JP2003169258A - Imaging unit - Google Patents

Imaging unit

Info

Publication number
JP2003169258A
JP2003169258A JP2001370217A JP2001370217A JP2003169258A JP 2003169258 A JP2003169258 A JP 2003169258A JP 2001370217 A JP2001370217 A JP 2001370217A JP 2001370217 A JP2001370217 A JP 2001370217A JP 2003169258 A JP2003169258 A JP 2003169258A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
image pickup
dark signal
dark
level
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001370217A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4007802B2 (en
Inventor
Junzo Sakurai
順三 桜井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP2001370217A priority Critical patent/JP4007802B2/en
Publication of JP2003169258A publication Critical patent/JP2003169258A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4007802B2 publication Critical patent/JP4007802B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Studio Devices (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging unit that can prevent a false signal from being superimposed on a signal around a white level while reserving a dynamic range of an image signal maximally. <P>SOLUTION: The imaging unit provided with an image pickup device 13 for imaging an object, a first memory 17 for storing the imaging signal obtained by exposing the object by the image pickup device 13 in a non-light shield state, a second memory 18 for reading a signal at a dark state of the image pickup device 13 in a light shield state and storing it, an adder circuit 19 for subtracting storage information (dark state signal) of the memory 18 from storage information (bright state signal) in the memory 17, is provided with a white level clip circuit 23 that clips a white level with respect to the imaging signal whose dark state signal is suppressed depending on a level of the dark state signal stored in the second memory 18. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子スチルカメラ
(デジタルカメラ)やビデオカメラ等の撮像装置に係わ
り、特に固定パターンノイズの除去機能を備えた撮像装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image pickup apparatus such as an electronic still camera (digital camera) or a video camera, and more particularly to an image pickup apparatus having a fixed pattern noise removing function.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、主として静止画を撮像記録するた
めに、電子スチルカメラが開発されている。この種のカ
メラに用いられる撮像素子には、固定パターンノイズ
(以下、FPNと称する)が存在するため、撮像素子の
出力信号をそのまま用いたのでは有効な信号成分にこの
FPNが重畳され、画質劣化の原因となる。このため、
予め撮像素子の各画素のFPNを検出してメモリに記憶
しておき、撮像素子の出力信号からこのFPNを差し引
くことによってFPNを除去した画像信号を得ている。
2. Description of the Related Art In recent years, electronic still cameras have been developed mainly for capturing and recording still images. Since the image sensor used in this type of camera has fixed pattern noise (hereinafter, referred to as FPN), if the output signal of the image sensor is used as it is, this FPN is superimposed on an effective signal component, resulting in image quality. It causes deterioration. For this reason,
The FPN of each pixel of the image sensor is detected in advance and stored in the memory, and the FPN is removed from the output signal of the image sensor to obtain an image signal with the FPN removed.

【0003】ここで、画像信号のダイナミックレンジは
画像信号自体の特性やA/D変換器の性能などにより限
られており、飽和している信号から上記FPNを差し引
いたのでは、本来クリップされて一定となるべきレベル
にFPNが重畳することになる。このため、上記飽和し
ている信号のレベルより若干低いレベルにホワイトレベ
ルを設定することが行われてきた。
Here, the dynamic range of the image signal is limited by the characteristics of the image signal itself, the performance of the A / D converter, etc., and if the FPN is subtracted from the saturated signal, it is originally clipped. The FPN will be superimposed on the level that should be constant. Therefore, the white level has been set to a level slightly lower than the level of the saturated signal.

【0004】しかしながら、FPN信号は温度や時間に
依存する部分を含むため、あらゆる条件で上述の問題を
クリアしようとすると、最悪の条件を考えてホワイトレ
ベルを相当低い値に設定する必要が生じる。この場合、
画像信号のレベルの最大値を小さくすることになるた
め、信号のダイナミックレンジが狭くなるという問題が
ある。
However, since the FPN signal includes a portion that depends on temperature and time, in order to clear the above problem under all conditions, it is necessary to set the white level to a considerably low value in consideration of the worst condition. in this case,
Since the maximum value of the level of the image signal is reduced, there is a problem that the dynamic range of the signal is narrowed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】このように従来、撮像
素子で得られる画像信号に対する画質向上のために、撮
像素子の出力信号からFPNを除去する方式において
は、クリップすべきホワイトレベルの設定値によって、
偽信号が発生したり、ダイナミックレンジが小さくなる
問題があった。
As described above, in the conventional method of removing the FPN from the output signal of the image pickup device in order to improve the image quality of the image signal obtained by the image pickup device, the set value of the white level to be clipped is set. By
There are problems that a false signal is generated and the dynamic range is reduced.

【0006】本発明は、上記事情を考慮して成されたも
ので、その目的とするところは、画像信号のダイナミッ
クレンジを最大限に確保しながら、ホワイトレベル付近
に偽信号が重畳するのを防止できる撮像装置を提供する
ことにある。
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and an object thereof is to prevent a false signal from being superimposed in the vicinity of a white level while ensuring the maximum dynamic range of an image signal. An object of the present invention is to provide an image pickup apparatus that can prevent the above.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】(構成)上記課題を解決
するために本発明は次のような構成を採用している。
(Structure) In order to solve the above problems, the present invention adopts the following structure.

【0008】即ち本発明は、被写体を撮像するための撮
像素子と、遮光状態で前記撮像素子の暗時信号を読み出
して、記憶手段に記憶する暗時信号記憶手段と、非遮光
状態で前記撮像素子により露光して得られる撮像信号か
ら、前記暗時信号記憶手段に記憶された暗時信号を減算
して、暗時信号を抑圧する暗時信号抑圧手段とを備えた
撮像装置において、 (1) 前記暗時信号記憶手段に記憶された暗時信号のレベ
ルを撮影条件に基づいて演算する演算手段と、前記暗時
信号抑圧手段で暗時信号が抑圧された撮像信号のホワイ
トレベルを、前記演算手段により演算された暗時信号の
レベルに基づいてクリップするホワイトレベルクリップ
手段とを設けたことを特徴とする。
That is, according to the present invention, an image pickup device for picking up an image of a subject, a dark signal storage means for reading a dark signal of the image pickup device in a light-shielded state and storing it in a storage means, and an image pickup device in a non-light-shielded state An image pickup device provided with a dark signal suppressor that suppresses a dark signal by subtracting a dark signal stored in the dark signal storage unit from an image signal obtained by exposure with an element, ) Computation means for computing the level of the dark signal stored in the dark signal storage means based on photographing conditions, and the white level of the image pickup signal in which the dark signal is suppressed by the dark signal suppression means, White level clipping means for clipping based on the level of the dark signal calculated by the calculating means is provided.

【0009】(2) 前記暗時信号記憶手段に記憶された暗
時信号のレベルを撮影条件に基づいて演算する演算手段
と、前記暗時信号記憶手段に記憶された暗時信号に基づ
いて欠陥画素を検出する欠陥画素検出手段と、前記暗時
信号抑圧手段で暗時信号が抑圧された撮像信号のホワイ
トレベルを、前記演算手段により演算された暗時信号の
レベルに基づいてクリップするホワイトレベルクリップ
手段と、前記欠陥画素検出手段により検出された欠陥画
素の信号レベルを、隣接する有効画素の信号レベルに置
き換える欠陥画素補償手段とを備えたことを特徴とす
る。
(2) Computation means for computing the level of the dark time signal stored in the dark time signal storage means based on photographing conditions, and defect based on the dark time signal stored in the dark time signal storage means Defective pixel detection means for detecting a pixel, and a white level for clipping the white level of the image pickup signal in which the dark signal is suppressed by the dark signal suppressing means based on the level of the dark signal calculated by the calculating means. It is characterized by further comprising clipping means and defective pixel compensating means for replacing the signal level of the defective pixel detected by the defective pixel detection means with the signal level of the adjacent effective pixel.

