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JP7809487B2 - Image processing device and image processing method - Google Patents
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JP7809487B2 - Image processing device and image processing method - Google Patents

Image processing device and image processing method

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Description

本発明は、画像処理装置および画像処理方法に関し、特には画像合成技術に関する。 The present invention relates to an image processing device and an image processing method, and in particular to image synthesis technology.

必要な露光時間の1/nの露光時間で連続に撮影したn枚の複数枚の画像を合成することにより、像ブレを抑制する技術が知られている(特許文献1)。 A technology is known that suppresses image blur by combining multiple n images captured in succession with an exposure time that is 1/n of the required exposure time (Patent Document 1).

特開2007-243775号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-243775

複数の画像を合成する場合、画像間の位置合わせが必要になる。しかしながら、画像間で単純に位置合わせすると、有効画素領域外の画素は、位置がずれた状態で合成されることになる。そのため、有効画素領域外の画素の値を利用したい場合に問題が生じる。特許文献1はこのような課題について認識していない。 When combining multiple images, it is necessary to align the images. However, simply aligning the images results in pixels outside the effective pixel area being combined out of position. This creates a problem when it is desired to use the values of pixels outside the effective pixel area. Patent Document 1 does not recognize this issue.

本発明はこのような従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、その一態様において、有効画素領域外の画素値を適切に利用可能な画像合成が可能な画像処理装置および画像処理方法を提供する。 The present invention was made in consideration of these problems with the prior art, and in one aspect provides an image processing device and image processing method capable of image synthesis that can appropriately utilize pixel values outside the effective pixel area.

上述の目的は、複数フレームの画像データを取得する取得手段と、複数フレームの画像データを位置合わせする位置合わせ手段と、位置合わせされた複数フレームの画像データを合成する合成手段と、合成手段が合成した画像データのばらつきを示す値を算出する算出手段と、を有し、画像データには、撮像素子の有効画素領域の画素のデータであって、所定の色成分の配列に対応する信号で構成される第1のデータと、有効画素領域外の画素のデータである第2のデータが含まれ、位置合わせ手段が、第1のデータを、第2のデータとは独立して位置合わせ可能であり、算出手段が、合成手段が合成した画像データの第2のデータのばらつきを示す値を算出し、合成手段が合成した画像データの現像処理において適用するノイズ低減処理の強さが、ばらつきを示す値に基づいて決定される、ことを特徴とする画像処理装置によって達成される。 The above-mentioned object can be achieved by an image processing apparatus comprising: an acquisition means for acquiring image data of a plurality of frames; an alignment means for aligning the image data of the plurality of frames ; a synthesis means for synthesizing the aligned image data of the plurality of frames; and a calculation means for calculating a value indicating the variation in the image data synthesized by the synthesis means, wherein the image data includes first data which is data of pixels in an effective pixel area of an imaging element and is composed of signals corresponding to an arrangement of predetermined color components, and second data which is data of pixels outside the effective pixel area , the alignment means is capable of aligning the first data independently of the second data, the calculation means calculates a value indicating the variation in the second data of the image data synthesized by the synthesis means, and the strength of the noise reduction processing to be applied in the development processing of the image data synthesized by the synthesis means is determined based on the value indicating the variation .

本発明によれば、有効画素領域外の画素値を適切に利用可能な画像合成が可能な画像処理装置および画像処理方法を提供することができる。 The present invention provides an image processing device and image processing method capable of image synthesis that can appropriately utilize pixel values outside the effective pixel area.

実施形態に係る画像処理装置としての撮像装置の機能構成例を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing an example of the functional configuration of an imaging apparatus as an image processing apparatus according to an embodiment; 撮像素子の画素領域に関する模式図Schematic diagram of the pixel area of the image sensor 実施形態におけるRAWデータの合成処理の模式図Schematic diagram of RAW data synthesis processing in an embodiment. 実施形態における合成撮影モードの動作に関するフローチャートFlowchart for operations in composite photography mode in an embodiment

以下、添付図面を参照して本発明をその例示的な実施形態に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定しない。また、実施形態には複数の特徴が記載されているが、その全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。 The present invention will now be described in detail based on illustrative embodiments with reference to the accompanying drawings. Note that the following embodiments do not limit the scope of the claimed invention. Furthermore, although the embodiments describe multiple features, not all of them are necessarily essential to the invention, and multiple features may be combined in any desired manner. Furthermore, in the accompanying drawings, the same reference numbers are used to designate identical or similar components, and redundant explanations will be omitted.

なお、以下では、本発明をデジタルカメラなどの撮像装置で実施する形態に関して説明する。しかし、本発明に撮像機能は必須でなく、画像データを取り扱い可能な任意の電子機器で実施可能である。このような電子機器には、コンピュータ機器(パーソナルコンピュータ、タブレットコンピュータ、メディアプレーヤ、PDAなど)、スマートフォン、ゲーム機、ロボット、ドローン、ドライブレコーダが含まれる。これらは例示であり、本発明は他の電子機器でも実施可能である。 The following description will focus on an embodiment of the present invention in an imaging device such as a digital camera. However, imaging functionality is not essential for the present invention, and the present invention can be implemented in any electronic device capable of handling image data. Such electronic devices include computer devices (personal computers, tablet computers, media players, PDAs, etc.), smartphones, game consoles, robots, drones, and drive recorders. These are merely examples, and the present invention can also be implemented in other electronic devices.

図1は、本発明の一実施形態に係る画像処理装置の一例としての撮像装置10の機能構成例を示すブロック図である。 Figure 1 is a block diagram showing an example of the functional configuration of an imaging device 10 as an example of an image processing device according to an embodiment of the present invention.

制御部113は、プログラムを実行可能なプロセッサを1つ以上と、RAMと、ROMとを有する。制御部113は、ROMに記憶されたプログラムをRAMに読み込み、プロセッサによって実行することができる。制御部113は、プログラムを実行することにより、図1に示す機能ブロックを含む撮像装置10の構成要素、および/または通信可能に接続された外部機器の動作を制御する。撮像装置10の機能は、制御部113がプログラムを実行することにより実施することができる。なお、制御部113がプログラムを実行することによって実現可能な機能をハードウェア(例えばASICやFPGAなど)を用いて実施してもよい。ROMは例えば電気的に書き換え可能であり、制御部113が有するプロセッサが実行可能なプログラムのほか、撮像装置10の設定値、GUIデータなどを記憶する。制御部113は例えばシステムオンチップ(SoC)やシステムオンパッケージ(SiP)の形態を有しうる。 The control unit 113 has one or more processors capable of executing programs, RAM, and ROM. The control unit 113 can load programs stored in the ROM into the RAM and execute them using the processor. By executing the programs, the control unit 113 controls the operation of the components of the imaging device 10, including the functional blocks shown in FIG. 1, and/or external devices connected in a communicative manner. The functions of the imaging device 10 can be implemented by the control unit 113 executing the programs. Note that functions that can be realized by the control unit 113 executing the programs may also be implemented using hardware (e.g., ASIC, FPGA, etc.). The ROM is, for example, electrically rewritable, and stores programs executable by the processor of the control unit 113, as well as setting values for the imaging device 10, GUI data, etc. The control unit 113 can be in the form of, for example, a system-on-chip (SoC) or a system-on-package (SiP).

