JP6294596B2 - Imaging apparatus and control method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、撮像装置における撮像素子のノイズを抑制する技術に関する。 The present invention relates to a technique for suppressing noise of an image sensor in an imaging apparatus.
近年、家庭用ビデオカメラやデジタルスチルカメラなどの撮像機器が一般に普及している。 これらの撮像機器は連写撮影や動画撮影といった機能を提供しており、ユーザーにとって利便性が向上している。 In recent years, imaging devices such as home video cameras and digital still cameras have become popular. These imaging devices provide functions such as continuous shooting and moving image shooting, which improve convenience for users.
しかしながら、これらの撮像機器に用いられる撮像素子は、暗電流という素子固有のノイズ成分を含んでおり、高感度撮影や長秒撮影、高温時撮影で暗電流の影響を大きく受け、画質が劣化することがある。この対策として、通常撮影と同様の条件で、遮光した画像を撮影し、通常画像から減算してノイズ成分を除去する黒引きと言われる技術がある。しかし黒引きは撮影ごとに通常撮影と同じ露光秒時の遮光撮影を行う必要があるため、連写の撮影間隔が長くなったり、動画のフレームレートが低下するという問題があった。 However, image sensors used in these imaging devices contain a noise component specific to the element called dark current, and are greatly affected by dark current in high-sensitivity shooting, long-second shooting, and high-temperature shooting, and image quality deteriorates. Sometimes. As a countermeasure, there is a technique called blacking in which a light-shielded image is taken under the same conditions as in normal shooting and subtracted from the normal image to remove noise components. However, since black drawing needs to perform light-shielded shooting at the same exposure time as normal shooting for each shooting, there are problems that the shooting interval of continuous shooting becomes long and the frame rate of moving images decreases.
これに対し、特許文献1では連写の直前(事前)に黒画像を撮影し、それ以降はこの事前に撮影した黒画像(遮光画像)を利用して黒引きを行うという提案がなされている。
On the other hand,
しかしながら特許文献1で提案されている技術では、事前に撮影した黒画像から、撮影している間に暗電流成分が変化しないことを前提としている。しかし、実際には連続撮影において、撮像機器自体の発熱による温度上昇があると、暗電流成分が増えていき、正しい暗電流ノイズ除去を行うことができないという問題があった。
However, the technique proposed in
本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、撮像装置において、連写や動画といった連続撮影時に、撮影間隔を広げることなく、効果的にノイズを低減することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to effectively reduce noise without increasing a shooting interval during continuous shooting such as continuous shooting or moving images in an imaging apparatus.
本発明に係わる撮像装置は、撮影レンズにより結像された被写体像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段の露出条件を制御する露出制御手段と、前記撮像手段から出力される画像信号のうち、対象となる画素から出力された信号のノイズ除去を行うノイズ除去手段と、前記撮像手段により連続撮影を行う前に前記撮像手段を遮光した状態で得られた遮光画像信号を取得する制御手段と、を備え、前記制御手段は、連続撮影を行ったときの露出条件、温度、および、前記遮光画像信号に存在する傷の程度の少なくともいずれかに基づいて、前記ノイズ除去手段に、前記ノイズ除去を行う対象となる画素の信号に対して、前記遮光画像信号を用いたノイズの除去を行わせるか、あるいは、前記遮光画像信号とは別の信号を用いたノイズの除去を行わせるかを制御し、前記遮光画像信号を用いた前記ノイズの除去とは、前記撮像手段により撮像された画像信号から前記遮光画像信号を差し引く黒引き処理であり、前記遮光画像信号とは別の信号を用いたノイズ除去とは、前記ノイズ除去を行う対象となる画素の周辺画素の信号を用いて補間する補間処理であることを特徴とする。 An imaging apparatus according to the present invention includes an imaging unit that captures a subject image formed by a photographic lens, an exposure control unit that controls an exposure condition of the imaging unit, and an image signal output from the imaging unit. A noise removing unit that removes noise from a signal output from a target pixel; a control unit that acquires a light-shielded image signal obtained in a state where the imaging unit is shielded before performing continuous shooting by the imaging unit; And the control means performs the noise removal on the noise removal means based on at least one of an exposure condition when performing continuous shooting, a temperature, and a degree of scratches present in the light-shielded image signal. The noise of the pixel signal to be performed is removed using the light-shielded image signal, or the noise is removed using a signal different from the light-shielded image signal. Controls whether to, said removal of the noise using a light-blocking image signals, a black subtraction process of subtracting the dark frame signal from the captured image signal by the image pickup means, separate from said light shielding image signal Noise removal using a signal is an interpolation process in which interpolation is performed using a signal of a peripheral pixel of a pixel to be subjected to the noise removal .
