JP2006157341A - Smear correcting method and signal processor for solid-state imaging device, and imaging apparatus - Google Patents

Smear correcting method and signal processor for solid-state imaging device, and imaging apparatus Download PDF

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祐介 森田
Yoshimasa Nakazato
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a problem of miscorrection wherein noise is amplified and regarded as a smear component to be subtracted from a signal in a video period when not a smear, but the noise is superposed on a signal in a vertical blanking period as the gain of AGC is increased in a method of simply subtracting the signal in the vertical blanking period from the signal in the video period. <P>SOLUTION: When the smear is corrected, not a smear detected value detected by a smear detector 211 is subtracted as it is, but a smear correction value obtained by multiplying the smear detected value by a correction coefficient through a multiplier 212 is subtracted by a subtractor 214 from an imaging signal in the video period, and the smear correction value is set according to, for example, the lightness of a subject image. For example, the smear correction value is made smaller and smaller as the subject image is darker and darker, and when the quantity of light of the subject image is less than a threshold, the smear correction value is minimized. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、固体撮像素子のスミア補正方法、固体撮像素子の信号処理装置および撮像装置に関する。   The present invention relates to a smear correction method for a solid-state imaging device, a signal processing device for the solid-state imaging device, and an imaging device.

ここで、撮像装置とは、撮像デバイスとしての固体撮像素子、当該固体撮像素子の撮像面上に被写体の像光を結像させる光学系および当該固体撮像素子の信号処理回路を含むカメラモジュールや、当該カメラモジュールを搭載したカメラシステムを言うものとする。   Here, the imaging apparatus is a solid-state imaging device as an imaging device, an optical system that forms an image of a subject on the imaging surface of the solid-state imaging device, and a camera module including a signal processing circuit of the solid-state imaging device, Assume a camera system equipped with the camera module.

固体撮像素子、特にCCD(Charge Coupled Device)イメージセンサに代表される電荷転送型の固体撮像素子固有の現象としていわゆるスミアがある。ここに、スミアとは、撮像画中に非常に輝度の高い(明るい)被写体(例えば、太陽、車のライトなど)が存在すると、当該被写体の像光によって励起された電荷が周辺画素や垂直転送部へ漏れ込むことにより、撮像画の上下方向(垂直方向)にできる縦筋状の輝線である。このスミアは、画質を劣化させる一因となる。   There is a so-called smear as a phenomenon unique to a charge transfer type solid-state image sensor represented by a solid-state image sensor, in particular, a CCD (Charge Coupled Device) image sensor. Here, smear means that when a very bright (bright) subject (for example, the sun, car light, etc.) exists in the captured image, the charges excited by the image light of the subject are transferred to peripheral pixels or vertically. This is a vertical streak-like bright line that can be formed in the vertical direction of the captured image by leaking into the image. This smear contributes to the deterioration of image quality.

CCDイメージセンサにおいて、非常に明るい被写体の像光によって励起された電荷が例えば垂直転送部へ漏れ込むと、これに起因するスミア成分は、画素の信号が実際に撮像信号として用いられる有効画素領域(映像期間に対応する領域)のみならず、画素が光学的に遮光された画素領域であるいわゆるオプティカルブラック領域(垂直ブランキング期間に対応する領域)にも及ぶ。ここで、オプティカルブラック領域には、被写体からの像光の入力がない訳であるから、オプティカルブラック領域の垂直転送部には、原理的に、スミア成分のみが存在することになる。   In a CCD image sensor, when charges excited by image light of a very bright subject leak into, for example, a vertical transfer unit, a smear component resulting from the smear component is an effective pixel region in which a pixel signal is actually used as an imaging signal ( (Region corresponding to the video period) as well as a so-called optical black region (region corresponding to the vertical blanking period), which is a pixel region in which the pixels are optically shielded. Here, since there is no input of image light from the subject in the optical black area, in principle, only a smear component exists in the vertical transfer portion of the optical black area.

