JP2012217082A - Imaging apparatus, signal processing apparatus and imaging method, signal processing method - Google Patents

Imaging apparatus, signal processing apparatus and imaging method, signal processing method Download PDF

Info

Publication number
JP2012217082A
JP2012217082A JP2011081839A JP2011081839A JP2012217082A JP 2012217082 A JP2012217082 A JP 2012217082A JP 2011081839 A JP2011081839 A JP 2011081839A JP 2011081839 A JP2011081839 A JP 2011081839A JP 2012217082 A JP2012217082 A JP 2012217082A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
smear
data
image data
line
noise
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2011081839A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Yoshihiro
秀章 吉廣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2011081839A priority Critical patent/JP2012217082A/en
Publication of JP2012217082A publication Critical patent/JP2012217082A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve tracking of moving smear due to movement of a high luminance object while removing noise mixed in the smear well.SOLUTION: A solid state image sensor 101 reads only the image data containing a smear component and the smear data in order for each predetermined line. The image data thus read is extracted after AD conversion and stored in a memory circuit 104, and the smear data thus read is extracted after AD conversion and stored in a memory circuit 105. Noise is removed from the smear data thus extracted by a noise removal circuit 106. A subtraction circuit 107 subtracts from the image data thus stored, the smear data adjoining the position of the image data and from which noise is removed, thus removing the smear component from the image data. A smear movement detection circuit 108 and a coefficient calculation circuit 109 calculate the values of coefficients used in the noise removal circuit 106 for noise removal.

Description

本発明は、CCDを用いたカメラシステムにおいて、高輝度被写体を撮像した際に発生するスミアに起因する画質の劣化を補正、改善する撮像装置、信号処理装置に関する。   The present invention relates to an image pickup apparatus and a signal processing apparatus for correcting and improving image quality degradation caused by smear that occurs when a high-luminance subject is picked up in a camera system using a CCD.

一般に、CCDを用いたカメラシステムでは、高輝度被写体を撮像した際にはスミアが発生する。このスミアは、フォトダイオードにて蓄積された電荷が垂直転送CCDに漏れ出し、その漏れ出された垂直転送CCDで電荷転送読み出しが行なわれるため、CCDから読み出された画像に被写体には無い擬似的な垂直線が入ってしまう現象である。   Generally, in a camera system using a CCD, smear occurs when a high-luminance subject is imaged. In this smear, charges accumulated in the photodiode leak to the vertical transfer CCD, and charge transfer is read out by the leaked vertical transfer CCD, so that the image read from the CCD does not exist in the subject. It is a phenomenon that a normal vertical line enters.

従来、前記スミアを補正する技術として特許文献1の技術がある。この技術は、垂直OB領域にも同様にスミアが存在することを利用し、その垂直OB領域のデータをラインメモリに記憶し、露光領域のデータが読み出される際にそのラインメモリのデータを同時に読み出して、露光領域のデータからそのラインメモリのデータを減算をすることにより、スミアの補正を行なっている。   Conventionally, there is a technique disclosed in Patent Document 1 as a technique for correcting the smear. This technology utilizes the fact that smear is present in the vertical OB area as well, stores the data in the vertical OB area in the line memory, and simultaneously reads out the data in the line memory when the exposure area data is read out. Thus, smear correction is performed by subtracting the data in the line memory from the exposure area data.

特開2007−110375号公報JP 2007-110375 A

しかしながら、前記従来の技術では、ラインメモリに記憶した垂直OB領域のデータを用いてスミア減算補正を行なう構成であり、この垂直OB領域のデータはフレーム毎にしか更新できない。その結果、例えば、1フレーム分のデータの読み出し中において高輝度被写体が動いた際には、高輝度被写体と併せてスミアも同時に動いてしまうことになるが、この時、スミアは前記のように列が揃った垂直線になることはなく、斜めにうねった線となる。その結果、高輝度被写体が動く前に読み出された露光領域のデータはラインメモリに記憶した垂直OB領域のデータで減算補正されて、正しくスミア補正されるものの、高輝度被写体が動いた後に読み出された露光領域のデータがラインメモリに記憶した垂直OB領域のデータで減算補正されても、新たにスミアが生じた箇所では減算補正の対象とはならずにスミアが残存して、垂直線が一部残ってしまう一方、本来スミアが無かった箇所でスミア減算補正が行われて、画像データが欠落し、画質が悪化してしまう欠点がある。   However, the conventional technique is configured to perform smear subtraction correction using the data in the vertical OB area stored in the line memory, and the data in the vertical OB area can be updated only for each frame. As a result, for example, when a high-luminance subject moves during reading of data for one frame, the smear moves simultaneously with the high-luminance subject. At this time, the smear is as described above. It does not become a vertical line with aligned rows, but a diagonally wavy line. As a result, the exposure area data read before the high-brightness object moves is subtracted and corrected with the data in the vertical OB area stored in the line memory to correct smear correctly, but it is read after the high-brightness object moves. Even if the exposed exposure area data is subtracted and corrected with the data of the vertical OB area stored in the line memory, the smear remains at the place where the new smear has occurred, and the smear remains, and the vertical line However, there is a drawback that smear subtraction correction is performed at a place where there was originally no smear, image data is lost, and image quality deteriorates.

本発明は、前記従来の問題点を解決するものであり、その目的は、CCDを用いた撮像装置において、高輝度被写体が動いた際のスミア補正の追従性を高めることにある。   The present invention solves the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to improve the followability of smear correction when a high-luminance subject moves in an imaging apparatus using a CCD.

前記目的を達成するため、本発明では、有効画像領域中において、画像データとその画像データに対応したスミアデータとを水平ライン単位で読み出して、画像データからその対応スミアデータを減算補正することにより、1フレーム中で高輝度被写体が動いてスミアが移動した場合にも、そのスミアの移動に対する従性を高めることとする。   In order to achieve the above object, the present invention reads out image data and smear data corresponding to the image data in a horizontal line unit in an effective image area, and subtracts and corrects the corresponding smear data from the image data. Even when a high-luminance subject moves in one frame and the smear moves, the dependency on the movement of the smear is increased.

具体的に、請求項1記載の発明の撮像装置は、スミア成分を含んだ画像データと、スミアデータのみとを、予め定めたライン毎に順番に読み出す固体撮像素子と、前記固体撮像素子から順番に読み出された画像データとスミアデータとをAD変換するAD変換手段と、前記AD変換手段によりAD変換された画像データを抽出し記憶する画像データ抽出・記憶手段と、前記AD変換手段によりAD変換されたスミアデータを抽出し記憶するスミアデータ抽出・記憶手段と、前記スミアデータ抽出・記憶手段により抽出された最新の1ラインのスミアデータについて、前記スミアデータ抽出・記憶手段に記憶された過去の1ラインのスミアデータを用いてノイズ除去するノイズ除去手段と、前記画像データ抽出・記憶手段により抽出された画像データから、前記ノイズ除去手段によりノイズ除去されたスミアデータのうち前記画像データの位置に隣接するスミアデータを減算する減算手段とを有することを特徴とする。   Specifically, the imaging apparatus according to the first aspect of the invention includes a solid-state imaging device that sequentially reads image data including a smear component and only smear data for each predetermined line, and sequentially from the solid-state imaging device. AD conversion means for AD-converting the image data and smear data read to the image data, image data extraction / storage means for extracting and storing the image data AD-converted by the AD conversion means, and AD conversion means for AD data conversion The smear data extracting / storing means for extracting and storing the converted smear data, and the latest one line of smear data extracted by the smear data extracting / storing means, the past stored in the smear data extracting / storing means Noise removal means for removing noise using one line of smear data, and an image extracted by the image data extraction / storage means From over data, characterized by having a subtraction means for subtracting the smear data adjacent to the position of the image data of the smear data from which noise has been removed by said noise removing means.

