撮像装置
【課題】色シェーディングに対する補正を行うと共に、その補正値を基に固定パターンノイズ、欠陥画素補正、ハイライトエッジ偽色低減、輝度信号生成に使用し画質改善を行う。
【解決手段】被写体を撮影し複数の画像信号を出力する固体撮像素子と、シェーディング補正値を記録しているシェーディング補正値記録部と、シェーディング補正値からの各画素に対する補正値を算出するズーム部と、前記ズーム部で算出した補正値をもとに固体撮像素子からの画像信号を補正するシェーディング補正部と、前記ズーム部で算出した補正値を基に閾値を補正し固定パターンノイズを除去するノイズリダクション部、ならびに欠陥画素補正部、偽色低減部を備える。
【解決手段】被写体を撮影し複数の画像信号を出力する固体撮像素子と、シェーディング補正値を記録しているシェーディング補正値記録部と、シェーディング補正値からの各画素に対する補正値を算出するズーム部と、前記ズーム部で算出した補正値をもとに固体撮像素子からの画像信号を補正するシェーディング補正部と、前記ズーム部で算出した補正値を基に閾値を補正し固定パターンノイズを除去するノイズリダクション部、ならびに欠陥画素補正部、偽色低減部を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像画像における、シェーディング補正を行う撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の撮像装置のシェーディング補正に関する技術としては、例えば、特許文献１に、「撮影画像を取得する画像取得手段と、この撮影画像と対応する想定した画像５００を画面５００内の位置に応じたサイズに異ならせた複数のブロック５０１〜５０８・・・に分割した場合の、ブロック同士の境界画素点における各色に対する基準ゲインデータ（例えば各ブロックの角部の基準ゲインデータＧ１〜Ｇ４）を予め記憶するゲイン情報記憶手段と、このゲイン情報記憶手段に記憶された基準ゲインデータに連動してブロックの各画素に対する各色毎のゲイン位置を内挿補間演算によって算出する内挿補間手段と内挿補間手段により算出されたゲイン値と基準データに連動して撮影画像に対する色シェーディング補正を行うシェーディング補正手段とを備える。」と開示されている。
【０００３】
また、従来の画像装置のシェーディング補正におけるノイズ低減技術としては、例えば、特許文献２に、「シェーディング補正装置は、ＡＧＣ回路３と、Ａ／Ｄ変換回路４と、シェーディング補正回路５と、ノイズ低減回路６とを備えている。固体撮像素子２から出力された信号は、ＡＧＣ回路３と、Ａ／Ｄ変換回路４とシェーディング補正回路５を経てノイズ低減回路６に入力される。画像信号はノイズ低減回路６で、ノイズ低減調整係数、シェーディング補正信号（ｂ）、ＡＧＣ増幅信号（ａ）に応じて、色フィルタ毎にノイズ低減処理の制御を行う。ノイズ低減回路の出力信号により、輝度信号生成回路７で輝度信号、色信号生成回路９で色信号が生成される。この構成により輝度信号のみならず色信号のＳ／Ｎ比を改善することが可能となる。」と開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１２１６１２号公報
【特許文献２】特開２００６−２３７６８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のシェーディング補正技術では、シェーディングの分解能を変えるためには画像の分割数を変更する必要があるため、一度分割数を決めた場合、容易に変更できない。 撮像素子が変わり分解能の変更が必要な場合は、それに応じた補正情報を新たに作る必要がある。
【０００６】
また、撮像素子からの信号に重畳しているノイズは、画素ごとの感度のばらつきなどにより発生するノイズなどに代表される、撮像素子の画素が受光する光量に依存してノイズレベルが変化する光量依存ノイズと、温度等の違いにより変化する暗電流ノイズなど、撮像素子の画素が受光する光量に依存せず一定のノイズレベルとなる光量非依存ノイズとがある。
光量依存ノイズをＮ１とし、光量をＳ１とし、
Ｎ１＝ｆ（Ｓ１）・・・(１)
となる依存関係があるとする。このとき、撮像素子からの出力をＤ、光非依存ノイズをＮ２とするならば、
Ｄ＝Ｓ１＋Ｎ１＋Ｎ２＝Ｓ１＋ｆ（Ｓ１）＋Ｎ２・・・(２)
となる。シェーディング補正後の信号をＤ´、シェーディング補正係数をｋとすると、
Ｄ´＝ｋ×Ｄ＝ｋ×Ｓ１＋ｋ×ｆ（Ｓ１）＋ｋ×Ｎ２ ・・・(３)
一方で、シェーディングが発生していなかった場合は、光量をＳ２とすると、
Ｄ＝Ｓ２＋ｆ（Ｓ２）＋Ｎ２・・・(４)
ここで、Ｓ２＝Ｋ×Ｓ１であるから、
Ｄ＝ｋ×Ｓ１＋ｆ（ｋ×Ｓ１）＋Ｎ２・・・(５)
上式から、元々期待されている信号（５）式と、シェーディング補正後の信号（３）式では、ノイズレベルが異なり、かつ光量依存ノイズと光量非依存ノイズが信号Ｄに重畳される際の比率も異なってくる。 よって、シェーディング補正の比率に応じて一定の割合でノイズが増えるわけではなく、また必ずしもノイズは増加するとは限らないため、従来技術においては最適なノイズ除去を行うことができないという問題がある。
【０００７】
また、特許文献２では、シェーディング補正による増加したノイズを除去することについてふれているが、欠陥画素補正については触れていない。欠陥画素補正にも補正する画素に対してＨとＶの位置からアドレスを求め補間するアドレス傷補正と、リアルタイムに補正対象画素と周辺の同色画素との差分から傷と判断し補正する方法がある。特に後者の場合、判定要素に信号レベルと傷判定用閾値を用いており、シェーディング補正を行うと周辺画素との信号レベルの差分が大きくなり、その結果、判定に影響するという問題がある。
【０００８】
また、特許文献２では、ハイライトエッジ偽色ついても触れておらず、ハイライトエッジ偽色においても、レンズによっては高輝度周辺や被写体のエッジ部分にある偽色が大きくなる。その偽色を抑制する場合、エッジ部の輝度レベルを検出し、ある閾値以上ではそのエッジ部周辺の画像信号に補正を掛けて偽色を抑制させている。 この場合もシェーディング補正を行うと画像信号レベルが大きくなり、補正に影響するという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の撮像装置は、例えば、撮像素子の撮像面に結像された光像を光電変化し複数の色信号を出力する撮像素子手段と、撮像素子の変換効率のばらつきにより発生するシェーディングに対してシェーディング補正をするため必要な補正情報を記録しているシェーディング補正値記録手段と、前記シェーディング補正値記録部から使用領域分読み出し処理画像サイズに拡大し、各画素に対する補正値を算出するズーム処理手段と、前記撮像素子部から出力された画像信号を前記ズーム処理手段から得られたシェーディング補正値を基にシェーディング補正するシェーディング補正処理手段と、前記シェーディング補正処理手段から出力された画像信号を前記ズーム処理手段から出力されたシェーディング補正値に連動して固定パターンノイズを除去するノイズリダクション処理手段と、前記ノイズリダクション処理手段から出力された画像信号を前記ズーム処理手段から出力されたシェーディング補正値に連動して欠陥画素を補正する欠陥画素補正手段と、前記欠陥画素補正手段から出力された画像信号のハイライトエッジ近傍にある偽色を前記ズーム処理手段から出力されたシェーディング補正値に連動して偽色を低減する偽色低減処理手段とを備える。
