距離算出方法及び撮像装置
【課題】 簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行う。
【解決手段】 端子１Ｘ、１Ｙからの所望の座標と端子２Ｘ、２Ｙからの中心位置の座標が、減算器３Ｘ、３Ｙ及び絶対値回路４Ｘ、４Ｙに供給されて座標上の距離値ｘ、ｙが求められる。これらの距離値ｘ、ｙが加算器５及び減算器６に供給され、この減算値が絶対値回路７を通じて乗算器８に供給されて端子９からの値ｂ′が乗算される。また距離値ｘが上位に１ビットシフトされ、減算器１０で距離値ｙが減算されて絶対値回路１１に供給される。さらに距離値ｙが上位に１ビットシフトされ、減算器１２で距離値ｘが減算されて絶対値回路１３に供給される。これらの絶対値が加算器１４で加算されて乗算器１５で端子１６からの値ｃ′が乗算される。そして加算器５、乗算器８、１５で求められた値が加算器１７、１８で加算され、算出された疑似距離の値ｄ′が端子１９に取り出される。
【解決手段】 端子１Ｘ、１Ｙからの所望の座標と端子２Ｘ、２Ｙからの中心位置の座標が、減算器３Ｘ、３Ｙ及び絶対値回路４Ｘ、４Ｙに供給されて座標上の距離値ｘ、ｙが求められる。これらの距離値ｘ、ｙが加算器５及び減算器６に供給され、この減算値が絶対値回路７を通じて乗算器８に供給されて端子９からの値ｂ′が乗算される。また距離値ｘが上位に１ビットシフトされ、減算器１０で距離値ｙが減算されて絶対値回路１１に供給される。さらに距離値ｙが上位に１ビットシフトされ、減算器１２で距離値ｘが減算されて絶対値回路１３に供給される。これらの絶対値が加算器１４で加算されて乗算器１５で端子１６からの値ｃ′が乗算される。そして加算器５、乗算器８、１５で求められた値が加算器１７、１８で加算され、算出された疑似距離の値ｄ′が端子１９に取り出される。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばデジタルカメラに使用して好適な距離算出方法及び撮像装置に関する。詳しくは、撮像部上でのレンズ系の光軸に対応する点と所望の点との距離を算出すると共に、この算出された距離値を用いて、例えばレンズ系による周辺光量落ちに対するシェーディング等の補正を行うようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】一般的にレンズ系と撮像部とを有する撮像装置においては、例えばレンズ系による周辺光量落ちによって撮像される画像にシェーディング等の障害の発生する恐れがある。このような障害に対しては、例えばレンズ系を多枚数で設計して障害の発生を防止することも行われるが、このような多枚数で設計されるレンズ系は高価格であり、いわゆる民生機器には採用が困難とされる場合が多い。
【０００３】一方、例えば半導体撮像素子を用いる機器のように信号の取り出しがＸＹ座標に従って行われている場合には、取り出された信号に対するデジタル処理によって画像を補正することができる。そこで従来からスキャナ等の分野においては、例えば安価なレンズ系で撮像したために生じる歪みや、周辺光量落ち、色にじみ等のレンズシェーディングをデジタル補正する技術が各種提案されている（特開平１１−３５５５１１号公報、特開２０００−４１１８３号公報等参照）。
【０００４】しかしながらこれらの先行技術は、いずれもスキャナ等の分野に限定して実施されたものであって、例えば補正処理のために相当の時間を掛けることができるものであり、例えばデジタルカメラのようにリアルタイムでの補正処理が要求されるようなものではない。これに対して、例えばデジタルカメラにおいてレンズシェーディング等のデジタル補正を行う技術としては、例えば特開２０００−４１１７９号公報に示される技術が提案されている。
【０００５】すなわちこのようなレンズ系を用いて撮像を行う装置において、上述の歪みや周辺光量落ち、色にじみ等のレンズシェーディングは、レンズ系の光軸からの距離の関数になっていると考えられる。そこでこのような距離に応じて撮像された画素の信号を補正することで、上述のレンズシェーディングを軽減、若しくは補正することができる。従ってこのような補正を行うためには、まず補正対象画素がレンズ系の光軸からのどのくらい離れているか計算する必要がある。
【０００６】ところがこのようなレンズ光軸からの距離ｄの計算において、従来の距離算出方法では、例えば原点Ｏと補正対象画素とのＸ座標上の距離を値ｘ、Ｙ座標上の距離を値ｙとして、いわゆるピタゴラスの定理を利用したｄ＝√（ｘ2 ＋ｙ2 ）の計算が用いられる。しかしながらこの計算には、自乗の計算と平方根の展開の計算が含まれているために、この計算手段を例えばハードウェアで実現するには膨大な回路構成が必要になるものである。
【０００７】なお、このような計算はソフトウェアで行うこともできるが、例えばデジタルカメラにおいてリアルタイムで処理を行うためには、ソフトウェアの計算では時間が掛かり過ぎてしまうものである。また、このような計算を簡略化したハードウェアで実現する技術も提案（特開平７−９５８５６号公報）されてはいるが、高精度のものではなく、例えば周辺光量落ちのような輝度を補正する場合には、より高い精度で距離を算出する必要が生じているものである。
【０００８】さらに上述のハードウェアによる距離の計算では、例えば撮像部の大きさが変えられたり、例えば撮像部に電荷転送素子を用いて画素を間引いて読み出すなどの読み出し方式の変更が行われた場合に、光軸からの距離を正しく求めることができなくなる。すなわち例えば図１８Ａに示すような間引きが行われていると、本来なら図１８Ｂのように行われる補正が、間引きによって図１８Ｃのようになり、ハードウェアの固定された計算では正しい補正ができなくなってしまう。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】この出願はこのような点に鑑みて成されたものであって、解決しようとする問題点は、従来の方法及び装置では、距離の計算手段をハードウェアで実現するためには膨大な回路構成が必要になり、また簡略化した回路構成では高い精度で距離を算出することができず、さらに例えば撮像部の大きさが変えられたり、間引きなどの読み出し方式の変更が行われた場合に、光軸からの距離を正しく求めることができなくなってしまっていたというものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】このため本発明においては、距離の計算を多角形で近似した計算式を用いて算出を行うようにし、さらに算出された距離値を用いてレンズシェーディング等の補正を行うようにしたものであって、これによれば、簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができると共に、算出された距離値を用いて良好なレンズシェーディング等の補正を行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】すなわち本発明においては、任意の点のＸＹ座標と所望の点のＸＹ座標とが入力されて任意の点と所望の点との距離を算出する距離算出方法であって、所望の点を任意の点を中心とする任意の多角形で近似した計算式を用いて算出を行ってなるものである。
【００１２】また、本発明においては、レンズ系とＸＹ座標に従って信号が取り出される撮像部とを有する撮像装置であって、レンズ系の光軸に対応する点のＸＹ座標と所望の点のＸＹ座標とが入力されて、光軸に対応する点と所望の点との距離を、所望の点を光軸に対応する点を中心とする任意の多角形で近似した計算式を用いて算出する距離算出手段を有し、距離算出手段で算出された距離値を用いて少なくともレンズ系による周辺光量落ちに対するシェーディングの補正を行ってなるものである。
【００１３】以下、図面を参照して本発明を説明するに、まず本発明の距離算出方法においては、例えば図１に示すように、任意の原点Ｏと所望の点との距離ｄを計算するものとし、その場合に任意の原点Ｏと所望の点とのＸ座標上の距離を値ｘ、Ｙ座標上の距離を値ｙとして計算を行う。そして上述の距離ｄの計算においては、原点Ｏを中心とした同心円状の等距離線の計算を、同心円を例えば図２に示すような正１６角形で近似することによって行うものである。
【００１４】すなわちこのような１６角形の近似を行うことによって、距離ｄの計算式は、ｄ＝ａ（ｘ＋ｙ）＋ｂ｜ｘ−ｙ｜＋ｃ〔｜２ｘ−ｙ｜＋｜ｘ−２ｙ｜〕
・・・〔式１〕
で与えられる。
【００１５】ここで１６角形の各頂点において距離が等しく計算されるように、点（ｒ，０）のときの距離ｄ＝ｒ、点（ｒ，ｒ）のときの距離ｄ＝√（２）ｒ、点（ｒ，２ｒ）のときの距離ｄ＝√（５）ｒとして〔式１〕を解くと、各係数の値は、ａ＝〔√（５）−１〕／２ｂ＝〔２√（５）−３√（２）〕／２ｃ＝〔√（２）−√（５）＋１〕／２となる。
【００１６】従ってこれらの係数値（ａ，ｂ，ｃ）を代入した〔式１〕を用いることによって、所望の点（ｘ，ｙ）について正１６角形で近似した距離ｄを求めることができるものである。そしてこの場合に、上述の〔式１〕の計算には、自乗の計算も平方根の展開の計算も含まれていないので、この計算手段を例えばハードウェアで容易に実現することができる。
【００１７】すなわち図３には本発明による距離算出方法を適用した距離算出手段の一実施形態の構成を示す。なおこの実施形態では、距離を値ｄ′＝ｄ／ａとして、ｄ′＝（ｘ＋ｙ）＋ｂ′｜ｘ−ｙ｜＋ｃ′〔｜２ｘ−ｙ｜＋｜ｘ−２ｙ｜〕
・・・〔式２〕
但し、ｂ′＝〔２√（５）−３√（２）〕／〔√（５）−１〕
ｃ′＝〔√（２）−√（５）＋１〕／〔√（５）−１〕
で求めるが、求められた疑似距離の値ｄ′はａ倍して距離ｄの値を得ることもできるし、あるいはこの値をルックアップテーブル等で用いるのであれば、予め疑似距離の値ｄ′に対応したテーブル等を用意することができる。
【００１８】そこで図３において、端子１Ｘ、１Ｙにはそれぞれ所望の画素位置の情報、すなわち所望の画素位置の水平（Ｘ軸）方向の座標と、垂直（Ｙ軸）方向の座標が供給される。また端子２Ｘ、２Ｙにはそれぞれ光軸中心位置の情報、すなわち光軸中心位置の水平（Ｘ軸）方向の座標と、垂直（Ｙ軸）方向の座標が供給される。そしてこれらの位置情報がそれぞれ減算器３Ｘ、３Ｙに供給され、減算された値が絶対値（ＡＢＳ）回路４Ｘ、４Ｙに供給されて、上述の任意の原点Ｏと所望の点とのＸ座標上の距離値ｘ及びＹ座標上の距離値ｙが求められる。
【００１９】さらにこれらの絶対値回路４Ｘ、４Ｙからの距離値ｘ及び距離値ｙが加算器５に供給されて、上述の〔式２〕の右辺の第１項の値が求められる。また、上述の距離値ｘ及び距離値ｙが減算器６に供給され、この減算値が絶対値（ＡＢＳ）回路７に供給されて、上述の〔式２〕の右辺の第２項の絶対値が求められる。そしてこの絶対値が乗算器８に供給され、この乗算器８で端子９からの値ｂ′が乗算されて、〔式２〕の右辺の第２項の値が求められる。
【００２０】また、上述の距離値ｘが上位に１ビットシフトされる。なおこの実施形態で用いられる値は２進値であり、上位への１ビットシフトは値を２倍することに相当する。また図面では、上位へのビットシフトを〔＜＜ｎ〕（但し、ｎはシフトされるビット数）で表す。そしてこの２倍された距離値ｘが減算器１０に供給されて上述の距離値ｙが減算される。さらにこの減算値が絶対値（ＡＢＳ）回路１１に供給されて、上述の〔式２〕の右辺の第３項の最初の絶対値が求められる。