この点に鑑み、スミアによる画質劣化を改善するために、従来は、映像期間に得られるスミア成分を含む撮像信号から垂直ブランキング期間に得られる信号、即オプティカルブラック領域の信号をスミア成分とみなして減算し、本来の撮像信号のみを取り出すことによってスミア補正を行っていた(例えば、特許文献1参照)。   In view of this point, in order to improve image quality degradation due to smear, conventionally, a signal obtained in the vertical blanking period from an imaging signal including a smear component obtained in the video period, that is, a signal in the optical black area is regarded as a smear component. Thus, smear correction is performed by taking out only the original imaging signal (see, for example, Patent Document 1).

特開平4−334274号公報JP-A-4-334274

しかしながら、映像期間の信号から垂直ブランキング期間の信号を単純に減算する構成を採る上記従来技術では、例えば周囲環境が暗い状態での撮像時に、AGC(Automatic Gain Control)の制御量(ゲイン)を上げる制御が行われると、垂直ブランキング期間の信号にスミアではなくノイズが乗っている場合には、そのノイズも増幅されることによってスミア成分として見なして映像期間の信号から減算する誤補正が行われることになるために、その誤補正により却って縦筋が発生するなど、画面全体の画質が劣化してしまう場合があった。   However, in the above-described conventional technique in which the vertical blanking period signal is simply subtracted from the video period signal, for example, when an image is captured in a dark environment, an AGC (Automatic Gain Control) control amount (gain) is set. If the vertical blanking period signal contains noise instead of smear, the noise is also amplified and regarded as a smear component, and error correction is performed to subtract from the video period signal. Therefore, the image quality of the entire screen may be deteriorated, for example, vertical stripes are generated due to the erroneous correction.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、スミアの誤補正による画質劣化を防止することが可能な固体撮像素子のスミア補正方法、固体撮像素子の信号処理装置および撮像装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and the object of the present invention is to provide a smear correction method for a solid-state image sensor capable of preventing image quality deterioration due to erroneous smear correction, and a signal for the solid-state image sensor. It is to provide a processing device and an imaging device.

上記目的を達成するために、本発明では、スミア信号を検出し、当該スミア信号に基づくスミア補正値を任意に、好ましくは被写体像の明るさに応じて設定するとともに、この設定したスミア補正値を映像期間の撮像信号から減算することで、スミア補正を行うようにしている。   In order to achieve the above object, in the present invention, a smear signal is detected, and a smear correction value based on the smear signal is arbitrarily set, preferably according to the brightness of the subject image, and the set smear correction value is set. Is subtracted from the imaging signal in the video period to perform smear correction.

スミアの補正において、映像期間の撮像信号から、検出したスミア信号をそのまま減算するのではなく、当該スミア信号に基づいて設定したスミア補正値を減算する一方、当該スミア補正値を例えば被写体像の明るさに応じて設定する、例えば周囲環境が暗い状態で撮像を行うとき、即ち被写体像の明るさが暗いとき、スミア補正値を通常の撮像時よりも低く設定する。これにより、垂直ブランキング期間の信号にスミアではなくノイズが乗っている場合に、AGCによってそのノイズが増幅されたとしても、当該ノイズ成分がそのままスミア成分として映像期間の撮像信号から減算されるのではなく、低く設定されたスミア補正値が減算される。その結果、スミアの誤補正が行われるのを回避できる。   In the smear correction, the detected smear signal is not subtracted as it is from the image signal during the video period, but the smear correction value set based on the smear signal is subtracted, while the smear correction value is set to, for example, the brightness of the subject image. For example, when imaging is performed in a dark environment, that is, when the brightness of the subject image is dark, the smear correction value is set lower than in normal imaging. As a result, when noise is added to the signal in the vertical blanking period instead of smear, even if the noise is amplified by AGC, the noise component is subtracted as it is as a smear component from the imaging signal in the video period. Instead, the smear correction value set low is subtracted. As a result, it is possible to avoid erroneous smear correction.

本発明によれば、特に周囲環境が暗い状態での撮像時において、スミアの誤補正が行われるのを回避できるため、当該誤補正による画質劣化を防止し、高画質の撮像画像を得ることができる。   According to the present invention, it is possible to avoid erroneous correction of smear, particularly during imaging in a dark surrounding environment, thereby preventing image quality deterioration due to the erroneous correction and obtaining a high-quality captured image. it can.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明に係る撮像装置の構成例を示すシステムブロック図である。図1において、被写体(図示せず)から入射した像光は、レンズ11を含む光学系によって固体撮像素子、例えばCCDイメージセンサ12の撮像面(受光面)上に結像される。   FIG. 1 is a system block diagram illustrating a configuration example of an imaging apparatus according to the present invention. In FIG. 1, image light incident from a subject (not shown) is imaged on an imaging surface (light receiving surface) of a solid-state imaging device, for example, a CCD image sensor 12 by an optical system including a lens 11.

