JP2003304443A - 画像処理装置および画像処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【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。

Description

【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１
６、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ＬＣＤ２
２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２
５、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１０
０を再生モードに設定するための再生モードボタン２
９、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２
３、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６
５、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ＣＰＵ５
０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Ｃ
ＣＤ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。Ｅ
ＥＰＲＯＭ６８（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。ＣＰＵ
５０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ＣＣＤ
５５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、ＣＣＤ５
５上に被写体像として形成され、この被写体像はＣＣＤ
５５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ＣＰＵ５
０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ＲＡＭ７
０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、ＣＰＵ５
０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２
４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ＣＰＵ５
０で行われているが、図２３に示すように電子カメラ１
００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１４
０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１
４０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１４
０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 ５０ ＣＰＵ ５１ データ／制御バス ５５ ＣＣＤ 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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B057 AA20 BA02 BA26 CA08 CA12 CA16 CB08 CB12 CB16 CE11 DA17 DB02 DB09 DC32 DC36 5C022 AA13 AB15 AB66 AC69 CA00 5C077 LL04 LL19 MM03 MP01 NN02 PP09 PP44 PP72 PQ08 PQ22 SS03 TT09 5L096 AA06 BA08 CA04 DA01 FA66 GA08 HA04

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【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。
2. 【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。
3. 【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。
4. 【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。
5. 【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。
6. 【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。
7. 【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。
8. 【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。
9. 【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。