JP2018014625A - Image processing apparatus and control method thereof, imaging device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の光電変換部を備える撮像素子により取得される複数の画像信号の信号処理技術に関する。 The present invention relates to a signal processing technique for a plurality of image signals acquired by an imaging device including a plurality of photoelectric conversion units.
撮像装置の焦点検出には、撮像面位相差検出方式がある。1つのマイクロレンズに対応する複数の光電変換部として、分割されたフォトダイオードを備える画素構成の撮像素子において、撮像光学系の異なる瞳部分領域をそれぞれ通過した光を各フォトダイオードが受光する。この構成によれば、撮像画像と同時に焦点検出用信号を取得可能である。特許文献1では、分割された複数の画素(分割画素)のうち、一方の画素から信号を読み出した後に、各分割画素の電荷を加算した信号を読み出す構成において、焦点検出画素に欠陥が生じた場合の検出および補正方法について開示されている。 There is an imaging surface phase difference detection method for focus detection of an imaging device. In an imaging device having a pixel configuration including divided photodiodes as a plurality of photoelectric conversion units corresponding to one microlens, each photodiode receives light that has passed through different pupil partial regions of the imaging optical system. According to this configuration, the focus detection signal can be acquired simultaneously with the captured image. In Patent Document 1, in a configuration in which a signal obtained by adding the charges of each divided pixel is read out after reading a signal from one pixel among a plurality of divided pixels (divided pixels), a defect occurs in the focus detection pixel. A case detection and correction method is disclosed.
特許文献1に開示された技術では、対をなす一方の像信号のレベルが閾値以下である行が欠陥行として検出される。このため、行全体が欠陥行となっている場合にしか、分割画素の欠陥を検出できない。
本発明の目的は、複数の光電変換部を備える撮像素子により取得される複数の画像信号に係る欠陥検出の精度を高めることである。
In the technique disclosed in Patent Document 1, a row in which the level of one of the paired image signals is equal to or less than a threshold is detected as a defective row. For this reason, the defect of a divided pixel can be detected only when the entire row is a defective row.
An object of the present invention is to improve the accuracy of defect detection related to a plurality of image signals acquired by an image sensor including a plurality of photoelectric conversion units.
本発明の一実施形態の装置は、複数の光電変換部を備えた複数の画素を有する撮像素子により取得される複数の画像信号を処理する画像処理装置であって、前記複数の画素のそれぞれにおいて、前記複数の光電変換部の一部の光電変換部に蓄積された電荷に基づく第1の信号、および、前記複数の光電変換部に蓄積された電荷に基づく第2の信号を取得し、前記第1および第2の信号の差分に基づく第3の信号を生成する信号処理を行う第1の信号処理手段と、第1の検出期間に前記第1または第3の信号の欠陥を検出する第1の検出手段と、第2の検出期間に前記第1または第3の信号の欠陥を検出する第2の検出手段と、前記第1および第3の信号を取得して信号処理を行う第2の信号処理手段と、を備える。前記第2の信号処理手段は、前記第1または第2の検出手段が欠陥を検出しない場合に前記第1および第3の信号を取得して信号処理をした結果を出力し、前記第1および第2の検出手段が欠陥を検出した場合には前記第1および第3の信号を取得して信号処理をした結果を出力しないことを特徴とする。 An apparatus according to an embodiment of the present invention is an image processing apparatus that processes a plurality of image signals acquired by an imaging device having a plurality of pixels including a plurality of photoelectric conversion units, and each of the plurality of pixels Obtaining a first signal based on charges accumulated in a part of the plurality of photoelectric conversion units, and a second signal based on charges accumulated in the plurality of photoelectric conversion units, First signal processing means for performing signal processing to generate a third signal based on a difference between the first and second signals, and a first signal processing unit for detecting a defect in the first or third signal in a first detection period. A first detection means; a second detection means for detecting a defect of the first or third signal in a second detection period; and a second for obtaining the first and third signals and performing signal processing. Signal processing means. The second signal processing means outputs the result of signal processing by acquiring the first and third signals when the first or second detection means does not detect a defect, and outputs the first and third signals. When the second detection means detects a defect, the first and third signals are acquired and the result of signal processing is not output.
本発明によれば、複数の光電変換部を備える撮像素子により取得される複数の画像信号に係る欠陥検出の精度を高めることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the precision of the defect detection which concerns on several image signals acquired by an image pick-up element provided with several photoelectric conversion parts can be improved.
