JP5144286B2 - Imaging apparatus, control method thereof, and program - Google Patents
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Description
本発明は、撮像素子の固定パタンノイズを補正する技術に関するものである。 The present invention relates to a technique for correcting fixed pattern noise of an image sensor.
昨今の二次元イメージセンサの分野においては多画素化、高速撮像の要求がさらに拡大し、高速な信号処理が要求されるようになってきている。このため画素から出力されたアナログ信号を処理する回路の高速化が課題となっている。 In the field of recent two-dimensional image sensors, demands for a large number of pixels and high-speed imaging are further expanded, and high-speed signal processing is required. For this reason, it is a problem to increase the speed of a circuit for processing an analog signal output from a pixel.
そこで、近年では、画素からの信号を列ごとに同時に読み出したり、またその後の水平転送も1本に集約せず、出力段としてアンプを複数有するなど、いろいろな並列読み出し処理技術によって多画素、高速撮像に対応してきている。 Therefore, in recent years, signals from pixels are read simultaneously for each column, and subsequent horizontal transfer is not consolidated into one, and a plurality of amplifiers are provided as output stages. Supports imaging.
しかしながら、これら並列処理回路はレイアウト設計上では同じように設計しても、製造工程上におけるばらつきなどが原因で、それらの各々の特性にばらつきが生じる。この特性のばらつきは、出力画像においてはスジ状の固定パタンノイズとして見えてくる。 However, even though these parallel processing circuits are designed in the same way in layout design, their characteristics vary due to variations in the manufacturing process. This variation in characteristics appears as streaky fixed pattern noise in the output image.
従来、特許文献1のように撮像素子の遮光領域の映像信号から固定パタンノイズを検出し、補正する方法が知られている。
しかしながら、遮光領域の映像信号から固定パタンノイズを検出して補正する場合、遮光領域と有効画素領域の状態の差によっては、遮光領域と有効画素領域の固定パタンノイズに差が生じ、補正効果が低減するという問題があった。 However, when the fixed pattern noise is detected and corrected from the video signal in the light shielding area, there is a difference in the fixed pattern noise between the light shielding area and the effective pixel area depending on the difference between the states of the light shielding area and the effective pixel area. There was a problem of reduction.
例えば、遮光領域が有効画素領域の周辺部に配置されていると、遮光領域と有効画素領域の配置位置の差に起因して、遮光領域と有効画素領域の固定パタンノイズの様子が異なることがある。このような配置位置差によるノイズ差の主な原因としては、電気的なシェーディングなどが考えられる。つまり、遮光領域と有効画素領域の配置位置の差によって補正効果が低減することになる。 For example, if the light-shielding area is arranged in the periphery of the effective pixel area, the fixed pattern noise between the light-shielding area and the effective pixel area may be different due to the difference between the arrangement positions of the light-shielding area and the effective pixel area. is there. As a main cause of the noise difference due to such an arrangement position difference, electrical shading or the like can be considered. That is, the correction effect is reduced by the difference between the arrangement positions of the light shielding area and the effective pixel area.
また、有効画素領域のノイズ量が入力光量に依存する場合は、入射光量の影響を受けない遮光領域から検出した固定パタンノイズでは、入射光量によって変化するノイズ量に対応しきれないことがある。つまり、有効画素領域は入力光量によって出力信号が変化するが、遮光領域は変化しないという光量の差によって補正効果が低減することになる。 In addition, when the noise amount of the effective pixel region depends on the input light amount, the fixed pattern noise detected from the light shielding region that is not affected by the incident light amount may not be able to cope with the noise amount that changes depending on the incident light amount. That is, the correction effect is reduced due to the difference in light amount that the effective pixel region changes in output signal depending on the input light amount, but the light shielding region does not change.
