JP5277752B2 - Imaging device - Google Patents
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Description
本発明は、撮像素子からの画素信号に含まれるノイズを補正する撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus that corrects noise included in a pixel signal from an imaging element.
従来から、CMOSイメージセンサに起因する固定パターンノイズ(FPN)を補正するカメラが知られている(たとえば、特許文献1)。
しかしながら、撮影ごとに画素リセット時の信号を読み出して撮影画像信号から減算してFPNを補正するので、補正の精度が劣るという問題がある。 However, since the signal at the time of pixel reset is read and subtracted from the captured image signal every time shooting is performed, the FPN is corrected.
請求項1の発明による撮像装置は、ノイズ信号と、被写体像を撮像して画素信号とを出力する複数の画素が行列状に配置された撮像素子と、撮像素子から読み出された画素信号に対して画素列ごとの誤差を補正するための補正値を、ノイズ信号を用いて算出する算出手段と、算出された補正値を用いて画素信号に対して補正を施す補正手段と、静止画像の撮影開始を指示する指示手段とを備え、ライブビューモード時においては、各フレームについて、撮像素子は前記ノイズ信号の出力と、ノイズ信号の出力に続いて画素信号の出力とを行い、算出手段は、各フレームごとの補正値を算出し、最新フレームの画素信号の補正用の平均補正値を、最新フレームについて算出された補正値と1フレーム前の画素信号の補正用の平均補正値とを平均することによって算出し、補正手段は、算出手段によって算出された最新フレームの画素信号の補正用の平均補正値を用いて、最新フレームの画素信号を補正して、補正後の画素信号に対応する画像を表示し、ライブビューモード時に指示手段により撮影開始が指示されると、補正手段は、ライブビューモード時に用いた最後の平均補正値を用いて静止画像に対応する画素信号に対して補正を施すことを特徴とする。 An image pickup apparatus according to a first aspect of the present invention includes an image pickup element in which a plurality of pixels that pick up a noise signal and a subject image and output a pixel signal are arranged in a matrix, and a pixel signal read from the image pickup element. On the other hand, a calculation unit that calculates a correction value for correcting an error for each pixel column using a noise signal, a correction unit that corrects the pixel signal using the calculated correction value, and a still image An instruction means for instructing the start of imaging, and in the live view mode, for each frame, the imaging device outputs the noise signal and outputs the pixel signal following the output of the noise signal, and the calculating means average calculating a correction value for each frame, an average correction value for correcting the pixel signal of the latest frame and an average correction value for correction of the correction value and the previous frame pixel signal calculated for the latest frame Calculated by Rukoto, correction means, by using the average correction value for the correction of the pixel signals of the latest frame, which is calculated by the calculating means corrects the pixel signal of the latest frame, corresponding to the pixel signals after correction When the image is displayed and the start of shooting is instructed by the instruction unit in the live view mode, the correction unit corrects the pixel signal corresponding to the still image using the last average correction value used in the live view mode. It is characterized by giving.
本発明によれば、画素列ごとの誤差を精度よく補正した撮影画像が得られる。 According to the present invention, a captured image in which an error for each pixel column is accurately corrected can be obtained.
図面を参照して、本発明による一実施の形態におけるカメラを説明する。図1は電子カメラ1の要部構成を示す図である。電子カメラ1のボディに、撮影レンズL1と絞り20とを備える交換レンズ2が着脱可能に装着されている。カメラ1のボディ側には、クイックリターンミラー10、焦点板11、ペンタプリズム12、接眼レンズ13、撮像素子14、および焦点検出用センサ15が設けられている。
A camera according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a main configuration of the electronic camera 1. An interchangeable lens 2 including a photographing lens L1 and a
図2は電子カメラ1の制御系のブロック図である。図2において、図1に示した構成要素には同一の符号を付して説明する。電子カメラ1の制御系は、撮像素子14、A/D変換回路16、タイミングジェネレータ17、制御回路18、LCD駆動回路19、液晶表示器191、操作部30、およびメモリカードインタフェース31を備えている。
FIG. 2 is a block diagram of the control system of the electronic camera 1. In FIG. 2, the components shown in FIG. The control system of the electronic camera 1 includes an
図1を参照して説明すると、交換レンズ2を通過して電子カメラ1に入射した被写体光は、シャッタレリーズ前は図1において実線で示すように位置するクイックリターンミラー10で上方へ導かれて焦点板11に結像する。焦点板11に結像された被写体像は、ペンタプリズム12により接眼レンズ13へ導かれる。その結果、被写体像が撮影者に観察される。被写体光の一部はクイックリターンミラー10の半透過領域を透過し、サブミラー10aにて下方に反射され、焦点検出用センサ15へ入射される。レリーズ後はクイックリターンミラー10が図1の破線で示される位置へ回動し、被写体光が撮像素子14へ導かれ、その撮像面上に被写体像が結像する。
Referring to FIG. 1, the subject light that has passed through the interchangeable lens 2 and entered the electronic camera 1 is guided upward by a quick return mirror 10 positioned as indicated by a solid line in FIG. 1 before the shutter release. An image is formed on the focusing
図2を参照して制御系について詳細に説明する。
撮像素子14は、行列状に多数配列された画素フォトダイオード141、画素フォトダイオード141のそれぞれに設けられたスイッチ142、画素フォトダイオード141の各行を順に選択するための垂直走査回路143、およびカラム処理回路144を有する、X−Yアドレス型の光電変換素子である。スイッチ142には、トランスファーゲートスイッチ142A(以下、スイッチ142Aと称する)、画素選択スイッチ142B(以下、スイッチ142Bと称する)およびコンデンサ142Cが含まれている。
The control system will be described in detail with reference to FIG.