以下に、本発明の好ましい実施形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。各実施例では、複数の画像信号を処理する画像処理装置として撮像装置への適用例を示す。例えば、撮像素子は撮像光学系の異なる瞳部分領域をそれぞれ通過した光を受光可能な複数の光電変換部を備えており、信号処理部は複数の画像信号を用いて、撮像光学系の焦点検出処理を行う。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In each embodiment, an application example to an imaging apparatus is shown as an image processing apparatus that processes a plurality of image signals. For example, the imaging device includes a plurality of photoelectric conversion units that can receive light that has passed through different pupil partial areas of the imaging optical system, and the signal processing unit uses a plurality of image signals to detect the focus of the imaging optical system. Process.
[実施例1]
図1を参照して、本発明の実施例1に係る撮像装置100について説明する。撮像レンズユニット101は撮像光学系を構成し、複数のレンズおよび絞り等の光学部材を備える。例えばズームレンズの駆動により画角変更が行われ、フォーカスレンズの移動により焦点調節が行われる。
[Example 1]
With reference to FIG. 1, an
撮像素子102は、撮像レンズユニット101を通して結像される被写体からの光を受光して光電変換を行い、撮像信号を出力する。像信号処理部103は撮像素子102から撮像信号を取得し、後述するA像分離およびB像生成の処理を行う。以下では、撮像素子102により取得される一対の像のうち、第1の像をA像と呼び、第2の像をB像と呼ぶ。A像およびB像を併せた画像をA+B像と呼ぶ。
The
信号処理回路104は、像信号処理部103の出力108であるA+B像信号を取得して、所定の画像処理を行う。所定の画像処理とは、表示用または記録用の映像信号を生成するために実行される階調補正処理や変換処理等である。
The
本実施例は、第1の連続欠陥検出部105と第2の連続欠陥検出部111を備え、像信号処理部103の出力109,110であるA像信号およびB像信号をそれぞれ取得して検出処理を行う。焦点検出部106は、像信号処理部103からA像信号およびB像信号を取得して、撮像面位相差検出方式の焦点検出を行う。制御部200は焦点検出部106からの焦点検出結果に基づき、撮像レンズユニット101のデフォーカス量を算出し、フォーカスレンズの駆動量を算出する。制御部200が算出した駆動量にしたがってフォーカスレンズの駆動制御が行われ、焦点調節動作が行われる。
The present embodiment includes a first continuous
図2を参照して、撮像素子102の画素構造を説明する。図2(A)は撮像素子102の画素構造を示す断面図である。図2(B)は画素配列を示す模式図である。1つの画素部は、マイクロレンズ201、カラーフィルタ202、複数の光電変換部203と204を備える。第1の光電変換部203はA像に対応する光電変換部であり、各画素部における当該光電変換部に蓄積された電荷の量に応じた出力に基づいてA像信号が取得される。第2の光電変換部204はB像に対応する光電変換部であり、各画素部における当該光電変換部に蓄積された電荷の量に応じた出力に基づいてB像信号が取得される。
The pixel structure of the
1つのマイクロレンズ201に対して、光電変換部203および204が配置されているので、光電変換部203の出力から生成したA像と光電変換部204の出力から生成したB像には視差が生じる。よって、視差を有する画像(視差画像)の投影位置のずれを検出することによって焦点検出が行われる。
Since the
図2(B)は、光電変換部203、204を含む画素部がR,G,G,Bのベイヤー配列である例を示す。Rは赤色フィルタの色、Gは緑色フィルタの色、Bは青色フィルタの色をそれぞれ示す。撮像素子102にて、4画素を1つの組として2次元アレイ上に各画素部が規則的に配列されている。
FIG. 2B shows an example in which the pixel portion including the
本実施例の撮像素子102は、A像の画素信号を読み出した後に、A像とB像の電荷を加算したA+B像信号を読み出す。像信号処理部103は、撮像素子102から読み出した信号に基づき、A像信号、B像信号、A+B像信号をそれぞれ生成する。例えば、A+B像信号からA像信号を減算することによってB像信号を生成することができる。
The
像信号処理部103は、A像信号、B像信号、A+B像信号をそれぞれ出力する出力端子を有する。第1の出力端子は、A+B像の出力108に対応する。出力108はA像とB像の各画素信号が加算された状態であるので、ベイヤー配列の撮像信号と等価である。出力108は信号処理回路104にて映像信号へ処理された後、不図示の後段回路に送られ、圧縮および記録処理が行われる。信号処理回路104以降の回路については、本発明の内容と直接関係がないため、それらの説明を省略する。
