JP2002094884A - 画像処理装置及びその処理方法 - Google Patents
画像処理装置及びその処理方法Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
- H04N25/68—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to defects
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
- H04N25/63—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to dark current
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Image Input (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ISO感度を変えて、低輝度でも高速のシャッタ
ーを使用したいというユーザーニーズに応え、長秒時や
高温での撮影でも優れた画像を生成することができる画
像処理装置及びその方法の提供を課題とする。 【解決手段】CCDセンサ等の撮像素子により撮像された
画像を処理する画像処理装置に係り、画像に対してダー
ク補正を施すダーク補正回路２１と、画像中の欠陥画素
を他の画素を利用して補正する欠陥補正回路２２と、撮
像に関する情報（例えば、ＩＳＯ感度、温度、蓄積時
間）に基づいて、ダーク補正回路２１によるダーク補正
と欠陥補正回路２２による欠陥補正との分担を制御する
欠陥アドレス指示回路２４とを備える。
ーを使用したいというユーザーニーズに応え、長秒時や
高温での撮影でも優れた画像を生成することができる画
像処理装置及びその方法の提供を課題とする。 【解決手段】CCDセンサ等の撮像素子により撮像された
画像を処理する画像処理装置に係り、画像に対してダー
ク補正を施すダーク補正回路２１と、画像中の欠陥画素
を他の画素を利用して補正する欠陥補正回路２２と、撮
像に関する情報（例えば、ＩＳＯ感度、温度、蓄積時
間）に基づいて、ダーク補正回路２１によるダーク補正
と欠陥補正回路２２による欠陥補正との分担を制御する
欠陥アドレス指示回路２４とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の光電変換部
を有する撮像素子からの信号の欠陥を補正する画像処理
装置及びその処理方法に関する。
を有する撮像素子からの信号の欠陥を補正する画像処理
装置及びその処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】 ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮
像素子には、ホワイトスポットといわれる暗電流の異常
に多い欠陥画素が存在し、撮像素子の画像性能劣化の一
因になる。この欠陥画素を欠陥補正により補正すること
により、高価な撮像素子の歩留まりを高めることができ
る。
像素子には、ホワイトスポットといわれる暗電流の異常
に多い欠陥画素が存在し、撮像素子の画像性能劣化の一
因になる。この欠陥画素を欠陥補正により補正すること
により、高価な撮像素子の歩留まりを高めることができ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ハイエンドの
デジタルカメラにおいては、高いＩＳＯ（Internationa
l Organization for Standardization）感度における長
秒時や高温での撮影であっても優れた画像を提供する必
要がある。ISO感度はフイルムの光に対する感度を表
し、デジタルカメラでは、換算値で表示したものであ
る。
デジタルカメラにおいては、高いＩＳＯ（Internationa
l Organization for Standardization）感度における長
秒時や高温での撮影であっても優れた画像を提供する必
要がある。ISO感度はフイルムの光に対する感度を表
し、デジタルカメラでは、換算値で表示したものであ
る。
【０００４】そのため、それらの最悪条件（すなわちＩ
ＳＯ感度が高くて長秒時で高温の条件）での欠陥画素を
ピックアップして、欠陥補正を行うことが考えられる。
しかし、その場合、通常時には、それ程、暗電流が多く
なく、補正しなくても使える画素であるにもかかわら
ず、無駄に画素の情報を捨てられて、有効なダイナミッ
クレンジが狭くなる。
ＳＯ感度が高くて長秒時で高温の条件）での欠陥画素を
ピックアップして、欠陥補正を行うことが考えられる。
しかし、その場合、通常時には、それ程、暗電流が多く
なく、補正しなくても使える画素であるにもかかわら
ず、無駄に画素の情報を捨てられて、有効なダイナミッ
クレンジが狭くなる。
【０００５】また、特開平６−３０３５３１号公報で
は、温度依存性があるホワイトスポットを所定のしきい
値で検出して欠陥補正するだけであり、広い有効なダイ
ナミックレンジを確保することが困難である。
は、温度依存性があるホワイトスポットを所定のしきい
値で検出して欠陥補正するだけであり、広い有効なダイ
ナミックレンジを確保することが困難である。
【０００６】さらに、特開平１１−２３９２９８号公報
では、露光時間に応じて増減するホワイトスポット（白
キズ）を露光時間に応じて欠陥補正するだけであり、や
はり、欠陥補正されなかった画素のムラを除去すること
ができない。
では、露光時間に応じて増減するホワイトスポット（白
キズ）を露光時間に応じて欠陥補正するだけであり、や
はり、欠陥補正されなかった画素のムラを除去すること
ができない。
【０００７】そして、デジタルスチルカメラのように、
ＩＳＯ感度に応じてアンプゲインを変えるようなシステ
ムの場合は、上記問題は重大である。このようなシステ
ムは、適正露光量が変わり、イメージ中の出力信号が変
わる。この出力信号について、たとえば、アンプゲイン
でＡ／Ｄ変換の振幅を考慮して信号の増幅を制御する。
ＩＳＯ感度に応じてアンプゲインを変えるようなシステ
ムの場合は、上記問題は重大である。このようなシステ
ムは、適正露光量が変わり、イメージ中の出力信号が変
わる。この出力信号について、たとえば、アンプゲイン
でＡ／Ｄ変換の振幅を考慮して信号の増幅を制御する。
【０００８】たとえば、ＩＳＯ感度１００の場合には、
0.1lux・secの光量から得られた信号を１倍の信号、ＩＳ
Ｏ感度２００の場合には、0.05lux・secの光量から得ら
れた信号を２倍の信号、そしてＩＳＯ感度４００の場合
には、0.025lux・secの光量から得られた信号を４倍の信
号、として出力する。
0.1lux・secの光量から得られた信号を１倍の信号、ＩＳ
Ｏ感度２００の場合には、0.05lux・secの光量から得ら
れた信号を２倍の信号、そしてＩＳＯ感度４００の場合
には、0.025lux・secの光量から得られた信号を４倍の信
号、として出力する。
【０００９】すなわち、ＩＳＯ感度（アンプゲイン）の
変化にともなって、Ａ／Ｄ変換器での値に占めるダーク
電圧ムラの占有率が変わるため、重要な問題となる。な
お、この信号の増幅は、アンプゲインによらなくても、
たとえば、Ａ／Ｄ変換機の出力制御などで行なっても構
わない。ただし、Ａ／Ｄ変換機の出力制御の場合、その
信号の制御は、アンプゲインに比べて困難になるかもし
れない。
変化にともなって、Ａ／Ｄ変換器での値に占めるダーク
電圧ムラの占有率が変わるため、重要な問題となる。な
お、この信号の増幅は、アンプゲインによらなくても、
たとえば、Ａ／Ｄ変換機の出力制御などで行なっても構
わない。ただし、Ａ／Ｄ変換機の出力制御の場合、その
信号の制御は、アンプゲインに比べて困難になるかもし
れない。
【００１０】また、仮に、占有率が問題にならないよう
なＡ／Ｄ変換器のビット精度やダイナミックレンジが広
い場合でも、ホワイトスポット（白キズ）のように、そ
もそも暗電流の多い画素は、暗電流ショットノイズと呼
ばれるゆらぎ成分が大きいため、ダーク補正だけでカバ
ーすることはできない。
なＡ／Ｄ変換器のビット精度やダイナミックレンジが広
い場合でも、ホワイトスポット（白キズ）のように、そ
もそも暗電流の多い画素は、暗電流ショットノイズと呼
ばれるゆらぎ成分が大きいため、ダーク補正だけでカバ
ーすることはできない。
【００１１】本発明の目的は、例えば、広い有効なダイ
ナミックレンジを確保しつつ優れた画像を生成すること
ができる画像処理装置及びその処理方法を提供すること
である。
