JPH11239298A

JPH11239298A - 電子カメラ、画素信号補正方法及び記録媒体

Info

Publication number: JPH11239298A
Application number: JP10075126A
Authority: JP
Inventors: Shigeatsu Takizawa; 成温滝澤; Atsushi Takayama; 淳高山
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1998-02-19
Filing date: 1998-02-19
Publication date: 1999-08-31

Abstract

(57)【要約】【課題】露光時間に応じて増減する白キズに対して適宜
補正することのできる電子カメラを提供する。【解決手段】画素欠陥検出用の被写体を撮像したとき
に、前記撮像によって得られた画素毎の画像データを、
露光時間をパラメータとして、基準データと比較するこ
とにより、制御回路８が欠陥画素を決定するようになっ
ているので、露光時間が短い場合には、制御回路８が決
定する欠陥画素の数を少なくすることができ、それによ
り出力信号の補正処理を迅速に行うことができる。一
方、露光時間が短い場合には、制御回路８が決定する欠
陥画素の数を必要な程度に高めることができ、それによ
り画質の向上を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子を備
えた電子カメラにおいて、前記固体撮像素子の欠陥画素
を検出し、かかる欠陥画素からの出力信号を補正する技
術に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子カメラに備えられた固体撮像素子
は、二次元に並んだ多数の画素により、画素上に結像し
た被写体の光学像を、電荷量（電気的信号）に変換して
出力する機能を有している。ところで、かかる画素の中
には、ダストの付着や結晶欠陥等に基づく欠陥（画素欠
陥）を有するために、正常な信号を出力し得ないものも
ありえる。このような画素欠陥には、被写体の輝度に対
応して出力されるはずの出力信号に対し余分な信号成分
を加算した信号を出力してしまい、画像を白っぽくして
しまう白キズと、被写体の輝度に対応して出力されるは
ずの出力信号に対しある信号成分を減算した信号を出力
してしまい、画像を黒っぽくしてしまう黒キズとがあ
る。

【０００３】画素欠陥が多く生じると、かかる固体撮像
素子を用いて撮像した画像を再生する場合、著しく画質
が低下する恐れがある。一方、近年用いられるようにな
った固体撮像素子は、少なくとも数十万以上の画素を有
するので、全く画素欠陥のない固体撮像素子を製造する
ことは、実際には困難といえる。従って、ある程度の画
素欠陥は常に存在するとの前提に立った上で、固体撮像
素子を使用することが要求されている。

【０００４】かかる前提に基づき、画素欠陥のある画素
から出力された電気的信号を、後処理により補正する補
正回路を備え、画質の向上を図るようにした電子カメラ
が既に開発されている。このような電子カメラによれ
ば、工場出荷時に画素欠陥検査装置を用いて固体撮像素
子の画素欠陥のある画素（欠陥画素）を検出し、その位
置を、たとえば電子カメラに付随するＲＯＭに情報とし
て記憶させることにより、実際の撮像時に、かかる欠陥
画素からの出力信号を適宜補正するという手法をとって
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した白
キズは結晶欠陥に基づく画素欠陥であるため、固体撮像
素子の使用環境に応じて増大する場合があることが判明
した。たとえば、固体撮像素子周囲の温度が上昇した場
合、あるいは露光時間が長くなることに応じて、白キズ
は増加する傾向にある。かかる場合、工場出荷時に一定
の条件の下に検出した欠陥画素の位置と異なる位置に、
新たな欠陥画素が生じることとなるため、十分な補正が
できないことも起こりうる。そこで、長時間もしくは高
温で露光を行い、欠陥画素情報を得ておき、常にこの情
報に基づき欠陥画素の信号を補正することも考えられ
る。

【０００６】しかしながら、露光時間が長くなった場合
に生じる白キズは、短時間の露光時には現れないもので
あり、かかる白キズに関して常に補正処理を行うこと
は、処理時間の遅れを招き好ましくない。また、かかる
白キズにかかる画素は、通常の撮像時には正常な画素と
して機能するのであるから、かかる画素からの正常な出
力信号に補正を加えることは却って画質の低下を招く恐
れもある。

【０００７】本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑
み、露光時間に応じて増減する白キズに対して適宜補正
することのできる電子カメラ、画素信号補正方法及び記
録媒体を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成すべ
く、本発明の電子カメラは、複数の画素を有する固体撮
像素子と、露光時間に対応した前記固体撮像素子の欠陥
画素の情報を記憶する記憶手段と、撮影時の露光時間の
情報と前記欠陥画素情報とに基づいて欠陥画素を決定す
る決定手段とを有することを特徴とする。

【０００９】更に、本発明の電子カメラは、複数の画素
を有する固体撮像素子と、前記固体撮像素子の温度に対
応した前記固体撮像素子の欠陥画素の情報を記憶する記
憶手段と、撮影時の前記固体撮像素子の温度情報と前記
欠陥画素情報とに基づいて欠陥画素を決定する決定手段
とを有することを特徴とする。

【００１０】一方、本発明の画素信号補正方法は、複数
の画素を有する固体撮像素子に関する露光時間に対応し
た欠陥画素の情報と、撮像時の露光時間の情報とに基づ
いて撮像時の欠陥画素を決定するステップと、前記決定
された欠陥画素からの出力信号を補正するステップと、
を有することを特徴とする。

