JP5588729B2 - Image signal processing device - Google Patents

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Description

本発明は、画像信号処理装置に関する。例えば、固定パタンノイズを有する撮像画像を入力とし、固定パタンノイズの補正を行う画像信号処理装置に関する。   The present invention relates to an image signal processing apparatus. For example, the present invention relates to an image signal processing apparatus that receives a captured image having fixed pattern noise as input and corrects the fixed pattern noise.

本技術の背景分野として、例えば特公平6−103925号公報(特許文献1)がある。該公報には、「イメージセンサの各画素の感度特性のバラツキを入射光量の全域にわたって精度よく補正することができるイメージセンサの感度補正方法を提供する」を目的とし、「予め定められた白基準濃度、黒基準濃度、および少なくとも1つのグレー基準濃度に対応するイメージセンサの各画素の出力信号を、白基準濃度データ、黒基準濃度データ、およびグレー基準濃度データとして求め、原稿を当該イメージセンサで読み取ったときの各画素の画像信号レベルが、各々の画素に対応する前記少なくとも3個の基準濃度データ中のいずれの基準濃度データ間にあるかを判定し、各画素の画像信号レベルを挟む2つの基準濃度データと、各々の基準濃度データに対応する既知の基準濃度との関係に基づき、各画素の画像信号を補正する」という技術が開示されている。   As a background field of the present technology, for example, Japanese Patent Publication No. 6-103925 (Patent Document 1) is available. This publication aims to provide a sensitivity correction method for an image sensor capable of accurately correcting variations in sensitivity characteristics of each pixel of the image sensor over the entire amount of incident light. The output signal of each pixel of the image sensor corresponding to the density, black reference density, and at least one gray reference density is obtained as white reference density data, black reference density data, and gray reference density data, and the document is read by the image sensor. It is determined which of the at least three reference density data corresponding to each pixel the image signal level of each pixel when read is between the reference density data, and sandwiches the image signal level of each pixel 2 The image signal of each pixel is corrected based on the relationship between one reference density data and a known reference density corresponding to each reference density data. It discloses a technique that.

特公平6−103925号No. 6-103925

イメージセンサで撮像して得られる画像信号では、フォト・ダイオードに発生する暗電流や増幅器の感度といった特性の画素ごとのばらつきにより、同量の光量が入射された場合でも得られる信号量が画素ごとにばらつくため、画像上においてノイズとして見えるといった問題がある。このような画素ごとに固定の位置で現れるノイズは固定パタンノイズと呼ばれる。高画質な画像を生成するためには、画像信号に信号処理を行うことにより固定パタンノイズを補正することが必要となる。   In the image signal obtained by imaging with an image sensor, the amount of signal obtained even when the same amount of light is incident on a pixel-by-pixel basis due to variations in characteristics such as dark current generated in the photodiode and sensitivity of the amplifier. Therefore, there is a problem that it appears as noise on the image. Noise that appears at a fixed position for each pixel is called fixed pattern noise. In order to generate a high-quality image, it is necessary to correct the fixed pattern noise by performing signal processing on the image signal.

上記特許文献1では、予め定義した白、黒、ないし任意のグレー濃度を持つ校正用の被写体をそれぞれ撮影し、得られた画像信号の各画素の出力値、すなわち画素値と、予め定義した白、黒、および任意のグレー濃度とをそれぞれ対応付ける。そして、目的の被写体を撮影する際には、得られた画像信号の各画素の画素値をこの対応付けを元に線形補間して所定の画素値に変換することで、画素ごとに生じる感度のばらつきを補正する、という方法が開示されている。上記特許文献1では、さらに白と黒の間で複数個の任意のグレー濃度を基準として設けることで、感度のばらつきが入射する光量に対し非線形である場合でも精度良く補正が行うことが可能である。但し、上記特許文献1に示された方法では、以下に示すような課題がある。   In Patent Document 1, a calibration object having a predefined white, black, or arbitrary gray density is photographed, and an output value of each pixel of the obtained image signal, that is, a pixel value, and a predefined white , Black, and an arbitrary gray density are associated with each other. When shooting a target object, the pixel value of each pixel of the obtained image signal is linearly interpolated based on this association and converted to a predetermined pixel value, thereby generating the sensitivity generated for each pixel. A method of correcting variation is disclosed. In Patent Document 1, by providing a plurality of arbitrary gray densities between white and black as a reference, correction can be performed with high accuracy even when the sensitivity variation is nonlinear with respect to the incident light quantity. is there. However, the method disclosed in Patent Document 1 has the following problems.

近年、イメージセンサのダイナミックレンジ向上を目的とし、入射する光量に対し出力する画素値が対数特性を持つCMOSイメージセンサが開発されている。このようなイメージセンサでは、感度のばらつきではなく感度そのものが入射する光量に対し非線形であることを特徴とするため、上記特許文献1に示された方法で補正すると、非線形の感度特性が線形に補正され、ダイナミックレンジが損なわれるという問題がある。   In recent years, for the purpose of improving the dynamic range of an image sensor, a CMOS image sensor has been developed in which a pixel value to be output with respect to an incident light quantity has logarithmic characteristics. Such an image sensor is characterized in that the sensitivity itself is non-linear with respect to the amount of incident light, not the variation in sensitivity. Therefore, when the correction is performed by the method disclosed in Patent Document 1, the non-linear sensitivity characteristic becomes linear. There is a problem that the dynamic range is lost due to correction.

また、イメージセンサのダイナミックレンジ向上を目的とし、1つの画素に複数の電荷蓄積箇所を設けることでダイナミックレンジの広い露光が可能なイメージセンサが開発されている。このようなイメージセンサでは、出力する画素値が入射する光量に対し連続的に変化しないため、上記特許文献1に示された方法で補正すると、被写体濃度と画像信号の画素値の関係性が変わってしまう問題がある。   Further, for the purpose of improving the dynamic range of an image sensor, an image sensor capable of performing exposure with a wide dynamic range by providing a plurality of charge storage locations in one pixel has been developed. In such an image sensor, the pixel value to be output does not continuously change with respect to the amount of incident light. Therefore, when the correction is performed by the method disclosed in Patent Document 1, the relationship between the subject density and the pixel value of the image signal changes. There is a problem.

そこで、本発明では、イメージセンサの出力する画像信号の各画素に対し、イメージセンサの感度のばらつきを含む固定パタンノイズのノイズ特性を考慮して、画素値に応じて異なる補正関数で補正を行うことを目的とする。これにより、入射する光量に対し非線形性や不連続性を有することを特徴とするイメージセンサにおいても、イメージセンサの撮像特性を維持しつつ固定パタンノイズを高精度に補正することが可能となる。   Therefore, in the present invention, each pixel of the image signal output from the image sensor is corrected with a different correction function depending on the pixel value in consideration of noise characteristics of fixed pattern noise including variations in sensitivity of the image sensor. For the purpose. Thereby, even in an image sensor characterized by having non-linearity or discontinuity with respect to the amount of incident light, it is possible to correct the fixed pattern noise with high accuracy while maintaining the imaging characteristics of the image sensor.

上記目的は特許請求の範囲に記載の発明により達成される。   The above object can be achieved by the invention described in the claims.

本発明によれば、画像信号の各画素に対し、固定パタンノイズのノイズ特性を考慮して、画素値に応じて異なる補正関数で補正を行うことで、いかなる特性を持つイメージセンサに対しても固定パタンノイズを高精度に補正することが可能となる。   According to the present invention, for each image signal, an image sensor having any characteristic can be obtained by performing correction with a different correction function depending on the pixel value in consideration of the noise characteristic of the fixed pattern noise. Fixed pattern noise can be corrected with high accuracy.

本発明の第1実施例に係る画像信号処理装置を示す第一の模式図1 is a first schematic diagram showing an image signal processing apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施例に係る固定パタンノイズ補正関数選択方法および固定パタンノイズ補正方法の一例を示す第1の図FIG. 1 is a first diagram showing an example of a fixed pattern noise correction function selection method and a fixed pattern noise correction method according to the first embodiment of the present invention; 本発明の第1実施例に係る固定パタンノイズ補正関数選択方法および固定パタンノイズ補正方法の一例を示す第2の図FIG. 2 is a second diagram showing an example of a fixed pattern noise correction function selection method and a fixed pattern noise correction method according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第2実施例に係る画像信号処理装置を示す第一の模式図First schematic diagram showing an image signal processing apparatus according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第2実施例に係る補正関数の格納方式の一例を示す図The figure which shows an example of the storage system of the correction function which concerns on 2nd Example of this invention. 本発明の第2実施例に係る固定パタンノイズ補正関数選択処理および固定パタンノイズ補正処理シーケンスの一例を示す図The figure which shows an example of the fixed pattern noise correction function selection process and fixed pattern noise correction process sequence which concern on 2nd Example of this invention. 本発明の第2実施例に係る画像信号処理装置を示す第二の模式図Second schematic diagram showing an image signal processing apparatus according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第2実施例に係る温度変化時の固定パタンノイズ補正方法の一例を示す図The figure which shows an example of the fixed pattern noise correction method at the time of the temperature change which concerns on 2nd Example of this invention. 本発明の第2実施例に係る利得変化時の固定パタンノイズ補正方法の一例を示す図The figure which shows an example of the fixed pattern noise correction method at the time of the gain change which concerns on 2nd Example of this invention. 本発明の第3実施例に係る固定パタンノイズ補正方法の一例を示す第1の図FIG. 1 is a first diagram showing an example of a fixed pattern noise correction method according to a third embodiment of the present invention; 本発明の第3実施例に係る固定パタンノイズ補正方法の一例を示す第2の図2nd figure which shows an example of the fixed pattern noise correction method which concerns on 3rd Example of this invention. 本発明の第4実施例に係る画像信号処理装置を示す模式図Schematic diagram showing an image signal processing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. 本発明の第4実施例に係るノイズ強調方法の一例を示す図The figure which shows an example of the noise emphasis method based on 4th Example of this invention.