CCDイメージセンサ12は、周知の通り、光電変換素子を含む画素の信号が実際に撮像信号として用いられる有効画素領域(映像期間に対応する領域)と、画素が光学的に遮光されたオプティカルブラック領域(垂直ブランキング期間に対応する領域)とを有し、当該オプティカルブラック領域の信号を黒レベルの基準信号として出力するとともに、有効画素領域に入射した像光を画素単位で光電変換して撮像信号として出力する。   As is well known, the CCD image sensor 12 includes an effective pixel region (region corresponding to a video period) in which a pixel signal including a photoelectric conversion element is actually used as an imaging signal, and an optical black region in which the pixel is optically shielded. (Region corresponding to the vertical blanking period), and outputs the signal of the optical black region as a black level reference signal, and photoelectrically converts the image light incident on the effective pixel region pixel by pixel Output as.

このCCDイメージセンサ12は、CCD駆動回路13により、画素の各々で光電変換された信号電荷の垂直転送部への読出し駆動や、垂直転送部および水平転送部の転送駆動や、信号電荷の電気信号への変換などの駆動が行われる。CCDイメージセンサ12から出力される撮像信号は、アナログフロントエンド(AFE)部14において、CDS(Correlated Double Sampling;相関二重サンプリング)や、AGC(Automatic Gain Control;自動利得制御)などの処理が施された後、映像信号処理回路20に供給される。   This CCD image sensor 12 has a CCD drive circuit 13 that reads signal charges photoelectrically converted in each pixel to a vertical transfer unit, drives transfer of a vertical transfer unit and a horizontal transfer unit, and electrical signals of signal charges. Driving such as conversion to is performed. The imaging signal output from the CCD image sensor 12 is subjected to processing such as CDS (Correlated Double Sampling) and AGC (Automatic Gain Control) in an analog front end (AFE) unit 14. Then, it is supplied to the video signal processing circuit 20.

映像信号処理回路20は、本発明に係るスミア補正回路21、輝度検出部22、シンクジェネレータ23、タイミングジェネレータ24およびコントローラ25等によって構成されている。   The video signal processing circuit 20 includes a smear correction circuit 21, a luminance detection unit 22, a sync generator 23, a timing generator 24, a controller 25, and the like according to the present invention.

スミア補正回路21は、原理的に、垂直ブランキング期間(オプティカルブラック領域に対応する期間)の信号からスミアを検出し、そのスミア成分を映像期間(有効画素領域に対応する期間)の撮像信号から減算することによってスミア補正を行うものであり、その詳細については後述する。   In principle, the smear correction circuit 21 detects smear from a signal in a vertical blanking period (a period corresponding to an optical black area), and detects the smear component from an imaging signal in a video period (a period corresponding to an effective pixel area). The smear correction is performed by subtraction, and details thereof will be described later.

輝度検出部22は、ある一定期間、例えば1フレーム期間の輝度信号成分を積分し、複数フレーム(例えば、15フレーム程度)分の加重平均値をとることによって被写体像の輝度(明るさ)に応じた輝度情報(明るさ情報)を得てコントローラ25に与える。   The luminance detection unit 22 integrates luminance signal components for a certain period, for example, one frame period, and takes a weighted average value for a plurality of frames (for example, about 15 frames) to respond to the luminance (brightness) of the subject image. The obtained luminance information (brightness information) is obtained and given to the controller 25.

シンクジェネレータ23は、本システム全体の動作の基準となる垂直同期信号VDや水平同期信号HDを生成し、スミア補正回路21、輝度検出部22、タイミングジェネレータ24等に与える。   The sync generator 23 generates a vertical synchronization signal VD and a horizontal synchronization signal HD, which are the reference for the operation of the entire system, and supplies them to the smear correction circuit 21, the luminance detection unit 22, the timing generator 24, and the like.

