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撮像装置の校正方法及び撮像装置 新技術説明会

国内特許コード P10A015498
整理番号 ShIP-6146D-SM29
掲載日 2010年6月11日
出願番号 特願2007-067126
公開番号 特開2008-228197
登録番号 特許第4371243号
出願日 平成19年3月15日(2007.3.15)
公開日 平成20年9月25日(2008.9.25)
登録日 平成21年9月11日(2009.9.11)
発明者
  • 下平 美文
  • 加藤 誠
出願人
  • 静岡大学
  • (有)パパラボ
発明の名称 撮像装置の校正方法及び撮像装置 新技術説明会
従来技術、競合技術の概要 【背景技術】
【0002】 画像技術や通信技術が著しく発達した現代社会では、遠隔医療・診断、電子商取引、色を取り入れた各種デザインなど、厳格な色管理が必要な分野が成長している。このような用途に対して、現在のイメージングシステムは要求を満たすだけの充分な特性を持っていない。そこで、人が見ることのできる全ての色を正確に取得し、正確に再現することが可能なイメージングシステムの開発が望まれている。
【特許文献1】特開2005-341175号公報
【特許文献2】特開2001-311877号公報
産業上の利用分野 本発明は、撮像手段と測色手段とを内蔵する撮像装置の校正方法、及び校正方法が適用される撮像装置に関するものである。
特許請求の範囲 【請求項1】 第1配列軸、及び前記第1配列軸と直交する第2配列軸を配列軸として2次元に配列された複数の画素を有し、被写体の画像である被写体像を取得する撮像手段と、 前記被写体から前記撮像手段へと撮像光路を導かれる光像の一部を、前記撮像光路とは異なる方向の測色光路へと分岐するとともに、その分岐方向を調整することが可能に構成された光分岐手段と、 前記光分岐手段で前記測色光路へと分岐された測色用光像のうち、前記撮像手段による撮像範囲内の位置に対応して選択された測色位置の光成分を入力する光入力手段と、 前記光入力手段に対して接続され、前記光入力手段に入力された前記測色位置の光成分を測色して、得られた測色データを出力する測色手段と、 少なくとも前記光分岐手段での前記分岐方向を調整することにより、前記光入力手段で光成分が入力されて前記測色手段で測色される前記測色位置を調整する調整手段と、 前記測色データに基づいて、前記撮像手段によって取得された前記被写体像の画像データを補正する補正手段とを備える撮像装置に対して適用される校正方法であって、 前記被写体としてスクリーンを配置するとともに、前記光入力手段に対して、前記測色手段に代えて校正用光源を接続する校正準備ステップと、 前記調整手段により少なくとも前記光分岐手段での前記分岐方向を調整し、前記測色位置を、前記撮像手段での前記第1配列軸に対応する第1軸、及び前記第2配列軸に対応する第2軸のそれぞれについて設定する測色位置設定ステップと、 前記校正用光源からの校正光を前記光入力手段から出力させ、前記光分岐手段及び前記スクリーンで順次反射された後に前記光分岐手段を通過して前記撮像光路を導かれる前記校正光について、前記撮像手段によって前記被写体像として校正像を取得して、前記校正像における前記校正光の撮像位置を取得する撮像位置取得ステップと、 前記測色位置設定ステップにおいて設定された前記測色位置を表す前記第1軸及び前記第2軸のそれぞれについての測色位置パラメータと、前記撮像位置取得ステップにおいて取得された前記撮像位置を表す前記第1配列軸及び前記第2配列軸のそれぞれについての撮像位置パラメータとの対応情報を取得する対応情報取得ステップとを備えることを特徴とする撮像装置の校正方法。
【請求項2】 前記撮像手段における前記複数の画素についての前記第1配列軸は、前記撮像光路及び前記測色光路を含む平面に直交する軸であり、前記第2配列軸は、前記撮像光路及び前記第1配列軸に直交する軸であることを特徴とする請求項1記載の校正方法。