したがって、本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、常に精度良く固定パタンノイズを補正できるようにすることである。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to always be able to correct fixed pattern noise with high accuracy.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係わる撮像装置は、光学的に遮光された遮光画素領域と、遮光されていない有効画素領域とを有する撮像素子と、前記遮光画素領域から出力された映像信号の垂直方向の射影データから、前記撮像素子内で生じる第1の固定パタンノイズを検出する第1の検出手段と、前記第1の検出手段で検出された前記第1の固定パタンノイズに基づいて、前記有効画素領域から出力された映像信号から前記第1の固定パタンノイズを除去するように補正するための第1の補正値を算出し、前記撮像素子を一定の露光状態とした際の前記有効画素領域から出力された映像信号から前記第1の補正値を減算する第1の補正手段と、前記第1の補正手段により補正された前記有効画素領域の映像信号の垂直方向の射影データから、前記撮像素子内で生じる第2の固定パタンノイズを検出する第2の検出手段と、前記第2の検出手段で検出された前記第2の固定パタンノイズに基づいて、前記第1の補正手段により補正された前記有効画素領域の映像信号から前記第2の固定パタンノイズを除去するように補正するための第2の補正値を算出し、前記第1の補正手段により補正された前記有効画素領域の映像信号に前記第2の補正値を乗算する第2の補正手段と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an imaging apparatus according to the present invention includes an imaging device having a light-shielded pixel region that is optically shielded and an effective pixel region that is not shielded from light, and the light-shielded pixel. First detection means for detecting first fixed pattern noise generated in the image sensor from projection data in the vertical direction of the video signal output from the area, and the first detection means detected by the first detection means. Based on the fixed pattern noise, a first correction value for correcting the first fixed pattern noise to be removed from the video signal output from the effective pixel region is calculated, and the imaging element is fixed. First correction means for subtracting the first correction value from the video signal output from the effective pixel area in the exposure state, and the video signal of the effective pixel area corrected by the first correction means of The straight direction of the projection data, a second detecting means for detecting a second fixed pattern noise occurring in the imaging element, based on the detected second fixed pattern noise by the second detecting means, A second correction value for correcting so as to remove the second fixed pattern noise from the video signal of the effective pixel region corrected by the first correction unit is calculated, and the first correction unit Second correction means for multiplying the corrected video signal of the effective pixel area by the second correction value.
また、本発明に係わる撮像装置の制御方法は、光学的に遮光された遮光画素領域と、遮光されていない有効画素領域とを有する撮像素子を備える撮像装置を制御する方法であって、前記遮光画素領域から出力された映像信号の垂直方向の射影データから、前記撮像素子内で生じる第1の固定パタンノイズを検出する第1の検出工程と、前記第1の検出工程で検出された前記第1の固定パタンノイズに基づいて、前記有効画素領域から出力された映像信号から前記第1の固定パタンノイズを除去するように補正するための第1の補正値を算出し、前記撮像素子を一定の露光状態とした際の前記有効画素領域から出力された映像信号から前記第1の補正値を減算する第1の補正工程と、前記第1の補正工程で補正された前記有効画素領域の映像信号の垂直方向の射影データから、前記撮像素子内で生じる第2の固定パタンノイズを検出する第2の検出工程と、前記第2の検出工程で検出された前記第2の固定パタンノイズに基づいて、前記第1の補正工程で補正された前記有効画素領域の映像信号から前記第2の固定パタンノイズを除去するように補正するための第2の補正値を算出し、前記第1の補正工程で補正された前記有効画素領域の映像信号に前記第2の補正値を乗算する第2の補正工程と、を備えることを特徴とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided a method for controlling an image pickup apparatus, the method comprising: controlling an image pickup apparatus including an image pickup element having a light-shielded pixel area that is optically shielded and an effective pixel area that is not shielded from light A first detection step for detecting a first fixed pattern noise generated in the image sensor from projection data in the vertical direction of the video signal output from the pixel region, and the first detection step detected in the first detection step. Based on the fixed pattern noise of 1, a first correction value for correcting the first fixed pattern noise to be removed from the video signal output from the effective pixel region is calculated, and the image sensor is fixed. A first correction step of subtracting the first correction value from the video signal output from the effective pixel region when the exposure state is set, and an image of the effective pixel region corrected in the first correction step Trust From the vertical projection data, a second detection step of detecting a second fixed pattern noise occurring in said image pickup element, based on the second said detected by the detecting step the second fixed pattern noise Calculating a second correction value for correcting so as to remove the second fixed pattern noise from the video signal of the effective pixel region corrected in the first correction step; and the first correction step. And a second correction step of multiplying the video signal of the effective pixel area corrected in
本発明によれば、常に精度良く固定パタンノイズを補正することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to always correct fixed pattern noise with high accuracy.