【００２１】さらに上述の距離値ｘが減算器１２に供給され、上述の距離値ｙが上位に１ビットシフトされて減算器１２に供給される。そして２倍された距離値ｙが距離値ｘから減算され、この減算値が絶対値（ＡＢＳ）回路１３に供給されて、上述の〔式２〕の右辺の第３項の２番目の絶対値が求められる。さらにこれらの絶対値が加算器１４で加算されて乗算器１５に供給され、この乗算器１５で端子１６からの値ｃ′が乗算されて、〔式２〕の右辺の第３項の値が求められる。
【００２２】そして上述の乗算器８で求められた〔式２〕の右辺の第２項の値と、乗算器１５で求められた〔式２〕の右辺の第３項の値が加算器１７で加算され、さらに加算器５で求められた〔式２〕の右辺の第１項の値が加算器１８で加算される。これによって、上述の〔式２〕に従った疑似距離の値ｄ′が算出されて端子１９に取り出される。なお、この値ｄ′はａ倍して距離ｄの値を得ることもできるし、あるいは予め疑似距離の値ｄ′に対応したルックアップテーブル等で直接用いることができる。
【００２３】従ってこの実施形態において、距離の計算を多角形で近似した計算式を用いて算出を行うようにしたことによって、簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができ、この算出された距離値を用いて、例えばデジタルカメラのようにリアルタイムでの補正処理が要求される装置においても良好なレンズシェーディング等の補正を行うことができる。
【００２４】これによって、従来の方法では、距離の計算手段をハードウェアで実現するためには膨大な回路構成が必要になり、また簡略化した回路構成では高い精度で距離を算出することができなかったものを、本発明によればこれらの問題点を容易に解消することができるものである。
【００２５】ところで上述の実施形態においては、値ｂ′と値ｃ′の乗算のために、乗算器８、１５が用いられているが、このような乗算器は必ずしも小さな回路構成とは言えないものである。そこで以下に説明する実施形態では、これらの乗算器をも削減する方法を示す。すなわち図４には上述の乗算器を削減する方法を適用した距離算出手段の一実施形態の構成を示す。なおこの図４の構成の説明で、上述の図３の構成と対応する部分には同一の符号を附して重複の説明を省略する。
【００２６】この図４において、絶対値回路７からの絶対値が加算器２０に供給され、この絶対値とこの絶対値を上位に１ビットシフト〔＜＜１〕された値が加算される。これによって加算器２０では入力値を３倍にする演算が行われる。そしてさらにこの加算値が下位に４ビットシフトされて取り出される。また、絶対値回路１１からの絶対値と絶対値回路１３からの絶対値とが加算器２１に供給されて、この加算値が下位に３ビットシフトされて取り出される。
【００２７】なおこの実施形態で用いられる値は２進値であり、下位への４ビットシフトは値を１／１６倍することに相当し、下位への３ビットシフトは値を１／８倍することに相当する。また図面では、下位へのビットシフトを〔＞＞ｍ〕（但し、ｍはシフトされるビット数）で表す。そしてさらにこれらの加算器２０、２１で求められた値が、加算器１７で加算される。他の構成は、上述の図３の構成と同様にされる。
【００２８】そしてこの回路において、加算器２０では入力値を３／１６倍にする処理が行われる。ここで上述の値ｂ′＝〔２√（５）−３√（２）〕／〔√（５）−１〕は約０．１８５６６５６であり、３／１６＝０．１８７５と近似した値である。また加算器２０では入力値を３／１６倍にする処理が行われる。ここで上述の値ｃ′＝〔√（２）−√（５）＋１〕／〔√（５）−１〕は約０．１４４１２２８であり、１／８＝０．１２５と近似した値である。
【００２９】従ってこの実施形態において、値ｂ′と値ｃ′の掛け算を乗算器を用いずに、加算とビットシフトだけで行うことができ、回路構成を一層簡略化することができる。なお値ｂ′と値ｃ′を近似する値は、上述の３／１６と１／８に限らず、例えば値ｃ′については５／３２＝０．１５６２５を用いても、加算とビットシフトだけで行うことができる。また、使用されるハードウェア等の都合により他の適当な値を選ぶことができるものである。
【００３０】さらに上述の実施形態においては、同心円を近似する多角形として正１６角形を用いる場合を説明したが、他の多角形として、例えば正８角形を用いても同心円を近似することができる。すなわちその場合には、疑似距離の値ｄ′を求めるために、ｄ′＝（ｘ＋ｙ）＋ｋ｜ｘ−ｙ｜ ・・・〔式３〕
の計算式を用いることができる。
【００３１】そしてこの〔式３〕において、値ｋ＝√（２）−１は約０．４１４２１３５となるが、この値ｋを１／２＝０．５で近似することにより、回路構成を例えば図５に示すようにすることができる。すなわち図５には上述の〔式３〕を用いて距離の算出を行う方法を適用した距離算出手段の一実施形態の構成を示す。なおこの図５の構成の説明で、上述の図３の構成と対応する部分には同一の符号を附して重複の説明を省略する。
【００３２】この図５において、上述の絶対値回路４Ｘ、４Ｙからの距離値ｘ及び距離値ｙが加算器３１に供給されて、上述の〔式３〕の右辺の第１項の値が求められる。また上述の絶対値回路４Ｘ、４Ｙからの距離値ｘ及び距離値ｙが減算器３２に供給され、この減算値が絶対値（ＡＢＳ）回路３３に供給されて、上述の〔式３〕の右辺の第２項の絶対値が求められる。そして求められた絶対値が下位に１ビットシフト〔＞＞１〕されて取り出される。
【００３３】なおこの実施形態で用いられる値は２進値であり、下位への１ビットシフトは値を１／２倍することに相当する。これによってこの絶対値回路３３からは、上述の〔式３〕の右辺の第２項の値が求められる。そしてさらにこれらの加算器３１、及び絶対値回路３３で求められた値が、加算器１８で加算される。他の構成は、上述の図３の構成と同様にされる。これによって、上述の〔式３〕に従った疑似距離の値ｄ′が算出されて端子１９に取り出される。
【００３４】従ってこの実施形態においても、距離の計算を多角形で近似した計算式を用いて算出を行うようにしたことによって、簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができ、この算出された距離値を用いて、例えばデジタルカメラのようにリアルタイムでの補正処理が要求される装置においても良好なレンズシェーディング等の補正を行うことができる。
【００３５】これによって、従来の方法では、距離の計算手段をハードウェアで実現するためには膨大な回路構成が必要になり、また簡略化した回路構成では高い精度で距離を算出することができなかったものを、本発明によればこれらの問題点を容易に解消することができるものである。
【００３６】ところで上述の実施形態において、例えば撮像部の大きさが変えられたり、例えば撮像部に電荷転送素子を用いて画素を間引いて読み出すなどの読み出し方式の変更が行われた場合に、光軸からの距離を正しく求めることができなくなる。すなわち従来の技術で述べたように、例えば図１８Ａに示すような間引きが行われていると、本来なら図１８Ｂのように行われる補正が、間引きによって図１８Ｃのようになり、ハードウェアの固定された計算では正しい補正ができない。
【００３７】そこで以下には、このような変更が行われた場合にも光軸からの距離を正しく求めるための手段を示す。すなわち図６〜図１１には、例えば垂直方向に走査線の間引きが行われている場合にも光軸からの距離を正しく求めるための手段を示す。なおこの図６〜図１１の構成の説明で、上述の図３の構成と対応する部分には同一の符号を附して重複の説明を省略する。
【００３８】まず図６においては、垂直（Ｙ軸）方向の距離値ｙを求める減算器３Ｙで求められた値が変換器（ｃｏｎｖ）４０に供給される。この変換器４０では、例えば端子４１から供給される間引き情報に応じて、例えば垂直方向に走査線の間引きが行われている場合に、その間引きに応じた値の変換が行われる。そしてこの変換された値が絶対値（ＡＢＳ）回路４Ｙに供給されて、上述の任意の原点Ｏと所望の点とのＹ座標上の距離値ｙが求められる。
【００３９】すなわち端子１Ｙには、例えば所望の画素位置の垂直方向の情報が走査線数のカウント値で供給されるが、このカウント値が間引きの行われた状態では、間引きの状態に応じて値が減少されてしまっている。これに対して変換器４０で、端子４１から供給される間引き情報に応じて値の変換が行われ、値を間引きの行われない状態でのカウント値に変換することによって、光軸からの距離を正しく求めることができるようになるものである。
【００４０】なお上述の変換は、具体的には間引き率の逆数を掛ける変換が行われる。従って上述の図６の回路構成は、例えば図７に示すように乗算器４２と間引き率の逆数の供給される端子４３によって構成することもできる。但し、例えば上述の図１８Ａに示すような間引きが行われている場合には、単純に間引き率の逆数を掛けても正確な値には戻らないが、図８に示すようにその誤差は±１であり、補正ゲインに大きな影響を与えるものではないので問題は生じない。
【００４１】しかしながらこのような誤差をさらに修正する手段としては、例えば図９に示すように、乗算器４２の後に加算器４４を設け、端子４５に供給される偶数ラインと奇数ラインを識別するライン識別信号（１ビット）に応じて値を加算する。これによって、例えば図８で変換後の値が「４」「１２」の場合のような、実際のカウント値（「５」「１３」）とずれている部分において、「１」を加算することで距離補正の誤差を修正することができる。
【００４２】また上述の値の変換で、変換器４０（または乗算器４２）の位置は、例えば図１０に示すように絶対値回路４Ｙの後に設けても、全く同じ値の変換を行うことができる。
【００４３】さらに上述の値の変換は、垂直方向の間引きだけでなく、水平方向にも画素の間引きが行われている場合には、例えば図１１に示すように水平（Ｘ軸）方向の距離値ｘを求める減算器３Ｘからの値が変換器（ｃｏｎｖ）４６に供給され、例えば端子４７から供給される水平間引き情報に応じて、その間引きに応じた値の変換が行われる。そしてこの変換された値が絶対値（ＡＢＳ）回路４Ｘに供給されて、上述の任意の原点Ｏと所望の点とのＸ座標上の距離値ｘが求められる。
【００４４】従って端子１Ｘには、例えば所望の画素位置の水平方向の情報が画素数のカウント値で供給されるが、このカウント値が間引きの行われた状態では、間引きの状態に応じて値が減少されてしまっている。これに対して変換器４６で、端子４７から供給される間引き情報に応じて値の変換が行われ、値を間引きの行われない状態でのカウント値に変換することによって、光軸からの距離を正しく求めることができるようになるものである。
【００４５】なお、上述の水平（Ｘ軸）方向にも画素の間引きが行われている場合の距離値ｘを求める際の変換は、上述の図６、図７、図９、図１０のいずれの実施形態にも適用できるものである。
【００４６】従ってこれらの実施形態において、距離の計算を多角形で近似した計算式を用いて算出を行うようにしたことによって、簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができ、さらに垂直及び／または水平方向に間引きが行われている場合にも良好な距離の計算を行うことができ、この算出された距離値を用いて、例えばデジタルカメラのようにリアルタイムでの補正処理が要求される装置においても良好なレンズシェーディング等の補正を行うことができる。
