JP3918561B2 - 黒レベル補正装置および黒レベル補正方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子カメラにおける撮像信号の黒レベルを補正する黒レベル補正装置および黒レベル補正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、撮像素子等によって被写体を撮影する電子カメラが利用されており、このような電子カメラにおいて、撮像の明るさを決定するために、黒レベルの補正が行われている。
以下、従来行われている黒レベルの補正方法について説明する。
まず、撮像素子が集合して構成されるセンサにおいて、周辺部分に光が入らないように遮光しておく（図３参照）。そして、遮光されている領域（遮光領域）のセンサ出力の平均を算出してこれを基準値とし、遮光されていない領域（受光領域）のセンサ出力の値を基準値と比較して、受光領域の明るさを判定している。
【０００３】
このとき、遮光領域のセンサ出力は、電源電圧あるいは温度等によって変動するため、一般に、遮光領域のセンサ出力を補正する補正回路（Optical Blackクランプ回路：以下、「ＯＢクランプ回路」と言う。）を備える黒レベル補正装置が用いられる。
図７は、従来の電子カメラに備えられる黒レベル補正装置１００を示す図である。図７において、黒レベル補正装置１００は、ＯＢクランプ回路１０１と、ＰＧＡ（Programmable Gain Amp）１０２と、ＡＤＣ（Analog Digital Converter）１０３と、ＬＰＦ（Low Pass Filter）１０４と、誤差検出器（Error Detect）１０５と、ＤＡＣ（Digital Analog Converter）１０６とを含んで構成される。
【０００４】
図７に示す黒レベル補正装置１００には、センサからの出力信号が入力され、ＯＢクランプ回路１０１によって、ＤＡＣ１０６から入力される補正値とセンサ出力とが加算される。
そして、ＰＧＡ１０２が、設定されている所定の利得（Gain）に基づいてＯＢクランプ回路１０１の出力信号を増幅し、増幅された信号をＡＤＣ１０３がデジタル信号に変換する。このデジタル化された信号は、黒レベル補正装置１００の出力信号となると共に、黒レベルを補正するためにフィードバックされる。
【０００５】
フィードバックされたデジタル信号は、ＬＰＦ１０４に入力され、ＬＰＦ１０４は、遮光領域のセンサ出力に対応するデジタル信号が入力されている場合に、そのデジタル信号の平均化を行う。
そして、誤差検出器１０５が、ＬＰＦ１０４によって出力されたデジタル信号について、黒レベルの目標値（以下、「ＯＢ目標値」と言う。）との差を検出し、検出された差に応じて補正値を出力する。補正値はＤＡＣ１０６に入力され、ＤＡＣ１０６が補正値をアナログ化してＯＢクランプ回路１０１に出力する。
【０００６】
ＤＡＣ１０６は、所定ビット数に基づくデジタル−アナログ変換を行う。即ち、誤差検出器１０５からの誤差に応じて入力されるデジタル信号をＤＡＣ１０６がアナログ信号に変換した場合、出力されるアナログ信号は、所定ステップの離散的な値となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の黒レベル補正装置１００において、ＤＡＣ１０６からＯＢクランプ回路１０１に補正値を入力した場合、補正値もＰＧＡ１０２によって増幅される。この場合、ＰＧＡ１０２の利得が小さい場合には、補正値による出力デジタル信号の変動は小さく抑えられ、補正による所望の効果を得られるものの、ＰＧＡ１０２の利得が大きい場合には、補正値（ＤＡＣ１０６の出力信号）が変動することにより、出力デジタル信号の変動が大きくなる。そして、補正前の出力デジタル信号に比べ、補正後の出力デジタル信号のＯＢ目標値との誤差が大きくなる事態が生じ得る。
【０００８】
