JP4391876B2 - 画像補正装置、画像補正方法、及びプログラム - Google Patents
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図26は、CCD撮像素子の素子構造の一例を示す平面図である。
同図に示すCCD撮像素子では受光素子としてフォトダイオード201がマトリクス状に配置されている。フォトダイオード201間には縦列方向に複数本の垂直転送路202が配置され、また垂直転送路202の端部には横列方向に1本の水平転送路203が配置されている。
垂直転送路202を転送された信号電荷は水平転送路203へと転送され、更に、この水平転送路203を同図における左方向へ転送され、その後、電荷検出器204を介して、最終的には読み出しアンプ205により出力される。
図27に示す断面図には、CCD撮像素子の素子構造の一例として、縦型オーバーフロードレイン構造のインターライン型CCDの構造が示されている。
フォトダイオードに入射した光はフォトダイオードにより光電変換されて信号電荷が生成される。ここで、短波長の光はフォトダイオード内での減衰が大きいので受光面(半導体基板表面)から比較的浅い部分で光電変換される。一方、長波長の光は減衰が少ないので、フォトダイオードの受光面から比較的深い部分まで到達し、その深い部分においても光電変換される。
前述のように、光電変換は半導体基板の種々の深さで行われるが、図28(a)に示すように、オーバーフローバリアOFBより浅い部分で生成された信号電荷はフォトダイオードに蓄積され、蓄積されたこの信号電荷が垂直転送路へ移送されて転送されることになる。その一方、オーバーフローバリアOFBより深い部分で生成された信号電荷は、フォトダイオードには蓄積されず、n型半導体基板300へと掃き出されてしまう。
このオーバーフローバリアOFBを深くするためには、前述した基板バイアス電圧VSUBを低下させるという手法がある。基板バイアス電圧VSUBを低下させると、ポテンシャルの曲線は例えば図28(a)に示すものから図28(b)に示すものへと変化し、オーバーフローバリアOFBが半導体基板のより深い位置に形成されるようになるので、CCD撮像装置の感度が向上する。
基板バイアス発生回路200は電圧分割用の抵抗R1及びR2を有している。抵抗R1の一端は電源線VCCに接続され、その他端は抵抗R2の一端に接続されている。また、抵抗R2の他端は接地線GNDに接続されている。
CCDの温度を低くするためにはCCD撮像素子を冷却することが有効な手段である。しかし、ベルチェ素子などの冷却素子を冷却のためにカメラに追加することはコストの上昇を招いてしまう。
なお、このとき、当該通常欠陥情報は、当該第一の受光感度に設定した当該撮像素子によって撮像された遮光画像に基づいて当該欠陥情報取得手段により取得された情報であり、当該高感度欠陥情報は、当該通常欠陥情報に基づいた予測によって得られた情報であるとしてもよい。
なお、当該高感度欠陥情報は、当該通常欠陥情報のうちの画素欠陥の程度を画素毎に示す情報に基づいた予測によって得られた情報であるとしてもよい。
また、前述した本発明に係る画像補正装置において、当該通常欠陥情報と当該高感度欠陥情報との両者間における同一の画素についての画素欠陥に関する情報の重複を解消する重複解消手段を更に有するようにしてもよい。
なお、このとき、当該撮像素子を所定の温度に保持する恒温手段を更に有するようにしてもよい。
なお、このとき、当該撮像条件は当該撮像時における露出時間であるとしてもよい。
また、前述した本発明に係る画像補正装置において、当該高感度欠陥情報予測手段は、当該通常欠陥情報で画素欠陥の存在が示されている画素の周囲に位置している画素において、画素欠陥が生じるか否かを画素毎に予測して当該高感度欠陥情報を生成するようにしてもよい。
なお、このとき、当該通常欠陥情報における画素毎の画素欠陥の程度を示す情報は、当該画素欠陥の程度に応じて段階的にランク分けがされており、当該高感度欠陥情報予測手段は、画素欠陥の程度を示す当該ランクに基づいた予測によって当該高感度欠陥情報を生成するようにしてもよい。
なお、このとき、当該撮像条件は当該撮像時における露出時間であるとしてもよい。
図1は、本発明を実施する顕微鏡システムの構成を示している。この顕微鏡システムは主に蛍光観察を行うための構成を示している。
図1に示す顕微鏡システムには、照明系として落射照明光学系12が備えられている。落射照明光学系12には、落射照明用光源21が備えられている。落射照明光学系12と観察光路Sとの交わる位置にはダイクロイックミラー32が配置されている。