【0010】(3) 前記暗時信号記憶手段に記憶された暗
時信号のレベルを撮影条件に基づいて演算する演算手段
と、非遮光状態で前記撮像素子により露光して得られる
撮像信号に対し、ホワイトレベルが後段回路でクリップ
されないようにアナログゲインを調整するアナログゲイ
ン調整手段と、前記暗時信号抑圧手段で暗時信号が抑圧
された撮像信号に対し、ホワイトレベルが本来のレベル
と一致するようにデジタルゲインを調整するデジタルゲ
イン調整手段とを備えたことを特徴とする。
(3) Computation means for computing the level of the dark signal stored in the dark signal storage means on the basis of photographing conditions, and an image signal obtained by exposing the image sensor in a non-light-shielded state. , The analog gain adjusting means for adjusting the analog gain so that the white level is not clipped by the subsequent circuit, and the white level of the image pickup signal in which the dark signal is suppressed by the dark signal suppressing means match the original level. Thus, the digital gain adjusting means for adjusting the digital gain is provided.

【0011】(作用)本発明によれば、暗時信号抑圧手
段で暗時信号が抑圧された撮像信号のホワイトレベル
を、ホワイトレベルクリップ手段により暗時信号のレベ
ルに基づいてクリップすることにより、暗時信号のレベ
ルに応じてホワイトレベルを最適に設定することができ
る。具体的には、暗時信号が小さい場合はホワイトレベ
ルを大きくしてダイナミックレンジを大きくでき、暗時
信号が大きい場合はホワイトレベルを小さくして偽信号
の発生を抑制することができる。これにより、画像信号
のダイナミックレンジを最大限に確保しながら、ホワイ
トレベル付近に偽信号が重畳するのを防止することがで
きる。
(Operation) According to the present invention, by clipping the white level of the image pickup signal in which the dark signal is suppressed by the dark signal suppressing means based on the level of the dark signal by the white level clipping means, The white level can be optimally set according to the level of the dark signal. Specifically, when the dark signal is small, the white level can be increased to increase the dynamic range, and when the dark signal is large, the white level can be decreased to suppress the generation of the false signal. As a result, it is possible to prevent the false signal from being superimposed in the vicinity of the white level while ensuring the maximum dynamic range of the image signal.

【0012】また、上記の構成に加え、暗時信号記憶手
段に記憶された暗時信号に基づいて欠陥画素を検出する
欠陥画素検出手段と、欠陥画素検出手段により検出され
た欠陥画素の信号レベルを、隣接する有効画素の信号レ
ベルに置き換える欠陥画素補償手段を設けることによ
り、上記の効果に加えて、欠陥画素による偽信号の発生
を抑制することができる。
In addition to the above configuration, a defective pixel detecting means for detecting a defective pixel based on the dark signal stored in the dark signal storage means, and a signal level of the defective pixel detected by the defective pixel detecting means. By providing a defective pixel compensating unit that replaces with the signal level of the adjacent effective pixel, it is possible to suppress the generation of a false signal due to the defective pixel, in addition to the above effects.

【0013】また、デジタル側で暗時信号のレベルに応
じてホワイトレベルを最適に設定する代わりに、撮像素
子により露光して得られる撮像信号に対し、ホワイトレ
ベルが後段回路でクリップされないようにアナログゲイ
ンを調整するアナログゲイン調整手段と、暗時信号抑圧
手段で暗時信号が抑圧された撮像信号に対し、ホワイト
レベルが本来のレベルと一致するようにデジタルゲイン
を調整するデジタルゲイン調整手段とを設けることによ
り、上記と同様に画像信号のダイナミックレンジを最大
限に確保しながら、ホワイトレベルに偽信号が重畳する
のを防止することができる。
Further, instead of optimally setting the white level according to the level of the dark signal on the digital side, the white level is not clipped by the post-stage circuit with respect to the image signal obtained by exposure by the image sensor. An analog gain adjusting unit that adjusts the gain and a digital gain adjusting unit that adjusts the digital gain so that the white level matches the original level of the image pickup signal in which the dark signal is suppressed by the dark signal suppressing unit are provided. By providing the same, it is possible to prevent the false signal from being superimposed on the white level while securing the maximum dynamic range of the image signal as in the above case.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図示の実施
形態によって説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The details of the present invention will be described below with reference to the illustrated embodiments.

【0015】(第1の実施形態)図1は、本発明の第1
の実施形態に係わるデジタルカメラの基本構成を示すブ
ロック図である。
(First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing a basic configuration of a digital camera according to the embodiment of FIG.

【0016】図中11は被写体からの光を選択的に遮光
するための遮光フィルタ、12は各種レンズからなるレ
ンズ系、13はCCDカラー撮像素子であり、被写体の
像は遮光フィルタ11及びレンズ12を介して撮像素子
13の受光面に結像される。
In the figure, 11 is a light blocking filter for selectively blocking the light from the object, 12 is a lens system consisting of various lenses, 13 is a CCD color image pickup device, and the image of the object is the light blocking filter 11 and the lens 12. An image is formed on the light receiving surface of the image pickup device 13 via.

【0017】14は撮像素子13の温度を検出するため
の温度センサ、15は撮像素子13の撮像信号を増幅す
るためのゲインコントロールアンプ、16は撮像信号を
A/D変換するA/D変換器である。なお、図には示さ
ないが、A/D変換された信号を選択的に階調圧縮する
ための階調圧縮回路が設けられている。
Reference numeral 14 is a temperature sensor for detecting the temperature of the image pickup device 13, 15 is a gain control amplifier for amplifying the image pickup signal of the image pickup device 13, and 16 is an A / D converter for A / D converting the image pickup signal. Is. Although not shown in the figure, a grayscale compression circuit for selectively grayscale-compressing the A / D converted signal is provided.

【0018】17は明示信号(非遮光状態で撮像素子に
より通常の撮像を行って得られる信号)を記憶するため
の第1のメモリ、18は暗時信号(遮光状態で撮像素子
により得られる信号)を記憶するための第2のメモリ、
19は加算回路、21はオフセット量を入力するための
オフセット回路である。加算回路19では、第1のメモ
リ17に記憶された明示信号に対し、第2のメモリ18
に記憶された暗時信号が減算されると共に、オフセット
が加えられる。
Reference numeral 17 is a first memory for storing an explicit signal (a signal obtained by performing normal image pickup by the image pickup device in the non-light-shielded state), and 18 is a dark signal (a signal obtained by the image pickup device in the light-shielded state). ) A second memory for storing
Reference numeral 19 is an adder circuit, and 21 is an offset circuit for inputting an offset amount. In the adder circuit 19, in response to the explicit signal stored in the first memory 17, the second memory 18
The dark signal stored at is subtracted and an offset is added.

【0019】22は切り替えスイッチ、23はホワイト
レベルクリップ回路である。第1のメモリ17に記憶さ
れた明示信号か加算回路19により加算された信号の何
れかが、切り替えスイッチ22により選択されてホワイ
トレベルクリップ回路23に入力され、この回路23に
よりホワイトレベルがクリップされる。
Reference numeral 22 is a changeover switch, and 23 is a white level clip circuit. Either the explicit signal stored in the first memory 17 or the signal added by the adder circuit 19 is selected by the changeover switch 22 and input to the white level clipping circuit 23, which clips the white level. It

【0020】24は画素欠陥検出回路、25は欠陥メモ
リ、26は画素欠陥補償回路である。第2のメモリ18
に記憶された暗時信号を基に画素欠陥検出回路24によ
り欠陥が検出され、欠陥のアドレスが欠陥メモリ25に
記録される。そして、この欠陥メモリ25の記憶情報を
基に、ホワイトレベルがクリップされた信号に対し、画
素欠陥補償回路26により隣接補完等の方法により欠陥
画素が補償される。この補償されたデータは、コンパク
トフラッシュ(登録商標)等のメモリカード27に記録
される。ここで、前記A/D変換出力を階調圧縮した場
合、欠陥補償された画像データは図示しない階調伸張回
路により伸張される。
Reference numeral 24 is a pixel defect detection circuit, 25 is a defect memory, and 26 is a pixel defect compensation circuit. Second memory 18
A defect is detected by the pixel defect detection circuit 24 based on the dark signal stored in, and the address of the defect is recorded in the defect memory 25. Then, based on the information stored in the defect memory 25, the pixel defect compensation circuit 26 compensates the defective pixel for the signal whose white level is clipped by a method such as adjacent complement. The compensated data is recorded in the memory card 27 such as CompactFlash (registered trademark). When the A / D converted output is gradation-compressed, the defect-compensated image data is expanded by a gradation expansion circuit (not shown).

