JP3605084B2 - Image data correction device, image processing device, image data correction method, program, and storage medium - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像素子から得られる画像データの補正を行う画像データ補正装置、撮像素子を備え静止画像や動画像を撮像・記録・再生する画像処理装置、画素補正処理方法、プログラム、及び記憶媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、固体メモリ素子を有するメモリカードを記録媒体として、CCD、CMOS等の固体撮像素子(以下、撮像素子)で撮像した静止画像や動画像を記録及び再生する電子カメラ等の画像処理装置は既に市販されている。この種の電子カメラ等の画像処理装置によれば、撮影者が操作部から単写撮影/連写撮影の撮影モードを選択することにより、シャッタボタンを押すたびに1駒ずつ撮影を行う単写撮影と、シャッタボタンを押し続けている間は連続して撮影を行う連写撮影とを切り替えて撮影を行うことが可能である。
【0003】
また、画像処理装置において、CCD、CMOS等の撮像素子を用いて撮像する場合、撮像素子を露光しない状態で本撮影と同様に電荷蓄積を行った後に読み出したダーク画像データと、撮像素子を露光した状態で電荷蓄積を行った後に読み出した本撮影画像データとを用いて演算処理することにより、ダークノイズ補正処理を行うことが可能である。これにより、撮像素子の発生する暗電流ノイズや撮像素子固有の微少なキズによる画素欠損等の画質劣化に関して、撮影した画像データを補正して高品位な画像を撮影することができる。この反面、画像処理装置にダークノイズ補正処理を行わせるためは必ずダーク画像を撮影しなくてはならないので、レリーズタイムラグが大きくなり、貴重なシャッタチャンスを逃すという欠点があった。
【0004】
この問題を解決するために、予め記憶しておいた補正データを使って撮像素子の水平方向のシェーディング(輝度レベルのムラ)や暗電流などのノイズ成分(適正ダークレベルに対するオフセット)をキャンセルすることで、レリーズタイムラグがあまり大きくならないように、高品位な画像を撮影することができるような画像処理装置が知られている。
【0005】
上記の予め記憶された補正データは、主に画像処理装置の組み立て時にダーク撮影を補正データで補正することなく行い、このときの画像データと適正ダークレベルとのずれ分や撮像素子がもつ水平方向のシェーディングをキャンセルするようなオフセット量のことである。ダークレベルは、画像処理を行う上で、画像データの輝度成分及び色成分の基準となるものなので、撮像素子を露光して得られた画像データのダークレベルが適正になるように補正されることは、画質の品位をよくすることになる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術においては次のような問題があった。撮像素子によっては、上記暗電流ノイズの状態が出力回路部の温度特性によって非直線的に変動するものがある。このような撮像系を備えた画像処理装置であった場合、予め記憶された補正値を使っても、撮影された画像データにキャンセルされるはずのノイズ成分が残ってしまい、画質を劣化させてしまう。また、この場合では、温度係数を使って演算による補正を行うことは演算の形態が複雑となり、撮像素子の画素数が多いと演算に時間がかかり、レリーズタイムラグが大きくなってしまう。また、温度領域毎に補正値を予め記憶しておくことも考えられるが、これはメモリの容量をより必要とするため、装置が大型化してしまう。
【0007】
本発明は、上述した点に鑑みなされたものであり、たとえ環境温度の影響で撮像系の特性変化が生じた場合でも、ダーク画像撮影に伴うレリーズタイムラグが大きくなることを防止すると共に、画質の劣化を防止し高品位の画像を得ることを可能とした画像データ補正装置、画像処理装置、画像データ補正方法、プログラム、及び記憶媒体を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の画像データ補正装置は、光学像を電気信号に変換する撮像手段から得られる画像データを、メモリに記憶された1水平ライン分のオフセット量である補正データを用いて補正する画像データ補正装置であって、前記撮像手段を露光しない状態で電荷蓄積を行う第1の撮像モードで得られた画像データの変動に対応して、前記メモリに記憶された前記補正データを変更する変更手段と、前記撮像手段を露光した状態で電荷蓄積を行う第2の撮像モードで得られた画像データを、前記変更手段により変更された変更後の補正データを用いて補正する補正手段とを有し、前記第1の撮像モードで得られた画像データは、前記撮像手段の一部分を抽出したノイズデータであることを特徴とする。
【0009】
また、本発明の画像処理装置は、前記画像データ補正装置と前記撮像手段を備えたことを特徴とする。
【0010】
また、本発明の画像データ補正方法は、光学像を電気信号に変換する撮像手段を露光しない状態で電荷蓄積を行う第1の撮像モードで得られた画像データの変動に対応して、メモリに記憶された画像データ補正用の1水平ライン分のオフセット量である補正データを変更し、前記撮像手段を露光した状態で電荷蓄積を行う第2の撮像モードで得られた画像データを、前記変更後の補正データを用いて補正する画像データ補正方法であって、前記第1の撮像モードで得られた画像データは、前記撮像手段の一部分を抽出したノイズデータであることを特徴とする。
【0011】
また、本発明のプログラムは、光学像を電気信号に変換する撮像手段を露光しない状態で電荷蓄積を行う第1の撮像モードで得られた画像データの変動に対応して、メモリに記憶された画像データ補正用の1水平ライン分のオフセット量である補正データを変更するステップと、前記撮像手段を露光した状態で電荷蓄積を行う第2の撮像モードで得られた画像データを、前記変更後の補正データを用いて補正するステップとを有するプログラムであって、前記第1の撮像モードで得られた画像データは、前記撮像手段の一部分を抽出したノイズデータであることを特徴とする。
【0012】
また、本発明の記憶媒体は、前記プログラムを記憶したことを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【0014】
図1は本発明の実施の形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。画像処理装置は、画像処理装置(本体)100と、画像処理装置本体に対し着脱可能に装着される記録媒体200、記録媒体210と、画像処理装置本体に対し着脱可能に装着されるレンズユニット300を備えている。
【0015】
各部を詳述すると、シャッタ12は、撮像素子14への露光量を制御する。撮像素子14は、被写体の光学像を電気信号に変換する。本実施の形態の画像処理装置100は、撮像素子14を露光しない状態で電荷蓄積を行う第1の撮像モード、撮像素子14を露光した状態で電荷蓄積を行う第2の撮像モードを有する。レンズユニット300のレンズ310に入射した光線は、一眼レフ方式によって、絞り312、レンズマウント306、及び画像処理装置100のレンズマウント106、ミラー130、シャッタ12を介して導き、光学像として撮像素子14上に結像することができる。A/D変換器16は、撮像素子14のアナログ信号出力をディジタル信号に変換する。タイミング発生回路18は、撮像素子14、A/D変換器16、D/A変換器26にクロック信号や制御信号を供給するものであり、メモリ制御回路22及びシステム制御回路50により制御される。
【0016】
画像処理回路20は、A/D変換器16からのデータ或いはメモリ制御回路22からのデータに対して所定の画素補間処理や色変換処理を行う。また、画像処理回路20においては、必要に応じて、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてシステム制御回路50がシャッタ制御手段40、測距制御手段42に対して制御を行う、TTL(スルー・ザ・レンズ)方式のAF(オートフォーカス)処理、AE(自動露出)処理、EF(フラッシュ調光)処理を行うことができる。更に、画像処理回路20においては、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてTTL方式のAWB(オートホワイトバランス)処理も行っている。
【0017】
なお、本実施の形態においては、画像処理装置が測距手段42及び測光手段46を専用に備える構成としているため、測距手段42及び測光手段46を用いてAF(オートフォーカス)処理、AE(自動露出)処理、EF(フラッシュ調光)処理の各処理を行い、上記画像処理回路20を用いたAF(オートフォーカス)処理、AE(自動露出)処理、EF(フラッシュ調光)処理の各処理を行わない構成としてもよい。或いは、測距手段42及び測光手段46を用いてAF(オートフォーカス)処理、AE(自動露出)処理、EF(フラッシュ調光)処理の各処理を行い、更に、上記画像処理回路20を用いたAF(オートフォーカス)処理、AE(自動露出)処理、EF(フラッシュ調光)処理の各処理を行う構成としてもよい。
【0018】
メモリ制御回路22は、A/D変換器16、タイミング発生回路18、画像処理回路20、画像表示メモリ24、D/A変換器26、メモリ30、圧縮・伸長回路32を制御する。A/D変換器16のデータが、画像処理回路20、メモリ制御回路22を介して、或いはA/D変換器16のデータが直接メモリ制御回路22を介して、画像表示メモリ24或いはメモリ30に書き込まれる。画像表示メモリ24は、表示用の画像データを記憶する。D/A変換器26は、メモリ制御回路22のディジタル信号出力をアナログ信号に変換する。画像表示部28は、TFT LCD等から構成されるものであり、画像表示メモリ24に書き込まれた表示用の画像データはD/A変換器26を介して画像表示部28により表示される。画像表示部28を用いて、撮像した画像データを逐次表示すれば、電子ファインダ機能を実現することが可能である。また、画像表示部28は、システム制御回路50の指示により任意に表示をON/OFFすることが可能であり、表示をOFFにした場合には画像処理装置100の電力消費を大幅に低減することができる。
【0019】
メモリ30は、撮影した静止画像や動画像を格納するためのメモリであり、所定枚数の静止画像や所定時間の動画像を格納するのに十分な記憶量を備えている。これにより、複数枚の静止画像を連続して撮影する連写撮影やパノラマ撮影の場合にも、高速かつ大量の画像書き込みをメモリ30に対して行うことが可能となる。また、メモリ30は、システム制御回路50の作業領域としても使用することが可能である。圧縮・伸長回路32は、適応離散コサイン変換(ADCT)等により画像データを圧縮伸長するものであり、メモリ30に格納された画像を読み込んで圧縮処理或いは伸長処理を行い、処理を終えたデータをメモリ30に書き込む。
【0020】
シャッタ制御手段40は、測光手段46からの測光情報に基づいて、絞り312を制御する絞り制御手段340と連携しながら、シャッタ12を制御する。測距手段42は、AF(オートフォーカス)処理を行うためのものであり、レンズユニット300のレンズ310に入射した光線を、一眼レフ方式によって、絞り312、レンズマウント306、及び画像処理装置100のレンズマウント106、ミラー130そして不図示の測距用サブミラーを介して、測距手段42に入射させることにより、光学像として結像された画像の合焦状態を測定することができる。温度計44は、撮影環境の温度を検出することができる。温度計44がセンサ(撮像素子14)内にある場合はセンサの暗電流をより正確に予想することが可能である。
【0021】
測光手段46は、AE(自動露出)処理を行うためのものであり、レンズユニット300のレンズ310に入射した光線を、一眼レフ方式によって、絞り312、レンズマウント306、及び画像処理装置100のレンズマウント106、ミラー130及び132そして不図示の測光用レンズを介して、測光手段46に入射させることにより、光学像として結像された画像の露出状態を測定することができる。また、測光手段46は、フラッシュ48と連携することによりEF(フラッシュ調光)処理機能も有するものである。フラッシュ48は、AF補助光の投光機能、フラッシュ調光機能も有する。
【0022】
なお、撮像素子14によって撮像した画像データを画像処理回路20によって演算した演算結果に基づき、システム制御回路50がシャッタ制御手段40、絞り制御手段340、測距制御手段342に対して制御を行う、ビデオTTL方式を用いて露出制御及びAF(オートフォーカス)制御をすることも可能である。更に、測距手段42による測定結果と、撮像素子14によって撮像した画像データを画像処理回路20によって演算した演算結果とを共に用いてAF(オートフォーカス)制御を行っても構わない。そして、測光手段46による測定結果と、撮像素子14によって撮像した画像データを画像処理回路20によって演算した演算結果とを共に用いて露出制御を行っても構わない。
【0023】
システム制御回路50は、画像処理装置100全体を制御するものであり、メモリ52に記憶されたプログラムに基づき後述の各フローチャートに示す処理を実行する。メモリ52は、システム制御回路50の動作用の定数、変数、プログラム等を記憶するメモリである。表示部54は、システム制御回路50でのプログラムの実行に応じて、文字、画像、音声等を用いて動作状態やメッセージ等を表示出力、音声出力する液晶表示装置、スピーカ等を備えており、画像処理装置100の操作部近辺の視認し易い位置に単数或いは複数個所設置され、例えばLCDやLED、発音素子等の組み合わせにより構成されている。また、表示部54は、その一部の機能が光学ファインダ104内に設置されている。
【0024】
