撮像装置及びその制御方法
【課題】 従来のようにメモリやセンサを設けることなく、ランダム成分ノイズのような画像データのノイズに対する影響を考慮しつつ、撮像手段のノイズ除去を実行可能とする。
【解決手段】 撮像手段から出力される画像データのうち所定領域に該当する第１の画像データのノイズレベルを算出し（ステップＳ３０３）、算出される第１の画像データのノイズレベルに応じて（ステップＳ３０５）、撮像手段のノイズを除去する（ステップＳ３０６、３０７）。
【解決手段】 撮像手段から出力される画像データのうち所定領域に該当する第１の画像データのノイズレベルを算出し（ステップＳ３０３）、算出される第１の画像データのノイズレベルに応じて（ステップＳ３０５）、撮像手段のノイズを除去する（ステップＳ３０６、３０７）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像手段の暗電流ノイズ等のノイズを除去可能な撮像装置及びその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラ、携帯電話等に用いられるＣＣＤなどの撮像素子は、小型化・高画素化が進み、撮像素子の暗電流ノイズ、ランダム成分ノイズが増加する傾向にある。また、撮像素子の感度低下が著しく、所望の信号レベルを得るために信号処理での増幅度が大きくなり、撮影画像のノイズ増加が大きな問題となってきている。
【０００３】
従来例では、撮像素子の暗電流ノイズの影響を除去（以下、ノイズリダクションと称す）するために、本撮影画像と遮光時のダーク画像を減算する手法が例えば特許文献１に開示されている。
【０００４】
しかし、ノイズリダクションを行うと、暗電流ノイズは除去されるが、ランダム成分ノイズは増加するという問題がある。例えば特許文献２では、暗電流ノイズは温度変化の影響を受ける性質を考慮し、あらかじめ各温度における撮像素子の遮光部出力電圧値をメモリに保存し、本撮影画像の出力電圧と比較する手法を提案している。これにより、暗電流ノイズの影響が大きいときのみノイズリダクションを行い、ランダム成分ノイズの影響を抑えている。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−５４２６１号公報
【特許文献２】特開平６−３５０９２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に開示される発明のように、各温度におけるデータを保存するにはメモリ容量が必要となり、また、データ取得のために時間を費やすこととなる。また、温度取得のためのセンサが必要となり、センサを配置する位置にも制約が生じる。
【０００７】
従って、本発明の目的は、従来のように大容量のメモリやセンサを設けることなく、ランダム成分ノイズのような画像データのノイズに対する影響を考慮しつつ、撮像手段のノイズ除去を実行可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の撮像装置は、一部分が遮光された複数の光電変換部を有し、被写体像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段を遮光する遮光手段と、前記遮光手段によって、前記撮像手段を遮光した状態で、前記撮像手段で得られた第１の信号を用いて、前記撮像手段を遮光せずに、前記撮像手段で得られた第２の信号を補正する補正手段と、前記撮像手段の遮光された領域からの第３の信号に基づいて、前記補正手段の動作を行うか否かを制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の撮像装置の制御方法は、一部分が遮光された複数の光電変換部を有し、被写体像を撮像する撮像手段を有する撮像装置の制御方法であって、前記撮像手段を遮光した状態で、前記撮像手段で得られた第１の信号を用いて、前記撮像手段を遮光せずに、前記撮像手段で得られた第２の信号を補正する補正ステップと、前記撮像手段の遮光された領域からの第３の信号に基づいて、前記補正手段の動作を行うか否かを制御する制御ステップとを含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明のプログラムは、前記撮像装置の制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１１】
本発明のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、前記プログラムを記録したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、例えばランダム成分ノイズ等の画像データのノイズが低く、そのノイズに対する影響が低く抑えられる場合に撮像手段のノイズ除去を実行することが可能となる。従って、従来のように大容量のメモリやセンサを設けることなく、画像データのノイズに対する影響を考慮しつつ撮像手段のノイズ除去を実行することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を適用した好適な実施形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
図１は本発明の一実施形態に係る撮像装置の外観の一例を示す図である。
図１において１はデジタルカメラ、２は本体部、１０は撮影レンズ、４８はストロボ発光部、５４はモード表示用ＬＣＤ、６２はレリーズスイッチ、７２は録画・再生・パソコンとの通信用等のモード切り替えスイッチ、１０４は光学ファインダである。
【００１５】
＜撮像システムの構成説明＞
図２は、本発明の一実施形態に係る撮像装置の内部構成を示す図である。
図２において、１０は撮影レンズ、１２は絞り機能を備えるシャッタ、１４は光学像を電気信号に変換する撮像素子、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。
【００１６】
１８は撮像素子１４、Ａ／Ｄ変換器１６、Ｄ／Ａ変換器２６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。
【００１７】
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が露光制御手段４０、測距制御手段４２に対して制御を行う、ＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）方式のＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＥＦ（ストロボプリ発光）処理を行っている。
【００１８】
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。
【００１９】
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、画像表示メモリ２４、Ｄ／Ａ変換器２６、メモリ３０、圧縮・伸長回路３２を制御する。
【００２０】
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、画像表示メモリ２４或いはメモリ３０に書き込まれる。
【００２１】
