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技術 撮像装置および撮像方法

出願人 オリンパス株式会社
発明者 細野兼矢鈴木智彦
出願日 2018年3月1日 (2年3ヶ月経過) 出願番号 2018-036303
公開日 2019年9月12日 (9ヶ月経過) 公開番号 2019-153866
状態 未査定
技術分野 光信号から電気信号への変換
主要キーワード 点滅頻度 補正用情報 加算合成処理 最終合成画像 欠陥アドレス情報 後発的 HDR処理 アナログ混
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2019年9月12日)のものです。
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図面 (13)

課題

点滅欠陥発生頻度を考慮し、また短時間で欠陥画素を検出できる撮像装置および撮像方法を提供する。

解決手段

複数の画素を有し、入射光光電変換し、画像信号を生成する撮像素子を有する撮像装置における撮像方法において、撮像素子から画像信号を異なる時刻にそれぞれ取得し、この取得した複数の画像信号を画素毎に加算し(ST1〜ST9)、加算された画像信号を画素毎に比較明合成し(ST11〜ST17)、この比較明合成された画像信号に含まれる画素信号のうちで、所定の閾値を越える画素信号を検出し、検出された画素信号の位置を記憶する(ST19)。

概要

背景

撮像素子には二次元的に多数の画素が配置されている。多数の画素の中には、点滅欠陥画素が存在する。この点滅欠陥画素が存在すると、画素出力正常値の場合と異常値となる場合がある。点滅欠陥画素が異常値を出力すると、画像中に点滅欠陥画素位置に輝点が写ってしまう。この点滅欠陥RTS(Random Telegraph Signal)ノイズとも言われ、画像処理後でも目立つ輝点となってしまう。そこで、画像信号を生成する際の蓄積時間を短くし、また検出に用いる撮影回数を多くして、欠陥画素を検出することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、複数枚の画像から、各画素のσ値を算出し、σ値から狙いとする点滅欠陥を抽出する技術がある。

概要

点滅欠陥の発生頻度を考慮し、また短時間で欠陥画素を検出できる撮像装置および撮像方法を提供する。複数の画素を有し、入射光光電変換し、画像信号を生成する撮像素子を有する撮像装置における撮像方法において、撮像素子から画像信号を異なる時刻にそれぞれ取得し、この取得した複数の画像信号を画素毎に加算し(ST1〜ST9)、加算された画像信号を画素毎に比較明合成し(ST11〜ST17)、この比較明合成された画像信号に含まれる画素信号のうちで、所定の閾値を越える画素信号を検出し、検出された画素信号の位置を記憶する(ST19)。

目的

本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、点滅欠陥の発生頻度を考慮し、また短時間で欠陥画素を検出できる撮像装置および撮像方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

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請求項1

複数の画素を有し、入射光光電変換し、画像信号を生成する撮像素子と、上記撮像素子から上記画像信号を異なる時刻にそれぞれ取得し、この取得した複数の画像信号を画素毎に加算する加算部と、上記加算された画像信号を画素毎に比較明合成する比較明合成部と、上記比較明合成された画像信号に含まれる画素信号のうちで、所定の閾値を越える画素信号を検出する検出部と、上記検出された画素信号の位置を記憶する記憶部と、を具備することを特徴とする撮像装置

請求項2

上記複数の画像信号の特性、または、上記撮像素子の特性に基づいて、加算する画像信号の加算数を決定する加算数決定部を有することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。

請求項3

上記記憶部は、上記加算数を記憶することを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。

請求項4

上記撮像部により生成される画像信号のうちで、上記記憶部に記憶された位置の画素信号を補正する補正部を有し、上記補正部は、上記記憶された加算数に基づいて画素信号を補正することを特徴とする請求項3に記載の撮像装置。

請求項5

上記加算数に基づいて、比較明合成する画像信号の合成数を決定する比較明合成数決定部を有することを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。

請求項6

上記記憶部は、上記合成数を記憶することを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。

請求項7

上記撮像部により生成される画像信号のうちで、上記記憶部に記憶された位置の画素信号を補正する補正部を有し、上記補正部は、上記記憶された合成数に基づいて画素信号を補正することを特徴とする請求項6に記載の撮像装置。

請求項8

複数の画素を有し、入射光を光電変換し、画像信号を生成する撮像素子と、上記撮像素子から上記画像信号を異なる時刻にそれぞれ取得し、この取得した複数の画像信号を画素毎に比較明合成する比較明合成部と、上記比較明合成された画像信号に含まれる画素信号のうちで、所定の閾値を越える画素信号を検出する検出部と、上記検出された画素信号の位置を記憶する記憶部と、を具備することを特徴とする撮像装置。

請求項9

複数の画素を有し、入射光を光電変換し、画像信号を生成する撮像素子と、上記撮像素子から上記画像信号を異なる時刻にそれぞれ取得し、この取得した複数の画像信号を画素毎に加算する加算部と、上記加算された画像信号に含まれる画素信号のうちで、所定の閾値を越える画素信号を検出する検出部と、上記検出された画素信号の位置を記憶する記憶部と、を具備することを特徴とする撮像装置。

請求項10

複数の画素を有し、入射光を光電変換し、画像信号を生成する撮像素子と、上記複数の画素の中で、点滅欠陥であると検出された画素信号の位置を記憶する記憶部と、上記画像信号のうちで、上記記憶部に記憶された位置の画素信号を補正する補正部と、を有することを特徴とする撮像装置。

請求項11

上記記憶部は、上記点滅欠陥の頻度を上記画素信号の位置と共に記憶し、上記補正部は、上記頻度に応じて、補正する画素を選択する、ことを特徴とする請求項10に記載の撮像装置。

請求項12

上記補正部は、上記頻度に加えて、ISO感度または撮影モードに応じて、補正する画素を選択することを特徴とする請求項11に記載の撮像装置。

請求項13

上記記憶部は、上記頻度として、上記点滅欠陥の検出の際に行った比較明合成回数、または加算回数を記憶することを特徴とする請求項10に記載の撮像装置。

請求項14

複数の画素を有し、入射光を光電変換し、画像信号を生成する撮像素子を有する撮像装置における撮像方法において、上記撮像素子から上記画像信号を異なる時刻にそれぞれ取得し、この取得した複数の画像信号を画素毎に加算し、上記加算された画像信号を画素毎に比較明合成し、上記比較明合成された画像信号に含まれる画素信号のうちで、所定の閾値を越える画素信号を検出し、上記検出された画素信号の位置を記憶する、ことを特徴とする撮像方法。

技術分野

0001

本発明は、撮像素子中の欠陥画素を検出し、この欠陥画素を記録することのできる撮像装置および撮像方法に関する。

背景技術

0002

撮像素子には二次元的に多数の画素が配置されている。多数の画素の中には、点滅欠陥画素が存在する。この点滅欠陥画素が存在すると、画素出力正常値の場合と異常値となる場合がある。点滅欠陥画素が異常値を出力すると、画像中に点滅欠陥画素位置に輝点が写ってしまう。この点滅欠陥RTS(Random Telegraph Signal)ノイズとも言われ、画像処理後でも目立つ輝点となってしまう。そこで、画像信号を生成する際の蓄積時間を短くし、また検出に用いる撮影回数を多くして、欠陥画素を検出することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、複数枚の画像から、各画素のσ値を算出し、σ値から狙いとする点滅欠陥を抽出する技術がある。

先行技術

0003

特開2010−74240号公報

発明が解決しようとする課題

0004

特許文献1に提案されている技術では、点滅欠陥の発生頻度について考慮されていない。このため、発生頻度に応じた欠陥画素を検出することが困難である。また、σ値から欠陥画素を検出する方法では、σ値の算出に時間がかかるため、処理時間が長くなってしまう。

0005

本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、点滅欠陥の発生頻度を考慮し、また短時間で欠陥画素を検出できる撮像装置および撮像方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

上記目的を達成するため第1の発明に係る撮像装置は、複数の画素を有し、入射光光電変換し、画像信号を生成する撮像素子と、上記撮像素子から上記画像信号を異なる時刻にそれぞれ取得し、この取得した複数の画像信号を画素毎に加算する加算部と、上記加算された画像信号を画素毎に比較明合成する比較明合成部と、上記比較明合成された画像信号に含まれる画素信号のうちで、所定の閾値を越える画素信号を検出する検出部と、上記検出された画素信号の位置を記憶する記憶部と、を具備する。

0007

第2の発明に係る撮像装置は、上記第1の発明において、上記複数の画像信号の特性、または、上記撮像素子の特性に基づいて、加算する画像信号の加算数を決定する加算数決定部を有する。
第3の発明に係る撮像装置は、上記第2の発明において、上記記憶部は、上記加算数を記憶する。

0008

第4の発明に係る撮像装置は、上記第3の発明において、上記撮像部により生成される画像信号のうちで、上記記憶部に記憶された位置の画素信号を補正する補正部を有し、上記補正部は、上記記憶された加算数に基づいて画素信号を補正する。
第5の発明に係る撮像装置は、上記第2の発明において、上記加算数に基づいて、比較明合成する画像信号の合成数を決定する比較明合成数決定部を有する。

