JP2017220799A - Imaging apparatus, and method and program for controlling the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮像装置、その制御方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to an imaging apparatus, a control method thereof, and a program.
従来、撮影する画像の明るさを制御する露出制御機能を備えた、デジタルスチルカメラ、デジタルカムコーダ等の撮像装置が知られている。このような撮像装置では、撮像素子の各画素値から取得した測光値から輝度値を算出し、当該輝度値を用いて露出制御を行うものがある。輝度値による露出制御では、画素値のRGB成分から輝度値を求める輝度生成式においてR、B成分の割合が小さいため、被写体の色の特性(例えばR、B成分が大部分を占める場合)によっては輝度値が低く算出される場合がある。このような場合、露出を制御する際に、画像を明るくする方向に露出が制御されて、白飛びが発生するなど適正露出より明るくなってしまう。そこで、撮像素子の各画素のRGBの中から色成分の最大値をその画素の測光値として取得することにより、RGB各色の露出制御に対する寄与率を近づける測光方式(以下、RGB最大値測光)を用いる撮像装置も知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, imaging apparatuses such as a digital still camera and a digital camcorder having an exposure control function for controlling the brightness of an image to be taken are known. In such an imaging apparatus, there is an apparatus that calculates a brightness value from a photometric value acquired from each pixel value of an image sensor and performs exposure control using the brightness value. In exposure control based on luminance values, the ratio of the R and B components is small in the luminance generation formula for calculating the luminance value from the RGB components of the pixel values, so that depending on the color characteristics of the subject (for example, when the R and B components occupy most of the subject) May be calculated with a low luminance value. In such a case, when controlling the exposure, the exposure is controlled in the direction of brightening the image, resulting in brighter than the appropriate exposure such as occurrence of whiteout. Therefore, a photometric method (hereinafter referred to as RGB maximum value photometry) that approximates the contribution rate to the exposure control of each RGB color by acquiring the maximum value of the color component from the RGB of each pixel of the image sensor as the photometric value of that pixel. An imaging device to be used is also known.
ところで、撮像素子の各画素から得られる測光値には、暗電流など撮像素子の温度等に応じたノイズ成分が含まれるため、測光値におけるノイズ成分を低減した上で露出制御を行う技術が提案されている。特許文献1は、ノイズが周期性を持つことに着目し、あるタイミングで取得した測光値と時系列方向に平均化してノイズを平滑化した測光値とを取得し、測光値が低い(暗い)場合にノイズを平滑化した測光値を使用する技術を提案している。
By the way, since the photometric value obtained from each pixel of the image sensor includes a noise component such as a dark current according to the temperature of the image sensor, a technique for performing exposure control after reducing the noise component in the photometric value is proposed. Has been.
しかしながら、特許文献1で提案された技術は、撮像装置が被写体の色の特性にロバストなRGB最大値測光を用いる場合に適用することができない。これは、RGB最大値は時系列又は空間領域で平均化してもノイズ成分が平滑化されないためである。すなわち、撮像装置がRGB最大値測光を用いる際には、高感度撮影の場合やホワイトバランスにより特定の色成分のゲインが増幅される場合に、測光値に対してノイズ成分が重畳され、露出制御を適切に行うことができない場合がある。このため、被写体の色の特性に耐性のあるRGB最大値測光を用いる場合においてノイズ成分を低減し、適切に露出制御を行う技術が望まれている。
However, the technique proposed in
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、被写体の色の特性及びノイズに対してロバストな露出制御が可能な撮像装置、その制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an imaging apparatus capable of robust exposure control with respect to color characteristics and noise of a subject, and a control method and program thereof. .