【００１０】
この構成により、シェーディング補正の分解能が可変できるとともに、シェーディング補正により増加する固定パターンノイズを、シェーディング補正値に連動して低減し、また、シェーディング補正により増加した信号レベルをシェーディング補正値に連動して最適化し、欠陥画素補正処理、ハイライトエッジ近傍の偽色補正処理を行う。
【００１１】
また、本発明の撮像装置の前記ズーム部では、例えば、前記シェーディング補正値記録部から読み出す使用領域を可変でき、それに応じて画面全体に展開し、各画素に対する補正値を求める機能を有す。
【００１２】
この構成により、前記シェーディング補正値記録部の情報量を変えることなくシェーディング補正の分解能をかえることができ、例えば、使用領域を大きくとることによって、シェーディング補正の分解能は上がり、使用領域を小さくとるとシェーディング補正の分解能は下がる。よって、例えば撮像素子が変わりシェーディング補正値の変更が必要な場合でも容易に対応することができる。
【００１３】
また、本発明の撮像装置の前記ノイズリダクション処理部では、例えば、入力した画像信号から信号レベルを算出し、さらに光量依存性ノイズ、光量非依存性ノイズの成分に分離し、前記ズーム部からのシェーディング補正値と信号レベルから、光量依存性ノイズ、光量非依存性ノイズに対して、それぞれのノイズ低減係数を求め、その係数を基に適正なノイズリダクション処理を行う機能を有す。
【００１４】
この構成により、シェーディング処理により強調された固定ノイズパターンも前記ズーム部から出力されたシェーディング補正値に連動して補正かけることで、適切な固定ノイズパターンのノイズ低減効果を得ることができる。
【００１５】
また、本発明の撮像装置の前記欠陥画素補正部は、例えば、ＨとＶの位置から補間するアドレス傷補正ではなく、リアルタイムに周辺画素との差分から傷と判断し補正するタイプであり、前記ノイズリダクション処理部より出力された画像信号から信号レベルを算出し、補正対象画素と周辺の同色画素との信号レベルの差分が大きい場合、傷と判定しており、この場合もシェーディング補正を行うと信号レベルが大きくなるため、前記ズーム部からのシェーディング補正値に連動して閾値を補正することに適切な欠陥画素補正を行う機能を有す。
【００１６】
この構成により、シェーディング処理により増加した信号レベルでも閾値に対して前記ズーム部から出力されたシェーディング補正値に連動して補正かけることで、適正な閾値で欠陥画素補正を行うことができる。
【００１７】
また、本発明の撮像装置の前記偽色低減部では、例えば、ハイライト周辺のエッジ部の輝度レベルを検出し、ある閾値以上ではそのエッジ部周辺の画像信号に補正を掛けて偽色を抑制させる。この場合もシェーディング補正を行うとハイライト周辺の画像信号レベルが大きくなるため、前記ズーム部からのシェーディング補正値に連動して画像信号に補正をかけることによって適切なハイライトエッジ近傍の偽色低減処理を行う機能を有す。
【００１８】
この構成により、シェーディング処理により増加した信号レベルでも前記ズーム部からのシェーディング補正値に連動して画像信号に補正かけることで、ハイライトエッジ近傍の偽色低減処理を行うことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のシェーディング補正は、例えば、シェーディング補正時に前記シェーディング補正値記録部からの使用領域を可変できる構成にすることにより、シェーディング補正の分解能を変えることができる。 使用領域を大きくすると、シェーディング補正の分解能が上がり、使用領域を小さくとるとシェーディング補正の分解能は下がる。よって、例えば撮像素子が変わりシェーディング補正値の変更が必要な場合でも容易に対応することが可能となる。
【００２０】
本発明の撮像装置の前記ノイズリダクション処理部では、例えば、入力した画像信号から信号レベルを算出し、さらに光量依存性ノイズと光量非依存性ノイズに分離し、前記ズーム部からのシェーディング補正値と信号レベルから、ノイズ成分ごとのノイズ低減係数を求め、それらの係数を基にノイズリダクション処理することにより、適切なノイズ低減効果を得ることが可能となる。
【００２１】
本発明の欠陥画素補正は、例えば、シェーディング処理により増加した信号レベルでも前記ズーム部から出力されたシェーディング補正値に連動して閾値に補正かけることで、適正な欠陥画素補正を行うことが可能となる
本発明の偽色低減処理は、例えば、シェーディング処理により増加した信号レベルでもシェーディング補正値に連動して画像信号に正かけることで、適正なハイライトエッジ近傍の偽色低減処理を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態に係る撮像装置について図面を用いて説明する。
【００２３】
図１は本発明の実施の形態の撮像装置を示す図である。この撮像装置では、レンズ部１、撮像素子部２、信号処理部３、撮像素子ＩＦ部４、タイミングジェネレーター５、シェーディング補正値記録部６、ズーム部７、シェーディング補正部８、画質制御部９、ノイズリダクション部１０、欠陥画素補正部１１、偽色低減部１２、ＹＣ信号処理部１３、マイコン１４などから構成されている。
【００２４】
レンズ部１には、光学系のフォーカスレンズ、ズームレンズを備えるだけでなく、光調整用の絞り機能を備えている。また、マイコン１５からの制御により絞り調整や、フォーカス調整、ズーム調整が可能な構成である。
【００２５】
撮像素子部２はレンズ部１を通して撮像される映像をＲ，Ｇ，Ｂの各成分毎に光電変換して色信号として出力する。 このときの出力フォーマットは撮像素子によってまちまちである。撮像素子としては、ＣＣＤイメージセンサーやＣＭＯＳイメージセンサーがある。
【００２６】
撮像素子ＩＦ部３は、撮像素子部２から送られてくる色信号を後段の信号処理に適した画像信号を生成し、シェーディング補正部８に出力する。
【００２７】