表示部54の表示内容のうち、LCD等に表示するものとしては、例えば、シングルショット/連写撮影表示、セルフタイマ表示、圧縮率表示、ISO(International Organization for Standardization)感度表示、記録画素数表示、記録枚数表示、残撮影可能枚数表示、シャッタスピード表示、絞り値表示、露出補正表示、フラッシュ表示、赤目緩和表示、マクロ撮影表示、ブザー設定表示、時計用電池残量表示、電池残量表示、エラー表示、複数桁の数字による情報表示、記録媒体200及び210の着脱状態表示、レンズユニット300の着脱状態表示、通信インタフェース動作表示、日付・時刻表示、外部コンピュータとの接続状態を示す表示、等がある。
【0025】
また、表示部54の表示内容のうち、光学ファインダ104内に表示するものとしては、例えば、合焦表示、撮影準備完了表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、フラッシュ充電完了表示、シャッタスピード表示、絞り値表示、露出補正表示、記録媒体書き込み動作表示、等がある。更に、表示部54の表示内容のうち、LED等に表示するものとしては、例えば、合焦表示、撮影準備完了表示、手振れ警告表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、フラッシュ充電完了表示、記録媒体書き込み動作表示、マクロ撮影設定通知表示、二次電池充電状態表示、等がある。更に、表示部54の表示内容のうち、ランプ等に表示するものとしては、例えば、セルフタイマ通知ランプ、等がある。このセルフタイマ通知ランプは、AF補助光と共用して用いてもよい。
【0026】
不揮発性メモリ56は、電気的に消去・記録可能なメモリであり、例えばEEPROM等が用いられる。この不揮発性メモリ56には、各種パラメータやISO感度などの設定値、設定モード、及び水平ダークシェーディング補正を行う際に用いる1次元補正データが格納される。この1次元補正データは、画像処理装置の製造工程において調整時に作成され書き込まれる。
【0027】
操作手段60、62、64、66、68、69及び70は、システム制御回路50の各種の動作指示を入力するためのものであり、スイッチやダイアル、タッチパネル、視線検知によるポインティング、音声認識装置等の単数或いは複数の組み合わせで構成される。ここで、これらの操作手段の具体的な説明を行う。
【0028】
モードダイアルスイッチ60は、自動撮影モード、プログラム撮影モード、シャッタ速度優先撮影モード、絞り優先撮影モード、マニュアル撮影モード、焦点深度優先(デプス)撮影モード、ポートレート撮影モード、風景撮影モード、接写撮影モード、スポーツ撮影モード、夜景撮影モード、パノラマ撮影モード等の各機能撮影モードを切り替え設定することができる。シャッタスイッチSW1・62は、不図示のシャッタボタンの操作途中でONとなり、AF(オートフォーカス)処理、AE(自動露出)処理、AWB(オートホワイトバランス)処理、EF(フラッシュ調光)処理等の動作開始を指示する。
【0029】
シャッタスイッチSW2・64は、不図示のシャッタボタンの操作完了でONとなり、撮像素子14から読み出した信号をA/D変換器16、メモリ制御回路22を介してメモリ30に画像データを書き込む露光処理、画像処理回路20やメモリ制御回路22での演算を用いた現像処理、メモリ30から画像データを読み出し、圧縮・伸長回路32で圧縮を行い、記録媒体200或いは210に画像データを書き込む記録処理という一連の処理の動作開始を指示する。再生スイッチ66は、撮影モード状態において、撮影した画像をメモリ30或いは記録媒体200或いは210から読み出して画像表示部28によって表示する再生動作の開始を指示する。
【0030】
単写/連写スイッチ68は、シャッタスイッチSW2・64を押した場合に1駒の撮影を行って待機状態とする単写モードと、シャッタスイッチSW2・64を押している間は連続して撮影を行い続ける連写モードとを設定することができる。ISO感度設定スイッチ69は、撮像素子14或いは画像処理回路20におけるゲインの設定を変更することにより、ISO感度(撮影感度)を設定することができる。
【0031】
操作部70は、各種ボタンやタッチパネル等から構成されており、メニューボタン、セットボタン、マクロボタン、マルチ画面再生改ページボタン、フラッシュ設定ボタン、単写/連写/セルフタイマ切り替えボタン、メニュー移動+(プラス)ボタン、メニュー移動−(マイナス)ボタン、再生画像移動+(プラス)ボタン、再生画像−(マイナス)ボタン、撮影画質選択ボタン、露出補正ボタン、日付/時間設定ボタン、パノラマモード等の撮影及び再生を実行する際に各種機能の選択及び切り替えを設定する選択/切り替えボタン、パノラマモード等の撮影及び再生を実行する際に各種機能の決定及び実行を設定する決定/実行ボタン、画像表示部28のON/OFFを設定する画像表示ON/OFFスイッチ、撮影直後に撮影した画像データを自動再生するクイックレビュー機能を設定するクイックレビューON/OFFスイッチを備えている。
【0032】
また、操作部70は、JPEG(Joint Photographic Expert Group)圧縮の圧縮率を選択するため或いは撮像素子4の信号をそのままディジタル化して記録媒体に記録するCCDRAWモードを選択するためのスイッチである圧縮モードスイッチ、再生モード、マルチ画面再生・消去モード、PC(パーソナルコンピュータ)接続モード等の各機能モードを設定することができる再生スイッチ、シャッタスイッチSW1・62を押したならばオートフォーカス動作を開始し一旦合焦したならばその合焦状態を保ち続けるワンショットAFモードと、シャッタスイッチSW1を押している間は連続してオートフォーカス動作を続けるサーボAFモードとを設定することができるAFモード設定スイッチ等がある。なお、上記プラスボタン及びマイナスボタンの各機能は、回転ダイアルスイッチを備えることによって、より軽快に数値や機能を選択することが可能となる。
【0033】
電源スイッチ72は、画像処理装置100の電源オン、電源オフの各モードを切り替え設定することができる。また、電源スイッチ72は、画像処理装置100に接続されたレンズユニット300、外部ストロボ、記録媒体200、210等の各種付属装置の電源オン、電源オフの設定も合わせて切り替え設定することができる。電源制御手段80は、電池検出回路、DC−DCコンバータ、通電するブロックを切り替えるスイッチ回路等により構成されており、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行い、検出結果及びシステム制御回路50の指示に基づいてDC−DCコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、記録媒体を含む各部へ供給する。コネクタ82及び84は、電源制御手段80と電源手段86とを接続する。電源手段86は、アルカリ電池、リチウム電池等の一次電池や、NiCd電池、NiMH電池、Li電池等の二次電池、ACアダプタ等から構成されている。
【0034】
インタフェース90及び94は、メモリカードやハードディスク等の記録媒体200、210とのインタフェースを司る。コネクタ92及び96は、画像処理装置100とメモリカードやハードディスク等の記録媒体200、210とを接続する。記録媒体着脱検知手段98は、コネクタ92及びコネクタ96、或いはコネクタ92、或いはコネクタ96に記録媒体200或いは記録媒体210が装着されているか否かを検知する。
【0035】
なお、本実施の形態では、記録媒体を取り付けるインタフェース及びコネクタを2系統持つものとして説明している。勿論、記録媒体を取り付けるインタフェース及びコネクタは、単数或いは複数、いずれの系統数を備える構成としても構わない。また、異なる規格のインタフェース及びコネクタを組み合わせて備える構成としても構わない。インタフェース及びコネクタとしては、PCMCIA(Personal Computer Memory Card International Association)カードやCF(コンパクトフラッシュ(登録商標))カード等の規格に準拠したものを用いて構成して構わない。
【0036】
更に、インタフェース90及び94、そしてコネクタ92及び96をPCMCIAカードやCF(コンパクトフラッシュ(登録商標))カード等の規格に準拠したものを用いて構成した場合、LANカードやモデムカード、USB(Universal Serial Bus)カード、IEEE(Institute of Electrical and ElectronicS Engineers)1394カード、P1284カード、SCSI(Small Computer System Interface)カード、PHS(Personal Handyphone System)等の通信カード、等の各種通信カードを接続することにより、画像処理装置と他のコンピュータやプリンタ等の周辺機器との間で画像データや画像データに付属した管理情報を転送し合うことができる。
【0037】
光学ファインダ104は、レンズユニット300のレンズ310に入射した光線を、一眼レフ方式によって、絞り312、レンズマウント306、及び画像処理装置100のレンズマウント106、ミラー130及び132を介して導き、光学像として結像表示することができる。これにより、画像表示部28による電子ファインダ機能を使用すること無しに、光学ファインダ104のみを用いて撮影を行うことが可能である。また、光学ファインダ104内には、表示部54の一部の機能、例えば、合焦表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、シャッタスピード表示、絞り値表示、露出補正表示などが設置されている。
【0038】
通信手段110は、RS232CやUSB、IEEE1394、P1284、SCSI、モデム、LAN、無線通信、等の各種通信機能を有する。コネクタ/アンテナ112は、通信手段110により画像処理装置100を他の機器と接続する場合はコネクタとして機能し、無線通信の場合はアンテナとして機能する。インタフェース120は、レンズマウント106内において、画像処理装置100をレンズユニット300と接続するためのインタフェースである。
【0039】
コネクタ122は、画像処理装置100をレンズユニット300と電気的に接続する。レンズ着脱検知手段124は、レンズマウント106及び或いはコネクタ122にレンズユニット300が装着されているか否かを検知する。コネクタ122は、画像処理装置100とレンズユニット300との間で制御信号、状態信号、データ信号等を伝え合うと共に、各種電圧の電流を供給する機能も備えている。また、コネクタ122は、電気通信のみならず、光通信、音声通信等を伝達する構成としてもよい。ミラー130、132は、レンズ310に入射した光線を、一眼レフ方式によって光学ファインダ104に導くことができる。なお、ミラー132は、クイックリターンミラーの構成としても、ハーフミラーの構成としても、どちらでも構わない。
【0040】
記録媒体200は、メモリカードやハードディスク等から構成されている。記録媒体200は、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される記録部202、画像処理装置100とのインタフェース204、画像処理装置100と接続を行うコネクタ206を備えている。記録媒体210は、メモリカードやハードディスク等から構成されている。記録媒体210は、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される記録部212、画像処理装置100とのインタフェース214、画像処理装置100と接続を行うコネクタ216を備えている。
【0041】
レンズユニット300は、交換レンズタイプとして構成されている。レンズマウント306は、レンズユニット300を画像処理装置100と機械的に結合する。レンズマウント306内には、レンズユニット300を画像処理装置100と電気的に接続する各種機能が含まれている。撮影レンズ310は、被写体像を取り込む。絞り312は、撮影レンズ310から入る光量を調節する。インタフェース320は、レンズマウント306内において、レンズユニット300を画像処理装置100と接続するためのインタフェースを司る。コネクタ322は、レンズユニット300を画像処理装置100と電気的に接続する。コネクタ322は、画像処理装置100とレンズユニット300との間で制御信号、状態信号、データ信号等を伝え合うと共に、各種電圧の電流を供給される或いは供給する機能も備えている。また、コネクタ322は、電気通信のみならず、光通信、音声通信等を伝達する構成としてもよい。
【0042】
絞り制御手段340は、画像処理装置100の測光手段46からの測光情報に基づいて、シャッタ12を制御するシャッタ制御手段40と連携しながら、絞り312を制御する。測距制御手段342は、撮影レンズ310のフォーカシングを制御する。ズーム制御手段344は、撮影レンズ310のズーミングを制御する。レンズシステム制御回路350は、レンズユニット300全体を制御する。レンズシステム制御回路350は、動作用の定数、変数、プログラム等を記憶するメモリや、レンズユニット300固有の番号等の識別情報、管理情報、開放絞り値や最小絞り値、焦点距離等の機能情報、現在や過去の各設定値などを保持する不揮発メモリの機能も備えている。
【0043】
次に、上記の如く構成された本実施の形態に係る画像処理装置100の動作を図1乃至図7を参照しながら詳細に説明する。
【0044】
<画像処理装置100の主ルーチン>
図2及び図3は本実施の形態に係る画像処理装置100の主ルーチンのフローチャートである。図2及び図3を用いて、画像処理装置100の動作を説明する。画像処理装置100に対する電池交換等の電源投入により、システム制御回路50は、後述の単写/連写フラグ、フラッシュフラグ等のフラグや、制御変数等を初期化し、画像処理装置100の各部において必要な所定の初期設定を行う(ステップS101)。次に、システム制御回路50は、電源スイッチ72の設定位置を判断する(ステップS102)。
【0045】