The image
像信号処理部103の第2の出力端子は、A像の出力109に対応する。また像信号処理部103の第3の出力端子は、B像の出力110に対応する。出力109,110については、焦点検出部106および連続欠陥検出部105,111によって、それぞれの検出処理が行われる。連続欠陥検出部105,111の各検出信号は論理積演算部112に出力される。論理積演算部112は、各検出信号から論理積演算結果を示す信号(以下、総合欠陥検出信号という)を算出し、焦点検出部106に出力する。検出処理の詳細については後述する。
The second output terminal of the image
図3を参照して、本実施例の信号処理について説明する。図3は各部の信号を示すタイミングチャートである。撮像素子102の出力信号107にて、A像信号の読み出しタイミングを示す波形301と、当該波形に後続するA+B像信号を読み出しタイミングを示す波形302を示す。波形301および302の期間が撮像信号の1水平期間(水平同期信号の時間間隔)に対応しており、その繰り返しにより1フレーム分の画素信号が転送される。
With reference to FIG. 3, the signal processing of the present embodiment will be described. FIG. 3 is a timing chart showing signals of each part. In the
A+B像の出力108は、撮像素子102の出力信号107のうち、波形302の期間における信号をそのまま通過させる事により得られ、波形303として出力される。A+B像信号は、A像とB像の各画素信号が加算されたベイヤー配列の信号であり、信号処理回路104が信号処理を行うことにより、映像信号となる。
The
A像の出力109は、像信号処理部103内部の遅延回路により遅延されて、波形304の期間に出力される。B像の出力110は、像信号処理部103にて、A+B像信号(波形303参照)から、遅延されたA像信号(波形304参照)を減算することで生成され、波形305の期間に出力される。波形306,313は、その周期が1水平期間に対応する。撮像素子102の出力信号107に基づいて、A+B像信号、A像信号、およびB像信号がそれぞれ1水平期間内に出力される。
The
次に図4を参照して、連続欠陥検出について説明する。図4(A)および(B)にて、横軸は画素の水平位置を表わし、縦軸は信号レベルを表わす。図4(A)は、A+B像として欠陥はなく、A像およびB像に分離したときに連続的な欠陥を生じる場合の1水平期間の信号を示している。例えば、A+B像信号は正常に読み出せるが、A像信号が正しくないという欠陥が発生する場合があり得る。これは、撮像素子102内部のA像の転送回路とB像の転送回路がショートすることで、A像の出力109として、実質的にA+B像信号が出力されてしまうことに起因する。この場合、2つの光電変換部の信号を加算した信号は正常に出力されるが、個々の光電変換部の信号に欠陥が起こり得る。図4(A)に、A+B像信号の画素ごとの信号レベルを示す振幅401、A像信号の画素ごとの信号レベルを示す振幅402、B像信号の画素ごとの信号レベルを示す振幅403をそれぞれ示す。
Next, continuous defect detection will be described with reference to FIG. 4A and 4B, the horizontal axis represents the horizontal position of the pixel, and the vertical axis represents the signal level. FIG. 4A shows a signal for one horizontal period when there is no defect as the A + B image and a continuous defect occurs when the A + B image is separated. For example, a defect that an A + B image signal can be read normally but an A image signal is not correct may occur. This is because the A + B image signal is substantially output as the
領域405は、A像の転送回路とB像の転送回路がショートする連続欠陥により、A+B像信号の振幅401とA像信号の振幅402が同じ信号レベルとなっている領域である。その結果、B像信号の振幅403はゼロ付近にまでレベルが下がっている状態である。また領域406は、A像信号の振幅402の信号が徐々に正しい値に回復する過程で発生する過渡期の領域である。このような欠陥はA像信号読み出し回路が電気的に不安定となる場合に発生し得る。正常な状態に戻る際には、なだらかに特性が回復する。A像信号読み出し回路が電気的に元の状態に回復するときにB像信号の振幅403には、被写体に起因しない振幅が発生することになる。
A
焦点検出部106は位相差検出を行うときに、バンドパスフィルタを用いて特定の周波数帯域でのエッジ成分を抽出し、一致度合いの高い位相を相関演算により算出する。その際、被写体に由来しないエッジ成分がA像およびB像に紛れ込むと、演算結果の誤差が大きくなってしまうという問題が発生する。この場合、A像信号とB像信号とのレベル差が、被写体に係るデフォーカス状態により発生したものであるのか、図4(A)のように撮像素子内部のA像信号読み出し回路の不安定によって発生したものなのかを区別することは困難である。