２４は画像表示メモリ、２６はＤ／Ａ変換器、２８はＴＦＴ ＬＣＤ等から成る画像表示部であり、画像表示メモリ２４に書き込まれた表示用の画像データはＤ／Ａ変換器２６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、電子ファインダ機能を実現することが可能である。
【００２２】
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。
【００２３】
３２は適応離散コサイン変換（ＡＤＣＴ）、ウェーブレット変換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。
【００２４】
４０は絞り機能を備えるシャッタ１２を制御する露光制御手段であり、ストロボ４８と連携することによりストロボ調光機能も有するものである。
【００２５】
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手段、４４は撮影レンズ１０のズーミングを制御するズーム制御手段、４６はバリアである保護手段１０２の動作を制御するバリア制御手段である。
【００２６】
４８はストロボであり、ＡＦ補助光の投光機能、ストロボ調光機能も有する。露光制御手段４０、測距制御手段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が露光制御手段４０、測距制御手段４２に対して制御を行う。
【００２７】
５０は撮像装置１００全体を制御するシステム制御回路、５２はシステム制御回路５０の動作用の定数、変数、プログラム等を記憶するメモリである。
【００２８】
５４はシステム制御回路５０でのプログラムの実行に応じて、文字、画像、音声等を用いて動作状態やメッセージ等を表示する液晶表示装置、スピーカ等の表示部であり、撮像装置１００の操作部近辺の視認し易い位置に単数或いは複数個所設置され、例えばＬＣＤやＬＥＤ、発音素子等の組み合わせにより構成されている。
【００２９】
また、表示部５４は、その一部の機能が光学ファインダ１０４内に設置されている。表示部５４の表示内容のうち、ＬＣＤ等に表示するものとしては、例えば、シングルショット/連写撮影表示、セルフタイマ表示、圧縮率表示、記録画素数表示、記録枚数表示、残撮影可能枚数表示、シャッタスピード表示、絞り値表示、露出補正表示、ストロボ表示、赤目緩和表示、マクロ撮影表示、ブザー設定表示、時計用電池残量表示、電池残量表示、エラー表示、複数桁の数字による情報表示、記録媒体２００の着脱状態表示、通信Ｉ／Ｆ動作表示、日付け・時刻表示、外部コンピュータとの接続状態を示す表示、等がある。
また、表示部５４の表示内容のうち、光学ファインダ１０４内に表示するものとしては、例えば、合焦表示、撮影準備完了表示、手振れ警告表示、ストロボ充電表示、ストロボ充電完了表示、シャッタスピード表示、絞り値表示、露出補正表示、記録媒体書き込み動作表示、等がある。
【００３０】
さらに、表示部５４の表示内容のうち、ＬＥＤ等に表示するものとしては、例えば、合焦表示、撮影準備完了表示、手振れ警告表示、手振れ警告表示、ストロボ充電表示、ストロボ充電完了表示、記録媒体書き込み動作表示、マクロ撮影設定通知表示、二次電池充電状態表示、等がある。
【００３１】
そして、表示部５４の表示内容のうち、ランプ等に表示するものとしては、例えば、セルフタイマ通知ランプ、等がある。このセルフタイマ通知ランプは、ＡＦ補助光と共用して用いても良い。
【００３２】
５６は電気的に消去・記録可能な不揮発性メモリであり、例えばＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等が用いられる。
【００３３】
６０、６２、６４、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。
【００３４】
ここで、これらの操作手段の具体的な説明を行う。６０は電源スイッチ（メインスイッチ）で、画像処理装置１００の電源オン、電源オフの各モードを切り替え設定することが出来る。また、画像処理装置１００に接続された各種付属装置の電源オン、電源オフの設定も合わせて切り替え設定することが出来る。
【００３５】
６２はシャッタスイッチＳＷ１で、不図示のシャッタ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）処理、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理、ＥＦ（ストロボプリ発光）処理等の動作開始を指示する。
【００３６】
６４はシャッタスイッチＳＷ２で、不図示のシャッタボタンの操作完了でＯＮとなり、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に画像データを書き込む露光処理、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に画像データを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。
【００３７】
７０は各種ボタンやタッチパネ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、ストロボ設定ボタン、単写／連写／セルフタイマ切り替えボタン、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−（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、画像表示ＯＮ／ＯＦＦボタン、圧縮モードスイッチ、撮影直後に撮影した画像データを画像表示部２８を用いて自動再生表示するクイックレビュー機能を設定するクイックレビュースイッチ、撮影及び或いは再生を実行する際に各種機能の選択及び切り替えを設定する選択／切り替えスイッチ、撮影及び或いは再生を実行する際に各種機能の決定及び実行を設定する決定／実行スイッチ等がある。
【００３８】
なお、圧縮モードスイッチにおいては、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Expert Gpoup）圧縮の圧縮率を選択するため、或いは撮像素子の信号をそのままデジタル化して記録媒体に記録するＣＣＤＲＡＷモードを選択するためのスイッチである。
【００３９】
ＪＰＥＧ圧縮のモードは、例えばノーマルモードとファインモードが用意されている。撮像装置１００の利用者は、撮影した画像のデータサイズを重視する場合はノーマルモードを、撮影した画像の画質を重視する場合はファインモードを、それぞれ選択して撮影を行うことが出来る。
【００４０】
ＪＰＥＧ圧縮のモードに於いては、撮像素子１４から読み出されてＡ／Ｄ変換器１６、画像処理回路２０、メモリ制御回路２２を介して、メモリ３０に書き込まれた画像データを読み出し、圧縮・伸長回路３２により設定した圧縮率に圧縮し、記録媒体２００に記録を行う。
【００４１】
ＣＣＤＲＡＷモードでは、撮像素子１４の色フィルタの画素配列に応じて、ライン毎にそのまま画像データを読み出して、Ａ／Ｄ変換器１６、メモリ制御回路２２を介して、メモリ３０に書き込まれた画像データを読み出し、記録媒体２００に記録を行う。
【００４２】
