JP4529563B2 - 偽信号抑制処理方法および偽信号抑制処理回路並びに撮像装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明に係る撮像装置(カメラシステム)の一実施形態を示す概略構成図である。本実施形態の撮像装置は、固体撮像素子10の一例であるたとえばインターライン転送(IT)方式で全画素読出しが可能なCCD固体撮像素子11、被写体Zの光学像を取り込む撮像レンズ50、およびCCD固体撮像素子11を駆動する駆動制御部96を有するカメラモジュール3と、カメラモジュール3により得られる撮像信号に基づいて映像信号を生成しモニタ出力したり所定の記憶メディアに画像を格納したりする本体ユニット4とを備えてなるデジタルスチルカメラ1として構成されている。なお、カメラモジュール3と本体ユニット4とを一体化した形態での撮像装置モジュールとして構成するようにしてもよい。
図2は、図1に示したデジタルスチルカメラ1における縦縞ノイズ補正処理機能に着目したブロック図である。
図3は、帯状ノイズ補正処理部240における補正量を検出するための補正信号検知部244の一構成例を示した回路ブロック図である。また、図4は、図3に示した補正信号検知部244の一構成例における各機能部の出力信号波形の一例を示した図である。各出力信号波形は、水平アドレス方向について示している。
図5は、補正信号検知部244におけるコアリング処理部258の一構成例を示した回路ブロック図である。図示するように、コアリング処理部258は、非反転入力端子(+)に入力されるコアリングレベルLcorrと反転入力端子(−)に入力される画素列別帯状ノイズ信号S15のレベルを比較する比較器302と、一方の入力端子(H側)に入力される0レベルと他方の入力端子(L側)に入力される画素列別帯状ノイズ信号S15の何れか一方を選択して出力する2入力−1出力型の選択スイッチ304とを備えている。コアリングレベルLcorrとしては、画素列別帯状ノイズ信号S15における水平方向の信号出力値のばらつきを除去可能な程度とする。
図6は、補正信号検知部244におけるクリップ処理部260の一構成例を示した回路ブロック図である。図示するように、コアリング処理部258は、反転入力端子(−)に入力されるクリップレベルLclipと非反転入力端子(+)に入力されるコアリング処理信号S16のレベルを比較する比較器312と、一方の入力端子(H側)に入力されるクリップレベルLclipと他方の入力端子(L側)に入力されるコアリング処理信号S16の何れか一方を選択して出力する2入力−1出力型の選択スイッチ314とを備えている。クリップレベルLclipとしては、コアリング処理信号S16におけるスミア現象やブルーミング現象に起因した高レベルの縦縞ノイズ成分を一定レベルに制限可能なレベルにする。
図7は、補正信号検知部244におけるローパスフィルタ処理部262の動作例を説明する図である。ローパスフィルタ処理では、クリップ処理信号S17から高周波成分を除去するため、処理したい画素(注目画素)に隣接する複数画素を用いて平均化フィルタ処理を行なう。このとき、たとえば、周辺画素の係数と中央画素(注目画素)の係数を全て同じにすれば、単純な平滑化フィルタ処理がなされたローパス処理信号S18を生成することができる。また、周辺画素の係数よりも中央画素(注目画素)の係数を大きくすれば、注目画素を強調する重付けフィルタ処理がなされたローパス処理信号S18を生成することができる。
図8は、補正信号検知部244における補正量調整部264の一構成例を示した回路ブロック図である。図示するように、補正量調整部264は、画素列別帯状ノイズ信号S15のレベル並びにサプレス処理開始レベルLspstとサプレス処理終了レベルLspedとに基づいて妥協係数Kcompを調整して調整済み妥協係数Kadj を生成する妥協係数調整部322と、反転入力端子(−)に入力されるサプレス処理開始レベルLspstと非反転入力端子(+)に入力される画素列別帯状ノイズ信号S15のレベルを比較する比較器324とを備えている。
図9は、妥協係数調整部322における作用を説明する妥協係数調整処理の概念図である。ローパスフィルタ処理部262から得られたローパス処理信号S18に乗算される妥協係数は、画素列別帯状ノイズ信号S15の信号レベルがサプレス処理開始レベルLspst(A点)以下の場合は設定された妥協係数Kcompを選択し、ローパス処理信号S18に乗算する。
