JP6376769B2 - Imaging apparatus and control method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、欠陥画素の検出を行える撮像装置等に関する。 The present invention relates to an imaging device or the like that can detect defective pixels.
一般に、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装置に搭載されて被写体を撮像するための撮像素子では、多数の画素のうちの一部に欠陥(キズ)が生じることがある。このような欠陥は、暗電流の発生やフォトダイオードの異常などの様々な原因により発生する。 In general, in an image pickup device that is mounted on an image pickup apparatus such as a digital still camera or a digital video camera and picks up a subject, a defect (scratch) may occur in some of a large number of pixels. Such a defect occurs due to various causes such as generation of dark current and abnormality of the photodiode.
欠陥が生じた画素は異常なレベルの信号を出力する。例えば、欠陥画素の出力レベルが本来の出力レベルより高い場合は白キズと呼ばれ、低い場合は黒キズと呼ばれる。このような欠陥画素を有する撮像素子の出力信号を基に撮影画像を画面表示すると、欠陥画素の情報は本来、被写体に存在しない誤った情報であるため、不自然な画像が表示され、画像品位の観点で好ましくない。従って、欠陥画素の位置を検出してその出力信号を補正する技術が必要とされる。 The defective pixel outputs an abnormal level signal. For example, when the output level of the defective pixel is higher than the original output level, it is called a white flaw, and when it is low, it is called a black flaw. When the captured image is displayed on the screen based on the output signal of the image sensor having such defective pixels, the information on the defective pixels is originally incorrect information that does not exist in the subject. From the viewpoint of Therefore, a technique for detecting the position of the defective pixel and correcting the output signal is required.
従来、製造過程において発生した欠陥画素を検出し、その画素の出力を補正する技術として、次のようなものがあった。まず、撮像素子の受光面を遮光した状態で得られた出力信号から、出力レベルが突出した画素を検出し、その画素の位置を撮像装置内のROMに記憶しておく。そして、実際に撮影するときにROMから欠陥画素の位置の情報を読み出し、欠陥画素の情報を、それの周囲の画素の情報を用いて補間する。このような技術により、白キズの生じた画素の出力については補正することができる。 Conventionally, there are the following techniques for detecting a defective pixel generated in the manufacturing process and correcting the output of the pixel. First, a pixel whose output level protrudes is detected from an output signal obtained in a state where the light receiving surface of the imaging element is shielded from light, and the position of the pixel is stored in a ROM in the imaging device. Then, when actually photographing, the information on the position of the defective pixel is read from the ROM, and the information on the defective pixel is interpolated using the information on the surrounding pixels. With such a technique, it is possible to correct the output of a pixel in which white scratches have occurred.
また、黒キズが生じた画素を検出してその出力を補正するためには、撮像素子に一様な明るい被写体を撮像させ、周囲の画素より突出して暗い画素を欠陥画素とみなす。そしてその欠陥画素の位置をROMに記憶しておき、実際の撮影時にその位置の情報を読み出して同様に補間すればよい。 Further, in order to detect a pixel in which a black defect has occurred and correct its output, the image sensor is caused to pick up a uniform bright subject, and a dark pixel protruding from the surrounding pixels is regarded as a defective pixel. Then, the position of the defective pixel may be stored in the ROM, and information on the position may be read out and interpolated in the same manner during actual photographing.
しかし、製品出荷段階で欠陥画素を検出する従来の方法によると、製品出荷後に撮像素子の使用環境に応じて発生する欠陥画素を検出することができない。撮像素子の欠陥は一般に、温度や光の蓄積時間などの影響により増加する。そのため、上記の検出方法によれば製品出荷時までに欠陥として検出されなかった画素にも、使用環境の変化により事後的に欠陥が生じ、その影響が出力画面に現れてしまうことがある。このように製品出荷後に生じる欠陥を、「後発欠陥」と呼称することにする。 However, according to the conventional method of detecting defective pixels at the product shipment stage, it is not possible to detect defective pixels generated according to the use environment of the image sensor after product shipment. In general, defects in an image sensor increase due to the influence of temperature, light accumulation time, and the like. Therefore, according to the above-described detection method, a pixel that has not been detected as a defect by the time of product shipment may have a defect afterwards due to a change in the use environment, and the effect may appear on the output screen. Such a defect that occurs after product shipment is referred to as a “later defect”.
このような後発欠陥の発生に対処するために、近年では、注目画素とそれに隣接する周辺画素の各出力信号とを比較することにより、欠陥が生じているか否かを例えば撮像時などに判断し、欠陥画素の出力をリアルタイムに補正することが考えられている。例えば、特許文献1では、注目画素(重心画素)とその周囲の複数の画素との信号出力レベルを比較し、注目画素のレベルが極端に高い場合にその注目画素を欠陥画素と判定する。そしてその注目画素の信号出力レベルを補正する。
In order to deal with the occurrence of such a late defect, in recent years, it is determined whether or not a defect has occurred, for example, at the time of imaging by comparing the output signal of the target pixel and the neighboring pixels adjacent thereto. It is considered to correct the output of defective pixels in real time. For example, in
しかしながら、従来の技術では、注目画素と周辺画素との出力同士の比較により欠陥画素を検出しているため、細かな模様のように、注目画素と隣接画素との輝度信号の差分が大きい被写体の撮影では、キズと被写体とを明確に区別することは困難である。すなわち、被写体としての起点なのかキズなのかの判断が難しく、欠陥画素の検出精度が低くなる場合があるという問題があった。欠陥画素の検出精度が低いと、画像品位にも影響が生じる。 However, in the conventional technique, since the defective pixel is detected by comparing the outputs of the target pixel and the surrounding pixels, an object having a large difference in luminance signal between the target pixel and the adjacent pixel as in a fine pattern is detected. In shooting, it is difficult to clearly distinguish a scratch from a subject. That is, it is difficult to determine whether the subject is a starting point or a scratch, and there is a problem that the detection accuracy of defective pixels may be lowered. If the defective pixel detection accuracy is low, the image quality is also affected.
本発明は上記従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、欠陥画素の検出精度を高めて、画像品位を向上させることにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to improve the detection accuracy of defective pixels and improve the image quality.
上記目的を達成するために本発明は、撮像素子の出力信号からボケ画像を生成する第1の生成手段と、前記第1の生成手段により生成されたボケ画像から欠陥画素を検出する検出手段と、前記欠陥画素の出力信号を前記検出手段の検出結果に基づき補正する補正手段と、前記補正手段により補正された前記欠陥画素の出力信号を含む前記撮像素子の出力信号から被写体画像を生成する第2の生成手段と、を有し、前記第2の生成手段は前記被写体画像を第1のフレームレートで生成すると共に、前記第1の生成手段は、前記第1のフレームレートよりも低い第2のフレームレートで前記ボケ画像を生成することを特徴とする。 To achieve the above object, the present invention provides a first generation unit that generates a blurred image from an output signal of an image sensor, and a detection unit that detects a defective pixel from the blurred image generated by the first generation unit. A correction unit that corrects the output signal of the defective pixel based on a detection result of the detection unit; and a first image that generates a subject image from the output signal of the image sensor including the output signal of the defective pixel corrected by the correction unit. and second generating means, possess, together with the second generation means generates the subject image at a first frame rate, wherein the first generating means, second lower than the first frame rate The blurred image is generated at a frame rate of .
本発明によれば、欠陥画素の検出精度を高めて、画像品位を向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to improve the detection quality of defective pixels and improve the image quality.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る撮像装置の概略構成を示すブロック図である。この撮像装置は、例えば、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラとして構成される。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of the imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention. This imaging device is configured as, for example, a digital still camera or a digital video camera.