【００１１】又、本発明の画素信号補正方法は、複数の
画素を有する固体撮像素子に関する露光時間に対応した
欠陥画素の情報と、撮像時の固体撮像素子の温度の情報
とに基づいて撮像時の欠陥画素を決定するステップと、
前記決定された欠陥画素からの出力信号を補正するステ
ップと、を有することを特徴とする。

【００１２】更に、本発明の画素信号補正方法は、複数
の画素を有する固体撮像素子により、露光時間を変えつ
つ撮像を行うことにより、各露光時間に対応した欠陥画
素の情報を求めるステップと、撮像時の露光時間の情報
と前記求められた欠陥画素の情報とに基づいて撮像時の
欠陥画素を決定するステップと、前記決定された欠陥画
素からの出力信号を補正するステップと、を有すること
を特徴とする。

【００１３】

【作用】本発明の電子カメラによれば、複数の画素を有
する固体撮像素子と、露光時間に対応した前記固体撮像
素子の欠陥画素の情報を記憶する記憶手段と、撮影時の
露光時間の情報と前記欠陥画素情報とに基づいて欠陥画
素を決定する決定手段とを有するので、たとえば露光時
間が短い場合には、前記決定手段が決定する欠陥画素の
数を少なくすることができ、それにより出力信号の補正
処理を迅速に行うことができる。一方、露光時間が長い
場合には、前記決定手段が決定する欠陥画素の数を必要
な程度に高めることができ、それにより画質の向上を図
ることができる。

【００１４】本発明の電子カメラによれば、複数の画素
を有する固体撮像素子と、前記固体撮像素子の温度に対
応した前記固体撮像素子の欠陥画素の情報を記憶する記
憶手段と、撮影時の前記固体撮像素子の温度情報と前記
欠陥画素情報とに基づいて欠陥画素を決定する決定手段
とを有するので、たとえば固体撮像素子の温度が低い場
合には、前記決定手段が決定する欠陥画素の数を少なく
することができ、それにより出力信号の補正処理を迅速
に行うことができる。一方、固体撮像素子の温度が高い
場合には、前記決定手段が決定する欠陥画素の数を必要
な程度に高めることができ、それにより画質の向上を図
ることができる。

【００１５】本発明の画素信号補正方法によれば、複数
の画素を有する固体撮像素子に関する露光時間に対応し
た欠陥画素の情報と、撮像時の露光時間の情報とに基づ
いて撮像時の欠陥画素を決定するステップと、前記決定
された欠陥画素からの出力信号を補正するステップと、
を有するので、たとえば露光時間が短い場合には、欠陥
画素の数を少なく決定することができ、それにより出力
信号の補正処理を迅速に行うことができる。一方、露光
時間が長い場合には、欠陥画素の数を必要な程度に高め
て決定することができ、それにより画質の向上を図るこ
とができる。

【００１６】本発明の画素信号補正方法によれば、複数
の画素を有する固体撮像素子に関する露光時間に対応し
た欠陥画素の情報と、撮像時の固体撮像素子の温度の情
報とに基づいて撮像時の欠陥画素を決定するステップ
と、前記決定された欠陥画素からの出力信号を補正する
ステップと、を有するので、たとえば固体撮像素子の温
度が低い場合には、欠陥画素の数を少なく決定すること
ができ、それにより出力信号の補正処理を迅速に行うこ
とができる。一方、固体撮像素子の温度が高い場合に
は、欠陥画素の数を必要な程度に高めて決定することが
でき、それにより画質の向上を図ることができる。

【００１７】本発明の画像信号補正方法によれば、複数
の画素を有する固体撮像素子により、露光時間を変えつ
つ撮像を行うことにより、各露光時間に対応した欠陥画
素の情報を求めるステップと、撮像時の露光時間の情報
と前記求められた欠陥画素の情報とに基づいて撮像時の
欠陥画素を決定するステップと、前記決定された欠陥画
素からの出力信号を補正するステップと、を有するの
で、露光時間の長短により欠陥画素数が変化する場合
に、露光時間に応じて、出力信号を補正すべき欠陥画素
の数を増減することにより、出力信号の迅速な補正処理
を確保しつつも、画質の向上を図ることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明による第１の実施の
形態を、図面を参照して説明する。図１は、第１の実施
の形態にかかる電子カメラとしてのデジタルスチルカメ
ラの構成を示す図である。図１において、固体撮像素子
としてのＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅ
ｖｉｃｅ）イメージセンサ１は、その画素上に結像され
た被写体の光学像を電気的信号に変換する（電荷を生成
する）、いわゆる光電変換を行うものであり、駆動回路
２は、転送パルスを生成して、ＣＣＤ１に供給する回路
である。ＣＣＤ１は、駆動回路２によって生成された転
送パルスに基づいて、アナログ電気信号を出力する。

【００１９】ＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路３は
ノイズを低減するための回路であり、駆動回路２から出
力された駆動パルスに基づいて駆動される。Ａ／Ｄ変換
回路４は、入力されたアナログ信号をディジタル信号に
変換して出力するものである。尚、本実施の形態にかか
るＡ／Ｄ変換回路４においては、ＣＣＤ１上の画素に入
射した光の強度が高いほど、大きな値のディジタル信号
に変換されるものとする。かかるＡ／Ｄ変換回路４を介
して得られたＣＣＤ１の画素毎の画像データは、一旦、
画像用メモリ５に記憶される。

