JP2010050730A - Imaging apparatus and defect correction apparatus - Google Patents
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Images
Abstract
Description
本発明は、撮像装置及び欠陥補正装置に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus and a defect correction apparatus.
CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal−Oxide Semiconductor)などの撮像素子を用いて静止画像や動画像を取得するデジタルカメラが普及している。近年、半導体プロセスの進歩により微細加工が可能となり、高画素の画像を取得することができるデジタルカメラが提供されている。 2. Description of the Related Art Digital cameras that acquire still images and moving images by using an image sensor such as a CCD (Charge Coupled Device) and a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) are widely used. 2. Description of the Related Art In recent years, digital cameras that can perform fine processing and acquire high-pixel images have been provided due to advances in semiconductor processes.
デジタルカメラにより取得される画像では、上述した撮像素子における半導体の局所的な欠陥により、規格外の出力値しか得られない画素、出力が全く得られない画素、或いは出力値が常に飽和した画素などの欠陥画素が生じてしまうことがある。そこで、画像内に生じる欠陥に対して補正(以下、欠陥補正)を行う技術が提案されている。なお、ここでは、異常な信号を出力する画素を「欠陥画素」と称する場合と、画像化したときにその画素からの信号により、画像内に生じた表示上の欠陥を「欠陥画素」と称する場合がある。
しかしながら、このような欠陥補正は、画像内の被写体の位置と欠陥画素との相対位置や撮影時に設定されるシーンモードなどに関係なく、一様な欠陥補正が行われるのが一般的であることから、高画素となる画像に対して欠陥補正を実行したときには欠陥補正の負荷が大きく、また、欠陥補正に時間を要してしまうという問題がある。 However, such defect correction is generally performed uniformly regardless of the relative position between the subject in the image and the defective pixel, the scene mode set at the time of shooting, etc. Therefore, when defect correction is performed on an image with a high pixel, there is a problem that the load of defect correction is large and time is required for defect correction.
本発明は、上述した課題を解決するために発明されたものであり、欠陥補正に要する時間を短縮できるようにした撮像装置及び欠陥補正装置を提供することを目的とする。 The present invention has been invented in order to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide an imaging apparatus and a defect correction apparatus capable of shortening the time required for defect correction.
第1の発明の撮像装置は、光を信号電荷に変換する撮像素子と、前記撮像素子の欠陥画素を示す情報を欠陥情報として記憶する記憶手段と、前記撮像素子からの前記信号電荷に基づいて生成される画像を複数の領域に分割する分割手段と、前記分割手段により分割された領域における前記画像内の情報を領域情報として取得する情報取得手段と、前記複数の領域のうち欠陥が発生する領域を前記欠陥情報に基づいて特定するとともに、前記特定された領域から得られた前記領域情報に基づいて前記欠陥画素からの出力信号を補正する欠陥補正手段と、を備えたことを特徴とする。 An image pickup apparatus according to a first aspect of the present invention is based on an image pickup element that converts light into a signal charge, storage means that stores information indicating a defective pixel of the image pickup element as defect information, and the signal charge from the image pickup element. A dividing unit that divides a generated image into a plurality of regions, an information acquisition unit that acquires information in the image in the region divided by the dividing unit as region information, and a defect occurs in the plurality of regions. And a defect correcting means for specifying an area based on the defect information and correcting an output signal from the defective pixel based on the area information obtained from the specified area. .
第2の発明は、第1の発明において、前記領域情報は、前記領域における前記画像内の焦点状態を示す情報、又は前記領域における前記画像内の輝度変化量を示す情報の少なくともいずれか一方からなることを特徴とする。 In a second aspect based on the first aspect, the area information is based on at least one of information indicating a focus state in the image in the area and information indicating a luminance change amount in the image in the area. It is characterized by becoming.
第3の発明は、第1又は第2の発明において、前記領域に発生する前記欠陥に対する補正の重要度を、少なくとも該領域から取得される前記領域情報に基づいて決定する重要度決定手段を、さらに備え、前記欠陥補正手段は、前記重要度決定手段により決定された前記補正の重要度に合わせた補正内容を用いて、前記欠陥画素からの出力信号を補正することを特徴とする。 According to a third invention, in the first or second invention, importance determination means for determining the importance of correction for the defect occurring in the region based on at least the region information acquired from the region, In addition, the defect correction means corrects an output signal from the defective pixel using a correction content that matches the importance of the correction determined by the importance determination means.
第4の発明は、第1から第3の発明のいずれかにおいて、前記欠陥情報は、前記撮像素子における欠陥画素の位置を示す位置情報からなることを特徴とする。 According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions, the defect information includes position information indicating a position of a defective pixel in the imaging element.
第5の発明は、第1から第3の発明のいずれかにおいて、前記欠陥情報は、前記位置情報の他に、前記欠陥の度合いを示す情報、前記欠陥の大きさを示す情報、或いは前記欠陥が発生する部位の重要度を示す情報の少なくとも1つの情報からなることを特徴とする。 In a fifth aspect based on any one of the first to third aspects, the defect information includes, in addition to the position information, information indicating the degree of the defect, information indicating the size of the defect, or the defect. It is characterized by comprising at least one piece of information indicating the importance of the part where the occurrence occurs.
