JP6896175B2 - 画像処理装置、撮像装置、画像処理方法及びプログラム - Google Patents
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Description
以下、本開示の技術の実施形態の一例を、図面を参照しつつ説明する。図1は、第1実施形態に係る撮像装置100の外観の一例を示す斜視図である。図2は、図1に示す撮像装置100の背面図である。以下に説明する実施形態を適用可能な撮像装置としては、デジタルカメラ及びデジタルビデオカメラ等の撮像装置、電子内視鏡及びカメラ付携帯電話機等に搭載される撮像モジュール等があり、ここではデジタルカメラを例にして説明する。
また、本第1実施形態では、画像処理部28とは別のハードウェア構成として表示制御部36を設けているが、これに限らず、画像処理部28が表示制御部36と同様の機能を有するものとしてもよく、この場合、表示制御部36は不要となる。CPU12、操作部14、I/F部24、一次記憶部26、二次記憶部27、画像処理部28、エンコーダ34、表示制御部36、及び外部I/F39は、バス40を介して相互に接続されている。
ステップS116で、補正処理部62は、yの値が1632を超えたか否かを判定する。ステップS116において、yの値が1632以下の場合は、判定が否定されて、画像データ差分取得処理は、ステップS112に戻る。ステップS116において、yの値が1632を超えた場合は、判定が肯定されて、画像データ差分取得処理は、ステップS118へ移行する。
なお、以上の処理は、対応する1画素毎に差分を取ったが、例えば対応する1行毎にまとめて差分を取ってもよい。
次のステップS136で、補正処理部62は、DifDataM[1、1]が予め定めた閾値T1より大きいか否かを判定する。ここで、閾値T1とは、例えば、メモリ部53に蓄積された1画素分の信号電荷に光ノイズが重畳されて得られた1画素分の光ノイズデータのデータ量として、実機による試験及び/又はコンピュータ・シミュレーション等により予め得られた値を指す。
ステップS136において、DifDataM[1、1]が予め定めた閾値T1より大きい場合は、判定が肯定されて、ノイズ位置決定処理は、ステップS138へ移行する。ステップS136において、DifDataM[1、1]が予め定めた閾値T1以下の場合は、判定が否定されて、ノイズ位置決定処理は、ステップS140へ移行する。
ステップS138で、補正処理部62は、ノイズマップNmapM[1、1]に対して、光ノイズが存在することを示す値である“1”を付与し、その後、ノイズ位置決定処理は、ステップS142へ移行する。
ステップS140で、補正処理部62は、ノイズマップNmapM[1、1]に対して、光ノイズが存在しないことを示す値である“0”を付与し、その後、ノイズ位置決定処理は、ステップS142へ移行する。
ステップS144で、補正処理部62は、x座標又はy座標を1つインクリメントし、その後、ノイズ位置決定処理は、ステップS136に戻る。なお、座標をインクリメントする手順は、図10に示す方法に準ずるので詳細な説明は省略する。
ステップS146で、補正処理部62は、Mがフィールドの数と同じか否かを判定する。ステップS146において、Mがフィールドの数と異なる場合は、判定が否定されて、ノイズ位置決定処理は、ステップS148へ移行する。
ステップS148で、補正処理部62は、Mの値を1つインクリメントし、その後、ノイズ位置決定処理は、ステップS132に戻り、補正処理部62は、次のフィールドである第(M+1)フィールドに対してステップS132から順に処理を実行する。
ステップS146において、Mがフィールドの数と同じ場合は、判定が肯定されて、補正処理部62は、ノイズ位置決定処理を終了する。
以上のように、読み出し順序が隣り合う2つのフィールドの画像データの差分から、読み出し順序が後のフィールドにおける光ノイズを有する画素位置が定められる。
ステップS166で、補正処理部62は、Mがフィールドの数と同じか否かを判定する。ステップS166において、Mがフィールドの数と異なる場合は、判定が否定されて、フィールド画像補正処理は、ステップS168へ移行する。
ステップS168で、補正処理部62は、Mを1つインクリメントし、次の(M+1)フィールドに対してステップS154から順次に処理を実行する。
ステップS166において、Mがフィールドの数と同じ場合は、判定が肯定されて、補正処理部62は、フィールド画像補正処理を終了する。
次に第2実施形態について一例として図14に示すフローチャートを参照して説明する。なお、撮像装置100又は撮像素子20の機械的な構成等、以下に説明しない事項は第1実施形態と同じである。また、第1実施形態と同じ処理の場合は、データ名称を同じ名称として説明を簡略化した部分がある。また、第1実施形態の変形例は、以下の実施形態においても適用可能である。
次に第3実施形態について一例として図15に示すフローチャートを参照して説明する。なお、第1実施形態又は第2実施形態と同じ処理の場合は、データ名称を同じ名称として説明を簡略化した部分がある。