以下、本発明の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
(第1の実施形態)
図1乃至図3を参照して、第1の実施形態について説明する。
(First embodiment)
The first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
図1は、本発明に係わる第1の実施形態の撮像装置の構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an imaging apparatus according to a first embodiment of the present invention.
図1において、1は撮像素子に対する露光状態を制御する絞り、シャッター等を含む露光制御部、2は光学的に遮光された遮光領域と露光された有効画素領域を有する撮像素子である。また、3は撮像素子の出力信号を増幅してA/D変換するアナログフロントエンド(AFE)、4はAFE3から出力された映像信号における、撮像素子2の遮光領域2aの信号から固定パタンノイズを検出する第1の検出部である。また、5は第1の検出部4により検出された固定パタンノイズデータを記憶するメモリ、6はメモリ5に記憶された固定パタンノイズデータを、撮像素子2の有効画素領域2bの信号から減算して補正する第1の補正部である。また、7は第1の補正部6の出力信号における、撮像素子の有効画素領域の信号から固定パタンノイズを検出する第2の検出部、8は第2の検出部7により検出された固定パタンノイズデータを記憶するメモリである。また、9はメモリ8に記憶された固定パタンノイズデータを、第1の補正部6から出力される信号から減算して補正する第2の補正部である。また、10は第2の補正部9から出力された映像信号に対して信号処理を行うカメラ信号処理回路、11は露光制御部1および第2の検出部7を制御する制御部である。
In FIG. 1,
図2は撮像素子の遮光領域(遮光画素領域)と有効画素領域を表す模式図である。2aは遮光領域、2bは有効画素領域を表す。撮像素子内の列ごとの特性のばらつきによって生じた固定パタンノイズは図2に示すような縦すじ状のノイズとして現れる。固定パタンノイズには、入力光量に依存しないオフセット性のノイズ2cと、入力光量にほぼ比例するゲイン性のノイズ2dとがある。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a light shielding area (light shielding pixel area) and an effective pixel area of the image sensor. 2a represents a light shielding region, and 2b represents an effective pixel region. Fixed pattern noise generated due to variations in characteristics of each column in the image sensor appears as vertical streak noise as shown in FIG. The fixed pattern noise includes an
図3は固定パタンノイズのノイズ量を表す模式図である。図3を参照して本実施形態の動作について説明する。 FIG. 3 is a schematic diagram showing the amount of fixed pattern noise. The operation of this embodiment will be described with reference to FIG.