請求項2記載の発明の信号処理装置は、固体撮像素子から予め定めたライン毎に順番に読み出されたスミア成分を含んだ画像データとスミアデータのみとをAD変換するAD変換手段と、前記AD変換手段によりAD変換された画像データを抽出し記憶する画像データ抽出・記憶手段と、前記AD変換手段によりAD変換されたスミアデータを抽出し記憶するスミアデータ抽出・記憶手段と、前記スミアデータ抽出・記憶手段により抽出された最新の1ラインのスミアデータについて、前記スミアデータ抽出・記憶手段に記憶された過去の1ラインのスミアデータを用いてノイズ除去するノイズ除去手段と、前記画像データ抽出・記憶手段により抽出された画像データから、前記ノイズ除去手段によりノイズ除去されたスミアデータのうち前記画像データの位置に隣接するスミアデータを減算する減算手段とを有することを特徴とする。   The signal processing device according to claim 2 is an AD conversion means for AD-converting only image data including smear components and smear data read in order for each predetermined line from the solid-state imaging device; Image data extraction / storage means for extracting and storing image data AD-converted by the AD conversion means, smear data extraction / storage means for extracting and storing smear data AD-converted by the AD conversion means, and the smear data Noise removal means for removing noise with respect to the latest one-line smear data extracted by the extraction / storage means, using the past one-line smear data stored in the smear data extraction / storage means, and the image data extraction .Smear data that has been subjected to noise removal by the noise removal means from the image data extracted by the storage means And having a subtraction means for subtracting the smear data adjacent to the position of the image data.

請求項3記載の発明は、前記請求項1及び2の何れか1項に記載の撮像装置又は信号処理装置において、前記固体撮像素子は、画像データとスミアデータとを1ライン毎に交互に読み出すことを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the imaging device or the signal processing device according to any one of the first and second aspects, the solid-state imaging device alternately reads image data and smear data for each line. It is characterized by that.

請求項4記載の発明は、前記請求項1及び2の何れか1項に記載の撮像装置又は信号処理装置において、前記固体撮像素子は、画像データを複数ライン読み出す毎にスミアデータを1ライン読み出すことを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the imaging device or the signal processing device according to any one of the first and second aspects, the solid-state imaging device reads one line of smear data each time a plurality of lines of image data are read. It is characterized by that.

請求項5記載の発明は、前記請求項3記載の撮像装置又は信号処理装置において、前記減算手段は、得られた最新の1ラインの画像データ中の各画像データについて、この1ラインの画像データに隣接する1ラインのノイズ除去後のスミアデータのうち、その各画像データの水平位置と同一水平位置での最新のスミアデータを減算することを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the imaging apparatus or the signal processing apparatus according to the third aspect, the subtracting unit is configured to obtain the image data of one line for each image data in the latest one line of obtained image data. The latest smear data at the same horizontal position as the horizontal position of each image data is subtracted from the smear data after noise removal of one line adjacent to.

請求項6記載の発明は、前記請求項3記載の撮像装置又は信号処理装置において、前記減算手段は、得られた最新の複数ラインの画像データ中の各画像データについて、この複数ラインの画像データに隣接する1ラインのノイズ除去後のスミアデータのうち、その各画像データの水平位置と同一水平位置での最新のスミアデータを減算することを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the imaging apparatus or the signal processing apparatus according to the third aspect, the subtracting unit is configured to obtain the image data of the plurality of lines for each image data in the latest image data of the plurality of lines obtained. The latest smear data at the same horizontal position as the horizontal position of each image data is subtracted from the smear data after noise removal of one line adjacent to.

請求項7記載の発明は、請求項1〜6の何れか1項に記載の撮像装置又は信号処理装置において、前記スミアデータ抽出・記憶手段により抽出された最新の1ラインのスミアデータと、前記スミアデータ抽出・記憶手段に記憶された過去の1ラインのスミアデータとを用いて、スミアの水平方向の動き量を検出するスミア動き検出手段と、前記スミア動き検出手段で検出されたスミアの水平方向の動き量に応じて、ノイズ除去用の係数を算出するノイズ除去用係数算出手段とを備え、前記ノイズ除去手段は、前記ノイズ除去用係数算出手段が算出したノイズ除去用の係数を用いて、最新の1ラインのスミアデータについてノイズ除去することを特徴とする。   A seventh aspect of the present invention is the imaging device or the signal processing device according to any one of the first to sixth aspects, wherein the latest one line of smear data extracted by the smear data extraction / storage means, and Smear motion detection means for detecting the amount of movement of the smear in the horizontal direction using the past one line of smear data stored in the smear data extraction / storage means, and the smear horizontal detection detected by the smear motion detection means. A noise removal coefficient calculation means for calculating a noise removal coefficient according to the amount of motion in the direction, and the noise removal means uses the noise removal coefficient calculated by the noise removal coefficient calculation means. The latest one line of smear data is characterized by noise removal.

請求項8記載の発明は、請求項1〜6の何れか1項に記載の撮像装置又は信号処理装置において、前記スミアデータ抽出・記憶手段により抽出された最新の1ラインのスミアデータと、前記スミアデータ抽出・記憶手段に記憶された過去の1ラインのスミアデータとを用いて、スミアのレベルの変化量を検出するスミア動き検出手段と、前記スミア動き検出手段で検出されたスミアのレベルの変化量に応じて、ノイズ除去用の係数を算出するノイズ除去用係数算出手段とを備え、前記ノイズ除去手段は、前記ノイズ除去用係数算出手段が算出したノイズ除去用の係数を用いて、最新の1ラインのスミアデータについてノイズ除去することを特徴とする。   The invention according to claim 8 is the imaging device or the signal processing device according to any one of claims 1 to 6, wherein the latest one line of smear data extracted by the smear data extraction / storage means; A smear motion detection means for detecting a smear level change amount using the past one line of smear data stored in the smear data extraction / storage means, and a smear level detected by the smear motion detection means. A noise removal coefficient calculation means for calculating a noise removal coefficient according to the amount of change, and the noise removal means uses the noise removal coefficient calculated by the noise removal coefficient calculation means to The noise is removed from the smear data of one line.

請求項9記載の発明は、前記請求項7及び8の何れか1項に記載の撮像装置又は信号処理装置において、前記ノイズ除去手段は、IIRフィルタを備え、前記ノイズ除去用係数算出手段は、前記IIRフィルタで使用するノイズ除去用の係数を算出することを特徴とする。   The invention according to claim 9 is the imaging device or signal processing device according to any one of claims 7 and 8, wherein the noise removing unit includes an IIR filter, and the noise removing coefficient calculating unit includes: A noise reduction coefficient used in the IIR filter is calculated.

請求項10記載の発明の撮像装置は、請求項2〜9の何れか1項に記載の信号処理装置を搭載したことを特徴とする。   An image pickup apparatus according to a tenth aspect of the present invention includes the signal processing apparatus according to any one of the second to ninth aspects.

請求項11記載の発明の撮像方法は、スミア成分を含んだ画像データと、スミアデータのみとを、固体撮像素子から予め定めたライン毎に順番に読み出す工程と、前記固体撮像素子から順番に読み出された画像データとスミアデータとをAD変換する工程と、前記AD変換された画像データを抽出し記憶する工程と、前記AD変換されたスミアデータを抽出し記憶する工程と、前記抽出された最新の1ラインのスミアデータについて、記憶された過去の1ラインのスミアデータを用いてノイズ除去する工程と、前記抽出された画像データから、前記ノイズ除去されたスミアデータのうち前記画像データの位置に隣接するスミアデータを減算する工程とを有することを特徴とする。   An image pickup method according to an eleventh aspect of the invention includes a step of sequentially reading image data including a smear component and only smear data from the solid-state image sensor for each predetermined line, and sequentially reading from the solid-state image sensor. AD converting the output image data and smear data, extracting and storing the AD-converted image data, extracting and storing the AD-converted smear data, and the extracted A step of removing noise using the stored one-line smear data of the latest one-line smear data, and a position of the image data among the extracted smear data from the extracted image data And subtracting smear data adjacent to.