したがって、黒レベル補正を高性能に行おうとする場合、ＰＧＡ１０２の利得が高い場合にも適切な補正精度を得られるような高分解能なＤＡＣを備え、また、フィードバックされるデジタル信号に含まれるわずかなノイズをも除去可能な高性能なＬＰＦを備える必要がある。なお、高性能なＬＰＦ、即ち、ＬＰＦ処理のビット数が大きいものは、ハードウェア規模が大きくなるという欠点を有する。
【０００９】
また、黒レベル補正装置１００における処理を高速に収束させるためには、ＯＢ目標値と遮光領域のセンサ出力とに基づいて定まる補正値を大きくする必要があるが、この場合、発振現象等、信号の劣化を引き起こす要素となり得る。
本発明の課題は、低コストかつ簡易に、高性能の黒レベル補正を行うことである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項１記載の発明は、
被写体からの反射光を受光面で受光することにより映像信号を出力する撮像手段の出力信号を、所定利得（例えば、図１のＰＧＡ２０の利得）に基づいて増幅し、増幅した信号をＡ／Ｄ変換して出力デジタル信号とするとともに、前記受光面のうちの一部を遮光しておき、その遮光された領域の映像信号に対応する出力デジタル信号を平均化し、平均化された値である対象値（例えば、図１のＬＰＦ４が出力する黒レベル）と黒レベルの目標値（例えば、図１の誤差検出器５０に入力されるＯＢ目標値）とを比較し、その比較結果に応じて、前記撮像手段の出力信号に対し、所定レベル（例えば、図１のＤＡＣ６０の出力信号レベルのステップ）を単位とする段階的な補正を加える黒レベル補正装置であって、
前記所定レベルの補正を加えた場合の前記出力デジタル信号の変動値によって決定される変動範囲（例えば、図４の補正範囲）に関する情報を、前記利得と対応付けて記憶している記憶手段（例えば、図２の補正範囲記憶装置５２）と、
前記比較結果が、前記利得に基づく前記変動範囲内にあるか否かを判定し、前記比較結果が前記変動範囲内にある場合には補正を行わず、前記比較結果が前記変動範囲内にない場合には、前記撮像手段の出力信号に所定量の補正を加える補正を行う補正手段（例えば、図１の誤差検出器５０およびＤＡＣ６０）と、
を備えることを特徴としている。
【００１１】
請求項２記載の発明は、
請求項１記載の黒レベル補正装置であって、
前記補正手段は、前記比較結果が前記変動範囲内にない場合に、前記目標値と前記対象値との差に対する前記変動値の比に基づいて、補正を加える前記所定量を決定することを特徴としている。
請求項３記載の発明は、
請求項１または２記載の黒レベル補正装置であって、
前記対象値から前記目標値を減じた結果を、前記出力デジタル信号から減ずる減算手段（例えば、図５の減算器７０）をさらに備えることを特徴としている。
【００１２】
請求項４記載の発明は、
請求項１〜３のいずれかに記載の黒レベル補正装置であって、
前記目標値に対する前記対象値の差と、前記変動値との差が、所定差分値以内である場合に、前記目標値を所定値加算あるいは減算することを特徴としている。
請求項５記載の発明は、
請求項４記載の黒レベル補正装置であって、
前記所定差分値あるいは前記所定値は、前記変動値に基づいて決定されることを特徴としている。
【００１３】
請求項６記載の発明は、
被写体からの反射光を受光面で受光することにより映像信号を出力する撮像手段の出力信号を、所定利得に基づいて増幅し、増幅した信号をＡ／Ｄ変換して出力デジタル信号とするとともに、前記受光面のうちの一部を遮光しておき、その遮光された領域の映像信号に対応する出力デジタル信号を平均化し、平均化された値である対象値と黒レベルの目標値とを比較し、その比較結果に応じて、前記撮像手段の出力信号に対し、所定レベルを単位とする段階的な補正を加える黒レベル補正方法であって、
前記所定レベルの補正を加えた場合の前記出力デジタル信号の変動値によって決定される変動範囲に関する情報を、前記利得と対応付けて記憶しておき、
前記比較結果が、前記利得に基づく前記変動範囲内にあるか否かを判定し、前記比較結果が前記変動範囲内にある場合には、補正を行わず、前記比較結果が前記変動範囲内にない場合には、前記撮像手段の出力信号に所定量の補正を加える補正を行うことを特徴としている。