撮影レンズ100は複数のレンズおよび絞りを有し、被写体の光学像を生成する。撮像素子102は例えばCMOSイメージセンサであり、2次元配列された複数の光電変換部(画素)を有する。 The photographic lens 100 has multiple lenses and an aperture, and generates an optical image of a subject. The image sensor 102 is, for example, a CMOS image sensor, and has multiple photoelectric conversion units (pixels) arranged two-dimensionally.

図2は撮像素子102の画素配列を模式的に示した図である。撮像素子102は、画素が配列された領域として、有効画素領域200と、有効画素領域外のオプティカルブラック(OB)領域201とを有する。有効画素領域202は、被写体像の撮影に用いられる(露光される)領域である。一方、OB領域201は被写体像の撮影には用いられない(露光されない)領域である。OB領域201の画素には、光の入射を防止するために例えば遮光膜を設けてもよい。 Figure 2 is a diagram showing a schematic representation of the pixel arrangement of the image sensor 102. The image sensor 102 has an effective pixel area 200 where pixels are arranged, and an optical black (OB) area 201 outside the effective pixel area. The effective pixel area 202 is an area used (exposed) for capturing an image of a subject. On the other hand, the OB area 201 is an area not used (not exposed) for capturing an image of a subject. Pixels in the OB area 201 may be provided with, for example, a light-shielding film to prevent light from entering.

OB領域201に配置される画素は、遮光膜を除けば、有効画素領域200に配置される画素と同じ構造を有する。また、有効画素領域200の画素にカラーフィルタが設けられている場合、OB領域201の画素にも有効画素領域200の画素と同様にカラーフィルタが設けられる。 The pixels arranged in the OB region 201 have the same structure as the pixels arranged in the effective pixel region 200, except for the light-shielding film. Furthermore, if the pixels in the effective pixel region 200 are provided with color filters, the pixels in the OB region 201 are also provided with color filters, just like the pixels in the effective pixel region 200.

有効画素領域200およびOB領域201は撮像素子102の領域であるが、本明細書では便宜上、撮像素子102によって得られる画像においても同様の表現を用いる。例えば、画像もしくは有効画素領域とは、撮影によって得られる1フレームの画像のうち、撮像素子102の有効画素領域200の画素によって得られる画像領域を意味する。 The effective pixel area 200 and the OB area 201 are areas of the image sensor 102, but for convenience in this specification, the same expressions are used to refer to images obtained by the image sensor 102. For example, the image or effective pixel area refers to the image area obtained by the pixels in the effective pixel area 200 of the image sensor 102 within one frame of image obtained by shooting.

カラーフィルタは異なる色の単位フィルタが配列された構成を有し、画素ごとに1つの単位フィルタが設けられる。例えば原色ベイヤ配列のカラーフィルタは、2×2画素を繰り返し単位として、R(赤)、G1(緑)、G2(緑)、B(青)の4種類の単位フィルタが配列された構成を有する。以下では、単位フィルタG1が設けられた画素をG1画素と呼ぶ。他の種類の単位フィルタが設けられた画素についても同様である。 A color filter is configured with an array of unit filters of different colors, with one unit filter provided for each pixel. For example, a primary color Bayer array color filter has a configuration in which four types of unit filters - R (red), G1 (green), G2 (green), and B (blue) - are arranged in a repeating unit of 2x2 pixels. Below, a pixel equipped with unit filter G1 will be referred to as a G1 pixel. The same applies to pixels equipped with other types of unit filters.

OB領域201に配置される画素は、例えば、画素が有する光電変換素子(例えばフォトダイオード)のノイズ成分を検出するために用いられる。例えば、有効画素領域200の画素の信号値から、OB領域201の画素の信号値を減じることにより、ノイズ成分によるオフセットを除去し、画像の黒レベルを補正することができる。 Pixels arranged in the OB region 201 are used, for example, to detect noise components of the photoelectric conversion elements (e.g., photodiodes) that the pixels have. For example, by subtracting the signal values of pixels in the OB region 201 from the signal values of pixels in the effective pixel region 200, it is possible to remove offsets due to noise components and correct the black level of the image.

撮像素子102が有する画素は、電荷蓄積期間に発生した電荷量に応じた値を有する画素信号を生成する。なお、メカニカルシャッタ101を開閉させる撮影では、電荷蓄積期間は露光期間に相当する。メカニカルシャッタ101を開状態に維持する撮影では、電荷蓄積期間は蓄積電荷のリセット時から露光期間経過までの期間に相当する。一般に前者は静止画撮影、後者は動画撮影に相当するが、後者は静止画撮影にも該当しうる。 The pixels of the image sensor 102 generate pixel signals whose values correspond to the amount of charge generated during the charge accumulation period. When capturing images by opening and closing the mechanical shutter 101, the charge accumulation period corresponds to the exposure period. When capturing images by keeping the mechanical shutter 101 open, the charge accumulation period corresponds to the period from when the accumulated charge is reset to when the exposure period has elapsed. Generally, the former corresponds to still image capture, and the latter to video capture, but the latter can also apply to still image capture.

1回の電荷蓄積期間が終了すると、撮像素子102から、1フレーム分の画素信号群(アナログ画像信号)が読み出される。1フレーム分のアナログ画像信号には、有効画素領域200およびOB領域201の画素信号が含まれる。アナログ画像信号はA/D変換部103でデジタル画像信号(デジタル形式の画素信号群)に変換される。なお、撮像素子102がデジタル形式の画素信号群を出力可能な場合、A/D変換部103はなくてもよい。 When one charge accumulation period ends, a group of pixel signals (analog image signals) for one frame is read out from the image sensor 102. The analog image signals for one frame include pixel signals from the effective pixel area 200 and the OB area 201. The analog image signals are converted into digital image signals (digital pixel signal groups) by the A/D converter 103. Note that if the image sensor 102 is capable of outputting digital pixel signal groups, the A/D converter 103 may not be necessary.

この段階では、各画素信号は、対応する画素が有する単位フィルタの色に応じた1つの色成分のみを有する。本明細書では、このような、所定の色成分の配列に対応する画素信号(単位フィルタの色に応じた1つの色成分のみを有する画素信号)から構成されるデジタル形式の画像信号をRAWデータと呼ぶ。 At this stage, each pixel signal has only one color component corresponding to the color of the unit filter of the corresponding pixel. In this specification, a digital image signal composed of pixel signals corresponding to an arrangement of predetermined color components (pixel signals having only one color component corresponding to the color of the unit filter) is referred to as RAW data.

A/D変換部103もしくは撮像素子102から出力されるRAWデータは、メモリ114に一旦格納される。メモリ114は、RAWデータや、信号処理部111によって処理された画像データなどを一時的に記憶するために用いられる。 RAW data output from the A/D conversion unit 103 or the image sensor 102 is temporarily stored in the memory 114. The memory 114 is used to temporarily store RAW data, image data processed by the signal processing unit 111, and the like.

