JP5489739B2 - 信号処理装置、撮像装置、及び信号処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、撮像素子から出力される画素信号の信号処理に関する。

デジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置には、ＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子が使用されている。近年、撮像素子の多画素化が進み、その影響で、個々の画素サイズは小さくなっている。また、多画素化された撮像素子を使用しても連続撮影速度等の使用感を損なわないために高速処理が必要になっている。高速処理の手法としては、撮像素子の出力経路を複数にし、複数画素の読み出しを同時に行う多チャンネル化などがある。

それに対して、画素サイズの縮小により、光信号が小さくなるため、ノイズの影響を受けやすくなってしまうという問題がある。また、多チャンネル化の影響で、出力経路よってノイズ量が異なるといった問題がある。例えば、多チャンネル化されたＣＭＯＳイメージセンサでは、複数の出力アンプを有するが、この出力アンプの特性にばらつきがあると、列ごとにレベル差が発生し、その結果、垂直方向に縞状のノイズが発生してしまう。また、各画素の電源やＧＮＤ（接地）は共通であるため、選択行の読み出し中にこれらの電源やＧＮＤが変動すると選択行全体にレベル差が発生し、その結果、水平方向に縞状のノイズが発生してしまう。

これら縞状ノイズは、画質を悪化させる要因となるので、低ノイズ化が要求される。垂直方向の縞状ノイズは、出力アンプ特性によって決まる固定のノイズであるため、出力アンプごとのばらつき補正により補正可能である。一方、水平方向の縞状ノイズについては、電源やＧＮＤの変動がランダムであれば、縞状ノイズの発生する位置や強度もランダムとなる。このようなランダムな縞状ノイズを補正する手法として、特許文献１では、遮光画素領域の信号から補正値を算出し、開口画素領域の信号から前記補正値を減算する方法が記載されている。補正値の算出には、遮光画素領域と開口画素領域の構造上の違いで電源やＧＮＤの変動に対する影響の受け方が異なることを考慮し、非遮光画素領域の信号に補正係数を乗じることが記載されている。

特開２００８−６７０６０号公報 特開平８−８２００５号公報

ところで、画質向上および高速処理を目的として、画素信号を信号出力線上で加算して読み出す動作と、加算しないで読み出す動作とを切り替え可能な撮像装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。そして、信号出力線上で各行の出力信号を加算平均することで、出力画像のランダムノイズを低減させることができる。しかし、加算する方向に一様に発生した縞状ノイズは低減することができない。さらに、ランダムノイズが低減することにより、縞状ノイズがかえって目立ちやすくなってしまう。

このような撮像装置に、上述した特許文献１のように遮光画素領域の信号に補正係数を乗じて補正値を算出し、開口画素領域信号を補正したとしても、補正残りや過補正をなくすことは困難であり、この補正残りや過補正によってかえって縞状ノイズを悪化させてしまう場合もある。さらに画素加算によりＳ／Ｎの良くなった画像では上記補正残りや過補正による縞状ノイズはより顕著に目立ってしまう。

上記課題を解決するために、本発明の信号処理装置は、蓄積電荷に応じた画素信号を出力する開口領域及び遮光領域からなる画素領域と、前記画素信号を加算する加算手段とを備えた撮像素子から出力される画素信号に所定の処理を施す信号処理装置であって、前記加算手段により加算される前記開口領域の画素信号の加算画素数と前記遮光領域の画素信号の加算画素数とが異なり、前記遮光領域の画素信号と所定の黒基準レベルとの差分値を算出する差分値算出手段と、前記加算手段による前記開口領域の加算画素数に応じた係数を前記差分値に乗じることで補正値を算出する補正値算出手段と、前記補正値を用いて前記開口領域から出力される画素信号を補正する補正手段と、を有することを特徴とする。

また、本発明の信号処理方法は、蓄積電荷に応じた画素信号を出力する開口領域及び遮光領域からなる画素領域と、前記画素信号を加算する加算手段とを備えた撮像素子から出力される画素信号に所定の処理を施す信号処理方法であって、前記加算手段により加算される前記開口領域の画素信号の加算画素数と前記遮光領域の画素信号の加算画素数とが異なり、前記遮光領域の画素信号と所定の黒基準レベルとの差分値を算出し、前記加算手段による前記開口領域の加算画素数に応じた係数を前記差分値に乗じることで補正値を算出し、前記補正値を用いて前記開口領域から出力される画素信号を補正することを特徴とする。

