JP2010045424A - 撮像装置、制御方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】必要な黒引き処理を行うことを可能とし、撮像素子に固有のノイズの除去を適切に行うことを可能とした撮像装置、制御方法、およびプログラムを提供する。
【解決手段】撮像装置は、シャッタ102、撮像素子103、システム制御部113を備える。システム制御部113は撮像素子103から本画像の電荷を読み出す直前に、垂直／水平レジスタに暗電流により蓄積した電荷を読み出して得たダミー画像の一方向に延在するすじ状黒浮きを検出する。更に、ダミー画像における垂直方向の画像信号成分と水平方向の画像信号成分の差分であるすじ評価値と、撮影感度ごとに設定されたすじ閾値を比較する。すじ評価値がすじ閾値よりも大きい場合は黒引き処理を実施し、すじ評価値がすじ閾値よりも小さい場合は黒引き処理を実施しない。
【選択図】図３

Description

本発明は、被写体像を撮像する撮像素子を備える撮像装置、制御方法、およびプログラムに関する。

従来、撮像素子（ＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサ等）により被写体の画像（静止画や動画）を撮像し、撮像画像の記録／再生を行うことが可能な撮像装置がある。この種の撮像装置では、撮像時の条件が、高感度、長時間露光、高温度下などである場合に固定パターンノイズが発生し、撮像画像の画質が低下することがある。固定パターンノイズは、撮像素子を構成する半導体の局所的な結晶の正常で無い部分や暗電流ノイズに起因して発生する、撮像素子に固有のノイズである。

例えば、撮像装置における撮像時の条件が上述した条件である場合には、撮像素子において暗電流ノイズが多く発生することが知られている。暗電流ノイズは、撮像素子が光エネルギーだけでなく熱エネルギーも電気信号に変換する性質を持つために発生するものであり、温度が約１０°Ｃ上昇すると暗電流ノイズが約２倍となる程度の温度依存性を有している。

撮像素子は、例えば出力アンプ等の消費電流の多い部分で温度が上昇し、その部分的な温度上昇により暗電流ノイズが部分的に多くなることがある。この部分的な暗電流ノイズが撮像画像の画質に影響する例としては、撮像装置において高感度長秒露光（高感度の長時間露光）で夜景を撮像した際に、実際には照明がないため黒く写る部分がマゼンタに近い色で明るく写る黒浮きの発生などがある。

また、暗電流ノイズは、被写体の光学像を受光して光電変換を行う撮像素子の画素部だけでなく、光電変換後の電荷を転送する垂直レジスタなどにおいても発生する。撮像素子の垂直レジスタで発生する暗電流ノイズは、撮像画像において垂直方向におけるすじ状の黒浮きとなって現れる。なお、撮像画像におけるすじ状の黒浮きの特徴としては次の３つを挙げることができる。

第１の特徴は、すじ状の黒浮きは、撮像画像内に一様に発生するランダムノイズと同等な小さなレベルであっても目立ちやすいことである。第２の特徴は、信号電荷（以下、電荷）が撮像素子の垂直レジスタに長く置かれるほど暗電流ノイズが増加するため、撮像素子の撮像画面の垂直方向に暗電流ノイズのレベル差が生じやすいことである。第３の特徴は、撮像素子の垂直レジスタごとの暗電流ノイズのレベルや電荷の転送効率にばらつきがあり、撮像素子の撮像画面の垂直方向にすじ状となった濃淡むらが生じやすいことである。即ち、撮像画像におけるすじ状の黒浮きは、ランダムノイズ程度の大きさでも目立ちやすく、垂直レジスタの電荷転送方向に生じやすい特徴がある。

一方、撮像素子を構成する半導体の局所的な結晶の正常で無い部分による固定パターンノイズとしては以下のものがある。結晶の正常で無い部分の画素に起因して点状に現れる白キズや、垂直レジスタにおける結晶の正常で無い部分を電荷が転送されることで転送方向である垂直方向に線状に現れる線キズ等である。