タイミングジェネレータ24は、垂直同期信号VDや水平同期信号HDに基づいて、CCD駆動回路13を介してCCDイメージセンサ12を駆動するための種々のタイミング信号、例えば読み出しパルス、垂直転送パルス、水平転送パルス、シャッタパルス等のパルス信号を生成する。   The timing generator 24 generates various timing signals for driving the CCD image sensor 12 via the CCD drive circuit 13 based on the vertical synchronization signal VD and the horizontal synchronization signal HD, for example, a read pulse, a vertical transfer pulse, and a horizontal transfer pulse. A pulse signal such as a shutter pulse is generated.

コントローラ25は、例えばマイクロコンピュータ(以下、マイコンと記す)によって構成され、本発明に係るスミア補正のための制御を含むシステム全体の制御を司る。具体的には、輝度検出部22から与えられる輝度情報に応じて、アナログフロントエンド部14におけるAGCのゲインを決めるAGC量や、電子シャッタ動作時のシャッタ速度を決めるシャッタ値などを設定する制御の他、後述するスミア補正のためのスミア補正値を決める補正係数を設定する制御などを行う。   The controller 25 is constituted by, for example, a microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer), and controls the entire system including control for smear correction according to the present invention. Specifically, in accordance with the luminance information given from the luminance detection unit 22, the AGC amount for determining the AGC gain in the analog front end unit 14, the shutter value for determining the shutter speed during the electronic shutter operation, and the like are set. In addition, control for setting a correction coefficient for determining a smear correction value for smear correction described later is performed.

なお、不揮発性メモリ15には、CCDイメージセンサ12やアナログフロントエンド部14の特性、後述するスミア検出器211の性能に対応させて設定されたスミア補正値の調節量が保存(格納)されており、コントローラ25は、スミア補正を行うに当たって、不揮発性メモリ15に保存されている調節量を基に、スミア補正値を決める補正係数の設定を行う。   The nonvolatile memory 15 stores (stores) an adjustment amount of a smear correction value set in accordance with the characteristics of the CCD image sensor 12 and the analog front end unit 14 and the performance of a smear detector 211 described later. Therefore, the controller 25 sets a correction coefficient for determining the smear correction value based on the adjustment amount stored in the nonvolatile memory 15 when performing the smear correction.

図2は、スミア補正回路21の構成の一例を示すブロック図である。図2から明らかなように、本例に係るスミア補正回路21は、スミア検出器211、乗算器212、補正係数レジスタ213および減算器214によって構成されている。   FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the smear correction circuit 21. As apparent from FIG. 2, the smear correction circuit 21 according to this example includes a smear detector 211, a multiplier 212, a correction coefficient register 213, and a subtracter 214.

CCDイメージセンサ12から出力される撮像信号のうち、オプティカルブラック領域の信号は、後段の信号処理において、黒レベルの基準信号として用いられるものである。一方、撮像画中に太陽、車のライトなど、非常に輝度の高い(明るい)被写体が存在したときには、当該被写体の像光によって励起された電荷が周辺画素や垂直転送部へ漏れ込むことによって発生するスミアがオプティカルブラック領域にも及ぶため、このスミア信号がオプティカルブラック領域の信号に重畳されることになる。   Of the image pickup signal output from the CCD image sensor 12, the optical black region signal is used as a black level reference signal in the subsequent signal processing. On the other hand, when there is a very bright (bright) subject, such as the sun or car light, in the captured image, the charge excited by the image light of the subject leaks into the surrounding pixels and vertical transfer unit Since the smear that extends also extends to the optical black region, this smear signal is superimposed on the signal in the optical black region.

スミア検出器211は、CCDイメージセンサ12から出力される撮像信号のうち、オプティカルブラック領域の信号を、垂直ブランキング期間を示す垂直ブランキング信号VBLKに同期して検出する。具体的には、オプティカルブラック領域の信号から黒レベルを差し引いた残りの信号がスミア信号(スミア成分)となるため、当該スミア信号を検出して内部のメモリ(図示せず)に格納する。   The smear detector 211 detects an optical black region signal among the imaging signals output from the CCD image sensor 12 in synchronization with a vertical blanking signal VBLK indicating a vertical blanking period. Specifically, since the remaining signal obtained by subtracting the black level from the signal in the optical black region becomes a smear signal (smear component), the smear signal is detected and stored in an internal memory (not shown).

