JP2013190471A - 画像処理装置、焦点検出装置、および、画像処理プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像処理装置は、1つのマイクロレンズに対して複数の画素を備えた撮像素子からの画像信号を処理する画像処理装置であって、複数の画素のそれぞれの出力値が飽和レベルに達していることを検出する飽和検出手段と、飽和レベルに達している飽和画素の出力値および同一のマイクロレンズを飽和画素と共有する隣接画素の出力値を補正する飽和補正手段とを有する。
【選択図】図1
Description
<第1の補正方法>
まず、図7を参照して、飽和画素の周囲の同色画素が飽和していない場合の補正方法(第1の補正方法)について説明する。第1の補正方法は、飽和画素の周囲(近傍)の同色画素を用いた補正方法である。図7は、撮像素子102の画素配列を示す図である。図7において、704は緑色のA像画素、703は緑色のB像画素を示している。本実施例において、A像画素704は、その出力値が飽和レベルに達している飽和画素である。B像画素703は、同一のマイクロレンズをA像画素704(飽和画素)と共有する隣接画素であり、その出力値は飽和レベルに達していない。本実施例では、A像画素704およびB像画素703が飽和補正対象の画素である。
<第2の補正方法>
次に、図8を参照して、飽和画素の周囲の同色画素も飽和している場合の補正方法(第2の補正方法)について説明する。第2の補正方法は、同色画素と異色画素の色比率を利用した補正方法である。図8は、撮像素子102の画素配列を示す図である。図8において、A像画素704(飽和画素)が飽和してB像画素703(隣接画素)に電荷が漏れている。また、飽和画素の周囲の緑色画素も同様に、A像画素またはB像画素のいずれか一方が飽和している。ただし、A像画素とB像画素を加算した状態では飽和していない。このような状態において、B像画素703の値を推定するには、B像画素703と同じ瞳形状となるB像側の別の色の画素(異色画素)を用いる。
<第3の補正方法>
次に、本実施例における第3の補正方法について説明する。第3の補正方法は、合焦状態における複数の同色画素の出力値の比率(A像B像比率)を用いた補正方法である。本実施例において、デフォーカス状態は、デフォーカス量算出部110のデフォーカス量算出結果により判定することができる。合焦状態においてA像およびB像の間には視差がなく、A像およびB像の加算画像とも完全に一致する。しかしながら像高中心でない場合、図4を参照して説明したように、A像画素とB像画素のバランスは均等ではなく片側の画素が飽和することがある。
<第4の補正方法>
次に、図5(a)〜(c)を参照して、非合焦状態において用いられる第4の補正方法について説明する。第4の補正方法は、位置合わせを利用した補正方法である。図5(a)は本来あるべき像、図5(b)は飽和により像が崩れた状態をそれぞれ示している。非合焦状態の場合、A像とB像には視差があるため、同じ像の結像位置は横にずれる。その結果、A像の飽和位置とB像の飽和位置もずれる。同じ像が視差によりずれているため、意図的にずらせば像が重なる場所が必ず存在する。図5(c)は、像をずらして重ねた状態である。この像ずれの方向とずれ量によりデフォーカス量を求めることができるが、本発明の本質ではないためその説明を省略する。
104 飽和検出回路
105 飽和補正回路
111 制御マイコン
Claims (11)
- 1つのマイクロレンズに対して複数の画素を備えた撮像素子からの画像信号を処理する画像処理装置であって、
前記複数の画素のそれぞれの出力値が飽和レベルに達していることを検出する飽和検出手段と、
前記飽和レベルに達している飽和画素の出力値、および、同一のマイクロレンズを該飽和画素と共有する隣接画素の出力値を補正する飽和補正手段と、を有することを特徴とする画像処理装置。 - 前記飽和補正手段は、前記飽和画素の出力値と前記隣接画素の出力値の加算値が維持されるように、該飽和画素の出力値と該隣接画素の出力値を補正することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記飽和画素と前記隣接画素とで共有される前記マイクロレンズとは異なるマイクロレンズに対応する同色画素の出力値が前記飽和レベルに達していない場合、前記飽和補正手段は、該同色画素の出力値を用いて該飽和画素の出力値と該隣接画素の出力値を補正することを特徴とする請求項1または2に記載の画像処理装置。
- 前記飽和画素と前記隣接画素とで共有される前記マイクロレンズとは異なるマイクロレンズに対応する同色画素の出力値が前記飽和レベルに達している場合、前記飽和補正手段は、異色画素の出力値および該同色画素と該異色画素との色比率を用いて該飽和画素の出力値と該隣接画素の出力値を補正することを特徴とする請求項1または2に記載の画像処理装置。
- 合焦状態において、前記飽和補正手段は、前記飽和画素と前記隣接画素とで共有される前記マイクロレンズとは異なるマイクロレンズに対応する複数の同色画素の出力値の比率を用いて該飽和画素の出力値と該隣接画素の出力値を補正することを特徴とする請求項1または2に記載の画像処理装置。
- 非合焦状態において、前記飽和補正手段は、前記飽和画素の出力値および前記隣接画素の出力値である瞳分離像の位相をずらして得られた相関量に基づいて、該瞳分離像の一致度が高くなるように該飽和画素の出力値と該隣接画素の出力値を補正することを特徴とする請求項1または2に記載の画像処理装置。
- 前記飽和補正手段は、条件に応じて、前記飽和画素の出力値および前記隣接画素の出力値の補正方法を変更することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記飽和補正手段は、複数の補正方法を用いて前記飽和画素の出力値および前記隣接画素の出力値を補正し、補正後の飽和画素の出力値および隣接画素の出力値の相関演算結果に基づいて最も信頼性の高い補正方法を採用することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記撮像素子は、1つのマイクロレンズに対して備わる複数の画素の境界の半導体不純物濃度が、それ以外の画素との境界の半導体不純物濃度よりも低いことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 請求項1乃至9のいずれか1項に記載の画像処理装置と、
前記画像処理装置からの出力信号を用いて焦点検出を行う焦点検出手段と、を有することを特徴とする焦点検出装置。 - 情報処理装置に、
1つのマイクロレンズに対して複数の画素を備えた撮像素子から得られた該複数の画素それぞれの出力値、および、該複数の画素それぞれの出力値が飽和レベルに達していることを示す飽和画素の情報を記憶手段から読み出すステップと、
前記記憶手段から読み出された前記情報に基づいて、前記飽和レベルに達している飽和画素の出力値、および、同一のマイクロレンズを該飽和画素と共有する隣接画素の出力値を補正するステップと、を実行させることを特徴とする画像処理プログラム。
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