The
スイッチ142Aは、画素フォトダイオード141と、コンデンサ142Cとの間に設けられ、画素フォトダイオード141とコンデンサ142Cとの間の電気的接続のON/OFFをスイッチングするスイッチである。コンデンサ142Cは、画素フォトダイオード141が光電変換した電荷を電圧値に変換するために設けられている。スイッチ142Bは、コンデンサ142Cとカラム処理回路144との間に設けられ、コンデンサ142Cとカラム処理回路144との間の電気的接続のON/OFFをスイッチングするスイッチである。ある画素のスイッチ142A、142Bが共にオンされている場合には、その画素で受光した信号が光電変換されてカラム処理回路144に伝達される。
The
一方、ある画素のスイッチ142Aがオフされ、かつスイッチ142Bがオンされている場合には、画素フォトダイオード141とカラム処理回路144との接続が遮断されているときの信号、すなわち、その画素が受光していない状態における信号(後述するFPNの一要素)と等価な信号がカラム処理回路144に伝達される。画素フォトダイオード141は、受光した被写体光をその強度に応じた画素信号に変換して、スイッチ142(スイッチ142A、スイッチ142B)およびカラム信号回路144を介してA/D変換回路16へ出力する。
On the other hand, when the
カラム処理回路144はCDS回路やラインメモリなどを画素フォトダイオード141の列ごとに備え、垂直走査回路143によって選択された所定行の画素フォトダイオード141(選択された行の画素毎のスイッチ142Aはオフされ、かつスイッチ142Bはオンされる)から出力される画素信号を入力する。この場合において、選択されていない行に含まれる各画素フォトダイオード141の、少なくともスイッチ142Bは、全てオフにされている。
The
そして、カラム処理回路144は選択行の画素毎のスイッチ142Aがオフで、かつスイッチ142Bがオンのときに得られる画素信号を、列毎にオフセット信号として保持する。このときのスイッチ142A、142Bのオンおよびオフは、選択画素間でほぼ同時に行われる。このようにして得られたオフセット信号が、後述するカラム処理回路144に起因して撮影画像の縦方向に発生する筋状の固定パターンノイズ(以下、FPN:Fixed Pattern Noise)、すなわち撮像素子14の列毎の固定パターンノイズ(FPN)である。
The
後述する制御回路18は、この求められたFPNを使って補正値(FPN補正値)を算出し、その算出したFPN補正値を使って、画像信号に対してFPN補正を施す。また、算出されたFPN補正値は、後述する画像処理部181に設けられた一時メモリ183に格納される。
The
なお、FPNを得る際には、上述のように所定行(選択行)の画素フォトダイオード141から(選択されている行の画素スイッチ142Aを一斉にオフし、かつスイッチ142Bを一斉にオンした状態で)画素信号を得る方法以外に、次のような方法で得てもよい。たとえば、全ての行の画素(つまり全画素)のスイッチ142Aを一斉にオフし、かつ所定行(選択行)の画素スイッチ142Bのみを一斉にオンした状態で、FPNを得るようにしてもよい。
When obtaining the FPN, as described above, the
A/D変換回路16は、撮像素子14が出力する画素信号にアナログ的な処理をしてからデジタルの画像データに変換する回路である。タイミングジェネレータ17は、制御回路18の命令に応じて、撮像素子14とA/D変換回路16とにタイミング信号を出力し、撮像素子14とA/D変換回路16との駆動タイミングを制御する回路である。
The A /
制御回路18は、図示しないCPU、ROM、RAMなどを有し、電子カメラ1の各構成要素を制御したり、各種のデータ処理を実行する演算回路である。制御回路18は、前述したタイミングジェネレータ17を制御する。
The
制御回路18は、画像処理部181および圧縮部182を有する。画像処理部181は、入力した画像データに対して、ホワイトバランス処理、ガンマ補正処理、色補間処理、輪郭強調、ビネット補正などの画像処理を実行する。圧縮部182は、画像処理部181で画像処理が施されて生成された画像データに対してJPEG圧縮処理を実行する回路である。
The
メモリカードインタフェース31は、メモリカード32が着脱可能なインタフェースである。メモリカードインタフェース31は、制御回路18の制御に基づいて、画像データをメモリカード32に書き込んだり、メモリカード32に記録されている画像データを読み出す。メモリカード32はコンパクトフラッシュ(登録商標)やSDカードなどの半導体メモリカードである。
The
