用される撮像装置の演算能力、ＣＣＤの画素数などか
ら総合的に判断することとなる。本発明の実施の形態で
は、９点の画素データから、ラグランジュの補間公式を
応用して２次の多項式で補間計算を行っている。他の補
間方法を用いても目的を達成することは可能である。
【００１８】図６は９点の画素からラグランジュの補間
を模式的に示したものである。画素ピッチを１と正規化
した場合、（２）および（３）式で計算した（ｘ’，
ｙ’）の整数部が（ｘ１，ｙ１）となり、小数部がα，
βとなる。また（ｘ１，ｙ１）の座標の画素の濃度をｆ
（ｘ１，ｙ１）と表す。この時（ｘ’，ｙ’）の位置の
濃度は以下の式によって計算される。 ｆ（ｘ’，ｙ’）＝ ｆ（ｘ０，ｙ０）×α（α−１）／２×β（β−１）／２ −ｆ（ｘ０，ｙ１）×α（α−１）／２×（β＋１）（β−１） ＋ｆ（ｘ０，ｙ２）×α（α−１）／２×β（β＋１）／２ −ｆ（ｘ１，ｙ０）×（α＋１）（α−１）×β（β−１）／２ ＋ｆ（ｘ１，ｙ１）×（α＋１）（α−１）×（β＋１）（β−１） −ｆ（ｘ１，ｙ２）×（α＋１）（α−１）×β（β＋１）／２ ＋ｆ（ｘ２，ｙ０）×α（α＋１）／２×β（β−１）／２ −ｆ（ｘ２，ｙ１）×α（α＋１）／２×（β＋１）（β−１） ＋ｆ（ｘ２，ｙ２）×α（α＋１）／２×β（β＋１）／２…（４）
を模式的に示したものである。画素ピッチを１と正規化
した場合、（２）および（３）式で計算した（ｘ’，
ｙ’）の整数部が（ｘ１，ｙ１）となり、小数部がα，
βとなる。また（ｘ１，ｙ１）の座標の画素の濃度をｆ
（ｘ１，ｙ１）と表す。この時（ｘ’，ｙ’）の位置の
濃度は以下の式によって計算される。 ｆ（ｘ’，ｙ’）＝ ｆ（ｘ０，ｙ０）×α（α−１）／２×β（β−１）／２ −ｆ（ｘ０，ｙ１）×α（α−１）／２×（β＋１）（β−１） ＋ｆ（ｘ０，ｙ２）×α（α−１）／２×β（β＋１）／２ −ｆ（ｘ１，ｙ０）×（α＋１）（α−１）×β（β−１）／２ ＋ｆ（ｘ１，ｙ１）×（α＋１）（α−１）×（β＋１）（β−１） −ｆ（ｘ１，ｙ２）×（α＋１）（α−１）×β（β＋１）／２ ＋ｆ（ｘ２，ｙ０）×α（α＋１）／２×β（β−１）／２ −ｆ（ｘ２，ｙ１）×α（α＋１）／２×（β＋１）（β−１） ＋ｆ（ｘ２，ｙ２）×α（α＋１）／２×β（β＋１）／２…（４）
【００１９】ＣＰＵ６の補間演算部６ｃは（４）式の演
算を行い、２次の多項式で算出された座標位置（ｘ’，
ｙ’）から、その座標位置の濃度ｆ（ｘ’，ｙ’）に対
する補正された座標位置（整数値）の濃度ｆ（ｘ，ｙ）
を得ることができる。このようにＹＵＶデータに変換
し、ＵＶデータを間引いて近似多項式演算を行い、補間
演算することにより、整数値の座標位置に対し濃度算出
した画像データは、記録媒体９の対応のアドレスに格納
される。
算を行い、２次の多項式で算出された座標位置（ｘ’，
ｙ’）から、その座標位置の濃度ｆ（ｘ’，ｙ’）に対
する補正された座標位置（整数値）の濃度ｆ（ｘ，ｙ）
を得ることができる。このようにＹＵＶデータに変換
し、ＵＶデータを間引いて近似多項式演算を行い、補間
演算することにより、整数値の座標位置に対し濃度算出
した画像データは、記録媒体９の対応のアドレスに格納
される。
【００２０】図７はディストーション補正のシーケンス
動作を示すフローチャートである。以下、図７に従い動
作説明を行う。利用者がズーム操作を行うと、ＣＰＵ６
はズーム駆動モータ２を駆動し、撮影レンズ１を利用者
の意図するズーム値に設定する（ステップ（以下「Ｓ」
という）７０１）。撮影が行われ、データがバッファメ
モリ５に蓄積される（Ｓ７０２，Ｓ７０３）。ＣＰＵ６
はＹＵＶデータ変換間引部６ａの機能により、バッファ
メモリ５に蓄積されたＲＧＢデータをＹＵＶデータに変
換し、ＵＶデータを例えば１／２に間引きする（Ｓ７０
４，Ｓ７０５）。さらに、ズームポジション対応のディ
ストーション近似多項式の係数ａ，ｂを取込み（Ｓ７０
６）、ディストーションが設定値より大きいか否かを判
定する（Ｓ７０５）。判定が「いいえ」の場合には、Ｓ
７１２にスキップし、そのまま記憶媒体９に画像を取り
込む動作に進む（Ｓ７１３）。本発明の実施の形態で
は、予め広角側の２つのズームポジションについてディ
ストーション補正をするようにしてあるので、上記判定
は「はい」となる。
動作を示すフローチャートである。以下、図７に従い動
作説明を行う。利用者がズーム操作を行うと、ＣＰＵ６