本発明によれば、撮像装置において、連写や動画といった連続撮影時に、撮影間隔を広げることなく、効果的にノイズを低減することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to effectively reduce noise without increasing the shooting interval during continuous shooting such as continuous shooting or moving images in the imaging apparatus.
以下、本発明の一実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の撮像装置の一実施形態であるデジタルカメラの構成を示す図である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a digital camera which is an embodiment of an imaging apparatus of the present invention.
図1において、100は撮像装置であるデジタルカメラである。10は被写体像を結像させる撮影レンズ、12は絞り機能を備える機械式シャッター、14は光学像を電気信号に変換し、画像信号を生成する撮像素子、16は撮像素子14のアナログ信号出力をデジタル信号に変換するA/D変換器である。
In FIG. 1,
18は撮像素子14、 A/D変換器16にクロック信号や制御信号を供給するタイミング発生回路であり、メモリ制御回路22及びシステム制御回路50により制御される。機械式シャッター12以外にも、撮像素子14のリセットタイミングの制御によって、電子シャッタとして蓄積時間を制御することが可能であり、動画撮影などに使用可能である。
A
20は画像処理回路であり、 A/D変換器16からのデータ或いはメモリ制御回路22からのデータに対して所定の画素補間処理や色変換処理を行う。また画像処理回路20によって画像の切り出し、変倍処理を行うことで電子ズーム機能が実現される。また、画像処理回路20においては、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてシステム制御回路50が露光制御部40、測距制御部42に対して制御を行う、TTL方式のAF処理、AE処理、EF処理を行っている。さらに、画像処理回路20においては、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてTTL方式のAWB(オートホワイトバランス)処理も行っている。
An
22はメモリ制御回路であり、A/D変換器16、タイミング発生回路18、画像処理回路20、メモリ30、圧縮・伸長回路32を制御する。A/D変換器16のデータが画像処理回路20、メモリ制御回路22を介して、或いはA/D変換器16のデータが直接メモリ制御回路22を介して、メモリ30に書き込まれる。
A
28はTFT LCD等から成る画像表示部であり、メモリ30に書き込まれた表示用の画像データはメモリ制御回路22を介して画像表示部28により表示される。画像表示部28を用いて撮像した画像データを逐次表示すれば、電子ファインダー機能を実現することが可能である。また、画像表示部28は、システム制御回路50の指示により任意に表示をON/OFFすることが可能であり、表示をOFFにした場合にはデジタルカメラ100の電力消費を大幅に低減することが出来る。
30は撮影した静止画像や動画像を格納するためのメモリであり、所定枚数の静止画像や所定時間の動画像を格納するのに十分な記憶容量を備えている。これにより、複数枚の静止画像を連続して撮影する連写撮影やパノラマ撮影の場合にも、高速かつ大量の画像書き込みをメモリ30に対して行うことが可能となる。また、メモリ30はシステム制御回路50の作業領域としても使用することが可能である。
31はFlashROM等で構成された不揮発性メモリである。システム制御回路50が実行するプログラムコードは不揮発性メモリ31に書き込まれ、逐次読み出しながらプログラムコードが実行される。また、不揮発性メモリ31内にはシステム情報を記憶する領域や、ユーザー設定情報を記憶する領域を設け、さまざまな情報や設定を次回起動時に読み出して、復元することを実現している。
32は適応離散コサイン変換(ADCT)等により画像データを圧縮伸長する圧縮・伸長回路であり、メモリ30に格納された画像を読み込んで圧縮処理或いは伸長処理を行い、処理を終えたデータをメモリ30に書き込む。40は絞り機能を備える機械式シャッター12を制御する露光制御部であり、フラッシュ48と連動することによりフラッシュ調光機能も有するものである。42は撮影レンズ10のフォーカシングを制御する測距制御部、44は撮影レンズ10のズーミングを制御するズーム制御部である。
