JP4554504B2 - 画像データ処理回路および画像データ処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像データ処理回路および画像データ処理方法に関し、特に、ディジタルスチルカメラやディジタルビデオカメラ等において固体撮像素子の撮像出力中のオプティカルブラック部分の補正に好適な画像処理に関するものである。

ビデオカメラ等では、撮像素子としてＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）撮像素子が用いられている。このＣＣＤ撮像素子の出力中には、ＣＣＤ撮像素子の受光面に光が当たったことにより生じる光電変換出力の他に、全く光の当たっていないときにも生じる暗電流の成分が含まれている。この暗電流は有効画素を読んでいる間も流れているため、信号レベルが全体的に高くなる。すると画像全体が白っぽくなり、黒がグレーになるため問題である。この現象を避けるため、ＯＢ（オプティカルブラック）補正と呼ばれる補正が行われる。すなわち、ＣＣＤ撮像素子にマスキングをしたＯＢ（オプティカルブラック）領域を設け、当該ＯＢ領域の信号レベルを測定してクランプレベルを取得する。そして有効画素の信号からクランプレベルを減算する処理が行われる。これにより、暗電流の成分が除去されることになり、光電変換出力のみを取り出すことができる。

図１１は、特許文献１に係るクランプ回路のブロック図である。比較回路１００は、前後するライン間のクランプレベル同士の差分値ｄｉｆｆを算出する。そして、この前後するライン間のクランプレベル同士の差分の絶対値ａｂｓを算出する。この絶対値ａｂｓと、所定の規格値ｍと比較して、セレクタ１１６に対する制御信号を形成する。絶対値ａｂｓと規格値ｍとの関係が（ａｂｓ≦ｍ）の場合には、入力端子１１６ａが選択される。また、絶対値ａｂｓと規格値ｍとの関係が（ａｂｓ＞ｍ）でクランプレベル同士の差分値ｄｉｆｆが（ｄｉｆｆ＞０）の場合には、入力端子１１６ｂが選択される。このように、積分及び平均化回路１０６から出力される各ライン毎のクランプレベルは、前後のラインのクランプレベルとの差分の絶対値が所定の範囲内ならそのまま用いられ、所定の範囲より大きければ、（＋１）もしくは（−１）ずつ更新されていく。このようにライン毎にクランプレベルが更新される。

尚、上記の関連技術として特許文献２が開示されている。
特開２０００−１５６８２２号公報 特開２００３−３１９２６７号公報

しかし特許文献１に係るクランプ回路は、ライン間においてクランプレベルが（＋１）もしくは（−１）ずつしか更新されない。するとＯＢ領域の信号レベルが、ライン間のクランプレベル（＋１）および（−１）を超えて変化する場合には、ＯＢ補正が十分に行われない事態が発生するため問題である。またＯＢ領域の信号レベルがクランプレベル内で変化する場合においても、ＯＢ補正の精度が低くなるため問題である。またＯＢ補正の精度を高めるため、クランプレベルの更新幅を小さくする（例えば±０．５にする）と、補正可能なレンジが狭くなり、ライン間のクランプレベル差が大きい場合に対応できなくなる事態が発生するため問題である。またこのようなＯＢ領域の信号レベルがライン毎に変化する特性であるライン依存性は、ＣＣＤ撮像素子の画素数が増加するほど顕著に現れてくるため問題である。そしてＯＢ領域の信号レベルにライン依存性が存在すると、その後の画像処理においてＯＢ領域の信号レベルを測定して得たクランプレベルを有効画素の信号から減算する処理を行う際に、暗電流の成分が完全に除去できない事態が発生するため問題である。

本発明は前記背景技術の課題の少なくとも１つを解消するためになされたものであり、固体撮像素子から出力される画像データに含まれる暗電流成分信号に、ライン依存性が発生することや、ライン間ばらつきが発生することを抑えるように高精度に補正することができると共に、ラインフリッカの発生を防止することができる。よって高い精度で画像の黒に相当する基準信号レベルを決定し、決定した基準信号レベルで全ての有効画素の信号を補正することができる。

前記目的を達成するために、本発明における画像データ処理回路は、暗電流成分信号と画素信号とがライン毎に順次出力される固体撮像素子の画像データ処理回路であって、基準ラインにおける暗電流成分信号を基準暗電流成分信号として保持する第１保持回路と、暗電流成分信号と画素信号とがライン毎に順次入力される第１減算回路と、第１減算回路に入力されるラインに先行して固体撮像素子から出力される先行ラインに含まれる暗電流成分信号が、基準暗電流成分信号に対して有する変化量を暗電流変化量として取得する差分回路とを備え、第１減算回路は、入力された暗電流成分信号および画素信号から暗電流変化量を減算することを特徴とする。

固体撮像素子は、例えばＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサが挙げられる。画素信号は、有効画素領域から出力される。暗電流成分信号は、固体撮像素子の受光面に全く光の当たっていないときにおいて発生する電流成分に応じた信号である。ここで暗電流成分は、画素信号にも含まれている。よって同一ラインの画素信号と暗電流成分信号との関係についてみると、暗電流成分信号は、画素信号に含まれる暗電流成分を表している関係にあることになる。

第１保持回路は、基準ラインにおける暗電流成分信号を基準暗電流成分信号として保持する。ここで基準ラインは単数・複数を問わない。また基準ラインは、固体撮像素子における先頭ラインに限られない。第１減算回路には、暗電流成分信号と画素信号とがライン毎に順次入力される。差分回路は、第１減算回路に入力されるラインに先行して固体撮像素子から出力される先行ラインに含まれる暗電流成分信号が、基準暗電流成分信号に対して有する変化量を暗電流変化量として取得する。ここで先行ラインは、単数・複数を問わない。そして第１減算回路は、入力された暗電流成分信号および画素信号から暗電流変化量を減算する。

当該減算処理によって、暗電流成分信号の値および画素信号に含まれる暗電流成分の値を、基準暗電流成分信号に応じて補正することができる。その結果、暗電流成分の値を一定値にすることができる。すなわち、暗電流成分信号の値および画素信号に含まれる暗電流成分の値に例えばラインナンバの増加に応じて暗電流が増加・減少するなどのライン依存性が発生することや、ライン間ばらつきが発生することを抑えることができる。するとその後の画像処理段階において、ライン間ばらつきやライン依存性なく、画素信号から暗電流成分信号を除去することが可能となる。これにより、高い精度で画像の黒に相当する基準信号レベルを決定し、決定した基準信号レベルで全ての画素信号を補正することができる。

また第１減算回路では、暗電流変化量を、画素信号および暗電流成分信号から減算する。よって、暗電流変化量の大小にかかわらず高い精度で、各ラインの暗電流成分信号の値を、基準暗電流成分信号に応じて補正することができ、その結果、暗電流成分の値を一定値にすることができる。

本発明の画像データ処理回路および画像データ処理方法によれば、固体撮像素子から出力される画像データに含まれる暗電流成分に、ライン依存性が発生することや、ライン間ばらつきが発生することを抑えるように高精度に補正することができると共に、ラインフリッカの発生を防止することが可能となる。