撮像装置では、上述した種々の固定パターンノイズを撮像画像から除去するため、シャッタを閉じて遮光状態とする以外の撮像条件を被写体像の撮像時と同じにして黒画像を撮像し、撮像画像から黒画像を減算する黒引き処理を行っている。しかし、黒引き処理を行う場合は黒画像に含まれるランダムノイズの影響を無視することができなくなるため、必要以上に黒引き処理を行うことは好ましくない。

他方、１回の撮影動作ごとに続けて撮像した黒画像に基づき固定パターンノイズを測定し、黒引き処理を実施するかどうかを判定する撮影シーケンスを有する撮像装置がある。この種の撮像装置の撮影シーケンスでは、撮像素子からの撮像画像の読み出し時間が増大し連続撮影速度が低下する等の問題が生じる。

また、近年、撮像装置（デジタルカメラ）に対する小型化や広角化の要求、さらには画質向上の要求のため、撮像装置の動作シーケンスには光学系や撮像系に対する各種補正処理が加わって、その動作シーケンスはより複雑化している。撮像装置において黒引き処理の有無により動作シーケンスが変わるような場合には、撮像素子からの撮像画像の読み出し前に黒画像に基づき黒引き処理の有無が決定していると、より効率的に各種処理を行うことができる利点がある。

上述した固定パターンノイズを除去する処理に関しては、所定時間よりも長い露光秒時による撮影動作時に黒引き処理を行う技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−１２５２０号公報

しかしながら、上記の特許文献１に記載された黒引き処理では、すじ状黒浮きの信号レベルとランダムノイズのレベルが同程度であっても、より目立つすじ状黒浮きの判別が行われていない。そのため、不要な黒引き処理によりランダムノイズを増加させる、あるいは必要な黒引き処理を行わず固定パターンノイズが残るという問題が生じる。また、すじ状黒浮きは撮影時の感度によりそのレベルが大きく変化するが、撮影時の感度が黒引き処理を実施するかどうかの判定に考慮されていない。そのため、すじ状黒浮きが正しく除去されないという問題がある。

本発明の目的は、必要な黒引き処理を行うことを可能とし、撮像素子に固有のノイズの除去を適切に行うことを可能とした撮像装置、制御方法、およびプログラムを提供することにある。

上述の目的を達成するために、本発明は、撮影に伴いシャッタを通過した光を受光する受光部と垂直レジスタと水平レジスタとを有する撮像素子により撮像を行う撮像装置において、前記撮像素子により被写体像を撮像した画像から前記撮像素子を遮光した状態で撮像した黒画像を減算する黒引き処理により、前記撮像素子に固有のノイズを除去した画像を取得する処理手段と、被写体の撮像に伴い前記撮像素子から被写体像に対応した電荷を読み出す直前に、前記撮像素子の前記垂直レジスタおよび前記水平レジスタに暗電流により蓄積された電荷を読み出して得た暗電流画像の一方向に延在するノイズを検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記処理手段による前記黒引き処理を実施するか否かを決定する制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、撮像素子の垂直レジスタ、水平レジスタに暗電流により蓄積した電荷を読み出し、暗電流画像の一方向に延在するノイズの検出結果に基づき黒引き処理を実施するか否かを決定するため、必要な黒引き処理を行うことが可能となる。これにより、従来のように、不要な黒引き処理によりランダムノイズを増加させる問題や、必要な黒引き処理を行わず固定パターンノイズが残る問題を解消することが可能となる。そして、撮像素子に固有のノイズの除去を適切に行うことが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る撮像装置の概略構成を示すブロック図である。なお、図１に示す構成は本発明の撮像装置、撮像素子、処理手段、検出手段、制御手段、記憶手段、設定手段を実現するための一例である。

図１において、撮像装置は、デジタルカメラとして構成されており、光学系１０１、シャッタ１０２、撮像素子１０３、前置処理回路１０４、Ａ／Ｄ変換器１０５、メモリコントローラ１０６、メモリ１０７、画像処理部１０８を備えている。更に、撮像装置は、操作表示部１１０、スイッチ１１１、スイッチ１１２、システム制御部１１３（処理手段、検出手段、制御手段、記憶手段、設定手段）、シャッタ制御回路１１４、温度センサ１１５、メインスイッチ１１６を備えている。また、撮像装置は、撮像した画像（静止画や動画）を記録するための記録媒体１０９が着脱可能に構成されている。