本発明によれば、誤補正なく縞状ノイズを補正することができる。

本発明における撮像装置の全体ブロック図。 本発明における撮像素子の概略図。 本発明における撮像素子の単位画素の回路。 本発明における撮像素子の読み出し回路。 本発明における全画素読み出しモードのタイミングチャート。 本発明における水平３画素加算平均読み出しモードのタイミングチャート。 本発明の実施例１における縞状ノイズ補正処理を説明する図。 本発明の実施例２における縞状ノイズ補正処理を説明する図。 本発明における撮像装置の出力画像の例を示す図。 本発明におけるＡＦＥのブロック図。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を実施例により詳しく説明する。

図１は、本発明の実施例１に係る固体撮像装置（信号処理装置）の全体ブロック図である。ＣＭＯＳ型固体撮像素子１０１は、不図示の撮影レンズで結像された画像を取り込む。アナログフロントエンド（ＡＦＥ）１０２は、水平ＯＢクランプおよびアナログデジタル変換処理を行う。デジタルフロントエンド（ＤＦＥ）１０３は、各画素のデジタル出力を受けて画像信号の補正や画素の並び替え等をデジタル処理している。画像処理部１０４は、ＤＦＥ１０３からのデジタル出力に対して所定の画素補間処理や色変換処理、縞状ノイズ補正処理等の各種画像処理を行う。本実施形態では、特に縞状ノイズ補正処理について特徴点を有しており、この詳細については後述する。

メモリ回路１０５は、画像処理部１０４の作業用メモリであり、連続撮影等においてはバッファーメモリとしても使用される。制御回路１０６は、撮像装置全体を統括的に制御し、周知のＣＰＵなどを内蔵する。操作回路１０７は、デジタルカメラにある操作部材を電気的に受け付けるものである。画像等を表示するための表示部１０８は、例えば、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）方式のＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）などである。記録回路１０９は、メモリカードやハードディスクなどの記録媒体である。タイミング発生回路（ＴＧ）１１０は、撮像素子１０１を駆動する各種タイミングを生成する。

図１０にＡＦＥ１０２の内部構成を示す。ゲインコントロールアンプ（ＡＭＰ）１００１は、感度調整に使用され、入力された画像信号を設定された感度に応じて増幅する。水平ＯＢクランプ回路１００２は、行方向のゆるやかなダークシェーディングを補正して黒レベル基準値に合わせるために、各行のＨＯＢ領域の出力と黒レベル基準値との差が減少するようにオフセット補正する。ここでの補正はＡＭＰ１００１にフィードバックされる。そして、補正量は行が進むにつれて積分されていくため、ゆるやかな変化にだけ追従し、ＨＯＢ領域のノイズの影響を受けないようになっている。なお、前記水平ＯＢクランプ処理はＤＦＥ１０３においてデジタル出力に対して行う構成であってもよい。

アナログデジタル変換回路（ＡＤ）１００３は、撮像素子１０１からの画素信号に対してＡＭＰ１００１と水平ＯＢクランプ回路１００２で、ＨＯＢ領域の画素出力を黒レベル基準値に合わせるようにゲインをかけた後のアナログ信号を、例えば１４ｂｉｔのデジタル信号に変換する。

図２は、ＣＭＯＳ型固体撮像素子の画素領域の構成例である。図２に示すように、本実施形態の固体撮像素子は、開口画素領域２０３（開口領域）、水平方向オプティカルブラック領域（ＨＯＢ、水平方向遮光領域）２０１及び垂直方向オプティカルブラック領域（ＶＯＢ、垂直方向遮光領域）２０２を有する。開口画素領域２０３は、入射光に応じて発生した電荷を蓄積して出力する。水平方向オプティカルブラック領域（ＨＯＢ）２０１及び垂直方向オプティカルブラック領域（ＶＯＢ）２０２は、開口画素領域２０３に隣接して設けられた遮光された領域である。