OB積分部104は、RAWデータのうち、OB領域201の画素値について、画素の種類ごとの平均画素値を算出する。ここでは、撮像素子102が原色ベイヤ配列のカラーフィルタを有するため、OB積分部104は、OB領域201内のR画素、G1画素、G2画素、B画素の平均画素値を算出する。この平均画素値は黒レベルとして用いられる。 The OB integration unit 104 calculates the average pixel value for each pixel type for the pixel values in the OB region 201 of the RAW data. Here, because the image sensor 102 has color filters in a primary color Bayer array, the OB integration unit 104 calculates the average pixel values of the R pixels, G1 pixels, G2 pixels, and B pixels in the OB region 201. This average pixel value is used as the black level.

OBクランプ部105は、有効画素領域200の画素値に対し、OB領域201の画素値に基づいて黒レベルを補正するOBクランプ処理を適用する。OBクランプ処理は、具体的には、OB積分部104が算出した平均画素値を減じる処理であってよい。OBクランプ処理により、有効画素領域200の画素信号から得られる画像の黒浮きや色ずれ等を抑制することができる。なお、OBクランプ処理では、画素の種類に応じた黒レベルを用いる。例えば、有効画素領域200のR画素の画素値については、OB領域のR画素から得られた黒レベルを減じる。OBクランプ部105は、合成元の画像それぞれに対して、また合成部108が生成した合成画像に対して、OBクランプ処理を適用する。 The OB clamp unit 105 applies OB clamp processing to pixel values in the effective pixel region 200, correcting the black level based on pixel values in the OB region 201. Specifically, the OB clamp processing may be processing that subtracts the average pixel value calculated by the OB integration unit 104. The OB clamp processing can suppress black floating and color shift in the image obtained from the pixel signals in the effective pixel region 200. Note that the OB clamp processing uses a black level according to the pixel type. For example, the pixel value of an R pixel in the effective pixel region 200 is subtracted by the black level obtained from the R pixel in the OB region. The OB clamp unit 105 applies OB clamp processing to each of the original images to be combined, and to the combined image generated by the combination unit 108.

シェーディング補正部106は、有効画素領域200の画素値に対してシェーディング補正を適用する。シェーディング補正は、撮影レンズ100や画素が有するマイクロレンズの光学特性などに起因する画素位置に応じた輝度低下を補正する。したがって、シェーディング補正では、画素位置に応じたゲインが適用される。 The shading correction unit 106 applies shading correction to pixel values in the effective pixel area 200. Shading correction corrects for brightness reductions that occur depending on pixel position due to factors such as the optical characteristics of the imaging lens 100 and the microlenses that pixels have. Therefore, shading correction applies a gain that depends on pixel position.

ホワイトバランス(WB)処理部107は、シェーディング補正後の画像に対してホワイトバランス調整処理を適用する。ホワイトバランス調整処理は、シェーディング補正された画素値に対して、画素の種類(R,G1,G2,B)に応じたゲインを適用する処理である。 The white balance (WB) processing unit 107 applies white balance adjustment processing to the image after shading correction. The white balance adjustment processing is a process of applying a gain according to the pixel type (R, G1, G2, B) to the shading-corrected pixel values.

位置ずれ検出部109は、合成元の複数フレームの画像のそれぞれについて、位置ずれ量を検出する。位置ずれ量は、最初に撮影された1フレーム目のずれ量を0とした絶対的なずれ量であってもよいし、直前のフレームに対する相対的なずれ量であってもよい。絶対的なずれ量を検出する場合、1フレーム目の画像が基準画像となる。 The positional deviation detection unit 109 detects the amount of positional deviation for each of the multiple frame images to be combined. The amount of positional deviation may be an absolute amount of deviation, with the amount of deviation for the first frame captured being set to 0, or it may be a relative amount of deviation with respect to the immediately preceding frame. When detecting the absolute amount of deviation, the image for the first frame serves as the reference image.

位置ずれ検出部109は、フレーム間における、有効画素領域200の画像の移動ベクトルとしてずれ量を検出することができる。位置ずれ検出部109は、例えば、フレーム間でテンプレートマッチングを用いる方法や、撮像装置10が有するジャイロセンサなどの出力を用いる方法など、任意の公知技術を用いてずれ量を検出することができる。位置ずれ検出部109は、検出した位置ずれ量を位置ずれ補正部110に出力するか、メモリ114に保存する。 The misalignment detection unit 109 can detect the amount of misalignment between frames as a movement vector of the image of the effective pixel area 200. The misalignment detection unit 109 can detect the amount of misalignment using any known technology, such as a method using template matching between frames or a method using the output of a gyro sensor or the like provided in the imaging device 10. The misalignment detection unit 109 outputs the detected amount of misalignment to the misalignment correction unit 110 or stores it in memory 114.

位置ずれ補正部110は、位置ずれ検出部109で検出された位置ずれ量に基づいて、合成するフレームの画像を位置合わせする。位置ずれ補正部110は例えば、合成するフレームの各画素の座標値を位置ずれ量に応じて変更することにより、位置合わせを行うことができる。 The misalignment correction unit 110 aligns the images of the frames to be combined based on the amount of misalignment detected by the misalignment detection unit 109. The misalignment correction unit 110 can perform alignment, for example, by changing the coordinate values of each pixel of the frames to be combined in accordance with the amount of misalignment.

なお、位置ずれ補正部110は、有効画素領域200の画像だけを位置合わせするモードと、有効画素領域200とOB領域201とを含んだ領域(例えばフレーム全体)の画像を位置合わせするモードを有する。このように、位置ずれ補正部110は、有効画素領域200のデータ(第1のデータ)を、OB領域201のデータ(第2のデータ)とは独立して位置合わせ可能である。位置ずれ補正部110のモードは、例えば制御部113が設定可能である。 The misalignment correction unit 110 has a mode in which it aligns only the image in the effective pixel region 200, and a mode in which it aligns the image of an area (e.g., the entire frame) that includes the effective pixel region 200 and the OB region 201. In this way, the misalignment correction unit 110 can align the data in the effective pixel region 200 (first data) independently of the data in the OB region 201 (second data). The mode of the misalignment correction unit 110 can be set by, for example, the control unit 113.

制御部113は、フレーム全体を位置合わせするモードが設定されていても、位置合わせによってOB領域201の合成精度が低下する条件を満たす場合には、有効画素領域200の画像だけを位置合わせするモードに変更してもよい。例えば、OB領域201が重複するフレーム数が総フレーム数Nの所定割合以下となる場合、制御部113は有効画素領域200の画像だけを位置合わせするモードに変更することができる。OB領域201が重複するフレーム数は、位置ずれ検出部109が検出する個々のフレームの位置ずれ量に基づいて把握することができる。 Even if a mode for aligning the entire frame is set, the control unit 113 may change the mode to one for aligning only the images in the effective pixel region 200 if the conditions for reducing the synthesis accuracy of the OB region 201 due to alignment are met. For example, if the number of frames in which the OB region 201 overlaps is equal to or less than a predetermined percentage of the total number of frames N, the control unit 113 can change the mode to one for aligning only the images in the effective pixel region 200. The number of frames in which the OB region 201 overlaps can be determined based on the amount of misalignment of each frame detected by the misalignment detection unit 109.