以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の第1実施例に係る画像信号処理装置を示す第一の模式図である。図1において、0101は画像信号入力部、0102は固定パタンノイズ補正関数選択部、0103は固定パタンノイズ補正部である。   FIG. 1 is a first schematic diagram showing an image signal processing apparatus according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 0101 is an image signal input unit, 0102 is a fixed pattern noise correction function selection unit, and 0103 is a fixed pattern noise correction unit.

図1に示した画像信号処理装置において、画像信号入力部0101は、イーサネット(登録商標)やUSB、キャプチャボードなどを介して撮像機器ないし映像機器と接続し、固定パタンノイズを有する画像信号を入力する。あるいは、画像信号入力部0101がレンズおよび撮像素子およびA/D変換部を備え、撮像処理を行うことで画像信号を生成するといった形態を取っても良い。あるいは、不図示の画像記録部に格納された画像信号の読み込みを行うといった形態を取っても良い。ここで、固定パタンノイズとは、撮像に用いた機器において、色フィルタや、光電変換部や、読出し駆動回路や、信号増幅器や、A/D変換部や、マイクロレンズアレイなどの各々の特性のばらつきにより、同量の光量が撮像素子に入射された場合でも出力される画像信号の信号量が画素ごとで異なるために生じる、画素に固有のノイズを指す。固定パタンノイズ補正関数選択部0102は、画像信号入力部0101より入力した画像信号を取得し、画像信号の各画素の画素値を評価して、画素値に含まれる固定パタンノイズの成分を補正するための補正関数を、予め用意した複数の補正関数の中から選択し、固定パタンノイズ補正部0103へ出力する。用意するべき複数の補正関数や、複数の補正関数の中から必要な補正関数を選択する方法については、図2を用いて後述する。この補正関数や補正関数を選択するための条件については、予め不図示のメモリ部に記録しておき、画像信号入力部0101から画像信号を入力した際に読み込んで用いればよい。あるいは、不図示のユーザインタフェースからユーザが入力を行う形態としても良い。また、画像信号入力部0101が入力する画像信号が複数の種類の撮像機器によって撮像されうる場合、補正関数や補正関数を選択するための条件は撮像機器ごとに用意し、選択して使用する形態としても良い。固定パタンノイズ補正部0103は、画像信号入力部0101より入力した画像信号を、固定パタンノイズ補正関数選択部0102から画像信号の各画素の補正関数を、それぞれ取得し、画像信号の各画素の画素値を対応した補正関数を用いて補正して、補正画像信号として出力する。これにより、固定パタンノイズを補正した画像信号を生成することが可能となる。なお、固定パタンノイズ補正関数選択処理および固定パタンノイズ補正処理は、例えばパソコンであればCPU上のアプリケーション、組み込み機器であればマイコンやDSP、専用のLSIなどにて実施される。   In the image signal processing apparatus shown in FIG. 1, an image signal input unit 0101 is connected to an imaging device or a video device via Ethernet (registered trademark), USB, a capture board, etc., and inputs an image signal having fixed pattern noise. To do. Alternatively, the image signal input unit 0101 may include a lens, an image sensor, and an A / D converter, and may generate an image signal by performing an imaging process. Alternatively, the image signal stored in an image recording unit (not shown) may be read. Here, the fixed pattern noise is a characteristic of each characteristic such as a color filter, a photoelectric conversion unit, a readout drive circuit, a signal amplifier, an A / D conversion unit, and a microlens array in the device used for imaging. Due to the variation, even when the same amount of light is incident on the image sensor, the signal amount of the output image signal is different for each pixel, and this indicates noise inherent to the pixel. The fixed pattern noise correction function selection unit 0102 acquires the image signal input from the image signal input unit 0101, evaluates the pixel value of each pixel of the image signal, and corrects the fixed pattern noise component included in the pixel value. A correction function is selected from a plurality of correction functions prepared in advance, and is output to the fixed pattern noise correction unit 0103. A method for selecting a plurality of correction functions to be prepared and a necessary correction function from among the plurality of correction functions will be described later with reference to FIG. The correction function and the conditions for selecting the correction function may be recorded in advance in a memory unit (not shown) and read and used when an image signal is input from the image signal input unit 0101. Or it is good also as a form which a user inputs from a user interface not shown. In addition, when the image signal input by the image signal input unit 0101 can be captured by a plurality of types of imaging devices, a condition for selecting a correction function and a correction function is prepared for each imaging device, and is selected and used. It is also good. The fixed pattern noise correction unit 0103 acquires the image signal input from the image signal input unit 0101, the correction function of each pixel of the image signal from the fixed pattern noise correction function selection unit 0102, and the pixel of each pixel of the image signal The value is corrected using a corresponding correction function and output as a corrected image signal. As a result, it is possible to generate an image signal in which the fixed pattern noise is corrected. Note that the fixed pattern noise correction function selection process and the fixed pattern noise correction process are performed by, for example, an application on a CPU in a personal computer, a microcomputer, a DSP, a dedicated LSI, or the like in an embedded device.

図2は、本発明の第1実施例に係る固定パタンノイズ補正関数選択方法および固定パタンノイズ補正方法の一例を示す第1の図である。本発明において固定パタンノイズ補正関数選択処理は固定パタンノイズ補正関数選択部0102で、固定パタンノイズ補正処理は固定パタンノイズ補正部0103で、それぞれ行われる。図2(1)は、画像信号入力部0101で入力した固定パタンノイズを有する画像信号の信号特性を示す図であり、画像信号入力部0101で入力する画像信号を撮像した際の、入射する光量に対する画像信号の各画素の画素値の関係を示している。図2(1)に示すように、固定パタンノイズを有する画像信号では、撮像素子に含まれるフォト・ダイオードの暗電流や感度のばらつき、増幅器の感度のばらつきなど、撮像素子の種類に応じた種々の原因により、理想的な信号特性に対し、画素ごとの信号特性にばらつきが生じる。このばらつき、すなわち固定パタンノイズの大きさは画素ごとに異なるだけでなく、入射する光量に対しても変化する。図2(2)は、画像信号入力部0101で入力した固定パタンノイズを有する画像信号の固定パタンノイズのノイズ特性を示す図であり、画像信号入力部0101で入力する画像信号の理想的な画素値に対するノイズレベルの関係を示している。ノイズレベルは、例えば同一輝度の被写体を撮像したときの、画像信号の各画素の固定パタンノイズの標準偏差を算出することで得られる。このように、ノイズレベルが画素値に対し、局所的な範囲の中において関数近似できる特性を示していれば、近似関数を用いて固定パタンノイズを補正することが可能である。例えば図2(2)の場合では、ノイズレベルが2つの範囲内においてそれぞれ一次関数で近似可能である。なお、本例はノイズ特性を簡単なモデルで示しているが、もちろん実際の適用においては、3つ以上の範囲内においてノイズレベルを近似したり、多次元関数で近似したりしても良く、近似精度と計算コストを考慮して最適なモデルを選択すれば良い。本例においては、固定パタンノイズ補正関数選択方法0102は、予めノイズレベルを関数近似可能な第1の範囲と、関数近似可能な第2の範囲、およびそれぞれの範囲において固定パタンノイズを補正するための補正関数を推定し、用意しておく。図2(3)は画像信号入力部0101より入力した固定パタンノイズを有する画像信号の固定パタンノイズの補正関数の選択方法を示す図であり、入力した画像信号の各画素の画素値に対する、補正後の画素値の関係を示している。固定パタンノイズ補正関数選択部0102は、画像信号入力部0101より入力した固定パタンノイズを有する画像信号の各画素の画素値を参照し、予め用意したノイズレベルを関数近似可能な第1の範囲とノイズレベルを関数近似可能な第2の範囲のいずれかの範囲内に画素値があるかを判定し、第1の範囲内にある場合は第1の補正関数を、第2の範囲内にある場合は第2の補正関数を選択する。なお、画素ごとに固定パタンノイズの大きさが異なる場合には、高精度な補正を行うために、第1の補正関数および第2の補正関数を画素ごとに用いて補正することが好ましい。すなわち、第1の画素aの画素値がノイズレベルを関数近似可能な第1の範囲にある場合には画素aに対応した第1の補正関数fa1(x)を、ノイズレベルを関数近似可能な第2の範囲にある場合には画素aに対応した第2の補正関数fa2(x)を、第2の画素bの画素値がノイズレベルを関数近似可能な第1の範囲にある場合には画素bに対応した第1の補正関数fb1(x)を、ノイズレベルを関数近似可能な第2の範囲にある場合には画素aに対応した第2の補正関数fb2(x)を、それぞれ予め用意しておき、固定パタンノイズ補正関数選択部0102は、参照する画素とその画素値の組み合わせから最適な補正関数を選択すれば良い。図2(4)は画像信号入力部0101より入力した固定パタンノイズを有する画像信号の固定パタンノイズの補正方法を示す図であり、入射する光量に対する画像信号の各画素の画素値の関係を示している。固定パタンノイズ補正関数選択部0103は、画像信号入力部0101より入力した固定パタンノイズを有する画像信号の各画素の画素値に対し、固定パタンノイズ補正関数選択部0102の選択した補正関数を用いて固定パタンノイズの補正を行う。すなわち、ノイズレベルが関数近似可能な第1の範囲内に対象とする画素の画素値がある場合は第1の補正関数を用いて補正し、ノイズレベルが関数近似可能な第2の範囲内に対象とする画素の画素値がある場合は第2の補正関数を用いて補正する。これにより、補正を行った全ての画素において、その画素値を理想的な信号特性における画素値と一致させることが可能となる。これにより、画像信号の本来の入射する光量に対する信号特性は損なわずに固定パタンノイズを補正することができ、入射する光量に対し非線形ないし不連続な信号特性を持つイメージセンサにおいても高精度な固定パタンノイズの補正が可能となる。 FIG. 2 is a first diagram illustrating an example of a fixed pattern noise correction function selection method and a fixed pattern noise correction method according to the first embodiment of the present invention. In the present invention, the fixed pattern noise correction function selection process is performed by the fixed pattern noise correction function selection unit 0102, and the fixed pattern noise correction process is performed by the fixed pattern noise correction unit 0103. FIG. 2A is a diagram illustrating signal characteristics of an image signal having fixed pattern noise input by the image signal input unit 0101. The incident light amount when the image signal input by the image signal input unit 0101 is imaged. The relationship of the pixel value of each pixel of the image signal with respect to is shown. As shown in FIG. 2A, in the case of an image signal having fixed pattern noise, various variations depending on the type of the image sensor, such as variations in dark current and sensitivity of photodiodes included in the image sensor, and variations in sensitivity of the amplifier, etc. For this reason, the signal characteristics of each pixel vary with respect to the ideal signal characteristics. This variation, that is, the size of the fixed pattern noise is not only different for each pixel, but also varies with the amount of incident light. FIG. 2B is a diagram illustrating noise characteristics of fixed pattern noise of an image signal having fixed pattern noise input by the image signal input unit 0101. Ideal pixels of the image signal input by the image signal input unit 0101 are illustrated in FIG. The relationship of the noise level to the value is shown. The noise level can be obtained, for example, by calculating the standard deviation of the fixed pattern noise of each pixel of the image signal when the subject having the same luminance is imaged. In this way, if the noise level shows a characteristic that can be approximated by a function within a local range with respect to the pixel value, it is possible to correct the fixed pattern noise using the approximate function. For example, in the case of FIG. 2B, the noise level can be approximated by a linear function within two ranges. Although this example shows the noise characteristics with a simple model, of course, in actual application, the noise level may be approximated within three or more ranges, or may be approximated with a multidimensional function. An optimum model may be selected in consideration of approximation accuracy and calculation cost. In this example, the fixed pattern noise correction function selection method 0102 corrects the fixed pattern noise in the first range in which the noise level can be approximated by the function, the second range in which the function approximation can be performed, and the respective ranges. The correction function is estimated and prepared. FIG. 2 (3) is a diagram showing a method for selecting a correction function for a fixed pattern noise of an image signal having a fixed pattern noise input from the image signal input unit 0101, and correcting the pixel value of each pixel of the input image signal. The relationship between subsequent pixel values is shown. The fixed pattern noise correction function selection unit 0102 refers to the pixel value of each pixel of the image signal having the fixed pattern noise input from the image signal input unit 0101, and has a first range in which a noise level prepared in advance can be approximated by a function. It is determined whether the pixel value is within one of the second ranges where the noise level can be approximated by a function. If the pixel value is within the first range, the first correction function is within the second range. In this case, the second correction function is selected. In addition, when the magnitude of the fixed pattern noise is different for each pixel, it is preferable to perform correction using the first correction function and the second correction function for each pixel in order to perform highly accurate correction. That is, when the pixel value of the first pixel a is in the first range in which the noise level can be approximated by a function, the noise level can be approximated by the function of the first correction function f a1 (x) corresponding to the pixel a. If the second correction function f a2 (x) corresponding to the pixel a is in the second range, the pixel value of the second pixel b is in the first range in which the noise level can be approximated by a function. Includes a first correction function f b1 (x) corresponding to the pixel b, and a second correction function f b2 (x) corresponding to the pixel a when the noise level is in a second range in which the function can be approximated. Are prepared in advance, and the fixed pattern noise correction function selection unit 0102 may select an optimal correction function from a combination of a pixel to be referred to and a pixel value thereof. FIG. 2 (4) is a diagram showing a method for correcting fixed pattern noise of an image signal having fixed pattern noise input from the image signal input unit 0101, and shows the relationship of the pixel value of each pixel of the image signal with respect to the amount of incident light. ing. The fixed pattern noise correction function selection unit 0103 uses the correction function selected by the fixed pattern noise correction function selection unit 0102 for the pixel value of each pixel of the image signal having the fixed pattern noise input from the image signal input unit 0101. Correct fixed pattern noise. That is, when the pixel value of the target pixel is within the first range in which the noise level can be approximated by a function, the pixel value of the target pixel is corrected using the first correction function, and the noise level is in the second range where the function can be approximated. If there is a pixel value of the target pixel, it is corrected using the second correction function. As a result, the pixel values of all the corrected pixels can be matched with the pixel values in ideal signal characteristics. As a result, the fixed pattern noise can be corrected without impairing the signal characteristics of the image signal with respect to the original incident light quantity, and even with an image sensor having nonlinear or discontinuous signal characteristics with respect to the incident light quantity Pattern noise can be corrected.

