JP2011166422A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮像素子の欠陥による欠陥画素を高精度に補正できる撮像装置及び撮像方法を提供すること。
【解決手段】画素列を有する撮像素子と、前記画素列が有する欠陥画素の位置を予め記憶する欠陥画素記憶手段と、前記欠陥画素を補正する欠陥画素補正手段とを備え、前記画素列は、０，１，…，Ｎ＋１番目の順で所定の方向に配列されてなる画素を有し、前記欠陥画素記憶手段は、前記画素列のうち１〜Ｎ番目の画素を欠陥画素とし、前記画素列のうち０番目の画素及びＮ＋１番目の画素を非欠陥画素として、これらを特定欠陥画素パターンとして記憶し、前記欠陥画素補正手段は、１〜Ｍ番目の欠陥画素の画像信号を０番目の非欠陥画素の画像信号で補正し、Ｍ＋１〜Ｎ番目の欠陥画素の画像信号をＮ＋１番目の非欠陥画素の画像信号で補正することを特徴とする。但し、Ｎは３以上の整数、Ｍは１以上Ｎ−１以下の整数である。
【選択図】図１２

Description

本発明は、撮像装置および撮像方法に関し、特に、欠陥画素補正機能を有するデジタルスチルカメラ等の撮像装置およびその撮像方法に関するものである。

デジタルスチルカメラに使用される撮像素子、例えばＣＣＤ（charge coupled device）では、半導体の製造工程において全ての画素が完全に同一性能で製造されるわけではなく、欠陥画素も製造されてしまう。この欠陥画素としては、例えば、通常よりレベルが低い信号を出力する黒点欠陥画素や、通常よりレベルが高い信号を出力する輝点欠陥画素がある。
しかしながら、製品の歩留まりの観点から、欠陥画素が所定の個数以下である場合には、良品のＣＣＤとしてデジタルスチルカメラ等の商品に使用されることが一般的である。

そこで、欠陥画素を備えるＣＣＤを使用するデジタルスチルカメラでは、その欠陥画素のＣＣＤ上の縦横座標（アドレス）等の欠陥画素データが、予め当該デジタルスチルカメラに設けられた欠陥画素補正部の記憶部に格納される。この記憶部に格納された欠陥画素データは、撮影時において欠陥画素補正部に参照される。そして、この欠陥画素データのアドレスに位置する画素データが、隣接する同じカラーフィルタの画素データ（画像信号）で補間ないし置換され、欠陥画素補正処理がなされる。

また、前述の黒点欠陥画素や輝点欠陥画素とは別に、暗電流特性が悪い欠陥画素（温度キズ）も存在する。この暗電流特性が悪い欠陥画素とは、通常の１秒程度の露光時間では問題とならないが、露光時間が長くなるに従い暗電流の増加が大きくなる欠陥画素であり、これが画像データに重畳されることで輝点となってしまう。例えば、夜景撮影における長時間露光での撮影で、点々の星状にあらわれるノイズがこの暗電流特性が悪い欠陥画素であり、輝点として画像上にあらわれる。このように、暗電流特性が悪い欠陥画素は常に欠陥画素としてあらわれるものではないので、露光時間等の撮影パラメータによって補正対象とする画素（およびその数）を変更する必要があるため、撮影パラメータに応じた欠陥画素を記憶・格納して補正に用いる。

すなわち欠陥画素は、欠陥画素を予め記憶・格納し、この記憶・格納された欠陥画素に対して撮影毎に同一の処理を行う、或いは撮影パラメータに応じた所定の処理を行うことで、予め把握した欠陥画素を周辺の画素の画像信号で補正することができる（静的欠陥画素補正）。

ところで、欠陥画素には上述の暗電流特性が悪い欠陥画素の例のように、動的に変化する温度欠陥画素が存在する。このような動的に変化する温度欠陥画素に対しては、撮影毎に得られた画像信号の情報（輝度値等）から所定の閾値に基づき各画素を自動判定し、欠陥画素と判定された画素を、当該欠陥画素の周辺の画素の画像信号で補正することができる（動的欠陥画素補正）。

しかしながら、これらの静的欠陥画素補正や動的欠陥画素補正を用いた場合、欠陥画素として記憶・格納された画素、或いは自動判定に基づき欠陥画素とされた画素の周辺も同様に欠陥画素である場合（例えば連続する欠陥画素のような場合）は、補正が正しく行われないという問題があった。

かかる問題に対して例えば特許文献１では、連続する欠陥画素を補正するべく、静的欠陥画素補正を用いて連続する欠陥画素の一部を補正して孤立点（非連続の欠陥画素）とし、次いで、動的欠陥画素補正をすることで、全ての欠陥画素を適正に補正する技術が開示されている。特許文献１によれば、動的欠陥画素補正のみ、あるいは静的欠陥画素補正のみでは充分な補正ができないようなパターンの欠陥画素であっても、これらの双方を用いることにより補正可能としている。
ところが、かかる技術をもってしても、横４連続以上の欠陥画素や、横３連×縦２連続の欠陥画素など、特定のパターンの欠陥画素は充分に補正をすることができないという問題があり、さらなる欠陥画素補正の高精度化が求められている。また、かかる技術では孤立点とした後の補正には動的欠陥画素補正を用いていることから、例えば横３連続の欠陥画素を補正する場合、中心の欠陥画素は補間による補正が行われることが必然であることなどにより良好な解像度が得られない場合があるため、さらなる欠陥画素補正の高精度化が求められている。

本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、撮像素子の欠陥による欠陥画素を高精度に補正でき、特に３連続あるいは４連続以上の欠陥画素を高精度に補正することができる撮像装置、及び撮像方法を提供することを目的とする。

しかして、上記課題を解決するために本発明に係る撮像装置及び撮像方法は、具体的には下記（１）〜（１４）に記載の技術的特徴を有する。

（１）：画素列を有する撮像素子と、前記画素列が有する欠陥画素の位置を予め記憶する欠陥画素記憶手段と、前記欠陥画素を補正する欠陥画素補正手段と、を備え、前記画素列は、少なくとも、０番目，１番目，・・・，Ｎ−１番目，Ｎ番目，Ｎ＋１番目の順で所定の方向に配列されてなる画素を有し、前記欠陥画素記憶手段は、前記画素列のうち１乃至Ｎ番目の画素を欠陥画素とし、前記画素列のうち０番目の画素及びＮ＋１番目の画素を非欠陥画素として、これらを特定欠陥画素パターンとして記憶し、前記欠陥画素補正手段は、前記特定欠陥画素パターンに対して、１乃至Ｎ番目のうち１乃至Ｍ番目の欠陥画素の欠陥画素の画像信号を前記０番目の非欠陥画素の画像信号で補正し、Ｍ＋１乃至Ｎ番目の欠陥画素の画像信号を前記Ｎ＋１番目の非欠陥画素の画像信号で補正することを特徴とする撮像装置である。
ただし、Ｎは３以上の整数であり、Ｍは１以上Ｎ−１以下の整数である。

（２）：前記欠陥画素補正手段は、ｍ番目の画素及びｍ＋１番目の欠陥画素を補正対象画素として登録する補正対象画素登録部を有し、且つ、前記ｍ番目の欠陥画素の画像信号をｍ−１番目の画素の画像信号で補正し、前記ｍ＋１番目の欠陥画素の画像信号をｍ＋２番目の画素の画像信号で補正することを特徴とする上記（１）に記載の撮像装置である。
ただし、ｍ＝１，２，・・・，Ｎ−１である。

（３）：前記補正対象画素登録部は、１乃至Ｎ番目の欠陥画素において、０番目の非欠陥画素の画像信号またはＮ＋１番目の非欠陥画素の画像信号で補正されていない欠陥画素の中で、当該補正されていない欠陥画素の配列方向両端それぞれに配置されてなる２連続の欠陥画素を補正対象画素として登録し、前記欠陥画素補正手段は、一方の端部に配置されてなる２連続の欠陥画素を補正すると同時に、他方の端部に配置されてなる２連続の欠陥画素を補正することを特徴とする上記（２）に記載の撮像装置である。