顕微鏡コントロール部41はこの顕微鏡システム全体の動作を制御するものであり、落射照明用光源21、顕微鏡駆動回路37、及び電子カメラ36が接続されている。顕微鏡コントロール部41は、電子カメラ36での撮像条件等を決定するCPU60(後述)に従い、落射照明用光源21の調光を行うと共に、顕微鏡駆動回路37に対して制御指示を行う。更に、顕微鏡コントロール部41は、落射照明用光源21に対する制御状態、顕微鏡駆動回路37に対する制御状態を電子カメラ36ヘフィードバックする。
CDS(Correlated Double Sampling:相関二重サンプリング)回路43は、CCD42の出力信号から画像信号成分を抽出する。
A/D変換器45は、AMP44から出力されるアナログ信号をデジタル信号へと変換する。なお、本実施形態においては、CCD42で撮像された画像における各画素の輝度値を4096階調(12bit)で表現するものとする。
メモリコントローラ55は画像メモリ46を制御する。
遮光もれ検出回路52は、画像メモリ46から読み出された画像信号に基づいてCCD42の遮光状態を確認する。
欠陥メモリ63は、EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read only Memory)等からなり、CCD42に存在する欠陥画素のアドレスなどの欠陥情報が予め記憶される。
画像信号処理回路51は、欠陥補正回路64により欠陥補正された画像信号に対してγ補正やエッジ強調等の画像処理を施す。
DRAM(Dynamic Random Access memory)56は、画像信号を一時的に記憶するメモリ等からなるカメラ内蔵記憶手段である。
記録媒体58は例えばメモリカードであり、画像信号を保存する。
操作部61は、撮影時にAF(Auto Focus:自動合焦)動作を開始させると共に、露光動作を開始させるトリガー信号を発生させ得るトリガースイッチ、キューブユニット30の回転動作スイッチ等からなる複数のスイッチである。
冷却素子50はCCD42を冷却するものであり、例えばペルチェ素子である。
タイミングジェネレータ(TG)53は、CCD42の駆動パルス等の同期信号を発生させる。
SUBパルス重畳回路49は、CCD42の内部電圧にクランプされたSUBパルスをCCD42へ入力させる回路であり、例えば図29に示した回路である。
CCDSUB電圧切り換え回路48は、基板内部電圧VSUBの切り替えを行う回路であり、例えば図29に示した回路である。
前述したように、図1における顕微鏡システムでは、CPU60が全ての制御を統括的に行っている。
欠陥補正回路64で欠陥画素が補正された画像信号は、画像信号処理回路51によってγ補正、エッジ強調等の画像処理が施された後、LCD59へ入力され、標本3の蛍光画像の再生表示処理がなされる。
なお、CCD42の駆動制御は、TG53から出力される各種駆動信号(垂直駆動パルス、水平駆動パルス、基板内部電圧VSUB等)によって行われ、CCD42としては、例えばインターライン型で縦型オーバーフロードレイン(VOFD)構造の撮像素子を用いる。
次に、初期状態、すなわち工場出荷前において行われる、CCD42の欠陥情報の欠陥メモリ63への記憶について、図3に示すフローチャートを用いて説明する。なお、この処理は、欠陥検出回路52と、所定の制御プログラムを実行させているCPU60とによる協働動作によって実現される。
次に、S102において、S101で設定された撮影条件の下で遮光画像を撮影する処理を電子カメラ36に行わせる。
図4に例示する表においては、輝度値が4096階調における64以上の画素は、遮光画像であるにも拘わらず、ある程度の明るさを示しているため、欠陥画素であると判定される。また、例えば輝度値が4096階調における1000であった画素は、A1、A2、A3、B、C、及びDと示される6段階の欠陥のランクのうち、A3の画素欠陥とランク分けされる。
S105では、欠陥メモリ63に記憶させた欠陥画素のうち、欠陥の程度が特に不良である、欠陥のランクがA1、A2、またはA3であるものについては、高感度モードで電子カメラ36を動作させたときにはその周囲に位置している画素にも画素欠陥が発生すると予測し、中心の欠陥画素について判定された欠陥のランクに応じて選択されるそれらの画素を高感度モード時での画素欠陥(以下、「高感度欠陥」と称することとする)が発生する画素とする。
図5(a)に例示する予測表では、ノーマルモードで検出された欠陥画素の欠陥のランクがA1である場合には、その欠陥画素を取り囲む8つの隣接画素の全てに高感度欠陥が発生すると予測し、更に、この欠陥ランクA1の画素の隣接画素の各々に対してH1、H2、またはH3のランク分けを図5(b)に示すような位置関係で施す。
S107において、高感度欠陥が発生すると予測された画素のうち上述したアドレスの重複していなかったものについて、そのアドレスと高感度欠陥における欠陥のランクとを欠陥メモリ63に記憶させる。
