JP2007174124A - Imaging apparatus and correction method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮像装置及び補正方法に関し、更に詳しくは、撮像素子を用いた撮像装置において、撮像素子の欠陥画素の出力を補正する技術に関するものである。 The present invention relates to an imaging apparatus and a correction method, and more particularly to a technique for correcting an output of a defective pixel of an imaging element in an imaging apparatus using the imaging element.
従来、デジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置において、CCDやCMOSセンサ等の固体撮像素子が一般的に使用されている。この固体撮像素子では、製造過程において発生する欠陥画素が、画質の低下や製造上の歩留まりを下げる要因の一つとなっていることが知られている。欠陥画素を完全に無くすことは困難であることから、一般的に、欠陥画素の周囲画素を用いた補間処理を行って画質向上を図ることが知られている。 Conventionally, solid-state imaging devices such as CCD and CMOS sensors are generally used in imaging devices such as digital cameras and video cameras. In this solid-state imaging device, it is known that defective pixels generated in the manufacturing process are one of the factors that lower the image quality and reduce the manufacturing yield. Since it is difficult to completely eliminate defective pixels, it is generally known to improve image quality by performing interpolation processing using pixels around the defective pixels.
たとえば、欠陥画素から出力される信号の補正技術として、例えば、特許文献1の「従来の技術」に記載された方法が知られている。まず、固体撮像素子の工場出荷時等に、所定の条件下において標準電荷蓄積時間、固体撮像素子を露光して得られる出力値を用いて欠陥画素を判定する。そして、その際に取得した欠陥画素の位置情報及び出力レベル等の情報を記憶しておき、撮像時には、この記憶した欠陥画素の位置情報及び出力レベル等の情報を基にして、欠陥画素に隣接する画素の出力レベルを用いて、欠陥画素の出力の補間処理を行う。
For example, as a technique for correcting a signal output from a defective pixel, for example, a method described in “Prior Art” in
一方、長秒時露光時に行う以下のような技術が提案されている。まず、実撮影に先立ってダーク画像を撮影し、そのダーク画像から所定出力以上のものを欠陥画素として抽出して記憶しておき、実撮影で得られた画像に対して、抽出した欠陥画素を補正する。また、抽出された欠陥画素以外については、実撮影で得られた各画素の出力レベルから、ダーク画像における対応する画素の出力レベルを減算する、所謂黒引きを行う。このように補正することで、長秒時露光時に起こる欠陥画素の出力レベルの増大に対しても、システムが破錠をせず、画像劣化を最小限に抑えた補正をすることができる(例えば、特許文献2を参照)。 On the other hand, the following techniques have been proposed which are performed during long exposure. First, a dark image is photographed prior to actual photographing, and those having a predetermined output or more are extracted and stored as defective pixels from the dark image, and the extracted defective pixels are compared with the image obtained by actual photographing. to correct. For the pixels other than the extracted defective pixels, so-called blacking is performed in which the output level of the corresponding pixel in the dark image is subtracted from the output level of each pixel obtained by actual photographing. By correcting in this way, even when the output level of a defective pixel that occurs during long-time exposure increases, the system can perform correction with minimal image degradation without being broken (for example, , See Patent Document 2).
また、欠陥画素の出力を補正するための複数の補正用データを備え、電荷蓄積時間や撮影感度等の撮影条件、温度等の撮影環境に応じて最適なデータを選択して、撮影画像の補正を行う技術も提案されている(例えば、特許文献1を参照)。 It also has multiple correction data for correcting the output of defective pixels, and selects the most appropriate data according to shooting conditions such as charge accumulation time and shooting sensitivity, and shooting environment such as temperature, and corrects the shot image. A technique for performing the above has also been proposed (see, for example, Patent Document 1).
欠陥画素には暗電流に起因し、温度や電荷の蓄積時間によって出力レベルが大きく変化するものがある。このような暗電流に起因する欠陥画素の出力レベルは、高温下や長時間の露光(長秒時露光)時により暗電流が増加することで増大する。 Some defective pixels are caused by dark current, and the output level varies greatly depending on temperature and charge accumulation time. The output level of a defective pixel due to such dark current increases as the dark current increases due to high temperature or long exposure (long exposure).
上述した暗電流起因の欠陥画素からは、暗電流の増加によって蓄積された電荷が画素の飽和レベル以上に達した場合に、以下のような現象が起きる。即ち、画素の飽和レベルを超えた分の数パーセントが隣接画素に漏れ込んでしまい、その結果、図5に示すように、隣接画素の出力レベルが不必要に高くなり、十字状の欠陥画素領域となってしまう。図5では、座標(n,n)が暗電流起因の欠陥画素であり、その上下左右に隣接する座標(n-1,n)、(n+1、n)、(n,n-1)、(n,n+1)に位置する画素も電荷の漏れこみにより出力レベルが高くなってしまう現象が生じた様子を示している。 From the above-described defective pixel caused by dark current, the following phenomenon occurs when the charge accumulated by the increase in dark current reaches the saturation level of the pixel or more. That is, several percent of the pixel exceeding the saturation level of the pixel leaks into the adjacent pixel. As a result, as shown in FIG. 5, the output level of the adjacent pixel becomes unnecessarily high, resulting in a cross-shaped defective pixel region. End up. In FIG. 5, coordinates (n, n) are defective pixels caused by dark current, and coordinates (n-1, n), (n + 1, n), (n, n-1) adjacent to the upper, lower, left, and right sides thereof. , The pixel located at (n, n + 1) also shows a phenomenon in which the output level is increased due to the leakage of charges.
上記特許文献2に記載の方法では、キズを抽出するために撮影に先立って撮影と同じ電荷蓄積時間でダーク画像を取り込む時間が必要であるため、撮影が指示されてから実際に撮影が行われるまでのレリーズタイムラグが長くなってしまう。特に、電荷の隣接画素への漏れ込みが生じるほどの長秒時撮影では、レリーズタイムラグが非常に長くなってしまう。しかしながら、レリーズタイムラグを短くしようとすると今度は、電荷が漏れ込んだ隣接画素を抽出することができず、補正ができないという問題があった。
In the method described in
また、図5に示すような暗電流起因の十字状の欠陥画素領域に対して特許文献1のような補正を行おうとすると、以下のような問題があった。即ち、温度・電荷の蓄積時間によって出力レベルが変化するので、各欠陥画素に対して条件毎に隣接画素の補正を行う可動化の情報とアドレスを持つ必要があり、記憶させておくメモリの容量も必要であった。
Further, when the correction as shown in
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、特別な装置構成を追加することなく、飽和した欠陥画素を検出し、それに隣接する画素からの出力を補正できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to detect a saturated defective pixel and correct an output from a pixel adjacent thereto without adding a special device configuration. To do.
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、受光部と遮光部とを有する複数の画素を備える撮像素子と、予め取得した前記撮像素子の欠陥画素の位置情報及び基準出力レベルを少なくとも保持する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された欠陥画素の内、前記遮光部にある欠陥画素であって、被写体の撮影時の出力レベルが予め設定された第1の飽和レベル未満である欠陥画素を検出する検出手段と、前記検出された欠陥画素の基準出力レベルと、前記撮影時の出力レベルとに基づいて、前記記憶手段に記憶された欠陥画素の内、前記受光部にある欠陥画素の基準出力レベルを調整する調整手段と、前記調整手段により調整された基準出力レベルが前記画素の飽和レベルである第2の飽和レベル以上であるかどうかを判断し、前記調整された基準出力レベルが前記第2の飽和レベル以上である欠陥画素に隣接する画素を補正対象画素として設定する設定手段と、前記記憶手段に記憶された欠陥画素及び前記設定手段により設定された補正対象画素から出力された前記撮影時の出力レベルの補正を行う補正手段とを有する。 In order to achieve the above object, an imaging apparatus according to the present invention includes at least an image sensor including a plurality of pixels having a light receiving unit and a light shielding unit, position information and a reference output level of a defective pixel of the image sensor acquired in advance. Among the defective pixels stored in the storage means and the defective pixels stored in the storage means, the defective pixels in the light-shielding portion, and the output level at the time of photographing the subject is less than a preset first saturation level Based on the detection means for detecting the pixel, the reference output level of the detected defective pixel, and the output level at the time of shooting, the defective pixel stored in the storage means in the light receiving unit And adjusting means for adjusting the reference output level, and determining whether the reference output level adjusted by the adjusting means is equal to or higher than a second saturation level that is a saturation level of the pixel. Setting means for setting a pixel adjacent to a defective pixel whose reference output level is equal to or higher than the second saturation level as a correction target pixel, a defective pixel stored in the storage means, and a correction target set by the setting means Correction means for correcting the output level at the time of shooting output from the pixel.
