JP3703436B2 - 画像処理装置、画像処理方法、及びプログラム - Google Patents
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Description
【０００１】
本発明は、画像処理装置、画像処理方法、及びプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の固体撮像素子で撮像した静止画像や動画像を、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記録及び記録媒体から画像を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。画像処理装置において、ＣＣＤ、ＣＭＯＳなどの固体撮像素子を用いて撮像する場合、固体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、固体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、固体撮像素子の発生する暗電流ノイズや固体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。
【０００３】
また、画像処理装置において、上記ダークノイズ補正処理とは別に、予め記憶手段に記憶しておいたシェーディング補正データと、固体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撮影画像データとを用いて演算処理することにより、シェーディング補正処理を行うことが可能である。これにより、撮像回路系で発生するノイズ、すなわち、センサ内の電源ラインの抵抗成分による電圧不均一性や、素子ばらつき等で発生するシェーディングの影響を改善し、高品位な画像を撮影することができる。
【０００４】
【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。即ち、上記のような従来の電子カメラ等の画像処理装置においては、シェーディング補正データは予め記憶手段に記憶しておき、撮影時にシェーディング補正データを記憶手段から読み出して、シェーディング補正データと撮影画像データとを用いて演算処理を行うことで、シェーディング補正が可能となる。しかし、撮影条件によりシェーディング量が変化することを考慮に入れていない場合には、十分なシェーディング補正を行うことができず、かえって画質の劣化を招くことも考えられる。また、撮影条件によるシェーディング量の変化を考慮に入れるならば、それぞれの撮影条件に応じた数のシェーディング補正データを記憶手段に記憶しておく必要がある。このため、記憶手段の記憶容量が大きくなってしまう問題があった。
【０００５】
本発明は、上述した点に鑑みなされたものであり、撮影ＩＳＯ感度の変更に伴うシェーディング変化が生じる場合にも、効果的なシェーディング補正処理を行うことを可能とし、記憶手段の容量を大きく節約することを可能とした画像処理装置、画像処理方法、及びプログラムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の画像処理装置は、撮像素子からの信号を増幅するゲインの設定を変更することによりＩＳＯ感度を設定する設定手段と、前記ＩＳＯ感度に基づいて、被写体の画像を画像データとして撮像する撮像手段と、前記撮像素子により発生するシェーディングを補正する第１のシェーディング補正データを記憶する記憶手段と、前記ＩＳＯ感度に応じたゲイン量および前記ＩＳＯ感度に応じたオフセット量を、前記記憶手段に記憶された第１のシェーディング補正データに対して演算することにより、第２のシェーディング補正データを算出する演算手段と、前記第２のシェーディング補正データを用いて、前記画像データに対するシェーディング補正を行う補正手段と、を有することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の画像処理方法は、ＩＳＯ感度を設定する設定工程と、前記ＩＳＯ感度に基づいて、被写体の画像を画像データとして撮像する撮像工程と、前記ＩＳＯ感度に応じたゲイン量および前記ＩＳＯ感度に応じたオフセット量を、前記記憶手段に記憶された第１のシェーディング補正データに対して演算することにより、第２のシェーディング補正データを算出する演算工程と、前記第２のシェーディング補正データを用いて、前記画像データに対するシェーディング補正を行う補正工程と、を有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明のプログラムは、被写体の画像を撮像することで得られる画像データを補正する画像処理装置に供給されるプログラムであって、ＩＳＯ感度を設定する設定モジュールと、前記ＩＳＯ感度に基づいて、被写体の画像を画像データとして撮像する撮像モジュールと、前記ＩＳＯ感度に応じたゲイン量および前記ＩＳＯ感度に応じたオフセット量を、前記記憶手段に記憶された第１のシェーディング補正データに対して演算することにより、第２のシェーディング補正データを算出する演算モジュールと、前記第２のシェーディング補正データを用いて、前記画像データに対するシェーディング補正を行う補正モジュールとを有することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
先ず、本発明の実施の形態の概要を説明する。本発明の実施の形態は、電子カメラ等の画像処理装置において、撮影条件（撮影ＩＳＯ（International Organization for Standardization）感度）により撮像素子のシェーディングが変化する場合においても効果的なシェーディング補正を行うことを可能とするものである。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。
【００１０】
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１００は、例えば電子カメラとして構成されており、画像処理装置１００の筐体に対し、記録媒体２００、記録媒体２１０、交換レンズタイプのレンズユニット３００を、コネクタ、レンズマウントを介して着脱自在に装着可能となっている。
【００１１】
画像処理装置１００において、シャッタ１２は、固体撮像素子（ＣＣＤ、以下撮像素子と略称）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。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を介して導光することで、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。
【００１２】
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が露光制御手段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。
【００１３】
なお、本実施の形態においては、画像処理装置１００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。
【００１４】
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、画像データのディジタル／アナログ変換を行う。
【００１５】
画像表示部２８は、ＴＦＴ ＬＣＤ等から構成されている。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。
【００１６】
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。
【００１７】
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、レンズユニット３００における絞り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。
【００１８】
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。
【００１９】
なお、本実施の形態においては、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方式を用いた露出制御及びＡＦ（オートフォーカス）制御を実行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。
【００２０】
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、画像処理装置内部に格納されたプログラムまたは画像処理装置外部から供給される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、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設置されており、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における一部の機能が光学ファインダ１０４内に設置されている。
【００２１】
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Ｉ／Ｆ（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。
【００２２】
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。そして、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。
【００２３】
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、各種パラメータや撮影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、基準となる撮影ＩＳＯ感度における１次元シェーディング補正データ、各撮影ＩＳＯ感度に応じたゲイン量とオフセット量が格納される。この１次元シェーディング補正データは、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。
【００２４】
