画像処理装置および画像処理方法

【課題】フラッシュ撮影に用いたストロボなどの人工照明光の照明ムラに関わらず、照明ムラのない人工照明光で照明した画像を得られる画像処理装置および画像処理方法を提供する。
【解決手段】ストロボなどによる人工照明光による照明ムラの情報を予め記憶しておき、撮影時に人工照明光ありの第１の画像データと人工照明光のない周囲光のみの第２の画像データを連続して撮像するとともに、第１の画像データから第２の画像データを差し引いたデータに対し予め記憶した照明ムラ情報に基づいた照明ムラ補正を行った後、該照明ムラ補正済みの画像データに対し第２の画像データを加えることにより、照明ムラのない人工照明光で照明した画像を生成する。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像データを画像処理する画像処理装置および画像処理方法、特にストロボ等を用いて照明撮影を行って得られた画像データの照明ムラを画像処理により補正する画像処理装置および画像処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、内蔵ストロボや外付ストロボを用いてフラッシュ撮影を行うカメラにおいては、ストロボの照明ムラを極力少なくするように、ストロボの設計段階において、十分なスペースを確保した上で投光光学系を綿密に光学設計するとともに、ストロボの製造段階においても高精度な部品を用いて念入りな調整が行われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のような従来のストロボを用いたカメラにおいては、投光光学系の複雑化によりストロボの発光エネルギーをフルに利用できなくなるとともに、高精度部品の使用および製造時の調整のためにストロボの製造コストが高くなってしまうという問題点があった。
【０００４】そこで本発明は、低コストかつ簡便に撮影用照明装置の照明ムラを補正できる、電子カメラを用いた画像処理装置および画像処理方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、本発明による画像処理装置および画像処理方法においては、照明ムラデータを予め記憶しておくとともに、フラッシュ撮影時には照明ありの画像データと照明なしの画像データを取得して記憶する。次に２つの画像データの差分に基づき照明による寄与分を算出するとともに、算出された照明の寄与分に対し記憶された照明ムラデータで補正を行う。さらに補正された照明の寄与分に基づき画像データを再構成し、該再構成された画像データを表示または記憶する。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１および図２は、本発明を適用した画像処理装置である電子カメラ１００の一実施形態の外観図（正面視および背面視）である。図１に示すように電子カメラ１００の前面には被写体像を形成するための撮影レンズ１０、撮影画面を確認するためのファインダ１１、撮影時に被写体を照明するためのストロボ１２、被写体の明るさ（定常光照明時およびストロボ光照明時）を検知するための測光／調光回路１３、電子カメラ１００をユーザが手でホールドしやすくするためにカメラ本体から出っ張ったグリップ部１４が備えられ、上面には撮影を指示するためのレリーズボタン１６、電子カメラ１００の電源のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うための電源スイッチ１７が備えられる。
【０００７】図２に示すように、電子カメラ１００の背面にはファインダ１１の接眼部、テキストおよび画像表示用の略四角形の画面を備えた左ＬＣＤ（左画面）２１とテキスト表示用および画像表示用の略四角形の画面を備えた右ＬＣＤ（右画面）２２が配置され、右ＬＣＤ２２の下側には再生モード時の画像切換え等に用いられる上方向ボタン２３、下方向ボタン２４、左方向ボタン２５、右方向ボタン２６、決定ボタン２７が配置され、左ＬＣＤ２１の周辺には電子カメラ１００を撮影モードに設定するための撮影モードボタン２８、電子カメラ１００を再生モードに設定するための再生モードボタン２９、撮影モードにおいてフラッシュ撮影を行うか否かを選択するためのストロボボタン３１（押すたびにストロボＯＮ／ＯＦＦが切り換わる）、撮影レンズ１０のズーミングを行うためのワイドボタン３２とテレボタン３３が配置されている。側面には画像データ保存用のメモリカード７７を装着するためのメモリカードスロット３０が備えられる。