図3は、本発明の第1実施例に係る固定パタンノイズ補正関数選択方法および固定パタンノイズ補正方法の一例を示す第2の図である。図3は、画像信号入力部0101で入力した固定パタンノイズを有する画像信号の固定パタンノイズの色ごとのノイズ特性を示す図であり、画像信号入力部0101で入力する画像信号の理想的な画素値に対する色ごとのノイズレベルの関係を示している。図3においては、RGBのカラーフィルタを介して撮像し、デモザイキング処理を施さず画素ごとに異なる色成分を持つような画像信号を入力した場合に、RGB成分ごとに、それぞれ異なる範囲で固定パタンノイズのノイズレベルを関数近似した例を示している。このように感度の異なる同一の色成分ごとにノイズレベルを関数近似する範囲と、その範囲内における補正関数を用意することで、カラー画像に対してより高精度な固定パタンノイズの補正が可能となる。   FIG. 3 is a second diagram illustrating an example of a fixed pattern noise correction function selection method and a fixed pattern noise correction method according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram illustrating noise characteristics for each color of fixed pattern noise of an image signal having fixed pattern noise input by the image signal input unit 0101, and ideal pixels of the image signal input by the image signal input unit 0101 The relationship of the noise level for each color to the value is shown. In FIG. 3, when an image signal having a different color component for each pixel is input without being subjected to demosaicing processing and captured through an RGB color filter, a fixed pattern is set in a different range for each RGB component. An example in which the noise level of noise is approximated by a function is shown. By preparing a range that approximates the noise level for each identical color component with different sensitivities and a correction function within that range, it is possible to correct fixed pattern noise with higher accuracy for color images. Become.

かように本実施例に拠れば、固定パタンノイズを有する画像信号に対し、本来の信号特性は損なわずに固定パタンノイズのみを高精度に補正することが可能となる。   As described above, according to this embodiment, it is possible to correct only the fixed pattern noise with high accuracy for the image signal having the fixed pattern noise without impairing the original signal characteristics.

図4は、本発明の第2実施例に係る画像信号処理装置を示す第一の模式図である。本実施例では本発明をデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像機器に適用した場合の実施形態の例を示す。図4において、0410は撮像部、0411はレンズ群、0412は撮像素子、0413はA/D変換部、0402は固定パタンノイズ補正関数選択部、0403は固定パタンノイズ補正部、0404は範囲情報格納部、0405は固定パタンノイズ補正関数格納部、0406は信号処理部である。   FIG. 4 is a first schematic diagram showing an image signal processing apparatus according to the second embodiment of the present invention. In this embodiment, an example of an embodiment in which the present invention is applied to an imaging device such as a digital still camera or a digital video camera is shown. In FIG. 4, 0410 is an imaging unit, 0411 is a lens group, 0412 is an imaging element, 0413 is an A / D conversion unit, 0402 is a fixed pattern noise correction function selection unit, 0403 is a fixed pattern noise correction unit, and 0404 is range information storage. , 0405 is a fixed pattern noise correction function storage unit, and 0406 is a signal processing unit.

