WO2007055179A1 - 周辺光量補正装置、周辺光量補正方法、電子情報機器、制御プログラムおよび可読記録媒体 - Google Patents

周辺光量補正装置、周辺光量補正方法、電子情報機器、制御プログラムおよび可読記録媒体 Download PDF

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WO2007055179A1
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peripheral light
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amount correction
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PCT/JP2006/322124
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Inventor
Yasuki Kawasaka
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Sharp Kabushiki Kaisha
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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    • H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
    • H04N25/61—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise the noise originating only from the lens unit, e.g. flare, shading, vignetting or "cos4"
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    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
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    • G03B7/00—Control of exposure by setting shutters, diaphragms or filters, separately or conjointly
    • G03B7/20—Control of exposure by setting shutters, diaphragms or filters, separately or conjointly in accordance with change of lens
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B7/00—Control of exposure by setting shutters, diaphragms or filters, separately or conjointly
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    • G—PHYSICS
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    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00—Image enhancement or restoration
    • G06T5/80—Geometric correction
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N2101/00—Still video cameras

Definitions

  • Peripheral light amount correction device Peripheral light amount correction device, peripheral light amount correction method, electronic information device, control program, and readable recording medium
  • the present invention relates to a peripheral light amount correction device that corrects a peripheral light amount of an imaging screen in which a subject is imaged through an imaging lens, a peripheral light amount correction method using the same, and a solid-state imaging device having the peripheral light amount correction device.
  • a peripheral light amount correction device that corrects a peripheral light amount of an imaging screen in which a subject is imaged through an imaging lens
  • a peripheral light amount correction method using the same and a solid-state imaging device having the peripheral light amount correction device.
  • digital cameras such as digital video cameras and digital still cameras used in the imaging unit, image input cameras, scanners, facsimiles, and Sarakoko are electronic information devices such as camera-equipped mobile phone devices equipped with digital camera modules.
  • the present invention also relates to a control program for causing a computer to execute the peripheral light amount correction method and a computer-readable readable recording medium on which the program is recorded.
  • a captured image captured using such a camera has a problem that the amount of light in the peripheral portion of the imaging screen is smaller than that in the central portion and the luminance level is lowered.
  • a peripheral light amount correction method is used to correct such a shortage of peripheral light amount by signal processing.
  • FIG. 8 is a graph showing the relationship between the lens position with respect to the light receiving surface of a conventional image sensor and the light amount (luminance) level.
  • the horizontal axis indicates the lens position
  • the vertical axis indicates the light level at that position.
  • the central force of the imaging lens is also directed toward the periphery, and the light intensity level incident on the plurality of light receiving portions (imaging areas) of the imaging element is reduced.
  • the central force is also directed toward the periphery to increase the light gain (gain) coefficient and the entire image (image Peripheral light intensity correction processing is performed so that the light intensity on the screen is uniform.
  • a contour correction signal is generated by extracting a contour component of a video signal.
  • a method of obtaining a flat resolution with various brightness (luminance) over the entire image plane by performing gain control using a parabolic wave signal or the like is disclosed.
  • Patent Document 3 discloses a peripheral light amount correction method that improves the resolution by weighting the contour correction signal based on a response function.
  • Patent Document 4 discloses a peripheral light amount correction method that performs a correction process according to the frequency characteristic of the lens by generating a contour correction signal according to the frequency characteristic of the photographing lens.
  • Patent Document 5 discloses a peripheral light amount correction method that performs a correction process according to the aperture state of the camera by generating a correction signal so that the correction amplification degree increases as the aperture of the camera approaches the open state. It is disclosed.
  • Patent Document 6 in a camera equipped with a zoom function, the lens aperture state and zooming are performed using peripheral light amount reduction data corresponding to the lens aperture opening degree and zoom magnification state for each lens.
  • a peripheral light amount correction method that performs appropriate correction according to the magnification is disclosed.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a configuration example of a conventional shading correction circuit disclosed in Patent Document 5.
  • an optical video signal VO output from the imaging lens system 101 is converted into an electrical video signal VI by the photoelectric conversion circuit 102, and then output to the image reproduction unit via the shading correction circuit 110.
  • This video signal VI is supplied to the aperture control circuit 103, and an aperture control signal CO for automatically adjusting the aperture of the imaging lens system 101 is fed back to the imaging lens system 101.
  • the aperture control signal CO is input to an aperture adjustment mechanism (not shown) of the imaging lens system 101.
  • the shading correction circuit 110 is included in the video signal VI and the first gain control circuit 111 that corrects the deterioration of the peripheral light amount of the video signal VI obtained from the photoelectric conversion circuit 102.
  • Horizontal synchronization signal power to be generated Horizontal parabola signal generated
  • the first parabola signal generation circuit 112 to which the HD is input, and the second parabola to which the vertical drive signal VD generated from the vertical sync signal included in the video signal VI is input.
  • the aperture control signal C1 from the aperture control circuit 103 is input to the control unit of the second gain control circuit 115, and the shading correction signal C2 from the second gain control circuit 115 is controlled by the first gain control circuit 111. It will be input to the department!
  • the first parabolic signal generating circuit 112 and the second parabolic signal generating circuit 113 are synchronized with the horizontal driving signal HD and the vertical driving signal VD based on the horizontal driving signal HD and the vertical driving signal VD, respectively.
  • the first parabolic signal P1 and the second parabolic signal P2 are generated and input to the adder 114.
  • the level of the aperture control signal C1 created by the aperture control circuit 103 increases as the aperture of the imaging lens system 101 is opened, and is proportional to the level of the aperture control signal C1.
  • the gain is adjusted.
  • the addition result of the first parabolic signal P1 and the second parabolic signal P2 is input from the adder 114 to the second gain control circuit 115, and the shading correction signal C2 having an amplitude corresponding to the diaphragm is input to the first gain control circuit 111. Is output.
  • the first gain control circuit 111 shows a gain characteristic according to the diaphragm under the control of the shading correction signal C2, and shows a gain characteristic according to the deterioration of the peripheral light amount according to the diaphragm.
  • the peripheral light amount is corrected. In other words, the lower the aperture is, the darker the surrounding brightness is. Therefore, the lower the aperture is, the higher the correction gain (gain) is.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 7-74987
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-198880
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-77722
  • Patent Document 4 Column 2005-150986
  • Patent Document 5 Japanese Patent Laid-Open No. 1-186064
  • Patent Document 6 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-110936
  • the lens center force is also directed toward the periphery, and the light level incident on the light receiving surface (imaging area) of the imaging element is reduced.
  • the lens center force is also directed toward the periphery, and the light level incident on the light receiving surface (imaging area) of the imaging element is reduced.
  • the lens and the light receiving surface of the image sensor may not be installed in parallel due to distortion due to the accuracy of the lens itself or insufficient mounting accuracy of the lens.
  • a camera module mounted on a mobile phone device cannot be equipped with an expensive lens in view of cost, and because it is manufactured in large quantities, the lens mounting accuracy is also The accuracy cannot be so high.
  • attaching a lens to a camera module or the like used in a mobile phone device it is attached so that the end of the lens is sandwiched by the case of the camera module, so the design accuracy of the case is directly the lens attachment accuracy. .
  • the optical axis of the lens and the perpendicular line at the center of the light receiving surface of the image sensor do not match (position shift) or the lens is inclined.
  • the amount of light on the entire image surface must be uniform for images where the amount of light is uniform across the entire image surface.
  • FIG. 10 is a graph showing the relationship between the lens position and the light amount level with respect to the light receiving surface of the conventional image sensor when there is a problem in the lens mounting accuracy.
  • the horizontal axis indicates the lens position, and the vertical axis indicates the light level at that position.
  • the lens with poor mounting accuracy is a CCD or CMOS image sensor. Since it is not mounted parallel to the light-receiving surface of any image sensor, as shown in the graphs zl to z3 in Fig. 10, the light intensity level decreases from the center of the lens toward its periphery, but it is symmetrical It is not.
  • FIG. 11 (a) when the lens and the light receiving surface of the imaging element are installed in parallel, the luminance is equal on both the left and right sides, and becomes concentric.
  • the gain for contour correction in a concentric manner using the center of the image plane as the base point and concentric with the edge of the image plane, the amount of light is uniform over the entire image plane.
  • the amount of light on the entire image surface can be made uniform for a certain image.
  • FIG. 11 (b) when the lens and the light receiving surface of the image sensor are not installed in parallel, the luminance becomes uneven at the left and right positions of the image plane. Therefore, even if the conventional peripheral light amount correction method is used, the brightness of the hatched part is even lower than the normal correction value, and the light amount is uniform over the entire image plane. The same image cannot be corrected so that the light intensity of the entire image is uniform.
  • a method of providing a memory having the same number of words as the number of pixels of the image sensor and setting a gain change coefficient for contour correction for each pixel can be considered.
  • this method requires a large amount of memory as the number of pixels increases, which leads to an increase in manufacturing cost and a reduction in processing speed. Absent.
  • the present invention solves the above-mentioned conventional problems, while correcting an insufficient amount of peripheral light due to lens shading while suppressing an increase in manufacturing cost and a decrease in processing speed, as well as distortion of the lens itself and lens mounting accuracy. Correcting non-uniformity in the amount of light incident on the light-receiving surface of the image sensor due to the lack, it is possible to obtain a uniform resolution over the entire captured image surface for images where the amount of light is uniform over the entire image surface Peripheral light amount correction device, peripheral light amount correction method using the same, solid-state imaging device having this peripheral light amount correction device for an imaging unit V, electronic information equipment, and control program for causing a computer to execute this peripheral light amount correction method
  • Another object of the present invention is to provide a computer-readable readable recording medium in which the control program is recorded.
  • the peripheral light amount correction device of the present invention is a peripheral light amount correction circuit that corrects the peripheral light amount of an imaging region in which a subject is imaged by an imaging element via a condenser lens, and for each pixel data from the image sensor.
  • a difference coefficient value obtaining means for obtaining a difference coefficient value of an integrated average value of each area with respect to the center of the imaging area, and a new peripheral light quantity correction function from the basic peripheral light quantity correction function based on the difference coefficient value
  • a peripheral light amount correction function converting means for converting to a peripheral light amount correction means for performing peripheral light amount correction on each pixel data from the imaging device based on the new peripheral light amount correction function, This achieves the above objective.
  • the peripheral light amount correction function conversion means in the peripheral light amount correction apparatus of the present invention includes a pixel coordinate conversion means for converting into a new pixel coordinate value of the imaging region based on the difference coefficient value, and the new And a peripheral light amount correction function unit for converting the basic peripheral light amount correction function into a new peripheral light amount correction function.
  • the peripheral light amount correction device of the present invention is a peripheral light amount correction circuit that corrects the peripheral light amount of an imaging region in which a subject is imaged by an image sensor via a condenser lens, and for each pixel data from the image sensor.
  • Difference coefficient value acquisition means for obtaining a difference coefficient value of an integrated average value of each area with the center of the imaging area as a point target, and a new pixel coordinate value of the imaging area based on the difference coefficient value
  • a pixel coordinate conversion means for converting to a basic peripheral light amount correction function based on the new pixel coordinate value, a peripheral light amount correction function converting means for converting to a new peripheral light amount correction function, and the new peripheral light amount correction function.
  • peripheral light amount correcting means for performing peripheral light amount correction on each pixel data from the image pickup device, whereby the above object is achieved.
  • the difference coefficient value acquisition means in the peripheral light amount correction apparatus of the present invention calculates a difference coefficient value of the integrated average value with respect to a luminance value or RGB data value of each pixel data.
  • each area in the peripheral light amount correction apparatus of the present invention includes two areas in which the distance in one direction to the center of gravity of each area is equal to the area of the image center. It is at least one of two regions that are equidistant in the direction crossing the direction.
  • the one direction and the negative direction in the peripheral light amount correction apparatus of the present invention are a vertical direction and a horizontal direction perpendicular to each other with respect to the screen of the imaging region.
  • the integrated average value in the peripheral light amount correction device of the present invention is obtained by dividing the integrated value of each region by the number of pixels of each region.
  • the difference coefficient value acquisition means in the peripheral light amount correction device of the present invention a value obtained by dividing the difference value of the integrated average value of each region by the distance between the regions as the difference coefficient value. calculate.
  • the difference coefficient value acquisition means in the peripheral light amount correction device of the present invention each pixel data from the image sensor, each image that has taken an image in which the light amount is uniform over the entire screen The difference coefficient value is calculated for the pixel data.
  • the difference coefficient value acquisition means in the peripheral light amount correction device of the present invention as each pixel data from the image sensor, an image in which the light amount is concentrically formed into a daring effect.
  • the difference coefficient value is calculated for each imaged pixel data.
  • the difference coefficient value acquisition means in the peripheral light amount correction apparatus of the present invention is obtained for each pixel data after the peripheral light amount correction of each pixel data from the image sensor.
  • it further includes a correction checking unit that can check whether or not the peripheral light amount correction is correctly performed depending on whether or not the calculated difference coefficient value is within a predetermined reference range.
  • the input horizontal pixel coordinate and the input vertical pixel coordinate are set with the upper left corner of the screen of each pixel data from the image sensor as the origin coordinate (0, 0).
  • a coordinate generation means for obtaining the coordinate (X, Y) value of the screen by sequentially numbering, and the difference coefficient value acquisition means uses the coordinate (X, Y) value to integrate the respective areas. Process.