タイミングジェネレーター部５は、基本クロックより動作に必要なＨ−ＳｙｎｃやＶ−Ｓｙｎｃを生成、各部に出力する。 また、撮像素子部２に必要な動作クロックを発生、出力する機能を有す。
【００２８】
シェーディング補正値記録部６は、シェーディング補正に使用するシェーディング補正値が予め記録されている。 このシェーディング補正値のサイズは、撮像素子の有効画素数のＮ分の１倍と縮小されたサイズから有効画素数分あってもよい。例えば、撮像素子の有効画像領域とシェーディング補正値との関係を図５に示す。これは、横３２、縦１８に分割し、その破線の交点、例えば符号２８にシェーディング補正値を有している。
【００２９】
ズーム部７はシェーディング補正値記録部６から使用領域分だけを読み出し、処理画像サイズに拡大する。 上記拡大した際、各画素において補正値の有る画素と無い画素が存在する。補正値の無い画素については、もっとも近い４つの補正値から距離に応じて補間データを作成する。補間方法については、どのような方法でもかまわない。
【００３０】
例えば、図５のシェーディング補正記録部６の全領域から、使用領域としては横４、縦３と小さい使用領域（小）２６を選択した場合、その補正値を画面全体に展開した図を図６に示す。
【００３１】
上記の図６に対して、Ｃ１ライン上の各画素の補正レベルを示した図を図７に示す。この場合、各画素の補正値は、シェーディング補正記録部６から読み出された補正値から、例えば、直線補間した場合である。
【００３２】
例えば、図５のシェーディング補正記録部６の領域から、使用領域としては横１６、縦９と大きい使用領域（大）２７を選択した場合、その補正値を画面全体に展開した図を図８に示す。
【００３３】
上記の図８に対して、Ｃ２ライン上の各画素の補正レベルを示した図を図９に示す。この場合も、各画素の補正値は、シェーディング補正記録部６から読み出された補正値から、例えば、直線補間した場合である。上記図７と図９を比べると図７は分解能が低く、図９は分可能が高いことがわかる。
【００３４】
このように前記ズーム部によって、シェーディング補正値記録部６の記録容量を変えることなく、シェーディングの分解能を変えることができる。
【００３５】
シェーディング補正部８は、ズーム部７からの出力されたシェーディング補正値をもとに、撮像素子ＩＦ部４から送られてくる画像信号に対して補正処理を施し、後段のノイズリダクション処理部１０に画像信号を出力する。
シェーディング処理部７で行われる処理について、入力される画像信号をＩＳとし、ズーム部７からの出力されたシェーディング補正値をＨ、補正された画像信号をＯＳとした場合、以下の関係が成り立つ。
ＯＳ＝ＩＳ×Ｈ ・・・・（６）
ノイズリダクション処理部１０は、ズーム部７からの出力されたシェーディング補正値に連動して、シェーディング処理部８から出力された画像信号の固定ノイズパターン中の光量依存型ノイズと光量非依存型ノイズに対するノイズ低減係数を算出し、その係数に基づきノイズ低減処理を行い、後段の欠陥画素補正部１１に画像信号を出力する。
【００３６】
ノイズリダクション処理部１０で行われるシェーディング補正値の画質改善への適用例について説明する。
【００３７】
図２にノイズリダクション処理部１０で補正する構成図を示す。信号レベル生成部１５で画像信号から信号レベルが生成され、光量依存補正量算出部１６aと光量非依存補正量算出部１６ｂに出力される。
【００３８】
光量依存補正量算出部１６aでは、信号レベル生成部１５からの信号により光量依存型ノイズ成分を抜き出し、そのノイズレベルと、ズーム部７からのシェーディング補正値と、信号レベル生成部１５からの信号レベルからノイズ低減係数を算出し、光量依存型ノイズリダクション演算部１７ａに出力される。
【００３９】
光量非依存補正量算出部１６ｂでは、信号レベル生成部１５からの信号により光量非依存型ノイズ成分を抜き出し、そのノイズレベルと、ズーム部７からのシェーディング補正値と、ノイズ低減係数を算出し、光量非依存型ノイズリダクション演算部１７ｂに出力される。
【００４０】
光量依存型ノイズリダクション演算部１７ａでは、入力した画像信号に対して、光量依存補正量算出部１６ａからのノイズ低減係数を基にノイズリダクション処理を行う。
【００４１】
光量非依存型ノイズリダクション演算部１７ｂでは、入力した画像信号に対して、光量非依存補正量算出部１６ｂからのノイズ低減係数を基にノイズリダクション処理を行う。
【００４２】
このノイズリダクション処理部１０で行われる処理について、（３）式に対して、光量依存補正量算出部１６ａからのノイズ低減係数をαを、光量依存補正量算出部１６ｂからのノイズ低減係数をβとしたとき、以下の式が成り立つ。
Ｄ＝ｋ×Ｓ１＋α×ｋ×ｆ（Ｓ１）＋β×ｋ×Ｎ２ ・・・(７)
欠陥画素補正部１１では、ズーム部７からの出力されたシェーディング補正値をもとに、ノイズリダクション部１０から出力された画像信号の欠陥画素に対して補正を行い、後段の偽色低減処理部１２に画像信号を出力する。
【００４３】
この欠陥画素補正部１１は、前述した通りアドレス傷補正ではなく、リアルタイムに周辺画素との差分から傷と判断し補正するタイプである。
【００４４】
欠陥画素補正部１１へのシェーディング補正値の適用例について説明する。
【００４５】
図３に欠陥補正部１１で補正する構成図を示す。閾値補正１８では、ズーム部７からのシェーディング補正値に連動して閾値の補正し、判定部２０に補正した閾値を出力する。
【００４６】
信号レベル生成部１９で画像信号から信号レベルが生成され、判定部２０に出力される。判定部２０では、閾値補正１８で補正された閾値をもとに、信号レベル生成部１９で生成された信号レベルに対して、欠陥画素の判定が行われ、その結果を欠陥画素補正演算部２１に出力される。
【００４７】
欠陥画素補正演算部２１では、判定部２０からの結果をもとに入力された画像信号に対して欠陥補正される。 欠陥画素補正の手段については、欠陥画素のレベルが低減できるのであれば、どのような方法でもよい。
【００４８】
偽色低減部１２では、ズーム部７からの出力されたシェーディング補正値をもとに、欠陥画素補間部１１から出力された画像信号に対して、ハイライトエッジ近傍の偽色低減処理を施し、後段のＹＣ信号処理部１３に画像信号を出力する。
【００４９】
偽色低減部１２へのシェーディング補正値の適用例について説明する。
【００５０】
図４に偽色低減部１２で補正する構成図を示す。輝度レベル生成部２１で画像信号から輝度レベルが算出され、判定部２３に出力される。判定部２３では、輝度レベル生成部２１で算出された輝度レベルに対して、予め設定された閾値に対して高輝度なのかを判定し、その結果を補正量演算部２４に出力する。補正量算出部２４では、判定部２３で高輝度だと判断された画素に対して、近傍にある画素に対してズーム部７からのシェーディング補正値をもとに補正量を算出し、偽色低減演算部２５に出力する。