第6の発明の欠陥補正装置は、光を信号電荷に変換する撮像素子からの信号電荷に基づいて生成される画像を複数の領域に分割する分割手段と、前記分割手段により分割された領域における前記画像内の情報を領域情報として取得する情報取得手段と、前記複数の領域のうち欠陥が発生する領域を前記撮像素子の欠陥を示す情報に基づいて特定するとともに、少なくとも前記特定された領域から得られた前記領域情報に基づいて前記欠陥画素からの出力信号を補正する欠陥補正手段と、を備えたことを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a defect correction apparatus that divides an image generated based on a signal charge from an image sensor that converts light into a signal charge into a plurality of regions, and a region divided by the dividing unit. Information acquisition means for acquiring information in the image as region information; and a region where a defect occurs among the plurality of regions is specified based on information indicating a defect of the image sensor, and at least from the specified region And defect correcting means for correcting an output signal from the defective pixel based on the obtained area information.
本発明によれば、欠陥補正に要する処理時間を短縮することができる。 According to the present invention, the processing time required for defect correction can be shortened.
図1は、本発明を実施したデジタルカメラの構成を示す図である。このデジタルカメラ10は、CPU11、ROM12、RAM13などを備えている。なお、CPU11は、ROM12に記憶された制御プログラム14を実行することで、デジタルカメラ10の各部を統括的に制御する。ROM12には、制御プログラム14の他に、後述する欠陥情報51などのデータが記憶される。また、RAM13には、デジタルカメラ10の制御時に発生する演算子などが一時記憶される。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a digital camera embodying the present invention. The
撮像光学系15は、撮影レンズ、ズームレンズやフォーカスレンズなどを含む複数のレンズから構成される。撮像素子16は、例えばCCDやCMOSなどが用いられる。撮像素子16は、撮像光学系15を透過した光束を信号電荷に変換(光電変換)することで画像信号を取得する。以下では、撮像素子16としてCCDを用いた場合について説明する。
The imaging
図2に示すように、撮像素子16は、例えばフォトダイオードからなる光電変換部21が半導体基板22の上面にマトリックス状に配列される。この半導体基板22には、光電変換部21の他に、不図示のトランジスタ、ゲート部、垂直転送部、水平転送部及び出力アンプなどが設けられる。
As shown in FIG. 2, in the
光電変換部21が配列された半導体基板22の上面には、遮光膜層23が形成される他、カラーフィルタ層24およびマイクロレンズ層25が形成される。カラーフィルタ層24は、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)のカラーフィルタが公知のベイヤー配列にしたがって配列される。このカラーフィルタ層24を透過する光は、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各色光に色分解された後、各光電変換部21に照射される。これにより、各光電変換部21は色分解された各色光のいずれかの光に基づいた信号電荷を蓄積する。蓄積された信号電荷は垂直転送部により水平転送部に転送された後、水平転送部により出力アンプに転送される。出力アンプは転送された信号電荷を電圧(電気信号)に変換して出力する。なお、信号電荷の蓄積量は、光の輝度値に比例することから、撮像素子16から出力される電圧値は、輝度値を示す。
On the upper surface of the
図2に示す撮像素子16の断面図において図示は省略したが、撮像素子16の受光面には、撮影時の被写体に対する焦点状態を検出する焦点検出部31が複数設けられている。この焦点検出部31は、撮影により取得された画像を分割することで得られる複数の領域のそれぞれの領域に対応するように撮影素子16に設けられる。
Although not shown in the cross-sectional view of the
図1に戻って、撮像素子16から出力される電気信号は、A/D変換器35に出力される。A/D変換器35は、撮像素子16から出力される電気信号をA/D変換する。このA/D変換器35によるA/D変換によって電気信号がデジタル化される。このデジタル化された電気信号は1コマ毎にまとめられてバッファメモリ36に記録される。これにより、画像データが生成される。上述したように、撮像素子16から出力される画像信号はカラーフィルタ層24を介して得られる画像信号であることから、取得される画像データは、RAW画像データとなる。なお、符号37はバスであり、このバス37を介してデジタルカメラ10の各部が電気的に接続される。
