JP2016144090A - 画像処理装置およびその制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
しかし、焦点検出用画素は、通常の画素(撮像用画素)とは異なる構造を有するため、焦点検出用画素の周囲の画素値に影響を与え、画質劣化を発生させる場合がある。特許文献1では、絞り値に応じたクロストーク率を用い、焦点検出用画素の周囲の撮像用画素の値を、その撮像用画素の近傍の焦点検出用画素の値に基づいて補正する方法が提案されている。
図1は、本発明の実施形態に係る画像処理装置の一例であるレンズ交換式のデジタル一眼レフカメラ(カメラシステム)の機能構成例を示すブロック図である。
カメラシステムは、カメラ本体100と、カメラ本体100に着脱可能に取り付けられるレンズユニット200とを有する。カメラ本体100とレンズユニット200は、それぞれが有するマウント部によって接続され、マウント部には電気的な接点群210が設けられる。接点群210はカメラ本体100とレンズユニット200との間で制御信号、状態信号、データ信号等を通信したり、カメラ本体100から撮影レンズに電源を供給したり、レンズユニット200の接続有無をカメラ本体100で検知したりすることを可能にする。なお、接点群210はカメラ本体100とレンズユニット200との間の通信を可能とするものであれば、電気信号以外の信号、例えば光信号を伝達するものであってよい。なお、便宜上、レンズユニット200が内蔵する撮影レンズ201を1枚のレンズのように図示しているが、実際は複数のレンズから構成される。
なお、焦点検出領域は例えば顔検出の結果に応じて定められるなど、大きさや位置が動的に定められてもよい。
光束の入射方向からマイクロレンズ404、カラーフィルタ403、配線層402、フォトダイオード401を示している。配線層402は、層構成を有する配線の最下層に該当する。以下に説明するように、焦点検出用画素と撮像用画素とでは配線層402の開口部の構成が異なる。画素の構成のうち、以下の説明に関連しないものは図示を省略している。
A像画素351と、B像画素352とは、射出瞳405のうち、フォトダイオード401に入射する光束が出射する領域506,516が異なる。具体的には、配線層502、512の開口部の水平方向における中心位置をA像画素351とB像画素352とで異ならせることで、領域506,516を制御している。なお、配線層502、512の開口部は、配線層402の開口部よりも小さい。
撮像素子112は、図3に示した画素が配列された受光部701と、受光部701の表面に設けられているマイクロレンズ404の近傍に設けられたカバーガラス702とを有している。703は、レンズユニット200の鏡筒内面などからの反射光をカットするための遮光マスクである。
S903でシステムコントローラ120は、補正対象画素GU、GD、GLの最大値G_maxを検出し、処理をS904へ進める。図3(e)に示したように、補正すべきクロストークは、反射光の入射方向と逆の方向に存在する画素に発生する。例えば、反射光が焦点検出用画素の右側から入射した場合、焦点検出用画素の左側に隣接する画素の値がクロストークの影響を受ける。また、一般的な撮影シーンでは、クロストークの原因となる反射光が1つの焦点検出用画素に複数の方向から入射する可能性は低い。そのため、焦点検出用画素の複数の隣接同色画素のうち、値が最大の(出力の高い)画素が、クロストークの影響を受けている可能性が最も高いと考えられる。従って、本実施形態では、参照画素の値と比較する画素値として、補正対象画素の最大値を検出している。
Edge=|MAX(G1〜G4)−MIN(G1〜G4)|
被写体の輪郭部分など、空間周波数の高い部分では、Edgeの値は大きくなる。
S907で下限値αを用いて補正要否を判定することで、ランダムノイズによって値が大きくなった画素の値を誤補正する可能性を抑制したが、誤補正を完全になくすことは難しい。そのため、誤補正の可能性を考慮し、補正後の値が仮に誤補正された場合でもそれが目立たなくなるようにするためのオフセット補正値を求め、補正した画素を含む補正対象画素の値に加算する。
S914でシステムコントローラ120は、変数Loopと変数LoopEndとを比較する。システムコントローラ120は、変数Loopの値が変数LoopEndの値に達していなければS903から処理を繰り返し、変数Loopの値が変数LoopEndの値に達していれば処理を終了する。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態は、焦点検出用画素の配置が第1実施形態と異なる撮像素子を用いる場合のクロストーク補正に関する。焦点検出用画素の配置およびクロストーク判定・補正処理以外は第1実施形態と共通でよいため、以下では本実施形態に特有な構成および処理について重点的に説明する。
A像画素351の上に隣接する画素GAには、下方向からA像画素351のクロストークを受ける可能性がある。
A像画素351の下とB像画素352の左右に隣接する画素GBには、上方向からA像画素351のクロストーク、横方向からはB像画素352のクロストークを受ける可能性がある。
A像画素351の左右とB像画素352の上に隣接する画素GCには、横方向からA像画素351のクロストーク、下方向からはB像画素352のクロストークを受ける可能性がある。
B像画素352の下に隣接する画素GDには、上方向からB像画素352のクロストークを受ける可能性がある。
したがって、これらの起こり得る状態をそれぞれ検出して、補正する必要がある。
S1204でシステムコントローラ120は、G_max1とG_aveの差分Sub1と、G_max2とG_aveの差分Sub2を算出し、処理をS1205へ進める。
Edge=|MAX(G1〜G4)−MIN(G1〜G4)|
比が0.25未満(GA/GD<0.25)ならS1207へ、
比が0.25以上0.75未満(0.25≦GA/GD<0.75)ならS1209へ、
比が0.75以上(0.75≦GA/GD)ならS1210へ。
それぞれ処理を分岐させる。