以下、本発明の画像データ処理回路および画像データ処理方法について具体化した実施形態を図１乃至図１０に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。本発明の原理図を図１に示す。補正回路１Ｇは基準暗電流成分データ保持部２Ｇ、差分回路３Ｇ、減算回路４Ｇを備える。固体撮像素子５Ｇは１フレーム内に複数のラインを備える。各ラインには、有効画素データＥＤを取得する有効画素領域と、暗電流成分データＤＤを取得する遮光領域とが備えられる。固体撮像素子５Ｇからは、有効画素データＥＤおよび暗電流成分データＤＤが出力される。暗電流は有効画素領域においても発生するため、暗電流成分データＤＤは、同一のラインから出力される有効画素データＥＤに含まれている暗電流成分と同等の値を表している。

基準暗電流成分データ保持部２Ｇは、固体撮像素子５Ｇから基準となるラインを選び、該基準ラインの暗電流成分を先頭ライン平均値ＲＤとして保持する。ここで、固体撮像素子５Ｇから出力される先頭ラインを、基準ラインとすることが好ましい。減算回路４Ｇには、暗電流成分データＤＤと有効画素データＥＤとがライン毎に順次入力される。差分回路３Ｇは、減算回路４Ｇに入力されるライン（暗電流成分データＤＤと有効画素データＥＤとが入力される）に先行して固体撮像素子５Ｇから出力される先行ラインに含まれる暗電流成分データＤＤの、先頭ライン平均値ＲＤに対する変化量を、検波値ＯＢＬＤとして取得する。そして減算回路４Ｇは、入力された暗電流成分データＤＤおよび有効画素データＥＤから検波値ＯＢＬＤを減算する。減算回路４Ｇからは、減算後の補正後ピクセルデータＣＰＤが出力される。

これにより、ライン毎に求めた検波値ＯＢＬＤを、ライン毎の有効画素データＥＤ及び暗電流成分データＤＤから減算することができる。よって暗電流成分データＤＤがライン毎に増加・減少する場合においても、各ラインの暗電流成分データＤＤの値を、先頭ライン平均値ＲＤに応じて補正することができる。よって、暗電流成分データＤＤのライン間ばらつきやライン依存性を抑えることができる。するとその後の画像処理段階において、ライン間ばらつきやライン依存性なく、有効画素データＥＤから暗電流成分データＤＤを除去することが可能となる。これにより高い精度で画像の黒に相当する基準信号レベルを決定し、決定した基準信号レベルで全ての有効画素データＥＤを補正することができる。

本発明の第１実施形態に係る画像データ処理回路１０を、図２を用いて説明する。画像データ処理回路１０は、ＲフィールドのＣＣＤセンサ５Ｒ、タイミングジェネレータ７、ＡＤコンバータ１１、補正回路１、フレームＯＢ補正部１４を備える。補正回路１は、検波部１２、ラインＯＢ補正部４を備える。

図３に、インタレース方式のＣＣＤセンサ５ＲにおけるＲフィールドを示す。ＣＣＤセンサ５Ｒは、説明の便宜のため、ライン数が２０であり、また１ライン当たり８画素であるとする。不図示のレジスタにより、ＣＣＤセンサ５Ｒのうちから予め有効領域ＥＡおよびＯＢ領域ＯＡが設定される。有効領域ＥＡは、有効画素データＥＤを取得する領域である。またＯＢ領域ＯＡは、遮光された画素領域であるＯＢ（オプティカルブラック）部であり、暗電流成分データＤＤを取得する領域である。ＣＣＤセンサ５Ｒは、アナログピクセルデータＡＰＤを出力する。ＡＤコンバータ１１は、アナログピクセルデータＡＰＤをＡＤ変換し、変換後のデータをピクセルデータＰＤとして出力する。ピクセルデータＰＤには、有効画素データＥＤおよび暗電流成分データＤＤが含まれる。なお、インタレース方式のＣＣＤセンサのＢフィールドについても、画像データ処理回路が備えられるが、Ｒフィールドの画像データ処理回路１０と同様の回路構成であるためここでは詳細な説明を省略する。

タイミングジェネレータ７には更新頻度設定値ＯＢＬＳＥＴが入力される。タイミングジェネレータ７からは、ピクセルクロックＰＣＬＫ、垂直同期信号ＶＤ、水平同期信号ＨＤが出力され、ＣＣＤセンサ５Ｒ、ラインＯＢ補正部４、検波部１２、フレームＯＢ補正部１４にそれぞれ入力される。また、タイミングジェネレータ７からは更新信号ＵＳが出力され、レジスタ１７に入力される。

検波部１２は、ライン平均回路１９、ＯＢ枠検出回路１８、基準平均値生成回路２、測定平均値生成回路１６、差分回路３、レジスタ１７を備える。ライン平均回路１９には、ＡＤコンバータ１１から出力されるピクセルデータＰＤおよびＯＢ枠検出回路１８から出力されるＯＢ領域検出信号ＯＡＳが入力される。ライン平均回路１９から出力される暗電流平均値ＬＡＶは、基準平均値生成回路２および測定平均値生成回路１６に入力される。基準平均値生成回路２は、８つのフリップフロップＦＦによって構成されるシフトレジスタと、基準平均値算出回路３１とを備える。基準平均値算出回路３１からは、先頭ライン平均値ＲＤが出力される。同様に、測定平均値生成回路１６は、８つのフリップフロップＦＦによって構成されるシフトレジスタと、測定平均値算出回路３２とを備える。測定平均値算出回路３２からは、先行ライン平均値ＡＤＤが出力される。

差分回路３には、演算回路８およびレジスタ１７が備えられる。演算回路８には、先頭ライン平均値ＲＤと先行ライン平均値ＡＤＤとが入力される。そして演算回路８は、先行ライン平均値ＡＤＤの先頭ライン平均値ＲＤからの変化量である変化量ＤＶを演算する。演算回路８は、変化量ＤＶが正の値のときには変化量ＤＶをレジスタ１７に出力する。一方、変化量ＤＶが負の値である場合には”０”にクリップされた変化量ＤＶをレジスタ１７へ出力する。当該クリップ動作により、変化量ＤＶが必ず正の値となることが分かっている場合には、変化量ＤＶがエラー値となることが防止される。よってラインフリッカが生じることを防止することができる。レジスタ１７には変化量ＤＶおよび更新信号ＵＳが入力され、レジスタ１７からは検波値ＯＢＬＤが出力される。

ラインＯＢ補正部４は、減算回路１３、制限回路１５、セレクタ２４を備える。制限回路１５は、比較回路２１、クランプ回路２２、記憶回路２３を備える。比較回路２１には、検波値ＯＢＬＤおよび記憶回路２３から出力される前回補正値ＬＯＤが入力される。そして比較回路２１からは制限信号ＬＳが出力される。クランプ回路２２は、補正値ＯＤを減算回路１３および記憶回路２３に出力する。減算回路１３にはピクセルデータＰＤが入力され、補正後ピクセルデータＣＰＤが出力される。セレクタ２４は、ピクセルデータＰＤまたは補正後ピクセルデータＣＰＤを択一に選択した上でフレームＯＢ補正部１４へ出力する。