【００２０】画像用メモリ５に記憶された画像データ
は、ＣＰＵ６によって各種の画像処理が施され、最終的
には、メモリカード、光磁気ディスク等の記録媒体から
なる記録部７に記憶される。

【００２１】ここで、各種の画像処理には、ＣＣＤ１の
欠陥画素の画像データを補正する処理が含まれる。後述
するように、ＣＰＵ６は欠陥画素の検出を行って、欠陥
画素の位置情報（座標）を、制御回路８に備えられたメ
モリ９に記憶させるようになっており、欠陥画素の画像
データの補正処理においては、メモリ９から、かかる位
置情報を読み出して補正を行うようになっている。尚、
欠陥画素の検出に用いる各種のデータも、メモリ９に記
憶されている。

【００２２】液晶表示装置１０は、撮像された画像や必
要な操作情報等を表示するものである。ＣＣＤ１の前面
には、被写体からの光を画素上に結像させるためのレン
ズ１１と、入射光の光量を調節する絞り１２と、ＣＣＤ
１の温度を検出する温度センサ１３とが備えられてお
り、温度センサ１３の検出信号は制御回路８に入力され
るようになっている。

【００２３】更に、被写体までの測距手段（不図示）が
備えられ、かかる測距手段からの信号により、制御回路
８は、レンズ駆動回路１４を駆動し、合焦位置にレンズ
１１を移動させるようになっている。また、電源スイッ
チ１５及び、画素欠陥の検出を行わせる検出モードを選
択するためのモードスイッチ１６（モード選択手段）が
備えられ、かかるスイッチの動作に基づく信号が制御回
路８に入力されるようになっている。一方、タイマ１７
が制御回路８に接続されている。タイマ１７は、ＣＣＤ
１の撮像時における露光時間を検出して、かかる露光時
間に対応する信号を制御回路８に出力するようになって
いる。尚、拡散板２１は、黒キズ検出時に用いられるも
のであり、白キズ検出時には用いられないため、以下そ
の説明を省略する。

【００２４】次に、欠陥画素として、白キズの検出につ
いて説明する。尚、経時的に増大する白キズに対応すべ
く、モードスイッチ１６がオンとなっている場合には、
電源投入毎にその検出が実行されるようになっている。

【００２５】モードスイッチ１６がオンとなった状態
で、ユーザーにより電源スイッチ１５が投入されると、
かかるスイッチ信号が制御回路８に入力され、制御回路
８によって絞り１２（光量調節手段）を全閉に制御し、
この状態でＣＣＤ１により入射光を制限した状態で１画
面分撮像を行う（制御手段）。かかる撮像によるＣＣＤ
１からの出力は、画像用メモリ５に蓄積され、ＣＰＵ６
は予めメモり９に記憶されている白キズ判定用の閾値
（基準データ）と各画素毎の画像データすなわち出力信
号とをそれぞれ比較する。尚、この基準データは、撮像
した画像データを用い、検出する画素の周辺データから
平均等により求めるようにしても良い。

【００２６】基準データの求め方を、図面を参照して以
下に説明する。まず、図１０に示すような４色の色フィ
ルタが画素毎に配置されている場合を考える。図１１
は、この色フィルタが２次元的に並べられている状態を
示す図であるが、理解しやすくするためＡ色のみを表示
している。

【００２７】図１１において、注目画素ＡＡに対して、
周囲９画素四方のエリア内の注目画素における２４個の
同じ色（Ａ色）の画素のデータを用いて、基準データを
計算するものとする。まず、２４個の画素のデータ平均
値を求める。この平均値をこの画素に対する第１の基準
データとする。注目画素のデータと、この第１の基準デ
ータとを比較し、差を求め、この差をキズレベルとす
る。キズレベルが所定の範囲を超える場合、キズとして
認識し、その位置情報をメモリに記憶する。他の色
（Ｂ、Ｃ、Ｄ色）についても、同様の処理を行う。また
全ての画素について、同様の処理を行う。

【００２８】このとき検出するキズレベルについて、画
像データ全てに対して同じ範囲とするのではなく、ある
エリアを区切って、そのエリア毎に異なる基準で検出し
ても良い。たとえば、画面中央部と周辺部とに分けて、
中央部は５％以下、周辺部は１０％以下というように、
キズ検出の条件を変えることができる。このときのパー
センテージは、注目画素の周辺２４画素のデータ平均値
に対するキズレベルの比である。

【００２９】色フィルタとして、単色フィルタを複数枚
使用した場合は、白黒のイメージセンサの場合と同様
で、注目画素に対して隣接する画素を全て利用すること
ができる。図１２は、この例を示す図である。たとえ
ば、注目画素ＢＢに対してＢの部分全てを利用できる。
計算については同様に、周辺画素のデータ平均値を求
め、これを第１の基準データとすればよい。

【００３０】上述した撮像によればＣＣＤ１の画素上に
は、入射光が到達しないのであるから、画素が正常であ
る限り、かかる画素からの出力信号は閾値未満となる。
従って、その出力信号が閾値以上である場合、白キズに
相当する欠陥があると判断する。かかる比較により白キ
ズが検出されることとなる。白キズが検出されれば、そ
れに対応する欠陥画素の位置情報（二次元座標）が、制
御回路８のメモリ９（記憶手段）に記憶されることとな
る。

【００３１】かかる構成によれば、電源スイッチ１５の
投入毎に、白キズの検出が自動的に行われて、最新の白
キズの位置情報が前記メモリ９に記憶されるため、経時
的な白キズの変化に対応した補正が可能となる。