When performing the phase difference detection, the
図4(A)の領域407においては、A像信号読み出し回路が正常な状態に回復しているため、焦点検出が可能な状態となっている。ここで、図4(B)は欠陥が発生していない場合、すなわち被写体に係るデフォーカス状態によりA像信号とB像信号のレベルが大きく異なっている例を示す。この場合には、欠陥と検出することなく正常に扱う必要がある。
In the
図4(B)において、A+B像信号の振幅408、A像信号の振幅409、B像信号の振幅410をそれぞれ示す。横軸は画素の水平位置を表わし、信号読み出しの時間軸に対応する。第1の検出期間411として欠陥検出期間1を示し、第2の検出期間412として欠陥検出期間2を示す。欠陥検出期間2は欠陥検出期間1より短いものとする。領域413は焦点検出枠に対応する。
FIG. 4B shows an amplitude 408 of the A + B image signal, an amplitude 409 of the A image signal, and an amplitude 410 of the B image signal. The horizontal axis represents the horizontal position of the pixel and corresponds to the time axis of signal readout. The defect detection period 1 is shown as the
領域413ではA像信号の振幅409が相対的に大きく、B像信号の振幅410は相対的に小さい。焦点検出枠に対応する領域413においては、図4(A)に示す領域405又は406での欠陥状態との区別が難しい。これに対し、第2の検出期間412よりも十分に長い第1の検出期間411に対応する広い領域に対して欠陥状態の評価を行えば、デフォーカス状態にて発生するA像信号とB像信号とのバランス崩れによる影響を受けにくくなる。
In the
本実施例では、図4(A)に示す領域405と406での欠陥状態を検出し、そのときの像信号を焦点検出に利用しないことで誤検出の発生を防止することを目的とする。すなわち、図4(A)に示す領域407での信号を有効な焦点検出用信号として利用することが目的である。そのために、局所的な領域での評価だけでなく、デフォーカス状態にて発生するA像信号とB像信号とのバランス崩れが発生しにくい1ライン全体での評価をすることによって、欠陥を検出する。これにより、デフォーカスの影響を受けやすい局所的な検出エリアでの検出ミスを防止することが可能となる。
This embodiment aims to prevent the occurrence of false detection by detecting the defect state in the
本実施例では、図4(B)の第1の検出期間411として1水平期間を用い、第2の検出期間412として焦点検出枠の領域413に相当する期間を用いる。図4(B)の第1の検出期間411では、A像信号の振幅409とB像信号の振幅410はほぼ同等となる。これに対して、図4(A)の場合には、連続欠陥の領域405を含むため、第1の検出期間411にてA像信号の振幅402とB像信号の振幅403との間に有意差がある。このような状態が欠陥状態として検出される。
In this embodiment, one horizontal period is used as the
図5は第1の連続欠陥検出部105および第2の連続欠陥検出部111の構成例を示す回路図である。第1の連続欠陥検出部105と第2の連続欠陥検出部111は同じ回路構成であるが、端子503から与えられる検出期間、および、端子504から与えられる検出閾値の設定値が異なる。よって、以下では2つの連続欠陥検出部に共通する回路構成として説明する。
FIG. 5 is a circuit diagram illustrating a configuration example of the first continuous
A像信号入力端子501には像信号処理部103からのA像信号が入力される。B像信号入力端子502には像信号処理部103からのB像信号が入力される。積分器505はA像入力信号の積分を行い、積分器506はB像入力信号の積分を行う。積分器505,506は、加算器およびスイッチ素子、遅延回路としてフリップフロップを備える。積分器505,506は、端子503からの入力信号(以下、検出期間信号という)がハイ(H)レベルになったときにスイッチ素子がオンして入力信号を積分し、検出期間信号がロー(L)レベルになるとゼロにリセットされる。
The A image signal from the image
差分絶対値演算部507は、積分器505の出力と積分器506の出力との差分の絶対値を算出する。差分絶対値演算部507は減算器と絶対値回路を備える。差分絶対値演算部507は差分の大きさを示す信号を比較器508へ出力する。比較器508は、差分絶対値演算部507の出力と、端子504から入力される信号(以下、閾値信号という)を比較する。A像の積分値とB像の積分値の差分の大きさが設定された閾値と比較され、比較判定結果の信号は保持回路509へ出力される。
The difference absolute