（４）：前記欠陥画素補正手段は１番目の画素の画像信号から順にＭ番目の画素の画像信号まで繰り返して補正すると共に、Ｎ番目の画素の画像信号から順にＭ＋１番目の画素の画像信号まで繰り返して補正することを特徴とする上記（１）乃至（３）のいずれか１項に記載の撮像装置である。

（５）：前記欠陥画素補正手段は、前記画素列の画像信号のうち、前記特定欠陥画素パターンの画像信号を切り出して画像ブロックとし、該画像ブロックに対して補正を行うことを特徴とする上記（１）乃至（４）のいずれか１項に記載の撮像装置である。

（６）：前記撮像素子は、複数の画素列を有し、前記欠陥画素補正手段は、前記特定欠陥画素パターンを有する画素列に隣接する他の画素列を参照して前記Ｍを決定することを特徴とする上記（１）乃至（５）のいずれか１項に記載の撮像装置である。

（７）：周辺の画素と比較して輝度値の差が所定の閾値以上であり、単一画素からなる非連続の孤立点を検出し、該孤立点を当該孤立点の周辺の画素で補間して補正を行う動的欠陥画素補正手段をさらに備えることを特徴とする上記（１）乃至（６）のいずれか１項に記載の撮像装置である。

（８）：撮像素子を備える撮像装置を用いた撮像方法であって、前記撮像素子は、画素列を有し、該画素列は、少なくとも、０番目，１番目，・・・，Ｎ−１番目，Ｎ番目，Ｎ＋１番目の順で所定の方向に配列されてなる画素を含み、前記画素列が有する欠陥画素の位置を予め記憶する欠陥画素記憶工程と、前記欠陥画素を補正する欠陥画素補正工程と、を備え、前記欠陥画素記憶工程は、前記画素列のうち１乃至Ｎ番目の画素を欠陥画素とし、前記画素列のうち０番目の画素及びＮ＋１番目の画素を非欠陥画素として、これらを特定欠陥画素パターンとして記憶し、前記欠陥画素補正工程は、前記特定欠陥画素パターンに対して、１乃至Ｎ番目の欠陥画素のうち１乃至Ｍ番目の欠陥画素の画像信号を前記０番目の非欠陥画素の画像信号で補正し、Ｍ＋１乃至Ｎ番目の欠陥画素の画像信号を前記Ｎ＋１番目の非欠陥画素の画像信号で補正することを特徴とする撮像方法である。
ただし、Ｎは３以上の整数であり、Ｍは１以上Ｎ−１以下の整数である。

（９）：前記欠陥画素補正工程は、ｍ番目の画素及びｍ＋１番目の欠陥画素を補正対象画素として登録する補正対象画素登録ステップと、前記ｍ番目の欠陥画素の画像信号をｍ−１番目の画素の画像信号で補正し、前記ｍ＋１番目の欠陥画素の画像信号をｍ＋２番目の画素の画像信号で補正する対象画素補正ステップと、を有することを特徴とする上記（８）に記載の撮像方法である。
ただし、ｍ＝１，２，・・・，Ｎ−１である。

（１０）：前記補正対象画素登録ステップは、１乃至Ｎ番目の欠陥画素において、０番目の非欠陥画素の画像信号またはＮ＋１番目の非欠陥画素の画像信号で補正されていない欠陥画素の中で、当該補正されていない欠陥画素の配列方向両端それぞれに配置されてなる２連続の欠陥画素を補正対象画素として登録し、前記対象画素補正ステップは、一方の端部に配置されてなる２連続の欠陥画素を補正すると同時に、他方の端部に配置されてなる２連続の欠陥画素を補正することを特徴とする上記（９）に記載の撮像方法である。

（１１）：前記欠陥画素補正工程は、１番目の画素の画像信号から順にＭ番目の画素の画像信号まで繰り返して補正すると共に、Ｎ番目の画素の画像信号から順にＭ＋１番目の画素の画像信号まで繰り返して補正することを特徴とする上記（８）乃至（１０）のいずれか１項に記載の撮像方法である。

（１２）：前記欠陥画素補正工程は、前記画素列の画像信号のうち、前記特定欠陥画素パターンの画像信号を切り出して画像ブロックとし、該画像ブロックに対して補正を行うことを特徴とする上記（８）乃至（１１）のいずれか１項に記載の撮像方法である。

（１３）：前記撮像素子は、複数の画素列を有し、前記欠陥画素補正工程は、前記特定欠陥画素パターンを有する画素列に隣接する他の画素列を参照して前記Ｍを決定することを特徴とする上記（８）乃至（１２）のいずれか１項に記載の撮像方法である。

（１４）：周辺の画素と比較して輝度値の差が所定の閾値以上であり、単一画素からなる非連続の孤立点を検出し、該孤立点を当該孤立点の周辺の画素で補間して補正を行う動的欠陥画素補正工程をさらに備えることを特徴とする上記（８）乃至（１３）のいずれか１項に記載の撮像方法である。

本発明によれば、撮像素子の欠陥による欠陥画素を高精度に補正できる撮像装置、及び撮像方法を提供することができる。

本発明に係る撮像装置の一実施の形態としてのデジタルスチルカメラを示す説明図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は上面図であり、（ｃ）は背面図である。 図１のデジタルスチルカメラのシステム構成の概要を示すブロック図である。 単一の欠陥画素における静的欠陥画素補正の一例を説明するための説明図である。 水平方向に２連続した欠陥画素における静的欠陥画素補正の一例を説明するための説明図である。 水平方向に３連続した欠陥画素における静的欠陥画素補正の一例を説明するための説明図である。 水平方向に３連続した欠陥画素における静的欠陥画素補正のその他の一例を説明するための説明図である。 水平方向に４連続した欠陥画素における静的欠陥画素補正の一例を説明するための説明図である。 水平方向に４連続した欠陥画素における静的欠陥画素補正のその他の一例を説明するための説明図である。 水平方向に４連続した欠陥画素における静的欠陥画素補正のさらにその他の一例を説明するための説明図である。 水平方向に５連続した欠陥画素における静的欠陥画素補正の一例を説明するための説明図である。 水平方向に５連続した欠陥画素における静的欠陥画素補正のその他の一例を説明するための説明図である。 連続欠陥画素の補正のフローチャートである。 ３連続した欠陥画素を補正する際に全画素データを用いた場合の処理フローを示す説明図である。 ３連続した欠陥画素を補正する際に切り出した画素ブロックを用いた場合の処理フローを示す説明図である。

本発明に係る撮像装置は、画素列を有する撮像素子と、前記画素列が有する欠陥画素の位置を予め記憶する欠陥画素記憶手段と、前記欠陥画素を補正する欠陥画素補正手段と、を備え、前記画素列は、少なくとも、０番目，１番目，・・・，Ｎ−１番目，Ｎ番目，Ｎ＋１番目の順で所定の方向に配列されてなる画素を有し、前記欠陥画素記憶手段は、前記画素列のうち１乃至Ｎ番目の画素を欠陥画素とし、前記画素列のうち０番目の画素及びＮ＋１番目の画素を非欠陥画素として、これらを特定欠陥画素パターンとして記憶し、前記欠陥画素補正手段は、前記特定欠陥画素パターンに対して、１乃至Ｎ番目のうち１乃至Ｍ番目の欠陥画素の欠陥画素の画像信号を前記０番目の非欠陥画素の画像信号で補正し、Ｍ＋１乃至Ｎ番目の欠陥画素の画像信号を前記Ｎ＋１番目の非欠陥画素の画像信号で補正することを特徴とする。
ただし、Ｎは３以上の整数であり、Ｍは１以上Ｎ−１以下の整数である。