乗算器212は、スミア検出器211で検出されたスミア検出値に、補正係数レジスタ213から与えられる補正係数を乗じて得た乗算結果をスミア補正値として減算器214に供給する。補正係数レジスタ213には、図1のコントローラ25により、不揮発性メモリ15に保存されているスミア補正値の調節量を基に、被写体像の明るさに応じて設定されたスミア補正値を決める補正係数が格納されている。   The multiplier 212 supplies a multiplication result obtained by multiplying the smear detection value detected by the smear detector 211 by the correction coefficient supplied from the correction coefficient register 213 to the subtracter 214 as a smear correction value. In the correction coefficient register 213, the controller 25 shown in FIG. 1 corrects the smear correction value set according to the brightness of the subject image based on the adjustment amount of the smear correction value stored in the nonvolatile memory 15. Coefficients are stored.

すなわち、コントローラ25、乗算器212および補正係数レジスタ213は、スミア検出器211で検出されたスミア信号に基づくスミア補正値を任意に、具体的には被写体像の明るさ(輝度)に応じて設定可能な設定手段を構成している。   That is, the controller 25, the multiplier 212, and the correction coefficient register 213 arbitrarily set a smear correction value based on the smear signal detected by the smear detector 211, specifically, according to the brightness (luminance) of the subject image. It constitutes possible setting means.

減算器214は、映像期間(有効画素領域に対応する期間)において、CCDイメージセンサ12から出力される撮像信号(スミア発生時にはスミア信号が重畳されている)から、乗算器212の乗算結果であるスミア補正値を減算する。これにより、減算器214の減算結果として、映像期間の撮像信号から当該撮像信号に重畳されているスミア信号を除去するスミア補正後の映像信号が得られる。   The subtracter 214 is a multiplication result of the multiplier 212 from the imaging signal output from the CCD image sensor 12 (the smear signal is superimposed when smear occurs) in the video period (period corresponding to the effective pixel area). Subtract the smear correction value. Thereby, as a subtraction result of the subtracter 214, a video signal after smear correction for removing the smear signal superimposed on the imaging signal from the imaging signal in the video period is obtained.

ここで、被写体像の明るさに応じたスミア補正値の設定について、被写体光量−補正係数の関係を示す図3を用いて、図4のフローチャートに沿ってより具体的に説明する。このスミア補正値を設定するための処理は、コントローラ25を構成するマイコンによって実行されることになる。   Here, the setting of the smear correction value according to the brightness of the subject image will be described more specifically along the flowchart of FIG. 4 with reference to FIG. 3 showing the relationship between the subject light amount and the correction coefficient. The process for setting the smear correction value is executed by a microcomputer constituting the controller 25.

本処理のためのサブルーチンが呼び出されると、マイコンは、輝度検出部22から被写体像の明るさを示す輝度積分値(輝度情報)を取り込み(ステップS11)、輝度積分値について複数フレーム(例えば、15フレーム)分の加重平均値を求めて当該加重平均値に基づいて、電子シャッタのシャッタ速度を決めるシャッタ値と、アナログフロントエンド部14におけるAGCのゲインを決めるAGC量を算出する(ステップS12)。   When the subroutine for this processing is called, the microcomputer takes in a luminance integrated value (luminance information) indicating the brightness of the subject image from the luminance detecting unit 22 (step S11), and a plurality of frames (for example, 15 for the luminance integrated value). Based on the weighted average value, a shutter value that determines the shutter speed of the electronic shutter and an AGC amount that determines the gain of AGC in the analog front end unit 14 are calculated (step S12).