【００３２】ところで白キズは、入射光の光量に基づく
電荷に加え、画素内にある量の電荷が付加されて蓄積さ
れてしまうという画素欠陥であるが、露光時間が長けれ
ば長いほど、そのようにして蓄積される電荷量が増大す
る傾向がある。従って、短時間の露光時には欠陥となら
ない画素であっても、長時間の露光時には画質を低下さ
せる白キズを生じさせることがある。このような画素
は、固体撮像素子の出力信号を補正する上で、その取り
扱いが問題となる。かかる問題を、より具体的に説明す
る。

【００３３】図２は、ある画素における、真っ暗な中で
露光を行った際に蓄積される電荷量（キズレベル）を、
露光時間と共に求めたグラフである。たとえば、かかる
画素において２０％以上、電荷が蓄積された場合、再生
された画像においてユーザーがその部分を白キズと認識
できると仮定する。すると、実際の撮像において露光時
間が５秒未満であるならば、かかる画素の出力信号につ
いては補正は必要ない。一方、実際の撮像において露光
時間が５秒以上であるならば、かかる画素の出力信号を
補正対象とし、再生画像の画質を確保する必要がある。

【００３４】図３は、あるＣＣＤにおいて出力信号を補
正する必要のある画素の数を、露光時間と共に求めたグ
ラフである。図３によれば、露光時間が１秒であれば補
正の必要な画素は、５０個であるが、露光時間が４秒に
なるとその数が２００個に増大することを示している。
このように、出力信号を補正する必要のある欠陥画素
は、露光時間と共に増加する傾向がある。尚、図２，３
に示すグラフは、一例として示すものであり、画素の種
類によっては、図２，３のグラフと異なる特性を示すも
のもあり得る。

【００３５】本発明においては、画質及び処理時間の調
和を図るため、露光時間または温度と共に増加する白キ
ズについては、露光時間又は温度に応じて補正を行う。
かかる補正のために、被写体の撮像前に白キズにかかる
画素の位置、露光時間もしくは温度をパラメータとして
予め求めておく。かかる画素の位置を求める態様につ
き、以下に露光時間の例にて説明する。

【００３６】まず、工場出荷時あるいは被写体撮像前の
検査時において、モードスイッチ１６をオンにした状態
で、デジタルスチルカメラの電源スイッチ１５を投入す
ることにより、スイッチ信号が制御回路８に入力され
る。かかる制御回路８は、絞り１２（光量調節手段）を
全閉に駆動制御し、入射光を制限した状態で不図示のシ
ャッタを駆動して、ＣＣＤ１に真っ暗な画像を、露光時
間を変えながら複数画面分撮像する。

【００３７】更に、この真っ暗画像（画素欠陥検出用の
画像）を撮像したＣＣＤ１の出力信号は、画像用メモリ
５に蓄積される。ＣＰＵ６は、予めメモり９に記憶され
ている白キズ判定用の閾値（たとえば全蓄積量の２０
％）と、各画素の出力信号とを、露光時間毎に比較す
る。更にＣＰＵ６は、露光時間毎に、かかる閾値を超え
る信号を出力する欠陥画素の位置（二次元座標）を検出
して、制御回路８のメモリ９（記憶手段）に記憶する。
この記憶する欠陥画素のデータの例を、表１に示す。各
露光時間に対して、欠陥画素の位置情報（１−１，１−
１０等）が記憶される。本例では、露光時間１／８、
１、２、４ｓｅｃについて、欠陥画素の情報を求めてい
る。温度をパラメータとした場合も、同様に求めればよ
い。

【００３８】

【表１】

【００３９】尚、上記検査を電源スイッチ投入毎に行え
ば、経時劣化により増大する白キズについても補正の対
象とすることができ、それにより画質の向上をより図る
ことができる。又、白キズは温度上昇によっても増大す
る傾向があるので、白キズ検査時に温度センサ１３を用
いて測定した雰囲気温度をパラメータとして、欠陥画素
の位置（二次元座標）を決定しても良い。

【００４０】上述したようにして検出され、メモリ９に
記憶された欠陥画素の位置は、実際の被写体撮像時に読
み出され、画像にかかる出力信号の補正処理に用いられ
る。以下に、その態様を説明する。

【００４１】図４は、本実施の形態にかかる電子カメラ
を用いて、実際に被写体を撮像する場合の処理を示すフ
ローチャートであり、図５は、補正処理の必要な画素を
決定するサブルーチンである。

【００４２】まず、図４のステップＳ１０１において、
ユーザーが電源スイッチ１５を投入（パワーＯＮ）する
ことにより、フローが開始する。なお、ユーザーが不図
示のシャッタボタンを半押しすることにより、スイッチ
ＳＷ１が投入（オン）され、全押しすることによりスイ
ッチＳＷ２が投入（オン）されるものとする。

【００４３】ステップＳ１０２において、スイッチＳＷ
１が投入されない場合には、電子カメラは待機状態に維
持されるが、スイッチＳＷ１が投入されたとき、続くス
テップＳ１０３において、制御回路８による露出制御が
行われ、必要な絞り値とシャッタ速度から、露光時間が
決定される。