はズーム駆動モータ２を駆動し、撮影レンズ１を利用者
の意図するズーム値に設定する（ステップ（以下「Ｓ」
という）７０１）。撮影が行われ、データがバッファメ
モリ５に蓄積される（Ｓ７０２，Ｓ７０３）。ＣＰＵ６
はＹＵＶデータ変換間引部６ａの機能により、バッファ
メモリ５に蓄積されたＲＧＢデータをＹＵＶデータに変
換し、ＵＶデータを例えば１／２に間引きする（Ｓ７０
４，Ｓ７０５）。さらに、ズームポジション対応のディ
ストーション近似多項式の係数ａ，ｂを取込み（Ｓ７０
６）、ディストーションが設定値より大きいか否かを判
定する（Ｓ７０５）。判定が「いいえ」の場合には、Ｓ
７１２にスキップし、そのまま記憶媒体９に画像を取り
込む動作に進む（Ｓ７１３）。本発明の実施の形態で
は、予め広角側の２つのズームポジションについてディ
ストーション補正をするようにしてあるので、上記判定
は「はい」となる。
【００２１】ＣＰＵ６はつぎに補正後の画像データの画
素の座標（ｘ，ｙ）を取得し（Ｓ７０８）、近似多項式
を演算して補正後の画像データの画素の座標（ｘ，ｙ）
に対応する補正前の画像データの座標（ｘ’，ｙ’）を
得る（Ｓ７０９）。さらに座標（ｘ’，ｙ’）を整数部
と少数部に分け、補間計算をして座標（ｘ’，ｙ’）の
濃度ｆ（ｘ’，ｙ’）に対する補正後の画像データの座
標（ｘ，ｙ）の濃度ｆ（ｘ，ｙ）を得る（Ｓ７１０）。
この補間計算では間引いた座標対応ＵＶデータの演算が
行われないため、演算量を減少させることができる。つ
ぎに画像データの全データについて近似多項式演算およ
び補間演算が完了したか否かの判定を行う（Ｓ７１
１）。全データの補正が完了していない場合にはＳ７０
８に戻る。完了している場合にはつぎにＪＰＥＧ圧縮を
行い（Ｓ７１２）、記録媒体９に書き込む（Ｓ７１
３）。
素の座標（ｘ，ｙ）を取得し（Ｓ７０８）、近似多項式
を演算して補正後の画像データの画素の座標（ｘ，ｙ）
に対応する補正前の画像データの座標（ｘ’，ｙ’）を
得る（Ｓ７０９）。さらに座標（ｘ’，ｙ’）を整数部
と少数部に分け、補間計算をして座標（ｘ’，ｙ’）の
濃度ｆ（ｘ’，ｙ’）に対する補正後の画像データの座
標（ｘ，ｙ）の濃度ｆ（ｘ，ｙ）を得る（Ｓ７１０）。
この補間計算では間引いた座標対応ＵＶデータの演算が
行われないため、演算量を減少させることができる。つ
ぎに画像データの全データについて近似多項式演算およ
び補間演算が完了したか否かの判定を行う（Ｓ７１
１）。全データの補正が完了していない場合にはＳ７０
８に戻る。完了している場合にはつぎにＪＰＥＧ圧縮を
行い（Ｓ７１２）、記録媒体９に書き込む（Ｓ７１
３）。
【００２２】以上の実施の形態は、Ａ／Ｄ変換器よりバ
ッファメモリに一時格納する画像データがＲＧＢデータ
の例について説明したが、バッファメモリに取り入れる
画像データが当初からＹＵＶデータでも良い。この場合
にはＣＰＵのＹＵＶ変換機能を省略することができる。
ッファメモリに一時格納する画像データがＲＧＢデータ
の例について説明したが、バッファメモリに取り入れる
画像データが当初からＹＵＶデータでも良い。この場合
にはＣＰＵのＹＵＶ変換機能を省略することができる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、メモリ手
段に、撮影レンズのレンズ性能特性である像高対ディス
トーション曲線を表す近似多項式の係数を格納してお
き、撮影レンズから取り入れた被写体のＲＧＢデータを
バッファメモリに一時記憶しＹＵＶデータ変換間引手段
によりバッファメモリに格納されたＲＧＢデータをＹＵ
Ｖデータに変換し、ＵＶデータを間引きし、近似多項式
演算手段により、メモリ手段に格納されている係数と、
間引きした結果、ＹＵＶデータの各画素の座標データを
用い、近似多項式の演算を行い、ＹＵＶデータの各画素
の座標データに対しディストーション補正した画像デー
タの各画素の座標データを得るように構成されている。
段に、撮影レンズのレンズ性能特性である像高対ディス
トーション曲線を表す近似多項式の係数を格納してお
き、撮影レンズから取り入れた被写体のＲＧＢデータを
バッファメモリに一時記憶しＹＵＶデータ変換間引手段
によりバッファメモリに格納されたＲＧＢデータをＹＵ
Ｖデータに変換し、ＵＶデータを間引きし、近似多項式
演算手段により、メモリ手段に格納されている係数と、
間引きした結果、ＹＵＶデータの各画素の座標データを