図4に示した画像信号処理装置において、撮像部0410は、図1における画像信号入力部0101に相当するもので、レンズ群0411、撮像素子0412、A/D変換部0413によって構成され、レンズ群0411を介して撮像素子0412に入射した光を光電変換し、A/D変換部0413によってデジタル画像信号として出力される。必要に応じて不図示のアナログフロントエンド部を備えても良く、例えば撮像素子0412がCCDである場合は、CDSやAGCなどが撮像素子0412とA/D変換部0413の間に存在する。固定パタンノイズ補正関数選択部0402は、撮像部0410の出力した画像信号を取得し、範囲情報格納部0404に格納された範囲情報を用いて、画像信号の各画素の画素値が2つ以上の任意の範囲内にあるかを評価し、いずれかの範囲内にあった場合に、固定パタンノイズ補正関数格納部0405に格納された複数の補正関数の中から画素値に含まれる固定パタンノイズの成分を補正するための補正関数を選択し、固定パタンノイズ補正部0403へ出力する。固定パタンノイズ補正部0403は、撮像部0410の出力した画像信号を、固定パタンノイズ補正関数選択部0402から画像信号の各画素の補正関数を、それぞれ取得し、画像信号の各画素の画素値を対応した補正関数を用いて補正して、信号処理部0406に出力する。範囲情報格納部0404は、固定パタンノイズ補正関数選択部0402が複数の補正関数から最適な補正関数を選択するための判定に必要な範囲情報として、例えば範囲の上限閾値と下限閾値などを格納する。固定パタンノイズ補正関数選択部0402は固定パタンノイズ補正部0403が画像信号の各画素の固定パタンノイズを補正するために必要な複数の補正関数を格納する。範囲情報格納部0404が格納するべき範囲情報や固定パタンノイズ補正関数格納部0405が格納するべき複数の補正関数は、図2に示したように、撮像素子0412の固定パタンノイズのノイズ特性を評価することにより、予め最適なものを生成して格納すればよい。信号処理部0406は、固定パタンノイズ補正部0403の出力した固定パタンノイズの補正された画像信号に、デモザイキング処理やローパス処理やエンハンサ処理やガンマ処理などの各種の高画質化のための信号処理を行い、不図示の映像信号生成部や画像記録部に出力する。これにより、固定パタンノイズを補正した高画質な画像をリアルタイムで撮像することが可能となる。なお、固定パタンノイズ補正関数選択処理および固定パタンノイズ補正処理、信号処理は、マイコンやDSP、専用のLSIなどにて実施される。また、範囲情報格納部0404や固定パタンノイズ補正関数格納部0405はEEPROMやFRAMなどの不揮発性メモリなどに相当する。   In the image signal processing apparatus shown in FIG. 4, the imaging unit 0410 corresponds to the image signal input unit 0101 in FIG. 1, and includes a lens group 0411, an imaging element 0412, and an A / D conversion unit 0413. Light incident on the image sensor 0412 via 0411 is photoelectrically converted and output as a digital image signal by the A / D converter 0413. An analog front end unit (not shown) may be provided as necessary. For example, when the image sensor 0412 is a CCD, a CDS, an AGC, or the like exists between the image sensor 0412 and the A / D converter 0413. The fixed pattern noise correction function selection unit 0402 acquires the image signal output from the imaging unit 0410, and uses the range information stored in the range information storage unit 0404, so that each pixel value of the image signal has two or more pixel values. Evaluating whether it is within an arbitrary range, and if it is within any range, the fixed pattern noise included in the pixel value from among a plurality of correction functions stored in the fixed pattern noise correction function storage unit 0405 A correction function for correcting the component is selected and output to the fixed pattern noise correction unit 0403. The fixed pattern noise correction unit 0403 acquires the correction function of each pixel of the image signal from the fixed pattern noise correction function selection unit 0402 from the image signal output from the imaging unit 0410, and sets the pixel value of each pixel of the image signal. The signal is corrected using a corresponding correction function and output to the signal processing unit 0406. The range information storage unit 0404 stores, for example, a range upper limit threshold and a lower limit threshold as range information necessary for the determination for the fixed pattern noise correction function selection unit 0402 to select an optimal correction function from a plurality of correction functions. . The fixed pattern noise correction function selection unit 0402 stores a plurality of correction functions necessary for the fixed pattern noise correction unit 0403 to correct the fixed pattern noise of each pixel of the image signal. The range information to be stored by the range information storage unit 0404 and the plurality of correction functions to be stored by the fixed pattern noise correction function storage unit 0405 evaluate the noise characteristics of the fixed pattern noise of the image sensor 0412 as shown in FIG. By doing so, an optimal one may be generated and stored in advance. The signal processing unit 0406 performs various signal processing for improving image quality such as demosaicing processing, low-pass processing, enhancer processing, and gamma processing on the image signal corrected by the fixed pattern noise output from the fixed pattern noise correction unit 0403. And output to a video signal generation unit and an image recording unit (not shown). Thereby, it is possible to capture a high-quality image in which the fixed pattern noise is corrected in real time. The fixed pattern noise correction function selection process, the fixed pattern noise correction process, and the signal processing are performed by a microcomputer, a DSP, a dedicated LSI, or the like. The range information storage unit 0404 and the fixed pattern noise correction function storage unit 0405 correspond to a nonvolatile memory such as an EEPROM or FRAM.

図5は、本発明の第2実施例に係る補正関数の格納方式の一例を示す図である。本発明において補正関数の格納は固定パタンノイズ補正関数格納部0405で行われる。図2で示したとおり、補正関数は撮像部0410の出力する画像信号の各画素に対し、画像信号の固定パタンノイズのノイズレベルが関数近似可能な範囲についてそれぞれ異なる関数が用意されていることが好ましい。そこで、本例では、各画素に対し、ノイズレベルが関数近似可能なそれぞれの範囲において、補正関数を一次関数で近似した場合に、補正関数の傾きと切片をルックアップテーブルの形式で格納している。例えば1つ目の画素である画素1に対しては、ノイズレベルが関数近似可能な第1の範囲内における補正関数の傾き11および切片11から、ノイズレベルが関数近似可能な第Mの範囲内における補正関数の傾き1Mおよび切片1Mまでが補正関数として対応しており、これがN個の画素それぞれについて、この対応が格納される。これにより、補正関数として保存するべき情報量が少なくなるため、メモリの少ない組み込み機器でも用意に実現可能である。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a correction function storing method according to the second embodiment of the present invention. In the present invention, the correction function is stored in the fixed pattern noise correction function storage unit 0405. As shown in FIG. 2, different correction functions are prepared for each pixel of the image signal output from the imaging unit 0410 in a range in which the noise level of the fixed pattern noise of the image signal can be approximated by a function. preferable. Therefore, in this example, when the correction function is approximated by a linear function in each range where the noise level can be approximated by a function, the slope and intercept of the correction function are stored in the form of a lookup table. Yes. For example, for pixel 1 as the first pixel, the slope 11 and intercept 11 of the correction function in the first range in which the noise level can be approximated by function is within the Mth range in which the noise level can be approximated by function. The correction function slopes 1M and intercept 1M correspond to the correction function, and this correspondence is stored for each of the N pixels. As a result, the amount of information to be stored as a correction function is reduced, so that even an embedded device with a small amount of memory can be readily realized.

図6は、本発明の第2実施例に係る固定パタンノイズ補正関数選択処理および固定パタンノイズ補正処理シーケンスの一例を示す図である。図6の固定パタンノイズ補正関数選択処理および固定パタンノイズ補正処理シーケンスにおいて、ST0601では、固定パタンノイズ補正関数選択部0402および固定パタンノイズ補正部0403は撮像部0410より画像信号を取得し、ラインメモリ等に格納された1番目の画素の画素値を取得する。ST0602では、固定パタンノイズ補正関数選択部0402は、範囲情報格納部0404より範囲情報を取得し、画素値が範囲情報として格納された第1の範囲内にあるかを判定し、画素値が第1の範囲内にある場合にはST0403に、ない場合にはST0406に進む。ST0403では、画素値が第1の範囲内にあった場合に、固定パタンノイズ補正関数格納部0405に格納されたルックアップテーブルを参照して、対応する補正関数の傾きと切片を選択し、固定パタンノイズ補正部0403に出力する。ST0404では、固定パタンノイズ補正部0403はST0401で取得した画素値に対し、ST0403で取得した切片を加算処理する。ST0405では、固定パタンノイズ補正部0403はST0401で取得した画素値に対し、ST0403で取得した傾きを積算処理し、ST0407に進む。ST0406では、画素値が範囲情報として格納されたいずれかの範囲内にあるかの判定を、予め要した全ての範囲について行ったかを判定し、全ての範囲について行った場合には対象とする画素値の補正は行わずST0407に進む。全ての範囲について行っていない場合には、次の範囲を対象にST0402から再び繰り返す。すなわち、画素値が第1の範囲内にない場合は、第2の範囲内にあるかを判定する、といったことを全ての範囲について繰り返す。ST0407では撮像部0410の出力した画像信号の全ての画素について補正処理を行ったかを判定し、全ての画素について行った場合には1画面分処理を終了する。全ての画素について行っていない場合には、次の画素を対象にST0401から再び繰り返す。これにより、1画素に対する補正処理が加算と積算が各1回ですむため、小規模な回路構成で高精度な固定パタンノイズの補正が実現できる。   FIG. 6 is a diagram showing an example of a fixed pattern noise correction function selection process and a fixed pattern noise correction process sequence according to the second embodiment of the present invention. In the fixed pattern noise correction function selection process and the fixed pattern noise correction process sequence of FIG. 6, in ST0601, the fixed pattern noise correction function selection unit 0402 and the fixed pattern noise correction unit 0403 obtain an image signal from the imaging unit 0410, and the line memory The pixel value of the first pixel stored in etc. is acquired. In ST0602, the fixed pattern noise correction function selection unit 0402 acquires range information from the range information storage unit 0404, determines whether the pixel value is within the first range stored as range information, and the pixel value is the first value. If it is within the range of 1, go to ST0403, otherwise go to ST0406. In ST0403, when the pixel value is within the first range, the lookup table stored in the fixed pattern noise correction function storage unit 0405 is referred to, and the slope and intercept of the corresponding correction function are selected and fixed. Output to the pattern noise correction unit 0403. In ST0404, the fixed pattern noise correction unit 0403 adds the intercept acquired in ST0403 to the pixel value acquired in ST0401. In ST0405, the fixed pattern noise correction unit 0403 performs an integration process on the slope acquired in ST0403 for the pixel value acquired in ST0401, and proceeds to ST0407. In ST0406, it is determined whether the pixel value is in any range stored as the range information for all the ranges required in advance. The process proceeds to ST0407 without correcting the value. If not done for all ranges, repeat from ST0402 for the next range. That is, when the pixel value is not within the first range, it is determined for all the ranges whether it is within the second range. In ST0407, it is determined whether correction processing has been performed for all the pixels of the image signal output by the imaging unit 0410. If all pixels have been corrected, the processing for one screen is terminated. If not done for all pixels, the process repeats again from ST0401 for the next pixel. As a result, the correction process for one pixel only needs to be added and integrated once, so that high-precision fixed pattern noise can be corrected with a small circuit configuration.

図7は、本発明の第2実施例に係る画像信号処理装置を示す第二の模式図である。図7において、0710は撮像部、0711はレンズ群、0712は撮像素子、0713はA/D変換部、0702は固定パタンノイズ補正関数選択部、0703は固定パタンノイズ補正部、0704は範囲情報格納部、0705は固定パタンノイズ補正関数格納部、0706は信号処理部、0707は利得制御部、0708は温度測定部であり、図4で示した模式図に温度測定部0707と利得制御部0708を加えた構成となっている。   FIG. 7 is a second schematic diagram showing an image signal processing apparatus according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 7, 0710 is an imaging unit, 0711 is a lens group, 0712 is an imaging device, 0713 is an A / D conversion unit, 0702 is a fixed pattern noise correction function selection unit, 0703 is a fixed pattern noise correction unit, and 0704 is a range information storage. 0705 is a fixed pattern noise correction function storage unit, 0706 is a signal processing unit, 0707 is a gain control unit, and 0708 is a temperature measurement unit. The temperature measurement unit 0707 and the gain control unit 0708 are added to the schematic diagram shown in FIG. It has an added configuration.