48はフラッシュであり、AF補助光の投光機能、フラッシュ調光機能も有する。露光制御部40、測距制御部42はTTL方式を用いて制御されており、撮像した画像データを画像処理回路20によって演算した演算結果に基づき、システム制御回路50が露光制御部40、測距制御部42に対して制御を行う。
A
50はデジタルカメラ100全体を制御するシステム制御回路である。60、62、64、66、70及び72は、システム制御回路50の各種の動作指示を入力するための操作手段であり、スイッチやダイアル、タッチパネル、視線検知によるポインティング、音声認識装置等の単数或いは複数の組み合わせで構成される。
A
ここで、これらの操作手段の具体的な説明を行う。60はモードダイアルスイッチで、電源オフ、自動撮影モード、撮影モード、パノラマ撮影モード、動画撮影モード、再生モード、PC接続モード等の各機能モードを切り替え設定することが出来る。
Here, a specific description of these operating means will be given.
62はシャッタースイッチSW1で、シャッターボタンの操作途中でONとなり、AF(オートフォーカス)処理、AE(自動露出制御)処理、AWB(オートホワイトバランス)処理等の動作開始を指示する。64はシャッタースイッチSW2で、シャッターボタンの操作完了でONとなる。フラッシュ撮影の場合、EF(フラッシュプリ発光)処理を行った後に、AE処理で決定された露出条件である露光時間分、撮像素子14を露光させ、この露光期間中に発光させて、露光期間終了と同時に露光制御部40により遮光して、撮像素子14への露光を終了させる。シャッタースイッチSW2は、撮像素子14から読み出した信号をA/D変換器16、メモリ制御回路22を介してメモリ30に書き込む読み出し処理、画像処理回路20やメモリ制御回路22での演算を用いた現像処理、メモリ30から画像データを読み出し、圧縮・伸長回路32で圧縮を行い記録媒体200に書き込む記録処理という一連の処理の動作開始を指示する。
66は表示切替スイッチで、画像表示部28の表示切替をすることが出来る。この機能により、光学ファインダー104を用いて撮影を行う際に、TFT LCD等から成る画像表示部への電流供給を遮断して、省電力を図ることが可能となる。
70は各種ボタン、タッチパネルや回転式ダイアル等からなる操作部で、メニューボタン、セットボタン、マクロボタン、マルチ画面再生改ページボタン、フラッシュ設定ボタン、単写/連写/セルフタイマー切り替えボタン等がある。またメニュー移動+(プラス)ボタン、メニュー移動−(マイナス)ボタン、再生画像移動+(プラス)ボタン、再生画像移動−(マイナス)ボタン、撮影画質選択ボタン、露出補正ボタン、日付/時間設定ボタン等もある。
72はユーザーが撮像画像の倍率変更指示を行うズームスイッチである。このズームスイッチ72は、撮像画角を望遠側に変更させるテレスイッチと、広角側に変更させるワイドスイッチからなる。このズームスイッチ72の操作が、ズーム制御部44に撮影レンズ10の撮像画角の変更を指示し光学ズーム操作を行うトリガとなる。また、画像処理回路20による画像の切り出しや、画素補間処理などによる撮像画角の電子的なズーミング変更のトリガともなる。
A zoom switch 72 is used by the user to give an instruction to change the magnification of the captured image. The zoom switch 72 includes a tele switch that changes the imaging field angle to the telephoto side and a wide switch that changes the imaging angle of view to the wide angle side. The operation of the zoom switch 72 serves as a trigger for instructing the
74はカメラ内部の温度を測定するサーミスタ(温度測定センサ)である。撮像素子の欠陥画素は温度による影響を受けるため、撮影時の温度により傷補正処理を変える必要がある。サーミスタは撮像装置内の撮像素子の近くに配置し、撮像素子自体の温度を測定する。