図1において、被写体像を撮像素子105上に結像させるためのレンズ部101が設けられる。図1ではレンズ部101は1つのレンズとして表されているが、実際にはフォーカスレンズ101a(図9参照)やズームレンズ等、複数のレンズから構成されている。レンズ駆動部102は、全体制御回路112による制御に基づいて、レンズ部101のフォーカス、ズーム及び絞りを制御する。メカニカルシャッタ103は、開閉動作することで、撮像素子105への入射光を露光/遮光する。シャッタ駆動部104は、本実施の形態では、撮影時にメカニカルシャッタ103を駆動して、被写体の像光を一定期間、撮像素子105に露光させる。
In FIG. 1, a
撮像素子105は、光信号を電気信号に変換する固体撮像素子である。温度検知部106は、例えばサーミスタ等で構成され、撮像素子105の周囲の温度を検知する。タイミング発生部107は、全体制御回路112による制御に基づいて、撮像素子105を駆動するためのタイミング信号を生成する。全体制御回路112の制御に基づいて、撮像素子105の撮影時の露光時間などを変更することができる。
The
画像処理回路108は、キズ処理回路109、背景ぼかし画像生成回路110及び露出条件算出回路120を備える。撮像素子105から出力された画像信号は、画像処理回路108に取り込まれる。キズ処理回路109は、撮像素子105から出力された画像信号から、キズ検出及びキズ補正を行う機能を備えている。背景ぼかし画像生成回路110は、メモリ部111上に保存された合焦画像およびボケ画像を用いて背景ぼかし画像を生成する機能を備えている。
The
全体制御回路112は、画像処理回路108と協働して、ボケ画像を生成する第1の生成手段、欠陥画素の出力信号を補正する補正手段、及び、被写体画像(合焦画像)を生成する第2の生成手段としての機能を果たす。
The
露出条件算出回路120は、入力された画像から適正露出を算出し、その結果を全体制御回路112に伝達する。算出された露出条件(ISO感度及び露出値等)は、全体制御回路112に伝達された後、メモリ部111に記録される。この際、すでにメモリ部111に露出条件が記録されている場合には、露出条件が更新されて記録される。
The exposure condition calculation circuit 120 calculates an appropriate exposure from the input image and transmits the result to the
画像処理回路108は、画像信号のゲイン変更を行なう。また画像処理回路108は、画像信号をデジタル変換するとともにガンマ処理、ホワイトバランス処理などの各種信号処理を行う。この際、画像処理回路108は、画像信号をメモリ部111との間で書き込み/読み出し処理している。また、画像処理回路108の出力はLCD等の表示部113にて表示することも可能となっている。
The
画像処理回路108で画像処理が施された画像データは、画像変換回路114を介して圧縮され、記録媒体の一例であるメモリカード115に書き込まれ、記録される。画像変換回路114は、画像処理回路108からの画像データを圧縮してメモリカード115へ出力する機能と、メモリカード115から読み出した画像データを伸長して画像処理回路108へ出力する機能とを有する。
The image data that has been subjected to image processing by the
全体制御回路112はキズ検出要否判定回路116を備える。なお、キズ検出要否判定回路116は本実施の形態では使用されず、後述する第5の実施の形態で使用される。全体制御回路112は、画像処理回路108にて処理された信号を用いて、TTL(スルー・ザ・レンズ)方式のオートフォーカス(AF)処理、自動露出(AE)処理、フラッシュプリ発光(EF)処理等を行う。なお画像撮影時の露出条件については、全体制御回路112は、露出条件算出回路120の算出結果などから、任意の条件をレンズ駆動部102やタイミング発生部107に制御指示することができる。
The
操作部117は、例えば、レリーズボタンやモード切り換えダイヤルなど、撮影者が撮像装置に指示を入力するための操作部であり、その入力内容は全体制御回路112に通知される。モーションセンサ118は、加速度や角速度を検出する機能を有し、本撮像装置の傾きや移動を検知し、その検知信号を全体制御回路112に通知する。外部I/F(インターフェース)部119は、外部PC等と通信を行うためのインターフェースである。
The operation unit 117 is an operation unit for a photographer to input an instruction to the imaging apparatus, such as a release button or a mode switching dial, and the input content is notified to the
本実施の形態では、撮影された画像からキズ検出およびキズ補正を行う。図2(a)〜(c)を参照して、キズを検出する検出手段として機能するキズ処理回路109によるキズ検出とキズ補正の動作について説明する。
In the present embodiment, scratch detection and defect correction are performed from the captured image. With reference to FIGS. 2A to 2C, the operation of the flaw detection and flaw correction by the
図2(a)、(b)、(c)は、それぞれ、キズ処理回路109、キズ検出回路、キズ補正回路を示すブロック図である。まず、図2(a)に示すように、キズ処理回路109は、A/D変換器210、閾値制御回路220、キズ検出回路230及びキズ補正回路240を備える。以降、撮像素子105における画素の欠陥を「キズ」とも呼称する。キズ検出動作では欠陥画素(キズ画素)が検出される。検出対象の画素を注目画素と呼称する。
2A, 2B, and 2C are block diagrams showing a
A/D変換器210は、撮像素子105から読み出された各画素の値をデジタル値に変換する。A/D変換器210の出力である輝度信号21に基づき注目画素がキズか否かを検出するための閾値を、閾値制御回路220は制御する。キズ検出回路230は、A/D変換器210の出力の輝度信号21と閾値とに基づいて、A/D変換器210の出力が画素欠陥を示すか否かを検出する。キズ補正回路240は、キズ検出回路230の出力を用いて、A/D変換器210の出力の輝度信号21を補正する。
The A /
以下に、撮像素子105のキズ検出方法及びキズ補正方法について述べる。キズが発生した画素の信号レベルは、その画素に隣接する周辺画素の信号レベルに対して、通常、その1画素だけが突出している。このため、信号レベルについて注目画素とその周辺の画素とを比較し、注目画素が一定レベル以上、周辺画素に対して異なっている場合に、注目画素をキズと判別することができる。
Hereinafter, a flaw detection method and a flaw correction method for the
図2(b)に示すように、A/D変換器210の出力である輝度信号21は、キズ検出回路230に入力され、フリップフロップ231とフリップフロップ232とを通る。そして、注目画素Ynを基準として、注目画素Ynと注目画素Ynの1画素前の画素Yn−1との差分(第1の差分)が加算器233で生成され、この第1の差分と所定の閾値Aとを比較器235が比較する。
As shown in FIG. 2B, the luminance signal 21 that is the output of the A /
一方、注目画素Ynと注目画素Ynの1画素後ろの画素Yn+1との差分(第2の差分)が加算器234で生成され、この第2の差分と所定の閾値Bとを比較器236が比較する。そして比較器235、236による比較の結果、閾値A<第1の差分、且つ、閾値B<第2の差分が成立する場合に、注目画素Ynをキズと判定したことを示す信号を、論理積部237がキズ検出回路230の出力としてキズ補正回路240に供給する。
On the other hand, a difference (second difference) between the target pixel Yn and the pixel Yn + 1 one pixel behind the target pixel Yn is generated by the
図2(c)に示すように、キズ補正回路240は、フリップフロップ241、フリップフロップ242、加算器243及びセレクタ部244を備える。
As shown in FIG. 2C, the
セレクタ部244は、キズ検出回路230から供給される信号によって、端子への接続状態を切り替える。すなわち、セレクタ部244は、キズ検出回路230から、注目画素Ynをキズであると検出した信号が入力されると、図2(c)の下側の端子に接続し、そうでない場合は、上側の端子に接続する。
The
キズ補正回路240は、キズと検出した注目画素Ynの輝度信号21を周辺画素の平均値で置換することで補間する。具体的には、セレクタ部244が下側の端子に接続することで、注目画素Ynの信号レベルを、注目画素Yn−1と注目画素Yn+1の信号レベルの平均値に置き換える。
The
なお、補間処理についてはこれに限るものではなく、任意の周辺画素の出力レベルを用いた他の公知の補間処理を採用してもよい。 Note that the interpolation processing is not limited to this, and other known interpolation processing using output levels of arbitrary peripheral pixels may be employed.