この課題を解決するため、例えば本発明の撮像装置は以下の構成を備える。すなわち、撮像素子から得られる画素情報に基づき、画素ごとの色情報を測光値として取得する取得手段と、所定の領域内の低彩度画素の輝度値を平滑化して得られる測光値と低彩度画素の測光値とに基づいて、低彩度画素の測光値に含まれるノイズ量を推定する推定手段と、推定されたノイズ量を低減した、各画素の色情報のうちのいずれかの色情報を新たな測光値とするノイズ低減手段と、新たな測光値を用いて、露出制御を実行する制御手段と、を有することを特徴とする。 In order to solve this problem, for example, an imaging apparatus of the present invention has the following configuration. That is, based on pixel information obtained from the image sensor, acquisition means for acquiring color information for each pixel as a photometric value, and a photometric value and a low chroma obtained by smoothing the luminance value of a low saturation pixel in a predetermined area Based on the photometric value of the degree pixel, an estimation means for estimating the amount of noise included in the photometric value of the low saturation pixel, and any color of the color information of each pixel with the estimated noise amount reduced It is characterized by having noise reduction means that uses information as a new photometric value, and control means that performs exposure control using the new photometric value.
本発明によれば、被写体の色の特性及びノイズに対してロバストな露出制御が可能になる。 According to the present invention, exposure control that is robust to color characteristics and noise of a subject can be performed.
(実施形態1)
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では撮像装置の一例として、撮像素子を用いた測光が可能な任意のデジタルカメラを用いる例を説明する。しかし、本実施形態は、デジタルカメラに限らず、撮像素子を有する任意の機器にも適用可能である。これらの機器には、例えば、パーソナルコンピュータ、スマートフォンを含む携帯電話機、ゲーム機、タブレット端末、時計型や眼鏡型の情報端末、内視鏡や手術支援システム等の医療機器、監視カメラ、車載機器などが含まれてよい。
(Embodiment 1)
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, an example of using an arbitrary digital camera capable of photometry using an imaging device will be described as an example of an imaging apparatus. However, this embodiment is applicable not only to a digital camera but also to any device having an image sensor. These devices include, for example, personal computers, mobile phones including smartphones, game machines, tablet terminals, clock-type and eyeglass-type information terminals, medical devices such as endoscopes and surgery support systems, surveillance cameras, in-vehicle devices, etc. May be included.
(デジタルカメラの構成)
図1は、本実施形態の撮像装置の一例としてデジタルカメラ100の機能構成例を示すブロック図である。なお、図1に示す機能ブロックの1つ以上は、ASICやプログラマブルロジックアレイ(PLA)などのハードウェアによって実現されてもよいし、CPUやMPU等のプログラマブルプロセッサがソフトウェアを実行することによって実現されてもよい。また、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせによって実現されてもよい。従って、以下の説明において、異なる機能ブロックが動作主体として記載されている場合であっても、同じハードウェアが主体として実現されうる。