フレームＯＢ補正部１４は、ＳＤＲＡＭ４１、暗電流値積算回路４２、平均化回路４３、暗電流値補正回路４４を備える。ラインＯＢ補正部４の出力端子は、ＳＤＲＡＭ４１および暗電流値積算回路４２に接続される。暗電流値積算回路４２から出力される暗電流積算値ＩＯＢは、平均化回路４３に入力される。平均化回路４３から出力される暗電流平均値ＡＯＢは、暗電流値補正回路４４に入力される。暗電流値補正回路４４には、ＳＤＲＡＭ４１の出力端子および平均化回路４３の出力端子が接続される。暗電流値補正回路４４からは補正終了後ピクセルデータＣＣＰＤが出力され、不図示の後段の回路へ入力される。

画像データ処理回路１０の作用を説明する。ＲフィールドのＣＣＤセンサ５Ｒからは、ライン１からライン２０まで順番に有効画素データＥＤおよび暗電流成分データＤＤが出力される。例として図６の点線（補正前）に示すように、各ラインの暗電流成分データＤＤの値が、ラインカウント値ＬＣに比例して１ずつ増加する場合を説明する。

検波部１２の動作を図４のタイミングチャートを用いて説明する。時間ｔ１において、タイミングジェネレータ７から入力される垂直同期信号ＶＤの立ち上がりエッジにより、ＣＣＤセンサ５Ｒのデータ取り込みが開始される。時間ｔ２において、水平同期信号ＨＤの立ち上がりエッジに応じて不図示のラインカウンタのラインカウント値ＬＣが１とされる。ここでラインカウンタは、ピクセルデータＰＤの垂直アドレスを表すカウンタであり、ラインカウント値ＬＣは水平同期信号ＨＤの立ち上がりエッジに応じてカウントアップされる。

ピクセルデータＰＤは、ピクセルクロックＰＣＬＫに応じて１画素データずつ出力される。ここで不図示の画素カウンタは、ピクセルデータＰＤの水平アドレスを表すカウンタであり、画素カウント値ＰＣはピクセルクロックＰＣＬＫの立ち上がりエッジに応じてカウントアップされる。

ＯＢ枠検出回路１８は、画素カウント値ＰＣ＝７、８の期間において、ハイレベルのＯＢ領域検出信号ＯＡＳをライン平均回路１９へ出力する（矢印Ｙ１）。これにより、ＣＣＤセンサ５Ｒ（図３）におけるＯＢ領域ＯＡに属するライン１の７、８画素目のデータが入力されていることをライン平均回路１９へ報知する。ライン平均回路１９は、ＯＢ領域検出信号ＯＡＳに応じて、ＯＢ領域ＯＡに属するライン１の７、８画素目の暗電流成分データＤＤを取り込む。そして７、８画素目の暗電流成分データＤＤの平均値を求め、求めた値を暗電流平均値ＬＡＶとして出力する。これにより、ライン平均回路１９は、入力されるピクセルデータＰＤのうちから、暗電流成分データＤＤのみを選択して取り込み、暗電流平均値ＬＡＶを算出する動作を行う。

時間ｔ３において、水平同期信号ＨＤの立ち上がりエッジに応じて、ライン１のピクセルデータＰＤの入力が完了すると同時に、ライン２のピクセルデータＰＤの入力が開始される。そしてライン平均回路１９において、ライン１における暗電流平均値ＬＡＶ（＝１）が得られる。得られた暗電流平均値ＬＡＶは、基準暗電流成分データ保持部２および測定平均値生成回路１６の初段フリップフロップＦＦに入力される。

基準平均値生成回路２および測定平均値生成回路１６の動作を、図５のタイミングチャートを用いて説明する。基準平均値生成回路２は、暗電流平均値ＬＡＶのライン１から８までの平均値を算出し、算出結果を先頭ライン平均値ＲＤとして保持する動作を行う。また測定平均値生成回路１６は、選択したラインから８本分前のラインまでの各ラインにおける暗電流平均値ＬＡＶの平均値を算出し、算出結果を先行ライン平均値ＡＤＤとして出力する動作を行う。

まず期間ＴＴ１０において、基準平均値生成回路２のシフトレジスタでは、ライン１の暗電流平均値ＬＡＶの積算値ＩＶ１（＝１）が得られる（領域Ａ１０）。そしてさらに基準平均値算出回路３１において、先頭ライン平均値ＲＤ（＝１）が算出される。同様に測定平均値生成回路１６のシフトレジスタでは、期間ＴＴ１０において、ライン１の暗電流平均値ＬＡＶの積算値ＩＶ２（＝１）が得られる（領域Ａ１１）。そしてさらに測定平均値算出回路３２において、先行ライン平均値ＡＤＤ（＝１）が算出される。このように期間ＴＴ１０では、先頭ライン平均値ＲＤおよび先行ライン平均値ＡＤＤは共に１となる。

演算回路８では、先頭ライン平均値ＲＤに対する先行ライン平均値ＡＤＤの変化量が算出され、変化量ＤＶ＝０が得られる（矢印Ｙ１０）。変化量ＤＶは、更新信号ＵＳに応じてレジスタ１７に取り込まれる（矢印Ｙ１１）。レジスタ１７からラインＯＢ補正部４へは、検波値ＯＢＬＤ（＝０）が出力される。

以下同様にして、時間ｔ１０までは、暗電流平均値ＬＡＶは２、３、４・・・７と増加し、積算値ＩＶ１及びＩＶ２は３、６、１０・・・２８と増加する。そして先頭ライン平均値ＲＤ及び先行ライン平均値ＡＤＤは、共に１．５、２、２．５・・・４と増加し、変化量ＤＶは０のままとなる。

時間ｔ１０においてライン８のピクセルデータＰＤの入力が完了すると、先頭ライン平均値ＲＤの取得が完了し、積算値ＩＶ１の更新が停止される。よって時間ｔ１０以後は、先頭ライン平均値ＲＤの値は”４．５”の一定値とされる（矢印Ｙ１２）。

時間ｔ１１においてライン９の入力が完了し、ライン１０の入力に移行すると、測定平均値生成回路１６ではライン２から９までにおける先行ライン平均値ＡＤＤ（＝５．５）が取得される（領域Ａ１２）。すると変化量ＤＶの値は、ＤＶ＝５．５−４．５＝１とされる（矢印Ｙ１３）。変化量ＤＶ（＝１）が正の値であるため、演算回路８は変化量ＤＶ＝１をレジスタ１７に出力する。レジスタ１７は更新信号ＵＳに応じて、変化量ＤＶ＝１を取り込む（矢印Ｙ１６）。よって検波値ＯＢＬＤ＝１とされる。

ラインＯＢ補正部４の動作を説明する。レジスタ１７から出力される検波値ＯＢＬＤは、ラインＯＢ補正部４の制限回路１５に入力される。制限回路１５は、現在のラインに対する補正値ＯＤが、１つ前のラインに対する補正値ＯＤから大きく変化することを制限する回路である。まず比較回路２１において、減算回路１３に現在入力されているラインの検波値ＯＢＬＤの、記憶回路２３に保持されている前回補正値ＬＯＤに対する変化量ＶＶが取得される。比較回路２１では、変化量ＶＶが増加許容値ＯＢＬＴＨを超えて増加しているか否か、また変化量ＶＶが減少許容値ＯＢＬＴＬを超えて減少しているか否かが判断される。

