JP6137941B2 - Image processing system, image processing method and program, and imaging apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、マイクロレンズアレイを用いた撮像装置で撮像された撮像信号を処理する画像処理システムに関し、特に撮像装置の欠陥画素を補正するための画像処理システムに関する。 The present invention relates to an image processing system that processes an imaging signal imaged by an imaging device using a microlens array, and more particularly to an image processing system for correcting defective pixels of the imaging device.
近年、光の強度分布に加えて、光の進行方向の情報も含むようにして撮像データを取得し、ユーザーが指定した任意の焦点位置における画像を再構成できるカメラが提案されている。例えば、非特許文献1では、「Light Field Photography」と呼ばれる手法を用いたライトフィールドカメラが提案されている。非特許文献1では、撮影レンズと撮像素子の間にマイクロレンズアレイを配置し、撮影レンズの異なる瞳領域を通過した光が各マイクロレンズに収束するように構成されている。そして、1つのマイクロレンズに対して複数の画素が割り当てられており、マイクロレンズに収束した光は複数の画素によって入射方向別に取得される。こうして取得した撮像画像から、仮想の像面(リフォーカス面)で結像して各マイクロレンズに入射する光線が受光されている画素の信号を集めてくることで、任意の焦点位置における画像を再構成できる。
In recent years, there has been proposed a camera capable of acquiring imaging data so as to include information on the light traveling direction in addition to the light intensity distribution and reconstructing an image at an arbitrary focal position designated by the user. For example, Non-Patent
ところで、CCDイメージセンサやCMOSイメージセンサなどの固体撮像素子では、半導体基板上に存在する局所的な結晶欠陥などにより欠陥画素が発生することがある。こういった欠陥画素の画素信号からは正しい出力が得られないため、欠陥画素の画素信号を補正する必要がある。例えば、特許文献1には、撮像装置もしくは撮像素子の製造工程において、あらかじめ撮影した画像に基づいて欠陥画素のアドレスを記録して撮像装置のメモリに保存し、前記アドレスに従って撮影画像中の欠陥画素の信号を補正する方法が開示されている。
By the way, in a solid-state imaging device such as a CCD image sensor or a CMOS image sensor, defective pixels may occur due to local crystal defects existing on a semiconductor substrate. Since a correct output cannot be obtained from the pixel signal of such a defective pixel, it is necessary to correct the pixel signal of the defective pixel. For example, in
また、欠陥画素からの画素信号を補正する方法としては、欠陥画素の画素値を、欠陥画素に隣接する画素の画素値と置き換える方法や、欠陥画素の画素値を、欠陥画素に隣接する複数の画素の画素値の平均値と置き換える方法などが一般的である。 In addition, as a method of correcting the pixel signal from the defective pixel, a method of replacing the pixel value of the defective pixel with a pixel value of a pixel adjacent to the defective pixel, or a method of replacing the pixel value of the defective pixel with a plurality of pixels adjacent to the defective pixel. A method of replacing with an average value of pixel values of pixels is common.
非特許文献1に記載されているようなライトフィールドカメラでは、リフォーカス面で結像する複数の光線は複数の画素に別々に受光されている。さらに、リフォーカス面の位置がマイクロレンズアレイの位置から離れるほど、前記複数の光線はより離れた位置にある画素にそれぞれ受光されている。
In a light field camera as described in
そのため、特許文献1のように、あらかじめ取得した欠陥画素のアドレスをもとに欠陥画素の画素値を隣接画素の画素値を使って補正する方法では、リフォーカス面の位置によっては好適な補正ができないという問題があった。
Therefore, in the method of correcting the pixel value of the defective pixel using the pixel value of the adjacent pixel based on the address of the defective pixel acquired in advance as in
そこで本発明の目的は、光の進行方向の情報を含むようにして取得した撮像データに対して、適切な欠陥補正処理を施すことが可能な画像処理システムを提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an image processing system capable of performing appropriate defect correction processing on imaging data acquired so as to include information on the traveling direction of light.