図7で示した画像信号処理装置において、温度測定部0707は撮像部0710が撮像を行う際の撮像部0710の温度を測定し、固定パタンノイズ補正関数選択部0702に出力する。撮像時の温度に応じて、画像信号中の固定パタンノイズの大きさも変動する可能性がある。そこで、範囲情報格納部0704および固定パタンノイズ補正関数格納部0705は温度の変動を考慮した範囲情報および複数の補正関数をそれぞれ格納し、固定パタンノイズ補正関数選択部0702は温度測定部0707より撮像時の温度を取得して、撮像時の温度に対応した範囲情報と複数の補正関数を基に適切な補正関数の選択を行う。これにより動作環境が変わった場合でも高精度な固定パタンノイズの補正が可能である。利得制御部0708は撮像部0710の出力する画像信号の信号量に基づく自動露光制御や、不図示のユーザインタフェースからのユーザの入力などを基に、撮像素子0712が光電変換による出力するアナログの画像信号の利得を制御する。利得の制御は、例えば撮像素子0712がCCDである場合には、不図示のアナログフロントエンドにおいて、AGCのゲイン量を制御すれば良く、例えば撮像素子0712がCMOSである場合には、増幅器の増幅量を制御すればよい。このとき、アナログの画像信号の利得に応じて、画像信号中の固定パタンノイズの大きさも増幅される。そこで、範囲情報格納部0704および固定パタンノイズ補正関数格納部0705は利得の変動を考慮した範囲情報および複数の補正関数をそれぞれ格納し、固定パタンノイズ補正関数選択部0702は利得制御部0708より撮像時の利得を取得して、撮像時の利得に対応した範囲情報と複数の補正関数を基に適切な補正関数の選択を行う。これによりシーンに応じて撮像により得られた画像信号の利得が変わった場合でも高精度な固定パタンノイズの補正が可能である。   In the image signal processing apparatus shown in FIG. 7, the temperature measurement unit 0707 measures the temperature of the imaging unit 0710 when the imaging unit 0710 performs imaging, and outputs the temperature to the fixed pattern noise correction function selection unit 0702. The magnitude of the fixed pattern noise in the image signal may vary depending on the temperature at the time of imaging. Therefore, the range information storage unit 0704 and the fixed pattern noise correction function storage unit 0705 store range information and a plurality of correction functions in consideration of temperature fluctuations, respectively, and the fixed pattern noise correction function selection unit 0702 captures images from the temperature measurement unit 0707. The temperature of the hour is acquired, and an appropriate correction function is selected based on the range information corresponding to the temperature at the time of imaging and a plurality of correction functions. This makes it possible to correct fixed pattern noise with high accuracy even when the operating environment changes. The gain control unit 0708 is an analog image output by the image sensor 0712 by photoelectric conversion based on automatic exposure control based on the signal amount of the image signal output from the image capturing unit 0710 or user input from a user interface (not shown). Control the gain of the signal. For example, when the image sensor 0712 is a CCD, the gain is controlled by controlling the gain amount of AGC at an analog front end (not shown). For example, when the image sensor 0712 is a CMOS, the amplification of the amplifier is performed. What is necessary is just to control quantity. At this time, the magnitude of the fixed pattern noise in the image signal is also amplified according to the gain of the analog image signal. Therefore, range information storage unit 0704 and fixed pattern noise correction function storage unit 0705 store range information and a plurality of correction functions in consideration of gain fluctuations, and fixed pattern noise correction function selection unit 0702 captures images from gain control unit 0708. The time gain is acquired, and an appropriate correction function is selected based on the range information corresponding to the gain at the time of imaging and a plurality of correction functions. Thereby, even when the gain of the image signal obtained by imaging changes according to the scene, it is possible to correct the fixed pattern noise with high accuracy.

図8は、本発明の第2実施例に係る温度変化時の固定パタンノイズ補正方法の一例を示す図である。撮像部0710で撮像した固定パタンノイズを有する画像信号の固定パタンノイズの温度ごとのノイズ特性を示す図であり、撮像部0710で撮像する画像信号の理想的な画素値に対する温度ごとのノイズレベルの関係を示している。このようにある温度αと別のある温度βで、ノイズレベルを関数近似可能な範囲や、ノイズレベルが変動する場合、あらかじめ温度変化に対応した範囲情報や複数の補正関数を用意して、それぞれ範囲情報格納部0704および固定パタンノイズ補正関数格納部0705に格納すればよい。このとき、例えば、画像信号処理装置の動作保障温度の範囲内で、一定間隔おきの温度下で撮像したときのノイズレベルを評価して、それぞれの温度時における範囲情報や複数の補正関数を用意して範囲情報格納部0704および固定パタンノイズ補正関数格納部0705に格納し、固定パタンノイズ補正関数選択部0702は撮像時の温度に最も近い温度時の範囲情報や複数の補正関数の情報、あるいは、近傍の温度時の範囲情報や複数の補正関数から補間により得られた情報を用いて適切な補正関数の選択を行うことで、温度が変化した場合でも高精度な固定パタンノイズの補正が可能である。また、別の方法としては、温度変化により範囲情報や複数の補正関数が規則的に変化するのであれば、例えば、基準となる温度時の範囲情報や複数の補正関数と、温度変化時の範囲情報や複数の補正関数の差分情報を範囲情報格納部0704および固定パタンノイズ補正関数格納部0705に格納し、固定パタンノイズ補正関数選択部0702は撮像時の温度と基準となる温度との差分から撮像時の温度に最適な範囲情報や複数の補正関数を演算して、適切な補正関数の選択を行うことで、格納するデータ量の低減を図ることが可能である。   FIG. 8 is a diagram showing an example of a fixed pattern noise correction method at the time of temperature change according to the second embodiment of the present invention. It is a figure which shows the noise characteristic for every temperature of the fixed pattern noise of the image signal which has the fixed pattern noise imaged with the imaging part 0710, and the noise level for every temperature with respect to the ideal pixel value of the image signal imaged with the imaging part 0710 Showing the relationship. In this way, if the temperature level can be approximated by a function with a certain temperature α, or if the noise level fluctuates, the range information corresponding to the temperature change and multiple correction functions are prepared in advance. What is necessary is just to store in the range information storage part 0704 and the fixed pattern noise correction function storage part 0705. At this time, for example, within the range of the guaranteed operating temperature of the image signal processing apparatus, the noise level when imaging is performed at a temperature at regular intervals, and range information and a plurality of correction functions at each temperature are prepared. Are stored in the range information storage unit 0704 and the fixed pattern noise correction function storage unit 0705, and the fixed pattern noise correction function selection unit 0702 stores the range information at the time closest to the temperature at the time of imaging, information on a plurality of correction functions, or By selecting the appropriate correction function using the range information at the vicinity of the temperature and information obtained by interpolation from multiple correction functions, it is possible to correct fixed pattern noise with high accuracy even when the temperature changes. It is. As another method, if the range information and the plurality of correction functions change regularly due to a temperature change, for example, the reference temperature range information and the plurality of correction functions and the temperature change range Information and difference information of a plurality of correction functions are stored in the range information storage unit 0704 and the fixed pattern noise correction function storage unit 0705, and the fixed pattern noise correction function selection unit 0702 determines the difference between the temperature at the time of imaging and the reference temperature. It is possible to reduce the amount of data to be stored by calculating optimal range information and a plurality of correction functions for the temperature at the time of imaging and selecting an appropriate correction function.

図9は、本発明の第2実施例に係る利得変化時の固定パタンノイズ補正方法の一例を示す図である。撮像部0710で撮像した固定パタンノイズを有する画像信号の固定パタンノイズの利得ごとのノイズ特性を示す図であり、撮像部0710で撮像する画像信号の理想的な画素値に対する利得ごとのノイズレベルの関係を示している。このように利得に応じてノイズレベルを関数近似可能な範囲や、ノイズレベルも変動するため、あらかじめ利得変化に対応した範囲情報や複数の補正関数を用意して、それぞれ範囲情報格納部0704および固定パタンノイズ補正関数格納部0705に格納すればよい。このとき、例えば、利得制御部0708の制御可能な利得の範囲内で、一定間隔おきの利得に制御して撮像したときのノイズレベルを評価して、それぞれの利得時における範囲情報や複数の補正関数を用意して範囲情報格納部0704および固定パタンノイズ補正関数格納部0705に格納し、固定パタンノイズ補正関数選択部0702は撮像時の利得に最も近い利得時の範囲情報や複数の補正関数の情報、あるいは、近傍の温度時の範囲情報や複数の補正関数から補間により得られた情報を用いて適切な補正関数の選択を行うことで、利得が変化した場合でも高精度な固定パタンノイズの補正が可能である。また、別の方法としては、利得変化により範囲情報や複数の補正関数も同じ利得で規則的に変化するため、例えば、基準となる温度時の範囲情報や複数の補正関数と、利得変化時の範囲情報や複数の補正関数の差分情報を範囲情報格納部0704および固定パタンノイズ補正関数格納部0705に格納し、固定パタンノイズ補正関数選択部0702は撮像時の利得と基準となる利得との比率から撮像時の利得に最適な範囲情報や複数の補正関数を演算して、適切な補正関数の選択を行うことで、格納するデータ量の低減を図ることが可能である。   FIG. 9 is a diagram showing an example of a fixed pattern noise correction method at the time of gain change according to the second embodiment of the present invention. It is a figure which shows the noise characteristic for every gain of the fixed pattern noise of the image signal which has the fixed pattern noise imaged with the imaging part 0710, and the noise level for every gain with respect to the ideal pixel value of the image signal imaged with the imaging part 0710 Showing the relationship. As described above, the range in which the noise level can be approximated by the function according to the gain and the noise level also fluctuate. Therefore, range information corresponding to the gain change and a plurality of correction functions are prepared in advance, and each of the range information storage unit 0704 and the fixed level It may be stored in the pattern noise correction function storage unit 0705. At this time, for example, within the controllable gain range of the gain control unit 0708, the noise level when imaging is performed while controlling the gain at regular intervals, and range information and a plurality of corrections at each gain are evaluated. A function is prepared and stored in the range information storage unit 0704 and the fixed pattern noise correction function storage unit 0705. The fixed pattern noise correction function selection unit 0702 stores the range information at the time of gain closest to the gain at the time of imaging and a plurality of correction functions. By selecting an appropriate correction function using information, or range information at a nearby temperature, or information obtained by interpolation from multiple correction functions, even if the gain changes, high-precision fixed pattern noise Correction is possible. As another method, since the range information and the plurality of correction functions regularly change with the same gain due to the gain change, for example, the reference temperature range information and the plurality of correction functions and the gain change Range information and difference information of a plurality of correction functions are stored in the range information storage unit 0704 and the fixed pattern noise correction function storage unit 0705, and the fixed pattern noise correction function selection unit 0702 is a ratio between a gain at the time of imaging and a reference gain. Thus, it is possible to reduce the amount of data to be stored by calculating optimal range information and a plurality of correction functions for the gain at the time of imaging and selecting an appropriate correction function.

