JP2004282686A

JP2004282686A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2004282686A
Application number: JP2003163430A
Authority: JP
Inventors: Tomonori Sato; 友則佐藤; Hiroaki Kubo; 広明久保; Mutsuhiro Yamanaka; 睦裕山中
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 2003-01-20
Filing date: 2003-06-09
Publication date: 2004-10-07

Abstract

【課題】比較的大きな異物に対しても適切な異物補正が行える撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像装置では、キャリブレション撮影で得られた白画像を複数の小エリアＢＫに分割し、撮像部に入り込んだゴミの影響により輝度が低下する部分ＰＬがあるゴミ存在エリアＢＬを検出する。そして、ゴミ存在エリアＢＬに対応する原画像Ｇａの逆数から生成した反転画像（ゲインの空間分布で表現した画像）Ｇｂを生成する。この反転画像Ｇｂと原画像Ｇａとの乗算により、ゴミの影響が除去された画像Ｇｃを得ることができる。すなわち、反転画像Ｇｂに対応するゴミ補正部分テーブルを生成し、このゴミ補正部分テーブルと撮影画像とを乗算することで撮影画像からゴミ（異物）を影響を排除できることとなる。その結果、比較的大きな異物に対しても適切な異物補正が行える。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像素子と撮像光学系とを含む撮像部を有する撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のデジタルカメラにおいては、光学レンズ、光学ＬＰＦ（ＬｏｗＰａｓｓＦｉｌｔｅｒ）等にゴミ、チリ、ホコリ（これらを総称して「異物」という）が付着し、これが撮影画像に写り込んでしまって撮影画像の一部分に黒い斑点のようなものが生じる場合がある。
【０００３】
ゴミ等が撮像光学系の内部に入り込んでしまう原因としては、工場における製造段階でのゴミ除去の不徹底によるものや、撮像光学系の内部におけるシャッタや絞りなどのメカ部材の磨耗によるもの、レンズ交換式一眼レフタイプのデジタルカメラにおけるレンズ交換時の封入によるものなどが挙げられる。
【０００４】
これに関しては、特許文献１や特許文献２に、隣接画素に基づく補間によって異物を目立たなくする技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−３１２３１４号公報
【特許文献２】
特開２００２−２０９１４７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１および特許文献２の技術では、ゴミがせいぜい１〜２画素の場合に有効な方法であるため、十数画素に及ぶゴミに対する適用は困難である。
【０００７】
一方、ゴミ等はレンズ交換時に光学ＬＰＦに付着する場合が多く、この場合には一定の光の回込みがあるためゴミ等の影響で被写体像の情報が全く欠落するわけではない。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、比較的大きな異物に対しても適切な異物補正が行える撮像装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、撮像素子と、前記撮像素子に被写体像を結像させる撮像光学系とを含む撮像部を有する撮像装置であって、（ａ）前記撮像素子で取得された画像信号に対して画像処理を行う画像処理手段と、（ｂ）前記撮像部に存在する異物について、前記画像信号に対する前記異物の影響を表す異物情報を記憶する記憶手段とを備え、前記画像処理手段は、（ａ−１）前記異物情報に基づいて得られるデータ値との乗算処理を伴うデジタル処理により、前記画像信号に対して異物補正を行う異物補正手段、を有する。
【００１０】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る撮像装置において、前記画像処理手段は、（ａ−２）乗算処理を行う乗算器と、（ａ−３）前記乗算器での乗算処理を伴うデジタル処理により、前記画像信号に対して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有し、前記異物補正は、前記乗算器または前記乗算器と同一タイプの別の乗算器を利用して行われる。
【００１１】
また、請求項３の発明は、請求項１の発明に係る撮像装置において、前記異物補正手段は、前記乗算処理を行う乗算器と、前記異物情報を前記記憶手段から前記乗算器に転送するＤＭＡコントローラとを有する。
【００１２】
また、請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明に係る撮像装置において、撮影前または撮影後に前記異物補正に係るキャリブレーションを行うためのキャリブレーションモードを有し、前記異物情報は、前記キャリブレーションで取得された情報に基づき生成される。
【００１３】
また、請求項５の発明は、請求項４の発明に係る撮像装置において、前記異物情報は、前記キャリブレーションで前記撮像素子により取得された撮影画像の情報、または前記撮影画像に関する画素レベルの逆数の情報に基づき生成される。
【００１４】
また、請求項６の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかの発明に係る撮像装置において、前記画像処理手段は、（ａ−４）前記撮像素子で取得した撮影画像を複数のブロックに分割し、ブロックごとに露出評価値を算出する算出手段を有し、前記異物情報は、前記ブロック単位で生成される。
【００１５】
また、請求項７の発明は、請求項４または請求項５の発明に係る撮像装置において、前記キャリブレーションでは、無彩色のチャートを撮影する。
【００１６】
また、請求項８の発明は、請求項４または請求項５の発明に係る撮像装置において、前記キャリブレーションでは、前記撮像光学系における複数の状態での異物情報を取得する。
【００１７】
また、請求項９の発明は、請求項４または請求項５の発明に係る撮像装置において、前記キャリブレーションでは、撮影直前または撮影直後において、前記撮像光学系の状態を保持しつつ露出条件を変更して、前記異物情報を取得する。
【００１８】
また、請求項１０の発明は、請求項１ないし請求項９のいずれかの発明に係る撮像装置において、前記画像処理手段は、（ａ−５）前記画像信号に対するノイズ処理の度合いを変更可能なノイズ処理手段をさらに有し、前記ノイズ処理手段は、前記撮像素子で取得した撮影画像のうち前記異物の影響が現れる異物画像部分のノイズ処理の度合いを、前記異物画像部分を除く前記撮影画像と異ならせてノイズ低減処理を行うノイズ低減処理手段を有する。
【００１９】