  • the difference coefficient value acquisition unit compares the coordinate value of each region with the coordinate (X, Y) value, and whether or not they match. Means for determining whether or not, for each pixel data of the coordinate (X, Y) value that coincides with each other, the integrated average value is calculated and used to calculate the difference coefficient value. .
  • the pixel coordinate conversion means in the peripheral light amount correction apparatus of the present invention is a The coordinate (X, Y) value is converted to the new pixel coordinate value based on the difference coefficient value.
  • the pixel coordinate conversion means in the peripheral light amount correction device of the present invention detects when the frame changes and detects the difference coefficient value to change the coordinate value of the next frame changed. The coordinate conversion process is performed.
  • the pixel coordinate conversion means in the peripheral light amount correction apparatus of the present invention finely adjusts the new pixel coordinate value using an adjustment coefficient for adjusting a correction ratio.
  • the peripheral light amount correction function conversion means in the peripheral light amount correction device of the present invention changes the gain value of the contour correction concentrically from the center of the screen as the basic peripheral light amount correction function. At least one peripheral light amount correction function is used.
  • the peripheral light amount correction means in the peripheral light amount correction device of the present invention performs peripheral light amount correction on the luminance value or RGB data value of each image data from the image sensor.
  • synchronization signal for controlling the drive timing of the image sensor and each image data from the image sensor.
  • Synchronization signal generating means for generating a region specifying synchronization signal for performing coordinate calculation is further provided.
  • the synchronization signal generation means in the peripheral light amount correction device of the present invention outputs a horizontal synchronization signal and a vertical synchronization signal to the coordinate generation means, and the coordinate generation means outputs the horizontal synchronization signal.
  • a horizontal counter for counting and a vertical counter for counting the vertical synchronization signal are provided, and the coordinate (X, Y) value is output from the horizontal counter and the vertical counter.
  • the difference coefficient value acquisition means in the peripheral light amount correction device of the present invention comprises: an integration average circuit that calculates an integration average value of each region for each pixel data from the image sensor; And a coefficient generation circuit for obtaining an X difference coefficient value for converting the X coordinate and a Y difference coefficient value for converting the Y coordinate using the integrated average value from the integrated average circuit.
  • the integrating average circuit in the peripheral light amount correction apparatus of the present invention includes a comparison circuit that compares the coordinate value of each region with the coordinate (X, Y) value, and a ratio by the comparison circuit. When the comparison results match, the integration circuit that integrates the luminance values of the pixel data of the matched coordinate (X, Y) values for each region, and the integrated value of each region, And an averaging circuit that calculates the integrated average value by dividing by the number of pixels.
  • the coefficient generation circuit in the peripheral light amount correction device of the present invention a difference circuit for calculating a difference value of the integrated average value of each region, and dividing the difference value by the distance between the regions.
  • a coefficient circuit for calculating a value as the difference coefficient value is preferably, the coefficient generation circuit in the peripheral light amount correction device of the present invention, a difference circuit for calculating a difference value of the integrated average value of each region, and dividing the difference value by the distance between the regions.
  • the difference coefficient value acquiring unit is Then, a difference coefficient value corresponding to the moving position of the condenser lens is obtained and stored in the storage means.
  • the peripheral light amount correction method of the present invention is the same as the peripheral light amount correction method for correcting the peripheral light amount of an imaging region in which an object is imaged by an imaging element via a condenser lens.
  • a difference coefficient value acquisition step for obtaining a difference coefficient value of an integrated average value of each area with the center of the imaging area as a point target, and a new value from the basic peripheral light amount correction function based on the difference coefficient value.
  • the peripheral light amount correction function conversion step in the peripheral light amount correction method of the present invention includes: a pixel coordinate conversion step for converting to a new pixel coordinate value of the imaging region based on the difference coefficient value; And converting the basic peripheral light amount correction function to a new peripheral light amount correction function based on the new pixel coordinate value.
  • the peripheral light amount correction method of the present invention is a peripheral light amount correction method for correcting the peripheral light amount of an imaging region in which a subject is imaged by an image pickup device via a condenser lens, and each pixel data from the image pickup device.
  • a difference coefficient value acquisition step for obtaining a difference coefficient value of an integrated average value of each area whose center is the center of the imaging area, and a new pixel coordinate of the imaging area based on the difference coefficient value
  • a pixel coordinate conversion step for converting to a value
  • a peripheral light amount correction function converting step for converting to a new peripheral light amount correction function based on the new pixel coordinate value
  • the new peripheral light amount correction function Based on
  • a peripheral light amount correction step for performing peripheral light amount correction on each pixel data from the image sensor, thereby achieving the above object.
  • the difference coefficient value obtaining step calculates a difference coefficient value of the integrated average value with respect to a luminance value or RGB data value of each pixel data.
  • the distance in one direction from the screen center of the imaging area to the center of gravity of each area is equal. It is at least one of two regions and two regions that are equidistant in the direction crossing the direction.
  • the one direction and the direction crossing the negative direction are a vertical direction and a horizontal direction perpendicular to the screen of the imaging region.
  • the integrated average value in the peripheral light amount correction method of the present invention is obtained by dividing the integrated value of each region by the number of pixels of each region.
  • the difference coefficient value acquisition step calculates a value obtained by dividing the difference value of the integrated average value of each region by the distance between the regions as the difference coefficient value. To do.
  • the difference coefficient value acquisition step in the peripheral light amount correction method of the present invention includes each image obtained by capturing an image such that the light amount is uniform over the entire screen as each pixel data from the image sensor. The difference coefficient value is calculated for the pixel data.
  • the difference coefficient value acquisition step includes, as each pixel data from the image pickup device, an image in which the light amount is concentrically dulled! The difference coefficient value is calculated for each pixel data obtained by imaging.
  • the difference coefficient value acquisition step in the peripheral light amount correction method of the present invention is calculated for each pixel data after the peripheral light amount correction of each pixel data of the imaging element force. In the case of calculating, it further has a step of making it possible to confirm whether or not the peripheral light amount correction has been correctly performed depending on whether or not the calculated difference coefficient value is within a predetermined reference range.
  • an input horizontal pixel is set with the upper left corner of the screen of each pixel data of the imaging element force as an origin coordinate (0, 0).
  • the method further includes a coordinate generation step of obtaining the coordinate (X, Y) value of the screen by sequentially numbering the coordinate and the input vertical pixel coordinate, and using the coordinate (X, Y) value, The integration process for each area is performed.
  • the difference coefficient value acquisition step compares the coordinate value of each area with the coordinate (X, Y) value, and the two match.
  • a step of determining whether or not, and for each pixel data having coordinate (X, Y) values that coincide with each other, the integrated average value is calculated and used to calculate the difference coefficient value.
  • the pixel coordinate conversion step in the peripheral light amount correction method of the present invention converts the coordinate (X, Y) value into the new pixel coordinate value based on the difference coefficient value.
  • the pixel coordinate conversion step detects, when a frame is changed, and detects the difference coefficient value as a coordinate value of the next frame changed. The coordinate conversion process is performed.
  • a contour correction gain value is formed concentrically from the center of the screen as a base point. At least one peripheral light amount correction function to be changed is used.
  • the peripheral light amount correction step in the peripheral light amount correction method of the present invention performs peripheral light amount correction on the luminance value or RGB data value of each image data of the image sensor power.
  • An electronic information device of the present invention uses a solid-state imaging device having the peripheral light amount correcting device of the present invention as an imaging unit, thereby achieving the above object.
  • the control program of the present invention is for causing a computer to execute each step of the peripheral light amount correction method of the present invention, thereby achieving the above object.
  • the readable recording medium of the present invention can be read by a computer in which the control program of the present invention is recorded, thereby achieving the above object. [0067] With the above configuration, the operation of the present invention will be described below.
  • the horizontal force and the vertical distance to the center of gravity of each area are the same.
  • the cumulative average is calculated individually.
  • a difference coefficient value is calculated from the integrated average value. Based on this difference coefficient value, new coordinates are generated, and the new correction coordinates are used to change the basic correction function that changes the contour correction gain concentrically from the center of the image. Peripheral illumination correction is performed on each pixel data from.
  • each pixel data of the input image is integrated and averaged.
  • the difference coefficient value the difference coefficient value
  • the light quantity information of the input image can be extracted. Therefore, by converting pixel coordinates to new pixel coordinates based on the difference coefficient value, it is possible to convert a basic correction function for correcting lens shading into a function corresponding to the input image.
  • peripheral light amount correction means Since a conventional circuit can be used as the peripheral light amount correction means simply by newly generating coordinates input to the peripheral light amount correction means, the increase in cost and the reduction in processing speed can be minimized. It becomes possible.
  • the peripheral light quantity due to lens shading is corrected accurately and at low cost, and the distortion of the lens itself and the lens that cannot be corrected by the conventional technology are corrected. It is possible to correct non-uniformity in the amount of ambient light due to insufficient mounting accuracy (positional deviation or tilt). Therefore, for example, it is possible to improve the yield of digital camera products in general, such as camera modules that were conventionally handled as rejected products. Furthermore, since it is possible to confirm whether or not the force is correctly corrected for the corrected image, it is not necessary to introduce a new inspection apparatus.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of the peripheral light amount correction circuit of the digital camera according to the embodiment of the present invention.
  • the peripheral light amount correction circuit 1 of the digital camera of the present embodiment is an image synchronization signal generating means for outputting various image synchronization signals to the image sensor 10 such as a CCD or CMOS image sensor.
  • the image synchronization signal circuit 20 As the image synchronization signal circuit 20, the image data D from the image sensor 10 as well as the coordinate conversion circuit 30 that generates the correction coordinate value, and the correction calculation circuit that performs the peripheral light amount correction calculation based on the correction coordinate value! And a luminance value correction arithmetic circuit 40 as the above.
  • the imaging element 10 has a condensing lens (not shown) arranged on a plurality of light receiving parts (light receiving surface; imaging area), not shown, arranged in a two-dimensional matrix.
  • the incident light (subject light) is condensed on the light receiving surface through this lens, and a desired image can be taken.
  • the image synchronization signal generation circuit 20 outputs an image sensor operation synchronization signal A for controlling the image capturing timing of the image sensor 10.
  • This imaging element operation synchronization signal A controls the readout gate for reading out the signal charges photoelectrically converted by the plurality of light receiving sections in the imaging area to the charge transfer section, or charges the signal charges to the charge detection section. It is used to control the transfer gate for transfer and to control the electronic shutter function and aperture function (exposure time and reset).
  • the image synchronization signal generation circuit 20 uses a region designation synchronization signal B as a region designation synchronization signal B for designating a region for performing an operation with respect to an integration average circuit 34 constituting a coordinate conversion circuit 30 described later.
  • a region designation synchronization signal B for designating a region for performing an operation with respect to an integration average circuit 34 constituting a coordinate conversion circuit 30 described later.
  • Vertical synchronization signals VAreal, VArea2, VArea3, and VArea4 and area-specified horizontal synchronization signals HAreal, HArea2, HArea3, and HArea4 are output.
  • the numbers 1 to 4 attached to these region designation synchronization signals B correspond to the region name numbers shown in FIG.
  • the image synchronization signal generation circuit 20 outputs an image in the image data D output from the image sensor 10 to an image coordinate generation circuit 31 that constitutes a coordinate conversion circuit 30 described later.
  • the vertical synchronizing signal VREF and the horizontal synchronizing signal HREF are output as the image effective area designating synchronization signal C for designating the effective area.
  • the coordinate conversion circuit 30 sequentially numbers the input horizontal pixel coordinates and the input vertical pixel coordinates with the upper left corner of the screen of each pixel data from the image sensor 10 as the origin coordinate (0, 0).
  • X, Y) Image coordinate generation circuit 31 as a coordinate generation means for obtaining a value
  • selector 32 as a pixel data selection switching means, and the center of the imaging area for each pixel data from the imaging device 10
  • the difference coefficient value obtaining means for obtaining the difference coefficient value of each area is calculated by means of the accumulation average circuit 33 and coefficient generation circuit 34, the register group 35 as storage means, and the difference coefficient value.
  • a coordinate generation circuit 36 as pixel coordinate conversion means for converting into a new pixel coordinate value of the region, and generates and outputs a new coordinate value input to the luminance value correction calculation circuit 40.
  • the image coordinate generation circuit 31 uses the vertical synchronization signal VREF and the horizontal synchronization signal HREF, which are the image effective area designation synchronization signal C input from the image synchronization signal circuit 20, as the origin of the upper left corner of the input image.
  • the input vertical pixel coordinate VPixNum and the input horizontal pixel coordinate HPixNum are generated (numbered) inside the circuit and output as the input pixel coordinate value signal E.
  • the image coordinate generation circuit 31 uses the center setting value signal F of the center coordinates (X center, Y center) of the captured image (imaging area) to perform calculation according to the following (Expression 1) and (Expression 2).
  • the X coordinate XPix and the Y coordinate YPix corresponding to each pixel of the input image are output as a coordinate signal G indicating the X coordinate and the Y coordinate.
  • YPix VPixNum—Y center ' ⁇ ⁇ (Formula 2)
  • the selector 32 does not show the difference between the image data D from the image sensor 10 and the corrected image data N for correction confirmation, which will be described later! It can be supplied.