合成部108は、選択可能な複数の合成モードの1つで複数の画像を合成し、合成画像を生成する。フレーム全体に合成処理を適用する必要はなく、基準画像における有効画素領域とOB領域に対する合成処理が行われればよい。 The compositing unit 108 combines multiple images using one of several selectable compositing modes to generate a composite image. It is not necessary to apply the compositing process to the entire frame; it is sufficient to perform the compositing process on the effective pixel area and OB area in the reference image.

合成部108は、生成した合成画像をメモリ114に保存する。本実施形態において撮像装置10は、合成モードとして加算モード、平均加算モード、比較明モードが選択可能であるものとする。なお、これらの合成モードは例示であり、他の合成モードが選択可能であってもよいし、合成モードが1つであってもよい。 The composition unit 108 stores the generated composite image in the memory 114. In this embodiment, the imaging device 10 is capable of selecting from the addition mode, average addition mode, and comparatively bright mode as the composition mode. Note that these composition modes are merely examples, and other composition modes may be selectable, or there may be only one composition mode.

各合成モードにおける画像合成方法について説明する。ここで、Nフレーム(Nは2以上の整数)の画像を合成するものとする。各フレームの画像を構成する画素が、xy直交座標系の座標(x,y)を有し、座標(x,y)の画素の輝度値をI_i(x,y)(i=1~N)、合成画像の座標(x,y)の画素の輝度値をI(x,y)とする。合成部108は、合成モードに応じて、以下のように合成画像の各画素の輝度値I(x,y)を算出する。 The image synthesis method for each synthesis mode will be explained below. Here, it is assumed that N frames (N is an integer greater than or equal to 2) of images are synthesized. The pixels that make up the image of each frame have coordinates (x, y) in an xy Cartesian coordinate system, and the luminance value of the pixel at coordinates (x, y) is I_i(x, y) (i = 1 to N), and the luminance value of the pixel at coordinates (x, y) in the synthesized image is I(x, y). The synthesis unit 108 calculates the luminance value I(x, y) of each pixel in the synthesized image as follows, depending on the synthesis mode.

・加算モード
I(x,y)=I_1(x,y)+I_2(x,y)+・・・+I_N(x,y)
加算モードにおいて合成部108は、各フレームの同じ座標の画素の輝度値を加算して合成画像を生成する。加算モードは、例えば適正露出量の1/Nの露出量で撮影したNフレームの画像を合成して適正露出の画像を生成する場合に用いられる。
・Addition mode I(x,y)=I_1(x,y)+I_2(x,y)+...+I_N(x,y)
In the addition mode, the composition unit 108 generates a composite image by adding the luminance values of pixels at the same coordinates in each frame. The addition mode is used, for example, when generating an image with proper exposure by combining images of N frames captured with an exposure amount that is 1/N of the proper exposure amount.

・加算平均モード
I(x,y)=(I_1(x,y)+I_2(x,y)+・・・+I_N(x,y))/N
加算平均モードにおいて合成部108は、加算モードと同様に求めた輝度値をフレーム数Nで割ることで、各画素の輝度値がNフレームの平均値である合成画像を生成する。加算平均モードは、例えば高感度で撮影した画像のノイズを低減するために用いられる。
Additive average mode I(x, y) = (I_1(x, y) + I_2(x, y) + ... + I_N(x, y))/N
In the averaging mode, the synthesis unit 108 generates a synthesized image in which the luminance value of each pixel is the average value of N frames by dividing the calculated luminance value by the number of frames N, as in the addition mode. The averaging mode is used, for example, to reduce noise in an image captured at high sensitivity.

・比較明モード
I(x,y)=max(I_1(x,y),I_2(x,y),・・・,I_N(x,y))
ここで、max()は、()内の要素の最大値を抽出する関数である。各フレームで同じ座標を有するN画素のうち最大の輝度値から構成される合成画像が得られる。比較明モードは、例えば花火や星空を撮影した画像を合成する際に効果的である。
・Comparative bright mode I (x, y) = max (I_1 (x, y), I_2 (x, y), ..., I_N (x, y))
Here, max() is a function that extracts the maximum value of the elements in (). A composite image is obtained that is composed of the maximum brightness value among the N pixels that have the same coordinates in each frame. The comparatively bright mode is effective when compositing images of fireworks or starry skies, for example.

なお、位置合わせによる座標の変更により、合成する画素値が存在しない座標について、合成部108は、加算モードおよび加算平均モードでは他の所定のフレーム(例えば1フレーム目)における当該座標の画素値を代わりに用いることができる。また、合成部108は、加算平均モードまたは比較明モードでは存在する画素値だけを用いて合成を行うことができる(加算平均モードの場合には除数を加算に用いたフレーム数(<N)に変更する)。なお、これらは考えられる一例であり、他の方法を用いて合成してもよい。 Note that for coordinates where there are no pixel values to combine due to changes in coordinates caused by alignment, the combining unit 108 can use the pixel value of that coordinate in another specified frame (for example, the first frame) instead in the addition mode and averaging mode. Furthermore, in the averaging mode or comparatively bright mode, the combining unit 108 can perform combining using only existing pixel values (in the averaging mode, the divisor is changed to the number of frames used for addition (<N)). Note that these are just some possible examples, and other methods of combining may also be used.

また、合成部108は、有効画素領域200外の画像が基準画像の有効画素領域に合成されないようにする。位置合わせによって基準画像の有効画素領域に重なる位置に座標が変更された、有効画素領域200外の画素値について、合成部108は、画素値が存在しない場合と同様に取り扱うことができる。 The composition unit 108 also prevents an image outside the effective pixel area 200 from being composited into the effective pixel area of the reference image. The composition unit 108 can handle pixel values outside the effective pixel area 200 whose coordinates have been changed to a position that overlaps the effective pixel area of the reference image due to alignment, in the same way as if the pixel value does not exist.

信号処理部111は、(合成されていない)RAWデータや、合成部108により生成された合成画像のデータ(合成RAWデータ)に対し、現像処理を適用する。なお、現像処理を適用するのは、有効画素領域200に対応する画像領域である。現像処理は、色補間処理や階調補正処理(ガンマ処理)など、複数の画像処理の総称である。色補間処理は、撮影時に得られない色成分の値を補間する処理であり、デモザイク処理とも呼ばれる。色補間処理が適用されることにより、各画素はカラー画像として必要な複数の色成分(例えばRGBやYCbCr)を有するようになり、RAWデータではなくなる。 The signal processing unit 111 applies development processing to (uncombined) RAW data and data of the composite image generated by the composition unit 108 (combined RAW data). Note that development processing is applied to the image area corresponding to the effective pixel area 200. Development processing is a general term for multiple image processing methods, such as color interpolation processing and gradation correction processing (gamma processing). Color interpolation processing is a process that interpolates the values of color components that cannot be obtained during shooting, and is also called demosaicing processing. By applying color interpolation processing, each pixel comes to have the multiple color components (e.g., RGB or YCbCr) required for a color image, and the data is no longer RAW data.