また、請求項１１の発明は、請求項１０の発明に係る撮像装置において、前記ノイズ低減処理手段は、前記異物補正手段による前記異物画像部分の異物補正の程度に応じた度合いで、ノイズ低減処理を行う手段を有する。
【００２０】
また、請求項１２の発明は、請求項１０または請求項１１の発明に係る撮像装置において、前記ノイズ低減処理手段は、前記異物画像部分における輝度変化の程度に応じた度合いで、ノイズ低減処理を行う手段を有する。
【００２１】
また、請求項１３の発明は、請求項１２の発明に係る撮像装置において、（ｃ）本撮影時に前記撮像素子で取得された撮影画像に基づき、前記輝度変化の度合いを検出する輝度変化検出手段をさらに備える。
【００２２】
【発明の実施の形態】
＜第１実施形態＞
＜撮像装置の要部構成＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る撮像装置１の機能ブロックを示す図である。
【００２３】
撮像装置１は、デジタルカメラとして構成されており、撮像センサ１１と、撮像センサ１１に接続する信号処理部２と、信号処理部２に接続する画像処理部３と、カメラ制御部４０とを備えている。
【００２４】
撮像センサ１１は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の原色透過フィルターが市松状に配列された単板の画素配列を有するエリア撮像センサとして構成されており、全画素読み出しタイプの撮像素子となっている。この撮像センサ１１では、電荷の蓄積が完了すると光電変換された信号が遮光された転送路にシフトされ、ここからバッファを介して読み出されて、レンズ群１３を含む撮像光学系により結像された被写体像に係る画像信号が出力される。また、撮像センサ１１の前には、光学ＬＰＦ１２が設けられている。なお、撮像装置１の撮像部は、撮像センサ１１と光学ＬＰＦ１２とレンズ群１３とを含んで構成される。
【００２５】
信号処理部２は、ＣＤＳ２１とＡＧＣ２２とＡ／Ｄ変換部２３とを有している。
【００２６】
撮像センサ１１から出力された画像信号は、ＣＤＳ２１でサンプリングされ撮像センサ１１のノイズを除去した後、ＡＧＣ２２により感度補正が行われる。
【００２７】
Ａ／Ｄ変換部２３は、１４ビットＡＤ変換器で構成されており、ＡＧＣ２２で正規化されたアナログ信号をデジタル化する。デジタル化された画像信号は、画像処理部３で所定の画像処理が施された画像ファイルが生成される。
【００２８】
画像処理部３は、ＣＰＵおよびメモリを有しており、デジタル処理部３ａと画像圧縮部３７とビデオエンコーダー３８とメモリカードドライバ３９とを備えている。
【００２９】
デジタル処理部３ａは、カラーバランス評価用積算器３０と画素補間部３１と解像度変換部３２とホワイトバランス制御部３３とを有している。また、デジタル処理部３ａは、シェーディング補正部３４とゴミ補正部３５とガンマ補正部３６とを有している。
【００３０】
画像処理部３に入力された画像データは、撮像センサ１１の読出しに同期し、例えばＳＤＲＡＭで構成される画像メモリ４１に書込みまれる。以後、この画像メモリ４１に格納される画像データにアクセスし、デジタル処理部３ａで各種の処理が行われる。
【００３１】
画像メモリ４１上の画像データは、カラーバランス評価用積算器３０によって、色毎（ＲＧＢ）に小エリア毎の画素積算データが算出される。この小エリアとは、１画面を多分割した分割エリアのことである。このような小エリア内での画素値の積算を行うことにより平均処理を施すのと同等の効果が得られる。このカラーバランス評価用積算器３０の演算結果を用いてＲＧＢ各画素のゲインデータが求められる。
【００３２】
そして、ホワイトバランス制御部３３によりＲＧＢ各画素が独立にゲイン補正されて、ＲＧＢのホワイトバランス補正が行われる。このホワイトバランス補正では、撮影被写体から本来白色と思われる部分を輝度、彩度データ等から推測しその部分のＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの平均、Ｇ／Ｒ比、Ｇ／Ｂ比を求めて、このＧ／Ｒ比およびＧ／Ｂ比をＲ、Ｂの補正ゲインとして補正制御が行われる。
【００３３】
ホワイトバランス補正が行われた画像データは、シェーディング補正部３４で画素位置毎に異なるゲインがかかる、いわゆるシェーディング補正が行われる。不揮発性メモリ４２には、あらかじめレンズ群１３の光学性能より導き出した、各画素のゲインデータが記述されるシェーディング補正テーブルが保管されている。そして、シェーディング補正の際には、シェーディング補正部３４において、不揮発性メモリ４２から画像メモリ４１に転送されたシェーディング補正テーブルと画像データとが乗算され補正が行われることとなる。このシェーディング補正については、後で詳述する。
【００３４】
シェーディング補正後には、ゴミ補正部３５でゴミ補正（異物補正）が行われる。不揮発性メモリ４２には、あらかじめキャリブレーション（後述）によって導き出されたゴミ補正部分テーブルが保管されている。ゴミ補正の際には、シェーディング補正と同様に、不揮発性メモリ４２から画像メモリ４１に転送されたゴミ補正データと画像データとが乗算されて補正が行われることとなる。このゴミ補正については、後で詳述する。
【００３５】
シェーディング補正およびゴミ補正が行われた画像データは、画素補間部３１でＲＧＢ各画素をそれぞれのフィルターパターンでマスキングした後、高帯域まで画素を持つＧについてはメディアン（中間値）フィルターで周辺４画素の中間２値の平均値に置換する。Ｒ、Ｂに関しては平均補間が行われる。
【００３６】
補間された画像データにおけるＲＧＢデータは、ガンマ補正部３６で各出力機器に適合した非線形変換が行われた後、マトリクス演算によりＲＧＢからＹ、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙデータが算出されて画像メモリ４１に格納される。
【００３７】
そして、このＹ、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙデータについては、水平垂直の縮小または間引きが行われ、解像度変換部３２で記録画像の画素数に解像度変換が行われる。また、モニタ表示においても、解像度変換部３２で間引きが行われ、ＬＣＤモニタ４３、電子ビューファインダー４４で表示するための低解像度画像を作成する。
【００３８】
プレビュー（ライブビュー）時は、画像メモリ４１から読み出された６４０＊２４０画素の低解像度画像がビデオエンコーダー３８でＮＴＳＣ／ＰＡＬにエンコードされ、これをフィールド画像として電子ファインダー４４またはＬＣＤモニタ４３で画像再生を行う。また、画像記録時は、設定された記録用解像度の画像を画像圧縮部３７により圧縮処理を行った後に、メモリーカードドライバー３９によりメモリーカード９に圧縮画像が記録される。
【００３９】
カメラ制御部４０は、ＣＰＵおよびメモリを備え、シャッターボタンなどを有するカメラ操作スイッチ４９に対して撮影者が行う操作入力を処理する。このカメラ操作スイッチ４９への撮影者の操作入力により、キャリブレーションモード（後述）に設定できる。
【００４０】