  • the integration averaging circuit 33 includes the area specifying vertical synchronization signals VAreal, VArea2, VArea3, and VArea4 as the area specifying synchronization signal B inputted from the image synchronization signal circuit 20, and the area specifying horizontal synchronization signals HAreal, HArea2 Using HArea3 and HArea4, four areas as shown in Fig. 2 (predetermined on a line perpendicular to each other at equal distance of central force) Area), the integrated average brightness value AveL (1) corresponding to area 1, the integrated average brightness value AveL (2) corresponding to area 2, and the integrated average brightness value AveL (3 ), An integrated average luminance value AveL (4) corresponding to area 4 is obtained and output as an integrated average luminance value signal I indicating the integrated average luminance value.
  • Each of the four regions is set so that the center of gravity of each region is equidistant H from (X center, Y center).
  • the center of gravity is located at + H (up) in the Y direction from (X center, Y center), and the center of gravity is at the H (left) position from (X center, Y center) in the X direction.
  • Area 2 and center of gravity 3 (X center, Y center) + X (right) in the X direction, and area 3 center of gravity H (down) from the (X center, Y center) to Y direction Region 4 in position is shown.
  • AveL (N) ⁇ Pix (x, y) / Pix (Num) ⁇ ⁇ (Equation 3)
  • N l force integer up to 4
  • the coefficient generation circuit 34 for the integrated average luminance values AveL (1), AveL (2), AveL (3) and AveL (4) input from the integrating average circuit 33 Using the following (Equation 4) and (Equation 5), the coefficient value CoeffX for converting the X coordinate and the coefficient value CoeffY for converting the Y coordinate are obtained.
  • CoeffY AveL (3) — AveL (2) ⁇ ⁇ ⁇ (Equation 5)
  • the coefficient value signal J indicating these coefficient values obtained by the coefficient generation circuit 34 is temporarily stored in the register group 35.
  • coefficient values CoeffX and CoeffY are obtained in advance, and when these are obtained, an image (or concentric circles) whose brightness (luminance value) is uniform in the imaging screen is used as the captured image. For example, an image with a brightness that is dullied; it can also be detected when the lens position is shifted by just the tilt of the lens, such as a uniform image). For example, a white image is selected and used. It is done. By capturing such an image, the digital The peripheral light amount correction circuit of the camera is operated, and coefficient values CoeffX and CoeffY obtained at this time are stored in the register group 35 in advance.
  • the lens function includes an auto focus, an optical zoom, and a macro mechanism
  • coefficient values CoeffX and CoeffY corresponding to the lens movement position are obtained and stored in the register group 35.
  • an image having a uniform luminance value is obtained for all lens states used.
  • the coordinate generation circuit 36 has the coordinate signal G (XPix and YPix) output from the image coordinate generation circuit 31 and the camera lens state (lens movement position) stored in advance in the register group 35.
  • Coefficient value signal K one set of CoeffX and CoeffY
  • a correction coefficient value CoeffZ for finally adjusting the correction ratio is also input.
  • calculation is performed according to the following (Expression 6) and (Expression 7), and a coordinate signal L indicating a new coordinate value input to the luminance value correction calculation circuit 40 is generated.
  • NewXPix CoeffZ X CoeffXXXPix.
  • NewYPix CoeffZ X CoeffY X YPix- ⁇ '(Equation 7)
  • the luminance value correction arithmetic circuit 40 is based on the new pixel coordinate values!
  • Peripheral light amount correction function conversion means for converting the number into a new peripheral light amount correction function, and peripheral light amount correction for performing peripheral light amount correction on each pixel data from the image sensor 10 based on this new peripheral light amount correction function Means.
  • the luminance value correction calculation circuit 40 converts the basic peripheral light amount correction function into a new peripheral light amount correction function unit 41 (peripheral light amount correction function conversion means) based on the coordinate signal L generated by the coordinate conversion circuit 30.
  • the brightness value correction value M is generated, and the brightness value correction value M is added to the pixel data D supplied from the image sensor 10 by the adder 42 (peripheral light amount correction means) to correct the brightness value. Then, the corrected image data N is generated and output.
  • the peripheral light amount correction function unit 41 has at least one basic correction function for changing the contour correction gain concentrically from the center of the image as a base point. ing.
  • the peripheral light amount correction function unit 41 is, for example, shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). As shown in Fig. 3, the radial function is such that the gain increases concentrically around the center (11, S11) force.
  • the peripheral light amount correction function shown in Fig. 3 (a) and Fig. 3 (b) has a contour correction gain that increases concentrically from the center (11, S11) toward the periphery, and 0 to 50, the force around it is corrected with a large light intensity level of 100, 100-150, 150-200.
  • Figures 3 (a) and 3 (b) are diagrams showing the basic peripheral light amount correction function.
  • Fig. 3 (a) the position on the screen is shown on the plane.
  • Fig. 3 (b) the position on the screen is shown on the XY plane, and the corrected light level is shown on the Z axis.
  • FIG. 4 (a) and 4 (b) are diagrams showing the peripheral light amount correction function converted from the basic peripheral light amount correction function.
  • Fig. 4 (a) the position on the screen is shown on the plane
  • Fig. 4 (b) the position on the screen is shown on the XY plane
  • the corrected light level is shown on the Z axis.
  • the corrected image data N output from the luminance value correction calculation circuit 40 is supplied to the selector 32 of the coordinate conversion circuit 30, and the selector 32 corrects the corrected image data N and the image data of the image pickup device 10 as much as possible. Is selected and supplied to the integration averaging circuit 33. Using this corrected image data N, it is possible to confirm whether the force has been corrected correctly.
  • image data D supplied from the image sensor 10 is obtained using coefficient values CoeffX and CoeffY obtained in advance under the same imaging conditions as the image data D to be corrected and stored in the register group 35. Actual correction is performed.
  • the product The arithmetic average circuit 33 obtains the integrated average value of the luminance values for the four areas shown in FIG. 2, and the coefficient generation circuit 34 calculates the coefficient value CoeffX and the coefficient CoeffY as the correction confirmation coefficient value P.
  • the calculated coefficient values CoeffX and CoeffY of the correction confirmation coefficient value P are output from the coordinate conversion circuit 30 to the outside.
  • the correction confirmation coefficient P is determined by a decision circuit (not shown).
  • the peripheral light amount correction circuit 1 includes the image synchronization signal circuit 20, the coordinate conversion circuit 30, and the luminance value correction calculation circuit 40.
  • the coordinate conversion circuit 30 calculates the luminance value integrated value to extract the light amount information of the input image, and generates a coordinate value to be input to the luminance value correction calculation circuit 40 based on the average value.
  • the luminance value correction calculation circuit 40 converts the peripheral light amount correction function based on the input coordinate value from the coordinate conversion circuit 30, and performs correction suitable for the input image. As a result, it is possible to correct the shortage of the peripheral light amount due to the lens shading, and to correct the distortion due to the accuracy of the lens itself and the nonuniformity of the peripheral light amount due to the insufficient lens mounting accuracy.
  • the coordinate conversion circuit 30 can be configured by either hardware or software.
  • FIG. 5 shows an example of the hardware configuration of the configuration image coordinate generation circuit 31 of FIG.
  • the horizontal synchronization signal HREF and vertical synchronization signal VREF from the image synchronization signal circuit 20 are set to the origin [coordinate (0, 0)] at the upper left corner of the input image, and the H-counter (horizontal counter) and V-counter (vertical counter) )
  • the flat pixel coordinates HPixNum and the input vertical pixel coordinates VPixNum are numbered, and the value of (X, Y) is output to the integration averaging circuit 33 as the input pixel coordinate value signal E.
  • FIG. 6 shows an example of the hardware configuration of the integrating average circuit 33 and the coefficient generation circuit 34 in FIG.
  • region-specific synchronization signal B region-specific horizontal synchronization signals HAreal, HArea2, HArea3, and HArea4 and region-specific vertical synchronization signals VAreal, VArea2, VArea3, and VArea4
  • the coordinate values of the four specified areas and the coordinate values (X, Y) from the component image coordinate generation circuit 31 are compared by a comparator.
  • the luminance value of image data D is integrated.
  • the integrated luminance values of the four areas are each divided by the number of pixels in each area by the averaging circuit, and the average value of each of the four areas is taken.
  • the average value of each of the four areas is temporarily stored in a register in sequence.
  • the center of gravity of each region is equidistant H from (X center, Y center).
  • the average value of each of the four areas temporarily stored in the register is input, and the difference circuit calculates the area (1) average value area (4) average value, area (3) average value area (2) average value
  • Each difference value is obtained, and a value obtained by dividing each difference value by the distance between each region by a (1, distance) circuit (coefficient circuit) is obtained as coefficient values (difference coefficient values) CoeffX and CoeffY.
  • the coordinate conversion circuit 30 and the luminance value correction calculation circuit 40 in FIG. 1 have a CPU (central processing unit) power as a control unit.
  • a CPU central processing unit
  • a ROM as a storage means (readable recording medium) such as an optical disk, a disk, or an IC memory.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the coordinate conversion circuit 30 and the luminance value correction calculation circuit 40 of FIG.
  • step S1 the upper left corner of the input image is the origin [coordinates (0, 0)], and the input horizontal pixel coordinate HPixNum and the input vertical pixel coordinate VPixNum are numbered. To get the value of (X, Y).
  • step S2 the coordinate values of the four areas designated in advance and the coordinate values (X, Y) obtained in step S1 are compared to determine whether or not they match. If the two match at step S2 (YES), the luminance values of the image data D are integrated for each of the four areas at step S3.
  • step S4 the integrated luminance values of the four areas are respectively divided by the number of pixels of each area to obtain an average value of the four areas.
  • step S5 as a difference between the average values of the four areas, area (1) average value area (4) average value, area (3) average value area (2) average value is obtained. Furthermore, each difference value
  • step S6 it is determined whether or not this frame is over and the next frame is reached.
  • step S7 When the next frame is reached in step S6 (YES), in step S7, the coefficient values CoeffX and CoeffY obtained in step S5 are applied to the coordinate values of the next frame to perform coordinate conversion processing.
  • step S8 the correction function is converted using the new coordinate value that has undergone the coordinate conversion process. Further, in step S9, the luminance value of the image data from the image sensor 10 is corrected for the peripheral light amount using the converted correction function.
  • peripheral light amount correction is performed using the luminance value as the pixel data value.
  • the peripheral light amount using the pixel data values such as R, G, and B including the luminance component is described. You can make corrections.
  • peripheral color correction can be performed using G color data.
  • the peripheral light amount correction circuit 1 of the present embodiment uses the center of the imaging region as a point target for each pixel data from the imaging device 10.
  • a cumulative average circuit 33 and a coefficient generation circuit 34 as a difference coefficient value acquisition means for obtaining a difference coefficient value of the cumulative average value of each area, and a new pixel coordinate value of the imaging area based on the difference coefficient value.
  • Coordinate generation circuit 36 as a pixel coordinate conversion means for conversion, and a peripheral light amount correction function as a peripheral light amount correction function conversion means for converting to a new peripheral light amount correction function based on a new pixel coordinate value Unit 41 and an adder 42 as a peripheral light amount correction means for performing peripheral light amount correction on each pixel data from the image sensor based on a new peripheral light amount correction function.
  • Peripheral light by shading Is corrected the deficiency, it is possible to achieve the object of the present invention capable of correcting a peripheral light amount nonuniformity due to lack of attachment accuracy of the distortion and the lens by the lens itself accuracy.
  • the peripheral light amount correction circuit 1 obtains a difference coefficient value of an integrated average value of each region with respect to each pixel data from the image sensor 10 with the center of the imaging region as a point target.
  • Peripheral light quantity correction function conversion means for converting the basic peripheral light quantity correction function into a new peripheral light quantity correction function based on the difference coefficient value, and the integrating average circuit 33 and coefficient generation circuit 34 as the difference coefficient value acquisition means.
  • an adder 42 as a peripheral light amount correction means for performing peripheral light amount correction on each pixel data from the image sensor based on a new peripheral light amount correction function 41 and a peripheral light amount correction function unit 41. It can be set as the structure which has.
  • the peripheral light amount correction function conversion unit is configured as the peripheral light amount correction function unit 41.
  • the peripheral light amount correction function conversion unit is not limited thereto, and the peripheral light amount correction function conversion unit is configured by the coordinate generation circuit 36 and the peripheral light amount correction function unit 41. It may be configured. According to this, Similarly to the above, it is possible to achieve the object of the present invention, which can correct the shortage of the peripheral light quantity due to the lens shading, and can correct the distortion due to the accuracy of the lens itself and the nonuniformity of the peripheral light quantity due to the insufficient lens mounting accuracy. .
  • the coordinate generation circuit 36 corrects the deviation of the pixel coordinate value based on the difference coefficient value from the coefficient generation circuit 34, and the peripheral light amount correction function is calculated based on the corrected pixel coordinate value. Correct and correct the peripheral light intensity!
  • the solid-state imaging device having the peripheral light amount correction circuit 1 of the above-described embodiment is used as an imaging unit, such as a digital video camera, a digital still camera, or the like.
  • An electronic information device having an image input device such as a digital camera, an image input camera, a scanner, a facsimile, and a camera-equipped mobile phone will be described.
  • the electronic information device of the present invention is a memory such as a recording medium for recording data after performing predetermined signal processing for recording high-quality image data obtained by using the solid-state imaging device of the above-described embodiment of the present invention as an imaging unit.
  • a display means such as a liquid crystal display device that displays the image data on a display screen such as a liquid crystal display screen after the image data is subjected to predetermined signal processing for display, and the image data is subjected to predetermined signal processing for communication.
  • communication means such as a transmission / reception apparatus for performing communication processing and image output means for printing (printing) and outputting (printing out) the image data may be provided.