ナミックレンジを確保しつつ優れた画像を生成すること
ができる画像処理装置及びその処理方法を提供すること
である。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の側面は、
画像を処理する画像処理装置に係り、複数の光電変換手
段を有する撮像手段と、前記撮像手段が暗中に出力する
信号レベルが所定のレベルに到達する光電変換手段の信
号を他の光電変換手段の信号を用いて補正する第１の補
正手段と、前記所定のレベルを撮影に関する情報に応じ
て変更する制御手段とを有することを特徴とする。
画像を処理する画像処理装置に係り、複数の光電変換手
段を有する撮像手段と、前記撮像手段が暗中に出力する
信号レベルが所定のレベルに到達する光電変換手段の信
号を他の光電変換手段の信号を用いて補正する第１の補
正手段と、前記所定のレベルを撮影に関する情報に応じ
て変更する制御手段とを有することを特徴とする。
【００１３】本発明の好適な実施の形態によれば、前記
画像処理装置は、前記撮像手段から出力される第１の信
号を前記撮像手段が暗中に出力する第２の信号で減算す
る第２の補正手段を更に有することが好ましい。
画像処理装置は、前記撮像手段から出力される第１の信
号を前記撮像手段が暗中に出力する第２の信号で減算す
る第２の補正手段を更に有することが好ましい。
【００１４】本発明の好適な実施の形態によれば、前記
撮像に関する情報は、例えば、温度、前記撮像手段にお
ける蓄積時間、ＩＳＯ感度の３要素のうち少なくとも１
つの要素である。或いは、前記撮像に関する情報は、温
度、前記撮像手段における蓄積時間、ＩＳＯ感度の３要
素である。
撮像に関する情報は、例えば、温度、前記撮像手段にお
ける蓄積時間、ＩＳＯ感度の３要素のうち少なくとも１
つの要素である。或いは、前記撮像に関する情報は、温
度、前記撮像手段における蓄積時間、ＩＳＯ感度の３要
素である。
【００１５】本発明の好適な実施の形態によれば、前記
制御手段は、複数の撮像条件に各々対応して設けられた
複数の欠陥画素表と、前記撮像に関する情報に基づいて
前記複数の欠陥画素表の中から１つの欠陥画素表を選択
して、選択した欠陥画素表に基づいて、前記第１の補正
手段に補正をさせるべき欠陥画素を、前記第１の補正手
段に対して指示する欠陥画素指示手段とを有することが
好ましい。ここで、前記撮像に関する情報は、温度、前
記撮像手段における蓄積時間、ＩＳＯ感度の３要素のう
ち少なくとも１つの要素であることが好ましい。或い
は、前記撮像に関する情報は、温度、前記撮像手段にお
ける蓄積時間、ＩＳＯ感度の３要素であることが好まし
い。
制御手段は、複数の撮像条件に各々対応して設けられた
複数の欠陥画素表と、前記撮像に関する情報に基づいて
前記複数の欠陥画素表の中から１つの欠陥画素表を選択
して、選択した欠陥画素表に基づいて、前記第１の補正
手段に補正をさせるべき欠陥画素を、前記第１の補正手
段に対して指示する欠陥画素指示手段とを有することが
好ましい。ここで、前記撮像に関する情報は、温度、前
記撮像手段における蓄積時間、ＩＳＯ感度の３要素のう
ち少なくとも１つの要素であることが好ましい。或い
は、前記撮像に関する情報は、温度、前記撮像手段にお
ける蓄積時間、ＩＳＯ感度の３要素であることが好まし
い。
【００１６】本発明の好適な実施の形態によれば、前記
第１の補正手段は、補正をすべき欠陥画素の画素値を、
その欠陥画素の周囲の画素に基づいて決定することが好
ましい。
第１の補正手段は、補正をすべき欠陥画素の画素値を、
その欠陥画素の周囲の画素に基づいて決定することが好
ましい。
【００１７】或いは、前記第１の補正手段は、補正をす
べき欠陥画素の画素値を、その欠陥画素の周囲の画素の
平均値に基づいて決定することが好ましい。
べき欠陥画素の画素値を、その欠陥画素の周囲の画素の
平均値に基づいて決定することが好ましい。
【００１８】本発明の好適な実施の形態によれば、前記
撮像手段は、ＣＣＤセンサ又はＣＭＯＳセンサを含むこ
とが好ましい。
撮像手段は、ＣＣＤセンサ又はＣＭＯＳセンサを含むこ
とが好ましい。
【００１９】本発明の第２の側面は、画像を処理する画
像処理装置に係り、被写体を撮像するための撮像手段
と、画像中の欠陥画素を他の画素を利用して補正する欠
陥補正手段と、前記撮像手段から出力された信号の増幅
度と前記欠陥補正手段における前記欠陥画素の数を関連
させて制御する制御手段とを有することを特徴とする。
像処理装置に係り、被写体を撮像するための撮像手段
と、画像中の欠陥画素を他の画素を利用して補正する欠
陥補正手段と、前記撮像手段から出力された信号の増幅
度と前記欠陥補正手段における前記欠陥画素の数を関連
させて制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【００２０】本発明の好適な実施の形態によれば、前記
制御手段は、前記欠陥補正手段における前記欠陥画素の
数に関連して、前記増幅度を制御することが好ましい。
制御手段は、前記欠陥補正手段における前記欠陥画素の
数に関連して、前記増幅度を制御することが好ましい。
【００２１】本発明の好適な実施の形態によれば、前記
制御手段は、前記増幅度に関連して、前記欠陥補正手段
における前記欠陥画素の数を制御することが好ましい。
制御手段は、前記増幅度に関連して、前記欠陥補正手段
における前記欠陥画素の数を制御することが好ましい。
【００２２】本発明の好適な実施の形態によれば、前記
制御手段は、複数の撮像条件に各々対応して設けられた
複数の欠陥画素表と、前記撮像に関する情報に基づいて
前記複数の欠陥画素表の中から１つの欠陥画素表を選択
して、選択した欠陥画素表に基づいて、前記欠陥補正手
段に補正をさせるべき欠陥画素を、前記欠陥補正手段に
対して指示する欠陥画素指示手段を有することが好まし
い。
制御手段は、複数の撮像条件に各々対応して設けられた
複数の欠陥画素表と、前記撮像に関する情報に基づいて
前記複数の欠陥画素表の中から１つの欠陥画素表を選択
して、選択した欠陥画素表に基づいて、前記欠陥補正手
段に補正をさせるべき欠陥画素を、前記欠陥補正手段に
対して指示する欠陥画素指示手段を有することが好まし
い。
【００２３】本発明の好適な実施の形態によれば、前記
欠陥補正手段は、補正をすべき欠陥画素の画素値を、そ
の欠陥画素の周囲の画素に基づいて決定することが好ま
しい。
欠陥補正手段は、補正をすべき欠陥画素の画素値を、そ
の欠陥画素の周囲の画素に基づいて決定することが好ま
しい。
【００２４】本発明の好適な実施の形態によれば、前記
撮像手段は、ＣＣＤセンサ又はＣＭＯＳセンサを含むこ
とが好ましい。
撮像手段は、ＣＣＤセンサ又はＣＭＯＳセンサを含むこ
とが好ましい。
【００２５】本発明の第３の側面は、複数の光電変換部
を有する撮像素子により撮像された画像を処理する画像
処理方法に係り、前記撮像素子が暗中に出力する信号の
レベルであるダークレベルが所定のレベルに到達する光
電変換部の信号を他の光電変換部の信号を用いて補正す
る第１の補正工程と、前記所定のレベルを撮影に関する
情報に応じて変更する制御工程とを有することを特徴と
する。
を有する撮像素子により撮像された画像を処理する画像
処理方法に係り、前記撮像素子が暗中に出力する信号の
レベルであるダークレベルが所定のレベルに到達する光
電変換部の信号を他の光電変換部の信号を用いて補正す
る第１の補正工程と、前記所定のレベルを撮影に関する
情報に応じて変更する制御工程とを有することを特徴と
する。
【００２６】本発明の好適な実施の形態によれば、前記
画像処理方法は、前記撮像素子から出力される第１の信
号を前記撮像素子が暗中に出力する第２の信号で減算す
る第２の補正工程を更に有することが好ましい。
画像処理方法は、前記撮像素子から出力される第１の信
号を前記撮像素子が暗中に出力する第２の信号で減算す
る第２の補正工程を更に有することが好ましい。
【００２７】本発明の好適な実施の形態によれば、前記
撮像に関する情報は、温度、前記撮像素子における蓄積
時間、ＩＳＯ感度の３要素のうち少なくとも１つの要素
であることが好ましい。
撮像に関する情報は、温度、前記撮像素子における蓄積
時間、ＩＳＯ感度の３要素のうち少なくとも１つの要素
であることが好ましい。
【００２８】或いは、前記撮像に関する情報は、温度、
前記撮像素子における蓄積時間、ＩＳＯ感度の３要素で
あることが好ましい。
前記撮像素子における蓄積時間、ＩＳＯ感度の３要素で
あることが好ましい。
【００２９】本発明の好適な実施の形態によれば、前記
制御工程は、複数の撮像条件に各々対応して設けられた