欠陥メモリ63に記憶される欠陥情報の例を図6に示す。
この場合、S105において、ランクA2の欠陥画素に基づく高感度欠陥(図5(c)参照)が検出される。すなわち、アドレス(150,149)に位置する画素がランクH2の欠陥として、アドレス(149,150)に位置する画素がランクH3の欠陥として、アドレス(151,150)に位置する画素がランクH3の欠陥として、また、アドレス(150,151)に位置する画素がランクH2の欠陥として、それぞれ検出される。
続いて、図6に例示した表に示されている画素の全てについて、その欠陥画素を取り囲む8つの隣接画素のうち、高感度欠陥を含む何らかの欠陥ランクの付されている画素が存在するかどうかが調べられる。
この表によれば、電子カメラ36がノーマルモードに設定されているときは、露出時間が2秒以内の場合には欠陥ランクがA1、A2、若しくはA3とランク分けされている欠陥画素の補正を行う。一方、露出時間が2秒を超えて8秒以内の場合には、露出時間の長時間化による白点ノイズの増加を考慮し、A1〜A3に加えて更にBの欠陥ランクにランク分けされている欠陥画素の補正を行う。以下、同様に、露出時間が8秒を超えて32秒以内の場合には、A1〜A3及びBに加えて更にCの欠陥ランクにランク分けされている欠陥画素の補正を行い、露出時間が32秒を超える場合には、A1〜A3、B、及びCに加えて更にDの欠陥ランクにランク分けされている欠陥画素の補正を行う。
まず、上述したようにして決定された補正対象の欠陥ランクにランク分けされている欠陥画素についての欠陥情報(図6)を欠陥メモリ63から取得する。ここで、CCD42の感度の設定(電子カメラ36に対してノーマルモード・高感度モードのいずれの設定がされているか)を判定し、ノーマルモードの設定がされているのであれば補正対象の欠陥画素についてのノーマル隣接欠陥情報を参照し、高感度モードの設定がされているのであれば補正対象の欠陥画素についての高感度隣接欠陥情報を参照する。そして、参照中の隣接欠陥情報に基づき、補正対象の欠陥画素を取り囲む周囲8個の隣接画素のうち欠陥画素でない全ての正常な画素(画素欠陥を有していない画素)についての輝度値を標本3の撮影画像データから取得し、その加算平均を算出する。この算出結果を補正対象の欠陥画素についての補正値とする。
ここで図8について説明する。同図は、欠陥補正処理の処理内容をフローチャートで示したものである。この処理は、欠陥補正回路64と、所定の制御プログラムを実行させているCPU60とによる協働動作によって実現され、標本3の撮影画像データが画像メモリ46から欠陥補正回路64へと送られてくると開始される。
S152では、補正対象とする欠陥ランクの決定に用いられる表(図7に例示した表)が参照され、その表において前ステップの処理によって取得した情報に対応付けられている、補正対象とする欠陥画素の欠陥ランクを決定する処理が行われる。なお、この表は、欠陥補正回路64自身若しくはCPU60に予め用意されている。
S154では、前ステップの処理によって取得された欠陥情報に示されている補正対象の欠陥画素についての隣接欠陥情報であって、CCD42の感度の設定内容に対応するもの(ノーマル隣接欠陥情報若しくは高感度隣接欠陥情報のいずれか)を参照する処理が行われ、続くS155において、参照中の隣接欠陥情報によって判明する補正対象の欠陥画素を取り囲む隣接画素のうち欠陥画素でないものについての輝度値を標本3の撮影画像データから取得し、前述した手法等により、補正対象の欠陥画素の補正値をその輝度値に基づいて算出する処理が行われる。
次に、後発的に発生する画索欠陥の検出について説明する。
本実施形態に係る電子カメラ36は、工場出荷後の、ユーザの元等で後発的に発生する画素欠陥を新たに検出し、検出された画素欠陥についての欠陥情報を欠陥メモリ63へ追加する機能を搭載している。このような後発画素欠陥の検出時には、生産時の画素欠陥とは異なり、各ユーザの使用環境を幅広く想定する必要がある。CCDの後発画素欠陥は、暗電流に起因する温度依存性のある白キズの欠陥画素となる可能性が一般的に高いため、CCDの使用環境温度が通常想定されるもの(常温)よりもかなり低いときには画素欠陥を検出できないことがあり、この場合には後発画素欠陥が補正されずに標本画像に残ってしまうこととなる。
まず、S201において、図1に示す顕微鏡システムに対し、後発画素欠陥の情報を検出する際の撮影条件の設定がCPU60によって行われる。具体的には、この設定は、冷却素子50を動作させてCCD42の温度を25℃で一定に保ち、CCD42の感度設定を前述したノーマルモードとし、露出時間を8秒(以下、「8s」と示す)に設定し、顕微鏡システムのヒームスプリッタ31を移動させて電子カメラ36を遮光状態にする。