(Configuration of digital camera)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a functional configuration example of a
減光部1は、例えば絞り羽根、ND(Neutral Density)フィルター等を含み、外部から入射した入射光量を調整する。撮像処理部2は、撮像素子、撮像素子を駆動するためのドライバ、タイミング生成回路、CDS/AGC回路、A/D変換器等を含む。撮像素子は、光電変換素子を有する画素が複数、2次元的に配列された構成を有し、不図示の撮影光学系によって結像された被写体光学像を各画素で光電変換する。撮像素子の各画素は、例えばRGBのいずれかのカラーフィルタを備え、ベイヤー配列を構成する。CDS/AGC回路は、撮像素子の各画素に蓄えられた電荷に基づいて画像信号をサンプリングするとともに増幅する。なお、CDS/AGC回路は、サンプリングとして例えば相関二重サンプリング(CDS:Correlated Double Sampling)を、増幅として例えば自動利得調整(AGC:Auto Gain Control)を行う。A/D変換器は、CDS/AGC回路から出力された画像信号(アナログ信号)をデジタル信号に変換して、画素単位でRGBの色情報を含む画素情報(画像データ)を出力する。撮像素子を駆動するためのドライバは、タイミング生成回路と協働して、撮像素子を駆動するための駆動パルス等を撮像素子へ供給し、撮像素子で撮像した画像の読み出しや露出時間の調整を行う。
The
画像処理部3は、撮像処理部2から出力された画像データに対してAWB(auto white balance)、ガンマ制御等の種々の信号処理を行って撮影画像を生成する。
The
制御部4は、例えば、CPU(MPU)、RAM及びROM等を含み、ROMに記憶されたプログラムをRAMに展開、実行してデジタルカメラ100の各部を制御したり、各ブロック間でのデータ転送を制御したりする。また、制御部4は、ユーザからの操作を受け付ける操作部(不図示)からの操作信号に応じて、デジタルカメラ100の各ブロックを制御する。
The control unit 4 includes, for example, a CPU (MPU), a RAM, a ROM, and the like. The program stored in the ROM is expanded and executed on the RAM to control each unit of the
測光値取得部5は、処理回路又はモジュールにより構成され、画像処理部3により生成された撮影画像内の所定の領域におけるRGB各色の測光値(以下、単にRGBの測光値ともいう)を取得する。RGB最大値算出部6は、処理回路又はモジュールにより構成され、測光値取得部5により取得されたRGBの測光値のうち信号の強度が最大である成分を、画素の測光値(RGB最大測光値)として抽出する。輝度値算出部7は、処理回路又はモジュールにより構成され、測光値取得部5により取得されたRGBの測光値から輝度値を算出する。
The photometric
無彩色画素抽出部9は、処理回路又はモジュールにより構成され、画像処理部3により生成された撮像画面内の無彩色画素又は無彩色領域を抽出する。例えば、例えば図2(a)に示すような、撮影画像内の中心付近に特定の同一被写体が存在するなどの無彩色領域がある場合、このような領域は無彩色画素抽出部9の検出対象となる。無彩色画素抽出部9は、抽出した撮影画像内の無彩色画素又は無彩色領域を指定して、輝度平均値算出部8に出力する。
The achromatic color
なお、本実施形態で無彩色画素抽出部9は、撮像画面内の無彩色画素又は無彩色領域を抽出する構成だが、これに限定されるものではない。例えば、無彩色画素抽出部9は、RGBの各測光値の強度が略同一となるような、撮像画面内の彩度が小さい(所定値より小さい)低彩度画素又は彩度が小さい(彩度が所定値以下となる)低再度領域を抽出するような構成であってもよい。例えば、RGBの各測光値の中で最大となる測光値(例えばR)に対して、他の測光値(例えば、GとB)の差が5%以内の画素又は領域を、低彩度画素または低彩度領域とする。
In the present embodiment, the achromatic color
輝度平均値算出部8は、処理回路又はモジュールにより構成され、測光枠などの所定の領域に含まれる、無彩色画素抽出部9により指定された無彩色画素又は無彩色領域を用いて、輝度値算出部7により算出された輝度値の平均値(平均輝度値)を算出する。
The luminance average
ノイズ推定・除去部10は、輝度平均値算出部8で算出された平均輝度値を、ノイズ成分が除去された基準信号として用いることにより、RGB最大測光値に重畳されたノイズ量を除去(低減)する(例えば図2(b))。ノイズ推定・除去部10は、RGB最大測光値からノイズ成分を除去(低減)するに際し、例えば以下の2つの手順を用いることが考えられる。1つ目の手順では、まず測光値取得部5で取得したRGB各色に対するノイズ成分を、輝度平均値算出部8で算出された平均輝度値に基づいて算出、除去(低減)し、ノイズが低減されたRGBの測光値を用いてRGB最大測光値を算出する。2つ目の手順では、RGB最大値算出部6により算出されたRGB最大測光値と、輝度平均値算出部8で算出された平均輝度値との比較に基づいてノイズ成分を算出、除去(低減)する。いずれの手順のノイズ低減を行う場合も、RGB各色の値が一致する無彩色画素の平均輝度値を用いて比較する必要がある。
The noise estimation /
記録部11は、画像処理部3で生成された撮影画像を、例えば内部メモリ、SDカードやCFカード等のメモリカード、又は外部レコーダ等の外部記憶装置に保存する。