保持回路509はスイッチ素子とフリップフロップを備える。保持回路509は、端子503からの検出期間信号がハイレベルである期間に、入力信号を1サイクルだけ遅延した信号を端子510へ出力する。また、検出期間信号がローレベルになると、保持回路509は1サイクル前の信号を保持して端子510へ出力し続ける。
The holding
第1の連続欠陥検出部105および第2の連続欠陥検出部111は、設定される検出期間が異なる。つまり、検出期間信号と閾値信号は、第1の検出期間411および第2の検出期間412に応じて異なる値をもつ信号である。第1の連続欠陥検出部105は第2の連続欠陥検出部111に比べて、検出時間が長く、広い範囲を検出対象とするので、被写体に係るデフォーカスの影響も軽度となる。このため、第1の検出期間411に対応する閾値信号としては、検出感度を高める設定値(閾値)とすることができる。
The first continuous
このように本実施例の連続欠陥検出部105および111は、それぞれの着目期間(検出期間)でのA像信号とB像信号との輝度差を検出している。したがって、第2の検出期間412の設定により、図4(B)の焦点検出枠に相当する領域413、および図4(A)の領域405、406にそれぞれ対応する期間において、図5の回路は欠陥状態を検出する。一方、第1の検出期間の設定の場合、図5の回路は、図4(A)では欠陥状態を検出するが、図4(B)ではA像とB像の積分値に有意差が現われないために欠陥状態として検出しない。本実施例の欠陥判定では、第1の検出期間411での検出結果と、第2の検出期間412での検出結果の両方で判定条件を満たす信号が検出された時のみ、欠陥が発生したと判断される。
As described above, the continuous
図3のタイミングチャートを参照して、第1の連続欠陥検出部105および第2の連続欠陥検出部111の各出力を説明する。水平欠陥検出信号は第1の連続欠陥検出部105の出力に相当し、AF(オートフォーカス)枠欠陥検出信号は第2の連続欠陥検出部111の出力に相当する。波形306の期間は第1の連続欠陥検出部105の端子503から入力される検出期間信号がハイレベルの期間を示している。水平欠陥検出信号のハイレベル期間308は、波形306の期間における信号の立下りで第1の連続欠陥検出部105の出力がハイレベルで保持され、欠陥が検出されたことを示している。次の波形313の水平期間における立下りでは欠陥が検出されていないので、水平欠陥検出信号はローレベルである。
With reference to the timing chart of FIG. 3, each output of the 1st continuous
AF枠期間信号のハイレベル期間307は、第2の連続欠陥検出部111の端子503から入力される検出期間信号がハイレベルの期間を示している。AF枠欠陥検出信号のハイレベル期間309は、期間307で第2の連続欠陥検出部111の出力がハイレベルに保持され、欠陥が検出された事を示している。次のAF枠期間でも欠陥が検出されて期間310でもAF枠欠陥検出信号がハイレベルになっている。
A
総合欠陥検出信号は、論理積演算部112により演算される、水平欠陥検出信号とAF枠欠陥検出信号との論理積信号である。よって、総合欠陥検出信号は期間311だけハイレベルとなり、期間312ではロー(L)レベルである。総合欠陥検出信号は焦点検出部106へ入力される。
The total defect detection signal is a logical product signal of the horizontal defect detection signal and the AF frame defect detection signal calculated by the logical
図6は、焦点検出部106の構成例を示すブロック図である。入力端子601はA像信号入力端子であり、入力端子602はB像信号入力端子である。入力端子603は総合欠陥検出信号の入力端子であり、欠陥を示す1ビットの信号が入力され、制御部200のマイクロコンピュータ607が取得する。取り込み回路605は、A像信号およびB像信号を取り込んでメモリ606へ書き込む。入力端子604からのAF枠期間信号の入力に従って各像信号が取り込まれ、メモリ606に記憶される。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of the
入力端子608には水平期間に対応する信号が入力され、マイクロコンピュータ607が取得する。ある水平期間での処理が終わると、マイクロコンピュータ607はメモリ606に取り込まれたA像信号とB像信号を処理した後、次の水平期間を待つ。以降、同様の処理が所定の回数繰り返される。
A signal corresponding to the horizontal period is input to the
図7のフローチャートを参照して、焦点検出および焦点調節処理を説明する。以下の処理は、マイクロコンピュータ607がメモリから読み出して実行する制御プログラムにしたがって実現される。S701で焦点検出が開始すると、S702で撮像画面内の焦点検出領域(AFエリア)の設定処理が行われる。次のS703で撮像素子102からの読み出しが開始される。S704では、A像信号およびB像信号、欠陥情報に従い焦点検出が行われる。欠陥情報とは、総合欠陥検出信号の情報であり、例えば欠陥検出時に論理値「1」、非欠陥検出時に論理値「0」を示す情報である。
The focus detection and focus adjustment processing will be described with reference to the flowchart of FIG. The following processing is realized according to a control program that the