信号処理部111は、現像後の画像データに対して、特徴領域(たとえば顔領域や人体領域)やその動きの検出、人物の認識処理などの検出処理、合成処理、スケーリング処理、符号化および復号処理を適用することができる。また、信号処理部111は、ヘッダ情報生成処理などのデータ加工処理、自動焦点検出(AF)に用いる信号や評価値の生成、自動露出制御(AE)に用いる評価値の算出などの評価値算出処理など、様々な画像処理を適用することができる。なお、これらは信号処理部111が適用可能な画像処理の例示であり、信号処理部111が適用する画像処理を限定するものではない。 The signal processing unit 111 can apply detection processes such as detection of characteristic regions (for example, face regions or human body regions) and their movement, and person recognition processes, as well as synthesis processes, scaling processes, encoding processes, and decoding processes to the developed image data. The signal processing unit 111 can also apply various image processing processes, such as data processing processes such as header information generation processes, generation of signals and evaluation values used for autofocus detection (AF), and evaluation value calculation processes such as calculation of evaluation values used for autoexposure control (AE). Note that these are examples of image processing that the signal processing unit 111 can apply, and do not limit the image processing that the signal processing unit 111 can apply.

記録部112は、撮影モードおよび記録設定に応じて、RAWデータ、合成RAWデータ、現像処理された画像データ、これらのデータに付随する音声データなどを、メモリカードなどの記録媒体に記録する。 The recording unit 112 records RAW data, composite RAW data, developed image data, and audio data associated with these data on a recording medium such as a memory card, depending on the shooting mode and recording settings.

操作部115は、ユーザが撮像装置10に様々な指示を与えるための入力デバイス(スイッチ、キー、ボタン、ダイヤル、タッチパネルなど)の総称である。
表示部116は、例えばタッチディスプレイであり、ライブビュー画像、再生画像、GUI、撮像装置10の設定値や情報などの表示に用いられる。
The operation unit 115 is a general term for input devices (switches, keys, buttons, dials, touch panels, etc.) that allow the user to give various instructions to the imaging apparatus 10 .
The display unit 116 is, for example, a touch display, and is used to display live view images, playback images, GUI, setting values and information of the imaging device 10, and the like.

図4のフローチャートを用いて、撮像装置10の合成撮影モードにおける動作について説明する。合成撮影モードは、経時的に撮影された複数フレームの画像を合成した合成画像を記録する撮影モードである。合成撮影モードでは、上述した複数の合成モードのいずれかが設定される。なお、ここでは静止画撮影に関して説明するが、各フレームを合成画像とするような動画撮影の1フレーム分の生成処理としても実行可能である。 The operation of the imaging device 10 in composite shooting mode will be explained using the flowchart in Figure 4. Composite shooting mode is a shooting mode in which a composite image is recorded by combining multiple frame images captured over time. In composite shooting mode, one of the multiple synthesis modes described above is set. Note that while still image shooting is explained here, it can also be executed as a process for generating one frame of video shooting, in which each frame is used as a composite image.

S101で制御部113は、操作部115を通じてユーザから合成するフレーム数Nの設定を受け付ける。なお、フレーム数Nは、合成モードの設定と同様、事前に設定されていてもよい。 In S101, the control unit 113 accepts the setting of the number of frames N to be composited from the user via the operation unit 115. Note that the number of frames N may be set in advance, similar to the setting of the composite mode.

S102で制御部113は、操作部115を通じてユーザから撮影指示が入力されたことを検出する。撮影指示は例えば操作部115に含まれるシャッタボタンの全押し操作であってよい。撮影指示の入力を検出すると、制御部113はS103を実行する。 In S102, the control unit 113 detects that a shooting instruction has been input from the user via the operation unit 115. The shooting instruction may be, for example, a full press of the shutter button included in the operation unit 115. When the input of the shooting instruction is detected, the control unit 113 executes S103.

S103で制御部113は1フレームの撮影処理を実行する。なお、撮影時の露出条件(シャッタスピード、絞り値、感度)は、S102の前(例えばシャッタボタンの半押し操作を検出した際)に、例えばライブビュー画像を用いたAE処理を実行して得られる適正露出量とすることができる。なお、合成モードが加算モードの場合、制御部113は、S101で設定されたフレーム数Nに基づいて、適正露出量の1/Nとなるような露出条件を設定する。 In S103, the control unit 113 executes the shooting process for one frame. The exposure conditions (shutter speed, aperture value, sensitivity) during shooting can be set to the appropriate exposure amount obtained by executing AE processing using a live view image before S102 (for example, when a half-press of the shutter button is detected). If the composition mode is the addition mode, the control unit 113 sets the exposure conditions to be 1/N of the appropriate exposure amount, based on the number of frames N set in S101.

制御部113は撮影で得られたRAWデータをメモリ114に保存する。制御部113は、1フレーム目の撮影時にはS104をスキップしてS105を実行し、2フレーム目以降の撮影時にはS104を実行する。 The control unit 113 stores the RAW data obtained during shooting in memory 114. When shooting the first frame, the control unit 113 skips S104 and executes S105, and when shooting the second frame and beyond, executes S104.

S104で、位置ずれ検出部109は、直近の撮影で得られた画像(RAWデータ)のずれ量を検出する。ここでは、2フレーム目以降の全ての画像について、1フレーム目の画像(基準画像)に対するずれ量を検出するものとする。また、ずれ量は、基準画像の一部をテンプレートとするテンプレートマッチングを用いて検出する。 In S104, the positional deviation detection unit 109 detects the amount of deviation of the image (RAW data) obtained in the most recent capture. Here, the amount of deviation is detected for all images from the second frame onwards relative to the image of the first frame (reference image). The amount of deviation is detected using template matching, which uses a part of the reference image as a template.

ここでは、ずれ量の検出精度を高めるため、位置ずれ検出部109は、基準画像から複数のテンプレートを生成し、個々のテンプレートについて位置ずれ量を検出する。そして、位置ずれ検出部109は、検出された複数の位置ずれ量に基づいて、最終的な位置ずれ量を決定する。位置ずれ検出部109は、例えば、最も頻度が高い位置ずれ量、または位置ずれ量の平均値を最終的な位置ずれ量として決定することができるが、他の方法で決定してもよい。 Here, to improve the accuracy of misalignment detection, the misalignment detection unit 109 generates multiple templates from the reference image and detects the misalignment amount for each template. The misalignment detection unit 109 then determines the final misalignment amount based on the multiple detected misalignment amounts. For example, the misalignment detection unit 109 can determine the most frequently occurring misalignment amount or the average of the misalignment amounts as the final misalignment amount, but other methods may also be used.

S105で、OB積分部104は、直近の撮影で得られた画像(RAWデータ)のうち、OB領域201の画素値を用いて、画素の種類ごとに黒レベルを算出する。 In S105, the OB integration unit 104 calculates the black level for each pixel type using pixel values in the OB region 201 of the image (RAW data) obtained in the most recent capture.

S106で、OBクランプ部105は、S105で算出された黒レベルを用いて、直近の撮影で得られた画像(RAWデータ)のうち、有効画素領域の画素に対してOBクランプ処理を適用する。 In S106, the OB clamp unit 105 uses the black level calculated in S105 to apply OB clamp processing to pixels in the effective pixel area of the image (RAW data) obtained in the most recent capture.