受光部と遮光部とを有する複数の画素を備える撮像素子と、予め取得した前記撮像素子の欠陥画素の位置情報及び基準出力レベルを少なくとも保持する記憶手段とを有する撮像装置において、撮影時に前記欠陥画素から出力された出力レベルを補正する補正方法は、前記記憶手段に記憶された欠陥画素の内、前記遮光部にある欠陥画素であって、被写体の撮影時の出力レベルが予め設定された第1の飽和レベル未満である欠陥画素を検出する検出ステップと、前記検出された欠陥画素の基準出力レベルと、前記撮影時の出力レベルとに基づいて、前記記憶手段に記憶された欠陥画素の内、前記受光部にある欠陥画素の基準出力レベルを調整する調整ステップと、前記調整ステップで調整された基準出力レベルが前記画素の飽和レベルである第2の飽和レベル以上であるかどうかを判断し、前記調整された基準出力レベルが前記第2の飽和レベル以上である欠陥画素に隣接する画素を補正対象画素として設定する設定ステップと、前記記憶手段に記憶された欠陥画素及び前記設定ステップで設定された補正対象画素から出力された前記撮影時の出力レベルの補正を行う補正ステップとを有する。 In an imaging apparatus comprising: an imaging device having a plurality of pixels each having a light receiving unit and a light shielding unit; and a storage unit that holds at least position information and a reference output level of defective pixels of the imaging device acquired in advance. The correction method for correcting the output level output from the pixel is a defective pixel stored in the storage means, which is the defective pixel in the light-shielding portion, and the output level at the time of photographing the subject is set in advance. Based on the detection step of detecting a defective pixel that is less than one saturation level, the reference output level of the detected defective pixel, and the output level at the time of photographing, the defective pixels stored in the storage means An adjustment step for adjusting a reference output level of a defective pixel in the light receiving unit, and a reference output level adjusted in the adjustment step is a saturation level of the pixel. A setting step for setting a pixel adjacent to a defective pixel whose adjusted reference output level is equal to or higher than the second saturation level as a correction target pixel; and And a correction step of correcting the output level at the time of photographing output from the stored defective pixel and the correction target pixel set in the setting step.
本発明によれば、特別な装置構成を追加することなく、飽和した欠陥画素を検出し、それに隣接する画素からの出力を補正できるようにすることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to detect a saturated defective pixel and correct an output from a pixel adjacent thereto without adding a special device configuration.
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の実施の形態における画像処理機能を有する撮像装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態においては、撮像装置としてデジタルカメラを例にとって説明する。なお撮像装置としては、他にデジタルビデオカメラ、カメラ付き携帯端末(カメラ付き携帯電話を含む)、スキャナ等があり、被写体光学像を変換して電気的な画像信号を出力可能なものであれば、本発明を適用することが可能である。 FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an imaging apparatus having an image processing function according to an embodiment of the present invention. In the present embodiment, a digital camera will be described as an example of the imaging device. As other imaging devices, there are digital video cameras, camera-equipped mobile terminals (including camera-equipped mobile phones), scanners, etc., as long as they can convert an optical image of an object and output an electrical image signal. The present invention can be applied.
図1に示すように、本実施の形態の撮像装置は、主にカメラ本体100と、交換レンズタイプのレンズユニット300により構成されている。
As shown in FIG. 1, the imaging apparatus according to the present embodiment mainly includes a
レンズユニット300において、310は複数のレンズから成る撮像レンズ、312は絞り、306は、レンズユニット300をカメラ本体100と機械的に結合するレンズマウントである。レンズマウント306内には、レンズユニット300をカメラ本体100と電気的に接続する各種機能が含まれている。320は、レンズマウント306において、レンズユニット300をカメラ本体100と接続するためのインターフェース、322はレンズユニット300をカメラ本体100と電気的に接続するコネクタである。
In the
コネクタ322は、カメラ本体100とレンズユニット300との間で制御信号、状態信号、データ信号などを伝え合うと共に、各種電圧の電流を供給されるあるいは供給する機能も備えている。また、コネクタ322は電気通信のみならず、光通信、音声通信などを伝達する構成としても良い。
The
340は測光部46からの測光情報に基づいて、後述するカメラ本体100のシャッター12を制御するシャッター制御部40と連携しながら、絞り312を制御する絞り制御部である。342は撮像レンズ310のフォーカシングを制御するフォーカス制御部、344は撮像レンズ310のズーミングを制御するズーム制御部である。
350はレンズユニット300全体を制御するレンズシステム制御回路である。レンズシステム制御回路350は、動作用の定数、変数、プログラムなどを記憶するメモリを備えている。更に、レンズユニット300固有の番号などの識別情報、管理情報、開放絞り値や最小絞り値、焦点距離などの機能情報、現在や過去の各設定値などを保持する不揮発メモリも備えている。
A lens
次に、カメラ本体100の構成について説明する。
Next, the configuration of the
106はカメラ本体100とレンズユニット300を機械的に結合するレンズマウント、130、132はミラーで、撮像レンズ310に入射した光線を一眼レフ方式によって光学ファインダー104に導く。なお、ミラー130はクイックリターンミラーの構成としても、ハーフミラーの構成としても、どちらでも構わない。12は絞り機能を備えるシャッター、14は光学像を電気信号に変換する撮像素子であり、本実施の形態では撮像素子14としてベイヤー配列のCMOSエリアセンサを使用している。撮像レンズ310に入射した光線は、一眼レフ方式によって光量制限手段である絞り312、レンズマウント306および106、ミラー130、シャッター12を介して導かれ、光学像として撮像素子14上に結像する。撮像素子14は一般的に、入射する光線を受光する受光部と、遮光された遮光部(OB部)とを含み、本願発明における欠陥画素補正では、このOB部にある欠陥画素の出力を利用して、図5に示すような隣接画素への電荷の漏れ込みが発生しているかどうかを判断する。
15は、ISO感度設定により、撮像素子14から出力される信号のゲインを調整するゲインコントロールアンプを備えたAGC(Automatic Gain Controller)回路である。16はAGC回路15から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換器である。18は撮像素子14、A/D変換器18、D/A変換器26にそれぞれクロック信号や制御信号を供給するタイミング発生回路であり、メモリ制御回路22及びシステム制御回路50により制御される。
20は画像処理回路であり、A/D変換器16からのデータ或いはメモリ制御回路22からのデータに対して所定の画素補間処理や色変換処理を行う。また、画像処理回路20は、A/D変換器16から出力される画像データを用いて所定の演算処理を行う。そして、得られた演算結果に基づいてシステム制御回路50がシャッター制御部40、測距制御部42を制御するための、TTL(スルー・ザ・レンズ)方式のオートフォーカス(AF)処理、自動露出(AE)処理、フラッシュプリ発光(EF)処理を行っている。さらに、画像処理回路20は、A/D変換器16から出力される画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてTTL方式のオートホワイトバランス(AWB)処理も行っている。さらには、後述するように、不揮発性メモリ56に記憶された欠陥画素の情報(キズ補正データ)に基づき、欠陥画素の出力に対して補正処理を行う。
An