操作手段としての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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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感度を設定することができる。
【００２８】
操作部７０は、各種ボタンやタッチパネル等からなるものであり、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、再生画像移動−（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。
【００２９】
更に、操作部７０は、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）圧縮の圧縮率を選択するため或いは撮像素子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・６２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を備えている。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。
【００３０】
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（図示略）、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２００、２１０を含む画像処理装置各部へ供給する。
【００３１】
コネクタ８２は、コネクタ８４と接続される。電源８６は、アルカリ電池、リチウム電池等の一次電池、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。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、メモリカードやハードディスク等の記録媒体２００、２１０のコネクタ２０６、２１６とそれぞれ接続される。記録媒体着脱検知手段９８は、コネクタ９２及び或いは９６に記録媒体２００或いは２１０が装着されているか否かを検知する。
【００３２】
なお、本実施の形態では、画像処理装置１００が、記録媒体２００、２１０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。
【００３３】
インタフェース９０、９４及びコネクタ９２、９６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。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（Local Area Network）カード、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、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。
【００３４】
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、露出補正表示などの機能を備えている。
【００３５】
通信手段１１０は、ＲＳ２３２Ｃ、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、Ｐ１２８４、ＳＣＳＩ、モデム、ＬＡＮ、無線通信、等の各種通信機能を有する。コネクタ或いはアンテナ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、或いは画像処理装置１００により無線通信を行う場合はアンテナである。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を司る。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。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。
【００３６】
レンズ着脱検知手段１２４は、レンズマウント１０６、或いはコネクタ１２２、或いはレンズマウント１０６及びコネクタ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。ミラー１３０、１３２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。
【００３７】
記録媒体２００は、メモリカードやハードディスク等として構成されている。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を司るインタフェース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として構成されている。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を司るインタフェース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。
【００３８】
レンズユニット３００は、交換レンズタイプのレンズユニットである。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ものである。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。３１０は撮影レンズ、３１２は絞りである。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。
【００３９】
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。
【００４０】
図１１は本実施の形態に係る画像処理装置の要部の構成を示すブロック図である。画像処理装置は、撮影レンズ１（図１の３１０）、固体撮像素子２（図１の１４）、Ａ／Ｄ変換器３（図１の１６）、タイミング発生回路４（図１の１８）、メモリ制御回路５（図１の２２）、画像処理回路６（図１の２０）、システム制御回路７（図１の５０）、不揮発性メモリ８（図１の５６）を備えている。
【００４１】
撮影レンズ１は、被写体の光学像を固体撮像素子２に結像する。固体撮像素子２は、結像された映像データを電気信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器３は、固体撮像素子２の出力信号をアナログ／ディジタル変換する。タイミング発生回路４は、固体撮像素子２とＡ／Ｄ変換器３の動作タイミングを決定する。メモリ制御回路５は、Ａ／Ｄ変換器３、タイミング発生回路４、画像処理回路６、不揮発性メモリ８を制御する。画像処理回路６は、Ａ／Ｄ変換器３からのデータ或いはメモリ制御回路５からのデータに対し所定の画素補間処理や色変換処理、等を行う。システム制御回路７は、画像処理装置全体を制御する。不揮発性メモリ８は、電気的に消去・記録可能なメモリであり、各種パラメータ、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、基準となる撮影ＩＳＯ感度における１次元シェーディング補正データ、各撮影ＩＳＯ感度に応じたゲイン量とオフセット量が格納される。
【００４２】
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の動作を図１〜図１０を参照しながら詳細に説明する。
【００４３】
＜画像処理装置の全体処理＞
図２〜図４は本実施の形態に係る画像処理装置１００の主ルーチンを示すフローチャートである。図２〜図４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における電池交換等の電源投入により、システム制御回路５０は、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）。電源スイッチ７２が電源ＯＦＦに設定されていたならば、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）、上記ステップＳ１０２に戻る。
【００４４】
他方、電源スイッチ７２が電源ＯＮに設定されていたならば、システム制御回路５０は、電源制御手段８０により電池等から構成される電源８６の残容量や動作状況が画像処理装置１００の動作に問題があるか否かを判断する（ステップＳ１０４）。電源８６に問題があるならば、表示部５４を用いて画像や音声により所定の警告表示を行った後に（ステップＳ１０５）、上記ステップＳ１０２に戻る。他方、電源８６に問題が無いならば、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６０が撮影モードに設定されていたならば、ステップＳ１０８に進む。他方、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、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上記ステップＳ１０２に戻る。
【００４５】
次に、システム制御回路５０は、記録媒体２００或いは２１０が画像処理装置１００に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、表示部５４を用いて画像や音声により所定の警告表示を行った後に（ステップＳ１０５）、上記ステップＳ１０２に戻る。他方、上記判断を行った結果、問題が無いならばステップＳ１０９に進む。
【００４６】
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の設定状態を調べる（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Ｓ１１２に進む。単写／連写スイッチ６８の操作により、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ことで、両モードの設定切り替え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。
【００４７】
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。次に、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）、上記ステップＳ１０２に戻る。他方、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１０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５を用いて後述する。