かように本実施例に拠れば、デジタルビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮像機器においてリアルタイムに、固定パタンノイズを有する画像信号に対し、本来の信号特性は損なわずに固定パタンノイズのみを高精度に補正することが可能となる。   As described above, according to this embodiment, only fixed pattern noise is accurately obtained in real time in an imaging device such as a digital video camera or a digital still camera, without impairing the original signal characteristics with respect to an image signal having fixed pattern noise. It becomes possible to correct to.

本実施例では、図1に示す本発明の第1実施例に係る画像信号処理装置において、画像信号入力部0101が複数の画素で固定パタンノイズが同一の特性を有するような画像信号を入力する実施形態の例、あるいは、図4に示す本発明の第2実施例に係る画像信号処理装置において、撮像部0410が複数の画素で固定パタンノイズが同一の特性を有するような画像信号を撮像する実施形態の例であり、撮像に用いた機器において、色フィルタや、光電変換部や、読出し駆動回路や、信号増幅器や、A/D変換部や、マイクロレンズアレイなどの一部を複数の画素で共有する構成となっている。   In this embodiment, in the image signal processing apparatus according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1, the image signal input unit 0101 inputs an image signal having a plurality of pixels and the fixed pattern noise having the same characteristics. In the image signal processing apparatus according to the example of the embodiment or the second example of the present invention illustrated in FIG. 4, the imaging unit 0410 captures an image signal having a plurality of pixels and the same fixed pattern noise characteristic. This is an example of an embodiment, and in a device used for imaging, a plurality of pixels such as a color filter, a photoelectric conversion unit, a readout drive circuit, a signal amplifier, an A / D conversion unit, and a microlens array are provided. It is the structure shared by.

本実施例においては、複数の画素間で固定パタンノイズの成分を補正するための補正関数または補正関数の一部を共有することが可能である。   In this embodiment, it is possible to share a correction function or a part of a correction function for correcting a fixed pattern noise component among a plurality of pixels.

図10は、本発明の第3実施例に係る固定パタンノイズ補正方法の一例を示す第1の図である。図10(1)は撮像素子にCCDを用いた場合の信号読出しの例であり、図10(2)は画像信号中の固定パタンノイズを複数の一次関数で近似可能な場合に補正関数の傾きを記録したルックアップテーブルの例であり、図10(3)は補正関数の切片を記録したルックアップテーブルの例である。図10(1)に示した例では、撮像素子の各画素がそれぞれフォト・ダイオードを有し、光電変換により得られた信号を列ごとに垂直CCDで転送し、さらに行ごとに水平CCDで転送することで画像信号として出力する。このとき、例えば垂直CCDでの転送劣化に起因する固定パタンノイズのばらつきは、同一の列の全ての画素において、同量だけ発生することになる。もし垂直CCDでの転送劣化が、固定パタンノイズのオフセット成分のばらつきの主要因となっていて、その他の要因に起因する固定パタンノイズのオフセット成分のばらつきが補正の不要なほど十分に小さい場合であれば、図10(2)および図10(3)に示すように、補正関数の傾きについては全ての画素について用意し、補正関数の切片については列ごとに同一の値を共有する形で用意し、それぞれルックアップテーブルを作成すれば良い。これにより、図5で示したルックアップテーブルに対し、メモリ量を低減することが可能となる。また、固定パタンノイズのゲイン成分のばらつきが十分に小さい場合であれば、補正関数の傾きに関するルックアップテーブルを用いなくてもよく、更なるメモリ量の低減が実現できる。   FIG. 10 is a first diagram illustrating an example of a fixed pattern noise correction method according to the third embodiment of the present invention. FIG. 10 (1) is an example of signal readout when a CCD is used as the image sensor, and FIG. 10 (2) shows the inclination of the correction function when the fixed pattern noise in the image signal can be approximated by a plurality of linear functions. FIG. 10 (3) is an example of a look-up table in which the intercept of the correction function is recorded. In the example shown in FIG. 10 (1), each pixel of the image sensor has a photodiode, and the signal obtained by photoelectric conversion is transferred by the vertical CCD for each column, and further transferred by the horizontal CCD for each row. To output as an image signal. At this time, for example, variations in fixed pattern noise caused by transfer deterioration in the vertical CCD are generated in the same amount in all pixels in the same column. If transfer deterioration in the vertical CCD is the main cause of variation in the offset component of the fixed pattern noise, the variation in the offset component of the fixed pattern noise due to other factors is sufficiently small that correction is unnecessary. If there is, as shown in FIGS. 10 (2) and 10 (3), the inclination of the correction function is prepared for all pixels, and the intercept of the correction function is prepared so as to share the same value for each column. Then, it is only necessary to create a lookup table for each. This makes it possible to reduce the amount of memory with respect to the lookup table shown in FIG. Further, if the variation of the gain component of the fixed pattern noise is sufficiently small, it is not necessary to use a look-up table relating to the inclination of the correction function, and a further reduction in the memory amount can be realized.

図11は、本発明の第3実施例に係る固定パタンノイズ補正方法の一例を示す第2の図である。図11(1)は撮像素子に列ごとに増幅器を持つCMOSを用いた場合の信号読出しの例であり、図11(2)は画像信号中の固定パタンノイズを複数の一次関数で近似可能な場合に補正関数の傾きを記録したルックアップテーブルの例であり、図11(3)は補正関数の切片を記録したルックアップテーブルの例である。図11(1)に示した例では、撮像素子の各画素がそれぞれフォト・ダイオードを有し、光電変換により得られた信号を列ごとに信号線で転送し、列ごとの増幅器で信号増幅し、行ごとの信号線で転送することで画像信号として出力する。このとき、例えば増幅器のゲインに起因する固定パタンノイズのばらつきは、同一の列の全ての画素において、同じ傾き特性で発生することになる。もし増幅器のゲインばらつきが、固定パタンノイズのゲイン成分のばらつきの主要因となっていて、その他の要因に起因する固定パタンノイズのゲイン成分のばらつきが補正の不要なほど十分に小さい場合であれば、図11(2)および図11(3)に示すように、補正関数の切片については全ての画素について用意し、補正関数の傾きについては列ごとに同一の値を共有する形で用意し、それぞれルックアップテーブルを作成すれば良い。これにより、図5で示したルックアップテーブルに対し、メモリ量を低減することが可能となる。また、固定パタンノイズのオフセット成分のばらつきが十分に小さい場合であれば、補正関数の切片に関するルックアップテーブルを用いなくてもよく、更なるメモリ量の低減が実現できる。   FIG. 11 is a second diagram illustrating an example of the fixed pattern noise correction method according to the third embodiment of the present invention. FIG. 11 (1) is an example of signal readout when a CMOS having an amplifier for each column is used as the image sensor, and FIG. 11 (2) can approximate fixed pattern noise in an image signal by a plurality of linear functions. FIG. 11 (3) shows an example of a look-up table in which the intercept of the correction function is recorded. In the example shown in FIG. 11 (1), each pixel of the image sensor has a photodiode, and a signal obtained by photoelectric conversion is transferred by a signal line for each column and amplified by an amplifier for each column. The image signal is output by transferring the signal line for each row. At this time, for example, variations in the fixed pattern noise caused by the gain of the amplifier occur with the same slope characteristic in all the pixels in the same column. If the gain variation of the amplifier is the main factor of the variation of the gain component of the fixed pattern noise, and the variation of the gain component of the fixed pattern noise due to other factors is sufficiently small that correction is unnecessary As shown in FIGS. 11 (2) and 11 (3), the intercept of the correction function is prepared for all pixels, and the inclination of the correction function is prepared so as to share the same value for each column. Create a lookup table for each. This makes it possible to reduce the amount of memory with respect to the lookup table shown in FIG. Further, if the variation of the offset component of the fixed pattern noise is sufficiently small, it is not necessary to use a lookup table relating to the intercept of the correction function, and a further reduction in the memory amount can be realized.

かように本実施例に拠れば、画像信号の有する固定パタンノイズの特性に応じて、補正関数、ないし、補正関数の一部を複数の画素で共有することで、少ないメモリ量で高精度な固定パタンノイズの補正を実現できる。   As described above, according to the present embodiment, the correction function or a part of the correction function is shared by a plurality of pixels in accordance with the characteristics of the fixed pattern noise of the image signal. Fixed pattern noise can be corrected.