請求項12記載の発明の信号処理方法は、前記固体撮像素子から予め定めたライン毎に順番に読み出された画像データとスミアデータとをAD変換する工程と、前記AD変換された画像データを抽出し記憶する工程と、前記AD変換されたスミアデータを抽出し記憶する工程と、前記抽出された最新の1ラインのスミアデータについて、記憶された過去の1ラインのスミアデータを用いてノイズ除去する工程と、前記抽出された画像データから、前記ノイズ除去されたスミアデータのうち前記画像データの位置に隣接するスミアデータを減算する工程とを有することを特徴とする。   A signal processing method according to a twelfth aspect of the present invention includes a step of performing AD conversion on image data and smear data read out in order for each predetermined line from the solid-state image sensor, and the AD converted image data. Extracting and storing the process, extracting and storing the AD-converted smear data, and removing the latest one-line extracted smear data using the stored previous one-line smear data And subtracting smear data adjacent to the position of the image data from the extracted smear data from the extracted image data.

従って、請求項1〜12記載の発明では、CCDを用いた撮像装置において、固体撮像素子からは画面の有効領域内において例えば1ライン毎に画像データとスミアデータとが読み出される。そして、得られた最新の1ラインのスミアデータに含まれるノイズが、その前に得られた1ラインのスミアデータを用いてノイズ除去手段でノイズ除去される。そして、得られた画像データが減算回路においてその画像データに隣接するノイズ除去されたスミアデータだけ減算されて、画像データのスミア補正が行われる。従って、スミアの発生源である高輝度被写体が1画面中で動いてスミアが斜めにゆがんでも、この斜めのスミアに良好に追従したスミアデータで画像データがスミア補正される。よって、高輝度被写体が動くことによる画質悪化を低減できる。   Accordingly, in the first to twelfth aspects of the present invention, in the imaging apparatus using a CCD, image data and smear data are read from the solid-state imaging device, for example, for each line within the effective area of the screen. Then, noise included in the latest one-line smear data obtained is removed by the noise removing means using the one-line smear data obtained before that. Then, the obtained image data is subtracted by the subtracting circuit by the noise-removed smear data adjacent to the image data, and smear correction of the image data is performed. Therefore, even if a high-luminance subject that is a smear generation source moves in one screen and the smear is obliquely distorted, the image data is smear corrected with smear data that satisfactorily follows the oblique smear. Therefore, it is possible to reduce image quality deterioration due to movement of a high-luminance subject.

また、請求項7〜9記載の発明では、ノイズ除去手段でのノイズ除去処理に用いる係数値がスミアの水平方向の動き量やレベル変化量に基づいて算出されるので、高輝度被写体の動き量や輝度変化が大きい場合には、スミアの動きに対する追従性を高くできる一方、高輝度被写体の動き量や輝度変化が小さい場合、すなわち、スミアの動きに対する高い追従性が不要な場合には、スミアデータに対するノイズ除去性能を高くすることが可能である。   In the inventions according to claims 7 to 9, since the coefficient value used for the noise removal processing by the noise removal means is calculated based on the horizontal movement amount and level change amount of the smear, the movement amount of the high-luminance subject If there is a large change in brightness or brightness, the smear movement can be improved, while if the amount of movement or brightness change of a high-brightness subject is small, that is, if high followability to the smear movement is not required, smear It is possible to improve the noise removal performance for data.

以上説明したように、請求項1〜12記載の発明によれば、スミアに混入したノイズを良好に除去しながら、高輝度被写体が動くことに起因するスミア移動に対する追従性を高めて、画質悪化を低減することができる。   As described above, according to the first to twelfth aspects of the present invention, image quality deteriorates by improving the followability to smear movement caused by the movement of a high-luminance subject while satisfactorily removing noise mixed in the smear. Can be reduced.

特に、請求項7〜9記載の発明では、スミアの水平方向の動き量やレベル変化量に応じて、スミアに混入したノイズの除去性能を変更するので、高輝度被写体の動きやその輝度変化が小さい場合には、スミア補正に対する追従性を良好に維持しつつノイズの除去性能を高めることができる一方、高輝度被写体の動きやその輝度変化が大きい場合には、その大きな動きや輝度変化に合わせてスミア補正に対する追従性を高めることができる。   In particular, in the inventions according to claims 7 to 9, since the removal performance of the noise mixed in the smear is changed in accordance with the horizontal movement amount and level change amount of the smear, the movement of the bright subject and the luminance change thereof are changed. If it is small, the noise removal performance can be improved while maintaining good tracking performance for smear correction, while if the movement of the high-brightness object and its luminance change are large, it matches the large movement and luminance change. Therefore, it is possible to improve the followability to smear correction.

本発明の第1の実施形態を示す撮像装置のブロック構成図である。It is a block block diagram of the imaging device which shows the 1st Embodiment of this invention. (a)は同実施形態の固体撮像素子の要部概略構成を示す図、同図(b)は固体撮像素子に備える垂直転送CCDにスミアが混入している様子を説明する図である。(A) is a figure which shows the principal part schematic structure of the solid-state image sensor of the embodiment, and the same figure (b) is a figure explaining a mode that a smear is mixed in the vertical transfer CCD with which a solid-state image sensor is equipped. (a)は同固体撮像素子からの画像データの垂直間引き読み出しとスミアデータの読み出しとを説明する図、同図(b)はライン毎に読み出された画像データ及びスミアデータを示す図である。(A) is a diagram for explaining vertical thinning readout of image data and readout of smear data from the solid-state imaging device, and (b) is a diagram showing image data and smear data read out for each line. . (a)は画像の有効領域及びOB領域を示す図、同図(b)は画像データとスミアデータとを1ライン毎に交互に読み出す図、同図(c)は画像データを2ライン読み出した後にスミアデータを1ライン読み出す図である。(A) is a diagram showing an effective area and OB area of an image, (b) is a diagram in which image data and smear data are alternately read out for each line, and (c) is a diagram in which two lines of image data are read out. It is a figure which reads 1 line of smear data later. スミアデータからのノイズ除去と画像データからスミアデータを減算するシーケンスとを示す図である。It is a figure which shows the noise removal from smear data, and the sequence which subtracts smear data from image data. IIRフィルタを用いたノイズ除去とスミアデータの減算とを示す図である。It is a figure which shows the noise removal using an IIR filter, and the subtraction of smear data. IIRフィルタを用いたノイズ除去の概念図である。It is a conceptual diagram of the noise removal using an IIR filter. 本発明の第2の実施形態を示す撮像装置のブロック構成図である。It is a block block diagram of the imaging device which shows the 2nd Embodiment of this invention. スミアの水平移動距離の算出方法を示す図である。It is a figure which shows the calculation method of the horizontal movement distance of a smear. スミアの水平移動距離に対するIIRフィルタ用の係数値を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the coefficient value for IIR filters with respect to the horizontal movement distance of a smear. スミアの最大値の変化の算出方法を示す図である。It is a figure which shows the calculation method of the change of the maximum value of a smear. スミアの最大値の差に対するIIRフィルタ用の係数値を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the coefficient value for IIR filters with respect to the difference of the maximum value of smear.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
図1は本発明の第1の実施形態の撮像装置の全体構成を示す。
(First embodiment)
FIG. 1 shows the overall configuration of an imaging apparatus according to a first embodiment of the present invention.