まず、制御部11は露光制御部1を制御し、撮像素子2を遮光状態にする。撮像素子2から出力された映像信号はAFE3を介して第1の検出部4と第1の補正部6に入力される。このとき、遮光状態にあるためオフセット性のノイズ2c(第1の固定パタンノイズ)が現れ、有効画素領域2bでの固定パタンノイズ量は、図3(a)における3aのグラフで表される。このグラフにおいて、横軸は撮像素子2の画素領域の水平方向の座標、縦軸は各水平画素の信号レベルの垂直方向の平均を意味し、遮光時の光学的黒レベルを0としている。
First, the
第1の検出部4は、図3(b)に示すように、撮像素子の遮光領域2aの映像信号の垂直方向の射影データ3bを生成する(算出する)。具体的には各列の映像信号の平均値でも良いし、メモリ5を用いて巡回フィルタを構成してもよい。上記の射影データ3bが補正値としてメモリ5に記録され、第1の補正部6に入力される。
As shown in FIG. 3B, the
第1の検出部4は、遮光領域2aを検出対象とするので、有効画素領域2bの露光状態によらずに検出動作を行うことが可能である。よって、実撮影時にも絶えず固定パタンノイズを検出することが可能である。第1の補正部6は、有効画素領域2bの映像信号3aから補正値(第1の補正値)3bを減算することによって、遮光領域2aから得られた固定パタンノイズを補正する(除去する)。補正された映像信号を図3(c)に3cで示す。この映像信号3cには、まだ遮光領域2aと有効画素領域2bの配置位置の差による補正残り(第2の固定パタンノイズ)が含まれている。
Since the
第2の検出部7は、図3(d)に示すように、第1の補正部6の出力信号から有効画素領域2bの映像信号の垂直方向の射影データ3dを生成する。これも各列の映像信号の平均値でも良いし、メモリ8を用いて巡回フィルタを構成してもよい。上記の射影データ3dは第2の補正部9で用いられる補正値としてメモリ8に記録される。
As shown in FIG. 3D, the
この射影データ3dは、露光制御部1によって撮像素子2が遮光された状態で得られた映像信号から求められる。そのため、有効画素領域2bが露光される撮影が行われる前に求めることが望ましい。よって、遮光状態で補正値をメモリ8に記憶した後は、制御部11が第2の検出部7の検出動作の更新を停止する。第2の補正部9は、第1の補正部6から出力される映像信号3cから補正値(第2の補正値)3dを減算することによって、固定パタンノイズの補正残りを補正する。補正結果は、図3(e)に示すように、固定パタンノイズが十分に低減された状態3eになる。
The
このように遮光領域での検出による固定パタンノイズ補正の後に、有効領域で遮光された状態の検出による固定パタンノイズの補正を行うことにより、配置位置の差が原因となる、オフセット性の固定パタンノイズの補正を精度良く行うことができる。 In this way, after the fixed pattern noise correction based on the detection in the light shielding area, the fixed pattern noise correction based on the detection of the light shielded state in the effective area is performed. Noise can be corrected with high accuracy.
(第2の実施形態)
次に、図4及び図5を参照して、第2の実施形態について説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
図4に示した第2の実施形態の撮像装置の構成は、図1に示した第1の実施形態の構成と略同様であるので、同一部材には同一番号を付して、その部分の説明を省略する。 The configuration of the imaging apparatus of the second embodiment shown in FIG. 4 is substantially the same as the configuration of the first embodiment shown in FIG. Description is omitted.
図4において、8は第2の検出部7により検出された固定パタンノイズデータおよび第2の補正部9に入力する補正値を記憶するメモリ、9はメモリ8に記憶された補正値を第1の補正部6からの出力信号に乗算して補正する第2の補正部である。また、12はメモリ8から固定パタンノイズデータを読み出して補正値を演算し、メモリ8に出力する演算部である。
In FIG. 4,
図2は撮像素子の遮光領域と有効画素領域を表す模式図である。2aは遮光領域、2bは有効画素領域を表す。撮像素子内の列ごとの特性のばらつきによって生じた固定パタンノイズは図2に示すような縦すじ状のノイズとして現れる。固定パタンノイズには、入力光量に依存しないオフセット性のノイズ2cと、入力光量にほぼ比例するゲイン性のノイズ2dとがある。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a light shielding area and an effective pixel area of the image sensor. 2a represents a light shielding region, and 2b represents an effective pixel region. Fixed pattern noise generated due to variations in characteristics of each column in the image sensor appears as vertical streak noise as shown in FIG. The fixed pattern noise includes an offset
図5は固定パタンノイズのノイズ量および補正値を表す模式図である。図5を参照して本実施形態の動作について説明する。 FIG. 5 is a schematic diagram showing the noise amount and the correction value of the fixed pattern noise. The operation of this embodiment will be described with reference to FIG.