また本発明に係る撮像方法は、撮像素子を備える撮像装置を用い、前記撮像素子は、画素列を有し、該画素列は、少なくとも、０番目，１番目，・・・，Ｎ−１番目，Ｎ番目，Ｎ＋１番目の順で所定の方向に配列されてなる画素を含み、前記画素列が有する欠陥画素の位置を予め記憶する欠陥画素記憶工程と、前記欠陥画素を補正する欠陥画素補正工程と、を備え、前記欠陥画素記憶工程は、前記画素列のうち１乃至Ｎ番目の画素を欠陥画素とし、前記画素列のうち０番目の画素及びＮ＋１番目の画素を非欠陥画素として、これらを特定欠陥画素パターンとして記憶し、前記欠陥画素補正工程は、前記特定欠陥画素パターンに対して、１乃至Ｎ番目の欠陥画素のうち１乃至Ｍ番目の欠陥画素の画像信号を前記０番目の非欠陥画素の画像信号で補正し、Ｍ＋１乃至Ｎ番目の欠陥画素の画像信号を前記Ｎ＋１番目の非欠陥画素の画像信号で補正することを特徴とする。
ただし、Ｎは３以上の整数であり、Ｍは１以上Ｎ−１以下の整数である。

次に、本発明に係る撮像装置及び撮像方法についてさらに詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は以下の説明において本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。

《第１の実施の形態》
先ず、本発明における欠陥画素の補正に関する処理及び構成を説明するに先立ち、本発明に係る撮像装置の一実施の形態としてのデジタルスチルカメラの構成について以下に図面を参照して詳細に説明する。

＜デジタルスチルカメラ＞
図１は、本発明に係る撮像装置の一実施の形態としてのデジタルスチルカメラ（以下、「デジタルカメラ１」という）を示す説明図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は上面図であり、（ｃ）は背面図である。図２は、図１のデジタルカメラ１のシステム構成の概要を示すブロック図である。

（デジタルカメラの外観構成）
本実施の形態のデジタルカメラ１では、図１に示すように、上面側に、レリーズボタン（シャッタボタン）２、電源ボタン３、撮影・再生切替ダイアル４が設けられ、正面（前面）側に、撮影レンズ系５を有する鏡胴ユニット６、ストロボ発光部（フラッシュ）７、光学ファインダ８が設けられている。

また、デジタルカメラ１では、背面側に、液晶モニタ（ＬＣＤ）９、前記光学ファインダ８の接眼レンズ部８ａ、広角側ズーム（Ｗ）スイッチ１０、望遠側ズーム（Ｔ）スイッチ１１、メニュー（ＭＥＮＵ）ボタン１２、確定ボタン（ＯＫボタン）１３等が設けられている。このデジタルカメラ１の側面内部には、撮影した画像データを保存するためのメモリカード１４（図２参照）を収納するメモリカード収納部１５が設けられている。なお、本発明に係る撮像装置の外観は、必ずしも本実施の形態に限定されるものではなく、他の外観を備えていてもよい。

（デジタルカメラのシステム構成）
デジタルカメラ１は、図２に示すように、鏡胴ユニット６の撮影レンズ系５を通して入射される被写体画像が受光面上に結像する固体撮像素子としてのＣＣＤ（charge coupled device）２０、ＣＣＤ２０から出力される電気信号（アナログＲＧＢ画像信号）をデジタル信号に処理するアナログフロントエンド部２１（以下、「ＡＦＥ部２１」という）、ＡＦＥ部２１から出力されるデジタル信号を処理する信号処理部２２、データを一時的に格納するＳＤＲＡＭ２３、制御プログラム等が記憶されたＲＯＭ２４、鏡胴ユニット６を駆動するモータドライバ２５、後述する制御部２８が適宜データを格納および読み出すことが可能とされたメモリとしてのＲＡＭ４４等を備えている。

撮影レンズ系５は、ズームレンズやフォーカスレンズ等を有する。鏡胴ユニット６は、撮影レンズ系５、絞りユニット２６、メカシャッタユニット２７を有し、その撮影レンズ系５、絞りユニット２６、メカシャッタユニット２７の各駆動ユニットは、モータドライバ２５によって駆動される。モータドライバ２５は、信号処理部２２の制御部（ＣＰＵ）２８からの駆動信号により駆動制御される。

ＣＣＤ２０は、結像された被写体像を電気信号（画像データ、画像信号）に変換して出力する固体撮像素子である。このＣＣＤ２０は、受光面全体が画素（ピクセル）と呼ばれる格子状の領域（以下、画素２０ａともいう）に分割されていて、デジタルデータである画素データの集合で構成される画像データを、電気信号として出力する。ＣＣＤ２０では、分割された各領域（画素）にベイヤー配列を構成するように色フィルタ（ＲＧＢ、ＣＹＭ等）が設けられており、本実施の形態では、ベイヤー配列のＲＧＢ原色フィルタ（以下、「ＲＧＢフィルタ」という）が配置されている。このため、ＣＣＤ２０は、各画素２０ａからＲＧＢ３原色に対応した電気信号（アナログＲＧＢ画像信号）を出力する。なお、ＣＣＤ２０は、固体撮像素子としてのＣＭＯＳ型イメージセンサ等で構成することもできる。

ＡＦＥ部２１は、ＣＣＤ２０を駆動するＴＧ（タイミング信号発生部）３０、ＣＣＤ２０から出力される電気信号（アナログＲＧＢ画像信号）をサンプリングするＣＤＳ（相関２重サンプリング部）３１、ＣＤＳ３１にてサンプリングされた信号のゲインを調整するＡＧＣ（アナログ利得制御部）３２、ＡＧＣ３２でゲイン調整された信号をデジタル信号（以下、「ＲＡＷ−ＲＧＢデータ」という）に変換するＡ／Ｄ変換部３３を有する。

信号処理部２２は、ＣＣＤインターフェース（以下、「ＣＣＤＩ／Ｆ」という）３４と、メモリコントローラ３５と、ＹＵＶ変換部３６と、リサイズ処理部３７と、表示出力制御部３８と、データ圧縮部３９と、メディアインターフェース（以下、「メディアＩ／Ｆ」という）４０と、欠陥画素補正部４２と、制御部（ＣＰＵ）２８と、を有する。

ＣＣＤＩ／Ｆ３４は、ＡＦＥ部２１のＴＧ３０へ画面水平同期信号（ＨＤ）と画面垂直同期信号（ＶＤ）の出力を行い、これらの同期信号に合わせて、ＡＦＥ部２１のＡ／Ｄ変換部３３から出力されるＲＡＷ−ＲＧＢデータを取り込む。メモリコントローラ３５は、ＳＤＲＡＭ２３を制御する。ＹＵＶ変換部３６は、ＣＣＤＩ／Ｆ３４にて取り込んだＲＡＷ−ＲＧＢデータを、表示や記録が可能なＹＵＶ形式の画像データに変換する。リサイズ処理部３７は、表示や記録される画像データのサイズに合わせて画像サイズを変更する。表示出力制御部３８は、画像データの表示出力を制御する。データ圧縮部３９は、画像データをＪＰＥＧ形式等で記録させるべくデータの変換を行う。メディアＩ／Ｆ４０は、画像データをメモリカード１４へ書き込み、またはメモリカード１４に書き込まれた画像データを読み出す。欠陥画素補正部４２は、ＣＣＤ２０にて取得された画像データ（画像信号）が、信号処理部２２内を伝播する過程において、欠陥画素の補正を行うものである。この欠陥画素の補正については、後に詳述する。制御部２８は、操作部４１からの操作入力情報等に応じて、ＲＯＭ２４に記憶された制御プログラムに基づいてデジタルカメラ１全体のシステム制御等を行う。

操作部４１は、デジタルカメラ１の外観表面に設けられているレリーズボタン２、電源ボタン３、撮影・再生切替ダイアル４、広角側ズームスイッチ１０、望遠側ズームスイッチ１１、メニューボタン１２、確定ボタン１３等（図１参照）であり、撮影者の操作に応じた所定の動作指示信号が制御部２８に入力される。