同図において、101はフォトダイオードを含む固体撮像素子、102はタイミングジェネレータ、103は前記固体撮像素子101からの画像データ及びスミアデータをAD変換するAD変換器(AD変換手段)、104は前記AD変換された画像データとスミアデータのうち画像データのみを抽出して記憶する画像データ抽出・記憶回路(画像データ抽出・記憶手段)、105はAD変換された画像データとスミアデータのうちスミアデータのみを抽出して記憶するスミアデータ抽出・記憶回路(スミアデータ抽出・記憶手段)、106は過去に記憶されたスミアデータを用いて最新のスミアデータからノイズ成分をIIRフィルタで除去するスミアデータノイズ除去回路(スミアデータノイズ除去手段)、107は前記画像データ抽出・記憶回路104で抽出された画像データから前記スミアデータノイズ除去回路106でノイズ除去されたスミアデータを減算する減算回路(減算手段)である。図1の撮像装置において、固体撮像素子101を除いて信号処理回路を構成する。   In the figure, 101 is a solid-state imaging device including a photodiode, 102 is a timing generator, 103 is an AD converter (AD converting means) for AD-converting image data and smear data from the solid-state imaging device 101, and 104 is the AD An image data extracting / storing circuit (image data extracting / storing means) for extracting and storing only the image data out of the converted image data and smear data, 105 is only the smear data among the AD converted image data and smear data. Is a smear data extraction / storage circuit (smear data extraction / storage means) 106 that extracts and stores the smear data that removes noise components from the latest smear data using the IIR filter using the smear data stored in the past. Circuit (smear data noise removing means) 107 is the image data extraction A subtracting circuit from the image data extracted by the memory circuit 104 subtracts the smear data from which noise has been removed by the smear data noise removing circuit 106 (subtraction means). In the imaging apparatus of FIG. 1, a signal processing circuit is configured except for the solid-state imaging device 101.

図2(a)は固体撮像素子101の要部構成を示し、ベイヤー配列されたフィルタが配置された複数のフォトダイオード101aと、それ等の各列毎に図中左方に配置された複数の垂直転送CCD10と、前記フォトダイオード101aの各列の図中下方に配置された水平転送CCD11とを備えている。同図(b)は、スミア発生時において、高輝度被写体により各フォトダイオード101aから漏れ出した電荷がスミアデータとして各垂直転送CCD10に混入した状態のイメージを示している。同図では、各垂直転送CCD10の各転送部にスミアデータが混入した状態をカタカナ文字「ス」を加入して表現している。   FIG. 2A shows a configuration of a main part of the solid-state imaging device 101, and a plurality of photodiodes 101a in which filters arranged in a Bayer array are arranged, and a plurality of photodiodes arranged on the left in the figure for each of those columns. A vertical transfer CCD 10 and a horizontal transfer CCD 11 arranged below the photodiode 101a in the figure are provided. FIG. 5B shows an image of a state in which, when smear occurs, the charge leaked from each photodiode 101a due to a high-luminance subject is mixed into each vertical transfer CCD 10 as smear data. In the figure, a state in which smear data is mixed in each transfer unit of each vertical transfer CCD 10 is expressed by adding a katakana character “su”.

図3は、固体撮像素子101において、水平ライン単位で画像データ又はスミアデータを読み出すイメージを示す。同図では、所定の複数ラインでのみ画像データを読み出す垂直間引き読み出しを行い、その画像データの読み出しを行わないラインの垂直転送CCD10に含まれる電荷をスミアデータとして出力する。ここで、全てのスミアデータの読み出しは必要はなく、使用しないスミアデータの水平ラインは、垂直転送後に水平転送を行わずに、破棄する。具体的に、図3(a)では、水平転送CCD11側から第3ライン及び第6ラインではスミアデータは使用せず破棄し、それ等のラインを除いて、破線で囲んだ第2、第4及び第6ラインでのみ画像データを垂直転送CCD10に転送する一方、第1、第3及び第5ラインでは画像データを垂直転送CCD10に転送せず、これ等の第1、第3及び第5ラインでは垂直転送CCD10にはスミアデータのみとする。   FIG. 3 shows an image for reading image data or smear data in units of horizontal lines in the solid-state imaging device 101. In the figure, vertical thinning readout is performed to read out image data only on a predetermined plurality of lines, and the charges contained in the vertical transfer CCD 10 of the line from which the image data is not read out are output as smear data. Here, it is not necessary to read out all smear data, and horizontal lines of smear data that are not used are discarded without performing horizontal transfer after vertical transfer. Specifically, in FIG. 3A, the smear data is discarded without being used in the third line and the sixth line from the horizontal transfer CCD 11 side, and except for these lines, the second and fourth lines surrounded by a broken line are discarded. The image data is transferred to the vertical transfer CCD 10 only on the first and sixth lines, whereas the image data is not transferred to the vertical transfer CCD 10 on the first, third and fifth lines, and these first, third and fifth lines are not transferred. In the vertical transfer CCD 10, only smear data is used.

その結果、図3(b)に示すように、水平同期信号HDに同期して、第1ラインではスミアデータのみが読み出され、第2ラインではスミアデータを含んだ画像データ(以下、単に画像データという)が読み出され、第3ラインではスミアデータが、第4ラインでは画像データが、第5ラインではスミアデータが、第6ラインでは画像データが各々読み出され、ライン毎にスミアデータと画像データとが交互に出力される。以上の動作は、固体撮像素子101の動作を制御する制御回路(図示せず)により行われる。   As a result, as shown in FIG. 3B, in synchronization with the horizontal synchronizing signal HD, only the smear data is read out on the first line, and the image data including the smear data on the second line (hereinafter simply referred to as an image). Data), the smear data on the third line, the image data on the fourth line, the smear data on the fifth line, the image data on the sixth line, and the smear data for each line. Image data is output alternately. The above operation is performed by a control circuit (not shown) that controls the operation of the solid-state image sensor 101.

尚、前記図3(b)では、奇数ラインではスミアデータを読み出し、偶数ラインでは画像データを読み出す構成を例示したが、その他、例えば図4(a)に示すように、画面の有効画素領域中において、同図(b)に示すように、逆に、偶数ラインでスミアデータを読み出し、奇数ラインで画像データを読み出す構成を採用したり、同図(c)に示すように、画像データを続けて2ライン分読み出した後、スミアデータを1ライン分読み出す構成を採用しても良い。   In FIG. 3B, the configuration in which the smear data is read out in the odd lines and the image data is read out in the even lines is illustrated. However, as shown in FIG. 4A, for example, in the effective pixel area of the screen. As shown in FIG. 5B, conversely, a configuration is adopted in which smear data is read out using even lines and image data is read out using odd lines, or image data is continued as shown in FIG. Alternatively, a configuration may be adopted in which smear data is read for one line after reading for two lines.

このように、スミアデータを読み出すライン数を増減すれば、画像データのラインの出力に対するスミアデータのラインの出力の頻度を変更できる。出力するスミアデータのラインの頻度が高ければ、画像データの位置により一層近接するスミアデータを読み出すことができ、高輝度被写体が動いた際のスミア補正の追従性を高めることが可能である。一方、スミアデータのラインの頻度が低ければ、画像データの出力のフレームレートが向上する。   Thus, if the number of lines from which smear data is read out is increased or decreased, the frequency of smear data line output relative to the output of image data lines can be changed. If the frequency of the smear data lines to be output is high, smear data closer to the position of the image data can be read, and the followability of smear correction when a high-luminance subject moves can be improved. On the other hand, if the frequency of smear data lines is low, the frame rate of image data output is improved.

尚、OB領域でのスミアデータも読み出され、このOB領域でのスミアデータを用いて有効領域の先頭ラインでのスミア補正が行われる。   Note that smear data in the OB area is also read out, and smear correction is performed on the first line of the effective area using the smear data in the OB area.