まず、制御部11は露光制御部1を制御し、撮像素子2を露光状態にする。撮像素子2から出力された映像信号は、AFE3を介して第1の検出部4と第1の補正部6に入力される。このとき、露光状態にあるためオフセット性のノイズ2c(第1の固定パタンノイズ)およびゲイン性のノイズ2d(第2の固定パタンノイズ)が現れ、有効画素領域での固定パタンノイズ量は、図5(a)に5aで示すグラフで表される。このグラフにおいて、横軸は撮像素子2の画素領域の水平方向の座標、縦軸は各水平画素の信号レベルの垂直方向の平均を意味し、遮光時の光学的黒レベルを0としている。
First, the
第1の検出部4は、図5(b)に示されるように、撮像素子の遮光領域2aの映像信号の垂直方向の射影データ5bを生成する。具体的には各列の映像信号の平均値でも良いし、メモリ5を用いて巡回フィルタを構成してもよい。上記の射影データ5bが補正値(第1の補正値)としてメモリ5に記録され、第1の補正部6に入力される。
As shown in FIG. 5B, the
第1の検出部4は、遮光領域2aを検出対象とするので、有効画素領域2bの露光状態によらずに検出動作を行うことが可能である。よって、実撮影時にも絶えず固定パタンノイズを検出することが可能である。第1の補正部6では有効画素領域2bの映像信号5aから補正値5bを減算することによって、遮光領域2aから得られた固定パタンノイズを補正する。補正された映像信号は、図5(c)において5cで示されている。この映像信号5cはオフセット性のノイズ2cは補正されるが入力光量の差によって生じるゲイン性のノイズ2dは残る。
Since the
第2の検出部7は、図5(d)に示すように、第1の補正部6の出力信号から有効画素領域2bの映像信号の垂直方向の射影データ5dを生成する。これも各列の映像信号の平均値でも良いし、メモリ8を用いて巡回フィルタを構成してもよい。上記の射影データ5dはメモリ8に記録される。
As shown in FIG. 5D, the
第2の検出部7で第1の補正部6のゲイン性のノイズを検出するには、露光制御部1によって撮像素子2を一定の露光状態にして得られた映像信号が必要となる。そのため、撮影記録動作が行われる前にゲイン性のノイズを検出することが望ましい。よって、一定の露光状態で補正値をメモリ8に記憶した後は、制御部11が第2の検出部7の検出動作の更新を停止する。
In order for the
次に演算部12は、メモリ8から射影データ5dを読出し、図5(e)に示す補正値(第2の補正値)5eを演算する。補正値5eは例えば射影データの平均値に対する各列の信号レベルの比を求め、その逆数とする。図5(d)に示される射影データ5dにおいて、平均値がA、ゲイン性のノイズ2dの信号レベルがαAだった場合、補正値はノイズ2dの位置に対しては1/α、その他は1になる。
Next, the
第2の補正部9は、第1の補正部6から出力される映像信号5cと補正値5eを乗算することによって固定パタンノイズを補正する。補正結果は、図5(f)に示すように、固定パタンノイズが十分に低減された状態5fになる。
The
このように遮光領域での検出による固定パタンノイズ補正の後に、有効領域で一定量に露光された状態の検出による固定パタンノイズの補正を行うことにより、入力光量の差が原因となる、ゲイン性の固定パタンノイズの補正を精度良く行うことができる。 In this way, after the fixed pattern noise correction by the detection in the light shielding area, the fixed pattern noise is corrected by the detection of the state exposed to a certain amount in the effective area. The fixed pattern noise can be corrected with high accuracy.
(第3の実施形態)
次に、図6及び図7を参照して、第3の実施形態について説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS.
図6に示す第3の実施形態の撮像装置の構成は、図1に示した第1の実施形態の構成と略同様であるので、同一部材には同一番号を付して、その部分の説明を省略する。 The configuration of the imaging apparatus of the third embodiment shown in FIG. 6 is substantially the same as the configuration of the first embodiment shown in FIG. Is omitted.