前記目的を達成するために、本発明によれば、撮影レンズの瞳分割手段と、撮影レンズと瞳分割手段によって形成される光学像を撮像する画素配列を有する撮像手段で生成された画像信号を処理する画像処理システムは、画素配列が有する欠陥画素についての欠陥画素情報を保持する保持手段と、再構成画像を生成するリフォーカス位置を設定する設定手段と、リフォーカス位置の再構成画像を、画像信号を用いて生成するリフォーカス手段と、欠陥画素情報に基づいて、生成された再構成画像を補正する補正手段とを備え、補正手段は、設定されたリフォーカス位置の再構成画像に対応した欠陥画素の位置情報と出力レベル情報を用いて生成された再構成画像を補正する。 In order to achieve the above object, according to the present invention, an image signal generated by an imaging unit having a pupil division unit of a photographic lens and a pixel array for imaging an optical image formed by the photographic lens and the pupil division unit is obtained. An image processing system to process includes a holding unit that holds defective pixel information about a defective pixel included in a pixel array, a setting unit that sets a refocus position for generating a reconstructed image, and a reconstructed image at a refocus position. A refocusing unit that generates using an image signal and a correcting unit that corrects the generated reconstructed image based on defective pixel information are provided. The correcting unit corresponds to the reconstructed image at the set refocus position. The reconstructed image generated using the defective pixel position information and output level information is corrected.
本発明によれば、ライトフィールドカメラの画像処理システムにおいて、撮像素子の欠陥画素を適切に補正することが可能となる画像処理システムを提供する。 According to the present invention, an image processing system capable of appropriately correcting defective pixels of an image sensor in an image processing system of a light field camera is provided.
以下、図面を参考にして本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の第1の実施例に係る画像処理システムを適用した撮像装置の全体ブロック図である。図において、101は複数のレンズから構成された撮影レンズであり、被写体の焦点状態の調節を可能とする光学系である。撮影レンズ101を通過した光は撮影レンズ101の焦点位置近傍に光学像を形成する。102はマイクロレンズアレイであ(以下、MLAと記す)、複数のマイクロレンズ120で構成されている。MLA102は撮影レンズ101の焦点位置近傍に配置される。撮影レンズ101の異なる瞳領域を通過した光はMLA102に入射し、瞳領域ごとに分離して出射される(瞳分割手段)。
FIG. 1 is an overall block diagram of an imaging apparatus to which an image processing system according to a first embodiment of the present invention is applied. In the figure,
103は撮像素子であり、MLA102によって分離して出射された光を受光することで光学像を撮像する。撮像素子103は、例えば、CCDイメージセンサやCMOSイメージセンサを用いたものであり、MLA102の焦点位置付近に配置される。112はタイミング発生部(TG)であり、撮像素子103を駆動する各種タイミングを生成する。
104はアナログフロントエンド(AFE)であり、撮像素子103からの画像信号に対して基準レベルの調整(クランプ処理)やアナログデジタル変換処理等を行う。105はデジタルフロントエンド(DFE)であり、AFE104からのデジタル出力画像に対して、微小な基準レベルのずれ等のデジタル補正処理を行う。106は画像処理部であり、DFE105からのデジタル画像に対して所定の画像処理を施し、画像データを生成、出力する。また、画像処理部106では、後述するリフォーカス処理による画像の再構成および欠陥画素補正処理も行う。メモリ部107は欠陥画素情報(アドレス、キズレベル)等を保持しておくための不揮発性メモリで構成されている。108は制御部であり、撮像装置全体を統括的に制御し、周知のCPUなどを内蔵し、各部を制御するプログラムを実行する。109は、ボタン、タッチパネルなどの操作部であり、デジタルカメラにある操作部材を電気的に受け付ける。
An analog front end (AFE) 104 performs reference level adjustment (clamp processing), analog-digital conversion processing, and the like on the image signal from the
ユーザーは操作部109を使ってリフォーカス画像を生成するための任意のリフォーカス位置を設定できるようになっている。なお、このリフォーカス位置の設定は、制御部108が自動で設定するようにしてもよい。110は画像等を表示するための表示部であり、液晶ディスプレイなどで構成される。111はメモリカードやハードディスクなどの記録部である。
The user can set an arbitrary refocus position for generating a refocus image using the
なお、本実施例の画像処理部106は、図6に示すように再構成部601と欠陥補正部602を有している。再構成部601では「Light Field Photography」と呼ばれる手法を用いた演算処理を行うことにより、撮像データから、設定された任意の焦点位置(リフォーカス位置)での画像を再構成することが可能である。