LCD駆動回路19は、制御回路18の命令に基づいて液晶表示器191を駆動する回路である。液晶表示器191は、再生モードにおいて、メモリカード32に記録されている画像データに基づいて制御回路18で作成された表示データの表示を行う。また、液晶表示器191は、いわゆるライブビュー画像を表示するように構成されている。ライブビューとは、レリーズ前にクイックリターンミラー10を上方に跳ね上げて撮像素子14で撮像した画像をリアルタイムに液晶表示器191に表示する表示形態であり、一眼レフカメラにおいて採用される撮像モードである。
The
操作部30は、ユーザの操作を受け付けるスイッチである。操作部30には、電源スイッチ、レリーズスイッチ、その他の設定メニューの表示切換スイッチ、設定メニュー決定ボタンなどが含まれる。また、操作部30により、撮影モードとして静止画撮影モードや上記のライブビュー画像を表示するためのライブビューモードの設定が可能である。
The
次に、画像処理部181におけるFPN補正処理について、静止画撮影モードが設定されている場合と、ライブビューモードが設定されている場合について説明する。
Next, the FPN correction processing in the
−静止画撮影モード−
操作部30の操作により静止画撮影モードが設定され、レリーズスイッチの全押し操作により撮影が指示されると、制御回路18は、クイックリターンミラー10を図1の破線で示す位置へ回動し、撮影レンズL1を通過した被写体光が撮像素子14に導かれるようにする。さらに、制御回路18は、タイミングジェネレータ17に指示して、撮像素子14を構成する全画素の範囲のうち、たとえば1/3の領域に相当する画素に対応する画素フォトダイオード141から出力されるように垂直走査回路143を介してスイッチ142をオンさせる。
-Still image shooting mode-
When the still image shooting mode is set by operating the
図3に画素信号が読み出される画素の領域を斜線領域で示す。なお、説明を簡単にするため、撮像素子14の画素数を3000×1500ドットとする。本実施の形態においては、たとえば全画素範囲の上部1/3の領域に相当する画素(3000×500ドット)から出力される画素信号を列ごとに3000列分読み出す。すなわち、垂直走査回路143は、第1行から第500行までを選択行として、その選択行に含まれる画素毎のスイッチ142Aをオフし、かつスイッチ142Bをオンする。その結果、撮像素子14の第1列〜第3000列の各列について、それぞれ500個の画素フォトダイオード141から画素信号が読み出され、カラム処理回路144に入力される。カラム処理回路144は、全ての列、すなわち3000列分のそれぞれの画素信号をA/D変換回路16を介して、制御回路18の画像処理部181へ出力する。画像処理部181は、上述のようにして入力した3000列分の列ごとの画素信号(500画素分)をそれぞれ平均してFPN補正値を列毎に算出して、一時メモリ183に格納しておく。
FIG. 3 shows a pixel area from which a pixel signal is read out by a hatched area. For simplicity of explanation, the number of pixels of the
次に、制御回路18は、タイミングジェネレータ17に指令して全ての画素のスイッチ142A、142Bを共にオンさせて、撮像素子14の全画素から出力される画素信号を本画像用信号として画像処理部181に入力させる。画像処理部181は、入力した第1列の本画像用信号から対応する第1列のFPN補正値を減算する。画像処理部181は、上記の減算を3000列分のそれぞれの画素信号に対して行うことにより、FPN補正処理を施す。FPN補正処理の施された画素信号は、制御回路18により上述した画像処理や圧縮処理が施されて、画像データとしてメモリカード32に記録される。
Next, the
−ライブビューモード−
操作部30の操作によりライブビューモードが設定されると、制御回路18は、クイックリターンミラー10を図1の破線で示す位置へ回動し、撮影レンズL1を通過した被写体光が撮像素子14に導かれるようにする。さらに、制御回路18は、タイミングジェネレータ17に指示して、撮像素子14を構成する全画素のうち、垂直方向に1/3に間引いた画素フォトダイオード141から画素信号が出力されるように、垂直走査回路143を介してスイッチ142(142A、142B)をオンさせる。なお、画素信号は、たとえば1/30秒周期で読み出される。
-Live view mode-
When the live view mode is set by operating the