86はアルカリ電池等の一次電池やNiCd電池やNiMH電池、Liイオン電池等の二次電池、ACアダプター等からなる電源部である。90はメモリカードやハードディスク等の記録媒体とのインタフェース、92はメモリカードやハードディスク等の記録媒体と接続を行うコネクタである。
A
102は、デジタルカメラ100のレンズ10を含む撮像部を覆うことにより、撮像部の汚れや破損を防止するバリアである。104は光学ファインダであり、画像表示部28による電子ファインダー機能を使用すること無しに、光学ファインダのみを用いて撮影を行うことが可能である。
110は通信部で、USB、IEEE1394、LAN、無線通信、等の各種通信機能を有する。112は通信部110により画像処理装置100を他の機器と接続するコネクタ或いは無線通信の場合はアンテナである。
A
200はメモリカードやハードディスク等の記録媒体である。記録媒体200は、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される記録部202、デジタルカメラ100とのインタフェース204、デジタルカメラ100と接続を行うコネクタ206を備えている。
図2は、一実施形態のデジタルカメラの撮影動作を示すフローチャートである。 FIG. 2 is a flowchart illustrating a shooting operation of the digital camera according to the embodiment.
システム制御回路50はシャッタースイッチSW2(64)が押下されたならば、撮影動作を開始する。撮影するシャッター速度・絞り値・感度は予め自動露出制御により決定された設定値、またはユーザーが任意に指示した設定値が用いられる。
When the shutter switch SW2 (64) is pressed, the
S101では、まず連続撮影の直前に撮像素子14を遮光した状態で黒画像(遮光画像信号)を撮影する。この画像の露出や感度の設定は、これから撮影(取得)する本画像と同じ設定とする。S102ではS101で撮影された黒画像中に存在する傷画素を抽出し、程度別にソートを行う。この処理に関しては図3を用いて、詳細に後述する。撮像素子14の傷画素レベルを想定するため、サーミスタ74の出力を見て、露出と感度の設定と温度を記憶しておく。
In S101, a black image (light-shielded image signal) is first photographed in a state where the
S103では予め設定された露出・感度設定にて本画像の撮影を行う。S104ではS101で撮影した黒画像と、S102でソートされた傷データを用いて、傷補正を行う。この処理に関しては図4を用いて、詳細に後述する。S105では撮影指示が継続されているかを判断し、撮影を継続するならS103の本画像撮影から再度同じ処理を行う。 In S103, the main image is taken with the preset exposure / sensitivity settings. In S104, flaw correction is performed using the black image photographed in S101 and the flaw data sorted in S102. This process will be described later in detail with reference to FIG. In S105, it is determined whether or not the photographing instruction is continued. If the photographing is continued, the same processing is performed again from the main image photographing in S103.
このように黒画像撮影を本画像撮影の度に行わないことで、本画像撮影の撮影間隔を短縮し、連写コマ速の低下を抑制したり、動画フレームレートの低下を抑制することが可能となる。 By not taking black images every time the main image is taken in this way, it is possible to shorten the shooting interval for main image shooting, to suppress the reduction in continuous shooting frame speed, and to reduce the reduction in the video frame rate. It becomes.