撮像素子１０３は、受光部、垂直レジスタ、水平レジスタ（不図示）を備えており、撮像装置の撮影動作に伴い光学系１０１およびシャッタ１０２を通過して結像した被写体像（被写体の光）を画像信号に光電変換する。前置処理回路１０４は、出力ノイズを除去するＣＤＳ回路、信号の増幅を行う非線形増幅回路を備えており、撮像素子１０３から出力される画像信号に対して前置処理を行う。

Ａ／Ｄ変換器１０５は、前置処理回路１０４により前置処理された信号をアナログ／デジタル変換する。メモリコントローラ１０６は、Ａ／Ｄ変換器１０５によりアナログ／デジタル変換された信号をメモリ１０７に格納する。画像処理部１０８は、Ａ／Ｄ変換器１０５によりアナログ／デジタル変換された信号を画像データに変換してから記録媒体１０９に記録する。

システム制御部１１３は、撮像装置全体の制御を司るものであり、制御プログラムに基づき、図２、図３、図５の各フローチャートに示す処理を実行する。メモリ１０７には、黒引き処理実施判定条件テーブル（図４（ａ））、黒引き処理実施条件テーブル（図４（ｂ））が格納されている。システム制御部１１３は、メモリ１０７に格納された各テーブルに基づき黒引き処理を行う。シャッタ制御回路１１４は、システム制御部１１３の制御に基づきシャッタ１０２を開閉する。温度センサ１１５は、撮像素子１０３の近くに設置されており、撮像装置の撮影時温度を測定する。

操作表示部１１０は、被写体像を撮像した画像、撮像装置の状態情報等を表示する。スイッチ１１１（以下、スイッチＳＷ１と表記）は、撮像装置に撮影スタンバイ動作（ＡＥ（自動露出）処理、ＡＦ（自動焦点調節）処理等）を行わせる際に操作者により操作される。スイッチ１１２（以下、スイッチＳＷ２と表記）は、撮像装置に撮影を行わせる際に操作者により操作される。メインスイッチ１１６（以下、メインＳＷと表記）は、撮像装置の電源を投入する際に操作者により操作される。

次に、上記の構成を有する本実施の形態の撮像装置の動作について図１乃至図６を参照しながら詳細に説明する。

まず、撮像装置により例えば静止画の撮影を行う場合において、撮像素子１０３により被写体像を撮像した画像（本画像）から撮像素子１０３を遮光状態で撮像した画像（黒画像）を減算する黒引き処理について概略を説明する。

撮像装置のシステム制御部１１３は以下の処理を実行する。まず、操作者によるスイッチＳＷ１の操作に伴い撮影スタンバイ動作（ＡＥ処理、ＡＦ処理等）を行った後、スイッチＳＷ２の操作に伴い本画像の撮影動作を開始する。撮影動作において、本画像の撮影を行う際に操作者により設定された撮影感度、露出時間、および温度センサ１１５により測定された撮影時温度が設定条件に該当するかどうかを判定する。設定条件に該当すると判定した場合は、撮像素子１０３から本画像に対応する電荷の読み出しの直前に読み出した垂直レジスタおよび水平レジスタの電荷に基づき、黒引き処理を実施するかどうかを判定する。

黒引き処理を実施すると判定した場合は、本画像の撮影に伴う露光の後にシャッタ制御回路１１４によりシャッタ１０２を閉じて遮光状態とし、本画像の撮影時と同じ撮影設定（撮影感度、露出時間）で、本画像の撮影に続けて黒画像の撮影を行う。その後、本画像から黒画像を減算する黒引き処理を実施し、撮像素子１０３に固有の固定パターンノイズ（すじ状黒浮き）を除去した画像を取得する。これにより、黒引き処理後の画像に対し画像処理部１０８により画像処理を行うことで出力画像を得る。