S107で、位置ずれ補正部110は、S104で検出された位置ずれ量を用い、直近の撮影で得られた画像(RAWデータ)を、基準画像に位置合わせする。この位置合わせ処理について、図3を用いて説明する。 In S107, the misalignment correction unit 110 uses the amount of misalignment detected in S104 to align the image (RAW data) obtained in the most recent capture with the reference image. This alignment process will be explained using Figure 3.

図3は、基準画像である1フレーム目の画像(RAWデータ)301に対し、2フレーム目の画像(RAWデータ)302を位置合わせして合成処理する構成を模式的に示している。画像301は、有効画素領域301aおよびOB領域301bを有している。同様に、画像302は、有効画素領域302aおよびOB領域302bを有している。 Figure 3 shows a schematic configuration for aligning and synthesizing a second frame image (RAW data) 302 with a first frame image (RAW data) 301, which serves as a reference image. Image 301 has an effective pixel area 301a and an OB area 301b. Similarly, image 302 has an effective pixel area 302a and an OB area 302b.

ここでは、位置ずれ補正部110のモードが、有効画素領域の画像だけを位置合わせするモードに設定されているものとする。したがって、位置合わせ後の画像302’では、有効画素領域302a’だけが移動し、OB領域302bは移動していない。その結果、位置合わせ後の画像302’には画素が存在しない領域302cが生じている。位置ずれ補正部110のモードがフレーム全体を位置合わせするモードに設定されている場合、内部的に座標情報が変更されているが、位置合わせ前後で画像302の見かけに変化はない。 Here, it is assumed that the misalignment correction unit 110 is set to a mode that aligns only the image in the effective pixel area. Therefore, in the image 302' after alignment, only the effective pixel area 302a' has moved, and the OB area 302b has not moved. As a result, an area 302c where no pixels exist has appeared in the image 302' after alignment. If the misalignment correction unit 110 is set to a mode that aligns the entire frame, the coordinate information has changed internally, but there is no change in the appearance of the image 302 before and after alignment.

S108で、合成部108は、S107で位置合わせされた画像(図3の画像302’)を、基準画像もしくは前フレームまでの合成画像(合成RAWデータ)に合成する。合成部108は、設定されているモードに応じて、上述したように合成処理を実行する。 In S108, the composition unit 108 composites the image aligned in S107 (image 302' in Figure 3) with the reference image or the composite image (composite RAW data) up to the previous frame. The composition unit 108 performs the composition process as described above depending on the set mode.

図3では、位置合わせによって生じた、画素が存在しない領域302cについては、合成対象から外す加算平均モードまたは比較明モードにおける合成処理の例を示している。その結果、合成画像310の有効画素領域310aには、2フレーム目の画像が合成されない領域310cが含まれている。合成画像310のOB領域310については、1フレーム目のOB領域301bと2フレーム目のOB領域302bが、モードに応じた方法で合成されている。 Figure 3 shows an example of compositing processing in additive average mode or comparatively bright mode, in which area 302c, which is created by alignment and has no pixels, is excluded from the compositing target. As a result, the effective pixel area 310a of composite image 310 includes area 310c, where the image of the second frame is not composited. For OB area 310 of composite image 310, OB area 301b of the first frame and OB area 302b of the second frame are composited using a method appropriate to the mode.

なお、画素信号がマイナス方向のノイズの影響を受けている場合、S106のOBクランプ処理で黒レベルを減じた際に画素値が0未満になる可能性がある。これを防止するため、合成画像に所定の正のオフセットを付与してからメモリ114に保存してもよい。合成画像にオフセットが与えられる場合、合成する画像に合成画像に与えたものと同量のオフセットを与えてからS105のOBクランプ処理を適用する。OBクランプ処理の適用後、S108で合成処理を適用する前に両方の画像からオフセットを除去する。 Note that if the pixel signal is affected by negative noise, there is a possibility that the pixel value will become less than 0 when the black level is reduced in the OB clamping process of S106. To prevent this, a predetermined positive offset may be added to the composite image before saving it in memory 114. If an offset is added to the composite image, the same amount of offset as that added to the composite image is added to the images to be combined before applying the OB clamping process of S105. After applying the OB clamping process, the offset is removed from both images before applying the combining process in S108.

また、図4のフローチャートでは基準画像に対して2フレーム目から順次合成を行うが、2フレーム目からNフレーム目までの合成画像を生成し、最後に基準画像に合成するようにしてもよい。この場合、2フレーム目からNフレーム目までの合成は、全てのフレームで重複する領域にだけ行ってもよい。基準画像の有効画素領域において、2フレーム目からNフレーム目までの合成画像が生成されていない部分については、合成する画素値が存在しないものとして、上述した合成モードに応じた方法を適用することができる。 In addition, while the flowchart in Figure 4 shows compositing performed sequentially from the second frame onwards on the reference image, it is also possible to generate composite images from the second to Nth frames and then composite them onto the reference image last. In this case, compositing from the second to Nth frames may only be performed on the overlapping areas of all frames. For parts of the effective pixel area of the reference image where composite images from the second to Nth frames have not been generated, it is assumed that there are no pixel values to be composited, and the method corresponding to the composition mode described above can be applied.

S109で、制御部113は、設定フレーム数Nの撮影が完了したか否かを判定する。制御部113は、撮影が完了したと判定されればS110を、判定されなければS103で次のフレームの撮影を実行する。なお、制御部113は例えば撮影指示が継続して入力されている間は連続して撮影を行うものとする。設定フレーム数Nの撮影完了前に撮影指示の入力が途絶えた場合、例えば制御部113はそれまでに行った処理結果を破棄して撮影スタンバイ状態に復帰してもよい。 In S109, the control unit 113 determines whether or not shooting the set number of frames N has been completed. If it is determined that shooting has been completed, the control unit 113 proceeds to S110; if not, the control unit 113 proceeds to S103 and shoots the next frame. Note that the control unit 113 continues to shoot images as long as shooting instructions are continuously input, for example. If the input of shooting instructions ceases before shooting the set number of frames N has been completed, the control unit 113 may, for example, discard the processing results performed up to that point and return to a shooting standby state.

S110で、OB積分部104が、メモリ114に保存された合成画像のOB領域の画素値に基づいて、黒レベルを算出する。黒レベルの算出は、OB領域の画素値が合成処理後の画素値であることを除き、S105と同じである。 In S110, the OB integration unit 104 calculates the black level based on the pixel values of the OB region of the composite image stored in memory 114. The calculation of the black level is the same as S105, except that the pixel values of the OB region are pixel values after the composite process.

S111で、OB積分部104は、合成画像のOB領域の画素値のばらつきを示す値(例えば分散値)を算出する。分散値は画素の種類(色)ごとに算出してもよいし、全ての画素について1つの分散値を算出してもよい。OB積分部104は、S110とS111の処理を並行して実行してもよい。 In S111, the OB integration unit 104 calculates a value (e.g., a variance value) that indicates the variation in pixel values in the OB region of the composite image. The variance value may be calculated for each pixel type (color), or one variance value may be calculated for all pixels. The OB integration unit 104 may execute the processes of S110 and S111 in parallel.