撮像装置１は、本撮影前に被写体を動画的態様でＬＣＤモニタ４３などに表示するライブビュー表示時には、シャッター４５の光学絞り値が絞りドライバー４６によって開放固定となる。また、撮像センサ１１の電荷蓄積時間に関しては、撮像センサ１１で取得した画像のうち選択された測光エリアで測光される光量データに基づき、カメラ制御部４０で露出制御データが演算される。そして、カメラ制御部４０で算出された露出制御データに基づいて予め設定されたプログラム線図により、タイミングジェネレーターセンサドライバー４７で撮像センサ１１の露光時間が適正となるようにフイードバック制御が行われる。
【００４１】
また、撮像装置１では、本撮影時に、上記の測光された光量データに基づき予め設定されたプログラム線図により絞りドライバ４６とタイミングジェネレーターセンサドライバー４７で撮像センサ１１ヘの露光量が制御される。
【００４２】
＜ゴミ補正の原理について＞
交換レンズ式の一眼レフデジタルカメラでは、レンズ交換の際に撮像光学系の内部にゴミが入り込み、これが光学レンズや光学ＬＰＦに付着する場合には、撮像面にゴミが投影され、撮影画像にゴミの影が写り込んでしまう。その結果、撮影画像の特定部分が常に暗くなるという現象が生じる。
【００４３】
また、デジタルカメラでは、撮像光学系の内部のメカ部材（絞り羽根、メカシャッタなど）が磨耗することによりチリが発生する場合や、工場における製造時にチリ、ホコリが入り込む場合にも、上記のゴミの場合と同様に、撮影画像の一部が暗くなるという現象が生じる。
【００４４】
撮像装置１の撮像部に存在するゴミ等を除去するには、通常のレンズ固定型デジタルカメラでは、カメラを一旦分解して全ての撮像光学系部材の洗浄を行い、再度組立て直すという作業が必要となる。一方、レンズ交換式のデジタルカメラでも、ゴミを除去するには、特殊な機材が必要となる。
【００４５】
そこで、シェーディング補正の特徴である「画素位置で異なるゲインをかけることができる」という性質を応用することにより、撮像光学系（レンズ、光学ＬＰＦ（ＬｏｗＰａｓｓＦｉｌｔｅｒ）等）に付着したゴミ、チリ、ホコリ等（異物）の影響で画像中の一部分が暗くなった撮影画像をデジタル的に補正（異物の影を除去）するゴミ補正を行うこととする。以下では、説明を簡潔にするため、異物の代表としてゴミを取り上げて説明する。
【００４６】
図２は、ゴミ補正の原理を説明するための図である。
【００４７】
例えば、図２（ａ）に示すように、画像を複数の小エリアＢＫにマトリクス状に分割する。この小エリアＢＫは、例えば水平４０（画素）×垂直３２（画素）の大きさである。なお、ＲＡＷ画像データでの解析を考慮すると、水平、垂直ともに偶数の画素数であるのが好ましい。そして、分割された小エリアに基づき、ゴミの影響で輝度が低下する部分ＰＬが存在するゴミ存在エリアＢＬ（平行斜線部）を検出する。
【００４８】
ここで、図２（ｂ）に示すように、ゴミ存在エリアＢＬに対応する原画像Ｇａと、原画像Ｇａの各部分の画素レベルの逆数をとることによって生成した補正用画像Ｇｂとを乗算することにより、ゴミの影響が除去された画像Ｇｃを得ることができる。この補正用画像Ｇｂは、原画像Ｇａの画素レベルの大小関係が反転していることから、以下ではこれを「反転画像Ｇｂ」と呼ぶが、通常の意味における「反転画像」、つまり各画素の各色成分がＮビット表現されているとともに、原画像Ｇａの画素レベルｘについての、Ｎビットに対する補数（２Ｎ−ｘ）として定義される画像とは異なり、ゲインによって表現された「ゲイン逆転画像」である。このように、反転画像Ｇｂをゲイン表現していることから、反転画像Ｇｂの情報に基づきゴミ補正部分テーブルを生成し、この補正テーブルと、別途に撮影した撮影画像とを乗算することで撮影画像からゴミを消去できることとなる。このゴミ補正部分テーブルの生成を、以下で説明する。
【００４９】
図３は、ゴミ補正部分テーブルの生成を説明するための図である。
【００５０】
まず、図３（ａ）に示すように、小エリアＢＫに分割された画像データ（ＲＡＷデータ）から、ゴミ存在エリアＢＬ（太枠部）を検出する。この画像データは、無彩色のチャート、例えば白チャート（白画像）を撮影するキャリブレーションを行うことによって取得される。
【００５１】
ここで、ゴミ存在エリアＢＬにおける仮想線ＬＩの位置での輝度分布を、図３（ｂ）のように考える。この図３（ｂ）の横軸については、図３（ａ）に示す仮想線ＬＩに沿った水平方向の位置を示しており、縦軸については、輝度値を示している。
【００５２】
次に、上記のゴミ存在エリアＢＬに対する輝度補正を行うため、図３（ｃ）に示すゴミ補正データ（太線部）を生成する。この図３（ｃ）の横軸については、図３（ａ）に示す仮想線ＬＩに沿った水平方向の位置を示しており、縦軸については、ゲイン値を示している。このゴミ補正データの生成方法を以下で説明する。
【００５３】
ゴミ存在エリアＢＬの周辺に存在する全ての小エリアＢＬから、ＲＧＢ各色について画素値の平均値を求める。この平均値に対して、ゴミ存在エリアＢＬ内の全画素による除算を行い、各画素のゲインを求める。この場合、ゲイン値が一定値、例えば等倍ラインＫｅ以下である場合は、等倍とする。また、ゲイン値が上限ラインＫｕを超える場合には、上限ラインＫｕでクリップする。これにより、極端に大きいゲイン値を排除できる。
【００５４】
図３（ｃ）では、仮想線ＬＩ上の画素列に関するゴミ補正データを表しているが、これを二次元に拡張しゴミ存在エリアＢＬ内の画素行列に関するゴミ補正データ（図２の反転画像Ｇｂに相当するもの）を生成する。生成されたゴミ補正データは、ゴミ補正部分テーブルとして不揮発性メモリ４２に保存される。このゴミ補正部分テーブルは、画像データ（画像信号）に対するゴミ（異物）の影響を表す異物情報を記憶する記憶手段として働く。
【００５５】
＜シェーディング補正およびゴミ補正について＞
図４は、シェーディング補正およびゴミ補正を説明するための図である。
【００５６】
画像メモリ４１は、画像データ保存領域Ｍ１と、シェーディング補正テーブル保存領域Ｍ２と、ゴミ補正全体テーブルＭ３と、補正後画像データ保存領域Ｍ４とに領域分けされている。
【００５７】
画像データ保存領域Ｍ１には、撮像センサ１１で取得された画像データ（ＲＡＷデータ）が保存される。
【００５８】
シェーディング補正テーブル保存領域Ｍ２には、ゲインデータとして構成されるシェーディング補正テーブルが保存されている。このゲインデータの並び（配列）と画像データの並びとの整合性をとる、つまり双方の画素を対応させることにより、各画素データに所定のゲインが乗算できる。すなわち、撮影画像において画像周辺にいくほど高ゲインとなるシェーディング補正テーブルである場合には、画像周辺にいくほど高ゲインを施すことが可能となる、つまりシェーディング補正を行えることとなる。
【００５９】
