JP2008236661A - 撮像装置及び暗電流成分キャンセル処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】撮像素子を遮光状態または非遮光状態にするシャッターを有する撮像装置は、複数の撮像条件を記憶する撮像条件記憶手段と、前記遮光状態において、前記撮像条件に基づいて、前記撮像素子を用いて撮像された複数の暗時画像データを記憶する暗時画像データ記憶手段と、前記非遮光状態において、前記撮像素子を用いて撮像された明時画像データを記憶する明時画像データ記憶手段と、前記明時画像が撮像された撮像条件に対応する撮像条件で撮像された前記暗時画像を前記暗時画像データ記憶手段より抽出する暗時画像データ抽出手段と、前記暗時画像データ抽出手段により抽出された前記暗時画像データに基づいて、前記明時画像データを補正する補正手段と、を備えることにより、上記課題の解決を図る。
【選択図】 図1
Description
この方法によると、同感度・同露光時間における暗ノイズはおよそ一定であることから、暗出力時に発生している暗ノイズを差分により相殺することになるため、効率よく暗ノイズを抑圧することが可能となる。
前記撮像装置において、前記撮像条件は、さらに、前記撮像時の周囲温度を含むことを特徴とする。
前記撮像装置は、さらに、前記撮像素子の露光時間を分割する露光時間分割手段と、前記分割された露光時間毎に前記撮像素子を用いて撮像されて前記補正手段により補正された画像データを積算する積算手段と、前記積算手段により前記画像データが積算される毎に該積算された画像データが表示される表示手段と、を備えることを特徴とする。
暗時画像データ記憶手段は、前記遮光状態において、前記撮像条件に基づいて、前記撮像素子を用いて撮像された複数の暗時画像データを記憶するものである。暗時画像データ記憶手段は、本発明の実施形態で言えば、暗出力メモリ21に相当する。
前記撮像装置は、さらに、暗時画像データ生成手段を備えてもよい。暗時画像データ生成手段は、前記暗時画像データ記憶手段に記憶された暗時画像データから、前記撮像条件記憶手段に記憶されている撮像条件に存在しない撮像条件及び該撮像条件に対応する暗時画像データを生成するものである。暗時画像データ生成手段は、本発明の実施形態で言えば、CPU20に相当する。
このように構成することにより、長時間撮像時において、撮像処理の途中経過を画面上で確認することができる。
<第1の実施形態>
本実施形態では、予め設定した撮像条件で暗時画像を取得しておき、その撮像条件に基づいて取得した明時画像からその暗時画像を減算することにより、暗ノイズの除去した明時画像を取得する撮像装置について説明する。
本実施例では、少なくとも所定露光時間毎の暗時撮像データを予め記憶し、その記憶された暗時撮像データを用いて観察画像撮像データの暗電流成分をキャンセルする処理を行う。
図3は、本実施形態における暗出力データ取得動作のフローを示す。なお、この一連の動作は、カメラ工場出荷時およびユーザーがカメラ使用前に行うカメラキャリブレーションである。本フローの全ての制御はCPU20により統括的に行われる。
実施例1では、ノイズリダクションの際、露光時間近傍の暗出力データを用いる手法で説明を行ったが、取得した暗出力データから露光時間に相当する暗出力データを計算導出する手法も可能である。その場合の手法の一例を、図6を用いて説明する。
上記実施例では、暗出力抽出部22は、露光時間に基づいて減算の基礎となる暗出力データを抽出したが、さらに、撮像感度を抽出のパラメータに加えてもよい。
さらに、撮像条件のパラメータとして、露光時間及び撮像感度の他に、撮像素子の温度を追加してもよい。すなわち、図3のキャリブレーション処理において、撮像条件の1つのパラメータの1つに撮像素子の冷却温度があり、その冷却温度で取得された暗出力データが保存されていてもよい。
また、暗出力メモリ21に保存する複数枚の暗出力データは、画像相互間の差分を保存するようにしてもよいし、または画像圧縮により保存するようにしてもよい。これにより、保存データ縮小による省メモリ効果がある。
本実施形態では、長時間の露光時間を所定間隔で分割し、分割したそれぞれの露光時間ごとに、第1の実施形態で述べた、明時画像から予め設定した撮像条件で取得した暗時画像を減算することにより、長時間露光時において、露光終了を待たず段階的にノイズ抑圧画像を表示する撮像装置について説明する。なお、第1の実施形態と同様の箇所については説明を省略する。
露光時間分割部30は、特定の露光時間以上の場合において露光時間を分割して設定する。信号積算部31は、信号減算部17から送られてくるデータを次々に加算し、画像メモリ18に適宜保存する。モニタ32は、画像メモリ18に保存された画像データを表示する。