輝度積分値とAGC量との関係について説明すると、図3に示すように、輝度積分値≦Vth1のとき、即ち撮像対象が暗い被写体像のときにはAGC量として最大値が設定され、輝度積分値≧Vth2のとき、即ち撮像対象が明るい被写体像のときにはAGC量として最小値が設定され、Vth1<輝度積分値<Vth2の範囲では、輝度積分値が大きくなるにつれて、即ち被写体像の明るさが明るくなるにつれてAGC量が最大値から最小値に向けて徐々に、例えばリニアに減少することになる。   The relationship between the luminance integrated value and the AGC amount will be described. As shown in FIG. 3, when the luminance integrated value ≦ Vth1, that is, when the imaging target is a dark subject image, the maximum value is set as the AGC amount, and the luminance integrated value ≧ When Vth2, that is, when the imaging target is a bright subject image, a minimum value is set as the AGC amount. In the range of Vth1 <luminance integral value <Vth2, the luminance of the subject image increases as the luminance integral value increases. Accordingly, the AGC amount gradually decreases from the maximum value to the minimum value, for example, linearly.

マイコンは、シャッタ値およびAGC量の算出後、当該AGC量を基に被写体光量(被写体像の明るさ)が第1しきい値Vth1以下か否かを判断し(ステップS13)、被写体光量≦Vth1のとき、即ち撮像対象が暗い被写体像のときは、スミア検出器211で検出されたスミア検出値が、AGC量が最大であることによってノイズの影響が最も大きくなり、スミア信号値として信頼性が極めて低いために、スミア検出値に乗じる補正係数として最小値、例えば0.20を設定する(ステップS14)。   After calculating the shutter value and the AGC amount, the microcomputer determines whether or not the subject light amount (brightness of the subject image) is less than or equal to the first threshold value Vth1 based on the AGC amount (step S13), and subject light amount ≦ Vth1. When the imaging object is a dark subject image, the smear detection value detected by the smear detector 211 has the largest AGC amount, and the influence of noise becomes the largest, and the smear signal value is reliable. Since it is extremely low, a minimum value, for example, 0.20 is set as a correction coefficient to be multiplied by the smear detection value (step S14).

次いでマイコンは、AGC量を基に被写体光量が第2しきい値Vth2以上か否かを判断し(ステップS15)、被写体光量≧Vth2のとき、即ち撮像対象が明るい被写体像のときは、スミア検出器211で検出されたスミア検出値が、AGC量が最小であることによってスミア信号値として信頼性が極めて高いために、スミア検出値に乗じる補正係数として最大値、例えば1.00を設定する(ステップS16)。これにより、スミア検出値=スミア補正値となる。   Next, the microcomputer determines whether or not the subject light amount is greater than or equal to the second threshold value Vth2 based on the AGC amount (step S15). When the subject light amount ≧ Vth2, that is, when the imaging target is a bright subject image, smear detection is performed. Since the smear detection value detected by the detector 211 is extremely reliable as a smear signal value due to the minimum AGC amount, a maximum value, for example, 1.00 is set as a correction coefficient to be multiplied by the smear detection value ( Step S16). Thereby, smear detection value = smear correction value.

被写体光量≦Vth1でも、被写体光量≧Vth2でもない、即ちVth1<被写体光量<Vth2と判定したときは、暗い被写体像になるにしたがってAGC量が増大することによってノイズの影響が大きくなり、スミア検出値がスミア信号値として信頼性が低くなるため、被写体光量が小さくなるにしたがって、即ち被写体像の明るさが暗くなるにしたがって補正係数を徐々に、例えばリニアに小さくしていき(ステップS17)、スミアの補正を消極的にする。   If it is determined that the subject light quantity ≦ Vth1 or the subject light quantity ≧ Vth2, that is, Vth1 <subject light quantity <Vth2, the influence of noise increases due to the increase in the amount of AGC as the dark subject image becomes, and the smear detection value As the smear signal value becomes less reliable, the correction coefficient is gradually reduced, for example, linearly as the subject light quantity decreases, that is, the brightness of the subject image becomes darker (step S17). Negative correction.

