JP2013016896A - 撮像装置、画像合成方法、及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】キズ画素の位置と検出レベルとを含むキズ情報を予め撮像装置100に記憶しておく。画像Aに対する画像Bの変更量を合成位置情報として導出する。この合成位置情報に基づいて、画像Bの位置をずらして画像Aと合成して合成画像Dを生成すると共に、画像Bのキズ情報の位置を変更する。そして、画像Aのキズ情報と変更後の画像Bのキズ情報とを合成して合成画像Dのキズ情報を生成する。このとき、合成画像Dのキズ情報から、ISO100に対応する検出レベルが100のキズ情報を削除すると共に、同じアドレスが示されている画素のキズ情報の検出レベルを高くする。このキズ情報を用いて合成画像Dのキズ画素を補正する。
【選択図】図1
Description
例えば、特許文献1では、静止画・EVF等の動作モード毎に画素欠陥の位置情報を記憶しておき、それぞれの動作モード時にそれぞれの画素欠陥の位置情報を使用して、画素欠陥を補正する手法が開示されている。
しかしながら、前述の特許文献に開示された従来技術では、画像の位置をずらして(合わせて)複数の画像を合成する場合に、微小な画素欠陥の位置が一致して目立つ様になったキズを補正できない。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、撮影された画像の位置をずらして(合わせて)複数の画像を合成した際に、それぞれの画像に含まれる微小な画素欠陥が加算されることにより発生するキズを補正することを目的とする。
(第1の実施形態)
まず、本発明の第1の実施形態を説明する。
図1は、本実施形態に係る撮像装置の構成の一例を示す図である。
以下、図1を参照して、本実施形態の撮像装置の基本的な構成の一例を説明する。
図1に示す撮像装置100において、撮像素子101は、光学像を電気信号に変換(光電変換)するためのものである。AFE(アナログフロントエンド)103は、撮像素子101から出力されたアナログの画像信号に対して、ゲイン調整や、所定の量子化ビットに対応してデジタル変換を行うものである。TG102は、撮像素子101及びAFE103の駆動タイミングを制御するタイミングジェネレータである。
I/F(インターフェース)110は、静止画像データ及び動画像データを、コネクタ112を介して接続される外部記録媒体113に記録したり外部記録媒体113から入力したりするためのものである。外部記録媒体113は、例えば、不揮発メモリ又はハードディスク等である。外部記録媒体113は、撮像装置100と接続をするためのコネクタ116と、撮像装置100に対し静止画像データ及び動画像データを入出力するためのI/F(インターフェース)114を備えている。
尚、本実施形態では、記録媒体として着脱可能な外部記録媒体113を適用しているが、その他のデータの書き込みが可能な不揮発性メモリやハードディスク等を、撮像装置100が内蔵した形態でもよい。
操作部105は、ユーザによる操作に基づいて、撮影命令や撮影条件等の設定をCPU104に対して行うためのものである。表示部107は、撮影した静止画像や動画像や、メニュー等の表示を行う。
画像合成部200aは、撮影された複数枚の画像を合成する。ずれ検出部200hは、撮影された複数枚の画像データから、当該複数枚の画像間の被写体位置のずれを検知し、被写体位置のずれ量を、画像合成部200a及び後述するキズ情報合成部200bに対して出力する。画像合成部200aは、ずれ検出部200hから取得する「被写体位置のずれ量」に基づき、複数枚の画像データに対して所定の位置合わせ処理を行い、複数枚の画像を合成する。本実施形態では、画像の合成は、相互に対応する画素データ同士の加算処理を行うことによって実現されるが、画像を合成する方法はこの限りでない。
キズ情報合成部200bは、複数枚の画像データを合成する際に、撮影情報と、合成する対象となる画像データのキズ情報とに基づき、合成後の画像のキズ情報を生成し、キズ補正部200eに出力する。
画像圧縮部200fは、画像を記録する際に画像を圧縮する。セレクタ200c、200d、200gは、画像データ又はキズ情報を選択して出力する。
アドレス変換部201aは、キズ情報のアドレスを変換する。キズ情報合成部201bは、複数のキズ情報を合成する。検出レベル変換部201cは、合成したキズ情報内の検出レベルを、合成時のアドレスの一致・不一致と、撮影情報とに基づいて変更する。
ユーザは、予め表示部107に表示されるメニュー設定から、操作部105を用いて撮影時の画像防振機能の有効・無効を設定する。その後、操作部105のシャッターボタンがユーザにより押下されると撮影が開始される。