【0021】また、図中の30は各部を制御するための
CPU、31はCCD撮像素子13の駆動タイミングを
制御するタイミングジェネレータ(TG)、32はTG
31を駆動するためのシグナルジェネレータ(SG)を
示している。
In the figure, 30 is a CPU for controlling each part, 31 is a timing generator (TG) for controlling the drive timing of the CCD image pickup device 13, and 32 is a TG.
31 shows a signal generator (SG) for driving 31.

【0022】図2〜図4は、本実施形態における動作を
説明するためのフローチャートである。
2 to 4 are flow charts for explaining the operation of this embodiment.

【0023】まず、図2に示すように、撮像信号に対す
るゲイン値,撮像時のシャッタ速度及び温度を演算する
(ステップS1)。これらの演算のためには、図3に示
すように、最初にホワイトクリップ値を算出する(S1
−1)。このとき、蓄積時間tが1秒、ゲインgが1
倍、温度Tが25℃のときのp−p値であるクリップレ
ベルCを128とし、クリップレベルCは、 C=128×t×g×2(T-25)/8 と定義する。但し、Cの最大値は512とする。
First, as shown in FIG. 2, the gain value for the image pickup signal, the shutter speed at the time of image pickup, and the temperature are calculated (step S1). For these calculations, as shown in FIG. 3, first, a white clip value is calculated (S1).
-1). At this time, the accumulation time t is 1 second and the gain g is 1
Double, the clip level C, which is the pp value when the temperature T is 25 ° C., is set to 128, and the clip level C is defined as C = 128 × t × g × 2 (T-25) / 8 . However, the maximum value of C is 512.

【0024】続いて、オフセット値を算出し(S1−
2)、明暗撮影時のゲイン値,シャッタ速度を算出する
(S1−3)。さらに、暗時信号取り込み回数を算出す
る(S1−4)。この暗時信号取り込み回数の算出にお
いては、蓄積時間tを1秒、ゲインgを1倍、温度Tを
25℃の時の取り込み回数Nを1とし、取り込み回数N
を、 N=t×g×2(T-25)/8 と定義する。但し、Nは正の整数であり、Nの最大値は
8とする。
Next, the offset value is calculated (S1-
2) The gain value and the shutter speed at the time of bright and dark photography are calculated (S1-3). Further, the number of times the dark signal is captured is calculated (S1-4). In the calculation of the dark signal acquisition times, the accumulation time t is 1 second, the gain g is 1, and the temperature T is 25.degree.
Is defined as N = t × g × 2 (T-25) / 8 . However, N is a positive integer, and the maximum value of N is 8.

【0025】続いて、演算時のゲイン値を算出した後
(S1−5)、欠陥検出の判定を行う(S1−6)。こ
こで、蓄積時間tが1秒、ゲインgが1倍、温度Tが2
5℃のときの検出スレッショルドレベルKを128と
し、検出スレッショルドレベルKを、 K=128×t×g×2(T-25)/8 と定義する。そして、 K≦128の場合、欠陥検出しない K>128の場合、欠陥検出を行う ようにする。
Subsequently, after calculating the gain value at the time of calculation (S1-5), the defect detection is judged (S1-6). Here, the accumulation time t is 1 second, the gain g is 1 time, and the temperature T is 2
The detection threshold level K at 5 ° C. is 128, and the detection threshold level K is defined as K = 128 × t × g × 2 (T-25) / 8 . If K ≦ 128, no defect is detected. If K> 128, defect is detected.

【0026】次に、ノイズキャンセルモードにするか否
かを判定する(S2)。ノイズキャンセルモードにしな
い場合は、通常の撮影を行い(S3)、さらに欠陥補償
演算を行う(S4)。そして、メモリカード27に画像
信号を記録することになる(S12)。ここで、ノイズ
キャンセルモードにしない場合、通常の画像処理システ
ムと同様に、階調圧縮を行ってもよい。しかし、後述す
るように、ノイズキャンセルモードにする場合は階調圧
縮は行わないようにする。
Next, it is determined whether or not the noise cancel mode is set (S2). When the noise cancel mode is not set, normal photographing is performed (S3), and defect compensation calculation is further performed (S4). Then, the image signal is recorded in the memory card 27 (S12). Here, when the noise cancel mode is not set, gradation compression may be performed as in a normal image processing system. However, as will be described later, gradation compression is not performed when the noise cancel mode is set.

【0027】一方、S2の判定においてノイズキャンセ
ルモードにする場合は、所定のゲイン値及びシャッタ速
度で本露光撮影を行ったのち(S5)、遮光フィルタ1
1により遮光した状態で(S6)、撮像素子13から明
時信号を読み出して第1のメモリ17に一時記憶する
(S7)。
On the other hand, when the noise cancel mode is set in the determination of S2, the main exposure photographing is performed with a predetermined gain value and shutter speed (S5), and then the light shielding filter 1 is used.
With the light shielded by 1 (S6), the bright signal is read from the image sensor 13 and temporarily stored in the first memory 17 (S7).

【0028】次いで、遮光状態で撮影を行い(S8)、
撮像素子13から暗時信号を読み出して第2のメモリ1
8に一時記憶する(S9)。そして、暗時信号多数回取
り込みを判定し(S10)、十分な取り込み回数であれ
ば、ノイズキャンセル演算を行う(S11)。
Next, photographing is performed in a light-shielded state (S8),
The dark signal is read from the image sensor 13 and the second memory 1 is read.
It is temporarily stored in S8 (S9). Then, it is determined whether the dark signal is captured many times (S10), and if it is a sufficient number of captures, a noise cancellation calculation is performed (S11).

【0029】ノイズキャンセル演算は、図4に示すよう
に、まず第2のメモリ18から暗時信号を読み出す(S
11−1)。そして、欠陥検出をやり直すか否かを判定
する(S11−2)。この判定は、ゲイン値,シャッタ
速度,温度等の条件が変更になったか否かに応じて行
う。欠陥検出をやり直す場合は、画素欠陥検出回路24
により欠陥検出の演算を行い、欠陥データを欠陥メモリ
25に格納する(S11−3)。続いて、第1のメモリ
17から明時信号を読み出し(S11−4)、明時信号
から暗時信号を減算し、さらにオフセットを加える演算
を行う(S11−5)。さらに、暗時信号のレベルに応
じてクリップレベルを設定した後、ホワイトレベルクリ
ップ回路23によりホワイトレベルのクリップを行う
(S11−6)。そして、画素欠陥補償回路26により
欠陥データに基づく欠陥補償演算を行って画像データを
得る(S11−7)。
In the noise canceling operation, as shown in FIG. 4, first, a dark signal is read from the second memory 18 (S
11-1). Then, it is determined whether or not the defect detection is performed again (S11-2). This determination is made depending on whether or not the conditions such as the gain value, the shutter speed, and the temperature are changed. When the defect detection is performed again, the pixel defect detection circuit 24
Then, a defect detection calculation is performed according to the above, and defect data is stored in the defect memory 25 (S11-3). Then, the bright signal is read from the first memory 17 (S11-4), the dark signal is subtracted from the bright signal, and the offset is further calculated (S11-5). Further, after setting the clip level according to the level of the dark signal, the white level clipping circuit 23 clips the white level (S11-6). Then, the pixel defect compensation circuit 26 performs a defect compensation calculation based on the defect data to obtain image data (S11-7).