なお、本実施の形態における図1に示す例では、測距制御部42および測光制御部46を専用に備えているので、システム制御回路50は、測距制御部42および測光制御部46を用いてAF処理、AE処理、EF処理の各処理を行っても良い。また、画像処理回路20を用いてAF処理、AE処理、EF処理の各処理を行わない構成としても構わない。また、測距制御部42および測光制御部46を用いてAF処理、AE処理、EF処理の各処理を行い、さらに、画像処理回路20を用いてAF処理、AE処理、EF処理の各処理を行う構成としてもよい。
In the example shown in FIG. 1 in the present embodiment, since the distance measurement control unit 42 and the photometry control unit 46 are provided exclusively, the
22はメモリ制御回路であり、A/D変換器16、タイミング発生回路18、画像処理回路20、画像表示メモリ24、D/A変換器26、メモリ30、圧縮・伸長回路32を制御する。A/D変換器16から出力される画像データは、画像処理回路20、メモリ制御回路22を介して、或いはメモリ制御回路22のみを介して、画像表示メモリ24或いはメモリ30に書き込まれる。
A
24は画像表示メモリ、26はD/A変換器、28はTFT方式のLCD等から成る画像表示部であり、画像表示メモリ24に書き込まれた表示用の画像データはD/A変換器26を介して画像表示部28により表示される。画像表示部28を用いて、撮像した画像データを逐次表示することで、電子ビューファインダー(EVF)機能を実現することができる。また、画像表示部28は、システム制御回路50の指示により任意に表示をON/OFFすることが可能であり、表示をOFFにした場合にはカメラ本体100の電力消費を大幅に低減することができる。
30は撮影した静止画像や動画像を格納するためのメモリであり、所定枚数の静止画像や所定時間の動画像を格納するのに十分な記憶容量を備えている。これにより、複数枚の静止画像を連続して撮影する連写撮影やパノラマ撮影の場合にも、高速かつ大量の画像書き込みをメモリ30に対して行うことが可能となる。また、メモリ30はシステム制御回路50の作業領域としても使用することが可能である。
32は適応離散コサイン変換(ADCT)等、公知の圧縮方法を用いて画像データを圧縮・伸長する圧縮・伸長回路である。圧縮・伸長回路32は、メモリ30に格納された画像を読み込んで圧縮処理或いは伸長処理を行い、処理を終えたデータを再びメモリ30に書き込む。
A compression /
40はシャッター制御部であり、測光制御部46からの測光情報に基づいて絞り312を制御する絞り制御部340と連携しながらシャッター12を制御する。42はAF(オートフォーカス)処理を行うための測距制御部である。レンズユニット300内の撮像レンズ310に入射した光線を絞り312、レンズマウント306、106、ミラー130および測距用サブミラー(図示せず)を介して一眼レフ方式で入射することにより、光学像として結像された画像の合焦状態を測定する。
Reference numeral 40 denotes a shutter control unit that controls the
46はAE(自動露出)処理を行うための測光制御部である。レンズユニット300内の撮影光学系310に入射した光線を、絞り312、レンズマウント306、106、ミラー130および測光用サブミラー(図示せず)を介して一眼レフ方式で入射することにより、光学像として結像された画像の露出状態を測定する。48はフラッシュであり、AF補助光の投光機能、フラッシュ調光機能も有する。測光制御部46はフラッシュ部48と連携することにより、EF(フラッシュ調光)処理機能も有する。また、本実施の形態における測光制御部46は、複数の測光エリアを備える周知の分割測光方式で測光を行い、撮影シーン内の複数ポイント(例えば35ポイント)を測光し、その結果に応じて露出を決定するものとする。
A photometry control unit 46 performs AE (automatic exposure) processing. A light beam incident on the photographing
なお、前述したように、A/D変換器16からの画像データを用いて画像処理回路20により演算された演算結果に基づいて露出制御およびAF制御を行っても良い。その場合、システム制御回路50がシャッター制御部40、絞り制御部340、フォーカス制御部342に対し、ビデオTTL方式を用いた露出制御およびAF制御を行うことが可能である。
As described above, exposure control and AF control may be performed based on the calculation result calculated by the
また、測距制御部42による測定結果と、A/D変換器16からの画像データを画像処理回路20によって演算した演算結果とを用いて、AF制御を行うようにしてもよい。さらに、測光制御部46による測定結果と、A/D変換器16からの画像データを画像処理回路20によって演算した演算結果とを用いて露出制御を行うようにしてもよい。
The AF control may be performed using the measurement result obtained by the distance measurement control unit 42 and the calculation result obtained by calculating the image data from the A / D converter 16 by the
50はカメラ本体100全体を制御するシステム制御回路であり、周知のCPUなどを内蔵する。52はシステム制御回路50の動作用の定数、変数、プログラム等を記憶するメモリである。
54はシステム制御回路50でのプログラムの実行に応じて、文字、画像、音声などを用いて動作状態やメッセージなどを外部に通知するための通知部である。通知部54としては、例えばLCDやLEDなどによる視覚的な表示を行う表示部や音声による通知を行う発音素子などが用いられるが、これらのうち1つ以上の組み合わせにより構成される。特に、表示部の場合には、カメラ本体100の操作部70近辺の、視認しやすい、単数あるいは複数箇所に設置されている。また、通知部54は、その一部の機能が光学ファインダー104内に設置されている。
通知部54の表示内容の内、LCDなどに表示するものとしては以下のものがある。まず、シングルショット/連写撮影表示、セルフタイマ表示等、撮影モードに関する表示がある。また、圧縮率表示、記録画素数表示、記録枚数表示、残撮影可能枚数表示等の記録に関する表示がある。また、シャッタースピード表示、絞り値表示、露出補正表示、フラッシュ表示、赤目緩和表示等の撮影条件に関する表示がある。その他に、マクロ撮影表示、ブザー設定表示、時計用電池残量表示、電池残量表示、エラー表示、複数桁の数字による情報表示、記録媒体200及び210の着脱状態表示がある。更に、レンズユニット300の着脱状態表示、通信I/F動作表示、日付・時刻表示、外部コンピュータとの接続状態を示す表示等も行われる。
Among the display contents of the
また、表示部54の表示内容のうち、光学ファインダ104内に表示するものとしては、例えば、以下のものがある。合焦表示、撮影準備完了表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、フラッシュ充電完了表示、シャッタースピード表示、絞り値表示、露出補正表示、記録媒体書き込み動作表示等である。
In addition, among the display contents of the
さらに、表示部54の表示内容のうち、LED等により表示するものとしては、例えば、以下のものがある。合焦表示、撮影準備完了表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、フラッシュ充電完了表示、記録媒体書き込み動作表示、マクロ撮影設定通知表示、二次電池充電表示等である。
Further, among the display contents of the
また、表示部54の表示内容のうち、ランプ等に表示するものとしては、例えば、セルフタイマ通知ランプ等がある。このセルフタイマ通知ランプはAF補助光と共用してもよい。
Among the display contents of the
56は後述するプログラムなどが格納された電気的に消去・記録可能な不揮発性メモリであり、例えばEEPROM等が用いられる。この不揮発性メモリ56には、各種パラメータやISO感度などの設定値、また、欠陥画素の出力に対して補正処理を行う際に用いる、欠陥画素に関するキズ補正データ等が格納される。
なお、欠陥画素に関するキズ補正データは、少なくとも欠陥画素の位置を示す位置情報として座標(X,Y)を示したアドレスデータおよび出力レベル情報が格納されている。またキズ補正データは、本実施の形態ではCMOSエリアセンサの製造工場において、所定の環境温度下で標準電荷蓄積時間、CMOSエリアセンサを露光して得られた画像データから欠陥画素を抽出して得たデータとする。従って、センサ個々に対応したキズ補正データが格納されている。しかしながら、本発明のキズ補正データはこれに限るものではなく、カメラにCMOSエリアセンサ組み込んだ後、新たに欠陥画素に関する情報を作り出して格納させるようにしてもよい。 Note that the defect correction data relating to the defective pixel stores at least address data indicating coordinates (X, Y) and output level information as position information indicating the position of the defective pixel. In this embodiment, the defect correction data is obtained by extracting defective pixels from image data obtained by exposing the CMOS area sensor at a standard environmental temperature and a standard charge accumulation time at a CMOS area sensor manufacturing factory. Data. Therefore, defect correction data corresponding to each sensor is stored. However, the defect correction data of the present invention is not limited to this, and information relating to defective pixels may be newly created and stored after the CMOS area sensor is incorporated into the camera.