Returning to FIG. 1, the electrical signal output from the
欠陥補正部41は、画像内に生じる画素の欠陥を補正する。撮像素子16が正常であることが理想的であるが、実際には、画素内に配置されるトランジスタ、光電変換部21、配線などに異常の生じた画素が僅かであるが発生する。この欠陥画素からの出力信号により、画像内に欠陥が生じる。この欠陥補正部41は、得られた画像に対して欠陥補正を実行する。
The
この欠陥補正部41は、画像分割部45、情報取得部46、重要度決定部47の機能を備えている。画像分割部45は、撮影により得られた画像を、その縦横をそれぞれ4分割した計16個の領域に分割する。なお、画像の分割数は、これに限定する必要はなく、適宜設定して良い。これら分割される複数の領域のそれぞれは、複数の画素からなる領域である。
The
情報取得部46は、分割された複数の領域における画像内の情報(以下、領域情報と称する)を取得する。この領域情報としては、上述した焦点検出部31から得られる焦点評価値、又はそれぞれの領域における輝度変化量(以下、エッジ量と称する)の少なくとも一方が挙げられる。なお、本実施形態では、領域情報として焦点評価値とエッジ量との両方を取得する場合について説明する。
The
焦点評価値は、上述した焦点検出部31から出力される検出値に基づいて求められる。上述したように、焦点検出部31は、分割される複数の領域のそれぞれに対応するように撮像素子16内に配置される。情報取得部46は、焦点検出部31からの検出値を用いて焦点評価値を求める。なお、分割される領域内に焦点検出部31が複数ある場合には、それら検出値から求められる焦点評価値の平均値を用いることも可能である。
The focus evaluation value is obtained based on the detection value output from the
エッジ量は、上述した複数の領域のそれぞれに対してエッジ検出処理を行うことで求められる。ここで、エッジ検出処理としては、例えばラプラシアンフィルタなど、エッジ検出用のフィルタを用いた処理が挙げられる。情報取得部46は、複数の領域のそれぞれに対してエッジ検出処理を施すことで、各領域におけるエッジ量を求める。
The edge amount is obtained by performing an edge detection process on each of the plurality of regions described above. Here, as the edge detection process, for example, a process using a filter for edge detection such as a Laplacian filter can be cited. The
重要度決定部47は、欠陥画素に対する欠陥補正の重要度を決定する。ROM12には、撮像素子16の欠陥に関する情報(以下、欠陥情報と称する)51が記憶されている。重要度決定部47は、ROM12に記憶された欠陥情報51を読み出して、画像を分割することで得られる複数の領域のうち、欠陥画素が生じる領域を特定する。欠陥画素が生じる領域を特定した後、重要度決定部47は、特定した領域の領域情報を参照して、欠陥補正の重要度を決定する。欠陥情報51としては、撮像素子16の欠陥の位置を示す情報が挙げられる。上述したように、画素の欠陥としては、光電変換部21、トランジスタ、配線等の異常が挙げられるので、撮像素子16の欠陥の位置としては、上述した欠陥画素の位置(アドレス)が挙げられる。
The importance determination unit 47 determines the importance of defect correction for a defective pixel. The
画像処理部55は、欠陥補正部41による欠陥補正が施された画像データに対して、ベイヤー補間、輪郭補償、ガンマ補正、ホワイトバランス調整などの画像処理を施す。これら画像処理は周知であることから、ここではその詳細を省略する。また、画像処理部55は、画像処理された画像データから、サムネイル画像データや例えばJPEG方式などの圧縮形式による圧縮画像データを生成する。
The image processing unit 55 performs image processing such as Bayer interpolation, contour compensation, gamma correction, and white balance adjustment on the image data that has been subjected to defect correction by the
LCD56は、撮影により得られた画像や、非撮影時に撮像素子16により取り込まれるスルー画像などを表示する。また、この他に、LCD56は、デジタルカメラ10における撮影条件などの設定を行う際のメニュー画像を表示する。このLCD56は、表示制御部57により制御される。操作部58は、レリーズボタンや十字キー等から構成される。
The
このデジタルカメラ10には、メモリカードなどの記憶媒体59が着脱自在となっている。記憶媒体59がデジタルカメラ10に装着されると、これらがメディアコントローラ60を介して電気的に接続される。この接続により、CPU11は、取得される画像データを記憶媒体59に記録する処理や、記憶媒体59に記憶された画像データを読み出す処理を行うことが可能となる。なお、取得される画像データを記憶媒体59に記録する場合には、CPU11は、上述したサムネイル画像データ、圧縮画像データの他に、撮影条件やデジタルカメラの種類などの情報をまとめた画像ファイルを生成した後、メディアコントローラ60を介して記憶媒体59に記録する。
A
次に、欠陥補正処理の流れについて、図3のフローチャートに基づいて説明する。 Next, the flow of defect correction processing will be described based on the flowchart of FIG.