【００４８】
次に、システム制御回路５０は、画像処理装置１００の設定感度を判定する（ステップＳ１２３）。設定感度がＩＳＯ８００未満であればステップＳ１２４に進み、設定感度がＩＳＯ８００以上のとき例えばＩＳＯ８００等であればステップＳ１２７に進む。この理由は、露光量が少なくなるため、撮像素子１４の発生する暗電流ノイズや撮像素子１４固有の微少なキズによる画素欠損等の画質劣化が目立つためである。ここでは設定感度判定の閾値を仮にＩＳＯ８００としたが、センサの暗電流が少なければＩＳＯ１６００としてもよい。次に、システム制御回路５０は、設定感度がＩＳＯ４００未満かどうかを判定する（ステップＳ１２４）。設定感度がＩＳＯ４００未満ならステップＳ１３０に進み、設定感度がＩＳＯ４００以上であればステップＳ１２５に進む。
【００４９】
次に、システム制御回路５０は、温度計４４により検出した撮影環境の温度Ｔｅｍｐが２８度Ｃ未満かどうかを判定する（ステップＳ１２５）。２８度Ｃ未満ならステップＳ１３０へ進み、２８度Ｃ以上ならステップＳ１２６に進む。次に、システム制御回路５０は、測距・測光処理（ステップＳ１２２）において決定されたシャッタ時間Ｔｖが１Ｓｅｃ以上であるかどうかを判断する（ステップＳ１２６）。シャッタ時間が１Ｓｅｃ以上である場合には、黒引きフラグを１に設定し（ステップＳ１２７）、ステップＳ１２８に進む。他方、シャッタ時間が１Ｓｅｃ未満である場合には、黒引きフラグを０にクリアし（ステップＳ１３０）、ステップＳ１３１に進む。黒引きフラグのクリア後は、撮影ＩＳＯ感度値に応じた補正データを展開する（ステップＳ１３１）。補正データ展開処理ステップＳ１３１の詳細は図８を用いて後述する。なお、黒引きとは、本撮影画像データからダーク画像データ（従来技術の項目参照）を差し引く演算処理である。
【００５０】
他方、黒引きフラグの設定後は、システム制御回路５０は、システム制御回路５０の内部メモリ或いはメモリ５２に記憶されている単写／連写フラグを判断する（ステップＳ１２８）。単写を設定してある場合にはステップＳ１４０に進み、連写を設定してある場合にはダーク取り込みを行い（ステップＳ１２９）、ステップＳ１４０に進む。（このダーク取り込み処理で取り込んだダーク画像データを用いて補正演算処理を行うことにより、撮像素子１４の発生する暗電流ノイズや撮像素子１４固有の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することができる。このダーク取り込み処理ステップＳ１２９の詳細は図７を用いて後述する。）
次に、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Ｓ１４０でＯＦＦ）、上記ステップＳ１２１に戻りここまでの処理を繰り返す。他方、シャッタスイッチＳＷ２・６４が押されたならば（ステップＳ１４０でＯＮ）、システム制御回路５０は、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Ｓ１４２）。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Ｓ１４２でＮＯ）、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Ｓ１４４）、上記ステップＳ１０２に戻る。
【００５１】
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。
【００５２】
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Ｓ１４２において判断することになる。
【００５３】
他方、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Ｓ１４２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Ｓ１４６）。この撮影処理ステップＳ１４６の詳細は図６を用いて後述する。撮影処理ステップＳ１４６を終えたならば、システム制御回路５０は、システム制御回路５０の内部メモリ或いはメモリ５２に記憶されている黒引きフラグの状態を確認する（ステップＳ１４８）。黒引きフラグが設定されていないならば、ステップＳ１５４に進む。
【００５４】
他方、黒引きフラグが設定されていたならば、システム制御回路５０は、システム制御回路５０の内部メモリ或いはメモリ５２に記憶されている単写／連写フラグの状態を確認する（ステップＳ１５０）。単写を設定してある場合にはステップＳ１５２に進み、連写を設定してある場合にはステップＳ１５４に進む。単写設定の場合、システム制御回路５０は、シャッタ１２を閉じた状態で撮像素子１４の暗電流等のノイズ成分を本撮影と同じ時間蓄積し、蓄積を終えたノイズ画像信号を読み出すダーク取り込み処理を行い（ステップＳ１５２）、ステップＳ１５４に進む。このダーク取り込み処理ステップＳ１５２の詳細は図７を用いて後述する。
【００５５】
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Ｓ１５４）。
【００５６】
更に、現像処理においては、上記ステップＳ１３１で展開した撮影ＩＳＯ感度値に応じた水平ダークシェーディング補正データ或いはダーク取り込み処理（ステップＳ１２９又はステップＳ１５２）において取り込んだダーク画像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。
【００５７】
水平ダークシェーディング補正データを用いた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（ステップＳ１２９又はステップＳ１５２）を行うことなく補正することができる。また、ダーク取り込み処理で取り込んだダーク画像データを用いて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は勿論、撮像素子１４固有のキズによる画素欠損等の２次元的な要因を持つ画質劣化に関して、撮影した画像データを補正することもできる。
【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Ｓ１５６）、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Ｓ１５８）。
【００５９】
この記録媒体２００或いは２１０への記録処理は、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する（ステップＳ１６０）。シャッタスイッチＳＷ１・６２がＯＦＦならば、上記ステップＳ１０２に戻る。他方、シャッタスイッチＳＷ１・６２がＯＮならば、システム制御装置５０は、システム制御回路５０の内部メモリ或いはメモリ５２に記載されている単写／連写フラグを判断する（ステップＳ１６２）。単車を設定してある場合には、上記ステップＳ１６０に戻る。連写を設定してある場合には、上記ステップＳ１４０に戻り、以上の動作を繰り返す。
【００６１】
＜測距・測光処理＞
図５は上記図３のステップＳ１２２における測距・測光処理の詳細を示す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、及びレンズユニット３００の測距制御手段３４２を用いて、測距処理すなわち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）、測距制御手段３４２を用いてレンズ３１０を駆動しながら、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、撮影画面内における複数の測距点の中から合焦した測距点を決定し（ステップＳ２０４）、決定した測距点データと共に測距データ及び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）。フラッシュが不要ならば、システム制御回路５０はフラッシュフラグをクリアし、測距・測光処理ルーチンステップＳ１２２（上記図３）を終了する。フラッシュが必要ならば、システム制御回路５０は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・測光処理ルーチンステップＳ１２２（上記図３）を終了する。
【００６６】
＜撮影処理＞
図６は上記図３のステップＳ１４６における撮影処理の詳細を示す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）、必要な場合はフラッシュを発光させる（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、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、撮影処理ルーチンステップＳ１４６（上記図３）を終了する。
【００６９】
＜ダーク取り込み処理＞
図７は上記図３のステップＳ１２９、並びに、上記図４のステップＳ１５２におけるダーク取り込み処理の詳細を示す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、撮像素子（ＣＣＤ）１４の電荷クリア動作を行った後に（ステップＳ４０１）、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Ｓ４０２）。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Ｓ４０３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Ｓ４０４）、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の所定領域への画像データ（ダーク画像データ）を書き込む（ステップＳ４０５）。
【００７０】
このダーク画像データは、先に撮影処理が実行されて、撮影した画像データを撮像素子１４より読み出してメモリ３０に書き込んである状態で、現像処理を行う際、並びに、後に撮影動作が実行されて、撮影した画像データを撮像素子１４より読み出してメモリ３０に書き込んである状態で、現像処理を行う際に用いられる。このダーク画像データを用いて現像処理を行うことにより、撮像素子１４の発生する暗電流ノイズや撮像素子１４固有の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することができる。一連の処理を終えたならば、ダーク取り込み処理ルーチンステップＳ１２９（上記図３）、並びに、ステップＳ１５２（上記図４）を終了する。