60、62、64、66、68、69及び70は、システム制御回路50の各種の動作指示を入力するための操作手段であり、スイッチやダイアル、タッチパネル、視線検知によるポインティング、音声認識装置等の単数或いは複数の組み合わせで構成される。
ここで、これらの操作手段の具体的な説明を行う。 Here, a specific description of these operating means will be given.
60はモードダイアルスイッチで、自動撮影モード、プログラム撮影モード、シャッター速度優先撮影モード、絞り優先撮影モード、マニュアル撮影モード、焦点深度優先(デプス)撮影モード等の各機能撮影モードを切り替え設定することができる。他に、ポートレート撮影モード、風景撮影モード、接写撮影モード、スポーツ撮影モード、夜景撮影モード、パノラマ撮影モードなどの各機能撮影モードを切り替え設定することもできる。
62はシャッタースイッチSW1で、不図示のシャッターボタンの操作途中(例えば半押し)でONとなり、AF処理、AE処理、AWB処理、EF処理等の動作開始を指示する。
64はシャッタースイッチSW2で、不図示のシャッターボタンの操作完了(例えば全押し)でONとなり、露光処理、現像処理、及び記録処理からなる一連の処理の動作開始を指示する。まず、露光処理では、撮像素子14から読み出した信号をA/D変換器16、メモリ制御回路22を介して画像データをメモリ30に書き込み、更に、画像処理回路20やメモリ制御回路22での演算を用いた現像処理が行われる。更に、記録処理では、メモリ30から画像データを読み出し、圧縮・伸張回路32で圧縮を行い、記録媒体200あるいは210に画像データを書き込む。
A
66は再生スイッチであり、撮影モード状態で撮影した画像をメモリ30あるいは記録媒体200、210から読み出して画像表示部28に表示する再生動作の開始を指示する。また、再生スイッチ66を用いて、再生モード、マルチ画面再生・消去モード、PC接続モード等の各機能モードを設定可能に構成してもよい。
68は単写/連写スイッチであり、シャッタースイッチSW2(64)を押した場合、1コマの撮影を行って待機状態とする単写モードと、シャッタースイッチSW2(64)を押している間、連続して撮影を行い続ける連写モードとを設定可能である。 68 is a single-shot / continuous-shot switch. When the shutter switch SW2 (64) is pressed, a single-shot mode in which one frame is shot and the camera is in a standby state, and while the shutter switch SW2 (64) is pressed, continuous It is possible to set a continuous shooting mode that continues shooting.
69はISO感度設定スイッチであり、AGC回路15におけるゲインの設定を変更することによりISO感度を設定できる。
70は各種ボタンやタッチパネルなどから成る操作部である。一例として、メニューボタン、セットボタン、マクロボタン、マルチ画面再生改ページボタン、フラッシュ設定ボタン、単写/連写/セルフタイマー切り換えボタン、メニュー移動+(プラス)ボタン、メニュー移動−(マイナス)ボタンを含む。更に、再生画像移動+(プラス)ボタン、再生画像移動−(マイナス)ボタン、撮影画質選択ボタン、露出補正ボタン、日付/時間設定ボタンなども含む。なお、上記プラスボタンおよびマイナスボタンの各機能は、回転ダイアルスイッチを備えることによって、より軽快に数値や機能を選択することが可能となる。 An operation unit 70 includes various buttons and a touch panel. For example, the menu button, set button, macro button, multi-screen playback pagination button, flash setting button, single shooting / continuous shooting / self-timer switching button, menu movement + (plus) button, menu movement-(minus) button Including. Further, a playback image movement + (plus) button, a playback image movement-(minus) button, a shooting image quality selection button, an exposure correction button, a date / time setting button, and the like are included. Each of the functions of the plus button and the minus button can be selected more easily by providing a rotary dial switch.
他に、パノラマモード等の撮影および再生を実行する際に各種機能の選択および切り替えを設定する選択/切り替えボタン、パノラマモード等の撮影および再生を実行する際に各種機能の決定および実行を設定する決定/実行ボタンがある。また、画像表示部28のON/OFFを設定する画像表示ON/OFFスイッチ、撮影直後に撮影した画像データを自動再生するクイックレビュー機能を設定するクイックレビューON/OFFスイッチがある。また、JPEG圧縮の圧縮率を選択するため、あるいは撮像素子の信号をそのままディジタル化して記録媒体に記録するCCDRAWモードを選択するためのスイッチである圧縮モードスイッチがある。また、ワンショットAFモードとサーボAFモードとを設定可能なAFモード設定スイッチなどがある。ワンショットAFモードでは、シャッタースイッチSW1(62)を押した際にオートフォーカス動作を開始し、一旦合焦した場合、その合焦状態を保ち続ける。サーボAFモードでは、シャッタースイッチSW1(62)を押している間、連続してオートフォーカス動作を続ける。
In addition, a selection / switch button that sets selection and switching of various functions when shooting and playback in panorama mode, etc., and determination and execution of various functions when shooting and playback in panorama mode and the like are set. There is a decision / execution button. In addition, there is an image display ON / OFF switch for setting ON / OFF of the
72は電源スイッチであり、カメラ本体100の電源オン、電源オフの各モードを切り替え設定可能である。また、カメラ本体100に接続されたレンズユニット300、外部ストロボ、記録媒体200、210等の各種付属装置の電源オン、電源オフの設定も合わせて切り替え設定可能である。
80は電源制御部で、電池検出回路、DC−DCコンバータ、通電するブロックを切り替えるスイッチ回路等により構成されている。電源制御部80は、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行い、検出結果及びシステム制御回路50の指示に基づいてDC−DCコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、記録媒体を含む各部へ供給する。
A power control unit 80 includes a battery detection circuit, a DC-DC converter, a switch circuit that switches a block to be energized, and the like. The power supply control unit 80 detects the presence / absence of a battery, the type of battery, and the remaining battery level, controls the DC-DC converter based on the detection result and the instruction of the
82、84はコネクタ、86はアルカリ電池やリチウム電池等の一次電池やNiCd電池やNiMH電池、Li−ion電池、Liポリマー電池等の二次電池、ACアダプター等からなる電源部である。
90及び94はメモリカードやハードディスク等の記録媒体とのインタフェース、92及び96はメモリカードやハードディスク等の記録媒体と接続を行うコネクタである。98はコネクタ92及び/或いは96に記録媒体200或いは210が装着されているか否かを検知する記録媒体着脱検知回路である。
なお、本実施の形態では記録媒体を取り付けるインタフェース及びコネクタを2系統持つものとして説明しているが、記録媒体を取り付けるインタフェース及びコネクタは、単数或いは複数、いずれの系統数を備える構成としても構わない。また、異なる規格のインタフェース及びコネクタを組み合わせて備える構成としても構わない。 Although the present embodiment has been described as having two systems of interfaces and connectors for attaching the recording medium, the interface and connectors for attaching the recording medium may have a single or a plurality of systems. . Moreover, it is good also as a structure provided with combining the interface and connector of a different standard.