変化量ＶＶが増加許容値ＯＢＬＴＨを超えて増加している場合には、その旨が制限信号ＬＳによってクランプ回路２２に報知される。クランプ回路２２は、前回補正値ＬＯＤに増加許容値ＯＢＬＴＨを加えた値を、現在のラインの補正値ＯＤとした上で、減算回路１３および記憶回路２３へ出力する。同様にして、変化量ＶＶが減少許容値ＯＢＬＴＬを超えて減少している場合には、その旨が制限信号ＬＳによってクランプ回路２２に報知される。クランプ回路２２は、前回補正値ＬＯＤから減少許容値ＯＢＬＴＬを減じた値を、現在のラインの補正値ＯＤとした上で、減算回路１３および記憶回路２３へ出力する。また変化量ＶＶが増加許容値ＯＢＬＴＨから減少許容値ＯＢＬＴＬまでの範囲内である場合には、クランプ回路２２は、検波値ＯＢＬＤ自体を現ラインの補正値ＯＤとした上で、減算回路１３および記憶回路２３へ出力する。

ライン１０のピクセルデータＰＤが減算回路１３に入力されている場合を説明する。ここで例えば増加許容値ＯＢＬＴＨ＝２、減少許容値ＯＢＬＴＬ＝−２に設定されている場合を説明する。比較回路２１において、記憶回路２３に保持されているライン９の前回補正値ＬＯＤ（＝０）に対する、ライン１０の検波値ＯＢＬＤ（＝１）の変化量ＶＶ（＝１）が取得される。そして変化量ＶＶ＝１は増加許容値ＯＢＬＴＨおよび減少許容値ＯＢＬＴＬの範囲内であるため、クランプ回路２２は、検波値ＯＢＬＤ（＝１）を現ラインの補正値ＯＤとして採用する（図５、矢印Ｙ１７）。そして補正値ＯＤは、減算回路１３および記憶回路２３へ出力される。減算回路１３では、入力されるライン１０のピクセルデータＰＤから、補正値ＯＤ（＝１）が減算される。これにより図６に示すように、ライン１０における暗電流成分データＤＤが９から８へ減じられる（矢印Ｙ２１）。

以下同様に、ライン１１、１２、１３・・・２０においては、暗電流成分データＤＤ＝１０、１１、１２・・・１９から補正値ＯＤ＝２、３、４・・・１１がそれぞれ減じられる（矢印Ｙ２２乃至Ｙ２５）。よって、ラインカウント値ＬＣ＝１０以降において、暗電流成分データＤＤの値を一定値（＝８）とすることができる。

以上より基準平均値生成回路２は、ライン１からライン８までの各々の暗電流平均値ＬＡＶの平均値を算出することで先頭ライン平均値ＲＤを保持する。そして差分回路３は、減算回路１３に入力されるライン（例えばライン１０）に先行してＣＣＤセンサ５Ｒから出力される先行ライン（例えばライン２からライン９までの８ライン）における先行ライン平均値ＡＤＤを求め、先行ライン平均値ＡＤＤの先頭ライン平均値ＲＤに対する変化量を検波値ＯＢＬＤとして取得する。減算回路１３は、当該減算回路１３で取得されるライン（ライン１０）の有効画素データＥＤおよび暗電流成分データＤＤから検波値ＯＢＬＤを減算する。これにより、有効画素データＥＤに含まれる暗電流成分のライン間ばらつきが除去されると同時に、暗電流成分データＤＤのライン間ばらつきが除去される。そして先行ラインおよび減算回路１３に入力されるラインを順次更新することにより、画像１フレーム分のデータについて、暗電流成分のライン間ばらつきを除去することができる。

フレームＯＢ補正部１４の作用を説明する。暗電流成分データＤＤのライン間ばらつきやライン依存性が除去された補正後ピクセルデータＣＰＤが、ラインＯＢ補正部４から出力され、フレームＯＢ補正部１４のＳＤＲＡＭ４１および暗電流値積算回路４２に入力される。ＳＤＲＡＭ４１では、入力される補正後ピクセルデータＣＰＤから、有効領域ＥＡに属する補正後有効画素データＣＥＤのデータをキャプチャする。暗電流値積算回路４２は、補正後ピクセルデータＣＰＤから、ＯＢ領域ＯＡに属する補正後暗電流成分データＣＤＤを選択して取り込んだ上で積算し、暗電流積算値ＩＯＢを出力する。図６においては、ライン１乃至２０の暗電流積算値ＩＯＢの値は”１４４”である（図６斜線領域）。平均化回路４３は、ＯＢ領域ＯＡの１画素あたりの暗電流平均値ＡＯＢを算出する。図６においては、暗電流平均値ＡＯＢ＝７．２である。暗電流値補正回路４４は、ＳＤＲＡＭ４１にキャプチャされている補正後有効画素データＣＥＤから暗電流平均値ＡＯＢを画素ごとに減算し、補正終了後ピクセルデータＣＣＰＤを取得する。ここで前述したように、暗電流平均値ＡＯＢは、画像１フレーム分の補正後有効画素データＣＥＤに含まれている暗電流成分の値を表しているため、補正終了後ピクセルデータＣＣＰＤにおいては暗電流成分が完全に除去されている。なおフレームＯＢ補正部１４は、補正後ピクセルデータＣＰＤが入力される場合のみならず、補正後ピクセルデータＣＰＤが入力される場合においても、上述する補正動作を行うことは言うまでもない。

またＣＣＤセンサのＢフィールドについても、画像データ処理回路１０と同様の回路が備えられ同様の処理が行われるが、ここでは詳細な説明は省略する。そしてＲフィールドから出力される補正終了後ピクセルデータＣＣＰＤと、Ｂフィールドから出力される補正終了後ピクセルデータＣＣＰＤを合わせることで、１つの画像が形成される。そして後段の不図示の回路により各種の画像処理が行われる。

以上詳細に説明したとおり第１実施形態に係る画像データ処理回路１０では、補正回路１によって、ライン１０から２０までの暗電流成分信号の値を、先頭ライン平均値ＲＤに応じて補正することができる。その結果、ライン１０から２０までの暗電流成分信号の値が一定値（＝８）に揃えられる。よって、ラインカウント値ＬＣの増加に比例して暗電流成分データＤＤが増減するという、暗電流成分データＤＤのライン依存性が存在する場合においても、これらの影響を補正回路１によって抑えることができる。よってその後のフレームＯＢ補正部１４において、画像１フレーム分のデータから暗電流成分を除去するときに、ライン依存性なく暗電流成分を除去することが可能となる。これにより、高い精度で画像の黒に相当する基準信号レベルを決定し、決定した基準信号レベルで全ての有効画素データＥＤを補正することができる。