次に、前記図1の構成の下でのスミア補正について説明する。図1において、先ず、固体撮像素子101から1ライン毎に図3及び図4に例示した規則に従って画像データとスミアデータとが出力されるので、これ等のデータをAD変換器103でAD変換する。画像データ抽出・記憶回路104は、1水平ライン単位で変化するカウンタ(図示せず)を用いて、前記AD変換された画像データのみを抽出し、内部に記憶する。同様に、スミアデータ抽出・記憶回路105は、1水平ライン単位で変化するカウンタを用いて、前記AD変換されたスミアデータのみを抽出し、内部に記憶する。   Next, smear correction under the configuration of FIG. 1 will be described. In FIG. 1, first, image data and smear data are output from the solid-state imaging device 101 for each line according to the rules illustrated in FIGS. 3 and 4, and these data are AD-converted by the AD converter 103. . The image data extracting / storing circuit 104 extracts only the AD-converted image data using a counter (not shown) that changes in units of one horizontal line, and stores it inside. Similarly, the smear data extraction / storage circuit 105 extracts only the AD-converted smear data using a counter that changes in units of one horizontal line, and stores it inside.

続いて、図1のスミアデータノイズ除去回路106は、図5、図6及び図7に示したように、内部にIIRフィルタ106aを有する。このIIRフィルタ106aは、スミアデータ抽出・記憶回路105で得られた最新の1ラインのスミアデータについて、スミアデータ抽出・記憶回路105の内部に備えたSRAMから成るラインメモリ105aに記憶した過去の(直前の)1ラインのスミアデータのうち、前記最新のスミアデータと同一水平アドレスのスミアデータを用いて、ノイズ除去する。このノイズ除去は、下記式(1)に基づいて行われる。   Subsequently, as shown in FIGS. 5, 6, and 7, the smear data noise removing circuit 106 in FIG. 1 has an IIR filter 106a therein. The IIR filter 106 a stores the past one-line smear data obtained by the smear data extraction / storage circuit 105 in the past (stored in the line memory 105 a made up of SRAM provided in the smear data extraction / storage circuit 105. Noise is removed using smear data having the same horizontal address as that of the latest smear data among the smear data of one line immediately before. This noise removal is performed based on the following formula (1).

Figure 2012217082
Figure 2012217082

ここに、KはIIRフィルタ用の係数であって、固定値Kfixである。   Here, K is a coefficient for the IIR filter and is a fixed value Kfix.

そして、前記ノイズ除去された最新のスミアデータは減算回路107に送られて、このスミアデータと同一水平アドレスのAD変換後の最新の画像データがこのノイズ除去後の最新のスミアデータだけ減算されて、この画像データからスミアデータが除去される。前記減算に使用されたノイズ除去後の最新のスミアデータは、過去のスミアデータとして、前記スミアデータ抽出・記憶回路105のラインメモリ105aに記憶され、次のIIRフィルタ処理によるノイズ除去に使用される。   Then, the latest smear data from which noise has been removed is sent to the subtraction circuit 107, and the latest image data after AD conversion at the same horizontal address as the smear data is subtracted by the latest smear data after removal of noise. The smear data is removed from the image data. The latest smear data after noise removal used for the subtraction is stored in the line memory 105a of the smear data extraction / storage circuit 105 as past smear data, and is used for noise removal by the next IIR filter processing. .

従って、本実施形態では、今回取得した最新の1ライン分のスミアデータは、直前に取得された過去の1ライン分のノイズ除去後のスミアデータによって、対応する水平アドレス毎に、IIRフィルタ106aで前記式(1)のIIRフィルタ処理を施されるので、有効にノイズ除去される。   Therefore, in the present embodiment, the latest one line of smear data acquired this time is obtained by the IIR filter 106a for each corresponding horizontal address by the smear data after noise removal for the past one line acquired immediately before. Since the IIR filter processing of the formula (1) is performed, noise is effectively removed.

しかも、前記スミアデータは、図3(b)、図4(b)及び(c)から判るように、有効画像領域の所定の複数ラインで取得されるので、画像データからスミア成分を除去するスミア補正では、図5及び図6から判るように、取得した最新の1ライン分の画像データは、その画像データに隣接する1ライン分のノイズ除去されたスミアデータによってスミア補正される。従って、スミアの発生源である高輝度被写体がどのように動いても、その動きに応じたスミア成分を含む画像データは、その画像データに隣接した位置で取得されたスミアデータ、即ち、前記高輝度被写体の動きに応じたスミアデータで減算処理されるので、スミアに対する追従性が向上して、従来のように高輝度被写体が動いて斜めにゆがんだスミアが残ったり、スミア成分のない画像データがスミアデータで減算処理されて画像データが一部欠落するなどの欠点がない。   Moreover, since the smear data is acquired by a predetermined plurality of lines in the effective image area as can be seen from FIGS. 3B, 4B, and 4C, the smear data for removing the smear component from the image data is obtained. In the correction, as can be seen from FIG. 5 and FIG. 6, the acquired image data for the latest one line is smear corrected by the smear data from which noise is removed for one line adjacent to the image data. Therefore, no matter how the high-luminance subject that is the source of smear moves, image data including a smear component corresponding to the movement is smear data acquired at a position adjacent to the image data, that is, Subtraction processing is performed with smear data according to the movement of the luminance subject, so the followability to the smear is improved, and the high-luminance subject moves as before, leaving smears that are skewed diagonally, or image data without smear components However, there is no drawback such as the image data is partially lost due to the subtraction processing with smear data.

また、CCD撮像装置において、垂直方向のデータ転送速度を高速化する電荷高速転送方法として、垂直転送CCD10の上部及び下部の画素領域を高速転送し、それ等の領域でのデータを破棄して、中間領域のみで必要な画像データを通常速度で読み出す方法がある。この方法は、高速転送によりデータ出力のフレームレートを向上させることができるが、高輝度被写体によりスミアが発生している状態でこの高速転送方法を用いると、垂直転送CCDの転送時間が上及び下領域と中間領域とで異なるために、スミアのレベルが垂直方向で変化することになる。ここで、従来のようにラインメモリに記憶した垂直OB領域のスミアデータを用いてスミア減算補正を行なう場合には、画像の垂直方向には一定の値で減算することになり、スミアのレベルが低い中間領域でスミア過補正となってしまうが、本実施形態では、スミアのレベルが低い中間領域の画像データが、その画像データ近傍の低レベルのスミアデータで減算補正されるので、適切なスミア補正が行われる。   In the CCD imaging device, as a charge high-speed transfer method for increasing the data transfer rate in the vertical direction, the upper and lower pixel areas of the vertical transfer CCD 10 are transferred at high speed, and the data in these areas are discarded, There is a method of reading out necessary image data at a normal speed only in the intermediate area. Although this method can improve the frame rate of data output by high-speed transfer, if this high-speed transfer method is used in a state where smear is generated by a high-luminance subject, the transfer time of the vertical transfer CCD is increased and decreased. Since the area is different from the intermediate area, the smear level changes in the vertical direction. Here, when the smear subtraction correction is performed using the smear data of the vertical OB area stored in the line memory as in the past, the subtraction is performed with a constant value in the vertical direction of the image, and the smear level is In this embodiment, since the smear overcorrection occurs in the low intermediate area, the image data in the intermediate area having a low smear level is subtracted and corrected by the low level smear data in the vicinity of the image data. Correction is performed.

(第2の実施形態)
図8は本発明の第2の実施形態を示す。
(Second Embodiment)
FIG. 8 shows a second embodiment of the present invention.

本実施形態では、前記スミアデータノイズ除去回路106のIIRフィルタ106aで用いる係数Kを可変にして、スミアの動きに対する追従性の向上とノイズ除去性能の向上との両立を図るものである。   In the present embodiment, the coefficient K used in the IIR filter 106a of the smear data noise removal circuit 106 is made variable so as to achieve both improvement in followability to smear movement and improvement in noise removal performance.

図8では、図1に示した撮像装置の構成に加えて、スミア動き検出回路108とノイズ除去用の係数算出回路109とを追加して、スミアの水平移動距離に応じてIIRフィルタ用の係数Kの値を変更する。具体的には次の通りである。   In FIG. 8, in addition to the configuration of the imaging apparatus shown in FIG. 1, a smear motion detection circuit 108 and a noise removal coefficient calculation circuit 109 are added, and the coefficient for the IIR filter according to the horizontal movement distance of the smear. Change the value of K. Specifically, it is as follows.