Claims (13)
- 高輝度の被写体を撮像デバイスで撮像した際に、前記撮像デバイスで取得される撮像信号に含まれる、前記高輝度の被写体に起因した帯状の偽信号成分を抑制する偽信号抑制処理方法であって、
前記撮像デバイスの有効画素領域の上下に配置された光学的黒画素から検出される前記高輝度の被写体に起因した前記帯状の偽信号成分及び背景の偽信号成分を含むノイズ信号と、前記有効画素領域の左右に配置された光学的黒画素から検出される前記背景の偽信号成分を含むノイズ信号とを減算することにより、前記高輝度の被写体に起因した前記帯状の偽信号成分に対応したノイズ成分を抽出し、
抽出された前記ノイズ成分の第1の所定レベルより小さい部分の信号レベルを零にするコアリング処理を施し、
前記コアリング処理された前記ノイズ成分を補正信号として使用して、前記撮像デバイスの有効画像領域から出力された前記撮像信号から、前記高輝度の被写体に起因した前記帯状の偽信号成分を抑制するための補正処理を行なう
偽信号抑制処理方法。 - 前記コアリング処理された前記ノイズ成分の第2の所定レベル以上である部分の信号レベルを該第2の所定レベルに設定するクリップ処理を施し、
前記クリップ処理された前記ノイズ成分を補正信号として使用して、前記撮像デバイスの有効画像領域から出力された前記撮像信号から、前記高輝度の被写体に起因した前記帯状の偽信号成分を抑制するための補正処理を行なう
請求項1に記載の偽信号抑制処理方法。 - 前記クリップ処理された前記ノイズ成分に含まれる高周波成分を除去する帯域制限処理を行い、
前記帯域制限処理された前記ノイズ成分を補正信号として使用して、前記撮像デバイスの有効画像領域から出力された前記撮像信号から、前記高輝度の被写体に起因した前記帯状の偽信号成分を抑制するための補正処理を行なう
請求項2に記載の偽信号抑制処理方法。 - 前記撮像デバイスで取得される撮像信号もしくは抽出された前記ノイズ成分の大きさに基づいて、前記帯域制限処理された前記ノイズ成分の信号レベルを可変することにより、補正量が調整された、前記撮像デバイスの有効画像領域から出力された前記撮像信号に含まれる前記高輝度の被写体に起因した前記帯状の偽信号成分を抑制するための補正処理に使用される補正信号を生成し、
この補正量が調整された補正信号を使用して、前記撮像デバイスの有効画像領域から出力された前記撮像信号から、前記高輝度の被写体に起因した前記帯状の偽信号成分を抑制するための補正処理を行なう
請求項3に記載の偽信号抑制処理方法。 - 前記撮像デバイスで取得される撮像信号もしくは抽出された前記ノイズ成分の大きさに基づいて値が変化する妥協係数を、前記帯域制限処理された前記ノイズ成分に掛け合わせることにより前記ノイズ成分を可変し、且つ、該妥協係数が1未満の値である
請求項4に記載の偽信号抑制処理方法。 - 高輝度の被写体を撮像デバイスで撮像した際に、前記撮像デバイスで取得される撮像信号に含まれる、前記高輝度の被写体に起因した帯状の偽信号成分を抑制する偽信号抑制処理回路であって、
前記撮像デバイスの有効画素領域の上下に配置された光学的黒画素から検出される前記高輝度の被写体に起因した前記帯状の偽信号成分及び背景の偽信号成分を含むノイズ信号と、前記有効画素領域の左右に配置された光学的黒画素から検出される前記背景の偽信号成分を含むノイズ信号とを減算することにより、前記高輝度の被写体に起因した前記帯状の偽信号成分に対応したノイズ成分を抽出するノイズ成分抽出部と、
前記ノイズ成分抽出部により抽出されたノイズ成分の第1の所定レベルより小さい部分の信号レベルを零にするコアリング処理部と、
前記コアリング処理部によりコアリング処理されたノイズ成分を補正信号として使用して、前記撮像デバイスの有効画像領域から出力された前記撮像信号から、前記高輝度の被写体に起因した前記帯状の偽信号成分を抑制するための補正処理を行なう補正処理部と
を備えた偽信号抑制処理回路。 - さらに、前記コアリング処理部によりコアリング処理された前記ノイズ成分の第2の所定レベル以上の部分の信号レベルを該第2の所定レベルに設定するクリップ処理部を含み、
前記補正処理部は、前記クリップ処理部により処理された前記ノイズ成分を補正信号として使用して、前記撮像デバイスの有効画像領域から出力された前記撮像信号から、前記高輝度の被写体に起因した前記帯状の偽信号成分を抑制するための補正処理を行なう