本実施の形態では、ボケ画像を使用してキズ検出をすることによりキズ検出精度を向上させる。以下に、ボケ画像によるキズ検出精度向上のメカニズムを説明する。ここで、合焦画像は、主被写体に合焦した状態で得られる被写体画像である。ボケ画像は、一例として、主被写体に合焦しない状態で得られる画像であり、ボケ画像、あるいはぼかし画像とも称される。本実施の形態では、ボケ画像は、主被写体よりも近距離側に合焦した状態で得られるとする。 In this embodiment, the flaw detection accuracy is improved by performing flaw detection using a blurred image. Hereinafter, a mechanism for improving the accuracy of detecting scratches using a blurred image will be described. Here, the focused image is a subject image obtained in a state where the main subject is focused. As an example, the blurred image is an image obtained without focusing on the main subject, and is also referred to as a blurred image or a blurred image. In the present embodiment, it is assumed that the blurred image is obtained in a state in which it is focused closer to the near distance side than the main subject.
図3(a)、(b)は、それぞれ、合焦画像とボケ画像におけるキズの発生を模式的に表した図である。図3(c)、(d)は、それぞれ図3(a)、(b)に対応し、キズ発生画素を通る水平ラインの信号値を模式的に示した図である。 FIGS. 3A and 3B are diagrams schematically showing generation of scratches in the focused image and the blurred image, respectively. FIGS. 3C and 3D schematically correspond to FIGS. 3A and 3B, respectively, and schematically show the signal values of the horizontal line passing through the scratched pixels.
細かな模様などの、隣接画素との輝度信号の差分が大きい被写体を撮影した場合、キズと被写体とを正確に区別することが困難である。例えば、図3(a)に示すように、輝度の低い一様な被写体に輝点が無数にある場合を想定する。このような被写体の場合、被写体としての輝点とキズとの区別が困難になる。仮に、図3(c)のようにキズ判定の閾値を設定してキズ検出を行った場合、輝点もキズとして誤検出されてしまう。 When a subject having a large difference in luminance signal with adjacent pixels, such as a fine pattern, is photographed, it is difficult to accurately distinguish a scratch from the subject. For example, as shown in FIG. 3A, it is assumed that there are an infinite number of bright spots on a uniform subject with low brightness. In the case of such a subject, it becomes difficult to distinguish a bright spot and a scratch as the subject. If the scratch detection threshold is set and the scratch detection is performed as shown in FIG. 3C, the bright spot is erroneously detected as a scratch.
一方、図3(b)に示すようなボケ画像の場合、被写体としての輝点がぼけていることで、輝点の一画素あたりの信号レベルが低下し、キズと区別されやすくなる。仮に図3(d)のようにキズ判定の閾値を設定してキズ検出を行った場合でも、欠陥画素の信号レベルだけは低下しないので、キズのみを検出することが可能となる。 On the other hand, in the case of a blurred image as shown in FIG. 3B, since the bright spot as the subject is blurred, the signal level per pixel of the bright spot is lowered and it is easy to distinguish it from a scratch. Even if the defect detection threshold is set and the defect detection is performed as shown in FIG. 3D, only the signal level of the defective pixel is not lowered, so that only the defect can be detected.
このように、ボケ画像を使用することでキズ検出精度が向上する。なお、ボケ画像を得る手法は合焦位置を変えることに限定されず、他のぼかし処理を採用してもよい。ぼかし処理は色々な手法があるが、例えば、ぼかしの対象となる画素の輝度及びその近傍の画素の輝度に夫々重み付けて足し合わせることにより得た新たな画素を対象画素の輝度とする方法などがある。あるいは、被写体に合焦した画像データの背景領域にのみ特殊フィルタ処理を施して、ボケ画像を取得するようにしてもよい。 As described above, the use of the blurred image improves the flaw detection accuracy. Note that the method of obtaining a blurred image is not limited to changing the in-focus position, and other blurring processing may be employed. There are various methods of blurring, for example, a method of setting a new pixel obtained by weighting and adding the luminance of a pixel to be blurred and the luminance of a pixel in the vicinity thereof as the luminance of the target pixel. is there. Alternatively, the blurred image may be acquired by performing special filter processing only on the background region of the image data focused on the subject.
本実施の形態では、被写体に焦点が合った状態で撮影した合焦画像と、被写体から焦点を外したデフォーカス状態で被写体を撮影したボケ画像とを合成して、背景ぼかし画像を生成する。この背景ぼかし画像を生成する背景ぼかし処理において、ボケ画像に基づくキズ検出及びキズ補正が実行される。背景ぼかし処理の動作を、図4、図5を用いて説明する。 In the present embodiment, a background-blurred image is generated by synthesizing a focused image taken with the subject in focus and a blurred image taken with the subject out of focus from the subject. In the background blur processing for generating the background blurred image, scratch detection and scratch correction based on the blurred image are executed. The background blurring operation will be described with reference to FIGS.
図4は、背景ぼかし処理動作のフローチャートである。 FIG. 4 is a flowchart of the background blur processing operation.
まず、ステップS401において、全体制御回路112は、操作部117の不図示のレリーズボタンが半押しとなったか否かを判別する。そしてレリーズボタンが半押しされると、ステップS402において、全体制御回路112は露出設定を実行する。すなわち、全体制御回路112は、撮像素子105から得られた画像データに基づいて撮影シーンの明るさを求め、本撮影時における露出条件を決定する。その際、露出条件算出回路120によって、ゲイン、絞り値、シャッタスピードが算出・決定される。全体制御回路112は、得られた露出条件の設定情報をメモリ部111に格納する。
First, in step S401, the
ステップS403において、全体制御回路112は、レンズ部101のフォーカスレンズ101a(図9参照)を至近から無限遠に移動させ、所定のフォーカスエリアにおいて小刻みに焦点評価値を取得し、そのピーク位置である合焦位置F1を検出する。なお、顔検出処理を行っている場合、フォーカスエリアは、検出した顔位置に自動設定することが好ましい。全体制御回路112は、検出した合焦位置F1の情報をメモリ部111に格納する。
In step S403, the
ステップS404において、全体制御回路112は、得られた合焦位置F1の情報を基に、主被写体に対して前ピン(近距離側)となる位置を算出し、それを前ピン位置F2として設定する。ここで、前ピン位置F2は、例えば、合焦位置F1に対して、予め設定された距離だけ手前の位置に設定される。この距離は、固定値として製品出荷時に定めておいてもよいし、また、ユーザが任意に設定できるようにしてもよい。全体制御回路112は、得られた前ピン位置F2の情報をメモリ部111に格納する。
In step S404, the
全体制御回路112は、以上の撮影準備が完了すると、ステップS405において、操作部117からの入力に基づいてレリーズボタンが全押しされたか否かを判別する。その判別の結果、レリーズボタンが全押しされていない場合は、ステップS401において、再度、レリーズボタンの半押しの有無を判別する。一方、レリーズボタンが全押しされた場合は、ステップS406において、全体制御回路112は、フォーカスレンズ101aを前ピン位置F2に移動させる。
When the above preparation for photographing is completed, the
フォーカスレンズ101aが前ピン位置F2に移動すると、ステップS407において、全体制御回路112は、撮像素子105の露光を開始する。この後、全体制御回路112は、設定された露光時間(シャッタスピード)となると、ステップS408で露光を終了する。
When the
露光が終了すると、ステップS409において、全体制御回路112は、画像処理回路108を制御して、各画素の読み出しと並行してキズ検出とキズ補正とを行う。すなわち、画像処理回路108は、読み出した画素のうち欠陥画素についてだけ、信号レベルの補正を行い、その他の画素については補正を行わない。従って、キズ検出においては、撮像素子105の補正されていない出力信号から生成したボケ画像から欠陥画素が検出される。キズ検出及びキズ補正の方法については前述しているためここでは省略する。