【請求項3】 前記光分岐手段に対し、前記測色位置が前記第1軸の方向に変化するように第1回転軸を中心として前記光分岐手段を回転駆動する第1駆動手段と、前記測色位置が前記第2軸の方向に変化するように第2回転軸を中心として前記光分岐手段を回転駆動する第2駆動手段とが設けられ、 前記調整手段は、前記第1駆動手段及び前記第2駆動手段を用いて前記光分岐手段での前記分岐方向を調整することによって、前記測色位置を前記第1軸及び前記第2軸のそれぞれについて調整することを特徴とする請求項1または2記載の校正方法。
【請求項4】 前記光入力手段に対し、前記測色位置が前記第1軸の方向に変化するように前記光入力手段を直線駆動する第1駆動手段が設けられるとともに、前記光分岐手段に対し、前記測色位置が前記第2軸の方向に変化するように第2回転軸を中心として前記光分岐手段を回転駆動する第2駆動手段が設けられ、 前記調整手段は、前記第1駆動手段及び前記第2駆動手段を用いて前記光入力手段での入力位置及び前記光分岐手段での前記分岐方向を調整することによって、前記測色位置を前記第1軸及び前記第2軸のそれぞれについて調整することを特徴とする請求項1または2記載の校正方法。
【請求項5】 前記測色位置設定ステップと前記撮像位置取得ステップとを、複数の測色位置について繰り返して実行するとともに、 前記対応情報取得ステップにおいて、前記複数の測色位置及びそれに対応する複数の撮像位置のそれぞれについて、前記測色位置を表す前記測色位置パラメータと、前記撮像位置を表す前記撮像位置パラメータとの対応情報を取得し、前記複数の撮像位置のそれぞれについて取得された前記対応情報に基づいて、前記撮像手段による前記撮像範囲に対する前記対応情報のマッピングを行うことを特徴とする請求項1~4のいずれか一項記載の校正方法。
【請求項6】 前記対応情報取得ステップにおいて、前記撮像範囲内で隣り合う第1撮像位置及び第2撮像位置の間にあって対応情報が取得されていない位置について、前記第1撮像位置での対応情報及び前記第2撮像位置での対応情報を用いた補間処理を行って前記対応情報を取得することを特徴とする請求項5記載の校正方法。
【請求項7】 前記光分岐手段は、前記撮像光路を導かれる光像を所定の反射率で反射することで、前記光像の一部を前記測色光路へと分岐する光分岐ミラーを有することを特徴とする請求項1~6のいずれか一項記載の校正方法。
【請求項8】 前記対応情報取得ステップにおいて取得された前記測色位置パラメータと前記撮像位置パラメータとの前記対応情報を記憶手段に記憶する対応情報記憶ステップを備えることを特徴とする請求項1~7のいずれか一項記載の校正方法。
【請求項9】 第1配列軸、及び前記第1配列軸と直交する第2配列軸を配列軸として2次元に配列された複数の画素を有し、被写体の画像である被写体像を取得する撮像手段と、 前記被写体から前記撮像手段へと撮像光路を導かれる光像の一部を、前記撮像光路とは異なる方向の測色光路へと分岐するとともに、その分岐方向を調整することが可能に構成された光分岐手段と、 前記光分岐手段で前記測色光路へと分岐された測色用光像のうち、前記撮像手段による撮像範囲内の位置に対応して選択された測色位置の光成分を入力する光入力手段と、 前記光入力手段に対して接続され、前記光入力手段に入力された前記測色位置の光成分を測色して、得られた測色データを出力する測色手段と、 少なくとも前記光分岐手段での前記分岐方向を調整することにより、前記光入力手段で光成分が入力されて前記測色手段で測色される前記測色位置を調整する調整手段と、 前記測色データに基づいて、前記撮像手段によって取得された前記被写体像の画像データを補正する補正手段と、 前記撮像手段による前記被写体像の取得を制御する撮像制御手段とを備え、 前記光入力手段は、前記測色手段に代えて校正用光源を接続することが可能に構成されるとともに、 前記撮像制御手段は、前記被写体としてスクリーンを配置するとともに、前記光入力手段に前記校正用光源を接続した状態で実行される校正処理について、 前記調整手段により少なくとも前記光分岐手段での前記分岐方向を調整し、前記測色位置を、前記撮像手段での前記第1配列軸に対応する第1軸、及び前記第2配列軸に対応する第2軸のそれぞれについて設定する測色位置設定手段と、 