【００７１】
＜補正データ展開処理＞
図８は上記図３のステップＳ１３１における補正データ展開処理の詳細を示す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、水平シェーディング補正を行う際に用いる１次元シェーディング補正データの基準データとなり且つ基準となる撮影ＩＳＯ感度値での１次元シェーディング補正データを、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Ｓ５０１）。次に、システム制御回路５０は、システム制御回路５０の内部メモリ或いはメモリ５２に設定されている撮影ＩＳＯ感度値を読み出し（ステップＳ５０２）、読み出した撮影ＩＳＯ感度値に応じたゲイン量とオフセット量を不揮発性メモリ５６から読み出し、メモリ３０に展開する（ステップＳ５０３）。
【００７２】
次に、システム制御回路５０は、メモリ３０に展開された、基準となる撮影ＩＳＯ感度での１次元シェーディング補正データと、各撮影ＩＳＯ感度に応じたゲイン量と、オフセット量とを用いた算術演算により、撮影ＩＳＯ感度に応じた１次元シェーディング補正データを算出する（ステップＳ５０４）。
【００７３】
ここで、図９は上記ステップＳ５０４での算術演算処理の概略を示す図である。図中（ａ）において、実線で描かれているのが、上記ステップＳ５０１でメモリ３０に展開された基準となる撮影ＩＳＯ感度値での１次元シェーディング補正データである。図中（ｂ）において、２点鎖線で描かれているのが、上記基準ＩＳＯ感度における１次元シェーディング補正データ、実線で描かれているのが、２点鎖線で描かれている基準ＩＳＯ感度における１次元シェーディング補正データに、ゲイン量をかけた演算結果である。図中（ｃ）において、２点鎖線で描かれているのが、上記基準ＩＳＯ感度における１次元シェーディング補正データ、破線で描かれているのが、上記ゲインをかけた演算結果、実線で描かれているのが、破線で描かれている基準ＩＳＯ感度における１次元シェーディング補正データに、ゲイン量をかけた演算結果に、オフセット量を加減演算した結果である。即ち、実線で描かれているデータが、撮影ＩＳＯ感度に応じた１次元シェーディング補正データである。
【００７４】
次に、システム制御回路５０は、上記ステップＳ５０４により算出した撮影ＩＳＯ感度に応じた１次元シェーディング補正データをメモリ３０に展開する（ステップＳ５０５）。この撮影ＩＳＯ感度に応じたシェーディング補正データを用いて現像処理を行うことにより、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等の画質劣化に関して、撮影した画像データを補正することができる。一連の処理を終えたならば、１次元シェーディング補正データの展開処理ルーチンステップＳ１３１（上記図３）を終了する。
【００７５】
＜撮影動作の流れ＞
図１０は本実施の形態の撮影動作の流れを示す説明図である。図１０の説明は、上記図２乃至図９を用いて行った説明と同様であるため省略する。
【００７６】
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、撮像した静止画像及び或いは動画像を記録媒体に記録する画像処理装置において、基準となる撮影ＩＳＯ感度におけるシェーディング補正データと、各撮影ＩＳＯ感度におけるゲイン量とオフセット量とを不揮発性メモリ５６に記憶しておくことで、撮影ＩＳＯ感度の変更に伴うシェーディング変化が生じる場合にも、効果的なシェーディング補正処理を行うことが可能となる。
【００７７】
また、上記制御により、基準となる撮影ＩＳＯ感度におけるシェーディング補正データと、上記シェーディング補正データと比べてデータ量がはるかに小さいゲイン量とオフセット量を、撮影ＩＳＯ感度ごとに不揮発性メモリ５６に記憶させておけばよく、全ての撮影ＩＳＯ感度におけるシェーディング補正データを記憶手段に記憶しておく方法と比べて、不揮発性メモリ５６の容量を大きく節約することが可能となる。
【００７８】
［他の実施の形態］
なお、上記実施の形態の説明においては、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問題無い。
【００７９】
また、上記実施の形態の説明においては、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問題無い。そして、上記図３のステップＳ１２４及びステップＳ１３１のダーク取り込み処理動作の実行中は、撮影動作を行うことができないため、表示部５４及び或いは画像表示部２８によって、画像処理装置１００がビジー状態にあることを示す画像や音声の表示を行うようにしてもよい。
【００８０】
また、上記実施の形態の説明においては、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様にしても問題無い。
【００８１】
また、上記実施の形態の説明においては、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、ハードディスク等として説明したが、これらだけでなく、マイクロＤＡＴ、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷ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。また、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。
【００８２】
また、上記実施の形態の説明においては、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、いず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。また、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構わない。
【００８３】
また、上記実施の形態の説明においては、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の構成であっても、勿論問題無い。
【００８４】
また、上記実施の形態の説明においては、１次元シェーディング補正データの展開の時期については言及しなかったが、補正データは電源投入時に展開されていてもよい。また、補正データは水平の１次元としたが、垂直の１次元或いは２次元でも構わない。また、補正データは１データだけ記憶しておくものとしたが、複数を記憶するものとしても構わない。上記補正データを複数にした場合には、複数の補正データから１つだけ選択する方法と、複数の補正データを任意の比率で足し合わる方法のどちらを用いても構わない。また、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としたが、書き込み段階は製造工程に限定されるものではない。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＩＳＯ感度の撮影条件の変更に伴うシェーディング変化が生じる場合にも、効果的なシェーディング補正処理を行うことが可能となる。
【００９０】
また、シェーディング補正データの記憶容量を削減することが可能となる。
【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主ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】本実施の形態に係る主ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】本実施の形態に係る主ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】本実施の形態に係る測距・測光処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図６】本実施の形態に係る撮影処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図７】本実施の形態に係るダーク取り込み処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図８】本実施の形態に係るシェーディング補正データ展開ルーチンを示すフローチャートである。
【図９】本実施の形態に係るシェーディング補正データ算出処理を説明するための概略図であり、（ａ）は基準となるＩＳＯにおけるシェーディング補正データ、（ｂ）はゲイン変換されたシェーディング補正データ、（ｃ）はオフセット変換されたシェーディング補正データである。
【図１０】本実施の形態に係る撮影動作の流れを示す説明図である。
【図１１】本実施の形態に係る画像処理装置の要部の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１、３１０ 撮影レンズ
２、１４ 固体撮像素子
３、１６ Ａ／Ｄ変換器
４、１８ タイミング発生回路
５、２２ メモリ制御回路
６、２０ 画像処理回路
７、５０ システム制御回路（演算手段、補正手段）
８、５６ 不揮発性メモリ（記憶手段）
１００ 画像処理装置
２００、２１０ 記録媒体
３００ レンズユニット
本発明は、画像処理装置、画像処理方法、及びプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の固体撮像素子で撮像した静止画像や動画像を、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記録及び記録媒体から画像を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。画像処理装置において、ＣＣＤ、ＣＭＯＳなどの固体撮像素子を用いて撮像する場合、固体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、固体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、固体撮像素子の発生する暗電流ノイズや固体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。