When the exposure is completed, in step S409, the
ステップS410において、全体制御回路112は、ステップS409のキズ検出によりキズと判定された画素の位置情報をメモリ部111へ保存する。キズ補正後、全画素の読み出しが完了すると、全体制御回路112は、ステップS411において、得られた画像をメモリ部111に記録・保存する。これにより、欠陥画素について出力信号の補正が反映されたボケ画像が生成、保存される。
In step S <b> 410, the
次に、ステップS412において、全体制御回路112は、フォーカスレンズ101aを合焦位置F1に移動させる。ステップS413において、全体制御回路112は、撮像素子105の露光を開始する。この後、全体制御回路112は、設定された露光時間(シャッタスピード)となると、ステップS414で露光を終了する。
Next, in step S412, the
露光が終了すると、ステップS415において、全体制御回路112は、画像処理回路108を制御して、各画素の読み出しと並行してキズ補正を行う。ここで画像処理回路108のキズ処理回路109はキズ検出を行わず、キズと判定された画素の位置情報をメモリ部111から読み出し、それに基づいてキズ補正を行う。すなわち、キズ処理回路109は、読み出した位置情報に基づき、読み出した画素のうち欠陥画素についてだけ信号レベルの補正を行い、その他の画素については補正を行わない。キズ補正の方法については前述しているためここでは省略する。
When the exposure is completed, in step S415, the
キズ補正後、全画素の読み出しが完了すると、ステップS416において、全体制御回路112は、得られた画像をメモリ部111に記録・保存する。これにより、欠陥画素について出力信号の補正が反映された合焦画像が生成、保存される。
When reading of all pixels is completed after the defect correction, the
ステップS417において、メモリ部111に記録されている2枚の画像(ボケ画像及び合焦画像)を用いて、全体制御回路112は、背景ぼかし画像生成回路110に合成処理を行わせ、背景ぼかし画像を生成する。
In step S417, using the two images (the blurred image and the focused image) recorded in the
なお、ボケ画像と合焦画像を利用した背景ぼかし画像生成処理の手法は公知の手法でなされ、その手法は一般的であるため詳細説明を省略する。例えば、合焦画像の被写体領域を切り出し、それをボケ画像と合成して背景ぼかし画像を得る。 Note that a background blurred image generation processing method using a blurred image and a focused image is a known method, and the method is general, and thus detailed description thereof is omitted. For example, the subject area of the focused image is cut out and synthesized with the blurred image to obtain a background blurred image.
ステップS418において、全体制御回路112は、生成された背景ぼかし画像に画像処理回路108による各種画像処理を施し、それを出力画像としてメモリカード115に保存して、図4の処理を終了させる。
In step S418, the
図4の処理を図5で時系列に説明する。図5は、背景ぼかし処理動作のタイミングチャートである。 The processing of FIG. 4 will be described in time series in FIG. FIG. 5 is a timing chart of the background blur processing operation.
図4のステップS405で、シャッタボタンの全押しがなされた時刻T1において、前ピン状態で露光が開始され、時刻T2において露光が終了する(ステップS406〜S408の処理)。時刻T2で露光が終了し、さらに撮像素子105からの画像信号が出力されると同時に欠陥画素(キズ画素)の検出、補正が行なわれる。さらに、キズ画素の位置情報の記憶、ボケ画像の保存がなされて、それらが時刻T3で終了する(ステップS409〜S411の処理)。
In step S405 of FIG. 4, at time T1 when the shutter button is fully pressed, exposure starts in the front pin state, and exposure ends at time T2 (steps S406 to S408). At time T2, the exposure ends, and an image signal from the
時刻T3で、合焦状態で露光が開始され(ステップS412〜S413の処理)、時刻T4において露光が終了する(ステップS414の処理)。時刻T4で露光が終了し、さらに撮像素子105からの画像信号が出力されると同時に、欠陥画素の補正が行なわれ、さらに、合焦画像の保存がなされて、それらが時刻T5で終了する(ステップS415〜S416の処理)。時刻T5から時刻T6の期間で、保存された2枚の画像を用いて合成処理が行われ、それにより生成された背景ぼかし画像が保存される。(ステップS417〜S418の処理)。
At time T3, exposure starts in a focused state (steps S412 to S413), and at time T4, exposure ends (step S414). At time T4, the exposure ends, and further, an image signal from the
本実施の形態によれば、撮像素子105の出力信号から合焦した被写体画像を生成するに当たって、ボケ画像から欠陥画素が検出され、その検出結果に基づき欠陥画素の出力信号が補正される。これにより、欠陥画素の検出精度を高めて、画像品位を向上させることができる。
According to the present embodiment, when generating a focused subject image from the output signal of the
補正された欠陥画素の出力信号を用いて生成されたボケ画像と、補正された欠陥画素の出力信号を用いて生成された合焦画像とを合成することで、背景ぼかし画像が生成される。これにより、背景をぼかした画像の品位を高めることができる。なお、ぼかしを施す領域は、必ずしも背景に限定されるものでなく、撮影領域の一部であればよい。 By synthesizing the blurred image generated using the corrected output signal of the defective pixel and the focused image generated using the corrected output signal of the defective pixel, a background blurred image is generated. As a result, the quality of an image with a blurred background can be improved. Note that the area to be blurred is not necessarily limited to the background, and may be a part of the shooting area.
なお、本実施の形態では、背景ぼかし画像を生成する処理においてボケ画像から欠陥画素を検出する構成としたが、必ずしも背景ぼかし画像の生成を伴わなくてもよい。すなわち、欠陥画素を検出するためだけにボケ画像を生成し、補正された欠陥画素の出力信号を用いて合焦画像等の被写体画像を得てもよい。 In the present embodiment, the defective pixel is detected from the blurred image in the process of generating the background blurred image. However, the generation of the background blurred image is not necessarily involved. That is, a blurred image may be generated only for detecting a defective pixel, and a subject image such as a focused image may be obtained using the output signal of the corrected defective pixel.
(第2の実施の形態)
第1の実施の形態では、一枚の背景ぼかし画像を生成する場合の動作について説明したが、第2の実施の形態では、静止画の連写や動画撮影など、背景ぼかし画像を連続して生成する場合の動作(以後、背景ぼかし動画と称する)について説明する。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the operation in the case of generating a single background blurred image has been described. In the second embodiment, background blurred images such as continuous shooting of still images and moving image shooting are continuously performed. An operation in the case of generation (hereinafter referred to as background blurred moving image) will be described.
一般的に、被写体と背景を撮影した場合、被写体の動き量に比べて、背景の動き量は少ない。そのため、背景画像として使用するボケ画像のフレームレートを低下させても、背景ぼかし動画においては違和感が発生しにくい。 In general, when a subject and a background are photographed, the amount of background movement is smaller than the amount of movement of the subject. For this reason, even if the frame rate of the blurred image used as the background image is reduced, it is difficult for the background-blurred moving image to feel uncomfortable.
本実施の形態では、ボケ画像を合焦画像よりも低いフレームレートで撮影することで、動画撮影時におけるボケ画像の取得動作とキズ検出の動作の頻度を減らし、消費電力を抑える。従って、第1の実施の形態に対して、図4、図5に代えて図6、図7を用いて第2の実施の形態を説明する。 In this embodiment, by shooting a blurred image at a frame rate lower than that of the focused image, the frequency of the blur image acquisition operation and the flaw detection operation during moving image shooting is reduced, and power consumption is reduced. Accordingly, the second embodiment will be described with reference to FIGS. 6 and 7 instead of FIGS. 4 and 5 in contrast to the first embodiment.