図3A〜3Cは、本実施形態における傷ソート動作を説明するための図である。図3Aの表の通り、傷は程度別にグレード分けされる。12bit:0LSB〜4095LSBのレンジを取る場合のテーブルである。S101で撮影した黒画像の各画素を表のテーブルとGrade0から照らし合わせ、各GradeのLevelを超えていれば、その画素のGradeはそのGradeとなる。図3BのグラフはGrade0〜Grade9のLevel変化を示している。Grade0ほど傷の程度としては悪く、Grade9は傷の程度としては目立ちにくいLevelである。
3A to 3C are diagrams for explaining the flaw sorting operation in the present embodiment. As shown in the table of FIG. 3A, the scratches are graded according to degree. 12 bits: a table for taking a range of 0LSB to 4095LSB. Each pixel of the black image photographed in S101 is compared with the table in the table from
黒画像の全画素に対して、グレード付けを行い、Grade9より傷の程度が良い画素は傷でないと判断し、傷補正の対象から外す。Grade0〜9の傷画素に関しては、グレードごとにソートして、画素のアドレス及びレベルを図3Cの形式でメモリ30に記憶しておく。
All pixels of the black image are graded, and pixels having better scratches than
図4は、本実施形態における傷レベルの推定方法を示した図である。S103で本画像を撮影する際には、撮像素子14の欠陥画素レベルを想定するため、サーミスタ74の出力を見て、露出と感度の設定に基づいて、信号レベルが黒画像の傷画素の信号レベルからどの程度変化したかを推定する。図4は黒画像を撮影したときの温度、露出、感度の差から、傷画素の信号レベルがどれぐらい変化するかを示している。
FIG. 4 is a diagram showing a scratch level estimation method in the present embodiment. When the main image is captured in S103, the defective pixel level of the
「温度vs傷レベル」のグラフは温度変化による傷画素の信号レベル変化を示している。黒画像を撮影した温度と本画像を撮影した温度の差ΔTempを求め、グラフから傷画素の信号レベルの変化具合であるTempGainを求める。 The graph of “temperature vs. flaw level” shows changes in the signal level of flaw pixels due to temperature changes. A difference ΔTemp between the temperature at which the black image is taken and the temperature at which the main image is taken is obtained, and TempGain, which is a change in the signal level of the scratched pixel, is obtained from the graph.
「ISOvs傷レベル」のグラフはISO感度変化による傷画素の信号レベル変化を示している。黒画像を撮影したISO感度と本画像を撮影したISO感度の差ΔISOを求め、グラフから傷画素の信号レベル変化具合であるIsoGainを求める。 The graph of “ISOvs scratch level” shows a change in the signal level of the scratch pixel due to a change in ISO sensitivity. A difference ΔISO between the ISO sensitivity at which the black image is captured and the ISO sensitivity at which the main image is captured is obtained, and IsoGain, which is a signal level change degree of the damaged pixel, is obtained from the graph.
「シャッター速度vs傷レベル」のグラフはシャッター速度変化による傷画素の信号レベル変化を示している。黒画像を撮影したシャッター速度と本画像を撮影したシャッター速度の差ΔTvを求め、グラフから傷画素の信号レベル変化具合であるTvGainを求める。 The graph of “shutter speed vs. scratch level” shows the change in the signal level of the scratch pixel due to the change in the shutter speed. A difference ΔTv between the shutter speed at which the black image is captured and the shutter speed at which the main image is captured is obtained, and TvGain, which is a signal level change degree of the damaged pixel, is obtained from the graph.
これらの3種の傷画素の信号レベル変化を掛けあわせ、最終的な傷画素の信号レベル変化具合DefectGainを式(1)で求める
DefectGain = TempGain × IsoGain × TvGain …式(1)
DefectGainが求まったら、黒画像を撮影したときに保持されている傷データをDefectGainで換算し、グレードごとに傷の補正方法を変更する。この処理は図5を使用して、詳細に後述する。
By multiplying the signal level changes of these three kinds of scratched pixels, the final signal level change degree DefectGain of the scratched pixels is obtained by Expression (1).
DefectGain = TempGain × IsoGain × TvGain (1)
When DefectGain is obtained, the scratch data held when the black image is taken is converted by DefectGain, and the scratch correction method is changed for each grade. This process will be described later in detail with reference to FIG.
図5は、本実施形態における傷レベル別処理を示した図である。GradeとDefectGainに基づいて、傷の補正方法を表から決定する。Aは黒引き、Bは傷補正、Cはリアルタイム傷補正を示す。Grade別に傷の補正方法を変更して、最適な傷の補正を行う。 FIG. 5 is a diagram showing processing according to scratch level in the present embodiment. Based on Grade and DefectGain, a scratch correction method is determined from the table. A indicates blacking, B indicates flaw correction, and C indicates real-time flaw correction. The scratch correction method is changed for each grade, and optimal scratch correction is performed.