複数の欠陥画素表の中から、前記撮像に関する情報に基
づいて１つの欠陥画素表を選択して、選択した欠陥画素
表に基づいて、前記第１の補正工程で補正をすべき欠陥
画素を特定する工程を有することが好ましい。ここで、
前記撮像に関する情報は、温度、前記撮像素子における
蓄積時間、ＩＳＯ感度の３要素のうち少なくとも１つの
要素であることが好ましい。或いは、前記撮像に関する
情報は、温度、前記撮像素子における蓄積時間、ＩＳＯ
感度の３要素であることが好ましい。
制御工程は、複数の撮像条件に各々対応して設けられた
複数の欠陥画素表の中から、前記撮像に関する情報に基
づいて１つの欠陥画素表を選択して、選択した欠陥画素
表に基づいて、前記第１の補正工程で補正をすべき欠陥
画素を特定する工程を有することが好ましい。ここで、
前記撮像に関する情報は、温度、前記撮像素子における
蓄積時間、ＩＳＯ感度の３要素のうち少なくとも１つの
要素であることが好ましい。或いは、前記撮像に関する
情報は、温度、前記撮像素子における蓄積時間、ＩＳＯ
感度の３要素であることが好ましい。
【００３０】本発明の好適な実施の形態によれば、前記
第１の補正工程では、補正をすべき欠陥画素の画素値
を、その欠陥画素の周囲の画素に基づいて決定すること
が好ましい。
第１の補正工程では、補正をすべき欠陥画素の画素値
を、その欠陥画素の周囲の画素に基づいて決定すること
が好ましい。
【００３１】本発明の好適な実施の形態によれば、前記
第１の補正工程では、補正をすべき欠陥画素の画素値
を、その欠陥画素の周囲の画素の平均値に基づいて決定
することが好ましい。
第１の補正工程では、補正をすべき欠陥画素の画素値
を、その欠陥画素の周囲の画素の平均値に基づいて決定
することが好ましい。
【００３２】本発明の好適な実施の形態によれば、前記
撮像素子は、ＣＣＤセンサ又はＣＭＯＳセンサを含むこ
とが好ましい。
撮像素子は、ＣＣＤセンサ又はＣＭＯＳセンサを含むこ
とが好ましい。
【００３３】本発明の第４の側面は、被写体を撮像する
ための撮像素子により撮像された画像を処理する画像処
理方法に係り、画像中の欠陥画素を他の画素を利用して
補正する欠陥補工程と、前記撮像素子から出力された信
号の増幅度と前記欠陥補正部における前記欠陥画素の数
を関連させて制御する制御工程とを有することを特徴と
する。
ための撮像素子により撮像された画像を処理する画像処
理方法に係り、画像中の欠陥画素を他の画素を利用して
補正する欠陥補工程と、前記撮像素子から出力された信
号の増幅度と前記欠陥補正部における前記欠陥画素の数
を関連させて制御する制御工程とを有することを特徴と
する。
【００３４】本発明の好適な実施の形態によれば、前記
制御工程では、前記欠陥補正工程における前記欠陥画素
の数に関連して、前記増幅度を制御することが好まし
い。
制御工程では、前記欠陥補正工程における前記欠陥画素
の数に関連して、前記増幅度を制御することが好まし
い。
【００３５】本発明の好適な実施の形態によれば、前記
制工程では、前記増幅度に関連して、前記欠陥補正部に
おける前記欠陥画素の数を制御することが好ましい。
制工程では、前記増幅度に関連して、前記欠陥補正部に
おける前記欠陥画素の数を制御することが好ましい。
【００３６】本発明の好適な実施の形態によれば、前記
制御工程は、複数の撮像条件に各々対応して設けられた
複数の欠陥画素表の中から、前記撮像に関する情報に基
づいて１つの欠陥画素表を選択して、選択した欠陥画素
表に基づいて、前記第欠陥補正工程で補正をすべき欠陥
画素を特定する工程を有することが好ましい。
制御工程は、複数の撮像条件に各々対応して設けられた
複数の欠陥画素表の中から、前記撮像に関する情報に基
づいて１つの欠陥画素表を選択して、選択した欠陥画素
表に基づいて、前記第欠陥補正工程で補正をすべき欠陥
画素を特定する工程を有することが好ましい。
【００３７】本発明の好適な実施の形態によれば、前記
欠陥補正工程では、補正をすべき欠陥画素の画素値を、
その欠陥画素の周囲の画素に基づいて決定することが好
ましい。
欠陥補正工程では、補正をすべき欠陥画素の画素値を、
その欠陥画素の周囲の画素に基づいて決定することが好
ましい。
【００３８】本発明の好適な実施の形態によれば、前記
撮像素子は、ＣＣＤセンサ又はＣＭＯＳセンサを含むこ
とが好ましい。
撮像素子は、ＣＣＤセンサ又はＣＭＯＳセンサを含むこ
とが好ましい。
【００３９】本発明の第５の側面は、撮像素子により撮
像された画像を処理する画像処理方法を実行するための
ソフトウェアを格納したメモリ媒体に係り、該ソフトウ
ェアは、前記撮像素子が暗中に出力する信号のレベルで
あるダークレベルが所定のレベルに到達する光電変換部
の信号を他の光電変換部の信号を用いて補正する第１の
補正工程と、前記所定のレベルを撮影に関する情報に応
じて変更する制御工程とを有することを特徴とする。
像された画像を処理する画像処理方法を実行するための
ソフトウェアを格納したメモリ媒体に係り、該ソフトウ
ェアは、前記撮像素子が暗中に出力する信号のレベルで
あるダークレベルが所定のレベルに到達する光電変換部
の信号を他の光電変換部の信号を用いて補正する第１の
補正工程と、前記所定のレベルを撮影に関する情報に応
じて変更する制御工程とを有することを特徴とする。
【００４０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
図面を参照しながら説明する。
図面を参照しながら説明する。
【００４１】図１は、ＣＣＤセンサ、ＣＭＯＳセンサ等
の複数の光電変換部を有する撮像素子を使ったデジタル
カメラ（画像処理装置の一例）のブロック図である。複
数の光電変換部を有する撮像素子としてのＣＣＤ１の出
力はＣＤＳ／ＡＧＣ２でノイズリダクションとゲイン調
整が実施され、Ａ／Ｄ変換器３でアナログ信号からデジ
タル信号に変換され、デジタル信号処理ＩＣであるエン
ジン４に入力される。
の複数の光電変換部を有する撮像素子を使ったデジタル
カメラ（画像処理装置の一例）のブロック図である。複
数の光電変換部を有する撮像素子としてのＣＣＤ１の出
力はＣＤＳ／ＡＧＣ２でノイズリダクションとゲイン調
整が実施され、Ａ／Ｄ変換器３でアナログ信号からデジ
タル信号に変換され、デジタル信号処理ＩＣであるエン
ジン４に入力される。
【００４２】エンジン４は、画像信号補正回路５と現像
処理回路６を含む。エンジン４に入力された画像信号は
画像信号補正回路５でダーク補正や欠陥補正をされ、そ
の後、現像処理回路６で色補間処理などの現像処理をさ
れ、メモリ１２に保存される。
処理回路６を含む。エンジン４に入力された画像信号は
画像信号補正回路５でダーク補正や欠陥補正をされ、そ
の後、現像処理回路６で色補間処理などの現像処理をさ
れ、メモリ１２に保存される。
【００４３】また、その現像された画像は、例えばＴＦ
Ｔ液晶表示器等の表示器（ＬＣＤ）７に表示されたり、
あるいは、ビデオ端子（ＶＩＤＥＯ）８等から外部モニ
ターなどに出力されたりする。
Ｔ液晶表示器等の表示器（ＬＣＤ）７に表示されたり、
あるいは、ビデオ端子（ＶＩＤＥＯ）８等から外部モニ
ターなどに出力されたりする。
【００４４】また、その現像された画像は、外部メモリ
９、例えばＣＦカード（フラッシュメモリカード）など
に保存することもできる。さらに、エンジン４はタイミ
ングジェネレータ（ＴＧ／ＶＤＲ）１０を駆動して、こ
れによってＣＣＤ１に供給すべきクロック信号等を発生
させる。
９、例えばＣＦカード（フラッシュメモリカード）など
に保存することもできる。さらに、エンジン４はタイミ
ングジェネレータ（ＴＧ／ＶＤＲ）１０を駆動して、こ
れによってＣＣＤ１に供給すべきクロック信号等を発生
させる。
【００４５】また、エンジン４には、マイクロプロセッ
サ（ＣＰＵ）１１が接続されており、ＣＰＵ１１からの
命令に応じて種々の設定が行われ、ＣＰＵ１１によって
動作が管理される。メモリ１２は、ＣＰＵ１１に提供す
べきプログラムを格納したり、撮影画像を一時的に格納
したりするため、及び、作業領域として使われる。
サ（ＣＰＵ）１１が接続されており、ＣＰＵ１１からの
命令に応じて種々の設定が行われ、ＣＰＵ１１によって
動作が管理される。メモリ１２は、ＣＰＵ１１に提供す
べきプログラムを格納したり、撮影画像を一時的に格納
したりするため、及び、作業領域として使われる。
【００４６】ＣＰＵ１１にはシリアル通信装置であるＵ
ＳＢインターフェース等のインターフェース１４が接続
されており、これを通して外部のパソコンなどに画像デ
ータなどを出力できる。レンズ（ＬＥＮＳ）１４は、撮