ゴミ補正全体テーブル保存領域Ｍ３には、ゴミ全体補正テーブルが保存されている。このゴミ補正全体テーブルは、ＤＭＡ（ｄｉｒｅｃｔｍｅｍｏｒｙａｃｃｅｓｓ）チャンネルを利用して転送するため、図３（ｃ）に示すようなゲイン曲線（太線）Ｇｎ１で構成されるゴミ補正部分テーブルを全て統合したデータテーブルとなっている。すなわち、撮影画像に相当するデータ量を有するゴミ補正全体テーブルを等倍データ（ゲイン値が１のデータ）で埋めた後に、ゴミ補正全体テーブル保存領域Ｍ３においてゴミ存在エリアＢＬに相当するアドレスに、ゴミ補正部分テーブルを書き込むことによって、ゴミ補正全体テーブルを生成する。なお、ゴミ検出エリアが複数ある場合には、これらのエリアに対応した位置（アドレス）に各ゴミ補正部分テーブルを書き込み処理を行う。
【００６０】
まず、シェーディング補正では、画像データとシェーディング補正データとを、それぞれ別のＤＭＡチャンネル（ＤＭＡコントローラ）Ｄ１、Ｄ２により、画像データ保存領域Ｍ１およびシェーディング補正テーブル保存領域Ｍ２からシェーディング補正部３４に転送する。そして、転送された画像データとシェーディング補正データとが、シェーディング補正部３４内の乗算器３４ａにより、テジタル的に乗算処理されることでシェーディング補正が行われる。
【００６１】
次に、ゴミ補正では、ＤＭＡチャンネルＤ３によってゴミ補正全体テーブル保存領域Ｍ３からゴミ補正データをゴミ補正部３５に転送する。そして、転送されたゴミ補正データ（すなわち異物情報に基づいて得られるデータ値）と、シェーディング補正部３４から出力されるシェーディング補正後の画像データとが、乗算器３４ａと同一タイプの乗算器３５ａにより、デジタル的に乗算処理されることでゴミ補正が行われる。
【００６２】
最後に、ゴミ補正部３５から出力されるシェーディング補正およびゴミ補正が施された画像データは、ＤＭＡチャンネルＤ４によって補正後画像データ保存領域Ｍ４に保存される。
【００６３】
以上のように、撮像装置１では、撮影前または撮影後にキャリブレーション作業を行って取得したゴミの位置や濃度をゴミ補正データとしてカメラ内部に記憶させ、本撮影時に取得した撮影画像におけるゴミ存在エリアＢＬのゲインをデジタル的に上げることで、ゴミの影を除去することとなる。
【００６４】
＜撮像装置１の動作＞
ゴミについては、次のようなの性質が挙げられる。
【００６５】
▲１▼場所が移動する。短時間で動くことは無くても、長時間では同じ場所にとどまらない。
【００６６】
▲２▼レンズ交換やメカ部材の磨耗などの原因でその数が増える。
【００６７】
このように、ゴミは時間経過とともに変化する性質を有するため、定期的にゴミ補正に係るキャリブレーションを行うように撮影者に警告を発することが好ましい。このキャリブレーションに関する警告動作を以下で説明する。
【００６８】
図５は、撮像装置１におけるキャリブレーションの警告動作を示すフローチャートである。この動作は、カメラ制御部４０より実行される。
【００６９】
撮像装置１を起動した後に、撮像装置１に内蔵されるタイマ（不図示）の計時をスタートする（ステップ１）。
【００７０】
ステップＳ２では、キャリブレーションのタイミングであるかを判定する。このタイミングは、例えば、計時開始から一定時間が経過すると生じるように設定する。ここで、キャリブレーションのタイミングである場合には、ステップＳ３に進み、そうでない場合には、ステップＳ２を繰り返す。
【００７１】
ステップＳ３では、ＬＣＤモニタ４３にキャリブレーションを行う旨の警告表示を行う。
【００７２】
ステップＳ４では、キャリブレーションが完了したかを判定する。ここで、キャリブレーションが完了している場合には、ステップＳ５に進み、完了してない場合には、ステップＳ３に戻る。
【００７３】
ステップＳ５では、キャリブレーションが正常に終了したかを判定する。ここで、キャリブレーションが成功つまり正常終了した場合には、ステップＳ６に進み、キャリブレーションが失敗した場合には、ステップＳ３に戻る。
【００７４】
ステップＳ６では、ステップＳ１でスタートした計時をリセットする。
【００７５】
以上のキャリブレーションの警告動作により、適切に撮影者にキャリブレーションを実行させることができる。
【００７６】
なお、実際にはレンズによって、また絞りや焦点距離、焦点位置によって微妙にゴミの位置が、光線の関係で変化する。このため、撮影の直前・直後においてキャリブレーションの警告を行うようにしても良い。
【００７７】
以下では、撮像装置１におけるキャリブレーションを行うためのキャリブレーションモードにおける動作を説明する。
【００７８】
図６は、キャリブレーションモードでの動作を示すフローチャートである。
【００７９】
撮影者によるカメラ操作スイッチ４９の操作によってキャリブレーションモードが設定されると、まず白画像（例えば白チャート）を撮影する旨をＬＣＤモニタ４３に表示して撮影者に警告する。
【００８０】
そして、ズーム駆動および絞り駆動が行われる（ステップＳ１１）。パワーズームレンズの場合には、周辺部分の光量落ちをゴミと誤検出しないように、光量落ちの一番目立たない撮像条件（焦点距離、絞りなどレンズの光学特性から割り出した条件）を自動的に設定し、この撮像条件に基づきレンズおよび絞りを駆動する。なお、手動ズームの場合にはズーム駆動を指示し、単焦点レンズの場合にはその焦点距離での撮影を指示する。
【００８１】
次に、撮影者は白画像を撮影することとなるが、この撮影が終了したか否かを判定する（ステップＳ１２）。ここでは、例えばシャッターボタンが撮影者により押下されたかを判断する。ここで、撮影が終了している場合には、ステップＳ１３に進み、終了していない場合には、ステップＳ１２を繰り返す。
【００８２】
ステップＳ１３では、撮影された画像が十分に明るいかを判定する。撮影された白画像データは、カラーバランス評価用積算器３０で、色成分毎（ＲＧＢ）に小エリア（ブロック）毎の画素積算データが算出されるが、この露出評価値に基づき明るいかを判断する。
【００８３】
ここで、十分明るい場合には、ステップＳ１４に進む。一方、全体が暗い場合には、キャリブレーションエラーとして一旦終了し、再びキャリブレーション撮影を行う旨を警告する。
【００８４】
ステップＳ１４では、ＲＧＢの輝度差が、予め定められた閾値以下であるかを判定する。この閾値は、ノイズレベルより判断し、余裕分を含めて定められる。ここで、ＲＧＢの輝度差が所定の閾値以下である場合には、ステップＳ１５に進む。一方、所定の閾値を超える場合には、キャリブレーションエラーとして一旦終了し、再びキャリブレーション撮影を行う旨を警告する。
【００８５】
以上のステップＳ１３およびステップＳ１４の動作により、撮影画像がゴミ補正部分テーブルを作成できる画像かどうかの判断を行える。すなわち、画像中心部分のゴミ検出対象エリアについて、各小エリアのＲＧＢの評価値が一定値以上でかつ、ほぼ等しいという条件を満足する画像が取得されたかの判断が可能となる。
【００８６】
次に、撮影画像が白画像（グレー画像）と判定されると、小エリア毎の解析を行う（ステップＳ１５）。
【００８７】
ここでは、全ての小エリアについて、例えばＧ画素に関する画素積算データの平均値を求め、この平均値より輝度が一定値以上低くて暗い小エリアが存在する場合には、この小エリアをゴミ存在エリアとして検出する。ただし、画像の周辺部分については、光学レンズによる周辺光量落ちの可能性もあるため、検出エリアは光学性能を考慮して光量落ちの小さい部分（例えば画像の中心部分）のみに限定する。