ステップS101:画像を取得する処理である。このステップS101の処理を実行することにより画像が取得され、また、撮像素子16に設けられた焦点検出部31のそれぞれから焦点状態を検出するための検出値が取得される。
Step S101: Processing for acquiring an image. An image is acquired by executing the processing of step S101, and a detection value for detecting the focus state is acquired from each of the
ステップS102:欠陥情報が有るか否かを判定する処理である。CPU11は、ROM12を参照する。上述したように、欠陥情報51は、撮像素子16の欠陥を示す情報であることから、欠陥画素を有する撮像素子16がデジタルカメラ10に組み込まれていれば、製造時に欠陥情報51がROM12に記憶される。この場合、ステップS102の判定処理がYesとなり、ステップS103に進む。一方、欠陥が生じていない、つまり正常な撮像素子16がデジタルカメラ10に組み込まれていれば、欠陥情報51はROM12には記憶されていない。この場合には、ステップS102の判定はNoとなり、欠陥補正が終了する。
Step S102: This is a process for determining whether there is defect information. The
ステップS103:取得された画像を複数の領域に分割する処理である。欠陥補正部41は、得られた画像の縦横をそれぞれ4分割した計16個の領域に分割する。
Step S103: a process of dividing the acquired image into a plurality of regions. The
ステップS104:分割された複数の領域毎の焦点評価値を取得する処理である。上述したように、ステップS101の処理が実行されたときに、撮像素子16に設けられた焦点検出部31のそれぞれから検出値が取得されているので、欠陥補正部41は、取得された検出値を用いて、分割された複数の領域のそれぞれにおける焦点評価値を求める。なお、求めた焦点評価値は、対象となる領域とそれぞれ対応付けられてRAM13に記憶される。
Step S104: This is a process of acquiring a focus evaluation value for each of the plurality of divided areas. As described above, since the detection value is acquired from each of the
ステップS105:分割された複数の領域毎のエッジ量を取得する処理である。欠陥補正部41は、分割された複数の領域毎にエッジ検出処理を行うことで、各領域のエッジ量を求める。なお、求めたエッジ量は、対象となる領域とそれぞれ対応付けられてRAM13に記憶される。
Step S105: This is a process of acquiring the edge amount for each of the plurality of divided areas. The
ステップS106:画像内に欠陥が発生する領域を特定する処理である。ROM12には、予め欠陥情報51が記憶されている。欠陥補正部41は、ROM12から欠陥情報51を読み出す。欠陥情報51は、撮像素子16の欠陥を示す情報である。欠陥補正部41は、この欠陥情報51を用いることで、複数の領域から画像内に欠陥が発生する領域を特定することが可能となる。
Step S106: This is a process for identifying a region where a defect occurs in the image. The
ステップS107:焦点評価値、エッジ量に基づいて特定された領域における欠陥補正の重要度を決定する処理である。このステップS107の処理を行うことで、画像を分割することで得られる複数の領域のうち、欠陥の生じる領域に対する欠陥補正の重要度が決定される。例えば、重要度が高い領域には重要度を示すフラグ「1」が付される。さらに、重要度が中となる領域には重要度を示すフラグ「2」が、重要度が低い領域には重要度を示すフラグ「3」がそれぞれ付される。なお、このステップS107の処理も、欠陥補正部41にて実行される。このステップS107の処理についての詳細は後述する。
Step S107: This is a process for determining the importance of defect correction in the area specified based on the focus evaluation value and the edge amount. By performing the process of step S107, the importance of defect correction is determined for a region where a defect occurs among a plurality of regions obtained by dividing an image. For example, a flag “1” indicating an importance level is attached to a region having a high importance level. Further, a flag “2” indicating importance is attached to a region having a medium importance, and a flag “3” indicating importance is attached to a region having a low importance. Note that the processing in step S107 is also executed by the
ステップS108:重要度に合わせた欠陥補正を行う処理である。ステップS107において、画像内に欠陥が生じる領域に対して欠陥補正の重要度が決定されることから、この欠陥補正の重要度に合わせた欠陥補正が欠陥画素からの出力信号に対して実行される。ROM12には、予め異なる複数の欠陥補正プログラム(不図示)が記憶されており、これら欠陥補正プログラムのうち、欠陥補正の重要度に合わせた欠陥補正プログラムを選択した上で、欠陥補正を実行する。
Step S108: This is a process for performing defect correction according to importance. In step S107, since the importance of defect correction is determined for a region where a defect occurs in the image, defect correction in accordance with the importance of defect correction is performed on the output signal from the defective pixel. . A plurality of different defect correction programs (not shown) are stored in advance in the
以下、ステップS107の処理内容について図4のフローチャートを用いて説明する。 Hereinafter, the processing content of step S107 is demonstrated using the flowchart of FIG.