用い、近似多項式の演算を行い、ＹＵＶデータの各画素
の座標データに対しディストーション補正した画像デー
タの各画素の座標データを得るように構成されている。
【００２４】したがって、全画素を補正演算する場合に
比較し、ＵＶデータの間引きした分だけ補間計算量を少
なくできるので、補正に要する計算量を少なくでき演算
処理を高速化できる。よって、次の撮影までの時間短縮
を図ることができる。また、ディストーションの大きな
レンズを使用することができるため、安価で小形のレン
ズを用いることができ、装置全体のコストを低減させる
ことができる。
比較し、ＵＶデータの間引きした分だけ補間計算量を少
なくできるので、補正に要する計算量を少なくでき演算
処理を高速化できる。よって、次の撮影までの時間短縮
を図ることができる。また、ディストーションの大きな
レンズを使用することができるため、安価で小形のレン
ズを用いることができ、装置全体のコストを低減させる
ことができる。
【図１】本発明によるＹＵＶデータによりディストーシ
ョン補正を行うディジタル撮像装置の回路の実施の形態
を示すブロック図である。
ョン補正を行うディジタル撮像装置の回路の実施の形態
を示すブロック図である。
【図２】ＲＯＭ７に格納する、２次の多項式の係数の一
例を示す図である。
例を示す図である。
【図３】色差信号の間引きの一例を示す図である。
【図４】像高とディストーションの関係を示す図であ
る。
る。
【図５】ディストーション補正後の画像の座標位置を説
明するための図である。
明するための図である。
【図６】９点の座標位置による補間方法を説明するため
の図である。
の図である。
【図７】ディストーション補正のシーケンス動作を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図８】樽形ディストーションの一例を説明するための
図である。
図である。
１…撮影レンズ（ズームレンズ） ２…ズーム駆動モータ ３…ＣＣＤ（撮像素子） ４…Ａ／Ｄ変換器 ５…バッファメモリ ６…ＣＰＵ ６ａ…ＹＵＶ変換間引部 ６ｂ…近似多項式演算部 ６ｃ…補間演算部 ７…ＲＯＭ（メモリ手段） ９…記録媒体（メモリカード）
Claims (3)
- 【請求項１】 被写体を撮影する撮影レンズと、前記撮
影レンズにより結像した光学像を電気変換する撮像素子
と、前記撮像素子からのアナログデータをディジタルデ
ータに変換するＡ／Ｄ変換器とを備え、撮像した被写体
像のディジタルデータを記録媒体に記録するディジタル
撮像装置において、 前記撮影レンズから取り入れた被写体画像のＲＧＢデー
タを一時記憶するバッファメモリと、 前記撮影レンズのレンズ性能特性である像高対ディスト
ーション曲線を表す近似多項式の係数を格納したメモリ
手段と、 前記バッファメモリに格納されたＲＧＢデータをＹＵＶ
データに変換し、ＵＶデータを間引きするＹＵＶデータ
変換間引手段と、 前記メモリ手段に格納されている係数と、前記間引きし
た結果、ＹＵＶデータの各画素の座標データを用い、前
記近似多項式の演算を行い、前記ＹＵＶデータの各画素
の座標データに対しディストーション補正した画像デー
タの各画素の座標データを得る近似多項式演算手段と、 を備えたことを特徴とするＹＵＶデータによりディスト
ーション補正を行うディジタル撮像装置。 - 【請求項２】 被写体を撮影する撮影レンズと、前記撮
影レンズにより結像した光学像を電気変換する撮像素子
と、前記撮像素子からのアナログデータをディジタルデ
ータに変換するＡ／Ｄ変換器とを備え、撮像した被写体
像のディジタルデータを記録媒体に記録するディジタル
撮像装置において、 前記撮影レンズから取り入れた被写体画像のＹＵＶデー
タを一時記憶するバッファメモリと、 前記撮影レンズのレンズ性能特性である像高対ディスト
ーション曲線を表す近似多項式の係数を格納したメモリ
手段と、 前記ＹＵＶデータの内、ＵＶデータを間引きする間引手
段と、 前記メモリ手段に格納されている係数と、前記間引きし
た結果、ＹＵＶデータの各画素の座標データを用い、前
記近似多項式の演算を行い、前記ＹＵＶデータの各画素
の座標データに対しディストーション補正した画像デー
タの各画素の座標データを得る近似多項式演算手段と、 を備えたことを特徴とするＹＵＶデータによりディスト
ーション補正を行うディジタル撮像装置。 - 【請求項３】 前記近似多項式演算手段で演算して得た