【0030】S11におけるノイズキャンセル演算又は
S4における欠陥補償演算が終了したら、画像データを
メモリカード27に記録する。但し、S11の場合はそ
のまま記録するが、S4の場合は予め階調圧縮処理を行
っているので、伸張処理した後に記録する。
When the noise canceling calculation in S11 or the defect compensating calculation in S4 is completed, the image data is recorded in the memory card 27. However, in the case of S11, it is recorded as it is, but in the case of S4, since gradation compression processing has been performed in advance, it is recorded after decompression processing.

【0031】次に、本実施形態において固定パターンノ
イズを抑制できる原理について説明する。
Next, the principle of suppressing fixed pattern noise in this embodiment will be described.

【0032】まず、従来方法について図5を参照して説
明する。図5(a)に示すように、明時信号が大きい部
分は、A/D変換器等のダイナミックレンジからはみ出
すためカットされる。この明時信号から図5(b)に示
すような暗時信号を減算することにより、図5(c)に
示すような信号が得られる。この信号は、暗時信号を含
めてカットしたレベル最大値近傍においても暗時信号を
減算しているので、レベル最大値近傍において偽信号成
分が残っている。従って、レベル最大値近傍を更にクリ
ップすることにより、図5(d)に示すように、偽信号
成分を除去することができる。
First, the conventional method will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 5A, a portion having a large bright signal is cut off because it is out of the dynamic range of the A / D converter or the like. By subtracting the dark signal as shown in FIG. 5B from the bright signal, a signal as shown in FIG. 5C is obtained. In this signal, the dark signal is subtracted even in the vicinity of the maximum level value that is cut including the dark signal, so that a false signal component remains in the vicinity of the maximum level value. Therefore, by further clipping the vicinity of the maximum level value, the false signal component can be removed as shown in FIG.

【0033】固定パターンノイズが比較的小さい場合は
図5の方法でも問題ないが、図6(a)(b)に示すよ
うに固定パターンノイズが大きい場合、図6(c)に示
すように、明時信号から暗時信号を減算した信号におけ
る偽信号が大きくなる。この場合、図6(d)に示すよ
うに、クリップしても偽信号が残ることになる。図6
(e)に示すように、予めクリップレベルを十分に大き
く設定しておけば偽信号を除去することはできるが、こ
の場合は信号のダイナミックレンジが小さくなってしま
う不都合が生じる。
When the fixed pattern noise is comparatively small, the method of FIG. 5 does not cause any problem, but when the fixed pattern noise is large as shown in FIGS. 6A and 6B, as shown in FIG. The false signal in the signal obtained by subtracting the dark signal from the bright signal becomes large. In this case, as shown in FIG. 6 (d), a false signal remains even after clipping. Figure 6
As shown in (e), if the clip level is set sufficiently high in advance, the false signal can be removed, but in this case, the dynamic range of the signal becomes small.

【0034】これに対し本実施形態では、加算回路19
により暗時信号が抑圧された撮像信号に対し、第2のメ
モリ18に記憶された暗時信号のレベルに基づいてをホ
ワイトレベルクリップ回路23によるホワイトレベルを
可変設定することにより、暗時信号のレベルに応じてホ
ワイトレベルを最適に設定することができる。即ち、暗
時信号が小さい場合はホワイトレベルを大きくしてダイ
ナミックレンジを大きくでき、暗時信号が大きい場合は
ホワイトレベルを小さくして偽信号の発生を抑制するこ
とができる。
On the other hand, in the present embodiment, the adder circuit 19
With respect to the image pickup signal in which the dark signal is suppressed by, the white level of the dark signal is variably set by the white level clip circuit 23 based on the level of the dark signal stored in the second memory 18. The white level can be optimally set according to the level. That is, when the dark signal is small, the white level can be increased to increase the dynamic range, and when the dark signal is large, the white level can be decreased to suppress the generation of the false signal.

【0035】一方、画素欠陥が存在する場合、図7
(a)に示すように、明時信号には暗時信号と共に欠陥
画素による欠陥成分が含まれることになる。この信号か
ら、図7(b1)に示すような暗時信号(欠陥を含む)を
減算し、さらに所定レベルでクリップすると、図7(c
1)に示すように、レベル最大値近傍において画素欠陥
による偽信号が残ることになる。この場合、図7(b2)
に示すように画素欠陥を隣接画素による補完処理すれ
ば、図7(c2)に示すように偽信号をなくすことができ
る。
On the other hand, if a pixel defect exists, the result shown in FIG.
As shown in (a), the bright signal includes a dark signal and a defect component due to a defective pixel. When a dark signal (including a defect) as shown in FIG. 7 (b1) is subtracted from this signal and further clipped at a predetermined level,
As shown in 1), false signals due to pixel defects remain near the maximum level. In this case, Figure 7 (b2)
If the pixel defect is complemented by the adjacent pixel as shown in FIG. 7, the false signal can be eliminated as shown in FIG. 7 (c2).

【0036】しかし、図8(a)(b)に示すように、
温度その他の条件で画素欠陥による信号が大きくなった
場合、今まで欠陥と認識されていなかった欠陥のレベル
が大きくなるため、隣接画素による補完処理を行って
も、図8(c)に示すように、画素欠陥による偽信号が
残ることになる。画素欠陥のしきい値を予め十分に小さ
く設定しておけばこの偽信号も除去することは可能とな
るが、この場合、欠陥の数が極めて多くなり、補完処理
の負担及び欠陥メモリの容量が大きくなる。
However, as shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b),
When the signal due to the pixel defect becomes large due to the temperature and other conditions, the level of the defect which has not been recognized as a defect until now becomes large. Therefore, even if the complementary process by the adjacent pixel is performed, as shown in FIG. 8C. In addition, a false signal due to a pixel defect remains. If the threshold value of the pixel defect is set to be sufficiently small in advance, it is possible to remove this false signal, but in this case, the number of defects becomes extremely large, and the load of the complementing process and the capacity of the defect memory are increased. growing.

【0037】画素欠陥についてさらに説明する。The pixel defect will be further described.

【0038】図9及び図10において、(a)は明時信
号、(b)は暗時信号、(c)は明時信号から暗時信号
を減算しさらにクリップした信号を示している。画素欠
陥のレベルが比較的小さい場合は、図9(a1)に示す明
時信号から、図9(b1)に示す暗時信号を減算し、更に
欠陥を置き換えることにより、図9(c1)に示すように
偽信号の発生を抑えることができる。
9 and 10, (a) shows a bright signal, (b) shows a dark signal, and (c) shows a signal obtained by subtracting the dark signal from the bright signal and clipping it. When the level of the pixel defect is relatively small, the dark signal shown in FIG. 9 (b1) is subtracted from the bright signal shown in FIG. 9 (a1), and the defect is replaced to obtain the signal shown in FIG. 9 (c1). As shown, it is possible to suppress the generation of false signals.

【0039】しかし、温度上昇等により画素欠陥のレベ
ルが大きくなると、欠陥検出をやり直さない場合、図9
(a2)に示す明時信号から、図9(b2)に示す暗時信号
を減算し、更に欠陥を置き換えても、図9(c2)に示す
ように偽信号の発生を抑えることができない。
However, when the level of the pixel defect becomes high due to the temperature rise or the like, if the defect detection is not performed again, as shown in FIG.
Even if the dark signal shown in FIG. 9 (b2) is subtracted from the bright signal shown in (a2) and the defect is replaced, the generation of the false signal cannot be suppressed as shown in FIG. 9 (c2).

【0040】そこで本実施形態では、図10(a1)(b
1)に示すように温度上昇により欠陥レベルが大きくな
った場合に、欠陥検出をやり直し、暗時信号減算後の信
号に対するクリップレベルを下げる。これによって、温
度上昇により欠陥レベルが大きくなった場合でも、図1
0(c1)に示すように偽信号の発生を抑えることができ
る。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIGS.
When the defect level becomes large due to the temperature rise as shown in 1), the defect detection is performed again and the clip level for the signal after subtraction of the dark signal is lowered. As a result, even if the defect level becomes large due to the temperature rise,
As shown by 0 (c1), it is possible to suppress the generation of false signals.