The recording unit 11 stores the captured image generated by the
なお、上述した実施形態では、測光値取得部5、RGB最大値算出部6、輝度値算出部7、輝度平均値算出部8、無彩色画素抽出部9、ノイズ推定・除去部10は、全て独立して構成される例を示したが、全て又はその一部を制御部4が実行してもよい。
In the embodiment described above, the photometric
(デジタルカメラ100における露出制御の概要)
次に、デジタルカメラ100における露出制御の概要について説明する。まず、撮像処理部2が撮影した画像データを出力し、画像処理部3は当該画像データを用いて撮影画像を生成する。
(Outline of exposure control in the digital camera 100)
Next, an outline of exposure control in the
測光値取得部5は、画像処理部3より取得された撮影画像範囲の画素からRGBの測光値を取得する。また、輝度値算出部7は、所定の輝度生成式を用いて、測光値取得部5から得られたRGBの測光値から輝度値を算出する。
The photometric
無彩色画素抽出部9は、例えば輝度値算出部7の処理と並行して、撮影画像の各画素値のうち無彩色である画素値を抽出する。無彩色の画素を用いるのは、後にRGB最大測光値と輝度値とを比較するために、同一被写体に対して同じRGB値を有する画素値が必要であるためである。
For example, the achromatic color
輝度平均値算出部8は、測光枠等の所定の領域内に、無彩色領域が存在する場合、抽出された無彩色画素の輝度値を加算すると共に、加算された輝度値を無彩色画素の画素数で割ることにより無彩色領域の輝度値の平均値を算出する。これは、撮像素子の暗電流等によるノイズ成分が空間的に所定の周期をもって変動することを利用して、無彩色画素の輝度値を平均化することにより、無彩色画素に重畳したノイズ成分を平滑化(すなわち除去)するものである。そして、算出された輝度の平均値と、測光値取得部5によって取得された(無彩色領域の)RGBの測光値とが、ノイズ成分を推定するために比較される。すなわち、RGBの測光値と輝度の平均値との差が測光値に重畳されているノイズ成分(ノイズ量)になる。そして、無彩色領域のRGBの測光値から推定したノイズ量を、撮影画像内の他の領域(無彩色領域以外の領域)のRGBの測光値から減算することにより、撮影画像のノイズ成分を除去することができる。なお、無彩色領域におけるRGBの測光値(或いはRGB最大測光値)は無彩色領域内で平均化された値であってもよい。また、所定の領域内の無彩色画素は、ノイズ成分を除く有効な画素値が概ね均一である。
The luminance average
そして、RGB最大値算出部6は、ノイズ成分の除去されたRGBの測光値を用いてRGB最大測光値を算出する。これにより、デジタルカメラ100は、ノイズ成分の除去されたRGB最大測光値に基づいた露出制御を行うことが可能になる。なお、RGB最大測光値の算出は、画素ごとにRGBの最大値を選択するほか、例えば被写体領域のRGB分布の傾向に基づいて当該領域内でRGBの特定の色成分を選択するような(結果として強度の最大となる色の成分が選択される)方法を用いてもよい。
Then, the RGB maximum
一方、無彩色画素抽出部9で無彩色画素が存在しない場合、ノイズ推定・除去部10は、予め作成されたノイズ量推定テーブルが示すノイズ推定量に従ってノイズ成分を除去する。ノイズ量推定テーブルは、例えば図3に示すように、デジタルカメラ100に設定されるゲイン量と撮像素子の温度とに応じて作成される。従って、ノイズ推定・除去部10は、デジタルカメラ100に設定されているゲイン情報と温度情報とを取得することにより、ゲインや温度に応じたノイズ推定量を選択することができる。
On the other hand, when the achromatic color
その後、ノイズ推定・除去部10は、測光値取得部5によって取得されたRGBの測光値からノイズ推定量を減算してノイズ成分を除去する。そして、RGB最大値算出部6は、ノイズ成分の除去されたRGBの測光値を用いてRGB最大測光値を取得する。このようにすることで、デジタルカメラ100は、ノイズ成分の除去されたRGB最大測光値を用いて露出制御を行うことができる。また、無彩色画素の存在が時間経過により変化する場合、無彩色画素が存在する場合は輝度値の平均値を用いたノイズ成分の除去が、無彩色画素が存在しない場合はノイズ量推定テーブルによるノイズ成分の除去が、それぞれ適用される。
Thereafter, the noise estimation /
(露出制御処理に係る一連の動作)
次に、図4を参照して、露出制御処理に係る一連の動作を説明する。なお、本処理は、例えば不図示の操作部に含まれる録画開始ボタンが押下されて、ユーザから撮影指示を受け付けた場合に開始される。また、本処理は、制御部4がROMに記憶されたプログラムをROMの作業用領域に展開、実行すると共に、測光値取得部5等の各部を制御することにより実現される。
(A series of operations related to exposure control processing)