ＳＤＲＡＭ２３には、ＣＣＤＩ／Ｆ３４に取り込まれたＲＡＷ−ＲＧＢデータが保存されるとともに、ＹＵＶ変換部３６で変換処理されたＹＵＶデータ（ＹＵＶ形式の画像データ）が保存され、加えて、データ圧縮部３９で圧縮処理されたＪＰＥＧ形成などの画像データが保存される。なお、このＹＵＶデータとは、輝度データ（Ｙ）と、輝度データと青色（Ｂ）成分データの差分である色差（Ｕ）と、輝度データと赤色（Ｒ）成分データの差分である色差（Ｖ）の情報で色を表現する形式である。

（デジタルカメラのモニタリング動作、静止画撮影動作）
次に、前記したデジタルカメラ１のモニタリング動作と静止画撮影動作について説明する。このデジタルカメラ１は、静止画撮影モード時には、以下に説明するようなモニタリング動作を実行しながら静止画撮影動作が行われる。

先ず、撮影者が電源ボタン３をＯＮし、撮影・再生切替ダイアル４を撮影モードに設定することで、デジタルカメラ１が記録モードで起動する。制御部２８は、電源ボタン３がＯＮされて、撮影・再生切替ダイアル４が撮影モードに設定されたことを検知すると、モータドライバ２５に制御信号を出力して、鏡胴ユニット６を撮影可能位置に移動させ、かつ、ＣＣＤ２０、ＡＦＥ部２１、信号処理部２２、ＳＤＲＡＭ２３、ＲＯＭ２４、液晶モニタ９等を起動させる。

そして、鏡胴ユニット６の撮影レンズ系５が被写体に向けられることにより、撮影レンズ系５を通して入射される被写体画像がＣＣＤ２０の各画素の受光面上に結像する。次いで、ＣＣＤ２０から出力される被写体画像に応じた電気信号（アナログＲＧＢ画像信号）は、ＣＤＳ３１、ＡＧＣ３２を介してＡ／Ｄ変換部３３に入力され、Ａ／Ｄ変換部３３により１２ビット（ｂｉｔ）のＲＡＷ−ＲＧＢデータに変換される。

このＲＡＷ−ＲＧＢデータは、信号処理部２２のＣＣＤＩ／Ｆ３４に取り込まれてメモリコントローラ３５を介してＳＤＲＡＭ２３に保存される。そして、ＳＤＲＡＭ２３から読み出されたＲＡＷ−ＲＧＢデータは、ＹＵＶ変換部３６でＹＵＶデータ（ＹＵＶ信号）に変換された後に、メモリコントローラ３５を介してＳＤＲＡＭ２３にＹＵＶデータとして保存される。

そして、ＳＤＲＡＭ２３からメモリコントローラ３５を介して読み出されるＹＵＶデータは、表示出力制御部３８を介して液晶モニタ（ＬＣＤ）９へ送られ、液晶モニタ（ＬＣＤ）９において撮影画像が表示される。その液晶モニタ（ＬＣＤ）９に撮影画像を表示しているモニタリング時においては、ＣＣＤＩ／Ｆ３４による画素数の間引き処理により１／３０秒の時間で１フレームが読み出されている。このため、ＡＦＥ部２１および信号処理部２２は、制御部２８の制御下で画像生成手段として機能する。

なお、このモニタリング動作時は、電子ファインダとして機能する液晶モニタ（ＬＣＤ）９に撮影画像が表示されているだけで、まだレリーズボタン２が押圧（半押も含む）操作されていない状態である。

この撮影画像の液晶モニタ（ＬＣＤ）９への表示によって、撮影者は、静止画を撮影するための構図の確認等を行うことができる。なお、デジタルカメラ１では、表示出力制御部３８からＴＶビデオ信号として出力して、ビデオケーブルを介して図示しない外部のＴＶ（テレビ）に撮影画像を表示することもできる。

撮影はシャッタボタン２の押下によって行なわれる。撮影に先立ち画角を調整する必要があるときは、撮影者は広角側ズームスイッチ１０、望遠側ズームスイッチ１１を操作し、撮影レンズ系５が備えるズームレンズをズーミングさせて画角を調整する。

シャッタボタン２が半押しされると、ＣＰＵ２８はＡＥ／ＡＦ処理を実施し、絞り値とシャッタスピードを決定し、これに従い絞りユニット２６、メカシャッタユニット２７が制御され適正な露光量が得られる。

この後、撮影者はシャッタボタン２を押し切ると、ＣＰＵ２８は、撮影、記録処理を開始する。すなわち、ＣＰＵ２８は絞りユニット２６、メカシャッタユニット２７を制御してＣＣＤ２０の露光時間を制御することにより、ＣＣＤ２０を露光する。

ＣＣＤ２０から出力された画像信号は、上述したモニタリング動作の際と同様の処理により、ＹＵＶデータとしてＳＤＲＡＭ２３に格納される。（このとき、欠陥画素補正部４２は、ＣＣＤ２０にて取得された画像データが、信号処理部２２内を伝播する過程において、欠陥画素の補正を行う。この詳細については後述する）

ＳＤＲＡＭ２３に格納されたＹＵＶデータは、データ圧縮部３９により、所定の圧縮フォーマット（たとえばＪＰＥＧ形式）に従って圧縮された後、再びＳＤＲＡＭ２３に格納され、所定の画像記録フォーマットの画像ファイルとされたのち、メモリカード１４に記録され、撮像動作を終了する。
また、以上のようにしてメモリカード１４に記録された画像は、ＬＣＤ９で再生表示させることができる。

（欠陥画素補正）
次に、本発明における欠陥画素の補正に関する処理及び構成を説明する。
・欠陥画素
デジタルカメラ１に使用される撮像素子としてのＣＣＤ２０には、通常よりレベルが低い信号を出力する黒点欠陥画素や、通常よりレベルが高い信号を出力する輝点欠陥画素がある。また、黒点欠陥画素や輝点欠陥画素とは別に、暗電流特性が悪い欠陥画素（温度キズ）も存在する。これらの欠陥画素は、一般的に３００万画素の撮像素子に対して６０個程度であり、個々の不良画素のアドレスを当該デジタルカメラ１に記憶しておくことができる。

本発明では、黒点欠陥画、素輝点欠陥画素、暗電流特性が悪い欠陥画素、等の撮像素子（ＣＣＤ）２０を起因として欠陥が生じる画素を、欠陥画素と称する。また本発明では、この欠陥画素以外の画素（正常な画素）を非欠陥画素と称する。

・欠陥画素検出／記憶方法（欠陥画素記憶手段）
欠陥画素を備えるＣＣＤを使用するデジタルスチルカメラでは、その欠陥画素のＣＣＤ上の縦横座標（アドレス、位置）等の欠陥画素データが、予め当該デジタルスチルカメラに設けられた欠陥画素補正部４２の記憶部４３に欠陥画素記憶手段によって格納される。この記憶部４３に格納された欠陥画素データは、撮影時において欠陥画素補正部４２に参照される。

〔黒点欠陥画素・輝点欠陥画素の記憶〕
常温で発生する欠陥画素（黒点欠陥画素・輝点欠陥画素）の検出／記憶は、例えば以下の方法で行うことができる。
８ｂｉｔ（２５６階調）で表現されるＹＵＶデータにおいて、ＡＥの評価値（輝度値）が１２８程度となる画像全体で均一な被写体（例えばライトボックスを被写体として、デジタルカメラ１側で露光時間やＩＳＯ感度を調整することでＡＥ評価値を制御する）を撮影した画像から行う。画像を構成する全画素の輝度値について、所定の黒点閾値を下回る画素を黒点欠陥画素、（黒点閾値とは別の）所定の輝点閾値を上回る画素値を持つ画素を輝点欠陥画素と判定する。そして、画像全体から検出された欠陥画素（黒点欠陥画素・輝点欠陥画素）が欠陥画素記憶手段によって記憶部４３に記憶される。