図8において、前記スミア動き検出回路(スミア動き検出手段)108は、図9に示したように、スミアデータ抽出・記憶回路105で過去に記憶された直前スミアデータの最大値の水平アドレスHadr_smear_oldと、最新のスミアデータの最大値の水平アドレスHadr_smear_newとを比較し、スミアの水平方向の移動距離lengthを、下記式(2)に基づいて、その両者の水平アドレスの差を演算し、その絶対値を取って、算出する。   In FIG. 8, the smear motion detection circuit (smear motion detection means) 108, as shown in FIG. 9, is the horizontal address Hadr_smear_old of the maximum value of the previous smear data stored in the past in the smear data extraction / storage circuit 105. Compares the maximum horizontal address Hadr_smear_new of the latest smear data, calculates the horizontal movement distance length of the smear based on the following equation (2), and calculates the absolute value of the difference between the two horizontal addresses Take and calculate.

Figure 2012217082
Figure 2012217082

また、前記ノイズ除去用の係数算出回路(ノイズ除去用の係数算出手段)109は、前記スミア動き検出回路108で算出されたスミアの水平移動距離lengthに基づいてIIRフィルタ用の係数Klengthを算出する。この係数Klengthの算出は、図10及び下記式(3)に示すように、   Further, the noise removal coefficient calculation circuit (noise removal coefficient calculation means) 109 calculates the IIR filter coefficient Klength based on the smear horizontal movement distance length calculated by the smear motion detection circuit 108. . The coefficient Klength is calculated as shown in FIG. 10 and the following equation (3).

Figure 2012217082
Figure 2012217082

スミアデータの水平移動距離lengthが閾値1以下の場合には、係数Klengthを最小値Aに設定し、スミアの水平移動距離lengthが閾値2(閾値1<閾値2)以上の場合には係数Klengthを最大値Cに設定し、その両値A、Cの間では、スミアの水平移動距離lengthの増大に応じて係数Klengthを線形的に大きくするように設定する。この係数Klengthの線形増大の傾きが前記式(3)中の定数Bである。   When the horizontal movement distance length of the smear data is less than or equal to the threshold 1, the coefficient Klength is set to the minimum value A, and when the horizontal movement distance length of the smear is greater than or equal to the threshold 2 (threshold 1 <threshold 2), the coefficient Klength is set. The maximum value C is set, and between the two values A and C, the coefficient Klength is set to linearly increase in accordance with the increase in the smear horizontal movement distance length. The slope of the linear increase of the coefficient Klength is the constant B in the equation (3).

従って、本実施形態では、スミアの水平移動距離lengthが大きい場合には、IIRフィルタ用の係数Klengthが大きくなるので、前記IIRフィルタ106aでのノイズ除去の演算式(1)から判るように最新のスミアデータが大きく反映されて、スミアの動きへの追従性が高くなる。一方、スミアの水平移動距離lengthが小さい場合、すなわち高い追従性が不要な場合には、IIRフィルタ用の係数Klengthが小さくなるので、最新のスミアデータの反映量が小さくなって、IIRフィルタ106aのノイズ除去性能が高くなる。   Therefore, in the present embodiment, when the horizontal movement distance length of the smear is large, the coefficient Klength for the IIR filter becomes large, so that the latest equation as can be seen from the arithmetic expression (1) for noise removal in the IIR filter 106a. The smear data is greatly reflected, and the followability to the smear movement is enhanced. On the other hand, when the horizontal movement distance length of the smear is small, that is, when high followability is not necessary, the coefficient Klength for the IIR filter is small, so that the reflection amount of the latest smear data is small, and the IIR filter 106a Noise removal performance is improved.

よって、本実施形態によれば、スミアの動きに対する追従性と、スミアデータに含まれるノイズの除去性能との両立を図ることが可能である。   Therefore, according to the present embodiment, it is possible to achieve both the followability to the smear movement and the noise removal performance included in the smear data.

(変形例)
次に、本実施形態の変形例を説明する。
(Modification)
Next, a modification of this embodiment will be described.

本変形例では、図8に示したスミアデータノイズ除去回路106のIIRフィルタ106aで用いる係数Kを、スミアのレベル変化に応じて変更するものである。   In this modification, the coefficient K used in the IIR filter 106a of the smear data noise removal circuit 106 shown in FIG. 8 is changed according to the smear level change.

本変形例での撮像装置の全体構成は図8と同様である。図8のスミア動き検出回路108は、図11に示したように、スミアデータ抽出・記憶回路105で過去に記憶されたスミアデータの最大値level_smear_oldと、最新のスミアデータの最大値level_smear_newとを比較し、それ等のスミアの最大値の差levelを、下記式(4)に基づいて演算し、その絶対値を取って、スミアの最大値の変化を算出する。   The overall configuration of the imaging apparatus according to this modification is the same as that shown in FIG. As shown in FIG. 11, the smear motion detection circuit 108 of FIG. 8 compares the maximum value level_smear_old of the smear data previously stored in the smear data extraction / storage circuit 105 with the maximum value level_smear_new of the latest smear data. Then, the difference level between the maximum values of the smear is calculated based on the following equation (4), and the absolute value is taken to calculate the change of the maximum value of the smear.

Figure 2012217082
Figure 2012217082

また、前記ノイズ除去用の係数算出回路109は、前記スミア動き検出回路108で算出されたスミアの最大値の差levelに基づいてIIRフィルタ用の係数Klevelを算出する。この係数Klevelの算出は、図12及び下記式(5)に示すように、   The noise removal coefficient calculation circuit 109 calculates the IIR filter coefficient Klevel based on the difference level of the maximum smear value calculated by the smear motion detection circuit 108. The coefficient Klevel is calculated as shown in FIG. 12 and the following equation (5).

Figure 2012217082
Figure 2012217082

スミアの最大値の変化levelが閾値1以下の場合には、係数Klevelを最小値Eに設定し、スミアの最大値の変化levelが閾値2(閾値1<閾値2)以上の場合には係数Klevelを最大値Gに設定し、その両値E、Gの間では、スミアの最大値の変化levelの増大に応じて係数Klevelを線形的に大きくするように設定する。この係数Klevelの線形増大の傾きが前記式(5)中の定数Fである。   The coefficient Klevel is set to the minimum value E when the maximum smear change level is equal to or less than the threshold 1, and the coefficient Klevel is set when the maximum smear change level is equal to or greater than the threshold 2 (threshold 1 <threshold 2). Is set to the maximum value G, and between the two values E and G, the coefficient Klevel is set to be linearly increased in accordance with the increase of the change level of the maximum value of the smear. The slope of the linear increase of the coefficient Klevel is the constant F in the equation (5).

従って、本実施形態では、スミアの最大値の変化levelが大きい場合には、IIRフィルタ用の係数Klevelが大きくなるので、最新のスミアデータが大きく反映されて、スミアの値変化に対する追従性が高くなる。一方、スミアの最大値の変化levelが小さい場合、すなわち高い追従性が不要な場合には、IIRフィルタ用の係数Klevelが小さくなるので、最新のスミアデータの反映量が小さくなって、IIRフィルタ106aのノイズ除去性能が高くなる。   Therefore, in the present embodiment, when the change level of the maximum smear value is large, the coefficient Klevel for the IIR filter becomes large, so that the latest smear data is largely reflected and the followability to the smear value change is high. Become. On the other hand, when the change level of the maximum value of the smear is small, that is, when high followability is not required, the coefficient Klevel for the IIR filter becomes small, so that the reflection amount of the latest smear data becomes small and the IIR filter 106a. The noise removal performance of

よって、本実施形態によれば、スミアの値変化に対する追従性と、スミアデータに含まれるノイズの除去性能との両立を図ることが可能である。   Therefore, according to the present embodiment, it is possible to achieve both the followability to the smear value change and the noise removal performance included in the smear data.