上述したように、スミアの補正において、映像期間の撮像信号から、スミア検出器211で検出したスミア検出値をそのまま減算するのではなく、乗算器212で当該スミア検出値に補正係数を乗じることによって得られるスミア補正値を減算器214で減算する一方、当該スミア補正値を例えば被写体像の明るさに応じて設定する、例えば暗い被写体像になるにしたがってスミア補正値を小さくしていき、被写体光量が第1しきい値Vth1以下のときにスミア補正値を最小に設定し、スミアの補正を消極的にすることにより、スミアの誤補正が行われるのを回避できる。   As described above, in the smear correction, the smear detection value detected by the smear detector 211 is not subtracted as it is from the image signal during the video period, but the multiplier 212 multiplies the smear detection value by the correction coefficient. While the obtained smear correction value is subtracted by the subtractor 214, the smear correction value is set according to the brightness of the subject image, for example, the smear correction value is decreased as the subject image becomes darker, and the subject light amount By setting the smear correction value to the minimum when the value is less than or equal to the first threshold value Vth1 and making the smear correction passive, it is possible to avoid erroneous smear correction.

すなわち、垂直ブランキング期間の信号にスミアではなくノイズが乗っている場合に、AGCによってそのノイズが増幅されたとしても、当該ノイズ成分をそのままスミア成分として検出して映像期間の撮像信号から減算するのではなく、スミア検出器211で検出したスミア検出値に、明るい被写体像の場合よりも低く設定した補正係数を乗じることによってスミア補正値を低く設定してスミアの補正を消極的にし、当該スミア補正値を減算することで、ノイズ成分をそのままスミア成分として映像期間の撮像信号から減算する誤補正が行われることはない。   That is, when noise is added to the signal in the vertical blanking period instead of smear, even if the noise is amplified by AGC, the noise component is detected as a smear component as it is and subtracted from the imaging signal in the video period. Instead, the smear detection value detected by the smear detector 211 is multiplied by a correction coefficient set lower than that in the case of a bright subject image to set the smear correction value low, thereby reducing smear correction. By subtracting the correction value, erroneous correction is not performed in which the noise component is directly subtracted from the imaging signal during the video period as a smear component.

このようにして、スミアの誤補正を回避できることにより、特に周囲環境が暗い状態での撮像時において、垂直ブランキング期間の信号にスミアではなくノイズが乗っている場合でも、当該ノイズの影響による縦筋などの不自然な画像の撮像を防止することができるため、高画質の撮像画像を得ることができる。   In this way, erroneous correction of smear can be avoided, so that even in the case of imaging in a dark ambient environment, even if noise is riding on the vertical blanking period signal instead of smear, the vertical Since an unnatural image such as a streak can be prevented from being captured, a high-quality captured image can be obtained.

また、スミア検出器211で検出したスミア信号値に乗じる補正係数については、図3の第1しきい値Vth1に対応するA点の値、第2しきい値Vth2に対応するB点の値を、CCDイメージセンサ12やアナログフロントエンド部14の特性、スミア検出器211の性能に対応させて設定しかつ不揮発性メモリ15(図1を参照)にスミア補正値の調節量として保存しておき、当該調整量を基に補正係数を設定することで、CCDイメージセンサ12やアナログフロントエンド部14の特性、スミア検出器211の性能によるスミア検出値の違いを吸収することが可能になる。   As for the correction coefficient to be multiplied by the smear signal value detected by the smear detector 211, the value of the point A corresponding to the first threshold value Vth1 and the value of the point B corresponding to the second threshold value Vth2 in FIG. These are set according to the characteristics of the CCD image sensor 12 and the analog front end unit 14 and the performance of the smear detector 211, and stored in the nonvolatile memory 15 (see FIG. 1) as an adjustment amount of the smear correction value. By setting the correction coefficient based on the adjustment amount, it is possible to absorb the difference in smear detection value due to the characteristics of the CCD image sensor 12 and the analog front end unit 14 and the performance of the smear detector 211.

本発明に係る撮像装置の構成例を示すシステムブロック図である。It is a system block diagram which shows the structural example of the imaging device which concerns on this invention. スミア補正回路の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of a smear correction circuit. 被写体光量−補正係数の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of a subject light quantity-a correction coefficient. 被写体像の明るさに応じてスミア補正値を設定する処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the process which sets a smear correction value according to the brightness of a to-be-photographed image.

