JPH11275452A - ディジタルカメラのシェーディング補正装置 - Google Patents
ディジタルカメラのシェーディング補正装置Info
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- JPH11275452A JPH11275452A JP10077699A JP7769998A JPH11275452A JP H11275452 A JPH11275452 A JP H11275452A JP 10077699 A JP10077699 A JP 10077699A JP 7769998 A JP7769998 A JP 7769998A JP H11275452 A JPH11275452 A JP H11275452A
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- Japan
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- correction coefficient
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Abstract
(57)【要約】
【課題】撮像レンズの小型軽量化に伴う周辺光量不足に
よる画像の劣化を補正し、簡単な構成で高画質の撮像デ
ータを得られるディジタルカメラのシェーディング補正
装置を提供する。 【解決手段】撮像素子３の画素群の水平方向と垂直方向
をそれぞれ所定数から成るようにブロック化し、垂直方
向の中央位置であって水平方向にｍ／ｐ分割された各ブ
ロックについてのみシェーディング補正係数を算出する
ようにし、不揮発性メモリ１１に格納する。撮影時に
は、不揮発性メモリ１１から補正係数を読みだして、信
号処理プロッセサ１０のレジスタにセットすることによ
り、シェーディング補正を行う。
よる画像の劣化を補正し、簡単な構成で高画質の撮像デ
ータを得られるディジタルカメラのシェーディング補正
装置を提供する。 【解決手段】撮像素子３の画素群の水平方向と垂直方向
をそれぞれ所定数から成るようにブロック化し、垂直方
向の中央位置であって水平方向にｍ／ｐ分割された各ブ
ロックについてのみシェーディング補正係数を算出する
ようにし、不揮発性メモリ１１に格納する。撮影時に
は、不揮発性メモリ１１から補正係数を読みだして、信
号処理プロッセサ１０のレジスタにセットすることによ
り、シェーディング補正を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、撮像素子の感度む
ら、取り付けの傾斜、撮像レンズの周辺光量不足によっ
て発生するシェーディングの補正に関し、特に、画像デ
ータをＪＰＥＧ圧縮するディジタルカメラのシェーディ
ング補正装置に関する。
ら、取り付けの傾斜、撮像レンズの周辺光量不足によっ
て発生するシェーディングの補正に関し、特に、画像デ
ータをＪＰＥＧ圧縮するディジタルカメラのシェーディ
ング補正装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、Ｎ次曲面関数で近似したシェーデ
ィング補正係数を用いて、撮像素子の出力にその補正係
数かけてシェーディングを補正する技術が提案されてい
る（例えば、特開平８−７９７７３号）。この従来の技
術においては、撮像素子から出力されるＲＧＢデータの
うち、ＲデータとＢデータにシェーディング補正係数を
かけて、Ｇデータのシェーディングとほぼ一致するよう
に構成されている。
ィング補正係数を用いて、撮像素子の出力にその補正係
数かけてシェーディングを補正する技術が提案されてい
る（例えば、特開平８−７９７７３号）。この従来の技
術においては、撮像素子から出力されるＲＧＢデータの
うち、ＲデータとＢデータにシェーディング補正係数を
かけて、Ｇデータのシェーディングとほぼ一致するよう
に構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の技
術においては、撮像素子の感度むらは補正することがで
きるが、撮像素子の取り付けの傾斜や撮像レンズの周辺
光量不足に基づくシェーディングを補正できないという
問題がある。
術においては、撮像素子の感度むらは補正することがで
きるが、撮像素子の取り付けの傾斜や撮像レンズの周辺
光量不足に基づくシェーディングを補正できないという