【００８８】
ステップＳ１６では、ゴミ補正部３５で上述したゴミ補正部分テーブルを作成する。
【００８９】
ステップＳ１７では、ステップＳ１６で作成されたゴミ補正部分テーブルを、不揮発性メモリ４２に保存する。
【００９０】
ステップＳ１８では、キャリブレーションの正常終了フラグをセットする。この正常フラグにより、図５のフローチャートに示すステップＳ５の判定動作が行える。
【００９１】
以上の撮像装置１の動作により、キャリブレーション撮影で取得した画像データに基づきゴミ補正部分テーブルを生成し、これに基づくゴミ補正を行うため、比較的大きな異物に対しても適切な異物補正が行える。
【００９２】
すなわち、従来は異物が写りこんでいるために不良品として処理されたデジタルカメラが良品として出荷可能となる。また、レンズ交換式の一眼レフデジタルカメラにおいてレンズ交換時にゴミが入り込み、従来では特殊な機材を用いてゴミ除去作業を行う必要がある場合でも、この作業の手間が省ける。さらに、デジタルカメラを長期間使い込み、撮像光学系内部のメカ機材の磨耗で発生したカスが光学系に付着した場合などでも、カメラ自身がゴミ補正を行えるため、良好な撮影画像を得られることとなる。
【００９３】
また、シェーディング補正と同様に、乗算器とＤＭＡコントローラとを用いたデジタル処理により異物補正を行うため、簡易な構成で精度の高い補正が可能となる。
【００９４】
なお、以上の撮像装置１においては、ゴミ補正データをゴミ補正部３５に転送するのに１つのＤＭＡチャンネルＤ３（図４参照）のみを使用していたが、複数のＤＭＡチャンネルを利用しても良い。
【００９５】
図７は、複数のＤＭＡチャンネルを利用したゴミ補正を説明するための図である。
【００９６】
画像メモリ４１は、図４と同様の構成を有する画像データ保存領域Ｍ１と、シェーディング補正テーブル保存領域Ｍ２と、補正後画像データ保存領域Ｍ４とを有している。
【００９７】
また、画像メモリ４１は、ゴミ補正全体テーブル保存領域Ｍ３（図４）と異なり、４つのテーブル保存領域、すなわちゴミ補正部分テーブル１保存領域Ｍ３１と、ゴミ補正部分テーブル２保存領域Ｍ３２と、ゴミ補正部分テーブル３保存領域Ｍ３３と、ゴミ補正部分テーブル４保存領域Ｍ３４とを有している。
【００９８】
これらのゴミ補正部分テーブル保存領域Ｍ３１〜３４それぞれには、図３（ｃ）に示すようなゲイン値で構成されるゴミ存在エリアＢＬに対応するゴミ補正部分テーブルが格納されている。ただし、ＤＭＡチャンネルの制約などからゴミ補正の個数に制限があるため、位置、大きさ等を考慮してゴミ補正すべきものを選別するのが好ましい。
【００９９】
そして、ＤＭＡチャンネルＤ３１〜３４によって各ゴミ補正部分テーブル保存領域Ｍ３１〜３４からゴミ補正データをゴミ補正部３５に転送する。そして、転送されたゴミ補正データと、シェーディング補正部３４から出力されたシェーディング補正後の画像データとは、図４の場合と同様に、ゴミ補正部３５内の乗算器３５ａにより、乗算されることでゴミ補正が行われる。この場合、各ＤＭＡチャンネルＤ３１〜３４では、データ転送の開始タイミングおよび終了タイミングとゴミ補正データの量とをゴミ存在エリアＢＬのデータに基づき算出し、ＤＭＡ設定が行われる。
【０１００】
以上のように、複数のＤＭＡチャンネルを利用したゴミ補正によっても、比較的大きな異物に対しても適切な異物補正が行えることとなる。
【０１０１】
＜第２実施形態＞
＜撮像装置の要部構成＞
図８は、本発明の第２実施形態に係る撮像装置５の機能ブロックを示す図である。
【０１０２】
第２実施形態の撮像装置５については、第１実施形態の撮像装置１と類似の構成を有しているが、ノイズ低減処理器５１が追加されている点が主に異なっている。このノイズ低減処理器５１について、以下で説明する。
【０１０３】
図９は、ノイズ低減処理器５１を説明するための図である。
【０１０４】
ノイズ低減処理器５１には、ガンマ補正部３６で非線形変換された後にマトリクス演算により算出されたＹ、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙデータが入力され、この画像データの中に含まれる微小なノイズ成分を低減する処理が行われる。そして、ノイズ低減処理器５１でノイズ低減されたＹ、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙデータが画像メモリ４１に格納され、解像度変換部３２に入力された後に、第１実施形態と同様の処理が行われる。
【０１０５】
ノイズ低減処理器５１は、ＬＰＦ（ＬｏｗＰａｓｓＦｉｌｔｅｒ）部５１１と、ＨＰＦ（ＨｉｇｈＰａｓｓＦｉｌｔｅｒ）部と、コアリング処理部５１３と、乗算器５１４と、加算器５１５とを備えており、画像データに対してノイズ低減処理のレベル（度合い）の変更が可能となっている。
【０１０６】
ＬＰＦ部５１１は、例えば５×５のデジタルフィルタとして構成されており、その係数や次数を変えることにより、ダイナミックにノイズの低減量を変更することが可能となっている。例えばＳＤＲＡＭで構成される画像メモリ４１内のノイズ低減テーブル４１ａにＬＰＦ部５１１で使用する複数のフィルタ係数を予め記憶しておき、ＤＭＡチャンネルＤ５によって各画素で用いるフィルタパターンを規則正しく並べたデータテーブルをＬＰＦ部５１１に送ることで、フィルタ係数を画素ごとに切り替えることができる。
【０１０７】
ＨＰＦ部５１２は、例えば５×５のデジタルフィルタとして構成されている。
【０１０８】
コアリング処理部５１３は、図１０に示すような入出力特性を有している。すなわち、閾値（−Ｔｈ）〜０〜閾値Ｔｈの入力については「０」に固定されて出力されるとともに、閾値（−Ｔｈ）以下の入力は（入力値＋Ｔｈ）の出力を行い、閾値Ｔｈ以上の入力は（入力値−Ｔｈ）の出力を行うことで、ノイズ低減を図かる。そして、この閾値Ｔｈを変更することにより、ダイナミックにノイズ低減量を変えることができる。具体的には、画像メモリ４１内のノイズ低減テーブル４１ａにコアリング処理部５１３で使用する複数の閾値を予め記憶しておき、ＤＭＡチャンネルＤ５によって各画素で用いる閾値を順序正しく並べたデータテーブルをＬＦＰ部５１１に送ることで、閾値を画素ごとに切り替えられることとなる。
【０１０９】
乗算器５１４は、Ｙ信号（輝度信号）の高周波成分に含まれるノイズ成分を抑えるための部位として構成されており、Ｙ信号についてのゲインを制御することでダイナミックにノイズの低減量を変更することが可能となっている。例えば、画像メモリ４１内のノイズ低減テーブル４１ａに乗算器５１４で使用する複数のゲインデータを予め記憶しておき、ＤＭＡチャンネルＤ５によって各画素で用いるゲインデータを規則正しく並べたデータテーブルを乗算器５１４に送ることで、Ｙデータの高周波成分のゲインを画素ごとに切り替えることができる。
【０１１０】
加算器５１５は、ＬＰＦ部５１１で処理されたＹデータと、乗算器５１４から出力されたＹデータとを加算する。この加算器５１５で加算されたＹデータは、ＤＭＡチャンネルＤ６によって画像メモリ４１内のＹデータ記憶部４１ｂに記憶されることとなる。
【０１１１】