S705でマイクロコンピュータ607は、焦点検出結果に基づいてフォーカスレンズの駆動量を算出し、フォーカスレンズの駆動制御を行う。S706でマイクロコンピュータ607は処理の継続について判断する。撮影動作への移行や、撮影の中断といった動作の変更がない場合(判定結果:Yes)、再びS702へ戻り、焦点検出および焦点調節処理を続行する。またS706で撮影動作への移行や撮影の中断と判定された場合(判定結果:No)、S707に処理を進め、次の動作に移行する。
In step S705, the
図8は、図7のS704の処理を詳細に説明するフローチャートである。S801で焦点検出演算が開始し、S802でマイクロコンピュータ607は総合欠陥検出信号を参照し、対象とする行のエリアに欠陥があるかどうかを判定する。対象行のエリアに欠陥があると判定された場合、S805に移行する。また、対象行のエリアに欠陥が無いと判定された場合にはS803に進む。S803でマイクロコンピュータ607は相関演算を行う。例えば、SAD(Sum of Absolute Difference)による演算の場合、A像信号とB像信号との位相に対応した差分の絶対値の配列が計算される。S804でマイクロコンピュータ607は、S803で計算したSADの配列を、前回の演算結果と加算する。
FIG. 8 is a flowchart for explaining in detail the processing of S704 of FIG. In step S801, the focus detection calculation starts. In step S802, the
S805は、A像およびB像について所定行数の処理を終了したか否かの判定処理である。所定行数の処理が終了していない場合、S802へ戻り、次の行の処理を行う。S802からS805の処理を所定回数に亘って繰り返す事で、SAD演算の配列を加算した配列が作成される。S805で、すべての行の処理を終了するとS806へ進む。 In step S805, it is determined whether or not a predetermined number of rows have been processed for the A and B images. If the predetermined number of lines has not been processed, the process returns to S802, and the next line is processed. By repeating the processes from S802 to S805 a predetermined number of times, an array in which the arrays of SAD operations are added is created. In S805, when all the lines have been processed, the process proceeds to S806.
S802にて、総合欠陥検出信号がハイレベルとなった場合、つまり欠陥ありと判定されると、S803の相関演算およびS804の相関演算結果の加算は行われない。したがって、欠陥のある行を含まないSAD演算結果の配列が作成される。 If the total defect detection signal becomes high level in S802, that is, if it is determined that there is a defect, the correlation calculation in S803 and the correlation calculation result in S804 are not added. Therefore, an array of SAD operation results that does not include defective rows is created.
S806でマイクロコンピュータ607は、SADの極小値のポジションを求め、パラボラフィッティングによりサブピクセルマッチングを行う。得られたシフト位置に光学的条件で決まる倍率を乗算することにより、デフォーカス量が算出される。デフォーカス量の算出が終わるとS807で復帰し、図7のS705へ処理を移す。
In S806, the
本実施例では、欠陥の可能性が高い領域を除いた有効なA像信号およびB像信号を用いて焦点検出が行われる。本実施例によれば、1行のうちの一部に連続して発生した分割画素の欠陥を検出することができるので、精度の高い焦点検出および焦点調節を実現できる。 In this embodiment, focus detection is performed using an effective A image signal and B image signal excluding a region having a high possibility of a defect. According to the present embodiment, it is possible to detect a defect of a divided pixel that occurs continuously in a part of one row, and thus it is possible to realize focus detection and focus adjustment with high accuracy.