問題がある。
【０００４】本発明の目的は、撮像画像データをＪＰＥ
Ｇ圧縮するデジタルカメラにおいて、記録処理アルゴリ
ズムに容易に組み込むことが可能なシェーディング補正
手段を提供することにある。
Ｇ圧縮するデジタルカメラにおいて、記録処理アルゴリ
ズムに容易に組み込むことが可能なシェーディング補正
手段を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明は、撮像光学系と、水平方向の画素数がｍ、垂
直方向の画素数がｎの撮像素子と、シェーディング補正
係数を算出する補正係数算出手段と、算出したシェーデ
ィング補正係数を記憶するための記憶手段と、撮影時に
前記記憶手段からシェーディング補正係数を読み出し
て、読み出されたシェーディング補正係数を用いて撮像
素子より出力される撮像信号をシェーディング補正する
シェーディング補正手段を備えたディジタルカメラにお
いて、前記補正係数算出手段は、前記撮像素子の画素群
の水平方向と垂直方向をそれぞれ所定数から成るように
ブロック化し、垂直方向の中央位置の各ブロックについ
てのみシェーディング補正係数を算出するようにしたこ
とを特徴とするディジタルカメラのシェーディング補正
装置を提供する。
に本発明は、撮像光学系と、水平方向の画素数がｍ、垂
直方向の画素数がｎの撮像素子と、シェーディング補正
係数を算出する補正係数算出手段と、算出したシェーデ
ィング補正係数を記憶するための記憶手段と、撮影時に
前記記憶手段からシェーディング補正係数を読み出し
て、読み出されたシェーディング補正係数を用いて撮像
素子より出力される撮像信号をシェーディング補正する
シェーディング補正手段を備えたディジタルカメラにお
いて、前記補正係数算出手段は、前記撮像素子の画素群
の水平方向と垂直方向をそれぞれ所定数から成るように
ブロック化し、垂直方向の中央位置の各ブロックについ
てのみシェーディング補正係数を算出するようにしたこ
とを特徴とするディジタルカメラのシェーディング補正
装置を提供する。
【０００６】また、上記ディジタルカメラのシェーディ
ング補正装置において、前記シェーディング補正係数
は、撮影時のズームポジション毎及び又は絞り径毎に算
出されることを特徴とする。
ング補正装置において、前記シェーディング補正係数
は、撮影時のズームポジション毎及び又は絞り径毎に算
出されることを特徴とする。
【０００７】上記構成によれば、撮像素子の感度むら、
取り付け傾斜及び撮像レンズの周辺光量不足を簡単に補
正することができ、高精細な画像が得られる。
取り付け傾斜及び撮像レンズの周辺光量不足を簡単に補
正することができ、高精細な画像が得られる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
形態を説明する。図１は、本発明の実施例であるディジ
タルカメラの構成を示すブロック図である。図におい
て、１はズームレンズブロック、２は絞りユニット、３
は撮像素子、４は撮像信号を２重サンプリングを行いノ
イズ低減を行うＣＤＳ、５は撮像アナログ信号をデジタ
ルデータに変換するアナログデジタル変換器、６は撮像
素子を駆動する垂直ドライバー、７は絞りユニットを駆
動するＩＲＩＳドライバー、８はズームレンズブロック
を駆動するＺＯＯＭドライバーである。また、１０は撮
像データの信号処理を行う信号処理プロセッサ、１１は
撮像データを格納するＤＲＡＭ、１２はビューファイン
ダー機能に使用する液晶モニタ、１３はテレビジョン用
映像信号増幅器であるＶＩＤＥＯアンプ、１４はパソコ
ンなどとデジタルデータの通信を行うためのシリアルド
ライバー、１５は撮影データを格納するメモリカードで
ある。２０はメインシステム制御、キー入力、撮影モー
ド、記録枚数などの表示を行うシステムコントローラ、
２１は各種キー、２２は撮影モード、記録枚数表示をお
こなうモードＬＣＤである。
形態を説明する。図１は、本発明の実施例であるディジ
タルカメラの構成を示すブロック図である。図におい
て、１はズームレンズブロック、２は絞りユニット、３
は撮像素子、４は撮像信号を２重サンプリングを行いノ
イズ低減を行うＣＤＳ、５は撮像アナログ信号をデジタ
ルデータに変換するアナログデジタル変換器、６は撮像
素子を駆動する垂直ドライバー、７は絞りユニットを駆
動するＩＲＩＳドライバー、８はズームレンズブロック
を駆動するＺＯＯＭドライバーである。また、１０は撮