７２はモードダイアルスイッチで、自動撮影モード、撮影モード、パノラマ撮影モード、再生モード、マルチ画面再生・消去モード、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。
【００４３】
８０は電源制御手段で、電池検出回路、ＤＣ−ＤＣコンバータ、通電するブロックを切り替えるスイッチ回路等により構成されており、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行い、検出結果及びシステム制御回路５０の指示に基づいてＤＣ−ＤＣコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、記録媒体を含む各部へ供給する。
【００４４】
８２はコネクタ、８４はコネクタ、８６はアルカリ電池やリチウム電池等の一次電池やＮｉＣｄ電池やＮｉＭＨ電池、Ｌｉ−ｉｏｎ電池等の二次電池、ＡＣアダプタ等からなる電源手段である。
【００４５】
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。
【００４６】
１０２は、撮像装置１００のレンズ１０を含む撮像部を覆う事により、撮像部の汚れや破損を防止するバリアである保護手段である。
【００４７】
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。また、光学ファインダ１０４内には、表示部５４の一部の機能、例えば、合焦表示、手振れ警告表示、ストロボ充電表示、シャッタスピード表示、絞り値表示、露出補正表示などが設置されている。
【００４８】
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、撮像装置１００とのインタフェース２０４、撮像装置１００と接続を行うコネクタ２０６を備えている。なお、記録媒体２００は本実施形態では撮像装置１００に内蔵される構成として説明している。
【００４９】
＜撮像装置１００の動作説明＞
図３は本実施形態における撮像装置１００の主ルーチンのフローチャートを示す。
電池交換等の電源投入により、システム制御回路５０はフラグや制御変数等を初期化すると共に、撮像装置１００各部の初期化処理を行う（Ｓ１０１）。
【００５０】
システム制御回路５０は、電源スイッチ６０の設定位置を判断し、電源スイッチ６０が電源ＯＦＦに設定されていたならば（Ｓ１０２）、各表示部の表示を終了状態に変更し、フラグや制御変数等を含む必要なパラメータや設定値、設定モードを不揮発性メモリ５６に記録し、電源制御手段８０により画像表示部２８を含む撮像装置１００各部の不要な電源を遮断する等の所定の終了処理を行った後（Ｓ１０３）、Ｓ１０２に戻る。
【００５１】
電源スイッチ６０が電源ＯＮに設定されていたならば（Ｓ１０２）、Ｓ１０４に進む。システム制御回路５０は、電源制御手段８０により電池等により構成される電源８６の残容量や動作情況が撮像装置１００の動作に問題があるか否かを判断し（Ｓ１０４）、問題があるならば表示部５４及び／或いは画像表示部２８を用いて画像や音声により所定の警告表示を行った後に（Ｓ１０５）、Ｓ１０２に戻る。電源８６に問題が無いならば（Ｓ１０４）、Ｓ１０６に進む。
【００５２】
システム制御回路５０は、表示部５４を用いて画像や音声により撮像装置１００の各種設定状態の表示を行う。なお、画像表示部２８の画像表示がＯＮであったならば、画像表示部２８も用いて画像や音声により撮像装置１００の各種設定状態の表示を行う（Ｓ１０６）。
【００５３】
システム制御回路５０は、モードダイアル７２の設定位置を判断し、モードダイアル７２が撮影モードに設定されていなかったならば（Ｓ１０７）、Ｓ１０９に進む。
【００５４】
モードダイアル７２が撮影モードに設定されていたならば（Ｓ１０７）、システム制御回路５０は、撮影モード処理を実行し（Ｓ１０８）、処理を終えたならばＳ１０２に戻る。この撮影モード処理（Ｓ１０８）の詳細は図４を用いて後述する。
【００５５】
システム制御回路５０は、モードダイアル７２の設定位置を判断し、モードダイアル７２が再生モードに設定されていなかったならば（Ｓ１０９）、Ｓ１０２に戻る。
【００５６】
モードダイアル７２が再生モードに設定されていたならば（Ｓ１０９）、再生モード処理を実行し（Ｓ１１０）、処理を終えたならばＳ１０２に戻る。上記のように、撮像装置１００の利用者は、撮像装置１００を携帯して撮影、再生を随時行うことが可能である。
【００５７】
図４は、図３のＳ１０８の撮影モード処理の詳細なフローチャートを示す。
システム制御回路５０は、操作部７０が備える各種スイッチの操作により、ユーザによって撮影に関する各種設定の変更が行われたならば（Ｓ２０１）、変更された内容に応じて、撮影に関する動作設定を変更する（Ｓ２０２）。
【００５８】
システム制御回路５０は、シャッタスイッチＳＷ１が押されていないならば（Ｓ２０３）、撮影モード処理ルーチン（Ｓ１０８）を終了する。
【００５９】
シャッタスイッチＳＷ１が押されたならば（Ｓ２０３）、システム制御回路５０は、撮像手段を起動し（Ｓ２０４）、撮像素子１４からの画像信号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測距制御手段に対し測距処理を行ってレンズ１０の焦点を被写体に合わせＡＦ制御を行う（Ｓ２０５）。
【００６０】
システム制御回路５０は、露光制御手段４０を起動して、適正露出にするように絞り手段、シャッタ手段を用い、絞り制御値、シャッタ制御値、撮像感度値から被写体輝度を算出するＡＥ制御を行う（Ｓ２０６）。次に、システム制御回路５０は、撮像素子１４からの画像信号データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果がホワイトバランスとして適正と判断されるまで画像処理回路２０を用いて、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）制御を行う（Ｓ２０７）。
【００６１】
次に、６４のシャッタスイッチＳＷ２が押されたら（Ｓ２０８）、システム制御回路５０は、露光制御手段４０を起動して、適正に調光できるようにＥＦ制御（Ｓ２０９）を行う。
【００６２】
次に、ノイズリダクションシーケンスに入り、ノイズリダクションを行うか否かを判断する（Ｓ２１０）。
【００６３】
そして、インタフェース９０或いは９４、コネクタ９２を介して、メモリカードやコンパクト（登録商標）フラッシュカード等の記録媒体２００への画像データ書き込みを行う（Ｓ２１１）。６４のシャッタスイッチＳＷ２が押されない場合、ＳＷ２が押されるまで待機する。
【００６４】
続いて、図５にノイズリダクションシーケンス（Ｓ２１０）のフローチャートを示す。
システム制御回路５０は、シャッタスイッチＳＷ２が押されたら（Ｓ２０８）、ＥＦ制御（Ｓ２０９）を行い、本露光（Ｓ３０１）を開始する。本露光（Ｓ３０１）によって撮像素子１４から読み出した信号は、Ａ／Ｄ変換器１６によってデジタル信号に変換され、メモリ制御回路２２を介してメモリ３０に画像データが書き込まれる。メモリ３０に書き込まれた画像データのうち、撮像素子の遮光領域（オプティカルブラック領域（以下、ＯＢ領域と称す））のデータは、メモリ制御回路２２を介して画像処理回路２０に送られる（Ｓ３０２）。画像処理回路２０では、ＯＢ領域画像データの標準偏差Ｘ１を算出し（Ｓ３０３）、演算結果はメモリ３０で保持される。