符号の説明Explanation of symbols

11…レンズ、12…CCDイメージセンサ、13…CCD駆動回路、14…アナログフロントエンド(AFE)部、15…不揮発性メモリ、20…映像信号処理回路、21…スミア補正回路、22…輝度検出部、23…シンクジェネレータ、24…タイミングジェネレータ、25…コントローラ、211…スミア検出器、212…乗算器、213…補正係数レジスタ、214…減算器   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Lens, 12 ... CCD image sensor, 13 ... CCD drive circuit, 14 ... Analog front end (AFE) part, 15 ... Nonvolatile memory, 20 ... Video signal processing circuit, 21 ... Smear correction circuit, 22 ... Luminance detection part , 23 ... Sync generator, 24 ... Timing generator, 25 ... Controller, 211 ... Smear detector, 212 ... Multiplier, 213 ... Correction coefficient register, 214 ... Subtractor

Claims (8)

スミア信号を検出し、当該スミア信号に基づくスミア補正値を任意に設定可能な第1ステップと、
前記第1ステップで設定した前記スミア補正値を映像期間の撮像信号から減算する第2ステップと
を有することを特徴とする固体撮像素子のスミア補正方法。
A first step capable of detecting a smear signal and arbitrarily setting a smear correction value based on the smear signal;
And a second step of subtracting the smear correction value set in the first step from an imaging signal in a video period.
前記第1ステップでは、前記スミア補正値を被写体像の明るさに応じて設定する
ことを特徴とする請求項1記載の固体撮像素子のスミア補正方法。
The smear correction method for a solid-state imaging device according to claim 1, wherein in the first step, the smear correction value is set according to the brightness of a subject image.
固体撮像素子から出力される撮像信号からスミア信号を検出するスミア検出手段と、
前記スミア検出手段で検出された前記スミア信号に基づくスミア補正値を任意に設定可能な設定手段と、
前記設定手段で設定された前記スミア補正値を映像期間の撮像信号から減算する減算手段と
を備えたことを特徴とする固体撮像素子の信号処理装置。
Smear detection means for detecting a smear signal from an imaging signal output from the solid-state imaging device;
Setting means capable of arbitrarily setting a smear correction value based on the smear signal detected by the smear detection means;
A signal processing apparatus for a solid-state imaging device, comprising: a subtracting unit that subtracts the smear correction value set by the setting unit from an imaging signal in a video period.
前記設定手段は、前記スミア補正値を被写体像の明るさに応じて設定する
ことを特徴とする請求項3記載の固体撮像素子の信号処理装置。
The signal processing apparatus for a solid-state imaging element according to claim 3, wherein the setting means sets the smear correction value according to the brightness of a subject image.
前記設定手段は、
前記スミア検出手段で検出された前記スミア信号に補正係数を乗算する乗算手段と、
被写体像の明るさに応じて前記補正係数を制御する制御手段とを有する
ことを特徴とする請求項4記載の固体撮像素子の信号処理装置。
The setting means includes
Multiplication means for multiplying the smear signal detected by the smear detection means by a correction coefficient;
5. The signal processing apparatus for a solid-state imaging device according to claim 4, further comprising a control unit that controls the correction coefficient in accordance with brightness of a subject image.
前記スミア補正値の調節量を格納する記憶手段を有し、
前記設定手段は、前記記憶手段に格納されている前記調節量に基づいて前記スミア補正値を設定する
ことを特徴とする請求項3記載の固体撮像素子の信号処理装置。
Storage means for storing an adjustment amount of the smear correction value;
The signal processing apparatus for a solid-state imaging device according to claim 3, wherein the setting means sets the smear correction value based on the adjustment amount stored in the storage means.
固体撮像素子と、
前記固体撮像素子の撮像面上に被写体の像光を結像させる光学系と、
固体撮像素子から出力される撮像信号からスミア信号を検出し、当該スミア信号に基づくスミア補正値を任意に設定して映像期間の撮像信号が減算する信号処理回路と
を備えたことを特徴とする撮像装置。
A solid-state image sensor;
An optical system that forms image light of a subject on the imaging surface of the solid-state imaging device;
A signal processing circuit that detects a smear signal from an image pickup signal output from a solid-state image pickup device, arbitrarily sets a smear correction value based on the smear signal, and subtracts the image pickup signal of a video period. Imaging device.
前記信号処理回路は、前記スミア補正値を被写体像の明るさに応じて設定する
ことを特徴とする請求項7記載の撮像装置。
The imaging apparatus according to claim 7, wherein the signal processing circuit sets the smear correction value according to brightness of a subject image.
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