インタフェース及びコネクタとしては、種々の記憶媒体の規格に準拠したものを用いて構成することが可能である。例えば、PCMCIA(Personal Computer Memory Card International Association)カードやCF(コンパクトフラッシュ(登録商標))カード、SDカード等である。インタフェース90及び94、そしてコネクタ92及び96をPCMCIAカードやCF(登録商標)カード等の規格に準拠したものを用いて構成した場合、各種通信カードを接続することができる。通信カードとしては、LANカードやモデムカード、USB(Universal Serial Bus)カード、IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers)1394カードがある。他にも、P1284カード、SCSI(Small Computer System Interface)カード、PHS等がある。これら各種通信カードを接続することにより、他のコンピュータやプリンタ等の周辺機器との間で画像データや画像データに付属した管理情報を転送し合うことができる。
As the interface and the connector, it is possible to configure using interfaces that comply with various storage medium standards. For example, a PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association) card, a CF (Compact Flash (registered trademark)) card, an SD card, or the like. When the
104は光学ファインダであり、撮像レンズ310に入射した光線を、一眼レフ方式によって、絞り312、レンズマウント306、106、ミラー130、132を介して導き、光学像として結像させて表示することが可能である。これにより、画像表示部28による電子ファインダー機能を使用すること無しに、光学ファインダーのみを用いて撮影を行うことが可能である。また、光学ファインダー104内には、通知部54の一部の機能、例えば、合焦状態、手振れ警告、フラッシュ充電、シャッタースピード、絞り値、露出補正などが表示される。
110は通信部で、RS232CやUSB、IEEE1394、P1284、SCSI、モデム、LAN、無線通信、等の各種通信機能を有する。112は通信部110によりカメラ本体100を他の機器と接続するコネクタ或いは無線通信の場合はアンテナである。
A
120はレンズマウント106内でカメラ本体100をレンズユニット300と接続するためのインターフェースである。
122はカメラ本体100をレンズユニット300と電気的に接続するコネクタである。また、レンズマウント106および/またはコネクタ122にレンズユニット300が装着されているか否かは、不図示のレンズ着脱検知部により検知される。コネクタ122はカメラ本体100とレンズユニット300との間で制御信号、状態信号、データ信号などを伝え合うと共に、各種電圧の電流を供給する機能も備えている。また、コネクタ122は電気通信だけでなく、光通信、音声通信などを伝達する構成としてもよい。
A
200及び210はメモリカードやハードディスク等の記録媒体である。この記録媒体200及び210は、それぞれ、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される記録部202及び212、カメラ本体100とのインタフェース204及び214、カメラ本体100と接続を行うコネクタ206及び216を備えている。
記録媒体200及び210としては、PCMCIAカードやコンパクトフラッシュ(登録商標)等のメモリカード、ハードディスク等を用いることができる。また、マイクロDAT、光磁気ディスク、CD−RやCD−WR等の光ディスク、DVD等の相変化型光ディスク等で構成されていても勿論構わない。
As the
なお、本実施の形態における撮像装置として、レンズ交換式の一眼レフタイプのデジタルカメラであるものとして説明したが、レンズや鏡筒が本体と一体化された、いわゆるデジタルコンパクトカメラなどであってもよい。 Note that although the imaging device in the present embodiment has been described as a single-lens reflex digital camera with interchangeable lenses, a so-called digital compact camera or the like in which a lens or a lens barrel is integrated with the main body may be used. Good.
次に、図2乃至図4を参照して、本発明の実施の形態における上記構成を有する撮像装置の動作を説明する。 Next, with reference to FIGS. 2 to 4, the operation of the imaging apparatus having the above-described configuration in the embodiment of the present invention will be described.
図2および図3は本実施の形態における撮像装置の撮影処理手順を示すフローチャートである。この処理プログラムは不揮発メモリ56などの記憶媒体に格納されており、メモリ52にロードされてシステム制御回路50内のCPUによって実行される。
2 and 3 are flowcharts showing a photographing processing procedure of the imaging apparatus according to the present embodiment. This processing program is stored in a storage medium such as the
図2において、電池交換等の電源投入により、システム制御回路50はフラグや制御変数等を初期化し(ステップS101)、カメラ本体100の各部に対して必要な所定の初期設定を行う。次に、システム制御回路50は、電源スイッチ72の設定位置を判別し、電源スイッチ72が電源OFFに設定されているか否かを判別する(ステップS102)。電源スイッチ72が電源OFFに設定されている場合、システム制御回路50は、各表示部の表示を終了状態に変更し、フラグや制御変数等を含む必要なパラメータや設定値、設定モードを不揮発性メモリ56に記録する。更に、システム制御回路50は、電源制御部80により画像表示部28を含むカメラ本体100各部の不要な電源を遮断する等の所定の終了処理を行った後(ステップS103)、ステップS102に戻る。
In FIG. 2, the
ステップS102で電源スイッチ72がONに設定されている場合、システム制御回路50は、電源制御部80により電池等により構成される電源86の残容量や動作情況がカメラ本体100の動作に問題があるか否かを判断する。問題があるならば(ステップS104でNO)通知部54を用いて画像や音声により所定の警告表示を行った後に(ステップS105)、ステップS102に戻る。
When the
一方、電源86に問題が無いならば(ステップS104でYES)、モードダイアルスイッチ60の設定位置を判断し、モードダイアルスイッチ60が撮影モードに設定されているか否かを判別する(ステップS106)。モードダイアルスイッチ60がその他のモードに設定されている場合は、システム制御回路50は選択されたモードに応じた処理を実行し(ステップS107)、処理を終えたならばステップS102に戻る。モードダイアルスイッチ60が撮影モードに設定されている場合はステップS108へ移行する。
On the other hand, if there is no problem with the power source 86 (YES in step S104), the setting position of the
ステップS108では、記録媒体200或いは210が装着されているか否かを判断する。装着されていれば、記録媒体200或いは210に記録された画像データの管理情報を取得する。また、更に、記録媒体200或いは210の動作状態がカメラ本体100の動作、特に記録媒体200或いは210に対する画像データの記録再生動作に問題があるか否かを判別する。問題があると判別された場合は(ステップS108でNO)、ステップS105に進んで通知部54を用いて画像や音声により所定の警告表示を行った後に(ステップS105)、ステップS102に戻る。問題が無いと判別された場合は(ステップS108でYES)、ステップS109へ移行する。
In step S108, it is determined whether or not the
ステップS109では、通知部54を用いて画像や音声によりカメラ本体100の各種設定状態の告知を行う。ここで、画像表示部28の画像表示スイッチがONである場合、画像表示部28にカメラ本体100の各種設定状態を表示するようにしてもよい。
In step S109, the
次に、ステップS110においてシャッタースイッチSW1が押されているか否かを判別し、シャッタースイッチSW1が押されていないならば、ステップS102に戻る。シャッタスイッチSW1が押されている場合は、ステップS111に進む。 Next, it is determined whether or not the shutter switch SW1 is pressed in step S110. If the shutter switch SW1 is not pressed, the process returns to step S102. If the shutter switch SW1 is pressed, the process proceeds to step S111.
ステップS111ではシステム制御回路50は、測距処理を行って撮像レンズ310の焦点を被写体に合わせ、測光処理を行って絞り値及びシャッター速度を決定する測距・測光処理を行う。測光の結果、必要であればフラッシュ・フラグをセットし、フラッシュの設定も行う。
In step S111, the
測距・測光処理を終えると、ステップS112に進み、シャッタースイッチSW2が押されているか否かを判別する。シャッタースイッチSW2が押されずに(ステップS112でOFF)、さらにシャッタスイッチSW1も解除されたならば(ステップS113でOFF)、ステップS102に戻る。 When the distance measurement / photometry processing is completed, the process proceeds to step S112, and it is determined whether or not the shutter switch SW2 is pressed. If the shutter switch SW2 is not pressed (OFF in step S112) and the shutter switch SW1 is also released (OFF in step S113), the process returns to step S102.