S112で、OBクランプ部105は、S110で算出された、合成画像に基づく黒レベルを用い、合成画像の有効画素領域内の画素値に対してOBクランプ処理を適用する。なお、S106で合成前の画像にOBクランプを適用しているにも係わらず、合成後にOBクランプ処理を適用するのは、合成に起因した黒浮きを低減するためである。 In S112, the OB clamp unit 105 applies OB clamp processing to pixel values within the effective pixel area of the composite image, using the black level based on the composite image calculated in S110. Note that even though OB clamping was applied to the pre-combination image in S106, the reason for applying OB clamp processing after compositing is to reduce floating black caused by compositing.

例えば、高感度で撮影された複数フレームの画像を比較明モードで合成する場合、各フレームの画像はノイズを多く含んでいる。比較明モードの合成は、各座標において最も高い輝度値を選択するものである。したがって、ノイズによって本来の輝度値より高くなった輝度値が各座標について選択される可能性が高くなる。そのため、有効画素領域200と同様に比較明モードで合成されたOB領域201(合成OB領域)の画素に基づく黒レベルを用いて合成画像に対してOBクランプ処理を適用することにより、合成に起因する黒浮きを抑制することができる。ここでは合成による黒浮きが発生する典型例として比較明モードの合成について説明したが、他の合成モードでも合成による黒浮きは発生するため、合成画像について合成OB領域の画素に基づく黒レベルを用いたOBクランプ処理を適用する。 For example, when multiple frames captured at high sensitivity are combined in the relatively bright mode, each frame contains a lot of noise. Combining in the relatively bright mode selects the highest luminance value at each coordinate. Therefore, there is a high possibility that a luminance value higher than the original luminance value due to noise will be selected for each coordinate. Therefore, by applying OB clamping to the combined image using a black level based on the pixels in the OB area 201 (composite OB area) combined in the relatively bright mode in the same way as the effective pixel area 200, it is possible to suppress floating blacks caused by combining. Here, we have explained the use of the relatively bright mode for combination as a typical example of floating blacks caused by combination, but since floating blacks caused by combination also occur in other combination modes, OB clamping is applied to the combined image using a black level based on the pixels in the composite OB area.

S113で、WB処理部107は、OBクランプ処理された、合成画像の有効画素領域の画像(RAWデータ)に対して、ホワイトバランス調整処理を適用する。 In S113, the WB processing unit 107 applies white balance adjustment processing to the image (RAW data) of the effective pixel area of the composite image that has been subjected to OB clamp processing.

S114で、信号処理部111が、ホワイトバランス調整処理が適用されたRAWデータに対して、現像処理を適用する。信号処理部111は、S111で算出された分散値に応じて、現像処理の過程で適用するノイズ低減処理のパラメータを変更する。具体的には、信号処理部111は、分散値が予め定められた閾値より大きい場合には、そうでない場合よりも強いノイズ低減処理が適用されるように、ノイズ低減処理のパラメータを変更する。分散値が閾値より大きい場合にはそうでない場合よりもノイズ量が大きいためである。なお、ノイズ低減処理の強さが3通り以上ある場合には、2つ以上の閾値を用いてノイズ低減処理の強さを調整してもよい。信号処理部111は、現像処理後の画像データから、画像データを格納した画像データファイルを生成する。 In S114, the signal processing unit 111 applies development processing to the RAW data to which the white balance adjustment processing has been applied. The signal processing unit 111 changes the parameters of the noise reduction processing to be applied during the development processing according to the variance value calculated in S111. Specifically, if the variance value is greater than a predetermined threshold, the signal processing unit 111 changes the parameters of the noise reduction processing so that stronger noise reduction processing is applied than when the variance value is not greater. This is because when the variance value is greater than the threshold, the amount of noise is greater than when the variance value is not greater. Note that if there are three or more strengths of noise reduction processing, the strength of the noise reduction processing may be adjusted using two or more thresholds. The signal processing unit 111 generates an image data file storing image data from the image data after development processing.

S115で、記録部112は、S114で生成された画像データファイルをメモリカードなどの記録媒体や外部装置に記録する。なお、現像処理された画像データに加えて、あるいはその代わりに、S112でOBクランプ処理を適用する前の、有効画素領域の合成RAWデータを記録してもよい。また、合成RAWデータに外部装置がS112~S114の処理を実行するために必要な情報(S110で算出した黒レベルおよびS111で算出した分散量)を合成RAWデータに加えて記録してもよい。また、外部装置でS104~S114の処理を実行できるように、合成元のNフレームのRAWデータを記録してもよい。 In S115, the recording unit 112 records the image data file generated in S114 on a recording medium such as a memory card or an external device. In addition to, or instead of, the developed image data, composite RAW data of the effective pixel area before the OB clamping process in S112 may be recorded. Information necessary for the external device to perform the processes in S112 to S114 (the black level calculated in S110 and the amount of dispersion calculated in S111) may also be recorded in addition to the composite RAW data. The original RAW data for N frames may also be recorded so that the external device can perform the processes in S104 to S114.

記録部112による記録が終了すると、制御部113は図4に示した動作を終了し、例えば撮影スタンバイ状態に復帰する。 When recording by the recording unit 112 is completed, the control unit 113 ends the operation shown in Figure 4 and returns to, for example, a shooting standby state.

以上説明したように、本実施形態によれば、複数フレームのRAWデータを合成する際に、RAWデータの位置合わせを、有効画素領域のデータとOB領域のデータとで別個に適用できるようにした。有効画素領域のデータを独立して位置合わせ可能にすることで、OB領域のデータが有効画素領域のデータに合成されることを防止できるため、合成画像の品質低下を抑制できる。また、合成するフレーム間でOB領域にズレを生じなくすることができるため、合成後のOB領域から精度の良い黒レベルが算出でき、合成によって生じる画像の黒浮きを効果的に抑制することができる。 As described above, according to this embodiment, when combining multiple frames of RAW data, the alignment of the RAW data can be applied separately to the data in the effective pixel area and the data in the OB area. By making it possible to align the data in the effective pixel area independently, it is possible to prevent the data in the OB area from being combined with the data in the effective pixel area, thereby suppressing degradation in the quality of the combined image. Furthermore, because it is possible to eliminate misalignment in the OB area between the frames to be combined, it is possible to calculate a highly accurate black level from the OB area after combination, effectively suppressing floating blacks in the image that occur due to combination.

また、撮像素子102が積層構造を有する場合には、A/D変換部103、メモリ114に加え、位置ずれ検出部109、位置ずれ補正部110、および合成部108も撮像素子102内に実装することができる。そのため、撮影、位置合わせ、合成までを撮像素子102で実行することも可能になる。 Furthermore, if the image sensor 102 has a stacked structure, in addition to the A/D conversion unit 103 and memory 114, the misalignment detection unit 109, misalignment correction unit 110, and composition unit 108 can also be implemented within the image sensor 102. This makes it possible for the image sensor 102 to perform all processes from image capture, alignment, and composition.