【００５１】
偽色低減演算部２５では、判定部２３で高輝度だと判定された画素の近傍にある画素に対して、
補正演算部２４より出力された補正値をもとに入力された画像信号に対して、偽色低減処理を施し、後段のＹＣ信号処理１３に画像信号を出力する。 偽色低減演算部２５の処理について、偽色が低減される処理であれば、どのような方法でもよい。
【００５２】
ＹＣ信号処理部１３は偽色低減部１１から出力された画像信号について、Ｙ／Ｃ分離し検波や輝度調整、色調整、ガンマ補正、色差マトリックス処理などをほどこし、映像信号として出力する機能を有す。
【００５３】
本発明では、以下の形態をとることもできる。
【００５４】
図１では、シェーディング処理部８の後ろにノイズリダクション部１０、欠陥画素補正部１１、偽色低減部１２があったが、ノイズリダクション部１０、欠陥画素補正部１１、偽色低減部１２はシェーディング処理部８の前にあってもかまわない。
【００５５】
ノイズリダクション部１０、欠陥画素補正部１１、偽色低減部１２で行う補正について、ズーム部７からのシェーディング補正値で補正するだけでなく、必要に応じてオフセットを設けたり、更に各部毎に補正値を儲けズーム部７からのシェーディング補正値と連動する機能を有してもかわない。
【００５６】
本特許に対して扱う画像信号は、撮像素子からの信号、輝度信号、ＲＧＢ信号、またはＲＧＢ以外の色信号でもかまわない。
【００５７】
以上のように、本発明に係る撮像装置は、色シェーディングを行う際、シェーディング補正に対して容易に分解能を変更でき、また、シェーディング補正値に基づき、固定パターンノイズの低減、欠陥画素補正の適正化、偽色処理の適正化、輝度レベルの適正化などの画質改善に対してすぐれた効果を有し、撮像素子の信号に対してシェーディング補正装置、ノイズ低減装置、欠陥画素補正装置、偽色処理装置を備えた撮像装置としては有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係る撮像装置の全体構成図である。
【図２】ノイズリダクション部の補正構成図である。
【図３】欠陥画素補正部の補正構成図である。
【図４】偽色低減部の補正構成図である。
【図５】画素全体に対するシェーディング補正値テーブルと、使用領域の概念図である。
【図６】実画像に対して、使用領域(小)を適応させたとき図である。
【図７】図５のＣ１のライン上の各画素のレベルを示す図である。
【図８】実画像に対して、使用領域(大)を適応させたとき図である。
【図９】図７のＣ２のライン上の各画素のレベルを示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１ レンズ部
２ 撮像素子部
３ 信号処理部
４ 撮像素子Ｉ／Ｆ部（撮像素子からのＲＡＷデータをＲＧＢに変換する処理部）
５ タイミングジェネレーター部
６ シェーディング補正値記録部
７ ズーム部（使用領域から実画像サイズに拡大する処理部）
８ シェーディング補正部
９ 画質制御部
１０ ノイズリダクション処理部
１１ 欠陥画素補正部
１２ 偽色低減処理部
１３ ＹＣ信号処理部（Ｙ処理，Ｃ処理, ガンマ処理など）
１４ マイコン部
１５ 信号レベル生成部
１６ａ 光量依存型補正量算出部
１６ｂ 光量非依存型補正量算出部
１７ａ 光量依存型ノイズリダクション演算部
１７ｂ 光量非依存型ノイズリダクション演算部
１８ 閾値補正部
１９ 信号レベル生成部
２０ 判定部
２１ 欠陥画素補正演算部
２２ 輝度レベル生成部
２３ 判定部
２４ 補正量算出部
２５ 偽色低減演算部
２６ 使用領域（小）
２７ 使用領域（大）
２８ シェーディング補正値
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像画像における、シェーディング補正を行う撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の撮像装置のシェーディング補正に関する技術としては、例えば、特許文献１に、「撮影画像を取得する画像取得手段と、この撮影画像と対応する想定した画像５００を画面５００内の位置に応じたサイズに異ならせた複数のブロック５０１〜５０８・・・に分割した場合の、ブロック同士の境界画素点における各色に対する基準ゲインデータ（例えば各ブロックの角部の基準ゲインデータＧ１〜Ｇ４）を予め記憶するゲイン情報記憶手段と、このゲイン情報記憶手段に記憶された基準ゲインデータに連動してブロックの各画素に対する各色毎のゲイン位置を内挿補間演算によって算出する内挿補間手段と内挿補間手段により算出されたゲイン値と基準データに連動して撮影画像に対する色シェーディング補正を行うシェーディング補正手段とを備える。」と開示されている。
【０００３】
また、従来の画像装置のシェーディング補正におけるノイズ低減技術としては、例えば、特許文献２に、「シェーディング補正装置は、ＡＧＣ回路３と、Ａ／Ｄ変換回路４と、シェーディング補正回路５と、ノイズ低減回路６とを備えている。固体撮像素子２から出力された信号は、ＡＧＣ回路３と、Ａ／Ｄ変換回路４とシェーディング補正回路５を経てノイズ低減回路６に入力される。画像信号はノイズ低減回路６で、ノイズ低減調整係数、シェーディング補正信号（ｂ）、ＡＧＣ増幅信号（ａ）に応じて、色フィルタ毎にノイズ低減処理の制御を行う。ノイズ低減回路の出力信号により、輝度信号生成回路７で輝度信号、色信号生成回路９で色信号が生成される。この構成により輝度信号のみならず色信号のＳ／Ｎ比を改善することが可能となる。」と開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１２１６１２号公報
【特許文献２】特開２００６−２３７６８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のシェーディング補正技術では、シェーディングの分解能を変えるためには画像の分割数を変更する必要があるため、一度分割数を決めた場合、容易に変更できない。 撮像素子が変わり分解能の変更が必要な場合は、それに応じた補正情報を新たに作る必要がある。
【０００６】
また、撮像素子からの信号に重畳しているノイズは、画素ごとの感度のばらつきなどにより発生するノイズなどに代表される、撮像素子の画素が受光する光量に依存してノイズレベルが変化する光量依存ノイズと、温度等の違いにより変化する暗電流ノイズなど、撮像素子の画素が受光する光量に依存せず一定のノイズレベルとなる光量非依存ノイズとがある。
