JP2012090185A - 画像処理装置及びその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】遮光状態で撮像された黒画像を取得し、当該黒画像のスジと平行な方向のラインのそれぞれについて、巡回型のフィルタを適用することによりスジと平行な方向のランダムノイズを低減する。画像処理装置は、巡回型のフィルタを適用することにより得られた黒画像から、巡回型のフィルタの群遅延量分のスジと直交する方向のラインを削除する。さらに、群遅延量分のラインが削除された画像のスジと直交する方向の最終ラインを用いることにより、群遅延量分のライン数の画像を生成して、群遅延量分のラインが削除された画像に加えて出力する。
【選択図】図7
Description
遮光状態で撮像された、スジ状の固定パターンノイズを有する黒画像を取得する取得手段と、取得手段により取得された黒画像に対し、当該黒画像のスジと平行な方向のラインのそれぞれについて、スジと平行な方向のランダムノイズを低減する巡回型のフィルタであって、スジと平行な方向の画素順に、着目画素の画素値、及び当該着目画素より前に当該巡回型のフィルタが適用された少なくとも1つの画素の画素値を重み付け加算する巡回型のフィルタを適用する第1の低減手段と、第1の低減手段により巡回型のフィルタが適用された黒画像から、巡回型のフィルタの群遅延量分のスジと直交する方向のラインを削除し、当該群遅延量分のラインが削除された画像のスジと直交する方向の最終ラインを用いることにより群遅延量分のライン数の画像を生成して、群遅延量分のラインが削除された画像に加えて出力する第1の出力手段と、を備えることを特徴とする。
以下、本発明の好適な一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する一実施形態は、画像処理装置の一例としての、ランダムノイズを低減した黒画像を用いて、撮影された画像内のスジ状の固定パターンノイズを補正可能なデジタルカメラに、本発明を適用した例を説明する。しかし、本発明は、黒画像に含まれるランダムノイズを低減することが可能な任意の機器に適用可能である。
制御部101は、例えばマイクロプロセッサであり、ROM102に記憶されているデジタルカメラ100が備える各ブロックの動作プログラムを読み出して、RAM103に展開して実行することにより各ブロックの動作を制御する。ROM102は、例えばフラッシュメモリのような書き換え可能な不揮発性メモリであり、デジタルカメラ100が備える各ブロックの動作プログラムに加え、各ブロックの動作に必要なパラメータや設定等を記憶する。RAM103は、書き換え可能な揮発性メモリであり、デジタルカメラ100が備える各ブロックで生成されたデータの一時的な記憶領域である。またRAM103には、撮影された画像からスジ状の固定パターンノイズを低減するための、補正用の黒画像が記憶される。補正用の黒画像は、遮光状態で撮像されて得られた黒画像から、ランダムノイズを低減して得られた、スジ状の固定パターンノイズの抽出画像である。
このような構成を持つ本実施形態のデジタルカメラ100において、スジ状の固定パターンノイズを補正するために用いられる黒画像を生成する処理の流れについて、さらに図を用いて説明する。
Y(t)=β*X(t)+(1−β)Y(t−1) ・・・式1
ここでX(t)は着目画素の画素値、Y(t)はランダムノイズ低減後の画素値、βは重み付け係数に当たる巡回係数である。なお、巡回係数βは着目画素においてランダムノイズの振幅に応じて設定されることが望ましい。例えばIIRフィルタ501の前段にスジと平行な方向の各ラインにおけるランダムノイズの振幅を検出する構成が存在する場合、IIRフィルタ501の巡回係数βは当該着目画素のラインのランダムノイズの振幅によって次のように設定されればよい。即ち、着目画素のスジと平行な方向のラインにおけるランダムノイズの振幅が高いほど当該着目画素の重み付けが小さくなるように巡回係数βは設定されればよい。このように巡回型のフィルタを用いることで、膨大なディレイラインを必要とせずに、ランダムノイズを低減することが可能である。
hosei_dark=α×dark1+(1−α)×dark2 ・・・式2
上述した実施形態では、巡回型のフィルタの群遅延量分のラインを削除された画像に対して加える群遅延量分のライン数の画像を、群遅延量分のラインを削除された画像の最終ラインを複製して生成する方法について説明した。上述した実施形態のような最終ラインを複製して追加する方法は、例えばスジ状の固定パターンノイズが存在する、スジと平行な方向のラインにおける画素値の変化率を0に近似できる場合や、群遅延量のライン数が全ライン数に比べて少ない場合に有効である。
Y(t)=Y(t−1)×γ ・・・式3
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
Claims (7)