【００４４】更に、ステップＳ１０４において、出力信
号を補正すべき画素を決定する。より具体的には、制御
回路８は、図５のサブルーチンのステップＳ１０４ａに
おいて、露光時間Ｔを入力する。かかる露光時間Ｔは、
ステップＳ１０３（図４）において決定された制御目標
値でも良いし、タイマ１７（図１）が計測した実際の露
光時間で良い。

【００４５】図５のステップＳ１０４ａにおいて露光時
間Ｔが入力された後、制御回路８は、ステップＳ１０４
ｂにおいて、露光時間Ｔが１／８秒以下か否か判断す
る。Ｔ≦１／８秒と判断された場合には、ステップＳ１
０４ｃにおいて、制御回路８は、補正の必要な画素の情
報をメモリ９から読み出す。一方、ステップＳ１０４ｂ
において、Ｔ≦１／８秒でないと判断された場合には、
フローはステップＳ１０４ｄへ進行する。

【００４６】ステップＳ１０４ｄにおいて、制御回路８
は露光時間Ｔが１秒以下か否か判断する。Ｔ≦１秒と判
断された場合には、ステップＳ１０４ｅにおいて、制御
回路８は、補正の必要な画素の情報をメモリ９から読み
出す。一方、ステップＳ１０４ｄにおいて、Ｔ≦１秒で
ないと判断された場合には、フローはステップＳ１０４
ｆへ進行する。

【００４７】ステップＳ１０４ｆにおいて、制御回路８
は露光時間Ｔが２秒以下か否か判断する。Ｔ≦２秒と判
断された場合には、ステップＳ１０４ｇにおいて、制御
回路８は、補正の必要な画素の情報をメモリ９から読み
出す。一方、ステップＳ１０４ｆにおいて、Ｔ≦２秒で
ないと判断された場合には、本実施の形態において、露
光時間Ｔは最大４秒であるため補正の必要な画素の情報
をメモリ９から読み出す（ステップＳ１０４ｈ）。その
後、フローはこのサブルーチンからリターンする。

【００４８】図４に戻り、続くステップＳ１０５におい
て、制御回路８は、不図示の測距回路により被写体まで
の距離を求めて、レンズ駆動回路１４によりレンズ１１
を合焦位置へと駆動する。

【００４９】続くステップＳ１０６において、スイッチ
ＳＷ２が投入されない（すなわち、シャッタボタンが全
押しされない）場合には、電子カメラは待機状態に維持
されるが、スイッチＳＷ２が投入されたとき、続くステ
ップＳ１０７において、制御回路８によりシャッタが駆
動され、露光時間Ｔで露出が行われる。

【００５０】かかる露出によりＣＣＤ１に電荷が蓄積さ
れた後、ステップＳ１０９において、電荷の転送が行わ
れる。このように転送された電荷は、Ａ／Ｄ変換後画像
用メモリ５に画素毎に、画像データとして記憶される。

【００５１】ステップＳ１１０において、制御回路８
は、メモリ９に記憶された補正すべき画素の情報に基づ
き、画像用メモリ５に記憶された電荷に対して、白キズ
の補正を行う。尚、この補正の態様については、後述す
る。かかる補正の後、制御回路８は、ステップＳ１１１
においてＣＰＵ６により他の信号処理を行い、ステップ
Ｓ１１２においてかかる信号を圧縮する。制御回路８
は、最終的にステップＳ１１３において記録部７に画像
を記録し、その後フローをステップＳ１０２へと戻すよ
うになっている。

【００５２】次に、上述したステップＳ１１０における
白キズの補正の態様について述べる。まず、制御回路８
は、露光時間Ｔに基づき選択された補正すべき画素を、
メモリ９から読み出し、画像用メモリ５に記憶された画
像データにおける、かかる画素に対応する電荷量に補正
処理を加える。

【００５３】尚、本実施の形態における画像データの補
正においては、欠陥を有する画素に隣接する画素の電荷
量を平均することによって、かかる欠陥を有する画素の
電荷量を新たに求めるようにしている。しかしながら、
欠陥を有する画素からの電荷量に対して補正値を加減乗
除したり、補正項の乗除を行うことによっても、画像デ
ータの補正を行うことは可能である。

【００５４】まず、図６に示すように予めＣＣＤ１に設
けられたカラーモザイクフィルタが、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ
（たとえばＹｅ、Ｃｙ、Ｇ、Ｍｇ）の４色のカラーフィ
ルタの場合、制御回路８が、欠陥画素である画素Ａ_n、n
の電荷量を求めるときは、以下のいずれかの計算式に基
づき計算を行う。尚、後述する符号Ａ_n、nは、ｎ列ｎ行
目の画素のフィルタ色Ａ（すなわちＹｅ）にかかる電荷
量を意味する。

【００５５】（i）第１の計算式Ａ_n、n＝（Ａ_n-2、n-2＋Ａ_n-2、n＋Ａ_n-2、n+2＋Ａ_n、n-2 ＋Ａ_n、n+2＋Ａ_n+2、n-2＋Ａ_n+2、n＋Ａ_n+2、n+2）／８（１）（ii)第２の計算式Ａ_n、n＝（Ａ_n-2、n＋Ａ_n、n-2＋Ａ_n、n+2＋Ａ_n+2、n）／４（２）（iii）第３の計算式Ａ_n、n＝（Ａ_n、n-2＋Ａ_n、n+2）／２ｏｒ（Ａ_n-2、n＋Ａ_n+2、n）／２（３）