【００４７】これによって、従来の方法では、距離の計算手段をハードウェアで実現するためには膨大な回路構成が必要になり、また簡略化した回路構成では高い精度で距離を算出することができなかったものを、本発明によればこれらの問題点を容易に解消することができるものである。
【００４８】さらに以下には、上述の本発明の距離算出方法を適用してリアルタイムで周辺光量落ちなどを補正する機能の設けられた本発明の撮像装置について説明する。すなわち図１２には、例えばリアルタイムで周辺光量落ちなどを補正する機能の設けられたデジタルカメラの信号処理の構成を示す。
【００４９】この図１２において、例えば信号発生器（ＳＧ）５０からの水平リセット信号と垂直リセット信号がタイミング発生器（ＴＧ）５１に供給され、タイミング発生器５１で発生された水平駆動信号と垂直駆動信号が半導体撮像素子（ＣＣＤ）５２に供給されて、撮像された各画素の信号がタイミング発生器５１からの水平駆動信号と垂直駆動信号に従って読み出される。
【００５０】また、信号発生器５０からの水平カウンタ値と垂直カウンタ値が距離算出ブロック５３に供給される。それと共に、端子５４から光軸中心位置情報が距離算出ブロック５３に供給されて、上述の本発明の距離算出方法を適用して距離の算出が行われる。すなわち上述の半導体撮像素子５２から読み出される各画素ごとに、その画素に対応する水平カウンタ値と垂直カウンタ値が信号発生器５０から距離算出ブロック５３に供給されて、光軸中心位置との距離が算出される。
【００５１】この距離算出ブロック５３からの各画素ごとの光軸中心位置との距離がルックアップテーブル（ＬＵＴ）５５に供給される。そしてこのルックアップテーブル５５からは光軸中心位置との距離に応じた周辺光量落ちなどを補正する補正係数が取り出され、この補正係数が補正ブロック５６に供給されて、半導体撮像素子５２から読み出される各画素の信号に対して光軸中心位置との距離に応じた周辺光量落ちなどの補正が行われる。
【００５２】なおこの補正ブロック５６は、一般的には補正係数を乗算する乗算器で構成されるが、オフセットを加えて補正を行うような場合には加算器であってもよい。また色にじみなど、周辺光量落ち以外の補正を行う回路を有していてもよい。そしてこの補正ブロック５６で補正された信号がカメラ信号処理ブロック５７に供給され、例えば供給される画像信号の補間や同時化などが行われて、端子５８に取り出される出力画像信号（Ｙ／Ｃ出力信号）が形成される。
【００５３】従ってこの実施形態においては、距離の計算を多角形で近似した計算式を用いて算出を行うようにし、さらに算出された距離値を用いてレンズシェーディング等の補正を行うようにしたことによって、簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができると共に、算出された距離値を用いて良好なレンズシェーディング等の補正を行うことができる。
【００５４】これによって、従来の装置では、距離の計算手段をハードウェアで実現するためには膨大な回路構成が必要になり、また簡略化した回路構成では高い精度で距離を算出することができず、さらに例えば撮像部の大きさが変えられたり、間引きなどの読み出し方式の変更が行われた場合に、光軸からの距離を正しく求めることができなくなかったものを、本発明によればこれらの問題点を容易に解消することができるものである。
【００５５】さらに図１３には、上述の垂直及び／または水平方向に間引きが行われている場合の、例えばリアルタイムで周辺光量落ちなどを補正する機能の設けられたデジタルカメラの信号処理の構成を示す。
【００５６】すなわちこの場合には、図１３中に示すように距離算出ブロック５３内に変換器４０（または乗算器４２）が設けられており、端子４１から供給される間引き情報（または端子４３から供給される間引き率の逆数）に応じて値の変換が行われる。これによって、カウント値が間引きの行われない状態でのカウント値に変換され、光軸からの距離を正しく求められることにより、良好なレンズシェーディング等の補正を行うことができるようになるものである。
【００５７】また、上述のルックアップテーブル５５は、例えば光軸中心位置との距離の値に対して周辺光量落ちなどを補正する補正係数を求めるようにした構成を用いることもできる。すなわち図１４にはその場合の構成を示し、この図１４中では、上述のルックアップテーブル５５に代えて補正関数ｆ（ｄ）の演算ブロック５９が設けられている。これによっても、算出された距離値を用いて良好なレンズシェーディング等の補正を行うことができる。
【００５８】さらに上述の各実施形態において、補正ブロック５６は、例えば図１５に示すようにカメラ信号処理ブロック５７の後に設けて変換を行うこともできる。従ってこの場合には、輝度信号（Ｙ信号）と色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ信号）とが分離された後で補正が行われるので、輝度信号に対しては周辺光量落ち、色差信号に対しては色にじみ補正を行うなど、輝度信号と色差信号に対して独立の補正を行うことができる。
【００５９】またこのような補正ブロック５６は、例えば図１６に示すようにカメラ信号処理ブロック５７の内部において、例えば色補間処理ブロック６０の後に設けて、３原色信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が補間により全画素揃った時点で、レンズシェーディング補正処理を行うようにしてもよい。さらに撮像素子が複数枚設けられた装置においては、例えば図１７に示すように、各撮像素子５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂごとに補正を行う補正ブロック６１を設けて実施することもできる。
【００６０】さらに上述の実施形態においては、ルックアップテーブル５５はいずれも１つのブロックで表現されているが、このルックアップテーブル５５は、例えば３原色信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）や、輝度信号（Ｙ信号）と色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ信号）のそれぞれについて値を保存するようにしたものでもよい。
【００６１】なお本発明の撮像装置は、一般的には静止画像を撮影するデジタルスチルカメラに適用されるものであるが、リアルタイムでの距離の算出が可能となる特長を活かして、動画像を撮影するデジタルビデオカメラにも適用することができるものである。
【００６２】こうして上述の距離算出方法によれば、任意の点のＸＹ座標と所望の点のＸＹ座標とが入力されて任意の点と所望の点との距離を算出する距離算出方法であって、所望の点を任意の点を中心とする任意の多角形で近似した計算式を用いて算出を行うことにより、簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができ、この算出された距離値を用いて、例えばデジタルカメラのようにリアルタイムでの補正処理が要求される装置においても良好なレンズシェーディング等の補正を行うことができるものである。
【００６３】また、上述の撮像装置によれば、レンズ系とＸＹ座標に従って信号が取り出される撮像部とを有する撮像装置であって、レンズ系の光軸に対応する点のＸＹ座標と所望の点のＸＹ座標とが入力されて、光軸に対応する点と所望の点との距離を、所望の点を光軸に対応する点を中心とする任意の多角形で近似した計算式を用いて算出する距離算出手段を有し、距離算出手段で算出された距離値を用いて少なくともレンズ系による周辺光量落ちに対するシェーディングの補正を行うことにより、簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができると共に、算出された距離値を用いて良好なレンズシェーディング等の補正を行うことができるものである。
【００６４】なお本発明は、上述の説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の精神を逸脱することなく種々の変形が可能とされるものである。
【００６５】
【発明の効果】従って請求項１の発明によれば、距離の計算を多角形で近似した計算式を用いて算出を行うようにしたことによって、簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができ、この算出された距離値を用いて、例えばデジタルカメラのようにリアルタイムでの補正処理が要求される装置においても良好なレンズシェーディング等の補正を行うことができるものである。
【００６６】また、請求項２の発明によれば、任意の点と所望の点とのＸ座標上の距離を値ｘ及びＹ座標上の距離を値ｙとすると共に、多角形を１６角形とし、近似式を、（ｘ＋ｙ）＋Ａ｜ｘ−ｙ｜＋Ｂ〔｜２ｘ−ｙ｜＋｜ｘ−２ｙ｜〕として距離の算出を行うことによって、簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができるものである。
【００６７】また、請求項３の発明によれば、多角形の近似式の係数に任意の近似値を用いて距離の算出を行うことによって、より簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができるものである。
【００６８】また、請求項４の発明によれば、係数値を、Ａ＝３／１６、Ｂ＝１／８として距離の算出を行うことによって、極めて簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができるものである。
【００６９】また、請求項５の発明によれば、ＸＹ座標を任意に圧縮伸張して処理を行う際に、入力される値ｘ及び値ｙを予め圧縮伸張の比率に応じて変換して距離の算出を行うことによって、座標の間引きが行われている場合にも簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができるものである。
【００７０】また、請求項６の発明によれば、任意の点と所望の点とのＸ座標上の距離を値ｘ及びＹ座標上の距離を値ｙとすると共に、多角形を８角形とし、近似式を、（ｘ＋ｙ）＋Ｃ｜ｘ−ｙ｜として距離の算出を行うことによって、さらに簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができるものである。
【００７１】また、請求項７の発明によれば、多角形の近似式の係数に任意の近似値を用いて距離の算出を行うことによって、より簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができるものである。
【００７２】また、請求項８の発明によれば、係数値を、Ｃ＝１／２として距離の算出を行うことによって、極めて簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができるものである。
【００７３】また、請求項９の発明によれば、ＸＹ座標を任意に圧縮伸張して処理を行う際に、入力される値ｘ及び値ｙを予め圧縮伸張の比率に応じて変換して距離の算出を行うことによって、座標の間引きが行われている場合にも簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができるものである。