また減算回路１３では、検波値ＯＢＬＤそのものを、減算回路１３に現在入力されているラインの有効画素データＥＤおよび暗電流成分データＤＤ信号から減算する。これにより、検波値ＯＢＬＤの大小にかかわらず、高い精度で、暗電流成分データＤＤの値を先頭ライン平均値ＲＤに応じた一定値に揃えることができる。

また基準平均値生成回路２は、暗電流平均値ＬＡＶのライン１から８までの平均値を先頭ライン平均値ＲＤとして使用する。また測定平均値生成回路１６は、選択したラインから８本分前のラインまでの各ラインにおける暗電流平均値ＬＡＶの平均値を先行ライン平均値ＡＤＤとして使用する。これにより、暗電流成分データＤＤに不良画素等に起因する異常値が含まれている場合においても、当該異常値に起因して先頭ライン平均値ＲＤおよび先行ライン平均値ＡＤＤが大きく変動することはない。すなわち先頭ライン平均値ＲＤ、先行ライン平均値ＡＤＤを８ライン分の平均値とすることにより、ＬＰＦの効果が得られる。これにより、暗電流平均値ＬＡＶがライン間で急激に変動することが防止されるため、ライン毎にＯＢ補正を行う場合においても、ラインフリッカが生じることを防止することができる。

また制限回路１５では、現在入力中のラインの補正値ＯＤの前回補正値ＬＯＤに対する増減値が、増加許容値ＯＢＬＴＨおよび減少許容値ＯＢＬＴＬを超えないように設定される。これにより、補正値ＯＤの増減ステップが所定範囲内となるように制限することができるため、補正値ＯＤがライン間で急激に変動することが防止される。よってラインフリッカが生じることを防止することができる。

本発明の第２実施形態に係る画像データ処理回路１０ａを、図７を用いて説明する。画像データ処理回路１０ａは、図２に示す画像データ処理回路１０に加えて、アナログ減算回路５１およびアナログフロントエンド部セレクタ２５を備える。アナログ減算回路５１、アナログフロントエンド部セレクタ２５およびＡＤコンバータ１１によって、アナログフロントエンド部５２が形成される。アナログ減算回路５１には、ＣＣＤセンサ５Ｒから出力されるアナログピクセルデータＡＰＤ、およびレジスタ１７から出力される検波値ＯＢＬＤが入力される。またアナログフロントエンド部セレクタ２５には、補正許可信号ＯＢＬＥＮ２、アナログ減算回路５１から出力される減算後ピクセルデータＳＰＤ、ＣＣＤセンサ５Ｒから出力されるアナログピクセルデータＡＰＤが入力される。アナログフロントエンド部セレクタ２５の出力は、ＡＤコンバータ１１に入力される。またレジスタ１７には、更新信号ＵＳが、タイミングジェネレータ７によりラインカウント値ＬＣの４カウント当たりに１回の割合で入力される。その他の構成は図２に示す画像データ処理回路１０と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。

画像データ処理回路１０ａにおけるアナログフロントエンド部５２の作用を、図８を用いて説明する。図８は、暗電流成分データＤＤとラインカウント値ＬＣとの相関を示す図である。まず不図示の制御回路からアナログフロントエンド部セレクタ２５に対して、アナログフロントエンド部５２において減算処理を行う旨の補正許可信号ＯＢＬＥＮ２が入力されると、アナログフロントエンド部セレクタ２５は減算後ピクセルデータＳＰＤを選択して出力する。また不図示の制御回路からセレクタ２４に対して、減算回路１３において減算処理を行わない旨の補正許可信号ＯＢＬＥＮ１が入力されると、セレクタ２４はピクセルデータＰＤを選択して出力するため、減算回路１３はバイパスされる。ラインカウント値ＬＣが９から１０へ移行すると、測定平均値生成回路１６からはライン２から９までにおける先行ライン平均値ＡＤＤ（＝５．５）が出力される。すると演算回路８から出力される変化量ＤＶの値は”１”とされる。レジスタ１７は、更新信号ＵＳに応じて変化量ＤＶ＝１を取り込むため、検波値ＯＢＬＤの値は”１”とされる。アナログ減算回路５１では、入力されるライン１０の有効画素データＥＤおよび暗電流成分データＤＤから、補正値ＯＤ（＝１）が減算される。これにより図８に示すように、ライン１０における暗電流成分データＤＤの値が”９”から”８”へ減じられる（矢印Ｙ３１）。

ここで更新信号ＵＳは、更新頻度設定値ＯＢＬＳＥＴによって、ラインカウント値ＬＣの４カウント当たりに１回入力されるように予め設定されている。なお更新頻度設定値ＯＢＬＳＥＴの値は、アナログフロントエンド部５２の動作速度に応じて定めることができる。よってラインカウント値ＬＣが１０から１３までの値とされる期間ＴＴ３１においては、レジスタ１７は変化量ＤＶの取込を行わないため、検波値ＯＢＬＤの値は”１”で固定される。よってライン１１乃至１３においては、検波値ＯＢＬＤは”１”で固定される（矢印Ｙ３２乃至Ｙ３４）。

次にラインカウント値ＬＣが１３から１４へ移行すると、測定平均値生成回路１６からはライン６からライン１３までにおける先行ライン平均値ＡＤＤ（＝９．５）が出力される。すると演算回路８から出力される変化量ＤＶの値は”５”とされる。レジスタ１７は、更新信号ＵＳに応じて変化量ＤＶ＝５を取り込むため、検波値ＯＢＬＤの値は”５”とされる。以上より、ラインカウント値ＬＣが１４から１７までの値とされる期間ＴＴ３２においては、検波値ＯＢＬＤの値は”５”で固定される。よって図８に示すように、ライン１４乃至ライン１７における暗電流成分データＤＤから、検波値ＯＢＬＤ（＝５）が減算される（矢印Ｙ３５乃至Ｙ３８）。

以下同様に、ラインカウント値ＬＣが１８から２０までの値とされる期間ＴＴ３３においては、検波値ＯＢＬＤの値は”９”で固定される。よって図８に示すように、ライン１８乃至ライン２０における暗電流成分データＤＤから、検波値ＯＢＬＤ（＝９）が減算される（矢印Ｙ３９乃至Ｙ４１）。

アナログフロントエンド部セレクタ２５は、補正許可信号ＯＢＬＥＮ２に応じて、アナログ減算回路５１から出力される減算後ピクセルデータＳＰＤを選択してＡＤコンバータ１１へ出力し、ＡＤコンバータ１１でＡＤ変換される。セレクタ２４は、補正許可信号ＯＢＬＥＮ１に応じて、ＡＤコンバータ１１から出力されるピクセルデータＰＤを選択して、フレームＯＢ補正部１４へ出力する。よって、減算回路１３がバイパスされる。

これにより本発明に係る補正回路１では、ＣＣＤセンサ５Ｒから出力されるデータから検波値ＯＢＬＤを減じる処理を、ラインＯＢ補正部４においてデジタル処理で行うことのみならず、アナログフロントエンド部５２においてアナログ処理で行うことも可能であることが分かる。よって補正回路１を備える画像データ処理装置においては、必要に応じ、デジタル処理によるＯＢ補正とアナログ処理によるＯＢ補正とを選択することが可能とされ、回路設計に柔軟性を持たせることが可能となる。