0009

第6の発明に係る撮像装置は、上記第5の発明において、上記記憶部は、上記合成数を記憶する。
第7の発明に係る撮像装置は、上記第6の発明において、上記撮像部により生成される画像信号のうちで、上記記憶部に記憶された位置の画素信号を補正する補正部を有し、上記補正部は、上記記憶された合成数に基づいて画素信号を補正する。

0010

第8の発明に係る撮像装置は、複数の画素を有し、入射光を光電変換し、画像信号を生成する撮像素子と、上記撮像素子から上記画像信号を異なる時刻にそれぞれ取得し、この取得した複数の画像信号を画素毎に比較明合成する比較明合成部と、上記比較明合成された画像信号に含まれる画素信号のうちで、所定の閾値を越える画素信号を検出する検出部と、上記検出された画素信号の位置を記憶する記憶部と、を具備する。

0011

第9の発明に係る撮像装置は、複数の画素を有し、入射光を光電変換し、画像信号を生成する撮像素子と、上記撮像素子から上記画像信号を異なる時刻にそれぞれ取得し、この取得した複数の画像信号を画素毎に加算する加算部と、上記加算された画像信号に含まれる画素信号のうちで、所定の閾値を越える画素信号を検出する検出部と、上記検出された画素信号の位置を記憶する記憶部と、を具備する。

0012

第10の発明に係る撮像装置は、複数の画素を有し、入射光を光電変換し、画像信号を生成する撮像素子と、上記複数の画素の中で、点滅欠陥であると検出された画素信号の位置を記憶する記憶部と、上記画像信号のうちで、上記記憶部に記憶された位置の画素信号を補正する補正部と、を有する。

0013

第11の発明に係る撮像装置は、上記第10の発明において、上記記憶部は、上記点滅欠陥の頻度を上記画素信号の位置と共に記憶し、上記補正部は、上記頻度に応じて、補正する画素を選択する。
第12の発明に係る撮像装置は、上記第11の発明において、上記補正部は、上記頻度に加えて、ISO感度または撮影モードに応じて、補正する画素を選択する。
第13の発明に係る撮像装置は、上記第10の発明において、上記記憶部は、上記頻度として、上記点滅欠陥の検出の際に行った比較明合成回数、または加算回数を記憶する。

0014

第14の発明に係る撮像方法は、複数の画素を有し、入射光を光電変換し、画像信号を生成する撮像素子を有する撮像装置における撮像方法において、上記撮像素子から上記画像信号を異なる時刻にそれぞれ取得し、この取得した複数の画像信号を画素毎に加算し、上記加算された画像信号を画素毎に比較明合成し、上記比較明合成された画像信号に含まれる画素信号のうちで、所定の閾値を越える画素信号を検出し、上記検出された画素信号の位置を記憶する。

発明の効果

0015

本発明によれば、点滅欠陥の発生頻度を考慮し、また短時間で欠陥画素を検出できる撮像装置および撮像方法を提供することができる。

図面の簡単な説明

0016

本発明の一実施形態に係るデジタルカメラの主として電気的構成を示すブロック図である。
本発明の一実施形態に係るデジタルカメラにおいて、点滅欠陥ノイズの発生頻度と、画素レベルを示すグラフである。
本発明の一実施形態に係るデジタルカメラにおいて、2枚加算によって点滅欠陥画素を検出する場合の処理シーケンスを示す図である。
本発明の一実施形態に係るデジタルカメラにおいて、5枚加算によって点滅欠陥画素を検出する場合の処理シーケンスを示す図である。
本発明の一実施形態におけるデジタルカメラの点滅欠陥画素検出の動作を示すフローチャートである。
本発明の一実施形態におけるデジタルカメラの閾値判定の動作を示すフローチャートである。
本発明の一実施形態におけるデジタルカメラにおいて、点滅頻度とISO感度の条件による欠陥補正の有無を示す図表である。
本発明の一実施形態におけるデジタルカメラのISO感度画素欠陥補正処理を示すフローチャートである。
本発明の一実施形態におけるデジタルカメラにおいて、頻度と撮影モードの条件による欠陥補正の有無を示す図表である。
本発明の一実施形態におけるデジタルカメラの撮影モード・画素欠陥補正処理を示すフローチャートである。
本発明の一実施形態におけるデジタルカメラにおいて、撮影モードと比較明合成回数の条件による欠陥補正の有無を示す図表である。
本発明の一実施形態におけるデジタルカメラの撮影モード・画素欠陥補正処理を示すフローチャートである。

実施例

0017

以下、本発明の一実施形態としてデジタルカメラ(以下、「カメラ」と称す)に本発明を適用した例について説明する。このカメラは、撮像部を有し、この撮像部によって被写体像を画像データに変換し、この変換された画像データに基づいて、被写体像を本体の背面に配置した表示部にライブビュー表示する。撮影者はライブビュー表示を観察することにより、構図シャッタタイミングを決定する。レリーズ操作時には、画像データが記録媒体に記録される。記録媒体に記録された画像データは、再生モードを選択すると、表示部に再生表示することができる。

0018

このカメラは、工場出荷時に点滅欠陥を画素毎に測定し、点滅欠陥のある画素の位置(アドレス情報)と、点滅欠陥の発生する頻度情報が、内部メモリ登録される。ユーザがカメラを使用する際に、撮像部から画像データが出力されると、登録されたアドレス情報と頻度情報を用いて、欠陥画素補正がなされる。なお、工場出荷後であっても、点滅欠陥画素位置および頻度情報を再測定し、内部メモリに再登録するようにしてもよい。

0019

図1は、本発明の一実施形態に係るカメラの主として電気的構成を示すブロック図である。本実施形態におけるカメラは、撮像部1、画像処理部10、システム制御部20、バス31とこれに接続された各部を有する。

0020

撮像部1は、レンズ2と、メカニカルシャッタ3と、イメージセンサ4と、温度センサ5を有している。なお、本実施形態においては、レンズがカメラ本体と一体に構成されていることを想定して説明する。しかし、レンズが交換レンズとしてカメラ本体に対して着脱自在に構成されていても勿論構わない。

0021

レンズ2は、イメージセンサ4上に被写体光像(被写体の光学像)を結像する光学系である。レンズ2は、システム制御部20からの制御信号に基づいて、レンズ2の光軸方向に移動し、焦点調節が行われる。レンズ2は、内部に光学絞りを備えている。光学絞りは、絞り値に応じて開口の大きさが変化し、イメージセンサ4上への光量を調節する。絞り値は、露出量を調節するための制御パラメータである。

0022

メカニカルシャッタ3は、レンズ2の光軸上であって、イメージセンサ4の前側に配置される。メカニカルシャッタ3は、レンズ2からの撮影光束をイメージセンサ4上に導く時間(シャッタ速度)を制御する。メカニカルシャッタ3として、例えばフォーカルプレーンシャッタを採用すると、シャッタ先幕及び後幕開閉することにより、レンズ2からの撮影光束をイメージセンサ4へ到達させることができ、あるいは撮影光束がイメージセンサ4に到達しないように遮光することができる。このとき、シャッタ先幕が走行開始してからシャッタ後幕が走行開始するまでの時間がシャッタ速度である。メカニカルシャッタ3は、システム制御部20によって算出されたシャッタ速度に基づいて、シャッタ開口時間が制御される。

0023

イメージセンサ4は、CMOSイメージセンサCCDイメージセンサ等の撮像素子を有する。撮像素子は、2次元上に複数の画素が配列されており、画素毎に電気信号に変換する。レンズ2により結像された被写体光像は、撮像素子の各画素によって電気信号に変換され、画像データが生成される。生成された画像データは画像処理部10およびバス31に出力される。イメージセンサ4は、複数の画素を有し、入射光を光電変換し、画像信号を生成する撮像素子として機能する。

0024

温度センサ5は、温度に応じた電気信号をシステム制御部20に出力する。イメージセンサ4の暗電流等は、温度に応じて変化するので、システム制御部20は温度センサ5の出力に応じて、イメージセンサ4からの画像データを補正する。

0025

バス31は、カメラ内の各部の間で信号の送受信を行うための信号線である。図1に示す例においては、バス31には、撮像部1、画像処理部10、システム制御部20、内部メモリ33、外部メモリ36、表示部37、入力IF38、条件設定部39が接続されている。なお、図1には外部メモリ36も記載されているが、この外部メモリ31は、例えばカメラに着脱自在のメモリカード等により構成するようにしてもよく、カメラに固有の構成でなくても構わない。

0026

画像処理部10は、画像処理回路を有し、イメージセンサ4から出力された画像データに種々の画像処理を施す。画像処理部10は、画像合成部11、欠陥判定部14、加算枚数判定部15、比較明合成枚数判定部16、欠陥補正部17、および現像処理部18を有する。

0027

画像合成部11は、画像合成回路を有し、複数枚の画像データを合成して少なくとも1枚の合成画像データを生成する。この画像合成部11は、比較明合成部12と画像加算部13を有する。