シャッタスイッチSW2が押されたならば(ステップS112でON)、システム制御回路50は、撮影した画像データを記憶可能な画像記憶バッファ領域がメモリ30にあるか否かを判別する(ステップS114)。メモリ30の画像記憶バッファ領域内に新たな画像データの記憶可能な領域が無いと判別された場合はステップS115へ進み、通知部54を用いて画像や音声により所定の警告表示を行った後、ステップS102に戻る。
If the shutter switch SW2 is pressed (ON in step S112), the
なお、メモリ30の画像記憶バッファ領域内に新たな画像データの記憶可能な領域が無い場合とは、例えば、以下の様な状況が考えられる。メモリ30の画像記憶バッファ領域内に記憶可能な最大枚数の連写撮影を行った直後で、メモリ30から読み出して記憶媒体200或いは210に書き込むべき最初の画像がまだ記憶媒体200或いは210に記録終了していないことがある。この様な場合には、1枚分の空き領域もメモリ30の画像記憶バッファ領域上に確保できない。
The case where there is no area where new image data can be stored in the image storage buffer area of the
なお、撮像した画像データを圧縮処理してからメモリ30の画像記憶バッファ領域に記憶する場合、圧縮後の画像データ量が圧縮モードの設定に応じて異なることを考慮する必要がある。そして、記憶可能な領域がメモリ30の画像記憶バッファ領域上にあるか否かをステップS114の処理で判断することになる。
When the captured image data is compressed and stored in the image storage buffer area of the
メモリ30に新たな画像データを記憶可能な領域があると判別された場合は、ステップS116へ移行する。
If it is determined that there is an area capable of storing new image data in the
ステップS116では、システム制御回路50は撮影処理を実行する。この撮影処理では、所定時間蓄積した撮像信号を撮像素子14からAGC回路15、A/D変換器16、画像処理回路20、メモリ制御回路22を介して、或いはA/D変換器16から直接メモリ制御回路22を介して、メモリ30の所定領域に撮影した画像データを書き込む。
In step S116, the
ステップS117では、メモリ30に書き込まれた画像データに対して、欠陥画素の補正処理を行う。システム制御回路50は、まず、不揮発性メモリ56に書き込まれている欠陥画素に関するキズ補正データとして、アドレスデータおよび出力レベルを読み出す。アドレスデータとは、全画素中における欠陥画素の位置情報を示した座標(X,Y)である。そして、メモリ30に書き込まれた画像データに対して、隣接画素からの補間による補正処理を行う。なお、ここで行われる補正処理の詳細については、図4を参照して後述する。
In step S117, a defective pixel correction process is performed on the image data written in the
ステップS118では、システム制御回路50は、メモリ30の所定領域に書き込まれた画像データの一部をメモリ制御回路22を介して読み出して現像処理を行うために必要なWB積分演算処理、OB(オプティカルブラック)積分演算処理を行う。演算結果はシステム制御回路50の内部メモリあるいはメモリ52に記憶する。システム制御回路50は、メモリ制御回路22、必要に応じて画像処理回路20を用いて、メモリ30の所定領域に書き込まれた撮影画像データを読み出す。そして、システム制御回路50の内部メモリあるいはメモリ52に記憶した演算結果を用いて、AWB処理、ガンマ変換処理、色変換処理を含む各種現像処理を行う。
In step S118, the
ステップS119では、システム制御回路50は、メモリ30の所定領域に書き込まれた画像データを読み出して、設定されたモードに応じた画像圧縮処理を圧縮・伸長回路32により行う。そして、メモリ30の画像記憶バッファ領域の空き画像部分に、撮影して一連の処理を終えた画像データの書き込みを行う。
In step S119, the
ステップS120において、システム制御回路50は、メモリ30の画像記憶バッファ領域に記憶された処理済みの画像データを読み出す。そして、インターフェース90または94、コネクタ92または96を介して、メモリカードやコンパクトフラッシュ(登録商標)カード等の記録媒体200または210に読み出した画像データを書き込む記録処理を開始する。この記録開始処理は、メモリ30の画像記憶バッファ領域の空き画像部分に、撮影して一連の処理を終えた画像データの書き込みが新たに行われる度に、その画像データに対して実行される。
In step S <b> 120, the
なお、記録媒体200、201に画像データの書き込みを行っている間、書き込み動作中であることを示すために、表示部54に例えばLEDを点滅させる等の記録媒体書き込み動作表示を行う。
Note that while writing image data to the
ステップS121では、システム制御回路50は、シャッタースイッチSW1が押されているか否かを判別する。シャッタースイッチSW1が放された状態である場合はステップS102の処理に戻り、シャッタースイッチSW1が押された状態である場合は、ステップS112の処理に戻って次の撮影に備える。これにより、システム制御回路50は、一連の撮影動作を終えてステップS102に戻る。
In step S121, the
次に、図3のステップS117で行われる欠陥画素の補正処理について、図4のフローチャートを参照して説明する。 Next, the defective pixel correction process performed in step S117 of FIG. 3 will be described with reference to the flowchart of FIG.
まず、ステップS201において、不揮発性メモリ56に記憶されているキズ補正データを読み出す。ここでは、欠陥画素の座標(X,Y)を示すアドレスデータおよび出力レベルが読み出される。
First, in step S201, the scratch correction data stored in the
次にステップS202において、ステップS201で読み出したキズ補正データに記憶された欠陥画素の内、アドレスデータを用いて撮像素子14の遮光部(OB部)にある欠陥画素を選択する。そして、図3のステップS116の撮影処理によりメモリ30に書き込まれた画像データから、選択された欠陥画素の出力レベルを読み出す。
Next, in step S202, among the defective pixels stored in the defect correction data read out in step S201, a defective pixel in the light shielding portion (OB portion) of the image sensor 14 is selected using the address data. Then, the output level of the selected defective pixel is read out from the image data written in the
次に、ステップS203において、ステップS202でメモリ30から読み出した撮影時の出力レベルがA/D変換器16の飽和レベル未満であるかどうかを判断する。飽和レベル未満であれば、ステップS204へ進んで、読み出した撮影時の出力レベルを後述する演算に用いるものとして確定させる。一方、読み出した出力レベルがA/D変換器16の飽和レベルに達していたならばステップS202へ戻り、キズ補正データに記憶されている欠陥画素の内、OB部にある別の欠陥画素を選択して、その欠陥画素の撮影時の出力レベルをメモリ30から読み出す。このようにして、OB部にある欠陥画素の内、A/D変換器16の飽和レベルに満たない出力レベルのものが見つかるまで、ステップS202及びステップS203の処理を繰り返し実行する。
Next, in step S203, it is determined whether the output level at the time of shooting read from the
なお、ステップS202でOB部に存在する欠陥画素を選択する順番であるが、キズ補正データに記憶された出力レベルが大きいものから順に選択していくと良い。このように選択していくことで、撮影時の出力レベルがA/D変換器16の飽和レベル未満であって、且つ、所定出力レベル以上の誤差が少ない欠陥画素を選択することができる。 In addition, although it is the order which selects the defective pixel which exists in OB part by step S202, it is good to select in an order from the thing with the largest output level memorize | stored in the defect correction data. By selecting in this way, it is possible to select a defective pixel in which the output level at the time of photographing is less than the saturation level of the A / D converter 16 and the error is less than a predetermined output level.