またアナログフロントエンド部５２の動作が遅く、１ライン毎に検波値ＯＢＬＤを更新することができない場合においても、更新信号ＵＳの発信頻度を適宜変更することより検波値ＯＢＬＤの更新頻度を調整することができるため、暗電流成分データＤＤのライン間ばらつきやライン依存性を除去することが可能となる。

尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは言うまでもない。本実施形態では、インタレース式のＣＣＤセンサについて述べたが、この形態に限られない。本発明は、プログレッシブ方式のＣＣＤについても適用できることは言うまでもない。プログレッシブ方式のＣＣＤセンサ５ｐを図９に示す。ＣＣＤセンサ５ｐは、Ｒ、Ｇｒの画素を有するラインＲＬと、Ｇｂ、Ｂの画素を有するラインＢＬとが交互に並ぶ構成を有する。ＣＣＤセンサ５ｐからは、ラインカウント値ＬＣが奇数の時にはラインＲＬのデータが出力され、ラインカウント値ＬＣが偶数の時にはラインＢＬのデータが出力される。そして図２に示す画像データ処理回路１０が、ラインＲＬとラインＢＬとのそれぞれに対応して２つ備えられる。なおその他の構成は図２に示す画像データ処理回路１０と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。

ラインＲＬにおけるＯＢ補正方法を、図１０を用いて説明する。図１０は、暗電流成分データＤＤとラインカウント値ＬＣとの相関グラフである。まず、ラインＲＬにおける先頭ライン平均値ＲＤ−Ｒが取得される。先頭ライン平均値ＲＤ−Ｒは、ラインＲＬの先頭４ライン（ライン１、３、５、７）における暗電流平均値ＬＡＶの平均値であり、その値は”４”とされる。次にラインカウント値ＬＣが９から１０へ移行すると、先行４ライン（ライン３、５、７、９）における先行ライン平均値ＡＤＤ−Ｒ（＝６）が得られる。そしてラインＲＬにおける補正値ＯＤ−Ｒの値は、”２”とされる。よって図１０に示すように、減算回路１３に入力されるライン１１における暗電流成分データＤＤから、補正値ＯＤ−Ｒが減算される（矢印Ｙ４１）。以下同様に、ラインカウント値ＬＣが１１から１２へ移行すると先行ライン平均値ＡＤＤ−Ｒ（＝８）が更新され、補正値ＯＤ−Ｒの値は”４”へ更新されるため、ライン１３における暗電流成分データＤＤから、補正値ＯＤ−Ｒ（＝４）が減算される（矢印Ｙ４３）。

また同様にして、ラインＢＬにおけるＯＢ補正方法を説明する。まず、ラインＢＬにおける先頭ライン平均値ＲＤ−Ｂが取得される。先頭ライン平均値ＲＤ−Ｒは、ラインＢＬの先頭４ライン（ライン２、４、６、８）における暗電流平均値ＬＡＶの平均値であり、その値は”５” とされる。次にラインカウント値ＬＣが１０から１１へ移行すると、先行４ライン（ライン４、６、８、１０）における先行ライン平均値ＡＤＤ−Ｂ（＝６）が得られる。そしてラインＢＬにおける補正値ＯＤ−Ｂの値は、”２”とされる。よって図１０に示すように、減算回路１３に入力されるライン１２における暗電流成分データＤＤから、補正値ＯＤ−Ｂが減算される（矢印Ｙ４２）。以下同様に、ラインカウント値ＬＣが１２から１３へ移行すると、補正値ＯＤ−Ｂの値は”４”へ更新されるため、ライン１４における暗電流成分データＤＤから、補正値ＯＤ−Ｂが減算される（矢印Ｙ４４）。以上の動作を繰り返すことにより、プログレッシブ方式のＣＣＤについても本発明を適用できる。

また本実施形態では、補正値ＯＤがライン間で急激に変動することを防止するために制限回路１５やライン平均回路１９を備えるとしたが、この形態に限られない。図７に示す画像データ処理回路１０ａにおいて、ライン平均回路１９とＯＢ枠検出回路１８とに代えて、入力される暗電流成分データＤＤのうち所定のしきい値を超えたデータをマスクするマスク回路を備えるとしてもよい。これにより、暗電流成分データＤＤに不良画素等に起因する異常値が含まれている場合においても、当該異常値が基準平均値生成回路２や測定平均値生成回路１６に取り込まれることを防止できるため、先頭ライン平均値ＲＤおよび先行ライン平均値ＡＤＤが大きく変動することはない。これにより、変化量ＤＶおよび検波値ＯＢＬＤがライン間で急激に変動することが防止されるため、ライン毎にＯＢ補正を行う場合においても、ラインフリッカが生じることを防止することができる。

また本実施形態では、先頭ライン平均値ＲＤ、先行ライン平均値ＡＤＤを８ライン分の平均値とするとしたが、この形態に限られない。例えば平均を取るライン数を保持するレジスタを備え、当該レジスタに保持された値に応じた本数の平均値を取るとしてもよい。これにより、画像サイズや画像の鮮明度に応じて、平均値の母数を可変とすることができる。

また本実施形態では、補正回路１において暗電流成分データＤＤのライン間ばらつきやライン依存性を除去し、フレームＯＢ補正部１４において画像１フレーム分のデータから暗電流成分を除去するとしたが、この形態に限られない。先頭ライン平均値ＲＤの値を、暗電流成分を含まないような値に設定すれば、補正回路１において画像１フレーム分のデータから暗電流成分を除去することができることは言うまでもない。例えば図６において、先頭ライン平均値ＲＤの値を”０”に設定すれば、減算回路１３において、ライン１０における暗電流成分データＤＤが９から０へ減じられる。以下同様に、ライン１１、１２、１３・・・２０においては、暗電流成分データＤＤ＝１０、１１、１２・・・１９から補正値ＯＤ＝１０、１１、１２・・・１９がそれぞれ減じられる。よって、ラインカウント値ＬＣ＝１０以降において、暗電流成分データＤＤの値を一定値（＝０）とすることができる。これにより、フレームＯＢ補正部１４を不要とすることができる。