【００１４】
請求項７記載の発明は、
請求項６記載の黒レベル補正方法であって、
前記比較結果が前記変動範囲内にない場合に、前記目標値と前記対象値との差に対する前記変動値の比に基づいて、補正を加える前記所定量を決定することを特徴としている。
請求項８記載の発明は、
請求項６または７記載の黒レベル補正方法であって、
前記対象値から前記目標値を減じた結果を、前記出力デジタル信号から減ずることを特徴としている。
【００１５】
請求項９記載の発明は、
請求項６〜８のいずれかに記載の黒レベル補正方法であって、
前記目標値に対する前記対象値の差と、前記変動値との差が、所定差分値以内である場合に、前記目標値を所定値加算あるいは減算することを特徴としている。
請求項１０記載の発明は、
請求項９記載の黒レベル補正方法であって、
前記所定差分値あるいは前記所定値は、前記変動値に基づいて決定されることを特徴としている。
【００１６】
本発明によれば、対象値と黒レベルの目標値との比較結果が、変動範囲内であるか否かによって、撮像手段の出力信号を補正するか否かを決定する。
したがって、その比較結果が、撮像手段の出力信号に対する補正を行うべきものであるか否かを適切に判定することができ、高分解能なＤＡＣや高性能なＬＰＦを用いることなく、従来と同様の性能の素子を用いて、低コストかつ簡易に高性能な黒レベル補正を行うことができる。
【００１７】
また、撮像手段の出力信号を補正する場合、変動値に基づいて、補正を加える所定量が決定される。
したがって、対象値を目標値に収束させる処理を高速に行うことができる。
また、利得が高い場合に、変動範囲が広範となり、補正が行われない可能性が高まるが、この場合に、減算手段を備えたため、出力デジタル信号に含まれる誤差が大きくなり、黒レベルの補正が適切に行われなくなる事態を防ぐことができる。
【００１８】
さらに、対象値が変動値とほぼ等しい値（所定差分値以内）となる場合に、目標値を所定量ずらすため、黒レベルの補正をより適切に行うことが可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明に係る黒レベル補正装置の実施の形態を詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
まず、構成を説明する。
図１は、本実施の形態に係る黒レベル補正装置１の機能構成を示すブロック図である。図１に示す黒レベル補正装置１の構成は、図７に示す従来の黒レベル補正装置１００の構成とほぼ同様であるため、異なる部分である誤差検出器５０についてのみ説明し、他の部分については説明を省略する。なお、本発明の主たる部分は誤差検出器５０（図２）である。
【００２０】
図２は、誤差検出器５０の機能構成を示すブロック図である。図２において、誤差検出器５０は、差分検出器５１と、補正範囲記憶装置５２と、比較器５３と、更新器５４と、レジスタ５５とを含んで構成される。
差分検出器５１は、ＯＢ目標値と、遮光領域の出力信号の平均値（以下、「黒レベル」と言う。）との差（以下、「ＯＢ誤差」と言う。）を算出する。ここで、ＯＢ目標値は、予め設定された固定値あるいはマイコン等によって適宜算出される値である。
【００２１】
補正範囲記憶装置５２は、ＰＧＡ２０に設定された利得（Gain）が入力され、予め記憶しているＬＵＴ（Look Up Table）を参照し、入力された利得に基づいて、所定の補正範囲のデータを出力する。
ここで、補正範囲について詳細に説明する。
補正範囲とは、ＤＡＣ６０の入力信号レベルを１ステップ（最小の１ビット）変化させた場合にＡＤＣ３０の出力信号において変化する信号レベルの範囲である。言い換えると、ＤＡＣ６０を1ステップ分のみ補正したときの、黒レベル補正系としての補正変化量を与えるものである。
【００２２】