尚、スミアデータノイズ除去回路106のIIRフィルタ106aで用いる係数Kは、前記第3の実施形態でのスミアの水平移動距離lengthに応じた係数Klengthと、本変形例のスミアの最大値の変化levelに応じた係数Klevelとの両者を併せて使用しても良いのは勿論である。   The coefficient K used in the IIR filter 106a of the smear data noise removal circuit 106 is a coefficient Klength corresponding to the horizontal movement distance length of the smear in the third embodiment, and the change level of the maximum smear value of the present modification level. Of course, both the coefficient Klevel corresponding to the above may be used together.

以上説明したように、本発明は、スミアに混入したノイズを良好に除去しながら、高輝度被写体が動くことに起因するスミア移動に対する追従性を高めて、画質悪化を低減することができるので、CCD型の撮像装置、カメラシステム等として有用である。   As described above, the present invention can improve the followability to the smear movement caused by the movement of the high-luminance subject while reducing the noise mixed in the smear, and can reduce the deterioration of the image quality. It is useful as a CCD type imaging device, camera system, and the like.

10 垂直転送CCD
11 水平転送CCD
101 固体撮像素子
101a フォトダイオード
102 タイミングジェネレータ
103 AD変換器(AD変換手段)
104 画像データ抽出・記憶回路(画像データ抽出・記憶手段)
105 スミアデータ抽出・記憶回路(スミアデータ抽出・記憶手段)
105a ラインメモリ
106 スミアデータノイズ除去回路(スミアデータノイズ除去手段)
106a IIRフィルタ
107 減算回路(減算手段)
108 スミア動き検出回路(スミア動き検出手段)
109 ノイズ除去用係数算出回路(ノイズ除去用係数算出手段)
10 Vertical transfer CCD
11 Horizontal transfer CCD
101 Solid-state imaging device 101a Photodiode 102 Timing generator 103 AD converter (AD conversion means)
104 Image data extraction / storage circuit (image data extraction / storage means)
105 Smear data extraction / storage circuit (smear data extraction / storage means)
105a Line memory 106 Smear data noise removing circuit (Smear data noise removing means)
106a IIR filter 107 Subtraction circuit (subtraction means)
108 Smear motion detection circuit (smear motion detection means)
109 Noise removal coefficient calculation circuit (noise removal coefficient calculation means)

Claims (12)