また、欠陥画素に限らず、出力レベルは蓄積時間やISO感度によって変化する。従って、撮影時の蓄積時間やISO感度によって、A/D変換器16の飽和レベルまで達する欠陥画素も異なる。従って、ステップS202で欠陥画素を選択する際に、欠陥画素の蓄積時間やISO感度に対する性質に基づいて、本撮影時における蓄積時間やISO感度の設定に応じて選択する欠陥画素を変更するようにしても無論構わない。このためには、例えば、予め異なる蓄積時間やISO感度で撮影を行い、各条件下で所望の(即ち、A/D変換器16の飽和レベル未満で、所定出力レベル以上の)欠陥画素を検出し、各条件毎に検出した欠陥画素を記憶しておけばよい。 Further, the output level is not limited to a defective pixel, but varies depending on the accumulation time and ISO sensitivity. Therefore, the defective pixels that reach the saturation level of the A / D converter 16 also differ depending on the accumulation time and ISO sensitivity at the time of photographing. Accordingly, when a defective pixel is selected in step S202, the defective pixel to be selected is changed according to the setting of the accumulation time and ISO sensitivity at the time of actual photographing, based on the property with respect to the accumulation time and ISO sensitivity of the defective pixel. Of course it doesn't matter. For this purpose, for example, photographing is performed in advance with different accumulation times and ISO sensitivities, and a desired defective pixel is detected under each condition (that is, below the saturation level of the A / D converter 16 and above a predetermined output level). The defective pixels detected for each condition may be stored.
また、ステップS202で、A/D変換器16の飽和レベル未満の出力レベルを有するOB部の欠陥画素を検出する際に、ステップS202を実行する回数制限や最小レベル等の制限を設けてもよい。そして、制限内に条件に該当する欠陥画素を検出できない場合には画像自体が破綻しているとして、何かしらの警告を行うともに、補正を行わないようにしても構わない。 Further, in step S202, when detecting defective pixels in the OB portion having an output level lower than the saturation level of the A / D converter 16, a limit such as the number of times that step S202 is executed or a minimum level may be provided. . If a defective pixel corresponding to the condition cannot be detected within the limit, the image itself may be broken and some warning may be given and correction may not be performed.
次に、ステップS205では、ステップS204で確定された撮影時の欠陥画素の出力レベルと、キズ補正データから読み出した同じ欠陥画素の出力レベルとから、キズ補正データに記録されている、他の欠陥画素の出力レベルの演算を行う。ここでは、キズ補正データに記録されている欠陥画素の内、撮像素子14の受光部にある欠陥画素について演算を行う。これは、欠陥画素は、温度・電荷の蓄積時間によって出力レベルが変化するので、撮影時のOB部における欠陥画素の出力レベルは、撮影時の温度・電荷の蓄積時間に対応したものとなっているからである。 Next, in step S205, another defect recorded in the defect correction data from the output level of the defective pixel at the time of photographing determined in step S204 and the output level of the same defective pixel read from the defect correction data. The pixel output level is calculated. Here, among defective pixels recorded in the defect correction data, calculation is performed for defective pixels in the light receiving portion of the image sensor 14. This is because the output level of the defective pixel changes depending on the temperature / charge accumulation time, and the output level of the defective pixel in the OB portion at the time of photographing corresponds to the temperature / charge accumulation time at the time of photographing. Because.
ここで行われる演算では、まず、ステップS204で確定された欠陥画素について、撮影時の出力レベルと、キズ補正データに記録されている出力レベルとの比Kを求め、次にこの比Kを、キズ補正データに記録されている各欠陥画素の出力レベルに掛け合わせる。なお、ISO感度の設定により撮影時のゲインが変更されている場合、そのゲインに応じて撮影時の出力レベルの換算を行う。例えば撮影時のゲインがキズ補正データを取得した時の2倍であれば1/2倍、4倍であれば1/4倍というように換算する。この換算により、撮影時の出力レベルの真の値を求めることができる。 In the calculation performed here, first, for the defective pixel determined in step S204, a ratio K between the output level at the time of shooting and the output level recorded in the defect correction data is obtained, and then this ratio K is calculated. Multiply the output level of each defective pixel recorded in the defect correction data. When the gain at the time of shooting is changed by setting the ISO sensitivity, the output level at the time of shooting is converted according to the gain. For example, if the gain at the time of shooting is twice that when the scratch correction data is acquired, the conversion is made such that it is 1/2 times, and if it is 4 times, it is 1/4 times. By this conversion, the true value of the output level at the time of photographing can be obtained.
次に、ステップS206において、ステップS205で求めた演算結果からその欠陥画素が、画素の飽和レベルに達しているか否かを判断する。飽和レベルに達している場合(ステップS206でYES)、その欠陥画素で生成された電荷が隣接する画素に流れ込んでいる可能性が高い。従って、飽和レベルに達していると判定された欠陥画素の上下左右画素をキズ補正を行う対象の画素として、一時的に記憶する(ステップS207)。 Next, in step S206, it is determined from the calculation result obtained in step S205 whether or not the defective pixel has reached the saturation level of the pixel. When the saturation level has been reached (YES in step S206), there is a high possibility that the charge generated in the defective pixel flows into the adjacent pixel. Accordingly, the upper, lower, left, and right pixels of the defective pixel determined to have reached the saturation level are temporarily stored as the pixels to be subjected to defect correction (step S207).
このように、飽和レベルに達した欠陥画素に隣接する画素についても補正対象画素とすることで、欠陥画素からの電荷の漏れ込みにより不適切な出力レベルとなってしまった画素を補正することが可能となる。 In this way, by setting a pixel adjacent to a defective pixel that has reached a saturation level as a correction target pixel, it is possible to correct a pixel that has become an inappropriate output level due to leakage of charge from the defective pixel. It becomes possible.
また、飽和レベルに達していない場合は(ステップS206でNO)、そのままステップS208に進む。ステップS208では、キズ補正データに記録されている欠陥画素全てについて、上述した出力レベルの演算及び飽和レベルの判断が行われたかを判断し、終了していなければステップS205に戻って、次の欠陥画素に対して処理を行う。キズ補正データに記憶された、撮像素子14の受光部にある全ての欠陥画素について終了していればステップS209へ進む。 If the saturation level has not been reached (NO in step S206), the process directly proceeds to step S208. In step S208, it is determined whether the output level calculation and saturation level determination described above have been performed for all defective pixels recorded in the defect correction data. If not completed, the process returns to step S205 to return to the next defect. Processing is performed on the pixel. If all defective pixels in the light receiving unit of the image sensor 14 stored in the defect correction data have been completed, the process proceeds to step S209.
ステップS209ではキズ補正データに記憶された欠陥画素及び、ステップS207で補正対象として一時的に記憶された画素の撮影時の画像データに対して、キズ補正処理を実行する。なお、ここでは、欠陥画素及び補正対象画素に対して、正常な画像データが得られている周辺の画素部から出力される画像データを用いて、補間処理を行う。本実施の形態においてはRGBのベイヤー配列されたCMOSエリアセンサを撮像素子として使用している。そのため、欠陥画素及び補正対象画素と同色の最近接の上下左右および斜め方向の画素のうち、正常な出力データが得られている画素の平均値データに基づいて補間処理を行う。 In step S209, a defect correction process is performed on the defective pixel stored in the defect correction data and the image data at the time of photographing the pixel temporarily stored as the correction target in step S207. Here, interpolation processing is performed on the defective pixel and the correction target pixel by using image data output from a peripheral pixel portion where normal image data is obtained. In this embodiment, an RGB Bayer array CMOS area sensor is used as an image sensor. Therefore, interpolation processing is performed based on the average value data of pixels from which normal output data is obtained among the pixels in the closest vertical, horizontal, and diagonal directions of the same color as the defective pixel and the correction target pixel.