また本実施形態では固体撮像素子としてＣＣＤセンサ５Ｒについて説明したが、ＣＭＯＳセンサ等の他の素子においても本発明を適用することができることは言うまでもない。

また本実施形態では、演算回路８は、変化量ＤＶが負の値である場合には”０”にクリップされた変化量ＤＶをレジスタ１７へ出力するとしたがこの形態に限られない。演算回路８は、変化量ＤＶに対してクリップを全く行わない形態としてもよいことは言うまでもない。これにより、演算回路８においては変化量ＤＶの値は正負の何れの値も取り扱うことが可能となる。その結果、先頭ライン平均値ＲＤの値よりも低いレベルの暗電流成分データＤＤが入力される場合においても、各ラインの暗電流成分データＤＤの値を、先頭ライン平均値ＲＤに応じた一定値に揃える補正を行うことができる。また制限回路１５は、負の値の変化量ＤＶにも対応可能であることは言うまでもない。すなわち負の変化量ＤＶに対応して、変化量ＶＶが負の値となる場合があるが、このときは比較回路２１において、変化量ＶＶが減少許容値ＯＢＬＴＬを超えて減少しているか否かが判断される。また減算回路１３は、減算だけでなく加算も行えることは言うまでもない。すなわち負の変化量ＤＶに対応して、補正値ＯＤが負の値となる場合があるが、このときは減算回路１３において負の値を減ずることにより、結果として減算回路１３において加算動作が行われる。以上により、本発明が有効性を発揮するのは、暗電流成分データＤＤがラインカウント値ＬＣの増加に応じて単純増加する場合に限られないことが分かる。暗電流成分データＤＤがライン間でばらつきを有し、暗電流成分データＤＤのラインカウント値ＬＣに対する相関が非線形となる場合（例えばＳｉｎ波形のような相関を有する場合）においても本発明は有効であり、各ラインの暗電流成分データＤＤの値を、先頭ライン平均値ＲＤに応じた一定値に揃える補正をすることができる。また暗電流成分データＤＤが、ラインカウント値ＬＣの増加に応じて減少する場合（例えば単純減少する場合）においても本発明は有効である。

なお、暗電流成分データＤＤは暗電流成分信号の一例、基準平均値生成回路２は第１保持回路の一例、先頭ライン平均値ＲＤは基準暗電流成分信号の一例、検波値ＯＢＬＤは暗電流変化量の一例、記憶回路２３は第２保持回路の一例、減算回路１３は第１減算回路の一例、アナログ減算回路５１は第２減算回路の一例、アナログフロントエンド部セレクタ２５は第１セレクタの一例、セレクタ２４は第２セレクタの一例、クランプ回路２２は第１制限回路の一例、クランプ回路２２は第２制限回路のそれぞれ一例である。

ここで、本発明の技術思想により、背景技術における課題を解決するための手段を以下に列記する。
（付記１）暗電流成分信号と画素信号とがライン毎に順次出力される固体撮像素子の画像データ処理回路であって、
基準ラインにおける前記暗電流成分信号を基準暗電流成分信号として保持する第１保持回路と、
前記暗電流成分信号と前記画素信号とがライン毎に順次入力される第１減算回路と、
前記第１減算回路に入力される前記ラインに先行して前記固体撮像素子から出力される先行ラインに含まれる前記暗電流成分信号が、前記基準暗電流成分信号に対して有する変化量を暗電流変化量として取得する差分回路とを備え、
前記第１減算回路は、入力された前記暗電流成分信号および前記画素信号から前記暗電流変化量を減算することを特徴とする画像データ処理回路。
（付記２）前記第１保持回路は、第１ラインから第ｉライン（ｉは２以上の自然数）までのｉ本のラインを前記基準ラインとし、該基準ラインに含まれる前記暗電流成分信号の平均値を前記基準暗電流成分信号として保持し、
前記差分回路は、第（ｉ＋１）ライン以降のラインであって、前記第１減算回路に入力される前記ラインからｊ本（ｊは２以上の自然数）分先行するラインを前記先行ラインとし、該先行ラインに含まれる前記暗電流成分信号の平均値が前記基準暗電流成分信号に対して有する変化量を暗電流変化量として取得することを特徴とする付記１に記載の画像データ処理回路。
（付記３）前記第１保持回路は、第１ラインを前記基準ラインとし、該基準ラインに含まれる前記暗電流成分信号の平均値を前記基準暗電流成分信号として保持し、
前記差分回路は、第２ライン以降のラインであって、前記第１減算回路に入力される前記ラインから１本分先行するラインを前記先行ラインとし、該先行ラインに含まれる前記暗電流成分信号の平均値が前記基準暗電流成分信号に対して有する変化量を暗電流変化量として取得することを特徴とする付記１に記載の画像データ処理回路。
（付記４）前記第１減算回路に入力される前記ラインに対して１ライン先行する前記ラインにおける前記暗電流変化量を前回暗電流変化量として保持する第２保持回路と、
前記第１減算回路に入力される前記ラインにおける前記暗電流変化量の前記前回暗電流変化量に対する増加量が所定の増加量上限値を超える場合には、前記前回暗電流変化量に前記増加量上限値を加えた値を前記暗電流変化量とする第１制限回路と
を備えることを特徴とする付記１に記載の画像データ処理回路。
（付記５）前記第１制限回路は、前記暗電流変化量の前記前回暗電流変化量に対する変化量が負の値である場合には、前記暗電流変化量の値をゼロに設定することを特徴とする付記４に記載の画像データ処理回路。
（付記６）前記第１減算回路に入力される前記ラインに対して１ライン先行する前記ラインにおける前記暗電流変化量を前回暗電流変化量として保持する第２保持回路と、
前記第１減算回路に入力される前記ラインにおける前記暗電流変化量の前記前回暗電流変化量に対する減少量が所定の減少量上限値を超える場合には、前記前回暗電流変化量から前記減少量上限値を減じた値を前記暗電流変化量とする第２制限回路と
を備えることを特徴とする付記１に記載の画像データ処理回路。
（付記７）前記第２制限回路は、前記暗電流変化量の前記前回暗電流変化量に対する変化量が正の値である場合には、前記暗電流変化量の値をゼロに設定することを特徴とする付記６に記載の画像データ処理回路。
（付記８）前記固体撮像素子と前記第１保持回路および前記差分回路との接続経路上に備えられ、所定の暗電流成分信号しきい値を超えた前記暗電流成分信号をマスクするマスク回路を備えることを特徴とする付記１に記載の画像データ処理回路。
（付記９）前記固体撮像素子から出力されるアナログの前記暗電流成分信号と前記画素信号とが入力される第２減算回路と、
前記固体撮像素子の出力と前記第２減算回路の出力とが入力される第１セレクタと、
前記第１セレクタと前記第１減算回路との接続経路上に備えられ、前記第１セレクタの出力をＡＤ変換するＡＤコンバータと、
前記第１減算回路の出力と前記ＡＤコンバータの出力とが入力される第２セレクタとを備え、
前記第１減算回路において前記暗電流成分信号および前記画素信号から前記暗電流変化量を減算する減算処理が行われる場合には、前記第１セレクタは前記固体撮像素子の出力を選択すると共に前記第２セレクタは前記第１減算回路の出力を選択し、
前記第２減算回路において前記減算処理が行われる場合には、前記第１セレクタは前記第２減算回路の出力を選択すると共に前記第２セレクタは前記ＡＤコンバータの出力を選択することを特徴とする付記１に記載の画像データ処理回路。
（付記１０）前記差分回路は、所定数の前記先行ライン毎に前記暗電流変化量を更新することを特徴とする付記１に記載の画像データ処理回路。
（付記１１）暗電流成分信号と画素信号とがライン毎に順次出力される固体撮像素子の画像データ処理方法であって、
基準ラインにおける前記暗電流成分信号を基準暗電流成分信号として保持するステップと、
前記暗電流成分信号と前記画素信号とをライン毎に順次入力するステップと、
前記ライン毎に順次入力される前記ラインに先行して前記固体撮像素子から出力される先行ラインに含まれる前記暗電流成分信号が、前記基準暗電流成分信号に対して有する変化量を暗電流変化量として取得するステップと、
前記ライン毎に順次入力された前記暗電流成分信号と前記画素信号とから前記暗電流変化量を減算するステップと
を備えることを特徴とする画像データ処理方法。