影のための光学系であり、その絞りや焦点を調節するた
めのアクチュエータを有する。アクチュエータは、ＣＰ
Ｕ１１からの指示にしたがって制御される。
ＳＢインターフェース等のインターフェース１４が接続
されており、これを通して外部のパソコンなどに画像デ
ータなどを出力できる。レンズ（ＬＥＮＳ）１４は、撮
影のための光学系であり、その絞りや焦点を調節するた
めのアクチュエータを有する。アクチュエータは、ＣＰ
Ｕ１１からの指示にしたがって制御される。
【００４７】画像信号補正回路５の内部ブロックを図２
に示す。Ａ／Ｄ変換器３から出力された撮像信号ＳＩＧ
１は、ダーク補正回路２１によってダーク補正される。
ダーク補正用メモリ２３は、ダーク補正回路２１の作業
エリアとして使用される。
に示す。Ａ／Ｄ変換器３から出力された撮像信号ＳＩＧ
１は、ダーク補正回路２１によってダーク補正される。
ダーク補正用メモリ２３は、ダーク補正回路２１の作業
エリアとして使用される。
【００４８】ダーク補正について図３の（ａ）〜（ｃ）
をもとに説明する。ＣＣＤセンサ１の出力信号は、暗中
においても、図３（ａ）にあるように、暗電流のばらつ
きなどにより出力電圧が凸凹する事がある。図３（ａ）
のｙ＝ｆ１（ｘ）のように「１、２、１、１、３、１、
７、１、２、１」のようなばらつきがあるとすると、図
３（ｂ）のｆ２（ｘ）に示すような明、暗、明の輝度分
布を有する被写体パターン「６、５、４、３、２、２、
３、４、５、６」を撮像しても、これにｆ１（ｘ）の暗
電圧が重畳されるので、図３（ｃ）のｆ３（ｘ）に示す
「７、７、５、４、５、３、１０、５、７、７」のパタ
ーンになる。
をもとに説明する。ＣＣＤセンサ１の出力信号は、暗中
においても、図３（ａ）にあるように、暗電流のばらつ
きなどにより出力電圧が凸凹する事がある。図３（ａ）
のｙ＝ｆ１（ｘ）のように「１、２、１、１、３、１、
７、１、２、１」のようなばらつきがあるとすると、図
３（ｂ）のｆ２（ｘ）に示すような明、暗、明の輝度分
布を有する被写体パターン「６、５、４、３、２、２、
３、４、５、６」を撮像しても、これにｆ１（ｘ）の暗
電圧が重畳されるので、図３（ｃ）のｆ３（ｘ）に示す
「７、７、５、４、５、３、１０、５、７、７」のパタ
ーンになる。
【００４９】図３（ｃ）のｆ３（ｘ）のパターンから
は、とても真の姿がｆ２（ｘ）であるとは想像できない
が、暗中のダーク信号ｆ１（ｘ）を取り込み、それを利
用して、式ｆ２（ｘ）＝ｆ３（ｘ）−ｆ１（ｘ）にて再
生すると、ｆ２（ｘ）のような本来の被写体画像が再現
される。
は、とても真の姿がｆ２（ｘ）であるとは想像できない
が、暗中のダーク信号ｆ１（ｘ）を取り込み、それを利
用して、式ｆ２（ｘ）＝ｆ３（ｘ）−ｆ１（ｘ）にて再
生すると、ｆ２（ｘ）のような本来の被写体画像が再現
される。
【００５０】これを実現するためには、被写体撮影時と
同じ温度で、同じ電荷蓄積時間で、同じＩＳＯ感度（ア
ンプゲイン）で、メカシャッターにより遮光状態のＣＣ
Ｄセンサ１から暗中の画像データを取り込み、被写体を
撮影した撮像データから上記暗中の画像データを差し引
く。
同じ温度で、同じ電荷蓄積時間で、同じＩＳＯ感度（ア
ンプゲイン）で、メカシャッターにより遮光状態のＣＣ
Ｄセンサ１から暗中の画像データを取り込み、被写体を
撮影した撮像データから上記暗中の画像データを差し引
く。
【００５１】再び図２に基づき説明を進める。ダーク補
正回路２１の次段には、欠陥補正回路２２があり、欠陥
補正回路２２は、ダーク補正しても補正できなかった画
素を周囲の正常な画素からの補間に基づいて欠陥補正す
る。そして、次段の画像信号処理回路６（図１参照）
に、欠陥補正された画像信号ＳＩＧ２を渡す。
正回路２１の次段には、欠陥補正回路２２があり、欠陥
補正回路２２は、ダーク補正しても補正できなかった画
素を周囲の正常な画素からの補間に基づいて欠陥補正す
る。そして、次段の画像信号処理回路６（図１参照）
に、欠陥補正された画像信号ＳＩＧ２を渡す。
【００５２】欠陥補正について図４をもとに説明する。
ＣＣＤセンサ１の出力信号中に画素欠陥や暗電流の異常
に大きい画素があることがある。例えば、図４に原色ベ
イヤー配列において、緑色画素をＧ１からＧ１３、赤色
画素をＲ１からＲ６、青色画素をＢ１からＢ６とする。
Ｇ７の画素に欠陥があったとすると、例えば次に示すよ
うな何種類かの補正ルールからいずれかを選択して、欠
陥補正することができる。
ＣＣＤセンサ１の出力信号中に画素欠陥や暗電流の異常
に大きい画素があることがある。例えば、図４に原色ベ
イヤー配列において、緑色画素をＧ１からＧ１３、赤色
画素をＲ１からＲ６、青色画素をＢ１からＢ６とする。
Ｇ７の画素に欠陥があったとすると、例えば次に示すよ
うな何種類かの補正ルールからいずれかを選択して、欠
陥補正することができる。
【００５３】ルール１（ＲＬ１）は、次式に示すよう
に、水平補間で同色の水平に隣接する画素の平均値を使
う。
に、水平補間で同色の水平に隣接する画素の平均値を使
う。
【００５４】Ｇ７＝（Ｇ６＋Ｇ８）／２ ルール２（ＲＬ２）は、次式に示すように、垂直補間で
同色の垂直に隣接する画素の平均値を使う。
同色の垂直に隣接する画素の平均値を使う。
【００５５】Ｇ７＝（Ｇ２＋Ｇ１２）／２ ルール３（ＲＬ３）は、次式に示すように、水平垂直補
間で同色の水平垂直に隣接する４画素平均を使う。
間で同色の水平垂直に隣接する４画素平均を使う。
【００５６】Ｇ７＝（Ｇ２＋Ｇ６＋Ｇ８＋Ｇ１２）／４ 上記のルール１からルール３は、緑色画素や赤色画素、
青色画素でも採用できる。
青色画素でも採用できる。
【００５７】ルール４（ＲＬ４）は、次式に示すよう
に、斜め補間で同色の斜めに隣接する画素の平均値を使
う。
に、斜め補間で同色の斜めに隣接する画素の平均値を使
う。
【００５８】Ｇ７＝（Ｇ４＋Ｇ１０）／２ ルール５（ＲＬ５）は、次式に示すように、別の斜め補
間で同色の別の斜めに隣接する画素の平均値を使う。
間で同色の別の斜めに隣接する画素の平均値を使う。
【００５９】Ｇ７＝（Ｇ５＋Ｇ９）／２ ルール６（ＲＬ６）は、両斜め補間で同色の両斜めに隣
接する４画素の平均値を使う。
接する４画素の平均値を使う。
【００６０】Ｇ７＝（Ｇ４＋Ｇ５＋Ｇ９＋Ｇ１０）／４ 上記のルール４からルール６は、このような原色ベイヤ
ー配列では緑色画素でのみ採用することができる。これ
らのルールのいずれかを選択して、それを使って欠陥補
正をすることができる。選択は、例えば、欠陥画素の周
りにある信頼性の高い画素データを使うようになされ
る。
ー配列では緑色画素でのみ採用することができる。これ
らのルールのいずれかを選択して、それを使って欠陥補
正をすることができる。選択は、例えば、欠陥画素の周
りにある信頼性の高い画素データを使うようになされ
る。
【００６１】例えば、Ｇ７の欠陥を補正する場合におい
て、Ｇ８も欠陥だったら、ルール１やルール３は選択で
きないので、ルール２を選択することが好ましい。もち
ろん、赤色や青色画素はルール４からルール７を採用す
ることができない。また、一般には距離の近い画素で補
間した方が欠陥（誤差）が目立たないし、場合によって
は、欠陥画素周辺の画素の出力の勾配に着目して、この
勾配に基づいて、水平補間（ルール１）、垂直補間（ル
ール２）、水平垂直補間（ルール３）、斜め補間（ルー
ル４、５、６）のいずれが好ましいかを決定することも
考えられる。さらには、４画素平均（ルール３、７）よ
りは２画素平均（ルール１、２、４、５）の方がシャー
プな画像を再生することができる可能性が高く、４画素
平均は多用しない方がよい。
て、Ｇ８も欠陥だったら、ルール１やルール３は選択で
きないので、ルール２を選択することが好ましい。もち
ろん、赤色や青色画素はルール４からルール７を採用す
ることができない。また、一般には距離の近い画素で補
間した方が欠陥（誤差）が目立たないし、場合によって
は、欠陥画素周辺の画素の出力の勾配に着目して、この
勾配に基づいて、水平補間（ルール１）、垂直補間（ル
ール２）、水平垂直補間（ルール３）、斜め補間（ルー
ル４、５、６）のいずれが好ましいかを決定することも
考えられる。さらには、４画素平均（ルール３、７）よ
りは２画素平均（ルール１、２、４、５）の方がシャー
プな画像を再生することができる可能性が高く、４画素
平均は多用しない方がよい。
【００６２】このように、欠陥補正は周りの正常な画素
のデータをもとに補間するわけだが、あまりに補間を多
用すると、画像として見た目に不自然な箇所が目立つよ
うになってくる。
のデータをもとに補間するわけだが、あまりに補間を多
用すると、画像として見た目に不自然な箇所が目立つよ