The
欠陥補正部602はメモリ部107に記録された欠陥画素情報に基づいて、再構成部601で生成された画像に対して欠陥画素の補正処理を行う。再構成部601および欠陥補正部602の詳細については後述する。
The
次に、本実施例の撮像装置における撮影レンズ101、MLA102および撮像素子103の構成について図2〜4を用いて説明する。なお、図1乃至図4において同じ部分は、同じ符号を付して示す。
Next, the configuration of the taking
図2は、撮像素子103とMLA102の構成を説明する図である。同図は撮像素子103およびMLA102を図1の光軸Z方向から観察した図である。複数の単位画素201に対して1つのマイクロレンズ120が対応するように配置されている。1つのマイクロレンズ後方にある複数の単位画素201をまとめて画素配列200と定義する。なお、本実施例では画素配列200には、単位画素201が5行5列の計25個あるものとする。
FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the
図3は、撮影レンズ101から出射された光束が1つのマイクロレンズ120を通過して撮像素子103で受光される様子を、光軸Zに対して垂直方向から観察した図である。撮影レンズ101の各瞳領域a1〜a5から出射され、マイクロレンズ120を通過した光は、後方の対応する単位画素p1〜p5でそれぞれ結像する。
FIG. 3 is a diagram in which a state in which the light beam emitted from the photographing
図4(a)は撮影レンズの開口を光軸Z方向から見た図である。図4(b)は1つのマイクロレンズ120とその後方に配置された画素配列200を光軸Z方向から見た図である。図4(a)に示すように撮影レンズ101の瞳領域を1つのマイクロレンズ下にある画素と同数の領域に分割した場合、1つの画素には撮影レンズ101の1つの瞳分割領域からの光が結像されることになる。ただし、ここでは撮影レンズとマイクロレンズ120のFナンバーがほぼ一致しているものとする。図4(a)に示す撮影レンズ101の瞳分割領域a11〜a55と、図4(b)に示す画素p11〜p55との対応関係は、光軸Z方向から見て点対称となる。したがって、撮影レンズの瞳分割領域a11から出射した光はマイクロレンズの後方にある画素配列20のうち、画素p11に結像する。これと同様に、瞳分割領域a11から出射し、別のマイクロレンズを通過する光も、そのマイクロレンズの後方にある画素配列200の中の画素p11に結像する。
FIG. 4A is a view of the aperture of the photographing lens viewed from the optical axis Z direction. FIG. 4B is a view of one
次に、上記撮影レンズ101、MLA102および撮像素子103の構成によって取得された撮像データに対して、任意に設定した焦点位置(リフォーカス面)での画像の再構成処理について述べる。再構成処理は図6に示した再構成部601において、「Light Field Photography」と呼ばれる手法を用いて行う。
Next, image reconstruction processing at an arbitrarily set focal position (refocus plane) with respect to imaging data acquired by the configuration of the photographing
図5は、任意に設定したリフォーカス面上のある画素を通過する光束が、撮影レンズ101のどの瞳分割領域から出射され、どのマイクロレンズへ入射するかを、光軸Zの垂直方向から見た場合の図である。同図において、撮影レンズ101の瞳分割領域の位置を座標(u,v)、リフォーカス面上の画素位置を座標(x,y)、MLA102上のマイクロレンズの位置を座標(x’,y’)とする。また、撮影レンズ101からMLA102までの距離をF、撮影レンズ101からリフォーカス面までの距離をαFとする。ここで、αはリフォーカス面の位置を決定するためのリフォーカス係数であり、ユーザーが任意に設定することが可能である。なお、図5ではu、x、x’の方向のみを示し、v、y、y’については省略してある。
FIG. 5 shows, from the vertical direction of the optical axis Z, the light beam passing through a certain pixel on the refocus plane that is arbitrarily set, which pupil division region of the photographing
図5に示すように、座標(u,v)と座標(x,y)を通過した光束500は、MLA上の座標(x’,y’)に到達する。この座標(x’,y’)は式(1)のように表すことができる。
そして、この光束500が受光される画素の出力をL(x’,y’,u,v)とすると、リフォーカス面上の座標(x,y)で得られる出力E(x,y)は、L(x’,y’,u,v)を撮影レンズ101の瞳領域に関して積分したものとなるため、式(2)のようになる。
式(2)において、リフォーカス係数αはユーザーによって決定されるため、(x,y)、(u,v)を与えれば、光束の入射するマイクロレンズの位置(x’,y’)がわかる。そして、そのマイクロレンズに対応する画素配列200から(u,v)の位置に対応する画素がわかる。この画素の出力がL(x’,y’,u,v)となる。これをすべての瞳分割領域について行い、求めた画素出力を合計(積分)することでE(x,y)が算出できる。なお、(u,v)を撮影レンズ101の瞳分割領域の代表座標とすれば、式(2)の積分は、単純加算により計算することができる。
In equation (2), since the refocus coefficient α is determined by the user, if (x, y) and (u, v) are given, the position (x ′, y ′) of the microlens where the light beam enters can be known. . Then, the pixel corresponding to the position (u, v) is known from the
以上のようにして、式(2)の演算処理を行うことで、任意の焦点位置における画像を再構成することができる。 As described above, an image at an arbitrary focal position can be reconstructed by performing the calculation process of Expression (2).