図4に、ライブビューモード時に間引いて読み出される画素を示す。この場合に画素信号が読み出される画素を斜線領域で示す。すなわち、垂直走査回路143は、第2行、第5行、・・・、第(3n−1)行(nは自然数:n≦500)を選択行として、その選択行に含まれる画素のスイッチ142Aをオフし、かつスイッチ142Bをオンする。その結果、撮像素子14の各列について合計500個の画素フォトダイオード141から、FPN用の画素信号が読み出され、カラム処理回路144に入力される。すなわち、撮像素子14の各列について3画素ごとに合計500個の画素フォトダイオード141から画素信号が読み出され、カラム処理回路144に入力される。カラム処理回路144は、これら500個の画素信号(FPN)をA/D変換回路16を介して、制御回路18へ出力する。制御回路18は、このFPNを平均して、第1フレーム用の列毎のFPN補正値1を算出して、一時メモリ183に格納する。
FIG. 4 shows pixels read out by thinning out in the live view mode. In this case, the pixel from which the pixel signal is read is indicated by a hatched area. That is, the
第1フレームの画像を取得する際には、上述の選択行に含まれる画素のスイッチ142A、142Bを共にオンにして、撮像素子14の各列について3画素ごとに合計500個の画素フォトダイオード141から画素信号(画像信号)を読み出す。そして、読み出された画像信号は、カラム処理回路144、A/D変換回路16を介して制御回路18の画像処理部181へ入力される。そして、画像処理部181は、第1列の画像信号から、一時メモリ181に格納しておいた第1列に対応する上述のFPN補正値1を減じる。画像処理部181は、上記の減算を3000列分のそれぞれの画素信号に対して行うことにより、FPN補正処理を施す。
When acquiring the image of the first frame, the pixel switches 142A and 142B included in the selected row are both turned on, and a total of 500
第2フレームの画像を取得する場合においても、画像処理部181は、第1フレームの画像を取得した場合と同様にして、選択された行の画素のスイッチ142Aがオフされ、かつスイッチ142Bがオンされた状態で得られた3000列分の列ごとの画素信号をそれぞれ平均して、FPN補正値2を列毎に算出する。そして、画像処理部181は、一時メモリ183に格納されたFPN補正値1を読み出して、算出したFPN補正値2と読み出したFPN補正値1とを平均してFPN補正値2AVEを列毎に算出し、一時メモリ183に格納する。以後、第1フレームの場合と同様に、3000列分の画素信号(画像信号)に対して対応する列のFPN補正値2AVEを減算して、FPN補正を施す。
When acquiring the image of the second frame, the
ライブビューモードにより画像が取得されている間は、上述のようにして画像処理部181はFPN補正値を計算する。すなわち、第Nフレームの画像を取得する際には、1つ前の第(N−1)フレームの画像を取得した際に算出したFPN補正値(N−1)AVEが読み出されて、以下の式(1)を用いてFPN補正値NAVEが列毎に算出される。
FPN補正値NAVE={FPN補正値(N−1)AVE+FPN補正値N}/2 ・・・(1)
While the image is acquired in the live view mode, the
FPN correction value N AVE = {FPN correction value (N−1) AVE + FPN correction value N} / 2 (1)
画像処理部181は、算出したFPN補正値NAVEを画素信号から減算してFPN補正処理を施す。そして、画像処理部181は、FPN補正処理後の画素信号に対して上述した画像処理を施して画像データを生成し、制御回路18は画像データに対応する画像を液晶表示器191に表示する。
The
第Nフレームの画像が取得された後に、制御回路18がレリーズスイッチの全押し操作による撮影指示信号を入力すると、制御回路18は、タイミングジェネレータ17に指令して全てのスイッチ142をオンさせる。そして、撮像素子14の全画素から出力される画素信号が本画像用信号として画像処理部181に入力される。画像処理部181は、一時メモリ183に格納したFPN補正値NAVEを読み出して、入力した本画像用信号から対応する列のFPN補正値NAVEを減算する。すなわち、画像処理部181は、撮影開始前に最後に取得したFPN補正値NAVEを用いて、入力した本画像用信号に対してFPN補正処理を施す。