- 遮光状態で撮像された、スジ状の固定パターンノイズを有する黒画像を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記黒画像に対し、当該黒画像の前記スジと平行な方向のラインのそれぞれについて、前記スジと平行な方向のランダムノイズを低減する巡回型のフィルタであって、前記スジと平行な方向の画素順に、着目画素の画素値、及び当該着目画素より前に当該巡回型のフィルタが適用された少なくとも1つの画素の画素値を重み付け加算する巡回型のフィルタを適用する第1の低減手段と、
前記第1の低減手段により前記巡回型のフィルタが適用された黒画像から、前記巡回型のフィルタの群遅延量分の前記スジと直交する方向のラインを削除し、当該群遅延量分のラインが削除された画像の前記スジと直交する方向の最終ラインを用いることにより前記群遅延量分のライン数の画像を生成して、前記群遅延量分のラインが削除された画像に加えて出力する第1の出力手段と、を備えることを特徴とする画像処理装置。 - 前記第1の出力手段は、前記群遅延量分のラインが削除された画像の前記スジと直交する方向の最終ラインを複製することにより、前記群遅延量分のライン数の画像を生成することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記第1の低減手段により前記巡回型のフィルタが適用された黒画像の、前記固定パターンノイズが存在する前記スジと平行な方向のラインのいずれかにおいて、前記スジと平行な方向における前記固定パターンノイズの画素値の変化率を算出する算出手段をさらに備え、
前記第1の出力手段は、前記算出手段により算出された前記固定パターンノイズの変化率が予め定められた値を超える場合、前記スジ状の固定パターンノイズの画素値が存在する前記スジと平行な方向のラインにおいて前記変化率で前記固定パターンノイズの画素値が変化するように、前記群遅延量分のライン数の画像を生成することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記スジと平行な方向のランダムノイズの振幅を検出する検出手段をさらに備え、
前記第1の低減手段は、前記検出手段により検出された前記スジと平行な方向のランダムノイズの振幅が高いほど、前記着目画素の重み付けを小さくすることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記取得手段により取得された前記黒画像の各画素について、前記スジと直交する方向の交流成分を導出する導出手段と、
前記導出手段により導出された前記スジと直交する方向の交流成分の絶対値に応じて、前記黒画像の各画素の前記スジの強度を決定する決定手段と、
前記第1の出力手段により出力された黒画像に対し、前記スジと直交する方向のランダムノイズを低減するフィルタを適用する第2の低減手段と、
前記第1の出力手段により出力された黒画像と、前記スジと直交する方向のランダムノイズを低減するフィルタが適用された黒画像とを重み付け加算して、撮像された前記黒画像のスジ状の固定パターンノイズを抽出した抽出画像を生成する第2の出力手段と、をさらに備え、
前記第2の出力手段は、前記決定手段により決定された前記スジの強度が低い画素ほど、前記第1の出力手段により出力された黒画像の重み付けが大きくなるように重み付け加算することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記スジと直交する方向のランダムノイズを低減するフィルタは、着目画素に対し、当該着目画素と同一の前記スジと平行な方向の座標を有する所定数の画素の加算平均を行うように構成されたフィルタであることを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置。
- 取得手段が、遮光状態で撮像された、スジ状の固定パターンノイズを有する黒画像を取得する取得工程と、
第1の低減手段が、前記取得工程において取得された前記黒画像に対し、当該黒画像の前記スジと平行な方向のラインのそれぞれについて、前記スジと平行な方向のランダムノイズを低減する巡回型のフィルタであって、前記スジと平行な方向の画素順に、着目画素の画素値、及び当該着目画素より前に当該巡回型のフィルタが適用された少なくとも1つの画素の画素値を重み付け加算する巡回型のフィルタを適用する第1の低減工程と、
第1の出力手段が、前記第1の低減工程において前記巡回型のフィルタが適用された黒画像から、前記巡回型のフィルタが適用された黒画像から前記巡回型のフィルタの群遅延量分の前記スジと直交する方向のラインを削除し、当該群遅延量分のラインが削除された画像の前記スジと直交する方向の最終ラインを用いることにより前記群遅延量分のライン数の画像を生成して、前記群遅延量分のラインが削除された画像に加えて出力する第1の出力工程と、を備えることを特徴とする画像処理装置の制御方法。
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