0028

比較明合成部12は、比較明合成回路を有し、比較明合成処理を行う。比較明合成処理は、概略、2つの画像の対応する画素の画素データを比較し、明るい方の画素データに置き換えて比較明合成画像を生成する処理である。具体的には、以下のような処理を行う。比較明合成部12は、イメージセンサ4から読み出した画像データや、内部メモリ33に記憶されている複数枚の画像データについて、イメージセンサ4の同位置に配置される画素の画素データ同士を比較する。そして、比較明合成部12は、画素データを比較した結果の何れか大きい方、すなわち明るい方の画素データを用いて比較明合成画像を生成する。このような処理を、全ての画素位置について行うことによって、比較明合成画像の各画素データが、最も明るい画素データのみで構成される。

0029

比較明合成部12は、加算された画像信号を画素毎に比較明合成する比較明合成部として機能する(例えば、図5のST13参照)。また、比較明合成部12は、撮像素子から上記画像信号を異なる時刻にそれぞれ取得し、この取得した複数の画像信号を画素毎に比較明合成する比較明合成部として機能する(例えば、図5のST13参照)。

0030

画像加算部13は、画像加算回路を有し、加算合成処理を行い、加算合成画像を生成する。具体的には、画像加算部13は、内部メモリ33に記憶されている複数枚の画像データについて、イメージセンサ4の同位置に配置される画素データ同士を加算し、加算合成画像を生成する。画像加算部13は、撮像素子から画像信号を異なる時刻にそれぞれ取得し、この取得した複数の画像信号を画素毎に加算する加算部として機能する(例えば、図5のST5参照)。また、画像加算部13は、撮像素子から上記画像信号を異なる時刻にそれぞれ取得し、この取得した複数の画像信号を画素毎に加算する加算部として機能する(例えば、図5のST5参照)。

0031

加算枚数判定部15は、欠陥検出用画像生成時に、画像加算部13において合成処理を行う画像データの枚数を判定する(図5のST9参照)。この合成処理の判定対象の枚数は、イメージセンサ4から読み出した画像データや、内部メモリ33に記憶されている画像データの枚数である。例えば、点滅発生頻度の高い画素を検出する場合は加算枚数を少なく、点滅発生頻度の低い画素を検出する場合には加算枚数を多く設定する。設定枚数に達すると、画像の加算を完了させる。加算枚数の設定の際の考慮事項については、図5のステップST9において、後述する。加算枚数判定部15は、複数の画像信号の特性、または、撮像素子の特性に基づいて、加算する画像信号の加算数を決定する加算数決定部として機能する。

0032

比較明合成枚数判定部16は、欠陥検出用画像生成時に、比較明合成部12において比較明合成する枚数を判定する(図5のST17参照)。予め設定した比較明合成枚数に達した場合に比較明合成を完了させる。ここで生成した比較明合成画像データを内部メモリ33に欠陥検出用画像データとして記憶する(図3、4の欠陥検出用画像DI、図5のST19参照)。

0033

比較明合成枚数判定部16は、比較明合成する画像信号の合成数を決定する比較明合成数決定部として機能する(例えば、図5のST17参照)。この合成数は、加算数に基づいて決定してもよい。

0034

欠陥判定部14は、内部メモリ33に記憶された欠陥検出用画像データについて、欠陥画素を判定する。例えば、画素データが大きい方から上位数万個を欠陥として、内部メモリ33にその画素位置を記録する。また、他の判定方法としては、所定のスレッシュ以上の画素データを欠陥画素として、内部メモリ33にその画素位置を記録する。欠陥判定部14における動作については、図6を用いて後述する。欠陥判定部14は、比較明合成された画像信号に含まれる画素信号のうちで、所定の閾値を越える画素信号を検出する検出部として機能する(例えば、図5のST19、図6参照)。欠陥判定部14は、加算された画像信号に含まれる画素信号のうちで、所定の閾値を越える画素信号を検出する検出部として機能する(例えば、図5のST19、図6参照)。

0035

欠陥補正部17は、内部メモリ33に記録された欠陥画素位置の画素データを補正する。すなわち、工場出荷時等における調整の結果、欠陥判定部14によって欠陥画素と判定されると、その画素の位置が内部メモリ33に記憶される。ユーザの撮影時には、欠陥補正部17は、内部メモリ33に記憶された欠陥画素の位置を読み出し、この位置に対応する画素データを補正する。

0036

欠陥補正部17による欠陥画素の画素値の補正する方法としては、例えば同色周囲4画素の平均値に置き換える方法がある。しかし、補正方法についてはこの限りではない。欠陥補正部17で画素補正した画像を最終合成画像として内部メモリ33に記憶する。欠陥画素の登録時には、加算枚数や比較明合成枚数の情報も合わせて記録することによって、撮影条件に応じた補正方法や補正個数を最適な値を選択する事が可能となる。欠陥補正部17における動作については、図7ないし図12を用いて後述する。

0037

欠陥補正部17は、撮像部により生成される画像信号のうちで、記憶部に記憶された位置の画素信号を補正する補正部として機能する(例えば、図7図12参照)。この補正部は、記憶された加算数に基づいて画素信号を補正する(例えば、図9参照)。また、補正部は、記憶された合成数に基づいて画素信号を補正する。補正部は、頻度に応じて、補正する画素を選択する。補正部は、頻度に加えて、ISO感度または撮影モードに応じて、補正する画素を選択する(例えば、図7図12参照)。

0038

現像処理部18は、現像処理回路を有し、生成されたRAW画像データに対して種々の現像処理を施す。現像処理としては、デモザイキング処理ホワイトバランス調整処理ノイズリダクション処理YC信号生成処理ガンマ補正処理リサイズ処理画像圧縮処理などがある。リサイズ処理は、イメージセンサ4から読み出された画像データの画素数を他の画素数に変換する処理であり、この処理によって、例えば、表示部37の表示画素数に合わせることができる。

0039

表示部37は、TFT(Thin Film Transistor)液晶有機EL(Electro Luminescence)などの表示パネルを有する。表示部37は、カメラ本体の背面に設けられた背面表示部、あるいは接眼部を通して表示を観察するEVF(電子ビューファインダ:Electronic View Finder)等として配置される。表示部37は、現像処理部18によって現像された画像を表示する。

0040

入力IFは、撮影者の操作を受けてカメラに対する各種の設定や指示を行うための操作部である。入力IF38は、例えば、カメラの電源オンオフするための電源釦、あるいは撮影開始および終了を操作するためのレリーズ釦等の操作部材を備え、さらに、背面表示部等の前面に設けられたタッチパネル等を備えている。タッチパネルが備えられると、タッチ操作によって設定や指示を入力することができる。

0041

条件設定部39は、表示部37に表示されるメニュー画面において、カメラの撮影条件や撮影した画像の処理に関する条件を設定する。

0042

内部メモリ33は、イメージセンサ4から読み出された画像データ、あるいは画像処理部10が画像処理を行っている途中の画像データを記憶する。また、内部メモリ33は、カメラの動作に必要な各種の処理プログラム設定値なども記憶する記憶部である。システム制御部20内のCPUは、内部メモリ33に記憶された処理プログラムに従って、カメラ内の各部の制御を行う。内部メモリ3は、例えば、フラッシュメモリ、SDRAM等の不揮発性メモリあるいは揮発性メモリによって、あるいはこれらを組合せることによって構成されている。

0043

内部メモリ33は、画像信号に含まれる画素信号のうちで、所定の閾値を越える画素信号として、検出された画素信号の位置を記憶する記憶部として機能する。この記憶部は、加算数を記憶する。なお、加算処理の加算枚数は、内部メモリ33に記憶する以外にも加算枚数判定部15内にメモリを設け、このメモリに記憶するようにしてもよい。また、記憶部は、比較明合成用の合成数を記憶する。なお、比較明合成用の合成数は、内部メモリ33に記憶する以外にも比較明合成枚数判定部16内にメモリを設け、このメモリに記憶するようにしてもよい。内部メモリ33は、複数の画素の中で、点滅欠陥であると検出された画素信号の位置を記憶する記憶部として機能する。記憶部は、点滅欠陥の頻度を画素信号の位置と共に記憶する(図6のST23、ST27、ST31、ST35、ST39等参照)。記憶部は、頻度として、点滅欠陥の検出の際に行った比較明合成回数、または加算回数を記憶する(例えば、図9図12参照)。

0044

外部メモリ36は、カメラ本体に装填自在のメモリカード等、あるいはカメラ本体の内部に固定された不揮発性記憶媒体である。外部メモリ36は、現像処理部18において現像処理された画像データを記録し、また再生時には、記録された画像データが読み出される。外部メモリ36から読み出された画像データは、カメラの外部に出力可能である。

0045

システム制御部20は、コントローラであり、CPU(Central Processing Unit)と、周辺回路等を有する。システム制御部20は、内部メモリ33に記憶されている処理プログラムに従って、カメラ内の各部を制御する。

0046

次に、図2を用いて、点滅欠陥の発生頻度と画素レベルについて説明する。図2において、各点滅欠陥画素の画素レベルが均一とし、10枚の画像を加算したときの画素レベルを、発生頻度毎に示したグラフである。10枚の画像を取得した場合、発生頻度10%の画素では1枚の画像に点滅欠陥が生じ(その画素が輝点となってしまう)、発生頻度50%の欠陥画素では5枚の画像に点滅欠陥が発生する。画像を加算していくと発生頻度が高い画素の方が、画素レベルが高くなる。図2に示す例では、発生頻度が10%の場合には、画素レベルはO1となり、発生頻度が50%の場合には画素レベルはO5となる。