図6において、8は第2の検出部7により検出された固定パタンノイズデータおよび第2の補正部9に入力する補正値を記憶するメモリである。また、9はメモリ8に記憶された補正値を、第1の補正部6から出力される信号に減算および乗算して補正する第2の補正部である。さらに、12はメモリ8から固定パタンノイズデータを読み出して補正値を演算し、メモリ8に出力する演算部である。
In FIG. 6,
図2は撮像素子の遮光領域と有効画素領域を表す模式図である。2aは遮光領域、2bは有効画素領域を表す。撮像素子内の列ごとの特性のばらつきによって生じた固定パタンノイズは図2に示すような縦すじ状のノイズとして現れる。固定パタンノイズには、入力光量に依存しないオフセット性のノイズ2cと、入力光量にほぼ比例するゲイン性のノイズ2dとがある。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a light shielding area and an effective pixel area of the image sensor. 2a represents a light shielding region, and 2b represents an effective pixel region. Fixed pattern noise generated due to variations in characteristics of each column in the image sensor appears as vertical streak noise as shown in FIG. The fixed pattern noise includes an offset
図7は固定パタンノイズのノイズ量および補正値を表す模式図である。図7を参照して本実施形態の動作について説明する。 FIG. 7 is a schematic diagram showing the noise amount and the correction value of the fixed pattern noise. The operation of this embodiment will be described with reference to FIG.
まず、制御部11は露光制御部1を制御し、撮像素子2を遮光状態にする。撮像素子2から出力された映像信号はAFE3を介して第1の検出部4と第1の補正部6に入力される。このとき、遮光状態にあるためオフセット性のノイズ2cが現れ、有効画素領域2bでの固定パタンノイズ量は、図7(a)に7aで示すグラフで表される。このグラフにおいて、横軸は撮像素子2の画素領域の水平方向の座標、縦軸は各水平画素の信号レベルの垂直方向の平均を意味し、遮光時の光学的黒レベルを0としている。
First, the
第1の検出部4は、図7(b)に示されるように、撮像素子2の遮光領域2aの映像信号の垂直方向の射影データ7bを生成する。具体的には各列の映像信号の平均値でも良いし、メモリ5を用いて巡回フィルタを構成してもよい。上記の射影データ7bが補正値としてメモリ5に記録され第1の補正部6に入力される。
As illustrated in FIG. 7B, the
第1の検出部4は、遮光領域2aを検出対象とするので、有効画素領域2bの露光状態によらずに検出動作を行うことが可能である。よって、実撮影時にも絶えず固定パタンノイズを検出することが可能である。第1の補正部6では有効画素領域2bの映像信号7aから補正値7bを減算することによって、遮光領域2aから得られた固定パタンノイズを補正する。補正された映像信号を図7(c)に7cで示す。この映像信号7cには、まだ遮光領域2aと有効画素領域2bの配置位置差による補正残りが含まれている。
Since the
第2の検出部7は、図7(d)に示すように、第1の補正部6の出力信号から有効画素領域2bの映像信号の垂直方向の射影データ7dを生成する。これも各列の映像信号の平均値でも良いし、メモリ8を用いて巡回フィルタを構成してもよい。上記の射影データ7dは第2の補正部9の補正値としてメモリ8に記録される。
As shown in FIG. 7D, the
この射影データ7dは、露光制御部1によって撮像素子2が遮光された状態で得られた映像信号から求められる。遮光状態で補正値をメモリ8に記憶した後は、制御部11が第2の検出部7の検出動作の更新を停止する。第2の補正部9は、第1の補正部6から出力される映像信号7cから補正値7dを減算することによって固定パタンノイズを補正する。補正結果は、図7(e)に示されるように、固定パタンノイズが十分に低減された状態7eになる。
The
次に制御部11は露光制御部1を制御し、撮像素子2を露光状態にして第2の検出部7の検出動作を再開する。このとき、第1の補正部6の出力映像信号を図7(f)に7fで示す。オフセット性のノイズ2cは補正されるが入力光量の差によって生じるゲイン性のノイズ2dは残る。
Next, the
次に第2の検出部7は、図7(g)に示すように、第1の補正部6の出力信号から有効画素領域2bの映像信号の垂直方向の射影データ7gを生成する。これも各列の映像信号の平均値でも良いし、メモリ8を用いて巡回フィルタを構成してもよい。上記の射影データ7gはメモリ8に記録される。
Next, as shown in FIG. 7G, the
第2の検出部7で第1の補正部6から出力される信号のゲイン性のノイズを検出するには、露光制御部1によって撮像素子2を一定の露光状態して得られた映像信号が必要となる。そのため、一定の露光状態で補正値をメモリ8に記憶した後は、制御部11が第2の検出部7の検出動作の更新を停止する。
In order to detect the gain noise of the signal output from the first correction unit 6 by the
次に演算部12はメモリ8から射影データ7gを読出し、図7(h)に示される補正値7hを演算する。補正値7hは、例えば射影データ7gの平均値に対する各列の信号レベルの比を求め、その逆数とする。図7(g)に示される7gにおいて、平均値がA、ゲイン性のノイズ2dの信号レベルがαAだった場合、補正値はノイズ2dの位置に対しては1/α、その他は1になる。
Next, the
第2の補正部9は、第1の補正部6から出力される映像信号7gと補正値7hを乗算することによって固定パタンノイズを補正する。補正結果は、図7(i)に示すように固定パタンノイズが十分に低減された状態7iになる。
The