うになってくる。
【００６３】一方、ダーク補正では、暗電流ばらつきな
どに相当する「げた」が画像信号に加算されるだけであ
り、適正なダーク補正ができれば正しい画像データを提
供することができる。ただし、ダーク補正は、図３
（ａ）〜（ｃ）からわかるように、Ａ／Ｄ変換後のデジ
タル値のフルレンジのうち、ダーク補正において画像信
号の値から引き算する値の最大値（すなわち、最も暗電
圧の大きい画素の値）に相当する部分は有効に利用する
ことができない。すなわち、暗電圧の大きい撮像素子
（ＣＣＤセンサ、ＣＭＯＳセンサ等）を採用すると、そ
のフルレンジを有効に使うことができない。
どに相当する「げた」が画像信号に加算されるだけであ
り、適正なダーク補正ができれば正しい画像データを提
供することができる。ただし、ダーク補正は、図３
（ａ）〜（ｃ）からわかるように、Ａ／Ｄ変換後のデジ
タル値のフルレンジのうち、ダーク補正において画像信
号の値から引き算する値の最大値（すなわち、最も暗電
圧の大きい画素の値）に相当する部分は有効に利用する
ことができない。すなわち、暗電圧の大きい撮像素子
（ＣＣＤセンサ、ＣＭＯＳセンサ等）を採用すると、そ
のフルレンジを有効に使うことができない。
【００６４】具体的に言うと、図３（ｂ）において、Ｃ
ＣＤセンサの出力信号ｙのビット幅が８ｂｉｔの場合、
本来、ｙの値として０から２５５まで使えるはずであ
る。しかし、図３（ｂ）のように暗電圧が１から７の範
囲でばらつく場合、暗電圧による影響を除去するための
画像信号に対するダーク補正するためには、２５５−７
＝２４８程度の値を画像信号の上限値にすることにな
る。
ＣＤセンサの出力信号ｙのビット幅が８ｂｉｔの場合、
本来、ｙの値として０から２５５まで使えるはずであ
る。しかし、図３（ｂ）のように暗電圧が１から７の範
囲でばらつく場合、暗電圧による影響を除去するための
画像信号に対するダーク補正するためには、２５５−７
＝２４８程度の値を画像信号の上限値にすることにな
る。
【００６５】同様に暗電圧が１から１０の範囲でばらつ
く場合、暗電圧による影響を除去するための画像信号に
対するダーク補正するためには、２５５−１０＝２４５
程度の値を画像信号の上限値にすることになる。すなわ
ち、このダーク補正をするための所定の値は、変動す
る。
く場合、暗電圧による影響を除去するための画像信号に
対するダーク補正するためには、２５５−１０＝２４５
程度の値を画像信号の上限値にすることになる。すなわ
ち、このダーク補正をするための所定の値は、変動す
る。
【００６６】上記のような問題は、品質の悪いＣＣＤセ
ンサを使った場合においては、さらに顕著に現れる。ま
た、高温の環境や、ＩＳＯ感度を高く設定されてアナロ
グアンプゲインを高くするときや、長秒時（長時間露
光）等の蓄積時間が長いときにも、上記の問題が顕著に
現れる。特にＩＳＯ感度を高く設定することに伴いアナ
ログゲインアンプを高くする場合、Ａ／Ｄ変換器での値
に占めるダーク電圧ムラの値が大きくなる。これは、た
とえば、ＩＳＯ感度１００の場合には、0.1lux・secの光
量から得られた信号を１倍の信号、ＩＳＯ感度２００の
場合には、0.05lux・secの光量から得られた信号を２倍
の信号、そしてＩＳＯ感度４００の場合には、0.025lux
・secの光量から得られた信号を４倍の信号、として出力
する場合次のようになる。すなわち。ＩＳＯ感度４００
の場合には、ＩＳＯ感度１００の場合に比べて、光量か
ら得られる信号量が小さいにもかかわらず、ダーク電圧
は大きい。したがって、この信号を４倍にした場合、絶
対量としての信号の値はダーク電圧の値に対して小さく
なる。また、一般に信号を増幅した場合にはＳ／Ｎ比が
悪くなる。したがって、ＩＳＯ感度を高く設定すると問
題が顕著になる。
ンサを使った場合においては、さらに顕著に現れる。ま
た、高温の環境や、ＩＳＯ感度を高く設定されてアナロ
グアンプゲインを高くするときや、長秒時（長時間露
光）等の蓄積時間が長いときにも、上記の問題が顕著に
現れる。特にＩＳＯ感度を高く設定することに伴いアナ
ログゲインアンプを高くする場合、Ａ／Ｄ変換器での値
に占めるダーク電圧ムラの値が大きくなる。これは、た
とえば、ＩＳＯ感度１００の場合には、0.1lux・secの光
量から得られた信号を１倍の信号、ＩＳＯ感度２００の
場合には、0.05lux・secの光量から得られた信号を２倍
の信号、そしてＩＳＯ感度４００の場合には、0.025lux
・secの光量から得られた信号を４倍の信号、として出力
する場合次のようになる。すなわち。ＩＳＯ感度４００
の場合には、ＩＳＯ感度１００の場合に比べて、光量か
ら得られる信号量が小さいにもかかわらず、ダーク電圧
は大きい。したがって、この信号を４倍にした場合、絶
対量としての信号の値はダーク電圧の値に対して小さく
なる。また、一般に信号を増幅した場合にはＳ／Ｎ比が
悪くなる。したがって、ＩＳＯ感度を高く設定すると問
題が顕著になる。
【００６７】そのため、ある程度以上の暗電圧を持った
画素はダーク補正で補正することをあきらめて、欠陥補
正することにし、ダイナミックレンジの確保を目指した
方がシステムとしてもバランスを保つことができる。す
なわち、画像を補正する際における、ダーク補正の分担
と欠陥補正の分担とを何らかの情報に従って決定するこ
とが好ましい。
画素はダーク補正で補正することをあきらめて、欠陥補
正することにし、ダイナミックレンジの確保を目指した
方がシステムとしてもバランスを保つことができる。す
なわち、画像を補正する際における、ダーク補正の分担
と欠陥補正の分担とを何らかの情報に従って決定するこ
とが好ましい。
【００６８】温度、ＩＳＯ感度、蓄積時間の最悪条件に
おける暗電圧に基づいて、所望の有効なダイナミックレ
ンジを確保するように分担を固定的に設定すると、常に
欠陥補正の分担が大きいため、画像品質の低下をもたら
す。したがって、温度、ＩＳＯ、蓄積時間のそれぞれの
パラメータを振ったときの暗電圧に基づいて、ダーク補
正の分担及び欠陥補正の分担を動的に決定することが好
ましい。
おける暗電圧に基づいて、所望の有効なダイナミックレ
ンジを確保するように分担を固定的に設定すると、常に
欠陥補正の分担が大きいため、画像品質の低下をもたら
す。したがって、温度、ＩＳＯ、蓄積時間のそれぞれの
パラメータを振ったときの暗電圧に基づいて、ダーク補
正の分担及び欠陥補正の分担を動的に決定することが好
ましい。
【００６９】図５（ａ）〜（ｃ）を参照して説明を進め
る。図５（ａ）は、ＩＳＯ感度（ＩＳＯ）と暗電圧デジ
タル値（ＤＴ）との関係を示すグラフであり、図５
（ｂ）は、温度（ＴＭＰ）と暗電圧デジタル値（ＤＴ）
との関係を示すグラフであり、図５（ｃ）は、蓄積時間
（Ｔｉｎｔ）と暗電圧デジタル値（ＤＴ）との関係を示
すグラフである。
る。図５（ａ）は、ＩＳＯ感度（ＩＳＯ）と暗電圧デジ
タル値（ＤＴ）との関係を示すグラフであり、図５
（ｂ）は、温度（ＴＭＰ）と暗電圧デジタル値（ＤＴ）
との関係を示すグラフであり、図５（ｃ）は、蓄積時間
（Ｔｉｎｔ）と暗電圧デジタル値（ＤＴ）との関係を示
すグラフである。
【００７０】図５（ｂ）は、温度（ＴＭＰ）の上昇に伴
って暗電圧のデジタル値（ＤＴ）がどのように増えるか
を表している。暗電圧は、例えば、常温においては８℃
程度の温度上昇で２倍に増加する。暗電圧のデジタル値
は、図５（ｂ）のように、温度上昇に対して指数関数的
に大きくなる。
って暗電圧のデジタル値（ＤＴ）がどのように増えるか
を表している。暗電圧は、例えば、常温においては８℃
程度の温度上昇で２倍に増加する。暗電圧のデジタル値
は、図５（ｂ）のように、温度上昇に対して指数関数的
に大きくなる。
【００７１】従って、ダイナミックレンジを損なわない
ように、所定の暗電圧値を越える画素の補正を欠陥補正
により行なうこととすると、欠陥補正対象の画素数もこ
のように指数的に増加する。
ように、所定の暗電圧値を越える画素の補正を欠陥補正
により行なうこととすると、欠陥補正対象の画素数もこ
のように指数的に増加する。
【００７２】一方、図５（ａ）のＩＳＯ感度に伴うゲイ
ンアップや、図５（ｃ）の蓄積時間については、線形的
に暗電圧のデジタル値は増加する。従って、欠陥補正対
象の画素数もＩＳＯ感度及び蓄積時間の増加に伴って増
加するが、温度の増加による場合に比べて変化は小さ
い。
ンアップや、図５（ｃ）の蓄積時間については、線形的
に暗電圧のデジタル値は増加する。従って、欠陥補正対
象の画素数もＩＳＯ感度及び蓄積時間の増加に伴って増
加するが、温度の増加による場合に比べて変化は小さ