【００７４】さらに請求項１０の発明によれば、距離の計算を多角形で近似した計算式を用いて算出を行うようにし、さらに算出された距離値を用いてレンズシェーディング等の補正を行うようにしたことによって、簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができると共に、算出された距離値を用いて良好なレンズシェーディング等の補正を行うことができるものである。
【００７５】また、請求項１１の発明によれば、撮像部上でのレンズ系の光軸に対応する点と所望の点とのＸ座標上の距離を値ｘ及びＹ座標上の距離を値ｙとすると共に、多角形を１６角形とし、近似式を、（ｘ＋ｙ）＋Ａ｜ｘ−ｙ｜＋Ｂ〔｜２ｘ−ｙ｜＋｜ｘ−２ｙ｜〕として距離の算出を行うことによって、簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができると共に、算出された距離値を用いて良好なレンズシェーディング等の補正を行うことができるものである。
【００７６】また、請求項１２の発明によれば、多角形の近似式の係数に任意の近似値を用いて距離の算出を行うことによって、より簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができると共に、算出された距離値を用いて良好なレンズシェーディング等の補正を行うことができるものである。
【００７７】また、請求項１３の発明によれば、係数値を、Ａ＝３／１６、Ｂ＝１／８として距離の算出を行うことによって、極めて簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができると共に、算出された距離値を用いて良好なレンズシェーディング等の補正を行うことができるものである。
【００７８】また、請求項１４の発明によれば、ＸＹ座標に従って行われる撮像部からの信号の取り出しを任意に間引いて処理を行う際に、入力される値ｘ及び値ｙを予め間引きの比率に応じて変換して距離の算出を行うことによって、座標の間引きが行われている場合にも簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができると共に、算出された距離値を用いて良好なレンズシェーディング等の補正を行うことができるものである。
【００７９】また、請求項１５の発明によれば、撮像部上でのレンズ系の光軸に対応する点と所望の点とのＸ座標上の距離を値ｘ及びＹ座標上の距離を値ｙとすると共に、多角形を８角形とし、近似式を、（ｘ＋ｙ）＋Ｃ｜ｘ−ｙ｜として距離の算出を行うことによって、さらに簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができると共に、算出された距離値を用いて良好なレンズシェーディング等の補正を行うことができるものである。
【００８０】また、請求項１６の発明によれば、多角形の近似式の係数に任意の近似値を用いて距離の算出を行うことによって、より簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができると共に、算出された距離値を用いて良好なレンズシェーディング等の補正を行うことができるものである。
【００８１】また、請求項１７の発明によれば、係数値を、Ｃ＝１／２として距離の算出を行うことによって、極めて簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができると共に、算出された距離値を用いて良好なレンズシェーディング等の補正を行うことができるものである。
【００８２】また、請求項１８の発明によれば、ＸＹ座標に従って行われる撮像部からの信号の取り出しを任意に間引いて処理を行う際に、入力される値ｘ及び値ｙを予め間引きの比率に応じて変換して距離の算出を行うことによって、座標の間引きが行われている場合にも簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができると共に、算出された距離値を用いて良好なレンズシェーディング等の補正を行うことができるものである。
【００８３】これによって、従来の方法及び装置では、距離の計算手段をハードウェアで実現するためには膨大な回路構成が必要になり、また簡略化した回路構成では高い精度で距離を算出することができず、さらに例えば撮像部の大きさが変えられたり、間引きなどの読み出し方式の変更が行われた場合に、光軸からの距離を正しく求めることができなくなってしまってものを、本発明によればこれらの問題点を容易に解消することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の距離算出方法の説明のための図である。
【図２】本発明の距離算出方法の説明のための図である。
【図３】本発明による距離算出方法を適用した距離算出手段の一実施形態の構成図である。
【図４】本発明による距離算出方法を適用した距離算出手段の他の実施形態の構成図である。
【図５】本発明による距離算出方法を適用した距離算出手段の他の実施形態の構成図である。
【図６】本発明による距離算出方法を適用した距離算出手段の他の実施形態の構成図である。
【図７】本発明による距離算出方法を適用した距離算出手段の他の実施形態の構成図である。
【図８】座標の間引きの説明のための図である。
【図９】本発明による距離算出方法を適用した距離算出手段のさらに他の実施形態の構成図である。
【図１０】本発明による距離算出方法を適用した距離算出手段のさらに他の実施形態の構成図である。
【図１１】本発明による距離算出方法を適用した距離算出手段のさらに他の実施形態の構成図である。
【図１２】本発明を適用した撮像装置の一実施形態の構成図である。
【図１３】本発明を適用した撮像装置の他の実施形態の構成図である。
【図１４】本発明を適用した撮像装置の他の実施形態の構成図である。
【図１５】本発明を適用した撮像装置の他の実施形態の構成図である。
【図１６】本発明を適用した撮像装置の他の実施形態の構成図である。
【図１７】本発明を適用した撮像装置の他の実施形態の構成図である。
【図１８】間引きの説明のための図である。
【符号の説明】
１Ｘ，１Ｙ，２Ｘ，２Ｙ，９，１６…入力端子、３Ｘ，３Ｙ，６，１０，１２…減算器、４Ｘ，４Ｙ，７，１１，１３…絶対値（ＡＢＳ）回路、５，１４，１７，１８…加算器、８，１５…乗算器、１９…出力端子
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばデジタルカメラに使用して好適な距離算出方法及び撮像装置に関する。詳しくは、撮像部上でのレンズ系の光軸に対応する点と所望の点との距離を算出すると共に、この算出された距離値を用いて、例えばレンズ系による周辺光量落ちに対するシェーディング等の補正を行うようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】一般的にレンズ系と撮像部とを有する撮像装置においては、例えばレンズ系による周辺光量落ちによって撮像される画像にシェーディング等の障害の発生する恐れがある。このような障害に対しては、例えばレンズ系を多枚数で設計して障害の発生を防止することも行われるが、このような多枚数で設計されるレンズ系は高価格であり、いわゆる民生機器には採用が困難とされる場合が多い。
【０００３】一方、例えば半導体撮像素子を用いる機器のように信号の取り出しがＸＹ座標に従って行われている場合には、取り出された信号に対するデジタル処理によって画像を補正することができる。そこで従来からスキャナ等の分野においては、例えば安価なレンズ系で撮像したために生じる歪みや、周辺光量落ち、色にじみ等のレンズシェーディングをデジタル補正する技術が各種提案されている（特開平１１−３５５５１１号公報、特開２０００−４１１８３号公報等参照）。
【０００４】しかしながらこれらの先行技術は、いずれもスキャナ等の分野に限定して実施されたものであって、例えば補正処理のために相当の時間を掛けることができるものであり、例えばデジタルカメラのようにリアルタイムでの補正処理が要求されるようなものではない。これに対して、例えばデジタルカメラにおいてレンズシェーディング等のデジタル補正を行う技術としては、例えば特開２０００−４１１７９号公報に示される技術が提案されている。
【０００５】すなわちこのようなレンズ系を用いて撮像を行う装置において、上述の歪みや周辺光量落ち、色にじみ等のレンズシェーディングは、レンズ系の光軸からの距離の関数になっていると考えられる。そこでこのような距離に応じて撮像された画素の信号を補正することで、上述のレンズシェーディングを軽減、若しくは補正することができる。従ってこのような補正を行うためには、まず補正対象画素がレンズ系の光軸からのどのくらい離れているか計算する必要がある。
【０００６】ところがこのようなレンズ光軸からの距離ｄの計算において、従来の距離算出方法では、例えば原点Ｏと補正対象画素とのＸ座標上の距離を値ｘ、Ｙ座標上の距離を値ｙとして、いわゆるピタゴラスの定理を利用したｄ＝√（ｘ2 ＋ｙ2 ）の計算が用いられる。しかしながらこの計算には、自乗の計算と平方根の展開の計算が含まれているために、この計算手段を例えばハードウェアで実現するには膨大な回路構成が必要になるものである。
【０００７】なお、このような計算はソフトウェアで行うこともできるが、例えばデジタルカメラにおいてリアルタイムで処理を行うためには、ソフトウェアの計算では時間が掛かり過ぎてしまうものである。また、このような計算を簡略化したハードウェアで実現する技術も提案（特開平７−９５８５６号公報）されてはいるが、高精度のものではなく、例えば周辺光量落ちのような輝度を補正する場合には、より高い精度で距離を算出する必要が生じているものである。
【０００８】さらに上述のハードウェアによる距離の計算では、例えば撮像部の大きさが変えられたり、例えば撮像部に電荷転送素子を用いて画素を間引いて読み出すなどの読み出し方式の変更が行われた場合に、光軸からの距離を正しく求めることができなくなる。すなわち例えば図１８Ａに示すような間引きが行われていると、本来なら図１８Ｂのように行われる補正が、間引きによって図１８Ｃのようになり、ハードウェアの固定された計算では正しい補正ができなくなってしまう。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】この出願はこのような点に鑑みて成されたものであって、解決しようとする問題点は、従来の方法及び装置では、距離の計算手段をハードウェアで実現するためには膨大な回路構成が必要になり、また簡略化した回路構成では高い精度で距離を算出することができず、さらに例えば撮像部の大きさが変えられたり、間引きなどの読み出し方式の変更が行われた場合に、光軸からの距離を正しく求めることができなくなってしまっていたというものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】このため本発明においては、距離の計算を多角形で近似した計算式を用いて算出を行うようにし、さらに算出された距離値を用いてレンズシェーディング等の補正を行うようにしたものであって、これによれば、簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができると共に、算出された距離値を用いて良好なレンズシェーディング等の補正を行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】すなわち本発明においては、任意の点のＸＹ座標と所望の点のＸＹ座標とが入力されて任意の点と所望の点との距離を算出する距離算出方法であって、所望の点を任意の点を中心とする任意の多角形で近似した計算式を用いて算出を行ってなるものである。