0047

上述の性質を利用して、点滅欠陥発生頻度に応じて、画素を柔軟に分けることが出来る。発生頻度の高い画素のみ検出したい場合には少ない加算枚数で検出し、発生頻度の低い画素を検出したい場合は加算枚数を増やして検出すればよい。また、同じ加算枚数であれば、画素レベルが高ければ発生頻度が高く、また画素レベルが低ければ発生頻度が低いことになる。後述する図6に示すフローチャートにおいては、点滅欠陥画素の発生頻度を、5段階に分類している。

0048

次に、図3を用いて、比較明合成部12および画像加算部13における処理シーケンスを説明する。図3に示す例は、画像加算部13における加算枚数を2枚に設定した場合である。後述する図5に示すフローチャートにおいて、ステップST9における判定用の加算枚数として「2枚」が設定されると、図3に示す処理シーケンスがなされる。図面の横軸方向は、時間の経過を示す。

0049

最初にイメージセンサ4から画像データが読み出されると、暗画像_1として内部メモリ33に記憶される。以後、1フレーム相当の時間が経過するたびに、イメージセンサ4から暗画像_2、暗画像_3、暗画像_4、・・・暗画像_Nが読み出され、内部メモリ33に一時的に記憶される。なお、暗画像はメカシャッタ3が閉じている際にイメージセンサ4によって取得された画像、もしくは、メカシャッタ3が開いているが、周囲の環境に光が無い遮光状態において取得された画像をいう。

0050

時刻T1において、暗画像_2が読み出されると、画像加算部13は暗画像_1と暗画像_2を画素レベル毎にレベル加算し、1枚の加算合成画像S1を生成する。次に、暗画像_3が読み出され、時刻T2において暗画像_4が読み出されると、画像加算部13は暗画像_3と暗画像_4を画素レベル毎にレベル加算し、1枚の加算合成画像S2を生成する。以後、2枚の暗画像が読み出される毎に、画像加算部13は2枚の暗画像を画素レベル毎にレベル加算し1枚の加算合成画像を生成する。

0051

また、画像加算部13によって加算合成画像が生成されると、比較明合成部12は比較明合成処理を行う。時刻T2において、比較明合成部12は、加算合成画像S1と加算合成画像S2の比較明合成を行い、比較明合成画像S10を生成する。この生成された比較明合成画像S10は内部メモリ33に一時的に記憶される。続いて、時刻T3において、比較明合成部12は、画像加算部13によって生成された加算合成画像S3と、内部メモリ33に一時記憶された比較明合成画像S10の比較明合成を行い、比較明合成画像S11を生成する。以後、加算合成画像が生成される毎に、比較明合成部12は、加算合成画像と、直前に生成された比較明合成画像との比較明合成処理を行う。

0052

最後の暗画像_Nが読み出され、比較明合成画像が生成されると、この生成された比較明合成画像が欠陥検出用画像DIとなる。この欠陥検出用画像DIは、内部メモリ33に一時記憶される。この欠陥検出用画像DIを用いて、欠陥画素の画素位置(アドレス情報)と、頻度情報が検出され、内部メモリ33に登録される(図5のST19、図6参照)。

0053

なお、図2に示す例では、加算合成部13は2枚の暗画像を加算している。しかし、加算枚数はその限りではなく、1枚〜無制限枚数でもよい。加算枚数が1枚の場合には、画像加算部13による加算処理を行わず、イメージセンサ4から画像が読み出される毎に、比較明合成部12によって比較明合成処理が行われる。

0054

次に、図4を用いて、比較明合成部12および画像加算部13における処理シーケンスの他の例を説明する。この例では、画像加算部13において、5枚の画像を加算する点が、図3に示した例と異なる。図5に示すフローチャートのステップST9において、判定用加算枚数として「5枚」が設定されると、図4に示す処理シーケンスがなされる。

0055

図4に示す例においても、図面の横軸方向は、時間の経過を示す。最初にイメージセンサ4から画像データが読み出されると、暗画像_1として内部メモリ33に一時的に記憶される。以後、1フレーム相当の時間が経過するたびに、イメージセンサ4から暗画像_2、暗画像_3、暗画像_4、・・・暗画像_Nが読み出され、内部メモリ33に一時的に記憶される。

0056

時刻T11において、暗画像_2が読み出されると、画像加算部13は暗画像_1と暗画像_2を画素レベル毎にレベル加算し、1枚の加算合成画像S1aを生成する。続いて、時刻T12において、暗画像_3が読み出されると、暗画像_3と加算合成画像S1aを画素レベル毎にレベル加算し、1枚の加算合成画像S2aを生成する。以後、イメージセンサ4から暗画像が読み出される毎に、この暗画像と、直前に合成された加算合成画像を画素レベル毎にレベル加算し、1枚の加算合成画像を順次生成する。

0057

時刻T13において、画像加算部13は加算合成画像S4aを生成する。この加算合成画像S4aは、暗画像_1〜暗画像_5の5枚の画像の加算合成画像である。また、時刻T14において、画像加算部13は加算合成画像S4bを生成する。この加算合成画像S4bは、暗画像_6〜暗画像_10の5枚の画像の加算合成画像である。以後、暗画像を5枚読み出す毎に、比較明合成用の加算合成が生成される。

0058

また、画像加算部13によって、実質的に5枚の暗画像を用いた加算合成画像が生成されると、比較明合成部12は比較明合成処理を行う。時刻T14において、比較明合成部12は、加算合成画像S4aと加算合成画像4bの比較明合成を行い、比較明合成画像S10aを生成する。この生成された比較明合成画像S10aは内部メモリ33に一時的に記憶される。続いて、時刻T16において、比較明合成部12は、画像加算部13によって生成された加算合成画像S4cと、内部メモリ33に一時記憶された比較明合成画像S10aの比較明合成を行い、比較明合成画像S10bを生成する。以後、予め設定された枚数に対応する加算合成画像が生成される毎に、比較明合成部12は、加算合成画像と、直前に生成された比較明合成画像との比較明合成処理を行う。

0059

最後の暗画像_Nが読み出され、比較明合成画像が生成されると、図4に示す例においても、生成された比較明合成画像が欠陥検出用画像DIとなる。この欠陥検出用画像DIは、内部メモリ33に一時記憶される。この欠陥検出用画像DIを用いて、欠陥画素の画素位置(アドレス情報)と、頻度情報が検出され、内部メモリ33に登録される(図5のST19、図6参照)。

0060

次に、図5に示すフローチャートを用いて、本実施形態に係る欠陥検出用画像の生成動作について説明する。このフローは、システム制御部20内のCPUが内部メモリ33に記憶されたプログラムに従って、カメラ内の各部を制御することにより実現する。なお、このフローは、工場出荷前に実行し、点滅欠陥画素を検出する際に実行される。但し、工場出荷後であっても、ユーザはメニュー画面等により、このフローを実行し、点滅欠陥画素を検出し、内部メモリ33に登録された欠陥画素のアドレス情報および頻度情報を更新することができる。

0061

図5に示すフローを開始すると、まず、撮影を行う(ST1)。このステップでは、メカシャッタ3を閉じたままの遮光状態で、所定の露光時間の間、イメージセンサ4が撮像する。所定の露光時間が経過すると、イメージセンサ4から画像データを読み出し、この画像データを内部メモリ33に記憶する。

0062

ステップST1において撮影を行うと、次に、撮影枚数が1枚目か否かを判定する(ST3)。加算処理は、図3図4において説明したように、撮影枚数が2枚目以降に行う。この判定の結果、1枚目の撮影の場合には、加算処理を行わないので、ステップST5をスキップする。

0063

ステップST3における判定の結果、撮影枚数が1枚目でない場合には、加算用画像に加算処理を行う(ST5)。このステップでは、画像加算部13が、図3図4において説明したように、イメージセンサ4から画像データが読み出される毎に、加算処理を行う。

0064

ステップST5において加算処理を行うと、またはステップST3における判定の結果、1枚の撮影であった場合には、次に、ST1の撮影画像またはST5の加算画像を、加算用画像として保持する(ST7)。ここでは、ステップST5において加算処理がなされた場合には、生成された加算合成画像を内部メモリ33に一時的に記憶する。また、ステップST3において、1枚目と判定された場合には、ステップST1において取得された画像データを内部メモリ33に一時的に記憶する。

0065

ステップST7において、画像を保持すると、次に、加算枚数が所定数に達したか否かについて判定する(ST9)。このステップでは、加算枚数判定部15が、加算処理を行った画像の数が、所定数に達したか否かについて判定する。例えば、図3に示す例では、時刻T1において加算合成画像S1を取得したタイミング、時刻T2において加算合成画像S2を生成したタイミングが、所定数に達したと判定される。また図4に示す例では、時刻T13において加算合成画像S4aを取得したタイミング、時刻T14において加算合成画像S4bを生成したタイミングが、所定数に達したと判定される。