【0041】また、温度上昇等に応じて再度の欠陥検出
を行った場合、検出欠陥が多すぎると、欠陥位置用メモ
リが足りなくなる、置き換えで補正できない場合が生じ
る等の問題がある。このような場合、図10(a2)(b
2)に示すように、欠陥レベルに応じて画素欠陥しきい
値を上げることにより、図10(c2)に示すように、欠
陥画素の置き換えを少なくしながら偽信号の発生を抑え
ることができる。
Further, when the defects are detected again according to the temperature rise and the like, if there are too many detected defects, there is a problem that the defect position memory becomes insufficient, and the replacement cannot be corrected. In such a case, FIG. 10 (a2) (b
By raising the pixel defect threshold value according to the defect level as shown in 2), it is possible to suppress the generation of false signals while reducing the replacement of defective pixels, as shown in FIG. 10 (c2).

【0042】なお、ノイズキャンセルする場合は階調圧
縮を行わない理由について、図11を参照して説明して
おく。階調圧縮しない場合、図11(a2)に示す明時信
号から図11(b2)に示す暗時信号を減算すると、図1
1(c2)に示すように暗時成分のない信号が得られる。
しかし、階調圧縮した場合、明時信号が図11(a1)に
示すように圧縮されるが、暗時信号は図11(b1)に示
すように圧縮されないため、明時信号から暗時信号を減
算すると、図11(c1)に示すように偽信号が残ること
なる。従って、ノイズキャンセルモードにする場合は階
調圧縮は行わないようにする。この切り替えは、前記切
り替えスイッチ22により行うことができる。
The reason why gradation compression is not performed when noise is canceled will be described with reference to FIG. Without gradation compression, subtracting the dark signal shown in FIG. 11B2 from the bright signal shown in FIG.
As shown in 1 (c2), a signal with no dark component is obtained.
However, in the case of gradation compression, the bright signal is compressed as shown in FIG. 11 (a1), but the dark signal is not compressed as shown in FIG. 11 (b1). Is subtracted, a false signal remains as shown in FIG. 11 (c1). Therefore, when the noise cancel mode is set, gradation compression is not performed. This switching can be performed by the changeover switch 22.

【0043】図12は、本実施形態におけるシースケン
スを説明するためのタイミングチャートである。
FIG. 12 is a timing chart for explaining the sheath sequence in this embodiment.

【0044】メカシャッタ(図1では遮光フィルタ1
1)を開いた状態で撮像を行い、所定の時間だけ明時信
号を蓄積する。そして、メカシャッタを閉じた後、明時
信号を読み出し、第1のメモリ17に記憶する。さら
に、メカシャッタを閉じた状態で再度の撮像を行い、暗
時信号を読み出し、第2のメモリ18に記憶する。第1
のメモリ17に記憶された明時信号から第2のメモリ1
8に記憶された暗時信号を減算することにより画像信号
が得られる。そして、この画像信号に対して前述したホ
ワイトレベルクリップ及び画素欠陥補償を行うことによ
り、FPN及び欠陥補正された良質の画像信号が得られ
ることになる。
Mechanical shutter (shield filter 1 in FIG. 1)
Imaging is performed with 1) opened, and a bright signal is accumulated for a predetermined time. Then, after closing the mechanical shutter, the bright signal is read out and stored in the first memory 17. Further, the image is taken again with the mechanical shutter closed, and the dark signal is read out and stored in the second memory 18. First
From the light signal stored in the memory 17 of the second memory 1
An image signal is obtained by subtracting the dark signal stored in 8. Then, by performing the above-described white level clipping and pixel defect compensation on this image signal, an FPN and defect-corrected high-quality image signal can be obtained.

【0045】なお、デジタルカメラには通常、リアルタ
イム画像を表示するための液晶ディスプレイ等の表示素
子が備えられている。本実施形態のように、通常の明時
信号の蓄積,読み出しに加えて、暗時信号の蓄積,読み
出し動作を行う場合、暗時信号を読み出して記憶する期
間中は、暗時信号を撮像素子から読み出す前に該撮像素
子から読み出した画像を、カメラ本体に設けられた表示
素子に表示させるようにする。これにより、暗時信号記
憶中に表示が途切れたり、暗時信号が表示素子に表示さ
れるのを防止することができる。
The digital camera is usually equipped with a display element such as a liquid crystal display for displaying a real-time image. When the dark signal is accumulated and read in addition to the normal bright signal accumulation and readout as in the present embodiment, the dark signal is read during the period in which the dark signal is read and stored. The image read out from the image pickup device before being read out is displayed on the display device provided in the camera body. Thereby, it is possible to prevent the display from being interrupted during the dark signal storage and the dark signal from being displayed on the display element.

【0046】(第2の実施形態)これまでの実施形態で
は、明時信号から暗時信号を減算した後の信号に対して
クリップすべきホワイトレベルを最適に設定したが、本
実施形態ではこれに代えて、FPNキャンセル動作時に
おいて、アナログゲインを下げると共にデジタルゲイン
を上げるようにしている。
(Second Embodiment) In the previous embodiments, the white level to be clipped for the signal after subtracting the dark signal from the bright signal is optimally set. Instead of this, the analog gain is lowered and the digital gain is raised during the FPN cancel operation.

【0047】具体的には、図13(a)に示すように、
明時信号の最大値がA/D変換器のダイナミックレンジ
に収まるようにアナログゲインを下げる。このゲイン調
整には、図1に示すゲインコントロールアンプ15を用
いればよい。これと同時に、図13(b)に示すよう
に、暗時信号に対してもアナログゲインを下げる。この
場合、A/D変換した後に明時信号から暗時信号を減算
しても、図13(c)に示すように偽信号が発生するこ
とはない。但し、信号自体のダイナミックレンジが小さ
くなっている。そこで、ホワイトレベルが本来のレベル
と一致するようにデジタルゲインを上げる。このゲイン
調整には、A/D変換後のデジタル信号を増幅するデジ
タルアンプ(図1では図示せず)のゲインを調整すれば
よい。これにより図13(d)に示すように、信号の最
大値付近がデジタル回路のホワイトレベルでクリップさ
れることになる。
Specifically, as shown in FIG. 13 (a),
The analog gain is lowered so that the maximum value of the bright signal falls within the dynamic range of the A / D converter. The gain control amplifier 15 shown in FIG. 1 may be used for this gain adjustment. At the same time, as shown in FIG. 13B, the analog gain is also reduced for the dark signal. In this case, even if the dark signal is subtracted from the bright signal after A / D conversion, no false signal is generated as shown in FIG. However, the dynamic range of the signal itself is small. Therefore, the digital gain is increased so that the white level matches the original level. For this gain adjustment, the gain of a digital amplifier (not shown in FIG. 1) that amplifies the digital signal after A / D conversion may be adjusted. As a result, as shown in FIG. 13D, the vicinity of the maximum value of the signal is clipped by the white level of the digital circuit.

【0048】本実施例においても、ISO感度値(ゲイ
ン値),信号のダイナミックレンジを確保しながら、ノ
イズをキャンセルすることができる。従って、第1の実
施形態と同様の効果が得られる。
Also in this embodiment, noise can be canceled while ensuring the ISO sensitivity value (gain value) and the dynamic range of the signal. Therefore, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

【0049】(第3の実施形態)撮像素子の画素欠陥が
多い場合、欠陥検出のための処理時間が長くなる、欠陥
を記憶しておくためのメモリ容量が大きくなる等の問題
がある。
(Third Embodiment) When there are many pixel defects in the image pickup device, there are problems that the processing time for defect detection becomes long, the memory capacity for storing defects becomes large, and the like.