〔暗電流特性が悪い欠陥画素の記憶〕
また、暗電流特性が悪い欠陥画素（温度キズ）の検出／記憶は、例えば以下の方法で行うことができる。
遮光して撮影した真黒画像に対して行う。特定の閾値を上回る画素値を持つ画素を欠陥画素と判定する。そして、画像全体から検出された欠陥画素（暗電流特性が悪い欠陥画素）が欠陥画素記憶手段によって記憶部４３に記憶される。

・特定欠陥画素パターン
そして本発明では、連続した欠陥画素を補正することができるものであり、特に、詳細を後述する欠陥画素補正手段により３連続以上あるいは４連続以上の連続した欠陥画素を補正することができる。
ここで本発明では、所定の方向に画素が配列されてなる画素列において、欠陥画素がＮ連続してなり、その両端に隣接した画素が非欠陥画素であるもの（Ｎ＋２個の画素のパターン）を、特定欠陥画素パターンとする。ただし、Ｎは３以上の整数であり、特に従来の欠陥画素補正では適正な補正が行われない４以上の整数であっても構わない。
換言すると、特定欠陥画素パターンとは、３連続以上の欠陥画像が非欠陥画像に挟まれた状態で配列されてなる、画素列の一部または全部におけるパターンである。
なお、画素列は、本実施の形態では図示の例において水平方向に配列してなるものであるが、本発明はかかる形態に限られるものではなく、任意の方向に配列してなる形態であっても良い。説明を簡略化するために水平方向のみの例について述べるが、例えば垂直方向に配列した画素列であっても、本実施の形態と同様の技術的思想により本発明の効果を奏するべく実施できることは言うまでもない。

ところで、前述した欠陥画素の検出／記憶において、欠陥画素の記憶の際に必要となるのは画像上（あるいはＣＣＤ２０上）の欠陥画素の位置（欠陥画素データにおけるアドレス）情報である。つまり、撮影された画像中の座標であるので、欠陥画素を検出した時点でその位置座標は既知であるから、検出された各々の欠陥画素について、互いにその位置座標を比較することで、それが連続欠陥画素であるか、また連続欠陥画素であった場合、それが何連続の連続欠陥画素であるかの情報を知ることができる。
従って、欠陥画素記憶手段により記憶された欠陥画素データにおけるアドレスを参照することで、特定欠陥画素パターンを判定することができる。

・欠陥画素補正（静的欠陥画素補正）
次いで、記憶部４３に記憶された欠陥画素データのアドレスに位置する画素データ（画像信号）が、隣接する同じカラーフィルタの画素データ（画像信号）で補正されることで欠陥画素補正処理がなされる。
すなわち欠陥画素は、欠陥画素を予め記憶・格納し、この記憶・格納された欠陥画素に対して撮影毎に詳細を後述する欠陥画素補正手段により、同一の処理を行う、或いは撮影パラメータに応じた所定の処理を行うことで、予め把握された欠陥画素の画像信号を周辺の画素の画像信号で補正することができる（静的欠陥画素補正）。

・静的欠陥画素補正の具体例（欠陥画素補正手段）
ＲＧＢまたはＹＵＶ形式の入力画像信号に対して、欠陥画素補正手段により静的欠陥画素補正を繰り返し行うことで３連続以上の連続した欠陥画素は補正することができる。

〔単一の欠陥画素、２連続した欠陥画素（従来における静的欠陥画素補正）〕
図３に単一の欠陥画素における静的欠陥画素補正の一例を説明するための説明図を示す。また、図４に水平方向に２連続した欠陥画素における静的欠陥画素補正の一例を説明するための説明図を示す。
静的欠陥画素の補正は、単一の欠陥画素Ｎ１の補正の場合、水平方向に隣接した非欠陥画素（正常な画素）Ｎ０，Ｎ２を参照画素として画像信号を補間または置換することで行う（図３；但し、図示の例は補間である）。
また、水平方向に２連続する欠陥画素Ｎ１，Ｎ２の補正の場合、水平方向に隣接した非欠陥画素（正常な画素）Ｎ０，Ｎ３を参照画素として、画像信号を置換することで行う（図４）。
なお、水平方向に非欠陥画素と欠陥画素とが連続した場合における静的欠陥画素補正について述べたが、これは単なる一例であり水平方向に限られるものではない。即ち、任意の方向に非欠陥画素と欠陥画素とが連続した場合においても同様の手法により静的欠陥画素補正を行うことができる。なお、以下に示す３連続以上の欠陥画素の例においても同様である。

図３に示す例では、単一の欠陥画素Ｎ１に対して、両隣の非欠陥画素Ｎ０，Ｎ２が配置されてなるので、これらの画像信号の補間により単一の欠陥画素Ｎ１を補間して補正しても良く、あるいは両隣の非欠陥画素Ｎ０，Ｎ２のうちの一方の画像信号を置換することにより補正しても良い。
図４に示す例では、２連続する欠陥画素Ｎ１，Ｎ２に対して、これを挟む位置に非欠陥画素Ｎ０，Ｎ３が配置されてなるので、２連続する欠陥画素Ｎ１，Ｎ２のそれぞれが隣接する非欠陥画素Ｎ０，Ｎ３のうちの一方の画像信号を置換することにより補正する。（欠陥画素Ｎ１には非欠陥画素Ｎ０の画像信号を、欠陥画素Ｎ２には非欠陥画素Ｎ３の画像信号を置換する。）
このとき、置換による補正に換えて補間による補正を行った場合、例えば欠陥画素Ｎ１は、非欠陥画素Ｎ０と欠陥画素Ｎ２との補間による補正が行われるため、好ましくない。

〔３連続した欠陥画素〕
図５に水平方向に３連続した欠陥画素における静的欠陥画素補正の一例を説明するための説明図を示す。
例えば、図５では、従来における静的欠陥画素補正では可能な２連続した欠陥画素の補正、従来における静的欠陥画素補正では不可能な３連続した欠陥画素の補正を考える。
先ず、最初の補正処理時に、左側の２連続した欠陥画素（Ｎ１，Ｎ２）を補正対象画素登録部により登録（補正対象画素と）する。すると、欠陥画素Ｎ１はその左に隣接する非欠陥画素Ｎ０の画像信号で置換され、欠陥画素Ｎ２は欠陥画素Ｎ３の画像信号で置換される（ｓｔｅｐ５−１）。
次に、２回目の補正処理時に、残る２連続欠陥画素を補正対象画素登録部により登録（補正対象画素と）する。すると、欠陥画素Ｎ２（既に欠陥画素Ｎ３で置換されている）はその左に隣接する画素（非欠陥画素Ｎ０で補正された欠陥画素Ｎ１）の画像信号で置換され、欠陥画素Ｎ３はその右に隣接する非欠陥画素Ｎ４の画像信号で置換される（ｓｔｅｐ５−２）。
このように、同色３連続した欠陥画素（Ｎ１〜Ｎ３）に対して、２連続の欠陥画素補正処理（置換）を２回行うことによって、３連続した欠陥画素の補正を実現する。

一方、図６に水平方向に３連続した欠陥画素における静的欠陥画素補正のその他の一例を説明するための説明図を示す。
同じ３連続した欠陥画素の補正でも、図６の順番で補正対象画素を登録する方法もあり、補正結果も異なるので、結果の解像度を意識してどちらかの補正手法を選ぶこともできる。
この補正対象画素を登録する順番は、Ｎ０〜Ｎ４の欠陥画素を備える画素列に対して図５，図６に示す方向における上下に配置されてなる別の画素列の輝度値を参照して選択することが好ましく、選択の如何により静的画像欠陥補正処理後の画像の解像度が変化する。