図３は、ＣＭＯＳ撮像素子の単位画素（１画素分）の回路の一例である。フォトダイオード３０１は、光を電荷に変換する。転送スイッチ３０２は、ＭＯＳトランジスタで構成され、後述するＰＴＸパルスで制御される。ソースフォロアＭＯＳトランジスタ３０４は、フローティングディフュージョン（ＦＤ）部３０３の電圧を増幅する。この単位画素が行列状に並べられ、かつ同一列の画素は選択スイッチ３０５を介して共通の垂直出力線３０７に接続されている。選択スイッチ３０５は、後述するＰＳＥＬパルスで制御される。ＭＯＳトランジスタで構成されたリセットスイッチ３０６は、ＦＤ３０３及び転送スイッチ３０２を介して、ＰＤ３０１を共通電源ＶＤＤ３０８の電位ＶＤＤにリセットする。リセットスイッチ３０６は、後述するＰＲＥＳパルスで制御される。

図４は、ＣＭＯＳ型固体撮像素子の読み出し回路について説明する図である。ここで、説明の都合上、図４には偶数列目の画素信号が読み出される読み出し回路のみを示している。図３に示した単位画素３００が、ＨＯＢ領域及び開口領域にそれぞれ複数個配置されている。各画素には不図示の垂直シフトレジスタから、各行ごとに共通のＰＲＥＳ、ＰＴＸ、ＰＳＥＬ等の信号が入力される。図４の例では、第０〜５列目までがＨＯＢ領域、６列目以降が開口領域である。なお、ＶＯＢ領域は省略してある。

各画素の出力は、電流源負荷４００が接続された垂直出力線を介して、列回路内の容量（ｃ０）４０１に入力される。オペアンプ４０３は、帰還容量（ｃｆ）４０２と容量（ｃ０）４０１により反転増幅アンプを構成している。不図示のＰＣ０Ｒ信号で制御される不図示のアナログスイッチにより帰還容量（ｃｆ）４０２の両端をショートすることで、ｃ０、ｃｆ容量のリセットおよび後段の容量ｃｔｓ、ｃｔｎのリセットを行う。オペアンプ４０３の出力は、ＰＴＳ、ＰＴＮ信号で駆動されるアナログスイッチ４０４、４０５を介して、それぞれ、保持容量（ｃｔｓ）４１０、（ｃｔｎ）４１１に保持される。ここで前述のＦＤをリセットした直後のリセット信号を保持容量（ｃｔｎ）４１１に保持し、その後、画素からの信号をＦＤに転送した直後の信号を保持容量（ｃｔｓ）４１０に保持するものとする。

１行分の画素信号が、列毎に保持容量（ｃｔｓ）４１０、保持容量（ｃｔｎ）４１１に保持されると、水平走査回路４１４によりＰＨ（ｎ）パルスが順次駆動される。そして、アナログスイッチ４１２、４１３が開閉され、後段の差動型読み出しアンプ４１５に入力され外部に出力される。また、アナログスイッチ４０６〜４０９（加算手段）は、同色隣接列の保持容量を接続するスイッチであり、ＰＨＡＤＤパルスにより駆動される。このアナログスイッチ４０６〜４０９を一旦オンしたあとオフさせると、隣接列の保持容量に保持された電位との加算平均電位が保持容量（ｃｔｓ）４１０、（ｃｔｎ）４１１に保持されることになる。

ここで、アナログスイッチ４０６〜４０９は開口領域の画素信号が出力される列に配置し、ＨＯＢ領域の画素信号が出力される列には配置しない。すなわち、開口領域の画素加算の有無によらず、ＯＢ領域は常に画素加算しないで読み出されることになる。ＨＯＢ領域の画素を加算して読み出してしまうと、ＡＦＥ１０２においてＨＯＢ領域の信号を用いてクランプ処理をする際に、クランプに使用できる領域が少なくなり、クランプ誤差が増加してしまう。そのため、このクランプ誤差を低減するため、加算読み出しモード時でもＨＯＢ領域は全画素読み出すようにする。