【００１２】また、本発明においては、レンズ系とＸＹ座標に従って信号が取り出される撮像部とを有する撮像装置であって、レンズ系の光軸に対応する点のＸＹ座標と所望の点のＸＹ座標とが入力されて、光軸に対応する点と所望の点との距離を、所望の点を光軸に対応する点を中心とする任意の多角形で近似した計算式を用いて算出する距離算出手段を有し、距離算出手段で算出された距離値を用いて少なくともレンズ系による周辺光量落ちに対するシェーディングの補正を行ってなるものである。
【００１３】以下、図面を参照して本発明を説明するに、まず本発明の距離算出方法においては、例えば図１に示すように、任意の原点Ｏと所望の点との距離ｄを計算するものとし、その場合に任意の原点Ｏと所望の点とのＸ座標上の距離を値ｘ、Ｙ座標上の距離を値ｙとして計算を行う。そして上述の距離ｄの計算においては、原点Ｏを中心とした同心円状の等距離線の計算を、同心円を例えば図２に示すような正１６角形で近似することによって行うものである。
【００１４】すなわちこのような１６角形の近似を行うことによって、距離ｄの計算式は、ｄ＝ａ（ｘ＋ｙ）＋ｂ｜ｘ−ｙ｜＋ｃ〔｜２ｘ−ｙ｜＋｜ｘ−２ｙ｜〕
・・・〔式１〕
で与えられる。
【００１５】ここで１６角形の各頂点において距離が等しく計算されるように、点（ｒ，０）のときの距離ｄ＝ｒ、点（ｒ，ｒ）のときの距離ｄ＝√（２）ｒ、点（ｒ，２ｒ）のときの距離ｄ＝√（５）ｒとして〔式１〕を解くと、各係数の値は、ａ＝〔√（５）−１〕／２ｂ＝〔２√（５）−３√（２）〕／２ｃ＝〔√（２）−√（５）＋１〕／２となる。
【００１６】従ってこれらの係数値（ａ，ｂ，ｃ）を代入した〔式１〕を用いることによって、所望の点（ｘ，ｙ）について正１６角形で近似した距離ｄを求めることができるものである。そしてこの場合に、上述の〔式１〕の計算には、自乗の計算も平方根の展開の計算も含まれていないので、この計算手段を例えばハードウェアで容易に実現することができる。
【００１７】すなわち図３には本発明による距離算出方法を適用した距離算出手段の一実施形態の構成を示す。なおこの実施形態では、距離を値ｄ′＝ｄ／ａとして、ｄ′＝（ｘ＋ｙ）＋ｂ′｜ｘ−ｙ｜＋ｃ′〔｜２ｘ−ｙ｜＋｜ｘ−２ｙ｜〕
・・・〔式２〕
但し、ｂ′＝〔２√（５）−３√（２）〕／〔√（５）−１〕
ｃ′＝〔√（２）−√（５）＋１〕／〔√（５）−１〕
で求めるが、求められた疑似距離の値ｄ′はａ倍して距離ｄの値を得ることもできるし、あるいはこの値をルックアップテーブル等で用いるのであれば、予め疑似距離の値ｄ′に対応したテーブル等を用意することができる。
【００１８】そこで図３において、端子１Ｘ、１Ｙにはそれぞれ所望の画素位置の情報、すなわち所望の画素位置の水平（Ｘ軸）方向の座標と、垂直（Ｙ軸）方向の座標が供給される。また端子２Ｘ、２Ｙにはそれぞれ光軸中心位置の情報、すなわち光軸中心位置の水平（Ｘ軸）方向の座標と、垂直（Ｙ軸）方向の座標が供給される。そしてこれらの位置情報がそれぞれ減算器３Ｘ、３Ｙに供給され、減算された値が絶対値（ＡＢＳ）回路４Ｘ、４Ｙに供給されて、上述の任意の原点Ｏと所望の点とのＸ座標上の距離値ｘ及びＹ座標上の距離値ｙが求められる。
【００１９】さらにこれらの絶対値回路４Ｘ、４Ｙからの距離値ｘ及び距離値ｙが加算器５に供給されて、上述の〔式２〕の右辺の第１項の値が求められる。また、上述の距離値ｘ及び距離値ｙが減算器６に供給され、この減算値が絶対値（ＡＢＳ）回路７に供給されて、上述の〔式２〕の右辺の第２項の絶対値が求められる。そしてこの絶対値が乗算器８に供給され、この乗算器８で端子９からの値ｂ′が乗算されて、〔式２〕の右辺の第２項の値が求められる。
【００２０】また、上述の距離値ｘが上位に１ビットシフトされる。なおこの実施形態で用いられる値は２進値であり、上位への１ビットシフトは値を２倍することに相当する。また図面では、上位へのビットシフトを〔＜＜ｎ〕（但し、ｎはシフトされるビット数）で表す。そしてこの２倍された距離値ｘが減算器１０に供給されて上述の距離値ｙが減算される。さらにこの減算値が絶対値（ＡＢＳ）回路１１に供給されて、上述の〔式２〕の右辺の第３項の最初の絶対値が求められる。
【００２１】さらに上述の距離値ｘが減算器１２に供給され、上述の距離値ｙが上位に１ビットシフトされて減算器１２に供給される。そして２倍された距離値ｙが距離値ｘから減算され、この減算値が絶対値（ＡＢＳ）回路１３に供給されて、上述の〔式２〕の右辺の第３項の２番目の絶対値が求められる。さらにこれらの絶対値が加算器１４で加算されて乗算器１５に供給され、この乗算器１５で端子１６からの値ｃ′が乗算されて、〔式２〕の右辺の第３項の値が求められる。
【００２２】そして上述の乗算器８で求められた〔式２〕の右辺の第２項の値と、乗算器１５で求められた〔式２〕の右辺の第３項の値が加算器１７で加算され、さらに加算器５で求められた〔式２〕の右辺の第１項の値が加算器１８で加算される。これによって、上述の〔式２〕に従った疑似距離の値ｄ′が算出されて端子１９に取り出される。なお、この値ｄ′はａ倍して距離ｄの値を得ることもできるし、あるいは予め疑似距離の値ｄ′に対応したルックアップテーブル等で直接用いることができる。
【００２３】従ってこの実施形態において、距離の計算を多角形で近似した計算式を用いて算出を行うようにしたことによって、簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができ、この算出された距離値を用いて、例えばデジタルカメラのようにリアルタイムでの補正処理が要求される装置においても良好なレンズシェーディング等の補正を行うことができる。
【００２４】これによって、従来の方法では、距離の計算手段をハードウェアで実現するためには膨大な回路構成が必要になり、また簡略化した回路構成では高い精度で距離を算出することができなかったものを、本発明によればこれらの問題点を容易に解消することができるものである。
【００２５】ところで上述の実施形態においては、値ｂ′と値ｃ′の乗算のために、乗算器８、１５が用いられているが、このような乗算器は必ずしも小さな回路構成とは言えないものである。そこで以下に説明する実施形態では、これらの乗算器をも削減する方法を示す。すなわち図４には上述の乗算器を削減する方法を適用した距離算出手段の一実施形態の構成を示す。なおこの図４の構成の説明で、上述の図３の構成と対応する部分には同一の符号を附して重複の説明を省略する。
【００２６】この図４において、絶対値回路７からの絶対値が加算器２０に供給され、この絶対値とこの絶対値を上位に１ビットシフト〔＜＜１〕された値が加算される。これによって加算器２０では入力値を３倍にする演算が行われる。そしてさらにこの加算値が下位に４ビットシフトされて取り出される。また、絶対値回路１１からの絶対値と絶対値回路１３からの絶対値とが加算器２１に供給されて、この加算値が下位に３ビットシフトされて取り出される。
【００２７】なおこの実施形態で用いられる値は２進値であり、下位への４ビットシフトは値を１／１６倍することに相当し、下位への３ビットシフトは値を１／８倍することに相当する。また図面では、下位へのビットシフトを〔＞＞ｍ〕（但し、ｍはシフトされるビット数）で表す。そしてさらにこれらの加算器２０、２１で求められた値が、加算器１７で加算される。他の構成は、上述の図３の構成と同様にされる。
【００２８】そしてこの回路において、加算器２０では入力値を３／１６倍にする処理が行われる。ここで上述の値ｂ′＝〔２√（５）−３√（２）〕／〔√（５）−１〕は約０．１８５６６５６であり、３／１６＝０．１８７５と近似した値である。また加算器２０では入力値を３／１６倍にする処理が行われる。ここで上述の値ｃ′＝〔√（２）−√（５）＋１〕／〔√（５）−１〕は約０．１４４１２２８であり、１／８＝０．１２５と近似した値である。
【００２９】従ってこの実施形態において、値ｂ′と値ｃ′の掛け算を乗算器を用いずに、加算とビットシフトだけで行うことができ、回路構成を一層簡略化することができる。なお値ｂ′と値ｃ′を近似する値は、上述の３／１６と１／８に限らず、例えば値ｃ′については５／３２＝０．１５６２５を用いても、加算とビットシフトだけで行うことができる。また、使用されるハードウェア等の都合により他の適当な値を選ぶことができるものである。
【００３０】さらに上述の実施形態においては、同心円を近似する多角形として正１６角形を用いる場合を説明したが、他の多角形として、例えば正８角形を用いても同心円を近似することができる。すなわちその場合には、疑似距離の値ｄ′を求めるために、ｄ′＝（ｘ＋ｙ）＋ｋ｜ｘ−ｙ｜ ・・・〔式３〕
の計算式を用いることができる。
【００３１】そしてこの〔式３〕において、値ｋ＝√（２）−１は約０．４１４２１３５となるが、この値ｋを１／２＝０．５で近似することにより、回路構成を例えば図５に示すようにすることができる。すなわち図５には上述の〔式３〕を用いて距離の算出を行う方法を適用した距離算出手段の一実施形態の構成を示す。なおこの図５の構成の説明で、上述の図３の構成と対応する部分には同一の符号を附して重複の説明を省略する。
【００３２】この図５において、上述の絶対値回路４Ｘ、４Ｙからの距離値ｘ及び距離値ｙが加算器３１に供給されて、上述の〔式３〕の右辺の第１項の値が求められる。また上述の絶対値回路４Ｘ、４Ｙからの距離値ｘ及び距離値ｙが減算器３２に供給され、この減算値が絶対値（ＡＢＳ）回路３３に供給されて、上述の〔式３〕の右辺の第２項の絶対値が求められる。そして求められた絶対値が下位に１ビットシフト〔＞＞１〕されて取り出される。
【００３３】なおこの実施形態で用いられる値は２進値であり、下位への１ビットシフトは値を１／２倍することに相当する。これによってこの絶対値回路３３からは、上述の〔式３〕の右辺の第２項の値が求められる。そしてさらにこれらの加算器３１、及び絶対値回路３３で求められた値が、加算器１８で加算される。他の構成は、上述の図３の構成と同様にされる。これによって、上述の〔式３〕に従った疑似距離の値ｄ′が算出されて端子１９に取り出される。
【００３４】従ってこの実施形態においても、距離の計算を多角形で近似した計算式を用いて算出を行うようにしたことによって、簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができ、この算出された距離値を用いて、例えばデジタルカメラのようにリアルタイムでの補正処理が要求される装置においても良好なレンズシェーディング等の補正を行うことができる。
【００３５】これによって、従来の方法では、距離の計算手段をハードウェアで実現するためには膨大な回路構成が必要になり、また簡略化した回路構成では高い精度で距離を算出することができなかったものを、本発明によればこれらの問題点を容易に解消することができるものである。