次に、メモリ部107に記録される欠陥画素情報について図7を用いて説明する。
図7はメモリ部107に記録される欠陥画素情報のデータ構成の例を示す図である。Xアドレス、Yアドレスはリフォーカス処理により再構成された画像における欠陥画素の座標を示す位置情報である。キズレベルは欠陥画素からの異常出力信号の大きさに応じて設定される値であり(出力レベル情報)、撮影条件(ISO感度、露光時間等)によって、対象となる欠陥画素を補正するかどうかの判定に用いられる。リフォーカス位置は、欠陥画素情報がどのリフォーカス位置におけるデータかを示すものであり、図5で説明したリフォーカス係数αに相当する。本実施例では、Xアドレス、Yアドレスにそれぞれ14ビット、キズレベルに4ビット、リフォーカス位置に8ビットのデータ長を割り当てている。
Next, defective pixel information recorded in the
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a data configuration of defective pixel information recorded in the
次に、メモリ部107に記録するための欠陥画素情報の生成動作を、図8に示すフローチャートを用いて説明する。なお、このフローチャートに従った動作は、撮像装置の工場調整等において、例えばPCなどの情報処理装置を用いて行う。
Next, an operation of generating defective pixel information for recording in the
S801では、撮像装置の調整工程等において取得した画像から撮像素子上の欠陥画素のアドレスを検出する。また、欠陥画素からの異常出力信号の大きさに応じてキズレベルを設定する。キズレベルは、例えば、異常出力信号の大きさに応じて図9に示すテーブルに従って設定すればよい。 In step S <b> 801, an address of a defective pixel on the image sensor is detected from an image acquired in an adjustment process or the like of the imaging device. Further, the scratch level is set according to the magnitude of the abnormal output signal from the defective pixel. The scratch level may be set according to the table shown in FIG. 9 according to the magnitude of the abnormal output signal, for example.
S802では、S801で取得した欠陥画素の撮像素子上のアドレスを複数のリフォーカス位置の再構成画像上のアドレスに変換する。この変換は式(1)をリフォーカス面上の座標(x,y)について変形させた式(3)によって行われる。
式(3)によって変換される欠陥画素情報の例を図10に示す。図10に示すように、撮像素子の欠陥画素情報を複数のリフォーカス位置の各位置における欠陥画素情報に変換しておき、リフォーカス位置の情報も同時に関連付けて付加しておく。また、式(3)の座標変換では、撮像素子の複数の欠陥画素が変換後に同一の座標になることがある。座標変換後に座標が重複した欠陥画素情報は、1つにまとめる。図10では、座標X3、Y3が一つにまとめられた欠陥画素情報である。このとき時、各欠陥画素のキズレベルを、図9のテーブルに従って画素出力(例えば、各テーブル毎に最小の画素出力)に変換してから合算する。その後、図9のテーブルに従って、キズレベルを再設定する。なお、S802の処理は、撮像装置の工場調整工程等において、外部のPC等で行うが、撮像装置内の画像処理部106で行うようにしてもよい。
An example of defective pixel information converted by the equation (3) is shown in FIG. As shown in FIG. 10, the defective pixel information of the image sensor is converted into defective pixel information at each of a plurality of refocus positions, and information on the refocus position is also associated and added at the same time. Further, in the coordinate conversion of Expression (3), a plurality of defective pixels of the image sensor may have the same coordinates after conversion. The defective pixel information whose coordinates are duplicated after the coordinate conversion is collected into one. In FIG. 10, coordinates X3 and Y3 are defective pixel information combined into one. At this time, the defect level of each defective pixel is converted into a pixel output (for example, the minimum pixel output for each table) according to the table of FIG. Thereafter, the scratch level is reset according to the table of FIG. Note that the processing of S802 is performed by an external PC or the like in the factory adjustment process of the imaging apparatus, but may be performed by the
最後に、図8のS803で、S802で変換した欠陥画素情報をメモリ部117に記録して、欠陥画素情報の生成動作を終了する。 Finally, in S803 of FIG. 8, the defective pixel information converted in S802 is recorded in the memory unit 117, and the defective pixel information generation operation is terminated.