次に、撮像装置における各種処理（図２、図３、図５）について詳細に説明する。

図２は、撮像装置の撮影動作に関わる処理を示すフローチャートである。

図２において、まず、撮像装置のシステム制御部１１３は、撮像装置の電源投入用のメインＳＷの状態を検出する（ステップＳ２０１）。メインＳＷがＯＮとなっていない場合は、メインＳＷの操作を待機する。他方、メインＳＷがＯＮとなった場合は、システム制御部１１３は、記録媒体１０９においてデータを記録可能な残りの容量である残容量を調べる（ステップＳ２０２）。

記録媒体１０９の残容量が０である場合、システム制御部１１３は、記録媒体１０９の残容量が０であることを操作者に警告し（ステップＳ２０３）、ステップＳ２０１に戻る。警告方法は、操作表示部１１０に警告内容を表示する方法、音声出力部（不図示）から警告音を出力する方法、警告内容表示と警告音出力を併用する方法のいずれでもよい。他方、記録媒体１０９の残容量が０でない場合、システム制御部１１３は、撮影スタンバイ動作指示用のスイッチＳＷ１の状態を調べる（ステップＳ２０４）。

スイッチＳＷ１がＯＮとなっていない場合、システム制御部１１３は、メインＳＷの状態を調べる（ステップＳ２０５）。メインＳＷがＯＮとなった場合は、ステップＳ２０４へ戻り、メインＳＷがＯＮとなっていない場合は、ステップＳ２０１へ戻る。他方、スイッチＳＷ１がＯＮとなった場合、システム制御部１１３は、ＡＥ処理を行い（ステップＳ２０６）、ＡＦ処理を行う（ステップＳ２０７）。ＡＥ処理およびＡＦ処理の後、システム制御部１１３は、撮影指示用のスイッチＳＷ２の状態を調べる（ステップＳ２０８）。

スイッチＳＷ２がＯＮとなっていない場合、システム制御部１１３は、スイッチＳＷ１の状態を調べる（ステップＳ２０９）。スイッチＳＷ１がＯＮとなった場合は、ステップＳ２０８へ戻り、スイッチＳＷ１がＯＮとなっていない場合は、ステップＳ２０４へ戻る。他方、スイッチＳＷ２がＯＮとなった場合、システム制御部１１３は、後述する図３のフローチャートに従って撮影動作を行う（ステップＳ２１０）。

上記撮影動作の後、システム制御部１１３は、記録媒体１０９の残容量を調べる（ステップＳ２１１）。記録媒体１０９の残容量が０である場合は、ステップＳ２０３へ戻り、記録媒体１０９の残容量が０でない場合は、ステップＳ２１２へ進む。他方、記録媒体１０９の残容量が０でない場合、システム制御部１１３は、スイッチＳＷ２の状態を調べる（ステップＳ２１２）。スイッチＳＷ２がＯＮとなっていない場合は、ステップＳ２０９へ進む。

次に、図２のステップＳ２１０（撮影動作）のサブルーチンについて図３のフローチャートを参照しながら説明する。

図３は、図２のステップＳ２１０（撮影動作）のサブルーチンを示すフローチャートである。

図３において、まず、撮像装置のシステム制御部１１３は、撮像素子１０３の電荷をクリアする処理を行った後（ステップＳ３０１）、撮像素子１０３に電荷の蓄積を開始する（ステップＳ３０２）。次に、システム制御部１１３は、シャッタ制御回路１１４によりシャッタ１０２を開き（ステップＳ３０３）、撮像素子１０３の露光を開始する（ステップＳ３０４）。撮像素子１０３の撮像面に結像された被写体の光学像は光電変換され、撮像素子１０３に電荷が蓄積される。

その後、システム制御部１１３は、図２のステップＳ２０６のＡＥ処理で設定した（所定の）露光時間の経過を待機し、シャッタ制御回路１１４によりシャッタ１０２を閉じる（ステップＳ３０５）。システム制御部１１３は、撮像素子１０３の電荷の蓄積を終了し（ステップＳ３０６）、撮像素子１０３の垂直レジスタおよび水平レジスタの電荷を読み出してダミー画像（暗電流画像）を得るダミー読み出しを行う（ステップＳ３０７）。ダミー読み出しは、撮像素子１０３の垂直レジスタおよび水平レジスタに暗電流により蓄積された電荷が、ステップＳ３０４で露光した本画像の電荷と混ざらないようにすることが主な目的である。