ステップS102に進み、CPU104が、撮像素子101、TG102、及びAFE103に所定の設定をすると、画像の撮影が行われる。撮像素子101から出力される画像信号はAFE103にてAD変換される(デジタルデータに変換される)。デジタルデータに変換された画像信号(画像データ)はRAM108に格納される。本実施形態では、撮影感度はISO100であるものとする。
キズ補正された画像は、1枚目の画像としてRAM108に格納される。尚、1枚目の画像の、撮像素子の画素位置と被写体の位置との関係は、図6(b)に示す様になる。この画像を、以下の説明では、画像Aと称する。
図7、図8は、それぞれ、キズ画素が補正された後の2枚目、3枚目の画像のキズ画素の位置(図7(a)、図8(a))と、被写体の位置(図7(b)、図8(b))と、キズ情報(図7(c)、図8(c))の一例を示す図である。2枚目、3枚目の「キズ補正後の画像のキズ画素と、撮像素子の画素位置と、被写体の位置」の関係は、それぞれ図7、図8に示す様になる。以下の説明では、この画像を各々、画像B、画像Cと称する。
以上のようにして、全ての(3枚の)画像A〜Cの合成が終了すると、ステップS108に進み、CPU104は、RAM108に格納された合成画像Eのデータを外部記録媒体113に記録し、撮影が終了となる。
本実施形態では、2つの画像のキズ情報を合成する際に、それらの画像のキズ情報において、相互にアドレスが一致する場合にのみ、当該キズ画素の検出(補正)が行われ易くなるように、当該アドレスに対応するキズ画素の検出レベルを変更した(高くした)。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、微小なキズが隣接した画素にある場合にもキズとして目立ちやすくなる。このため、例えば、2つの画像のキズ情報を合成する際に、それらの画像のキズ情報において、アドレスが所定数(連続して)隣接している場合、それらのアドレスに対応するキズ画素の検出レベルを、当該キズ画素の検出が行われ易くなるように変更してもよい。また、相互に一致するアドレスに対応する検出レベルと、相互に隣接するアドレスに対応する検出レベルとの双方を変更してもよい。
また、キズ画素の周辺の画素出力(画素値)によっては、キズの目立ちやすさが異なる。このため、前述した検出レベルの変更に加えて又は代えて、例えば、キズ画素の周辺の画素出力(画素値)に応じて、当該キズ画素の検出レベルを、当該キズ画素の検出(補正)が行われ易くなるように変更する程度を異ならせるようにしてもよい。
次に、本発明の第2の実施形態を説明する。
本実施形態の撮像装置の基本的な構成は、図1に示す構成であり、第1の実施形態の構成と同じであるため、その詳細な説明を省略する。
図17は、本実施形態の画像処理部109の構成の一例を示す図である。
画像合成部300aは、撮影された複数枚の画像を合成する。画像合成部300aでは、予め設定された合成位置情報に基づいて、複数枚の画像データに対して所定の位置合わせ処理を行い、画像を合成する。本実施形態では、画像の合成は、相互に対応する画素データ同士の加算処理を行うことによって実現するが、画像を合成する方法はこの限りでない。
キズ情報合成部300bは、複数枚の画像データを合成する際に、撮影情報と、合成する対象となる画像データのキズ情報とに基づき、合成後の画像のキズ情報を生成し、キズ補正部300eに出力する。
画像圧縮部300fは、画像を記録する際に画像を圧縮する。セレクタ300c、300d、300gは、画像データ又はキズ情報を選択して出力する。
未補正画素検出部301d、301eは、撮影情報に基づいて、キズ情報の中で補正していない画素を検出する。アドレス変換部301aは、キズ情報のアドレスを変換する。キズ情報合成部301bは、複数のキズ情報を合成する。検出レベル変換部301cは、合成したキズ情報内の検出レベルを、撮影情報と、画像合成時の重みづけ情報とに基づいて変更する。
本実施形態では、画像の撮影は予め行われており、外部記録媒体113に記録されている。撮影時の処理は、第1の実施形態で説明したステップS109〜S111と同じ処理で実現され、キズ画素が補正された画像データが外部記録媒体113に記録されている。
図20(a)は、撮像素子101上の画素位置(キズ位置)を示すものであり、1つの格子が1画素に相当する。画素位置は、X又はYアドレスで定義され、それぞれn画素ずつ、m画素ずつ画素が並んでいるものとする。図20(a)において、パターンが記載されている画素がキズ画素である。図20(b)は、図20(a)に示すキズ画素に対応するキズ情報を示す図である。キズ情報には、X・Yアドレスのキズ位置と、各キズ画素のキズの程度を示すキズの検出レベルとが含まれる。検出レベルは、値が大きくなるほどキズ画素としての出力値が小さいものとなる。図20(a)では、検出レベルに応じてパターンを異ならせて示している。撮影時のキズ画素の補正は、図20(b)に示すキズ情報に基づいて行われる。