本発明にかかる撮像装置の撮影制御動作を図11に示すフローチャートを用いて説明する。この制御動作は、制御部108が撮像装置の各部を制御することで実行される。
The shooting control operation of the imaging apparatus according to the present invention will be described with reference to the flowchart shown in FIG. This control operation is executed by the
図11において、まずステップS1101で、ISO感度、露光時間等の撮影条件が、ユーザーによる操作部109の操作に従って設定する。なお、この設定は、制御部108が、自動で設定するようにしてもよい。
In FIG. 11, first, in step S <b> 1101, shooting conditions such as ISO sensitivity and exposure time are set according to the operation of the
続けて、ステップS1102で、制御部108がTG112制御して駆動信号を撮像素子103に供給させ、撮像素子103を駆動して撮影を行ない、画像データを生成する。
In step S1102, the
次に、ステップS1103で、操作部109等によって任意のリフォーカス位置(リフォーカス係数α)を設定し、ステップS1104で、再構成部602が、図5を用いて説明したリフォーカス処理により、再構成画像を生成する。ステップS1104で生成された再構成画像には、ステップS1105において、欠陥補正部602より欠陥補正処理が行われる。この欠陥補正処理の詳細は後述する。
Next, in step S1103, an arbitrary refocus position (refocus coefficient α) is set by the
次に、ステップS1106において、ステップS1105で欠陥補正処理が行われた再構成画像に対して、ホワイトバランス補正、ガンマ補正等の各種信号処理を行い、ステップS1107において、記録部111が最終的な画像を記録する。以上で、図11に示すフローチャートに従った撮影制御動作を終了する。 Next, in step S1106, various signal processes such as white balance correction and gamma correction are performed on the reconstructed image that has been subjected to the defect correction process in step S1105. In step S1107, the recording unit 111 performs a final image. Record. The shooting control operation according to the flowchart shown in FIG.
次に、ステップS1106における欠陥補正部602による欠陥補正処理の動作について図12に示すフローチャートを用いて説明する。本動作は、制御部108による制御の下で、画像処理部106が行う。
Next, the operation of defect correction processing by the
ステップS1201において、画素毎に欠陥画素情報をメモリ部107から読み出す。ここで読み出される欠陥画素情報は、図10に示す再構成画像上の欠陥画素情報である。
In step S1201, defective pixel information is read from the
ステップS1202では、読み出した欠陥画素情報のリフォーカス位置情報を参照し、再構成画像のリフォーカス位置と一致しているかどうかを判定し、その結果を保持する。次いで、ステップS1203において、読み出した欠陥画素情報のキズレベルを参照し、撮影条件(ISO感度、露光時間等)毎に決められた補正対象となるレベルを満たしているかどうかを判定し、その結果を保持する。 In step S1202, the refocus position information of the read out defective pixel information is referenced to determine whether or not the refocus position of the reconstructed image matches, and the result is retained. Next, in step S1203, the defect level of the read out defective pixel information is referred to, and it is determined whether or not a correction target level determined for each photographing condition (ISO sensitivity, exposure time, etc.) is satisfied, and the result is retained. To do.