次に、S202で欠陥メモリ63に記憶されている欠陥情報のうち、高感度欠陥についてものを削除する。すなわち、欠陥ランクがH1、H2、またはH3とランク分けされていた画素についての欠陥情報を削除する。
S204では、S203で撮影した遮光画像の各画素の輝度値を先に図4に示した表の閾値と比較し、前述した図3のS103の処理と同様にして画素欠陥の検出及び検出された画素欠陥の程度をランク分けする。
前述の実施の形態では、図6の表のように、欠陥画素の周囲の8つの隣接画素全てについての画素欠陥の状態を隣接欠陥情報として欠陥メモリ63に記憶させていた。この代わりに、画素欠陥の補正を行うときの補正パターンを予め決定しておき、その補正パターンに従って補正を行うために必要な画素を特定する情報のみを欠陥情報として欠陥メモリ63に記憶させるようにしてもよい。
図10について、(1)のパターンを例に挙げて説明する。(1)の補正パターンは、補正対象の欠陥画素(以下、「対象画素」と称することとする)の上及び下の隣接画素の輝度値を使用して補正値を得ることを示しており、対象画素の位置を示している黒丸の上及び下の欄に各々記されている「1/2」の値は、対象画素の上の隣接画素の輝度値に1/2を乗じた値と、対象画素の下の隣接画素の輝度値に1/2を乗じた値とを加えたものを対象画素の補正値とすることを意味している。
この変形例では、前述した実施の形態における欠陥検出処理(図3)のS108及び後発欠陥検出処理(図9)のS209の各々において、欠陥画素の隣接状態を以下のように調べる。
まず、P2、P4、P6、及びP8の各々に画素欠陥があるかどうかを調べ、図11(b)の対応表においてこれらの隣接画素についての画素欠陥の有無に対応付けられている補正パターンを求め、得られた補正パターンの番号を欠陥情報とする。ここで、P2、P4、P6、及びP8の全てに画素欠陥が存在する場合には、P1、P3、P7、及びP9の各々に欠陥があるかどうかを更に調べ、図11(c)の対応表においてこれらの隣接画素についての画素欠陥の有無に対応付けられている補正パターンを求め、得られた補正パターンの番号を欠陥情報とする。
ところで、CCD42がベイヤ方式の単板カラーCCDである場合には、画素欠陥の補正のための補正パターンを、対象画素が緑(Gr若しくはGb)成分の取得用のものの場合と赤(R)成分若しくは青(B)成分の取得用のものの場合とで異なるものを予め定義しておき、この両者を切り換えることにより、上述した変形例と同様の手法による画素欠陥の補正を行うことができる。
この場合には、補正パターンを図12に例示する15パターンに予め定義しておく。そして、前述した実施の形態における欠陥検出処理(図3)のS108及び後発欠陥検出処理(図9)のS209の各々において、緑成分取得用の欠陥画素の隣接状態を以下のように調べる。
まず、G1、G2、G3、及びG4の各々に画素欠陥があるかどうかを調べ、図13(c)の対応表においてこれらの隣接画素についての画素欠陥の有無に対応付けられている補正パターンを求め、得られた補正パターンの番号を欠陥情報とする。ここで、G1、G2、G3、及びG4の全てに画素欠陥が存在する場合には、G5及びG6の各々に欠陥があるかどうかを更に調べ、図13(d)の対応表においてこれらの隣接画素についての画素欠陥の有無に対応付けられている補正パターンを求め、得られた補正パターンの番号を欠陥情報とする。
この場合には、補正パターンを図14に例示する12パターンに予め定義しておく。そして、前述した実施の形態における欠陥検出処理(図3)のS108及び後発欠陥検出処理(図9)のS209の各々において、赤成分若しくは青成分取得用の欠陥画素の隣接状態を以下のように調べる。
なお、以降の画素欠陥の補正の手法については、対象画素が赤成分取得用である場合と青成分取得用である場合とで同様であるので、ここでは対象画素が赤成分の取得用のものである場合のみを説明する。
ここで、R1、R2、R3、及びR4の各々に画素欠陥があるかどうかを調べ、図15(c)の対応表においてこれらの隣接画素についての画素欠陥の有無に対応付けられている補正パターンを求め、得られた補正パターンの番号を欠陥情報とする。
以上のようにすることにより、CCD42がベイヤ方式の単板カラーCCDである場合にも、欠陥メモリ63の記憶容量を少なくしつつ、画素欠陥の補正を行うことができる。
第二実施形態に係る顕微鏡システムの構成は、図1及び図2に示した第一実施形態に係る顕微鏡システムの構成と同様であるので、その説明は省略する。また、この顕微鏡システムによる撮影から画像表示にかけての基本的な動作、及び電子カメラ36の動作モードをノーマルモード若しくは高感度モードとしたときのCCD42の動作も第一実施形態におけるものと同様であるので、これらの説明についても省略する。