本実施例では相関演算にSADを用いたが、Sum of Squared Difference(SSD)やNormalized Cross-Correlation(NCC)による相関演算を用いても同様の効果が得られる。また、A像信号の積分値とB像信号の積分値との差分絶対値を閾値と比較して欠陥検出を行う例を説明したが、この例に限定されない。例えば、A像信号の積分値とB像信号の積分値との比を閾値と比較して欠陥の検出を行う場合でも同様の効果が得られる。以上の技術を撮像装置へ適用した例として焦点検出を説明したが、取得したデータに基づいて距離マップを作成する場合においても有効な技術である。距離マップは撮像された画像内の各被写体の奥行き方向の深度を示す距離分布データから構成され、3次元画像処理やリフォーカス処理等で使用される。 In this embodiment, SAD is used for correlation calculation, but the same effect can be obtained by using correlation calculation by Sum of Squared Difference (SSD) or Normalized Cross-Correlation (NCC). Moreover, although the example which performs the defect detection by comparing the absolute value of the difference between the integral value of the A image signal and the integral value of the B image signal with the threshold value has been described, the present invention is not limited to this example. For example, the same effect can be obtained even when a defect is detected by comparing the ratio between the integral value of the A image signal and the integral value of the B image signal with a threshold value. Although focus detection has been described as an example in which the above technique is applied to an imaging apparatus, this technique is also effective when a distance map is created based on acquired data. The distance map is composed of distance distribution data indicating the depth in the depth direction of each subject in the captured image, and is used in three-dimensional image processing, refocus processing, and the like.
[実施例2]
次に図9を参照して、本発明の実施例2について説明する。実施例1の場合と同様の構成部については既に使用した符号を用いることで、それらの詳細な説明を省略し、主に相違点を説明する。
[Example 2]
Next, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those used in the first embodiment, and detailed description thereof is omitted. Differences are mainly described.
図9は、本実施例の連続欠陥検出部105および111の構成例を示す回路図である。実施例1との相違点は、大小比算出回路901である。実施例1では、差分絶対値演算部507を用いたが、本実施例では大小比算出回路901を用いて、2つの入力信号から、大きい方の信号値と小さい方の信号値との比を算出する。つまり、大小比算出回路901は積分器505および506の各出力を取得し、大きい方の信号値を選択するMAX回路901aと、小さい方の信号値を選択するMIN回路901bを備える。除算回路901cは、MAX回路901aの出力を、MIN回路901bの出力で除算して、両者の比を算出する。大小比算出回路901の出力は比較器508に送られ、端子504からの閾値と比較されることで、判定結果が保持回路509へ出力される。
FIG. 9 is a circuit diagram illustrating a configuration example of the continuous
本実施例によれば、A像信号の積分値とB像信号の積分値との比を閾値と比較して欠陥の検出を行う場合に、1行のうちの一部に連続して発生した分割画素の欠陥を検出することができる。 According to this embodiment, when a defect is detected by comparing the ratio between the integral value of the A image signal and the integral value of the B image signal with a threshold value, the defect is continuously generated in a part of one row. A defect of a divided pixel can be detected.
[その他の実施例]
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 Examples]
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.
102…撮像素子
103…像信号処理部
105…第1の連続欠陥検出部
111…第2の連続欠陥検出部
112…論理積演算部
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記複数の画素のそれぞれにおいて、前記複数の光電変換部の一部の光電変換部に蓄積された電荷に基づく第1の信号、および、前記複数の光電変換部に蓄積された電荷に基づく第2の信号を取得し、前記第1および第2の信号の差分に基づく第3の信号を生成する信号処理を行う第1の信号処理手段と、
第1の検出期間に前記第1または第3の信号の欠陥を検出する第1の検出手段と、
第2の検出期間に前記第1または第3の信号の欠陥を検出する第2の検出手段と、
前記第1および第3の信号を取得して信号処理を行う第2の信号処理手段と、を備え、
前記第2の信号処理手段は、前記第1または第2の検出手段が欠陥を検出しない場合に前記第1および第3の信号を取得して信号処理をした結果を出力し、前記第1および第2の検出手段が欠陥を検出した場合には前記第1および第3の信号を取得して信号処理をした結果を出力しないことを特徴とする画像処理装置。 An image processing apparatus that processes a plurality of image signals acquired by an imaging device having a plurality of pixels including a plurality of photoelectric conversion units,
In each of the plurality of pixels, a first signal based on charges accumulated in some photoelectric conversion units of the plurality of photoelectric conversion units, and a second signal based on charges accumulated in the plurality of photoelectric conversion units. First signal processing means for performing signal processing for obtaining a third signal based on a difference between the first and second signals,
First detection means for detecting a defect in the first or third signal in a first detection period;
Second detection means for detecting a defect in the first or third signal in a second detection period;
Second signal processing means for acquiring the first and third signals and performing signal processing;
The second signal processing means outputs the result of signal processing by acquiring the first and third signals when the first or second detection means does not detect a defect, and outputs the first and third signals. An image processing apparatus characterized in that when the second detection means detects a defect, the first and third signals are acquired and the result of signal processing is not output.