【００５６】上記（１）式の平均によれば、欠陥画素を
中心とする５×５画素領域内で、欠陥画素と同じ色のカ
ラーフィルタが設けられた８画素の電荷量の平均値を、
欠陥画素の電荷量に置き換えるため、かかる画素の電荷
量と隣接する画素の電荷量の変化が自然となり、それに
より画質の向上を図ることができる。

【００５７】上記（２）式の平均によれば、欠陥画素を
中心とする５×５画素領域内で、欠陥画素と同じ色のカ
ラーフィルタが設けられた画素であって、欠陥画素と同
じ列及び同じ行の４画素の電荷量の平均値を、欠陥画素
の電荷量に置き換えており、画質の向上と処理速度の向
上との調和を図ることができる。

【００５８】上記（３）式の平均によれば、欠陥画素を
中心とする５×５画素領域内で、欠陥画素と同じ色のカ
ラーフィルタが設けられた画素であって、欠陥画素と同
じ列又は同じ行の２画素の電荷量の平均値を、欠陥画素
の電荷量に置き換えており、処理速度の向上を図ること
ができる。尚、Ａ以外のフィルタ色Ｂ、Ｃ、Ｄについて
も、同様に補正処理を行う。

【００５９】一方、図７に示すように、カラーモザイク
フィルタがＡ，Ｂ，Ｃ（たとえばＲ、Ｇ、Ｂ）の３色の
フィルタであり、かつフィルタ色Ｂ、Ｃにかかる画素が
欠陥画素であった場合にも、前記（１）乃至（３）式を
用いて、電荷量の置き換えを行うことができる。一方、
フィルタ色Ａにかかる画素が欠陥画素であった場合、以
下のいずれかの計算式に基づき計算を行うことができ
る。

【００６０】（i）第１の計算式Ａ_n、n＝（Ａ_n-1、n-1＋Ａ_n-1、n+1＋Ａ_n+1、n-1＋Ａ_n+1、n+1）／４（４）（ii)第２の計算式Ａ_n、n＝（Ａ_n-2、n-2＋Ａ_n-2、n＋Ａ_n-2、n+2＋Ａ_n-1、n-1 ＋Ａ_n-1、n+1＋Ａ_n、n-2＋Ａ_n、n+2＋Ａ_n+1、n-1 ＋Ａ_n+1、n+1＋Ａ_n+2、n-2＋Ａ_n+2、n＋Ａ_n+2、n+2）／１２（５）

【００６１】上記（４）式の平均によれば、欠陥画素を
中心とする３×３画素領域内で、欠陥画素と同じＡ色の
カラーフィルタが設けられた４隅の４画素の電荷量の平
均値を、欠陥画素の電荷量に置き換えており、画質の向
上と処理速度の向上との調和を図ることができる。

【００６２】一方、上記（５）式の平均によれば、欠陥
画素を中心とする５×５画素領域内で、欠陥画素と同じ
Ａ色のカラーフィルタが設けられた１２画素の平均値
を、欠陥画素の電荷量に置き換えており、画質の向上を
図ることができる。

【００６３】更に、図８に示すような３板式のＣＣＤを
用いる場合には、Ａ、Ｂ、Ｃ（たとえばＲ、Ｇ、Ｂ）の
カラーフィルタが、各ＣＣＤに設けられているため、欠
陥画素である画素Ａ_n、nの電荷量を補正するときは、以
下のいずれかの計算式に基づき計算を行うことができ
る。

【００６４】（i）第１の計算式Ａ_n、n＝（Ａ_n-1、n-1＋Ａ_n-1、n＋Ａ_n-1、n+1＋Ａ_n、n-1 ＋Ａ_n、n+1＋Ａ_n+1、n-1＋Ａ_n+1、n＋Ａ_n+1、n+1）／８（６）（ii)第２の計算式Ａ_n、n＝（Ａ_n-1、n-1＋Ａ_n-1、n+1＋Ａ_n+1、n-1＋Ａ_n+1、n+1）／４（７）（iii）第３の計算式Ａ_n、n＝（Ａ_n-1、n＋Ａ_n、n-1＋Ａ_n、n+1＋Ａ_n+1、n）／４（８）（iv）第４の計算式Ａ_n、n＝（Ａ_n-1、n＋Ａ_n+1、n）／２（９）（v）第５の計算式Ａ_n、n＝（Ａ_n、n-1＋Ａ_n、n+1）／２（１０）（vi）第６の計算式Ａ_n、n＝（Ａ_n-1、n-1＋Ａ_n+1、n+1）／２（１１）（vii）第７の計算式Ａ_n、n＝（Ａ_n-1、n+1＋Ａ_n+1、nー1）／２（１２）

【００６５】（６）式に基づく計算は、欠陥画素に隣接
する８画素の電荷量の平均値を求めるものであり、
（７）式に基づく計算は、欠陥画素を中心とした３×３
画素領域内の４隅の４画素の電荷量の平均値を求めるも
のである。

【００６６】（８）式に基づく計算は、欠陥画素に隣接
する上下左右４画素の電荷量の平均値を求めるものであ
り、（９）式に基づく計算は、欠陥画素に隣接する上下
２画素の電荷量の平均値を求めるものである。