〔４連続した欠陥画素〕
次に、図７に水平方向に４連続した欠陥画素における静的欠陥画素補正の一例を説明するための説明図を示す。
図７では、先ず、４連続した欠陥画素（Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４）のうち、左側の２つの欠陥画素（Ｎ１，Ｎ２）を補正対象画素登録部により登録（補正対象画素と）する。
すると、第１の欠陥画素補正処理によって、欠陥画素Ｎ１はその左に隣接する非欠陥画素Ｎ０の画像信号で置換され、欠陥画素Ｎ２は欠陥画素Ｎ３の画像信号で置換される（ｓｔｅｐ７−１）。
第１の欠陥画素補正処理後には３連続の欠陥画素（Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４）が残る。残った３連続した欠陥画素（Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４）については、前述の３連続した欠陥画素の補正方法を適応すれば良い（ｓｔｅｐ７−２，ｓｔｅｐ７−３）。

また、図８に水平方向に４連続した欠陥画素における静的欠陥画素補正のその他の一例を説明するための説明図を示す。さらに、図９に水平方向に４連続した欠陥画素における静的欠陥画素補正のさらにその他の一例を説明するための説明図を示す。
図７と比較するとわかるように、４連続した欠陥画素を補正する際、補正対象画素登録部により登録する補正対象画素の順番を変えることによって、補正結果を変えることができる。
図７に示す例では、欠陥画素Ｎ１〜Ｎ３が非欠陥画素Ｎ０で置換され、欠陥画素Ｎ４が非欠陥画素Ｎ５で置換されてなるのに対して、図８に示す例では、欠陥画素Ｎ１が非欠陥画素Ｎ０で置換され、欠陥画素Ｎ２〜Ｎ４が非欠陥画素Ｎ５で置換されてなり、図９に示す例では、欠陥画素Ｎ１、Ｎ２が非欠陥画素Ｎ０で置換され、欠陥画素Ｎ３、Ｎ４が非欠陥画素Ｎ５で置換されてなる。

図７及び図８に示す例では補正された欠陥画素Ｎ１〜Ｎ４のうち、正常な画素（非欠陥画素Ｎ０，Ｎ５）での置き換えの割合が左右アンバランス（３：１あるいは１：３）なのに対して、図９に示す例ではバランスよく補正されている（２：２）。
連続した欠陥画素の補正時に、各ステップで登録する欠陥画素の順番を制御することで、補正後の画像の解像度をある程度調整することも可能である。解像度には輝度値を参照することが好ましいことは、上述した３連続した欠陥画素における静的欠陥画素補正処理の場合と同様である。

〔５連続した欠陥画素〕
次に、図１０に水平方向に５連続した欠陥画素における静的欠陥画素補正の一例を説明するための説明図を示す。
図１０では、先ず、５連続した欠陥画素（Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４，Ｎ５）のうち、左側の２つの欠陥画素（Ｎ１，Ｎ２）を補正対象画素登録部により登録（補正対象画素と）する。
すると、第１の欠陥画素補正処理によって、欠陥画素Ｎ１はその左に隣接する非欠陥画素Ｎ０の画像信号で置換され、欠陥画素Ｎ２は欠陥画素Ｎ３の画像信号で置換される（ｓｔｅｐ１０−１）。
第１の欠陥画素補正処理後には４連続の欠陥画素（Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４，Ｎ５）が残る。残った４連続した欠陥画素（Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４，Ｎ５）については、前述の４連続した欠陥画素の補正方法を適応すれば良い（ｓｔｅｐ１０−２，ｓｔｅｐ１０−３，ｓｔｅｐ１０−４）。

また、図１１に水平方向に５連続した欠陥画素における静的欠陥画素補正のその他の一例を説明するための説明図を示す。
５連続（あるいは５連続以上の場合も同様）の欠陥画素の場合は、第１の欠陥画素補正時に、５連続の欠陥画素の左側の２連続した欠陥画素（Ｎ１，Ｎ２）と右側の２連続した欠陥画素（Ｎ４，Ｎ５）とのいずれも一括して補正対象画素登録部により登録（補正対象画素と）することができる（図１１ ｓｔｅｐ１１−１）。
すると、第１の欠陥画素補正処理によって、欠陥画素Ｎ１はその左に隣接する非欠陥画素Ｎ０の画像信号で置換され、欠陥画素Ｎ２は欠陥画素Ｎ３の画像信号で置換されると共に、欠陥画素Ｎ５はその右に隣接する非欠陥画素Ｎ６の画像信号で置換され、欠陥画素Ｎ４は欠陥画素Ｎ３の画像信号で置換される（ｓｔｅｐ１１−１）。この結果、３連続した欠陥画素（Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４）が残る。残った３連続した欠陥画素（Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４）については、前述の３連続した欠陥画素の補正方法を適応すれば良い（ｓｔｅｐ１１−２，ｓｔｅｐ１１−３）。
図１０に示した例と比べて、１ステップ少ない処理で５連続した欠陥画素（Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４，Ｎ５）の補正が可能である。
また、５連続した欠陥画素の場合も、３連続した欠陥画素の補正、４連続した欠陥画素の補正と同様に、登録の順番を変えることによって補正結果の解像度を制御することができる。

〔Ｎ連続した欠陥画素〕
また、同様の処理の繰り返しで６連続以上の連続欠陥画素の補正も可能である。
即ち、Ｎ連続した欠陥画素と一般化した場合について以下に述べる。ただし、Ｎは３以上の整数であり、従来の欠陥画素補正では適正な補正が行われない４以上の整数であっても良い。

撮像素子（ＣＣＤ２０）は、所定の方向に配列されてなる画素を有する画素列を複数有してなる。このとき画素列は０番目，１番目，・・・，Ｎ−１番目，Ｎ番目，Ｎ＋１番目の順で配列されてなる画素を有し、０番目とＮ＋１番目の画素が欠陥画素ではない非欠陥画素（正常な画素）であり、１乃至Ｎ番目の画素はいずれも欠陥画素である。

欠陥画素記憶手段は、画素列のうち１乃至Ｎ番目の画素をいずれも欠陥画素であると記憶し、画素列のうち０番目とＮ＋１番目の画素は非欠陥画素として記憶している（欠陥画素とは記憶していない）。換言すると、これら欠陥画素及び非欠陥画素を、上述した特定欠陥画素パターンとして記憶してなる。

欠陥画素補正手段は、欠陥画素を補正するものであり、特定欠陥画素パターンの補正も可能とするものである。このとき、特定欠陥画素パターンが存在しない場合、特定欠陥画素パターンに対する補正（繰り返し置換を行う静的欠陥画素補正処理）は行わない。

そして欠陥画素補正手段は、特定欠陥画素パターンに対して、１乃至Ｎ番目の欠陥画素のうち１乃至Ｍ番目の欠陥画素の画像信号を０番目の非欠陥画素の画像信号で補正し、Ｍ＋１乃至Ｎ番目の欠陥画素の画像信号をＮ＋１番目の非欠陥画素の画像信号で補正する。ただし、Ｎは３以上の整数であり、Ｍは１以上Ｎ−１以下の整数である。また、Ｎは４以上であっても良い。

欠陥画素補正手段についてより詳しくは、ｍ番目の画素及びｍ＋１番目の欠陥画素を補正対象画素として登録する補正対象画素登録部を有し、且つ、ｍ番目の画素の画像信号をｍ−１番目の画素の画像信号で補正し、ｍ＋１番目の画素の画像信号をｍ＋２番目の画素の画像信号で補正する。ただし、ｍ＝１，２，・・・，Ｎ−１である。
即ち、Ｍは１以上Ｎ−１以下の整数の中のいずれかであるに対して、ｍは１乃至Ｎ−１の整数の全てを表すものである。従って、欠陥画素補正手段は、ｍ＝１の場合，ｍ＝２の場合，…，ｍ＝Ｍの場合，…，ｍ＝Ｎ−１の場合何れについても補正を行うものである。
このとき、本発明の効果を奏するべく、ｍは１から順に１ずつ増やしながら補正処理を行うと共に、Ｎ−１から順に１ずつ減らしながら補正処理を行うものであることは言うまでもない。従って、補正対象画素として登録した２連続の欠陥画素のいずれも欠陥画素で置換する処理は行われず、また、非欠陥画素を補正対象画素として登録する処理も行われない。