第二実施形態において、欠陥補正回路64は、図19に示すように、ノーマル欠陥追加回路65、高感度欠陥追加回路66、及び欠陥画素置換回路67を備えて構成される。
次に、S302において、S301で設定された撮影条件の下で遮光画像を撮影する処理を電子カメラ36に行わせる。
その後、第二実施形態において、図1に示す顕微鏡システムを使用して実際に標本3の画像撮影を行う際には、欠陥補正回路64が、この欠陥情報と図7に示されている表とに基づき、補正対象とする欠陥画素の選択とその補正とを行う。
ノーマル欠陥追加回路65では、まず、図7に例示する表を参照し、第一実施形態において欠陥補正回路64が行う場合と同様に、ランク分けされている欠陥画素のうち、どのランクのものに対してまで補正を行うのかをCCD42に対する感度設定と撮影時の露出時間とに基づいて選択する。
更に、電子カメラ36が高感度モードに設定されている場合には、高感度欠陥追加回路66において、欠陥ランクがA1、A2、若しくはA3である欠陥画素、すなわち、輝度値が「−126」、「−125」、若しくは「−124」とされている欠陥画素に対し、図21の(b)、(c)、及び(d)にそれぞれ例示する置換パターンに従い、その欠陥ランクに応じ、その補正対象である欠陥画素及びその隣接画素の輝度値を「−127」と置き換える。このようにして輝度値が置き換えられた隣接画素は、高感度欠陥の発生が予測された画素である。
ここで図22について説明する。同図は、第二実施形態における欠陥補正処理の処理内容をフローチャートで示したものである。この処理は、この処理は、欠陥補正回路64と、所定の制御プログラムを実行させているCPU60とによる協働動作によって実現され、標本3の撮影画像データが画像メモリ46から欠陥補正回路64へと送られてくると開始される。
S352では、補正対象とする欠陥ランクの決定に用いられる表(図7に例示した表)が参照され、その表において前ステップの処理によって取得した情報に対応付けられている、補正対象とする欠陥画素の欠陥ランクを決定する処理が行われる。なお、この表は、欠陥補正回路64自身若しくはCPU60に予め用意されている。
S354では、CCD42の感度の設定(電子カメラ36に対してノーマルモード・高感度モードのいずれの設定がされているか)を判定する処理が行われ、高感度に設定されている(判定結果がYes)ならばS356に、通常感度に設定されている(判定結果がNo)ならばS355に、それぞれ処理を進める。
S356では、欠陥メモリ63から取得した欠陥情報に基づき、補正対象である欠陥画素の輝度値を各々の欠陥ランクに応じ、図21(a)に示すように、「−126」〜「−121」のうちのいずれかの値に置き換える処理が行われる。
S360では、変数K及びAの各々に対し、初期値「0」を代入する処理が行われる。
S361では、補正対象である欠陥画素の周囲の画素のうちのひとつを指定した順序、例えば図21の(e)に示した順序に従って参照し、その画素の輝度値を取得する処理が行われる。
S364では、直前のS361の処理によって取得された輝度値と、変数Aの現在の値との加算結果を改めて変数Aに代入する処理が行われる。
S367では、全ての補正対象の欠陥画素について補正値を得たか否かを判定する処理が行われ、全ての補正値を得た(判定結果がYes)ならばこの欠陥補正処理を終了する。一方、補正対象の欠陥画素のうち補正値を得ていないものが残されている(判定結果がYes)ならば、S360へと処理を戻して、残りの欠陥画素についての補正値を取得する処理が繰り返される。
以上説明したように、第二実施形態によれば、高感度欠陥の発生が予測される画素の情報や欠陥画素の隣接状態を示す情報を欠陥メモリ63への記憶を行わず、CCD42を通常感度の設定で使用した場合における欠陥情報に基づいて予測し、その予測結果に基づいて欠陥画素の補正を行うので、補正する欠陥の数を増やすことができ、また、欠陥メモリ63自体の記憶容量を減らすことでコストダウンを図ることができる。
第三実施形態に係る顕微鏡システムの構成は、図1及び図2に示した第一実施形態に係る顕微鏡システムの構成と同様であるので、その説明は省略する。また、この顕微鏡システムによる撮影から画像表示にかけての基本的な動作、及び電子カメラ36の動作モードをノーマルモード若しくは高感度モードとしたときのCCD42の動作も第一実施形態におけるものと同様であるので、これらの説明についても省略する。
図23は、初期状態、すなわち工場出荷前において行われる、CCD42の欠陥情報の欠陥メモリ63への記憶の手順を示している。なお、この処理は、欠陥検出回路52と、所定の制御プログラムを実行させているCPU60とによる協働動作によって実現される。