ステップS1204では、ステップS1202、S1203で保持された判定結果に基づいて、対象画素が補正対象であるか否かを判定する。具体的には、欠陥画素情報のリフォーカス位置が再構成画像のリフォーカス位置と一致し、かつキズレベルが補正対象となるレベルを満たしている場合にステップS1205の補正処理を行う。それ以外の場合は、ステップS1205の補正処理を行わず、ステップS1206に移行する。 In step S1204, it is determined based on the determination results held in steps S1202 and S1203 whether the target pixel is a correction target. Specifically, the correction process in step S1205 is performed when the refocus position of the defective pixel information matches the refocus position of the reconstructed image and the scratch level satisfies the level to be corrected. In other cases, the correction process of step S1205 is not performed, and the process proceeds to step S1206.
ステップS1205では、画像処理部106は補正対象画素の補正処理を行う。補正処理の一例として、本実施例では、欠陥画素情報のアドレスの位置にある補正対象画素の上下または左右に隣接する同色の画素値から、補正対象の画素値を補間する方法を用いる。上下または左右に隣接する同色画素のどちらを用いるかは任意であるが、例えば被写体により適応的に判断しても良い。
In step S1205, the
ステップS1206では、ステップS1201からS1205までの処理を、メモリ部107に記録されている全ての欠陥画素情報に対して実行したか否かを判定する。判定の結果、記録されている全ての欠陥画素情報に対して本動作を実行した場合には、欠陥補正処理動作を終了する。未処理の欠陥画素情報が残っていれば、未処理の欠陥画素情報を読み出してステップS1201からS1205の処理を実行する。以上で、図12の欠陥補正処理の動作を終了する。
In step S1206, it is determined whether or not the processing from steps S1201 to S1205 has been executed for all defective pixel information recorded in the
以上、説明したように本実施形態によれば、欠陥画素の位置情報をリフォーカス後の座標に変換しておき、リフォーカス後の再構成画像に対して欠陥画素補正処理を行う。そのため、リフォーカス位置によらず適切に補正することが可能である。 As described above, according to the present embodiment, position information of defective pixels is converted into coordinates after refocusing, and defective pixel correction processing is performed on the reconstructed image after refocusing. Therefore, it is possible to correct appropriately regardless of the refocus position.
次に、図13を用いて、本発明の第2の実施例を説明する。本実施例における撮像装置の構成、欠陥画素情報の構成、キズレベルのテーブル構成、および欠陥補正処理は第1の実施例と同様であるので、ここでの説明は省略する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Since the configuration of the image pickup apparatus, the configuration of defective pixel information, the configuration of the scratch level table, and the defect correction process in this embodiment are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted here.
第1の実施例では、撮像素子の欠陥画素情報をあらかじめ工場調整等に複数のリフォーカス位置における欠陥画素情報に変換し、メモリ部107に記録しておいた。これに対し、本実施例では、変換前の撮像素子の欠陥画素情報をメモリ部107に記録しておき、その変換処理をリフォーカス処理後に行う。
In the first embodiment, defective pixel information of the image sensor is converted into defective pixel information at a plurality of refocus positions in advance for factory adjustment or the like and recorded in the
図13は本発明の第2の実施例に係る画像処理システムを適用した撮像装置の撮影制御動作のフローチャート図である。図13は、第1の実施例における図11に対応し、第1の実施例と同一の処理を行う箇所は同一の番号で示し、その説明は省略する。以下、第1の実施例と相違する処理動作について説明する。 FIG. 13 is a flowchart of the shooting control operation of the imaging apparatus to which the image processing system according to the second embodiment of the present invention is applied. FIG. 13 corresponds to FIG. 11 in the first embodiment, and parts that perform the same processing as in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. Hereinafter, processing operations different from those of the first embodiment will be described.
ステップS1301では、画像処理部106が、メモリ部107に記録した撮像素子の欠陥画素情報をリフォーカス後の座標に変換する。この処理は図8のステップS802で説明した処理と同じであるが、第1の実施例では、欠陥画素情報を複数のリフォーカス位置における座標に変換したのに対し、本実施例では、ステップS1103で設定したリフォーカス位置における座標のみに変換する。その後は、変換した欠陥画素情報を用いてステップS1105において欠陥補正処理を行う。したがって、第1の実施例と同様にリフォーカス位置によらず適切に欠陥補正することが可能である。
In step S1301, the
また、本実施例では、リフォーカス後に欠陥画素情報の変換を行うため、その分、最終画像を出力するまでの処理に時間がかかるが、メモリ部には撮像素子の欠陥画素情報のみを記録しておけばよいため、必要なメモリ容量は第1の実施例よりも少なくて済む。 In this embodiment, since defective pixel information is converted after refocusing, it takes time to output the final image, but only the defective pixel information of the image sensor is recorded in the memory unit. Therefore, the required memory capacity is smaller than that of the first embodiment.