図6は、背景ぼかし処理動作のフローチャートである。 FIG. 6 is a flowchart of the background blur processing operation.
まず、動画撮影が開始されると、全体制御回路112は、ステップS601において、撮影開始から何フレーム目かを表すためのカウント値nを0に初期化する。全体制御回路112は、ステップS602、S603では、図4のステップS402、S403と同様の処理を実行する。
First, when moving image shooting is started, the
次に、ステップS604において、全体制御回路112は、カウント値nが所定値である3の倍数であるか否かを判別する。その判別の結果、カウント値nが3の倍数である場合(n=0の場合も該当する)、全体制御回路112は、処理をステップS605に進める。
Next, in step S604, the
ステップS605〜S610では、全体制御回路112は、図4のステップS406〜S411と同様の処理を実行する。すなわち、合焦位置F1よりも手前の前ピン位置F2で露光を行い、画像処理回路108を制御して、各画素の読み出しと並行してキズ検出とキズ補正とを行う。ただし、ステップS609で、キズと判定された画素の位置情報をメモリ部111へ保存する際、前回にステップS609を実行したときに保存された値が今回の値に更新される。全体制御回路112は、ステップS610の処理後は処理をステップS616に進める。
In steps S605 to S610, the
一方、ステップS604の判別の結果、カウント値nが3の倍数でない場合、全体制御回路112は、処理をステップS611に進める。ステップS611〜S615では、全体制御回路112は、図4のステップS412〜S416と同様の処理を実行する。すなわち、合焦位置F1で露光を行い、画像処理回路108を制御して、各画素の読み出しと並行してキズ補正を行う。キズ検出は行わない。ただし、ステップS614では、画像処理回路108のキズ処理回路109は、ステップS609で保存された、キズと判定された画素の位置情報を、メモリ部111から読み出し、それに基づいてキズ補正を行う。全体制御回路112は、ステップS615の処理後は処理をステップS616に進める。
On the other hand, if it is determined in step S604 that the count value n is not a multiple of 3, the
ステップS616において、全体制御回路112は、カウント値nが1以上であるか否かを判別する。その判別の結果、カウント値nが0である場合、全体制御回路112は、ステップS617でカウント値nを1つ加算し(n=n+1)、処理をステップS602に戻す。
In step S616, the
一方ステップS616においてカウント値nが1以上である場合、全体制御回路112は、ステップS618、S619で、ステップS417、S418と同様の処理を実行して、背景ぼかし画像を得る。次に、ステップS620では、全体制御回路112は、操作部117による撮影終了の指示があるか否かを判別する。
On the other hand, when the count value n is 1 or more in step S616, the
その判別の結果、撮影終了の指示がない場合には、全体制御回路112は、処理をステップS602に戻す一方、撮影終了の指示があると、図6の処理を終了させる。
As a result of the determination, if there is no instruction to end the shooting, the
従って、3回に1回の割合で、欠陥画素の検出と欠陥補正を反映させたボケ画像の生成がなされ、3回に2回の割合で、欠陥補正を反映させた合焦画像の生成がなされる。フレームレートは合焦画像よりもボケ画像の方が低い。 Therefore, the blur image reflecting the detection of the defective pixel and the defect correction is generated once every three times, and the focused image reflecting the defect correction is generated twice every three times. Made. The frame rate is lower for blurred images than for focused images.
図6の処理を図7で時系列に説明する。図7は、背景ぼかし処理動作のタイミングチャートである。 The processing in FIG. 6 will be described in time series in FIG. FIG. 7 is a timing chart of the background blur processing operation.
時刻T1において撮影が開始されると、まず、1フレーム目(カウント値n=0)の撮影が行われる。フォーカスレンズ101aの合焦位置算出、露出設定の後、フォーカスレンズ101aを前ピン位置F2へ移動させて露光、画素信号の出力、キズ検出、キズ補正が行われ、時刻T2でボケ画像が取得される(ステップS602〜S610の処理)。
When shooting starts at time T1, first frame shooting (count value n = 0) is performed. After calculating the focus position of the
時刻T2の時点では、取得されているのはボケ画像のみであり、n=0であるため、撮影は継続される(ステップS616→S617→S602)。時刻T2では、2フレーム目(カウント値n=1)の撮影に移行する。そしてフォーカスレンズ101aの合焦位置算出、露出設定の後、フォーカスレンズ101aを合焦位置F1へ移動させて露光、画素信号の出力、キズ補正が行われ、時刻T3で合焦画像が取得される。これはステップS602〜S604、ステップS611〜S615の処理に対応する。
At time T2, since only a blurred image is acquired and n = 0, photographing is continued (steps S616 → S617 → S602). At time T2, the process shifts to shooting for the second frame (count value n = 1). After calculating the focus position of the
時刻T3では、時刻T2で取得されたボケ画像と時刻T3で取得された合焦画像とが合成されて背景ぼかし画像が生成される(ステップS618〜S619の処理)。ここで生成された背景ぼかし画像は時刻T3から時刻T4の期間、表示部113に表示される。
At time T3, the blurred image acquired at time T2 and the focused image acquired at time T3 are combined to generate a background blurred image (processing in steps S618 to S619). The background blurred image generated here is displayed on the
時刻T3では、撮影終了の指示がないと(ステップS620の処理)、3フレーム目(カウントn=2)の撮影に移行する。そしてフォーカスレンズ101aの合焦位置算出、露出設定の後、フォーカスレンズ101aを合焦位置F1へ移動させて露光、画素信号の出力、キズ補正が行われ、時刻T4で合焦画像が取得される。これはステップS602〜S604、ステップS611〜S615の処理に対応する。
At time T3, if there is no instruction to end shooting (step S620), the process shifts to shooting for the third frame (count n = 2). Then, after calculating the focus position of the
時刻T4では、時刻T2で取得されたボケ画像と時刻T4で取得された合焦画像とが合成されて背景ぼかし画像が生成される(ステップS618〜S619の処理)。ここで生成された背景ぼかし画像は時刻T4から時刻T5の期間、表示部113に表示される。
At time T4, the blurred image acquired at time T2 and the focused image acquired at time T4 are combined to generate a background blurred image (processing in steps S618 to S619). The background blurred image generated here is displayed on the
時刻T4で、撮影終了の指示がないと(ステップS620の処理)、4フレーム目(カウント値n=3)の撮影に移行する。ここでカウント値nが3の倍数となるので、ボケ画像の取得が行われる。フォーカスレンズ101aの合焦位置算出、露出設定の後、フォーカスレンズ101aを前ピン位置F2へ移動させて露光、画素信号の出力、キズ検出、キズ補正が行われ、時刻T5でボケ画像が取得される(ステップS602〜S610の処理)。
If there is no instruction to end shooting at time T4 (step S620), the process proceeds to shooting for the fourth frame (count value n = 3). Here, since the count value n is a multiple of 3, acquisition of a blurred image is performed. After calculating the focus position of the
時刻T5では、時刻T4で取得された合焦画像と時刻T5で取得されたボケ画像とが合成されて背景ぼかし画像が生成される(ステップS618〜S619の処理)。ここで生成された背景ぼかし画像は時刻T5から時刻T6の期間、表示部113に表示される。以降、撮影終了まで上記の動作が繰り返される。
At time T5, the focused image acquired at time T4 and the blurred image acquired at time T5 are combined to generate a background blurred image (processing in steps S618 to S619). The background blurred image generated here is displayed on the
本実施の形態によれば、連続撮影において、欠陥画素の検出精度を高めて、画像品位を向上させることができ、しかも背景をぼかした画像の品位を高めることに関し、第1の実施の形態と同様の効果を奏することができる。さらに、ボケ画像を合焦画像よりも低いフレームレートで撮影することで、動画撮影時ないし静止画連写時におけるボケ画像の撮影動作とキズ検出の動作を減らし、消費電力を抑えることができる。 According to the present embodiment, it is possible to improve the detection quality of defective pixels and improve the image quality in continuous shooting, and to improve the quality of an image with a blurred background. Similar effects can be achieved. Furthermore, by shooting a blurred image at a frame rate lower than that of the focused image, it is possible to reduce the blurring image shooting operation and scratch detection operation during moving image shooting or still image continuous shooting, and to reduce power consumption.