水平走査回路４１４は、ＭＯＤＥ信号を判定して、水平加算読み出しする場合は、ＰＨ（ｎ）パルスを間引くことで特定の列の信号のみを読み出しアンプ４１５から読み出すことができるようになっている。例えば、ＭＯＤＥ信号が全画素読み出しを示す場合は０→２→４→６→８→・・・列目への信号を出力し、ＭＯＤＥ信号が水平３画素加算平均読み出しをする場合は０→２→４→８→１４→・・・列目への信号を出力するようにあらかじめ決めておき、切り替えるものとする。

図５は、ＣＭＯＳ撮像素子を駆動するタイミングチャートの例であり、全画素を読み出す場合のタイミングを示している。但し、説明を簡略化するため、全画素リセット及び蓄積開始するタイミングは省略し、図４における第０行目の画素の読み出し動作時のタイミングのみを示している。図５では、信号レベルがＨｉレベルで駆動されるトランジスタ及びスイッチがＯＮ、Ｌｏレベルで駆動されるトランジスタ及びスイッチがＯＦＦするものとする。

まず、ＰＲＥＳがＨｉからＬｏになることでリセットスイッチ３０６がＯＦＦし、ＦＤ３０３が電源ＶＤＤ３０８へのリセットから解除される。その後ＰＳＥＬがＬｏからＨｉになることで選択スイッチ３０５がＯＮし、０行目の各画素のソースフォロワ出力が各垂直出力線に接続される。その後、ＰＣ０Ｒ信号をＨｉにすることにより不図示の列回路帰還容量（ｃｆ）の両端をショートさせるスイッチをＯＮするとともに、ＰＴＳ、ＰＴＮ信号をＨｉにしてアナログスイッチ４０４、４０５をＯＮする。そして、保持容量（ｃｔｓ）４１０、（ｃｔｎ）４１１、帰還容量（ｃｆ）４０２、容量（ｃ０）４０１をリセットする。その後、ＰＴＳ、ＰＴＮ信号をＬｏ、ＰＣ０Ｒ信号をＬｏにすることで、前記各容量のリセットを解除する。

その後、ＦＤ３０３のリセット出力を保持容量（ｃｔｎ）４１１に保持するためにＰＴＮ信号をＬｏ→Ｈｉ→Ｌｏさせる。その後、画素信号出力を保持容量（ｃｔｓ）４１０に保持するためにＰＴＳ信号をＨｉにするとともに、画素信号をＦＤ３０３に転送するためにＰＴＸ信号をＬｏ→Ｈｉ→Ｌｏにする。その後、ＰＴＳ信号をＬｏにすることで、画素信号が保持容量（ｃｔｓ）４１０に保持される。その後、ＰＳＥＬをＬｏにしてＰＲＥＳをＨｉにすることで、ＦＤ３０３を再びリセットする。そして、水平走査回路４１４によりＰＨ（ｎ）信号が順次出力され、第０行目の各画素信号が順次読み出しアンプ４１５に読み出される。第１行目以降の画素信号も同様に順次読み出され、全画素の読み出しが完了する。このときＰＨＡＤＤ信号はＬｏのままなので、出力信号は水平加算平均されない。

図６は、ＣＭＯＳ撮像素子を水平３画素加算平均モードで駆動する場合のタイミングチャートである。ＦＤ３０３のリセット出力及び画素信号出力をそれぞれ保持容量（ｃｔｓ）４１０、（ｃｔｎ）４１１に保持するまでは、図５のタイミングチャートと同様である。その後、ＰＨＡＤＤ信号をＬｏ→Ｈｉ→Ｌｏにすることで、開口領域の６、８、１０列および１２、１４，１６列の信号をそれぞれ、保持容量（ｃｔｓ）４１０、（ｃｔｎ）４１１上で加算平均する。また、このとき水平走査回路４１４は、０→２→４→８→１４→・・・列目のＰＨ（ｎ）信号のみを出力することで、ＯＢ領域からは全列の信号を読み出し、開口領域からは３列置きに水平３画素加算平均信号が読み出される。

次に、図１の画像処理部１０４内で行う縞状ノイズ補正処理について説明する。ここで説明する縞状ノイズ補正処理とは、選択行読み出し中の電源変動等が原因で選択行全体に発生する横線状のノイズを補正する処理である。ＨＯＢクランプが行方向にゆるやかに変化する成分を補正するのに対し、縞状ノイズ補正処理は行方向に発生する高周波成分のノイズを補正するためのものである。