  • the present invention has a peripheral light amount correction device that corrects the peripheral light amount of an imaging screen in which a subject is imaged via an imaging lens, a peripheral light amount correction method using the peripheral light amount correction device, and the peripheral light amount correction device.
  • a peripheral light amount correction method using the peripheral light amount correction device
  • the peripheral light amount correction device For example, digital video cameras such as digital video cameras and digital still cameras, and image input cameras, scanners, facsimiles, and Sarako.
  • control programs for causing a computer to execute a peripheral light amount correction method, and computer-readable readable recording media on which the computer program is recorded the peripheral light amount due to lens shading can be accurately determined at low cost.
  • ⁇ 1 It is a block diagram showing a configuration example of a peripheral light amount correction circuit of a digital camera according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a region where an integrated average value is calculated in the peripheral light amount correction circuit of the digital camera of FIG.
  • (a) and (b) are diagrams showing a peripheral light amount correction function converted by the peripheral light amount correction method of the digital camera according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a block diagram showing an example of a hardware configuration of the image coordinate generation circuit of FIG. [6]
  • FIG. 6 is a block diagram showing an example of a hardware configuration of the integrating average circuit and coefficient generation circuit of FIG.
  • FIG. 8 is a graph showing a relationship between a lens position and a light amount level with respect to a plurality of light receiving portions of a conventional image sensor.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a configuration example of a conventional shading correction circuit disclosed in Patent Document 5.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a configuration example of a conventional shading correction circuit disclosed in Patent Document 5.
  • FIG. 10 is a graph showing the relationship between the lens position and the light amount level with respect to a plurality of light receiving portions of a conventional image sensor when there is a problem in lens mounting accuracy.

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Abstract

レンズシェーディングによる周辺光量不足を補正すると共に、レンズ自身の精度による歪みやレンズの取り付け精度不足による周辺光量不均一を補正する。周辺光量補正回路１００は、画像同期信号回路２０と、座標変換回路３０と、輝度値補正演算回路４０によって構成されている。座標変換回路３０によって、輝度値積算値を算出することによって入力画像の光量情報を抽出して、その積算平均値を基に輝度値補正演算回路４０に入力される座標を生成する。輝度値補正演算回路４０では、座標変換回路３０からの入力座標を基に周辺光量補正関数を変換して、入力画像に適した補正を行う。

Description

明 細 書
周辺光量補正装置、周辺光量補正方法、電子情報機器、制御プログラム および可読記録媒体
技術分野
[0001] 本発明は、撮像レンズを介して被写体を撮像した撮像画面の周辺光量を補正する 周辺光量補正装置、これを用いた周辺光量補正方法、この周辺光量補正装置を有 する固体撮像装置を撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルス チルカメラなどのデジタルカメラや、画像入力カメラ、スキャナ、ファクシミリ、さら〖こは、 デジタルカメラモジュールが搭載されたカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機 器、この周辺光量補正方法をコンピュータに実行させるための制御プログラムおよび これを記録したコンピュータ読み取り可能な可読記録媒体に関する。
背景技術
[0002] 一般的に、撮像レンズを用いたカメラでは、撮影された画像が撮像画面の中心から 離れるのにしたがって光量が低下して、その撮像画面の周辺部で光量が不足すると いうシェーディングの問題を有している。また、光学系（レンズ)の小型化やコストダウ ンを図ろうとすると、その各種性能が不十分になりがちである。
[0003] このため、このようなカメラを用いて撮像された撮像画像は、撮像画面の周辺部の 光量が中心部に比べて少なくなり、輝度レベルが下がってしまうという問題が生じる。 付き携帯電話装置のカメラでは、このような周辺光量の不足を信号処理により補正す る周辺光量補正手法が用いられて 、る。
[0004] 図 8は、従来の撮像素子の受光面に対するレンズ位置と光量 (輝度）レベルとの関 係を示すグラフである。なお、図 8では、横軸はレンズの位置を示し、縦軸はその位 置での光量レベルを示して!/、る。
[0005] 図 8の曲線 fl〜f3に示すように、撮像レンズの中心力も周辺部に向力つて撮像素 子の複数の受光部 (撮像領域）に入射される光量レベルが小さくなるため、レンズ中 心力もその周辺部に向力つて光量のゲイン (利得)係数を大きくして画像全体 (画像 画面）の光量を一様にするように周辺光量補正処理が為されて 、る。
[0006] このような周辺光量補正方法として、例えば特許文献 1および特許文献 2には、映 像信号の輪郭成分を抽出して輪郭補正信号を生成し、撮像画像の周辺部ほど大き な利得となるようにパラボラ波信号などにより利得制御を行なうことにより、画像面全 体で明るさ (輝度)がー様なフラットな解像度を得る方法が開示されている。
[0007] 特許文献 3には、上記輪郭補正信号に対してレスポンス関数に基づく重み付けを 行なって、解像度を向上させる周辺光量補正方法が開示されている。
[0008] 特許文献 4には、撮影レンズの周波数特性に応じた輪郭補正信号を生成すること により、レンズの周波数特性に応じた補正処理を行う周辺光量補正方法が開示され ている。
[0009] 特許文献 5には、カメラの絞りが開放状態に近づくほど補正増幅度が高くなるように 補正信号を生成することにより、カメラの絞り状態に応じた補正処理を行う周辺光量 補正方法が開示されている。
[0010] 特許文献 6には、ズーム機能を備えたカメラにおいて、各レンズ毎にレンズの絞りの 開き度やズーム倍率の状態に応じた周辺光量低下データを用いて、レンズの絞り状 態やズーム倍率に応じて適正な補正を行う周辺光量補正方法が開示されている。
[0011] 以上の従来技術は、いずれも、撮像画像の中心を基点として同心円状に輪郭補正 を行うための利得を制御するものである。
[0012] 図 9は、特許文献 5に開示されている従来のシェーディング補正回路の構成例を示 すブロック図である。
[0013] 図 9において、撮像レンズ系 101から出力される光映像信号 VOは、光電変換回路 102によって電気映像信号 VIに変換された後、シェーディング補正回路 110を経て 画像再生部に出力される。この映像信号 VIは、絞り制御回路 103に供給されて、撮 像レンズ系 101の絞りを自動調節する絞り制御信号 COが撮像レンズ系 101にフィー ドバックされる。この絞り制御信号 COは撮像レンズ系 101の図示しない絞り調整機構 へ入力される。
[0014] シェーディング補正回路 110は、光電変換回路 102から得られる映像信号 VIの周 辺光量の劣化を補正する第 1ゲインコントロール回路 111と、映像信号 VIに含まれ る水平同期信号力 作成される水平駆動信号 HDが入力される第 1パラボラ信号発 生回路 112と、映像信号 VIに含まれる垂直同期信号から作成される垂直駆動信号 VDが入力される第 2パラボラ信号発生回路 113と、両パラボラ信号発生回路 112お よび 113により発生した第 1パラボラ信号 P1および第 2パラボラ信号 P2を加算する加 算器 114と、この加算器 114の出力端が接続された第 2ゲインコントロール回路 115 とを有している。
[0015] 絞り制御回路 103からの絞り制御信号 C1は、第 2ゲインコントロール回路 115の制 御部に入力され、第 2ゲインコントロール回路 115からのシェーディング補正信号 C2 は第 1ゲインコントロール回路 111の制御部に入力されるようになって!/、る。
[0016] 第 1パラボラ信号発生回路 112および第 2パラボラ信号発生回路 113では、それぞ れ、水平駆動信号 HDおよび垂直駆動信号 VDに基づいて、水平駆動信号 HDおよ び垂直駆動信号 VDに同期した第 1パラボラ信号 P1および第 2パラボラ信号 P2が作 成されて加算器 114に入力される。
[0017] この絞り制御回路 103によって作成される絞り制御信号 C1は、撮像レンズ系 101の 絞りが開けられるにつれてレベルが上昇され、絞り制御信号 C1のレベルに比例して 第 2ゲインコントロール回路 115のゲインが調整される。第 1パラボラ信号 P1および第 2パラボラ信号 P2の加算結果は、加算器 114から第 2ゲインコントロール回路 115に 入力されて、絞りに応じた振幅のシェーディング補正信号 C2が第 1ゲインコントロー ル回路 111に出力される。
[0018] 第 1ゲインコントロール回路 111は、シェーディング補正信号 C2の制御下で絞りに 応じたゲイン特性を示し、絞りに応じて、周辺光量の劣化に応じたゲイン特性を示す ため、絞りに応じて周辺光量の補正が行われる。つまり、絞りを絞れば絞るほど周辺 の明るさはより暗くなるから、絞りが絞られるほど周辺の補正増幅度 (ゲイン)をより大 さくしている。
特許文献 1：特開平 7— 74987号公報
特許文献 2 :特開 2003— 198880号公報
特許文献 3：特開 2002— 77722号公報
特許文献 4：欄 2005 - 150986号公報 特許文献 5：特開平 1— 186064号公報
特許文献 6：特開 2003 - 110936号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0019] 上記特許文献 1〜6の周辺光量補正手法では、いずれも、画像面の中心を基点と して、画像面の端に向力 て同心円状に、輪郭補正を行うための利得 (ゲイン)を変 更することにより、光量が画像面全体で一様である画像に対して、同じく光量が画像 面全体で一様である画像を得るものである。
[0020] 例えば図 8のグラフ fl〜f3に示すように、レンズ中心力も周辺部に向力つて撮像素 子の受光面 (撮像領域）に入射される光量レベルが小さくなるため、レンズ中心を基 点としてレンズの端に向力つて、光量のゲイン係数を補正関数などにしたがって同心 円状に大きくすることによって、光量が画像面全体で一様である画像に対して、同じ く画像面全体の光量を一様にすることができる。
[0021] ところが、実際の製品においては、レンズ自体の精度による歪やレンズの取り付け 精度不足により、レンズと撮像素子の受光面とが平行に設置できないことがある。例 えば、携帯電話装置などに搭載されているカメラモジュールは、コスト面力も考えると 高価なレンズを搭載することができず、また、大量に製造されるために、レンズの取り 付け精度についても、それほど精度を高くすることができない。携帯電話装置に用い られるカメラモジュールなどにレンズを取り付ける際には、カメラモジュールの筐体に よってレンズの端を挟み込むように取り付けられるため、筐体の設計精度がそのまま レンズの取り付け精度になっている。よって、レンズの光軸と撮像素子の受光面中心 の垂線との不一致 (位置ズレ）や、レンズが傾いて設置される虞がある。特に、レンズ が傾いて設置されると、光量が画像面全体で一様である画像に対して、同じく画像面 全体の光量が一様にならな 、。