なお、本実施の形態では、ボケ画像を合焦画像よりも低いフレームレートで撮影する例として、説明を簡単にするために、カウント値nが3の倍数となるとき、すなわち3フレームに一度、ボケ画像を取得する場合について説明した。しかし、ボケ画像を合焦画像よりも低いフレームレートで撮影するという本発明の主旨に従えば、ボケ画像と合焦画像のフレームレートの設定方法はこれに限定されず、4以上のフレームに一度、ボケ画像を取得する構成であってもよい。 In this embodiment, as an example of shooting a blurred image at a frame rate lower than that of the focused image, in order to simplify the description, when the count value n is a multiple of 3, that is, once every three frames, The case where a blurred image is acquired has been described. However, according to the gist of the present invention that the blurred image is shot at a frame rate lower than that of the focused image, the method for setting the frame rate of the blurred image and the focused image is not limited to this, and is once every four or more frames. The configuration may be such that a blurred image is acquired.
例えば高速な連写や動画の場合には主被写体の動きの滑らかさの再現がより求められるため、撮影におけるボケ画像のフレームレートを合焦画像のフレームレートよりもさらに低く抑えて、合焦画像による撮影の連続性を高める工夫が必要である。 For example, in the case of high-speed continuous shooting or moving images, it is required to reproduce the smoothness of the movement of the main subject. It is necessary to devise to improve the continuity of shooting.
そのような例を図8で説明する。図8は、変形例の背景ぼかし処理動作のタイミングチャートである。図8に示すように、静止画連写のような撮影の場合には、1枚目だけボケ画像を撮影し、2枚目以降は合焦画像を撮影するなど、撮影におけるボケ画像のフレームレートを合焦画像のフレームレートより極端に低く設定してもよい。 Such an example will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a timing chart of the background blur processing operation of the modification. As shown in FIG. 8, in the case of shooting such as still image continuous shooting, the frame rate of the blurred image in shooting, such as shooting a blurred image for only the first image and shooting a focused image for the second and subsequent images. May be set extremely lower than the frame rate of the focused image.
なお、本実施の形態では、連続撮影において背景ぼかし画像を生成する処理においてボケ画像から欠陥画素を検出する構成としたが、必ずしも背景ぼかし画像の生成を伴わなくてもよい。すなわち、欠陥画素を検出するためだけにボケ画像を生成し、補正された欠陥画素の出力信号を用いて連続した被写体画像を得てもよい。 In the present embodiment, the defective pixel is detected from the blurred image in the process of generating the background blurred image in the continuous shooting, but the background blurred image is not necessarily generated. That is, a blurred image may be generated only for detecting defective pixels, and a continuous subject image may be obtained using an output signal of the corrected defective pixels.
第2の実施の形態では、ステップS604の判別からわかるように、撮影におけるボケ画像と合焦画像のフレームレートは固定値であった。しかし、これらのフレームレートを動的に設定してもよい。この例を第3、第4の実施の形態として説明する。 In the second embodiment, as can be seen from the determination in step S604, the frame rate of the blurred image and the focused image in shooting is a fixed value. However, these frame rates may be set dynamically. This example will be described as third and fourth embodiments.
(第3の実施の形態)
まず、動画時にボケ画像のフレームレートを落とし過ぎると、背景の変化に追従できない場合がしばしば発生する。そこで、第3の実施の形態では、第2の実施の形態の改良として、背景の変化に適度に追従しながらボケ画像のフレームレートを落とすための施策の一例を示す。すなわち、背景のぼけ量に応じて、ボケ画像と合焦画像のフレームレートを設定する方法を採用する。
(Third embodiment)
First, if the frame rate of a blurred image is reduced too much during a moving image, it often happens that the background change cannot be followed. Therefore, in the third embodiment, as an improvement of the second embodiment, an example of a measure for reducing the frame rate of the blurred image while appropriately following the background change is shown. That is, a method of setting the frame rate of the blurred image and the focused image according to the amount of background blur is adopted.
一般的にぼけ量が大きい場合には、背景の変化が認識しにくい。つまり、ぼけ量が大きい時には、仮にボケ画像のフレームレートを落とすことで背景の変化に追従できなくなったとしても、違和感のない背景ぼかし動画を撮影することが可能である。 In general, when the amount of blur is large, it is difficult to recognize a change in the background. That is, when the amount of blur is large, it is possible to shoot a background-blurred moving image without a sense of incongruity even if it becomes impossible to follow the background change by lowering the frame rate of the blurred image.
図9は、フォーカスレンズ101aの移動距離と背景のぼけ量との関係を説明するための模式図である。
FIG. 9 is a schematic diagram for explaining the relationship between the moving distance of the
本実施の形態では、主被写体に対する合焦位置F1からのフォーカスレンズ101aの距離dによって、ボケ画像のフレームレートを設定する。
In the present embodiment, the frame rate of the blurred image is set by the distance d of the
まず、図9において、フォーカスレンズ101aが主被写体に対する合焦位置F1から距離d1だけ移動した場合には、背景のぼけ量はa1となる。これに対して、フォーカスレンズが合焦位置F1からさらに離れた距離d2だけ移動した場合には、背景のぼけ量はぼけ量a1より大きいa2となる。すなわちフォーカスレンズ101aが主被写体に対する合焦位置F1から離れれば、その距離dに比例して背景のぼけ量が大きくなる。
First, in FIG. 9, when the
そこで、距離dが大きいほど、すなわち、背景のぼけ量が大きいほど、合焦画像のフレームレートに対してボケ画像のフレームレートを落とす度合いを大きくする。フレームレートの設定は全体制御回路112が行う。
Therefore, the greater the distance d, that is, the greater the amount of background blur, the greater the degree to which the frame rate of the blurred image is lowered relative to the frame rate of the focused image. The
例えば、距離dが所定の値よりも小さい時には、合焦画像のフレームレート30fpsに対して、その半分の15fpsにボケ画像のフレームレートを設定する。距離dが所定の値よりも大きい場合には、さらにボケ画像のフレームレートを落として、合焦画像のフレームレートの6分の1の5fpsに設定する。 For example, when the distance d is smaller than a predetermined value, the frame rate of the blurred image is set to 15 fps, which is half of the frame rate of the focused image of 30 fps. When the distance d is larger than a predetermined value, the frame rate of the blurred image is further reduced and set to 5 fps, which is 1/6 of the frame rate of the focused image.
このように、本実施の形態によれば、背景のぼけ量に応じてボケ画像のフレームレートを変更することで、第2の実施の形態と同様の効果を確保しつつ、違和感の少ない背景ぼかし動画を撮影することができる。 As described above, according to the present embodiment, by changing the frame rate of the blurred image according to the amount of background blur, it is possible to achieve the same effect as in the second embodiment, and to reduce background blur with less sense of incongruity. You can shoot movies.
なお、合焦画像のフレームレートは固定値に設定してもよいし、ユーザにより設定されるとしてもよい。これらいずれの場合でも、合焦画像のフレームレートとボケ画像のフレームレートとの比率を距離dによって設定することで、実質的にボケ画像のフレームレートが定まるようにしてもよい。 The frame rate of the focused image may be set to a fixed value or may be set by the user. In any of these cases, the frame rate of the blurred image may be substantially determined by setting the ratio between the frame rate of the focused image and the frame rate of the blurred image by the distance d.