電源スイッチ72が電源OFFに設定されていたならば(ステップS102で「電源OFF」)、各表示部の表示を終了状態に変更し、フラグや制御変数等を含む必要なパラメータや設定値、設定モードを不揮発性メモリ56に記録し、電源制御手段80により画像表示部28を含む画像処理装置100各部の不要な電源を遮断する等の所定の終了処理を行った後(ステップS103)、ステップS102に戻る。電源スイッチ72が電源ONに設定されていたならば(ステップS102で「電源ON」)、システム制御回路50は、電源制御手段80により、電池等により構成される電源86の残容量や動作情況が画像処理装置100の動作に問題があるか否かを判断する(ステップS104)。
【0046】
電源86に問題があるならば(ステップS104でNO)、表示部54を用いて画像や音声により所定の警告表示出力や警告音声出力を行った後に(ステップS105)、ステップS102に戻る。電源86に問題が無いならば(ステップS104でYES)、システム制御回路50は、モードダイアルスイッチ60の設定位置を判断する(ステップS106)。モードダイアルスイッチ60が撮影モードに設定されていたならば(ステップS106で「撮影モード」)、ステップS108に進む。モードダイアルスイッチ60がその他のモードに設定されていたならば(ステップS106で「その他のモード」)、システム制御回路50は、選択されたモードに応じた処理を実行し(ステップS107)、処理を終えたならばステップS102に戻る。
【0047】
モードダイアルスイッチ60が撮影モードに設定されていた場合、システム制御回路50は、画像処理装置100に記録媒体200或いは210が装着されているかどうかの判断、記録媒体200或いは210に記録された画像データの管理情報の取得、そして、記録媒体200或いは210の動作状態が画像処理装置100の動作、特に記録媒体に対する画像データの記録再生動作に問題があるか否かの判断を行う(ステップS108)。判断を行った結果、問題があるならば(ステップS108でNO)、表示部54を用いて画像や音声により所定の警告表示出力や警告音声出力を行った後に(ステップS105)、ステップS102に戻る。判断を行った結果、問題が無いならば(ステップS108でYES)、ステップS109に進む。
【0048】
次に、システム制御回路50は、単写撮影/連写撮影を設定する単写/連写スイッチ68の設定状態を調べ(ステップS109)、単写撮影が選択されていたならば、単写/連写フラグを単写に設定し(ステップS110)、連写撮影が選択されていたならば、単写/連写フラグを連写に設定し(ステップS111)、フラグの設定を終えたならばステップS121に進む。単写/連写スイッチ68によれば、シャッタスイッチSW2・64を押した場合に1駒の撮影を行って待機状態とする単写モードと、シャッタスイッチSW2・64を押している間は連続して撮影を行い続ける連写モードとを任意に切り替える設定をすることができる。なお、単写/連写フラグの状態は、システム制御回路50の内部メモリ或いはメモリ52に記憶する。
【0049】
次に、システム制御回路50は、表示部54を用いて画像や音声により画像処理装置100の各種設定状態の表示出力や音声出力を行う(ステップS112)。なお、画像表示部28の画像表示がONであったならば、画像表示部28も用いて画像や音声により画像処理装置100の各種設定状態の表示出力や音声出力を行う。
【0050】
次に、システム制御回路50は、シャッタスイッチSW1・62の状態を確認し(ステップS121)、シャッタスイッチSW1・62が押されていないならば(ステップS121で「OFF」)、ステップS102に戻る。シャッタスイッチSW1・62が押されたならば(ステップS121で「ON」)、システム制御回路50は、測距処理を行って撮影レンズ310の焦点を被写体に合わせ、測光処理を行って絞り値及びシャッタ時間を決定する測距・測光処理を行い(ステップS122)、ステップS123に進む。測光処理において、必要であればフラッシュの設定も行う。この測距・測光処理ステップS122の詳細は図4を用いて後述する。
【0051】
次に、システム制御回路50は、水平ダークシェーディング補正を行う際に用いる1次元補正データを不揮発性メモリ56から読み出し、メモリ30に展開する。1次元補正データの展開終了後、この1次元補正データを使ったときのダーク取り込み(第1の撮像モードにおける、シャッタ12を閉じた状態での撮像素子14の蓄積電荷出力を指す)を行い、このダーク画像の状態に応じて上記展開された補正データを変更する(ステップS123)。ステップS123の詳細については図7を用いて後述する。
【0052】
次に、システム制御回路50は、シャッタスイッチSW2・64の状態を確認し(ステップS124)、シャッタスイッチSW2・64が押されていないならば(ステップS124で「OFF」)、ステップS125に進み、シャッタスイッチSW1・62も押されていないならば、直ちにステップS102に戻る。シャッタスイッチSW1・62が押されているならば、ステップS124に戻る。シャッタスイッチSW2・64が押されたならば(ステップS124で「ON」)、システム制御回路50は、第2の撮像モードにより撮影した画像データを記憶可能な画像記憶バッファ領域がメモリ30にあるかどうかを判断する(ステップS126)。
【0053】
メモリ30の画像記憶バッファ領域内に新たな画像データを記憶可能な領域が無いならば(ステップS126でNO)、表示部54を用いて画像や音声により所定の警告表示出力や警告音声出力を行った後に(ステップS127)、ステップS102に戻る。例えば、メモリ30の画像記憶バッファ領域内に記憶可能な最大枚数の連写撮影を行った直後で、メモリ30から読み出して記憶媒体200或いは210に書き込むべき最初の画像がまだ記録媒体200或いは210に未記録な状態であり、まだ1枚の空き領域もメモリ30の画像記憶バッファ領域上に確保できない状態である場合等が、この状態の一例である。
【0054】
なお、撮影した画像データを圧縮処理してからメモリ30の画像記憶バッファ領域に記憶する場合は、圧縮した後の画像データ量が圧縮モードの設定に応じて異なることを考慮して、記憶可能な領域がメモリ30の画像記憶バッファ領域上にあるかどうかを上記ステップS126において判断することになる。
【0055】
メモリ30に撮影した画像データを記憶可能な画像記憶バッファ領域があるならば(ステップS126でYES)、システム制御回路50は、撮像して所定時間蓄積した撮像信号を撮像素子14から読み出して、A/D変換器16、画像処理回路20、メモリ制御回路22を介して、或いはA/D変換器16から直接メモリ制御回路22を介して、メモリ30の所定領域に撮影した画像データを書き込む撮影処理を実行する(ステップS128)。この撮影処理ステップS128の詳細は図5・図6を用いて後述する。
【0056】
次に、システム制御回路50は、メモリ30の所定領域へ書き込まれた画像データの一部をメモリ制御回路22を介して読み出して、現像処理を行うために必要なWB(ホワイトバランス)積分演算処理、OB(オプティカルブラック)積分演算処理を行い、演算結果をシステム制御回路50の内部メモリ或いはメモリ52に記憶する。そして、システム制御回路50は、メモリ制御回路22そして必要に応じて画像処理回路20を用いて、メモリ30の所定領域に書き込まれた撮影画像データを読み出して、システム制御回路50の内部メモリ或いはメモリ52に記憶した演算結果を用いて、AWB(オートホワイトバランス)処理、ガンマ変換処理、色変換処理を含む各種現像処理を行う(ステップS129)。
【0057】
更に、現像処理においては、上記ステップS123内で展開し、ダーク取り込みデータの状態に応じて変更された補正データを用いて減算処理を行うことにより、撮像素子14の暗電流ノイズ等を打ち消すダーク補正演算処理も併せて行う。水平ダークシェーディング補正データを用いたダーク補正演算処理を行えば、撮像素子14の発生する水平方向の暗電流ノイズや固定パターンノイズによる画質劣化に関して、撮影した画像をダーク取り込み処理をすることなく補正することができる。
【0058】
そして、システム制御回路50は、メモリ30の所定領域に書き込まれた画像データを読み出して、設定したモードに応じた画像圧縮処理を圧縮・伸長回路32により行い(ステップS130)、メモリ30の画像記憶バッファ領域の空き画像部分に、撮影して一連の処理を終えた画像データの書き込みを行う。一連の撮影の実行に伴い、システム制御回路50は、メモリ30の画像記憶バッファ領域に記憶した画像データを読み出して、インタフェース90或いは94、コネクタ92或いは96を介して、メモリカードやコンパクトフラッシュ(登録商標)カード等の記録媒体200或いは210へ書き込みを行う記録処理を開始する(ステップS131)。
【0059】
この記録開始処理は、メモリ30の画像記憶バッファ領域の空き画像部分に、撮影して一連の処理を終えた画像データの書き込みが新たに行われる度に、その画像データに対して実行される。なお、記録媒体200或いは210へ画像データの書き込みを行っている間、書き込み動作中であることを明示するために、表示部54において例えばLEDを点滅させる等の記録媒体書き込み動作表示を行う。
【0060】
次に、システム制御回路50は、シャッタスイッチSW1・62が押されているかどうかを判断し(ステップS132)、シャッタスイッチSW1・62が押されていないならば、ステップS102に戻る。シャッタスイッチSW1・62が押されているならば、システム制御回路50の内部メモリ或いはメモリ52に記憶される単写/連写フラグの状態を判断する(ステップS133)。単写が設定されている場合には、ステップS132に戻ってシャッタスイッチSW1・62がOFFするまで待ち、連写が設定されていたならば、ステップS124に戻り次の駒の撮影に備えることになる。以上で撮影に関する一連の処理が終了する。
【0061】
<測距・測光処理>
図4は上記図3のステップS122における測距・測光処理の詳細なフローチャートである。なお、測距・測光処理においては、画像処理装置100のシステム制御回路50とレンズユニット300の絞り制御手段340或いは測距制御手段342との間の各種信号のやり取りは、インタフェース120、コネクタ122、コネクタ322、インタフェース320、レンズ制御手段350を介して行われる。システム制御回路50は、撮像素子14、測距手段42及び測距制御手段342を用いて、AF(オートフォーカス)処理を開始する(ステップS201)。
【0062】
次に、システム制御回路50は、レンズユニット300のレンズ310に入射した光線を、絞り312、レンズマウント306、及び画像処理装置100のレンズマウント106、ミラー130、不図示の測距用サブミラーを介して、測距手段42に入射させることにより、光学像として結像された画像の合焦状態を判断し、測距(AF)が合焦と判断されるまで(ステップS203)、レンズユニット300の測距制御手段342を用いてレンズ310を駆動しながら、画像処理装置100の測距手段42を用いて合焦状態を検出するAF制御を実行する(ステップS202)。測距(AF)が合焦と判断したならば(ステップS203でYES)、システム制御回路50は、撮影画面内の複数の測距点の中から合焦した測距点を決定し、決定した測距点データと共に測距データ及び設定パラメータ(或いは測距データ、或いは設定パラメータ)をシステム制御回路50の内部メモリ或いはメモリ52に記憶し、ステップS205に進む。
【0063】
続いて、システム制御回路50は、測光手段46を用いて、AE(自動露出)処理を開始する(ステップS205)。システム制御回路50は、レンズユニット300のレンズ310に入射した光線を、絞り312、レンズマウント306、及び画像処理装置100のレンズマウント106、ミラー130及び132そして不図示の測光用レンズを介して、測光手段46に入射させることにより、光学像として結像された画像の露出状態を測定し、露出(AE)が適正と判断されるまで(ステップS207)、露光制御手段40を用いて測光処理を行う(ステップS206)。露出(AE)が適正と判断したならば(ステップS207でYES)、システム制御回路50は、測光データ及び設定パラメータ(或いは測光データ、或いは設定パラメータ)をシステム制御回路50の内部メモリ或いはメモリ52に記憶し、ステップS208に進む。
【0064】
なお、測光処理ステップS206で検出した露出(AE)結果と、モードダイアルスイッチ60によって設定された撮影モードに応じて、システム制御回路50は、絞り値(Av値)、シャッタ速度(Tv値)を決定する。そして、ここで決定したシャッタ速度(Tv値)に応じて、システム制御回路50は、撮像素子14の電荷蓄積時間を決定し、等しい電荷蓄積時間で撮影処理及びダーク取り込み処理をそれぞれ行う。
【0065】
測光処理ステップS206で得られた測定データにより、システム制御回路50は、フラッシュが必要か否かを判断する(ステップS208)。フラッシュが必要ならば、フラッシュフラグをセットし、フラッシュ48の充電が完了するまで(ステップS210)、フラッシュ48を充電する(ステップS209)。フラッシュ48の充電が完了したならば(ステップS210でYES)、測距・測光処理ルーチン(上記図3のステップS122)を終了する。
【0066】
<撮影処理>
図5・図6は上記図3のステップS128における撮影処理の詳細なフローチャートである。なお、撮影処理においては、画像処理装置100のシステム制御回路50とレンズユニット300の絞り制御手段340或いは測距制御手段342との間の各種信号のやり取りは、インタフェース120、コネクタ122、コネクタ322、インタフェース320、レンズ制御手段350を介して行われる。システム制御回路50は、ミラー130を不図示のミラー駆動手段によってミラーアップ位置に移動すると共に(ステップS301)、システム制御回路50の内部メモリ或いはメモリ52に記憶される測光データに従い、絞り制御手段340によって絞り312を所定の絞り値まで駆動する(ステップS302)。
【0067】