ＤＡＣ６０の入力信号レベルを１ステップ変化させた場合の出力信号レベルの変化は、ＤＡＣ６０の仕様とＡＤＣ３０の仕様とによって固定的に把握されることから、補正範囲は、ＰＧＡ２０に設定された利得に基づいて決定され、補正範囲の振幅（ＡＤＣ３０の出力信号におけるＯＢ目標値を中心とした補正範囲の上限値あるいは下限値の大きさ）Ｖcompは、ＤＡＣ６０の最小出力信号幅をＶ_DAC［mV／LSB］、ＰＧＡ２０の利得をGain、ＡＤＣ３０の最小入力信号幅をＶ_ADC［mV／LSB］として、Ｖcomp＝Ｖ_DAC＊Gain／Ｖ_ADCで算出される。ここで、ＬＳＢとは、ＤＡＣ６０、ＡＤＣ３０の１ステップを意味する。なお、最小出力信号幅とは、ＤＡＣ６０の入力デジタル信号の最小の１ビットの変化に対して、出力アナログ信号が変化する割合であり、最小入力信号幅とは、ＡＤＣ３０の出力デジタル信号の最小の１ビットを変化させるために必要な入力アナログ信号の変化割合である。
【００２３】
したがって、補正範囲は、誤差検出器５０がＤＡＣ６０の入力信号レベルを１ステップ変化させた場合に補正の効果が得られる黒レベルの範囲を示し、ＯＢ誤差が補正を行うべき値か否かを適切に判定することが可能となる。
比較器５３は、差分検出器５１から出力されたＯＢ誤差と、補正範囲記憶装置５２から出力された補正範囲とを比較し、ＯＢ誤差が補正範囲内であるか否かを判定する。そして、比較器５３は、ＯＢ誤差が補正範囲内である場合、ＤＡＣ６０の入力信号レベルを維持するための指示信号を更新器５４に出力し、ＯＢ誤差が補正範囲外である場合、ＤＡＣ６０の入力信号レベルを所定量変更するための指示信号を更新器５４に出力する。
【００２４】
ここで、比較器５３がＤＡＣ６０の入力信号レベルを変更する場合、ＯＢ誤差が補正範囲の振幅の何倍から何倍の範囲に属するかによって、ＤＡＣ６０の入力信号レベルを変更する量が決定される。具体的には、ＯＢ誤差が、補正範囲の振幅のｎ（ｎ：整数）倍以上ｎ＋１倍未満であればＤＡＣ６０の入力デジタル信号を“ｎ”加算する。例えば、ＯＢ誤差が、補正範囲の振幅の１倍以上２倍未満であればＤＡＣ６０の入力デジタル信号を“１”加算し、２倍以上３倍未満であればＤＡＣ６０の入力デジタル信号を“２”加算する。なお、ＯＢ誤差がＯＢ目標値に対して負方向にずれている場合には、ＤＡＣ６０の入力デジタル信号を減算する処理が行われる。
【００２５】
これによって、黒レベルをＯＢ目標値に収束させる処理を高速に行うことができる。
更新器５４は、比較器５３から入力された指示信号に応じて、ＤＡＣ６０の入力信号レベルを設定し、その信号レベルをレジスタ５５に出力する。
レジスタ５５は、更新器５４から出力された信号レベルを記憶し、記憶している信号レベルの信号をＤＡＣ６０に出力する。図６は、更新器５４およびレジスタ５５の具体的構成例を示す図である。前記のように、補正値ｎをレジスタ５５が記憶している値に加減算して、更新を行う。
【００２６】
そして、ＤＡＣ６０は、レジスタ５５から入力される信号レベルの入力に応じて所定の補正値を出力し、その補正値がＯＢクランプ回路１０によってセンサ出力と加算される。
次に、動作を説明する。
黒レベル補正装置１に入力されるセンサ出力には、遮光領域のセンサ出力と、受光領域のセンサ出力とが含まれる。
【００２７】
図３は、黒レベル補正装置１にセンサ出力を入力するセンサの遮光領域および受光領域を示す図である。図３において、受光領域には被写体からの反射光が入射し、遮光領域には光が入射しないように遮光されている。
これら受光領域および遮光領域からのセンサ出力が図１に示す黒レベル補正装置１のＯＢクランプ回路１０に入力され、ＤＡＣ６０から出力される補正値が加算される。
【００２８】
そして、補正後のセンサ出力は、ＡＤＣ３０のダイナミックレンジに適合させるために、センサ出力のレベルに応じてＰＧＡ２０によって所定の利得で増幅される。
次いで、ＰＧＡ２０の出力信号は、ＡＤＣ３０によって所定のビット数に基づくアナログ−デジタル変換を施され、黒レベル補正装置１の出力信号として出力される。
【００２９】