図９（ａ）は、全画素読み出しモードでの出力画像の１例である。開口領域のランダムノイズ量の標準偏差をσとすると、ＨＯＢ領域のランダムノイズ量の標準偏差もσとなる。また、図９（ｂ）は、水平３画素加算読み出しモードでの出力画像の１例である。全画素読み出し時のランダムノイズ量がσであるとすると、３画素加算平均した開口領域から出力される画像のランダムノイズ量σ’は、式１のようにして求められる。

すなわち、３画素加算平均することで、ランダムノイズ量は全画素読み出し時の１／√３に減少する。ただし、ＯＢ領域は全画素読み出しをしているため、この領域のランダムノイズ量はσとなる。ところで、水平方向の縞状ノイズは、読み出し動作中に電源やＧＮＤの変動によって読み出し行全体に一様に発生するため、水平画素加算の有無で縞状ノイズの強度は変わらない。ところが、水平３画素加算モードでは開口領域のランダムノイズ量が１／√３に減少するため、全画素読み出しモードに比べて縞状ノイズが目立ちやすくなってしまう。

また、ＨＯＢ領域のランダムノイズ量は、全画素読み出しモード・水平３画素加算読み出しモードともに同じであるため、ＨＯＢ領域の出力を用いて縞状ノイズ補正を行った場合の補正誤差は同程度になると予想される。ところが、水平３画素加算読み出しモードでは、開口領域のランダムノイズが少ないため、全画素読み出しモードに比べて、補正誤差によって生じる縞状ノイズも目立ちやすくなってしまう。そこで、本実施形態では、開口領域で画素加算している場合には、ＨＯＢ領域と開口領域のランダムノイズ量の違いを考慮した縞状ノイズ補正を行う。

図７は、実施例１における縞状ノイズ補正処理を説明する図である。この補正処理は、図１の画像処理部１０４で行われる。

まず、処理７０１（差分値算出手段）において、画像処理部１０４に入力された画素信号のＨＯＢ領域の行平均値から所定の黒基準レベルを差し引いた値Ａを算出する。次に、処理７０２（タップ処理手段）において、処理７０１で算出した行ごとの値Ａに対してタップ処理をした値Ａ１を算出する。

ここで、タップ処理とは、対象行の画素信号に対して、対象行を含む前後複数行の画素信号の平均値を算出する処理である。ここでは、平均値を算出するのに使用した行数をタップ数と呼ぶこととする。例えば、第ｉ行目に対してタップ数が３のタップ処理を行う場合は、第ｉ−１行、第ｉ行、第ｉ＋１行の合計３行分の平均値を算出する処理になる。なお、本実施例ではタップ処理に対象行の前後の行を用いているが、対象行の前行のみ、または後行のみを用いてもよい。

タップ数の例としては、全画素読み出しモードでは３タップ、水平３画素加算読み出しモードでは５タップ程度にするのが適している。水平３画素加算読み出しモードでは、画素加算により開口領域のランダムノイズが低減し、より縞状ノイズが目立ちやすくなる。そのため、加算読み出しモードでは、タップ数を全画素読み出しモードよりも増やして視覚的に目立ちやすい比較的低周波側の縞状ノイズを補正する。また、タップ数を増やせば、補正値算出に用いる画素数を増やすことになるため、補正誤差を低減する効果もある。

処理７０３（補正値算出手段）では、処理７０２でタップ処理を行った値Ａ１に対して補正係数を乗算することで、最終的な補正値を算出する。ＨＯＢ領域から算出した行平均値には、ＨＯＢ領域のランダムノイズの影響による誤差が生じる。そのため、行平均値と所定の黒基準レベルとの差分をそのまま補正値として開口領域の画素信号から減算した場合、上記誤差により行方向に一様なオフセット成分が発生することがある。その結果、補正前よりも縞状ノイズが悪化してしまう場合がある。