(第4の実施の形態)
本発明の第4の実施の形態では、第2の実施の形態の改良として、背景の変化に適度に追従しながらボケ画像のフレームレートを落とすための施策の他の一例を示す。
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment of the present invention, as another improvement of the second embodiment, another example of a measure for reducing the frame rate of a blurred image while appropriately following the background change will be described.
図10(a)、(b)は、撮像装置の動きによる背景の変化を模式的に示した図である。本実施の形態では、本撮像装置(カメラ)の動きを検知することで、背景の変化の有無を判断する。 10A and 10B are diagrams schematically showing changes in the background due to the movement of the imaging device. In the present embodiment, the presence or absence of a background change is determined by detecting the movement of the imaging device (camera).
一般的に背景として撮影されるものは、山や建物といった、動きがほとんどないものが多い。図10(a)に示すように、カメラが固定された状態では、動きのないものを背景として撮影した場合には背景に変化は起きにくい。一方、図10(b)に示すように、カメラが移動した場合には、動きのないものを背景として撮影したとしても背景の変化が起こりやすい。 In general, many things that are photographed as backgrounds, such as mountains and buildings, have little movement. As shown in FIG. 10A, in a state where the camera is fixed, when a non-moving object is photographed as a background, the background hardly changes. On the other hand, as shown in FIG. 10 (b), when the camera moves, the background is likely to change even if an image with no movement is taken as the background.
つまり、カメラが移動する場合に比べれば、カメラが固定されている場合には、ボケ画像のフレームレートを低下させても違和感の少ない背景ぼかし動画を撮影することが可能である。 In other words, compared to when the camera moves, when the camera is fixed, it is possible to shoot a background-blurred moving image with less discomfort even if the frame rate of the blurred image is reduced.
そこで、モーションセンサ118によりカメラ、すなわち撮像装置本体の動きが検知されない場合には、動きが検知された場合よりも、合焦画像のフレームレートに対してボケ画像のフレームレートを落とす度合いを大きくする。フレームレートの設定は全体制御回路112が行う。
Therefore, when the motion of the camera, that is, the imaging apparatus main body is not detected by the motion sensor 118, the degree to which the frame rate of the blurred image is lowered with respect to the frame rate of the focused image is larger than when the motion is detected. . The
例えば、モーションセンサ118によりカメラ、すなわち撮像装置本体の動きが検知された場合には、撮影におけるボケ画像のフレームレートを、合焦画像のフレームレート30fpsの半分の15fpsとする。カメラの動きが検知されない場合には、ボケ画像のフレームレートをさらに落として、合焦画像のフレームレート30fpsの6分の1の5fpsとする。 For example, when motion of the camera, that is, the imaging apparatus main body is detected by the motion sensor 118, the frame rate of the blurred image in shooting is set to 15 fps, which is half the frame rate of 30 fps for the focused image. If no camera motion is detected, the frame rate of the blurred image is further reduced to 5 fps, which is 1/6 of the frame rate of 30 fps for the focused image.
このように、本実施の形態によれば、カメラの動きの有無に応じてボケ画像と合焦画像のフレームレートを変更することで、第2の実施の形態と同様の効果を確保しつつ、違和感の少ない背景ぼかし動画を撮影することができる。 Thus, according to the present embodiment, by changing the frame rate of the blurred image and the focused image according to the presence or absence of the camera movement, while ensuring the same effect as the second embodiment, You can shoot a background-blurred video with little discomfort.
なお、カメラの動きを、動きの有無だけでなく動きの程度として複数段階で検知し、その結果に応じて、ボケ画像のフレームレートを複数段階で設定してもよい。 Note that the motion of the camera may be detected in a plurality of steps as the degree of motion as well as the presence or absence of the motion, and the frame rate of the blurred image may be set in a plurality of steps according to the result.
(第5の実施の形態)
本発明の第5の実施の形態では、背景ぼかし動画や静止画連写撮影において、ボケ画像撮影時にキズ検出動作を行なうか否かを判定し、必要なタイミングにおいてのみキズ検出動作を行うことで、消費電力を低下させる。
(Fifth embodiment)
In the fifth embodiment of the present invention, it is determined whether or not to perform a scratch detection operation when shooting a blurred image in background blurred moving image or still image continuous shooting, and the scratch detection operation is performed only at a necessary timing. , Reduce power consumption.
図11は、キズ検出動作を行なうか否かの判定基準及び判定結果の一例を示す図である。 FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a determination criterion for determining whether or not to perform a scratch detection operation and a determination result.
前述した欠陥画素における突出した信号発生のレベルは、ゲインアップ量に応じて異なる。また、欠陥画素は高温になるほどより顕著に画像に現れるため、高温時にはキズ検出・補正が重要となるが、低温時にはあまり問題にならない場合も多い。つまり、動画撮影等においてキズ検出時のフレームからゲインアップ量が大きく変化し、且つ、環境温度が高い場合には、キズの再検出の必要性が高くなる。 The level of signal generation that protrudes from the defective pixel described above varies depending on the amount of gain increase. In addition, since defective pixels appear more remarkably in the image as the temperature increases, flaw detection / correction is important at high temperatures, but often does not cause a problem at low temperatures. In other words, if the gain increase amount greatly changes from the frame at the time of detecting a defect in moving image shooting or the like and the environmental temperature is high, the necessity for redetection of the defect becomes high.
そこで本実施の形態では、ゲインアップ量の変化が大きく且つ温度が高いという条件が成立した場合にだけキズ検出を行なうこととする。キズ検出した結果は次の検出まで保持され、再検出されると更新される。 Therefore, in the present embodiment, flaw detection is performed only when the condition that the change in gain-up amount is large and the temperature is high is satisfied. The result of flaw detection is retained until the next detection, and updated when it is detected again.
以下に、図1に示す全体制御回路112のキズ検出要否判定回路116の動作の詳細について説明する。まず、キズ検出要否判定回路116には、メモリ部111に記録されている(前回のキズ検出により保存された)露出条件と、露出条件算出回路120で算出された露出条件と、温度検知部106で検知された検知温度Tとが入力される。
Details of the operation of the flaw detection
キズ検出要否判定回路116では、メモリ部111に記録されている露出条件のうちのゲインアップ量(G1とする)と、露出条件算出回路120で今回算出された露出条件のうちのゲインアップ量(G2とする)との差分ΔGを数式1により算出する。
[数1]
ΔG=G2−G1
キズ検出要否判定回路116は、数式1により算出された差分ΔG及び検知温度Tと、図11に示す判定基準とから、キズ検出を行なうか否かを判定し、必要と判定した場合は、それに応じた動作をキズ処理回路109に指示する。例えば、差分ΔG<−2dBで且つT>30°Cが成立する場合、または差分2dB<ΔGで且つT>30°Cが成立する場合に、キズ検出を行なうと判定され、その他の場合にはキズ検出を行なわないと判定される。
In the scratch detection
[Equation 1]
ΔG = G2-G1
The scratch detection
図12は、本実施の形態における背景ぼかし動画撮影のフローチャートである。 FIG. 12 is a flowchart of background blurred moving image shooting in the present embodiment.