次に、システム制御部１１３は、本画像を撮影する時の撮影感度、露出時間、および撮影時温度が、予め設定された黒引き処理実施判定条件（黒引き処理の実施の有無を判定する条件）に該当するかどうかを調べる（ステップＳ３０８）。

本画像撮影時の撮影感度、露出時間、および撮影時温度が黒引き処理実施判定条件に該当すると判定した場合は、ステップＳ３０９へ進む。他方、本画像撮影時の撮影感度、露出時間、および撮影時温度が黒引き処理実施判定条件に該当しないと判定した場合は、ステップＳ３１０へ進む。ここで、黒引き処理実施判定条件は、例えば図４（ａ）に示すような本画像撮影時の撮影感度、露出時間、および撮影時温度に対する黒引き処理実施判定条件テーブルで与えられる。

図４（ａ）では、撮影感度を、ＩＳＯ１００、ＩＳＯ４００、ＩＳＯ１６００、露出時間を、〜１／３０ｓｅｃ、〜１／８ｓｅｃ、〜１ｓｅｃ、１ｓｅｃ〜に分類した場合を例に挙げている。例えば撮影感度がＩＳＯ１００の場合、露出時間が〜１／３０ｓｅｃでは撮影時温度が５５°Ｃ以上、露出時間が１ｓｅｃ〜では撮影時温度が９９°Ｃ以上となる。黒引き処理実施判定条件テーブルで与えられる条件は、撮像装置の個体差を考慮すると、画像のすじ状黒浮きが僅かに見え始めてすじ状黒浮き量を検出し、必要に応じて黒引き処理を実施すべき条件となっている。

次に、システム制御部１１３は、後述する図５のフローチャートに従って、ステップＳ３０７でダミー読み出しを行った電荷に基づき黒引き処理を実施するかどうかを判定する黒引き処理実施判定を行う（ステップＳ３０９）。更に、システム制御部１１３は、撮像素子１０３の撮像信号（本画像信号）を読み出し（ステップＳ３１０）、Ａ／Ｄ変換器１０５によりアナログ／デジタル変換し、メモリコントローラ１０６によりメモリ１０７へ保存する。

次に、システム制御部１１３は、本画像撮影時の撮影感度、露出時間、および撮影時温度が、予め設定された黒引き処理実施条件に該当するかどうかを調べる（ステップＳ３１１）。本画像撮影時の撮影感度、露出時間、および撮影時温度が黒引き処理実施条件に該当する場合は、ステップＳ３１２へ進む。他方、本画像撮影時の撮影感度、露出時間、および撮影時温度が黒引き処理実施条件に該当しない場合は、ステップＳ３１７へ進む。ここで、黒引き処理実施条件は、例えば図４（ｂ）に示すような本画像撮影時の撮影感度、露出時間、および撮影時温度に対する黒引き処理実施条件テーブルで与えられる。

図４（ｂ）では、撮影感度を、ＩＳＯ１００、ＩＳＯ４００、ＩＳＯ１６００、露出時間を、〜１／３０ｓｅｃ、〜１／８ｓｅｃ、〜１ｓｅｃ、１ｓｅｃ〜に分類した場合を例に挙げている。例えば撮影感度がＩＳＯ１００の場合、露出時間が〜１／３０ｓｅｃでは撮影時温度が６０°Ｃ以上、露出時間が１ｓｅｃ〜では常時（撮影時温度に制約無し）となる。黒引き処理実施条件テーブルで与えられる条件は、画像の局所的な黒浮きやすじ状黒浮きなど固定パターンノイズが発生し、ランダムノイズが増大する弊害を考慮しても黒引き処理を行うべき条件となっている。

本画像撮影時の撮影感度、露出時間、および撮影時温度が黒引き処理実施条件に該当する場合、システム制御部１１３は、撮像素子１０３の電荷をクリアする処理を行った後（ステップＳ３１２）、撮像素子１０３に電荷の蓄積を開始する（ステップＳ３１３）。更に、システム制御部１１３は、黒画像の撮影のためシャッタ１０２は閉じたままの遮光状態で、撮像素子１０３の露光を開始する（ステップＳ３１４）。