上記誤差を低減するためには、行平均値を算出するのに使用するＨＯＢの列数を増やせばよい。しかし、ＨＯＢの列数の増加は、そのまま撮像素子の回路規模の増加につながってしまうというデメリットがある。そこで、行平均値と所定の黒基準レベルとの差分に１以下の補正係数を乗算することで補正量を少なくし、誤補正による縞状ノイズの悪化を防止する。また、開口領域の画素加算単位数（加算画素数）が多いほど、ランダムノイズが減り、誤補正によって生じる縞状ノイズが目立ちやすくなるため、上記補正係数は画素加算単位数（加算画素数）が増えるほど小さくする方がよい。ただし、上記補正係数をあまり小さくしてしまうと、本来補正したい縞状ノイズに対する補正効果も小さくなってしまう。そこで、本実施例では式２に示す演算を行うことで、行ごとの補正値ｃを算出する。

ここで、係数ｋは、開口領域とＨＯＢ領域の構造上の違いによる縞状ノイズの強度差や、静止画と動画等の表示方法の違いによる縞状ノイズの見え方の違いを考慮して決定される補正係数である。値Ａ１は処理７０２でタップ処理を行って算出した値である。ｉ（ｎ）は開口領域の画素加算単位数ｎ（加算画素数）で決まる補正係数である。補正係数ｉ（ｎ）は式３のような値になる。

式３に示す補正係数ｉ（ｎ）を乗算することで、画素加算により開口領域のランダムノイズが低減している場合でも、誤補正になることを抑制できる。また、この応用例として開口領域でｎ画素加算、ＨＯＢ領域でｍ画素加算をする場合には、上記ｉ（ｎ）の代わりに式４に示すｉ（ｎ，ｍ）を用いればよい。

処理７０４（補正手段）では、処理７０３で算出した行ごとの補正値ｃを開口領域から行ごとに減算することで縞状ノイズを取り除く。以上の処理を行うことで、開口領域で画素加算をしてランダムノイズ成分が減少している画像であっても、誤補正による新たな縞状ノイズを増やすことなく、効果的に縞状ノイズを除去することができる。なお、本実施例では、図１の画像処理部１０４で補正処理を行ったが、ＤＦＥ１０３で同様の補正処理を行う構成であってもよい。

本発明の実施例２における画像処理部１０４で行う縞状ノイズ補正処理について図８を用いて説明する。なお、縞状ノイズ補正処理以外の部分は、実施例１と同様であるため、省略する。

処理８０１（差分値算出手段）において、画像処理部１０４に入力された画像のＨＯＢ領域の行ごとに行平均値から所定の黒基準レベルを差し引いた値Ａを算出する。次に、処理８０２において、図７の処理７０２と同様に処理８０１で算出した行ごとの値Ａに対してタップ処理を行い、値Ａ１を算出する。値Ａ１には縞状ノイズのうち、主に低周波成分が含まれている。続いて、処理８０３（補正値算出手段）では、値Ａから値Ａ１を差し引いた値Ａ２を算出する。値Ａ２には縞状ノイズのうち、主に高周波成分が含まれている。処理８０４（補正値算出手段）では、式５に示すように処理８０２で算出したＡ１に対して補正係数ｋ１を乗算して補正値ｃ１を算出する。

ここで、係数ｋ１は、開口領域とＨＯＢ領域の構造上の違いによる縞状ノイズの強度差や、静止画と動画等の表示方法の違いによる縞状ノイズの見え方の違いを考慮して決定される補正係数である。補正値ｃ１は、縞状ノイズのうち、主に低周波成分を補正するためのものである。ここで、値Ａ１はタップ処理により、補正値算出に使用する画素の数が増え、ＨＯＢ領域のランダムノイズの影響が低減されている。そのため、縞状ノイズの補正量を大きくしても誤補正にはなり難い。処理８０５（補正値算出手段）では、式６に示すように、処理８０３で算出した値Ａ２に対して補正係数ｋ２および実施例１の式３で示した補正係数ｉ（ｎ）を乗算して補正値ｃ２を算出する。

ここで、係数ｋ２は、開口領域とＨＯＢ領域の構造上の違いによる縞状ノイズの強度差や、静止画と動画等の表示方法の違いによる縞状ノイズの見え方の違いを考慮して決定される補正係数である。補正値ｃ２は、縞状ノイズのうち、主に高周波成分を補正するためのものである。ここで、値Ａ２は、タップ処理を行っていないため、補正値算出に使用する画素の数が少なく、ＨＯＢ領域のランダムノイズの影響を受けやすく、補正誤差が生じやすい。そのため、補正係数ｉ（ｎ）を乗算して、開口領域の画素加算単位数（加算画素数）が多いほど、すなわち、ランダムノイズが少ない画像ほど補正量が小さくなるようにする。これにより誤補正によって生じる縞状ノイズを抑えることができる。