次に本第4実施形態について一例として図16に示すフローチャートを参照して説明する。本第4実施形態に係る撮像装置100では、上記第3実施形態と同様にフィルタ処理が実行されることでノイズ位置が決定されるが、第3実施形態と異なり、各フィールドの画像データの差分が算出されてからフィルタ処理が実行される。なお、以下の説明において、第3実施形態と同じ処理の場合、データ名称を同じ名称として説明を簡略化した部分がある。
次に第5実施形態について一例として図17に示すフローチャートを参照して説明する。本第5実施形態に係る撮像装置100では、光ノイズ特性情報を用いて画像データの光ノイズ補正が行われる。光ノイズ特性情報は、空読みされた第1フィールドの光ノイズ量から各フィールドに発生する光ノイズ量を計算する情報であり、記憶部64又は一次記憶部26に予め記憶されている。
次に第6実施形態について説明する。本第6実施形態に係る撮像装置100は、上記第5実施形態に係る撮像装置100に比べ、光ノイズ特性情報に代えて、光ノイズの発生量の比を光ノイズ特性情報として採用している点が異なる。この実施形態では、光ノイズ特性情報は、複数の領域のうちの補正処理部62により再度読み出される領域の光ノイズとして予め定められた値と、複数の領域のうちの領域と異なる領域の光ノイズとして予め定められた値との比に基づく値である。
次に第7実施形態について一例として図18に示すフローチャートを参照して説明する。本第7実施形態に係る撮像装置100では、上記各実施形態で説明した撮像装置100に比べ、簡易な方法で光ノイズを補正する方法が採用されている。具体的には、メモリ部53に格納された撮像画像データが、補正処理部62により各々毎に読み出された領域画像データに応じて定まる光ノイズに従って複数の領域の各々毎に補正されて、補正画像データを得る方法である。
即ち、DifDataM[x、y]は、“DifDataM[x、y]=ImageM[x,y]−Image(M−1)[x,y]”で表される。
次に第8実施形態について一例として図19に示すフローチャートを参照して説明する。本第8実施形態では、撮像装置100が、上記第1〜第7実施形態で説明した光ノイズの補正の要否を選択する方式を採用している。
すなわち、差分取得プログラムが画像処理回路61又はCPU12によって実行されることで差分取得処理が実現される。また、ノイズ位置決定プログラムが画像処理回路61又はCPU12によって実行されることでノイズ位置決定処理が実現される。また、フィールド画像補正プログラムが画像処理回路61又はCPU12によって実行されることでフィールド画像補正処理が実現される。また、光ノイズ補正プログラムが画像処理回路61又はCPU12によって実行されることで光ノイズ補正処理が実現される。更に、ノイズ補正要否プログラムが画像処理回路61又はCPU12によって実行されることでノイズ補正要否処理が実現される。なお、以下では、差分取得プログラム、ノイズ位置決定プログラム、フィールド画像補正プログラム、光ノイズ補正プログラム、及びノイズ補正要否プログラムを区別して説明する必要がない場合、「プログラムPG」と称する。
一例として図21に示すように、プログラムPGは、SSD、USBメモリ、又はDVD−ROM等の任意の可搬型の記憶媒体700に記憶させておいてもよい。この場合、記憶媒体700のプログラムPGが撮像装置100にインストールされ、インストールされたプログラムPGがCPU12によって実行される。
上記各実施形態では、撮像装置100を例示したが、撮像装置100の変形例である携帯端末装置としては、例えば、カメラ機能を各々有する携帯電話機、スマートフォン、PDA、又は携帯型ゲーム機などが挙げられる。以下では、スマートフォンを例に挙げ、図面を参照しつつ説明する。
Claims (21)
- 複数の光電変換素子を備えた撮像素子で撮像され、光ノイズが重畳するメモリ部に転送された画像データを、前記メモリ部の区分けされた複数の領域の各々毎に領域画像データとして読み出し、かつ前記領域画像データ毎の読み出しが終了した後、予め定められた領域のデータを再度読み出す読出部と、
前記撮像素子により撮像されて前記メモリ部に格納された撮像画像データが、前記読出部により再度読み出された前記データに応じて定まる光ノイズに従って前記複数の領域の各々毎に補正されて得られた補正画像データを出力する出力部と、
を含む画像処理装置。 - 前記予め定められた領域は、前記メモリ部から最初に前記領域画像データが読み出された領域である、請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記補正画像データは、前記読出部による読み出し順序が隣り合う一対の領域画像データの比較結果に基づいて、前記読出部による読み出し順序が後の領域画像データから、前記光ノイズを有する画素位置が定められ、定められた前記画素位置及び前記光ノイズの量に従って、前記領域毎に補正されて得られる請求項1又は2に記載の画像処理装置。
- 前記比較結果は、前記隣り合う一対の領域画像データの各々の画像データの差分である請求項3に記載の画像処理装置。
- 前記複数の光電変換素子は、予め定められた複数の原色の各々について感度を有する請求項3又は請求項4に記載の画像処理装置。
- 前記領域画像データの各々は、前記メモリ部に格納された画像データが、前記複数の原色の各々について感度を有する光電変換素子が予め定められた配列を有するグループ単位で間引かれた領域画像データである請求項5に記載の画像処理装置。