以上のノイズ低減処理器５１によって、撮影画像内における特定部分（特定画素）のノイズ低減量を、周辺部分（周辺画素）に比べて強弱をつけることが可能となる。
【０１１２】
一方、撮像装置５では、第１実施形態で説明したようにキャリブレーションにより検出されたゴミ存在エリアＢＬ（図３（ａ））にゲインを乗じることでゴミ補正が行われるが、このゴミ存在エリアＢＬについてはノイズも局所的に増大される。よって、ゴミ補正は適切に行えるものの、ゴミ補正によるゴミ消去跡が目立ってしまい、部分的に見苦しい画像が生成される場合がある。
【０１１３】
そこで、このような場合には、ノイズ低減処理器５１によって、ゴミ存在エリアＢＬに対するノイズ低減量を、ゴミ検出エリアＢＬ以外の他の画像部分に比べて強めに設定する。これにより、ゴミ存在エリアＢＬに対して効果的なノイズ低減を行えることとなる。
【０１１４】
しかしながら、ゴミ存在エリアＢＬ内に高周波画像が存在する場合には、ノイズ低減処理器５１のノイズ低減量を大きくすることにより、ゴミ検出エリアＢＬ内の画像がなまるため、解像度が部分的に低く見苦しい画像が生成されることとなる。具体的には、図１１（ａ）に示すようにゴミの影響により輝度が低下する部分ＰＭを含むゴミ検出エリアＢＬに高周波成分（４本線で図示）ＨＧが存在する場合に、上述したゴミ補正および高周波ノイズの低減処理を行うことで、図１１（ｂ）に示すゴミ存在エリアＢＬのように高周波成分ＨＧがぼけて画像の品質が低下する。
【０１１５】
そこで、第２実施形態の撮像装置５では、キャリブレーションにより検出されたゴミ存在エリアＢＬに関する情報に基づき、ゴミ存在エリアＢＬに対応する撮影画像の部分にどのような画像が存在するのか、特に周波数成分についての評価値を算出する。そして、この評価値に基づくノイズ低減処理を施すことにより、ゴミ補正が施された自然な画像を生成することとする。撮像装置５の動作を、以下で詳しく説明する。
【０１１６】
＜撮像装置５の動作＞
まず、撮像装置５では、ゴミ検出箇所の周波数成分を検知するための評価値を求める。この評価値としては、例えばソベルフィルタ（ＳｏｂｅｌＦｉｌｔｅｒ）の出力値が利用できるが、これについて以下で説明する。
【０１１７】
図１２は、ソベルフィルタを利用した評価値の算出を説明するための図である。
【０１１８】
撮像装置５の不揮発性メモリ４２には、上下対称、左右対称および斜め左右対称な係数が割り振られたマトリクスで構成される４つのソベルフィルタＦ１〜Ｆ４（ソベルフィルタ群ＦＧ）が記憶されている。そして、各ソベルフィルタＦ１〜Ｆ４の出力値は、加算器ＡＤで合計され線分評価値として出力される。このような構成により、４つのソベルフィルタＦ１〜Ｆ４のうち線分の方向と合致するマトリクスを有するフィルタからの出力値が大きくなるため、ソベルフィルタＦ１〜Ｆ４の出力値の総和である線分評価値の大きさを判断すれば、線分の検出、つまり高周波成分の検出を行える。すなわち、ソベルフィルタ群ＦＧおよび加算器ＡＤは、本撮影時に撮像センサ１１で取得された画像信号に基づき、画像信号における輝度変化の度合いを検出する輝度変化検出手段として機能することとなる。
【０１１９】
ここで、キャリブレーションで得られたゴミ検出箇所については、不揮発性メモリ４２内に保存されているため、このゴミ存在エリアＢＬ（図３（ａ））に対応する撮影画像の部分についてソベルフィルタＦ１〜Ｆ４の出力を求めることで、ゴミ補正箇所に高周波画像があるか否かを判断できる。
【０１２０】
次に、撮像装置５では、ソベルフィルタ群ＦＧにより算出された評価値に基づきノイズ低減処理を行うが、この撮像装置５の一連の動作を以下で説明する。
【０１２１】
まず、第１実施形態と同様にキャリブレーションを行った後に、公知の撮影シーケンスによる被写体の撮影を行う。そして、撮影されたＲＡＷ画像データを画像メモリ４１内の画像データ保存領域Ｍ１に保存（バッファリング）した後に、画素補間部３１で画素補間が行われる。
【０１２２】
次に、画素補間が行われた画像データに対して、上述したソベルフィルタ群ＦＧによって線分評価値（評価値）を算出し、線分検出を行う。具体的には、不揮発性メモリ４２に保存されたゴミ存在エリアＢＬに関する情報に基づき、ゴミ位置に対応する撮影画像部分についてソベルフィルタ群ＦＧおよび加算器ＡＤにより線分評価値を算出する。この算出については、ゴミの影響が及ぶ範囲内で行うのが好ましい。
【０１２３】
そして、算出された線分評価値を、ゴミ補正の対象となるゴミ存在エリアＢＬの面積で除算して、単位面積当たりの平均評価値を算出する。この平均評価値が予め定められた基準値αと比べて大きい場合には、高周波成分が存在すると判断し、ノイズ低減処理器５１でのノイズ低減処理を抑えるようにノイズ低減量を低下する設定を行う。一方、平均評価値が基準値α以下となる場合には、高周波成分が存在しない、のっぺりとした画像であると判断し、ノイズ低減処理器５１でのノイズ低減処理を十分かけるようにノイズ低減量を上昇する設定を行う。これらの場合には、図９のノイズ低減テーブル４１ａに記憶されるノイズ低減補正用のデータテーブル（パラメータ）が、上記の平均評価値に応じて切替える処理が行われる。すなわち、撮像センサ１１で取得した撮影画像のうちゴミ（異物）の影響が現れるゴミ存在エリアＢＬの異物画像部分のノイズ処理の度合い（レベル）を、異物画像部分を除く撮影画像と異ならせて、つまり異物画像部分の輝度変化の程度に応じた度合いでノイズ低減処理を行う。
【０１２４】
以上のようにゴミ存在エリアＢＬについてのノイズ低減量を設定した後、再びＲＡＷ画像データに対し、第１実施形態と同様に画素補間、ガンマ補正、Ｙ、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙデータに変換するＹＣＣ画像変換およびゴミ補正を行った後に、ノイズ低減処理器５１によって高周波成分に応じた適切なノイズ低減処理を施し、ゴミ補正が施されたＹＣＣ画像を生成する。
【０１２５】
以上で説明した撮像装置５の動作により、第１実施形態と同様の効果を奏するとともに、ゴミ補正箇所に高周波成分が存在するか否かを判断してノイズ低減処理を行うため、ゴミ補正がされた高品質な画像を生成できる。すなわち、第１実施形態のようにゴミ補正を行った場合には、ゴミ補正された画像部分だけ極端にノイズが増大する画像が作成される場合があるが、第２実施形態においては、ゴミ補正を行いつつも、補正跡のノイズが目立たず、また補正箇所に高周波成分がある場合でも、その高周波成分がノイズ低減処理によってなまることなく自然な画像が得られることとなる。
【０１２６】
なお、高周波成分を検出するためにソベルフィルタを使用するのは必須でなく、ＡＦ評価値に利用されるコントラスト演算器の出力値であるＡＦ評価用コントラスト値を使用するようにしても良い。
【０１２７】
図１３は、ＡＦ評価用コントラスト値に基づく評価値を説明するための図である。
【０１２８】
水平コントラスト演算器においては、注目画素自らの輝度値と、これから水平方向に一定画素離れた同色画素の輝度値との差（｜Ｇ−Ｇ｜）を、一定の大きさを有する積算領域Ｅｔについて積算することでコントラスト値を算出する。このコントラスト値は、ＡＦ動作で合焦状態が近づくにつれて大きくなる特性があるため、ＡＦの評価値として利用できる。なお、積算領域Ｅｔ内に高周波成分などの特徴点が存在しない場合には、コントラスト値は小さな値となる。