その後、システム制御部１１３は、ステップＳ３０４の本画像露光時間と同じ露光時間の経過を待ち、撮像素子１０３の電荷の蓄積を終了する（ステップＳ３１５）。更に、システム制御部１１３は、撮像素子１０３の撮像信号（黒画像信号）を読み出し（ステップＳ３１６）、Ａ／Ｄ変換器１０５によりアナログ／デジタル変換し、メモリコントローラ１０６によりメモリ１０７へ保存する。

他方、本画像撮影時の撮影感度、露出時間、および撮影時温度が黒引き処理実施条件に該当しない場合、システム制御部１１３は、メモリ１０７へ保存した本画像信号と黒画像信号により、黒引き処理を実施する（ステップＳ３１７）。黒引き処理は、同じ画素位置の画像信号について、本画像信号から黒画像信号を減算し、ＯＢ（Optical Black）値として一律の値を加算する。

更に、システム制御部１１３は、ステップＳ３１０で読み出した本画像信号あるいは黒引き処理後の画像信号に対し、画像処理部１０８によりホワイトバランス調整等の画像処理を実行し、適正な出力画像信号とする（ステップＳ３１８）。更に、システム制御部１１３は、出力画像信号をＪＰＥＧフォーマット等への画像フォーマット変換を行い（ステップＳ３１９）、記録媒体１０９へ転送し記録する（ステップＳ３２０）。

次に、図３のステップＳ３０９（黒引き処理実施判定処理）のサブルーチンについて図５のフローチャートおよび図６を参照しながら説明する。

黒引き処理実施判定の目的は次の通りである。撮像装置の個体差等を考慮すると、画像にすじ状黒浮きが僅かに見え始めるために、すじ状黒浮き量を検出し、検出結果に基づき必要に応じて黒引き処理を実施することで、適切に固定パターンノイズ（ここではすじ状黒浮き）を除去することである。

図５は、図３のステップＳ３０９（黒引き処理実施判定処理）のサブルーチンを示すフローチャートである。

図５において、まず、撮像装置のシステム制御部１１３は、図３のステップＳ３０７のダミー読み出しで得たダミー画像において、すじ検出領域の設定を行う（ステップＳ５０１）。すじ検出領域は、ダミー画像の全体に設定することが望ましいが、すじ検出処理速度とすじ検出精度のバランスを考慮して設定する。

本実施の形態では、例えば図６（ａ）に示すようにダミー画像６０１を長手方向に２等分した中央の最下部に正方形のすじ検出領域６０２（検出領域）を設定する。図６（ａ）の６０３〜６０７で示す線は、キズによるすじ状黒浮きである。ダミー画像６０１の最下部にすじ検出領域６０２を設定する理由としては、撮像素子１０３の垂直レジスタに電荷が長く置かれるほど暗電流ノイズが増加するため、画像の下部ほどすじ状黒浮きが大きくなるためである。なお、複数フィールド構成の撮像素子におけるダミー画像は、通常の撮影画像のサイズとは異なる。

次に、システム制御部１１３は、ステップＳ５０１で設定したすじ検出領域６０２について、水平方向と垂直方向の２方向について各ラインの積分値を演算する（ステップＳ５０２）。更に、システム制御部１１３は、ステップＳ５０２で演算した水平方向のラインの積分値と垂直方向のラインの積分値に基づき、すじの度合いを表すすじ評価値を次の式１により演算する（ステップＳ５０３）。

Σ|V_{sum_i} - H_{sum_i} | （i=0〜size、size=すじ検出領域サイズ） ・・・式１
なお、ステップＳ５０１においてすじ検出領域６０２を正方形とした理由は、上記の式１から分かるように、ライン積分値の個数を水平方向と垂直方向で一致させるためである。