- 前記比較結果は、前記一対の領域画像データが同時化処理されてから比較された結果である請求項6に記載の画像処理装置。
- 前記画素位置は、前記一対の領域画像データの前記比較結果をフィルタ処理した結果に基づいて定められるか、又は前記一対の領域画像データがフィルタ処理されてから比較された前記比較結果に基づいて定められる請求項3から請求項7の何れか一項に記載の画像処理装置。
- 前記読出部は、予め定められた撮像条件を満足した場合に、複数の前記領域画像データ毎の読み出しが終了した後、前記データを再度読み出す処理を行う請求項1から請求項8の何れか一項に記載の画像処理装置。
- 前記撮像条件は、前記撮像素子による撮像時間が予め定められた時間より短いとの条件、及び前記メモリ部に格納された画像データ内に輝度が予め定められた輝度を上回る画像領域が存在するとの条件のうち少なくとも一方の条件である請求項9に記載の画像処理装置。
- 前記複数の領域の各々についての光ノイズの特性を示す光ノイズ特性情報が予め記憶された記憶部から前記光ノイズ特性情報を取得する取得部を更に含み、
前記補正画像データは、前記撮像画像データが前記光ノイズと前記取得部によって取得された前記光ノイズ特性情報とに従って、前記領域毎に補正されて得られる請求項1から請求項10の何れか一項に記載の画像処理装置。 - 前記光ノイズ特性情報は、前記複数の領域のうちの前記読出部により再度読み出される前記領域の光ノイズとして予め定められた値と、前記複数の領域のうちの前記領域と異なる領域の光ノイズとして予め定められた値との比に基づく値である請求項11に記載の画像処理装置。
- 複数の光電変換素子を備えた撮像素子で撮像され、光ノイズが重畳するメモリ部に転送された画像データを、前記メモリ部の区分けされた複数の領域の各々毎に領域画像データとして読み出す読出部と、
前記撮像素子により撮像されて前記メモリ部に格納された撮像画像データが、前記読出部により各々毎に読み出された領域画像データに応じて定まる光ノイズに従って前記複数の領域の各々毎に補正されて得られた補正画像データを出力する出力部と、
を含む画像処理装置。 - 前記補正画像データは、前記読出部による読み出し順序が隣り合う一対の領域画像データの比較結果に基づいて、前記読出部による読み出し順序が後の領域画像データ内から、差分を有する画素位置が定められ、定められた前記画素位置及び前記差分に従って前記領域毎に補正されて得られる請求項13に記載の画像処理装置。
- 前記領域は、行列方式で配列された前記光電変換素子の前記メモリ部を、予め定めた方法で行単位で間引いて得られる、請求項1から請求項14の何れか一項に記載の画像処理装置。
- 前記出力部により出力された前記補正画像データに基づく画像を表示部に対して表示させる制御を行う制御部を更に含む請求項1から請求項15の何れか一項に記載の画像処理装置。
- 請求項1から請求項16の何れか一項に記載の画像処理装置と、
前記撮像素子に対して撮像を開始させる指示を受け付ける受付部と、
を含む撮像装置。 - 撮像素子で撮像され、光ノイズが重畳するメモリ部に転送された画像データを、前記メモリ部の区分けされた複数の領域の各々毎に領域画像データとして読み出し、かつ前記領域画像データ毎の読み出しが終了した後、予め定められた領域のデータを再度読み出し、
前記撮像素子により撮像されて前記メモリ部に格納された撮像画像データが、再度読み出した前記データに応じて定まる光ノイズに従って前記複数の領域の各々毎に補正されて得られた補正画像データを出力することを含む画像処理方法。 - 撮像素子で撮像され、光ノイズが重畳するメモリ部に転送された画像データを、前記メモリ部の区分けされた複数の領域の各々毎に領域画像データとして読み出し、
前記撮像素子により撮像されて前記メモリ部に格納された撮像画像データが、各々毎に読み出した領域画像データに応じて定まる光ノイズに従って前記複数の領域の各々毎に補正されて得られた補正画像データを出力することを含む画像処理方法。 - コンピュータに、
撮像素子で撮像され、光ノイズが重畳するメモリ部に転送された画像データを、前記メモリ部の区分けされた複数の領域の各々毎に領域画像データとして読み出し、かつ前記領域画像データ毎の読み出しが終了した後、予め定められた領域のデータを再度読み出し、
前記撮像素子により撮像されて前記メモリ部に格納された撮像画像データが、再度読み出した前記データに応じて定まる光ノイズに従って前記複数の領域の各々毎に補正されて得られた補正画像データを出力することを含む処理を実行させるためのプログラム。 - コンピュータに、
撮像素子で撮像され、光ノイズが重畳するメモリ部に転送された画像データを、前記メモリ部の区分けされた複数の領域の各々毎に領域画像データとして読み出し、
前記撮像素子により撮像されて前記メモリ部に格納された撮像画像データが、各々毎に読み出した領域画像データに応じて定まる光ノイズに従って前記複数の領域の各々毎に補正されて得られた補正画像データを出力することを含む処理を実行させるためのプログラム。
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