【００６５】
ここで、図６は撮像素子１４のＯＢ領域を示している。画像処理回路２０に送られる画像データ（Ｓ３０２）は、図６のＯＢ領域であれば任意の領域をとることが可能である。画像処理回路２０での演算は、標準偏差に限らず、平均値など信号のランダム成分ノイズレベルを検出可能な演算であれば演算方法は問わない。
【００６６】
次に、システム制御回路５０は、画像処理回路２０において、撮像素子１４より読み出される各フィールドの信号データから、そのフィールドのＯＢ領域画像データを減算し、減算により得られた画像データ、即ち露光領域の画像データの標準偏差Ｘ２を算出する（Ｓ３０４）。ここで、減算を行う画像データは、フィールドごとではなく、１フィールドの異なるＯＢ領域を用いて減算しても構わない。
【００６７】
次に、Ｘ１とＸ２の値を比較し（Ｓ３０５）、露光領域の画像データのランダム成分ノイズが、ＯＢ領域画像データのランダム成分ノイズレベルより低ければ、即ちＸ１＞Ｘ２であればＳ３０６に進み、露光領域の画像データのランダム成分ノイズが、ＯＢ領域画像データのランダム成分ノイズレベル以上であれば、即ちＸ１＜＝Ｘ２であれば、ノイズリダクションシーケンスを終了し、Ｓ３０１で記録した画像データを記録する（Ｓ２１１）。
上記では、Ｘ1とＸ２とを比較することによって、ノイズリダクション動作を行うか否かを制御しているが、ＯＢ領域の信号レベルを検出し、その信号レベルが所定値よりも大きい（暗電流が大きい）場合に、ノイズリダクション動作を行うように制御しても良い。
【００６８】
システム制御回路５０は、露光制御手段４０を制御し、シャッタ１２を閉じて撮像素子を遮光し、ダーク画像の露光を行う（Ｓ３０６）。
【００６９】
次に、Ｓ３０１で記録された本露光画像データとＳ３０６で記録されたダーク画像を減算し、撮像素子の暗電流ノイズ成分を除去し（Ｓ３０７）、ノイズリダクションシーケンスを終了する。
【００７０】
本実施形態では、本露光時（Ｓ３０１）における画像データのＯＢ領域を利用して演算を行ったが、撮影時の本露光に限らず、スルー表示画像データのＯＢ領域を利用して、ノイズリダクションを行うか否かを判断しても構わない。
【００７１】
以上説明したように、本実施形態によれば、フィールドごと、或いは１フィールドの異なるＯＢ領域の画像データのランダム成分ノイズ、露光領域の画像データのランダム成分ノイズを算出し、互いを比較して露光領域の画像データのランダム成分ノイズがＯＢ領域の画像データのランダム成分ノイズより低い場合に、ノイズリダクションを実行するようにしている。このように露光領域の画像データのランダム成分ノイズが低く、ノイズリダクションによる影響が抑えられる場合にノイズリダクションを実行することで、従来のように、各温度におけるデータを保存するメモリ領域を確保し、温度取得のためのセンサが必要であった問題を解消でき、リアルタイムで最適な条件の基でノイズリダクションを行うことが可能となる。
【００７２】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【００７３】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、プログラムコード自体及びそのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００７４】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【００７５】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ(基本システム或いはオペレーティングシステム)などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００７６】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の一実施形態に係る撮像装置の外観の一例を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る撮像装置の内部構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る撮像装置の主ルーチンのフローチャートである。
【図４】図３のＳ１０８の撮影モード処理の詳細を示すフローチャートである。
【図５】図４のＳ２１０におけるノイズリダクションシーケンスのフローチャートである。
【図６】撮像素子のＯＢ領域を示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
１：デジタルカメラ
２：本体部
１０：撮影レンズ
６２、６４：シャッタ
１４：撮像素子
１６：Ａ／Ｄ変換器
１８：タイミング発生回路
２０：画像処理回路
２２：メモリ制御回路
２４：画像表示メモリ
２６：Ｄ／Ａ変換器
２８：画像表示部
３０：メモリ
３２：画像圧縮・伸長回路
４０：露光制御手段
４２：測距制御手段
４４：ズーム制御手段
４６：バリア制御手段
４８：ストロボ
５０：システム制御回路
５２：メモリ
５４：表示部
５６：不揮発性メモリ
６０：電源スイッチ（メインスイッチ）
７０：操作部
７２：モードダイアルスイッチ
８０：電源制御手段
８２：コネクタ
８４：コネクタ
８６：電源手段
９０：インタフェース
９２：コネクタ
１００：撮像装置
１０２：保護手段
１０４：光学ファインダ
２００：記録媒体
２０２：記録部
２０４：インタフェース
２０６：コネクタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像手段の暗電流ノイズ等のノイズを除去可能な撮像装置及びその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラ、携帯電話等に用いられるＣＣＤなどの撮像素子は、小型化・高画素化が進み、撮像素子の暗電流ノイズ、ランダム成分ノイズが増加する傾向にある。また、撮像素子の感度低下が著しく、所望の信号レベルを得るために信号処理での増幅度が大きくなり、撮影画像のノイズ増加が大きな問題となってきている。
【０００３】
従来例では、撮像素子の暗電流ノイズの影響を除去（以下、ノイズリダクションと称す）するために、本撮影画像と遮光時のダーク画像を減算する手法が例えば特許文献１に開示されている。
【０００４】
しかし、ノイズリダクションを行うと、暗電流ノイズは除去されるが、ランダム成分ノイズは増加するという問題がある。例えば特許文献２では、暗電流ノイズは温度変化の影響を受ける性質を考慮し、あらかじめ各温度における撮像素子の遮光部出力電圧値をメモリに保存し、本撮影画像の出力電圧と比較する手法を提案している。これにより、暗電流ノイズの影響が大きいときのみノイズリダクションを行い、ランダム成分ノイズの影響を抑えている。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−５４２６１号公報
【特許文献２】特開平６−３５０９２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に開示される発明のように、各温度におけるデータを保存するにはメモリ容量が必要となり、また、データ取得のために時間を費やすこととなる。また、温度取得のためのセンサが必要となり、センサを配置する位置にも制約が生じる。