このように遮光領域での検出による固定パタンノイズ補正の後に、有効領域で遮光状態と、一定量に露光された状態の検出による固定パタンノイズの補正を行う。これにより、配置位置の差および入力光量の差が原因となる固定パタンノイズの補正を精度良く行うことができる。 As described above, after the fixed pattern noise is corrected by the detection in the light shielding area, the fixed pattern noise is corrected by detecting the light shielding state and the state exposed to a certain amount in the effective area. Thereby, it is possible to accurately correct the fixed pattern noise caused by the difference in arrangement position and the difference in input light amount.
(他の実施形態)
また、各実施形態の目的は、次のような方法によっても達成される。すなわち、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体(または記録媒体)を、システムあるいは装置に供給する。そして、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶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。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前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は本発明を構成することになる。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、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、本発明には次のような場合も含まれる。すなわち、プログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される。
(Other embodiments)
The object of each embodiment is also achieved by the following method. That is, a storage medium (or recording medium) in which a program code of software that realizes the functions of the above-described embodiments is recorded is supplied to the system or apparatus. Then, the computer (or CPU or MPU) of the system or apparatus reads and executes the program code stored in the storage medium. In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiments, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention. Further, by executing the program code read by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but the present invention includes the following cases. That is, based on the instruction of the program code, an operating system (OS) running on the computer performs part or all of the actual processing, and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.
さらに、次のような場合も本発明に含まれる。すなわち、記憶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カ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込まれる。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カ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、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される。 Furthermore, the following cases are also included in the present invention. That is, the program code read from the storage medium is written into a memory provided in a function expansion card inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer. Thereafter, based on the instruction of the program code, the CPU or the like provided in the function expansion card or function expansion unit performs part or all of the actual processing, and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.
本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明した手順に対応するプログラムコードが格納されることになる。 When the present invention is applied to the above storage medium, the storage medium stores program codes corresponding to the procedure described above.