まず、動画撮影が開始されると、ステップS1201で、全体制御回路112は、図4のステップS402と同様に、撮像素子105から得られた画像データに基づいて撮影シーンの明るさを求め、本撮影時における露出条件を決定する。その際、露出条件算出回路120によって今回算出された露出設定は、前回に算出された露出設定とは別個にメモリ部111に格納される。
First, when moving image shooting is started, in step S1201, the
ステップS1202では、全体制御回路112は、図4のステップS403と同様の処理により、合焦位置F1を検出する。ステップS1203において、全体制御回路112は、温度検知部106により検出された撮像素子105の周囲の温度の検知結果(検知温度T)を取得する。
In step S1202, the
ステップS1204において、全体制御回路112は、ステップS1201で今回算出された露出条件と、ステップS1203で取得した検知温度Tと、メモリ部111に格納されている前回の露出条件とから、キズ検出要否を判定する。上述のように、キズ検出要否は、数式1を用いて図11の判定基準に従ってなされる。
In step S1204, the
ステップS1204の判定の結果、キズ検出が必要(行う)と判定した場合は、全体制御回路112は、ステップS1205において、キズ検出及びキズ補正を行なう。すなわち、ステップS1205では、全体制御回路112は、図6のステップS605〜S609と同様の処理を実行する。従って、全体制御回路112は、合焦位置F1よりも手前の前ピン位置F2で露光を行い、画像処理回路108を制御して、各画素の読み出しと並行してキズ検出とキズ補正とを行う。ただし、今回キズと判定された画素の位置情報をメモリ部111へ保存する際、前回にステップS1205を実行したときに保存された値が今回の値に更新される。
As a result of the determination in step S1204, if it is determined that scratch detection is necessary (performed), the
一方、ステップS1204の判定の結果、キズ検出が必要でない(行わない)と判定した場合は、全体制御回路112は、ステップS1206において、キズ検出を行うことなくキズ補正を行なう。すなわち、ステップS1206では、全体制御回路112は、図6のステップS605〜S609と同様の処理のうち、キズ検出だけを行わない処理を実行する。従って、メモリ部111に保存されているキズ画素の位置情報は、前回に保存されたままの値となる。
On the other hand, as a result of the determination in step S1204, if it is determined that the defect detection is not necessary (not performed), the
次に、ステップS1207においては、全体制御回路112は、図6のステップS610と同様に、欠陥画素について出力信号の補正が反映されたボケ画像を取得し、メモリ部111に記録・保存する。
Next, in step S1207, the
ステップS1208では、全体制御回路112は、ステップS611〜S615と同様の処理を実行することで、欠陥画素について出力信号の補正が反映された合焦画像を取得し、メモリ部111に記録・保存する。この処理の際に用いられる、キズと判定された画素の位置情報は、直近に実行されたキズ検出により得られメモリ部111に保存された情報である。
In step S1208, the
ステップS1209では、全体制御回路112は、図6のステップS618、S619と同様の処理を実行することで、背景ぼかし画像を取得する。ステップS1210では、全体制御回路112は、図6のステップS620と同様の処理を実行する。
In step S1209, the
本実施の形態によれば、ボケ画像の取得時にキズ検出要否を判定し、必要なときのみキズ検出を行なうことで、キズ処理回路109によるキズ検出の頻度を低くし、消費電力を抑えることができる。従って、欠陥画素の検出精度を高めて背景をぼかした画像の品位を高めることに関し、第1の実施の形態と同様の効果を奏するだけでなく、動画撮影ないし静止画連写の際に消費電力の増加を抑えることができる。
According to the present embodiment, it is determined whether or not scratch detection is necessary at the time of obtaining a blurred image, and scratch detection is performed only when necessary, thereby reducing the frequency of scratch detection by the
なお、第5の実施の形態においては、露出条件のうちのゲインアップ量の変化と検知温度Tとに基づき、欠陥画素の検出の可否を判定したが、判定の手法はこれに限られない。従って、露出条件を含む撮影条件が所定の条件を満たす場合にだけ、欠陥画素の検出を実行するようにしてもよい。構成を簡単にする観点からは、露出条件の変化だけに基づいて、あるいは検知温度Tだけに基づいて、欠陥画素の検出可否を判定するようにしてもよい。 In the fifth embodiment, whether or not a defective pixel can be detected is determined based on the change in gain-up amount in the exposure conditions and the detection temperature T, but the determination method is not limited to this. Therefore, detection of a defective pixel may be executed only when shooting conditions including exposure conditions satisfy a predetermined condition. From the viewpoint of simplifying the configuration, whether or not a defective pixel can be detected may be determined based on only a change in exposure conditions or based only on the detected temperature T.
なお、上記各実施の形態において、EVF撮影時にはリアルタイムのキズ補正を行わないようにしてもよい。 In each of the above embodiments, real-time scratch correction may not be performed during EVF shooting.
なお、背景ぼかし画像の生成を伴わなくてもよい点については、第4、第5の実施の形態においても適用可能である。 Note that the point that does not require the generation of a background blurred image is also applicable to the fourth and fifth embodiments.
(他の実施形態)
本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)をネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(又はCPUやMPU等)がプログラムコードを読み出して実行する処理である。この場合、そのプログラム、及び該プログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
(Other embodiments)
The present invention is also realized by executing the following processing. That is, software (program) that realizes the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or apparatus via a network or various storage media, and a computer (or CPU, MPU, etc.) of the system or apparatus reads the program code. It is a process to be executed. In this case, the program and the storage medium storing the program constitute the present invention.
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定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様々な形態も本発明に含まれる。上述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。 Although the present invention has been described in detail based on preferred embodiments thereof, the present invention is not limited to these specific embodiments, and various forms within the scope of the present invention are also included in the present invention. included. A part of the above-described embodiments may be appropriately combined.
105 撮像素子
108 画像処理回路
109 キズ処理回路
110 背景ぼかし画像生成回路
112 全体制御回路
105
Claims (8)
前記第1の生成手段により生成されたボケ画像から欠陥画素を検出する検出手段と、
前記欠陥画素の出力信号を前記検出手段の検出結果に基づき補正する補正手段と、
前記補正手段により補正された前記欠陥画素の出力信号を含む前記撮像素子の出力信号から被写体画像を生成する第2の生成手段と、
を有し、
前記第2の生成手段は前記被写体画像を第1のフレームレートで生成すると共に、前記第1の生成手段は、前記第1のフレームレートよりも低い第2のフレームレートで前記ボケ画像を生成することを特徴とする撮像装置。 First generation means for generating a blurred image from an output signal of the image sensor;
Detecting means for detecting defective pixels from the blurred image generated by the first generating means;
Correction means for correcting the output signal of the defective pixel based on the detection result of the detection means;
Second generation means for generating a subject image from the output signal of the image sensor including the output signal of the defective pixel corrected by the correction means;
I have a,
The second generation unit generates the subject image at a first frame rate, and the first generation unit generates the blurred image at a second frame rate lower than the first frame rate. An imaging apparatus characterized by that.
撮像素子の出力信号からボケ画像を生成する第1の生成ステップと、
前記第1の生成ステップにより生成されたボケ画像から欠陥画素を検出する検出ステップと、
前記欠陥画素の出力信号を前記検出ステップの検出結果に基づき補正する補正ステップと、
前記補正ステップにより補正された前記欠陥画素の出力信号を含む前記撮像素子の出力信号から被写体画像を生成する第2の生成ステップと、
を有し、
前記第2の生成ステップは前記被写体画像を第1のフレームレートで生成すると共に、前記第1の生成ステップは、前記第1のフレームレートよりも低い第2のフレームレートで前記ボケ画像を生成することを特徴とする撮像装置の制御方法。 A method for controlling an imaging apparatus,
A first generation step of generating a blurred image from the output signal of the image sensor;
A detection step of detecting defective pixels from the blurred image generated by the first generation step;
A correction step of correcting the output signal of the defective pixel based on the detection result of the detection step;
A second generation step of generating a subject image from the output signal of the image sensor including the output signal of the defective pixel corrected by the correction step;
I have a,
The second generation step generates the subject image at a first frame rate, and the first generation step generates the blurred image at a second frame rate lower than the first frame rate. And a method of controlling the imaging apparatus.
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