次に、S402において、S401で設定された撮影条件の下で遮光画像を撮影する処理を電子カメラ36に行わせる。
S404では、S403で検出された欠陥画素について、画像上の位置を示すアドレス及び欠陥のランク、並びにノーマルモードにおける隣接状態を調べ、続くS405において、これらの情報を欠陥情報として欠陥メモリ63に記憶させる。
S407では、S406で撮影した遮光画像の各画素の輝度値を図24に示した表の閾値と比較し、高感度欠陥である画素欠陥の検出、及び検出された画素欠陥の程度をランク分けする。
S410では、欠陥メモリ63に欠陥情報が記憶された高感度欠陥である欠陥画素の各々について、欠陥画素の隣接状態を調べ、S411において、その隣接状態を示す隣接情報を各欠陥画素に対応付けて欠陥メモリ63に更に記憶させる。
以上の処理により、CCD42の欠陥情報が欠陥メモリ63へ工場出荷前に記憶される。その後、図1に示す顕微鏡システムを使用して実際に標本3の画像撮影を行う際には、欠陥補正回路64が、補正対象とする欠陥画素の選択とその補正とを行う。この手法は、例えば第一実施形態におけるものと同様のものでよいが、このときの欠陥画素の選択及びその補正は、図7に示されている表に代えて、図25に例示した表に基づいて行うようにする。
なお、図3、図8、図9、図20、図22、及び図23の各々にフローチャートで示した処理をコンピュータの有しているCPUに行わせるための制御プログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録させておき、そのプログラムをその記録媒体からコンピュータに読み込ませてCPUで実行させるようにすることにより、図1に示した顕微鏡システムの制御をコンピュータに行わせるようにして本発明を実施することもできる。
(付記1)撮像素子を第一の受光感度に設定したときの当該撮像素子についての画素欠陥に関する情報である通常欠陥情報を記憶する第一の記憶手段と、
前記撮像素子を前記第一の受光感度よりも高感度である第二の受光感度に設定したときの当該撮像素子についての画素欠陥に関する情報である高感度欠陥情報を記憶する第二の記憶手段と、
前記撮像素子による画像の撮像時における当該撮像素子に対する受光感度の設定に応じて前記通常欠陥情報若しくは前記高感度欠陥情報を用い、当該撮像素子の画素欠陥の補正を当該画像に対して施す補正手段と、
を有することを特徴とする画像補正装置。
(付記3)前記通常欠陥情報は、前記第一の受光感度に設定した前記撮像素子によって撮像された遮光画像に基づいて前記欠陥情報取得手段により取得された情報であり、
前記高感度欠陥情報は、前記通常欠陥情報に基づいた予測によって得られた情報である、
ことを特徴とする付記2に記載の画像補正装置。
(付記5)前記高感度欠陥情報は、前記通常欠陥情報のうちの画素欠陥の程度を画素毎に示す情報に基づいた予測によって得られた情報であることを特徴とする付記3に記載の画像補正装置。
前記高感度欠陥情報は、画素欠陥の程度を示す前記ランクに基づいた予測によって得られた情報である、
ことを特徴とする付記5に記載の画像補正装置。
(付記8)前記欠陥情報取得手段によって新たに取得された情報に基づいて、前記第一の記憶手段若しくは前記第二の記憶手段に記憶されている情報を更新する欠陥情報更新手段を更に有することを特徴とする付記2に記載の画像補正装置。
(付記10)前記補正手段は、前記撮像素子による画像の撮像時における撮像条件に基づき、前記補正の対象とする画素欠陥の程度を決定することを特徴とする付記1に記載の画像補正装置。
(付記12)前記補正手段は、前記補正の対象である画素の周囲に位置している画素であって画素欠陥を有していないものを前記通常欠陥情報若しくは前記高感度欠陥情報に基づいて特定し、特定された画素についての輝度情報に基づいて当該補正の対象である画素に対する補正を施すことを特徴とする付記1に記載の画像補正装置。
前記補正手段は、前記位置関係情報によって特定される画素についての輝度情報に基づいて当該補正の対象である画素に対する補正を施す、
ことを特徴とする付記12に記載の画像補正装置。
前記位置関係情報は、前記位置関係を、予め複数定義されている位置関係パターンからの選択によって特定し、
前記位置関係パターンは、前記カラー画像における緑色成分を取得する画素についてのものと、赤色成分若しくは青色成分を取得する画素についてのものとで異なるものが定義されている、
ことを特徴とする付記13に記載の画像補正装置。
前記高感度欠陥情報は、前記第二の受光感度に設定した前記撮像素子によって撮像された遮光画像に基づいて前記欠陥情報取得手段により取得された情報である、
ことを特徴とする付記2に記載の画像補正装置。