1 露光制御部
2 撮像素子
3 AFE
4 第1の検出部
5 メモリ
6 第1の補正部
7 第2の検出部
8 メモリ
9 第2の補正部
10 カメラ信号処理回路
11 制御部
12 演算部
DESCRIPTION OF
4
Claims (3)
前記遮光画素領域から出力された映像信号の垂直方向の射影データから、前記撮像素子内で生じる第1の固定パタンノイズを検出する第1の検出手段と、
前記第1の検出手段で検出された前記第1の固定パタンノイズに基づいて、前記有効画素領域から出力された映像信号から前記第1の固定パタンノイズを除去するように補正するための第1の補正値を算出し、前記撮像素子を一定の露光状態とした際の前記有効画素領域から出力された映像信号から前記第1の補正値を減算する第1の補正手段と、
前記第1の補正手段により補正された前記有効画素領域の映像信号の垂直方向の射影データから、前記撮像素子内で生じる第2の固定パタンノイズを検出する第2の検出手段と、
前記第2の検出手段で検出された前記第2の固定パタンノイズに基づいて、前記第1の補正手段により補正された前記有効画素領域の映像信号から前記第2の固定パタンノイズを除去するように補正するための第2の補正値を算出し、前記第1の補正手段により補正された前記有効画素領域の映像信号に前記第2の補正値を乗算する第2の補正手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。 An image sensor having a light-shielded pixel region that is optically shielded and an effective pixel region that is not shielded;
First detection means for detecting first fixed pattern noise generated in the image sensor from projection data in the vertical direction of the video signal output from the light-shielding pixel region;
A first correction for removing the first fixed pattern noise from the video signal output from the effective pixel area based on the first fixed pattern noise detected by the first detection means. First correction means for subtracting the first correction value from the video signal output from the effective pixel area when the image sensor is in a constant exposure state,
Second detection means for detecting second fixed pattern noise generated in the image sensor from projection data in a vertical direction of the video signal of the effective pixel region corrected by the first correction means;
Based on the second fixed pattern noise detected by the second detection means, the second fixed pattern noise is removed from the video signal of the effective pixel area corrected by the first correction means. A second correction unit that calculates a second correction value for correction to the image signal and multiplies the video signal of the effective pixel region corrected by the first correction unit by the second correction value;
An imaging apparatus comprising:
前記遮光画素領域から出力された映像信号の垂直方向の射影データから、前記撮像素子内で生じる第1の固定パタンノイズを検出する第1の検出工程と、
前記第1の検出工程で検出された前記第1の固定パタンノイズに基づいて、前記有効画素領域から出力された映像信号から前記第1の固定パタンノイズを除去するように補正するための第1の補正値を算出し、前記撮像素子を一定の露光状態とした際の前記有効画素領域から出力された映像信号から前記第1の補正値を減算する第1の補正工程と、
前記第1の補正工程で補正された前記有効画素領域の映像信号の垂直方向の射影データから、前記撮像素子内で生じる第2の固定パタンノイズを検出する第2の検出工程と、
前記第2の検出工程で検出された前記第2の固定パタンノイズに基づいて、前記第1の補正工程で補正された前記有効画素領域の映像信号から前記第2の固定パタンノイズを除去するように補正するための第2の補正値を算出し、前記第1の補正工程で補正された前記有効画素領域の映像信号に前記第2の補正値を乗算する第2の補正工程と、
を備えることを特徴とする撮像装置の制御方法。 A method for controlling an imaging apparatus including an imaging device having a light-shielded pixel region that is optically shielded and an effective pixel region that is not shielded.
A first detection step of detecting a first fixed pattern noise generated in the imaging device from projection data in a vertical direction of the video signal output from the light-shielding pixel region;
A first correction for removing the first fixed pattern noise from the video signal output from the effective pixel area based on the first fixed pattern noise detected in the first detection step. A first correction step of subtracting the first correction value from the video signal output from the effective pixel area when the image sensor is in a constant exposure state,
A second detection step of detecting a second fixed pattern noise generated in the imaging device from projection data in a vertical direction of the video signal of the effective pixel region corrected in the first correction step;
Based on the second fixed pattern noise detected in the second detection step, the second fixed pattern noise is removed from the video signal in the effective pixel region corrected in the first correction step. A second correction step of calculating a second correction value for correction to the video signal of the effective pixel region corrected in the first correction step and the second correction value.
An image pickup apparatus control method comprising:
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