像データの信号処理を行う信号処理プロセッサ、１１は
撮像データを格納するＤＲＡＭ、１２はビューファイン
ダー機能に使用する液晶モニタ、１３はテレビジョン用
映像信号増幅器であるＶＩＤＥＯアンプ、１４はパソコ
ンなどとデジタルデータの通信を行うためのシリアルド
ライバー、１５は撮影データを格納するメモリカードで
ある。２０はメインシステム制御、キー入力、撮影モー
ド、記録枚数などの表示を行うシステムコントローラ、
２１は各種キー、２２は撮影モード、記録枚数表示をお
こなうモードＬＣＤである。
【０００９】つぎに、このような構成における動作につ
いて説明する。図１において、１のレンズを通った光は
３の撮像素子で光電変換され４のＣＤＳ回路、５のアナ
ログデジタル変換器を通って１０の信号処理プロセッサ
に入力される。信号処理プロセッサ１０はディジタルク
ランプ、リミッター処理、シェーディング補正、ホワイ
トバランス補正、γ補正を行い、１１のＤＲＡＭに格納
する。このとき、信号処理プロセッサ１０は２の絞りお
よび３のＣＣＤによる電子シャーター機能を用いて露出
制御を行う。１１のＤＲＡＭに格納されたディジタル撮
像データは１０の信号処理プロセッサによって８×８画
素ずつ読み出され、色空間変換処理を行い、輝度信号と
色差信号を生成し、ＪＰＥＧ圧縮処理を行う。ＪＰＥＧ
圧縮されたデータはＤＲＡＭ１１に再度格納される。
いて説明する。図１において、１のレンズを通った光は
３の撮像素子で光電変換され４のＣＤＳ回路、５のアナ
ログデジタル変換器を通って１０の信号処理プロセッサ
に入力される。信号処理プロセッサ１０はディジタルク
ランプ、リミッター処理、シェーディング補正、ホワイ
トバランス補正、γ補正を行い、１１のＤＲＡＭに格納
する。このとき、信号処理プロセッサ１０は２の絞りお
よび３のＣＣＤによる電子シャーター機能を用いて露出
制御を行う。１１のＤＲＡＭに格納されたディジタル撮
像データは１０の信号処理プロセッサによって８×８画
素ずつ読み出され、色空間変換処理を行い、輝度信号と
色差信号を生成し、ＪＰＥＧ圧縮処理を行う。ＪＰＥＧ
圧縮されたデータはＤＲＡＭ１１に再度格納される。
【００１０】図２は撮像レンズの周辺光量不足を示す概
念図である。レンズは中心部分が一番性能が良く、周辺
に行くに従って性能は劣化していく。従って、撮像素子
に入力される光量も中心部に比べ周辺部は不足して暗く
なる。これはｃｏｓ４乗則といわれている。レンズを小
型・軽量化するときにはある程度性能を犠牲にしなくて
はならない場合がある。
念図である。レンズは中心部分が一番性能が良く、周辺
に行くに従って性能は劣化していく。従って、撮像素子
に入力される光量も中心部に比べ周辺部は不足して暗く
なる。これはｃｏｓ４乗則といわれている。レンズを小
型・軽量化するときにはある程度性能を犠牲にしなくて
はならない場合がある。
【００１１】本発明は、レンズの周辺光量の補正を信号
処理プロッセサによりデジタル処理を行うことにより簡
単で高性能のシェーディング補正機能を実現するもので
あり、本発明のシェーディング補正について以下に説明
する。本発明のディジタルカメラは、生産時にシェーデ
ィング補正係数を調整により算出し、不揮発性メモリに
補正係数として格納しておく。
処理プロッセサによりデジタル処理を行うことにより簡
単で高性能のシェーディング補正機能を実現するもので
あり、本発明のシェーディング補正について以下に説明
する。本発明のディジタルカメラは、生産時にシェーデ
ィング補正係数を調整により算出し、不揮発性メモリに
補正係数として格納しておく。
【００１２】この補正係数の算出は次のように行ってい
る。決められた輝度に輝度箱を設定してカメラにて撮像
する。図３に示すように、撮像素子は各画素毎に色フィ
ルタが配列されており、画素毎に感度が異なる。シェー
ディング補正調整を行う前に、ホワイトバランス調整を
行い、Ｒ画素とＢ画素のデータがＧ画素のデータとの差
からＲ画素用のゲイン係数、Ｂ画素用のゲイん係数を算
出する。シェーディング補正調整においては、ホワイト
バランス調整値を用いてシェーディング補正データを算
出する必要がある。こうすることにより、撮像素子の感
度のばらつきを補正したシェーディング補正係数を求め
ことが可能になる。
る。決められた輝度に輝度箱を設定してカメラにて撮像
する。図３に示すように、撮像素子は各画素毎に色フィ
ルタが配列されており、画素毎に感度が異なる。シェー