図12は、本発明の第4実施例に係る画像信号処理装置を示す模式図である。図12において、1201は画像信号入力部、1202は固定パタンノイズ補正関数選択部、1203は固定パタンノイズ強調部であり、図1に示した本発明の第1実施例に係る画像信号処理装置を示す第一の模式図の固定パタンノイズ補正部0103を固定パタンノイズ強調部1203に置き換えた構成となっている。   FIG. 12 is a schematic diagram showing an image signal processing apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 12, reference numeral 1201 denotes an image signal input unit, 1202 denotes a fixed pattern noise correction function selection unit, and 1203 denotes a fixed pattern noise enhancement unit. The image signal processing apparatus according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. The fixed pattern noise correction unit 0103 in the first schematic diagram shown is replaced with a fixed pattern noise enhancement unit 1203.

図12に示した画像信号処理装置において、固定パタンノイズ強調部1203は、画像信号入力部1201より入力した画像信号を、固定パタンノイズ補正関数選択部1202から画像信号の各画素の補正関数を、それぞれ取得し、画像信号の各画素の画素値を対応した補正関数をもとにノイズ量を算出し、ノイズ量を強調してもとの画像信号に加算する。これにより、画像に対する特殊効果として、ノイズを強調した画像信号を生成することが可能となる。なお、固定パタンノイズ強調処理は、例えばパソコンであればCPU上のアプリケーション、組み込み機器であればマイコンやDSP、専用のLSIなどにて実施される。   In the image signal processing apparatus shown in FIG. 12, the fixed pattern noise enhancement unit 1203 receives the image signal input from the image signal input unit 1201 and the correction function of each pixel of the image signal from the fixed pattern noise correction function selection unit 1202. The noise amount is acquired based on a correction function corresponding to the pixel value of each pixel of the image signal, and added to the original image signal even if the noise amount is enhanced. As a result, it is possible to generate an image signal in which noise is enhanced as a special effect on the image. Note that the fixed pattern noise enhancement processing is performed by an application on a CPU for a personal computer, a microcomputer, a DSP, a dedicated LSI, or the like for an embedded device, for example.

図13は本発明の第4実施例に係るノイズ強調方法の一例を示す図である。本発明においてノイズ強調方処理は固定パタンノイズ強調部1203で行われる。図13では、一様な輝度の被写体を撮影した場合の画像信号の各画素の画素値を示しており、横軸は画像信号の空間位置、縦軸は各空間位置における画素値である。固定パタンノイズ強調部1203は、画像信号入力部1201より入力した画像信号の各画素に対し、固定パタンノイズ補正関数選択部1202より取得した補正関数をもとにノイズ量、すなわち固定パタンノイズのない理想的な信号特性における画素値と、実際の画素値との差分を算出する。これは、例えば補正関数により補正した後の画素値と、補正前の画素値との差分をとることで算出できる。このノイズ量を、もとの画素値に加えることで、ノイズ強調した画像信号を取得することが可能となる。このとき、ノイズ量に不図示のユーザ入力部や設定値記録部等から入力した重みを加算ないし積算し、得られた値をもとの画素値に加算しても良い。また、ノイズ量を推定せずに、補正関数の係数の符号を次数に応じて反転させたり、係数に一定の値を積算したりしてノイズ量を増幅しても良い。これにより、意図的にノイズ感を強調したような画像信号を生成することが可能となる。   FIG. 13 shows an example of a noise enhancement method according to the fourth embodiment of the present invention. In the present invention, the noise enhancement method is performed by the fixed pattern noise enhancement unit 1203. FIG. 13 shows the pixel value of each pixel of the image signal when a subject with uniform brightness is photographed, the horizontal axis is the spatial position of the image signal, and the vertical axis is the pixel value at each spatial position. The fixed pattern noise enhancement unit 1203 has no noise amount, that is, no fixed pattern noise, for each pixel of the image signal input from the image signal input unit 1201 based on the correction function acquired from the fixed pattern noise correction function selection unit 1202. The difference between the pixel value in the ideal signal characteristic and the actual pixel value is calculated. This can be calculated, for example, by taking the difference between the pixel value after correction by the correction function and the pixel value before correction. By adding this amount of noise to the original pixel value, it is possible to obtain a noise-enhanced image signal. At this time, a weight input from a user input unit (not shown), a set value recording unit, or the like may be added to or accumulated in the noise amount, and the obtained value may be added to the original pixel value. Further, the noise amount may be amplified by inverting the sign of the coefficient of the correction function according to the order or integrating a constant value to the coefficient without estimating the noise amount. As a result, it is possible to generate an image signal in which noise is intentionally enhanced.

かように本実施例によれば、同様の構成で固定パタンノイズを補正するだけでなく、固定パタンノイズを強調し、意図的にノイズ感を持たせた画像を生成することが可能となる。   Thus, according to the present embodiment, it is possible not only to correct fixed pattern noise with the same configuration, but also to generate an image that intentionally gives a sense of noise by enhancing the fixed pattern noise.

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。   In addition, this invention is not limited to an above-described Example, Various modifications are included. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment.

本発明は例えば、民生や監視や車載や業務用途において、撮像装置やPCアプリケーション、画像処理装置などに利用可能である。   The present invention can be used for an imaging apparatus, a PC application, an image processing apparatus, etc., for example, in consumer use, monitoring, in-vehicle use, and business use.

0101 画像信号入力部
0102 固定パタンノイズ補正関数選択部
0103 固定パタンノイズ補正部
0402 固定パタンノイズ補正関数選択部
0403 固定パタンノイズ補正部
0404 範囲情報格納部
0405 固定パタンノイズ補正関数格納部
0406 信号処理部
0410 撮像部
0411 レンズ群
0412 撮像素子
0413 A/D変換部
0707 利得制御部
0708 温度測定部
0702 固定パタンノイズ補正関数選択部
0703 固定パタンノイズ補正部
0704 範囲情報格納部
0705 固定パタンノイズ補正関数格納部
0706 信号処理部
0710 撮像部
0711 レンズ群
0712 撮像素子
0713 A/D変換部
1201 画像信号入力部
1202 固定パタンノイズ補正関数選択部
1203 固定パタンノイズ強調部
0101 Image signal input unit 0102 Fixed pattern noise correction function selection unit 0103 Fixed pattern noise correction unit 0402 Fixed pattern noise correction function selection unit 0403 Fixed pattern noise correction unit 0404 Range information storage unit 0405 Fixed pattern noise correction function storage unit 0406 Signal processing unit 0410 Imaging unit 0411 Lens group 0412 Imaging element 0413 A / D conversion unit 0707 Gain control unit 0708 Temperature measurement unit 0702 Fixed pattern noise correction function selection unit 0703 Fixed pattern noise correction unit 0704 Range information storage unit 0705 Fixed pattern noise correction function storage unit 0706 Signal processing unit 0710 Imaging unit 0711 Lens group 0712 Image sensor 0713 A / D conversion unit 1201 Image signal input unit 1202 Fixed pattern noise correction function selection unit 1203 Fixed pattern noise enhancement unit

Claims (15)