ステップS201:画像内に欠陥が発生する領域の焦点評価値が閾値よりも大きいか否かを判定する処理である。欠陥補正部41は、画像内に欠陥が発生する領域に対応する焦点評価値をRAM13から読み出し、この焦点評価値と予め設定された閾値とを比較する。なお、この閾値は、予め実験や評価を行うことで得られる値である。欠陥が発生する領域の焦点評価値が閾値よりも大きいと判定された場合(ステップS201の処理がYesとなる場合)には、ステップS202に進む。一方、欠陥が発生する領域の焦点評価値が閾値よりも小さいと判定された場合(ステップS201の処理がNoとなる場合)には、ステップS205に進む。
Step S201: This is a process for determining whether or not the focus evaluation value of an area where a defect occurs in an image is larger than a threshold value. The
ステップS202:欠陥が発生する領域のエッジ量が閾値よりも大きいか否かを判定する処理である。欠陥補正部41は、欠陥画素が発生する.領域に対応するエッジ量をRAM13から読み出し、この焦点評価値と予め設定された閾値とを比較する。なお、この閾値は、予め実験や評価を行うことで得られる値である。欠陥が発生する領域のエッジ量が閾値よりも大きいと判定された場合(ステップS202の処理がYesとなる場合)には、ステップS203に進む。一方、欠陥が発生する領域のエッジ量が閾値よりも小さいと判定された場合(ステップS202の処理がNoとなる場合)には、ステップS211に進む。
Step S202: This is a process for determining whether or not the edge amount of the area where the defect occurs is larger than the threshold value. The
ステップS203:欠陥補正における重要度としてフラグ「1」を設定する処理である。このステップS203の処理が実行される領域は、焦点が合い、また、主要被写体が写り込む領域である。このような領域においては、欠陥補正の重要度は高くなるので、このような領域に対しては重要度を示すフラグとして「1」が設定される。フラグ「1」が設定された領域に欠陥画素が生じている場合、欠陥補正の処理内容としては、得られる画像データがRAW画像データとなることから、欠陥画素の周縁に配列される同一色の画素の画素値(画素からの出力信号であり、この場合、輝度値)の差を用いて方向判定を行い、方向判定の結果に基づいて欠陥画素の画素値を補間するなどの処理内容が挙げられる。 Step S203: This is a process for setting the flag “1” as the importance in defect correction. The area where the process of step S203 is executed is an area where the main subject is in focus. In such an area, since the importance of defect correction becomes high, “1” is set as a flag indicating the importance for such an area. When a defective pixel is generated in the area where the flag “1” is set, the defect correction processing content is that the obtained image data is RAW image data, and therefore the same color arranged at the periphery of the defective pixel. Processing contents such as performing a direction determination using a difference between pixel values of pixels (in this case, an output signal from the pixel, and a luminance value in this case), and interpolating the pixel values of defective pixels based on the result of the direction determination. It is done.
一方、ステップS202の処理でNoとなる場合には、ステップS204に進む。 On the other hand, when the result of step S202 is No, the process proceeds to step S204.
ステップS204:欠陥補正における重要度としてフラグ「2」を設定する処理である。このステップS204の処理が実行される領域は、焦点が合っているが、主要被写体が写り込まない領域である。このような領域に対しては、欠陥補正の重要度としてフラグ「2」が設定される。フラグ「2」に設定された領域に欠陥画素が生じている場合、欠陥画素に対する欠陥補正の処理内容としては、例えば欠陥画素に隣接する同一色の画素の画素値の平均を欠陥画素の画素値とする処理内容が挙げられる。 Step S204: This is a process of setting the flag “2” as the importance in defect correction. The area where the process of step S204 is executed is an area where the main subject is not captured although it is in focus. For such an area, the flag “2” is set as the importance of defect correction. When a defective pixel is generated in the area set to the flag “2”, the defect correction processing content for the defective pixel is, for example, an average of pixel values of pixels of the same color adjacent to the defective pixel. The processing content is as follows.
さらに、ステップS201の処理でNoとなる場合にはステップS205に進む。 Further, if the result of step S201 is No, the process proceeds to step S205.
ステップS205:欠陥補正における重要度としてフラグ「3」を設定する処理である。このステップS205の処理が実行される領域は、焦点が合っておらず、また主要被写体が写り込んでいない領域である。このような領域においては欠陥補正の重要度は低いことから、欠陥補正の重要度としてフラグ「3」が設定される。フラグ「3」に設定された領域に欠陥画素が生じている場合、欠陥画素に対する欠陥補正の処理内容としては、例えば欠陥画素に隣接する同一色の画素のいずれかの画素値を欠陥画素の画素値とする処理内容が挙げられる。 Step S205: This is a process of setting the flag “3” as the importance in defect correction. The area where the process of step S205 is executed is an area where the focus is not in focus and the main subject is not reflected. In such an area, since the importance of defect correction is low, the flag “3” is set as the importance of defect correction. When a defective pixel is generated in the region set to the flag “3”, the defect correction processing content for the defective pixel is, for example, any pixel value of a pixel of the same color adjacent to the defective pixel. Examples of processing contents are values.
以下、山を背景として人物を撮影した画像の場合について説明する。図5(a)に示すように、撮影により取得された画像PIにおいては、欠陥画素による画像の欠陥DP1、DP2、DP3が発生する。図5(b)に示すように、例えば縦横にそれぞれ4分割して画像PIを計16個の領域a1〜a16に分割した場合、欠陥DP1、DP2、DP3が発生する領域a6、a9、a12がそれぞれ特定される。例えば欠陥DP1は、被写体の顔に該当する画素であることから、欠陥DP1が発生する領域a6は焦点評価値、エッジ量も高くなる。この領域a6に対する欠陥補正の重要度としてはフラグ「1」が設定される。
Hereinafter, a case of an image obtained by photographing a person with a mountain as a background will be described. As shown in FIG. 5A, in the image PI acquired by photographing, image defects DP1, DP2, and DP3 due to defective pixels occur. As shown in FIG. 5B, when the image PI is divided into a total of 16 areas a 1 to a 16 by dividing the image PI into 4 parts vertically and horizontally, for example, areas a 6 and a in which
一方、欠陥DP2が発生する領域a9や、欠陥DP3が発生する領域a12は、背景に該当する領域であることから、これら領域a9、a12に対する欠陥補正の重要度は被写体となる領域に比べて低くなる。これら領域に対してはフラグ「2」が設定される。なお、欠陥DP1、DP2、DP3が発生する他に、例えば領域a10、a14に欠陥が発生している場合、これら領域a10、a14は被写体の体の部分に該当することから、これら領域a10、a14に対する欠陥補正の重要度としてフラグ「2」が設定され、背景に該当する領域a9、a12に対する欠陥補正の重要度として「3」が設定される。 On the other hand, since the area a 9 where the defect DP2 occurs and the area a 12 where the defect DP3 occurs are areas corresponding to the background, the importance of defect correction with respect to these areas a 9 and a 12 is a subject area. Lower than A flag “2” is set for these areas. Incidentally, in addition to defect DP1, DP2, DP3 is generated, for example, if the defective area a 10, a 14 occurs, these regions a 10, a 14 from that corresponding to the part of the body of the subject, these The flag “2” is set as the importance of defect correction for the areas a 10 and a 14 , and “3” is set as the importance of defect correction for the areas a 9 and a 12 corresponding to the background.