ディング補正調整を行う前に、ホワイトバランス調整を
行い、Ｒ画素とＢ画素のデータがＧ画素のデータとの差
からＲ画素用のゲイン係数、Ｂ画素用のゲイん係数を算
出する。シェーディング補正調整においては、ホワイト
バランス調整値を用いてシェーディング補正データを算
出する必要がある。こうすることにより、撮像素子の感
度のばらつきを補正したシェーディング補正係数を求め
ことが可能になる。
【００１３】撮像素子の画素数が水平ｍ＝１２８０、垂
直ｎ＝９６０におけるシェーディング補正係数は次のよ
うに算出する。水平方向の補正係数の数はｍ／ｐ（ｐは
８以上の整数）から求められる。本実施例ではｐ＝２０
として水平方向に６４個の補正係数を持つようにしてい
る。垂直方向の補正係数としては処理体系が８×８ブロ
ックであることから垂直８ライン毎に持つのが理想であ
るが、中心である垂直ｎ／２ラインを含むブロックを代
表値として持つように構成している。
直ｎ＝９６０におけるシェーディング補正係数は次のよ
うに算出する。水平方向の補正係数の数はｍ／ｐ（ｐは
８以上の整数）から求められる。本実施例ではｐ＝２０
として水平方向に６４個の補正係数を持つようにしてい
る。垂直方向の補正係数としては処理体系が８×８ブロ
ックであることから垂直８ライン毎に持つのが理想であ
るが、中心である垂直ｎ／２ラインを含むブロックを代
表値として持つように構成している。
【００１４】図５に撮像素子のシェーディング補正係数
ブッロクを示す。よって、水平方向に６４個のシェーデ
ィング補正係数を持つ。
ブッロクを示す。よって、水平方向に６４個のシェーデ
ィング補正係数を持つ。
【００１５】次に、シェーディング補正係数の求め方に
ついて説明する。まず、水平方向に６４分割されたブッ
ロクの平均輝度を算出する。各ブロックの平均輝度デー
タをDAT ＿SHADE ｉ とする。ｉは０≦ｉ≦６３とな
る。このDAT ＿SHADE ｉ のなかの最大値を持つデータ
をSHADE ＿MAX とする。図４ではＮのブロックが最大値
になる。従って、SHADE ＿MAX = SHADE ＿DAT N とな
る。図４において黒丸の印はSHADE ＿DAT を示してい
る。シェーディング補正係数 ADJ＿SHADE ｉ は次の式
により求める。求めたシェーディング補正係数は不揮発
性メモリであるＦＬＳＨメモリに格納する。
ついて説明する。まず、水平方向に６４分割されたブッ
ロクの平均輝度を算出する。各ブロックの平均輝度デー
タをDAT ＿SHADE ｉ とする。ｉは０≦ｉ≦６３とな
る。このDAT ＿SHADE ｉ のなかの最大値を持つデータ
をSHADE ＿MAX とする。図４ではＮのブロックが最大値
になる。従って、SHADE ＿MAX = SHADE ＿DAT N とな
る。図４において黒丸の印はSHADE ＿DAT を示してい
る。シェーディング補正係数 ADJ＿SHADE ｉ は次の式
により求める。求めたシェーディング補正係数は不揮発
性メモリであるＦＬＳＨメモリに格納する。
【００１６】
【数１】
【００１７】次に、カメラの撮影におけるシェーディン
グ補正について説明する。撮影モードに入ると、信号処
理プロセッサ１０はＦＬＡＳＨメモリ１６から撮影時に
必要な初期データを読み込む。撮影が実行されると、信
号処理プロセッサ１０は各処理モジュールのレジスタに
ＦＬＡＳＨメモリ１６から読み込んだ設定値をセットす
る。シェーディング補正は水平方向に６４個の補正係数
レジスタがあるのでそこに設定を行う。垂直方向に細か
く補正データを持つことも可能であるが、ＦＬＡＳＨメ
モリの容量が増えることによるコストアップ、水平ブラ
ンキング期間内に補正係数の書き換えを行うなどクリテ
ィカルなタイミング制御が必要なことから、本実施例で
は代表的な中心のデータを使って補正係数を算出してい
る。
グ補正について説明する。撮影モードに入ると、信号処
理プロセッサ１０はＦＬＡＳＨメモリ１６から撮影時に
必要な初期データを読み込む。撮影が実行されると、信
号処理プロセッサ１０は各処理モジュールのレジスタに
ＦＬＡＳＨメモリ１６から読み込んだ設定値をセットす
る。シェーディング補正は水平方向に６４個の補正係数
レジスタがあるのでそこに設定を行う。垂直方向に細か
く補正データを持つことも可能であるが、ＦＬＡＳＨメ
モリの容量が増えることによるコストアップ、水平ブラ
ンキング期間内に補正係数の書き換えを行うなどクリテ
ィカルなタイミング制御が必要なことから、本実施例で