本発明の原理図 画像データ処理回路１０の回路図 インタレース方式のＣＣＤセンサのＲフィールドを示す図 画像データ処理回路１０のタイミングチャート（その１） 画像データ処理回路１０のタイミングチャート（その２） 暗電流成分データＤＤとラインカウント値ＬＣとの相関グラフ（その１） 画像データ処理回路１０ａの回路図 暗電流成分データＤＤとラインカウント値ＬＣとの相関グラフ（その２） プログレッシブ方式のＣＣＤセンサ５ｐを示す図 暗電流成分データＤＤとラインカウント値ＬＣとの相関グラフ（その３） 従来技術に係るクランプ回路のブロック図

符号の説明

１ 補正回路
２ 基準平均値生成回路
３ 差分回路
４ ラインＯＢ補正部
５Ｒ ＣＣＤセンサ
１０ 画像データ処理回路
１２ 検波部
１３ 減算回路
１４ フレームＯＢ補正部
１５ 制限回路
１６ 測定平均値生成回路
１７ レジスタ
１８ ＯＢ枠検出回路
１９ ライン平均回路
２１ 比較回路
２２ クランプ回路
２３ 記憶回路
３１ 基準平均値算出回路
３２ 測定平均値算出回路
ＤＤ 暗電流成分データ
ＥＤ 有効画素データ
ＬＣ ラインカウント値
ＯＢＬＤ 検波値
ＰＤ ピクセルデータ
ＲＤ 先頭ライン平均値

Claims (10)

1. 暗電流成分信号と画素信号とがライン毎に順次出力される固体撮像素子の画像データ処理回路であって、
   基準ラインにおける前記暗電流成分信号を基準暗電流成分信号として保持する第１保持回路と、
   前記暗電流成分信号と前記画素信号とがライン毎に順次入力される第１減算回路と、
   前記第１減算回路に入力される前記ラインに先行して前記固体撮像素子から出力される先行ラインに含まれる前記暗電流成分信号が、前記基準暗電流成分信号に対して有する変化量を暗電流変化量として取得する差分回路とを備え、
   前記第１減算回路は、入力された前記暗電流成分信号および前記画素信号から前記暗電流変化量を減算することを特徴とする画像データ処理回路。
2. 前記第１保持回路は、第１ラインから第ｉライン（ｉは２以上の自然数）までのｉ本のラインを前記基準ラインとし、該基準ラインに含まれる前記暗電流成分信号の平均値を前記基準暗電流成分信号として保持し、
   前記差分回路は、第（ｉ＋１）ライン以降のラインであって、前記第１減算回路に入力される前記ラインからｊ本（ｊは２以上の自然数）分先行するラインを前記先行ラインとし、該先行ラインに含まれる前記暗電流成分信号の平均値が前記基準暗電流成分信号に対して有する変化量を暗電流変化量として取得することを特徴とする請求項１に記載の画像データ処理回路。
3. 前記第１保持回路は、第１ラインを前記基準ラインとし、該基準ラインに含まれる前記暗電流成分信号の平均値を前記基準暗電流成分信号として保持し、
   前記差分回路は、第２ライン以降のラインであって、前記第１減算回路に入力される前記ラインから１本分先行するラインを前記先行ラインとし、該先行ラインに含まれる前記暗電流成分信号の平均値が前記基準暗電流成分信号に対して有する変化量を暗電流変化量として取得することを特徴とする請求項１に記載の画像データ処理回路。
4. 前記第１減算回路に入力される前記ラインに対して１ライン先行する前記ラインにおける前記暗電流変化量を前回暗電流変化量として保持する第２保持回路と、
   前記第１減算回路に入力される前記ラインにおける前記暗電流変化量の前記前回暗電流変化量に対する増加量が所定の増加量上限値を超える場合には、前記前回暗電流変化量に前記増加量上限値を加えた値を前記暗電流変化量とする第１制限回路と
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像データ処理回路。
5. 前記第１制限回路は、前記暗電流変化量の前記前回暗電流変化量に対する変化量が負の値である場合には、前記暗電流変化量の値をゼロに設定することを特徴とする請求項４に記載の画像データ処理回路。
6. 前記第１減算回路に入力される前記ラインに対して１ライン先行する前記ラインにおける前記暗電流変化量を前回暗電流変化量として保持する第２保持回路と、
   前記第１減算回路に入力される前記ラインにおける前記暗電流変化量の前記前回暗電流変化量に対する減少量が所定の減少量上限値を超える場合には、前記前回暗電流変化量から前記減少量上限値を減じた値を前記暗電流変化量とする第２制限回路と
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像データ処理回路。
7. 前記第２制限回路は、前記暗電流変化量の前記前回暗電流変化量に対する変化量が正の値である場合には、前記暗電流変化量の値をゼロに設定することを特徴とする請求項６に記載の画像データ処理回路。
8. 前記固体撮像素子から出力されるアナログの前記暗電流成分信号と前記画素信号とが入力される第２減算回路と、
   前記固体撮像素子の出力と前記第２減算回路の出力とが入力される第１セレクタと、
   前記第１セレクタと前記第１減算回路との接続経路上に備えられ、前記第１セレクタの出力をＡＤ変換するＡＤコンバータと、
   前記第１減算回路の出力と前記ＡＤコンバータの出力とが入力される第２セレクタとを備え、
   前記第１減算回路において前記暗電流成分信号および前記画素信号から前記暗電流変化量を減算する減算処理が行われる場合には、前記第１セレクタは前記固体撮像素子の出力を選択すると共に前記第２セレクタは前記第１減算回路の出力を選択し、
   前記第２減算回路において前記減算処理が行われる場合には、前記第１セレクタは前記第２減算回路の出力を選択すると共に前記第２セレクタは前記ＡＤコンバータの出力を選択することを特徴とする請求項１に記載の画像データ処理回路。
9. 前記差分回路は、所定数の前記先行ライン毎に前記暗電流変化量を更新することを特徴とする請求項１に記載の画像データ処理回路。
10. 暗電流成分信号と画素信号とがライン毎に順次出力される固体撮像素子の画像データ処理方法であって、
    基準ラインにおける前記暗電流成分信号を基準暗電流成分信号として保持するステップと、
    前記暗電流成分信号と前記画素信号とをライン毎に順次入力するステップと、
    前記ライン毎に順次入力される前記ラインに先行して前記固体撮像素子から出力される先行ラインに含まれる前記暗電流成分信号が、前記基準暗電流成分信号に対して有する変化量を暗電流変化量として取得するステップと、
    前記ライン毎に順次入力された前記暗電流成分信号と前記画素信号とから前記暗電流変化量を減算するステップと
    を備えることを特徴とする画像データ処理方法。

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