傷の程度が悪い、すなわちGradeが低い傷は、非常に目立ちやすい傷であり、また傷のレベルが大きいため、黒引きで正しく補正(ノイズ除去)が可能である。しかし、DefectGainが高くなると傷自体も飽和して正しく黒引きできない可能性があるため、Bの周辺画素からの傷補正に切り替える。 A scratch having a low level of scratch, that is, a grade having a low grade, is a very conspicuous scratch and has a large scratch level, so that it can be correctly corrected (noise removal) by black drawing. However, if DefectGain becomes high, the scratches themselves may be saturated and blacking may not be performed correctly, so switching to the scratch correction from the peripheral pixels of B is performed.
傷の程度が中程度、すなわちGradeが中位の傷は、すぐには目立つ傷ではなく、またレベルが高くないため、黒引きでは正しく補正しきれない可能性があり、黒引きではなく周辺画素からの補間による傷補正を行う。 Scratches with a moderate degree of damage, that is, a grade with medium grade are not immediately noticeable scratches and are not high in level, and may not be corrected correctly by black drawing. Scratch correction by interpolation from.
傷の程度が良い、すなわちGradeが高い傷は、ほとんど目立たない傷であり、ノイズを誤検出して傷でない画素を補正する可能性もあるため、リアルタイム傷補正を使用する。すなわち、本画像内でリアルタイムに傷の検出を行い、傷であれば周辺画素からの補間による傷補正を行う。 Since a scratch having a good degree of scratch, that is, a grade having a high grade, is a scratch that is hardly noticeable, and there is a possibility that a pixel that is not a scratch is corrected by erroneous detection of noise, real-time scratch correction is used. That is, a flaw is detected in real time in the main image, and if it is a flaw, flaw correction is performed by interpolation from surrounding pixels.
図6は、本実施形態における黒引き処理を示した図である。メモリ32に記憶された本画像と黒画像の黒引き処理は、補正対象となる画素に対してのみ行う。対象以外の画素を黒引きすると、全体的にS/Nが悪化してしまうので、不要な処理は行わない。
FIG. 6 is a diagram showing blacking processing in the present embodiment. The blacking process of the main image and the black image stored in the
本画像の黒引き補正対象となる画素データと黒画像の黒引き対象となる画素データを読み出し、黒画像の画素に、先に求めた傷レベル変化具合DefectGainを掛けて傷画素のレベル換算を行ってから減算を行い、setup加算する。この演算を式(2)に示す。 Read out the pixel data to be blacked out for the main image and the pixel data to be blacked out for the black image and multiply the black image pixel by the previously obtained flaw level change degree DefectGain to convert the level of the flawed pixel. Then, subtraction is performed and setup addition is performed. This calculation is shown in Equation (2).
PixelDarkSub = PixelNormal − PixelDark × DefectGain + setup
…式(2)
この演算を対象画素すべてに対して行い、黒引きによる傷補正を行う。
PixelDarkSub = PixelNormal-PixelDark x DefectGain + setup
... Formula (2)
This calculation is performed for all the target pixels, and the flaw correction by blacking is performed.
図7は、本実施形態における周辺画素からの傷補正処理を示した図である。図7の中央の画素が傷補正の対象として説明する。対象画素はカラーフィルタ「R」の画素なので、周辺の「R」画素を用いて傷補正を行う。最初に対角画素同士のレベル差を求める。 FIG. 7 is a diagram showing a flaw correction process from peripheral pixels in the present embodiment. The center pixel in FIG. 7 will be described as a defect correction target. Since the target pixel is the pixel of the color filter “R”, scratch correction is performed using the peripheral “R” pixels. First, a level difference between diagonal pixels is obtained.
Diff1 = |R0 − R8|
Diff2 = |R1 − R7|
Diff3 = |R2 − R6|
Diff4 = |R3 − R5|
Diff1〜Diff4の中で最小値を探す。差分が最小という事は、その画素間にエッジ部がなく、画素補間による補正が適切であると言える。差分が最小の組み合わせで平均値を求め、傷補正画素の信号とする。
Diff1 = | R0 − R8 |
Diff2 = | R1 − R7 |
Diff3 = | R2 − R6 |
Diff4 = | R3 − R5 |
The minimum value is searched for among Diff1 to Diff4. If the difference is minimum, it can be said that there is no edge between the pixels, and correction by pixel interpolation is appropriate. An average value is obtained with a combination having the smallest difference, and is used as a signal for a flaw correction pixel.