まず、ユーザーにより撮像開始の指示がなされるとその撮像開始指示信号がCPU20に送信される(S21)。その撮像開始指示信号を受信すると、CPU20は、ユーザーにより指定された撮像条件に沿って露光時間・感度を設定する(S22)。ここで、CPU20は、露光時間の長さを判定する(S23)。
本実施形態を用いることにより、長時間露光を行う際、暗ノイズ抑圧をしつつ、その長時間の露光時間における暗ノイズ抑圧の途中経過の暗ノイズ抑圧画像を表示することが可能となる。
本発明によれば、どのような撮像条件においても、連続撮像の抑制やシャッタータイムラグの発生が起こることなく、高速に暗ノイズ抑圧画像を取得することができる。従って、広範な使用環境に対しノイズの少ない画像を高速に取得できる。
12 シャッター
13 撮像素子
14 AMP
15 A/D変換器
16 キャッシュメモリ
17 信号減算部
18 画像メモリ
19 タイミングジェネレータ
20 CPU
21 暗出力メモリ
22 暗出力抽出部
23 暗出力取得設定情報記憶部
24 暗出力取得設定部
25 記憶部
26 暗出力抽出条件記憶部
30 露光時間分割部
31 信号積算部
32 モニタ
Claims (8)
- 撮像素子を遮光状態または非遮光状態にするシャッターを有する撮像装置であって、
複数の撮像条件を記憶する撮像条件記憶手段と、
前記遮光状態において、前記撮像条件に基づいて、前記撮像素子を用いて撮像された複数の暗時画像データを記憶する暗時画像データ記憶手段と、
前記非遮光状態において、前記撮像素子を用いて撮像された明時画像データを記憶する明時画像データ記憶手段と、
前記明時画像が撮像された撮像条件に対応する撮像条件で撮像された前記暗時画像を前記暗時画像データ記憶手段より抽出する暗時画像データ抽出手段と、
前記暗時画像データ抽出手段により抽出された前記暗時画像データに基づいて、前記明時画像データを補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。 - 前記撮像条件は、撮像感度及び露光時間のうち少なくともいずれかを含む
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 前記撮像条件は、さらに、前記撮像時の周囲温度を含む
ことを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。 - 前記撮像装置は、さらに、
前記暗時画像データ記憶手段に記憶された暗時画像データから、前記撮像条件記憶手段に記憶されている撮像条件に存在しない撮像条件及び該撮像条件に対応する暗時画像データを生成する暗時画像データ生成手段
を備えることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 前記暗時画像データ記憶手段に記憶される前記複数の暗時画像データは、該暗時画像データ相互間の差分画像データである
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 前記撮像装置は、さらに、
前記撮像素子に対する露光時間を分割する露光時間分割手段と、
前記分割された露光時間毎に前記撮像素子を用いて撮像されて前記補正手段により補正された画像データを積算する積算手段と、
前記積算手段により前記画像データが積算される毎に該積算された画像データが表示される表示手段と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 撮像素子を用いて撮像された画像データから暗電流成分を除去する暗電流成分キャンセル処理方法であって、
前記撮像素子を用いて撮像された所定の撮像条件ごとの暗時画像データを予め記憶し、
前記撮像素子を用いて観察対象を撮像することにより明時画像データを取得し、
前記予め記憶した前記撮像条件から、前記明時データが得られたときの撮像条件に対応する撮像条件で得られた前記暗時画像データを選択し、
前記明時画像データから前記選択した暗時画像データを減算する
ことを特徴とする暗電流成分キャンセル処理方法。 - 前記暗電流成分キャンセル処理方法において、
前記暗時画像データは、周囲温度に応じて複数セット予め記憶されており、
前記撮像素子による観察対象の撮像が終了した時点での周囲温度を検知し、
前記記憶された暗時画像データのうち前記検出された周囲温度の最も近い暗時画像データを選択する
ことを特徴とする請求項7に記載の暗電流成分キャンセル処理方法。
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JP7034792B2 (ja) | 撮像装置とその制御方法及びプログラム |
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