い。
【００７３】この実施の形態では、温度、ＩＳＯ、蓄積
時間の少なくとも１つに従って、好適には温度、ＩＳ
Ｏ、蓄積時間の組み合わせに従って、欠陥補正対象の画
素（当該画素のアドレス）を決定する。
時間の少なくとも１つに従って、好適には温度、ＩＳ
Ｏ、蓄積時間の組み合わせに従って、欠陥補正対象の画
素（当該画素のアドレス）を決定する。
【００７４】これを実現するために図２の回路ブロック
がある。以下、図２に従って説明を進める。欠陥アドレ
ス指示回路２４は、複数の欠陥アドレス表（欠陥画素
表）からなる欠陥アドレス表群を格納したメモリ２５の
最適のアドレス表を参照して、それに基づいて、欠陥補
正対象の画素のアドレスを欠陥補正回路２２にタイミン
グ良く伝達する。欠陥補正回路２２は、このアドレスに
基づいて、ダーク補正回路２１で補正しきれなかった大
きな暗電圧を持った画素を特定し、その画素に対して欠
陥補正をする。各欠陥アドレス表は、対応する撮像条件
（ＩＳＯ感度、温度、蓄積時間等）において欠陥画素と
なる画素（暗電圧が、所望のダイナミックレンジを確保
するためのレベルより大きくなる画素）のアドレス（座
標）を提供する。
がある。以下、図２に従って説明を進める。欠陥アドレ
ス指示回路２４は、複数の欠陥アドレス表（欠陥画素
表）からなる欠陥アドレス表群を格納したメモリ２５の
最適のアドレス表を参照して、それに基づいて、欠陥補
正対象の画素のアドレスを欠陥補正回路２２にタイミン
グ良く伝達する。欠陥補正回路２２は、このアドレスに
基づいて、ダーク補正回路２１で補正しきれなかった大
きな暗電圧を持った画素を特定し、その画素に対して欠
陥補正をする。各欠陥アドレス表は、対応する撮像条件
（ＩＳＯ感度、温度、蓄積時間等）において欠陥画素と
なる画素（暗電圧が、所望のダイナミックレンジを確保
するためのレベルより大きくなる画素）のアドレス（座
標）を提供する。
【００７５】また、制御回路２９には、暗電圧を支配す
るいくつかの要因が入力されている。それらの要因に
は、ＩＳＯ感度、温度、ＣＣＤセンサ１における蓄積時
間が含まれうる。それらの要因のうちＩＳＯ感度は、設
定されたＩＳＯ感度を保持するＩＳＯ感度保持部２６に
よって提供され、温度（ＴＭＰ）は、温度計（例えば、
測温素子）２７によって提供され、蓄積時間（Ｔｉｎ
ｔ）は、設定された蓄積時間を保持する蓄積時間保持部
によって提供される。これらの情報を入力された制御回
路２９は、欠陥アドレス指示回路２４を制御する。ま
た、制御回路２９は、ダーク補正回路を制御する。欠陥
アドレス指示回路２４は、メモリ２５に格納された欠陥
アドレス表群のうち、これらの入力情報にマッチしたア
ドレス表を特定しそれを上記のように参照する。
るいくつかの要因が入力されている。それらの要因に
は、ＩＳＯ感度、温度、ＣＣＤセンサ１における蓄積時
間が含まれうる。それらの要因のうちＩＳＯ感度は、設
定されたＩＳＯ感度を保持するＩＳＯ感度保持部２６に
よって提供され、温度（ＴＭＰ）は、温度計（例えば、
測温素子）２７によって提供され、蓄積時間（Ｔｉｎ
ｔ）は、設定された蓄積時間を保持する蓄積時間保持部
によって提供される。これらの情報を入力された制御回
路２９は、欠陥アドレス指示回路２４を制御する。ま
た、制御回路２９は、ダーク補正回路を制御する。欠陥
アドレス指示回路２４は、メモリ２５に格納された欠陥
アドレス表群のうち、これらの入力情報にマッチしたア
ドレス表を特定しそれを上記のように参照する。
【００７６】図６（ａ）に、メモリ２５に格納されてい
るの欠陥アドレス表群を模式的に示す。図６（ａ）は、
ＩＳＯ感度＝１００、蓄積時間（Ｔｉｎｔ）＝１秒にお
いて、温度（ＴＭＰ）を振ったときの欠陥アドレス（Ａ
ＤＲＳ）の表を示す。この例では、温度（ＴＭＰ）に関
して４０℃以下、４０℃〜５０℃、５０℃〜６０℃、６
０℃以上とわけて欠陥アドレス表をもっている。ここ
で、ダークレベルが第１の所定のレベルに到達する光電
変換部の信号を欠陥アドレス表ADRS(ISO100, ４０℃以
下,1sec)とし、ダークレベルが第３の所定のレベルに到
達する光電変換部の信号を欠陥アドレス表ADRS(ISO100,
４０℃〜５０℃,1sec)とし、ダークレベルが第３の所
定のレベルに到達する光電変換部の信号を欠陥アドレス
表ADRS(ISO100, ５０℃〜６０℃,1sec)とし、そして、
ダークレベルが第３の所定のレベルに到達する光電変換
部の信号を欠陥アドレス表ADRS(ISO100, ６０℃以上,1s
ec)としたものである。ISO感度、蓄積時間をパラメータ
とした場合も同様である。
るの欠陥アドレス表群を模式的に示す。図６（ａ）は、
ＩＳＯ感度＝１００、蓄積時間（Ｔｉｎｔ）＝１秒にお
いて、温度（ＴＭＰ）を振ったときの欠陥アドレス（Ａ
ＤＲＳ）の表を示す。この例では、温度（ＴＭＰ）に関
して４０℃以下、４０℃〜５０℃、５０℃〜６０℃、６
０℃以上とわけて欠陥アドレス表をもっている。ここ
で、ダークレベルが第１の所定のレベルに到達する光電
変換部の信号を欠陥アドレス表ADRS(ISO100, ４０℃以
下,1sec)とし、ダークレベルが第３の所定のレベルに到
達する光電変換部の信号を欠陥アドレス表ADRS(ISO100,
４０℃〜５０℃,1sec)とし、ダークレベルが第３の所
定のレベルに到達する光電変換部の信号を欠陥アドレス
表ADRS(ISO100, ５０℃〜６０℃,1sec)とし、そして、
ダークレベルが第３の所定のレベルに到達する光電変換
部の信号を欠陥アドレス表ADRS(ISO100, ６０℃以上,1s
ec)としたものである。ISO感度、蓄積時間をパラメータ
とした場合も同様である。
【００７７】温度に対する暗電圧変動は前述したように
指数的変化を示すので、高温になるにつれて、欠陥補正
すべき画素数も急激な増え方をするため、欠陥アドレス
表のボリュームもそのように増えていくのが示されてい
る。
指数的変化を示すので、高温になるにつれて、欠陥補正
すべき画素数も急激な増え方をするため、欠陥アドレス
表のボリュームもそのように増えていくのが示されてい
る。
【００７８】図６（ｂ）にはその欠陥アドレスＡＤＲＳ
（ＩＳＯ，ＴＭＰ，Ｔｉｎｔ）のデータ構造を示す。Ｉ
ＳＯ感度、温度、蓄積時間を入力引数とすると、出力引
数としてはＸ座標ＸＰＯＳ、Ｙ座標ＹＰＯＳ、補正ルー
ルＲＬｎから成り立っている。これにより欠陥補正対象
の画素の座標（結果としてアドレス）が特定され、か
つ、その補正方法が上記に示した複数の補正ルールＲＬ
１〜ＲＬ６から選択される。
（ＩＳＯ，ＴＭＰ，Ｔｉｎｔ）のデータ構造を示す。Ｉ
ＳＯ感度、温度、蓄積時間を入力引数とすると、出力引
数としてはＸ座標ＸＰＯＳ、Ｙ座標ＹＰＯＳ、補正ルー
ルＲＬｎから成り立っている。これにより欠陥補正対象
の画素の座標（結果としてアドレス）が特定され、か
つ、その補正方法が上記に示した複数の補正ルールＲＬ
１〜ＲＬ６から選択される。
【００７９】本実施例のデジタルカメラは、有用な画像
補正システムを実現するために、温度、蓄積時間、ＩＳ
Ｏ感度等の複数のパラメータ（要因）の少なくとも１つ
に基づいて欠陥アドレス表を特定し、その特定した欠陥
アドレス表に基づいて欠陥アドレスを発生する欠陥アド
レス指示回路（制御部）を備える。そして、Ａ／Ｄ変換
器のダイナミックレンジ（フルレンジ）のうち所望の範
囲を有効なダイナミックレンジとして確保することがで
きるレベル以下の暗電圧を有する画素についてはダーク
補正により画素信号を補正し、該レベルを越える暗電圧
を有する画素については、欠陥アドレス指示回路から提
供されるアドレスに従って欠陥補正により画素信号を補
正する。これにより、高品質の画像を得ることができ
る。すなわち、この実施例のデジタルカメラは、撮像に
関する情報、例えば、温度、蓄積時間、ＩＳＯ感度等の
要因に関する情報に基づいて、ダーク補正と欠陥補正と
の分担を変更することにより、所望のレンジを有効なダ
イナミックレンジとして確保しつつ、暗電圧の大きい画
素についての画素信号を補正することができる。これ
は、特に、デジタルスチルカメラのように、ＩＳＯ感度
に応じてアンプゲインを変えるようなシステムの場合に
有効である。すなわち、ＩＳＯ感度（アンプゲイン）の
変化にともなって、Ａ／Ｄ変換器での値に占めるダーク
電圧ムラの占有率が変わる。この実施例のデジタルカメ
ラは、このダーク電圧ムラの占有率の変化に適応した画
像信号の補正を行なうことができる。なお、この信号の
増幅は、アンプゲインによらなくても、たとえば、Ａ／
Ｄ変換機の出力制御などで行なっても構わない。ただ