撮像光学系を通して被写体を撮像する前記撮像素子を備えることを特徴とする撮像装置。 An image processing apparatus according to any one of claims 1 to 4,
An image pickup apparatus comprising the image pickup device for picking up an image of a subject through an image pickup optical system.
前記第1の信号処理手段は、視差を有する画像信号である前記第1および第3の信号を前記第2の信号処理手段に出力することを特徴とする請求項6に記載の撮像装置。 The imaging device includes a plurality of microlenses and the plurality of photoelectric conversion units corresponding to the respective microlenses, and outputs the second signal after outputting the first signal,
The imaging apparatus according to claim 6, wherein the first signal processing unit outputs the first and third signals, which are image signals having parallax, to the second signal processing unit.
前記第2の検出手段は、焦点検出領域に対応する前記第2の検出期間に欠陥を検出することを特徴とする請求項6または請求項7に記載の撮像装置。 The first detection means detects a defect for each horizontal period of an image signal by the image sensor,
The imaging apparatus according to claim 6, wherein the second detection unit detects a defect in the second detection period corresponding to a focus detection region.
前記第1の信号を積分して第1の信号値を算出するとともに、前記第3の信号を積分して第3の信号値を算出し、
前記第1の信号値と前記第3の信号値との差分の大きさ、または前記第1の信号値と前記第3の信号値との比を算出して閾値と比較することによって欠陥検出を行うことを特徴とする請求項6から8のいずれか1項に記載の撮像装置。 The first or second detection means includes
Integrating the first signal to calculate a first signal value and integrating the third signal to calculate a third signal value;
Defect detection is performed by calculating a magnitude of a difference between the first signal value and the third signal value, or a ratio between the first signal value and the third signal value and comparing it with a threshold value. The imaging device according to claim 6, wherein the imaging device is performed.
第1の信号処理手段が、前記複数の画素のそれぞれにおいて、前記複数の光電変換部の一部の光電変換部に蓄積された電荷に基づく第1の信号、および、前記複数の光電変換部に蓄積された電荷に基づく第2の信号を取得し、前記第1および第2の信号の差分に基づく第3の信号を生成する信号処理を行う第1の信号処理工程と、
第1の検出手段により第1の検出期間に前記第1または第3の信号の欠陥を検出する第1の検出工程と、
第2の検出手段により第2の検出期間に前記第1または第3の信号の欠陥を検出する第2の検出工程と、
第2の信号処理手段が前記第1および第3の信号を取得して信号処理を行う第2の信号処理工程と、を有し、
前記第2の信号処理工程では、前記第1または第2の検出手段が欠陥を検出しない場合に前記第2の信号処理手段が前記第1および第3の信号を取得して信号処理した結果を出力し、前記第1および第2の検出手段が欠陥を検出した場合に前記第2の信号処理手段は前記第1および第3の信号を取得して信号処理した結果を出力しないことを特徴とする画像処理装置の制御方法。
A control method executed by an image processing apparatus that processes a plurality of image signals acquired by an image sensor having a plurality of pixels including a plurality of photoelectric conversion units,
In each of the plurality of pixels, a first signal processing unit includes a first signal based on charges accumulated in some photoelectric conversion units of the plurality of photoelectric conversion units, and the plurality of photoelectric conversion units. A first signal processing step of performing a signal processing for obtaining a second signal based on the accumulated charge and generating a third signal based on a difference between the first and second signals;
A first detection step of detecting defects in the first or third signal in a first detection period by a first detection means;
A second detection step of detecting defects in the first or third signal in a second detection period by a second detection means;
A second signal processing step in which a second signal processing means acquires the first and third signals and performs signal processing;
In the second signal processing step, when the first or second detection unit does not detect a defect, the second signal processing unit obtains the first and third signals and performs signal processing. And when the first and second detection means detect a defect, the second signal processing means does not output the signal processing result obtained by acquiring the first and third signals. For controlling an image processing apparatus.
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