前記校正用光源からの校正光を前記光入力手段から出力させ、前記光分岐手段及び前記スクリーンで順次反射された後に前記光分岐手段を通過して前記撮像光路を導かれる前記校正光について、前記撮像手段によって前記被写体像として校正像を取得して、前記校正像における前記校正光の撮像位置を取得する撮像位置取得手段と、 前記測色位置設定手段によって設定された前記測色位置を表す前記第1軸及び前記第2軸のそれぞれについての測色位置パラメータと、前記撮像位置取得手段によって取得された前記撮像位置を表す前記第1配列軸及び前記第2配列軸のそれぞれについての撮像位置パラメータとの対応情報を取得する対応情報取得手段とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項10】 前記撮像手段における前記複数の画素についての前記第1配列軸は、前記撮像光路及び前記測色光路を含む平面に直交する軸であり、前記第2配列軸は、前記撮像光路及び前記第1配列軸に直交する軸であることを特徴とする請求項9記載の撮像装置。
【請求項11】 前記光分岐手段に対し、前記測色位置が前記第1軸の方向に変化するように第1回転軸を中心として前記光分岐手段を回転駆動する第1駆動手段と、前記測色位置が前記第2軸の方向に変化するように第2回転軸を中心として前記光分岐手段を回転駆動する第2駆動手段とが設けられ、 前記調整手段は、前記第1駆動手段及び前記第2駆動手段を用いて前記光分岐手段での前記分岐方向を調整することによって、前記測色位置を前記第1軸及び前記第2軸のそれぞれについて調整することを特徴とする請求項9または10記載の撮像装置。
【請求項12】 前記光入力手段に対し、前記測色位置が前記第1軸の方向に変化するように前記光入力手段を直線駆動する第1駆動手段が設けられるとともに、前記光分岐手段に対し、前記測色位置が前記第2軸の方向に変化するように第2回転軸を中心として前記光分岐手段を回転駆動する第2駆動手段が設けられ、 前記調整手段は、前記第1駆動手段及び前記第2駆動手段を用いて前記光入力手段での入力位置及び前記光分岐手段での前記分岐方向を調整することによって、前記測色位置を前記第1軸及び前記第2軸のそれぞれについて調整することを特徴とする請求項9または10記載の撮像装置。
【請求項13】 前記測色位置設定手段による測色位置設定と前記撮像位置取得手段による撮像位置取得とを、複数の測色位置について繰り返して実行するとともに、 前記対応情報取得手段において、前記複数の測色位置及びそれに対応する複数の撮像位置のそれぞれについて、前記測色位置を表す前記測色位置パラメータと、前記撮像位置を表す前記撮像位置パラメータとの対応情報を取得し、前記複数の撮像位置のそれぞれについて取得された前記対応情報に基づいて、前記撮像手段による前記撮像範囲に対する前記対応情報のマッピングを行うことを特徴とする請求項9~12のいずれか一項記載の撮像装置。
【請求項14】 前記対応情報取得手段において、前記撮像範囲内で隣り合う第1撮像位置及び第2撮像位置の間にあって対応情報が取得されていない位置について、前記第1撮像位置での対応情報及び前記第2撮像位置での対応情報を用いた補間処理を行って前記対応情報を取得することを特徴とする請求項13記載の撮像装置。
【請求項15】 前記光分岐手段は、前記撮像光路を導かれる光像を所定の反射率で反射することで、前記光像の一部を前記測色光路へと分岐する光分岐ミラーを有することを特徴とする請求項9~14のいずれか一項記載の撮像装置。
【請求項16】 前記対応情報取得手段によって取得された前記測色位置パラメータと前記撮像位置パラメータとの前記対応情報を記憶する対応情報記憶手段を備えることを特徴とする請求項9~15のいずれか一項記載の撮像装置。
産業区分
  • テレビ
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
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