光量依存ノイズをＮ１とし、光量をＳ１とし、
Ｎ１＝ｆ（Ｓ１）・・・(１)
となる依存関係があるとする。このとき、撮像素子からの出力をＤ、光非依存ノイズをＮ２とするならば、
Ｄ＝Ｓ１＋Ｎ１＋Ｎ２＝Ｓ１＋ｆ（Ｓ１）＋Ｎ２・・・(２)
となる。シェーディング補正後の信号をＤ´、シェーディング補正係数をｋとすると、
Ｄ´＝ｋ×Ｄ＝ｋ×Ｓ１＋ｋ×ｆ（Ｓ１）＋ｋ×Ｎ２ ・・・(３)
一方で、シェーディングが発生していなかった場合は、光量をＳ２とすると、
Ｄ＝Ｓ２＋ｆ（Ｓ２）＋Ｎ２・・・(４)
ここで、Ｓ２＝Ｋ×Ｓ１であるから、
Ｄ＝ｋ×Ｓ１＋ｆ（ｋ×Ｓ１）＋Ｎ２・・・(５)
上式から、元々期待されている信号（５）式と、シェーディング補正後の信号（３）式では、ノイズレベルが異なり、かつ光量依存ノイズと光量非依存ノイズが信号Ｄに重畳される際の比率も異なってくる。 よって、シェーディング補正の比率に応じて一定の割合でノイズが増えるわけではなく、また必ずしもノイズは増加するとは限らないため、従来技術においては最適なノイズ除去を行うことができないという問題がある。
【０００７】
また、特許文献２では、シェーディング補正による増加したノイズを除去することについてふれているが、欠陥画素補正については触れていない。欠陥画素補正にも補正する画素に対してＨとＶの位置からアドレスを求め補間するアドレス傷補正と、リアルタイムに補正対象画素と周辺の同色画素との差分から傷と判断し補正する方法がある。特に後者の場合、判定要素に信号レベルと傷判定用閾値を用いており、シェーディング補正を行うと周辺画素との信号レベルの差分が大きくなり、その結果、判定に影響するという問題がある。
【０００８】
また、特許文献２では、ハイライトエッジ偽色ついても触れておらず、ハイライトエッジ偽色においても、レンズによっては高輝度周辺や被写体のエッジ部分にある偽色が大きくなる。その偽色を抑制する場合、エッジ部の輝度レベルを検出し、ある閾値以上ではそのエッジ部周辺の画像信号に補正を掛けて偽色を抑制させている。 この場合もシェーディング補正を行うと画像信号レベルが大きくなり、補正に影響するという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の撮像装置は、例えば、撮像素子の撮像面に結像された光像を光電変化し複数の色信号を出力する撮像素子手段と、撮像素子の変換効率のばらつきにより発生するシェーディングに対してシェーディング補正をするため必要な補正情報を記録しているシェーディング補正値記録手段と、前記シェーディング補正値記録部から使用領域分読み出し処理画像サイズに拡大し、各画素に対する補正値を算出するズーム処理手段と、前記撮像素子部から出力された画像信号を前記ズーム処理手段から得られたシェーディング補正値を基にシェーディング補正するシェーディング補正処理手段と、前記シェーディング補正処理手段から出力された画像信号を前記ズーム処理手段から出力されたシェーディング補正値に連動して固定パターンノイズを除去するノイズリダクション処理手段と、前記ノイズリダクション処理手段から出力された画像信号を前記ズーム処理手段から出力されたシェーディング補正値に連動して欠陥画素を補正する欠陥画素補正手段と、前記欠陥画素補正手段から出力された画像信号のハイライトエッジ近傍にある偽色を前記ズーム処理手段から出力されたシェーディング補正値に連動して偽色を低減する偽色低減処理手段とを備える。
【００１０】
この構成により、シェーディング補正の分解能が可変できるとともに、シェーディング補正により増加する固定パターンノイズを、シェーディング補正値に連動して低減し、また、シェーディング補正により増加した信号レベルをシェーディング補正値に連動して最適化し、欠陥画素補正処理、ハイライトエッジ近傍の偽色補正処理を行う。
【００１１】
また、本発明の撮像装置の前記ズーム部では、例えば、前記シェーディング補正値記録部から読み出す使用領域を可変でき、それに応じて画面全体に展開し、各画素に対する補正値を求める機能を有す。
【００１２】
この構成により、前記シェーディング補正値記録部の情報量を変えることなくシェーディング補正の分解能をかえることができ、例えば、使用領域を大きくとることによって、シェーディング補正の分解能は上がり、使用領域を小さくとるとシェーディング補正の分解能は下がる。よって、例えば撮像素子が変わりシェーディング補正値の変更が必要な場合でも容易に対応することができる。
【００１３】
また、本発明の撮像装置の前記ノイズリダクション処理部では、例えば、入力した画像信号から信号レベルを算出し、さらに光量依存性ノイズ、光量非依存性ノイズの成分に分離し、前記ズーム部からのシェーディング補正値と信号レベルから、光量依存性ノイズ、光量非依存性ノイズに対して、それぞれのノイズ低減係数を求め、その係数を基に適正なノイズリダクション処理を行う機能を有す。
【００１４】
この構成により、シェーディング処理により強調された固定ノイズパターンも前記ズーム部から出力されたシェーディング補正値に連動して補正かけることで、適切な固定ノイズパターンのノイズ低減効果を得ることができる。
【００１５】
また、本発明の撮像装置の前記欠陥画素補正部は、例えば、ＨとＶの位置から補間するアドレス傷補正ではなく、リアルタイムに周辺画素との差分から傷と判断し補正するタイプであり、前記ノイズリダクション処理部より出力された画像信号から信号レベルを算出し、補正対象画素と周辺の同色画素との信号レベルの差分が大きい場合、傷と判定しており、この場合もシェーディング補正を行うと信号レベルが大きくなるため、前記ズーム部からのシェーディング補正値に連動して閾値を補正することに適切な欠陥画素補正を行う機能を有す。
【００１６】
この構成により、シェーディング処理により増加した信号レベルでも閾値に対して前記ズーム部から出力されたシェーディング補正値に連動して補正かけることで、適正な閾値で欠陥画素補正を行うことができる。
【００１７】
また、本発明の撮像装置の前記偽色低減部では、例えば、ハイライト周辺のエッジ部の輝度レベルを検出し、ある閾値以上ではそのエッジ部周辺の画像信号に補正を掛けて偽色を抑制させる。この場合もシェーディング補正を行うとハイライト周辺の画像信号レベルが大きくなるため、前記ズーム部からのシェーディング補正値に連動して画像信号に補正をかけることによって適切なハイライトエッジ近傍の偽色低減処理を行う機能を有す。
【００１８】