S1209,S1210においてもシステムコントローラ120は、S1207と同様にして、正数A3、A4、A5、A6を用いて上限値σ1とσ2を算出する。
Offset_A=B1×√(G_ave)
Offset_B=B2×√(G_ave)
Offset_C=B3×√(G_ave)
Offset_D=B4×√(G_ave)
を算出し、処理をS1218に進める。B1〜B4の値は予め実験的に決定することができる。なお、S1206で判別するクロストークの方向(上/横/下)ごとに、B1〜B4の値を決定しておき、S1206で判別された方向に応じた値をS1217で用いるようにしてもよい。例えば、補正対象画素GA〜GDのうち、S1206で判別された方向のクロストークの影響を受けない位置の画素のオフセット補正値が、クロストークの影響を受けうる位置の画素のオフセット補正値よりも小さくなるようにB1〜B4を決定することができる。
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
Claims (13)
- 焦点検出用画素に隣接する複数の撮像用画素の値を、複数の補正対象画素の値として取得する第1の取得手段と、
前記複数の補正対象画素の少なくとも1つの近傍に存在し、かつ、焦点検出用画素に隣接しない、前記複数の補正対象画素と同色の複数の撮像用画素の値を取得する第2の取得手段と、
前記複数の補正対象画素の値の少なくとも1つと、前記第2の取得手段が取得した複数の撮像用画素の値とに基づいて、前記複数の補正対象画素の値の少なくとも1つを補正する必要があるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により補正が必要と判定された補正対象画素の値を減少させる第1の補正手段と、
前記補正手段で補正された値を含む前記複数の補正対象画素の値を、オフセット補正値により増加させる第2の補正手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。 - 前記複数の補正対象画素の値の少なくとも1つが、前記複数の補正対象画素の値のうち、値の大きな方から選択されることを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
- 前記判定手段は、前記複数の補正対象画素の値の少なくとも1つと、前記第2の取得手段が取得した複数の撮像用画素の値の平均値との差に基づいて、前記複数の補正対象画素の値の少なくとも1つを補正する必要があるか否かを判定することを特徴とする請求項1または2に記載の画像処理装置。
- 前記判定手段は、
前記複数の補正対象画素の値の少なくとも1つと、前記第2の取得手段が取得した複数の撮像用画素の値の平均値との差と、
前記第2の取得手段が取得した複数の撮像用画素の値の最大値と最小値との差、
の和が、予め定められた下限値より大きく、前記第2の取得手段が取得した複数の撮像用画素の値の平均値に基づく上限値より小さい場合に、前記複数の補正対象画素の値の少なくとも1つを補正する必要があると判定することを特徴とする請求項3記載の画像処理装置。 - 前記第2の補正手段は、前記上限値が大きいほど前記オフセット補正値を大きくすることを特徴とする請求項4に記載の画像処理装置。
- 前記第1の補正手段は、前記判定手段により補正が必要と判定された補正対象画素の値を、該補正対象画素の近傍に位置する、該補正対象画素と同色で、かつ焦点検出用画素に隣接しない複数の撮像用画素の値に基づく補正値を用いて減少させることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記補正値が、前記判定手段により値の補正が必要と判定された補正対象画素の最も近くに位置する、該補正対象画素と同色で、かつ焦点検出用画素に隣接しない複数の撮像用画素の値に基づくことを特徴とする請求項6に記載の画像処理装置。
- 前記第2の補正手段は、前記第2の取得手段が取得した複数の撮像用画素の値の平均値に基づく値を、前記オフセット補正値として用いることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記第2の補正手段は、前記判定手段が第1の条件を用いて前記判定を行う場合よりも、前記第1の条件より緩い第2の条件を用いて前記判定を行う場合の方が前記オフセット補正値を大きくすることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記判定手段が前記判定に用いる条件が、前記複数の補正対象画素のうち、焦点検出用画素と隣接する方向の異なる複数の補正対象画素の値に基づいて決定されることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 焦点検出用画素と撮像用画素とを有する撮像素子と、
請求項1から10のいずれか1項に記載の画像処理装置と、
を有することを特徴とする撮像装置。 - 第1の取得手段が、焦点検出用画素に隣接する複数の撮像用画素の値を、複数の補正対象画素の値として取得する第1の取得工程と、
第2の取得手段が、前記複数の補正対象画素の少なくとも1つの近傍に存在し、かつ、焦点検出用画素に隣接しない、前記複数の補正対象画素と同色の複数の撮像用画素の値を取得する第2の取得工程と、
判定手段が、前記複数の補正対象画素の値の少なくとも1つと、前記第2の取得手段が取得した複数の撮像用画素の値とに基づいて、前記複数の補正対象画素の値の少なくとも1つを補正する必要があるか否かを判定する判定工程と、
第1の補正手段が、前記判定手段により補正が必要と判定された補正対象画素の値を減少させる第1の補正工程と、
第2の補正手段が、前記補正手段で補正された値を含む前記複数の補正対象画素の値を、オフセット補正値により増加させる第2の補正工程と、
を有することを特徴とする画像処理装置の制御方法。 - コンピュータを、請求項1から10のいずれか1項に記載の画像処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。
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