0066

ステップST9における所定数は、点滅欠陥画素の検出にあたって、狙いとする点滅発生頻度に応じて、適宜設定すればよい。ここでの所定数は、加算枚数判定部15に設定しておいてもよく、条件に応じて、適宜変更するようにしてもよい。

0067

加算枚数の判定用の所定数としては、下記のような要素を考慮して決めるとよい。
(a1)点滅頻度:補正したい点滅頻度に応じて加算枚数を変更する。2回連続して発生する点滅欠陥に対して、補正するようにしたい場合には、加算枚数は少なくする方がよい。
(a2)画素サイズ:画素サイズに応じて発生レベルや頻度が変わる。イメージセンサ4の撮像特性に応じて、加算枚数を可変にする。
(a3)画素加算条件:画素加算数が多い駆動の場合は、加算平均することにより点滅レベルが低くなる。このような場合には、加算枚数を増加することによって、抽出しやすくするとよい。

0068

(a4)画素加算方法:イメージセンサ4からの画素信号を混合する際に、デジタル混合かアナログ混合かによって、点滅レベルが変わる。そこで、レベルに応じた加算枚数を設定する。
(a5)使用時間(経年劣化):イメージセンサ4は、紫外線放射線を浴びる等の後発的理由により、点滅欠陥を発生する画素が変わっていく。後発の点滅欠陥を生ずる理由に応じて、適宜、加算枚数を変更してもよい。
(a6)使用方法静止画動画スルー画等の用途(撮影モード)に応じて、補正が必要となる点滅頻度が異なる。カメラの仕様に応じて、加算枚数を変更するようにしてもよい。

0069

上述の条件(a5)(a6)は、工場出荷後に、ユーザが点滅欠陥補正用情報(欠陥画素の画素位置(アドレス情報)と頻度情報)を更新したい場合に、考慮するとよい。ステップST9における判定の結果、加算枚数が所定数に達していない場合には、ステップST1に戻り、加算用の画像を取得し、加算処理を繰り返す。

0070

ステップST9における判定の結果、加算枚数が所定値に達すると、加算後の枚数が1枚目か否かを判定する(ST11)。ステップST3〜S9において所定数の加算処理を行うと、次に比較明合成処理を行う。比較明合成処理は、図3図4において説明したように、加算合成画像が2枚目以降に行う。この判定の結果、加算後の枚数が、1枚目の場合には、比較明合成処理を行わないので、ステップST13をスキップする。

0071

ステップST11における判定の結果、加算後の枚数が1枚目でない場合には、次に、比較明合成画像処理を行う(ST13)。このステップでは、比較明合成部12が、図3図4において説明したように、画像加算部13によって所定枚数の加算処理が行われる毎に、比較明合成処理を行う。

0072

ステップST13において比較明合成処理を行うと、またはステップST11における判定の結果、加算後の枚数が1枚目であった場合には、次に、比較明合成用画像として保持する(ST15)。ここでは、ステップST11において、1枚目と判定された場合には、ステップST7において生成された加算画像を内部メモリ33に一時的に記憶する。例えば、図3に示す例では、時刻T1において加算合成画像S1が生成された場合には、この加算画像S1を内部メモリ33に一時記憶する。また、ステップST13において比較明合成処理がなされた場合には、生成された比較明合成画像を内部メモリ33に一時的に記憶する。例えば、図3に示す例では、時刻T2において、比較明合成画像S10が生成された場合には、この生成された比較明合成画像S10を内部メモリ33に一時的に記憶する。

0073

ステップST15において、比較明合成用画像として保持すると、次に、比較明合成枚数が所定数に達したか否かについて判定する(ST17)。このステップでは、比較明合成枚数判定部16が、比較明合成処理を行った画像の数が、所定数に達したか否かについて判定する。ここでの所定数は、比較明合成枚数判定部16に設定しておいてもよく、条件に応じて、適宜変更するようにしてもよい。

0074

比較明合成枚数の判定用の所定数としては、下記のような要素を考慮して決めるとよい。
(b1)点滅頻度:点滅頻度が低い場合には、比較明合成枚数を増加させる。
(b2)処理時間:製造工程で実施する調整工程であるか、ユーザが実施するカメラ内調整であるかによって変更する。
(b3)加算枚数:比較明合成前の加算枚数処理に応じて、比較明合成する枚数が変化する。

0075

ステップST17における判定の結果、比較明合成枚数が所定数に達していない場合には、ステップST1に戻り、画像を取得し、加算処理および比較明合成処理を繰り返す。

0076

ステップST17における判定の結果、比較明合成処理を行った画像の枚数が所定数に達すると、次に閾値判定を行う(ST19)。ステップST17において、所定数の比較明合成が終わると、欠陥検出用画像DI(図3図4参照)が、生成される。図2を用いて説明したように、発生頻度に応じて、画素レベルが異なる。すなわち、画素レベルから発生頻度を推測できる。撮影時に発生頻度に応じた補正を行うために、欠陥検出用画像DIを用いて画素位置毎に頻度を判定し、この判定結果を内部メモリ33に記憶する。この閾値判定の詳しい動作については、図6を用いて説明する。

0077

次に、図6に示すフローチャートを用いて、ステップST19の閾値判定の動作について説明する。ステップST17において、比較明合成画像が所定枚数に達したと判定されると、欠陥検出用画像DIが生成される。この閾値判定のフローでは、欠陥検出用画像DIを用いて、画素毎に画素レベルの判定を行う。このフローを実行するにあたって、頻度判定用に設定値を決めておく。この設定値は、点滅欠陥とみなせる程度のレベルであればよい。

0078

このフローでは、欠陥検出用画像DIの画像データの中から、順次、画素データを読出み出すと、ステップST21から、処理を実行する。そして、ステップST23、ST27、ST31、ST35、ST39において、画素のアドレスに頻度を関連付けて登録を行う。この一連の処理が終わると、次の画素データを読出し、ST21から繰り返す。全ての欠陥検出用画像DIの全ての画素データについて、閾値判定のフローを実行すると、元のフローに戻る。

0079

図6に示す閾値判定のフローが開始すると、まず、画素レベルが設定値の5倍よりも大きいか否かについて判定する(ST21)。このステップでは、欠陥検出用画像DIから読出した画素データの画素レベルと、設定値の5倍の値を比較する。この判定の結果、画素レベルが設定値の5倍よりも大きければ、頻度5として、画素のアドレスと共にメモリに登録する(ST23)。ここでは、ステップST21において判定の対象とした画素のアドレスに、頻度5をセットにして内部メモリ33に登録する。

0080

ステップST21における判定の結果、画素レベルが設定値の5倍よりも大きくなかった場合には、次に、画素レベルが設定値の4倍よりも大きいか否かについて判定する(ST25)。このステップでは、欠陥検出用画像DIから読出した画素データの画素レベルと、設定値の4倍の値を比較する。この判定の結果、画素レベルが設定値の4倍よりも大きければ、頻度4として、画素のアドレスと共にメモリに登録する(ST27)。ここでは、ステップST25において判定の対象とした画素のアドレスに、頻度4をセットにして内部メモリ33に登録する。

0081

ステップST25における判定の結果、画素レベルが設定値の4倍よりも大きくなかった場合には、次に、画素レベルが設定値の3倍よりも大きいか否かについて判定する(ST29)。このステップでは、欠陥検出用画像DIから読出した画素データの画素レベルと、設定値の3倍の値を比較する。この判定の結果、画素レベルが設定値の3倍よりも大きければ、頻度3として、画素のアドレスと共にメモリに登録する(ST31)。ここでは、ステップST29において判定の対象とした画素のアドレスに、頻度3をセットにして内部メモリ33に登録する。

0082

ステップST29における判定の結果、画素レベルが設定値の3倍よりも大きくなかった場合には、次に、画素レベルが設定値2倍よりも大きいか否かについて判定する(ST33)。このステップでは、欠陥検出用画像DIから読出した画素データの画素レベルと、設定値の2倍の値を比較する。この判定の結果、画素レベルが設定値の2倍よりも大きければ、頻度2として、画素のアドレスと共にメモリに登録する(ST35)。ここでは、ステップST33において判定の対象とした画素のアドレスに、頻度2をセットにして内部メモリ33に登録する。

0083

ステップST33における判定の結果、画素レベルが設定値の2倍よりも大きくなかった場合には、次に、画素レベルが設定値よりも大きいか否かについて判定する(ST37)。このステップでは、欠陥検出用画像DIから読出した画素データの画素レベルと、設定値を比較する。この判定の結果、画素レベルが設定値よりも大きければ、頻度1として、画素のアドレスと共にメモリに登録する(ST39)。ここでは、ステップST37において判定の対象とした画素のアドレスに、頻度1をセットにして内部メモリ33に登録する。

0084

ステップST37における判定の結果、画素レベルが設定値よりも大きくなかった場合には、画素欠陥を登録しない(ST41)。画素レベルが設定値よりも小さい場合には、点滅欠陥といえるレベルでないことから、画素欠陥の登録を行わない。

0085

ステップST21〜ST41の処理を実行すると、内部メモリ33から次の画素の画素データを読出し、再び、ステップST21〜ST41の処理を実行する。全ての画素の画素データについて、処理を実行すると、閾値判定のフローを終了し、元のフローに戻る。