換言すると、このとき欠陥画素補正手段は、１番目の画素から順にＭ番目の画素まで繰り返して補正すると共に、Ｎ番目の画素から順にＭ＋１番目の画素まで繰り返して補正する。

また、例えば１番目の欠陥画素と２番目の欠陥画素とを補正対象画素として登録すると共に、Ｎ番目の欠陥画素とＮ−１番目の欠陥画素とを補正対象画素として登録し、１ｓｔｅｐで同時に静的欠陥画素補正処理を行うこととしても良い。即ち本発明は、１〜Ｎ番目の欠陥画素の補正の際に、置換による補正を行っていない欠陥画素（非欠陥画素による置換が行われていない欠陥画素）に対して、両端にある２連続の欠陥画素をそれぞれ補正対象画素として登録して、同時に置換補正することを妨げるものではない。ただし、４連続した欠陥画素に対する静的欠陥画素補正の場合、両端にある２連続の欠陥画素をそれぞれ補正対象画素として登録すると、補正対象画素同士が隣り合うことになり、補正対象画素同士の画像信号を置換することとなるため好ましくない。換言すると、５連続以上の欠陥画素に対しては、両端にある２連続の欠陥画素をそれぞれ補正対象画素として登録して、同時に置換補正してもよく、補正の処理速度が向上する。

なお、両端にある２連続の欠陥画素をそれぞれ補正対象画素として登録することで補正の処理速度は向上するが、解像度に関しては前述のごとく登録の順番を変えることによって補正結果の解像度を制御することができるものであるため、補正の処理速度向上と解像度向上とが一致するとは限らない。つまり解像度の向上は、特定欠陥画素パターンを備える画素列の配列方向に平行な画素列であり、隣り合うものの輝度値を参照して、適宜登録の順番を変えて、前記した（Ｍ：Ｎ−Ｍ）の比率を制御することで可能となる。

・静的欠陥画素補正処理のフロー
図１２に連続欠陥画素の補正のフローチャートを示す。
説明を簡単にするために、４連続した欠陥画素を補正する場合を考える。
先ず、検出時（欠陥画素パターン判定時）に保持（記憶）していた連続欠陥画素の連続数、ここでは「４連続」を取得する（Ｓ１）。次に、登録（補正）する座標（補正対象画素の位置）を取得する（Ｓ２）。前述した通り、登録する座標の順番により補正後の画像の解像度を制御できるので、ここでは目的とする補正結果に基づいて補正対象画素登録部により登録する座標を取得する。そして、取得した登録座標に基づき補正対象画素を補正し（Ｓ３）、Ｓ１で取得した連続数に基づき、連続欠陥画素中の全ての欠陥画素が補正されたかを判定する（４連続した欠陥画素の補正は、図７，図８及び図９に示すように、最低でも３ステップの補正処理が必要となる）（Ｓ４）。補正が完了していない場合は、登録座標を変えて補正を行うという処理を、全ての欠陥画素が補正されるまで行う。

・動的欠陥画素補正
なお、本実施の形態では上述した静的欠陥画素補正に加えて、動的欠陥画素補正を備えるものとしても良い。
暗電流特性が悪い欠陥画素の補正については次のように動的に検出／登録（記憶）した後、補正する方法もある。
ＲＧＢまたはＹＵＶ形式の入力画像信号に対して、周辺の輝度値と比較して、レベルが高い、もしくは低い非連続で単一の画素（以下、孤立点とも称する。）を検出し、水平方向と垂直方向にそれぞれ隣接する画素を参照画素とし、これらの輝度値から補間をして補正を行う。

孤立点の検出は、周辺画素との輝度値の差について、所定の閾値を超えるか否かで判断される。閾値の設定は可能であり、例えば閾値を低くすることによって欠陥画素の影響で発生した孤立点を可能な限り検出することができるが、過補正による画質の低下などが懸念される。また、補正時は周辺の画素を参照して行うため、孤立点の補正のために参照する隣接する画素中に孤立点が多数存在した場合、補正が不可能になるといった問題がある。
一方、閾値を高くすることによって過補正による画質の低下を防ぐことができるが、欠陥画素の影響で発生した孤立点を充分に検出することができずに、補正不足による画質の低下などが懸念される。
したがって、最終的に孤立点の検出の閾値をどの程度に設定するかは慎重に決定する必要がある。

《第２の実施の形態》
次に、本発明に係る撮像装置の第２の実施の形態について説明する。なお、以下に述べる特定欠陥画素パターンに対する補正の要否を判定する形態以外は上述した第１の実施の形態と説明が重複するため省略する。

連続欠陥画素の発生は、高ＩＳＯ感度や長秒時撮影時など欠陥画素が発生し易い撮影条件で起き易い。
一方、前述した特定欠陥画素パターンに対する補正（連続欠陥画素の補正）は通常より欠陥画素補正処理を多く実行（繰り返し実行）するので、その分処理時間が余分に必要となる（１０Ｍ画像で約７０ｍｓ）。

ここで、特定欠陥画素パターンに対する補正は静的欠陥画素補正で行う。前述した通り、欠陥画素の撮像素子（ＣＣＤ）２０上の縦横座標を予め撮像装置（デジタルスチルカメラ）内の記憶領域（記憶部）に格納しておく必要がある。この時、連続欠陥画素（特に、特定欠陥画素パターン）が発生し易い、高ＩＳＯ・長秒時撮影などで撮影した画像から欠陥画素を検出し、欠陥画素の座標（位置）を撮像装置内の記憶領域に登録する際、同時に特定欠陥画素パターンに対する補正が必要か否かの情報も保持しておく。（撮像素子２０によっては特定欠陥画素パターンが発生しないものもあるはずであるため。）

特定欠陥画素パターンに対する補正の処理には通常時に比べて約７０ｍｓ余分な時間を要するため、補正時は特定欠陥画素パターンに対する補正の要否情報と撮影条件（ＩＳＯ感度や長秒時設定）を参照し、特定欠陥画素パターンに対する補正処理の有無を切り替える。
即ち、撮影条件（ＩＳＯ感度や長秒時設定）を参照し、特定欠陥画素パターンの判定を行い、特定欠陥画素パターンがないと判定した場合、特定欠陥画素パターンに対する補正（繰り返し置換を行う静的欠陥画素補正処理）は行わないものとする。

《第３の実施の形態》
次に、本発明に係る撮像装置の第３の実施の形態について説明する。なお、以下に述べる特定欠陥画素パターンに対する補正における画像ブロックの切り出しにかかる形態以外は上述した第１の実施の形態と説明が重複するため省略する。

図１３は３連続した欠陥画素を補正する際に全画素データを用いた場合の処理フローを示す説明図である。
これまで、特定欠陥画素パターンに対する補正には同一画像に対して複数回の静的欠陥画素補正処理を行う形態について述べたが、かかる形態で懸念されるのが処理時間である。欠陥画素補正部に２枚分の画像データを入力することを考えた場合、３連続した欠陥画素を補正する際は、補正しないときと比較して単純に約２倍の処理時間が必要となることが容易に考えられる（図１３）。

一方、特定欠陥画素パターン（連続する欠陥画素とその補正のために参照する非欠陥画素を含む）の画像ブロックを画像データ全体から切り出し、切り出した画像ブロックを１つの画像として、欠陥画素補正部への入力とした場合を考える。欠陥画素補正部が補正を行うのに必要な処理時間は、欠陥画素補正部への入力画像データのサイズによるので、全画像データを入力とした場合と比べると、画像ブロックを入力とした場合の処理時間はほとんど問題にならないレベルだと言える。図１４は３連続した欠陥画素を補正する際に切り出した画素ブロックを用いた場合の処理フローを示す説明図である。

ところで、静的欠陥画素補正の手法では、単一欠陥画素の補正は水平方向に隣接した正常な画素を参照画素として補間または置換することで行う（図３）。また、水平に２連続した欠陥画素の補正も水平方向の隣接画素を参照画素として、置換することで行う（図４）。また、補正に用いる参照画素は水平方向に隣接する画素のみなので、垂直方向に連続する欠陥画素は考慮する必要がない。