は代表的な中心のデータを使って補正係数を算出してい
る。
【００１８】ズームレンズカメラにおいては、それぞれ
のズーム位置により周辺光量の不足量が異なるので、各
ズーム位置における補正係数をもつことによりシェーデ
ィング補正を実現することができる。また、絞りの径に
よっても周辺光量の不足量が異なるので、各絞り径ごと
に補正係数をもつことによりシェーディング補正が可能
となる。
のズーム位置により周辺光量の不足量が異なるので、各
ズーム位置における補正係数をもつことによりシェーデ
ィング補正を実現することができる。また、絞りの径に
よっても周辺光量の不足量が異なるので、各絞り径ごと
に補正係数をもつことによりシェーディング補正が可能
となる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明の構成ならび
に方法によれば、生産調整時に信号処理プロセッサによ
り撮像素子の中心部を水平方向に６４分割してシェーデ
ィング補正係数を算出して、補正係数を不揮発性メモリ
に格納し、撮影のときにはその不揮発性メモリから補正
係数を読み出してシェーディング補正を行うように構成
したので、簡単な構成でシェーディング補正が可能とな
り構成な画像を得ることができる。
に方法によれば、生産調整時に信号処理プロセッサによ
り撮像素子の中心部を水平方向に６４分割してシェーデ
ィング補正係数を算出して、補正係数を不揮発性メモリ
に格納し、撮影のときにはその不揮発性メモリから補正
係数を読み出してシェーディング補正を行うように構成
したので、簡単な構成でシェーディング補正が可能とな
り構成な画像を得ることができる。
【００２０】さらに、ズーム位置、絞り径ごとに６４分
割されたシェーディング補正データを持つことにより、
クリティカルなタイミングでの補正係数の書き換えやコ
ストアップをすることなく、補正係数レジスタの設定だ
けで撮像素子の感度むら、取り付けの傾斜や撮像レンズ
の周辺光量不足を補正できる。
割されたシェーディング補正データを持つことにより、
クリティカルなタイミングでの補正係数の書き換えやコ
ストアップをすることなく、補正係数レジスタの設定だ
けで撮像素子の感度むら、取り付けの傾斜や撮像レンズ
の周辺光量不足を補正できる。
【００２１】これにより、コストアップすることなし
に、撮像レンズの小型・軽量化が可能になり、カメラの
小型化、軽量化も可能になる。
に、撮像レンズの小型・軽量化が可能になり、カメラの
小型化、軽量化も可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例であるディジタルカメラの構成
を示すブロック図
を示すブロック図
【図２】周辺光量不足の状態を示す概念説明図
【図３】本発明の撮像素子の画素配列を示す略図。
【図４】本発明のシェーディング補正の関係を説明する
グラフ
グラフ
【図５】本発明のシェーディング補正するブッロクを示
す略図
す略図
１ レンズブロック ２ 絞りユニット ３ 撮像素子 ４ ＣＤＳ ５ ＡＤＣ ６ 垂直ドライバー ７ 絞り駆動部 ８ ズームレンズ駆動部 １０ 信号処理プロセッサ １１ ＤＲＡＭ １２ 液晶モニタ １３ ビデオアンプ １４ シリアルドライバー １５ メモリカード １６ ＦＬＡＳＨメモリ ２０ システムコントローラ ２１ キー入力部 ２２ モード表示ＬＣＤ
Claims (2)
- 【請求項１】撮像光学系と、水平方向の画素数がｍ、垂
直方向の画素数がｎの撮像素子と、シェーディング補正
係数を算出する補正係数算出手段と、算出したシェーデ
ィング補正係数を記憶するための記憶手段と、撮影時に
前記記憶手段からシェーディング補正係数を読み出し
て、読み出されたシェーディング補正係数を用いて撮像
素子より出力される撮像信号をシェーディング補正する
シェーディング補正手段を備えたディジタルカメラにお
いて、 前記補正係数算出手段は、前記撮像素子の画素群の水平
方向と垂直方向をそれぞれ所定数から成るようにブロッ
ク化し、垂直方向の中央位置の各ブロックについてのみ
シェーディング補正係数を算出するようにしたことを特
徴とするディジタルカメラのシェーディング補正装置。 - 【請求項２】前記シェーディング補正係数は、撮影時の
ズームポジション毎及び又は絞り径毎に算出されること
を特徴とする請求項１記載のディジタルスチルカメラの