0086

このように、工場出荷前の調整時、またはユーザによる調整時において、図5および図6に示したフローを実行することにより、内部メモリ33には、点滅欠陥のある画素の位置(欠陥アドレス情報)と、その画素が点滅欠陥を発生する頻度(頻度情報)が記録される。頻度は、点滅欠陥が発生する確率を示し、頻度5の方が頻度1よりも、点滅欠陥が発生する可能性が高い。

0087

なお、図6に示したフローチャートでは、内部メモリ33に登録する際、画素毎に、欠陥アドレス情報と共に頻度情報を合わせて登録する方法としている。しかし、この方法に限らず、例えば、予め頻度毎のメモリ領域を振り分けて、欠陥アドレスを登録するようにしてもよい。また、図6に示したフローチャートの例では、5枚の画像を加算した場合を想定して、5つの頻度に分けている。しかし、頻度は加算枚数と同じである必要はなく、また加算枚数も5枚でなくてもよい。

0088

次に、図7および図8を用いて、撮影時に行う点滅欠陥補正について説明する。前述したように、内部メモリ33には、欠陥画素の欠陥アドレス情報と頻度情報が登録されている。図7は、この登録された情報を用いて、画素データの欠陥補正を実施する条件を示す。登録されている全ての点滅欠陥について補正するようにしてもよい。しかし、補正する画素数が多いと、補正する処理時間や解像度への影響が発生してしまう。このため、補正数は少ない方が、メリットがある。

0089

図7に示す例は、単純加算を繰り返す処理を実施する場合における欠陥画素の補正例である。複数の画像を加算処理する場合、同じサイズの画像の同じ画素アドレスの値を加算する。この加算処理によって、長秒時撮影と同じ効果を得ることができる。しかし、画素に点滅欠陥があると、加算処理を行うことによって、点滅頻度の高い画素ほど欠陥レベルが高くなる。また、画素欠陥は設定されたISO感度が高いほど、欠陥レベルが高くなる。そこで、ISO感度や処理の内容によって、補正の有無を決める方法が良い。

0090

例えば、図7に示すような、点滅頻度とISO感度の条件(補正条件)によって、欠陥補正の有無を決めるようにしてもよい。図7に示す表中で、○は補正する条件を示し、×は補正しない条件を示す。なお、頻度1〜頻度5は、図6の閾値判定で設定された頻度を示す。図7の例では、設定ISO感度が100の場合には、頻度1〜頻度5のいずれの頻度の画素に対しても補正を行わない。設定ISO感度が200になると、頻度5の画素に対してのみ補正を行う。設定ISO感度が大きくなるにつれ、頻度が少ない画素に対しても補正を行う。設定ISO感度が3200以上になると頻度1〜頻度5の全ての画素に対して補正を行う。なお、前述したように、頻度5の画素が、最も点滅欠陥が発生する可能性が高い。

0091

また、処理の内容のみで振り分けるようにしても良い。例えば、単純な1枚撮影時は、頻度の高い頻度5のみを常に補正対象とし、比較明合成処理や加算処理時は頻度1から頻度5までを補正対象とするようにしてもよい。

0092

図8に示すフローチャートは、図7に示した補正条件に従って、補正を行う場合の処理手順を示す。このフローチャートは、撮影時に実行される。撮影時には、イメージセンサ4から画像データを読出し、内部メモリ33に一時的に記憶される。欠陥補正部17は、内部メモリ33に一時記憶された画像データに対して、設定ISO感度に応じて、内部メモリ33内に登録されている欠陥画素の欠陥アドレス情報と頻度情報を用いて、補正を行う。

0093

このフローでは、内部メモリ33に一時記憶された画像データを読出み出すと、ステップST51から、処理を実行する。そして、ステップST51、ST55、ST59、ST63、ST67において、設定ISO感度の判定を行い、判定されたISO感度と頻度に応じた補正を行う(但し、ST67の条件を満たさない場合は補正を行わない)。この一連の処理が終わると、元のフローに戻る。

0094

ISO感度画素欠陥補正処理のフローが開始すると、まず、ISO感度が3200以上か否かを判定する(ST51)。ここでは、現在、カメラが手動または自動によって設定されているISO感度に基づいて判定する(後述するST55、ST59、ST63、ST67も同様)。この判定の結果、ISO感度が3200以上の場合には、頻度1〜5の欠陥について補正する(ST53)。前述したように、内部メモリ33には、欠陥画素の欠陥アドレス情報と頻度情報が登録されている。欠陥補正部17は、一時記憶された画像データを読出し、頻度情報が頻度1〜5として欠陥アドレス情報が登録されている画素毎に、その画素データに対して欠陥画素補正を行う。図7の図表を用いて説明したように、ISO感度が3200以上の場合には、画素レベルが比較的に小さい点滅欠陥画素でも画素レベルが増幅されて顕在化しやすくなることから、頻度1〜5の全ての画素に対して補正を行う。

0095

欠陥画素補正としては、種々の方法があるが、例えば、登録されている欠陥画素の画素データを、欠陥画素の同色周辺4画素の平均値との置換える方法がある。これ以外にも、最近傍補間等、他の画素補間法を用いてもよい。

0096

ステップST51における判定の結果、ISO感度が3200以上でなかった場合には、次にISO感度が1600以上か否かについて判定する(ST55)。この判定の結果、ISO感度が1600以上の場合には、頻度2〜5の欠陥について補正する(ST57)。欠陥補正部17は、一時記憶された画像データを読出し、頻度情報が頻度2〜5として欠陥アドレス情報が登録されている画素毎に、その画素データに対して欠陥画素補正を行う。

0097

ステップST55における判定の結果、ISO感度が1600以上でなかった場合には、次にISO感度が800以上か否かについて判定する(ST59)。この判定の結果、ISO感度が800以上の場合には、頻度3〜5の欠陥について補正する(ST61)。欠陥補正部17は、一時記憶された画像データを読出し、頻度情報が頻度3〜5として欠陥アドレス情報が登録されている画素毎に、その画素データに対して欠陥画素補正を行う。

0098

ステップST59における判定の結果、ISO感度が800以上でなかった場合には、次にISO感度が400以上か否かについて判定する(ST63)。この判定の結果、ISO感度が400以上の場合には、頻度4〜5の欠陥について補正する(ST65)。欠陥補正部17は、一時記憶された画像データを読出し、頻度情報が頻度4〜5として欠陥アドレス情報が登録されている画素毎に、その画素データに対して欠陥画素補正を行う。

0099

ステップST63における判定の結果、ISO感度が400以上でなかった場合には、次にISO感度が200以上か否かについて判定する(ST67)。この判定の結果、ISO感度が200以上の場合には、頻度5の欠陥について補正する(ST69)。欠陥補正部17は、一時記憶された画像データを読出し、頻度情報が頻度5として欠陥アドレス情報が登録されている画素毎に、その画素データに対して欠陥画素補正を行う。

0100

ステップST67における判定の結果、ISO感度が200以上でなかった場合には、欠陥画素補正を行わない(ST71)。図7の図表を用いて説明したように、ISO感度が200未満の場合には、点滅欠陥の画素レベルが小さい場合には欠陥画素として顕在化し難いことから、頻度5の画素であっても補正を行わない。

0101

ステップST71において補正を行わないと、またはステップST53、ST57、ST61、ST65、ST69において補正を行うと、ISO感度画素欠陥の補正処理を終了する。

0102

このように、ISO感度画素欠陥補正処理のフローにおいては、ISO感度と頻度に応じて、欠陥画素補正の対象を変えている。すなわち、ISO感度が高いと、点滅欠陥の影響が顕在化しやすいことから、頻度が低い画素に対しても補正を行い、一方ISO感度が低いと、点滅欠陥の影響が顕在化し難いことから、頻度が高い画素に対してのみ補正を行うようにしている。補正対象の画素が多いと処理時間が長くなり、補正対象の画素を絞ると補正されない点滅欠陥が目立ってしまう。その点、本フローにおいては、補正対象の画素の数を最適にすることが可能となる。

0103

次に、図9および図10を用いて、撮影時に行う、点滅欠陥の補正の他の例について説明する。図7および図8に示した例では、ISO感度情報および頻度に応じて、欠陥画素補正を行っていた。図9および図10に示す例では、撮影モード及び頻度に応じて、欠陥画素補正を行う。

0104

図9は、撮影モードと頻度の条件による欠陥補正の有無を示す図表である。図9において、縦欄に撮影モードを示し、横欄に頻度を示す。撮影モードとしては、静止画モード、動画/スルー画モード、複数枚加算処理、比較明合成処理を示す。

0105

図9において、静止画モードの場合には、使用する画像が1枚であり、この1枚を撮影する際に、点滅欠陥が発生する可能性は全体的に極めて低い。そこで、発生頻度の高い画素のみを欠陥画素補正の対象とする。複数枚加算処理は、画像の対応する画素同士を加算していく処理である。この処理の際に、数枚〜数十枚の画像加算を行うため、静止画よりも発生頻度の低い画素も補正対象とする。