次に、システム制御部１１３は、ステップＳ５０３で演算したすじ評価値（垂直方向の画像信号成分と水平方向の画像信号成分との差分）と、本画像撮影時の撮影感度ごとに予め設定されたすじ閾値（閾値）とを比較する。更に、システム制御部１１３は、すじ評価値とすじ閾値との比較結果に基づいて（換言すれば、ダミー画像（暗電流画像）の一方向に延在するノイズの検出結果に基づいて）、黒引き処理を実施するかどうかを判定する（ステップＳ５０４）。

すじ評価値がすじ閾値よりも大きいと判定した場合は、システム制御部１１３は、黒引き処理を実施することを示すフラグを立てる。他方、すじ評価値がすじ閾値よりも小さいと判定した場合は、システム制御部１１３は、黒引き処理を実施しない。なお、すじ評価値がすじ閾値と等しい場合は、上記フラグを立てることで黒引き処理を実施するようにしてもよい。

次に、撮像素子１０３の垂直レジスタおよび水平レジスタにキズが存在する場合の対応について説明する。

撮像素子１０３の垂直レジスタおよび水平レジスタにキズが存在すると、図６（ａ）に示したようにダミー画像６０１のすじ検出領域６０２にすじ状の黒浮き６０５（暗電流画像の一方向に延在するノイズ）が発生する原因となる。そこで、システム制御部１１３は、撮像素子１０３により撮像した画像に発生するすじ状の黒浮きの原因となる、撮像素子１０３の垂直レジスタおよび水平レジスタに存在するキズのアドレスを予め記憶しておく。前記アドレスの記憶先は、システム制御部１１３の内部またはメモリ１０７のいずれでもよい。

ダミー画像において、すじ検出領域６０２にキズによるすじ状黒浮き６０５が表れた場合は、図６（ｂ）に示すように該当ライン（すじ状黒浮き６０５のライン）を飛ばして、すじ検出領域６０２の端に飛ばしたライン数だけ追加する。換言すれば、ダミー画像（暗電流画像）の一方向に延在するノイズを検出する検出領域に上記記憶したアドレスが含まれる場合、上記記憶したアドレスを含まない検出領域を設定する。当該処理により、すじ検出領域６０２の正方形を保ち、上記の式１によるすじ評価値の演算が可能となる。

以上説明したように、本実施の形態によれば次の作用効果を奏する。システム制御部１１３は被写体の撮像に伴い撮像素子１０３から被写体像に対応した電荷を読み出す直前に、撮像素子１０３の垂直／水平レジスタに暗電流により蓄積した電荷のダミー読み出しを行い、ダミー画像の一方向に延在するすじ状黒浮きを検出する。更に、ダミー画像における垂直方向の画像信号成分と水平方向の画像信号成分との差分であるすじ評価値と、撮影感度ごとに設定されたすじ閾値とを比較する。すじ評価値がすじ閾値よりも大きい場合は黒引き処理を実施し、すじ評価値がすじ閾値よりも小さい場合は黒引き処理を実施しない。

上記の制御により、必要な黒引き処理を行うことが可能となり、従来のように、不要な黒引き処理によりランダムノイズを増加させる問題や、必要な黒引き処理を行わず固定パターンノイズが残る問題を解消することが可能となる。また、従来のように、撮影感度が黒引き処理を実施するか否かの判定に考慮されていないために、すじ状黒浮きを正しく除去できない問題を解消することが可能となる。また、従来のように、１回の撮影動作ごとに黒引き処理を実施するか否かを判定するために、撮像素子からの電荷読み出し時間の増加により連続撮影速度が低下する問題を解消することが可能となる。そして、撮像素子に固有の固定パターンノイズの除去を適切に行うことが可能となる。

〔他の実施の形態〕
上記実施の形態では、黒引き処理実施判定処理において、ダミー画像の一部分のみについてすじ検出領域を設定することで、すじ検出処理を行う場合を例に挙げたが、これに限定されるものではない。ダミー画像の全体についてすじ検出処理を行う構成としてもよい。

上記実施の形態では、上記の式１に基づき、規定の形状（正方形）のすじ検出領域についてすじ評価値を演算する場合を例に挙げたが、これに限定されるものではない。形状に制限を設けないすじ検出領域の垂直方向と水平方向の２方向についてノイズの高周波信号成分を比較することにより、すじ状黒浮きの検出を行う構成としてもよい。