この構成により、シェーディング処理により増加した信号レベルでも前記ズーム部からのシェーディング補正値に連動して画像信号に補正かけることで、ハイライトエッジ近傍の偽色低減処理を行うことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のシェーディング補正は、例えば、シェーディング補正時に前記シェーディング補正値記録部からの使用領域を可変できる構成にすることにより、シェーディング補正の分解能を変えることができる。 使用領域を大きくすると、シェーディング補正の分解能が上がり、使用領域を小さくとるとシェーディング補正の分解能は下がる。よって、例えば撮像素子が変わりシェーディング補正値の変更が必要な場合でも容易に対応することが可能となる。
【００２０】
本発明の撮像装置の前記ノイズリダクション処理部では、例えば、入力した画像信号から信号レベルを算出し、さらに光量依存性ノイズと光量非依存性ノイズに分離し、前記ズーム部からのシェーディング補正値と信号レベルから、ノイズ成分ごとのノイズ低減係数を求め、それらの係数を基にノイズリダクション処理することにより、適切なノイズ低減効果を得ることが可能となる。
【００２１】
本発明の欠陥画素補正は、例えば、シェーディング処理により増加した信号レベルでも前記ズーム部から出力されたシェーディング補正値に連動して閾値に補正かけることで、適正な欠陥画素補正を行うことが可能となる
本発明の偽色低減処理は、例えば、シェーディング処理により増加した信号レベルでもシェーディング補正値に連動して画像信号に正かけることで、適正なハイライトエッジ近傍の偽色低減処理を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態に係る撮像装置について図面を用いて説明する。
【００２３】
図１は本発明の実施の形態の撮像装置を示す図である。この撮像装置では、レンズ部１、撮像素子部２、信号処理部３、撮像素子ＩＦ部４、タイミングジェネレーター５、シェーディング補正値記録部６、ズーム部７、シェーディング補正部８、画質制御部９、ノイズリダクション部１０、欠陥画素補正部１１、偽色低減部１２、ＹＣ信号処理部１３、マイコン１４などから構成されている。
【００２４】
レンズ部１には、光学系のフォーカスレンズ、ズームレンズを備えるだけでなく、光調整用の絞り機能を備えている。また、マイコン１５からの制御により絞り調整や、フォーカス調整、ズーム調整が可能な構成である。
【００２５】
撮像素子部２はレンズ部１を通して撮像される映像をＲ，Ｇ，Ｂの各成分毎に光電変換して色信号として出力する。 このときの出力フォーマットは撮像素子によってまちまちである。撮像素子としては、ＣＣＤイメージセンサーやＣＭＯＳイメージセンサーがある。
【００２６】
撮像素子ＩＦ部３は、撮像素子部２から送られてくる色信号を後段の信号処理に適した画像信号を生成し、シェーディング補正部８に出力する。
【００２７】
タイミングジェネレーター部５は、基本クロックより動作に必要なＨ−ＳｙｎｃやＶ−Ｓｙｎｃを生成、各部に出力する。 また、撮像素子部２に必要な動作クロックを発生、出力する機能を有す。
【００２８】
シェーディング補正値記録部６は、シェーディング補正に使用するシェーディング補正値が予め記録されている。 このシェーディング補正値のサイズは、撮像素子の有効画素数のＮ分の１倍と縮小されたサイズから有効画素数分あってもよい。例えば、撮像素子の有効画像領域とシェーディング補正値との関係を図５に示す。これは、横３２、縦１８に分割し、その破線の交点、例えば符号２８にシェーディング補正値を有している。
【００２９】
ズーム部７はシェーディング補正値記録部６から使用領域分だけを読み出し、処理画像サイズに拡大する。 上記拡大した際、各画素において補正値の有る画素と無い画素が存在する。補正値の無い画素については、もっとも近い４つの補正値から距離に応じて補間データを作成する。補間方法については、どのような方法でもかまわない。
【００３０】
例えば、図５のシェーディング補正記録部６の全領域から、使用領域としては横４、縦３と小さい使用領域（小）２６を選択した場合、その補正値を画面全体に展開した図を図６に示す。
【００３１】
上記の図６に対して、Ｃ１ライン上の各画素の補正レベルを示した図を図７に示す。この場合、各画素の補正値は、シェーディング補正記録部６から読み出された補正値から、例えば、直線補間した場合である。
【００３２】
例えば、図５のシェーディング補正記録部６の領域から、使用領域としては横１６、縦９と大きい使用領域（大）２７を選択した場合、その補正値を画面全体に展開した図を図８に示す。
【００３３】
上記の図８に対して、Ｃ２ライン上の各画素の補正レベルを示した図を図９に示す。この場合も、各画素の補正値は、シェーディング補正記録部６から読み出された補正値から、例えば、直線補間した場合である。上記図７と図９を比べると図７は分解能が低く、図９は分可能が高いことがわかる。
【００３４】
このように前記ズーム部によって、シェーディング補正値記録部６の記録容量を変えることなく、シェーディングの分解能を変えることができる。
【００３５】
シェーディング補正部８は、ズーム部７からの出力されたシェーディング補正値をもとに、撮像素子ＩＦ部４から送られてくる画像信号に対して補正処理を施し、後段のノイズリダクション処理部１０に画像信号を出力する。
シェーディング処理部７で行われる処理について、入力される画像信号をＩＳとし、ズーム部７からの出力されたシェーディング補正値をＨ、補正された画像信号をＯＳとした場合、以下の関係が成り立つ。
ＯＳ＝ＩＳ×Ｈ ・・・・（６）
ノイズリダクション処理部１０は、ズーム部７からの出力されたシェーディング補正値に連動して、シェーディング処理部８から出力された画像信号の固定ノイズパターン中の光量依存型ノイズと光量非依存型ノイズに対するノイズ低減係数を算出し、その係数に基づきノイズ低減処理を行い、後段の欠陥画素補正部１１に画像信号を出力する。
【００３６】
ノイズリダクション処理部１０で行われるシェーディング補正値の画質改善への適用例について説明する。
【００３７】
図２にノイズリダクション処理部１０で補正する構成図を示す。信号レベル生成部１５で画像信号から信号レベルが生成され、光量依存補正量算出部１６aと光量非依存補正量算出部１６ｂに出力される。
【００３８】
光量依存補正量算出部１６aでは、信号レベル生成部１５からの信号により光量依存型ノイズ成分を抜き出し、そのノイズレベルと、ズーム部７からのシェーディング補正値と、信号レベル生成部１５からの信号レベルからノイズ低減係数を算出し、光量依存型ノイズリダクション演算部１７ａに出力される。
【００３９】
光量非依存補正量算出部１６ｂでは、信号レベル生成部１５からの信号により光量非依存型ノイズ成分を抜き出し、そのノイズレベルと、ズーム部７からのシェーディング補正値と、ノイズ低減係数を算出し、光量非依存型ノイズリダクション演算部１７ｂに出力される。
【００４０】