After the image of the Nth frame is acquired, when the
上記実施の形態では、FPN補正値を算出する際に用いるオフセット信号(FPN)を、選択行の画素のスイッチ142Aをほぼ同時にオフにし、かつスイッチ142Bをほぼ同時にオンした状態で得るようにしている。このFPN取得動作について、特にライブビュー中の動作を図解したものが図5である。図5は、上述のライブビューモード設定時におけるオフセット信号(FPN)の取得タイミングと、各フレーム画像の取得タイミングについての関係を示すタイミングチャートである。
In the above embodiment, the offset signal (FPN) used when calculating the FPN correction value is obtained with the
図5に示すように、まずライブビュー画像の1フレームである第(N−1)フレームにおける画像信号の蓄積と読出しが行われる。このときのスイッチ142Aと142Bは共にオンされている。そして、第(N−1)フレームの第1499行(ライン)の画像信号の蓄積と読出しが行われた後に、次フレームである第Nフレーム用のFPNの蓄積、読出しが行われる。このFPNを得るときには、既述したように、スイッチ142Aはオフされている。そして、第1499行のFPNの読出しが終了すると、ライブビュー画像の1フレームである第Nフレームにおける画像信号の蓄積と読出しが、上述の第(N−1)フレームと同様にして行われる。以上の動作が、ライブビューが終了されるまで繰り返される。
As shown in FIG. 5, first, image signals are stored and read in the (N−1) th frame, which is one frame of the live view image. At this time, the
画像処理部181によりFPN補正処理の施された画素信号に対して上述した各種の画像処理が施されて画像データが生成される。生成された画像データは、圧縮部183により圧縮処理が施された後、制御回路18によりメモリカード32に記録される。なお、連続して画像を取得(連写)する場合は、画像処理部181は、2枚目以降の本画像用信号に対しても、1枚目の本画像用信号の場合と同様に、FPN補正値NAVEを用いてFPN補正処理を施す。すなわち、連写撮影の場合は、撮影開始前に最後に取得したFPN補正値NAVEと同一のFPN補正値NAVEを用いてFPN補正処理が行われる。
The
図6に示すフローチャートを用いて、実施の形態による電子カメラ1のFPN補正処理の動作について説明する。図6の各処理手順は制御回路18でプログラムを実行して行われる。図5の各処理を行うプログラムはメモリ(不図示)に格納されており、操作部30から電源がオンされたことを示す信号が入力されると起動される。
The operation of the FPN correction process of the electronic camera 1 according to the embodiment will be described using the flowchart shown in FIG. Each processing procedure in FIG. 6 is performed by executing a program in the
ステップS101においては、ライブビューモードに設定されたか否かを判定する。ライブビューモードに設定されている場合は、ステップS101が肯定判定されてステップS102へ進む。静止画撮影モードに設定されている場合は、ステップS101が否定判定されて、後述するステップS119へ進む。 In step S101, it is determined whether or not the live view mode is set. If the live view mode is set, an affirmative determination is made in step S101 and the process proceeds to step S102. If the still image shooting mode is set, a negative determination is made in step S101, and the process proceeds to step S119 described later.