処理８０６（補正値算出手段）では、補正値ｃ１及び補正値ｃ２を加算して最終的な補正値ｃを算出する。処理８０７では、処理８０６で算出した補正値ｃを開口領域から行ごとに減算することで縞状ノイズ成分を取り除く。

以上のように、ＨＯＢ領域から検出する縞状ノイズを低周波成分と高周波成分とに分け、補正誤差が少ない低周波成分には１に近い補正係数用い、補正誤差の生じやすい高周波成分には、開口領域の画素加算単位数（加算画素数）に応じた補正係数を用いる。これにより、誤補正による新たな縞状ノイズを発生させることなく、効果的に縞状ノイズを除去することができる。

なお、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

１０１ 固体撮像素子
１０２ アナログフロントエンド（ＡＦＥ）
１０３ デジタルフロントエンド（ＤＦＥ）
１０４ 画像処理部
２０１ 水平方向オプティカルブラック領域
２０２ 垂直方向オプティカルブラック領域
２０３ 開口画素領域
１００２ 水平ＯＢクランプ回路

Claims (11)

1. 蓄積電荷に応じた画素信号を出力する開口領域及び遮光領域からなる画素領域と、前記画素信号を加算する加算手段とを備えた撮像素子から出力される画素信号に所定の処理を施す信号処理装置であって、
   前記加算手段により加算される前記開口領域の画素信号の加算画素数と前記遮光領域の画素信号の加算画素数とが異なり、
   前記遮光領域の画素信号と所定の黒基準レベルとの差分値を算出する差分値算出手段と、
   前記加算手段による前記開口領域の加算画素数に応じた係数を前記差分値に乗じることで補正値を算出する補正値算出手段と、
   前記補正値を用いて前記開口領域から出力される画素信号を補正する補正手段と、
   を有することを特徴とする信号処理装置。
2. 前記加算手段による加算画素数に応じたタップ数で前記差分値に対するタップ処理を行うタップ処理手段を有することを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
3. 前記補正値算出手段は、前記加算手段による加算画素数に応じた係数を前記差分値に含まれる高周波成分に乗じることを特徴とする請求項１乃至２のいずれか１項に記載の信号処理装置。
4. 前記補正値算出手段は、前記開口領域の画素信号の加算画素数と前記遮光領域の画素信号の加算画素数との比に応じた係数を前記差分値に乗じることで前記補正値を算出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の信号処理装置。
5. 前記遮光領域の画素信号は、前記加算手段により加算されないことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の信号処理装置。
6. 前記撮像素子と、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の信号処理装置とを有することを特徴とする撮像装置。
7. 蓄積電荷に応じた画素信号を出力する開口領域及び遮光領域からなる画素領域と、前記画素信号を加算する加算手段とを備えた撮像素子から出力される画素信号に所定の処理を施す信号処理方法であって、前記加算手段により加算される前記開口領域の画素信号の加算画素数と前記遮光領域の画素信号の加算画素数とが異なり、前記遮光領域の画素信号と所定の黒基準レベルとの差分値を算出し、前記加算手段による前記開口領域の加算画素数に応じた係数を前記差分値に乗じることで補正値を算出し、前記補正値を用いて前記開口領域から出力される画素信号を補正することを特徴とする信号処理方法。
8. 前記加算手段による加算画素数に応じたタップ数で前記差分値に対するタップ処理を行うことを特徴とする請求項７に記載の信号処理方法。
9. 前記加算手段による加算画素数に応じた係数を前記差分値に含まれる高周波成分に乗じることを特徴とする請求項７または８に記載の信号処理方法。
10. 前記開口領域の画素信号の加算画素数と前記遮光領域の画素信号の加算画素数との比に応じた係数を前記差分値に乗じることで前記補正値を算出することを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の信号処理方法。
11. 前記遮光領域の画素信号は、前記加算手段により加算されないことを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の信号処理方法。

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