Next, a series of operations related to the exposure control process will be described with reference to FIG. This process is started when, for example, a recording start button included in an operation unit (not shown) is pressed and a shooting instruction is received from the user. This process is realized by the control unit 4 expanding and executing the program stored in the ROM in the work area of the ROM, and controlling each unit such as the photometric
S101において、測光値取得部5は、画像処理部3から出力される画像データに基づいて、画素毎にRGBの測光値を取得する。S102において、無彩色画素抽出部9は、S101で取得した画素毎の測光値に基づいて無彩色画素を抽出する。無彩色画素抽出部9は、例えば各画素のRGBの測光値がR=G=Bとなる画素を無彩色画素として抽出する。本実施形態では、各画素のRGBの測光値の差が所定の範囲内(例えば、測光値の出力値の誤差が±1%以内)であれば、各画素のRGBの測光値がR=G=Bであると判断する。すなわち、各画素のRGBの測光値が略一致(測光値の差が所定値以内)となる画素を無彩色画素として抽出する構成であってもよい。
In step S <b> 101, the photometric
S103において、無彩色画素抽出部9は、撮影画像内の測光枠等の所定の領域にS102で抽出した無彩色画素が存在するか否か(すなわち無彩色領域があるか)を判定する。無彩色画素抽出部9は、例えば、所定の領域内にS102において抽出された無彩色画素の個数が所定の数以上である場合、無彩色画素が存在する(すなわち無彩色領域が存在する)と判定して、S104へ処理を進める。一方、無彩色画素の個数が所定の数未満である場合、所定の領域に無彩色画素が存在しないと判定してS107に処理を進める。
In S103, the achromatic color
S104において、輝度値算出部7は、所定の輝度生成式に基づいて、測光値取得部5により取得されたRGBの測光値のうち、無彩色画素の各画素に対応する輝度値を算出する。S105において、輝度平均値算出部8は、所定の領域内の無彩色画素の輝度値を積分し画素数で割ることにより、輝度値の平均値を算出する。上述したように、本処理を行うことにより、輝度値に重畳されているノイズ成分を平滑化することができる。
In S <b> 104, the luminance
S106において、ノイズ推定・除去部10は、測光値取得部5により取得されたRGBの測光値と、輝度平均値算出部8で算出された平均化された輝度値とに基づいてノイズ量を減算する。具体的に、まずノイズ推定・除去部10は、測光値取得部5により取得された測光値のうちの無彩色画素のRGBの測光値から、輝度平均値算出部8で算出された平均化された輝度値を減算する。すなわち、無彩色画素のRGBの測光値に重畳されたノイズ量を求めることができる。次に、所定の領域の以外の画素(例えば無彩色領域以外の画素を含む撮影画像全体の画素)について、測光値取得部5により取得されたRGBの測光値から、算出したノイズ量を減算する。このようにすることによりRGB各色に重畳されたノイズ成分を除去することができる。
In S106, the noise estimation /
一方、S107において、制御部4は、例えばROM等に記憶されている現在の設定情報から或いは撮像処理部2から現在設定されているゲイン値を取得するとともに、不図示のセンサから或いは撮像処理部2から撮像素子の温度を表す温度情報を取得する。なお、温度情報は撮像素子の温度に限らず、撮像素子の近傍やデジタルカメラ100の筐体内部の温度であってもよい。
On the other hand, in S107, the control unit 4 acquires the currently set gain value from the current setting information stored in the ROM or the like or from the
S108において、制御部4は、予め作成されたノイズ量推定テーブルからノイズ推定量を選択する。具体的に、制御部4は、ノイズ量推定テーブルにおいて、S107で取得したゲイン値と温度情報とに基づいて特定されるノイズ量を取得する。なお、本実施形態ではゲイン値、温度情報を用いたノイズ量推定テーブルを例に説明しているが、ノイズを参照するための項目であれば他の項目によりノイズ量推定テーブルを構成してもよい。 In S108, the control unit 4 selects a noise estimation amount from a noise amount estimation table created in advance. Specifically, the control unit 4 acquires a noise amount specified based on the gain value and temperature information acquired in S107 in the noise amount estimation table. In this embodiment, the noise amount estimation table using the gain value and the temperature information is described as an example, but the noise amount estimation table may be configured by other items as long as it is an item for referring to noise. Good.