ステップS102においては、タイミングジェネレータ17に指令して、撮像素子14の全画素のうち、垂直方向に3画素ごとに間引いた画素フォトダイオード141から画素信号が出力されるようにスイッチ142Bをオンさせ、かつスイッチ142AはオフさせてステップS103へ進む。ステップS103においては、入力した画素信号(オフセット信号:FPN)を列ごとに平均して、FPN補正値Nを算出してステップS104へ進む。
In step S102, the
ステップS104においては、取得した画素信号が第1フレームの画像のものであるか否かを判定する。N=1の場合、ステップS104が肯定判定されてステップS105へ進む。ステップS105においては、取得した画素信号からステップS103で算出したFPN補正値1を減算してFPN補正を施してステップS106へ進む。ステップS106においては、FPN補正値1を一時メモリ183に格納してステップS111へ進む。
In step S104, it is determined whether or not the acquired pixel signal is that of the first frame image. If N = 1, an affirmative determination is made in step S104 and the process proceeds to step S105. In step S105, the FPN correction value 1 calculated in step S103 is subtracted from the acquired pixel signal to perform FPN correction, and the process proceeds to step S106. In step S106, FPN correction value 1 is stored in
取得した画素信号が第1フレームの画像のものではない場合、ステップS104が否定判定されてステップS107へ進み、一時メモリ183に格納されたFPN補正値(N−1)AVEを読み出してステップS108へ進む。ステップS108においては、上記の式(1)を用いてFPN補正値NAVEを算出してステップS109へ進む。ステップS109においては、取得した画素信号から算出したFPN補正値NAVEを減算してFPN補正処理を施してステップS110へ進む。ステップS110では、ステップS108で算出したFPN補正値NAVEを一時メモリ183に格納してステップS111へ進む。
If the acquired pixel signal is not for the image of the first frame, a negative determination is made in step S104, the process proceeds to step S107, the FPN correction value (N-1) AVE stored in the
ステップS111においては、レリーズスイッチが全押し操作されたか否かを判定する。レリーズスイッチが全押し操作されず撮影指示信号を入力しない場合は、ステップS111が否定判定されてステップS102へ戻る。レリーズスイッチが全押し操作されて撮影指示信号を入力した場合は、ステップS111が肯定判定されてステップS112へ進む。ステップS112においては、タイミングジェネレータ17に指令して、撮像素子14の全画素のから画素信号が出力されるようにスイッチ142をオンさせてステップS113へ進む。ステップS113においては、一時メモリ183に格納されたFPN補正値NAVEを読み出してステップS114へ進む。
In step S111, it is determined whether or not the release switch has been fully pressed. If the release switch is not fully pressed and no shooting instruction signal is input, a negative determination is made in step S111 and the process returns to step S102. When the release switch is fully pressed and a shooting instruction signal is input, an affirmative determination is made in step S111 and the process proceeds to step S112. In step S112, the
ステップS114においては、ステップS112で読み出した本画像用信号からFPN補正値NAVEを減算し、FPN補正を施してステップS115へ進む。ステップS115では画像処理を施し画像データを生成してステップS116へ進む。ステップS116においては生成した画像データを圧縮し、ステップS117では圧縮した画像データをメモリカード32に記録してステップS118へ進む。
In step S114, the FPN correction value NAVE is subtracted from the main image signal read in step S112 to perform FPN correction, and the process proceeds to step S115. In step S115, image processing is performed to generate image data, and the process proceeds to step S116. In step S116, the generated image data is compressed. In step S117, the compressed image data is recorded in the
ステップS118においては、電源がオフされたか否かを判定する。操作部30から電源がオフされたことを示す信号を入力した場合は、ステップS118が肯定判定されて一連の処理を終了する。電源オフを示す信号を入力しない場合は、ステップS118が否定判定されてステップS101へ戻る。
In step S118, it is determined whether the power is turned off. When a signal indicating that the power is turned off is input from the
ライブビューモードが設定されていない場合は、ステップS101が否定判定されてステップS119へ進み、ステップS111と同様にレリーズスイッチが全押し操作されたか否かを判定する。レリーズスイッチが全押し操作されて撮影指示信号を入力した場合は、ステップS119が肯定判定されてステップS120へ進む。撮影指示信号を入力しない場合は、ステップS119が否定判定されて、当該判定処理を繰り返す。 If the live view mode is not set, a negative determination is made in step S101 and the process proceeds to step S119, where it is determined whether or not the release switch has been fully pressed as in step S111. If the release switch is fully pressed and a shooting instruction signal is input, an affirmative determination is made in step S119 and the process proceeds to step S120. If no shooting instruction signal is input, a negative determination is made in step S119, and the determination process is repeated.
ステップS120では、タイミングジェネレータ17に指令して、撮像素子14の全画素範囲のうち、1/3の領域に相当する画素フォトダイオード141から画素信号が出力されるようにスイッチ142をオンさせてステップS121へ進む。ステップS121においては、入力した画素信号を列ごとに平均して、FPN補正値Nを算出してステップS122へ進む。
In step S120, a command is sent to the
ステップS122においては、タイミングジェネレータ17に指令して、撮像素子14の全画素から画素信号が出力されるようにスイッチ142をオンさせてステップS123へ進む。ステップS123においては、ステップS123で取得した画素信号から、ステップS121で算出したFPN補正値を減算し、FPN補正を施してステップS115へ進む。
In step S122, the
以上で説明した実施の形態の電子カメラ1によれば、以下の作用効果が得られる。
(1)画像処理部181は、ライブビューモード時において、第Nフレームの画素信号から算出したFPN補正値Nと、1フレーム前(第(N−1)フレーム)の画素信号から算出したFPN補正値(N−1)AVEとを平均して新たなFPN補正値NAVEを算出し、画素列ごとのFPNを補正するようにした。その結果、温度などの要因によりカラム処理回路144を構成する内部回路の特性が変動した場合であっても、FPN補正値を更新することができるので、精度良くFPN補正を施して高画質の撮影画像を得ることができる。
According to the electronic camera 1 of the embodiment described above, the following operational effects can be obtained.