請求項6に記載の偽信号抑制処理回路。 - さらに、前記クリップ処理部により処理された前記ノイズ成分に含まれる高周波成分を除去して適正なノイズ成分を求める帯域制限処理部を含み、
前記補正処理部は、前記帯域制限処理部により処理された前記ノイズ成分を補正信号として使用して、前記撮像デバイスの有効画像領域から出力された前記撮像信号から、前記高輝度の被写体に起因した前記帯状の偽信号成分を抑制するための補正処理を行なう
請求項7に記載の偽信号抑制処理回路。 - さらに、前記撮像デバイスで取得される撮像信号もしくは前記ノイズ成分抽出部により抽出された前記ノイズ成分の大きさに基づいて、前記帯域制限処理部により処理された前記ノイズ成分の信号レベルを可変することにより、補正量が調整された、前記撮像デバイスの有効画像領域から出力された前記撮像信号に含まれる前記高輝度の被写体に起因した前記帯状の偽信号成分を抑制するための補正処理に使用される補正信号を生成する補正量調整部を含み、
前記補正処理部は、前記補正量調整部により補正量が調整された前記補正信号を用いて、前記撮像デバイスの有効画像領域から出力された前記撮像信号から、前記高輝度の被写体に起因した前記帯状の偽信号成分を抑制するための補正処理を行なう
請求項8に記載の偽信号抑制処理回路。 - 前記補正量調整部は、前記撮像デバイスで取得される撮像信号もしくは前記ノイズ成分抽出部により抽出された前記ノイズ成分の大きさに基づいて値が変化する妥協係数を、前記帯域制限処理された前記ノイズ成分に掛け合わせることにより前記ノイズ成分を可変し、且つ、該妥協係数が1未満の値である
請求項9に記載の偽信号抑制処理回路。 - 被写体の画像を撮像して撮像信号を出力する撮像デバイスと、
高輝度の被写体を前記撮像デバイスで撮像した際に、前記撮像デバイスの有効画素領域の上下に配置された光学的黒画素から検出される前記高輝度の被写体に起因した前記帯状の偽信号成分及び背景の偽信号成分を含むノイズ信号と、前記有効画素領域の左右に配置された光学的黒画素から検出される前記背景の偽信号成分を含むノイズ信号とを減算することにより、前記撮像デバイスから出力される前記撮像信号に含まれる、前記高輝度の被写体に起因した帯状の偽信号成分に対応するノイズ成分を抽出するノイズ成分抽出部と、
前記ノイズ成分抽出部により抽出されたノイズ成分の第1の所定レベルより小さい部分の信号レベルを零にするコアリング処理部と、
前記コアリング処理部によりコアリング処理されたノイズ成分を補正信号として使用して、前記撮像デバイスの有効画像領域から出力された前記撮像信号から、前記高輝度の被写体に起因した前記帯状の偽信号成分を抑制するための補正処理を行なう補正処理部と
を備えた撮像装置。 - さらに、前記コアリング処理部により処理された前記ノイズ成分の第2の所定レベル以上の部分の信号レベルを該第2の所定レベルに設定するクリップ処理部と、
前記クリップ処理部により処理された前記ノイズ成分に含まれる高周波成分を除去したノイズ成分を求める帯域制限処理部と、
前記撮像デバイスで取得される撮像信号もしくは前記ノイズ成分抽出部により抽出された前記ノイズ成分の大きさに基づいて、前記帯域制限処理された前記ノイズ成分の信号レベルを可変することにより、補正量が調整された、前記撮像デバイスの有効画像領域から出力された前記撮像信号に含まれる前記高輝度の被写体に起因した前記帯状の偽信号成分を抑制するための補正処理に使用される補正信号を生成する補正量調整部とを備え、
前記補正処理部は、前記補正量調整部から出力される信号を補正信号として用いて、前記撮像デバイスの有効画像領域から出力された撮像信号から、前記高輝度の被写体に起因した前記帯状の偽信号成分を抑制するための補正処理を行なう
請求項11に記載の撮像装置。 - 前記補正量調整部は、前記撮像デバイスで取得される撮像信号もしくは前記ノイズ成分抽出部により抽出された前記ノイズ成分の大きさに基づいて値が変化する妥協係数を、前記帯域制限処理された前記ノイズ成分に掛け合わせることにより前記ノイズ成分を可変し、且つ、該妥協係数が1未満の値である
請求項12に記載の撮像装置。
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