【０００７】
従って、本発明の目的は、従来のように大容量のメモリやセンサを設けることなく、ランダム成分ノイズのような画像データのノイズに対する影響を考慮しつつ、撮像手段のノイズ除去を実行可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の撮像装置は、一部分が遮光された複数の光電変換部を有し、被写体像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段を遮光する遮光手段と、前記遮光手段によって、前記撮像手段を遮光した状態で、前記撮像手段で得られた第１の信号を用いて、前記撮像手段を遮光せずに、前記撮像手段で得られた第２の信号を補正する補正手段と、前記撮像手段の遮光された領域からの第３の信号に基づいて、前記補正手段の動作を行うか否かを制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の撮像装置の制御方法は、一部分が遮光された複数の光電変換部を有し、被写体像を撮像する撮像手段を有する撮像装置の制御方法であって、前記撮像手段を遮光した状態で、前記撮像手段で得られた第１の信号を用いて、前記撮像手段を遮光せずに、前記撮像手段で得られた第２の信号を補正する補正ステップと、前記撮像手段の遮光された領域からの第３の信号に基づいて、前記補正手段の動作を行うか否かを制御する制御ステップとを含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明のプログラムは、前記撮像装置の制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１１】
本発明のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、前記プログラムを記録したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、例えばランダム成分ノイズ等の画像データのノイズが低く、そのノイズに対する影響が低く抑えられる場合に撮像手段のノイズ除去を実行することが可能となる。従って、従来のように大容量のメモリやセンサを設けることなく、画像データのノイズに対する影響を考慮しつつ撮像手段のノイズ除去を実行することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を適用した好適な実施形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
図１は本発明の一実施形態に係る撮像装置の外観の一例を示す図である。
図１において１はデジタルカメラ、２は本体部、１０は撮影レンズ、４８はストロボ発光部、５４はモード表示用ＬＣＤ、６２はレリーズスイッチ、７２は録画・再生・パソコンとの通信用等のモード切り替えスイッチ、１０４は光学ファインダである。
【００１５】
＜撮像システムの構成説明＞
図２は、本発明の一実施形態に係る撮像装置の内部構成を示す図である。
図２において、１０は撮影レンズ、１２は絞り機能を備えるシャッタ、１４は光学像を電気信号に変換する撮像素子、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。
【００１６】
１８は撮像素子１４、Ａ／Ｄ変換器１６、Ｄ／Ａ変換器２６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。
【００１７】
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が露光制御手段４０、測距制御手段４２に対して制御を行う、ＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）方式のＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＥＦ（ストロボプリ発光）処理を行っている。
【００１８】
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。
【００１９】
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、画像表示メモリ２４、Ｄ／Ａ変換器２６、メモリ３０、圧縮・伸長回路３２を制御する。
【００２０】
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、画像表示メモリ２４或いはメモリ３０に書き込まれる。
【００２１】
２４は画像表示メモリ、２６はＤ／Ａ変換器、２８はＴＦＴ ＬＣＤ等から成る画像表示部であり、画像表示メモリ２４に書き込まれた表示用の画像データはＤ／Ａ変換器２６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、電子ファインダ機能を実現することが可能である。
【００２２】
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。
【００２３】
３２は適応離散コサイン変換（ＡＤＣＴ）、ウェーブレット変換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。
【００２４】
４０は絞り機能を備えるシャッタ１２を制御する露光制御手段であり、ストロボ４８と連携することによりストロボ調光機能も有するものである。
【００２５】
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手段、４４は撮影レンズ１０のズーミングを制御するズーム制御手段、４６はバリアである保護手段１０２の動作を制御するバリア制御手段である。
【００２６】
４８はストロボであり、ＡＦ補助光の投光機能、ストロボ調光機能も有する。露光制御手段４０、測距制御手段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が露光制御手段４０、測距制御手段４２に対して制御を行う。
【００２７】
５０は撮像装置１００全体を制御するシステム制御回路、５２はシステム制御回路５０の動作用の定数、変数、プログラム等を記憶するメモリである。
【００２８】
５４はシステム制御回路５０でのプログラムの実行に応じて、文字、画像、音声等を用いて動作状態やメッセージ等を表示する液晶表示装置、スピーカ等の表示部であり、撮像装置１００の操作部近辺の視認し易い位置に単数或いは複数個所設置され、例えばＬＣＤやＬＥＤ、発音素子等の組み合わせにより構成されている。
【００２９】
また、表示部５４は、その一部の機能が光学ファインダ１０４内に設置されている。表示部５４の表示内容のうち、ＬＣＤ等に表示するものとしては、例えば、シングルショット/連写撮影表示、セルフタイマ表示、圧縮率表示、記録画素数表示、記録枚数表示、残撮影可能枚数表示、シャッタスピード表示、絞り値表示、露出補正表示、ストロボ表示、赤目緩和表示、マクロ撮影表示、ブザー設定表示、時計用電池残量表示、電池残量表示、エラー表示、複数桁の数字による情報表示、記録媒体２００の着脱状態表示、通信Ｉ／Ｆ動作表示、日付け・時刻表示、外部コンピュータとの接続状態を示す表示、等がある。