(その他の実施形態)
上述の実施形態では撮像装置における撮影時に合成画像を生成する場合について説明した。しかし、先に述べたとおり、本発明において撮影機能は必須でない。したがって、S103で撮影する代わりに、経時的に撮影され、記録されたRAWデータの1フレームを取得して、S104以降の処理を実行する画像処理装置でも本発明を実施可能である。この場合、S109の判定処理は、設定数のフレームの取得を完了したか否かを判定する。
(Other embodiments)
In the above embodiment, a composite image is generated when an image is captured by an image capture device. However, as previously mentioned, a capture function is not essential to the present invention. Therefore, the present invention can also be implemented with an image processing device that, instead of capturing an image in S103, acquires one frame of RAW data captured and recorded over time and executes the processes in S104 and beyond. In this case, the determination process in S109 determines whether the acquisition of the set number of frames has been completed.

本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。 The present invention can also be realized by supplying a program that realizes one or more of the functions of the above-described embodiments to a system or device via a network or storage medium, and having one or more processors in the computer of that system or device read and execute the program. It can also be realized by a circuit (e.g., an ASIC) that realizes one or more functions.

本発明は上述した実施形態の内容に制限されず、発明の精神および範囲から離脱することなく様々な変更及び変形が可能である。したがって、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。 The present invention is not limited to the contents of the above-described embodiments, and various modifications and variations are possible without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the following claims are appended to clarify the scope of the invention.

10…撮像装置、102…撮像素子、104…OB積分部、105…OBクランプ部、108…合成部、109…位置ずれ検出部、110…位置ずれ補正部、113…制御部 10...imaging device, 102...imaging element, 104...OB integration unit, 105...OB clamp unit, 108...combining unit, 109...positional deviation detection unit, 110...positional deviation correction unit, 113...control unit

Claims (10)

複数フレームの画像データを取得する取得手段と、
前記複数フレームの画像データを位置合わせする位置合わせ手段と、
位置合わせされた前記複数フレームの画像データを合成する合成手段と
前記合成手段が合成した画像データのばらつきを示す値を算出する算出手段と、を有し、
前記画像データには、撮像素子の有効画素領域の画素のデータであって、所定の色成分の配列に対応する信号で構成される第1のデータと、有効画素領域外の画素のデータである第2のデータが含まれ、
前記位置合わせ手段が、前記第1のデータを、前記第2のデータとは独立して位置合わせ可能であり、
前記算出手段が、前記合成手段が合成した画像データの前記第2のデータのばらつきを示す値を算出し、
前記合成手段が合成した画像データの現像処理において適用するノイズ低減処理の強さが、前記ばらつきを示す値に基づいて決定される、
ことを特徴とする画像処理装置。
acquisition means for acquiring image data of a plurality of frames;
a positioning means for positioning the image data of the plurality of frames;
a synthesizing means for synthesizing the aligned image data of the plurality of frames ;
a calculation unit that calculates a value indicating the variation of the image data combined by the combining unit ,
the image data includes first data, which is data of pixels in an effective pixel region of the image sensor and is configured with signals corresponding to an arrangement of predetermined color components, and second data, which is data of pixels outside the effective pixel region;
the alignment means is capable of aligning the first data independently of the second data;
the calculation means calculates a value indicating a variation in the second data of the image data combined by the combination means;
the strength of noise reduction processing to be applied in development processing of the image data combined by the combining means is determined based on the value indicating the variation;
1. An image processing device comprising:
前記位置合わせ手段が、前記第1のデータは位置合わせし、前記第2のデータは位置合わせしないことを特徴とする、請求項1に記載の画像処理装置。 The image processing device described in claim 1, characterized in that the alignment means aligns the first data and does not align the second data. 前記合成手段は、前記複数フレームの前記第1のデータを合成するとともに、前記複数フレームの前記第2のデータを合成し、前記第1のデータを合成する方法と、前記第2のデータを合成する方法が同じである、請求項1または2に記載の画像処理装置。 The image processing device according to claim 1 or 2, wherein the combining means combines the first data of the multiple frames and the second data of the multiple frames, and the method for combining the first data and the method for combining the second data are the same. 前記第2のデータが、露光されない画素のデータであることを特徴とする、請求項1から3のいずれか1項に記載の画像処理装置。 The image processing device described in any one of claims 1 to 3, characterized in that the second data is data of pixels that are not exposed. 前記第2のデータが、前記第1のデータの黒レベルの調整に用いられることを特徴とする請求項4に記載の画像処理装置。 An image processing device as described in claim 4, characterized in that the second data is used to adjust the black level of the first data. 前記黒レベルの調整が、前記複数フレームの画像データのそれぞれと、前記合成手段が合成した画像データに対して行われることを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置。 The image processing device described in claim 5, characterized in that the black level adjustment is performed on each of the multiple frames of image data and on the image data combined by the combining means. 前記合成手段は、位置合わせされた前記第2のデータが、前記第1のデータに合成されないようにすることを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の画像処理装置。 7. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the combining means prevents the aligned second data from being combined with the first data. 撮像素子と、
請求項1からのいずれか1項に記載の画像処理装置と、
を有し、
前記複数フレームの画像データが、前記撮像素子を用いて経時的に撮影されたものである、ことを特徴とする撮像装置。
An imaging element;
An image processing device according to any one of claims 1 to 7 ;
and
An imaging device, characterized in that the plurality of frames of image data are captured over time using the imaging element.
画像処理装置が実行する画像処理方法であって、
複数フレームの画像データを取得することと、
前記複数フレームの画像データを位置合わせすることと、
位置合わせされた前記複数フレームの画像データを合成することと
前記合成された画像データのばらつきを示す値を算出することと、を有し、
前記画像データには撮像素子の有効画素領域の画素のデータであって、所定の色成分の配列に対応する信号で構成される第1のデータと、有効画素領域外の画素のデータである第2のデータが含まれ、
前記第1のデータを、前記第2のデータとは独立して位置合わせ可能であり、
前記算出することは、前記合成された画像データの前記第2のデータのばらつきを示す値を算出し、
前記合成された画像データの現像処理において適用するノイズ低減処理の強さが、前記ばらつきを示す値に基づいて決定される、
ことを特徴とする画像処理方法。
An image processing method executed by an image processing device,
acquiring a plurality of frames of image data;
aligning the image data of the plurality of frames;
combining the aligned image data of the plurality of frames ;
calculating a value indicative of the variability of the combined image data;
the image data includes first data, which is data of pixels in an effective pixel region of the image sensor and is configured with signals corresponding to an arrangement of predetermined color components, and second data, which is data of pixels outside the effective pixel region;
the first data is independently alignable with the second data;
The calculating step calculates a value indicating a variation of the second data of the combined image data,
the strength of noise reduction processing to be applied in the development processing of the combined image data is determined based on the value indicating the variation;
An image processing method comprising:
コンピュータを、請求項1からのいずれか1項に記載の画像処理装置が有する各手段として機能させるためのプログラム。 A program for causing a computer to function as each of the means included in the image processing device according to any one of claims 1 to 7 .
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