【０１２９】
このコントラスト演算器で撮影画像を処理することで、画像内の特定部分に特徴点が存在するか否かを判定できることとなる。よって、ゴミ存在エリアＢＬについてコントラスト値を算出すれば、このゴミ存在エリアＢＬについて特徴点（高周波成分）があるか否かが判断できる。
【０１３０】
すなわち、キャリブレーションで得られたゴミ存在エリアＢＬの情報は不揮発性メモリ４２内に保存されているため、このゴミ存在エリアＢＬに対応する撮影画像の部分についてＡＦ評価用コントラスト値を算出することで、ゴミ補正エリアＢＬの画像部分に特徴点があるかを判断できることとなる。
【０１３１】
なお、本撮影前においては、ゴミ補正すべき位置・範囲は検知されているため、ＡＦ評価用コントラスト値の積算領域Ｅｔ（図１３）を設定した後でＲＡＷ画像をバッファリングする前に、コントラスト演算器においてＡＦ評価用コントラスト値を算出しても良い。ソベルフィルタの場合には画素補間後の使用に制限されてしまうが、ＡＦ評価用コントラスト値の場合にはＲＡＷ画像に対しても支障なく使用できるため、ＲＡＷ画像がバッファリングされるまでにＡＦ評価用コントラスト値の算出が終了していれば、その後の処理はソベルフィルタの場合と同様になる。
【０１３２】
また、撮像装置５においては、本撮像時に取得された画像に限らず、本撮影直前のライブビュー画像に基づきノイズ低減処理の評価値を算出しても良い。この場合、撮影直前のライブビュー画像と、撮影された本画像とは完全に一致することが少ないため、ゴミ存在エリアＢＬを含む面積の広い画像判定領域を設定するのが好ましい。
【０１３３】
また、撮影画像においては、ゴミが存在する部分に高周波成分が存在する場合には、一般的にゴミそのものが目立たなくなるが、一方、高周波成分がなくて、のっぺらとした部分ではゴミは目立つ性質がある。
【０１３４】
そこで、ゴミ存在エリアＢＬにおける画像の状態、つまり高周波成分の有無を検出し、高周波成分が検出されない場合には、ゴミ補正を行って通常レベルのノイズ低減処理を行う。逆に、高周波成分が検出された場合には、図３（ａ）に対応する図１４のゲイン曲線（太線）Ｇｎ２に示すように、図３（ａ）に示すゲイン曲線Ｇｎ１に比べゴミ補正のゲインそのものを低めに抑えてノイズの増大を小さくするとともに、通常レベルのノイズ低減処理を施す。
【０１３５】
以上のような処理を行うことで、図９に示すノイズ低減処理器５１のように画像の部分ごとに異なるノイズ低減処理を行える回路を備えなくても、違和感のないゴミ補正画像が生成できる。すなわち、撮像装置５におけるノイズ低減処理の構成を簡素化できることとなる。
【０１３６】
＜変形例＞
◎上記の各実施形態におけるキャリブレションについては、撮像装置が有する計時機能によって一定期間ごとに警告を発するのは必須でなく、レンズ交換を検出して警告を発するしても良い。また、ショックセンサを設けて、一定以上の出力が検出された場合に警告を発しても良い。
【０１３７】
◎上記の各実施形態については、白チャート（無彩色画像）の撮影によりキャリブレーションを行うのは必須でなく、拡散板を入れてキャリブレーションを行っても良い。
【０１３８】
また、キャリブレーションでは、撮影直前または撮影直後において、撮像光学系の状態を保持、つまりレンズの焦点距離や絞りなどを変化させずに露出条件を変更して撮影し、ゴミ補正データを取得しても良い。
【０１３９】
◎上記の各実施形態については、シェーディング補正とゴミ補正とで異なる乗算器を使用するのは必須でなく、シェーディング補正とゴミ補正とで乗算器を兼用しても良い。
【０１４０】
◎上記の各実施形態におけるゴミ補正部分テーブルについては、キャリブレーション時に取得された撮影画像データの逆数から生成した反転画像に基づき生成するのは必須でなく、キャリブレーション時に取得された撮影画像に基づき生成しても良い。この場合、ゴミ補正時においては、ゴミ補正部分テーブルから読出した補正データの逆数を算出し、この逆数と本撮影時の画像とを乗算することとなる。
【０１４１】
また、キャリブレーション時には、撮像光学系における複数の状態、例えばレンズの焦点距離や絞りなどを変化させて複数のゴミ補正データを取得するようにしても良い。これにより、撮像光学系の様々な状態に対応した異物補正を行える。
【０１４２】
◎上記の第２実施形態については、Ｙ信号についてのみノイズ低減処理を行うのは必須でなく、Ｒ−Ｙ信号およびＢ−Ｙ信号についてノイズ低減処理を行っても良い。また、ノイズ低減処理については、図９に示すノイズ低減処理器５１が有する複数のノイズ低減部位のうち一部を省略した回路を用いて行っても良い。
【０１４３】
◎上記の第２実施形態における評価値の算出については、ソベル（Ｓｏｂｅｌ）フィルタを利用するのは必須でなく、Ｐｒｅｗｉｔｔフィルタなどの線分検出フィルタを利用するようにしても良い。
【０１４４】
◎上記の第２実施形態においては、例えばゴミ存在エリアＢＬ（図３）の平均的な補正ゲインが大きくなる場合にはノイズ低減処理のレベルを大きくし、平均補正ゲインが小さくなる場合にはノイズ低減処理のレベルを小さくするようにしても良い。すなわち、ゴミ存在エリアＢＬに対応する画像部分の異物補正の程度に応じた度合いで、ノイズ低減処理を行う。これにより、適切なノイズ低減処理が行え、画像品質を向上できる。
【０１４５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１ないし請求項５の発明によれば、画像信号に対する異物の影響を表す異物情報に基づいて得られるデータ値との乗算処理を伴うデジタル処理により画像信号に対して異物補正を行うため、比較的大きな異物に対しても適切な異物補正が行える。
【０１４６】
特に、請求項２の発明においては、異物補正は、シェーディング補正で使用する乗算器またはそれと同一タイプの別の乗算器を利用して行われるため、構成を簡素化でき、コストアップを抑制できる。
【０１４７】
また、請求項３の発明においては、異物補正手段は乗算処理を行う乗算器と異物情報を記憶手段から乗算器に転送するＤＭＡコントローラとを有するため、構成を簡素化でき、コストアップを抑制できる。
【０１４８】
また、請求項４の発明においては、異物情報は、撮影前または撮影後に行われるキャリブレーションで取得された情報に基づき生成されるため、異物情報を適切に生成できる。
【０１４９】
また、請求項５の発明においては、異物情報は、キャリブレーションで撮像素子により取得された撮影画像の情報または撮影画像に関する画素レベルの逆数の情報に基づき生成されるため、異物情報を簡易に生成できる。
【０１５０】
また、請求項６の発明においては、異物情報が露出評価値を算出するブロック単位で生成されるため、メモリが節約できるとともに構成が簡易になる。
【０１５１】
また、請求項７の発明においては、キャリブレーションでは無彩色のチャートを撮影するため、異物情報を適切に取得できる。
【０１５２】