例えば、Diff1が最小となったら、傷補正対象画素の信号PixCorrectは以下のように求まる。 For example, when Diff1 is minimized, the signal Pix Correct for the flaw correction target pixel is obtained as follows.
PixCorrect = (R0 + R8) / 2
これを対象の画素全てに対して行い、周辺画素からの補間による傷補正を行う。
PixCorrect = (R0 + R8) / 2
This is performed for all the target pixels, and flaw correction is performed by interpolation from surrounding pixels.
図8は、本実施形態におけるリアルタイム傷検出・補正処理を示した図である。リアルタイム傷検出では周辺の同色画素の平均レベルに対し、対象画素が突出していないかを判定する。図8の中央の「R」画素がリアルタイム傷検出の対象画素ならば、周辺のR0〜R8の最大値PixMax、最小値PixMinを求める。PixMaxとPixMinの差分MaxMinDiffが第1の所定レベル以下であれば、対象画素領域にエッジ部がないので、リアルタイム傷判定を行う。R0〜R8の平均値PixAveと対象のPixTargetの差分PixDiffが第2の所定レベル以上であれば、リアルタイム傷と判断する。すなわち、
MaxMinDiff = PixMax − PixMin
であり、MaxMinDiffが第1の所定値以下ならば、リアルタイム傷判定可能である。さらに、
PixDiff = PixTarget − PixAve
であり、PixDiffが第2の所定値以上ならば、リアルタイム傷と判定する。リアルタイム傷と判定されたなら、図7で説明した方法を用いて周辺画素からの補間による傷補正を行う。
FIG. 8 is a diagram showing real-time flaw detection / correction processing in the present embodiment. In real-time flaw detection, it is determined whether the target pixel protrudes from the average level of surrounding pixels of the same color. If the “R” pixel in the center of FIG. 8 is a target pixel for real-time scratch detection, the maximum value PixMax and the minimum value PixMin of the surrounding R0 to R8 are obtained. If the difference MaxMinDiff between PixMax and PixMin is equal to or lower than the first predetermined level, the target pixel area does not have an edge portion, and real-time flaw determination is performed. If the difference PixDiff between the average value PixAve of R0 to R8 and the target PixTarget is equal to or higher than the second predetermined level, it is determined as a real-time scratch. That is,
MaxMinDiff = PixMax − PixMin
If MaxMinDiff is equal to or smaller than the first predetermined value, real-time scratch determination is possible. further,
PixDiff = PixTarget − PixAve
If PixDiff is equal to or greater than the second predetermined value, it is determined as a real-time scratch. If it is determined as a real-time flaw, flaw correction by interpolation from surrounding pixels is performed using the method described in FIG.
本実施形態では、傷補正の種類として黒引き、補間による傷補正、リアルタイム傷補正の3種を用いたが、より簡易的な傷補正方法や、詳細で処理時間の長い傷補正を行う構成にしてもよい。またグレードも10段階としたが、さらに増やして他の傷補正方法と組み合わせてもよい。 In this embodiment, the three types of black correction, flaw correction by interpolation, and real-time flaw correction are used as the types of flaw correction. However, a simpler flaw correction method and a flaw correction that is detailed and takes a long processing time are used. May be. Moreover, although the grade is 10 stages, it may be further increased and combined with other flaw correction methods.
また、本実施形態では温度、感度、シャッター速度の3つのパラメータから傷具合を推定したが、絞りやズームポジション、フラッシュ発光等、それ以外のパラメータを用いてもよい。傷補正の方式も方向別に判断するのではなく、周囲全画素の平均値を用いる方法でもよい。 In this embodiment, the degree of damage is estimated from the three parameters of temperature, sensitivity, and shutter speed, but other parameters such as an aperture, a zoom position, and flash emission may be used. The flaw correction method is not determined for each direction, but may be a method using an average value of all surrounding pixels.