【0050】本実施形態では、明時信号のレベルに応じ
て画素欠陥を検出するか否かを決定する。具体的には、
図14(a)に示すような明時信号に対して、図14
(b)に示すように明時信号のレベルが大きい領域のみ
を欠陥検出領域とする。そして、図14(c)に示すよ
うに、明時信号のレベルが大きい領域では、欠陥検出を
行い、隣接画素による置き換えを行う。
In this embodiment, whether or not to detect a pixel defect is determined according to the level of the bright signal. In particular,
For the bright signal as shown in FIG.
As shown in (b), only the area where the level of the bright signal is high is set as the defect detection area. Then, as shown in FIG. 14C, in a region where the level of the bright signal is high, defect detection is performed and replacement with an adjacent pixel is performed.

【0051】ここで、一般に画素欠陥によるノイズ成分
は、明時信号のみならず暗時信号にも含まれる。このた
め、明時信号のレベルがさほど大きくない領域では、明
時信号から暗時信号を減算することにより、画素欠陥に
よる異常信号は抑制されることになる。従って本実施形
態のように、明時信号のレベルが大きい領域のみで欠陥
画素の補償を行っても十分な効果が得られる。
Here, the noise component due to the pixel defect is generally included in the dark signal as well as the bright signal. Therefore, in a region where the level of the bright signal is not so high, the abnormal signal due to the pixel defect is suppressed by subtracting the dark signal from the bright signal. Therefore, as in the present embodiment, a sufficient effect can be obtained even if the defective pixel is compensated only in the region where the bright signal level is high.

【0052】本実施形態では、欠陥検出数が減るため、
処理時間の短縮化、メモリ容量の低減が可能となる。ま
た、被写体像が全面白のような場合、明時信号のレベル
が全て大きいため、上記の効果は得られなくなる。この
ような場合、全面白検出を行い、その平均値があるレベ
ル以上の時は、欠陥スレッショルドレベルを上げるよう
にすればよい。
In this embodiment, since the number of detected defects is reduced,
It is possible to shorten the processing time and the memory capacity. In addition, when the subject image is entirely white, the above-described effect cannot be obtained because all the bright signal levels are high. In such a case, it is sufficient to detect the entire surface white and raise the defect threshold level when the average value is above a certain level.

【0053】なお、本発明は上述した各実施形態に限定
されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、種
々変形して実施することができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be carried out without departing from the scope of the invention.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、暗
時信号が抑圧された撮像信号に対し、暗時信号のレベル
に基づいてクリップすべきホワイトレベルを設定するこ
とにより、ホワイトレベルを最適に設定することがで
き、従って画像信号のダイナミックレンジを最大限に確
保しながら、ホワイトレベルに偽信号が重畳するのを防
止することができる。これに加えて、欠陥画素の検出及
び欠陥画素の補償を行うことにより、欠陥画素による偽
信号の発生を抑制することができる。
As described above in detail, according to the present invention, the white level to be clipped is set for the image pickup signal in which the dark signal is suppressed based on the level of the dark signal. Can be optimally set. Therefore, it is possible to prevent the false signal from being superimposed on the white level while ensuring the maximum dynamic range of the image signal. In addition to this, by detecting defective pixels and compensating for defective pixels, it is possible to suppress the generation of false signals due to defective pixels.

【0055】また、デジタル側で暗時信号のレベルに応
じてホワイトレベルを最適に設定する代わりに、撮像素
子により露光して得られる撮像信号に対し、アナログゲ
インを下げると共にデジタルゲインを上げることによ
り、上記と同様に画像信号のダイナミックレンジを最大
限に確保しながら、ホワイトレベルに偽信号が重畳する
のを防止することができる。
Further, instead of optimally setting the white level according to the level of the dark signal on the digital side, the analog gain is lowered and the digital gain is raised for the image pickup signal obtained by exposure by the image pickup device. Similarly to the above, it is possible to prevent the false signal from being superimposed on the white level while ensuring the maximum dynamic range of the image signal.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1の実施形態に係わるデジタルカメラの基本
構成を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a digital camera according to a first embodiment.

【図2】第1の実施形態における全体の動作を示すフロ
ーチャート。
FIG. 2 is a flowchart showing the overall operation of the first embodiment.

【図3】撮像信号に対するゲイン値,撮像時のシャッタ
速度及び温度を演算するための動作を示すフローチャー
ト。
FIG. 3 is a flowchart showing an operation for calculating a gain value for an image pickup signal, a shutter speed at the time of image pickup, and a temperature.

【図4】ノイズキャンセル演算の動作を示すフローチャ
ート。
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of noise cancellation calculation.

【図5】従来方法によるFPNキャンセル動作を説明す
るための図。
FIG. 5 is a diagram for explaining an FPN cancel operation according to a conventional method.

【図6】固定パターンノイズが大きい場合の問題点を説
明するための図。
FIG. 6 is a diagram for explaining a problem when fixed pattern noise is large.

【図7】画素欠陥が存在する場合を説明するための図。FIG. 7 is a diagram for explaining a case where a pixel defect exists.

【図8】画素欠陥が大きくなった場合の問題点を説明す
るための図。
FIG. 8 is a diagram for explaining a problem when a pixel defect becomes large.

【図9】画素欠陥が大きくなった場合の問題点を説明す
るための図。
FIG. 9 is a diagram for explaining a problem when a pixel defect becomes large.

【図10】本実施形態におけるFPNキャンセル動作を
説明するための図。
FIG. 10 is a diagram for explaining an FPN cancel operation according to this embodiment.

【図11】ノイズキャンセルする場合としない場合で階
調圧縮を行ったときの信号の様子を示す図。
FIG. 11 is a diagram showing a state of a signal when gradation compression is performed with and without noise cancellation.

【図12】第1の実施形態におけるシースケンスを説明
するためのタイミングチャート。
FIG. 12 is a timing chart for explaining a sheath sequence according to the first embodiment.

【図13】第2の実施形態におけるFPNキャンセル動
作を説明するための図。
FIG. 13 is a diagram for explaining an FPN cancel operation according to the second embodiment.

【図14】第3の実施形態におけるFPNキャンセル動
作を説明するための図。
FIG. 14 is a diagram for explaining an FPN cancel operation according to the third embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…遮光フィルタ 12…レンズ系 13…CCDカラー撮像素子 14…温度センサ 15…ゲインコントロールアンプ 16…A/D変換器 17…第1のメモリ 18…第2のメモリ 19…加算回路 21…オフセット回路 22…切り替えスイッチ 23…ホワイトレベルクリップ回路 24…画素欠陥検出回路 25…欠陥メモリ 26…画素欠陥補償回路 27…メモリカード 30…CPU 31…タイミングジェネレータ(TG) 32…シグナルジェネレータ(SG) 11 ... Shading filter 12 ... Lens system 13 ... CCD color image sensor 14 ... Temperature sensor 15 ... Gain control amplifier 16 ... A / D converter 17 ... First memory 18 ... second memory 19 ... Adder circuit 21 ... Offset circuit 22 ... Changeover switch 23 ... White level clip circuit 24 ... Pixel defect detection circuit 25 ... defective memory 26 ... Pixel defect compensation circuit 27 ... Memory card 30 ... CPU 31 ... Timing generator (TG) 32 ... Signal generator (SG)