【０００３】
また、画像処理装置において、上記ダークノイズ補正処理とは別に、予め記憶手段に記憶しておいたシェーディング補正データと、固体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撮影画像データとを用いて演算処理することにより、シェーディング補正処理を行うことが可能である。これにより、撮像回路系で発生するノイズ、すなわち、センサ内の電源ラインの抵抗成分による電圧不均一性や、素子ばらつき等で発生するシェーディングの影響を改善し、高品位な画像を撮影することができる。
【０００４】
【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。即ち、上記のような従来の電子カメラ等の画像処理装置においては、シェーディング補正データは予め記憶手段に記憶しておき、撮影時にシェーディング補正データを記憶手段から読み出して、シェーディング補正データと撮影画像データとを用いて演算処理を行うことで、シェーディング補正が可能となる。しかし、撮影条件によりシェーディング量が変化することを考慮に入れていない場合には、十分なシェーディング補正を行うことができず、かえって画質の劣化を招くことも考えられる。また、撮影条件によるシェーディング量の変化を考慮に入れるならば、それぞれの撮影条件に応じた数のシェーディング補正データを記憶手段に記憶しておく必要がある。このため、記憶手段の記憶容量が大きくなってしまう問題があった。
【０００５】
本発明は、上述した点に鑑みなされたものであり、撮影ＩＳＯ感度の変更に伴うシェーディング変化が生じる場合にも、効果的なシェーディング補正処理を行うことを可能とし、記憶手段の容量を大きく節約することを可能とした画像処理装置、画像処理方法、及びプログラムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の画像処理装置は、撮像素子からの信号を増幅するゲインの設定を変更することによりＩＳＯ感度を設定する設定手段と、前記ＩＳＯ感度に基づいて、被写体の画像を画像データとして撮像する撮像手段と、前記撮像素子により発生するシェーディングを補正する第１のシェーディング補正データを記憶する記憶手段と、前記ＩＳＯ感度に応じたゲイン量および前記ＩＳＯ感度に応じたオフセット量を、前記記憶手段に記憶された第１のシェーディング補正データに対して演算することにより、第２のシェーディング補正データを算出する演算手段と、前記第２のシェーディング補正データを用いて、前記画像データに対するシェーディング補正を行う補正手段と、を有することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の画像処理方法は、ＩＳＯ感度を設定する設定工程と、前記ＩＳＯ感度に基づいて、被写体の画像を画像データとして撮像する撮像工程と、前記ＩＳＯ感度に応じたゲイン量および前記ＩＳＯ感度に応じたオフセット量を、前記記憶手段に記憶された第１のシェーディング補正データに対して演算することにより、第２のシェーディング補正データを算出する演算工程と、前記第２のシェーディング補正データを用いて、前記画像データに対するシェーディング補正を行う補正工程と、を有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明のプログラムは、被写体の画像を撮像することで得られる画像データを補正する画像処理装置に供給されるプログラムであって、ＩＳＯ感度を設定する設定モジュールと、前記ＩＳＯ感度に基づいて、被写体の画像を画像データとして撮像する撮像モジュールと、前記ＩＳＯ感度に応じたゲイン量および前記ＩＳＯ感度に応じたオフセット量を、前記記憶手段に記憶された第１のシェーディング補正データに対して演算することにより、第２のシェーディング補正データを算出する演算モジュールと、前記第２のシェーディング補正データを用いて、前記画像データに対するシェーディング補正を行う補正モジュールとを有することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
先ず、本発明の実施の形態の概要を説明する。本発明の実施の形態は、電子カメラ等の画像処理装置において、撮影条件（撮影ＩＳＯ（International Organization for Standardization）感度）により撮像素子のシェーディングが変化する場合においても効果的なシェーディング補正を行うことを可能とするものである。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。
【００１０】
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１００は、例えば電子カメラとして構成されており、画像処理装置１００の筐体に対し、記録媒体２００、記録媒体２１０、交換レンズタイプのレンズユニット３００を、コネクタ、レンズマウントを介して着脱自在に装着可能となっている。
【００１１】
画像処理装置１００において、シャッタ１２は、固体撮像素子（ＣＣＤ、以下撮像素子と略称）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。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を介して導光することで、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。
【００１２】
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が露光制御手段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。
【００１３】
なお、本実施の形態においては、画像処理装置１００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。
【００１４】
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、画像データのディジタル／アナログ変換を行う。
【００１５】
画像表示部２８は、ＴＦＴ ＬＣＤ等から構成されている。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。
【００１６】
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。
【００１７】
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、レンズユニット３００における絞り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。
【００１８】
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。
【００１９】
なお、本実施の形態においては、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方式を用いた露出制御及びＡＦ（オートフォーカス）制御を実行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。
【００２０】
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、画像処理装置内部に格納されたプログラムまたは画像処理装置外部から供給される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、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設置されており、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における一部の機能が光学ファインダ１０４内に設置されている。
【００２１】
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Ｉ／Ｆ（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。
【００２２】
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。そして、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。
【００２３】
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、各種パラメータや撮影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、基準となる撮影ＩＳＯ感度における１次元シェーディング補正データ、各撮影ＩＳＯ感度に応じたゲイン量とオフセット量が格納される。この１次元シェーディング補正データは、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。
【００２４】
操作手段としての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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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感度を設定することができる。
【００２８】
操作部７０は、各種ボタンやタッチパネル等からなるものであり、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、再生画像移動−（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。
【００２９】
更に、操作部７０は、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）圧縮の圧縮率を選択するため或いは撮像素子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・６２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を備えている。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。
【００３０】