【０００８】なおレリーズボタン１６、上方向ボタン２３、下方向ボタン２４、左方向ボタン２５、右方向ボタン２６、決定ボタン２７、撮影モードボタン２８、再生モードボタン２９、ストロボボタン３１、ワイドボタン３２、テレボタン３３は全てユーザーによって操作される操作キーである。
【０００９】なお左ＬＣＤ２１および右ＬＣＤ２２の表面上には、指の接触操作により指示された位置に対応する接触位置データを出力する機能を備えたいわゆるタッチスクリーン６６が配置され、画面上に表示された選択項目や画像データの選択に用いることができる。このタッチスクリーン６６はガラス・樹脂等の透明材料によって構成され、ユーザはタッチスクリーン６６の内側に形成される画像やテキストを、タッチスクリーン６６を通して観察することができる。
【００１０】図３は、図１および図２に示した電子カメラ１００の内部の電気構成例を示すブロック図であって、各構成要素は各種情報データおよび制御データを伝送するためのデータ／制御バス５１を介して互いに接続されている。各構成要素はおおまかに、画像データの撮影動作を実行する撮影制御回路６０を中心とするブロック、画像ファイルを記憶・保存するメモリカード７７のブロック、画像データおよびその関連情報の表示を実行する画面制御回路９２を中心とするブロック、操作キー６５等のユーザーインターフェースと各制御回路に対する統括制御を行うＣＰＵ５０を中心とするブロックに分けることができる。
【００１１】ＣＰＵ５０（中央処理ユニット）は電子カメラ１００全体の制御を行う手段であって、操作キー６５、タッチスクリーン６６、電源スイッチ１７、タイマ７４、測光／調光回路１３からの入力情報に応じて撮影制御回路６０、画面制御回路９２、電源制御回路６４への各種指示を行う。測光／調光回路１３は定常光照明状態およびストロボ光照明状態において被写体の輝度を測定し、その測定結果である測光／調光データをＣＰＵ５０に出力する。ＣＰＵ５０は定常光照明状態での測光／調光データに応じて、ＣＣＤ５５の露光時間、感度をＣＣＤ駆動回路５６により設定するとともに、該設定データに応じて撮影制御回路６０を介し絞り５３の絞り値を絞り制御回路５４により制御する。
【００１２】またＣＰＵ５０は定常光照明状態での測光／調光データに基づき被写体輝度が所定値以下であると判断した場合には撮影時にストロボ駆動回路７３によりストロボ１２を発光させるとともに、ストロボによるフラッシュ撮影中に被写体からの反射される光の累積量を測光／調光回路１３により検出し、累積された反射光量が所定値に達するとストロボ駆動回路７３によりストロボ１２の発光を停止させることにより、フラッシュ撮影の画像データが適正露出になるように制御する。
【００１３】またＣＰＵ５０は操作キー６５の一部であるワイドボタン３２、テレボタン３３の操作に応じて撮影制御回路６０を介し撮影レンズ１０の焦点距離をレンズ駆動回路５２により制御する。
【００１４】ＣＰＵ５０は撮影モードではレリーズボタン１６の操作に応じて撮影制御回路６０を介し撮影動作を制御する。タイマ７４は時計回路を内蔵し、現在の日時に対応する日時情報を検出し、撮影時に撮影日時情報をＣＰＵ５０に供給する。ＣＰＵ５０は該撮影日時情報を画像データに付加してメモリカード７７に格納する。ＣＰＵ５０は、ＲＯＭ６７（リードオンリメモリ）に記憶されている制御プログラムに従い各部を制御する。ＥＥＰＲＯＭ６８（電気的消去書き込み可能ＲＯＭ）は不揮発性のメモリであって、ストロボ１２の照明ムラデータおよび電子カメラ１００の動作に必要な設定情報等を記憶している。ＲＡＭ７０は揮発性のメモリであって、ＣＰＵ５０の一時的作業領域として用いられる。ＣＰＵ５０は、電源スイッチ１７の操作状態を検知して、電源制御回路６４を介して電源６３の制御を行う。
【００１５】撮影制御回路６０は、レンズ駆動回路５２により撮影レンズ１０のフォーカシングを行い、絞り制御回路５４により絞り５３を制御してＣＣＤ５５の露光量をコントロールし、ＣＣＤ駆動回路５６によりＣＣＤ５５の動作を制御する。被写体からの光束は撮影レンズ１０により光量調節のための絞り５３を介し、ＣＣＤ５５上に被写体像として形成され、この被写体像はＣＣＤ５５により撮像される。複数の画素を備えたＣＣＤ５５（チャージカップルドデバイス）は被写体像を撮像するための電荷蓄積型イメージセンサーであり、ＣＣＤ５５上に形成された被写体像の強度に応じた電気的な画像信号をＣＣＤ駆動回路５６により供給される駆動パルスに応じてアナログ処理部５７に出力する。
【００１６】アナログ処理部５７はＣＣＤ５５が光電変換した画像信号を所定のタイミングでサンプリングし、そのサンプリングした信号を所定のレベルに増幅する。Ａ／Ｄ変換回路５８（アナログデジタル変換回路）はアナログ処理部５７でサンプリングした画像信号をデジタル化することによりデジタルデータに変換し、撮影バッファメモリ５９は該デジタルデータを一旦格納する。
【００１７】撮影制御回路６０は撮影モード中上述の動作を繰り返すとともに、画面制御回路９２はデータ／制御バス５１を介して撮影バッファメモリ５９に順次格納されるデジタルデータを読み出してフレームメモリ６９に一旦格納し、該デジタルデータを表示用画像データに変換してフレームメモリ６９に再格納し、該表示用画像データを左画面２１に表示させるというスルー画像表示動作を繰り返す。また画面制御回路９２は必要に応じてテキスト表示情報をＣＰＵ５０から入手し、表示用テキストデータに変換してフレームメモリ６９に格納し、該表示用テキストデータを左画面２１、右画面２２に表示させる。このようにして撮影モードにおいては、左画面２１にＣＣＤ５０により撮像されている画像がリアルタイムに表示されるので、このスルー画像をモニター画面として使用して撮影のための構図設定を行うことが可能になる。撮影制御回路６０は撮影バッファメモリ５９に格納したデジタルデータの高周波成分の度合い解析して撮影レンズ１０の焦点調節状態を検出し、検出結果に応じてレンズ駆動回路５２により撮影レンズ１０の焦点調節を行う。
【００１８】レリーズ時に撮影制御回路６０はＣＰＵ５０から撮影指示を受けると、ＣＣＤ駆動回路５６を介してＣＣＤ５５により被写体像を撮像させ、撮像により生成した画像信号をアナログ処理部５７、Ａ／Ｄ変換回路５８を介して撮影バッファメモリ５９にデジタルデータ（生データ）として一旦格納する。撮影制御回路６０は撮影バッファメモリ５９に一旦格納したデジタルデータを所定の記録フォーマット（ＪＰＥＧなど）に変換または圧縮して画像データを形成し、該画像データをメモリカード７７に記録保存する。なお後述するようにフラッシュ撮影時はストロボ発光ありと発光なしの連続２回の撮影を行い、ＣＰＵ５０は２つの画像データをＲＡＭ７０に一旦格納した後、ＥＥＰＲＯＭ６８に記憶されている照明ムラデータを用いて照明ムラ補正を行うことにより照明ムラを補正した画像データ生成してメモリカード７７に記録保存する。
【００１９】なおＣＰＵ５０は必要に応じて、メモリカード７７に格納した画像データを無線電話回路７２およびアンテナ７６を介して外部に送信したり、逆に無線電話回路７２およびアンテナ７６を介して外部から受信した画像データをメモリカード７７に格納することができる。
【００２０】再生モードにおいては、画面制御回路９２はメモリカード７７からＣＰＵ５０に指示された画像データを読み出してフレームメモリ６９に一旦格納し、該画像データを左画面２１に表示するとともに、ＣＰＵ５０の指示に従い、再生モードの説明等のテキストデータをフレームメモリ６９に格納し、該テキストデータを右画面２２に表示する。
【００２１】図４はメモリカード７７内に格納される画像ファイルのデータ構成を示す。図４に示すようにメモリカード７７には複数の画像ファイルが保存される。各画像ファイルは画像データと付加情報データから構成される。付加情報データは、図５に示すように画像ファイルの識別情報（ファイル名）と撮影日時データと撮影時の各種設定を示す撮影データとから構成される。
【００２２】図６は本発明による電子カメラの実施形態の状態遷移図である。電源ＯＮ時には撮影モードとなり、レリーズボタン１６の操作により撮影動作と撮影後の画像ファイル作成および画像ファイルのメモリカード７７への格納が行われる。再生モードにおいてはメモリカード７７に格納した画像データの再生表示動作が行われる。また撮影モードボタン２８を操作すると、再生モードから撮影モードに移行し、再生モードボタン２９を操作すると、撮影モードから再生モードに移行する。
【００２３】図７はフラッシュ撮影時の動作シーケンスを示す図であって、まずストロボ発光ありで第１回の撮影が行われ、画像データがＲＡＭ７０に格納される。図８はストロボ発光ありの画像データの例であって、照明ムラのため、画面中央の人物はストロボ光による照明が適正であるが、画面周辺の人物はストロボ光による照明が不足している。続いてストロボ発光なし第２回の撮影（他の撮影条件は第１回の撮影と同一）が行われ、画像データがＲＡＭ７０に格納される。図９はストロボ発光なしの画像データの例であって、撮影条件は第１回の撮影と同一であるため、背景の露出はストロボ発光ありの画像データと同一であるが、画面中央の人物と画面周辺の人物はストロボ光による照明がなく逆光状態にあるため露出が不足している。
【００２４】ＣＰＵ５０はＥＥＰＲＯＭ６８に記憶された照明ムラデータとＲＡＭ７０に格納されたストロボ発光ありの画像データとストロボ発光なしの画像データに後述する画像処理を施して、照明ムラのない画像データを生成し、該画像データをメモリカード７７に保存する。
【００２５】図１０は上記照明ムラ補正の詳細シーケンスを示す図であり、図１１は上記照明ムラ補正の処理を図式的に表したものである。図１０においてまずストロボ発光ありの画像データ（Ｔ）からストロボ発光なしの画像データ（Ｓ）を差し引きストロボ照明のみによる画像データ（Ｑ）を抽出する。なお上記処理は対応する画素毎に行われる。
【００２６】次に記憶された照明ムラデータから撮影画角範囲のデータを抽出する。図１２は記憶された照明ムラデータの具体例であって、照明範囲の照明ムラデータを２次元マトリックスのデータ（画面２００内のデータ）で表している。照明ムラデータの個々の値αは照明ムラ補正分を百分率で表した数値である。また照明ムラデータにはその照明範囲の情報（例えば画面のアスペクト比と対角線方向の画角）が付随している。該照明範囲の情報に対する撮影時の撮影画角（撮影レンズ１０のスーミング情報とＣＣＤ５５のサイズにより定まる）に応じて、撮影画角内の照明ムラデータ（画面２０１内のデータ）が抽出される。
【００２７】次に抽出された照明ムラデータαを用いて画素毎に差分データＱに対し照明ムラ補正処理を行い補正データＱｃ＝（１＋α／１００）×Ｑを算出する。ここで縮尺の関係から画素に対応する位置の照明ムラデータがない場合には、近傍の照明ムラデータから補間演算により画素位置に対応する照明ムラデータを算出する。
【００２８】最後に補正データＱｃにストロボ発光なしの画像データＳを加えることにより照明ムラ補正済みの画像データＵを生成する。図１３は、図８に示すストロボ発光ありの画像データに対し照明ムラ補正を行った場合の照明ムラ補正済み画像データの例であって、画面周辺の人物のストロボ光による照明が画面中央の人物と同様に適正になっているとともに、背景に対してはストロボ光の寄与（Ｑ）がないので補正が行われず、図８の露出と同じになっている。
【００２９】図１４は上記実施形態における電子カメラ１００（ＣＰＵ５０）の動作のメインフローチャートである。まずＳ１０で電源スイッチ１７を操作すると電源がＯＮとなり、Ｓ２０で撮影モードのサブルーチンを実行し撮影可能状態になる。撮影モード中にレリーズボタン１６を操作すると、Ｓ３０のレリーズ割込み処理サブルーチンが実行され、撮影動作が行われる。撮影モード中に再生モードボタン２９を操作すると、Ｓ４０のモード切換割込み処理サブルーチンが実行され、Ｓ５０の再生モードサブルーチンが実行され、メモリカード７７に格納されている画像データが左画面２１に再生表示される。逆に再生モード中に撮影モードボタン２８を操作すると、Ｓ４０のモード切換割込み処理サブルーチンが実行され、Ｓ２０の撮影モードサブルーチンに移行する。
【００３０】図１５は撮影モードサブルーチンの詳細フローチャートであって、Ｓ２０で起動すると、Ｓ２０１の処理を繰り返す。Ｓ２０１ではユーザが設定したカメラ設定条件で順次ＣＣＤ５５により生成される画像データを図１６に示すように左画面２１に表示し、そのときのカメラ設定データ（ストロボＯＮ／ＯＦＦ状態を含む）を右画面２２にテキスト表示する。なおストロボのＯＮ／ＯＦＦは電子カメラ１００が測光／調光データに基づいて自動的に設定するが、ユーザーはストロボボタン３１の操作により自動的に設定されたストロボ発光状態を変更することができる。またワイドボタン３２、テレボタン３３の操作に応じて撮影レンズ１０をズーミングすることができる。
【００３１】図１７はレリーズ割込み処理サブルーチンの詳細フローチャートであって、Ｓ３０で起動すると、Ｓ３０１で撮影モードであるかチェックし、撮影モードでない場合はＳ３０６でリターンする。撮影モードの場合は、Ｓ３０２でユーザまたはカメラにより設定されている撮影条件（ストロボＯＮの場合はストロボを発光させる）で撮像動作を実行し、ストロボＯＦＦの場合は得られた画像データに付加情報データを付加してメモリカード７７に格納するとともに、ストロボＯＮの場合は得られた画像データをＲＡＭ７０に格納する。Ｓ３０３でストロボＯＮであるかチェックし、ストロボＯＮでない場合はＳ３０６でリターンする。ストロボＯＮの場合は、Ｓ３０４でストロボを発光させない以外はＳ３０２の撮影条件と同じ設定で撮像動作を実行し、得られた画像データをＲＡＭ７０に格納する。Ｓ３０５では、上述のように、ストロボＯＮの画像データとストロボＯＦＦの画像データと撮影画角の照明ムラデータに基づき、ストロボＯＮの画像データを補正し、照明ムラ補正済みの画像データを生成し、該画像データに付加情報データを付加してメモリカード７７に格納し、Ｓ３０６でリターンする。
【００３２】図１８はモード切換割込み処理サブルーチンの詳細フローチャートであって、Ｓ４０で撮影モードボタン２８または再生モードボタン２９の操作により起動すると、Ｓ４０１で操作されたボタンが撮影モードボタン２８であるかチェックし、撮影モードボタン２８である場合は再生モードを終了し、Ｓ２０の撮影モードサブルーチンに移行する。操作されたボタンが撮影モードボタン２８でない場合は撮影モードを終了し、Ｓ５０の再生モードサブルーチンに移行する。
【００３３】図１９は再生モードサブルーチンの詳細フローチャートであって、Ｓ５０で起動すると、Ｓ５０１の処理を繰り返す。Ｓ５０１では左方向ボタン２５、右方向ボタン２６の操作に応じてメモリカード７７に格納された画像データを順次読み出し、図２０に示すように左画面２１に再生表示するとともに、右画面２２に操作方法の説明を表示する。なお電源ＯＮ直後は最新の画像データを表示し、以後は左方向ボタン２５の操作に応じて順次時間データの古い画像データを表示するとともに、右方向ボタン２６の操作に応じて順次時間データの新しい画像データを表示する。
【００３４】上記実施形態（図１〜図２０）においては、フラッシュ撮影時にストロボ発光ありとストロボ発光なしの２回の撮像動作を行い、ストロボ発光ありとストロボ発光なしの画像データの差成分に対して予め記憶した照明ムラデータに基づき自動的に照明ムラ補正を行って照明ムラ補正済み画像データを生成するので、フラッシュ撮影において簡便かつ迅速かつ正確に照明ムラ補正を行うことができる。（変形形態の説明）本発明は以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能である。
【００３５】上記実施形態（図１〜図２０）における照明ムラの画像処理はストロボ発光ありの画像データとストロボ発光なしの画像データを短期間に連続して撮像することにより電子カメラのブレをなくし、画像データの同一画素の光量データに対し差分演算を行っているが、２回の撮影の間に発生する被写体の移動やカメラブレが問題となるような場合には、図２１に示すようにストロボ発光ありの画像データとストロボ発光なしの画像データ間で周知の方法で動きベクトルを検出し、該動きベクトルに基づいてストロボ発光なしの画像データとストロボ発光ありの画像データの間の対応する画素の関係を変更して差分演算を行うようにしてもよい。図２１において画面中で破線で示す被写体がストロボ発光なしの画像データであり、実線で示す被写体がストロボ発光ありの画像データである。動きベクトルの検出の方法としては、ブロック・マッチング法やグラジエント法が知られている。またカメラブレのみを検出する場合には電子カメラ１００に角速度センサーなどのフレ検出センサーを内蔵し、該センサーによりストロボ発光なしの撮像時点とストロボ発光ありの撮像時点間のカメラブレを検出し、検出したカメラブレデータに基づいて動きベクトルを算出するようにしてもよい。このようにすれば、ストロボ発光なしの撮像時点とストロボ発光ありの撮像時点間のカメラブレや被写体移動を補償することができるので、本発明の適用範囲を手持ち撮影や人物撮影に対しても拡大することができる。
【００３６】上記実施形態（図１〜図２０）における照明ムラの画像処理においては、電子カメラは内蔵ストロボを用いてフラッシュ撮影を行っているが、外付ストロボを用いてフラッシュ撮影する場合は、該外付ストロボから照明ムラデータを受信し、該照明ムラデータに基づいて照明ムラ補正を行うようにしてもよい。図２２は外付ストロボを電子カメラのストロボシューを用いて取り付けた場合の構成を示し、外付ストロボ内のストロボメモリに記憶された照明ムラデータ、画面アスペクト比データ、画角データ等のデータがストロボシューを介した通信経路を通じて電子カメラ側のカメラメモリに送信され記憶される。電子カメラは外付ストロボを用いてフラッシュ撮影を行う場合は、前記カメラメモリに格納された照明ムラデータに基づいて照明ムラ補正を行う。
【００３７】また外付ストロボを用いる場合に、ストロボシューからストロボ発光部までの距離データも、ストロボからカメラ側に送り、カメラ側は該距離データとストロボシューから撮影光軸までの距離データと被写体距離を用いて、照明ムラデータの中心と撮影画面と中心のパララックスを補正して撮影画角に対応する照明ムラデータを抽出するようにしてもよい。このようにすれば、マクロ撮影でフラッシュを利用した場合でもパララックスを考慮した照明ムラ補正が可能になる。
【００３８】外付ストロボと内蔵ストロボを同時に使用する場合には、差分データ（Ｑ）を外付ストロボと内蔵ストロボの発光光量に応じて分割したデータに対してそれぞれの照明ムラデータで補正を行い、該補正したデータを加算して補正データ（Ｑｃ）を算出する。またストロボを複数用いた多灯フラッシュ撮影においても同様に各ストロボの照明ムラデータを用いて照明ムラを補正することが可能である。この場合、各ストロボの発光光量、被写体と各ストロボとの距離、各ストロボと電子カメラの位置関係、各ストロボの発光量に応じて差分データ（Ｑ）の分割比などを調整する必要がある。
【００３９】外付ストロボと内蔵ストロボを併用してフラッシュ撮影を行う場合や、多灯フラシュ撮影を行う場合は、照明ムラ補正において各ストロボの発光光量比の精度が必要となるので、各ストロボを単独に発光させて複数回の撮影を行い、各画像データに対しそれぞれのストロボの照明ムラ補正を施した上で、補正済み画像データを合成して、複数のストロボを併用した場合の照明ムラ補正済み画像データを生成するようにしてもよい。
【００４０】上記実施形態（図１〜図２０）における照明ムラの画像処理においては、照明ムラデータは１種類であるが、照明ムラ状態が被写体距離に応じて変化する場合は、複数の代表距離における照明ムラデータを記憶しておき、電子カメラに内蔵された測距装置で測定した被写体距離に応じて、測定した被写体距離における照明ムラデータを内捜または外捜して算出して使用するようにしてもよい。また撮影レンズ１０のズーミングに応じて配光特性を変化させるいわゆるズームストロボにおいては、ストロボのズーム位置に応じた照明ムラデータと画角データを記憶しておき、発光時のストロボのズーム位置に応じた照明ムラデータと画角データを用いて照明ムラ補正を行うようにしてもよい。このようにすれば、ストロボのどのズーム位置においても配光特性を一様にするという制約がなくなるので、ストロボ設計の制約が少なくなる。
【００４１】上記実施形態（図１〜図２０）における照明ムラの画像処理においては、ストロボの照明ムラのみを補正しているが、補正データＱｃにさらに一様な係数を乗ずることにより、ストロボ光量の調整を行うことができる。例えばフラッシュ撮影した画像データに対してはストロボ光なしの画像データ成分Ｓと照明ムラ補正された差分データＱｃ（ストロボ光成分）を別々にメモリカードに格納しておき、再生時に上ボタン２３の操作に応じてＱｃを増倍させ、増倍させたストロボ光成分とストロボ光なしの画像データ成分を加算した画像データを表示させることにより、ストロボ光を強調した画像データを生成することができる。反対に再生時に下ボタン２４の操作に応じてＱｃを縮小させ、縮小させたストロボ光成分とストロボ光なしの画像データ成分を加算した画像データを表示させることにより、ストロボ光を押さえた画像データを生成することができる。ユーザは所望のストロボ効果が得られた画像データが表示された時点で決定ボタン２７を操作することにより、該画像データをメモリカードに保存することができる。このようにすれば、照明ムラのほかにストロボ光量不足やストロボ光量オーバーがあった場合でも事後的に適正なストロボ光量の画像データをえることができる。
【００４２】またストロボ光量の調整の他に、自然光成分（Ｓ）の調整を行うようにしても構わない。このようにすれば、更に自然光と人工照明光のバランスのとれた画像データを生成することが可能になる。また複数のストロボを使用してフラッシュ撮影した画像データに対しては、各ストロボ毎の光量を調整するようにしても構わない。
【００４３】上記実施形態（図１〜図２０）における照明ムラ補正の画像処理は電子カメラ１００内のＣＰＵ５０で行われているが、図２３に示すように電子カメラ１００側では撮影したストロボ発光なしの画像データとストロボ発光ありの画像データと照明ムラデータと撮影画角データをメモリカード７７に格納するまでを行い、該メモリカード７７をパソコン１４０に装着し、２つの画像データと照明ムラデータと撮影画角データ基づきパソコン１４０側で照明ムラ補正の画像処理を行うようにしても構わない。このようにすれば、電子カメラ１００側で大規模な画像処理を行う必要がなく、パソコン１４０側の高性能なＣＰＵで画像処理を行うことができるので、画像処理を迅速に行うことができるとともに、電子カメラ１００のＣＰＵ５０の負担を軽減することができる。
【００４４】またメモリカードを介して画像データを電子カメラ１００からパソコン１４０に転送する代わりに、通信回線により電子カメラ１００からパソコン１４０に画像データを転送するようにしてもよい。この場合電子カメラ１００は無線通信回路７２により無線通信回線１９０と基地局１２０とインターネット１３０を経由してパソコン１４０に接続し、画像データをパソコン１４０に送信する。またパソコン１４０で画像処理をした画像データをパソコン１４０から電子カメラ１００に送り返してもよい。このようにすれば、電子カメラ１００側で大規模な画像処理を行う必要がなく、パソコン１４０側の高性能なＣＰＵで画像処理を行うことができるので、画像処理を迅速に行うことができるとともに、電子カメラ１００のＣＰＵ５０の負担を軽減することができる。
【００４５】上記実施形態（図１〜図２０）においてストロボの照明ムラデータは設計値であってもいいし、ストロボ毎に測定したデータであってもよい。また照明ムラデータは２次元的なマトリックスデータに限定されず。画角と画面中心からの方向をパラメータとして照明ムラを関数で表現したものであってもよい。
【００４６】上記実施形態（図１〜図２０）において電子カメラ１００は被写体を照明するためにストロボ光を用いているが、他の人工照明光（フラッドランプ、蛍光灯など）であっても構わない。
【００４７】上記実施形態（図１〜図２０）において、照明ムラ補正を行うためにストロボ光ありとストロボ光なしの２回の撮影を行っているが、ストロボ光なしの撮影ではほとんど真っ暗な場合は、ストロボ光なしの撮影は省略し、ストロボ光なしの成分Ｓを０として取り扱っても良い。例えば測光／調光回路１３で検出した画面全体の輝度が所定値以下の場合はストロボ光なしの撮影の必要なしと判断する。このようにすれば、フラッシュ撮影時に無駄な処理を行う必要がなくなる。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による画像処理装置および画像処理方法においては、予め照明ムラデータを記憶するとともに、フラッシュ撮影時に照明ありと照明なしの撮像動作を行って画像データの組を生成し、該画像データの組に対して画像処理を行って照明光の寄与量を算出し、該照明光の寄与量を前記照明ムラデータで調整することにより、照明ムラのない画像データを生成するので、配光が一様でない照明をフラッシュ撮影に使用することができる。即ち配光の一様性の条件を緩和できるので、照明装置（ストロボ等）を小型軽量かつ低価格にできるとともに、エネルギー効率も高めることができる。
【００４９】また本発明による画像処理装置および画像処理方法においては、照明ムラの補正が自動的に行われるので、撮影後に画像データから照明ムラをなくすために、画像データを見ながら人の判断に応じて画像処理を行うといった手間も省ける。
【００５０】また本発明による画像処理装置および画像処理方法においては、画面中に照明光の寄与が異なる領域（主要被写体と遠距離にある背景）が存在しても、照明ありの画像データと照明画像なしの画像データの差分に対して照明ムラデータの補正を行うので、背景部分に対して主要被写体部分を分離して補正すると言った手間がかからない。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子カメラの外観図（正面視）である。
【図２】電子カメラの外観図（背面視）である。
【図３】電子カメラの電気構成を示すブロック図である。
【図４】メモリカードのデータの構成図である。
【図５】付加情報データの構成図である。
【図６】電子カメラの状態遷移図である。
【図７】照明ムラ補正処理の説明図である。
【図８】画像の表示例である。
【図９】画像の表示例である。
【図１０】照明ムラ補正処理の説明図である。
【図１１】照明ムラ補正処理の説明図である。
【図１２】照明ムラデータの説明図である。
【図１３】画像の表示例である。
【図１４】ＣＰＵのメインフローチャートである。
【図１５】サブルーチンのフローチャートである。
【図１６】画面の表示例である。
【図１７】サブルーチンのフローチャートである。
【図１８】サブルーチンのフローチャートである。
【図１９】サブルーチンのフローチャートである。
【図２０】画面の表示例である。
【図２１】画像処理の説明図である。
【図２２】電子カメラの構成例である。
【図２３】画像処理システムの構成例である。
【符号の説明】
１０撮影レンズ
１２ストロボ
１３測光／調光回路