次に、システム制御回路50は、撮像素子14の電荷クリア動作を行った後に(ステップS303)、撮像素子14の電荷蓄積を開始した後(ステップS304)、シャッタ制御手段40によってシャッタ12を開き(ステップS305)、撮像素子14の露光を開始する(ステップS306)。ここで、システム制御回路50は、フラッシュフラグによりフラッシュ48が必要か否かを判断し(ステップS307)、フラッシュ48が必要な場合はフラッシュ48を発光させる(ステップS308)。次に、システム制御回路50は、測光データに従って撮像素子14の露光終了を待ち(ステップS309)、シャッタ制御手段40によってシャッタ12を閉じ(ステップS310)、撮像素子14の露光を終了する。
【0068】
次に、システム制御回路50は、レンズユニット300の絞り制御手段340によって絞り312を開放の絞り値まで駆動すると共に(ステップS311)、ミラー130を不図示のミラー駆動手段によってミラーダウン位置に移動する(ステップS312)。設定した電荷蓄積時間が経過したならば(ステップS313でYES)、システム制御回路50は、撮像素子14の電荷蓄積を終了した後(ステップS314)、撮像素子14から電荷信号を読み出し、A/D変換器16、画像処理回路20、メモリ制御回路22を介して、或いはA/D変換器16から直接メモリ制御回路22を介して、メモリ30の所定領域への撮影画像データを書き込む(ステップS315)。一連の処理を終えたならば、撮影処理ルーチン(上記図3のステップS128)を終了する。
【0069】
<補正データ変更処理>
図7は上記図3のステップS123における補正データ変更処理の詳細なフローチャートである。画像処理装置100のシステム制御回路50は、水平ダークシェーディング補正を行う際に用いる1次元補正データを不揮発性メモリ56から読み出し、メモリ30に展開する(ステップS401)。次に システム制御回路50は、撮像素子14の電荷クリア動作を行った後に(ステップS402)、第1の撮像モードにより、シャッタ12が閉じた状態で撮像素子14の電荷蓄積を開始する(ステップS403)。
【0070】
設定した所定の電荷蓄積時間が経過したならば(ステップS404でYES)、システム制御回路50は、撮像素子14の電荷蓄積を終了した後(ステップS405)、撮像素子14から電荷信号を読み出し、A/D変換器16、画像処理回路20、メモリ制御回路22を介して、或いはA/D変換器16から直接メモリ制御回路22を介して、撮像素子14の所定領域の画像データのみをメモリ30の所定領域へ書き込む(ステップS406)。システム制御回路50は、このメモリ30に書き込まれた画像データに対し、上記不揮発性メモリ56から読み出した補正データを用いて水平ダークシェーディング補正処理を行う(ステップS407)。
【0071】
次に、システム制御回路50は、水平ダークシェーディング補正処理が行われた画像データよりダークレベルを算出する(ステップS408)。算出方法としては、例えば水平ダークシェーディング補正処理後の画像データの平均値を求めこれを用いる。上記ステップS408で求められたダークレベルが許容される値でなかった場合には(ステップS409の「許容範囲外」)、システム制御回路50は、撮像素子14の出力回路部(不図示)が環境温度の影響をうけることによりダークレベルが変動しているので、算出されたダークレベルが許容値になるように補正データを変更し(ステップS410)、補正データ変更処理ルーチンを終了する。なお、上記補正データの変更は、主に補正データのオフセット量のみの変更を指す。
【0072】
他方、上記ステップS408で求められたダークレベルが許容される値であった場合には(ステップS409の「許容範囲内」)、撮像素子14が環境温度の影響をうけることなくダークレベルが適正範囲にあるので、システム制御回路50は、補正データの変更は行わずに補正データ変更処理ルーチンを終了する。
【0073】
以上説明したように、本実施の形態によれば、補正データの変更を行うために参照する第1の撮像モードから得られた画像データは、撮像素子14の全域ではなく所定領域のデータを読み出したものであり、この画像データの読み出し時間はわずかであるため、補正データの変更を行わない場合に比べても、たとえ環境温度の影響で撮像系の特性変化が生じた場合でも、ダーク画像撮影に伴うレリーズタイムラグが大きくなることを防止することができる。
【0074】
また、撮影毎に第1の撮像モードから得られた画像データに応じて上記補正データを変更し、変更後の補正データを使って第2の撮像モードで得られた画像データを補正するため、撮像素子14の暗電流ノイズの状態が出力回路部の温度特性によって非直線的に変化してもノイズ成分を容易にキャンセルすることができ、これにより、画質の劣化を防ぐことが可能となり、高品位の画像を得ることができる。
【0075】
[他の実施の形態]
なお、本実施の形態においては、単写/連写の切り替えを単写/連写スイッチ68を用いて行うとして説明したが、モードダイアルスイッチ60での動作モード選択に応じて単写/連写の切り替えを行う構成としても勿論問題無い。
【0076】
また、本実施の形態においては、本撮影処理の電荷蓄積時間とダーク取り込み処理の電荷蓄積時間を等しくするとして説明したが、暗電流ノイズ等を補正するのに十分なデータが得られる範囲内であれば、異なる電荷蓄積時間としても勿論問題無い。
【0077】
また、本実施の形態においては、ミラー130をミラーアップ位置、ミラーダウン位置に移動して撮影動作を行うとして説明したが、ミラー130をハーフミラーの構成として、移動せずに撮影動作を行うようにしても勿論問題無い。
【0078】
また、本実施の形態においては、記録媒体200及び210は、PCMCIAカードやコンパクトフラッシュ(登録商標)等のメモリカード、ハードディスク等だけでなく、マイクロDAT、光磁気ディスク、CD−RやCD−WR等の光ディスク、DVD等の相変化型光ディスク等で構成されていても勿論問題無い。
【0079】
また、本実施の形態においては、記録媒体200及び210がメモリカードとハードディスク等が一体となった複合媒体であっても勿論問題無い。更に、その複合媒体から一部が着脱可能な構成としても勿論問題無い。
【0080】
また、本実施の形態においては、記録媒体200及び210は画像処理装置100と分離していて任意に接続可能なものとして説明したが、何れか或いは全ての記録媒体が画像処理装置100に固定したままとなっていても勿論問題無い。
【0081】
また、本実施の形態においては、画像処理装置100に記録媒体200或いは210が、単数或いは複数の任意の個数接続可能な構成であっても勿論問題無い。
【0082】
また、本実施の形態においては、画像処理装置100に記録媒体200及び210を装着する構成として説明したが、記録媒体は単数或いは複数の何れの組み合わせによる構成であっても勿論問題無い。
【0083】
また、本実施の形態においては、水平ダークシェーディング補正データの展開(図7のステップS401)はシャッタスイッチSW1・62が押された後に行うものとして説明したが、画像処理装置の電源投入時に水平ダークシェーディング補正データが展開されるようにしても勿論問題無い。
【0084】
また、本実施の形態においては、水平ダークシェーディング補正データは水平の1次元としたが、垂直の1次元あるいは2次元でも勿論問題無い。
【0085】
また、本実施の形態においては、水平ダークシェーディング補正データの変更処理(図3のステップS123)をシャッタスイッチSW1・62が押された後に行うものとしているが、シャッタスイッチSW2・64が押された後の撮影直前(図3のステップS129の直前)であっても勿論問題無い。
【0086】
また、本実施の形態においては、水平ダークシェーディング補正データの変更処理(図3のステップS123)を、環境温度に関係なく実行するよう説明したが、環境温度が所定範囲を外れたときのみ実行してもよい。この所定範囲とは、撮像素子14の出力が影響を受けず、水平ダークシェーディング補正データを変更する必要のない環境温度範囲を指す。
【0087】
また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても、1つの機器からなる装置に適用してもよい。上述した実施形態の機能を実現するソフトウエアのプログラムコードを記憶した記憶媒体等の媒体をシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体等の媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、本発明が達成されることは言うまでもない。
【0088】
この場合、記憶媒体等の媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体等の媒体は本発明を構成することになる。プログラムコードを供給するための記憶媒体等の媒体としては、例えば、フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM、或いはネットワークを介したダウンロードなどを用いることができる。
【0089】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOSなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合も、本発明に含まれることは言うまでもない。
【0090】
更に、記憶媒体等の媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合も、本発明に含まれることは言うまでもない。
【0091】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、補正データの変更を行うために参照する第1の撮像モードから得られた画像データは、撮像手段の全域ではなく所定の一部分のみのデータを読み出したものであり、この画像データの読み出し時間はわずかであるため、変更手段で補正データの変更を行わない場合に比べても、たとえ環境温度の影響で撮像系の特性変化が生じた場合でも、ダーク画像撮影に伴うレリーズタイムラグが大きくなることを防止することができる。
【0092】
また、撮影毎に第1の撮像モードから得られた画像データに応じて上記補正データを変更し、変更後の補正データを使って第2の撮像モードで得られた画像データを補正するため、撮像手段の暗電流ノイズの状態が出力回路部の温度特性によって非直線的に変化してもノイズ成分を容易にキャンセルすることができ、これにより、画質の劣化を防ぐことが可能となり、高品位の画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図2】本実施の形態に係る画像処理装置における主ルーチンのフローチャートである。
【図3】本実施の形態に係る画像処理装置における主ルーチンのフローチャートである。
【図4】本実施の形態に係る画像処理装置における測距・測光処理ルーチンのフローチャートである。
【図5】本実施の形態に係る画像処理装置における撮影処理ルーチンのフローチャートである。
【図6】本実施の形態に係る画像処理装置における撮影処理ルーチンのフローチャートである。
【図7】本実施の形態に係る画像処理装置における補正データ変更処理ルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
14 撮像素子(撮像手段)
50 システム制御回路(変更手段、補正手段)
56 不揮発性メモリ
100 画像処理装置
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image data correction device that corrects image data obtained from an image sensor, an image processing device including an image sensor that captures, records, and reproduces a still image or a moving image, a pixel correction method, a program, and a storage medium About.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an image processing apparatus such as an electronic camera that records and reproduces a still image or a moving image captured by a solid-state imaging device (hereinafter, an imaging device) such as a CCD or a CMOS using a memory card having a solid-state memory device as a recording medium is already available. It is commercially available. According to this type of image processing apparatus such as an electronic camera, the photographer selects a single-shot / continuous-shot shooting mode from the operation unit, so that each time the shutter button is pressed, a single shot is shot. It is possible to perform shooting by switching between shooting and continuous shooting in which shooting is performed continuously while the shutter button is kept pressed.