なお、補間処理についてはこれに限るものではなく、任意の周辺画素の出力レベルを用いた公知の補間処理であっても無論問題は無い。 Note that the interpolation process is not limited to this, and there is no problem even if it is a known interpolation process using an output level of an arbitrary peripheral pixel.
そして、ステップS209で全ての欠陥画素及び補正対象画素に対して、撮影時の出力レベルの補正処理を終えると、欠陥画素補正処理を終了し、図3のステップS117に戻る。 Then, when the correction process of the output level at the time of photographing is completed for all defective pixels and correction target pixels in step S209, the defective pixel correction process is terminated, and the process returns to step S117 of FIG.
上記の通り本実施の形態によれば、キズ補正データに記憶された、OB部にある欠陥画素の出力レベルと、同じ欠陥画素の撮影時の出力レベルとの比に基づいて、キズ補正データに記憶された他の欠陥画素が飽和状態にあるかどうかを判断する。そして、飽和状態あると判断された場合に、飽和状態にある欠陥画素から隣接する画素に対しても、欠陥画素と同様の補正処理を行う。このように制御することで、特別な構成を追加すること無く、容易に図5に示す様なエラーも含めて適切にキズ補正を行うことが可能になる。 As described above, according to the present embodiment, the scratch correction data is stored in the scratch correction data based on the ratio between the output level of the defective pixel in the OB portion and the output level at the time of shooting the same defective pixel. It is determined whether the other stored defective pixels are saturated. When it is determined that the pixel is saturated, correction processing similar to that for the defective pixel is performed on pixels adjacent to the defective pixel in saturation. By controlling in this way, it is possible to easily perform the defect correction including errors as shown in FIG. 5 without adding a special configuration.
なお、本実施の形態においては、欠陥画素に隣接する上下左右の画素の出力について補正を行わせるようにしているが、本発明はこれに限るものではない。例えば、斜め方向に隣接する画素にも飽和した欠陥画素から電荷が漏れ込む構成を有する撮像素子においては、更に、欠陥画素に隣接する斜め上下方向の画素からの出力もあわせて補正を行うようにしてもよい。 In the present embodiment, correction is performed on the output of the upper, lower, left, and right pixels adjacent to the defective pixel, but the present invention is not limited to this. For example, in an image sensor having a structure in which charge leaks from a saturated defective pixel even in a pixel adjacent in the diagonal direction, the output from the diagonal pixel adjacent to the defective pixel is also corrected. May be.
なお、本実施の形態ではCMOS型エリアセンサを例にとって説明したが、CCD型エリアセンサ等、どのようなエリアセンサに本発明を適用しても構わない。 In the present embodiment, a CMOS area sensor has been described as an example. However, the present invention may be applied to any area sensor such as a CCD area sensor.
また、本実施の形態では、OB部の一欠陥画素の出力レベルを基にして、ステップS205の演算及びS206の判断を行っているが、本発明はこれに限るものでは無く、OB部の複数欠陥画素の出力レベルの平均値等を用いるように構成しても構わない。 In the present embodiment, the calculation in step S205 and the determination in S206 are performed based on the output level of one defective pixel in the OB portion. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of OB portions are included. You may comprise so that the average value of the output level of a defective pixel, etc. may be used.
14 撮像素子
50 システム制御回路
56 不揮発性メモリ
100 カメラ本体
300 レンズユニット
14
Claims (14)
予め取得した前記撮像素子の欠陥画素の位置情報及び基準出力レベルを少なくとも保持する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された欠陥画素の内、前記遮光部にある欠陥画素であって、被写体の撮影時の出力レベルが予め設定された第1の飽和レベル未満である欠陥画素を検出する検出手段と、
前記検出された欠陥画素の基準出力レベルと、前記撮影時の出力レベルとに基づいて、前記記憶手段に記憶された欠陥画素の内、前記受光部にある欠陥画素の基準出力レベルを調整する調整手段と、
前記調整手段により調整された基準出力レベルが前記画素の飽和レベルである第2の飽和レベル以上であるかどうかを判断し、前記調整された基準出力レベルが前記第2の飽和レベル以上である欠陥画素に隣接する画素を補正対象画素として設定する設定手段と、
前記記憶手段に記憶された欠陥画素及び前記設定手段により設定された補正対象画素から出力された前記撮影時の出力レベルの補正を行う補正手段と
を有することを特徴とする撮像装置。 An image sensor comprising a plurality of pixels each having a light receiving portion and a light shielding portion;
Storage means for holding at least the position information and the reference output level of the defective pixel of the image sensor acquired in advance;
Detection means for detecting a defective pixel stored in the storage means that is a defective pixel in the light-shielding portion and whose output level at the time of photographing the subject is lower than a preset first saturation level. When,
Adjustment for adjusting the reference output level of the defective pixel in the light receiving unit among the defective pixels stored in the storage unit based on the detected reference output level of the defective pixel and the output level at the time of photographing. Means,
Determining whether the reference output level adjusted by the adjusting means is equal to or higher than a second saturation level that is the saturation level of the pixel, and the adjusted reference output level is equal to or higher than the second saturation level Setting means for setting a pixel adjacent to the pixel as a correction target pixel;
An image pickup apparatus comprising: a correction unit that corrects an output level at the time of photographing output from a defective pixel stored in the storage unit and a correction target pixel set by the setting unit.
前記第1の飽和レベルが前記増幅手段の飽和レベルであることを特徴とする請求項1または2に記載の撮像装置。 Amplifying means for amplifying the output level of the image sensor;
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the first saturation level is a saturation level of the amplification unit.
前記記憶手段に記憶された欠陥画素の内、前記遮光部にある欠陥画素であって、被写体の撮影時の出力レベルが予め設定された第1の飽和レベル未満である欠陥画素を検出する検出ステップと、
前記検出された欠陥画素の基準出力レベルと、前記撮影時の出力レベルとに基づいて、前記記憶手段に記憶された欠陥画素の内、前記受光部にある欠陥画素の基準出力レベルを調整する調整ステップと、
前記調整ステップで調整された基準出力レベルが前記画素の飽和レベルである第2の飽和レベル以上であるかどうかを判断し、前記調整された基準出力レベルが前記第2の飽和レベル以上である欠陥画素に隣接する画素を補正対象画素として設定する設定ステップと、
前記記憶手段に記憶された欠陥画素及び前記設定ステップで設定された補正対象画素から出力された前記撮影時の出力レベルの補正を行う補正ステップと
を有することを特徴とする補正方法。 In an imaging apparatus comprising: an imaging device having a plurality of pixels each having a light receiving unit and a light shielding unit; and a storage unit that holds at least position information and a reference output level of defective pixels of the imaging device acquired in advance. A correction method for correcting an output level output from a pixel,
A detecting step of detecting defective pixels in the light-shielding portion among the defective pixels stored in the storage unit and having an output level at the time of photographing the subject being lower than a preset first saturation level. When,
Adjustment for adjusting the reference output level of the defective pixel in the light receiving unit among the defective pixels stored in the storage unit based on the detected reference output level of the defective pixel and the output level at the time of photographing. Steps,
It is determined whether the reference output level adjusted in the adjustment step is equal to or higher than a second saturation level that is a saturation level of the pixel, and the adjusted reference output level is higher than or equal to the second saturation level. A setting step for setting a pixel adjacent to the pixel as a correction target pixel;
And a correction step of correcting the output level at the time of photographing output from the defective pixel stored in the storage unit and the correction target pixel set in the setting step.
前記第1の飽和レベルが前記増幅手段の飽和レベルであることを特徴とする請求項8または9に記載の補正方法。 The imaging apparatus further includes an amplifying unit that amplifies the output level of the imaging element,
The correction method according to claim 8 or 9, wherein the first saturation level is a saturation level of the amplification means.
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