[0022] 図 10は、レンズの取り付け精度に問題がある場合について、従来の撮像素子の受 光面に対するレンズの位置と光量レベルとの関係を示すグラフである。なお、横軸は レンズの位置を示し、縦軸はその位置での光量レベルを示して!/、る。
[0023] この場合、レンズの取り付け精度が悪ぐレンズが CCDや CMOSイメージセンサな どの撮像素子の受光面に対して平行に取り付けられていないため、図 10のグラフ zl 〜z3に示すように、レンズ中心からその周辺部に向力つて光量レベルは小さくなるも のの、左右対称にはなっていない。
[0024] したがって、図 11 (a)に示すように、レンズと撮像素子の受光面とが平行に設置さ れている場合には、輝度が左右で均等となって同心円状になるため、従来の周辺光 量補正方法によって、画像面の中心を基点として、画像面の端に向力つて同心円状 に、輪郭補正を行うためのゲインを変更することによって、光量が画像面全体で一様 である画像に対して、同じく画像面全体の光量を一様にすることができる。これに対し て、図 11 (b)に示すように、レンズと撮像素子の受光面とが平行に設置されていない 場合には、輝度が画像面の左右位置で不均等になり、例えば画像面の左側に偏つ た円状になるため、従来の周辺光量補正方法を用いても、斜線でハッチングを施し た部分の輝度が通常の補正値よりもさらに低くなり、光量が画像面全体で一様である 画像に対して、同じく画像全体の光量を一様にするように補正できな 、。
[0025] さらに、別の手法として、撮像素子の画素数と同じワード数のメモリを設けて、一画 素ずつ、輪郭補正のための利得変更係数を設定する方法も考えられる。しかしなが ら、この方法では、画素数が増えることによって、それだけ多量のメモリ数が必要とさ れるため、製造コストの増大および処理速度の低下を招くことから、これは現実的な 解決方法ではない。
[0026] 本発明は、上記従来の問題を解決するもので、製造コストの増大および処理速度 の低下を抑えながら、レンズシェーディングによる周辺光量不足を補正すると共に、 レンズ自体の歪みやレンズの取り付け精度不足による撮像素子の受光面への入射 光量の不均一性を補正して、光量が画像面全体で一様である画像に対して、同じく 撮影画像面全体で一様な解像度を得ることができる周辺光量補正装置、これを用い た周辺光量補正方法、この周辺光量補正装置を有する固体撮像装置を撮像部に用 V、た電子情報機器、この周辺光量補正方法をコンピュータに実行させるための制御 プログラムおよびこの制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な可読記 録媒体を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 [0027] 本発明の周辺光量補正装置は、集光レンズを介して撮像素子により被写体を撮像 する撮像領域の周辺光量を補正する周辺光量補正回路において、該撮像素子から の各画素データに対して、該撮像領域の中心を点対象とする各領域の積算平均値 の差分係数値を得る差分係数値獲得手段と、該差分係数値に基づいて、基本周辺 光量補正関数から新たな周辺光量補正関数に変換する周辺光量補正関数変換手 段と、該新たな周辺光量補正関数に基づいて、該撮像素子からの各画素データに 対して周辺光量補正を行う周辺光量補正手段とを有するものであり、そのことにより 上記目的が達成される。また、好ましくは、本発明の周辺光量補正装置における周 辺光量補正関数変換手段は、前記差分係数値に基づいて、前記撮像領域の新たな 画素座標値に変換する画素座標変換手段と、該新たな画素座標値に基づ 、て基本 周辺光量補正関数力 新たな周辺光量補正関数に変換する周辺光量補正関数部 とを有する。また、本発明の周辺光量補正装置は、集光レンズを介して撮像素子によ り被写体を撮像する撮像領域の周辺光量を補正する周辺光量補正回路において、 該撮像素子からの各画素データに対して、該撮像領域の中心を点対象とする各領 域の積算平均値の差分係数値を得る差分係数値獲得手段と、該差分係数値に基づ いて、該撮像領域の新たな画素座標値に変換する画素座標変換手段と、該新たな 画素座標値に基づいて基本周辺光量補正関数力 新たな周辺光量補正関数に変 換する周辺光量補正関数変換手段と、該新たな周辺光量補正関数に基づいて、該 撮像素子からの各画素データに対して周辺光量補正を行う周辺光量補正手段とを 有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
[0028] また、好ましくは、本発明の周辺光量補正装置における差分係数値獲得手段は、 前記各画素データの輝度値または RGBデータ値に対して前記積算平均値の差分 係数値を計算する。
[0029] さらに、好ましくは、本発明の周辺光量補正装置における各領域は、前記撮像領域 の画面中心力 個々の領域の重心までの一方向の距離が等距離にある二つの領域 と、該ー方向に交叉する方向の距離が等距離にある二つの領域との少なくともいず れかである。
[0030] さらに、好ましくは、本発明の周辺光量補正装置における一方向および該ー方向 に交叉する方向は、前記撮像領域の画面に対して、互いに直交する縦方向および 左右方向である。
[0031] さらに、好ましくは、本発明の周辺光量補正装置における積算平均値は、前記各領 域の積算値を前記各領域の画素数で割って求められる。
[0032] さらに、好ましくは、本発明の周辺光量補正装置における差分係数値獲得手段は、 前記各領域の積算平均値の差分値を該各領域間距離で割った値を、前記差分係 数値として計算する。
[0033] さらに、好ましくは、本発明の周辺光量補正装置における差分係数値獲得手段は、 前記撮像素子からの各画素データとして、光量が前記画面全体で一様になるような 画像を撮像した各画素データに対して、前記差分係数値を計算する。
[0034] さらに、好ましくは、本発明の周辺光量補正装置における差分係数値獲得手段は、 前記撮像素子からの各画素データとして、光量が同心円状にダラディエーシヨンにな つて!ヽる画像を撮像した各画素データに対して、前記差分係数値を計算する。
[0035] さらに、好ましくは、本発明の周辺光量補正装置における差分係数値獲得手段とし て、前記撮像素子からの各画素データを周辺光量補正した後の各画素データに対 して、前記差分係数値を算出する場合に、算出された差分係数値が所定の基準範 囲内であるか否かによって、正しく周辺光量補正が為されたか否かを確認可能とする 補正確認手段をさらに有する。
[0036] さらに、好ましくは、本発明の周辺光量補正装置において、前記撮像素子からの各 画素データの画面左上端を原点座標 (0, 0)として、入力水平画素座標と入力垂直 画素座標とを順次ナンバリングして該画面の座標 (X、 Y)値を求める座標生成手段 をさら〖こ有し、前記差分係数値獲得手段は、該座標 (X、 Y)値を用いて前記各領域 の積算処理を行う。
[0037] さらに、好ましくは、本発明の周辺光量補正装置において、前記差分係数値獲得 手段は、前記各領域の座標値と前記座標 (X、 Y)値とを比較し、両者が一致するか どうかを判定する手段をさらに有し、該両者が一致した座標 (X、 Y)値の各画素デー タに対して、前記積算平均値を計算してこれを用いて前記差分係数値を計算する。
[0038] さらに、好ましくは、本発明の周辺光量補正装置における画素座標変換手段は、前 記差分係数値に基づ 、て前記座標 (X、 Y)値を前記新たな画素座標値に変換する
[0039] さらに、好ましくは、本発明の周辺光量補正装置における画素座標変換手段は、フ レームが変わった場合に、これを検出して前記差分係数値を、変わった次のフレー ムの座標値にかけて座標変換処理を行う。
[0040] さらに、好ましくは、本発明の周辺光量補正装置における画素座標変換手段は、補 正割合を調節する調整係数を用いて、前記新たな画素座標値が微調整される。
[0041] さらに、好ましくは、本発明の周辺光量補正装置における周辺光量補正関数変換 手段は、前記基本周辺光量補正関数として、前記画面の中心を基点として、同心円 状に輪郭補正の利得値を変更する周辺光量補正関数を少なくとも一つ用いる。
[0042] さらに、好ましくは、本発明の周辺光量補正装置における周辺光量補正手段は、前 記撮像素子からの各画像データの輝度値または RGBデータ値に対して周辺光量補 正を行う。
[0043] さらに、好ましくは、本発明の周辺光量補正装置において、前記撮像素子の駆動タ イミングを制御するための撮像素子動作用同期信号と、該撮像素子からの各画像デ ータに対して座標計算を行うための領域指定用同期信号とを生成する同期信号生 成手段をさらに有する。
[0044] さらに、好ましくは、本発明の周辺光量補正装置における同期信号生成手段は、水 平同期信号と垂直同期信号を前記座標生成手段に出力し、該座標生成手段は、該 水平同期信号をカウントする水平カウンタと、該垂直同期信号をカウントする垂直カウ ンタとを有し、該水平カウンタと該垂直カウンタとから前記座標 (X、 Y)値を出力する。
[0045] さらに、好ましくは、本発明の周辺光量補正装置における差分係数値獲得手段は、 前記撮像素子からの各画素データに対して、前記各領域の積算平均値をそれぞれ 計算する積算平均回路と、該積算平均回路からの積算平均値を用いて、 X座標を変 換するための X差分係数値および Y座標を変換するための Y差分係数値を求める係 数生成回路とを有する。
[0046] さらに、好ましくは、本発明の周辺光量補正装置における積算平均回路は、前記各 領域の座標値と前記座標 (X、 Y)値とを比較する比較回路と、該比較回路による比 較結果が一致した場合に、該一致した座標 (X、 Y)値の各画素データの輝度値を前 記各領域毎にそれぞれ積算する積算回路と、該各領域の積算値を前記各領域の画 素数で割って前記積算平均値を計算する平均化回路とを有する。
[0047] さらに、好ましくは、本発明の周辺光量補正装置における係数生成回路は、前記各 領域の積算平均値の差分値を計算する差分回路と、該差分値を該各領域間距離で 割った値を前記差分係数値として計算する係数回路とを有する。
[0048] さらに、好ましくは、本発明の周辺光量補正装置において、前記集光レンズのレン ズ機能として、オートフォーカス、光学ズームおよびマクロ機能の少なくともいずれか を有する場合、前記差分係数値獲得手段は、該集光レンズの移動位置に応じた差 分係数値を求めて記憶手段に記憶する。
[0049] 本発明の周辺光量補正方法は、集光レンズを介して撮像素子により被写体を撮像 する撮像領域の周辺光量を補正する周辺光量補正方法にぉ ヽて、該撮像素子から の各画素データに対して、該撮像領域の中心を点対象とする各領域の積算平均値 の差分係数値を得る差分係数値獲得ステップと、該差分係数値に基づいて、基本周 辺光量補正関数から新たな周辺光量補正関数に変換する周辺光量補正関数変換 ステップと、該新たな周辺光量補正関数に基づいて、該撮像素子からの各画素デー タに対して周辺光量補正を行う周辺光量補正ステップとを有するものであり、そのこと により上記目的が達成される。また、好ましくは、本発明の周辺光量補正方法におけ る周辺光量補正関数変換ステップは、前記差分係数値に基づいて、該撮像領域の 新たな画素座標値に変換する画素座標変換ステップと、該新たな画素座標値に基 づいて基本周辺光量補正関数力 新たな周辺光量補正関数に変換するステップと を有する。また、本発明の周辺光量補正方法は、集光レンズを介して撮像素子により 被写体を撮像する撮像領域の周辺光量を補正する周辺光量補正方法にお!ヽて、該 撮像素子からの各画素データに対して、該撮像領域の中心を点対象とする各領域 の積算平均値の差分係数値を得る差分係数値獲得ステップと、該差分係数値に基 づいて、該撮像領域の新たな画素座標値に変換する画素座標変換ステップと、該新 たな画素座標値に基づいて基本周辺光量補正関数力 新たな周辺光量補正関数 に変換する周辺光量補正関数変換ステップと、該新たな周辺光量補正関数に基づ いて、該撮像素子からの各画素データに対して周辺光量補正を行う周辺光量補正ス テツプとを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
[0050] また、好ましくは、本発明の周辺光量補正方法における差分係数値獲得ステップは 、前記各画素データの輝度値または RGBデータ値に対して前記積算平均値の差分 係数値を計算する。
[0051] さらに、好ましくは、本発明の周辺光量補正方法における差分係数値獲得ステップ において、前記各領域は、前記撮像領域の画面中心から個々の領域の重心までの 一方向の距離が等距離にある二つの領域と、該ー方向に交叉する方向の距離が等 距離にある二つの領域との少なくともいずれかである。
[0052] さらに、好ましくは、本発明の周辺光量補正方法における一方向および該ー方向 に交叉する方向は、前記撮像領域の画面に対して、互いに直交する縦方向および 左右方向である。
[0053] さらに、好ましくは、本発明の周辺光量補正方法における積算平均値は、前記各領 域の積算値を前記各領域の画素数で割って求める。
[0054] さらに、好ましくは、本発明の周辺光量補正方法における差分係数値獲得ステップ は、前記各領域の積算平均値の差分値を該各領域間距離で割った値を前記差分係 数値として計算する。
[0055] さらに、好ましくは、本発明の周辺光量補正方法における差分係数値獲得ステップ は、前記撮像素子からの各画素データとして、光量が前記画面全体で一様になるよ うな画像を撮像した各画素データに対して、前記差分係数値を計算する。
[0056] さらに、好ましくは、本発明の周辺光量補正方法における差分係数値獲得ステップ は、前記撮像素子からの各画素データとして、光量が同心円状にダラディエーシヨン になって!/ヽる画像を撮像した各画素データに対して、前記差分係数値を計算する。
[0057] さらに、好ましくは、本発明の周辺光量補正方法における差分係数値獲得ステップ として、前記撮像素子力 の各画素データを周辺光量補正した後の各画素データに 対して、前記差分係数値を算出する場合に、算出された差分係数値が所定の基準 範囲内であるか否かによって、正しく周辺光量補正が為されたか否かを確認可能と するステップをさらに有する。 [0058] さらに、好ましくは、本発明の周辺光量補正方法における差分係数値獲得ステップ の前に、前記撮像素子力 の各画素データの画面左上端を原点座標（0, 0)として、 入力水平画素座標と入力垂直画素座標とを順次ナンバリングして該画面の座標 (X、 Y)値を求める座標生成ステップをさらに有し、該座標 (X、 Y)値を用いて該差分係数 値獲得ステップで前記各領域の積算処理を行う。
[0059] さらに、好ましくは、本発明の周辺光量補正方法において、前記差分係数値獲得ス テツプは、前記各領域の座標値と前記座標 (X、 Y)値とを比較し、両者が一致するか どうかを判定するステップをさらに有し、該両者が一致した座標 (X、 Y)値の各画素 データに対して、前記積算平均値を計算してこれを用いて前記差分係数値を計算す る。
[0060] さらに、好ましくは、本発明の周辺光量補正方法における画素座標変換ステップは 、前記差分係数値に基づいて前記座標 (X、 Y)値を前記新たな画素座標値に変換 する。
[0061] さらに、好ましくは、本発明の周辺光量補正方法における画素座標変換ステップは 、フレームが変わった場合に、これを検出して前記差分係数値を、変わった次のフレ ームの座標値にかけて座標変換処理を行う。
[0062] さらに、好ましくは、本発明の周辺光量補正方法における周辺光量補正関数変換 ステップは、前記基本周辺光量補正関数として、前記画面の中心を基点として、同心 円状に輪郭補正の利得値を変更する周辺光量補正関数を少なくとも一つ用いる。
[0063] さらに、好ましくは、本発明の周辺光量補正方法における周辺光量補正ステップは 、前記撮像素子力 の各画像データの輝度値または RGBデータ値に対して周辺光 量補正を行う。
[0064] 本発明の電子情報機器は、本発明の上記周辺光量補正装置を有する固体撮像装 置を撮像部に用いたものであり、そのことにより上記目的が達成される。
[0065] 本発明の制御プログラムは、本発明の上記周辺光量補正方法の各ステップをコン ピュータに実行させるためのものであり、そのことにより上記目的が達成される。
[0066] 本発明の可読記録媒体は、本発明の上記制御プログラムが記録されたコンビユー タ読み取り可能なものであり、そのことにより上記目的が達成される。 [0067] 上記構成により、以下に、本発明の作用について説明する。
[0068] 本発明にあっては、撮像素子から供給される輝度値や RGBデータ値などの各画素 データに対して、画面中心力 個々の領域の重心までの水平方向および垂直方向 の距離が等距離である例えば 4つの各領域について、個々に積算平均値を計算す る。この積算平均値から差分係数値を計算する。この差分係数値を基に新たな座標 を生成し、その新たな座標を用いて、画像の中心を基点として同心円状に輪郭補正 の利得を変更するような基本補正関数を変更して、撮像素子からの各画素データを 周辺光量補正を行う。
[0069] 例えば、集光レンズ自体の歪や集光レンズの取り付け精度不足により、撮像素子の 受光面への入力画像が不均一である場合でも、入力画像の各画素データを積算平 均し、その差分係数値を求めることによって、入力画像の光量情報を抽出することが できる。よって、その差分係数値を基に画素座標を新たな画素座標に変換することに よって、レンズシェーディングを補正するための基本補正関数を、入力画像に応じた 関数に変換することが可能となる。
[0070] 周辺光量補正手段に入力される座標を新たに生成するだけで、周辺光量補正手 段としては従来回路を用いることができるため、コスト増大および処理速度低下を最 小限に抑えることが可能となる。
[0071] さらに、座標変換のための係数を用いて、補正後の画像に対して正しく補正されて V、る力否かを確認することも可能である。
発明の効果
[0072] 以上により、本発明によれば、低コストで、かつ、的確に、レンズシェーディングによ る周辺光量を補正すると共に、従来技術では補正することができな力つたレンズ自体 の歪みやレンズの取り付け精度不足 (位置ずれや傾き）による周辺光量の不均一を 補正することができる。したがって、例えば、従来は不合格品として取り扱われていた カメラモジュールなど、デジタルカメラ製品全般に対して、歩留まりを向上させることが できる。さらに、補正後の画像に対して正しく補正されている力否かを確認することも できるため、新たに検査装置を導入することも不要となる。
発明を実施するための最良の形態 [0073] 以下に、本発明の周辺光量補正装置および周辺光量補正方法の実施形態を、デ ジタルカメラの周辺光量補正回路およびこれを用いた周辺光量補正方法に適用した 場合について、図面を参照しながら説明する。
[0074] 図 1は、本発明の実施形態に係るデジタルカメラの周辺光量補正回路の構成例を 示すブロック図である。
[0075] 図 1において、本実施形態のデジタルカメラの周辺光量補正回路 1は、 CCDや C MOSイメージセンサなどの撮像素子 10などに対して各種の画像同期信号を出力す る画像同期信号生成手段としての画像同期信号回路 20と、撮像素子 10からの画像 データ D力も補正座標値を生成する座標変換回路 30と、この補正座標値に基づ!/ヽ て周辺光量補正演算を行う補正演算回路としての輝度値補正演算回路 40とを有し ている。
[0076] 撮像素子 10は、 2次元状でマトリクス状に配置された図示しな 、複数の受光部（受 光面;撮像領域)上に集光用のレンズ (図示せず)が配置されており、このレンズを介 して入射光 (被写体光)が受光面に集光されて所望の画像が撮像可能とされる。
[0077] 画像同期信号生成回路 20は、撮像素子 10を撮像タイミング制御するための撮像 素子動作用同期信号 Aが出力される。この撮像素子動作用同期信号 Aは、撮像領 域の複数の受光部で光電変換された信号電荷を電荷転送部へ読み出すための読 み出しゲートを制御したり、信号電荷を電荷検出部へ電荷転送するための転送ゲー トを制御したり、電子シャッター機能や絞り機能 (露光時間およびリセット）を制御する ためなどに用いられる。
[0078] また、画像同期信号生成回路 20は、後述する座標変換回路 30を構成する積算平 均回路 34に対して、演算を行うための領域を指定する領域指定用同期信号 Bとして 、領域指定垂直同期信号 VAreal、 VArea2、 VArea3および VArea4と、領域指定 水平同期信号 HAreal、 HArea2、 HArea3および HArea4とが出力される。これら 領域指定用同期信号 Bに付けられた数字 1〜4は、図 2に示す領域名の数字と対応 している。
[0079] さらに、画像同期信号生成回路 20は、後述する座標変換回路 30を構成する画像 座標生成回路 31に対して、撮像素子 10から出力される画像データ Dにおける画像 の有効領域を指定する画像有効領域指定同期信号 Cとして、垂直同期信号 VREF および水平同期信号 HREFが出力される。
[0080] 座標変換回路 30は、撮像素子 10からの各画素データの画面左上端を原点座標 ( 0, 0)として、入力水平画素座標と入力垂直画素座標とを順次ナンバリングして画面 の座標 (X、 Y)値を求める座標生成手段としての画像座標生成回路 31と、画素デー タ選択切り替え手段としてのセレクタ 32と、撮像素子 10からの各画素データに対して 、撮像領域の中心を点対象とする各領域の積算平均値の差分係数値を得る差分係 数値獲得手段としての積算平均回路 33および係数生成回路 34と、記憶手段として のレジスタ群 35と、この差分係数値に基づいて、撮像領域の新たな画素座標値に変 換する画素座標変換手段としての座標生成回路 36とを有し、輝度値補正演算回路 40に入力される新たな座標値を生成出力する。
[0081] 画像座標生成回路 31では、画像同期信号回路 20から入力される画像有効領域指 定同期信号 Cである垂直同期信号 VREFおよび水平同期信号 HREFを用いて、入 力画像の左上端を原点 [座標（0, 0) ]として、入力垂直画素座標 VPixNumおよび 入力水平画素座標 HPixNumが回路内部で生成 (ナンバリング)されて入力画素座 標値信号 Eとして出力される。また、画像座標生成回路 31では、撮像画像 (撮像領 域)の中心座標 (X中心、 Y中心)の中心設定値信号 Fを用いて、下記 (式 1)および（ 式 2)により演算が行われて、入力画像の各画素に対応した X座標 XPixおよび Y座 標 YPixが X座標および Y座標を示す座標信号 Gとして出力される。
[0082] X座標： XPix=HPixNum—X中心 · · ·（式 1)
Y座標： YPix = VPixNum— Y中心' · ·（式 2)
セレクタ 32は、撮像素子 10からの画像データ Dと、後述する補正確認用の補正後 の画像データ Nとの 、ずれかを、図示しな!、選択制御信号により選択して積算平均 回路 33に供給可能として 、る。
[0083] 積算平均回路 33は、画像同期信号回路 20から入力される領域指定用同期信号 B としての領域指定用垂直同期信号 VAreal、 VArea2、 VArea3および VArea4と、 領域指定用水平同期信号 HAreal、 HArea2、 HArea3および HArea4とを用いて 、図 2に示すような 4つの領域（中心力 等距離にあって互いに直交する線上の所定 領域）に対して、個々に、領域 1に対応する積算平均輝度値 AveL (1)、領域 2に対 応する積算平均輝度値 AveL (2)、領域 3に対応する積算平均輝度値 AveL (3)、領 域 4に対応する積算平均輝度値 AveL (4)が求められて積算平均輝度値を示す積算 平均輝度値信号 Iとして出力される。四つの各領域は、個々の各領域の重心が (X中 心、 Y中心)から等距離 Hになるように設定される。図 2では、重心が (X中心、 Y中心 )から Y方向に +H (上）の位置にある領域 1と、重心が（X中心、 Y中心）から X方向に H (左）の位置にある領域 2と、重心が（X中心、 Y中心）から X方向に + H (右）の位 置にある領域 3と、重心が（X中心、 Y中心）から Y方向に H (下）の位置にある領域 4とが示されている。
[0084] 個々の 4つ領域の積算平均輝度値は、下記 (式 3)によって求められる。
[0085] 積算平均輝度値： AveL (N) =∑ Pix (x, y) /Pix (Num) · · (式 3)
N: l力 4までの整数
Pix (x, y)：領域 Nにおける各画素の輝度成分
Pix (Num)：指定領域における画素数 係数生成回路 34では、積算平均回路 33から入力される積算平均輝度値 AveL (1 )、 AveL (2)、 AveL (3)および AveL (4)に対して、下記（式 4)および（式 5)を用い て、 X座標を変換するための係数値 CoeffXおよび Y座標を変換するための係数値 C oeffYが求められる。
[0086] X座標の係数： CoeffX=AveL (l)— AveL (4) · · · (式 4)
Y座標の係数： CoeffY=AveL (3)— AveL (2) · · · (式 5)
係数生成回路 34で求められたこれらの係数値を示す係数値信号 Jは、一旦、レジ スタ群 35に格納される。
[0087] これらの係数値 CoeffXおよび CoeffYは予め求められており、これらを求める際に は、撮像画像として、明るさ (輝度値)が撮像画面内で一様になるような画像 (または 同心円状に明るさがダラディエーシヨンになっている画像；一様な画像のようにレンズ の傾きだけではなぐレンズ位置がずれた場合も検出できる）、例えば一面白色の画 像などが選択されて用いられる。このような画像を撮像して、本実施形態のデジタル カメラの周辺光量補正回路を動作させ、このときに得られる係数値 CoeffXおよび Co effYが予めレジスタ群 35に格納されている。さらに、レンズ機能として、オートフォー カス、光学ズームおよびマクロ機構などを有する場合、レンズの移動位置に応じた係 数値 CoeffXおよび CoeffYが求められ、レジスタ群 35に格納されている。これにより 、使用される全てのレンズ状態に対して、輝度値が一様であるような画像が得られる。
[0088] 座標生成回路 36は、画像座標生成回路 31から出力された座標信号 G (XPixおよ び YPix)と、レジスタ群 35に予め格納されている、カメラレンズの状態（レンズの移動 位置）に応じた係数値信号 K (CoeffXおよび CoeffYの 1組）が入力される。さらに、 最終的に補正の割合を調節するための補正係数値 CoeffZも入力される。座標生成 回路 36では、下記 (式 6)および (式 7)により演算が行われ、輝度値補正演算回路 4 0に入力される新たな座標値を示す座標信号 Lが生成される。
[0089] 輝度値補正回路用演算回路用 X座標： NewXPix = CoeffZ X CoeffXXXPix. · ·
(式 6)
輝度値補正回路用演算回路用 Y座標： NewYPix = CoeffZ X CoeffY X YPix- · ' (式 7) 輝度値補正演算回路 40は、新たな画素座標値に基づ!/、て基本周辺光量補正関 数から新たな周辺光量補正関数に変換する周辺光量補正関数変換手段と、この新 たな周辺光量補正関数に基づいて、撮像素子 10からの各画素データに対して周辺 光量補正を行う周辺光量補正手段とを有している。即ち、輝度値補正演算回路 40は 、座標変換回路 30で生成される座標信号 Lを基に、基本周辺光量補正関数から新 たな周辺光量補正関数部 41 (周辺光量補正関数変換手段）に変換されて輝度値補 正値 Mが生成され、撮像素子 10から供給される画素データ Dに対して輝度値補正 値 Mが加算器 42 (周辺光量補正手段)で加算されて輝度値が補正されて、補正後 の画像データ Nが生成出力される。
[0090] この輝度値補正演算回路 40では、周辺光量補正関数部 41として、画像の中心を 基点として同心円状に輪郭補正の利得を変更するような基本的な補正関数を少なく とも一つ有している。この周辺光量補正関数部 41は、例えば図 3 (a)および図 3 (b) に示すように、中心（11、 S11)力 周辺に向かって同心円状に利得が大きくなるよう な放射線状の関数である。図 3 (a)および図 3 (b)に示す周辺光量補正関数は、中心 (11、 S11)から周辺に向力つて同心円状に輪郭補正の利得が大きくなつており、中 、咅では 0〜50、その周囲に向力つて 50力ら 100、 100〜150、 150〜200と大きな 光量レベルで補正される。図 3 (a)および図 3 (b)は基本的な周辺光量補正関数を示 す図である。図 3 (a)では画面上の位置を平面上に示し、図 3 (b)では画面上の位置 を X— Y平面に示し、補正光量レベルを Z軸上に示して!/、る。
[0091] この周辺光量補正関数部 41に対して、座標変換回路 30から供給される座標値 Ne wXPixおよび NewYPixを用いることによって、従来技術では図 3 (a)および図 3 (b) に示すような関数力 図 4 (a)および図 4 (b)に示すような周辺光量の偏りに応じた関 数となる。図 4 (a)および図 4 (b)に示す周辺光量補正関数は、中心位置が図 3 (a)お よび図 3 (b)に比べて左下方向にずれて中心（10、 S10)となっており、その中心から 周辺に向力つて同心円状に輪郭補正の利得が大きくなつている。図 4 (a)および図 4 (b)は基本的な周辺光量補正関数カゝら変換された周辺光量補正関数を示す図であ る。図 4 (a)では画面上の位置を平面上に示し、図 4 (b)では画面上の位置を X— Y 平面に示し、補正光量レベルを Z軸上に示している。
[0092] このように周辺光量の偏りに応じた補正関数を用いて撮像素子 10からの画像デー タ Dを変換することにより、撮影画像面全面で輝度値が一様であるような画像が得ら れること〖こなる。
[0093] 輝度値補正演算回路 40から出力される補正後の画像データ Nは、座標変換回路 30のセレクタ 32に供給され、セレクタ 32では補正後の画像データ Nと撮像素子 10 力もの画像データ Dとのいずれかが選択されて積算平均回路 33に供給される。この 補正後の画像データ Nを用いて、正しく補正できた力否かが確認可能とされて 、る。
[0094] 次に、補正後の画像データ Nを用いて正しく補正が行われている力否かを確認す る方法について説明する。
[0095] まず、補正される画像データ Dと同じ撮像条件で予め求められてレジスタ群 35に格 納された係数値 CoeffXおよび CoeffYを用いて、撮像素子 10から供給される画像 データ Dに対して実際の補正が行われる。その補正後の画像データ Nに対して、積 算平均回路 33によって、図 2に示す 4つの領域に対して輝度値の積算平均値が求 められ、係数生成回路 34によって補正確認用係数値 Pとして係数値 CoeffXおよび 係数 CoeffYが算出される。
[0096] 算出された補正確認用係数値 Pの係数値 CoeffXおよび CoeffYは、座標変換回 路 30から外部に出力される。図示しない判定回路によって、これらの補正確認用係 数値 Pが、
CoeffX=CoeffY="0"
であれば、補正が正しく行われたと判断される。なお、実際には、
CoeffX=CoeffY="0"
とすることは非常に困難であると考えられるので、補正確認用係数 CoeffXおよび Co effYが共に所定の範囲以下であるか否かによって、画像が正しく補正されて 、るか 否かが確認可能とされる。
[0097] さらに、補正後の画像が正しく補正しきれていないと判断された場合には、補正割 合調整用係数 CoeffZを用いて微調整することによって、正しく補正されるようにする つことができる。
[0098] 以上により、本発明によれば、周辺光量補正回路 1は、画像同期信号回路 20と、座 標変換回路 30と、輝度値補正演算回路 40によって構成されている。座標変換回路 30で輝度値積算値を算出することによって入力画像の光量情報を抽出して、その積 算平均値を基に輝度値補正演算回路 40に入力される座標値を生成する。輝度値補 正演算回路 40では、座標変換回路 30からの入力座標値を基に周辺光量補正関数 を変換して、入力画像に適した補正を行う。これによつて、レンズシェーディングによ る周辺光量不足を補正すると共に、レンズ自体の精度による歪みやレンズの取り付け 精度不足による周辺光量の不均一性を補正することができる。
[0099] なお、本実施形態では、特に説明しな力つたが、座標変換回路 30はハードウェアと ソフトウェアの何れでも構成することができる。図 5に、図 1の構成画像座標生成回路 31のハードウェア構成の一例を示している。画像同期信号回路 20からの水平同期 信号 HREFと垂直同期信号 VREFを、入力画像の左上端を原点 [座標 (0, 0) ]とし て、 H—カウンタ (水平カウンタ）と V—カウンタ（垂直カウンタ）により計数して、入力水 平画素座標 HPixNumと入力垂直画素座標 VPixNumとをナンバリングして（X、 Y) の値を積算平均回路 33に入力画素座標値信号 Eとして出力する。
[0100] 図 6に、図 1の積算平均回路 33および係数生成回路 34のハードウェア構成の一例 を示して!/、る。画像同期信号回路 20から入力される領域指定用同期信号 B (領域指 定用水平同期信号 HAreal、 HArea2、 HArea3および HArea4と領域指定用垂直 同期信号 VAreal、 VArea2、 VArea3および VArea4)を用いて、予め指定されて いる 4つの領域の座標値と構成画像座標生成回路 31からの座標値 (X、 Y)とを比較 器で比較して、両者が一致した場合に、積算回路で、 4つの領域のそれぞれについ て、画像データ Dの輝度値を積算する。 4つの領域の輝度積算値をそれぞれ平均化 回路によって、各領域の画素数で割って、 4つの各領域の平均値を取る。その 4つの 各領域の平均値を順次、レジスタに一時記憶させておく。この 4つの各領域は、前述 したように、個々の各領域の重心が（X中心、 Y中心）から等距離 Hにある。さらに、レ ジスタに一時記憶された 4つの各領域の平均値を入力とし、差分回路により、領域（1 )平均値 領域 (4)平均値、領域 (3)平均値 領域 (2)平均値の各差分値を求め、 各差分値を、（1,距離)回路 (係数回路）により各領域間距離で割った値を係数値（ 差分係数値） CoeffXおよび CoeffYとして求める。
[0101] 次に、図 1の座標変換回路 30および輝度値補正演算回路 40のソフトウェア構成の 一例について説明する。図 1の座標変換回路 30および輝度値補正演算回路 40は 制御部としての CPU (中央演算処理装置）力 例えば光ディスクゃノ、ードディスク、 I Cメモリなどの記憶手段（可読記録媒体）としての ROM内の制御プログラムをワークメ モリとしての RAMに読み込み、 RAM内の制御プログラムに基づいて、撮像素子 10 力もの各画素データの画面左上端を原点座標 (0, 0)として、入力水平画素座標と入 力垂直画素座標とを順次ナンバリングして画面の座標 (X、 Y)値を求める座標生成 手段と、撮像素子 10からの各画素データに対して、座標 (X、 Y)値を用いて、撮像領 域の中心を点対象とする各領域の積算平均値の差分係数値を得る差分係数値獲得 手段と、差分係数値に基づいて、撮像領域の新たな画素座標値に変換する画素座 標変換手段と、新たな画素座標値に基づ 、て基本周辺光量補正関数力 新たな周 辺光量補正関数に変換する周辺光量補正関数変換手段と、この新たな周辺光量補 正関数に基づいて、撮像素子 10からの各画素データに対して周辺光量補正を行う 周辺光量補正手段と、撮像素子 10からの各画素データを周辺光量補正した後の各 画素データに対して、差分係数値を算出する場合に、算出された差分係数値が所定 の基準範囲内である力否かによって、正しく周辺光量補正が為された力否かを確認 可能とする補正確認手段との各機能を実行する。
[0102] 図 7に、図 1の座標変換回路 30および輝度値補正演算回路 40の動作を示すフロ 一チャートを示している。
[0103] 図 7に示すように、まず、ステップ S1で、入力画像の左上端を原点 [座標（0, 0) ]と して、入力水平画素座標 HPixNumと入力垂直画素座標 VPixNumとをナンパリン グして (X、 Y)の値を得る。
[0104] その後、ステップ S2で、予め指定されている 4つの領域の座標値とステップ S1で得 た座標値 (X、 Y)とを比較し、両者が一致するかどうかを判定する。ステップ S2で両 者が一致した場合 (YES)に、ステップ S3で、 4つの領域のそれぞれについて、画像 データ Dの輝度値を積算する。
[0105] さらに、ステップ S4で、 4つの領域の輝度積算値をそれぞれ、各領域の画素数で割 つて、 4つの各領域の平均値を求める。
[0106] 続いて、ステップ S5で、その 4つの各領域の平均値の差分として、領域（1)平均値 領域 (4)平均値、領域 (3)平均値 領域 (2)平均値を求める。さらに、各差分値を
、各領域間距離で割った値を係数値 CoeffXおよび CoeffYとして求める。
[0107] この状態で、ステップ S6で、本フレームが終わって次のフレームになったかどうかを 判定する。
[0108] ステップ S6で次のフレームになった場合 (YES)に、ステップ S 7で、ステップ S5で 求めた係数値 CoeffXおよび CoeffYを、次のフレームの座標値にかけて座標変換 処理をする。
[0109] ステップ S8で、座標変換処理が為された新 、座標値を用いて補正関数を変換す る。さらに、ステップ S9で、変換された補正関数を用いて撮像素子 10からの画像デ ータの輝度値を周辺光量補正する。
[0110] この周辺光量補正は製品出荷時などに行われ、その後は、求められた係数値 Coe ffXおよび CoeffYを記憶手段に記憶させてお!、てそれを用いてステップ S7〜S9を 常時行うようにすればよい。
[0111] なお、本実施形態では、画素データ値として輝度値を用いて周辺光量補正を行う 場合について説明したが、輝度成分を含む R, G, Bなどの画素データ値を用いて周 辺光量補正補正を行ってもょ 、。例えば G色データを用いて周辺光量補正を行うこと ができる。
[0112] また、上記実施形態では、特に説明しな力つたが、本実施形態の周辺光量補正回 路 1は、撮像素子 10からの各画素データに対して、撮像領域の中心を点対象とする 各領域の積算平均値の差分係数値を得る差分係数値獲得手段としての積算平均回 路 33および係数生成回路 34と、この差分係数値に基づいて、撮像領域の新たな画 素座標値に変換する画素座標変換手段としての座標生成回路 36と、新たな画素座 標値に基づいて基本周辺光量補正関数力 新たな周辺光量補正関数に変換する 周辺光量補正関数変換手段としての周辺光量補正関数部 41と、新たな周辺光量補 正関数に基づいて、撮像素子からの各画素データに対して周辺光量補正を行う周 辺光量補正手段としての加算器 42とを有して ヽれば、レンズシェーディングによる周 辺光量不足を補正すると共に、レンズ自身の精度による歪みやレンズの取り付け精 度不足による周辺光量不均一を補正することができる本発明の目的を達成すること ができる。
[0113] 要するに、本実施形態の周辺光量補正回路 1は、撮像素子 10からの各画素データ に対して、撮像領域の中心を点対象とする各領域の積算平均値の差分係数値を得 る差分係数値獲得手段としての積算平均回路 33および係数生成回路 34と、この差 分係数値に基づいて、基本周辺光量補正関数カゝら新たな周辺光量補正関数に変換 する周辺光量補正関数変換手段としての座標生成回路 36および周辺光量補正関 数部 41と、新たな周辺光量補正関数に基づいて、撮像素子からの各画素データに 対して周辺光量補正を行う周辺光量補正手段としての加算器 42とを有する構成とす ることができる。上記実施形態では、周辺光量補正関数変換手段を周辺光量補正関 数部 41として構成したが、これに限らず、この周辺光量補正関数変換手段を座標生 成回路 36および周辺光量補正関数部 41によって構成してもよい。これによつても、 上記と同様に、レンズシェーディングによる周辺光量不足を補正すると共に、レンズ 自身の精度による歪みやレンズの取り付け精度不足による周辺光量不均一を補正す ることができる本発明の目的を達成することができる。
[0114] 上記実施形態では、係数生成回路 34からの差分係数値に基づいて座標生成回路 36で画素座標値のずれを修正し、修正した画素座標値に基づ 、て周辺光量補正関 数を修正して周辺光量補正を行って!/、る。
[0115] また、上記実施形態では、特に説明しな力つたが、上記実施形態の周辺光量補正 回路 1を有する固体撮像装置を撮像部に用 、た例えばデジタルビデオカメラ、デジタ ルスチルカメラなどのデジタルカメラや、画像入力カメラ、スキャナ、ファクシミリ、カメラ 付き携帯電話装置などの画像入力デバイスを有した電子情報機器について説明す る。本発明の電子情報機器は、本発明の上記実施形態の固体撮像装置を撮像部に 用いて得た高品位な画像データを記録用に所定の信号処理した後にデータ記録す る記録メディアなどのメモリ部と、この画像データを表示用に所定の信号処理した後 に液晶表示画面などの表示画面上に表示する液晶表示装置などの表示手段と、こ の画像データを通信用に所定の信号処理をした後に通信処理する送受信装置など の通信手段と、この画像データを印刷（印字)して出力（プリントアウト)する画像出力 手段とのうちの少なくとも 、ずれかを有して ヽる。
[0116] 以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきた力 本発 明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求 の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、 本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に 基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引 用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載さ れているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであるこ とが理解される。
産業上の利用可能性
[0117] 本発明は、撮像レンズを介して被写体を撮像した撮像画面の周辺光量を補正する 周辺光量補正装置、これを用いた周辺光量補正方法、この周辺光量補正装置を有 する固体撮像装置を撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルス チルカメラなどのデジタルカメラや、画像入力カメラ、スキャナ、ファクシミリ、さら〖こは、 デジタルカメラモジュールが搭載されたカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機 器、周辺光量補正方法をコンピュータに実行させるための制御プログラムおよびこれ を記録したコンピュータ読み取り可能な可読記録媒体の分野において、低コストで、 かつ、的確に、レンズシェーディングによる周辺光量を補正すると共に、従来技術で は補正することができな力つたレンズ自体の歪みやレンズの取り付け精度不足 (位置 ずれや傾き）による周辺光量の不均一を補正することができる。したがって、例えば、 従来は不合格品として取り扱われて 、たカメラモジュールなど、デジタルカメラ製品 全般に対して、歩留まりを向上させることができる。さらに、補正後の画像に対して正 しく補正されている力否かを確認することもできるため、新たに検査装置を導入するこ とも不要となる。