S109において、測光値取得部5により取得したRGBの測光値から、ノイズ量推定テーブルから取得したノイズ量を減算する。このようにすることにより、RGB各色の測光値に重畳されたノイズ成分を除去することができる。
In S109, the noise amount acquired from the noise amount estimation table is subtracted from the RGB photometric values acquired by the photometric
S110において、RGB最大値算出部6は、S106又はS109においてノイズ量が除去されたRGB各色の測光値を用いて、各画素のRGBの最大値をその画素の測光値として算出(選択)する。更に、S111において、制御部4は、RGB最大値算出部6により算出されたRGB最大測光値を用いて露出制御を行い、その後本一連の動作を終了する。すなわち、制御部4は、RGB最大値算出部6により算出されたRGB最大測光値を露出制御に用いる新たな測光値に設定して露出制御を実行した後に、一連の動作を終了する。
In S110, the RGB maximum
以上説明したように本実施形態では、無彩色画素のRGBの測光値と無彩色画素の平均輝度値とを用いてRGBの測光値に対するノイズ量を算出、除去するようにした。そして、ノイズ成分の除去されたRGBの測光値を用いてRGB最大測光値を算出し、当該RGB最大測光値を用いて露出制御を行うようにした。このようにすることで、被写体の色の特性によって測光値が低く算出されるような問題を回避しつつ、RGB最大測光値に乗るノイズを低減することができるため、より適切な露出制御を実現することができる。換言すれば、被写体の色の特性にロバストであり、かつノイズに対してもロバストな露出制御を実現することができる。 As described above, in this embodiment, the noise amount with respect to the RGB photometric value is calculated and removed using the RGB photometric value of the achromatic pixel and the average luminance value of the achromatic pixel. Then, the RGB maximum photometric value is calculated using the RGB photometric value from which the noise component has been removed, and exposure control is performed using the RGB maximum photometric value. This avoids the problem of the photometric value being calculated to be low due to the color characteristics of the subject, while reducing noise on the RGB maximum photometric value, thus realizing more appropriate exposure control. can do. In other words, exposure control that is robust to the color characteristics of the subject and robust to noise can be realized.
また、上述した構成により、ノイズを相対的に低減させるために撮像素子の各画素を大きくしたり、NR回路などを追加したりすることによる回路の追加コストや処理負荷等の増加を抑制することができる。 In addition, with the above-described configuration, it is possible to suppress an increase in the additional cost of a circuit, a processing load, and the like due to enlargement of each pixel of the image sensor or addition of an NR circuit or the like in order to relatively reduce noise. Can do.