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（図示略）、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２００、２１０を含む画像処理装置各部へ供給する。
【００３１】
コネクタ８２は、コネクタ８４と接続される。電源８６は、アルカリ電池、リチウム電池等の一次電池、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。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、メモリカードやハードディスク等の記録媒体２００、２１０のコネクタ２０６、２１６とそれぞれ接続される。記録媒体着脱検知手段９８は、コネクタ９２及び或いは９６に記録媒体２００或いは２１０が装着されているか否かを検知する。
【００３２】
なお、本実施の形態では、画像処理装置１００が、記録媒体２００、２１０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。
【００３３】
インタフェース９０、９４及びコネクタ９２、９６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。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（Local Area Network）カード、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、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。
【００３４】
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、露出補正表示などの機能を備えている。
【００３５】
通信手段１１０は、ＲＳ２３２Ｃ、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、Ｐ１２８４、ＳＣＳＩ、モデム、ＬＡＮ、無線通信、等の各種通信機能を有する。コネクタ或いはアンテナ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、或いは画像処理装置１００により無線通信を行う場合はアンテナである。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を司る。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。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。
【００３６】
レンズ着脱検知手段１２４は、レンズマウント１０６、或いはコネクタ１２２、或いはレンズマウント１０６及びコネクタ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。ミラー１３０、１３２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。
【００３７】
記録媒体２００は、メモリカードやハードディスク等として構成されている。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を司るインタフェース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として構成されている。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を司るインタフェース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。
【００３８】
レンズユニット３００は、交換レンズタイプのレンズユニットである。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ものである。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。３１０は撮影レンズ、３１２は絞りである。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。
【００３９】
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。
【００４０】
図１１は本実施の形態に係る画像処理装置の要部の構成を示すブロック図である。画像処理装置は、撮影レンズ１（図１の３１０）、固体撮像素子２（図１の１４）、Ａ／Ｄ変換器３（図１の１６）、タイミング発生回路４（図１の１８）、メモリ制御回路５（図１の２２）、画像処理回路６（図１の２０）、システム制御回路７（図１の５０）、不揮発性メモリ８（図１の５６）を備えている。
【００４１】
撮影レンズ１は、被写体の光学像を固体撮像素子２に結像する。固体撮像素子２は、結像された映像データを電気信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器３は、固体撮像素子２の出力信号をアナログ／ディジタル変換する。タイミング発生回路４は、固体撮像素子２とＡ／Ｄ変換器３の動作タイミングを決定する。メモリ制御回路５は、Ａ／Ｄ変換器３、タイミング発生回路４、画像処理回路６、不揮発性メモリ８を制御する。画像処理回路６は、Ａ／Ｄ変換器３からのデータ或いはメモリ制御回路５からのデータに対し所定の画素補間処理や色変換処理、等を行う。システム制御回路７は、画像処理装置全体を制御する。不揮発性メモリ８は、電気的に消去・記録可能なメモリであり、各種パラメータ、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、基準となる撮影ＩＳＯ感度における１次元シェーディング補正データ、各撮影ＩＳＯ感度に応じたゲイン量とオフセット量が格納される。
【００４２】
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の動作を図１〜図１０を参照しながら詳細に説明する。
【００４３】
＜画像処理装置の全体処理＞
図２〜図４は本実施の形態に係る画像処理装置１００の主ルーチンを示すフローチャートである。図２〜図４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における電池交換等の電源投入により、システム制御回路５０は、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）。電源スイッチ７２が電源ＯＦＦに設定されていたならば、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）、上記ステップＳ１０２に戻る。
【００４４】
他方、電源スイッチ７２が電源ＯＮに設定されていたならば、システム制御回路５０は、電源制御手段８０により電池等から構成される電源８６の残容量や動作状況が画像処理装置１００の動作に問題があるか否かを判断する（ステップＳ１０４）。電源８６に問題があるならば、表示部５４を用いて画像や音声により所定の警告表示を行った後に（ステップＳ１０５）、上記ステップＳ１０２に戻る。他方、電源８６に問題が無いならば、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６０が撮影モードに設定されていたならば、ステップＳ１０８に進む。他方、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、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上記ステップＳ１０２に戻る。
【００４５】
次に、システム制御回路５０は、記録媒体２００或いは２１０が画像処理装置１００に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、表示部５４を用いて画像や音声により所定の警告表示を行った後に（ステップＳ１０５）、上記ステップＳ１０２に戻る。他方、上記判断を行った結果、問題が無いならばステップＳ１０９に進む。
【００４６】
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の設定状態を調べる（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Ｓ１１２に進む。単写／連写スイッチ６８の操作により、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ことで、両モードの設定切り替え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。
【００４７】
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。次に、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）、上記ステップＳ１０２に戻る。他方、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１０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５を用いて後述する。
【００４８】
次に、システム制御回路５０は、画像処理装置１００の設定感度を判定する（ステップＳ１２３）。設定感度がＩＳＯ８００未満であればステップＳ１２４に進み、設定感度がＩＳＯ８００以上のとき例えばＩＳＯ８００等であればステップＳ１２７に進む。この理由は、露光量が少なくなるため、撮像素子１４の発生する暗電流ノイズや撮像素子１４固有の微少なキズによる画素欠損等の画質劣化が目立つためである。ここでは設定感度判定の閾値を仮にＩＳＯ８００としたが、センサの暗電流が少なければＩＳＯ１６００としてもよい。次に、システム制御回路５０は、設定感度がＩＳＯ４００未満かどうかを判定する（ステップＳ１２４）。設定感度がＩＳＯ４００未満ならステップＳ１３０に進み、設定感度がＩＳＯ４００以上であればステップＳ１２５に進む。
【００４９】