[0003]
When an image is captured using an image sensor such as a CCD or a CMOS in an image processing apparatus, dark image data read out after charge accumulation is performed in the same manner as in actual shooting without exposing the image sensor, and the image sensor is exposed. The dark noise correction processing can be performed by performing an arithmetic processing using the actual captured image data read after the charge accumulation is performed in the state where the electric charge is stored. Accordingly, with respect to image quality deterioration such as pixel current loss due to dark current noise generated by the image sensor or minute scratches inherent to the image sensor, it is possible to correct high quality images by correcting captured image data. On the other hand, in order for the image processing apparatus to perform the dark noise correction processing, a dark image must be taken without fail, so that a release time lag is increased and a valuable shutter chance is missed.
[0004]
In order to solve this problem, noise components such as horizontal shading (luminance level unevenness) and dark current (offset with respect to an appropriate dark level) of the image sensor are canceled using correction data stored in advance. There is known an image processing apparatus capable of capturing a high-quality image so that the release time lag does not become too large.
[0005]
The above-mentioned pre-stored correction data is mainly used for performing dark shooting without correcting the correction data at the time of assembling the image processing apparatus. Offset amount that cancels the shading of Since the dark level is a reference for the luminance component and the color component of the image data when performing image processing, it must be corrected so that the dark level of the image data obtained by exposing the image sensor is appropriate. Will improve the quality of the image quality.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the prior art described above has the following problems. For some imaging devices, the state of the dark current noise varies non-linearly depending on the temperature characteristics of the output circuit unit. In the case of an image processing apparatus having such an imaging system, even if a correction value stored in advance is used, noise components that should have been canceled remain in the captured image data, degrading image quality. I will. In this case, performing the correction by the calculation using the temperature coefficient complicates the form of the calculation, and if the number of pixels of the image sensor is large, the calculation takes a long time and the release time lag increases. It is also conceivable to store the correction value in advance for each temperature region, but this requires more memory capacity, and thus the device becomes larger.
[0007]
The present invention has been made in view of the above points, and even if the characteristics of an imaging system change due to the influence of environmental temperature, it is possible to prevent a release time lag associated with dark image shooting from increasing and to improve image quality. It is an object of the present invention to provide an image data correction device, an image processing device, an image data correction method, a program, and a storage medium that can prevent deterioration and obtain a high-quality image.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the image data correction apparatus of the present invention stores image data obtained from an imaging unit that converts an optical image into an electric signal, in a memory.Offset amount for one horizontal lineAn image data correction device that corrects using correction data, wherein the image data is stored in the memory in accordance with a change in image data obtained in a first imaging mode in which charge is accumulated without exposing the imaging unit. Changing means for changing the correction data, and image data obtained in a second imaging mode in which charge is stored in a state where the imaging means is exposed, using the corrected correction data changed by the changing means. The image data obtained in the first imaging mode is noise data obtained by extracting a part of the imaging means.
[0009]
Further, an image processing apparatus according to the present invention includes the image data correction apparatus and the imaging unit.
[0010]
Further, the image data correction method of the present invention stores the image data in the memory corresponding to the fluctuation of the image data obtained in the first imaging mode in which the charge is accumulated without exposing the imaging means for converting the optical image into an electric signal. For correction of stored image dataOffset amount for one horizontal lineAn image data correction method for changing correction data, and correcting image data obtained in a second imaging mode in which charge is accumulated in a state where the imaging unit is exposed, using the corrected correction data, The image data obtained in the first imaging mode is noise data obtained by extracting a part of the imaging means.
[0011]
Further, the program of the present invention is stored in the memory in accordance with the fluctuation of the image data obtained in the first imaging mode in which the charge is accumulated without exposing the imaging means for converting the optical image into an electric signal. For image data correctionOffset amount for one horizontal lineA program comprising: a step of changing correction data; and a step of correcting image data obtained in a second imaging mode in which charge is accumulated in a state where the imaging unit is exposed, using the corrected correction data. The image data obtained in the first imaging mode is noise data obtained by extracting a part of the imaging unit.
[0012]
Further, a storage medium of the present invention stores the program.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0014]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention. The image processing apparatus includes an image processing apparatus (main body) 100, a recording medium 200 and a recording medium 210 detachably mounted on the image processing apparatus main body, and a lens unit 300 removably mounted on the image processing apparatus main body. It has.
[0015]
More specifically, the shutter 12 controls the amount of exposure to the image sensor 14. The image sensor 14 converts an optical image of a subject into an electric signal. The image processing apparatus 100 according to the present embodiment has a first imaging mode in which charge accumulation is performed without exposing the imaging device 14 and a second imaging mode in which charge accumulation is performed with the imaging device 14 exposed. The light beam that has entered the lens 310 of the lens unit 300 is guided by the single-lens reflex system via the stop 312, the lens mount 306, the lens mount 106 of the image processing apparatus 100, the mirror 130, and the shutter 12, and as an optical image. Can be imaged on. The A / D converter 16 converts an analog signal output of the image sensor 14 into a digital signal. The timing generation circuit 18 supplies a clock signal and a control signal to the imaging device 14, the A / D converter 16, and the D / A converter 26, and is controlled by the memory control circuit 22 and the system control circuit 50.
[0016]
The image processing circuit 20 performs predetermined pixel interpolation processing and color conversion processing on data from the A / D converter 16 or data from the memory control circuit 22. In the image processing circuit 20, if necessary, predetermined arithmetic processing is performed using the captured image data, and based on the obtained arithmetic result, the system control circuit 50 causes the shutter control means 40, the distance measurement control means TTL (through-the-lens) type AF (autofocus) processing, AE (automatic exposure) processing, and EF (flash dimming) processing, which perform control for 42, can be performed. Further, the image processing circuit 20 performs predetermined arithmetic processing using the captured image data, and also performs TTL AWB (auto white balance) processing based on the obtained arithmetic result.
[0017]
In the present embodiment, since the image processing apparatus is provided with the distance measuring means 42 and the light measuring means 46 exclusively, the AF (auto focus) processing and the AE ( Each processing of the automatic exposure) processing and the EF (flash light control) processing is performed, and each processing of the AF (auto focus) processing, the AE (auto exposure) processing, and the EF (flash light control) processing using the image processing circuit 20 is performed. May not be performed. Alternatively, AF (auto focus) processing, AE (auto exposure) processing, and EF (flash light control) processing are performed using the distance measuring means 42 and the light measuring means 46, and the image processing circuit 20 is used. Each of AF (auto focus) processing, AE (auto exposure) processing, and EF (flash light control) processing may be performed.
[0018]
The memory control circuit 22 controls the A / D converter 16, the timing generation circuit 18, the image processing circuit 20, the image display memory 24, the D / A converter 26, the memory 30, and the compression / decompression circuit 32. The data of the A / D converter 16 is sent to the image display memory 24 or the memory 30 via the image processing circuit 20 and the memory control circuit 22 or the data of the A / D converter 16 is sent directly to the image display memory 24 or the memory 30 via the memory control circuit 22. Written. The image display memory 24 stores image data for display. The D / A converter 26 converts a digital signal output of the memory control circuit 22 into an analog signal. The image display unit 28 is configured by a TFT LCD or the like, and display image data written in the image display memory 24 is displayed by the image display unit 28 via the D / A converter 26. If the captured image data is sequentially displayed using the image display unit 28, the electronic finder function can be realized. The image display unit 28 can arbitrarily turn on / off the display in accordance with an instruction from the system control circuit 50. When the display is turned off, the power consumption of the image processing apparatus 100 can be significantly reduced. Can be.
[0019]
The memory 30 is a memory for storing captured still images and moving images, and has a sufficient storage capacity to store a predetermined number of still images and a moving image for a predetermined time. Accordingly, even in the case of continuous shooting or panoramic shooting in which a plurality of still images are continuously shot, it is possible to write a large amount of images to the memory 30 at high speed. The memory 30 can also be used as a work area of the system control circuit 50. The compression / decompression circuit 32 compresses and decompresses image data by adaptive discrete cosine transform (ADCT) or the like. The compression / decompression circuit 32 reads an image stored in the memory 30 and performs a compression process or a decompression process. Write to memory 30.
[0020]
The shutter control unit 40 controls the shutter 12 based on the photometric information from the photometric unit 46 in cooperation with the aperture control unit 340 that controls the aperture 312. The distance measuring means 42 is for performing AF (autofocus) processing, and converts a light beam incident on the lens 310 of the lens unit 300 into an aperture 312, a lens mount 306, and an image processing apparatus 100 by a single-lens reflex method. By allowing the light to enter the distance measuring means 42 via the lens mount 106, the mirror 130, and the distance measuring sub-mirror (not shown), the in-focus state of the image formed as an optical image can be measured. The thermometer 44 can detect the temperature of the shooting environment. When the thermometer 44 is inside the sensor (the image sensor 14), it is possible to more accurately predict the dark current of the sensor.
[0021]
The photometric unit 46 is for performing an AE (automatic exposure) process, and converts a light beam incident on the lens 310 of the lens unit 300 into an aperture 312, a lens mount 306, and a lens of the image processing apparatus 100 by a single-lens reflex method. By allowing the light to enter the photometric unit 46 via the mount 106, the mirrors 130 and 132, and a photometric lens (not shown), the exposure state of the image formed as an optical image can be measured. The light metering means 46 also has an EF (flash light control) processing function in cooperation with the flash 48. The flash 48 also has a function of projecting AF auxiliary light and a function of controlling flash light.
[0022]
The system control circuit 50 controls the shutter control means 40, the aperture control means 340, and the distance measurement control means 342 based on the calculation result obtained by calculating the image data picked up by the image pickup element 14 by the image processing circuit 20. Exposure control and AF (autofocus) control can also be performed using the video TTL method. Furthermore, AF (autofocus) control may be performed by using both the measurement result by the distance measuring unit 42 and the calculation result obtained by calculating the image data captured by the image sensor 14 by the image processing circuit 20. Then, the exposure control may be performed by using both the measurement result by the photometry unit 46 and the calculation result obtained by calculating the image data captured by the image sensor 14 by the image processing circuit 20.
[0023]
The system control circuit 50 controls the entire image processing apparatus 100, and executes processing shown in each flowchart described below based on a program stored in the memory 52. The memory 52 is a memory for storing constants, variables, programs, and the like for operation of the system control circuit 50. The display unit 54 includes a liquid crystal display device, a speaker, and the like that display and output an operation state and a message using characters, images, sounds, and the like in accordance with execution of a program in the system control circuit 50. A single or a plurality of such units are installed at easily visible positions near the operation unit of the image processing apparatus 100, and are configured by, for example, a combination of an LCD, an LED, and a sound generating element. The display unit 54 has a part of its functions installed in the optical finder 104.
[0024]
Of the display contents of the display unit 54, those displayed on the LCD or the like include, for example, a single shot / continuous shooting display, a self-timer display, a compression ratio display, an ISO (International Organization for Standardization) sensitivity display, and a recording pixel number display. , Record count display, remaining shot count display, shutter speed display, aperture value display, exposure compensation display, flash display, red-eye reduction display, macro shooting display, buzzer setting display, clock battery level display, battery level display, Error display, information display with a plurality of digits, display of attachment / detachment status of recording media 200 and 210, attachment / detachment status indication of lens unit 300, communication interface operation display, date / time display, display showing connection status with external computer, etc. There is.
[0025]
Further, among the display contents of the display unit 54, those displayed in the optical viewfinder 104 include, for example, a focus display, a shooting ready display, a camera shake warning display, a flash charge display, a flash charge completion display, a shutter speed display, There are an aperture value display, an exposure correction display, a recording medium writing operation display, and the like. Further, among the display contents of the display unit 54, those displayed on the LED or the like include, for example, an in-focus display, a shooting ready display, a camera shake warning display, a camera shake warning display, a flash charge display, a flash charge completion display, and a recording medium. There are a writing operation display, a macro shooting setting notification display, a secondary battery charge state display, and the like. Further, among the display contents of the display unit 54, those displayed on a lamp or the like include, for example, a self-timer notification lamp. This self-timer notification lamp may be shared with the AF auxiliary light.