また、ＡＤＣ３０の出力信号は、ＬＰＦ４０に入力される。そして、ＬＰＦ４０は、遮光領域のセンサ出力に対応する出力信号のみを分離して（遮光領域のセンサ出力のタイミングに基づいて）入力を受け付け、遮光領域の出力信号を平均化する。
次いで、誤差検出器５０は、平均化された遮光領域の出力信号（黒レベル）と、ＯＢ目標値とからＯＢ誤差を算出し、算出したＯＢ誤差が補正範囲に含まれるか否かに応じて、ＤＡＣ６０の入力信号レベルを変化させるか否か（補正を行うか否か）を決定する。
【００３０】
図４は、補正範囲とＯＢ誤差との関係を示す図である。図４において、ＯＢ誤差が補正範囲に含まれる場合、ＤＡＣ６０の入力信号レベルを１ステップ変化させると、却って黒レベル（遮光領域についてのＡＤＣ３０の出力信号の平均値）とＯＢ目標値との誤差が拡大する範囲であることから、誤差検出器５０は、ＤＡＣ６０の入力信号レベルを維持する。一方、ＯＢ誤差が補正範囲に含まれない場合、補正することにより、黒レベルとＯＢ目標値との誤差が改善される範囲であることから、誤差検出器５０は、ＤＡＣ６０の入力信号レベルを更新する。
【００３１】
このとき、ＯＢ誤差が補正範囲の振幅の何倍から何倍に属するかによってＤＡＣ６０の入力信号レベルを変更する量が決定される。
そして、ＤＡＣ６０は、誤差検出器５０から入力される信号レベルに応じて、所定の補正値を出力し、ＯＢクランプ回路１０に出力する。
以上のように、本実施の形態に係る黒レベル補正装置１は、ＯＢ誤差が、誤差検出器５０がＤＡＣ６０の入力信号レベルを１ステップ変化させた場合に補正の効果が得られる範囲である補正範囲に属するか否かによって、ＤＡＣ６０の入力信号レベルを変化させるか否かを決定する。
【００３２】
したがって、ＯＢ誤差が補正を行うべき値か否かを適切に判定することができ、高分解能なＤＡＣや高性能なＬＰＦを用いることなく、従来と同様の性能の素子を用いて、低コストかつ簡易に高性能な黒レベル補正を行うことができる。
また、ＤＡＣ６０の入力信号レベルを変更する場合、ＯＢ誤差が補正範囲の振幅の何倍から何倍の範囲に属するかによって、ＤＡＣ６０の入力信号レベルを変更する量が決定される。
【００３３】
したがって、黒レベルをＯＢ目標値に収束させる処理を高速に行うことができる。更に、誤差検出器５０内の補正範囲記憶装置５２の補正範囲テーブルを替えることで、系の感度、収束時間を切り替えることも可能である。
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態に係る黒レベル補正装置２について説明する。
黒レベル補正装置２は、第１の実施の形態における黒レベル補正装置１において、ＰＧＡ２０の利得が高い場合に、補正範囲が広範となり、ＯＢ誤差が補正範囲内で補正が行われない場合であっても、ＡＤＣ３０の出力信号に含まれるＯＢ誤差が大きくなることから、その出力信号からＯＢ誤差を減ずるものである。
【００３４】
まず、構成を説明する。
図５は、本実施の形態に係る黒レベル補正装置２の機能構成を示すブロック図である。図５に示す黒レベル補正装置２の構成は、図１に示す第１の実施の形態に係る黒レベル補正装置１の構成に、減算器７０が付加されたものであるため、減算器７０についてのみ説明し、他の部分については説明を省略する。
減算器７０は、ＡＤＣ３０の出力信号、ＬＰＦ４０によって出力される黒レベルおよびＯＢ目標値が入力される。そして、減算器７０は、ＬＰＦ４０によって出力される黒レベルとＯＢ目標値とから算出されるＯＢ誤差をＡＤＣ３０の出力信号から減算し、黒レベル補正装置２の出力信号として出力する。
【００３５】
即ち、減算器７０は、ＡＤＣ３０の出力信号をＡＤＣout、ＬＰＦ４０が出力する黒レベルをＬＰＦout、ＯＢ目標値をＯＢとすると、ＡＤＣout−（ＬＰＦout−ＯＢ）なる演算を行い、出力信号とする。
なお、ＯＢ誤差がＯＢ目標値に対して負方向にずれている場合には、減算器７０はＯＢ誤差の大きさをＡＤＣ３０の出力信号に加える処理を行うこととなる。