【００３６】ところで上述の実施形態において、例えば撮像部の大きさが変えられたり、例えば撮像部に電荷転送素子を用いて画素を間引いて読み出すなどの読み出し方式の変更が行われた場合に、光軸からの距離を正しく求めることができなくなる。すなわち従来の技術で述べたように、例えば図１８Ａに示すような間引きが行われていると、本来なら図１８Ｂのように行われる補正が、間引きによって図１８Ｃのようになり、ハードウェアの固定された計算では正しい補正ができない。
【００３７】そこで以下には、このような変更が行われた場合にも光軸からの距離を正しく求めるための手段を示す。すなわち図６〜図１１には、例えば垂直方向に走査線の間引きが行われている場合にも光軸からの距離を正しく求めるための手段を示す。なおこの図６〜図１１の構成の説明で、上述の図３の構成と対応する部分には同一の符号を附して重複の説明を省略する。
【００３８】まず図６においては、垂直（Ｙ軸）方向の距離値ｙを求める減算器３Ｙで求められた値が変換器（ｃｏｎｖ）４０に供給される。この変換器４０では、例えば端子４１から供給される間引き情報に応じて、例えば垂直方向に走査線の間引きが行われている場合に、その間引きに応じた値の変換が行われる。そしてこの変換された値が絶対値（ＡＢＳ）回路４Ｙに供給されて、上述の任意の原点Ｏと所望の点とのＹ座標上の距離値ｙが求められる。
【００３９】すなわち端子１Ｙには、例えば所望の画素位置の垂直方向の情報が走査線数のカウント値で供給されるが、このカウント値が間引きの行われた状態では、間引きの状態に応じて値が減少されてしまっている。これに対して変換器４０で、端子４１から供給される間引き情報に応じて値の変換が行われ、値を間引きの行われない状態でのカウント値に変換することによって、光軸からの距離を正しく求めることができるようになるものである。
【００４０】なお上述の変換は、具体的には間引き率の逆数を掛ける変換が行われる。従って上述の図６の回路構成は、例えば図７に示すように乗算器４２と間引き率の逆数の供給される端子４３によって構成することもできる。但し、例えば上述の図１８Ａに示すような間引きが行われている場合には、単純に間引き率の逆数を掛けても正確な値には戻らないが、図８に示すようにその誤差は±１であり、補正ゲインに大きな影響を与えるものではないので問題は生じない。
【００４１】しかしながらこのような誤差をさらに修正する手段としては、例えば図９に示すように、乗算器４２の後に加算器４４を設け、端子４５に供給される偶数ラインと奇数ラインを識別するライン識別信号（１ビット）に応じて値を加算する。これによって、例えば図８で変換後の値が「４」「１２」の場合のような、実際のカウント値（「５」「１３」）とずれている部分において、「１」を加算することで距離補正の誤差を修正することができる。
【００４２】また上述の値の変換で、変換器４０（または乗算器４２）の位置は、例えば図１０に示すように絶対値回路４Ｙの後に設けても、全く同じ値の変換を行うことができる。
【００４３】さらに上述の値の変換は、垂直方向の間引きだけでなく、水平方向にも画素の間引きが行われている場合には、例えば図１１に示すように水平（Ｘ軸）方向の距離値ｘを求める減算器３Ｘからの値が変換器（ｃｏｎｖ）４６に供給され、例えば端子４７から供給される水平間引き情報に応じて、その間引きに応じた値の変換が行われる。そしてこの変換された値が絶対値（ＡＢＳ）回路４Ｘに供給されて、上述の任意の原点Ｏと所望の点とのＸ座標上の距離値ｘが求められる。
【００４４】従って端子１Ｘには、例えば所望の画素位置の水平方向の情報が画素数のカウント値で供給されるが、このカウント値が間引きの行われた状態では、間引きの状態に応じて値が減少されてしまっている。これに対して変換器４６で、端子４７から供給される間引き情報に応じて値の変換が行われ、値を間引きの行われない状態でのカウント値に変換することによって、光軸からの距離を正しく求めることができるようになるものである。
【００４５】なお、上述の水平（Ｘ軸）方向にも画素の間引きが行われている場合の距離値ｘを求める際の変換は、上述の図６、図７、図９、図１０のいずれの実施形態にも適用できるものである。
【００４６】従ってこれらの実施形態において、距離の計算を多角形で近似した計算式を用いて算出を行うようにしたことによって、簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができ、さらに垂直及び／または水平方向に間引きが行われている場合にも良好な距離の計算を行うことができ、この算出された距離値を用いて、例えばデジタルカメラのようにリアルタイムでの補正処理が要求される装置においても良好なレンズシェーディング等の補正を行うことができる。
【００４７】これによって、従来の方法では、距離の計算手段をハードウェアで実現するためには膨大な回路構成が必要になり、また簡略化した回路構成では高い精度で距離を算出することができなかったものを、本発明によればこれらの問題点を容易に解消することができるものである。
【００４８】さらに以下には、上述の本発明の距離算出方法を適用してリアルタイムで周辺光量落ちなどを補正する機能の設けられた本発明の撮像装置について説明する。すなわち図１２には、例えばリアルタイムで周辺光量落ちなどを補正する機能の設けられたデジタルカメラの信号処理の構成を示す。
【００４９】この図１２において、例えば信号発生器（ＳＧ）５０からの水平リセット信号と垂直リセット信号がタイミング発生器（ＴＧ）５１に供給され、タイミング発生器５１で発生された水平駆動信号と垂直駆動信号が半導体撮像素子（ＣＣＤ）５２に供給されて、撮像された各画素の信号がタイミング発生器５１からの水平駆動信号と垂直駆動信号に従って読み出される。
【００５０】また、信号発生器５０からの水平カウンタ値と垂直カウンタ値が距離算出ブロック５３に供給される。それと共に、端子５４から光軸中心位置情報が距離算出ブロック５３に供給されて、上述の本発明の距離算出方法を適用して距離の算出が行われる。すなわち上述の半導体撮像素子５２から読み出される各画素ごとに、その画素に対応する水平カウンタ値と垂直カウンタ値が信号発生器５０から距離算出ブロック５３に供給されて、光軸中心位置との距離が算出される。
【００５１】この距離算出ブロック５３からの各画素ごとの光軸中心位置との距離がルックアップテーブル（ＬＵＴ）５５に供給される。そしてこのルックアップテーブル５５からは光軸中心位置との距離に応じた周辺光量落ちなどを補正する補正係数が取り出され、この補正係数が補正ブロック５６に供給されて、半導体撮像素子５２から読み出される各画素の信号に対して光軸中心位置との距離に応じた周辺光量落ちなどの補正が行われる。
【００５２】なおこの補正ブロック５６は、一般的には補正係数を乗算する乗算器で構成されるが、オフセットを加えて補正を行うような場合には加算器であってもよい。また色にじみなど、周辺光量落ち以外の補正を行う回路を有していてもよい。そしてこの補正ブロック５６で補正された信号がカメラ信号処理ブロック５７に供給され、例えば供給される画像信号の補間や同時化などが行われて、端子５８に取り出される出力画像信号（Ｙ／Ｃ出力信号）が形成される。
【００５３】従ってこの実施形態においては、距離の計算を多角形で近似した計算式を用いて算出を行うようにし、さらに算出された距離値を用いてレンズシェーディング等の補正を行うようにしたことによって、簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができると共に、算出された距離値を用いて良好なレンズシェーディング等の補正を行うことができる。
【００５４】これによって、従来の装置では、距離の計算手段をハードウェアで実現するためには膨大な回路構成が必要になり、また簡略化した回路構成では高い精度で距離を算出することができず、さらに例えば撮像部の大きさが変えられたり、間引きなどの読み出し方式の変更が行われた場合に、光軸からの距離を正しく求めることができなくなかったものを、本発明によればこれらの問題点を容易に解消することができるものである。
【００５５】さらに図１３には、上述の垂直及び／または水平方向に間引きが行われている場合の、例えばリアルタイムで周辺光量落ちなどを補正する機能の設けられたデジタルカメラの信号処理の構成を示す。
【００５６】すなわちこの場合には、図１３中に示すように距離算出ブロック５３内に変換器４０（または乗算器４２）が設けられており、端子４１から供給される間引き情報（または端子４３から供給される間引き率の逆数）に応じて値の変換が行われる。これによって、カウント値が間引きの行われない状態でのカウント値に変換され、光軸からの距離を正しく求められることにより、良好なレンズシェーディング等の補正を行うことができるようになるものである。
【００５７】また、上述のルックアップテーブル５５は、例えば光軸中心位置との距離の値に対して周辺光量落ちなどを補正する補正係数を求めるようにした構成を用いることもできる。すなわち図１４にはその場合の構成を示し、この図１４中では、上述のルックアップテーブル５５に代えて補正関数ｆ（ｄ）の演算ブロック５９が設けられている。これによっても、算出された距離値を用いて良好なレンズシェーディング等の補正を行うことができる。
【００５８】さらに上述の各実施形態において、補正ブロック５６は、例えば図１５に示すようにカメラ信号処理ブロック５７の後に設けて変換を行うこともできる。従ってこの場合には、輝度信号（Ｙ信号）と色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ信号）とが分離された後で補正が行われるので、輝度信号に対しては周辺光量落ち、色差信号に対しては色にじみ補正を行うなど、輝度信号と色差信号に対して独立の補正を行うことができる。
【００５９】またこのような補正ブロック５６は、例えば図１６に示すようにカメラ信号処理ブロック５７の内部において、例えば色補間処理ブロック６０の後に設けて、３原色信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が補間により全画素揃った時点で、レンズシェーディング補正処理を行うようにしてもよい。さらに撮像素子が複数枚設けられた装置においては、例えば図１７に示すように、各撮像素子５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂごとに補正を行う補正ブロック６１を設けて実施することもできる。
【００６０】さらに上述の実施形態においては、ルックアップテーブル５５はいずれも１つのブロックで表現されているが、このルックアップテーブル５５は、例えば３原色信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）や、輝度信号（Ｙ信号）と色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ信号）のそれぞれについて値を保存するようにしたものでもよい。
【００６１】なお本発明の撮像装置は、一般的には静止画像を撮影するデジタルスチルカメラに適用されるものであるが、リアルタイムでの距離の算出が可能となる特長を活かして、動画像を撮影するデジタルビデオカメラにも適用することができるものである。