次に、ステップS202において、ユーザは、操作部105を使用して、合成する際の各画像F、G、Hの位置を設定する。ここでは、画像Fの位置を変更せずに、画像Gの各画素のアドレスをXアドレス方向に−2、Yアドレス方向に−2変更した位置に設定すると共に、画像Hの各画素のアドレスをYアドレス方向に−2変更した位置に設定するものとする。この設定と共に、ユーザは、操作部105を使用して、合成の際の各画像F、G、Hの明度を設定する。ここでは、画像Hの明度を2倍にする設定とする。操作部105は、これらの内容をCPU104に対して設定する。
図29は、キズ画素が補正された後の合成画像Iのキズ画素の位置(図29(a))と、被写体の位置(図29(b))と、キズ情報(図29(c))を示す図である。セレクタ300gはb側に接続され、キズ画素が補正された合成画像Iのデータと、合成画像Iのキズ情報は、RAM108に格納される。
次に、ステップS204において、合成画像Iと画像Hとの合成が行われる。まず、CPU104は、画像Hの合成位置情報(Xアドレス変更、Yアドレス変更)=(0、−2)と、重みづけ情報の一例である明度情報(明度変更情報)とを画像処理部109に送信する。画像合成部300aは、合成位置情報(0、−2)に基づいて、画像Hの各画素のアドレスをYアドレス方向に−2ずらす。また、画像Hは明度を2倍にして合成するので、画像合成部300aは、明度情報である2倍を画像Hの明度に乗算する。そして、画像合成部300aは、各画素のアドレスをずらすと共に明度として2倍を乗算した画像Hと、合成画像Iとを加算して合成画像Jを出力する。
そうすると、ステップS206において、設定枚数の画像の合成が終了したと判断されるので、ステップS207において、CPU104は、RAM108に格納される合成画像Jのデータを外部記録媒体113に記録し、画像の合成が終了となる。
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、まず、以上の実施形態の機能を実現するソフトウェア(コンピュータプログラム)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する。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータ(又はCPUやMPU等)が当該コンピュータプログラムを読み出して実行する。
Claims (18)
- 撮像素子を用いて撮影された複数の画像を合成する合成手段と、
前記複数の画像を合成する際の画素位置を含む合成位置情報に基づいて、前記合成手段により合成される前記複数の画像の画素欠陥情報に含まれる欠陥画素の位置を示す情報を変更する変更手段と、
前記変更手段により変更された前記画素欠陥情報に基づいて、
前記合成手段により合成された画像における欠陥画素を補正する補正手段と、を有する
ことを特徴とする撮像装置。 - 前記画素欠陥情報は、撮像素子における欠陥画素の位置を示す情報と、欠陥画素の欠陥の大きさを示す情報とを含み、
前記変更手段は、前記合成手段により合成される前記複数の画像のそれぞれの画素欠陥情報で特定される欠陥画素であって、相互に同じ位置にある欠陥画素と、相互に隣接する位置にある欠陥画素とのうち、少なくとも何れか一方の欠陥画素の欠陥の大きさを示す情報を更に変更し、
前記補正手段は、前記変更手段により前記画素欠陥情報が変更された後に、前記画素欠陥情報に基づいて、前記合成手段により合成された画像における欠陥画素を補正することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 前記変更手段は、前記補正手段により補正された欠陥画素の所定領域内における数が所定数以下になるように、前記合成手段により合成される前記複数の画像の画素欠陥情報に含まれる、欠陥画素の欠陥の大きさを示す情報を変更することを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。
- 前記合成手段により合成される前記複数の画像の欠陥情報を検出する検出手段を有し、
前記変更手段は、撮影条件に基づいて、前記合成手段により合成される前記複数の画像のそれぞれの画素欠陥情報で特定される欠陥画素であって、相互に同じ位置にある欠陥画素と、相互に隣接する位置にある欠陥画素とのうち、少なくとも何れか一方の欠陥画素の欠陥の大きさを示す情報を、当該欠陥画素が前記検出手段により検出され易くなるように変更することを特徴とする請求項2又は3に記載の撮像装置。 - 前記撮影条件は、撮影感度を含むことを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。