固定パタンノイズを有する画像信号を入力する画像信号入力手段と、
前記画像信号の各画素の固定パタンノイズを補正するために予め用意した複数の補正関数から、前記画像信号入力手段より入力した画像の撮像条件および前記画像信号入力手段より入力した画像信号の各画素の画素値を基に、最適な補正関数を選択して出力する固定パタンノイズ補正関数選択手段と、
前記画像信号入力手段より入力した画像信号の各画素の画素値を、前記固定パタンノイズ補正関数選択手段の出力する補正関数に基づき補正し、補正画像信号として出力する固定パタンノイズ補正手段と、
を備え、
該固定パタンノイズ補正関数選択手段は、該画像信号の各画素の画素値について予め2つ以上の任意の範囲を該撮像条件ごとに定め、該画像信号入力手段より入力した画像信号の各画素の画素値がいずれの範囲にあるかに応じて異なる補正関数を選択することを特徴とする画像信号処理装置。
Image signal input means for inputting an image signal having fixed pattern noise;
From a plurality of correction functions prepared in advance for correcting the fixed pattern noise of each pixel of the image signal, the imaging condition of the image input from the image signal input unit and each pixel of the image signal input from the image signal input unit Fixed pattern noise correction function selection means for selecting and outputting an optimal correction function based on the pixel value of
Fixed pattern noise correction means for correcting the pixel value of each pixel of the image signal input from the image signal input means based on a correction function output from the fixed pattern noise correction function selection means, and outputting the corrected image signal as a corrected image signal;
With
The fixed pattern noise correction function selection means predetermines two or more arbitrary ranges for the pixel value of each pixel of the image signal for each imaging condition, and sets each pixel of the image signal input from the image signal input means. An image signal processing apparatus, wherein a different correction function is selected depending on which range the pixel value is.
請求項1に記載の画像信号処理装置において、
該撮像条件とは撮像素子における色フィルタの種別であり、
該画像信号入力手段が画素ごとに少なくとも2つ以上の異なる種類の色成分を持つ画像信号を入力する場合に、該画像信号の各画素の画素値について予め定めた2つ以上の任意の範囲は、該画像信号の画像全体ないし任意の領域内で色成分ごとに異なり、
該固定パタンノイズ補正関数選択手段は、入力した画像信号の各画素の画素値がいずれの色成分であるかに基づいて予め定めた2つ以上の任意の範囲を選択し、該画素値が選択した2つ以上の任意の範囲のいずれの範囲にあるかに応じて異なる補正関数を選択することを特徴とする画像信号処理装置。
The image signal processing apparatus according to claim 1,
The imaging condition is the type of color filter in the image sensor,
When the image signal input means inputs an image signal having at least two or more different types of color components for each pixel, two or more arbitrary ranges predetermined for the pixel value of each pixel of the image signal are: , Different for each color component in the entire image or an arbitrary region of the image signal,
The fixed pattern noise correction function selection means selects two or more predetermined ranges based on which color component is the pixel value of each pixel of the input image signal, and the pixel value is selected An image signal processing apparatus that selects a different correction function depending on which of two or more arbitrary ranges is present.
請求項1に記載の画像信号処理装置において、
さらに、該画像信号の各画素の画素値について予め定めた2つ以上の任意の範囲を定義する範囲情報を格納する範囲情報格納手段と、
を備え、
該固定パタンノイズ補正関数選択手段は、該画像信号入力手段より入力した画像信号の各画素の画素値が、該範囲情報格納手段の格納する範囲情報に基づき、予め定めた2つ以上の任意の範囲のいずれかの範囲内にあるかを判定することを特徴とする画像信号処理装置。
The image signal processing apparatus according to claim 1,
Furthermore, range information storage means for storing range information defining two or more predetermined ranges for the pixel value of each pixel of the image signal;
With
The fixed pattern noise correction function selection means has two or more arbitrary predetermined pixel values of pixel values of the image signal input from the image signal input means based on the range information stored in the range information storage means. An image signal processing apparatus for determining whether the range is within one of the ranges.
請求項に記載の画像信号処理装置において、
さらに、該画像信号の各画素の固定パタンノイズを補正するための複数の補正関数を格納する固定パタンノイズ補正関数格納手段と、
を備えることを特徴とする画像信号処理装置。
The image signal processing apparatus according to claim 3 .
Furthermore, fixed pattern noise correction function storage means for storing a plurality of correction functions for correcting the fixed pattern noise of each pixel of the image signal,
An image signal processing apparatus comprising:
請求項4に記載の画像信号処理装置において、
該撮像条件とは前記画像信号を撮像した際の温度であり、
該画像信号入力手段に入力した画像信号を撮像した際の温度を入力する撮像時温度入力手段と、
を備え、
該範囲情報格納手段は複数の温度における範囲情報をそれぞれ格納し、
該固定パタンノイズ補正関数格納手段は複数の温度における補正関数をそれぞれ格納し、
該固定パタンノイズ補正関数選択手段は、前記撮像時温度入力手段より入力した温度情報をもとに、前記範囲情報および前記補正関数について撮像時の温度に対応した情報を選択ないし補間して用いることを特徴とする画像信号処理装置。
The image signal processing apparatus according to claim 4 ,
The imaging condition is a temperature when the image signal is captured,
An imaging temperature input means for inputting a temperature when the image signal input to the image signal input means is imaged;
With
The range information storage means stores range information at a plurality of temperatures,
The fixed pattern noise correction function storage means stores correction functions at a plurality of temperatures,
The fixed pattern noise correction function selection means selects or interpolates information corresponding to the temperature at the time of imaging for the range information and the correction function based on the temperature information input from the temperature input means at the time of imaging. An image signal processing apparatus.
請求項4に記載の画像信号処理装置において、
該撮像条件とは前記画像信号を撮像した際の温度であり、
該画像信号入力手段に入力した画像信号を撮像した際の温度を入力する撮像時温度入力手段と、
を備え、
該範囲情報格納手段は所定の温度時の範囲情報および温度変化時の範囲情報の変動情報を格納し、
該固定パタンノイズ補正関数格納手段は、所定の温度時の補正関数および温度変化時の補正関数の変動情報を格納し、
該固定パタンノイズ補正関数選択手段は、前記撮像時温度入力手段より入力した温度情報をもとに、前記範囲情報および前記補正関数について撮像時の温度に対応した情報に補正して用いることを特徴とする画像信号処理装置。
The image signal processing apparatus according to claim 4 ,
The imaging condition is a temperature when the image signal is captured,
An imaging temperature input means for inputting a temperature when the image signal input to the image signal input means is imaged;
With
The range information storage means stores range information at a predetermined temperature and variation information of the range information at a temperature change,
The fixed pattern noise correction function storage means stores correction information at a predetermined temperature and fluctuation information of the correction function at a temperature change,
The fixed pattern noise correction function selection means corrects and uses the range information and the correction function to information corresponding to the temperature at the time of imaging based on the temperature information input from the imaging temperature input means. An image signal processing apparatus.
請求項4に記載の画像信号処理装置において、
該撮像条件とは前記画像信号を撮像した際の利得であり、
該画像信号入力手段は、レンズと撮像素子と利得制御部を有し、レンズを介して撮像素子へ入射した光を光電変換して得られた信号の利得を制御した信号を画像信号として入力し、
該範囲情報格納手段は複数の利得における範囲情報をそれぞれ格納し、
該固定パタンノイズ補正関数格納手段は複数の利得における補正関数をそれぞれ格納し、
該固定パタンノイズ補正関数選択手段は、前画像信号入力手段より利得情報を取得し、前記範囲情報および前記補正関数について撮像時の利得に対応した情報を選択ないし補間して用いることを特徴とする画像信号処理装置。
The image signal processing apparatus according to claim 4 ,
The imaging condition is a gain when imaging the image signal,
The image signal input means includes a lens, an image sensor, and a gain control unit, and inputs a signal obtained by controlling the gain of a signal obtained by photoelectric conversion of light incident on the image sensor via the lens as an image signal. ,
The range information storage means stores range information for a plurality of gains, respectively.
The fixed pattern noise correction function storage means stores correction functions for a plurality of gains, respectively.
The fixed pattern noise correction function selection means, and characterized by the use of pre-SL retrieves the gain information from the image signal input unit, select or interpolate to the information corresponding to the gain at the time of imaging for the range information and the correction function An image signal processing device.
請求項4に記載の画像信号処理装置において、
該撮像条件とは前記画像信号を撮像した際の利得であり、
該画像信号入力手段は、レンズと撮像素子と利得制御部を有し、レンズを介して撮像素子へ入射した光を光電変換して得られた信号の利得を制御した信号を画像信号として入力し、
該範囲情報格納手段は、所定の利得時の範囲情報および利得変化時の範囲情報の変動情報を格納し、
該固定パタンノイズ補正関数格納手段は、所定の利得時の補正関数および利得変化時の補正関数の変動情報を格納し、
該固定パタンノイズ補正関数選択手段は、前画像信号入力手段より利得情報を取得し、前記範囲情報および前記補正関数について撮像時の利得に対応した情報に補正して用いることを特徴とする画像信号処理装置
The image signal processing apparatus according to claim 4 ,
The imaging condition is a gain when imaging the image signal,
The image signal input means includes a lens, an image sensor, and a gain control unit, and inputs a signal obtained by controlling the gain of a signal obtained by photoelectric conversion of light incident on the image sensor via the lens as an image signal. ,
The range information storage unit stores the variation information ranging information gain during variation and Mukuo range information during a predetermined gain,
The fixed pattern noise correction function storage means stores a correction function at a predetermined gain and variation information of the correction function at a gain change,
The fixed pattern noise correction function selecting means obtains the gain information from the previous SL image signal input unit, an image, which comprises using corrected to the range information and the correction function information corresponding to the gain at the time of imaging for Signal processing device .
請求項1に記載の画像信号処理装置において、
該予め用意した複数の補正関数の各々が、該画像信号の固定パタンノイズのノイズ特性に基づいた一次関数であることを特徴とする画像信号処理装置。
The image signal processing apparatus according to claim 1,
Each of the plurality of correction functions prepared in advance is a linear function based on a noise characteristic of fixed pattern noise of the image signal.
請求項1に記載の画像信号処理装置において、
該予め用意した複数の補正関数が、該画像信号の画素ごとに異なることを特徴とする画像信号処理装置。
The image signal processing apparatus according to claim 1,
An image signal processing apparatus, wherein the plurality of correction functions prepared in advance differ for each pixel of the image signal.
請求項1に記載の画像信号処理装置において、
該画像信号の各画素の画素値について予め定めた2つ以上の任意の範囲は、該画像信号の画像全体ないし任意の領域内で同一であることを特徴とする画像信号処理装置。
The image signal processing apparatus according to claim 1,
An image signal processing apparatus characterized in that two or more arbitrary ranges predetermined for pixel values of each pixel of the image signal are the same in the entire image of the image signal or in an arbitrary region.
請求項1に記載の画像信号処理装置において、
該画像信号入力手段は、撮像素子を有し、撮像素子へ入射した光を光電変換して得られた信号を画像信号として入力することを特徴とする画像信号処理装置。
The image signal processing apparatus according to claim 1,
The image signal input unit includes an image sensor, and inputs a signal obtained by photoelectrically converting light incident on the image sensor as an image signal.
請求項4に記載の画像信号処理装置において、
該固定パタンノイズ補正関数格納手段は、各々の補正関数を、該画像信号の各画素の位置を特定する情報と、その画素を補正するための一次関数の傾きあるいは切片に係る情報と、を対応付けるルックアップテーブルとして格納することを特徴とする画像信号処理装置。
The image signal processing apparatus according to claim 4,
The fixed pattern noise correction function storage means associates each correction function with information specifying the position of each pixel of the image signal and information regarding a slope or intercept of a linear function for correcting the pixel. An image signal processing apparatus, which is stored as a look-up table.
請求項1乃至13のいずれかに記載の画像信号処理装置において、
該予め用意した複数の補正関数ないし複数の補正関数の一部が、該画像信号の複数の画素で同一であることを特徴とする画像信号処理装置。
The image signal processing device according to claim 1,
An image signal processing apparatus, wherein the plurality of correction functions prepared in advance or a part of the plurality of correction functions are the same in a plurality of pixels of the image signal.
請求項1乃至14のいずれかに記載の画像信号処理装置において、
前記固定パタンノイズ補正手段が、前記固定パタンノイズ補正関数選択手段の出力する補正関数に基づいて、前記画像信号入力手段より入力した画像信号の各画素の固定パタンノイズを強調することを特徴とする画像信号処理装置。
The image signal processing device according to any one of claims 1 to 14,
The fixed pattern noise correction unit emphasizes the fixed pattern noise of each pixel of the image signal input from the image signal input unit based on a correction function output from the fixed pattern noise correction function selection unit. Image signal processing device.
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