また、本発明の目的は、以下の処理を実行することによって達成される。即ち、上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（又はＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出す処理である。

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の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードおよび該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。

また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、次のものを用いることができる。例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等である。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。

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、上記実施の形態の機能が実現される場合も本発明に含まれる。加えて、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（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、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。

更に、前述した実施形態の機能が以下の処理によって実現される場合も本発明に含まれる。即ち、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き込まれる。その後、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または全部を行う場合である。

本発明の実施の形態に係る撮像装置の概略構成を示すブロック図である。 撮像装置の撮影動作に関わる処理を示すフローチャートである。 図２のステップＳ２１０（撮影動作）のサブルーチンを示すフローチャートである。 （ａ）は、黒引き処理実施判定条件テーブルを示す図、（ｂ）は、黒引き処理実施条件テーブルを示す図である。 図３のステップＳ３０９（黒引き処理実施判定処理）のサブルーチンを示すフローチャートである。 （ａ）は、ダミー画像の中央の最下部に正方形のすじ検出領域の設定を示す図、（ｂ）は、すじ検出領域を拡大した図である。

符号の説明

１０１ 光学系
１０２ シャッタ
１０３ 撮像素子
１１３ システム制御部
６０１ ダミー画像
６０２ すじ検出領域
６０５ キズによるすじ状黒浮き

Claims (6)

1. 撮影に伴いシャッタを通過した光を受光する受光部と垂直レジスタと水平レジスタとを有する撮像素子により撮像を行う撮像装置において、
   前記撮像素子により被写体像を撮像した画像から前記撮像素子を遮光した状態で撮像した黒画像を減算する黒引き処理により、前記撮像素子に固有のノイズを除去した画像を取得する処理手段と、
   被写体の撮像に伴い前記撮像素子から被写体像に対応した電荷を読み出す直前に、前記撮像素子の前記垂直レジスタおよび前記水平レジスタに暗電流により蓄積された電荷を読み出して得た暗電流画像の一方向に延在するノイズを検出する検出手段と、
   前記検出手段の検出結果に基づいて、前記処理手段による前記黒引き処理を実施するか否かを決定する制御手段と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 前記検出手段は、前記暗電流画像における垂直方向の画像信号成分と水平方向の画像信号成分との差分に基づいて、前記一方向に延在するノイズを検出することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
3. 前記制御手段は、前記暗電流画像における垂直方向の画像信号成分と水平方向の画像信号成分との差分と、撮影感度ごとに設定された閾値とを比較し、前記差分が前記閾値よりも大きい場合は前記黒引き処理を実施し、前記差分が前記閾値よりも小さい場合は前記黒引き処理を実施しないことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
4. 前記撮像素子の前記垂直レジスタおよび前記水平レジスタに存在するキズのアドレスを予め記憶しておく記憶手段と、
   前記検出手段により前記暗電流画像の一方向に延在するノイズを検出する検出領域に、前記記憶手段に記憶されているアドレスが含まれる場合、前記記憶手段に記憶されているアドレスを含まない検出領域を設定する設定手段と、
   を更に備えることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
5. 撮影に伴いシャッタを通過した光を受光する受光部と垂直レジスタと水平レジスタとを有する撮像素子により撮像を行う撮像装置の制御方法において、
   前記撮像素子により被写体像を撮像した画像から前記撮像素子を遮光した状態で撮像した黒画像を減算する黒引き処理により、前記撮像素子に固有のノイズを除去した画像を取得する処理工程と、
   被写体の撮像に伴い前記撮像素子から被写体像に対応した電荷を読み出す直前に、前記撮像素子の前記垂直レジスタおよび前記水平レジスタに暗電流により蓄積された電荷を読み出して得た暗電流画像の一方向に延在するノイズを検出する検出工程と、
   前記検出工程の検出結果に基づいて、前記処理工程による前記黒引き処理を実施するか否かを決定する制御工程と、を有することを特徴とする制御方法。
6. 請求項５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コンピュータで読み取り可能なプログラムコードを有するプログラム。

Images