(1) In the live view mode, the
(2)ライブビューモード時にレリーズスイッチが全押し操作されて撮影開始が指示されると、画像処理部181は、ライブビューモード時に用いた最後のFPN補正値NAVEを用いて撮影画像に対して補正を施す(ステップS114)ようにした。したがって、FPN補正値を算出するために新たに画素信号を取得する必要がないので、FPN補正の精度を維持したままレリーズタイムラグを減らすことができる。なお、FPN補正値NAVEとして、ライブビューモード時に用いた最後のFPN補正値NAVEを用いるものに限定されるものではない。
(2) When the release switch is fully pressed in the live view mode to start shooting, the
(3)画像処理部181は、ライブビューモード時においては、撮像素子14が有する全ての画素のうち所定行の画素として、たとえば列方向に1/3画素ごとの画素から画素信号を取得し、FPN補正値NAVEを算出する(ステップS103,S108)ようにした。したがって、画像処理部181の処理に要する負荷が低減されるので、ライブビューモードのようにFPN補正値の算出およびFPN補正に高速処理が必要とされる場合であっても、FPN補正の施された高画質の撮影画像が得られる。
(3) In the live view mode, the
(4)連続して画像を取得(連写)する連写撮影の場合は、画像処理部181は、撮影開始前に最後に取得したFPN補正値NAVEと同一のFPN補正値NAVEを用いて、本画像用信号に対してFPN補正処理を施すようにした。したがって、FPN補正値を算出するために新たに画素信号を取得する必要がないので、連写速度を維持したままFPN補正の施された高画質の撮影画像が得られる。
(4) When successive acquired images (continuous shooting) continuous imaging to the
以上で説明した実施の形態の電子カメラは、撮影レンズ交換可能なものに代えて、撮影レンズ固定式の電子カメラであってもよい。 The electronic camera according to the embodiment described above may be a photographing lens fixed type electronic camera instead of a photographing lens exchangeable one.
また、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。 In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment as long as the characteristics of the present invention are not impaired, and other forms conceivable within the scope of the technical idea of the present invention are also within the scope of the present invention. included.
14・・・撮像素子 18・・・制御回路 30・・・操作部 141・・・画素フォトダイオード
181・・・画像処理部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記撮像素子から読み出された前記画素信号に対して画素列ごとの誤差を補正するための補正値を、前記ノイズ信号を用いて算出する算出手段と、
前記算出された補正値を用いて前記画素信号に対して補正を施す補正手段と,
静止画像の撮影開始を指示する指示手段とを備え、
ライブビューモード時においては、各フレームについて、前記撮像素子は前記ノイズ信号の出力と、前記ノイズ信号の出力に続いて前記画素信号の出力とを行い、
前記算出手段は、各フレームごとの前記補正値を算出し、最新フレームの画素信号の補正用の平均補正値を、前記最新フレームについて算出された補正値と1フレーム前の画素信号の補正用の平均補正値とを平均することによって算出し、
前記補正手段は、前記算出手段によって算出された前記最新フレームの画素信号の補正用の平均補正値を用いて、前記最新フレームの画素信号を補正して、補正後の前記画素信号に対応する画像を表示し、
ライブビューモード時に前記指示手段により撮影開始が指示されると、前記補正手段は、ライブビューモード時に用いた最後の前記平均補正値を用いて前記静止画像に対応する画素信号に対して補正を施すことを特徴とする撮像装置。 An imaging element in which a plurality of pixels that capture a noise signal and a subject image and output a pixel signal are arranged in a matrix;
Calculation means for calculating a correction value for correcting an error for each pixel column with respect to the pixel signal read from the image sensor using the noise signal;
Correction means for correcting the pixel signal using the calculated correction value;
Instruction means for instructing the start of still image shooting,
In the live view mode, for each frame, the image sensor outputs the noise signal and outputs the pixel signal following the output of the noise signal.