シェーディング補正装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10077699A JPH11275452A (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | ディジタルカメラのシェーディング補正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10077699A JPH11275452A (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | ディジタルカメラのシェーディング補正装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11275452A true JPH11275452A (ja) | 1999-10-08 |
Family
ID=13641155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10077699A Pending JPH11275452A (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | ディジタルカメラのシェーディング補正装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11275452A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6982756B2 (en) | 2000-03-28 | 2006-01-03 | Minolta Co. Ltd. | Digital camera, image signal processing method and recording medium for the same |
| KR100645634B1 (ko) | 2004-12-16 | 2006-11-15 | 삼성전기주식회사 | 렌즈 쉐이딩 자동 보정방법 및 장치 |
| KR100868650B1 (ko) * | 2002-10-31 | 2008-11-12 | 매그나칩 반도체 유한회사 | 이미지센서의 렌즈효과 보상장치 |
| US20120147227A1 (en) * | 2010-12-13 | 2012-06-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup apparatus and control method thereof |
-
1998
- 1998-03-25 JP JP10077699A patent/JPH11275452A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6982756B2 (en) | 2000-03-28 | 2006-01-03 | Minolta Co. Ltd. | Digital camera, image signal processing method and recording medium for the same |
| KR100868650B1 (ko) * | 2002-10-31 | 2008-11-12 | 매그나칩 반도체 유한회사 | 이미지센서의 렌즈효과 보상장치 |
| KR100645634B1 (ko) | 2004-12-16 | 2006-11-15 | 삼성전기주식회사 | 렌즈 쉐이딩 자동 보정방법 및 장치 |
| US20120147227A1 (en) * | 2010-12-13 | 2012-06-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup apparatus and control method thereof |
| JP2012141585A (ja) * | 2010-12-13 | 2012-07-26 | Canon Inc | 撮像装置 |
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Legal Events
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| A02 | Decision of refusal |
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