スミア成分を含んだ画像データと、スミアデータのみとを、予め定めたライン毎に順番に読み出す固体撮像素子と、
前記固体撮像素子から順番に読み出された画像データとスミアデータとをAD変換するAD変換手段と、
前記AD変換手段によりAD変換された画像データを抽出し記憶する画像データ抽出・記憶手段と、
前記AD変換手段によりAD変換されたスミアデータを抽出し記憶するスミアデータ抽出・記憶手段と、
前記スミアデータ抽出・記憶手段により抽出された最新の1ラインのスミアデータについて、前記スミアデータ抽出・記憶手段に記憶された過去の1ラインのスミアデータを用いてノイズ除去するノイズ除去手段と、
前記画像データ抽出・記憶手段により抽出された画像データから、前記ノイズ除去手段によりノイズ除去されたスミアデータのうち前記画像データの位置に隣接するスミアデータを減算する減算手段とを有する
ことを特徴とする撮像装置。
A solid-state imaging device that sequentially reads out image data including a smear component and only smear data for each predetermined line;
AD conversion means for AD converting image data and smear data sequentially read from the solid-state imaging device;
Image data extraction / storage means for extracting and storing the image data AD-converted by the AD conversion means;
Smear data extracting / storing means for extracting and storing smear data AD-converted by the AD converting means;
Noise removal means for removing noise by using the past one line of smear data stored in the smear data extraction / storage means for the latest one line of smear data extracted by the smear data extraction / storage means;
Subtracting means for subtracting smear data adjacent to the position of the image data from the smear data noise-removed by the noise removing means from the image data extracted by the image data extracting / storing means. An imaging device.
固体撮像素子から予め定めたライン毎に順番に読み出されたスミア成分を含んだ画像データとスミアデータのみとをAD変換するAD変換手段と、
前記AD変換手段によりAD変換された画像データを抽出し記憶する画像データ抽出・記憶手段と、
前記AD変換手段によりAD変換されたスミアデータを抽出し記憶するスミアデータ抽出・記憶手段と、
前記スミアデータ抽出・記憶手段により抽出された最新の1ラインのスミアデータについて、前記スミアデータ抽出・記憶手段に記憶された過去の1ラインのスミアデータを用いてノイズ除去するノイズ除去手段と、
前記画像データ抽出・記憶手段により抽出された画像データから、前記ノイズ除去手段によりノイズ除去されたスミアデータのうち前記画像データの位置に隣接するスミアデータを減算する減算手段とを有する
ことを特徴とする信号処理装置。
AD conversion means for AD-converting only the smear data and the image data including the smear component read out in order for each predetermined line from the solid-state imaging device;
Image data extraction / storage means for extracting and storing the image data AD-converted by the AD conversion means;
Smear data extracting / storing means for extracting and storing smear data AD-converted by the AD converting means;
Noise removal means for removing noise by using the past one line of smear data stored in the smear data extraction / storage means for the latest one line of smear data extracted by the smear data extraction / storage means;
Subtracting means for subtracting smear data adjacent to the position of the image data from the smear data noise-removed by the noise removing means from the image data extracted by the image data extracting / storing means. Signal processing device.
前記請求項1及び2の何れか1項に記載の撮像装置又は信号処理装置において、
前記固体撮像素子は、
画像データとスミアデータとを1ライン毎に交互に読み出す
ことを特徴とする撮像装置又は信号処理装置。
In the imaging device or signal processing device according to any one of claims 1 and 2,
The solid-state imaging device is
An image pickup device or a signal processing device, wherein image data and smear data are alternately read out for each line.
前記請求項1及び2の何れか1項に記載の撮像装置又は信号処理装置において、
前記固体撮像素子は、
画像データを複数ライン読み出す毎にスミアデータを1ライン読み出す
ことを特徴とする撮像装置又は信号処理装置。
In the imaging device or signal processing device according to any one of claims 1 and 2,
The solid-state imaging device is
An image pickup apparatus or a signal processing apparatus that reads one line of smear data every time a plurality of lines of image data are read.
前記請求項3記載の撮像装置又は信号処理装置において、
前記減算手段は、
得られた最新の1ラインの画像データ中の各画像データについて、この1ラインの画像データに隣接する1ラインのノイズ除去後のスミアデータのうち、その各画像データの水平位置と同一水平位置での最新のスミアデータを減算する
ことを特徴とする撮像装置又は信号処理装置。
In the imaging device or signal processing device according to claim 3,
The subtracting means is
With respect to each image data in the latest one-line image data obtained, among the smear data after noise removal of one line adjacent to this one-line image data, at the same horizontal position as the horizontal position of each image data. An imaging apparatus or signal processing apparatus characterized by subtracting the latest smear data.
前記請求項3記載の撮像装置又は信号処理装置において、
前記減算手段は、
得られた最新の複数ラインの画像データ中の各画像データについて、この複数ラインの画像データに隣接する1ラインのノイズ除去後のスミアデータのうち、その各画像データの水平位置と同一水平位置での最新のスミアデータを減算する
ことを特徴とする撮像装置又は信号処理装置。
In the imaging device or signal processing device according to claim 3,
The subtracting means is
About each image data in the obtained image data of the plurality of lines, among the smear data after noise removal of one line adjacent to the image data of the plurality of lines, at the same horizontal position as the horizontal position of the image data. An imaging apparatus or signal processing apparatus characterized by subtracting the latest smear data.
請求項1〜6の何れか1項に記載の撮像装置又は信号処理装置において、
前記スミアデータ抽出・記憶手段により抽出された最新の1ラインのスミアデータと、前記スミアデータ抽出・記憶手段に記憶された過去の1ラインのスミアデータとを用いて、スミアの水平方向の動き量を検出するスミア動き検出手段と、
前記スミア動き検出手段で検出されたスミアの水平方向の動き量に応じて、ノイズ除去用の係数を算出するノイズ除去用係数算出手段とを備え、
前記ノイズ除去手段は、
前記ノイズ除去用係数算出手段が算出したノイズ除去用の係数を用いて、最新の1ラインのスミアデータについてノイズ除去する
ことを特徴とする撮像装置又は信号処理装置。
In the imaging device or signal processing device according to any one of claims 1 to 6,
Using the latest one-line smear data extracted by the smear data extraction / storage means and the past one-line smear data stored in the smear data extraction / storage means, the amount of horizontal movement of the smear Smear motion detection means for detecting
A noise removal coefficient calculation means for calculating a noise removal coefficient according to the horizontal movement amount of the smear detected by the smear movement detection means,
The noise removing means is
An imaging apparatus or signal processing apparatus, wherein noise is removed from the latest one line of smear data using the noise removal coefficient calculated by the noise removal coefficient calculation means.
請求項1〜6の何れか1項に記載の撮像装置又は信号処理装置において、
前記スミアデータ抽出・記憶手段により抽出された最新の1ラインのスミアデータと、前記スミアデータ抽出・記憶手段に記憶された過去の1ラインのスミアデータとを用いて、スミアのレベルの変化量を検出するスミア動き検出手段と、
前記スミア動き検出手段で検出されたスミアのレベルの変化量に応じて、ノイズ除去用の係数を算出するノイズ除去用係数算出手段とを備え、
前記ノイズ除去手段は、
前記ノイズ除去用係数算出手段が算出したノイズ除去用の係数を用いて、最新の1ラインのスミアデータについてノイズ除去する
ことを特徴とする撮像装置又は信号処理装置。
In the imaging device or signal processing device according to any one of claims 1 to 6,
Using the latest one line of smear data extracted by the smear data extraction / storage means and the past one line of smear data stored in the smear data extraction / storage means, the amount of change in the smear level is calculated. Smear motion detecting means for detecting;
A noise removal coefficient calculation means for calculating a noise removal coefficient according to the amount of change in the smear level detected by the smear motion detection means,
The noise removing means is
An imaging apparatus or signal processing apparatus, wherein noise is removed from the latest one line of smear data using the noise removal coefficient calculated by the noise removal coefficient calculation means.
前記請求項7及び8の何れか1項に記載の撮像装置又は信号処理装置において、
前記ノイズ除去手段は、IIRフィルタを備え、
前記ノイズ除去用係数算出手段は、前記IIRフィルタで使用するノイズ除去用の係数を算出する
ことを特徴とする撮像装置又は信号処理装置。
In the imaging device or signal processing device according to any one of claims 7 and 8,
The noise removing means includes an IIR filter,
The noise removal coefficient calculation means calculates a noise removal coefficient used in the IIR filter. An image pickup apparatus or a signal processing apparatus.
請求項2〜9の何れか1項に記載の信号処理装置を搭載した
ことを特徴とする撮像装置。
An image pickup apparatus comprising the signal processing apparatus according to claim 2.
スミア成分を含んだ画像データと、スミアデータのみとを、固体撮像素子から予め定めたライン毎に順番に読み出す工程と、
前記固体撮像素子から順番に読み出された画像データとスミアデータとをAD変換する工程と、
前記AD変換された画像データを抽出し記憶する工程と、
前記AD変換されたスミアデータを抽出し記憶する工程と、
前記抽出された最新の1ラインのスミアデータについて、記憶された過去の1ラインのスミアデータを用いてノイズ除去する工程と、
前記抽出された画像データから、前記ノイズ除去されたスミアデータのうち前記画像データの位置に隣接するスミアデータを減算する工程とを有する
ことを特徴とする撮像方法。
A step of sequentially reading out image data including a smear component and only smear data for each predetermined line from the solid-state imaging device;
AD conversion of image data and smear data read in sequence from the solid-state imaging device;
Extracting and storing the AD-converted image data;
Extracting and storing the AD-converted smear data;
About the latest extracted one-line smear data extracted, using the stored past one-line smear data, removing noise;
Subtracting smear data adjacent to the position of the image data out of the noise-removed smear data from the extracted image data.
前記固体撮像素子から予め定めたライン毎に順番に読み出された画像データとスミアデータとをAD変換する工程と、
前記AD変換された画像データを抽出し記憶する工程と、
前記AD変換されたスミアデータを抽出し記憶する工程と、
前記抽出された最新の1ラインのスミアデータについて、記憶された過去の1ラインのスミアデータを用いてノイズ除去する工程と、
前記抽出された画像データから、前記ノイズ除去されたスミアデータのうち前記画像データの位置に隣接するスミアデータを減算する工程とを有する
ことを特徴とする信号処理方法。
AD converting image data and smear data read out in order for each predetermined line from the solid-state imaging device;
Extracting and storing the AD-converted image data;
Extracting and storing the AD-converted smear data;
About the latest extracted one-line smear data extracted, using the stored past one-line smear data, removing noise;
Subtracting smear data adjacent to the position of the image data out of the noise-removed smear data from the extracted image data.
JP2011081839A 2011-04-01 2011-04-01 Imaging apparatus, signal processing apparatus and imaging method, signal processing method Withdrawn JP2012217082A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011081839A JP2012217082A (en) 2011-04-01 2011-04-01 Imaging apparatus, signal processing apparatus and imaging method, signal processing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011081839A JP2012217082A (en) 2011-04-01 2011-04-01 Imaging apparatus, signal processing apparatus and imaging method, signal processing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012217082A true JP2012217082A (en) 2012-11-08

Family

ID=47269429

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011081839A Withdrawn JP2012217082A (en) 2011-04-01 2011-04-01 Imaging apparatus, signal processing apparatus and imaging method, signal processing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012217082A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017220926A (en) * 2016-06-07 2017-12-14 パナソニックIpマネジメント株式会社 Imaging apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017220926A (en) * 2016-06-07 2017-12-14 パナソニックIpマネジメント株式会社 Imaging apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7999866B2 (en) Imaging apparatus and processing method thereof
JP5215262B2 (en) Imaging device
JP4554504B2 (en) Image data processing circuit and image data processing method
JP5852324B2 (en) Imaging apparatus, control method therefor, and program
JP5479561B2 (en) Imaging apparatus and driving method thereof
JP5013812B2 (en) Imaging apparatus and correction method
JP2007110375A (en) Smear correction device
JP2010200109A (en) Imaging device, control method, and program
JP2009253315A (en) Solid-state image pickup apparatus, smear correction method and image pickup device
JP2012217082A (en) Imaging apparatus, signal processing apparatus and imaging method, signal processing method
JP2006211368A (en) Imaging device and smear correction processing device
JP4110044B2 (en) Imaging method
WO2018029972A1 (en) Image correction method and image capture device
JP2008131546A (en) Fixed pattern noise elimination apparatus
JP5945397B2 (en) Imaging apparatus and streaking correction method
JP5632703B2 (en) Image processing apparatus, control method, and program
JP2011250249A (en) Video signal processing apparatus and video signal processing method
JP2009159596A (en) Ccd signal processing device and image sensing device
JP2007110445A (en) Image processor and method
JP4859223B2 (en) Image defect correction apparatus, image defect correction method, and program
JP5106056B2 (en) Imaging apparatus and flicker detection method thereof
JP4397869B2 (en) Smear correction method and smear correction circuit
JP5499988B2 (en) Image processing device
KR20140028938A (en) Image sensor and method for processing noise thereof
CN203522898U (en) Solid camera device

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20140603