The calculating means calculates the correction value for each frame, an average correction value for correcting the pixel signal of the latest frame, for correction of the correction value calculated for the latest frame and the previous frame pixel signal Calculated by averaging the average correction value,
Wherein the correction means uses the average correction value for correcting the pixel signal of the latest frame calculated by said calculating means, said corrected pixel signal of the latest frame, the image corresponding to the pixel signal after the correction To display
When the start of shooting is instructed by the instruction unit in the live view mode, the correction unit corrects the pixel signal corresponding to the still image using the last average correction value used in the live view mode. An imaging apparatus characterized by that.
ライブビューモードが設定されることなく前記指示手段により撮影開始が指示されると、前記算出手段は、撮影開始に応じて前記画素信号が出力される前に前記撮像素子から出力された前記ノイズ信号を用いて前記補正値を算出し、前記補正手段は、前記算出された前記補正値を用いて前記静止画像に対応する画素信号に対して補正を施すことを特徴とする撮像装置。 The imaging device according to claim 1,
When the instruction unit instructs to start shooting without setting the live view mode, the calculation unit outputs the noise signal output from the image sensor before the pixel signal is output in response to the start of shooting. The correction value is calculated using the correction value, and the correction means corrects the pixel signal corresponding to the still image using the calculated correction value.
前記算出手段は、前記ライブビューモード時においては、前記撮像素子が有する全ての画素のうち所定の間隔ごとに配列された行の画素から前記ノイズ信号と前記画素信号とを取得し、該所定の間隔ごとに配列された行の画素から読み出されたノイズ信号を用いて前記補正値を算出し、
前記補正手段は、前記所定の間隔ごとに配列された行の画素から読み出された前記画素信号に対して、前記算出された前記補正値に基づいて補正を施し、
前記算出手段は、前記ライブビューモードが設定されることなく前記指示手段により撮影開始が指示されると、前記撮像素子が有する全ての画素のうち所定範囲に配列された画素から前記ノイズ信号を取得して、前記補正値を算出し、
前記補正手段は、前記撮像素子が有する全ての画素から読み出された前記画素信号に対して、前記算出された前記補正値に基づいて補正を施すことを特徴とする撮像装置。 The imaging device according to claim 1 or 2,
In the live view mode, the calculation unit obtains the noise signal and the pixel signal from pixels in a row arranged at predetermined intervals among all the pixels included in the imaging element, and Calculate the correction value using a noise signal read from the pixels of the rows arranged at intervals,
The correction unit performs correction based on the calculated correction value for the pixel signals read from the pixels in rows arranged at the predetermined intervals,
The calculation unit obtains the noise signal from pixels arranged in a predetermined range among all the pixels included in the imaging element when the start of shooting is instructed by the instruction unit without setting the live view mode. And calculating the correction value,
The image pickup apparatus, wherein the correction unit corrects the pixel signals read from all pixels of the image pickup device based on the calculated correction value.
連続して静止画像の撮影を指示する連写指示手段をさらに備え、
前記ライブビューモード時に前記連写指示手段により前記静止画像の撮影が指示された場合、前記補正手段は、連続して撮影された前記静止画像の画素信号に対して、それぞれ同一の補正値を用いて補正を施すことを特徴とする撮像装置。 In the imaging device according to any one of claims 1 to 3,
Further comprising continuous shooting instruction means for continuously instructing to take still images;
When shooting of the still image is instructed by the continuous shooting instruction unit in the live view mode, the correction unit uses the same correction value for each pixel signal of the still image captured continuously. An imaging apparatus characterized by performing correction.
前記撮像素子に配置された前記複数の画素のそれぞれには、前記画素が光電変換した電荷を電圧値に変換する変換部と、前記変換部と前記画素との間に設けられた第1スイッチ部と、前記変換部の後段に設けられた第2スイッチ部と、が接続され、
前記撮像素子は、前記第1スイッチ部がオフされ、かつ前記第2スイッチ部がオンされている場合に、前記ノイズ信号を出力することを特徴とする撮像装置。 In the imaging device according to any one of claims 1 to 4,
Each of the plurality of pixels arranged in the image sensor includes a conversion unit that converts a charge photoelectrically converted by the pixel into a voltage value, and a first switch unit provided between the conversion unit and the pixel. And a second switch unit provided at a subsequent stage of the conversion unit,
The image pickup device outputs the noise signal when the first switch unit is turned off and the second switch unit is turned on.
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