0106

また、動画は複数の画像を順次撮影して記録する。またルー画では、複数の画像を順次撮影して表示する。動画/スルー画は1秒間に数十〜数百フレームの撮影を行うため、点滅欠陥があると、チラつきの原因となる。このため、動画/スルー画では、1枚撮影の動作となっているが、静止画よりも発生頻度の低い画素も補正対象とする。

0107

比較明合成処理は、画像の対応する画素同士を比較し、明るい画素の画素データに置き換える処理である。この処理の際に、数百〜数万の画像合成を行うことから、画像合成処理の間に点滅欠陥が生じる可能性が高い。そこで、発生頻度の相当低い画素も欠陥画素補正の対象とする。

0108

欠陥画素補正は、図7および図8における欠陥画素補正の場合と同様、種々の補正方法の中から選択すればよい。対象画素が正常画素だった場合に、欠陥画素補正を行うと、過補正となってしまうため、図9に示されるような条件に応じて補正することが好ましい。

0109

図10に示すフローチャートは、図9に示した補正条件に従って、補正を行う場合の処理手順を示す。この処理においても、図7および図8の場合と同様、撮影時には、イメージセンサ4から画像データを読出し、内部メモリ33に一時的に記憶される。欠陥補正部17は、内部メモリ33に一時記憶された画像データに対して、撮影モードに応じて、内部メモリ33内に登録されている欠陥画素の欠陥アドレス情報と頻度情報を用いて、補正を行う。

0110

このフローでは、内部メモリ33に一時記憶された画像データを読出み出すと、ステップST81から、処理を実行する。そして、ステップST81、ST85、ST89、ST93において、撮影モードの判定を行い、判定された撮影モードと頻度に応じた補正を行う(但し、ST93の条件を満たさない場合は補正を行わない)。この一連の処理が終わると、元のフローに戻る。

0111

撮影モード画素欠陥補正処理のフローが開始すると、まず、比較明合成処理か否かを判定する(ST81)。ユーザが比較明合成処理によって画像を生成したい場合には、入力IF38によって、この合成モードを選択する。このステップでは、比較明合成処理モードが設定されているか否かについて判定する。この判定の結果、比較明合成処理モードが設定されていた場合には、頻度1〜5の欠陥について補正する(ST83)。前述したように、内部メモリ33には、欠陥画素の欠陥アドレス情報と頻度情報が登録されている。欠陥補正部17は、一時記憶された画像データを読出し、頻度情報が頻度1〜5として欠陥アドレス情報が登録されている画素毎に、その画素データに対して欠陥画素補正を行う。図9の図表を用いて説明したように、比較明合成処理を行う場合には、画像合成の枚数が多いことから、この間、点滅欠陥が発生することが多い。そこで、頻度の低い画素も含め、頻度1〜5の全ての画素に対して補正を行う。

0112

ステップST81における判定の結果、撮影モードが比較明合成処理でなかった場合には、次に撮影モードが複数枚加算処理か否かについて判定する(ST85)。この判定の結果、撮影モードが複数枚加算処理の場合には、頻度3〜5の欠陥について補正する(ST87)。欠陥補正部17は、一時記憶された画像データを読出し、頻度情報が頻度3〜5として欠陥アドレス情報が登録されている画素毎に、その画素データに対して欠陥画素補正を行う。

0113

ステップST85における判定の結果、撮影モードが複数枚加算処理でなかった場合には、次に撮影モードが動画か否かについて判定する(ST89)。この判定の結果、動画モードの場合には、頻度4〜5の欠陥について補正する(ST91)。欠陥補正部17は、一時記憶された画像データを読出し、頻度情報が頻度4〜5として欠陥アドレス情報が登録されている画素毎に、その画素データに対して欠陥画素補正を行う。

0114

ステップST89における判定の結果、撮影モードが動画モードでなかった場合には、次に撮影モードが静止画モードか否かについて判定する(ST93)。この判定の結果、撮影モードが静止画モードの場合には、頻度5の欠陥について補正する(ST95)。欠陥補正部17は、一時記憶された画像データを読出し、頻度情報が頻度5として欠陥アドレス情報が登録されている画素毎に、その画素データに対して欠陥画素補正を行う。

0115

ステップST93における判定の結果、撮影モードが静止画でなかった場合には、欠陥画素補正を行わない。ステップST93における判定の結果が、静止画モードでない場合、またはステップST83、ST87、ST91、ST95において補正を行うと、撮影モード画素欠陥の補正処理を終了する。

0116

このように、撮影モード画素欠陥処理のフローにおいては、撮影モードと頻度に応じて、欠陥画素補正の対象を変えている。すなわち、比較明合成処理のように、処理対象となる画像の数が多く、処理の特性上、点滅欠陥が発生した場合の欠陥が消えないことから、頻度が低い画素に対しても補正を行う。一方静止画モードのように、処理対象となる画像の数が少ない(静止画モードでは1枚)場合には、点滅欠陥が発生し難いことから、頻度が高い画素に対してのみ補正を行うようにしている。

0117

なお、図9および図10に示す例では、撮影モードとして、比較明合成処理、複数枚加算処理、動画、静止画の4つのみについて説明した。しかし、これに限らず、例えば、深度合成処理パノラマ合成HDR処理、加算平均、多重露光等の、他の合成処理についても同様に、頻度に応じて、画素欠陥補正処理を行うようにしてもよい。また、頻度の分類数についても、5分類に限られない。

0118

次に、図11および図12を用いて、撮影時に行う、点滅欠陥の補正の他の例について説明する。図7ないし図11に示した例では、頻度の検出を行うための比較明合成の枚数の判定用の所定数は固定値であった(図5のST17参照)。図11および図12に示す例においては、頻度測定時(調整時)の判定用の所定数を複数用意し、画素毎の頻度を登録しておく。撮影時には、撮影モードに応じて、調整時に使用した比較明合成の数に応じた頻度としている。

0119

頻度測定時(調整時)に比較明合成の数を変えて頻度を登録しておくことについて説明する。欠陥画素の補正は、補間処理等で置き換えることが多いため、補正対象は最小限にするのが好ましい。調整時(図5のフローの実行時)に画像加算枚数が同じである場合(図5のST9参照)、比較明合成枚数が多いほど(図5のST17参照)、検出精度が高くなり、撮影時に補正したい画素を精度良く補正することができる。特に発生頻度の低い点滅欠陥においては、調整時の比較明合成回数を多くすることによって、撮影時に点滅欠陥を検出することが可能になる場合がある。

0120

例えば、調整時の加算枚数を10枚に設定すると、点滅欠陥が10%の頻度のものしか抽出できない。しかし、10枚の画像を加算して1枚の加算画像を生成し、10枚の加算画像を用いて、10回比較明合成を行うことにより、発生頻度が1%の点滅欠陥を抽出することができる。単純に100枚の画像を加算する場合は、ノイズ成分も加算されてしまい、発生頻度が1%の点滅欠陥を抽出することができない。したがって、点滅欠陥の頻度の測定にあたっては、単に加算処理だけではなく、比較明合成処理を行うことが好ましい。

0121

頻度測定時の比較明合成回数と発生頻度を関連付けておき、図9と同じように、撮影モードの違いにより、補正対象とする画素を選択することが可能となり、精度の良い補正を実施することができる。一例を図11に示す。

0122

図11は、撮影モードと頻度の条件による欠陥補正の有無を示す図表である。図11の縦欄に撮影モードを示し、横欄に点滅欠陥抽出時(頻度測定時)の比較明合成回数を示す。静止画は、発生頻度の高い画素のみを補正対象とするために、少ない比較明合成回数でも発生する画素を対象とする。動画やスルー画では、欠陥はチラつきの原因となるため、静止画よりも発生頻度の低い(比較明合成回数を増やして抽出した)画素を補正対象とする。複数枚加算処理は、数枚〜数十枚の画像加算を行うため、静止画や動画よりも発生頻度の低い(比較明合成回数を増やして抽出した)画素を補正対象とする。比較明合成処理では、数百〜数万の画像を合成処理するため、比較明合成した枚数の多い画像から抽出した画素を補正対象とする。

0123

図12に示すフローチャートは、図11に示した補正条件に従って、補正を行う場合の処理手順を示す。この例では、頻度測定時に図5のST17における判定用の比較明合成回数を、複数用意しておき、比較明合成回数毎に閾値を超えた画素のアドレス情報を、内部メモリ33に登録しておく。また、撮影時には、イメージセンサ4から画像データを読出し、内部メモリ33に一時的に記憶される。欠陥補正部17は、内部メモリ33に一時記憶された画像データに対して、撮影モードに応じて、内部メモリ33内に登録されている欠陥画素の欠陥アドレス情報と頻度情報(比較明合成回数)を用いて、補正を行う。

0124

このフローでは、内部メモリ33に一時記憶された画像データを読出み出すと、ステップST101から、処理を実行する。そして、ステップST101、ST105、ST109、ST113において、撮影モードの判定を行い、判定された撮影モードと比較明合成回数(頻度)に応じた補正を行う(但し、ST113の条件を満たさない場合は補正を行わない)。この一連の処理が終わると、元のフローに戻る。