- 前記合成手段により合成される前記複数の画像の欠陥情報を検出する検出手段を有し、
前記変更手段は、画像の画素値の大きさに対する重みづけ情報に基づいて、前記合成手段により合成される前記複数の画像のそれぞれの画素欠陥情報で特定される欠陥画素であって、相互に同じ位置にある欠陥画素と、相互に隣接する位置にある欠陥画素とのうち、少なくとも何れか一方の欠陥画素の欠陥の大きさを示す情報を、当該欠陥画素が前記検出手段により検出され易くなるように変更することを特徴とする請求項2〜5の何れか1項に記載の撮像装置。 - 前記重みづけ情報は、明度を含むことを特徴とする請求項6に記載の撮像装置。
- 前記合成手段により合成される前記複数の画像の欠陥情報を検出する検出手段を有し、
前記変更手段は、前記合成手段により合成される前記複数の画像のそれぞれの画素欠陥情報で特定される欠陥画素であって、相互に同じ位置にある欠陥画素と、相互に隣接する位置にある欠陥画素とのうち、少なくとも何れか一方の欠陥画素の欠陥の大きさを示す情報を、当該欠陥画素の周辺の画素の画素値に応じて、当該欠陥画素が前記検出手段により検出され易くなるように変更することを特徴とする請求項3〜7の何れか1項に記載の撮像装置。 - 前記合成手段により合成される前記複数の画像の欠陥情報を検出する検出手段を有し、
前記画素欠陥情報は、前記撮像素子における欠陥画素の位置を示す情報を含み、
前記検出手段は、前記画素欠陥情報に含まれる撮像素子における欠陥画素の位置を示す情報と、当該欠陥画素の画素値と検出閾値との比較の結果とを用いて、欠陥画素を検出することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 前記検出手段は、前記変更手段により画素欠陥情報が変更された後に、前記合成手段により合成される前記複数の画像のそれぞれの画素欠陥情報に、相互に同じ位置となる欠陥画素の位置を示す情報と、相互に隣接する位置となる欠陥画素の位置を示す情報とのうち、少なくとも何れか一方の情報が含まれていると、前記補正手段により前記欠陥画素の画素値の補正が行われ易くなるように前記検出閾値を変更することを特徴とする請求項9に記載の撮像装置。
- 前記検出手段は、撮影条件に基づいて、前記補正手段により前記欠陥画素の画素値の補正が行われ易くなるように前記検出閾値を変更することを特徴とする請求項10に記載の撮像装置。
- 前記撮影条件は、撮影感度を含むことを特徴とする請求項11に記載の撮像装置。
- 前記検出手段は、画像の画素値の大きさに対する重みづけ情報に基づいて、前記補正手段により前記欠陥画素の画素値の補正が行われ易くなるように前記検出閾値を変更することを特徴とする請求項10〜12の何れか1項に記載の撮像装置。
- 前記重みづけ情報は、明度を含むことを特徴とする請求項13に記載の撮像装置。
- 前記検出手段は、前記欠陥画素の周辺の画素の画素値に応じて、当該欠陥画素が前記検出手段により検出され易くなるように前記検出閾値を変更することを特徴とする請求項10〜14の何れか1項に記載の撮像装置。
- 前記複数の画像の間のずれ検出の結果、又は操作部の操作の結果に応じて、複数の画像を合成する際の各画像の各画素の位置の変更量を含む合成位置情報を生成する生成手段を有することを特徴とする請求項1〜15の何れか1項に記載の撮像装置。
- 撮像素子を用いて撮影された複数の画像を合成する合成工程と、
前記複数の画像を合成する際の画素位置を含む合成位置情報に基づいて、前記合成工程により合成される前記複数の画像の画素欠陥情報に含まれる欠陥画素の位置を示す情報を変更する変更工程と、
前記変更工程により変更された前記画素欠陥情報に基づいて、前記合成工程により合成された画像における欠陥画素を補正する補正工程と、を有する
ことを特徴とする画像合成方法。 - 撮像素子を用いて撮影された複数の画像を合成する合成工程と、
前記複数の画像を合成する際の画素位置を含む合成位置情報
に基づいて、前記合成工程により合成される前記複数の画像の画素欠陥情報に含まれる欠陥画素の位置を示す情報を変更する変更工程と、
前記変更工程により変更された前記画素欠陥情報に基づいて、前記合成工程により合成された画像における欠陥画素を補正する補正工程と、をコンピュータに実行させる
ことを特徴とするコンピュータプログラム。
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