Claims (8)
前記撮像手段の露出条件を制御する露出制御手段と、
前記撮像手段から出力される画像信号のうち、対象となる画素から出力された信号のノイズ除去を行うノイズ除去手段と、
前記撮像手段により連続撮影を行う前に前記撮像手段を遮光した状態で得られた遮光画像信号を取得する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、連続撮影を行ったときの露出条件、温度、および、前記遮光画像信号に存在する傷の程度の少なくともいずれかに基づいて、前記ノイズ除去手段に、前記ノイズ除去を行う対象となる画素の信号に対して、前記遮光画像信号を用いたノイズの除去を行わせるか、あるいは、前記遮光画像信号とは別の信号を用いたノイズの除去を行わせるかを制御し、
前記遮光画像信号を用いた前記ノイズの除去とは、前記撮像手段により撮像された画像信号から前記遮光画像信号を差し引く黒引き処理であり、前記遮光画像信号とは別の信号を用いたノイズ除去とは、前記ノイズ除去を行う対象となる画素の周辺画素の信号を用いて補間する補間処理であることを特徴とする撮像装置。 Imaging means for imaging a subject image formed by the taking lens;
Exposure control means for controlling exposure conditions of the imaging means;
Among the image signals output from the imaging unit, a noise removing unit that removes noise from a signal output from a target pixel;
Control means for acquiring a light-shielded image signal obtained in a state where the image pickup means is shielded before performing continuous shooting by the image pickup means;
The control means is configured to subject the noise removal means to the noise removal based on at least one of an exposure condition when performing continuous shooting, a temperature, and a degree of scratches present in the light-shielded image signal. Control whether to remove noise using the light-shielded image signal, or to remove noise using a signal different from the light-shielded image signal ,
The removal of the noise using the light-shielded image signal is a blacking process for subtracting the light-shielded image signal from the image signal picked up by the imaging unit, and noise removal using a signal different from the light-shielded image signal. Is an interpolation process for performing interpolation using a signal of a peripheral pixel of a pixel to be subjected to noise removal .
前記撮像手段の露出条件を制御する露出制御工程と、
前記撮像手段から出力される画像信号のうち、対象となる画素から出力された信号のノイズ除去を行うノイズ除去工程と、
前記撮像手段により連続撮影を行う前に前記撮像手段を遮光した状態で得られた遮光画像信号を取得する制御工程と、を備え、
前記制御工程では、連続撮影を行ったときの露出条件、温度、および、前記遮光画像信号に存在する傷の程度の少なくともいずれかに基づいて、前記ノイズ除去工程に、前記ノイズ除去を行う対象となる画素の信号に対して、前記遮光画像信号を用いたノイズの除去を行わせるか、あるいは、前記遮光画像信号とは別の信号を用いたノイズの除去を行わせるかを制御し、
前記遮光画像信号を用いた前記ノイズの除去とは、前記撮像手段により撮像された画像信号から前記遮光画像信号を差し引く黒引き処理であり、前記遮光画像信号とは別の信号を用いたノイズ除去とは、前記ノイズ除去を行う対象となる画素の周辺画素の信号を用いて補間する補間処理であ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 comprising imaging means for imaging a subject image formed by a photographing lens,
An exposure control step for controlling an exposure condition of the imaging means;
Among the image signals output from the imaging means, a noise removal step for removing noise of signals output from the target pixels;
A control step of obtaining a light-shielded image signal obtained in a state where the image pickup means is shielded before performing continuous shooting by the image pickup means,
In the control step, an object to be subjected to the noise removal in the noise removal step based on at least one of an exposure condition when performing continuous shooting, a temperature, and a degree of scratches present in the light-shielded image signal. Control whether to remove noise using the light-shielded image signal, or to remove noise using a signal different from the light-shielded image signal ,
The removal of the noise using the light-shielded image signal is a blacking process for subtracting the light-shielded image signal from the image signal picked up by the imaging unit, and noise removal using a signal different from the light-shielded image signal. Is an interpolation process for performing interpolation using a signal of a peripheral pixel of a pixel to be subjected to noise removal, and a method for controlling the imaging apparatus.
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