例えば重要度としてフラグ「1」が設定された領域に対しては、緻密な欠陥補正が施される。一方、重要度としてフラグ「2」や「3」が設定される領域に対しては、フラグ「1」が設定された領域に対する欠陥補正よりも簡易な欠陥補正が施される。つまり、欠陥補正における重要度に合わせた欠陥補正が、該当する領域に対して実行される。これにより、一様な欠陥補正を行わなくとも、画像内の情報に基づいた欠陥補正を適切に実行することができる。また、欠陥画素に対する補正を一様の処理で行わなくなることから、欠陥補正にかかる時間を短縮することができる。 For example, a fine defect correction is performed on an area in which the flag “1” is set as the importance. On the other hand, a defect correction that is simpler than the defect correction for the area for which the flag “1” is set is applied to the area for which the flag “2” or “3” is set as the importance. That is, defect correction in accordance with the importance in defect correction is executed for the corresponding area. Thus, defect correction based on information in the image can be appropriately executed without performing uniform defect correction. In addition, since the correction for the defective pixel is not performed by uniform processing, the time required for the defect correction can be shortened.
なお、本実施形態では、欠陥情報51として、撮像素子16の欠陥画素の位置を示す情報を挙げて説明しているが、撮像素子16の欠陥画素の位置を示す情報に加えて、撮像素子16の欠陥の度合いを示す情報、撮像素子16の欠陥の大きさを示す情報、或いは欠陥が発生する部位の重要度を示す情報の少なくとも何れかの情報を欠陥情報とすることもできる。欠陥情報が、欠陥となる光電変換部21の位置を示す情報の他に、上述した情報のいずれかとからなる場合には、重要度決定部47は、領域情報と欠陥情報とを用いて、欠陥画素に対する欠陥補正の重要度を決定する。
In the present embodiment, the
撮像素子16の欠陥の度合いを示す情報は、以下の情報が挙げられる。撮像素子16の欠陥画素は、例えば出力値が全く得られない、出力値が常に飽和している、或いは出力が得られるが出力レベルが正常な出力レベルとは異なるなどの症状をきたす。撮像素子16の欠陥の度合いを示す情報は、これら欠陥の種類や欠陥の程度を示す情報となる。
The information indicating the degree of defect of the
また、撮像素子16の欠陥の大きさを示す情報としては、以下の情報が挙げられる。上述したように、撮像素子16の欠陥画素としては、光電変換部21やトランジスタ等の異常からなる。また、これら欠陥は、単一の部位で発生するとは限らず、隣接する複数の部位が所定領域内に集中して発生する場合もある。撮像素子16の欠陥の大きさを示す情報は、欠陥画素の数や密度を示す情報となる。
Moreover, the following information is mentioned as information which shows the magnitude | size of the defect of the image pick-up
また、欠陥が発生する部位の重要度を示す情報としては、例えば撮像素子16の受光面を複数の領域に分割したときに、分割される領域のそれぞれに対する重要度を示す情報が挙げられる。
The information indicating the importance level of the part where the defect occurs includes information indicating the importance level for each of the divided areas when the light receiving surface of the
主要被写体の位置を撮影範囲の中央に合わせた上で撮影することが一般的である。図6に示すように、例えば撮像素子16の受光面16aを仮想的に分割することで得られる複数の領域f1〜f16のうち、中央の領域f6,f7,f10,f11の重要度を「1」に設定し、周縁の領域f1,f2,f3,f4,f5,f8,f9,f12,f13,f14,f15,f16の重要度を「2」にする。なお、この受光面を仮想的に分割することで得られる領域の数は、上記に限定する必要はない。また、それぞれの領域に対する重要度も上記に限定される必要はなく、例えば撮影モードに合わせて重要度を変更するなどしてよい。
In general, shooting is performed after the position of the main subject is set to the center of the shooting range. As shown in FIG. 6, for example, among the plurality of regions f 1 to f 16 obtained by virtually dividing the
欠陥が発生する部位に対する撮像素子16の重要度が欠陥情報に含まれる場合には、画像内の各領域に対する欠陥補正の重要度は、次のようにして決定される。例えば中心に被写体が位置する画像の場合、画像内の中央の領域から得られるエッジ量や焦点評価値は高くなる。また、撮像素子16の受光面16a上における中央の領域f6,f7,f10,f11に対する欠陥の重要度も高いことから、画像の中央の領域に発生する欠陥画素に対しては欠陥補正の重要度は高くなる。一方、画像内の周縁の領域から得られるエッジ量や焦点評価値は低くなり、撮像素子16の受光面16a上における周縁の領域f1,f2,f3,f4,f5,f8,f9,f12,f13,f14,f15,f16における欠陥の重要度は低いことから、画像の周縁の領域に発生する欠陥に対しては欠陥補正の重要度は低くなる。
When the importance of the
