JP2020028115A5

JP2020028115A5 - 撮像装置および画像処理装置

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Publication number: JP2020028115A5
Application number: JP2019119015A
Authority: JP
Filing date: 2019-06-26
Publication date: 2022-07-06
Anticipated expiration: 2039-06-26

Claims

入射するフォトンの数を計数し、計数した値を第１の画像信号として出力する複数の画素を有する第１の撮像素子と、
入射する光を光電変換して得られる電荷量に応じた電気信号を第２の画像信号として出力する複数の画素を有する第２の撮像素子と、
前記第１の画像信号と、前記第２の画像信号のいずれかを選択して画像を生成する生成手段と
を有することを特徴とする撮像装置。
前記第１の撮像素子に導光する第１の撮像光学系と、
前記第２の撮像素子に導光する、前記第１の撮像光学系と異なる第２の撮像光学系と
を更に有することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記生成手段が前記第１の画像信号を選択する場合に、前記第１の撮像光学系により前記第１の撮像素子に導光し、前記生成手段が前記第２の画像信号を選択する場合に、前記第２の撮像光学系により前記第２の撮像素子に導光するように制御することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
撮像光学系を介して入射する光を、前記第１の撮像素子と前記第２の撮像素子のいずれかに入射させる導光手段を更に有し、
前記生成手段が前記第１の画像信号を選択する場合に、前記第１の撮像素子に導光し、前記生成手段が前記第２の画像信号を選択する場合に、前記第２の撮像素子に導光するように、前記導光手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
撮像光学系を介して入射する光を分割して、前記第１の撮像素子及び前記第２の撮像素子に入射させる導光手段を更に有することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
撮影モードを切り替える操作手段を更に有し、
前記生成手段は、前記操作手段により選択された撮影モードに応じて、前記第１の画像信号と前記第２の画像信号のいずれかを選択することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
前記撮影モードは、静止画を撮影する静止画モードと、動画を撮影する動画モードとを含み、
前記生成手段は、前記静止画モードが選択されている場合に、前記第１の画像信号を選択し、前記動画モードが選択されている場合に、前記第２の画像信号を選択することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
前記第２の画像信号の輝度値を用いて、前記第１の撮像素子の複数の画素のいずれかでカウント飽和が発生しているか否かを判定する判定手段を更に有し、
前記カウント飽和が発生していると判定された場合に、前記生成手段は、前記カウント飽和が発生していない前記第１の撮像素子の画素から出力された前記第１の画像信号を選択すると共に、前記カウント飽和が発生している画素から出力された前記第１の画像信号を補正することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
前記判定手段は、前記第２の画像信号の輝度値が予め決められた閾値以上の場合に、前記第１の撮像素子の複数の画素のいずれかでカウント飽和が発生していると判定することを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
前記判定手段は、画素ごとの前記第１の画像信号と前記第２の画像信号との差が予め決められた閾値以上の場合に、前記第１の撮像素子の複数の画素のいずれかでカウント飽和が発生していると判定することを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
前記判定手段は、画素ごとの前記第１の画像信号と前記第２の画像信号との比率が予め決められた閾値以上の場合に、前記第１の撮像素子の複数の画素のいずれかでカウント飽和が発生していると判定することを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
前記生成手段は、前記カウント飽和が発生している画素に対応する前記第２の撮像素子の画素から出力された前記第２の画像信号を選択し、当該第２の画像信号を用いて補正するか、前記カウント飽和が発生している画素の周囲の前記カウント飽和が発生していない画素から出力された前記第１の画像信号を用いて補正するか、または、固定値で置き換えることを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか１項に記載の撮像装置。
画素ごとに輝度値を取得する取得手段を更に有し、
前記生成手段は、前記第１の画像信号と前記第２の画像信号とを用いて、ダイナミックレンジを拡張するダイナミックレンジ拡張手段を含み、
前記ダイナミックレンジ拡張手段は、前記輝度値が予め決められた第１の閾値未満の場合に第１の画像信号を選択し、前記輝度値が前記第１の閾値以上かつ、該第１の閾値より大きい予め決められた第２の閾値未満の場合に、前記第１の画像信号と前記第２の画像信号とを選択して合成し、前記輝度値が予め決められた第２の閾値以上の場合に第２の画像信号を選択して感度を調整する処理を、前記画素ごとに行うことを特徴とする請求項１、２および５のいずれか１項に記載の撮像装置。
被写体の輝度値を取得する取得手段を更に有し、
前記生成手段は、前記被写体の輝度値が予め決められた閾値以上の場合に、前記第２の画像信号を選択し、前記閾値未満の場合に、前記第１の画像信号を選択することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
前記第２の撮像素子に設定する感度を決定する決定手段を更に有し、
前記生成手段は、前記感度が予め決められた閾値以上の場合に、前記第１の画像信号を選択し、前記閾値未満の場合に、前記第２の画像信号を選択することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
入射するフォトンの数を計数し、計数した値を第１の画像信号として出力する複数の第１の画素と、入射する光を光電変換して得られる電荷量に応じた電気信号を第２の画像信号として出力する複数の第２の画素を交互に構成した撮像素子と、
前記第１の画像信号と、前記第２の画像信号のいずれかを選択して画像を生成する生成手段と
画素ごとに、輝度値を取得する取得手段と、を有し、
前記生成手段は、前記第１の画像信号と、前記第２の画像信号とを用いて、ダイナミックレンジを拡張するダイナミックレンジ拡張手段を含み、
前記ダイナミックレンジ拡張手段は、前記輝度値が予め決められた第１の閾値未満の場合に第１の画像信号を選択し、前記輝度値が前記第１の閾値以上かつ、該第１の閾値より大きい予め決められた第２の閾値未満の場合に、前記第１の画像信号と前記第２の画像信号とを選択して合成し、前記輝度値が予め決められた第２の閾値以上の場合に第２の画像信号を選択して感度を調整する処理を、前記画素ごとに行うことを特徴とする撮像装置。
第１の画像信号と、第２の画像信号とを用いて、ダイナミックレンジが拡大された画像を生成する生成手段を有し、
前記第１の画像信号は、複数の画素を有し、各画素が入射するフォトンの数を計数して計数した値を出力する、第１の撮像素子から出力され、
前記第２の画像信号は、複数の画素を有し、各画素が入射する光を光電変換して得られる電荷量に応じた電気信号を出力する、第２の撮像素子から出力される
ことを特徴とする画像処理装置。
前記生成手段は、前記入射する光に対応する信号レベルが予め決められた第１の閾値未満である前記画像の部分に、前記第１の画像信号を用い、前記入射する光に対応する信号レベルが予め決められた第２の閾値以上である前記画像の部分に、前記第２の画像信号を用いることを特徴とする請求項１７に記載の画像処理装置。
前記入射する光に対応する前記信号レベルとして、輝度値を取得する取得手段を更に有することを特徴とする請求項１８に記載の画像処理装置。
前記生成手段は、
前記輝度値が前記第１の閾値未満の場合に、前記第１の画像信号を選択し、
前記輝度値が前記第１の閾値以上であって、且つ、前記第１の閾値よりも大きい前記第２の閾値未満の場合に、前記第１の画像信号と前記第２の画像信号を選択して合成し、
前記輝度値が前記第２の閾値以上の場合に、前記第２の画像信号を選択する
ことを特徴とする請求項１９に記載の画像処理装置。
前記取得手段は、各画素について前記輝度値を取得することを特徴とする請求項１９に記載の画像処理装置。