【００６７】（１０）式に基づく計算は、欠陥画素に隣
接する左右２画素の電荷量の平均値を求めるものであ
り、（１１）式に基づく計算は、欠陥画素に隣接する左
上及び右下の２画素の電荷量の平均値を求めるものであ
り、（１２）式に基づく計算は、欠陥画素に隣接する右
上及び左下の２画素の電荷量の平均値を求めるものであ
る。かかる計算式は、要求される画質と処理速度とから
適宜選択すればよい。

【００６８】以上述べたように本実施の形態によれば、
露光時間を考慮して、補正すべき欠陥画素の数を決定す
るようにしているので、露光時間が短いときは、補正す
べき欠陥画素の数を小さくすることにより処理速度の向
上を図り、露光時間が長いときは、補正すべき欠陥がそ
の数を大きくすることにより画質の向上を図ることがで
きる。また、本実施の形態によれば、露光時間が長い以
前の撮像時において、欠陥と判定された画素であって
も、露光時間が短い場合には正常な画素として取り扱う
ことができ、それによりＣＣＤの性能をフルに使用する
ことができる。

【００６９】図９は、デジタルスチルカメラの第２の実
施の形態を示す図である。図９に示す構成によっても、
第１の実施の形態と同様にして、欠陥画素の検出及び欠
陥画素に対応する電荷量の補正を行うことが可能とな
る。尚、第２の実施の形態においては、図１の構成と同
一の要素には同一符号を付して説明を省略する。

【００７０】図９において、Ａ／Ｄ変換回路４で変換さ
れたディジタル信号が出力される信号処理部４１には、
信号処理回路４２と、画素欠陥検出手段としての画素欠
陥検出回路４３と、画素欠陥補正手段としての画素欠陥
補正回路４４とが備えられている。

【００７１】信号処理回路４２は、輝度処理や色処理を
施して、たとえば輝度信号と色差信号としてのディジタ
ルビデオ信号に変換する回路である。画素欠陥検出回路
４３は、第１の実施の形態と同様にして白キズの欠陥画
素を検出する回路であり、この画素欠陥検出回路４３で
検出された欠陥画素の位置情報（二次元座標）がメモリ
９に記憶されるようになっている。

【００７２】画素欠陥補正回路４４は、メモリ９に記憶
されている欠陥画素の位置情報（二次元座標）に基づい
て、欠陥画素にかかる電荷量を補正し、補正された電荷
量に基づく画像データを信号処理回路４２に出力するよ
うになっている。

【００７３】以上、本発明を実施の形態を参照して説明
してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈さ
れるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることは
もちろんである。たとえば、露光時間と欠陥画素の数と
の関係式を予め求めておき、実際の露光時間を、かかる
関係式に当てはめることにより、撮像時の欠陥画素数を
求めるようにしても良い。かかる態様によれば、たとえ
ばユーザーの要求により露光時間を無段階に変化できる
ようにした場合であっても、欠陥画素の出力に対して適
切な補正処理を行うことが可能となる。尚、本実施の形
態にかかる画素信号補正方法を実行するプログラムは、
情報媒体であるＦＤ等に記憶することができる。

【００７４】

【発明の効果】本発明の電子カメラによれば、複数の画
素を有する固体撮像素子と、露光時間に対応した前記固
体撮像素子の欠陥画素の情報を記憶する記憶手段と、撮
影時の露光時間の情報と前記欠陥画素情報とに基づいて
欠陥画素を決定する決定手段とを有するので、たとえば
露光時間が短い場合には、前記決定手段が決定する欠陥
画素の数を少なくすることができ、それにより出力信号
の補正処理を迅速に行うことができる。一方、露光時間
が長い場合には、前記決定手段が決定する欠陥画素の数
を必要な程度に高めることができ、それにより画質の向
上を図ることができる。

【００７５】本発明の電子カメラによれば、複数の画素
を有する固体撮像素子と、前記固体撮像素子の温度に対
応した前記固体撮像素子の欠陥画素の情報を記憶する記
憶手段と、撮影時の前記固体撮像素子の温度情報と前記
欠陥画素情報とに基づいて欠陥画素を決定する決定手段
とを有するので、たとえば固体撮像素子の温度が低い場
合には、前記決定手段が決定する欠陥画素の数を少なく
することができ、それにより出力信号の補正処理を迅速
に行うことができる。一方、固体撮像素子の温度が高い
場合には、前記決定手段が決定する欠陥画素の数を必要
な程度に高めることができ、それにより画質の向上を図
ることができる。

【００７６】本発明の画素信号補正方法によれば、複数
の画素を有する固体撮像素子に関する露光時間に対応し
た欠陥画素の情報と、撮像時の露光時間の情報とに基づ
いて撮像時の欠陥画素を決定するステップと、前記決定
された欠陥画素からの出力信号を補正するステップと、
を有するので、たとえば露光時間が短い場合には、欠陥
画素の数を少なく決定することができ、それにより出力
信号の補正処理を迅速に行うことができる。一方、露光
時間が長い場合には、欠陥画素の数を必要な程度に高め
て決定することができ、それにより画質の向上を図るこ
とができる。

【００７７】本発明の画素信号補正方法によれば、複数
の画素を有する固体撮像素子に関する露光時間に対応し
た欠陥画素の情報と、撮像時の固体撮像素子の温度の情
報とに基づいて撮像時の欠陥画素を決定するステップ
と、前記決定された欠陥画素からの出力信号を補正する
ステップと、を有するので、たとえば固体撮像素子の温
度が低い場合には、欠陥画素の数を少なく決定すること
ができ、それにより出力信号の補正処理を迅速に行うこ
とができる。一方、固体撮像素子の温度が高い場合に
は、欠陥画素の数を必要な程度に高めて決定することが
でき、それにより画質の向上を図ることができる。