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】被写体を撮像するための撮像素子と、 遮光状態で前記撮像素子の暗時信号を読み出して、記憶
手段に記憶する暗時信号記憶手段と、 前記暗時信号記憶手段に記憶された暗時信号のレベルを
撮影条件に基づいて演算する演算手段と、 非遮光状態で前記撮像素子により露光して得られる撮像
信号から、前記暗時信号記憶手段に記憶された暗時信号
を減算して、暗時信号を抑圧する暗時信号抑圧手段と、 前記暗時信号抑圧手段で暗時信号が抑圧された撮像信号
のホワイトレベルを、前記演算手段により演算された暗
時信号のレベルに基づいてクリップするホワイトレベル
クリップ手段と、 を備えたことを特徴とする撮像装置。
1. An image pickup device for picking up an image of a subject, a dark signal storage means for reading a dark signal of the image pickup device in a light-shielded state and storing it in a storage means, and a dark signal storage means for storing the dark signal. Calculating means for calculating the level of the dark signal based on the photographing condition, and subtracting the dark signal stored in the dark signal storing means from the image pickup signal obtained by exposing with the image pickup device in a non-shielded state Then, the dark signal suppressing means for suppressing the dark signal and the white level of the image pickup signal in which the dark signal is suppressed by the dark signal suppressing means are set to the level of the dark signal calculated by the calculating means. An image pickup apparatus comprising: a white level clipping unit that clips on the basis of a white level clipping unit.
【請求項2】被写体を撮像するための撮像素子と、 遮光状態で前記撮像素子の暗時信号を読み出して、記憶
手段に記憶する暗時信号記憶手段と、 前記暗時信号記憶手段に記憶された暗時信号に基づいて
欠陥画素を検出する欠陥画素検出手段と、 前記暗時信号記憶手段に記憶された暗時信号のレベルを
撮影条件に基づいて演算する演算手段と、 非遮光状態で前記撮像素子により露光して得られる撮像
信号から、前記暗時信号記憶手段に記憶された暗時信号
を減算して、暗時信号を抑圧する暗時信号抑圧手段と、 前記暗時信号抑圧手段で暗時信号が抑圧された撮像信号
のホワイトレベルを、前記演算手段により演算された暗
時信号のレベルに基づいてクリップするホワイトレベル
クリップ手段と、 前記欠陥画素検出手段により検出された欠陥画素の信号
レベルを、隣接する有効画素の信号レベルに置き換える
欠陥画素補償手段と、 を備えたことを特徴とする撮像装置。
2. An image pickup element for picking up an image of a subject, a dark signal storage means for reading out a dark signal of the image sensor in a light-shielded state and storing it in a storage means, and a dark signal storage means for storing the dark signal. Defective pixel detecting means for detecting a defective pixel based on a dark signal, calculating means for calculating the level of the dark signal stored in the dark signal storage means based on photographing conditions, A dark signal suppressor that suppresses a dark signal by subtracting a dark signal stored in the dark signal storage from an image pickup signal obtained by exposure with an image pickup device, and the dark signal suppressor. White level clipping means for clipping the white level of the image pickup signal in which the dark signal is suppressed based on the level of the dark signal calculated by the calculating means; and a defect detected by the defective pixel detecting means. The signal level of the unit, the image pickup apparatus characterized by comprising a, a defective pixel compensation means for replacing the signal level of the effective pixel adjacent.
【請求項3】前記撮像素子の温度を検出する温度検出手
段を備え、前記演算手段は該温度検出手段により検出さ
れた温度に基づいて暗時信号のレベルを演算するもので
あることを特徴とする請求項1又は2記載の撮像装置。
3. A temperature detecting means for detecting the temperature of the image pickup device, wherein the calculating means calculates the level of a dark signal based on the temperature detected by the temperature detecting means. The imaging device according to claim 1 or 2.
【請求項4】前記演算手段は、前記撮像素子の電荷蓄積
時間に基づいて暗時信号のレベルを演算するものである
ことを特徴とする請求項1又は2記載の撮像装置。
4. The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the calculation means calculates the level of the dark signal based on the charge storage time of the image pickup element.
【請求項5】前記撮像素子の出力信号のゲインを制御す
るゲイン制御手段を備え、前記演算手段は該ゲイン制御
手段により制御されたゲインに基づいて暗時信号のレベ
ルを演算するものであることを特徴とする請求項1又は
2記載の撮像装置。
5. A gain control means for controlling the gain of the output signal of the image pickup device is provided, and the calculation means calculates the level of the dark signal based on the gain controlled by the gain control means. The image pickup apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that.
【請求項6】前記撮像素子の出力信号を複数回読み出
し、これを加算することにより前記撮像素子の暗時信号
を得ることを特徴とする請求項1又は2記載の撮像装
置。
6. The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the output signal of the image pickup device is read out a plurality of times and the dark signal of the image pickup device is obtained by adding the read signals.
【請求項7】画像を表示する表示手段を備え、前記暗時
信号記憶手段に暗時信号を記憶する期間中は、前記暗時
信号を前記撮像素子から読み出す前に該撮像素子から読
み出した画像を前記表示手段に表示することを特徴とす
る請求項1又は2記載の撮像装置。
7. An image read from said image pickup device before reading said dark time signal from said image pickup device during the period in which said dark signal is stored in said dark signal storage means, comprising display means for displaying an image. The image pickup apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that is displayed on the display means.
【請求項8】前記欠陥画素検出手段は、前記暗時信号の
レベルが所定のしきい値以上である画素を欠陥画素と判
定するものであることを特徴とする請求項2記載の撮像
装置。
8. The image pickup apparatus according to claim 2, wherein the defective pixel detecting means determines a pixel in which the level of the dark signal is equal to or higher than a predetermined threshold value as a defective pixel.
【請求項9】前記撮像素子の温度を検出する温度検出手
段を備え、前記欠陥画素検出手段は該温度検出手段によ
り検出された温度に基づいて前記しきい値を変化させる
ものであることを特徴とする請求項8記載の撮像装置。
9. A temperature detecting means for detecting the temperature of the image pickup device, wherein the defective pixel detecting means changes the threshold value based on the temperature detected by the temperature detecting means. The imaging device according to claim 8.
【請求項10】前記撮像素子の出力信号のゲインを制御
するゲイン制御手段を備え、前記欠陥画素検出手段は該
ゲイン制御手段により制御されたゲインに基づいて前記
しきい値を変化させるものであることを特徴とする請求
項8記載の撮像装置。
10. A gain control unit for controlling a gain of an output signal of the image pickup device, wherein the defective pixel detection unit changes the threshold value based on the gain controlled by the gain control unit. The imaging device according to claim 8, wherein
【請求項11】前記欠陥画素検出手段は、前記撮像素子
の電荷蓄積時間に基づいて前記しきい値を変化させるも
のであることを特徴とする請求項8記載の撮像装置。
11. The image pickup apparatus according to claim 8, wherein the defective pixel detection means changes the threshold value based on a charge storage time of the image pickup element.
【請求項12】前記暗時信号抑圧手段を作動させるか否
かを選択する選択手段、及び画像信号を階調圧縮する階
調圧縮手段を備え、前記暗時信号抑圧手段を作動させな
いときは画像信号の階調圧縮を行い、前記暗時信号抑圧
手段を作動させるときは画像信号の階調圧縮を行わない
ことを特徴とする請求項1又は2記載の撮像装置。
12. A selection means for selecting whether or not to operate the dark-time signal suppressing means, and a gradation compression means for gradation-compressing an image signal, and an image when the dark-time signal suppressing means is not operated. 3. The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the gradation compression of the signal is performed, and the gradation compression of the image signal is not performed when the dark signal suppression unit is activated.
【請求項13】被写体を撮像するための撮像素子と、 遮光状態で前記撮像素子の暗時信号を読み出して、記憶
手段に記憶する暗時信号記憶手段と、 非遮光状態で前記撮像素子により露光して得られる撮像
信号に対し、ホワイトレベルが後段回路でクリップされ
ないようにアナログゲインを調整するアナログゲイン調
整手段と、 前記アナログゲインを調整して得られる撮像信号から、
前記暗時信号記憶手段に記憶された暗時信号を減算し
て、暗時信号を抑圧する暗時信号抑圧手段と、 前記暗時信号抑圧手段で暗時信号が抑圧された撮像信号
に対し、ホワイトレベルが本来のレベルと一致するよう
にデジタルゲインを調整するデジタルゲイン調整手段
と、 を備えたことを特徴とする撮像装置。
13. An image pickup device for picking up an image of a subject, a dark signal storage means for reading a dark signal of the image pickup device in a light-shielded state and storing it in a storage means, and an exposure by the image pickup device in a non-light-shielded state. For the image pickup signal obtained by the analog gain adjusting means for adjusting the analog gain so that the white level is not clipped by the subsequent circuit, and the image pickup signal obtained by adjusting the analog gain,
A dark signal suppressor that subtracts the dark signal stored in the dark signal storage unit to suppress the dark signal, and an image pickup signal in which the dark signal is suppressed by the dark signal suppressor, An image pickup apparatus comprising: a digital gain adjusting unit that adjusts a digital gain so that a white level matches an original level.
【請求項14】被写体を撮像するための撮像素子と、 遮光状態で前記撮像素子の暗時信号を読み出して、記憶
手段に記憶する暗時信号記憶手段と、 前記暗時信号記憶手段に記憶された暗時信号のレベルを
撮影条件に基づいて演算する演算手段と、 非遮光状態で前記撮像素子により露光して得られる撮像
信号から、前記暗時信号記憶手段に記憶された暗時信号
を減算して、暗時信号を抑圧する暗時信号抑圧手段と、 前記暗時信号抑圧手段で暗時信号が抑圧された撮像信号
のホワイトレベルを、前記演算手段により演算された暗
時信号のレベルに基づいてクリップするホワイトレベル
クリップ手段と、 前記撮像信号のレベルが所定値以上となる領域で、前記
暗時信号記憶手段に記憶された暗時信号に基づいて欠陥
画素を検出する欠陥画素検出手段と、 前記欠陥画素検出手段により検出された欠陥画素の信号
レベルを、隣接する有効画素の信号レベルに置き換える
欠陥画素補償手段と、 を備えたことを特徴とする撮像装置。
14. An image pickup device for picking up an image of a subject, a dark time signal storage means for reading a dark time signal of the image pickup device in a light-shielded state and storing it in a storage means, and a dark time signal storage means for storing the dark signal. Calculating means for calculating the level of the dark signal based on the photographing condition, and subtracting the dark signal stored in the dark signal storing means from the image pickup signal obtained by exposing with the image pickup device in a non-shielded state Then, the dark signal suppressing means for suppressing the dark signal and the white level of the image pickup signal in which the dark signal is suppressed by the dark signal suppressing means are set to the level of the dark signal calculated by the calculating means. White level clipping means for clipping based on the above, and defective pixel detection for detecting a defective pixel based on the dark signal stored in the dark signal storage means in a region where the level of the image pickup signal is a predetermined value or more. Stage and the signal level of the detected defective pixels by the defective pixel detector means, the imaging characterized by comprising a defective pixel compensation means for replacing the signal level of the effective pixel adjacent, the device.
【請求項15】前記欠陥画素検出手段は、前記暗時信号
のレベルが所定のしきい値以上である画素を欠陥画素と
判定するものであり、且つ前記撮像信号のレベルの平均
値が所定値以上の場合に該しきい値を大きくすることを
特徴とする請求項14記載の撮像装置。
15. The defective pixel detection means determines a pixel in which the level of the dark signal is equal to or higher than a predetermined threshold value as a defective pixel, and the average value of the levels of the image pickup signals is a predetermined value. 15. The image pickup apparatus according to claim 14, wherein the threshold value is increased in the above cases.
JP2001370217A 2001-12-04 2001-12-04 Imaging device Expired - Fee Related JP4007802B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001370217A JP4007802B2 (en) 2001-12-04 2001-12-04 Imaging device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001370217A JP4007802B2 (en) 2001-12-04 2001-12-04 Imaging device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003169258A true JP2003169258A (en) 2003-06-13
JP4007802B2 JP4007802B2 (en) 2007-11-14