２１左ＬＣＤ（左画面）
２２右ＬＣＤ（右画面）
２３上方向ボタン
２４下方向ボタン
２５左方向ボタン
２６右方向ボタン
２７決定ボタン
２８撮影モードボタン
２９再生モードボタン
３１ストロボボタン
３２ワイドボタン
３３テレボタン
５０ＣＰＵ
５１データ／制御バス
５５ＣＣＤ
６０撮影制御回路
６５操作キー
７７メモリカード
１００電子カメラ

【特許請求の範囲】
【請求項１】被写体を撮影し画像データを生成する撮像手段と、前記被写体を照明する照明手段と、前記照明手段の照明ムラに関する照明ムラ情報を記憶する記憶手段と、前記撮像手段により同一シーンの被写体に対し前記照明手段による照明がある場合とない場合で撮像した２つの画像データと前記照明ムラ情報に基づき、前記照明手段の照明ムラを補正した画像データを生成する照明ムラ補正手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】請求項１に記載の画像処理装置において、前記照明ムラ情報は２次元的な照明ムラデータと照明画角データから構成されるとともに、前記照明ムラ補正手段は、前記撮像手段による撮影画角データと前記照明画角データに応じて、前記２次元的な照明ムラデータから前記画像データを補正するために必要な照明ムラデータを切り出し、該切り出した照明ムラデータを用いて前記照明手段の照明ムラを補正した画像データを生成することを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】請求項１乃至請求項２のいずれか１項に記載の画像処理装置において、前記照明ムラ補正手段は、前記照明手段による照明がある場合の画像データから前記照明手段による照明がない場合の画像データを差し引いた差分成分に対し前記照明ムラデータを用いた補正を施すことを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】請求項３に記載の画像処理装置において、照明ムラ補正された前記差分成分の量を手動操作に応じて一率に調整する調整手段を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】請求項３に記載の画像処理装置において、前記照明手段による照明がある場合とない場合の２つの画像データが撮影される間の画面上での被写体の動き情報を検出する動き検出手段をさらに備えるとともに、前記照明ムラ補正手段は前記動き情報に応じて前記照明手段による照明がある場合の画像データと前記照明手段による照明がない場合の画像データの相対的な位置関係を対応付けて照明がある場合の画像データから照明がない場合の画像データを差し引くことを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】請求項１に記載の画像処理装置において、前記照明ムラ情報は前記照明手段により照明を行う被写体までの距離に応じて前記記憶手段に記憶されるとともに、撮影する被写体までの距離を検出する距離検出手段をさらに備え、前記照明ムラ補正手段は前記距離検出手段により検出された被写体距離に応じた照明ムラ情報を用いて照明ムラ補正を行うことを特徴とする画像処理装置。
【請求項７】請求項１に記載の画像処理装置において、前記照明手段は照明画角を変更するズーム機能を備えるとともに、前記照明ムラ情報は前記照明手段の照明画角に応じて前記記憶手段に記憶されるとともに、前記照明ムラ補正手段は撮影時の前記照明手段の照明画角に応じた照明ムラ情報を用いて照明ムラ補正を行うことを特徴とする画像処理装置。
【請求項８】請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の画像処理装置において、前記照明手段と前記記憶手段を収納する付属構体が前記撮像手段と前記照明ムラ補正手段を収納する本体に対し着脱可能に構成されることを特徴とする画像処理装置。
【請求項９】照明装置の照明ムラに関する情報を生成する工程と、被写体を前記照明装置により照明して撮影することにより第１の画像データを生成する工程と、被写体を前記照明装置による照明なしで撮影することにより第２の画像データを生成する工程と、前記第１の画像データから前記第２の画像データを差し引いて前記照明装置による照明成分を抽出する工程と、前記照明ムラに関する情報に基づき前記照明成分を補正する工程と、照明ムラ補正された前記照明成分に前記第２の画像データの成分を加算することにより照明ムラ補正された画像データを生成する工程とからなることを特徴とする画像処理方法。

【図１】