【００７８】本発明の画像信号補正方法によれば、複数
の画素を有する固体撮像素子により、露光時間を変えつ
つ撮像を行うことにより、各露光時間に対応した欠陥画
素の情報を求めるステップと、撮像時の露光時間の情報
と前記求められた欠陥画素の情報とに基づいて撮像時の
欠陥画素を決定するステップと、前記決定された欠陥画
素からの出力信号を補正するステップと、を有するの
で、露光時間の長短により欠陥画素数が変化する場合
に、露光時間に応じて、出力信号を補正すべき欠陥画素
の数を増減することにより、出力信号の迅速な補正処理
を確保しつつも、画質の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態にかかる電子カメラとしての
デジタルスチルカメラの構成を示す図である。

【図２】ある画素における、入射光の光量と無関係に蓄
積される電荷量（キズレベル）を、露光時間と共に求め
たグラフである。

【図３】あるＣＣＤにおいて出力信号を補正する必要の
ある画素の数を、露光時間と共に求めたグラフである。

【図４】本実施の形態にかかる電子カメラを用いて、実
際に被写体を撮像する場合の処理を示すフローチャート
である。

【図５】補正処理の必要な画素を決定するサブルーチン
である。

【図６】ＣＣＤに取り付けられるカラーモザイクフィル
タを、模式的に示す図である。

【図７】図６とは異なるカラーモザイクフィルタを、模
式的に示す図である。

【図８】３板式ＣＣＤに取り付けられるカラーモザイク
フィルタを、模式的に示す図である。

【図９】デジタルスチルカメラの第２の実施の形態を示
す図である。

【図１０】４色のフィルタの例を示す図である。

【図１１】図１０のフィルタを２次元的に配置した状態
を示す図である。

【図１２】単色フィルタを配置した状態を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ＣＣＤ２駆動回路３ＣＤＳ回路４Ａ／Ｄ変換回路５画像用メモリ６ＣＰＵ７記憶部８制御回路９メモリ１０液晶表示装置１１レンズ１２絞り１３温度センサ１４レンズ駆動回路１５電源スイッチ１６モードスイッチ１７タイマ２１拡散板４１信号処理部４２信号処理回路４３画素欠陥検出回路４４画素欠陥補正回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の画素を有する固体撮像素子と、露光時間に対応した前記固体撮像素子の欠陥画素の情報
を記憶する記憶手段と、撮影時の露光時間の情報と前記欠陥画素情報とに基づい
て欠陥画素を決定する決定手段とを有することを特徴と
する電子カメラ。
【請求項２】複数の画素を有する固体撮像素子と、前記固体撮像素子の温度に対応した前記固体撮像素子の
欠陥画素の情報を記憶する記憶手段と、撮影時の前記固体撮像素子の温度情報と前記欠陥画素情
報とに基づいて欠陥画素を決定する決定手段とを有する
ことを特徴とする電子カメラ。
【請求項３】前記決定された欠陥画素からの出力信号
を補正する補正手段を有することを特徴とする請求項１
又は２に記載の電子カメラ。
【請求項４】複数の露光時間において撮像により得ら
れた各画素のデータを、所定のデータと比較することに
より、前記欠陥画素の情報を求める欠陥画素情報検出手
段を有することを特徴とする請求項１又は３に記載の電
子カメラ。
【請求項５】複数の固体撮像素子において撮像により
得られた各画素のデータを、所定のデータと比較するこ
とにより、前記欠陥画素の情報を求める欠陥画素情報検
出手段を有することを特徴とする請求項２又は３に記載
の電子カメラ。
【請求項６】前記所定のデータは、注目する画素の周
辺画素のデータより求められることを特徴とする請求項
４又は５に記載の電子カメラ。
【請求項７】複数の画素を有する固体撮像素子に関す
る露光時間に対応した欠陥画素の情報と、撮像時の露光
時間の情報とに基づいて撮像時の欠陥画素を決定するス
テップと、前記決定された欠陥画素からの出力信号を補正するステ
ップと、を有することを特徴とする画素信号補正方法。
【請求項８】複数の画素を有する固体撮像素子に関す
る温度に対応した欠陥画素の情報と、撮像時の固体撮像
素子の温度の情報とに基づいて撮像時の欠陥画素を決定
するステップと、前記決定された欠陥画素からの出力信号を補正するステ
ップと、を有することを特徴とする画素信号補正方法。
【請求項９】複数の画素を有する固体撮像素子によ
り、露光時間を変えつつ撮像を行うことにより、各露光
時間に対応した欠陥画素の情報を求めるステップと、撮像時の露光時間の情報と前記求められた欠陥画素の情
報とに基づいて撮像時の欠陥画素を決定するステップ
と、前記決定された欠陥画素からの出力信号を補正するステ
ップと、を有することを特徴とする画素信号補正方法。
【請求項１０】前記出力信号の補正は、前記決定され
た欠陥画素の近傍の画素からの出力信号に基づき決定さ
れることを特徴とする請求項７乃至９のいずれかに記載
の画素信号補正方法。
【請求項１１】請求項７乃至１０のいずれかに記載の
画素信号補正方法を実行するためのプログラムを記載し
た記録媒体。