Family

ID=19179474

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001370217A Expired - Fee Related JP4007802B2 (en) 2001-12-04 2001-12-04 Imaging device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4007802B2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006229308A (en) * 2005-02-15 2006-08-31 Canon Inc Imaging apparatus and imaging method
JP2007116292A (en) * 2005-10-19 2007-05-10 Pentax Corp Fixed pattern noise eliminator
JP2010239301A (en) * 2009-03-30 2010-10-21 Mitsubishi Electric Corp Imaging apparatus and imaging method of the same
JP2010273378A (en) * 2004-05-17 2010-12-02 Olympus Corp Imaging device, noise elimination method and noise elimination program
CN102572274A (en) * 2010-12-21 2012-07-11 株式会社日立制作所 Image signal processing apparatus and image signal processing method
WO2020246060A1 (en) * 2019-06-07 2020-12-10 パナソニックIpマネジメント株式会社 Image generation method, imaging device, and program

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010273378A (en) * 2004-05-17 2010-12-02 Olympus Corp Imaging device, noise elimination method and noise elimination program
JP2006229308A (en) * 2005-02-15 2006-08-31 Canon Inc Imaging apparatus and imaging method
JP4745680B2 (en) * 2005-02-15 2011-08-10 キヤノン株式会社 Imaging apparatus and imaging method
JP2007116292A (en) * 2005-10-19 2007-05-10 Pentax Corp Fixed pattern noise eliminator
JP2010239301A (en) * 2009-03-30 2010-10-21 Mitsubishi Electric Corp Imaging apparatus and imaging method of the same
JP2012134684A (en) * 2010-12-21 2012-07-12 Hitachi Ltd Image signal processing device and image signal processing method
CN102572274A (en) * 2010-12-21 2012-07-11 株式会社日立制作所 Image signal processing apparatus and image signal processing method
US8836826B2 (en) 2010-12-21 2014-09-16 Hitachi, Ltd. Image signal processing apparatus and image signal processing method
CN102572274B (en) * 2010-12-21 2015-03-04 日立产业控制解决方案有限公司 Image signal processing apparatus and image signal processing method
WO2020246060A1 (en) * 2019-06-07 2020-12-10 パナソニックIpマネジメント株式会社 Image generation method, imaging device, and program
JPWO2020246060A1 (en) * 2019-06-07 2021-10-28 パナソニックIpマネジメント株式会社 Image generation method, imaging device, and program
JP7065417B2 (en) 2019-06-07 2022-05-12 パナソニックIpマネジメント株式会社 Image generation method, image pickup device, and program
EP3982622A4 (en) * 2019-06-07 2022-07-27 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Image generation method, imaging device, and program
US11546490B2 (en) 2019-06-07 2023-01-03 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Image generation method, imaging apparatus, and recording medium

Also Published As

Publication number Publication date
JP4007802B2 (en) 2007-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9438831B2 (en) Noise reduction device for reducing noise in image using blackout image, electronic camera, program, and method
JP3931606B2 (en) Imaging apparatus and noise removal method
JP2000209506A (en) Image pickup device and image pickup method
JP5013812B2 (en) Imaging apparatus and correction method
JP4027632B2 (en) Imaging device
JP2006005912A (en) Imaging device, noise elimination method and noise elimination program
JP4007802B2 (en) Imaging device
JP4379764B2 (en) Method for suppressing fixed pattern noise in solid-state imaging device and solid-state imaging device
JP5074564B2 (en) Imaging apparatus, noise removal method, and noise removal program
JP2001177768A (en) Image pickup device
JP2001024943A (en) Image pickup device
JP2008288723A (en) Imaging apparatus, imaging method, program, and integrated circuit
JP4262363B2 (en) Imaging device
JP4903246B2 (en) Brightness correction circuit for image sensor
JP3238968B2 (en) Solid-state imaging device
JP2003324748A (en) Television camera
JP4501926B2 (en) Imaging apparatus and noise removal method
JP4424068B2 (en) Noise removal apparatus, noise removal program, noise removal method, and electronic camera
JP2007096607A (en) Image processing apparatus
JP3796421B2 (en) Imaging apparatus and imaging method
JP4311833B2 (en) Imaging device
JP2001230976A (en) Device and method for picking up image, and computer- readable recording medium with recorded program for computer for executing the same
JP2003319267A (en) Digital camera
JP5404217B2 (en) Imaging apparatus and control method thereof
JP2006005663A (en) Noise eliminating device, electronic camera, and noise eliminating program

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041109

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070529

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070605

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070726

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070821

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070828

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100907

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100907

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110907

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120907

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130907

Year of fee payment: 6

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees