JP2007180616A - 撮像装置及び補正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 撮像装置において、撮像素子における欠陥画素や暗電流成分のバラツキ等による画像への影響を、新たなノイズ分を増加させることなく低減すること。
【解決手段】 複数の画素を備える撮像素子（１４）と、撮像素子を遮光した状態で取得したダーク画像信号を平滑化するメディアンフィルタ処理回路（５０１）と、撮像素子から被写体を撮像して得た被写体画像信号から、平滑化後のダーク画像信号を減ずる減算処理回路（５０２）と、減算処理回路に、平滑化前の黒画素信号から平滑化後のダーク画像信号を各画素毎に減算させ、得られた差が予め設定された範囲外にある画素を、撮像素子の欠陥画素として抽出するシステム制御回路（５０）と、ダーク画像信号を減算した後の被写体画像信号の内、システム制御回路により抽出された欠陥画素の画像信号を、当該欠陥画素の周辺画素の画像信号を用いて補正する画像処理回路（２０）とを有する。
【選択図】 図１

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、撮像素子の出力を補正する技術に関するものである。

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。

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。

一方、固体撮像素子では、温度等の要因に起因して発生する暗電流が知られているが、この暗電流は使用環境や露光時間等によって変化する。そのため、実際の撮影動作の直前または直後に、撮像素子を遮光した状態で撮影動作を行い、その際に得られた撮影画像（ダーク画像または黒画像）を被写体を撮影した画像から減算処理する技術が知られている（例えば、特許文献２の「従来の技術」を参照）。このように、被写体画像からダーク画像を減算することで、暗電流成分の固定パターンノイズや微小なキズ等による影響を低減させ、画質の向上を図っている。

さらに、ダーク画像の出力値や、ダーク画像の減算処理結果を画素毎に所定閾値と比較することによりノイズ状況を判別し、その状況に応じてダーク画像の減算処理と置換処理とを切り換えて補正を行う技術も開示されている（例えば、特許文献３を参照）。この技術によれば、減算処理による補正が困難な飽和レベル近くの画素等についても、置換処理を行うことでノイズを低減することが可能となり、また、減算処理により新たにノイズが重畳するといった問題を改善した補正が可能であるとしている。

また、さらに、固体撮像素子の製造時にダーク画像から抽出し、記憶しておいた固定パターンノイズを、撮像装置内の温度センサが検出した温度変化に対応させるようにゲインをかける方法も開示されている（例えば、特許文献４を参照）。この方法では、被写体を撮影した画像に対して、温度変化に応じたゲインがかけられた固定パターンノイズの加減算を行って補正することで、固定パターンノイズの温度依存性による影響を取り除く。

また、ダーク画像の出力データを複数回取り込んで平均したデータを用いて補正を行うことで、ダーク画像のランダム成分を低減させた黒レベルの補正を行う技術も開示されている（例えば、特許文献５を参照）。

特開２００３−３３３４３５号公報 特開２００３−３３３４３５号公報 特開２００４−５４２４号公報 特開２００３−１８４７５号公報 特開平８−６５５０６号公報

特許文献２に記載のダーク画像の減算による補正処理においては、画面内における二次元的な暗電流ムラや固定パターンノイズ等による影響を低減することはできる。しかしながら、単なる撮影画像と黒画像の減算処理である為、画像双方のランダム成分のノイズが足され、逆に画質の向上を妨げる結果となる場合もあった。

また、特許文献３に記載されているような欠陥画素の置換処理の場合、温度や露光時間等によって変化する暗電流成分による影響を低減させることはできない。また、特許文献３に記載の方法では、所定の閾値を超える画素についてはノイズが大きいと判断されて置換処理される。しかしながら、その閾値が撮像画像からダーク画像を減算処理した結果に基づいて設定される場合、撮像画像内の輝度差が大きい場合には、正確なノイズ判断ができないことがあるという問題があった。例えば、星空や花火の撮影時においては、高輝度である星や花火が置換処理により消えてしまう場合があり得る。

また、撮像素子自身の発熱や周辺回路からの影響により、複数の画素を含む一部分で暗電流成分が増大している場合には、閾値による判断に基づいて置換処理しても、適切な処理をすることができないという問題があった。これは、部分的に暗電流が増大している領域では、置換処理される画素の周辺も暗電流が増大しているためである。

また特許文献４に記載の方法では、撮像装置内の温度変化による影響を取り除こうとしているが、撮像素子そのものの温度を検出しているわけではなく、撮像素子によってはその画面内の温度分布が一様ではないため、精度の高い補正とすることができない。

また特許文献５に記載の方法では、複数回、画像を取り込むために時間が余計に必要である。そのため、カメラ等の撮像装置においてはレリーズ間隔等に支障を来し、ユーザーの操作性を損ねてしまう。

本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、撮像装置において、撮像素子における欠陥画素や暗電流成分のバラツキ等による画像への影響を、新たなノイズ分を増加させることなく低減することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、複数の画素を備える撮像素子と、前記撮像素子を遮光した状態で取得したダーク画像信号を平滑化する平滑化手段と、前記撮像素子から被写体を撮像して得た被写体画像信号から、前記平滑化後のダーク画像信号を減ずる減算手段と、前記減算手段に、前記平滑化前の黒画素信号から、前記平滑化後のダーク画像信号を各画素毎に減算させ、得られた差が予め設定された範囲外にある画素を、前記撮像素子の欠陥画素として抽出する抽出手段と、前記減算手段により前記ダーク画像信号を減算した被写体画像信号の内、前記抽出手段により抽出された欠陥画素の画像信号を、当該欠陥画素の周辺画素の画像信号を用いて補正する補正手段とを有する。

また、複数の画素を備える撮像素子から出力される画像信号を補正する本発明の補正方法は、被写体を撮影して被写体画像信号を取得する第１の撮像工程と、前記撮像素子を遮光した状態で撮影を行ってダーク画像信号を取得する第２の撮像工程と、前記第２の撮像工程で取得したダーク画像信号を平滑化する平滑化工程と、前記第１の撮像工程で取得した被写体画像信号から、前記平滑化後のダーク画像信号を減ずる減算工程と、前記平滑化前の黒画素信号から、前記平滑化後のダーク画像信号を各画素毎に減算し、得られた差が予め設定された範囲外にある画素を、前記撮像素子の欠陥画素として抽出する抽出工程と、前記減算工程において前記ダーク画像信号を減算した被写体画像信号の内、前記抽出工程により抽出された欠陥画素の画像信号を、当該欠陥画素の周辺画素の画像信号を用いて補正する補正工程とを有する。

本発明によれば、撮像装置において、撮像素子における欠陥画素や暗電流成分のバラツキ等による画像への影響を、新たなノイズ分を増加させることなく低減することが可能となる。

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。

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。

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。

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。

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、各種電源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。

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。

次に、カメラ本体１００の構成について説明する。

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、図２に示すようなベイヤー配列の、画素が２次元配列されされたＣＭＯＳ型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。

１６は、撮像素子１４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。更には、画像処理回路２０は、不揮発性メモリ５６に記憶されたキズ補正データや、ダーク画像の取り込みにより生成されたキズ補正データ等に基づき、欠陥画素に対する画像データの補正処理も行う。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。さらに、画像データ等に対してメディアンフィルタ処理を施すメディアンフィルタ処理回路５０１及び減算処理を行う減算処理回路５０２を備えている。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、ダーク補正処理の設定の表示等も行われる。

また、通知部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。

さらに、通知部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。

また、通知部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。

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、欠陥画素の位置情報等の欠陥画素に関する補正用データ等が格納される。

なお、上記補正データとしては、本実施の形態ではＣＭＯＳ型エリアセンサの製造工場によりチェックされて送られたセンサ個々に対応した補正データが格納されている。しかしながら、本発明の補正データはこれに限るものではなく、カメラにＣＭＯＳ型エリアセンサを組み込んだ後、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。

６０、６２、６４、６６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。

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。

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。

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。また、撮像素子１４あるいは画像処理回路２０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ＩＳＯ感度設定ボタンを含む。

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。更に、被写体の撮影後にシャッター１２を閉じた遮光状態でダーク画像の撮影を行い、被写体画像からダーク画像の減算処理を行うダーク減算処理モードの設定ボタンも備えている。

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。

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。

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。

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。

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、各種電源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。

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。

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。

次に、図４乃至図８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。

図４および図５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。

図４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。

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の残容量や動作状況がカメラ本体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。

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。

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。

ステップＳ１０９では、操作部７０のダーク減算処理モードの設定ボタンがダーク減算処理モードに設定されているか否かを判断する。設定されてる場合はステップＳ１１０へ移行し、ダーク画像の取り込みと補正を行う指示をするダーク取り込み補正フラグＦＤＲＫを「１」に設定した後、ステップＳ１１２へ移行する。設定されていない場合は、ステップＳ１１１へ移行してダーク取り込み補正フラグＦＤＲＫを「０」にし、ステップＳ１１２へ移行する。ここで設定されるダーク取り込み補正フラグＦＤＲＫが「１」の場合に、撮影後に後述するダーク画像の取り込みと補正処理が行われる。

ステップＳ１１２では、通知部５４を用いて画像や音声によりカメラ本体１００の各種設定状態の通知を行う。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。

次に、ステップＳ１１３においてシャッタースイッチＳＷ１（６２）が押されているか否かを判別し、シャッタースイッチＳＷ１（６２）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（６２）が押されている場合は、ステップＳ１１４に進む。

ステップＳ１１４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。なお、システム制御回路５０は、ここで決定されたシャッター速度に応じて撮像素子１４の電荷蓄積時間を決定し、決定された蓄積時間で撮影処理およびダーク取り込み補正処理をそれぞれ行う。また、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。

測距・測光処理を終えると、ステップＳ１１５に進み、シャッタースイッチＳＷ２（６４）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（６４）が押されずに（ステップＳ１１５でＯＦＦ）、さらにシャッタスイッチＳＷ１（６２）も解除されたならば（ステップＳ１１６でＯＦＦ）、ステップＳ１０２に戻る。

シャッタスイッチＳＷ２（６４）が押されたならば（ステップＳ１１５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Ｓ１１７）。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Ｓ１１８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。

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。

なお、撮像した画像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Ｓ１１７の処理で判断することになる。

メモリ３０に新たな画像を記憶可能な領域があると判別された場合は、ステップＳ１１９へ移行する。

ステップＳ１１９において、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、所定時間蓄積した電荷を撮像素子１４から読み出し、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の所定領域に画像データを書き込む。なお、ここで行われる撮影処理については、図６を参照して詳細に後述する。

次に、ステップＳ１２０では、ダーク取り込み補正フラグＦＤＲＫの状態を判断する。ダーク取り込み補正フラグＦＤＲＫが「１」であれば、ダーク取り込みと補正処理を行う設定がされていると判断し、ダーク取り込み補正処理を行うステップＳ１２１へ移行する。ダーク取り込み補正フラグＦＤＲＫが「０」であれば、ダーク画像の取り込み及びダーク補正処理は行わず、そのままステップへＳ１２３へ移行する。

ステップＳ１２１では、シャッター２１を閉じた状態のまま、ステップＳ１１９にて行われた撮影処理と同じ時間、電荷を蓄積する。そして蓄積した電荷を撮像素子１４から読み出し、Ａ／Ｄ変換器１６、画像処理回路２０およびメモリ制御回路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、ダーク画像信号としてメモリ３０の所定領域に書き込む。また、メモリ３０に一時記憶させるとともに、取り込んだダーク画像信号をメディアンフィルタ処理回路５０１に送り、メディアンフィルタ処理を行い、メモリ３０に一時的に記憶する。メディアンフィルタ処理回路５０１は、詳細は後述するが、処理対象画素周辺の予め設定した範囲内の画像信号の中央値（メディアン値）を選択する回路である。従って、メディアンフィルタ処理を施されたダーク画像信号（処理前のものと区別するために、以下、「補正ダーク画像信号」と呼ぶ。）は、欠陥画素やランダムノイズの影響が低減化されたダーク画像信号となる。なお、本ダーク取り込み補正処理の更なる詳細については図７を参照して後述する。

ステップＳ１２２では、システム制御回路５０内の減算処理回路５０２により、ステップＳ１１９で撮影した画像データから補正ダーク画像信号を減算し、減算処理された画像データをメモリ３０の所定領域に書き込む。

なお、ステップＳ１２２における減算処理はそのまま画素単位で施される。また、ここで減算される補正ダーク画像信号は、メディアンフィルタ処理によりランダム成分が低減化されたものであるため、取り込んだダーク画像信号をそのまま減算する場合に比べて、ランダム成分による画質の悪化を抑えることができる。さらに、画素単位での減算による補正処理を行うため、暗電流ムラ等よる画質劣化に対し、二次元的なムラも低減した補正をすることができる。

次に、ステップＳ１２３において、欠陥画素の補正処理を行う。ステップＳ１２３で行われる欠陥画素の補正処理については、図８を参照して後述する。

ステップＳ１２４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。

ステップＳ１２５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。

ステップＳ１２６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。

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、通知部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。

ステップＳ１２７では、システム制御回路５０は、シャッタースイッチＳＷ１（６２）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（６２）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（６２）が押された状態である場合は、ステップＳ１１５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。

次に、図６のフローチャートを参照して、図５のステップＳ１１９で行われる撮影処理について説明する。

この撮影処理において、システム制御回路５０と、絞り制御部３４０或いはフォーカス制御部３４２間の各種信号のやり取りは、インターフェース１２０、コネクタ１２２及び３２２、インターフェース３２０及びレンズシステム制御回路３５０を介して行われる。

まず、システム制御回路５０は、ミラー１３０をミラー駆動部（図示せず）によってミラーアップ位置に移動させる（ステップＳ２０１）。次に、システム制御回路５０の内部メモリあるいはメモリ５２に記憶された測光データに従い、絞り制御部３４０によって絞り３１２を所定の絞り値まで駆動する（ステップＳ２０２）。

次に、撮像素子１４の電荷クリア動作を行う（ステップＳ２０３）。ステップＳ２０３の電荷クリア動作が終了すると、撮像素子１４の電荷蓄積が始まることになる（ステップＳ２０４）。続いて、シャッター制御部４０によってシャッター２１を開き（ステップＳ２０５）、撮像素子１４の露光を開始する（ステップＳ２０６）。

ステップＳ２０７において、フラッシュ・フラグを確認してフラッシュ部４８の発光が必要であるか否かを判別し、必要である場合、フラッシュ部４８を発光させる（ステップＳ２０８）。フラッシュ・フラグが設定されていなければ、ステップＳ２０９に進み、測光データに従って撮像素子１４の露光終了を待つ。露光が終了すると（ステップＳ２０９でＹＥＳ）、ステップＳ２１０に進んでシャッター制御部４０によってシャッター２１を閉じ（ステップＳ２１０）、撮像素子１４の露光を終了する。

その後、システム制御回路５０は、絞り制御部３４０によって絞り３１２を開放の絞り値まで駆動し（ステップＳ２１１）、ミラー１３０をミラー駆動部（不図示）によってミラーダウン位置に移動させる（ステップＳ２１２）。

ステップＳ２１３において、設定した電荷蓄積時間が経過したか否かを判別する。設定した電荷蓄積時間が経過すると（ステップＳ２１３でＹＥＳ）、システム制御回路５０は撮像素子１４の電荷蓄積を終了して（ステップＳ２１４）、撮像素子１４から電荷信号を読み出す（ステップＳ２１５）。読み出した電荷信号は、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の所定領域に書き込まれる。

一連の処理を終了すると、撮影処理を終了して、図５に示す処理に戻る。

次に、図７のフローチャートを参照して、図５のステップＳ１２１におけるダーク取り込み補正処理について説明する。

まず、撮像素子１４の電荷クリア動作を行う（ステップＳ３０１）。ステップＳ３０１の電荷クリア動作が終了すると、撮像素子１４の電荷蓄積が始まることになる（ステップＳ３０２）。

ステップＳ３０３では、ステップＳ１１９の撮影処理における電荷蓄積時間と同時間が経過したか否かを判別する。この電荷蓄積時間が経過すると（ステップＳ３０３でＹＥＳ）、システム制御回路５０は撮像素子１４の電荷蓄積を終了した後（ステップＳ３０４）、撮像素子１４から電荷信号を読み出す（ステップＳ３０５）。読み出した電荷信号は、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の所定領域にダーク画像信号として書き込まれる（ステップＳ３０６）。

ステップＳ３０７では、メモリ３０から一時的に記憶したダーク画像信号を読み出し、システム制御回路５０内にあるメディアンフィルタ処理回路５０１にてメディアンフィルタ処理を実行する。ここで実行させるメディアンフィルタ処理は、処理対象とする１画素を中心とした縦横５×５の画素範囲における画像信号の中心値を抽出し、その抽出された中心値に置換する処理を行う。

例えば、縦（ｙ、ｙ＋１・・ｙ＋４）、横（ｘ、ｘ＋１・・ｘ＋４）、５×５画素の中心座標（ｘ＋２、ｙ＋２）を処理対象とし、図３に示すような画素出力値が得られているものとする。この場合、５×５画素の範囲内の中心値（メディアン値）は３であるので、処理対象画素（ｘ＋２、ｙ＋２）の出力値９を、３に置換する処理が行われる。また処理対象画素が画面の四隅などに位置し、縦横５×５画素の範囲がとれない場合については、処理対象とする１画素を中心とする最大範囲（たとえば３×３範囲など）に対してメディアンフィルタ処理が行われる。このようなメディアンフィルタ処理を全画素について行うことで、高周波成分を除いて平滑化することができるため、ノイズ成分となる突出した出力値や周囲画素とのバラツキを抑えた補正ダーク画像信号を得ることができる。

このメディアンフィルタ処理を行った補正ダーク画像信号を撮影した画像データから減算することで、減算によるノイズの増長を抑えると共に、画面内の暗電流ムラが低減された画像を生成することが可能となる。

ステップＳ３０８では、メディアンフィルタ処理された補正ダーク画像をメモリ３０に書込み、一時的に記憶させる。

一連の処理を終了すると、ダーク取り込み補正処理を終了して、図５の処理に戻る。

次に、図５のステップＳ１２３で行われる欠陥画素補正処理について、図８のフローチャートを参照して説明する。

ステップＳ４０１では、ダーク取り込み補正フラグＦＤＲＫの状態を判断し、ダーク取り込み補正フラグＦＤＲＫが「０」であればステップＳ４０２へ進む。ステップＳ４０２では、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その出力レベルが読み出される。その後、ステップＳ４０５へ進む。

一方、ダーク取り込み補正フラグＦＤＲＫが「１」であれば、ダーク画像の取得が行われているので、ステップＳ４０３の処理へ移行する。

ステップＳ４０３では、図７のステップＳ３０６で記憶されたダーク画像信号と、メディアンフィルタ処理された補正ダーク画像信号とをメモリ３０から読み出す。そして、システム制御回路５０内の減算処理回路５０２を用いて、ダーク画像信号から、メディアンフィルタ処理され平滑化された補正ダーク画像信号を減算する。

ステップＳ４０４では、ステップＳ４０３の減算結果の内、所定の閾値を越える画素を欠陥画素として抽出し、この抽出した欠陥画素のアドレスデータを補正データとして一時記憶する。このように、ダーク画像信号が取得されている場合には、取得したダーク画像信号より欠陥画素の抽出を行う。

ステップＳ４０５では、ステップＳ４０２で読み出した補正データまたはステップＳ４０４で抽出した補正データのいずれかを用いて、欠陥画素に対する補正処理を行う。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。

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。

このように、ダーク画像信号の取り込みが行われ、新たに欠陥画素の補正用データが作成された場合には、その補正データを用いた補正処理を行う。一方、ダーク画像信号の取り込みが行われていない場合には、不揮発性メモリ５６から読み出された補正データを用いて補正処理を行う。

一連の処理を終了すると、欠陥画素補正処理を終了して、図５の処理に戻る。

この欠陥画素補正処理によって、図５のステップＳ１２２で行われるダーク減算処理だけでは補正しきれない欠陥画素についても補正がなされることになる。このように、ダーク減算処理と併せて行うことで、画面内における欠陥画素や暗電流成分のバラツキ等による画像への影響を、新たなノイズ分を増加させることなく低減することが可能となる。

なお、上記説明では、ダーク画像信号の取り込みが行われた場合は、ダーク画像信号より抽出した補正用データのみを用いて補正しするものとして説明しているが、本発明はこれに限るものではない。例えば、不揮発性メモリ５６に記憶されている補正用データに、新たに抽出された補正データを付加した形で補正をしてもよい。

また、ダーク画像信号の取り込み後に行う欠陥画素補正処理の完了後は、メモリ３０に一時記憶させておいたダーク画像信号および補正ダーク画像信号を消去するようにしてもよい。

また、上記実施の形態においては、メディアンフィルタ処理回路５０１によりダーク画像の補正処理を行っているが、メディアンフィルタ処理回路５０１の代わりに平均化回路を用いても構わない。そして、平均化回路によって平均化処理されたダーク補正画像を撮影画像から減算処理して補正するようにしてもよい。このようにしても、画面内の暗電流ムラが低減された画像を生成可能であることは言うまでもない。

また、上記実施の形態においては、本撮影後にダーク画像信号の取り込みを行っているが、これに限るものではなく、本撮影の直前および撮像装置の電源投入直後にダーク画像の取り込みを行うようにしてもよい。

上記のように本実施の形態によれば、撮影の前後に取り込んだダーク画像信号に対して、メディアンフィルタ処理等による平滑化補正を行い、撮影画像から、補正ダーク画像を減算処理する。これにより、ノイズ成分を増長させることなく、画面内の暗電流ムラについて局所的な成分も低減化された画像を生成することが可能となる。更に、撮影時と同条件下で得られたダーク画像信号及び補正ダーク画像信号を用いて欠陥画素を抽出し、補正するので、環境温度や蓄積時間の違いによる影響を排除した精度のよい補正が可能となる。上記２種類の補正を行うことで、画面内における欠陥画素や暗電流成分のバラツキ等による画像への影響を、新たなノイズ分を増加させることなく低減することができ、良好な画像を得ることが可能となる。

なお、上記実施の形態では、不揮発性メモリ５６に補正データを保持しておき、操作部７０のダーク減算処理モードの設定ボタンがダーク減算処理モードに設定されている場合に、ダーク画像信号に基づく欠陥画素補正を行うように制御した。しかしながら本発明はこれに限るものではなく、補正データを保持することなく、常にダーク画像信号の取り込み及びにダーク画像信号に基づく欠陥画素補正を行うように構成しても良い。その場合、補正データを予め不揮発性メモリ５６に保持しておく必要が無く、また、ダーク減算処理モードの設定ボタンも不要になる。

或いは、不揮発性メモリ５６に補正データを保持したまま、常にダーク画像信号の取り込み及びにダーク画像信号に基づく欠陥画素補正を行うように構成しても良い。その場合、不揮発性メモリ５６に記憶されている補正用データに、新たに抽出された補正データを付加した形で補正を行えばよい。その場合には、ダーク減算処理モードの設定ボタンが不要になる。

本発明の実施の形態における撮像装置の構成を示すブロック図である。 ベイヤー配列を示した図である。 本発明の実施の形態におけるメディアンフィルタ処理の一例を説明するための図である。 本発明の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。 本発明の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。 本発明の実施の形態における撮影ルーチンを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態におけるダーク取り込み補正処理ルーチンを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態における欠陥画素補正処理ルーチンを示すフローチャートである。

符号の説明

１２：シャッター、１４：撮像素子、１６：Ａ／Ｄ変換器、１８：タイミング発生回路、２０：画像処理回路、２２：メモリ制御回路、２４：画像表示メモリ、２６：Ｄ／Ａ変換器、２８：画像表示部、３０：メモリ、３２：圧縮伸長回路、４０：シャッター制御部、４２：測距制御部、４６：測光制御部、４８：フラッシュ、５０：システム制御回路、５２：メモリ、５４：通知部、５６：不揮発性メモリ、６０：モードダイアルスイッチ、６２：シャッタースイッチＳＷ１、６４：シャッタースイッチＳＷ２、６６：再生スイッチ、７０：操作部、７２：電源スイッチ、８０：電源制御部、８２、８４：コネクタ、８６：電源、９０、９４：入出力Ｉ／Ｆ、９２、９６：コネクタ、９８：記録媒体着脱検知部、１００：カメラ本体、１０４：光学ファインダ、１１０：通信部、１１２：コネクタ（アンテナ）、１０６、３０６：レンズマウント、１２２、３２２：コネクタ、１２０：インターフェース、１３０、１３２：ミラー、２００、２１０：記録媒体、２０２、２１２：記録部、２０４、２１４：インターフェース、２０６、２１６：コネクタ、３００：レンズユニット、３１０：撮像レンズ、３１２：絞り、３２０：インターフェース、３４０：絞り制御部、３４２：フォーカス制御部、３４４：ズーム制御部、３５０：レンズシステム制御回路

Claims (14)

1. 複数の画素を備える撮像素子と、
   前記撮像素子を遮光した状態で取得したダーク画像信号を平滑化する平滑化手段と、
   前記撮像素子から被写体を撮像して得た被写体画像信号から、前記平滑化後のダーク画像信号を減ずる減算手段と、
   前記減算手段に、前記平滑化前の黒画素信号から、前記平滑化後のダーク画像信号を各画素毎に減算させ、得られた差が予め設定された範囲外にある画素を、前記撮像素子の欠陥画素として抽出する抽出手段と、
   前記減算手段により前記ダーク画像信号を減算した被写体画像信号の内、前記抽出手段により抽出された欠陥画素の画像信号を、当該欠陥画素の周辺画素の画像信号を用いて補正する補正手段と
   を有することを特徴とする撮像装置。
2. 予め取得した前記撮像素子の欠陥画素の位置情報を少なくとも保持する記憶手段を更に有し、
   前記補正手段は、前記記憶手段に記憶された欠陥画素の画像信号を更に補正することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 予め取得した前記撮像素子の欠陥画素の位置情報を少なくとも保持する記憶手段を更に有し、
   前記補正手段は、前記ダーク画像信号を取得しなかった場合に、前記記憶手段に記憶された欠陥画素の画像信号を補正することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
4. ダーク画像信号を取得するか否かを設定する為の設定手段を更に有し、
   前記設定手段によりダーク画像信号を取得すると設定されている場合に、前記ダーク画像信号を取得することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
5. 前記ダーク画像信号は、前記被写体を撮影したときの電荷蓄積時間と同じ時間、前記撮像素子を遮光した状態で電荷を蓄積して取得することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の撮像装置。
6. 前記平滑化手段は、メディアンフィルタ処理または平均化処理を行うことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の撮像装置。
7. 複数の画素を備える撮像素子から出力される画像信号を補正する補正方法であって、
   被写体を撮影して被写体画像信号を取得する第１の撮像工程と、
   前記撮像素子を遮光した状態で撮影を行ってダーク画像信号を取得する第２の撮像工程と、
   前記第２の撮像工程で取得したダーク画像信号を平滑化する平滑化工程と、
   前記第１の撮像工程で取得した被写体画像信号から、前記平滑化後のダーク画像信号を減ずる減算工程と、
   前記平滑化前の黒画素信号から、前記平滑化後のダーク画像信号を各画素毎に減算し、得られた差が予め設定された範囲外にある画素を、前記撮像素子の欠陥画素として抽出する抽出工程と、
   前記減算工程において前記ダーク画像信号を減算した被写体画像信号の内、前記抽出工程により抽出された欠陥画素の画像信号を、当該欠陥画素の周辺画素の画像信号を用いて補正する補正工程と
   を有することを特徴とする補正方法。
8. 記憶手段に記憶された、予め取得した前記撮像素子の欠陥画素の位置情報を読み出す読み出し工程を更に有し、
   前記補正工程では、前記読み出し工程で読み出した欠陥画素の画像信号を更に補正することを特徴とする請求項７に記載の補正方法。
9. 記憶手段に記憶された、予め取得した前記撮像素子の欠陥画素の位置情報を読み出す読み出し工程を更に有し、
   前記補正工程では、前記ダーク画像信号を取得しなかった場合に、前記読み出し工程で読み出された欠陥画素の画像信号を補正することを特徴とする請求項７に記載の補正方法。
10. ダーク画像信号を取得するか否かを設定する為の設定工程を更に有し、
    前記設定工程によりダーク画像信号を取得すると設定されている場合に、前記第２の撮像工程を実施してダーク画像信号を取得することを特徴とする請求項９に記載の補正方法。
11. 前記第２の撮像工程では、前記第１の撮像工程における電荷蓄積時間と同じ時間、前記撮像素子を遮光した状態で電荷を蓄積して、ダーク画像信号を取得することを特徴とする請求項７乃至１０のいずれかに記載の補正方法。
12. 前記第２の撮像工程は、前記第１の撮像工程に先だって実行されることを特徴とする請求項７乃至１１のいずれかに記載の補正方法。
13. 前記第２の撮像工程は、前記第１の撮像工程の実行後に行われることを特徴とする請求項７乃至１１のいずれかに記載の補正方法。
14. 前記平滑化工程では、メディアンフィルタ処理または平均化処理を行うことを特徴とする請求項７乃至１３のいずれかに記載の補正方法。

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