し、Ａ／Ｄ変換機の出力制御の場合、その信号の制御
は、アンプゲインに比べて困難になる。
補正システムを実現するために、温度、蓄積時間、ＩＳ
Ｏ感度等の複数のパラメータ（要因）の少なくとも１つ
に基づいて欠陥アドレス表を特定し、その特定した欠陥
アドレス表に基づいて欠陥アドレスを発生する欠陥アド
レス指示回路（制御部）を備える。そして、Ａ／Ｄ変換
器のダイナミックレンジ（フルレンジ）のうち所望の範
囲を有効なダイナミックレンジとして確保することがで
きるレベル以下の暗電圧を有する画素についてはダーク
補正により画素信号を補正し、該レベルを越える暗電圧
を有する画素については、欠陥アドレス指示回路から提
供されるアドレスに従って欠陥補正により画素信号を補
正する。これにより、高品質の画像を得ることができ
る。すなわち、この実施例のデジタルカメラは、撮像に
関する情報、例えば、温度、蓄積時間、ＩＳＯ感度等の
要因に関する情報に基づいて、ダーク補正と欠陥補正と
の分担を変更することにより、所望のレンジを有効なダ
イナミックレンジとして確保しつつ、暗電圧の大きい画
素についての画素信号を補正することができる。これ
は、特に、デジタルスチルカメラのように、ＩＳＯ感度
に応じてアンプゲインを変えるようなシステムの場合に
有効である。すなわち、ＩＳＯ感度（アンプゲイン）の
変化にともなって、Ａ／Ｄ変換器での値に占めるダーク
電圧ムラの占有率が変わる。この実施例のデジタルカメ
ラは、このダーク電圧ムラの占有率の変化に適応した画
像信号の補正を行なうことができる。なお、この信号の
増幅は、アンプゲインによらなくても、たとえば、Ａ／
Ｄ変換機の出力制御などで行なっても構わない。ただ
し、Ａ／Ｄ変換機の出力制御の場合、その信号の制御
は、アンプゲインに比べて困難になる。
【００８０】より具体的には、この実施例によれば、例
えば、ハイエンドデジタルカメラに要求される「広い温
度範囲で使えること」、「長秒時でも使えること」、
「高いＩＳＯ感度でも使えること」に対応した、きわめ
て美しい画像を提供できる。
えば、ハイエンドデジタルカメラに要求される「広い温
度範囲で使えること」、「長秒時でも使えること」、
「高いＩＳＯ感度でも使えること」に対応した、きわめ
て美しい画像を提供できる。
【００８１】上記実施例の機能を実現するためのソフト
ウェアのプログラムコードを供給し、デジタルカメラの
コンピュータ（ＣＰＵあるいはＭＰＵ）に格納されたプ
ログラムに従って動作させることによって実施したもの
も、本発明の範疇に含まれる。
ウェアのプログラムコードを供給し、デジタルカメラの
コンピュータ（ＣＰＵあるいはＭＰＵ）に格納されたプ
ログラムに従って動作させることによって実施したもの
も、本発明の範疇に含まれる。
【００８２】この場合、上記ソフトウェアのプログラム
コード自体が上述した実施例の機能を実現することにな
り、そのプログラムコード自体、およびそのプログラム
コードをコンピュータに供給するための手段、例えばか
かるプログラムコードを格納した記録媒体は本発明を構
成する。かかるプログラムコードを記憶する記録媒体と
しては、例えばフロッピー（登録商標）ディスク、ハー
ドディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯ
Ｍ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を
用いることができる。
コード自体が上述した実施例の機能を実現することにな
り、そのプログラムコード自体、およびそのプログラム
コードをコンピュータに供給するための手段、例えばか
かるプログラムコードを格納した記録媒体は本発明を構
成する。かかるプログラムコードを記憶する記録媒体と
しては、例えばフロッピー（登録商標）ディスク、ハー
ドディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯ
Ｍ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を
用いることができる。
【００８３】なお、上記実施例は、何れも本発明を実施
するにあたっての具体化のほんの一例を示したものに過
ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解
釈されてはならないものである。すなわち、本発明はそ
の技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することな
く、様々な形で実施することができる。
するにあたっての具体化のほんの一例を示したものに過
ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解
釈されてはならないものである。すなわち、本発明はそ
の技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することな
く、様々な形で実施することができる。
【００８４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、例
えば、広い有効なダイナミックレンジを確保しつつ優れ
た画像を生成することができる。
えば、広い有効なダイナミックレンジを確保しつつ優れ
た画像を生成することができる。
【図１】本発明の好適な実施例による画像処理装置（デ
ジタルカメラ）の全体図である。
ジタルカメラ）の全体図である。
【図２】図１に示す画像処理装置の一部を示すブロック
図である。
図である。
【図３】ダーク補正を示すグラフである。
【図４】欠陥補正の説明図である。
【図５】欠陥補正の各要因の関係を示すグラフである。
【図６】欠陥アドレス表群、欠陥アドレス表のデータ構
造を示す図である。
造を示す図である。
１ ＣＣＤ ２ ＣＤＳ／ＡＧＣ ３ Ａ／Ｄ変換器 ４ エンジン ５ 画像信号補正回路 ６ 現像処理回路 ７ 表示器 ８ ビデオ端子 ９ フラッシュメモリカード １０ タイミングジェネレータ １１ マイクロプロセッサ １２ メモリ １３ レンズ １４ ＵＳＢ ２１ ダーク補正回路 ２２ 欠陥補正回路 ２４ 欠陥アドレス指示回路 ２５ 欠陥アドレス表 ２６ ＩＳＯ感度 ２７ 温度 ２８ 蓄積時間 ２９ 制御回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 29/762 Ｈ０１Ｌ 27/14 Ａ Ｈ０４Ｎ 1/401 Ｈ０４Ｎ 1/40 １０１Ａ 9/07 Ｆターム(参考） 4M118 AA02 AA07 AB01 BA10 BA14 FA06 GC08 5B047 AB02 BA03 BB04 BC23 CB16 CB22 DA06 DC09 DC11 5C024 CX22 CX26 CX43 GY01 GY31 HX14 HX18 HX23 HX28 HX29 HX30 5C065 AA01 BB23 CC01 CC07 DD02 DD15 GG13 GG17 GG18 GG21 GG22 GG23 5C077 LL04 MM03 MM27 PP06 PP07 PP46 PP47 PP77 PQ08 PQ12 PQ25 SS01 TT09
Claims (39)
- 【請求項１】 画像を処理する画像処理装置であって、 複数の光電変換手段を有する撮像手段と、 前記撮像手段が暗中に出力する信号レベルが所定のレベ
ルに到達する光電変換手段の信号を他の光電変換手段の
信号を用いて補正する第１の補正手段と、 前記所定のレベルを撮影に関する情報に応じて変更する
制御手段と、 を有することを特徴とする画像処理装置。 - 【請求項２】 前記撮像手段から出力される第１の信号
を前記撮像手段が暗中に出力する第２の信号で減算する
第２の補正手段を更に有することを特徴とする請求項１
に記載の画像処理装置。 - 【請求項３】 前記撮像に関する情報は、温度、前記撮
像手段における蓄積時間、ＩＳＯ感度の３要素のうち少
なくとも１つの要素であることを特徴とする請求項１又
は請求項２に記載の画像処理装置。 - 【請求項４】 前記撮像に関する情報は、温度、前記撮
像手段における蓄積時間、ＩＳＯ感度の３要素であるこ
とを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像処理
装置。 - 【請求項５】 前記制御手段は、 複数の撮像条件に各々対応して設けられた複数の欠陥画
素表と、 前記撮像に関する情報に基づいて前記複数の欠陥画素表
の中から１つの欠陥画素表を選択して、選択した欠陥画
素表に基づいて、前記第１の補正手段に補正をさせるべ
き欠陥画素を、前記第１の補正手段に対して指示する欠