しかしながら、画像における被写体の位置は、必ずしも画像の中心に位置しないのが現状である。このような場合には、撮像素子16の受光面を分割した複数の領域に対する重要度と、各領域における焦点評価値及びエッジ量からなる領域情報との両方を考慮して、最終的な欠陥補正の重要度を決定すればよい。この場合、焦点評価値及びエッジ量からなる領域情報を欠陥情報よりも優先して、欠陥補正の重要度を決定すればよい。
However, at present, the position of the subject in the image is not necessarily located at the center of the image. In such a case, the final defect correction is performed in consideration of both the importance of the plurality of regions obtained by dividing the light receiving surface of the
本実施形態では、欠陥補正部41を、CPU11や画像処理部55とは別に設けているが、これに限定する必要はなく、CPU11や画像処理部55に、本実施形態の欠陥補正部41の機能を設けることも可能である。
In the present embodiment, the
本実施形態では、撮像素子16に焦点検出部31を設けた実施形態としているが、これに限定される必要はなく、例えば焦点検出用センサを撮像素子とは別個に設けることも可能である。この場合、例えば撮像光学系の光軸上にハーフミラーを設け、焦点検出用センサによってハーフミラーにて反射される光を受光すればよい。これによれば、撮像素子に焦点検出部を設けなくとも、焦点検出用センサからの出力値を利用することで、焦点評価値を求めることが可能となる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、半導体プロセスにより製造される撮像素子16の欠陥を示す欠陥情報51を予めROM12に記憶させていたが、これに限定する必要はなく、例えばユーザが撮影を行うことで取得される画像から欠陥画素の位置や欠陥の度合いを検出し、検出された欠陥画素の情報を、欠陥情報としてRAM13に記憶させることも可能である。一般に、撮像素子16の欠陥画素は、製造中や、撮像素子16の耐用年数を超えた場合に発生する場合が多いことから、ユーザがデジタルカメラ10を使用している過程で撮像素子16に欠陥が発生することは希である。しかしながら、ユーザが撮影を行うことで取得される画像から検出される欠陥画素の情報を欠陥情報として記憶できれば、デジタルカメラ内で撮像素子の耐用年数が超えているか否かを判断でき、その旨を表示できれば、ユーザに認識させることも可能である。なお、このような場合、欠陥画素が新たに発生したときには、RAM13に記憶される欠陥情報を更新すればよい。
In the present embodiment, the
本実施形態では、欠陥補正の重要度に合わせて、欠陥補正における補正内容を変更しているが、これに限定する必要はなく、例えば同一の欠陥補正処理を用い、欠陥補正時に使用する画素数や画素の範囲等を欠陥補正の重要度に合わせて変更することも可能である。 In the present embodiment, the correction content in the defect correction is changed according to the importance of the defect correction. However, the present invention is not limited to this. For example, the same defect correction processing is used, and the number of pixels used at the time of defect correction It is also possible to change the pixel range and the like according to the importance of defect correction.
本実施形態では、欠陥情報と領域情報とに基づいて、画像内の欠陥に対する欠陥補正を実行しているが、この他に、撮影を行う際に設定される撮影モードを考慮して欠陥補正を実行することも可能である。一般に、デジタルカメラには、風景撮影モードや、夜間撮影モードなど、複数の撮影モードの何れかを設定することが可能であり、設定された撮影モードに関係なく、欠陥情報と領域情報とに基づいて、画像内の欠陥に対する欠陥補正を行う場合には、欠陥補正が適切に実行されない場合もある。このため、欠陥情報や領域情報の他に、撮影時に設定される撮影モードを欠陥補正を実行する際に考慮することで、適切な欠陥補正を実行することが可能となる。 In this embodiment, defect correction for defects in an image is executed based on defect information and area information. In addition to this, defect correction is performed in consideration of a shooting mode set when shooting is performed. It is also possible to execute. In general, a digital camera can be set to one of a plurality of shooting modes such as a landscape shooting mode and a night shooting mode, and is based on defect information and area information regardless of the set shooting mode. Thus, when performing defect correction for defects in an image, defect correction may not be performed properly. For this reason, in addition to defect information and area information, it is possible to perform appropriate defect correction by taking into account the shooting mode set at the time of shooting when performing defect correction.