【００６２】こうして上述の距離算出方法によれば、任意の点のＸＹ座標と所望の点のＸＹ座標とが入力されて任意の点と所望の点との距離を算出する距離算出方法であって、所望の点を任意の点を中心とする任意の多角形で近似した計算式を用いて算出を行うことにより、簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができ、この算出された距離値を用いて、例えばデジタルカメラのようにリアルタイムでの補正処理が要求される装置においても良好なレンズシェーディング等の補正を行うことができるものである。
【００６３】また、上述の撮像装置によれば、レンズ系とＸＹ座標に従って信号が取り出される撮像部とを有する撮像装置であって、レンズ系の光軸に対応する点のＸＹ座標と所望の点のＸＹ座標とが入力されて、光軸に対応する点と所望の点との距離を、所望の点を光軸に対応する点を中心とする任意の多角形で近似した計算式を用いて算出する距離算出手段を有し、距離算出手段で算出された距離値を用いて少なくともレンズ系による周辺光量落ちに対するシェーディングの補正を行うことにより、簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができると共に、算出された距離値を用いて良好なレンズシェーディング等の補正を行うことができるものである。
【００６４】なお本発明は、上述の説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の精神を逸脱することなく種々の変形が可能とされるものである。
【００６５】
【発明の効果】従って請求項１の発明によれば、距離の計算を多角形で近似した計算式を用いて算出を行うようにしたことによって、簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができ、この算出された距離値を用いて、例えばデジタルカメラのようにリアルタイムでの補正処理が要求される装置においても良好なレンズシェーディング等の補正を行うことができるものである。
【００６６】また、請求項２の発明によれば、任意の点と所望の点とのＸ座標上の距離を値ｘ及びＹ座標上の距離を値ｙとすると共に、多角形を１６角形とし、近似式を、（ｘ＋ｙ）＋Ａ｜ｘ−ｙ｜＋Ｂ〔｜２ｘ−ｙ｜＋｜ｘ−２ｙ｜〕として距離の算出を行うことによって、簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができるものである。
【００６７】また、請求項３の発明によれば、多角形の近似式の係数に任意の近似値を用いて距離の算出を行うことによって、より簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができるものである。
【００６８】また、請求項４の発明によれば、係数値を、Ａ＝３／１６、Ｂ＝１／８として距離の算出を行うことによって、極めて簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができるものである。
【００６９】また、請求項５の発明によれば、ＸＹ座標を任意に圧縮伸張して処理を行う際に、入力される値ｘ及び値ｙを予め圧縮伸張の比率に応じて変換して距離の算出を行うことによって、座標の間引きが行われている場合にも簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができるものである。
【００７０】また、請求項６の発明によれば、任意の点と所望の点とのＸ座標上の距離を値ｘ及びＹ座標上の距離を値ｙとすると共に、多角形を８角形とし、近似式を、（ｘ＋ｙ）＋Ｃ｜ｘ−ｙ｜として距離の算出を行うことによって、さらに簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができるものである。
【００７１】また、請求項７の発明によれば、多角形の近似式の係数に任意の近似値を用いて距離の算出を行うことによって、より簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができるものである。
【００７２】また、請求項８の発明によれば、係数値を、Ｃ＝１／２として距離の算出を行うことによって、極めて簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができるものである。
【００７３】また、請求項９の発明によれば、ＸＹ座標を任意に圧縮伸張して処理を行う際に、入力される値ｘ及び値ｙを予め圧縮伸張の比率に応じて変換して距離の算出を行うことによって、座標の間引きが行われている場合にも簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができるものである。
【００７４】さらに請求項１０の発明によれば、距離の計算を多角形で近似した計算式を用いて算出を行うようにし、さらに算出された距離値を用いてレンズシェーディング等の補正を行うようにしたことによって、簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができると共に、算出された距離値を用いて良好なレンズシェーディング等の補正を行うことができるものである。
【００７５】また、請求項１１の発明によれば、撮像部上でのレンズ系の光軸に対応する点と所望の点とのＸ座標上の距離を値ｘ及びＹ座標上の距離を値ｙとすると共に、多角形を１６角形とし、近似式を、（ｘ＋ｙ）＋Ａ｜ｘ−ｙ｜＋Ｂ〔｜２ｘ−ｙ｜＋｜ｘ−２ｙ｜〕として距離の算出を行うことによって、簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができると共に、算出された距離値を用いて良好なレンズシェーディング等の補正を行うことができるものである。
【００７６】また、請求項１２の発明によれば、多角形の近似式の係数に任意の近似値を用いて距離の算出を行うことによって、より簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができると共に、算出された距離値を用いて良好なレンズシェーディング等の補正を行うことができるものである。
【００７７】また、請求項１３の発明によれば、係数値を、Ａ＝３／１６、Ｂ＝１／８として距離の算出を行うことによって、極めて簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができると共に、算出された距離値を用いて良好なレンズシェーディング等の補正を行うことができるものである。
【００７８】また、請求項１４の発明によれば、ＸＹ座標に従って行われる撮像部からの信号の取り出しを任意に間引いて処理を行う際に、入力される値ｘ及び値ｙを予め間引きの比率に応じて変換して距離の算出を行うことによって、座標の間引きが行われている場合にも簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができると共に、算出された距離値を用いて良好なレンズシェーディング等の補正を行うことができるものである。
【００７９】また、請求項１５の発明によれば、撮像部上でのレンズ系の光軸に対応する点と所望の点とのＸ座標上の距離を値ｘ及びＹ座標上の距離を値ｙとすると共に、多角形を８角形とし、近似式を、（ｘ＋ｙ）＋Ｃ｜ｘ−ｙ｜として距離の算出を行うことによって、さらに簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができると共に、算出された距離値を用いて良好なレンズシェーディング等の補正を行うことができるものである。
【００８０】また、請求項１６の発明によれば、多角形の近似式の係数に任意の近似値を用いて距離の算出を行うことによって、より簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができると共に、算出された距離値を用いて良好なレンズシェーディング等の補正を行うことができるものである。
【００８１】また、請求項１７の発明によれば、係数値を、Ｃ＝１／２として距離の算出を行うことによって、極めて簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができると共に、算出された距離値を用いて良好なレンズシェーディング等の補正を行うことができるものである。
【００８２】また、請求項１８の発明によれば、ＸＹ座標に従って行われる撮像部からの信号の取り出しを任意に間引いて処理を行う際に、入力される値ｘ及び値ｙを予め間引きの比率に応じて変換して距離の算出を行うことによって、座標の間引きが行われている場合にも簡単なハードウェア構成で良好な距離の計算を行うことができると共に、算出された距離値を用いて良好なレンズシェーディング等の補正を行うことができるものである。
【００８３】これによって、従来の方法及び装置では、距離の計算手段をハードウェアで実現するためには膨大な回路構成が必要になり、また簡略化した回路構成では高い精度で距離を算出することができず、さらに例えば撮像部の大きさが変えられたり、間引きなどの読み出し方式の変更が行われた場合に、光軸からの距離を正しく求めることができなくなってしまってものを、本発明によればこれらの問題点を容易に解消することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の距離算出方法の説明のための図である。
【図２】本発明の距離算出方法の説明のための図である。
【図３】本発明による距離算出方法を適用した距離算出手段の一実施形態の構成図である。
【図４】本発明による距離算出方法を適用した距離算出手段の他の実施形態の構成図である。
【図５】本発明による距離算出方法を適用した距離算出手段の他の実施形態の構成図である。
【図６】本発明による距離算出方法を適用した距離算出手段の他の実施形態の構成図である。
【図７】本発明による距離算出方法を適用した距離算出手段の他の実施形態の構成図である。
【図８】座標の間引きの説明のための図である。
【図９】本発明による距離算出方法を適用した距離算出手段のさらに他の実施形態の構成図である。
【図１０】本発明による距離算出方法を適用した距離算出手段のさらに他の実施形態の構成図である。
【図１１】本発明による距離算出方法を適用した距離算出手段のさらに他の実施形態の構成図である。
【図１２】本発明を適用した撮像装置の一実施形態の構成図である。
【図１３】本発明を適用した撮像装置の他の実施形態の構成図である。
【図１４】本発明を適用した撮像装置の他の実施形態の構成図である。
【図１５】本発明を適用した撮像装置の他の実施形態の構成図である。
【図１６】本発明を適用した撮像装置の他の実施形態の構成図である。
【図１７】本発明を適用した撮像装置の他の実施形態の構成図である。
【図１８】間引きの説明のための図である。
【符号の説明】
１Ｘ，１Ｙ，２Ｘ，２Ｙ，９，１６…入力端子、３Ｘ，３Ｙ，６，１０，１２…減算器、４Ｘ，４Ｙ，７，１１，１３…絶対値（ＡＢＳ）回路、５，１４，１７，１８…加算器、８，１５…乗算器、１９…出力端子
【特許請求の範囲】
【請求項１】 任意の点のＸＹ座標と所望の点のＸＹ座標とが入力されて前記任意の点と所望の点との距離を算出する距離算出方法であって、前記所望の点を前記任意の点を中心とする任意の多角形で近似した計算式を用いて算出を行うことを特徴とする距離算出方法。