次に、システム制御回路５０は、温度計４４により検出した撮影環境の温度Ｔｅｍｐが２８度Ｃ未満かどうかを判定する（ステップＳ１２５）。２８度Ｃ未満ならステップＳ１３０へ進み、２８度Ｃ以上ならステップＳ１２６に進む。次に、システム制御回路５０は、測距・測光処理（ステップＳ１２２）において決定されたシャッタ時間Ｔｖが１Ｓｅｃ以上であるかどうかを判断する（ステップＳ１２６）。シャッタ時間が１Ｓｅｃ以上である場合には、黒引きフラグを１に設定し（ステップＳ１２７）、ステップＳ１２８に進む。他方、シャッタ時間が１Ｓｅｃ未満である場合には、黒引きフラグを０にクリアし（ステップＳ１３０）、ステップＳ１３１に進む。黒引きフラグのクリア後は、撮影ＩＳＯ感度値に応じた補正データを展開する（ステップＳ１３１）。補正データ展開処理ステップＳ１３１の詳細は図８を用いて後述する。なお、黒引きとは、本撮影画像データからダーク画像データ（従来技術の項目参照）を差し引く演算処理である。
【００５０】
他方、黒引きフラグの設定後は、システム制御回路５０は、システム制御回路５０の内部メモリ或いはメモリ５２に記憶されている単写／連写フラグを判断する（ステップＳ１２８）。単写を設定してある場合にはステップＳ１４０に進み、連写を設定してある場合にはダーク取り込みを行い（ステップＳ１２９）、ステップＳ１４０に進む。（このダーク取り込み処理で取り込んだダーク画像データを用いて補正演算処理を行うことにより、撮像素子１４の発生する暗電流ノイズや撮像素子１４固有の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することができる。このダーク取り込み処理ステップＳ１２９の詳細は図７を用いて後述する。）
次に、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Ｓ１４０でＯＦＦ）、上記ステップＳ１２１に戻りここまでの処理を繰り返す。他方、シャッタスイッチＳＷ２・６４が押されたならば（ステップＳ１４０でＯＮ）、システム制御回路５０は、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Ｓ１４２）。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Ｓ１４２でＮＯ）、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Ｓ１４４）、上記ステップＳ１０２に戻る。
【００５１】
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。
【００５２】
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Ｓ１４２において判断することになる。
【００５３】
他方、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Ｓ１４２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Ｓ１４６）。この撮影処理ステップＳ１４６の詳細は図６を用いて後述する。撮影処理ステップＳ１４６を終えたならば、システム制御回路５０は、システム制御回路５０の内部メモリ或いはメモリ５２に記憶されている黒引きフラグの状態を確認する（ステップＳ１４８）。黒引きフラグが設定されていないならば、ステップＳ１５４に進む。
【００５４】
他方、黒引きフラグが設定されていたならば、システム制御回路５０は、システム制御回路５０の内部メモリ或いはメモリ５２に記憶されている単写／連写フラグの状態を確認する（ステップＳ１５０）。単写を設定してある場合にはステップＳ１５２に進み、連写を設定してある場合にはステップＳ１５４に進む。単写設定の場合、システム制御回路５０は、シャッタ１２を閉じた状態で撮像素子１４の暗電流等のノイズ成分を本撮影と同じ時間蓄積し、蓄積を終えたノイズ画像信号を読み出すダーク取り込み処理を行い（ステップＳ１５２）、ステップＳ１５４に進む。このダーク取り込み処理ステップＳ１５２の詳細は図７を用いて後述する。
【００５５】
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Ｓ１５４）。
【００５６】
更に、現像処理においては、上記ステップＳ１３１で展開した撮影ＩＳＯ感度値に応じた水平ダークシェーディング補正データ或いはダーク取り込み処理（ステップＳ１２９又はステップＳ１５２）において取り込んだダーク画像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。
【００５７】
水平ダークシェーディング補正データを用いた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（ステップＳ１２９又はステップＳ１５２）を行うことなく補正することができる。また、ダーク取り込み処理で取り込んだダーク画像データを用いて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は勿論、撮像素子１４固有のキズによる画素欠損等の２次元的な要因を持つ画質劣化に関して、撮影した画像データを補正することもできる。
【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Ｓ１５６）、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Ｓ１５８）。
【００５９】
この記録媒体２００或いは２１０への記録処理は、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する（ステップＳ１６０）。シャッタスイッチＳＷ１・６２がＯＦＦならば、上記ステップＳ１０２に戻る。他方、シャッタスイッチＳＷ１・６２がＯＮならば、システム制御装置５０は、システム制御回路５０の内部メモリ或いはメモリ５２に記載されている単写／連写フラグを判断する（ステップＳ１６２）。単車を設定してある場合には、上記ステップＳ１６０に戻る。連写を設定してある場合には、上記ステップＳ１４０に戻り、以上の動作を繰り返す。
【００６１】
＜測距・測光処理＞
図５は上記図３のステップＳ１２２における測距・測光処理の詳細を示す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、及びレンズユニット３００の測距制御手段３４２を用いて、測距処理すなわち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）、測距制御手段３４２を用いてレンズ３１０を駆動しながら、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、撮影画面内における複数の測距点の中から合焦した測距点を決定し（ステップＳ２０４）、決定した測距点データと共に測距データ及び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）。フラッシュが不要ならば、システム制御回路５０はフラッシュフラグをクリアし、測距・測光処理ルーチンステップＳ１２２（上記図３）を終了する。フラッシュが必要ならば、システム制御回路５０は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・測光処理ルーチンステップＳ１２２（上記図３）を終了する。
【００６６】
＜撮影処理＞
図６は上記図３のステップＳ１４６における撮影処理の詳細を示す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）、必要な場合はフラッシュを発光させる（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、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、撮影処理ルーチンステップＳ１４６（上記図３）を終了する。
【００６９】
＜ダーク取り込み処理＞
図７は上記図３のステップＳ１２９、並びに、上記図４のステップＳ１５２におけるダーク取り込み処理の詳細を示す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、撮像素子（ＣＣＤ）１４の電荷クリア動作を行った後に（ステップＳ４０１）、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Ｓ４０２）。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Ｓ４０３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Ｓ４０４）、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の所定領域への画像データ（ダーク画像データ）を書き込む（ステップＳ４０５）。
【００７０】
このダーク画像データは、先に撮影処理が実行されて、撮影した画像データを撮像素子１４より読み出してメモリ３０に書き込んである状態で、現像処理を行う際、並びに、後に撮影動作が実行されて、撮影した画像データを撮像素子１４より読み出してメモリ３０に書き込んである状態で、現像処理を行う際に用いられる。このダーク画像データを用いて現像処理を行うことにより、撮像素子１４の発生する暗電流ノイズや撮像素子１４固有の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することができる。一連の処理を終えたならば、ダーク取り込み処理ルーチンステップＳ１２９（上記図３）、並びに、ステップＳ１５２（上記図４）を終了する。
【００７１】
＜補正データ展開処理＞
図８は上記図３のステップＳ１３１における補正データ展開処理の詳細を示す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、水平シェーディング補正を行う際に用いる１次元シェーディング補正データの基準データとなり且つ基準となる撮影ＩＳＯ感度値での１次元シェーディング補正データを、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Ｓ５０１）。次に、システム制御回路５０は、システム制御回路５０の内部メモリ或いはメモリ５２に設定されている撮影ＩＳＯ感度値を読み出し（ステップＳ５０２）、読み出した撮影ＩＳＯ感度値に応じたゲイン量とオフセット量を不揮発性メモリ５６から読み出し、メモリ３０に展開する（ステップＳ５０３）。
【００７２】
次に、システム制御回路５０は、メモリ３０に展開された、基準となる撮影ＩＳＯ感度での１次元シェーディング補正データと、各撮影ＩＳＯ感度に応じたゲイン量と、オフセット量とを用いた算術演算により、撮影ＩＳＯ感度に応じた１次元シェーディング補正データを算出する（ステップＳ５０４）。