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した実施例では撮像装置を例に本件発明を説明したが、本件発明を、PC等の情報処理装置において記録媒体などから提供される画像信号の画像処理システムに適用してもよい。 As mentioned above, although each embodiment of the present invention was described, the present invention is not limited to these embodiments. For example, in the above-described embodiments, the present invention has been described by taking the imaging apparatus as an example. However, the present invention may be applied to an image processing system for image signals provided from a recording medium or the like in an information processing apparatus such as a PC.
上述した実施形態において図11乃至13に示した各処理は、各処理の機能を実現する為のプログラムをメモリから読み出して制御部108のCPUが実行することによりその機能を実現させるものである。
In the above-described embodiment, each process shown in FIGS. 11 to 13 is realized by reading a program for realizing the function of each process from the memory and executing it by the CPU of the
尚、上述した構成に限定されるものではなく、図11乃至13に示した各処理の全部または一部の機能を、専用のハードウェアにより実現してもよい。また、上述したメモリは、光磁気ディスク装置、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリや、CD−ROM等の読み出しのみが可能な記憶媒体、RAM以外の揮発性のメモリであってもよい。また、それらの組合せによるコンピュータ読み取り、書き込み可能な記憶媒体より構成されてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described configuration, and all or some of the functions shown in FIGS. 11 to 13 may be realized by dedicated hardware. The memory described above may be a non-volatile memory such as a magneto-optical disk device or a flash memory, a storage medium that can only be read such as a CD-ROM, or a volatile memory other than a RAM. Moreover, you may comprise from the computer-readable / writable storage medium by those combination.
また、図11乃至13に示した各処理の機能を実現する為のプログラムをコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記録して、この記憶媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各処理を行っても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。具体的には、記憶媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書きこまれる。その後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含む。 Further, a program for realizing the functions of the processes shown in FIGS. 11 to 13 is recorded on a computer-readable storage medium, and the program recorded on the storage medium is read into a computer system and executed. Each process may be performed. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices. Specifically, the program read from the storage medium is written into a memory provided in a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer. After that, the CPU of the function expansion board or function expansion unit performs part or all of the actual processing based on the instructions of the program, and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.
また、「コンピュータ読み取り可能な記憶媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記憶媒体」とは、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。例えば、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発メモリ(RAM)も含む。 The “computer-readable storage medium” refers to a storage device such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM or a CD-ROM, and a hard disk built in a computer system. Furthermore, the “computer-readable storage medium” includes a medium that holds a program for a certain period of time. For example, it includes a volatile memory (RAM) inside a computer system that becomes a server or a client when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line.
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。 The program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the “transmission medium” for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line.
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現する為のものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組合せで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。 The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, and what is called a difference file (difference program) may be sufficient.
また、上記のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体等のプログラムプロダクトも本発明の実施形態として適用することができる。上記のプログラム、記録媒体、伝送媒体およびプログラムプロダクトは、本発明の範疇に含まれる。
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
A program product such as a computer-readable recording medium in which the above program is recorded can also be applied as an embodiment of the present invention. The above program, recording medium, transmission medium, and program product are included in the scope of the present invention.
The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention.
Claims (13)
前記画素配列が有する欠陥画素についての欠陥画素情報を保持する保持手段と、
再構成画像を生成するリフォーカス位置を設定する設定手段と、
前記リフォーカス位置の再構成画像を、前記画像信号を用いて生成するリフォーカス手段と、
前記欠陥画素情報に基づいて、前記生成された再構成画像を補正する補正手段と
を備え、
前記補正手段は、前記設定されたリフォーカス位置の再構成画像に対応した欠陥画素の位置情報と出力レベル情報を用いて前記生成された再構成画像を補正することを特徴とする画像処理システム。 In an image processing system for processing an image signal generated by a pupil division unit of a photographing lens and an image pickup unit having a pixel array for picking up an optical image formed by the photographing lens and the pupil division unit,
Holding means for holding defective pixel information about defective pixels of the pixel array;
Setting means for setting a refocus position for generating a reconstructed image;
Refocusing means for generating a reconstructed image of the refocus position using the image signal;
Correction means for correcting the generated reconstructed image based on the defective pixel information, and
The image processing system, wherein the correcting unit corrects the generated reconstructed image using position information and output level information of a defective pixel corresponding to the reconstructed image at the set refocus position.