前記撮像素子を前記第一の受光感度よりも高感度である第二の受光感度に設定したときの当該撮像素子についての画素欠陥に関する情報である高感度欠陥情報を、前記通常欠陥情報に基づいた予測によって生成する高感度欠陥情報予測手段と、
前記撮像素子による画像の撮像時における当該撮像素子に対する受光感度の設定に応じて前記通常欠陥情報若しくは前記高感度欠陥情報を用い、当該撮像素子の画素欠陥の補正を当該画像に対して施す補正手段と、
を有することを特徴とする画像補正装置。
(付記18)前記高感度欠陥情報予測手段は、前記通常欠陥情報で画素欠陥の存在が示されている画素の周囲に位置している画素において、画素欠陥が生じるか否かを画素毎に予測して前記高感度欠陥情報を生成することを特徴とする付記16に記載の画像補正装置。
(付記20)前記通常欠陥情報における画素毎の画素欠陥の程度を示す情報は、当該画素欠陥の程度に応じて段階的にランク分けがされており、
前記高感度欠陥情報予測手段は、画素欠陥の程度を示す前記ランクに基づいた予測によって前記高感度欠陥情報を生成する、
ことを特徴とする付記19に記載の画像補正装置。
(付記22)前記撮像条件は前記撮像時における露出時間であることを特徴とする付記21に記載の画像補正装置。
前記撮像素子による画像の撮像時における当該撮像素子に対する受光感度の設定に応じて前記通常欠陥情報若しくは前記高感度欠陥情報を用い、当該撮像素子の画素欠陥の補正を当該画像に対して施す、
ことを特徴とする画像補正方法。
前記撮像素子による画像の撮像時における当該撮像素子に対する受光感度の設定に応じて、当該撮像素子を前記第一の受光感度よりも高感度である第二の受光感度に設定したときの当該撮像素子についての画素欠陥に関する情報である高感度欠陥情報を、前記通常欠陥情報に基づいた予測によって生成すると共に、当該通常欠陥情報若しくは当該高感度欠陥情報を用い、当該撮像素子の画素欠陥の補正を当該画像に対して施す、
ことを特徴とする画像補正方法。
前記撮像素子による画像の撮像時における当該撮像素子に対する受光感度の設定に応じて前記通常欠陥情報若しくは前記高感度欠陥情報を用い、当該撮像素子の画素欠陥の補正を当該画像に対して施す処理と、
をコンピュータに行わせるためのプログラム。
前記撮像素子による画像の撮像時における当該撮像素子に対する受光感度の設定に応じて、当該撮像素子を前記第一の受光感度よりも高感度である第二の受光感度に設定したときの当該撮像素子についての画素欠陥に関する情報である高感度欠陥情報を、前記通常欠陥情報に基づいた予測によって生成すると共に、当該通常欠陥情報若しくは当該高感度欠陥情報を用い、当該撮像素子の画素欠陥の補正を当該画像に対して施す処理と、
をコンピュータに行わせるためのプログラム。
1 顕微鏡本体
3 標本
5 三眼鏡筒ユニット
6 接眼レンズユニット
6a 接眼レンズ
12 落射照明光学系
21 落射照明用光源
26 試料ステージ
27 対物レンズ
28 レボルバ
30 キューブユニット
31 ビームスプリッタ
32 ダイクロイックミラー
36 電子カメラ
37 顕微鏡駆動回路
41 顕微鏡コントロール部
42 固体撮像素子(CCD)
43 CDS回路
44 増幅器
45 A/D変換器
46 画像メモリ
47 温度センサ
48 CCDSUB電圧切り換え回路
49 SUBパルス重畳回路
50 冷却素子
51 画像信号処理回路
52 遮光もれ検出回路
53 タイミングジェネレータ(TG)
54 シグナルジェネレータ(SG)
55 メモリコントローラ
56 DRAM
57 圧縮伸張回路
58 記録媒体
59 液晶ディスプレイ(LCD)
60 CPU
61 操作部
62 欠陥検出回路
63 欠陥メモリ
64 欠陥補正回路
65 ノーマル欠陥追加回路
66 高感度欠陥追加回路
67 欠陥画素置換回路
100 結像レンズユニット
100a 結像レンズ
200 基板バイアス発生回路
201 フォトダイオード
202 垂直転送路
203 水平転送路
204 信号検出器
205 アンプ
206 内部VSUB発生回路
300 n型半導体基板
301 第一領域
302 第二領域
303 光電変換領域(電荷蓄積部)
304 理込みチャネル
305 転送電極
306 絶縁層
307 チャネルストップ領域
308 トランスファーゲート(TG)領域
309 金属層
311 基板バイアス電圧VSUB
Claims (12)
- 撮像素子を第一の受光感度に設定したときの当該撮像素子についての画素欠陥に関する情報である通常欠陥情報を記憶する第一の記憶手段と、
前記撮像素子を前記第一の受光感度よりも高感度である第二の受光感度に設定したときの当該撮像素子についての画素欠陥に関する情報である高感度欠陥情報を記憶する第二の記憶手段と、
前記撮像素子による画像の撮像時における当該撮像素子に対する受光感度の設定に応じて前記通常欠陥情報若しくは前記高感度欠陥情報を用い、当該撮像素子の画素欠陥の補正を当該画像に対して施す補正手段と、