[0026]
The non-volatile memory 56 is an electrically erasable / recordable memory, for example, an EEPROM or the like. The nonvolatile memory 56 stores various parameters, setting values such as ISO sensitivity, setting modes, and one-dimensional correction data used when performing horizontal dark shading correction. The one-dimensional correction data is created and written at the time of adjustment in the manufacturing process of the image processing apparatus.
[0027]
The operation means 60, 62, 64, 66, 68, 69, and 70 are for inputting various operation instructions of the system control circuit 50, and include switches, dials, touch panels, pointing by gaze detection, voice recognition devices, and the like. , Or a combination of two or more. Here, these operation means will be specifically described.
[0028]
The mode dial switch 60 includes an automatic shooting mode, a program shooting mode, a shutter speed priority shooting mode, an aperture priority shooting mode, a manual shooting mode, a depth of focus priority (depth) shooting mode, a portrait shooting mode, a landscape shooting mode, and a close-up shooting mode. Each function shooting mode such as a sports shooting mode, a night view shooting mode, and a panorama shooting mode can be switched and set. The shutter switches SW1 and 62 are turned on during the operation of a shutter button (not shown) to perform AF (auto focus) processing, AE (auto exposure) processing, AWB (auto white balance) processing, EF (flash light control) processing, and the like. Instruct operation start.
[0029]
The shutter switches SW2 and 64 are turned on when the operation of a shutter button (not shown) is completed, and an exposure process for writing a signal read from the image sensor 14 to the memory 30 via the A / D converter 16 and the memory control circuit 22 is performed. A development process using an operation in the image processing circuit 20 or the memory control circuit 22; a recording process in which image data is read from the memory 30, compressed by the compression / decompression circuit 32, and written into the recording medium 200 or 210. Instructs the start of a series of processing operations. The reproduction switch 66 instructs the start of a reproduction operation for reading a captured image from the memory 30 or the recording medium 200 or 210 and displaying the image on the image display unit 28 in the shooting mode.
[0030]
The single shooting / continuous shooting switch 68 performs a single shooting mode in which a single frame is shot when the shutter switch SW2 · 64 is pressed and enters a standby state, and shooting is continuously performed while the shutter switch SW2 / 64 is pressed. A continuous shooting mode can be set. The ISO sensitivity setting switch 69 can set the ISO sensitivity (photographing sensitivity) by changing the gain setting in the image sensor 14 or the image processing circuit 20.
[0031]
The operation unit 70 includes various buttons, a touch panel, and the like, and includes a menu button, a set button, a macro button, a multi-screen playback page break button, a flash setting button, a single-shot / continuous-shot / self-timer switching button, and a menu shift + (Plus) button, menu move-(minus) button, playback image move + (plus) button, playback image-(minus) button, image quality selection button, exposure compensation button, date / time setting button, panorama mode, etc. And switch buttons for setting selection and switching of various functions when executing and reproducing, a determination / execution button for setting and executing various functions when performing shooting and reproduction of a panoramic mode, etc., and an image display unit Image display ON / OFF switch for setting ON / OFF of 28, image taken immediately after shooting It is equipped with a quick review ON / OFF switch for setting a quick review function of automatically playing back data.
[0032]
The operation unit 70 is a compression mode which is a switch for selecting a compression rate of JPEG (Joint Photographic Expert Group) compression or for selecting a CCD RAW mode for digitizing a signal of the image pickup device 4 as it is and recording it on a recording medium. Switch, a reproduction mode, a multi-screen reproduction / erasure mode, a reproduction switch capable of setting various function modes such as a PC (personal computer) connection mode, and the like. An AF mode setting switch or the like that can set a one-shot AF mode that maintains the in-focus state after focusing and a servo AF mode that continues auto-focus operation while the shutter switch SW1 is pressed. is thereThe functions of the plus button and the minus button are provided with a rotary dial switch so that numerical values and functions can be more easily selected.
[0033]
The power switch 72 can switch between power-on and power-off modes of the image processing apparatus 100. The power switch 72 can also be set to switch on and off the power of various attached devices such as the lens unit 300 connected to the image processing apparatus 100, the external strobe, and the recording media 200 and 210. The power control unit 80 is configured by a battery detection circuit, a DC-DC converter, a switch circuit for switching a block to be energized, and the like, and detects whether or not a battery is mounted, the type of the battery, and the remaining amount of the battery. The DC-DC converter is controlled based on an instruction from the system control circuit 50, and a required voltage is supplied to each unit including a recording medium for a required period. The connectors 82 and 84 connect the power supply control means 80 and the power supply means 86. The power supply unit 86 includes a primary battery such as an alkaline battery and a lithium battery, a secondary battery such as a NiCd battery, a NiMH battery, and a Li battery, and an AC adapter.
[0034]
The interfaces 90 and 94 control interfaces with recording media 200 and 210 such as a memory card and a hard disk. Connectors 92 and 96 connect the image processing apparatus 100 to recording media 200 and 210 such as a memory card and a hard disk. The recording medium attachment / detachment detecting means 98 detects whether the recording medium 200 or the recording medium 210 is attached to the connector 92 and the connector 96, or the connector 92 or the connector 96.
[0035]
In this embodiment, the description has been made assuming that there are two interfaces and connectors for attaching a recording medium. Of course, the interface and the connector for attaching the recording medium may have a single or plural number of systems. Further, a configuration may be adopted in which interfaces and connectors of different standards are provided in combination. The interface and the connector may be configured using a standard such as a PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association) card or a CF (Compact Flash (registered trademark)) card.
[0036]
Further, when the interfaces 90 and 94 and the connectors 92 and 96 are configured by using a standard such as a PCMCIA card or a CF (Compact Flash (registered trademark)) card, a LAN card, a modem card, a USB (Universal Serial), and the like are used. Bus) card, IEEE (Institute of Electronic and Electronic S Engineers) 1394 card, P1284 card, SCSI (Small Computer System Interface) card, PHS (Personal Handyphone etc.), PHS (Personal Handyphone), etc. Image data is transferred between the image processing device and other peripheral devices such as computers and printers. It can be mutually transferred management information attached to the image data.
[0037]
The optical finder 104 guides a light beam incident on the lens 310 of the lens unit 300 through the stop 312, the lens mount 306, the lens mount 106 of the image processing apparatus 100, and the mirrors 130 and 132 by a single-lens reflex method. As an image. Thus, it is possible to perform photographing using only the optical viewfinder 104 without using the electronic viewfinder function of the image display unit 28. Further, in the optical finder 104, some functions of the display unit 54, for example, a focus display, a camera shake warning display, a flash charge display, a shutter speed display, an aperture value display, an exposure correction display, and the like are provided.
[0038]
The communication unit 110 has various communication functions such as RS232C, USB, IEEE1394, P1284, SCSI, modem, LAN, wireless communication, and the like. The connector / antenna 112 functions as a connector when the image processing apparatus 100 is connected to another device by the communication unit 110, and functions as an antenna for wireless communication. The interface 120 is an interface for connecting the image processing apparatus 100 to the lens unit 300 in the lens mount 106.
[0039]
The connector 122 electrically connects the image processing device 100 to the lens unit 300. The lens attachment / detachment detection unit 124 detects whether or not the lens unit 300 is attached to the lens mount 106 and / or the connector 122. The connector 122 transmits a control signal, a status signal, a data signal, and the like between the image processing apparatus 100 and the lens unit 300, and has a function of supplying currents of various voltages. Further, the connector 122 may be configured to transmit not only electric communication but also optical communication, voice communication, and the like. The mirrors 130 and 132 can guide the light beam incident on the lens 310 to the optical finder 104 by a single-lens reflex method. Note that the mirror 132 may have either a quick return mirror configuration or a half mirror configuration.
[0040]
The recording medium 200 includes a memory card, a hard disk, and the like. The recording medium 200 includes a recording unit 202 including a semiconductor memory or a magnetic disk, an interface 204 with the image processing apparatus 100, and a connector 206 for connecting to the image processing apparatus 100. The recording medium 210 includes a memory card, a hard disk, and the like. The recording medium 210 includes a recording unit 212 including a semiconductor memory or a magnetic disk, an interface 214 with the image processing device 100, and a connector 216 for connecting to the image processing device 100.
[0041]
The lens unit 300 is configured as an interchangeable lens type. The lens mount 306 mechanically couples the lens unit 300 with the image processing apparatus 100. The lens mount 306 includes various functions for electrically connecting the lens unit 300 to the image processing apparatus 100. The taking lens 310 captures a subject image. The aperture 312 adjusts the amount of light entering from the taking lens 310. The interface 320 controls an interface for connecting the lens unit 300 to the image processing apparatus 100 in the lens mount 306. The connector 322 electrically connects the lens unit 300 to the image processing apparatus 100. The connector 322 transmits a control signal, a status signal, a data signal, and the like between the image processing apparatus 100 and the lens unit 300, and also has a function of supplying or supplying a current of various voltages. Further, the connector 322 may be configured to transmit not only electric communication but also optical communication, voice communication, and the like.
[0042]
The aperture control unit 340 controls the aperture 312 based on photometric information from the photometric unit 46 of the image processing apparatus 100 in cooperation with the shutter control unit 40 that controls the shutter 12. The distance measurement control unit 342 controls focusing of the photographing lens 310. The zoom control unit 344 controls zooming of the photographing lens 310. The lens system control circuit 350 controls the entire lens unit 300. The lens system control circuit 350 includes a memory for storing operation constants, variables, programs, and the like, identification information such as a number unique to the lens unit 300, management information, and function information such as an open aperture value, a minimum aperture value, and a focal length. It also has a function of a non-volatile memory for holding current and past set values.
[0043]
Next, the operation of the image processing apparatus 100 according to the present embodiment configured as described above will be described in detail with reference to FIGS.
[0044]
<Main Routine of Image Processing Apparatus 100>
2 and 3 are flowcharts of a main routine of the image processing apparatus 100 according to the present embodiment. The operation of the image processing apparatus 100 will be described with reference to FIGS. When the image processing apparatus 100 is powered on, for example, by replacing a battery, the system control circuit 50 initializes flags such as a single shooting / continuous shooting flag, a flash flag, and the like, control variables, and the like, which are necessary for each unit of the image processing apparatus 100. A predetermined initial setting is performed (step S101). Next, the system control circuit 50 determines the setting position of the power switch 72 (step S102).
[0045]
If the power switch 72 has been set to power OFF ("power OFF" in step S102), the display on each display unit is changed to the end state, and necessary parameters, setting values, settings including flags, control variables, and the like are set. The mode is recorded in the non-volatile memory 56, and predetermined termination processing such as shutting off unnecessary power of each unit of the image processing apparatus 100 including the image display unit 28 by the power supply control unit 80 is performed (Step S103), and then Step S102 is performed. Return to If the power switch 72 has been set to power ON ("power ON" in step S102), the system control circuit 50 uses the power control means 80 to determine the remaining capacity and operation status of the power source 86 composed of a battery or the like. It is determined whether there is a problem in the operation of the image processing apparatus 100 (step S104).
[0046]
If there is a problem with the power supply 86 (NO in step S104), a predetermined warning display output or a warning voice output is performed using an image or sound using the display unit 54 (step S105), and the process returns to step S102. If there is no problem with the power supply 86 (YES in step S104), the system control circuit 50 determines the setting position of the mode dial switch 60 (step S106). If the mode dial switch 60 has been set to the shooting mode ("Shooting mode" in step S106), the process proceeds to step S108. If the mode dial switch 60 has been set to another mode ("other mode" in step S106), the system control circuit 50 executes a process according to the selected mode (step S107), and executes the process. Upon completion, the process returns to the step S102.
[0047]
When the mode dial switch 60 is set to the photographing mode, the system control circuit 50 determines whether the recording medium 200 or 210 is mounted on the image processing apparatus 100, and determines whether the image data recorded on the recording medium 200 or 210 Then, it is determined whether the operation state of the recording medium 200 or 210 has a problem in the operation of the image processing apparatus 100, particularly, in the operation of recording and reproducing image data on the recording medium (step S108). As a result of the determination, if there is a problem (NO in step S108), a predetermined warning display output or a warning voice output is performed using an image or sound using the display unit 54 (step S105), and the process returns to step S102. . As a result of the determination, if there is no problem (YES in step S108), the process proceeds to step S109.