以上のように、本実施の形態に係る黒レベル補正装置２は、ＡＤＣ３０の出力信号からＯＢ誤差を減算し、黒レベル補正装置２の出力信号とする。
【００３６】
したがって、ＰＧＡ２０の利得が高い場合に、補正範囲が広範となり、補正が行われない可能性が高まるが、この場合に、ＡＤＣ３０の出力信号に含まれるＯＢ誤差が大きくなり、黒レベルの補正が適切に行われなくなる事態を防ぐことができる。
なお、第１および第２の実施の形態における黒レベル補正装置１，２において、遮光領域についてのＡＤＣ３０の出力信号の平均値（黒レベル）が補正範囲の境界値（ＯＢ目標値と振幅との和）とほぼ等しい値となる場合に、ＯＢ目標値を所定量ずらすことによって、黒レベルの補正をより適切に行うことが可能である。
【００３７】
即ち、黒レベルが補正範囲の境界値とほぼ等しい値となる場合、センサ出力に含まれるノイズがＰＧＡ２０によって増幅されることから、黒レベルが変動し補正範囲の内外の値を振動する事態が生ずる。
このとき、黒レベル補正装置１，２は、その振動に応じて補正を行う場合と行わない場合を繰り返すこととなり、黒レベル補正が適切に行えず、補正範囲のレベルで発振現象に似た現象が起こる可能性がある。これは、主に安価なＬＰＦ４０（ノイズ除去性能が高くないＬＰＦ４０）を用いることを想定し、また、黒レベルの補正を行わない場合がある本発明において、特に問題となる。
【００３８】
したがって、黒レベルが補正範囲の振幅とほぼ等しい値となる場合に限り、本来固定のＯＢ目標値をあえて所定量ずらすことを可能とする。ＯＢ目標値をずらす量としては、ＯＢ目標値と補正範囲の振幅の中間値付近、例えば、ＯＢ目標値を基準とした場合の補正範囲の振幅の１／２の値等が考えられる。
これにより、黒レベルが補正範囲の境界値とほぼ等しい値となる場合に、ノイズにより補正を行う場合と補正を行わない場合とが繰り返される事態を防止できる。なお、アナログの黒レベルは、目標値に対して若干のずれが生ずるが、図５のデジタル補正により目標値に修正される。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、対象値と黒レベルの目標値との比較結果が、変動範囲内であるか否かによって、撮像手段の出力信号を補正するか否かを決定する。
したがって、その比較結果が、撮像手段の出力信号に対する補正を行うべきものであるか否かを適切に判定することができ、高分解能なＤＡＣや高性能なＬＰＦを用いることなく、従来と同様の性能の素子を用いて、低コストかつ簡易に高性能な黒レベル補正を行うことができる。
【００４０】
また、撮像手段の出力信号を補正する場合、変動値に基づいて、補正を加える所定量が決定される。
したがって、対象値を目標値に収束させる処理を高速に行うことができる。
また、利得が高い場合に、変動範囲が広範となり、補正が行われない可能性が高まるが、この場合に、減算手段を備えたため、出力デジタル信号に含まれる誤差が大きくなり、黒レベルの補正が適切に行われなくなる事態を防ぐことができる。
【００４１】
さらに、対象値が変動値とほぼ等しい値（所定差分値以内）となる場合に、目標値を所定量ずらすため、黒レベルの補正をより適切に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る黒レベル補正装置１の機能構成を示すブロック図である。
【図２】誤差検出器５０の機能構成を示すブロック図である。
【図３】黒レベル補正装置１にセンサ出力を入力するセンサの遮光領域および受光領域を示す図である。
【図４】補正範囲とＯＢ誤差との関係を示す図である。
【図５】本実施の形態に係る黒レベル補正装置２の機能構成を示すブロック図である。
【図６】更新器５４およびレジスタ５５の具体的構成例を示す図である。
【図７】従来の電子カメラに備えられる黒レベル補正装置１００を示す図である。
【符号の説明】
１，２，１００ 黒レベル補正装置
１０，１０１ ＯＢクランプ回路
２０，１０２ ＰＧＡ
３０，１０３ ＡＤＣ
４０，１０４ ＬＰＦ