ＹＵＶデータの各画素の座標データの整数値に対する画
像濃度を算出する補間演算手段を有することを特徴とす
る請求項１または２記載のＹＵＶデータによりディスト
ーション補正を行うディジタル撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10063962A JPH11250240A (ja) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | Ｙｕｖデータによりディストーション補正を行うディジタル撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10063962A JPH11250240A (ja) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | Ｙｕｖデータによりディストーション補正を行うディジタル撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11250240A true JPH11250240A (ja) | 1999-09-17 |
Family
ID=13244450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10063962A Pending JPH11250240A (ja) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | Ｙｕｖデータによりディストーション補正を行うディジタル撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11250240A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7260271B2 (en) | 2002-06-26 | 2007-08-21 | Fujifilm Corporation | Digital image data correction apparatus, digital image data correction method and digital image pickup apparatus |
| US7265787B2 (en) | 2002-06-03 | 2007-09-04 | Fujifilm Corporation | Digital photographing device with separate optical distortion correction for dynamic images and still images |
| US7301565B2 (en) | 2002-05-16 | 2007-11-27 | Fujifilm Corporation | Correction method, correction device and photographing device |
| US7355639B2 (en) * | 2003-11-06 | 2008-04-08 | Omnivision Technologies, Inc. | Lens correction using processed YUV data |
| KR100859001B1 (ko) | 2007-03-26 | 2008-09-18 | 주식회사 아이닉스 | 영상 왜곡 보정방법 및 보정장치 |
| US7944487B2 (en) | 2004-03-29 | 2011-05-17 | Fujifilm Corporation | Image pickup apparatus and image pickup method |
| JP2015088833A (ja) * | 2013-10-29 | 2015-05-07 | キヤノン株式会社 | 画像処理装置、撮像装置及び画像処理方法 |
| US9241109B2 (en) | 2012-04-27 | 2016-01-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Image capturing apparatus, control method, and recording medium for moving image generation |