[0048]
Next, the system control circuit 50 checks the setting state of the single shooting / continuous shooting switch 68 for setting single shooting / continuous shooting (step S109). The continuous shooting flag is set to single shooting (step S110). If continuous shooting is selected, the single shooting / continuous shooting flag is set to continuous shooting (step S111). Proceed to step S121. According to the single shooting / continuous shooting switch 68, a single shooting mode in which one frame is shot when the shutter switch SW2 · 64 is pressed and a standby state is set, and continuous shooting while the shutter switch SW2 · 64 is pressed. Can be arbitrarily switched between the continuous shooting mode and the continuous shooting mode. The state of the single / continuous shooting flag is stored in the internal memory of the system control circuit 50 or the memory 52.
[0049]
Next, the system control circuit 50 performs display output and audio output of various setting states of the image processing apparatus 100 using images and audio using the display unit 54 (step S112). If the image display of the image display unit 28 is ON, the display and audio output of various setting states of the image processing apparatus 100 are performed by the image display unit 28 using images and voices.
[0050]
Next, the system control circuit 50 checks the state of the shutter switches SW1 and 62 (step S121). If the shutter switches SW1 and 62 are not pressed (“OFF” in step S121), the process returns to step S102. If the shutter switches SW1 and SW62 are pressed (“ON” in step S121), the system control circuit 50 performs a distance measurement process, focuses the photographing lens 310 on the subject, performs a photometry process, and executes an aperture value and Distance measurement and photometry processing for determining the shutter time is performed (step S122), and the process proceeds to step S123. In the photometric processing, the flash setting is also performed if necessary. The details of the distance measurement / photometry processing step S122 will be described later with reference to FIG.
[0051]
Next, the system control circuit 50 reads the one-dimensional correction data used for performing the horizontal dark shading correction from the non-volatile memory 56 and expands the data in the memory 30. After the development of the one-dimensional correction data is completed, dark capture using the one-dimensional correction data (indicating the accumulated charge output of the image sensor 14 with the shutter 12 closed in the first imaging mode) is performed. The developed correction data is changed according to the state of the dark image (step S123). Details of step S123 will be described later with reference to FIG.
[0052]
Next, the system control circuit 50 checks the state of the shutter switches SW2 64 (Step S124). If the shutter switches SW2 64 are not pressed (“OFF” in Step S124), the process proceeds to Step S125. If the shutter switches SW1 and SW62 have not been pressed, the process immediately returns to step S102. If the shutter switches SW1 and SW62 have been pressed, the process returns to step S124. If the shutter switches SW2 and 64 are pressed (“ON” in step S124), the system control circuit 50 determines whether or not the memory 30 has an image storage buffer area capable of storing image data captured in the second imaging mode. It is determined whether or not it is (step S126).
[0053]
If there is no area capable of storing new image data in the image storage buffer area of the memory 30 (NO in step S126), a predetermined warning display output or a warning sound output is performed using the display unit 54 by using an image or sound. After that (step S127), the process returns to step S102. For example, immediately after performing the maximum number of continuous shootings that can be stored in the image storage buffer area of the memory 30, the first image to be read from the memory 30 and written to the storage medium 200 or 210 is still stored in the storage medium 200 or 210. An example of this state is a state in which recording has not been performed, and one empty area cannot be secured in the image storage buffer area of the memory 30 yet.
[0054]
When the captured image data is stored in the image storage buffer area of the memory 30 after being subjected to the compression process, the image data can be stored in consideration of the fact that the amount of compressed image data differs according to the setting of the compression mode. It is determined in step S126 whether or not the area is on the image storage buffer area of the memory 30.
[0055]
If there is an image storage buffer area capable of storing the captured image data in the memory 30 (YES in step S126), the system control circuit 50 reads out the image pickup signal that has been imaged and stored for a predetermined time from the image sensor 14, and A photographing process for writing photographed image data in a predetermined area of the memory 30 via the / D converter 16, the image processing circuit 20, and the memory control circuit 22, or directly from the A / D converter 16 via the memory control circuit 22 Is executed (step S128). Details of the photographing processing step S128 will be described later with reference to FIGS.
[0056]
Next, the system control circuit 50 reads out a part of the image data written in a predetermined area of the memory 30 via the memory control circuit 22 and performs a WB (white balance) integration calculation process required for performing the development process. , OB (optical black) integration calculation processing, and stores the calculation result in the internal memory of the system control circuit 50 or the memory 52. Then, the system control circuit 50 uses the memory control circuit 22 and, if necessary, the image processing circuit 20 to read the captured image data written in a predetermined area of the memory 30 and read the captured image data into the internal memory or the memory of the system control circuit 50. Various development processes including AWB (auto white balance) process, gamma conversion process, and color conversion process are performed using the calculation results stored in the storage device 52 (step S129).
[0057]
Further, in the developing process, the dark correction is performed in step S123 and the subtraction process is performed using the correction data changed according to the state of the dark capture data, thereby canceling the dark current noise and the like of the image sensor 14. The arithmetic processing is also performed. If the dark correction calculation processing using the horizontal dark shading correction data is performed, the captured image is corrected without performing the dark capture processing with respect to image quality deterioration due to horizontal dark current noise or fixed pattern noise generated by the image sensor 14. be able to.
[0058]
Then, the system control circuit 50 reads out the image data written in the predetermined area of the memory 30, performs image compression processing according to the set mode by the compression / decompression circuit 32 (step S 130), and stores the image in the memory 30. The image data that has been photographed and has undergone a series of processing is written in the empty image portion of the buffer area. With the execution of a series of photographing operations, the system control circuit 50 reads out the image data stored in the image storage buffer area of the memory 30 and sends the image data to a memory card or a compact flash (registered) via the interface 90 or 94 and the connector 92 or 96. A recording process for writing data on the recording medium 200 or 210 such as a trademark card is started (step S131).
[0059]
This recording start process is performed on the image data each time new image data is written in the empty image portion of the image storage buffer area of the memory 30 after the photographing and the series of processes are completed. Note that while the image data is being written to the recording medium 200 or 210, a recording medium writing operation display such as blinking of an LED is performed on the display unit 54 in order to clearly indicate that the writing operation is being performed.
[0060]
Next, the system control circuit 50 determines whether or not the shutter switches SW1 and SW62 have been pressed (step S132). If the shutter switches SW1 and SW62 have not been pressed, the process returns to step S102. If the shutter switches SW1 and SW62 have been pressed, the state of the single / continuous shooting flag stored in the internal memory of the system control circuit 50 or the memory 52 is determined (step S133). If single shooting has been set, the process returns to step S132 and waits until the shutter switches SW1 and SW62 are turned off. If continuous shooting has been set, the process returns to step S124 to prepare for shooting of the next frame. . Thus, a series of processes relating to photographing is completed.
[0061]
<Distance and photometry processing>
FIG. 4 is a detailed flowchart of the distance measurement / photometry processing in step S122 of FIG. In the distance measurement / photometry processing, various signals are exchanged between the system control circuit 50 of the image processing apparatus 100 and the aperture control unit 340 or the distance measurement control unit 342 of the lens unit 300 through the interface 120, the connector 122, This is performed via the connector 322, the interface 320, and the lens control unit 350. The system control circuit 50 starts an AF (autofocus) process using the image sensor 14, the distance measuring means 42, and the distance measuring control means 342 (step S201).
[0062]
Next, the system control circuit 50 causes the light beam incident on the lens 310 of the lens unit 300 to pass through the stop 312, the lens mount 306, the lens mount 106 of the image processing apparatus 100, the mirror 130, and a distance measuring sub-mirror (not shown). The focus state of the image formed as an optical image is determined by making the light incident on the distance measuring means 42, and the focusing of the lens unit 300 is performed until the distance measurement (AF) is determined to be in focus (step S203). While driving the lens 310 using the distance measurement control means 342, AF control for detecting the in-focus state using the distance measurement means 42 of the image processing apparatus 100 is executed (step S202). If it is determined that the distance measurement (AF) is in focus (YES in step S203), the system control circuit 50 determines and determines the focused distance measurement point from the plurality of distance measurement points in the shooting screen. The ranging data and the setting parameters (or the ranging data or the setting parameters) are stored in the internal memory or the memory 52 of the system control circuit 50 together with the ranging point data, and the process proceeds to step S205.
[0063]
Subsequently, the system control circuit 50 starts AE (automatic exposure) processing using the photometric means 46 (step S205). The system control circuit 50 transmits the light beam incident on the lens 310 of the lens unit 300 via the stop 312, the lens mount 306, the lens mount 106 of the image processing apparatus 100, the mirrors 130 and 132, and a photometric lens (not shown). By making the light incident on the photometric unit 46, the exposure state of the image formed as an optical image is measured, and the photometric process is performed using the exposure control unit 40 until the exposure (AE) is determined to be appropriate (step S207). Perform (Step S206). If it is determined that the exposure (AE) is appropriate (YES in step S207), the system control circuit 50 stores the photometric data and the setting parameters (or the photometric data or the setting parameters) in the internal memory or the memory 52 of the system control circuit 50. It memorizes and it progresses to step S208.
[0064]
The system control circuit 50 sets the aperture value (Av value) and the shutter speed (Tv value) in accordance with the exposure (AE) result detected in the photometry processing step S206 and the shooting mode set by the mode dial switch 60. decide. Then, according to the shutter speed (Tv value) determined here, the system control circuit 50 determines the charge accumulation time of the image sensor 14, and performs the photographing process and the dark capture process with the same charge accumulation time.
[0065]
Based on the measurement data obtained in the photometric processing step S206, the system control circuit 50 determines whether or not a flash is necessary (step S208). If a flash is required, the flash flag is set and the flash 48 is charged until the charging of the flash 48 is completed (step S210) (step S209). If the charging of the flash 48 is completed (YES in step S210), the distance measurement / photometry processing routine (step S122 in FIG. 3) ends.
[0066]
<Shooting process>
5 and 6 are detailed flowcharts of the photographing process in step S128 in FIG. In the photographing process, various signals are exchanged between the system control circuit 50 of the image processing apparatus 100 and the aperture control means 340 or the distance measurement control means 342 of the lens unit 300 by the interface 120, the connector 122, the connector 322, This is performed via the interface 320 and the lens control unit 350. The system control circuit 50 moves the mirror 130 to the mirror-up position by a mirror driving unit (not shown) (step S301), and according to the photometric data stored in the internal memory or the memory 52 of the system control circuit 50, the aperture control unit 340. Then, the aperture 312 is driven to a predetermined aperture value (step S302).
[0067]
Next, after performing the charge clear operation of the image sensor 14 (step S303), the system control circuit 50 starts the charge accumulation of the image sensor 14 (step S304), and then opens the shutter 12 by the shutter control means 40 (step S304). (Step S305), exposure of the image sensor 14 is started (Step S306). Here, the system control circuit 50 determines whether or not the flash 48 is necessary based on the flash flag (step S307). If the flash 48 is required, the flash 48 emits light (step S308). Next, the system control circuit 50 waits for the end of exposure of the image sensor 14 according to the photometric data (step S309), closes the shutter 12 by the shutter control means 40 (step S310), and ends the exposure of the image sensor 14.
[0068]
Next, the system control circuit 50 drives the aperture 312 to the open aperture value by the aperture control means 340 of the lens unit 300 (step S311), and moves the mirror 130 to the mirror down position by the mirror driving means (not shown). (Step S312). If the set charge accumulation time has elapsed (YES in step S313), the system control circuit 50 reads the charge signal from the image sensor 14 after terminating the charge accumulation in the image sensor 14 (step S314), and performs A / D conversion. The photographed image data is written to a predetermined area of the memory 30 via the converter 16, the image processing circuit 20, the memory control circuit 22, or directly from the A / D converter 16 via the memory control circuit 22 (step S315). . When a series of processing is completed, the photographing processing routine (step S128 in FIG. 3) ends.