前記撮影レンズの瞳分割手段を有し、前記撮影レンズと瞳分割手段によって形成される光学像を撮像して画像信号を生成する画素配列を有する撮像手段と、
前記画素配列が有する欠陥画素についての欠陥画素情報を保持する保持手段と、
再構成画像を生成するリフォーカス位置を設定する設定手段と、
前記画像信号を処理する画像処理手段を備え、
前記画像処理手段は、
前記リフォーカス位置の再構成画像を、前記画像信号を用いて生成するリフォーカス手段と、
前記欠陥画素情報に基づいて、前記生成された再構成画像を補正する補正手段と
を含み、
前記補正手段は、前記設定されたリフォーカス位置の再構成画像に対応した欠陥画素の位置情報と出力レベル情報を用いて前記生成された再構成画像を補正することを特徴とる撮像装置。 An optical system having a photographing lens for forming an optical image of a subject;
An imaging unit having a pixel array for capturing an optical image formed by the imaging lens and the pupil dividing unit, and generating an image signal;
Holding means for holding defective pixel information about defective pixels of the pixel array;
Setting means for setting a refocus position for generating a reconstructed image;
Image processing means for processing the image signal;
The image processing means includes
Refocusing means for generating a reconstructed image of the refocus position using the image signal;
Correction means for correcting the generated reconstructed image based on the defective pixel information, and
The image pickup apparatus, wherein the correction unit corrects the generated reconstructed image using position information and output level information of a defective pixel corresponding to the reconstructed image at the set refocus position.
前記画素配列が有する欠陥画素についての欠陥画素情報をメモリ手段に保持する保持ステップと、
再構成画像を生成するリフォーカス位置を設定する設定ステップと、
前記リフォーカス位置の再構成画像を、前記画像信号を用いて生成するリフォーカスステップと、
前記欠陥画素情報に基づいて、前記生成された再構成画像を補正する補正ステップと
を備え、
前記補正ステップは、前記設定されたリフォーカス位置の再構成画像に対応した欠陥画素の位置情報と出力レベル情報を用いて前記生成された再構成画像を補正することを特徴とする制御方法。 In a control method of an image processing system for processing an image signal generated by a pupil dividing unit of a photographing lens and an image pickup unit having a pixel array for picking up an optical image formed by the photographing lens and the pupil dividing unit,
A holding step of holding in the memory means defective pixel information about defective pixels of the pixel array;
A setting step for setting a refocus position for generating a reconstructed image;
A refocusing step of generating a reconstructed image of the refocus position using the image signal;
A correction step of correcting the generated reconstructed image based on the defective pixel information, and
The control method is characterized in that the correcting step corrects the generated reconstructed image using position information and output level information of a defective pixel corresponding to the reconstructed image at the set refocus position.
コンピュータを、
前記画素配列が有する欠陥画素についての欠陥画素情報を保持する保持手段、
再構成画像を生成するリフォーカス位置を設定する設定手段、
前記リフォーカス位置の再構成画像を、前記画像信号を用いて生成するリフォーカス手段、
前記欠陥画素情報に基づいて、前記生成された再構成画像を補正する補正手段であり、前記設定されたリフォーカス位置の再構成画像に対応した欠陥画素の位置情報と出力レベル情報を用いて前記生成された再構成画像を補正する補正手段として機能させるプログラム。 A program for controlling an image processing system that processes an image signal generated by a pupil division unit of a photographing lens and an image pickup unit that has a pixel array that captures an optical image formed by the photographing lens and the pupil division unit,
Computer
Holding means for holding defective pixel information about defective pixels of the pixel array;
Setting means for setting a refocus position for generating a reconstructed image;
Refocusing means for generating a reconstructed image of the refocus position using the image signal;
Correcting means for correcting the generated reconstructed image based on the defective pixel information, and using the position information and output level information of the defective pixel corresponding to the reconstructed image at the set refocus position, A program that functions as a correction unit that corrects a generated reconstructed image.
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