(実施形態2)
次に実施形態2について説明する。実施形態1では、RGBの測光値と輝度の平均値との比較に基づいてRGBの測光値のノイズ量を除外したうえで、ノイズ成分の除外されたRGB最大測光値を求めるようにした。本実施形態2では、RGB最大測光値と輝度の平均値との比較に基づいてノイズ成分の除外されたRGB最大測光値を算出する点が実施形態1と異なるが他の構成は実施形態1と同一である。このため、同一の構成については同一の符号を付して重複する説明は省略し、相違点について重点的に説明する。
(Embodiment 2)
Next,
(本実施形態における露出制御の概要)
本実施形態においても、輝度値算出部7が測光値取得部5から得られたRGBの測光値から輝度値を算出するとともに、無彩色画素抽出部9が抽出した無彩色画素について、輝度平均値算出部8が輝度値の平均値を算出する。
(Outline of exposure control in this embodiment)
Also in the present embodiment, the luminance
次に、ノイズ推定・除去部10は、算出された輝度の平均値と、RGB最大値算出部6より算出されたRGB最大測光値とを、ノイズ成分を推定するために比較する。このとき、上述した実施形態と同様に、所定の領域内の無彩色画素の輝度の平均値を用いることによって輝度の平均値から得られるRGB成分とRGB最大測光値とを比較できる。ノイズ推定・除去部10は、比較によって得られたノイズ成分をRGB最大測光値から減算することにより、ノイズ成分を除去したRGB最大測光値を得ることができる。
Next, the noise estimation /
一方、無彩色画素が存在しない場合、ノイズ推定・除去部10は、実施形態1と同様のノイズ量推定テーブルが示すノイズ量を用いてノイズ成分を除去する。具体的には、RGB最大測光値からノイズ量推定テーブルから選択されたノイズ推定量を減算することにより、ノイズ成分を除去したRGB最大測光値を求める。このようにすることで、デジタルカメラ100は、ノイズ成分の除去されたRGB最大測光値を用いて露出制御を行うことができる。
On the other hand, when there is no achromatic pixel, the noise estimation /
(露出制御処理に係る一連の動作)
次に、図5を参照して、本実施形態における露出制御処理に係る一連の動作について説明する。なお、実施形態1と同様、本処理は、例えば不図示の操作部に含まれるレリーズスイッチが押下されて、ユーザから撮影指示を受け付けた場合に開始される。また、本処理は、制御部4がROMに記憶されたプログラムをROMの作業用領域に展開、実行すると共に、測光値取得部5等の各部を制御することにより実現される。
(A series of operations related to exposure control processing)
Next, a series of operations related to the exposure control process in the present embodiment will be described with reference to FIG. Similar to the first embodiment, this process is started when a release instruction included in an operation unit (not shown) is pressed and a photographing instruction is received from the user. This process is realized by the control unit 4 expanding and executing the program stored in the ROM in the work area of the ROM, and controlling each unit such as the photometric
S101において、測光値取得部5は、実施形態1と同様に、画素毎にRGBの測光値を取得する。次に、S201において、RGB最大値算出部6は、各画素のRGBの最大値を各画素のRGB最大測光値として算出する。
In S101, the photometric
その後、制御部4は、実施形態1と同様にS102〜S105の処理を実行する。すなわち、無彩色画素を抽出した結果、所定の領域内に無彩色画素が存在する場合、所定の領域内の無彩色画素の輝度値の平均値が算出される。
Then, the control part 4 performs the process of S102-S105 similarly to
S202において、RGB最大値算出部6は、所定の領域内の無彩色画素のRGB最大測光値と、平均化された輝度値とに基づいてノイズ量を減算する。具体的には、まず、所定の領域内の無彩色画素のRGB最大測光値から、無彩色画素の輝度平均値を減算することにより、ノイズ量を算出する。そして、RGB最大値算出部6は、所定の領域以外を含む、撮影画像の画素のRGB最大測光値から、算出したノイズ量を減算することにより、RGB最大測光値に重畳されたノイズ成分を除去する。
In S202, the RGB maximum
一方、無彩色領域が存在しない場合、制御部4は、実施形態1と同様にS107〜S108の処理を実行させ、ノイズ量推定テーブルに基づいてノイズ量を選択する。そして、S203において、ノイズ推定・除去部10は、ノイズ量推定テーブルから取得したノイズ量を減算することにより、RGB最大値算出部6の測光値に重畳されたノイズ成分を除去することができる。
On the other hand, when the achromatic color region does not exist, the control unit 4 causes the processing of S107 to S108 to be executed as in the first embodiment, and selects the noise amount based on the noise amount estimation table. In S203, the noise estimation /
S111において、制御部4は、RGB最大値算出部6によって算出されたRGB最大測光値に基づいて露出制御を行い、その後本一連の動作を終了する。
In S111, the control unit 4 performs exposure control based on the RGB maximum photometric value calculated by the RGB maximum