また、請求項８の発明においては、キャリブレーションでは撮像光学系における複数の状態での異物情報を取得するため、撮像光学系の様々な状態に対応した異物補正を行える。
【０１５３】
また、請求項９の発明においては、キャリブレーションでは撮影直前または撮影直後において撮像光学系の状態を保持しつつ露出条件を変更して異物情報を取得するため、最適な異物情報を取得できる。
【０１５４】
また、請求項１０の発明においては、撮像素子で取得した撮影画像のうち異物の影響が現れる異物画像部分のノイズ処理の度合いを異物画像部分を除く前記撮影画像と異ならせてノイズ低減処理を行うため、異物補正が施された画像について適切なノイズ補正処理を行え、画像品質を向上できる。
【０１５５】
また、請求項１１の発明においては、異物補正手段による異物画像部分の異物補正の程度に応じた度合いでノイズ低減処理を行うため、一層適切なノイズ低減処理を行え、画像品質をより向上できる。
【０１５６】
また、請求項１２の発明においては、異物画像部分における輝度変化の程度に応じた度合いでノイズ低減処理を行うため、一層適切なノイズ低減処理を行え、画像品質をより向上できる。
【０１５７】
また、請求項１３の発明においては、本撮影時に撮像素子で取得された撮影画像に基づき輝度変化の度合いを検出するため、輝度変化の度合いを精度良く検出できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る撮像装置１の機能ブロックを示す図である。
【図２】ゴミ補正の原理を説明するための図である。
【図３】ゴミ補正部分テーブルの生成を説明するための図である。
【図４】シェーディング補正およびゴミ補正を説明するための図である。
【図５】撮像装置１におけるキャリブレーションの警告動作を示すフローチャートである。
【図６】キャリブレーションモードでの動作を示すフローチャートである。
【図７】複数のＤＭＡチャンネルを利用したゴミ補正を説明するための図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る撮像装置５の機能ブロックを示す図である。
【図９】ノイズ低減処理器５１を説明するための図である。
【図１０】コアリング処理部５１３の入出力特性を説明するための図である。
【図１１】ゴミ存在エリアＢＬに高周波画像が存在する場合のノイズ低減処理を説明するための図である。
【図１２】ソベルフィルタを利用した評価値の算出を説明するための図である。
【図１３】ＡＦ評価用コントラスト値に基づく評価値を説明するための図である。
【図１４】ゴミ補正のゲイン曲線Ｇｎ２を説明するための図である。
【符号の説明】
１、５撮像装置
３画像処理部
１１撮像センサ
１２光学ＬＰＦ
１３レンズ群
３４シェーディング補正部
３４ａ、３５ａ乗算器
３５ゴミ補正部
４０カメラ制御部
４１画像メモリ
４１ａノイズ低減テーブル
４２不揮発性メモリ
４３ＬＣＤモニタ
５１ノイズ低減処理器
５１１ＬＰＦ部
５１２ＨＰＦ部
５１３コアリング処理部
５１４乗算器
ＢＬゴミ存在エリア
Ｄ１〜６、Ｄ３１〜３４ＤＭＡチェンネル
Ｆ１〜Ｆ４ソベルフィルタ
Ｇｂ反転画像
ＨＧ高周波成分

Claims

撮像素子と、前記撮像素子に被写体像を結像させる撮像光学系とを含む撮像部を有する撮像装置であって、
（ａ）前記撮像素子で取得された画像信号に対して画像処理を行う画像処理手段と、
（ｂ）前記撮像部に存在する異物について、前記画像信号に対する前記異物の影響を表す異物情報を記憶する記憶手段と、
を備え、
前記画像処理手段は、
（ａ−１）前記異物情報に基づいて得られるデータ値との乗算処理を伴うデジタル処理により、前記画像信号に対して異物補正を行う異物補正手段、
を有することを特徴とする撮像装置。
請求項１に記載の撮像装置において、
前記画像処理手段は、
（ａ−２）乗算処理を行う乗算器と、
（ａ−３）前記乗算器での乗算処理を伴うデジタル処理により、前記画像信号に対してシェーディング補正を行うシェーディング補正手段と、
を有し、
前記異物補正は、前記乗算器または前記乗算器と同一タイプの別の乗算器を利用して行われることを特徴とする撮像装置。
請求項１に記載の撮像装置において、
前記異物補正手段は、
前記乗算処理を行う乗算器と、
前記異物情報を前記記憶手段から前記乗算器に転送するＤＭＡコントローラと、
を有することを特徴とする撮像装置。
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の撮像装置において、
撮影前または撮影後に前記異物補正に係るキャリブレーションを行うためのキャリブレーションモードを有し、
前記異物情報は、前記キャリブレーションで取得された情報に基づき生成されることを特徴とする撮像装置。
請求項４に記載の撮像装置において、
前記異物情報は、前記キャリブレーションで前記撮像素子により取得された撮影画像の情報、または前記撮影画像に関する画素レベルの逆数の情報に基づき生成されることを特徴とする撮像装置。
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の撮像装置において、
前記画像処理手段は、
（ａ−４）前記撮像素子で取得した撮影画像を複数のブロックに分割し、ブロックごとに露出評価値を算出する算出手段、
を有し、
前記異物情報は、前記ブロック単位で生成されることを特徴とする撮像装置。
請求項４または請求項５に記載の撮像装置において、
前記キャリブレーションでは、無彩色のチャートを撮影することを特徴とする撮像装置。
請求項４または請求項５に記載の撮像装置において、
前記キャリブレーションでは、前記撮像光学系における複数の状態での異物情報を取得することを特徴とする撮像装置。
請求項４または請求項５に記載の撮像装置において、
前記キャリブレーションでは、撮影直前または撮影直後において、前記撮像光学系の状態を保持しつつ露出条件を変更して、前記異物情報を取得することを特徴とする撮像装置。
請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の撮像装置において、
前記画像処理手段は、
（ａ−５）前記画像信号に対するノイズ処理の度合いを変更可能なノイズ処理手段、
をさらに有し、
前記ノイズ処理手段は、
前記撮像素子で取得した撮影画像のうち前記異物の影響が現れる異物画像部分のノイズ処理の度合いを、前記異物画像部分を除く前記撮影画像と異ならせてノイズ低減処理を行うノイズ低減処理手段、
を有することを特徴とする撮像装置。
請求項１０に記載の撮像装置において、
前記ノイズ低減処理手段は、
前記異物補正手段による前記異物画像部分の異物補正の程度に応じた度合いで、ノイズ低減処理を行う手段、
を有することを特徴とする撮像装置。
請求項１０または請求項１１に記載の撮像装置において、
前記ノイズ低減処理手段は、
前記異物画像部分における輝度変化の程度に応じた度合いで、ノイズ低減処理を行う手段、
を有することを特徴とする撮像装置。
請求項１２に記載の撮像装置において、
（ｃ）本撮影時に前記撮像素子で取得された撮影画像に基づき、前記輝度変化の度合いを検出する輝度変化検出手段、
をさらに備えることを特徴とする撮像装置。