光量依存型ノイズリダクション演算部１７ａでは、入力した画像信号に対して、光量依存補正量算出部１６ａからのノイズ低減係数を基にノイズリダクション処理を行う。
【００４１】
光量非依存型ノイズリダクション演算部１７ｂでは、入力した画像信号に対して、光量非依存補正量算出部１６ｂからのノイズ低減係数を基にノイズリダクション処理を行う。
【００４２】
このノイズリダクション処理部１０で行われる処理について、（３）式に対して、光量依存補正量算出部１６ａからのノイズ低減係数をαを、光量依存補正量算出部１６ｂからのノイズ低減係数をβとしたとき、以下の式が成り立つ。
Ｄ＝ｋ×Ｓ１＋α×ｋ×ｆ（Ｓ１）＋β×ｋ×Ｎ２ ・・・(７)
欠陥画素補正部１１では、ズーム部７からの出力されたシェーディング補正値をもとに、ノイズリダクション部１０から出力された画像信号の欠陥画素に対して補正を行い、後段の偽色低減処理部１２に画像信号を出力する。
【００４３】
この欠陥画素補正部１１は、前述した通りアドレス傷補正ではなく、リアルタイムに周辺画素との差分から傷と判断し補正するタイプである。
【００４４】
欠陥画素補正部１１へのシェーディング補正値の適用例について説明する。
【００４５】
図３に欠陥補正部１１で補正する構成図を示す。閾値補正１８では、ズーム部７からのシェーディング補正値に連動して閾値の補正し、判定部２０に補正した閾値を出力する。
【００４６】
信号レベル生成部１９で画像信号から信号レベルが生成され、判定部２０に出力される。判定部２０では、閾値補正１８で補正された閾値をもとに、信号レベル生成部１９で生成された信号レベルに対して、欠陥画素の判定が行われ、その結果を欠陥画素補正演算部２１に出力される。
【００４７】
欠陥画素補正演算部２１では、判定部２０からの結果をもとに入力された画像信号に対して欠陥補正される。 欠陥画素補正の手段については、欠陥画素のレベルが低減できるのであれば、どのような方法でもよい。
【００４８】
偽色低減部１２では、ズーム部７からの出力されたシェーディング補正値をもとに、欠陥画素補間部１１から出力された画像信号に対して、ハイライトエッジ近傍の偽色低減処理を施し、後段のＹＣ信号処理部１３に画像信号を出力する。
【００４９】
偽色低減部１２へのシェーディング補正値の適用例について説明する。
【００５０】
図４に偽色低減部１２で補正する構成図を示す。輝度レベル生成部２１で画像信号から輝度レベルが算出され、判定部２３に出力される。判定部２３では、輝度レベル生成部２１で算出された輝度レベルに対して、予め設定された閾値に対して高輝度なのかを判定し、その結果を補正量演算部２４に出力する。補正量算出部２４では、判定部２３で高輝度だと判断された画素に対して、近傍にある画素に対してズーム部７からのシェーディング補正値をもとに補正量を算出し、偽色低減演算部２５に出力する。
【００５１】
偽色低減演算部２５では、判定部２３で高輝度だと判定された画素の近傍にある画素に対して、
補正演算部２４より出力された補正値をもとに入力された画像信号に対して、偽色低減処理を施し、後段のＹＣ信号処理１３に画像信号を出力する。 偽色低減演算部２５の処理について、偽色が低減される処理であれば、どのような方法でもよい。
【００５２】
ＹＣ信号処理部１３は偽色低減部１１から出力された画像信号について、Ｙ／Ｃ分離し検波や輝度調整、色調整、ガンマ補正、色差マトリックス処理などをほどこし、映像信号として出力する機能を有す。
【００５３】
本発明では、以下の形態をとることもできる。
【００５４】
図１では、シェーディング処理部８の後ろにノイズリダクション部１０、欠陥画素補正部１１、偽色低減部１２があったが、ノイズリダクション部１０、欠陥画素補正部１１、偽色低減部１２はシェーディング処理部８の前にあってもかまわない。
【００５５】
ノイズリダクション部１０、欠陥画素補正部１１、偽色低減部１２で行う補正について、ズーム部７からのシェーディング補正値で補正するだけでなく、必要に応じてオフセットを設けたり、更に各部毎に補正値を儲けズーム部７からのシェーディング補正値と連動する機能を有してもかわない。
【００５６】
本特許に対して扱う画像信号は、撮像素子からの信号、輝度信号、ＲＧＢ信号、またはＲＧＢ以外の色信号でもかまわない。
【００５７】
以上のように、本発明に係る撮像装置は、色シェーディングを行う際、シェーディング補正に対して容易に分解能を変更でき、また、シェーディング補正値に基づき、固定パターンノイズの低減、欠陥画素補正の適正化、偽色処理の適正化、輝度レベルの適正化などの画質改善に対してすぐれた効果を有し、撮像素子の信号に対してシェーディング補正装置、ノイズ低減装置、欠陥画素補正装置、偽色処理装置を備えた撮像装置としては有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係る撮像装置の全体構成図である。
【図２】ノイズリダクション部の補正構成図である。
【図３】欠陥画素補正部の補正構成図である。
【図４】偽色低減部の補正構成図である。
【図５】画素全体に対するシェーディング補正値テーブルと、使用領域の概念図である。
【図６】実画像に対して、使用領域(小)を適応させたとき図である。
【図７】図５のＣ１のライン上の各画素のレベルを示す図である。
【図８】実画像に対して、使用領域(大)を適応させたとき図である。
【図９】図７のＣ２のライン上の各画素のレベルを示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１ レンズ部
２ 撮像素子部
３ 信号処理部
４ 撮像素子Ｉ／Ｆ部（撮像素子からのＲＡＷデータをＲＧＢに変換する処理部）
５ タイミングジェネレーター部
６ シェーディング補正値記録部
７ ズーム部（使用領域から実画像サイズに拡大する処理部）
８ シェーディング補正部
９ 画質制御部
１０ ノイズリダクション処理部
１１ 欠陥画素補正部
１２ 偽色低減処理部
１３ ＹＣ信号処理部（Ｙ処理，Ｃ処理, ガンマ処理など）
１４ マイコン部
１５ 信号レベル生成部
１６ａ 光量依存型補正量算出部
１６ｂ 光量非依存型補正量算出部
１７ａ 光量依存型ノイズリダクション演算部
１７ｂ 光量非依存型ノイズリダクション演算部
１８ 閾値補正部
１９ 信号レベル生成部
２０ 判定部
２１ 欠陥画素補正演算部
２２ 輝度レベル生成部
２３ 判定部
２４ 補正量算出部
２５ 偽色低減演算部
２６ 使用領域（小）
２７ 使用領域（大）
２８ シェーディング補正値
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の光像を撮像素子の受光面に結像させる撮像レンズと、
受光面に結像された光像を光電変換により電気的な信号に変換する撮像素子と、