[0069]
<Correction data change processing>
FIG. 7 is a detailed flowchart of the correction data changing process in step S123 in FIG. The system control circuit 50 of the image processing apparatus 100 reads the one-dimensional correction data used for performing the horizontal dark shading correction from the non-volatile memory 56, and expands the data in the memory 30 (Step S401). Next, after performing the charge clearing operation of the image sensor 14 (step S402), the system control circuit 50 starts the charge accumulation of the image sensor 14 in the first imaging mode with the shutter 12 closed (step S403). ).
[0070]
If the set predetermined charge accumulation time has elapsed (YES in step S404), the system control circuit 50 reads the charge signal from the image sensor 14 after terminating the charge accumulation of the image sensor 14 (step S405), and Only image data of a predetermined area of the image sensor 14 is stored in the memory 30 via the / D converter 16, the image processing circuit 20, the memory control circuit 22, or directly from the A / D converter 16 via the memory control circuit 22. Write to a predetermined area (step S406). The system control circuit 50 performs horizontal dark shading correction processing on the image data written in the memory 30 using the correction data read from the nonvolatile memory 56 (step S407).
[0071]
Next, the system control circuit 50 calculates a dark level from the image data on which the horizontal dark shading correction processing has been performed (step S408). As a calculation method, for example, an average value of the image data after the horizontal dark shading correction processing is obtained and used. If the dark level obtained in step S408 is not an allowable value (“out of allowable range” in step S409), the system control circuit 50 determines that the output circuit unit (not shown) of the image sensor 14 has Since the dark level fluctuates due to the influence of the temperature, the correction data is changed so that the calculated dark level becomes an allowable value (step S410), and the correction data change processing routine ends. The change of the correction data mainly indicates a change of only the offset amount of the correction data.You.
[0072]
On the other hand, if the dark level obtained in step S408 is an allowable value (“within the allowable range” in step S409), the dark level of the image sensor 14 is adjusted to the appropriate range without being affected by the environmental temperature. Therefore, the system control circuit 50 ends the correction data change processing routine without changing the correction data.
[0073]
As described above, according to the present embodiment, the image data obtained from the first imaging mode referred to in order to change the correction data is obtained by reading data in a predetermined area instead of the entire area of the image sensor 14. Since the image data readout time is very short, even when the characteristics of the imaging system change due to the influence of the environmental temperature, it is possible to take a dark image even when the correction data is not changed. Can prevent the release time lag from increasing.
[0074]
Further, in order to change the correction data according to the image data obtained from the first imaging mode for each shooting, and to correct the image data obtained in the second imaging mode using the changed correction data, Even if the state of dark current noise of the image sensor 14 changes nonlinearly due to the temperature characteristics of the output circuit section, the noise component can be easily canceled, thereby preventing the image quality from deteriorating. A high-quality image can be obtained.
[0075]
[Other embodiments]
In the present embodiment, switching between single shooting and continuous shooting is described using single shooting / continuous shooting switch 68. However, single shooting / continuous shooting is performed according to the operation mode selection with mode dial switch 60. Of course, there is no problem even if the configuration is switched.
[0076]
Further, in the present embodiment, the charge accumulation time of the main photographing process and the charge accumulation time of the dark capture process have been described as being equal. However, the charge accumulation time is within a range where sufficient data for correcting dark current noise and the like can be obtained. If there is, there is no problem even if different charge accumulation times are used.
[0077]
Further, in the present embodiment, it has been described that the imaging operation is performed by moving the mirror 130 to the mirror up position and the mirror down position. However, the mirror 130 is configured as a half mirror, and the imaging operation is performed without moving. But of course there is no problem.
[0078]
In the present embodiment, the recording media 200 and 210 include not only a memory card such as a PCMCIA card or a compact flash (registered trademark), a hard disk, but also a micro DAT, a magneto-optical disk, a CD-R or a CD-WR. Of course, there is no problem even if it is composed of an optical disk such as an optical disk and a phase change optical disk such as a DVD.
[0079]
In the present embodiment, there is no problem even if the recording media 200 and 210 are composite media in which a memory card and a hard disk are integrated. Further, there is of course no problem if a part of the composite medium is detachable.
[0080]
In the present embodiment, the recording media 200 and 210 have been described as being separated from the image processing apparatus 100 and can be arbitrarily connected. However, any or all of the recording media are fixed to the image processing apparatus 100. Of course, there is no problem even if it remains.
[0081]
Further, in the present embodiment, the recording medium 200 or 210 can be connected to the image processing apparatus 100 singly or in an arbitrary number.
[0082]
Further, in the present embodiment, the configuration in which the recording media 200 and 210 are mounted on the image processing apparatus 100 has been described. However, the recording media may be configured by a single or a combination of a plurality of media.
[0083]
Further, in the present embodiment, the development of the horizontal dark shading correction data (step S401 in FIG. 7) has been described as being performed after the shutter switches SW1, 62 are pressed, but the horizontal dark shading correction data is developed when the power of the image processing apparatus is turned on. Of course, there is no problem even if the shading correction data is developed.
[0084]
Further, in the present embodiment, the horizontal dark shading correction data is one-dimensional in the horizontal direction. However, there is no problem if the correction data is one-dimensional or two-dimensional in the vertical direction.
[0085]
Further, in the present embodiment, the process of changing the horizontal dark shading correction data (step S123 in FIG. 3) is performed after the shutter switches SW1, 62 are pressed, but the shutter switches SW2, 64 are pressed. There is no problem even immediately before the subsequent photographing (immediately before step S129 in FIG. 3).
[0086]
Further, in the present embodiment, the process of changing the horizontal dark shading correction data (step S123 in FIG. 3) has been described as being executed irrespective of the environmental temperature. However, the process is executed only when the environmental temperature is out of the predetermined range. You may. The predetermined range refers to an environment temperature range in which the output of the image sensor 14 is not affected and the horizontal dark shading correction data does not need to be changed.
[0087]
Further, the present invention may be applied to a system including a plurality of devices or to an apparatus including a single device. A medium such as a storage medium storing software program codes for realizing the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or an apparatus, and a computer (or CPU or MPU) of the system or apparatus stores the medium in the medium such as a storage medium. It goes without saying that the present invention can also be achieved by reading and executing the program code thus set.
[0088]
In this case, the program code itself read from a medium such as a storage medium realizes the function of the above-described embodiment, and the medium such as a storage medium storing the program code constitutes the present invention. . Examples of a medium such as a storage medium for supplying the program code include a floppy (registered trademark) disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD-R, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, and a ROM. Alternatively, download via a network can be used.
[0089]
When the computer executes the readout program code, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also the OS or the like running on the computer performs actual processing based on the instructions of the program code. It is needless to say that the present invention includes a case where the functions of the above-described embodiments are implemented by performing a part or all of the processing and performing the processing.
[0090]
Furthermore, after the program code read from a medium such as a storage medium is written to a memory provided in a function expansion board or a function expansion unit connected to the computer, based on an instruction of the program code, It is needless to say that the present invention includes a case where a CPU or the like provided in the function expansion board or the function expansion unit performs part or all of the actual processing, and the processing realizes the functions of the above-described embodiments.
[0091]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the image data obtained from the first imaging mode referred to in order to change the correction data is obtained by reading out only a predetermined part of the data, not the entire area of the imaging unit. Since the reading time of the image data is very short, even when the characteristic of the image pickup system changes due to the influence of the environmental temperature, the darkness can be reduced even when the correction data is not changed by the changing unit. It is possible to prevent an increase in release time lag associated with image capturing.
[0092]
Further, in order to change the correction data according to the image data obtained from the first imaging mode for each shooting, and to correct the image data obtained in the second imaging mode using the changed correction data, Even if the state of the dark current noise of the imaging means changes nonlinearly due to the temperature characteristics of the output circuit section, the noise component can be easily canceled, thereby preventing the image quality from deteriorating and improving the quality. Image can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart of a main routine in the image processing apparatus according to the present embodiment.
FIG. 3 is a flowchart of a main routine in the image processing apparatus according to the present embodiment.
FIG. 4 is a flowchart of a distance measurement / photometry processing routine in the image processing apparatus according to the present embodiment.
FIG. 5 is a flowchart of a photographing processing routine in the image processing apparatus according to the present embodiment.
FIG. 6 is a flowchart of a photographing processing routine in the image processing apparatus according to the present embodiment.
FIG. 7 is a flowchart of a correction data change processing routine in the image processing apparatus according to the present embodiment.
[Explanation of symbols]
14 Imaging device (imaging means)
50 System control circuit (change means, correction means)
56 Non-volatile memory
100 Image processing device

Claims (6)

光学像を電気信号に変換する撮像手段から得られる画像データを、メモリに記憶された1水平ライン分のオフセット量である補正データを用いて補正する画像データ補正装置であって、
前記撮像手段を露光しない状態で電荷蓄積を行う第1の撮像モードで得られた画像データの変動に対応して、前記メモリに記憶された前記補正データを変更する変更手段と、
前記撮像手段を露光した状態で電荷蓄積を行う第2の撮像モードで得られた画像データを、前記変更手段により変更された変更後の補正データを用いて補正する補正手段とを有し、
前記第1の撮像モードで得られた画像データは、前記撮像手段の一部分を抽出したノイズデータであることを特徴とする画像データ補正装置。
An image data correction device that corrects image data obtained from an imaging unit that converts an optical image into an electric signal using correction data that is an offset amount for one horizontal line stored in a memory,
Changing means for changing the correction data stored in the memory, in response to a change in image data obtained in a first imaging mode in which charge is stored without exposing the imaging means,
Correction means for correcting image data obtained in a second imaging mode in which charge accumulation is performed in a state where the imaging means is exposed, using the corrected correction data changed by the change means,
The image data correction device according to claim 1, wherein the image data obtained in the first imaging mode is noise data obtained by extracting a part of the imaging unit.
前記オフセット量は、水平シェーディングと暗電流ノイズ成分を含むことを特徴とする請求項1記載の画像データ補正装置。2. The apparatus according to claim 1, wherein the offset amount includes horizontal shading and a dark current noise component. 前記請求項1又は2記載の前記画像データ補正装置と前記撮像手段を備えたことを特徴とする画像処理装置。The image processing apparatus characterized by comprising the image data correcting device and the imaging device of claim 1 or 2, wherein. 光学像を電気信号に変換する撮像手段を露光しない状態で電荷蓄積を行う第1の撮像モードで得られた画像データの変動に対応して、メモリに記憶された画像データ補正用の1水平ライン分のオフセット量である補正データを変更し、前記撮像手段を露光した状態で電荷蓄積を行う第2の撮像モードで得られた画像データを、前記変更後の補正データを用いて補正する画像データ補正方法であって、前記第1の撮像モードで得られた画像データは、前記撮像手段の一部分を抽出したノイズデータであることを特徴とする画像データ補正方法。 One horizontal line for correcting image data stored in the memory corresponding to the fluctuation of the image data obtained in the first imaging mode in which the image pickup means for converting the optical image into an electric signal is stored without exposing the electric charge. Image data obtained by changing the correction data, which is the offset amount per minute, and correcting the image data obtained in the second imaging mode in which the charge is accumulated in a state where the imaging means is exposed, using the corrected correction data A correction method, wherein the image data obtained in the first imaging mode is noise data obtained by extracting a part of the imaging unit. 光学像を電気信号に変換する撮像手段を露光しない状態で電荷蓄積を行う第1の撮像モードで得られた画像データの変動に対応して、メモリに記憶された画像データ補正用の1水平ライン分のオフセット量である補正データを変更するステップと、前記撮像手段を露光した状態で電荷蓄積を行う第2の撮像モードで得られた画像データを、前記変更後の補正データを用いて補正するステップとを有するプログラムであって、前記第1の撮像モードで得られた画像データは、前記撮像手段の一部分を抽出したノイズデータであることを特徴とするプログラム。 One horizontal line for correcting image data stored in the memory corresponding to the fluctuation of the image data obtained in the first imaging mode in which the image pickup means for converting the optical image into an electric signal is stored without exposing the electric charge. Changing the correction data that is the minute offset amount, and correcting the image data obtained in the second imaging mode in which the charge is accumulated in a state where the imaging unit is exposed, using the corrected correction data. Wherein the image data obtained in the first imaging mode is noise data obtained by extracting a part of the imaging means. 前記請求項記載のプログラムを記憶したことを特徴とする記憶媒体。A storage medium storing the program according to claim 5 .
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