を有することを特徴とする画像補正装置。 - 前記撮像素子によって撮像された遮光画像に基づいて当該撮像素子についての画素欠陥に関する情報を取得する欠陥情報取得手段を更に有することを特徴とする請求項1に記載の画像補正装置。
- 前記補正手段は、前記撮像素子による画像の撮像時における撮像条件に基づき、前記補正の対象とする画素欠陥の程度を決定することを特徴とする請求項1に記載の画像補正装置。
- 前記補正手段は、前記補正の対象である画素の周囲に位置している画素であって画素欠陥を有していないものを前記通常欠陥情報若しくは前記高感度欠陥情報に基づいて特定し、特定された画素についての輝度情報に基づいて当該補正の対象である画素に対する補正を施すことを特徴とする請求項1に記載の画像補正装置。
- 撮像素子を第一の受光感度に設定したときの当該撮像素子についての画素欠陥に関する情報である通常欠陥情報を記憶する記憶手段と、
前記撮像素子を前記第一の受光感度よりも高感度である第二の受光感度に設定したときの当該撮像素子についての画素欠陥に関する情報である高感度欠陥情報を、前記通常欠陥情報に基づいた予測によって生成する高感度欠陥情報予測手段と、
前記撮像素子による画像の撮像時における当該撮像素子に対する受光感度の設定に応じて前記通常欠陥情報若しくは前記高感度欠陥情報を用い、当該撮像素子の画素欠陥の補正を当該画像に対して施す補正手段と、
を有することを特徴とする画像補正装置。 - 前記第一の受光感度に設定した前記撮像素子によって撮像された遮光画像に基づいて前記通常欠陥情報を取得する通常欠陥情報取得手段を更に有することを特徴とする請求項5に記載の画像補正装置。
- 前記高感度欠陥情報予測手段は、前記通常欠陥情報で画素欠陥の存在が示されている画素の周囲に位置している画素において、画素欠陥が生じるか否かを画素毎に予測して前記高感度欠陥情報を生成することを特徴とする請求項5に記載の画像補正装置。
- 前記高感度欠陥情報予測手段は、前記通常欠陥情報のうちの画素欠陥の程度を画素毎に示す情報に基づいた予測によって前記高感度欠陥情報を生成することを特徴とする請求項5に記載の画像補正装置。
- 撮像素子を第一の受光感度に設定したときの当該撮像素子についての画素欠陥に関する情報である通常欠陥情報と、当該撮像素子を当該第一の受光感度よりも高感度である第二の受光感度に設定したときの当該撮像素子についての画素欠陥に関する情報である高感度欠陥情報とを記憶部に記憶させておき、
前記撮像素子による画像の撮像時における当該撮像素子に対する受光感度の設定に応じて前記通常欠陥情報若しくは前記高感度欠陥情報を用い、当該撮像素子の画素欠陥の補正を当該画像に対して施す、
ことを特徴とする画像補正方法。 - 撮像素子を第一の受光感度に設定したときの当該撮像素子についての画素欠陥に関する情報である通常欠陥情報を記憶部に記憶させておき、
前記撮像素子による画像の撮像時における当該撮像素子に対する受光感度の設定に応じて、当該撮像素子を前記第一の受光感度よりも高感度である第二の受光感度に設定したときの当該撮像素子についての画素欠陥に関する情報である高感度欠陥情報を、前記通常欠陥情報に基づいた予測によって生成すると共に、当該通常欠陥情報若しくは当該高感度欠陥情報を用い、当該撮像素子の画素欠陥の補正を当該画像に対して施す、
ことを特徴とする画像補正方法。 - 撮像素子を第一の受光感度に設定したときの当該撮像素子についての画素欠陥に関する情報である通常欠陥情報と、当該撮像素子を当該第一の受光感度よりも高感度である第二の受光感度に設定したときの当該撮像素子についての画素欠陥に関する情報である高感度欠陥情報とを記憶部に記憶させる処理と、
前記撮像素子による画像の撮像時における当該撮像素子に対する受光感度の設定に応じて前記通常欠陥情報若しくは前記高感度欠陥情報を用い、当該撮像素子の画素欠陥の補正を当該画像に対して施す処理と、
をコンピュータに行わせるためのプログラム。 - 撮像素子を第一の受光感度に設定したときの当該撮像素子についての画素欠陥に関する情報である通常欠陥情報を記憶部に記憶させる処理と、
前記撮像素子による画像の撮像時における当該撮像素子に対する受光感度の設定に応じて、当該撮像素子を前記第一の受光感度よりも高感度である第二の受光感度に設定したときの当該撮像素子についての画素欠陥に関する情報である高感度欠陥情報を、前記通常欠陥情報に基づいた予測によって生成すると共に、当該通常欠陥情報若しくは当該高感度欠陥情報を用い、当該撮像素子の画素欠陥の補正を当該画像に対して施す処理と、
をコンピュータに行わせるためのプログラム。
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