以上説明したように本実施形態では、所定の領域内の無彩色画素のRGB最大測光値から、所定の領域内の無彩色画素の輝度平均値を減算することにより、RGB最大測光値のノイズ量を算出し、当該ノイズを除去できるようにした。このようにすることで、上述した実施形態と同様の効果、すなわち被写体の色の特性にロバストであり、かつノイズに対してもロバストな露出制御、を実現することができる。また、本実施形態の構成によっても、ノイズを相対的に低減させるために撮像素子の各画素を大きくしたり、NR回路などを追加したりすることによる回路の追加コストや処理負荷等の増加を抑制することができる。 As described above, in the present embodiment, the noise amount of the RGB maximum photometric value is obtained by subtracting the luminance average value of the achromatic pixel in the predetermined area from the RGB maximum photometric value of the achromatic pixel in the predetermined area. Was calculated so that the noise could be removed. By doing so, it is possible to realize the same effect as the above-described embodiment, that is, exposure control that is robust to the color characteristics of the subject and robust to noise. In addition, the configuration of the present embodiment also increases the additional cost of the circuit and the processing load by increasing the size of each pixel of the image sensor or adding an NR circuit to relatively reduce noise. Can be suppressed.
(その他の実施形態)
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。
(Other embodiments)
The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiments to a system or apparatus via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or apparatus read and execute the program This process can be realized. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.
2…撮像処理部、3…画像処理部、4…制御部、5…測光値取得部、6…RGB最大値算出部、7…輝度値算出部、8…輝度平均値算出部、9…無彩色画素抽出部、10…ノイズ推定・除去部
DESCRIPTION OF
Claims (13)
所定の領域内の低彩度画素の輝度値を平滑化して得られる測光値と前記低彩度画素の前記測光値とに基づいて、前記低彩度画素の前記測光値に含まれるノイズ量を推定する推定手段と、
前記推定されたノイズ量を低減した、各画素の色情報のうちのいずれかの色情報を新たな測光値とするノイズ低減手段と、
前記新たな測光値を用いて、露出制御を実行する制御手段と、を有することを特徴とする撮像装置。 Based on pixel information obtained from the image sensor, acquisition means for acquiring color information for each pixel as a photometric value;
Based on the photometric value obtained by smoothing the luminance value of the low saturation pixel in the predetermined area and the photometric value of the low saturation pixel, the amount of noise included in the photometry value of the low saturation pixel is calculated. Estimating means for estimating;
Noise reducing means for reducing the estimated noise amount and using any one of the color information of each pixel as a new photometric value;
An image pickup apparatus comprising: control means for performing exposure control using the new photometric value.
推定手段が、所定の領域内の低彩度画素の輝度値を平滑化して得られる測光値と前記低彩度画素の前記測光値とに基づいて、前記低彩度画素の前記測光値に含まれるノイズ量を推定する推定工程と、
設定手段が、前記推定されたノイズ量を低減した各画素の色情報のうちのいずれかの色情報を、露出制御に用いる新たな測光値に設定する設定工程と、を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。 An acquisition step in which an acquisition unit acquires color information for each pixel as a photometric value based on pixel information obtained from an image sensor;
The estimation means includes the photometric value of the low chroma pixel based on the photometric value obtained by smoothing the luminance value of the low chroma pixel in the predetermined area and the photometric value of the low chroma pixel. An estimation step for estimating the amount of noise generated,
The setting means includes a setting step of setting any color information of the color information of each pixel with the estimated noise amount reduced to a new photometric value used for exposure control. Control method of imaging apparatus.
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