【請求項２】 請求項１記載の距離算出方法において、前記任意の点と所望の点とのＸ座標上の距離を値ｘ及びＹ座標上の距離を値ｙとすると共に、前記多角形を１６角形とし、前記近似式を、（ｘ＋ｙ）＋Ａ｜ｘ−ｙ｜＋Ｂ〔｜２ｘ−ｙ｜＋｜ｘ−２ｙ｜〕
として前記距離の算出を行うことを特徴とする距離算出方法。
【請求項３】 請求項２記載の距離算出方法において、前記多角形の近似式の係数に任意の近似値を用いて前記距離の算出を行うことを特徴とする距離算出方法。
【請求項４】 請求項３記載の距離算出方法において、前記係数値を、Ａ＝３／１６、Ｂ＝１／８として前記距離の算出を行うことを特徴とする距離算出方法。
【請求項５】 請求項２記載の距離算出方法において、前記ＸＹ座標を任意に圧縮伸張して処理を行う際に、前記入力される値ｘ及び値ｙを予め前記圧縮伸張の比率に応じて変換して前記距離の算出を行うことを特徴とする距離算出方法。
【請求項６】 請求項１記載の距離算出方法において、前記任意の点と所望の点とのＸ座標上の距離を値ｘ及びＹ座標上の距離を値ｙとすると共に、前記多角形を８角形とし、前記近似式を、（ｘ＋ｙ）＋Ｃ｜ｘ−ｙ｜として前記距離の算出を行うことを特徴とする距離算出方法。
【請求項７】 請求項６記載の距離算出方法において、前記多角形の近似式の係数に任意の近似値を用いて前記距離の算出を行うことを特徴とする距離算出方法。
【請求項８】 請求項７記載の距離算出方法において、前記係数値を、Ｃ＝１／２として前記距離の算出を行うことを特徴とする距離算出方法。
【請求項９】 請求項６記載の距離算出方法において、前記ＸＹ座標を任意に圧縮伸張して処理を行う際に、前記入力される値ｘ及び値ｙを予め前記圧縮伸張の比率に応じて変換して前記距離の算出を行うことを特徴とする距離算出方法。
【請求項１０】 レンズ系とＸＹ座標に従って信号が取り出される撮像部とを有する撮像装置であって、前記レンズ系の光軸に対応する点のＸＹ座標と所望の点のＸＹ座標とが入力されて、前記光軸に対応する点と所望の点との距離を、前記所望の点を前記光軸に対応する点を中心とする任意の多角形で近似した計算式を用いて算出する距離算出手段を有し、前記距離算出手段で算出された距離値を用いて少なくとも前記レンズ系による周辺光量落ちに対するシェーディングの補正を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項１１】 請求項１０記載の撮像装置において、前記撮像部上での前記レンズ系の光軸に対応する点と所望の点とのＸ座標上の距離を値ｘ及びＹ座標上の距離を値ｙとすると共に、前記多角形を１６角形とし、前記近似式を、（ｘ＋ｙ）＋Ａ｜ｘ−ｙ｜＋Ｂ〔｜２ｘ−ｙ｜＋｜ｘ−２ｙ｜〕
として前記距離の算出を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項１２】 請求項１１記載の撮像装置において、前記多角形の近似式の係数に任意の近似値を用いて前記距離の算出を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項１３】 請求項１２記載の撮像装置において、前記係数値を、Ａ＝３／１６、Ｂ＝１／８として前記距離の算出を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項１４】 請求項１１記載の撮像装置において、前記ＸＹ座標に従って行われる前記撮像部からの信号の取り出しを任意に間引いて処理を行う際に、前記入力される値ｘ及び値ｙを予め前記間引きの比率に応じて変換して前記距離の算出を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項１５】 請求項１０記載の撮像装置において、前記撮像部上での前記レンズ系の光軸に対応する点と所望の点とのＸ座標上の距離を値ｘ及びＹ座標上の距離を値ｙとすると共に、前記多角形を８角形とし、前記近似式を、（ｘ＋ｙ）＋Ｃ｜ｘ−ｙ｜として前記距離の算出を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項１６】 請求項１５記載の撮像装置において、前記多角形の近似式の係数に任意の近似値を用いて前記距離の算出を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項１７】 請求項１６記載の撮像装置において、前記係数値を、Ｃ＝１／２として前記距離の算出を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項１８】 請求項１５記載の撮像装置において、前記ＸＹ座標に従って行われる前記撮像部からの信号の取り出しを任意に間引いて処理を行う際に、前記入力される値ｘ及び値ｙを予め前記間引きの比率に応じて変換して前記距離の算出を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項１】 任意の点のＸＹ座標と所望の点のＸＹ座標とが入力されて前記任意の点と所望の点との距離を算出する距離算出方法であって、前記所望の点を前記任意の点を中心とする任意の多角形で近似した計算式を用いて算出を行うことを特徴とする距離算出方法。
【請求項２】 請求項１記載の距離算出方法において、前記任意の点と所望の点とのＸ座標上の距離を値ｘ及びＹ座標上の距離を値ｙとすると共に、前記多角形を１６角形とし、前記近似式を、（ｘ＋ｙ）＋Ａ｜ｘ−ｙ｜＋Ｂ〔｜２ｘ−ｙ｜＋｜ｘ−２ｙ｜〕
として前記距離の算出を行うことを特徴とする距離算出方法。
【請求項３】 請求項２記載の距離算出方法において、前記多角形の近似式の係数に任意の近似値を用いて前記距離の算出を行うことを特徴とする距離算出方法。
【請求項４】 請求項３記載の距離算出方法において、前記係数値を、Ａ＝３／１６、Ｂ＝１／８として前記距離の算出を行うことを特徴とする距離算出方法。
【請求項５】 請求項２記載の距離算出方法において、前記ＸＹ座標を任意に圧縮伸張して処理を行う際に、前記入力される値ｘ及び値ｙを予め前記圧縮伸張の比率に応じて変換して前記距離の算出を行うことを特徴とする距離算出方法。
【請求項６】 請求項１記載の距離算出方法において、前記任意の点と所望の点とのＸ座標上の距離を値ｘ及びＹ座標上の距離を値ｙとすると共に、前記多角形を８角形とし、前記近似式を、（ｘ＋ｙ）＋Ｃ｜ｘ−ｙ｜として前記距離の算出を行うことを特徴とする距離算出方法。
【請求項７】 請求項６記載の距離算出方法において、前記多角形の近似式の係数に任意の近似値を用いて前記距離の算出を行うことを特徴とする距離算出方法。
【請求項８】 請求項７記載の距離算出方法において、前記係数値を、Ｃ＝１／２として前記距離の算出を行うことを特徴とする距離算出方法。
【請求項９】 請求項６記載の距離算出方法において、前記ＸＹ座標を任意に圧縮伸張して処理を行う際に、前記入力される値ｘ及び値ｙを予め前記圧縮伸張の比率に応じて変換して前記距離の算出を行うことを特徴とする距離算出方法。
【請求項１０】 レンズ系とＸＹ座標に従って信号が取り出される撮像部とを有する撮像装置であって、前記レンズ系の光軸に対応する点のＸＹ座標と所望の点のＸＹ座標とが入力されて、前記光軸に対応する点と所望の点との距離を、前記所望の点を前記光軸に対応する点を中心とする任意の多角形で近似した計算式を用いて算出する距離算出手段を有し、前記距離算出手段で算出された距離値を用いて少なくとも前記レンズ系による周辺光量落ちに対するシェーディングの補正を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項１１】 請求項１０記載の撮像装置において、前記撮像部上での前記レンズ系の光軸に対応する点と所望の点とのＸ座標上の距離を値ｘ及びＹ座標上の距離を値ｙとすると共に、前記多角形を１６角形とし、前記近似式を、（ｘ＋ｙ）＋Ａ｜ｘ−ｙ｜＋Ｂ〔｜２ｘ−ｙ｜＋｜ｘ−２ｙ｜〕
として前記距離の算出を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項１２】 請求項１１記載の撮像装置において、前記多角形の近似式の係数に任意の近似値を用いて前記距離の算出を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項１３】 請求項１２記載の撮像装置において、前記係数値を、Ａ＝３／１６、Ｂ＝１／８として前記距離の算出を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項１４】 請求項１１記載の撮像装置において、前記ＸＹ座標に従って行われる前記撮像部からの信号の取り出しを任意に間引いて処理を行う際に、前記入力される値ｘ及び値ｙを予め前記間引きの比率に応じて変換して前記距離の算出を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項１５】 請求項１０記載の撮像装置において、前記撮像部上での前記レンズ系の光軸に対応する点と所望の点とのＸ座標上の距離を値ｘ及びＹ座標上の距離を値ｙとすると共に、前記多角形を８角形とし、前記近似式を、（ｘ＋ｙ）＋Ｃ｜ｘ−ｙ｜として前記距離の算出を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項１６】 請求項１５記載の撮像装置において、前記多角形の近似式の係数に任意の近似値を用いて前記距離の算出を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項１７】 請求項１６記載の撮像装置において、前記係数値を、Ｃ＝１／２として前記距離の算出を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項１８】 請求項１５記載の撮像装置において、前記ＸＹ座標に従って行われる前記撮像部からの信号の取り出しを任意に間引いて処理を行う際に、前記入力される値ｘ及び値ｙを予め前記間引きの比率に応じて変換して前記距離の算出を行うことを特徴とする撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１２】
【図１０】
【図１１】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１２】
【図１０】
【図１１】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００２−２１６１３６（Ｐ２００２−２１６１３６Ａ）
【公開日】平成１４年８月２日（２００２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００１−１４８５２（Ｐ２００１−１４８５２）
【出願日】平成１３年１月２３日（２００１．１．２３）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１４年８月２日（２００２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１３年１月２３日（２００１．１．２３）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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