本実施形態では、デジタルカメラを取り上げて説明しているが、本発明は、デジタルカメラの他に、本実施形態の欠陥補正部41の機能を備えた欠陥補正装置や画像処理装置などに適用することも可能である。図7は、欠陥補正装置の一例を示す図である。この欠陥補正装置71は、本実施形態のデジタルカメラにおける欠陥補正部の機能を有している。つまり、画像が入力されると、この入力された画像(以下、入力画像)PIに対して、画像分割(図中符号75)、情報取得(図中符号76)、領域特定(図中符号77)、重要度決定(図中符号78)、及び欠陥補正(図中符号79)の各処理が実行され、欠陥補正された画像(出力画像PI’)が出力される。なお、上述した画像分割は本実施形態のステップS102、情報取得は本実施形態のステップS103及びステップS104にそれぞれ対応する。また、領域特定は本実施形態のステップS105、重要度決定は本実施形態のステップS106、欠陥補正は本実施形態のステップS107にそれぞれ対応する。なお、これら処理については、その詳細は省略する。この場合も、本実施形態と同様に欠陥情報80が必要となるが、この欠陥情報80は、予め欠陥補正装置71に保持させる形態であっても、画像PIを入力する際に欠陥補正装置71に入力させる形態であっても良い。
In the present embodiment, a digital camera has been described. However, the present invention is applied to a defect correction apparatus and an image processing apparatus having the function of the
10…デジタルカメラ、16…撮像素子、21…光電変換部、31…焦点検出部、41…欠陥補正部、45…画像分割部、46…情報取得部、47…重要度決定部、51…欠陥情報、71…欠陥補正装置
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記撮像素子の欠陥を示す情報を欠陥情報として記憶する記憶手段と、
前記撮像素子からの前記信号電荷に基づいて生成される画像を複数の領域に分割する分割手段と、
前記分割手段により分割された領域における前記画像内の情報を領域情報として取得する情報取得手段と、
前記複数の領域のうち欠陥画素が発生する領域を前記欠陥情報に基づいて特定するとともに、前記特定された領域から得られた前記領域情報に基づいて前記欠陥画素からの出力信号を補正する欠陥補正手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。 An image sensor that converts light into signal charge;
Storage means for storing information indicating defects of the image sensor as defect information;
A dividing unit that divides an image generated based on the signal charges from the image sensor into a plurality of regions;
Information acquisition means for acquiring information in the image in the area divided by the dividing means as area information;
A defect correction that specifies a region where a defective pixel occurs among the plurality of regions based on the defect information and corrects an output signal from the defective pixel based on the region information obtained from the specified region. Means,
An imaging apparatus comprising:
前記領域情報は、前記領域における前記画像内の焦点状態を示す情報、又は前記領域における前記画像内の輝度変化量を示す情報の少なくともいずれか一方からなることを特徴とする撮像装置。 The imaging device according to claim 1,
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the area information includes at least one of information indicating a focus state in the image in the area and information indicating a luminance change amount in the image in the area.
前記領域に発生する前記欠陥に対する補正の重要度を、少なくとも該領域から取得される前記領域情報に基づいて決定する重要度決定手段を、さらに備え、
前記欠陥補正手段は、前記重要度決定手段により決定された前記補正の重要度に合わせた補正内容を用いて、前記欠陥画素からの出力信号を補正することを特徴とする撮像装置。 The imaging device according to claim 1 or 2,
Importance determination means for determining importance of correction for the defect occurring in the region based on at least the region information acquired from the region, further comprising:
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the defect correcting unit corrects an output signal from the defective pixel using a correction content according to the importance of the correction determined by the importance determining unit.
前記欠陥情報は、前記撮像素子における欠陥の位置を示す位置情報からなることを特徴とする撮像装置。 In the imaging device according to any one of claims 1 to 3,
The image pickup apparatus, wherein the defect information includes position information indicating a position of a defect in the image pickup device.
前記欠陥情報は、前記位置情報の他に、前記欠陥の度合いを示す情報、前記欠陥の大きさを示す情報、或いは前記欠陥が発生する部位の重要度を示す情報の少なくとも1つの情報からなることを特徴とする撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 4,
In addition to the position information, the defect information includes at least one piece of information indicating the degree of the defect, information indicating the size of the defect, or information indicating the importance of the part where the defect occurs. An imaging apparatus characterized by the above.
前記分割手段により分割された領域のそれぞれにおける前記画像内の情報を領域情報として取得する情報取得手段と、
前記複数の領域のうち欠陥素が発生する領域を前記撮像素子の欠陥を示す情報に基づいて特定するとともに、少なくとも前記特定された領域から得られた前記領域情報に基づいて前記欠陥画素からの出力信号を補正する欠陥補正手段と、
を備えたことを特徴とする欠陥補正装置。 A dividing unit that divides an image generated based on a signal charge from an image sensor that converts light into a signal charge into a plurality of regions;
Information acquisition means for acquiring information in the image in each of the areas divided by the dividing means as area information;
An area in which a defect element is generated among the plurality of areas is specified based on information indicating a defect of the imaging element, and output from the defective pixel based on at least the area information obtained from the specified area Defect correcting means for correcting the signal;
A defect correction apparatus comprising:
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