また、表示部５４の表示内容のうち、光学ファインダ１０４内に表示するものとしては、例えば、合焦表示、撮影準備完了表示、手振れ警告表示、ストロボ充電表示、ストロボ充電完了表示、シャッタスピード表示、絞り値表示、露出補正表示、記録媒体書き込み動作表示、等がある。
【００３０】
さらに、表示部５４の表示内容のうち、ＬＥＤ等に表示するものとしては、例えば、合焦表示、撮影準備完了表示、手振れ警告表示、手振れ警告表示、ストロボ充電表示、ストロボ充電完了表示、記録媒体書き込み動作表示、マクロ撮影設定通知表示、二次電池充電状態表示、等がある。
【００３１】
そして、表示部５４の表示内容のうち、ランプ等に表示するものとしては、例えば、セルフタイマ通知ランプ、等がある。このセルフタイマ通知ランプは、ＡＦ補助光と共用して用いても良い。
【００３２】
５６は電気的に消去・記録可能な不揮発性メモリであり、例えばＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等が用いられる。
【００３３】
６０、６２、６４、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。
【００３４】
ここで、これらの操作手段の具体的な説明を行う。６０は電源スイッチ（メインスイッチ）で、画像処理装置１００の電源オン、電源オフの各モードを切り替え設定することが出来る。また、画像処理装置１００に接続された各種付属装置の電源オン、電源オフの設定も合わせて切り替え設定することが出来る。
【００３５】
６２はシャッタスイッチＳＷ１で、不図示のシャッタ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）処理、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理、ＥＦ（ストロボプリ発光）処理等の動作開始を指示する。
【００３６】
６４はシャッタスイッチＳＷ２で、不図示のシャッタボタンの操作完了でＯＮとなり、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に画像データを書き込む露光処理、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に画像データを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。
【００３７】
７０は各種ボタンやタッチパネ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、ストロボ設定ボタン、単写／連写／セルフタイマ切り替えボタン、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−（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、画像表示ＯＮ／ＯＦＦボタン、圧縮モードスイッチ、撮影直後に撮影した画像データを画像表示部２８を用いて自動再生表示するクイックレビュー機能を設定するクイックレビュースイッチ、撮影及び或いは再生を実行する際に各種機能の選択及び切り替えを設定する選択／切り替えスイッチ、撮影及び或いは再生を実行する際に各種機能の決定及び実行を設定する決定／実行スイッチ等がある。
【００３８】
なお、圧縮モードスイッチにおいては、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Expert Gpoup）圧縮の圧縮率を選択するため、或いは撮像素子の信号をそのままデジタル化して記録媒体に記録するＣＣＤＲＡＷモードを選択するためのスイッチである。
【００３９】
ＪＰＥＧ圧縮のモードは、例えばノーマルモードとファインモードが用意されている。撮像装置１００の利用者は、撮影した画像のデータサイズを重視する場合はノーマルモードを、撮影した画像の画質を重視する場合はファインモードを、それぞれ選択して撮影を行うことが出来る。
【００４０】
ＪＰＥＧ圧縮のモードに於いては、撮像素子１４から読み出されてＡ／Ｄ変換器１６、画像処理回路２０、メモリ制御回路２２を介して、メモリ３０に書き込まれた画像データを読み出し、圧縮・伸長回路３２により設定した圧縮率に圧縮し、記録媒体２００に記録を行う。
【００４１】
ＣＣＤＲＡＷモードでは、撮像素子１４の色フィルタの画素配列に応じて、ライン毎にそのまま画像データを読み出して、Ａ／Ｄ変換器１６、メモリ制御回路２２を介して、メモリ３０に書き込まれた画像データを読み出し、記録媒体２００に記録を行う。
【００４２】
７２はモードダイアルスイッチで、自動撮影モード、撮影モード、パノラマ撮影モード、再生モード、マルチ画面再生・消去モード、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。
【００４３】
８０は電源制御手段で、電池検出回路、ＤＣ−ＤＣコンバータ、通電するブロックを切り替えるスイッチ回路等により構成されており、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行い、検出結果及びシステム制御回路５０の指示に基づいてＤＣ−ＤＣコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、記録媒体を含む各部へ供給する。
【００４４】
８２はコネクタ、８４はコネクタ、８６はアルカリ電池やリチウム電池等の一次電池やＮｉＣｄ電池やＮｉＭＨ電池、Ｌｉ−ｉｏｎ電池等の二次電池、ＡＣアダプタ等からなる電源手段である。
【００４５】
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。
【００４６】
１０２は、撮像装置１００のレンズ１０を含む撮像部を覆う事により、撮像部の汚れや破損を防止するバリアである保護手段である。
【００４７】
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。また、光学ファインダ１０４内には、表示部５４の一部の機能、例えば、合焦表示、手振れ警告表示、ストロボ充電表示、シャッタスピード表示、絞り値表示、露出補正表示などが設置されている。
【００４８】
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、撮像装置１００とのインタフェース２０４、撮像装置１００と接続を行うコネクタ２０６を備えている。なお、記録媒体２００は本実施形態では撮像装置１００に内蔵される構成として説明している。
【００４９】
＜撮像装置１００の動作説明＞
図３は本実施形態における撮像装置１００の主ルーチンのフローチャートを示す。
電池交換等の電源投入により、システム制御回路５０はフラグや制御変数等を初期化すると共に、撮像装置１００各部の初期化処理を行う（Ｓ１０１）。
【００５０】
システム制御回路５０は、電源スイッチ６０の設定位置を判断し、電源スイッチ６０が電源ＯＦＦに設定されていたならば（Ｓ１０２）、各表示部の表示を終了状態に変更し、フラグや制御変数等を含む必要なパラメータや設定値、設定モードを不揮発性メモリ５６に記録し、電源制御手段８０により画像表示部２８を含む撮像装置１００各部の不要な電源を遮断する等の所定の終了処理を行った後（Ｓ１０３）、Ｓ１０２に戻る。