図面の簡単な説明
圆 1]本発明の実施形態に係るデジタルカメラの周辺光量補正回路の構成例を示す ブロック図である。
圆 2]図 1のデジタルカメラの周辺光量補正回路において、積算平均値が算出される 領域を示す図である。
圆 3] (a)および (b)は、基本的な周辺光量補正関数を示す図である。
圆 4] (a)および (b)は、本発明の実施形態に係るデジタルカメラの周辺光量補正方 法により変換された周辺光量補正関数を示す図である。
[図 5]図 1の画像座標生成回路のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 圆 6]図 1の積算平均回路および係数生成回路のハードウェア構成の一例を示すブ ロック図である。
圆 7]図 1の座標変換回路および輝度値補正演算回路の動作例を示すフローチヤ一 トである。
[図 8]従来の撮像素子の複数の受光部に対するレンズ位置と光量レベルとの関係を 示すグラフである。
[図 9]特許文献 5に開示されている従来のシェーディング補正回路の構成例を示すブ ロック図である。
[図 10]レンズの取り付け精度に問題がある場合について、従来の撮像素子の複数の 受光部に対するレンズの位置と光量レベルとの関係を示すグラフである。
圆 11] (a)および (b)は、従来の周辺光量補正方法の問題点について説明するため の図である。
符号の説明
1 周辺光量補正回路 (周辺光量補正装置）
10 撮像素子
20 画像同期信号回路
30 座標変換回路
31 画像座標生成回路 (座標生成手段）
32 セレクタ
33 積算平均回路
34 係数生成回路 (積算平均回路と係数生成回路で差分係数値獲得手段） 35 レジスタ群
36 座標生成回路 (画素座標変換手段）
40 輝度値補正演算回路
41 周辺光量補正関数部 (周辺光量補正関数変換手段）
42 加算器 (周辺光量補正手段）
A 撮像素子動作用同期信号
B 領域指定用同期信号 (領域指定用垂直同期信号 VAreal, VArea2, VArea3 および VArea4と、領域指定用水平同期信号 HAreal, HArea2, HArea3および HArea4)
C 画像有効領域指定同期信号 (垂直同期信号 VREFおよび水平同期信号 HRE F)
D, N 画像データ
E 入力画素座標値 HPixNum, VPixNum
F 画像中心座標 (X中心、 Y中心） G 入力画像の各画素に対応した座標 XPix, YPix
I 積算平均輝度値 (AveL (1) , AveL (2) , AveL (3) , AveL (4) )
J 係数 (差分係数値; CoeffX, CoeffY, CoeffZ)
K レンズ位置に対応した係数（CoeffX, CoeffY, CoeffZ)
L 補正回路用座標（NewXPix, NewYPix)
M 補正値
N 補正後の画像データ
P 補正確認用係数 (CoeffX, CoeffY)

Claims

請求の範囲
[1] 集光レンズを介して撮像素子により被写体を撮像する撮像領域の周辺光量を補正 する周辺光量補正回路において、
該撮像素子からの各画素データに対して、該撮像領域の中心を点対象とする各領 域の積算平均値の差分係数値を得る差分係数値獲得手段と、
該差分係数値に基づ!ヽて、基本周辺光量補正関数から新たな周辺光量補正関数 に変換する周辺光量補正関数変換手段と、
該新たな周辺光量補正関数に基づいて、該撮像素子力 の各画素データに対し て周辺光量補正を行う周辺光量補正手段とを有する周辺光量補正装置。
[2] 前記周辺光量補正関数変換手段は、前記差分係数値に基づ!ヽて、前記撮像領域 の新たな画素座標値に変換する画素座標変換手段と、該新たな画素座標値に基づ いて基本周辺光量補正関数から新たな周辺光量補正関数に変換する周辺光量補 正関数部とを有する請求項 1に記載の周辺光量補正装置。
[3] 前記差分係数値獲得手段は、前記各画素データの輝度値または RGBデータ値に 対して前記積算平均値の差分係数値を計算する請求項 1に記載の周辺光量補正装 置。
[4] 前記各領域は、前記撮像領域の画面中心力 個々の領域の重心までの一方向の 距離が等距離にある二つの領域と、該ー方向に交叉する方向の距離が等距離にあ る二つの領域との少なくともいずれかである請求項 1に記載の周辺光量補正装置。
[5] 前記一方向および該ー方向に交叉する方向は、前記撮像領域の画面に対して、 互 ヽに直交する縦方向および左右方向である請求項 4に記載の周辺光量補正装置
[6] 前記積算平均値は、前記各領域の積算値を該各領域の画素数で割って求められ る請求項 1または 3に記載の周辺光量補正装置。
[7] 前記差分係数値獲得手段は、前記各領域の積算平均値の差分値を該各領域間 距離で割った値を、前記差分係数値として計算する請求項 1または 3に記載の周辺 光量補正装置。
[8] 前記差分係数値獲得手段は、前記撮像素子からの各画素データとして、光量が前 記画面全体で一様になるような画像を撮像した各画素データに対して、前記差分係 数値を計算する請求項 1に記載の周辺光量補正装置。
[9] 前記差分係数値獲得手段は、前記撮像素子からの各画素データとして、光量が同 心円状にダラディエーシヨンになっている画像を撮像した各画素データに対して、前 記差分係数値を計算する請求項 1に記載の周辺光量補正装置。
[10] 前記差分係数値獲得手段として、前記撮像素子からの各画素データを周辺光量 補正した後の各画素データに対して、前記差分係数値を算出する場合に、算出され た差分係数値が所定の基準範囲内である力否かによって、正しく周辺光量補正が為 されたか否かを確認可能とする補正確認手段をさらに有する請求項 1に記載の周辺 光量補正装置。
[11] 前記撮像素子力 の各画素データの画面左上端を原点座標 (0, 0)として、入力水 平画素座標と入力垂直画素座標とを順次ナンバリングして該画面の座標 (X、 Y)値 を求める座標生成手段をさらに有し、前記差分係数値獲得手段は、該座標 (X、 Y) 値を用いて前記各領域の積算処理を行う請求項 2に記載の周辺光量補正装置。
[12] 前記差分係数値獲得手段は、前記各領域の座標値と前記座標 (X、 Y)値とを比較 し、両者が一致するかどうかを判定する手段をさらに有し、該両者が一致した座標 (X 、 Y)値の各画素データに対して、前記積算平均値を計算してこれを用いて前記差分 係数値を計算する請求項 11に記載の周辺光量補正装置。
[13] 前記画素座標変換手段は、前記差分係数値に基づ ヽて前記座標 (X、 Y)値を前 記新たな画素座標値に変換する請求項 11に記載の周辺光量補正装置。
[14] 前記画素座標変換手段は、フレームが変わった場合に、これを検出して前記差分 係数値を、変わった次のフレームの座標値にかけて座標変換処理を行う請求項 2ま たは 13に記載の周辺光量補正装置。
[15] 前記画素座標変換手段は、補正割合を調節する調整係数を用いて、前記新たな 画素座標値が微調整される請求項 2または 13に記載の周辺光量補正装置。
[16] 前記周辺光量補正関数変換手段は、前記基本周辺光量補正関数として、前記画 面の中心を基点として、同心円状に輪郭補正の利得値を変更する周辺光量補正関 数を少なくとも一つ用いる請求項 1または 2に記載の周辺光量補正装置。
[17] 前記周辺光量補正手段は、前記撮像素子からの各画像データの輝度値または RG Bデータ値に対して周辺光量補正を行う請求項 1に記載の周辺光量補正装置。
[18] 前記撮像素子の駆動タイミングを制御するための撮像素子動作用同期信号と、該 撮像素子力 の各画像データに対して座標計算を行うための領域指定用同期信号 とを生成する同期信号生成手段をさらに有する請求項 1に記載の周辺光量補正装 置。
[19] 前記同期信号生成手段は、水平同期信号と垂直同期信号を前記座標生成手段に 出力し、
該座標生成手段は、該水平同期信号をカウントする水平カウンタと、該垂直同期信 号をカウントする垂直カウンタとを有し、該水平カウンタと該垂直カウンタとから前記座 標 (X、 Y)値を出力する請求項 11に記載の周辺光量補正装置。
[20] 前記差分係数値獲得手段は、
前記撮像素子からの各画素データに対して、前記各領域の積算平均値をそれぞ れ計算する積算平均回路と、
該積算平均回路力ゝらの積算平均値を用いて、 X座標を変換するための X差分係数 値および Y座標を変換するための Y差分係数値を求める係数生成回路とを有する請 求項 1に記載の周辺光量補正装置。
[21] 前記積算平均回路は、前記各領域の座標値と前記座標 (X、 Y)値とを比較する比 較回路と、該比較回路による比較結果が一致した場合に、該一致した座標 (X、 Y) 値の各画素データの輝度値を前記各領域毎にそれぞれ積算する積算回路と、該各 領域の積算値を前記各領域の画素数で割って前記積算平均値を計算する平均化 回路とを有する請求項 20に記載の周辺光量補正装置。
[22] 前記係数生成回路は、前記各領域の積算平均値の差分値を計算する差分回路と 、該差分値を該各領域間距離で割った値を前記差分係数値として計算する係数回 路とを有する請求項 20に記載の周辺光量補正装置。
[23] 前記集光レンズのレンズ機能として、オートフォーカス、光学ズームおよびマクロ機 能の少なくともいずれかを有する場合、前記差分係数値獲得手段は、該集光レンズ の移動位置に応じた差分係数値を求めて記憶手段に記憶する請求項 1に記載の周 辺光量補正装置。
[24] 集光レンズを介して撮像素子により被写体を撮像する撮像領域の周辺光量を補正 する周辺光量補正方法にぉ 、て、
該撮像素子からの各画素データに対して、該撮像領域の中心を点対象とする各領 域の積算平均値の差分係数値を得る差分係数値獲得ステップと、
該差分係数値に基づ!ヽて、基本周辺光量補正関数から新たな周辺光量補正関数 に変換する周辺光量補正関数変換ステップと、
該新たな周辺光量補正関数に基づいて、該撮像素子力 の各画素データに対し て周辺光量補正を行う周辺光量補正ステップとを有する周辺光量補正方法。
[25] 前記周辺光量補正関数変換ステップは、前記差分係数値に基づ!、て、該撮像領 域の新たな画素座標値に変換する画素座標変換ステップと、該新たな画素座標値 に基づいて基本周辺光量補正関数力 新たな周辺光量補正関数に変換するステツ プとを有する請求項 24に記載の周辺光量補正方法。
[26] 前記差分係数値獲得ステップは、前記各画素データの輝度値または RGBデータ 値に対して前記積算平均値の差分係数値を計算する請求項 24に記載の周辺光量 補正方法。
[27] 前記差分係数値獲得ステップにおいて、前記各領域は、前記撮像領域の画面中 心力 個々の領域の重心までの一方向の距離が等距離にある二つの領域と、該ー 方向に交叉する方向の距離が等距離にある二つの領域との少なくともいずれかであ る請求項 24に記載の周辺光量補正方法。
[28] 前記一方向および該ー方向に交叉する方向は、前記撮像領域の画面に対して、 互いに直交する縦方向および左右方向である請求項 27に記載の周辺光量補正方 法。
[29] 前記積算平均値は、前記各領域の積算値を前記各領域の画素数で割って求める 請求項 24または 26に記載の周辺光量補正方法。
[30] 前記差分係数値獲得ステップは、前記各領域の積算平均値の差分値を該各領域 間距離で割った値を前記差分係数値として計算する請求項 24または 26に記載の周 辺光量補正方法。
[31] 前記差分係数値獲得ステップは、前記撮像素子からの各画素データとして、光量 が前記画面全体で一様になるような画像を撮像した各画素データに対して、前記差 分係数値を計算する請求項 24に記載の周辺光量補正方法。
[32] 前記差分係数値獲得ステップは、前記撮像素子からの各画素データとして、光量 が同心円状にダラディエーシヨンになっている画像を撮像した各画素データに対して 、前記差分係数値を計算する請求項 24に記載の周辺光量補正方法。
[33] 前記差分係数値獲得ステップとして、前記撮像素子からの各画素データを周辺光 量補正した後の各画素データに対して、前記差分係数値を算出する場合に、算出さ れた差分係数値が所定の基準範囲内である力否かによって、正しく周辺光量補正が 為された力否かを確認可能とするステップをさらに有する請求項 24に記載の周辺光 量補正方法。
[34] 前記差分係数値獲得ステップの前に、
前記撮像素子力もの各画素データの画面左上端を原点座標 (0, 0)として、入力水 平画素座標と入力垂直画素座標とを順次ナンバリングして該画面の座標 (X、 Y)値 を求める座標生成ステップをさらに有し、該座標 (X、 Y)値を用いて該差分係数値獲 得ステップで前記各領域の積算処理を行う請求項 25に記載の周辺光量補正方法。
[35] 前記差分係数値獲得ステップは、前記各領域の座標値と前記座標 (X、 Y)値とを 比較し、両者が一致するかどうかを判定するステップをさらに有し、該両者が一致し た座標 (X、 Y)値の各画素データに対して、前記積算平均値を計算してこれを用い て前記差分係数値を計算する請求項 34に記載の周辺光量補正方法。
[36] 前記画素座標変換ステップは、前記差分係数値に基づ!ヽて前記座標 (X、 Y)値を 前記新たな画素座標値に変換する請求項 34に記載の周辺光量補正方法。
[37] 前記画素座標変換ステップは、フレームが変わった場合に、これを検出して前記差 分係数値を、変わった次のフレームの座標値にかけて座標変換処理を行う請求項 2 5または 36に記載の周辺光量補正方法。
[38] 前記周辺光量補正関数変換ステップは、前記基本周辺光量補正関数として、前記 画面の中心を基点として、同心円状に輪郭補正の利得値を変更する周辺光量補正 関数を少なくとも一つ用いる請求項 24または 25に記載の周辺光量補正方法。
[39] 前記周辺光量補正ステップは、前記撮像素子からの各画像データの輝度値または RGBデータ値に対して周辺光量補正を行う請求項 24に記載の周辺光量補正方法。
[40] 請求項 1に記載の周辺光量補正装置を有する固体撮像装置を撮像部に用いた電 子情報機器。
[41] 請求項 24に記載の周辺光量補正方法の各ステップをコンピュータに実行させるた めの制御プログラム。
[42] 請求項 41に記載の制御プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な可読 記録媒体。
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