陥画素指示手段と、 を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいず
れか１項に記載の画像処理装置。 - 【請求項６】 前記撮像に関する情報は、温度、前記撮
像手段における蓄積時間、ＩＳＯ感度の３要素のうち少
なくとも１つの要素であることを特徴とする請求項５に
記載の画像処理装置。 - 【請求項７】 前記撮像に関する情報は、温度、前記撮
像手段における蓄積時間、ＩＳＯ感度の３要素であるこ
とを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。 - 【請求項８】 前記第１の補正手段は、補正をすべき欠
陥画素の画素値を、その欠陥画素の周囲の画素に基づい
て決定することを特徴とする請求項１乃至請求項７のい
ずれかに記載の画像処理装置。 - 【請求項９】 前記第１の補正手段は、補正をすべき欠
陥画素の画素値を、その欠陥画素の周囲の画素の平均値
に基づいて決定することを特徴とする請求項８に記載の
画像処理装置。 - 【請求項１０】 前記撮像手段は、ＣＣＤセンサを含む
ことを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記
載の画像処理装置。 - 【請求項１１】 前記撮像手段は、ＣＭＯＳセンサを含
むことを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに
記載の画像処理装置。 - 【請求項１２】 画像を処理する画像処理装置であっ
て、 被写体を撮像するための撮像手段と、 画像中の欠陥画素を他の画素を利用して補正する欠陥補
正手段と、 前記撮像手段から出力された信号の増幅度と前記欠陥補
正手段における前記欠陥画素の数を関連させて制御する
制御手段と、 を有することを特徴とする画像処理装置。 - 【請求項１３】 前記制御手段は、前記欠陥補正手段に
おける前記欠陥画素の数に関連して、前記増幅度を制御
することを特徴とする請求項１２に記載の画像処理装
置。 - 【請求項１４】 前記制御手段は、前記増幅度に関連し
て、前記欠陥補正手段における前記欠陥画素の数を制御
することを特徴とする請求項１２に記載の画像処理装
置。 - 【請求項１５】 前記制御手段は、複数の撮像条件に各
々対応して設けられた複数の欠陥画素表と、前記撮像に
関する情報に基づいて前記複数の欠陥画素表の中から１
つの欠陥画素表を選択して、選択した欠陥画素表に基づ
いて、前記欠陥補正手段に補正をさせるべき欠陥画素
を、前記欠陥補正手段に対して指示する欠陥画素指示手
段を有することを特徴とする請求項１２に記載の画像処
理装置。 - 【請求項１６】 前記欠陥補正手段は、補正をすべき欠
陥画素の画素値を、その欠陥画素の周囲の画素に基づい
て決定することを特徴とする請求項１２に記載の画像処
理装置。 - 【請求項１７】 前記撮像手段は、ＣＣＤセンサを含む
ことを特徴とする請求項１２乃至請求項１６のいずれか
１項に記載の画像処理装置。 - 【請求項１８】 前記撮像手段は、ＣＭＯＳセンサを含
むことを特徴とする請求項１２乃至請求項１６のいずれ
か１項に記載の画像処理装置。 - 【請求項１９】 複数の光電変換部を有する撮像素子に
より撮像された画像を処理する画像処理方法であって、 前記撮像素子が暗中に出力する信号のレベルであるダー
クレベルが所定のレベルに到達する光電変換部の信号を
他の光電変換部の信号を用いて補正する第１の補正工程
と、 前記所定のレベルを撮影に関する情報に応じて変更する
制御工程と、 を有することを特徴とする画像処理方法。 - 【請求項２０】 前記撮像素子から出力される第１の信
号を前記撮像素子が暗中に出力する第２の信号で減算す
る第２の補正工程を更に有することを特徴とする請求項
１９に記載の画像処理方法。 - 【請求項２１】 前記撮像に関する情報は、温度、前記
撮像素子における蓄積時間、ＩＳＯ感度の３要素のうち
少なくとも１つの要素であることを特徴とする請求項１
９乃至請求項２０のいずれか１項に記載の画像処理方
法。 - 【請求項２２】 前記撮像に関する情報は、温度、前記
撮像素子における蓄積時間、ＩＳＯ感度の３要素である
ことを特徴とする請求項１９乃至請求項２０のいずれか
１項に記載の画像処理方法。 - 【請求項２３】 前記制御工程は、複数の撮像条件に各
々対応して設けられた複数の欠陥画素表の中から、前記
撮像に関する情報に基づいて１つの欠陥画素表を選択し
て、選択した欠陥画素表に基づいて、前記第１の補正工
程で補正をすべき欠陥画素を特定する工程を有すること
を特徴とする請求項１９に記載の画像処理方法。 - 【請求項２４】 前記撮像に関する情報は、温度、前記
撮像素子における蓄積時間、ＩＳＯ感度の３要素のうち
少なくとも１つの要素であることを特徴とする請求項２
３に記載の画像処理方法。 - 【請求項２５】 前記撮像に関する情報は、温度、前記
撮像素子における蓄積時間、ＩＳＯ感度の３要素である
ことを特徴とする請求項２３に記載の画像処理方法。 - 【請求項２６】 前記第１の補正工程では、補正をすべ
き欠陥画素の画素値を、その欠陥画素の周囲の画素に基
づいて決定することを特徴とする請求項１９に記載の画
像処理方法。 - 【請求項２７】 前記第１の補正工程では、補正をすべ
き欠陥画素の画素値を、その欠陥画素の周囲の画素の平
均値に基づいて決定することを特徴とする請求項２６に
記載の画像処理方法。 - 【請求項２８】 前記撮像素子は、ＣＣＤセンサを含む
ことを特徴とする請求項１９乃至請求項２７のいずれか
１項に記載の画像処理方法。 - 【請求項２９】 前記撮像素子は、ＣＭＯＳセンサを含
む特徴とする請求項１９乃至請求項２７のいずれかに記
載の画像処理方法。 - 【請求項３０】 被写体を撮像するための撮像素子によ
り撮像された画像を処理する画像処理方法であって、 画像中の欠陥画素を他の画素を利用して補正する欠陥補
工程と、 前記撮像素子から出力された信号の増幅度と前記欠陥補
正部における前記欠陥画素の数を関連させて制御する制
御工程と、 を有することを特徴とする画像処理方法。 - 【請求項３１】 前記制御工程では、前記欠陥補正工程
における前記欠陥画素の数に関連して、前記増幅度を制
御することを特徴とする請求項３０に記載の画像処理方
法。 - 【請求項３２】 前記制工程では、前記増幅度に関連し
て、前記欠陥補正部における前記欠陥画素の数を制御す
ることを特徴とする請求項３０に記載の画像処理方法。 - 【請求項３３】 前記制御工程は、複数の撮像条件に各
々対応して設けられた複数の欠陥画素表の中から、前記
撮像に関する情報に基づいて１つの欠陥画素表を選択し
て、選択した欠陥画素表に基づいて、前記第欠陥補正工
程で補正をすべき欠陥画素を特定する工程を有すること
を特徴とする請求項３１に記載の画像処理方法。 - 【請求項３４】 前記欠陥補正工程では、補正をすべき
欠陥画素の画素値を、その欠陥画素の周囲の画素に基づ
いて決定することを特徴とする請求項３３に記載の画像
処理方法。 - 【請求項３５】 前記撮像素子は、ＣＣＤセンサを含む
ことを特徴とする請求項３１乃至３４のいずれかに記載
の画像処理方法。 - 【請求項３６】 前記撮像素子は、ＣＭＯＳセンサを含
むことを特徴とする請求項３１乃至３４のいずれかに記
載の画像処理方法。 - 【請求項３７】 撮像素子により撮像された画像を処理
する画像処理方法を実行するためのソフトウェアを格納
したメモリ媒体であって、該ソフトウェアは、 前記撮像素子が暗中に出力する信号のレベルであるダー
クレベルが所定のレベルに到達する光電変換部の信号を
他の光電変換部の信号を用いて補正する第１の補正工程
と、 前記所定のレベルを撮影に関する情報に応じて変更する
制御工程と、 を有することを特徴とするメモリ媒体。 - 【請求項３８】 請求項１９乃至請求項３６のいずれか
に記載の制御方法を実現させることを特徴とするプログ
ラム。 - 【請求項３９】 請求項１９に記載のプログラムを記憶
したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録
媒体。
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|---|---|---|---|
| JP2001194378A JP4497759B2 (ja) | 2000-06-30 | 2001-06-27 | 画像処理装置及びその処理方法 |
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