【００５１】
電源スイッチ６０が電源ＯＮに設定されていたならば（Ｓ１０２）、Ｓ１０４に進む。システム制御回路５０は、電源制御手段８０により電池等により構成される電源８６の残容量や動作情況が撮像装置１００の動作に問題があるか否かを判断し（Ｓ１０４）、問題があるならば表示部５４及び／或いは画像表示部２８を用いて画像や音声により所定の警告表示を行った後に（Ｓ１０５）、Ｓ１０２に戻る。電源８６に問題が無いならば（Ｓ１０４）、Ｓ１０６に進む。
【００５２】
システム制御回路５０は、表示部５４を用いて画像や音声により撮像装置１００の各種設定状態の表示を行う。なお、画像表示部２８の画像表示がＯＮであったならば、画像表示部２８も用いて画像や音声により撮像装置１００の各種設定状態の表示を行う（Ｓ１０６）。
【００５３】
システム制御回路５０は、モードダイアル７２の設定位置を判断し、モードダイアル７２が撮影モードに設定されていなかったならば（Ｓ１０７）、Ｓ１０９に進む。
【００５４】
モードダイアル７２が撮影モードに設定されていたならば（Ｓ１０７）、システム制御回路５０は、撮影モード処理を実行し（Ｓ１０８）、処理を終えたならばＳ１０２に戻る。この撮影モード処理（Ｓ１０８）の詳細は図４を用いて後述する。
【００５５】
システム制御回路５０は、モードダイアル７２の設定位置を判断し、モードダイアル７２が再生モードに設定されていなかったならば（Ｓ１０９）、Ｓ１０２に戻る。
【００５６】
モードダイアル７２が再生モードに設定されていたならば（Ｓ１０９）、再生モード処理を実行し（Ｓ１１０）、処理を終えたならばＳ１０２に戻る。上記のように、撮像装置１００の利用者は、撮像装置１００を携帯して撮影、再生を随時行うことが可能である。
【００５７】
図４は、図３のＳ１０８の撮影モード処理の詳細なフローチャートを示す。
システム制御回路５０は、操作部７０が備える各種スイッチの操作により、ユーザによって撮影に関する各種設定の変更が行われたならば（Ｓ２０１）、変更された内容に応じて、撮影に関する動作設定を変更する（Ｓ２０２）。
【００５８】
システム制御回路５０は、シャッタスイッチＳＷ１が押されていないならば（Ｓ２０３）、撮影モード処理ルーチン（Ｓ１０８）を終了する。
【００５９】
シャッタスイッチＳＷ１が押されたならば（Ｓ２０３）、システム制御回路５０は、撮像手段を起動し（Ｓ２０４）、撮像素子１４からの画像信号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測距制御手段に対し測距処理を行ってレンズ１０の焦点を被写体に合わせＡＦ制御を行う（Ｓ２０５）。
【００６０】
システム制御回路５０は、露光制御手段４０を起動して、適正露出にするように絞り手段、シャッタ手段を用い、絞り制御値、シャッタ制御値、撮像感度値から被写体輝度を算出するＡＥ制御を行う（Ｓ２０６）。次に、システム制御回路５０は、撮像素子１４からの画像信号データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果がホワイトバランスとして適正と判断されるまで画像処理回路２０を用いて、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）制御を行う（Ｓ２０７）。
【００６１】
次に、６４のシャッタスイッチＳＷ２が押されたら（Ｓ２０８）、システム制御回路５０は、露光制御手段４０を起動して、適正に調光できるようにＥＦ制御（Ｓ２０９）を行う。
【００６２】
次に、ノイズリダクションシーケンスに入り、ノイズリダクションを行うか否かを判断する（Ｓ２１０）。
【００６３】
そして、インタフェース９０或いは９４、コネクタ９２を介して、メモリカードやコンパクト（登録商標）フラッシュカード等の記録媒体２００への画像データ書き込みを行う（Ｓ２１１）。６４のシャッタスイッチＳＷ２が押されない場合、ＳＷ２が押されるまで待機する。
【００６４】
続いて、図５にノイズリダクションシーケンス（Ｓ２１０）のフローチャートを示す。
システム制御回路５０は、シャッタスイッチＳＷ２が押されたら（Ｓ２０８）、ＥＦ制御（Ｓ２０９）を行い、本露光（Ｓ３０１）を開始する。本露光（Ｓ３０１）によって撮像素子１４から読み出した信号は、Ａ／Ｄ変換器１６によってデジタル信号に変換され、メモリ制御回路２２を介してメモリ３０に画像データが書き込まれる。メモリ３０に書き込まれた画像データのうち、撮像素子の遮光領域（オプティカルブラック領域（以下、ＯＢ領域と称す））のデータは、メモリ制御回路２２を介して画像処理回路２０に送られる（Ｓ３０２）。画像処理回路２０では、ＯＢ領域画像データの標準偏差Ｘ１を算出し（Ｓ３０３）、演算結果はメモリ３０で保持される。
【００６５】
ここで、図６は撮像素子１４のＯＢ領域を示している。画像処理回路２０に送られる画像データ（Ｓ３０２）は、図６のＯＢ領域であれば任意の領域をとることが可能である。画像処理回路２０での演算は、標準偏差に限らず、平均値など信号のランダム成分ノイズレベルを検出可能な演算であれば演算方法は問わない。
【００６６】
次に、システム制御回路５０は、画像処理回路２０において、撮像素子１４より読み出される各フィールドの信号データから、そのフィールドのＯＢ領域画像データを減算し、減算により得られた画像データ、即ち露光領域の画像データの標準偏差Ｘ２を算出する（Ｓ３０４）。ここで、減算を行う画像データは、フィールドごとではなく、１フィールドの異なるＯＢ領域を用いて減算しても構わない。
【００６７】
次に、Ｘ１とＸ２の値を比較し（Ｓ３０５）、露光領域の画像データのランダム成分ノイズが、ＯＢ領域画像データのランダム成分ノイズレベルより低ければ、即ちＸ１＞Ｘ２であればＳ３０６に進み、露光領域の画像データのランダム成分ノイズが、ＯＢ領域画像データのランダム成分ノイズレベル以上であれば、即ちＸ１＜＝Ｘ２であれば、ノイズリダクションシーケンスを終了し、Ｓ３０１で記録した画像データを記録する（Ｓ２１１）。
上記では、Ｘ1とＸ２とを比較することによって、ノイズリダクション動作を行うか否かを制御しているが、ＯＢ領域の信号レベルを検出し、その信号レベルが所定値よりも大きい（暗電流が大きい）場合に、ノイズリダクション動作を行うように制御しても良い。
【００６８】
システム制御回路５０は、露光制御手段４０を制御し、シャッタ１２を閉じて撮像素子を遮光し、ダーク画像の露光を行う（Ｓ３０６）。
【００６９】
次に、Ｓ３０１で記録された本露光画像データとＳ３０６で記録されたダーク画像を減算し、撮像素子の暗電流ノイズ成分を除去し（Ｓ３０７）、ノイズリダクションシーケンスを終了する。
【００７０】
本実施形態では、本露光時（Ｓ３０１）における画像データのＯＢ領域を利用して演算を行ったが、撮影時の本露光に限らず、スルー表示画像データのＯＢ領域を利用して、ノイズリダクションを行うか否かを判断しても構わない。
【００７１】