| KR20210155080A (ko) * | 2020-06-15 | 2021-12-22 | 한국생산기술연구원 | 운동량 측정이 가능한 트램폴린 장치 및 이를 이용한 3차원 위치 도출 방법 |
| KR20210155081A (ko) * | 2020-06-15 | 2021-12-22 | 한국생산기술연구원 | 트램폴린을 이용한 운동량 측정 방법 |
| WO2023178539A1 (zh) * | 2022-03-23 | 2023-09-28 | 华为技术有限公司 | 图像处理方法及装置 |
-
1998
- 1998-02-27 JP JP10063962A patent/JPH11250240A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7301565B2 (en) | 2002-05-16 | 2007-11-27 | Fujifilm Corporation | Correction method, correction device and photographing device |
| US7265787B2 (en) | 2002-06-03 | 2007-09-04 | Fujifilm Corporation | Digital photographing device with separate optical distortion correction for dynamic images and still images |
| US7260271B2 (en) | 2002-06-26 | 2007-08-21 | Fujifilm Corporation | Digital image data correction apparatus, digital image data correction method and digital image pickup apparatus |
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| US7944487B2 (en) | 2004-03-29 | 2011-05-17 | Fujifilm Corporation | Image pickup apparatus and image pickup method |
| KR100859001B1 (ko) | 2007-03-26 | 2008-09-18 | 주식회사 아이닉스 | 영상 왜곡 보정방법 및 보정장치 |
| US9241109B2 (en) | 2012-04-27 | 2016-01-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Image capturing apparatus, control method, and recording medium for moving image generation |
| JP2015088833A (ja) * | 2013-10-29 | 2015-05-07 | キヤノン株式会社 | 画像処理装置、撮像装置及び画像処理方法 |
| US10306210B2 (en) | 2013-10-29 | 2019-05-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus and image capturing apparatus |
| KR20210155080A (ko) * | 2020-06-15 | 2021-12-22 | 한국생산기술연구원 | 운동량 측정이 가능한 트램폴린 장치 및 이를 이용한 3차원 위치 도출 방법 |
| KR20210155081A (ko) * | 2020-06-15 | 2021-12-22 | 한국생산기술연구원 | 트램폴린을 이용한 운동량 측정 방법 |
| WO2021256641A1 (ko) * | 2020-06-15 | 2021-12-23 | 한국생산기술연구원 | 트램폴린을 이용한 운동량 측정 방법 |
| WO2023178539A1 (zh) * | 2022-03-23 | 2023-09-28 | 华为技术有限公司 | 图像处理方法及装置 |
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