【００７３】
ここで、図９は上記ステップＳ５０４での算術演算処理の概略を示す図である。図中（ａ）において、実線で描かれているのが、上記ステップＳ５０１でメモリ３０に展開された基準となる撮影ＩＳＯ感度値での１次元シェーディング補正データである。図中（ｂ）において、２点鎖線で描かれているのが、上記基準ＩＳＯ感度における１次元シェーディング補正データ、実線で描かれているのが、２点鎖線で描かれている基準ＩＳＯ感度における１次元シェーディング補正データに、ゲイン量をかけた演算結果である。図中（ｃ）において、２点鎖線で描かれているのが、上記基準ＩＳＯ感度における１次元シェーディング補正データ、破線で描かれているのが、上記ゲインをかけた演算結果、実線で描かれているのが、破線で描かれている基準ＩＳＯ感度における１次元シェーディング補正データに、ゲイン量をかけた演算結果に、オフセット量を加減演算した結果である。即ち、実線で描かれているデータが、撮影ＩＳＯ感度に応じた１次元シェーディング補正データである。
【００７４】
次に、システム制御回路５０は、上記ステップＳ５０４により算出した撮影ＩＳＯ感度に応じた１次元シェーディング補正データをメモリ３０に展開する（ステップＳ５０５）。この撮影ＩＳＯ感度に応じたシェーディング補正データを用いて現像処理を行うことにより、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等の画質劣化に関して、撮影した画像データを補正することができる。一連の処理を終えたならば、１次元シェーディング補正データの展開処理ルーチンステップＳ１３１（上記図３）を終了する。
【００７５】
＜撮影動作の流れ＞
図１０は本実施の形態の撮影動作の流れを示す説明図である。図１０の説明は、上記図２乃至図９を用いて行った説明と同様であるため省略する。
【００７６】
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、撮像した静止画像及び或いは動画像を記録媒体に記録する画像処理装置において、基準となる撮影ＩＳＯ感度におけるシェーディング補正データと、各撮影ＩＳＯ感度におけるゲイン量とオフセット量とを不揮発性メモリ５６に記憶しておくことで、撮影ＩＳＯ感度の変更に伴うシェーディング変化が生じる場合にも、効果的なシェーディング補正処理を行うことが可能となる。
【００７７】
また、上記制御により、基準となる撮影ＩＳＯ感度におけるシェーディング補正データと、上記シェーディング補正データと比べてデータ量がはるかに小さいゲイン量とオフセット量を、撮影ＩＳＯ感度ごとに不揮発性メモリ５６に記憶させておけばよく、全ての撮影ＩＳＯ感度におけるシェーディング補正データを記憶手段に記憶しておく方法と比べて、不揮発性メモリ５６の容量を大きく節約することが可能となる。
【００７８】
［他の実施の形態］
なお、上記実施の形態の説明においては、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問題無い。
【００７９】
また、上記実施の形態の説明においては、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問題無い。そして、上記図３のステップＳ１２４及びステップＳ１３１のダーク取り込み処理動作の実行中は、撮影動作を行うことができないため、表示部５４及び或いは画像表示部２８によって、画像処理装置１００がビジー状態にあることを示す画像や音声の表示を行うようにしてもよい。
【００８０】
また、上記実施の形態の説明においては、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様にしても問題無い。
【００８１】
また、上記実施の形態の説明においては、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、ハードディスク等として説明したが、これらだけでなく、マイクロＤＡＴ、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷ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。また、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。
【００８２】
また、上記実施の形態の説明においては、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、いず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。また、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構わない。
【００８３】
また、上記実施の形態の説明においては、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の構成であっても、勿論問題無い。
【００８４】
また、上記実施の形態の説明においては、１次元シェーディング補正データの展開の時期については言及しなかったが、補正データは電源投入時に展開されていてもよい。また、補正データは水平の１次元としたが、垂直の１次元或いは２次元でも構わない。また、補正データは１データだけ記憶しておくものとしたが、複数を記憶するものとしても構わない。上記補正データを複数にした場合には、複数の補正データから１つだけ選択する方法と、複数の補正データを任意の比率で足し合わる方法のどちらを用いても構わない。また、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としたが、書き込み段階は製造工程に限定されるものではない。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＩＳＯ感度の撮影条件の変更に伴うシェーディング変化が生じる場合にも、効果的なシェーディング補正処理を行うことが可能となる。
【００９０】
また、シェーディング補正データの記憶容量を削減することが可能となる。
【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主ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】本実施の形態に係る主ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】本実施の形態に係る主ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】本実施の形態に係る測距・測光処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図６】本実施の形態に係る撮影処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図７】本実施の形態に係るダーク取り込み処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図８】本実施の形態に係るシェーディング補正データ展開ルーチンを示すフローチャートである。
【図９】本実施の形態に係るシェーディング補正データ算出処理を説明するための概略図であり、（ａ）は基準となるＩＳＯにおけるシェーディング補正データ、（ｂ）はゲイン変換されたシェーディング補正データ、（ｃ）はオフセット変換されたシェーディング補正データである。
【図１０】本実施の形態に係る撮影動作の流れを示す説明図である。
【図１１】本実施の形態に係る画像処理装置の要部の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１、３１０ 撮影レンズ
２、１４ 固体撮像素子
３、１６ Ａ／Ｄ変換器
４、１８ タイミング発生回路
５、２２ メモリ制御回路
６、２０ 画像処理回路
７、５０ システム制御回路（演算手段、補正手段）
８、５６ 不揮発性メモリ（記憶手段）
１００ 画像処理装置
２００、２１０ 記録媒体
３００ レンズユニット
Claims (4)
- 撮像素子からの信号を増幅するゲインの設定を変更することによりＩＳＯ感度を設定する設定手段と、
前記ＩＳＯ感度に基づいて、被写体の画像を画像データとして撮像する撮像手段と、
前記撮像素子により発生するシェーディングを補正する第１のシェーディング補正データを記憶する記憶手段と、
前記ＩＳＯ感度に応じたゲイン量および前記ＩＳＯ感度に応じたオフセット量を、前記記憶手段に記憶された第１のシェーディング補正データに対して演算することにより、第２のシェーディング補正データを算出する演算手段と、
前記第２のシェーディング補正データを用いて、前記画像データに対するシェーディング補正を行う補正手段と、を有することを特徴とする画像処理装置。 - 前記記憶手段は、さらに、前記ＩＳＯ感度に応じたオフセット量を記憶していることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
- ＩＳＯ感度を設定する設定工程と、
前記ＩＳＯ感度に基づいて、被写体の画像を画像データとして撮像する撮像工程と、
前記ＩＳＯ感度に応じたゲイン量および前記ＩＳＯ感度に応じたオフセット量を、前記記憶手段に記憶された第１のシェーディング補正データに対して演算することにより、第２のシェーディング補正データを算出する演算工程と、
前記第２のシェーディング補正データを用いて、前記画像データに対するシェーディング補正を行う補正工程と、を有することを特徴とする画像処理方法。 - 被写体の画像を撮像することで得られる画像データを補正する画像処理装置に供給されるプログラムであって、
ＩＳＯ感度を設定する設定モジュールと、
前記ＩＳＯ感度に基づいて、被写体の画像を画像データとして撮像する撮像モジュールと、
前記ＩＳＯ感度に応じたゲイン量および前記ＩＳＯ感度に応じたオフセット量を、前記記憶手段に記憶された第１のシェーディング補正データに対して演算することにより、第２のシェーディング補正データを算出する演算モジュールと、
前記第２のシェーディング補正データを用いて、前記画像データに対するシェーディング補正を行う補正モジュールとを有することを特徴とするプログラム。
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