以上説明したように、本実施形態によれば、フィールドごと、或いは１フィールドの異なるＯＢ領域の画像データのランダム成分ノイズ、露光領域の画像データのランダム成分ノイズを算出し、互いを比較して露光領域の画像データのランダム成分ノイズがＯＢ領域の画像データのランダム成分ノイズより低い場合に、ノイズリダクションを実行するようにしている。このように露光領域の画像データのランダム成分ノイズが低く、ノイズリダクションによる影響が抑えられる場合にノイズリダクションを実行することで、従来のように、各温度におけるデータを保存するメモリ領域を確保し、温度取得のためのセンサが必要であった問題を解消でき、リアルタイムで最適な条件の基でノイズリダクションを行うことが可能となる。
【００７２】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【００７３】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、プログラムコード自体及びそのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００７４】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【００７５】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ(基本システム或いはオペレーティングシステム)などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００７６】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の一実施形態に係る撮像装置の外観の一例を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る撮像装置の内部構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る撮像装置の主ルーチンのフローチャートである。
【図４】図３のＳ１０８の撮影モード処理の詳細を示すフローチャートである。
【図５】図４のＳ２１０におけるノイズリダクションシーケンスのフローチャートである。
【図６】撮像素子のＯＢ領域を示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
１：デジタルカメラ
２：本体部
１０：撮影レンズ
６２、６４：シャッタ
１４：撮像素子
１６：Ａ／Ｄ変換器
１８：タイミング発生回路
２０：画像処理回路
２２：メモリ制御回路
２４：画像表示メモリ
２６：Ｄ／Ａ変換器
２８：画像表示部
３０：メモリ
３２：画像圧縮・伸長回路
４０：露光制御手段
４２：測距制御手段
４４：ズーム制御手段
４６：バリア制御手段
４８：ストロボ
５０：システム制御回路
５２：メモリ
５４：表示部
５６：不揮発性メモリ
６０：電源スイッチ（メインスイッチ）
７０：操作部
７２：モードダイアルスイッチ
８０：電源制御手段
８２：コネクタ
８４：コネクタ
８６：電源手段
９０：インタフェース
９２：コネクタ
１００：撮像装置
１０２：保護手段
１０４：光学ファインダ
２００：記録媒体
２０２：記録部
２０４：インタフェース
２０６：コネクタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一部分が遮光された複数の光電変換部を有し、被写体像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段を遮光する遮光手段と、
前記遮光手段によって、前記撮像手段を遮光した状態で、前記撮像手段で得られた第１の信号を用いて、前記撮像手段を遮光せずに、前記撮像手段で得られた第２の信号を補正する補正手段と、
前記撮像手段の遮光された領域からの第３の信号に基づいて、前記補正手段の動作を行うか否かを制御する制御手段とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第２の信号と前記第３の信号との差分信号と、前記第３の信号との比較に基づいて、前記補正手段の動作を行うか否かを制御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】
一部分が遮光された複数の光電変換部を有し、被写体像を撮像する撮像手段を有する撮像装置の制御方法であって、
前記撮像手段を遮光した状態で、前記撮像手段で得られた第１の信号を用いて、前記撮像手段を遮光せずに、前記撮像手段で得られた第２の信号を補正する補正ステップと、
前記撮像手段の遮光された領域からの第３の信号に基づいて、前記補正手段の動作を行うか否かを制御する制御ステップとを含むことを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項４】
請求項３に記載の撮像装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項５】
請求項４に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１】
一部分が遮光された複数の光電変換部を有し、被写体像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段を遮光する遮光手段と、
前記遮光手段によって、前記撮像手段を遮光した状態で、前記撮像手段で得られた第１の信号を用いて、前記撮像手段を遮光せずに、前記撮像手段で得られた第２の信号を補正する補正手段と、
前記撮像手段の遮光された領域からの第３の信号に基づいて、前記補正手段の動作を行うか否かを制御する制御手段とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第２の信号と前記第３の信号との差分信号と、前記第３の信号との比較に基づいて、前記補正手段の動作を行うか否かを制御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】
一部分が遮光された複数の光電変換部を有し、被写体像を撮像する撮像手段を有する撮像装置の制御方法であって、
前記撮像手段を遮光した状態で、前記撮像手段で得られた第１の信号を用いて、前記撮像手段を遮光せずに、前記撮像手段で得られた第２の信号を補正する補正ステップと、
前記撮像手段の遮光された領域からの第３の信号に基づいて、前記補正手段の動作を行うか否かを制御する制御ステップとを含むことを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項４】
請求項３に記載の撮像装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項５】
請求項４に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−４２２５８（Ｐ２００６−４２２５８Ａ）
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２２３２５３（Ｐ２００４−２２３２５３）
【出願日】平成１６年７月３０日（２００４．７．３０）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月３０日（２００４．７．３０）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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