前記撮像素子から得られた電気的な信号を一般的な画像規格の輝度信号や色信号に変換する信号処理部と、
前記信号処理部において、撮像面に結像される光像の変換効率のばらつきにより発生する色シェーディングの補正値を任意の代表的な座標毎に記録するシェーディング補正値記録部と、
前記シェーディング補正値記録部から任意領域の補正値を取得し、処理画像サイズの解像度に合わせて拡大し各画素に対する補正値を算出するズーム部と、
前記ズーム部から得られた各画素の補正値を用いて色シェーディングを補正する色シェーディング補正部と、
前記ズーム部から得られた各画素の補正値に連動させて、輝度信号や色信号を生成する画像信号処理における画質制御パラメータを変更する画質制御部と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置であって、
前記画質制御部は、前記ズーム部から算出された補正値に連動して固定パターンノイズ除去の強度を変更するノイズリダクション処理部と、前記ズーム部から算出された補正値に連動して欠陥画素判定基準を変更する欠陥画素補正部と、前記ズーム部から算出された補正値に連動してハイライトエッジの偽色低減処理を制御する偽色低減処理部とのうちの一つ、若しくは二つ以上を備え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】
請求項１または２に記載の撮像装置であって、
前記ズーム部はシェーディング補正値記憶部から使用領域に相当する補正値を読み出し、その情報を基に画像全体の各画素の補間値を算出する装置であって、シェーディング補正値記録部の情報量を変更することなく、シェーディング補正の分解能を可変できることを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の撮像装置であって、
前記ノイズリダクション処理部は、画像信号に重畳されている光量依存型ノイズと光量非依存型ノイズに対して、画像信号レベルとズーム部から算出されたシェーディング補正値に連動して、ノイズ成分ごとのノイズ低減係数を求め、その係数を基に適性に成分ごとのノイズリダクション処理を行い画質改善させることを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項２または３に記載の撮像装置であって、
前記欠陥画素補正部はズーム部から算出されたシェーディング補正値に連動して欠陥画素補正の閾値を補正して画質改善させることを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
請求項２または３に記載の撮像装置であって、
前記ハイライトエッジ偽色低減部はシェーディング補正値に連動して、画像信号のハイライトエッジ近傍にある偽色に対して適正に補正して画質改善させることを特徴とする撮像装置。
【請求項１】
被写体の光像を撮像素子の受光面に結像させる撮像レンズと、
受光面に結像された光像を光電変換により電気的な信号に変換する撮像素子と、
前記撮像素子から得られた電気的な信号を一般的な画像規格の輝度信号や色信号に変換する信号処理部と、
前記信号処理部において、撮像面に結像される光像の変換効率のばらつきにより発生する色シェーディングの補正値を任意の代表的な座標毎に記録するシェーディング補正値記録部と、
前記シェーディング補正値記録部から任意領域の補正値を取得し、処理画像サイズの解像度に合わせて拡大し各画素に対する補正値を算出するズーム部と、
前記ズーム部から得られた各画素の補正値を用いて色シェーディングを補正する色シェーディング補正部と、
前記ズーム部から得られた各画素の補正値に連動させて、輝度信号や色信号を生成する画像信号処理における画質制御パラメータを変更する画質制御部と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置であって、
前記画質制御部は、前記ズーム部から算出された補正値に連動して固定パターンノイズ除去の強度を変更するノイズリダクション処理部と、前記ズーム部から算出された補正値に連動して欠陥画素判定基準を変更する欠陥画素補正部と、前記ズーム部から算出された補正値に連動してハイライトエッジの偽色低減処理を制御する偽色低減処理部とのうちの一つ、若しくは二つ以上を備え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】
請求項１または２に記載の撮像装置であって、
前記ズーム部はシェーディング補正値記憶部から使用領域に相当する補正値を読み出し、その情報を基に画像全体の各画素の補間値を算出する装置であって、シェーディング補正値記録部の情報量を変更することなく、シェーディング補正の分解能を可変できることを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の撮像装置であって、
前記ノイズリダクション処理部は、画像信号に重畳されている光量依存型ノイズと光量非依存型ノイズに対して、画像信号レベルとズーム部から算出されたシェーディング補正値に連動して、ノイズ成分ごとのノイズ低減係数を求め、その係数を基に適性に成分ごとのノイズリダクション処理を行い画質改善させることを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項２または３に記載の撮像装置であって、
前記欠陥画素補正部はズーム部から算出されたシェーディング補正値に連動して欠陥画素補正の閾値を補正して画質改善させることを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
請求項２または３に記載の撮像装置であって、
前記ハイライトエッジ偽色低減部はシェーディング補正値に連動して、画像信号のハイライトエッジ近傍にある偽色に対して適正に補正して画質改善させることを特徴とする撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−５６８１７（Ｐ２０１０−５６８１７Ａ）
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２１８９７０（Ｐ２００８−２１８９７０）
【出願日】平成２０年８月２８日（２００８．８．２８）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２８日（２００８．８．２８）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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