0125

撮影モード画素欠陥補正処理のフローが開始すると、まず、比較明合成処理か否かを判定する(ST101)。ユーザが比較明合成処理によって画像を生成したい場合には、入力IF38によって、この合成モードを選択する。このステップでは、比較明合成処理モードが設定されているか否かについて判定する。この判定の結果、比較明合成処理モードが設定されていた場合には、比較明合成1000回以下で抽出した画素欠陥を補正する(ST103)。前述したように、内部メモリ33には、欠陥画素の欠陥アドレス情報と頻度情報(比較明合成回数情報)が登録されている。欠陥補正部17は、一時記憶された画像データを読出し、頻度情報として比較明合成回数が1000回以下で画素欠陥があると抽出した画素毎に、その画素データに対して欠陥画素補正を行う。

0126

ステップST101における判定の結果、撮影モードが比較明合成処理でなかった場合には、次に撮影モードが複数枚加算処理か否かについて判定する(ST105)。この判定の結果、撮影モードが複数枚加算処理の場合には、比較明合成100回以下で抽出した画素欠陥を補正する(ST107)。欠陥補正部17は、一時記憶された画像データを読出し、頻度情報として比較明合成回数が100回以下で画素欠陥があると抽出した画素毎に、その画素データに対して欠陥画素補正を行う。

0127

ステップST105における判定の結果、撮影モードが複数枚加算処理でなかった場合には、次に撮影モードが動画か否かについて判定する(ST109)。この判定の結果、撮影モードが動画の場合には、比較明合成10回以下で抽出した画素欠陥を補正する(ST111)。欠陥補正部17は、一時記憶された画像データを読出し、頻度情報として比較明合成回数が10回以下で画素欠陥があると抽出した画素毎に、その画素データに対して欠陥画素補正を行う。

0128

ステップST109における判定の結果、撮影モードが動画でなかった場合には、次に撮影モードが静止画か否かについて判定する(ST113)。この判定の結果、撮影モードが静止画の場合には、比較明合成5回以下で抽出した画素欠陥を補正する(ST115)。欠陥補正部17は、一時記憶された画像データを読出し、頻度情報として比較明合成回数が5回以下で画素欠陥があると抽出した画素毎に、その画素データに対して欠陥画素補正を行う。

0129

ステップST113における判定の結果、撮影モードが静止画でなかった場合には、欠陥画素補正を行わない。ステップST113における判定の結果が、静止画モードでない場合、またはステップST103、ST107、ST111、ST115において補正を行うと、撮影モード画素欠陥の補正処理を終了する。

0130

このように、図12に示す撮影モード画素欠陥処理のフローにおいては、撮影モードと頻度(比較明合成回数)に応じて、欠陥画素補正の対象を変えている。すなわち、撮影モードの特性に応じて、点滅欠陥の発生頻度を検出するにあたって、比較明合成回数を利用している。出力画像に対する点滅欠陥の影響が大きくない撮影モードの場合には、少ない比較明合成回数で抽出した画素に対して、一方出力画像に対する点滅欠陥の影響が大きい撮影モードの場合には、多数の比較明合成回数で抽出した画素に対して、画素欠陥補正を行っている。

0131

なお、図11および図12に示す例では、撮影モードとして、比較明合成処理、複数枚加算処理、動画、静止画の4つのみについて説明した。しかし、これに限らず、例えば、深度合成処理、パノラマ合成、HDR処理、加算平均、多重露光等、他の合成処理についても同様に、頻度に応じて、画素欠陥補正処理を行うようにしてもよい。また、頻度の分類数についても、5分類に限られない。

0132

以上説明したように、本発明の一実施形態における撮像装置は、複数の画素を有し、入射光を光電変換し、画像信号を生成する撮像素子(イメージセンサ4参照)を有している。そして、撮像素子から画像信号を異なる時刻にそれぞれ取得し、この取得した複数の画像信号を画素毎に加算し(例えば、図5のST1〜ST9参照)、加算された画像信号を画素毎に比較明合成している(例えば、図5のST11〜ST17参照)。この比較明合成された画像信号に含まれる画素信号のうちで、所定の閾値を越える画素信号を検出し、検出された画素信号の位置を記憶している(例えば、図5のST19、図6参照)。このため、点滅欠陥の発生頻度を考慮し、また短時間で欠陥画素を検出できる。

0133

また、本発明の一実施形態においては、欠陥検出時に比較明合成を実施し(図5のST13参照)、合成結果の画像に対して任意のレベル以上を点滅欠陥と判定する(図5のST19、図6参照)。このとき、比較明合成前の複数画像に対して加算処理を施す(図5のST5参照)ことによって、点滅頻度の画素のレベルを高くして、欠陥画素を抽出しやすくしている。特に、加算処理を行うことにより、点滅頻度の高いものの画素値(レベル)が上がる為、簡易的な処理のみで点滅欠陥を抽出しやすくなる。

0134

また、本発明の一実施形態においては、用途(撮影モード)と点滅頻度に応じて補正対象画素を変えることが可能となる。例えば、比較明合成時は点滅頻度が低くても補正対象とし(例えば、図12のST103参照)、一方、動画に使用する場合は、1/10回以上の頻度の点滅を補正対象としている(例えば、図12のST111参照)。用途(撮影モード)以外にも、撮像素子や駆動方法の条件によっても点滅頻度が異なるため、点滅頻度に応じた、補正処理が可能となる。

0135

また、本発明の一実施形態においては、頻度測定時に、加算合成処理や比較明合成処理を行う際に、それぞれの条件で抽出した画素を、その条件に応じて内部メモリにアドレス情報を登録している(例えば、図6参照)。そして、撮影の際に、撮影条件に応じて、補正するかどうかを判断している(例えば、図8図10図12参照)。このため、撮影条件および点滅頻度に応じた補正を行うことができる。

0136

なお、本発明の一実施形態においては、複数の画像データについて、加算処理および比較明合成処理を施して、検出用の画像データを生成していた。しかし、比較明合成処理を省略し、加算画像を検出用の画像データとしてもよく、また加算処理を省略して比較明合成画像を検出用の画像データとしてもよい。

0137

また、本発明の一実施形態においては、製造工程等の調整作業で実施する場合は、時間をとって比較明合成等の回数(図5のST9、ST17参照)を多くし、ユーザ操作としてカメラで実施する場合は比較明合成等の回数を減らして、処理時間を短くするようにしてもよい。調整時に比較明合成等を行う回数は多い方が、抽出精度を高くすることができる。しかし、調整時間も考慮して、適宜、比較明合成等の処理回数を設定すればよい。

0138

また、本発明の一実施形態においては、欠陥判定部14、加算枚数判定部15、比較明合成枚数判定部16等を、システム制御部20とは別体の構成とした。しかし、各部の全部または一部をソフトウエアで構成し、制御部20内のCPUによって実行するようにしても勿論かまわない。また、画像処理部10内の各部は、ハードウエア回路で構成する以外にも、ヴェリログ(Verilog)によって記述されたプログラム言語に基づいて生成されたゲート回路等のハードウエア構成でもよく、またDSP(Digital Signal Processor)等のソフトを利用したハードウエア構成を利用してもよい。これらは適宜組み合わせてもよいことは勿論である。

0139

また、本実施形態においては、撮影のための撮像装置として、デジタルカメラを用いて説明したが、カメラとしては、デジタル一眼レフカメラでもミラーレスカメラでもコンパクトデジタルカメラでもよく、ビデオカメラムービーカメラのような動画用のカメラでもよく、さらに、携帯電話スマートフォン携帯情報端末パーソナルコンピュータ(PC)、タブレット型コンピュータゲーム機器等に内蔵されるカメラ、医療用カメラ顕微鏡等の科学機器用のカメラ、自動車搭載用カメラ、監視用カメラでも構わない。いずれにしても、点滅欠陥が生ずるような撮像素子を搭載した機器であれば、本発明を適用することができる。

0140

また、本明細書において説明した技術のうち、主にフローチャートで説明した制御に関しては、プログラムで設定可能であることが多く、記録媒体や記録部に収められる場合もある。この記録媒体、記録部への記録の仕方は、製品出荷時に記録してもよく、配布された記録媒体を利用してもよく、インターネットを介してダウンロードしたものでもよい。

0141

また、本発明の一実施形態においては、フローチャートを用いて、本実施形態における動作を説明したが、処理手順は、順番を変えてもよく、また、いずれかのステップを省略してもよく、ステップを追加してもよく、さらに各ステップ内における具体的な処理内容を変更してもよい。

0142

また、特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず」、「次に」等の順番を表現する言葉を用いて説明したとしても、特に説明していない箇所では、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

0143

本発明は、上記実施形態にそのまま限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素の幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

0144

1・・・撮像部、2・・・レンズ(絞り)、3・・・メカシャッタ、4・・・イメージセンサ、5・・・温度センサ、10・・・画像処理部、11・・・画像合成部、12・・・比較明合成部、13・・・画像加算部、14・・・欠陥判定部、15・・・加算枚数判定部、16・・・比較明合成判定部、17・・・欠陥補正部、18・・・現像処理部、20・・・システム制御部、31・・・バス、33・・・内部メモリ、36・・・外部メモリ、37・・・表示部、38・・・入力IF、39・・・条件設定部

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