５０，１０５ 誤差検出器
５１ 差分検出器
５２ 補正範囲記憶装置
５３ 比較器
５４ 更新器
５５ レジスタ
７０ 減算器

Claims (10)

1. 被写体からの反射光を受光面で受光することにより映像信号を出力する撮像手段の出力信号を、所定利得に基づいて増幅し、増幅した信号をＡ／Ｄ変換して出力デジタル信号とするとともに、前記受光面のうちの一部を遮光しておき、その遮光された領域の映像信号に対応する出力デジタル信号を平均化し、平均化された値である対象値と黒レベルの目標値とを比較し、その比較結果に応じて、前記撮像手段の出力信号に対し、所定レベルを単位とする段階的な補正を加える黒レベル補正装置であって、
   前記所定レベルの補正を加えた場合の前記出力デジタル信号の変動値によって決定される変動範囲に関する情報を、前記利得と対応付けて記憶している記憶手段と、
   前記比較結果が、前記利得に基づく前記変動範囲内にあるか否かを判定し、前記比較結果が前記変動範囲内にある場合には補正を行わず、前記比較結果が前記変動範囲内にない場合には、前記撮像手段の出力信号に所定量の補正を加える補正を行う補正手段と、
   を備えることを特徴とする黒レベル補正装置。
2. 前記補正手段は、前記比較結果が前記変動範囲内にない場合に、前記目標値と前記対象値との差に対する前記変動値の比に基づいて、補正を加える前記所定量を決定することを特徴とする請求項１記載の黒レベル補正装置。
3. 前記対象値から前記目標値を減じた結果を、前記出力デジタル信号から減ずる減算手段をさらに備えることを特徴とする請求項１または２記載の黒レベル補正装置。
4. 前記目標値に対する前記対象値の差と、前記変動値との差が、所定差分値以内である場合に、前記目標値を所定値加算あるいは減算することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の黒レベル補正装置。
5. 前記所定差分値あるいは前記所定値は、前記変動値に基づいて決定されることを特徴とする請求項４記載の黒レベル補正装置。
6. 被写体からの反射光を受光面で受光することにより映像信号を出力する撮像手段の出力信号を、所定利得に基づいて増幅し、増幅した信号をＡ／Ｄ変換して出力デジタル信号とするとともに、前記受光面のうちの一部を遮光しておき、その遮光された領域の映像信号に対応する出力デジタル信号を平均化し、平均化された値である対象値と黒レベルの目標値とを比較し、その比較結果に応じて、前記撮像手段の出力信号に対し、所定レベルを単位とする段階的な補正を加える黒レベル補正方法であって、
   前記所定レベルの補正を加えた場合の前記出力デジタル信号の変動値によって決定される変動範囲に関する情報を、前記利得と対応付けて記憶しておき、
   前記比較結果が、前記利得に基づく前記変動範囲内にあるか否かを判定し、前記比較結果が前記変動範囲内にある場合には、補正を行わず、前記比較結果が前記変動範囲内にない場合には、前記撮像手段の出力信号に所定量の補正を加える補正を行うことを特徴とする黒レベル補正方法。
7. 前記比較結果が前記変動範囲内にない場合に、前記目標値と前記対象値との差に対する前記変動値の比に基づいて、補正を加える前記所定量を決定することを特徴とする請求項６記載の黒レベル補正方法。
8. 前記対象値から前記目標値を減じた結果を、前記出力デジタル信号から減ずることを特徴とする請求項６または７記載の黒レベル補正方法。
9. 前記目標値に対する前記対象値の差と、前記変動値との差が、所定差分値以内である場合に、前記目標値を所定値加算あるいは減算することを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の黒レベル補正方法。
10. 前記所定差分値あるいは前記所定値は、前記変動値に基づいて決定されることを特徴とする請求項９記載の黒レベル補正方法。

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