以上のことから、水平方向の特定欠陥画素パターンの補正は、補正対象の連続欠陥画素と補正のための参照画素（非欠陥画素）を含む、高さ１の画像ブロックの入力画像データがあれば必要十分である。したがって、これまで特定欠陥画素パターンの補正について全画像データに対して複数回の静的欠陥画素補正処理を施す場合について述べたが、特定欠陥画素パターン補正の１回目以降の補正処理時は、連続欠陥画素を含む高さ１の画像ブロック（特定欠陥画素パターン）のみを静的欠陥画素補正処理部の入力とすればよい。連続した欠陥画素の数、メモリアクセス時間にも依存するが、処理時間はほとんど必要としない（１０Ｍサイズで約７０ｍｓ必要なので、例えば画像ブロックサイズ１×１２で約１×１０^−４ｍｓ）。（図１４）
本実施の形態の場合、補正処理に時間を要しないため、連写撮影においても対応可能である。

１ デジタルスチルカメラ
２１ アナログフロントエンド部
２２ 信号処理部
２３ ＳＤＲＡＭ
２４ ＲＯＭ
２８ 制御部
４２ 欠陥画素補正部
４３ 記憶部
４４ ＲＡＭ

特開２００９−１３０５５３号公報

Claims (14)

1. 画素列を有する撮像素子と、
   前記画素列が有する欠陥画素の位置を予め記憶する欠陥画素記憶手段と、
   前記欠陥画素を補正する欠陥画素補正手段と、を備え、
   前記画素列は、少なくとも、０番目，１番目，・・・，Ｎ−１番目，Ｎ番目，Ｎ＋１番目の順で所定の方向に配列されてなる画素を有し、
   前記欠陥画素記憶手段は、前記画素列のうち１乃至Ｎ番目の画素を欠陥画素とし、前記画素列のうち０番目の画素及びＮ＋１番目の画素を非欠陥画素として、これらを特定欠陥画素パターンとして記憶し、
   前記欠陥画素補正手段は、前記特定欠陥画素パターンに対して、１乃至Ｎ番目の欠陥画素のうち１乃至Ｍ番目の欠陥画素の画像信号を前記０番目の非欠陥画素の画像信号で補正し、Ｍ＋１乃至Ｎ番目の欠陥画素の画像信号を前記Ｎ＋１番目の非欠陥画素の画像信号で補正することを特徴とする撮像装置。
   ただし、Ｎは３以上の整数であり、Ｍは１以上Ｎ−１以下の整数である。
2. 前記欠陥画素補正手段は、ｍ番目の画素及びｍ＋１番目の欠陥画素を補正対象画素として登録する補正対象画素登録部を有し、且つ、前記ｍ番目の欠陥画素の画像信号をｍ−１番目の画素の画像信号で補正し、前記ｍ＋１番目の欠陥画素の画像信号をｍ＋２番目の画素の画像信号で補正することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
   ただし、ｍ＝１，２，・・・，Ｎ−１である。
3. 前記補正対象画素登録部は、１乃至Ｎ番目の欠陥画素において、０番目の非欠陥画素の画像信号またはＮ＋１番目の非欠陥画素の画像信号で補正されていない欠陥画素の中で、当該補正されていない欠陥画素の配列方向両端それぞれに配置されてなる２連続の欠陥画素を補正対象画素として登録し、
   前記欠陥画素補正手段は、一方の端部に配置されてなる２連続の欠陥画素を補正すると同時に、他方の端部に配置されてなる２連続の欠陥画素を補正することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記欠陥画素補正手段は１番目の画素の画像信号から順にＭ番目の画素の画像信号まで繰り返して補正すると共に、Ｎ番目の画素の画像信号から順にＭ＋１番目の画素の画像信号まで繰り返して補正することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 前記欠陥画素補正手段は、前記画素列の画像信号のうち、前記特定欠陥画素パターンの画像信号を切り出して画像ブロックとし、該画像ブロックに対して補正を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像装置。
6. 前記撮像素子は、複数の画素列を有し、
   前記欠陥画素補正手段は、前記特定欠陥画素パターンを有する画素列に隣接する他の画素列を参照して前記Ｍを決定することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
7. 周辺の画素と比較して輝度値の差が所定の閾値以上であり、単一画素からなる非連続の孤立点を検出し、該孤立点を当該孤立点の周辺の画素で補間して補正を行う動的欠陥画素補正手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
8. 撮像素子を備える撮像装置を用いた撮像方法であって、
   前記撮像素子は、画素列を有し、
   該画素列は、少なくとも、０番目，１番目，・・・，Ｎ−１番目，Ｎ番目，Ｎ＋１番目の順で所定の方向に配列されてなる画素を含み、
   前記画素列が有する欠陥画素の位置を予め記憶する欠陥画素記憶工程と、
   前記欠陥画素を補正する欠陥画素補正工程と、を備え、
   前記欠陥画素記憶工程は、前記画素列のうち１乃至Ｎ番目の画素を欠陥画素とし、前記画素列のうち０番目の画素及びＮ＋１番目の画素を非欠陥画素として、これらを特定欠陥画素パターンとして記憶し、
   前記欠陥画素補正工程は、前記特定欠陥画素パターンに対して、１乃至Ｎ番目の欠陥画素のうち１乃至Ｍ番目の欠陥画素の画像信号を前記０番目の非欠陥画素の画像信号で補正し、Ｍ＋１乃至Ｎ番目の欠陥画素の画像信号を前記Ｎ＋１番目の非欠陥画素の画像信号で補正することを特徴とする撮像方法。
   ただし、Ｎは３以上の整数であり、Ｍは１以上Ｎ−１以下の整数である。
9. 前記欠陥画素補正工程は、ｍ番目の画素及びｍ＋１番目の欠陥画素を補正対象画素として登録する補正対象画素登録ステップと、前記ｍ番目の欠陥画素の画像信号をｍ−１番目の画素の画像信号で補正し、前記ｍ＋１番目の欠陥画素の画像信号をｍ＋２番目の画素の画像信号で補正する対象画素補正ステップと、を有することを特徴とする請求項８に記載の撮像方法。
   ただし、ｍ＝１，２，・・・，Ｎ−１である。
10. 前記補正対象画素登録ステップは、１乃至Ｎ番目の欠陥画素において、０番目の非欠陥画素の画像信号またはＮ＋１番目の非欠陥画素の画像信号で補正されていない欠陥画素の中で、当該補正されていない欠陥画素の配列方向両端それぞれに配置されてなる２連続の欠陥画素を補正対象画素として登録し、
    前記対象画素補正ステップは、一方の端部に配置されてなる２連続の欠陥画素を補正すると同時に、他方の端部に配置されてなる２連続の欠陥画素を補正することを特徴とする請求項９に記載の撮像方法。
11. 前記欠陥画素補正工程は、１番目の画素の画像信号から順にＭ番目の画素の画像信号まで繰り返して補正すると共に、Ｎ番目の画素の画像信号から順にＭ＋１番目の画素の画像信号まで繰り返して補正することを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の撮像方法。
12. 前記欠陥画素補正工程は、前記画素列の画像信号のうち、前記特定欠陥画素パターンの画像信号を切り出して画像ブロックとし、該画像ブロックに対して補正を行うことを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか１項に記載の撮像方法。
13. 前記撮像素子は、複数の画素列を有し、
    前記欠陥画素補正工程は、前記特定欠陥画素パターンを有する画素列に隣接する他の画素列を参照して前記Ｍを決定することを特徴とする請求項８乃至１２のいずれか１項に記載の撮像装置。
14. 周辺の画素と比較して輝度値の差が所定の閾値以上であり、単一画素からなる非連続の孤立点を検出し、該孤立点を当該孤立点の周辺の画素で補間して補正を行う動的欠陥画素補正工程をさらに備えることを特徴とする請求項８乃至１３のいずれか１項に記載の撮像装置。