JP2013197839A - 撮像装置、その制御方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】ユーザの操作性を損なうことなく、撮像素子における後発画素欠陥の影響を低減させられるようにする。
【解決手段】撮影に際して、後発画素欠陥検出条件を満たすか否かを判断し、満たすと判断した場合、後発画素欠陥検出用に撮影条件を変更する。例えば後発画素欠陥検出用の撮影条件がシャッタースピード1秒、ISO感度200であり、測光データがシャッタースピード1/2秒、F値5.6、ISO感度400であった場合、シャッタースピードを1秒、F値を5.6、ISO感度を200と測光データを変更する。変更した撮影条件で、撮像素子14で本画像を撮像し、続いて撮像素子14を遮光した状態で黒画像を取得して、本画像から黒画像を減算する。その後、黒画像を用いて後発画素欠陥を検出して、後発画素欠陥が検出された場合、不揮発メモリ56の画素欠陥の情報を更新する。
【選択図】図5
【解決手段】撮影に際して、後発画素欠陥検出条件を満たすか否かを判断し、満たすと判断した場合、後発画素欠陥検出用に撮影条件を変更する。例えば後発画素欠陥検出用の撮影条件がシャッタースピード1秒、ISO感度200であり、測光データがシャッタースピード1/2秒、F値5.6、ISO感度400であった場合、シャッタースピードを1秒、F値を5.6、ISO感度を200と測光データを変更する。変更した撮影条件で、撮像素子14で本画像を撮像し、続いて撮像素子14を遮光した状態で黒画像を取得して、本画像から黒画像を減算する。その後、黒画像を用いて後発画素欠陥を検出して、後発画素欠陥が検出された場合、不揮発メモリ56の画素欠陥の情報を更新する。
【選択図】図5
Description
本発明は、撮像素子の後発画素欠陥を検出するに好適な撮像装置、その制御方法及びプログラムに関する。
従来、デジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置において、CCDやCMOSセンサ等の固体撮像素子が一般的に使用されている。この固体撮像素子では、製造過程において発生する画素欠陥が、画質の低下や製造上の歩留まりを下げる要因の一つとなっていることが知られている。
画素欠陥にはいくつかの種類があり、遮光した状態で撮影したにも関わらず、画素が白く飽和してしまう白画素欠陥と呼ばれるものや、逆に光をあてた状態で撮影したにも関わらず、画素が黒のままになってしまう黒画素欠陥と呼ばれるものもある。
また、画素欠陥には、撮像素子の経時劣化や撮像時の環境変化等の影響によって過渡的に発生する後発画素欠陥も存在する。
画素欠陥にはいくつかの種類があり、遮光した状態で撮影したにも関わらず、画素が白く飽和してしまう白画素欠陥と呼ばれるものや、逆に光をあてた状態で撮影したにも関わらず、画素が黒のままになってしまう黒画素欠陥と呼ばれるものもある。
また、画素欠陥には、撮像素子の経時劣化や撮像時の環境変化等の影響によって過渡的に発生する後発画素欠陥も存在する。
画素欠陥を完全に無くすことは困難であることから、一般的に、欠陥画素の周囲画素を用いた補間処理を行って画質向上を図ることが知られている。
欠陥画素から出力される信号の補正技術として、例えば、特許文献1の「従来の技術」に記載された方法が知られている。まず、固体撮像素子の工場出荷時等に、所定の条件下において標準電荷蓄積時間、固体撮像素子を露光して得られる出力値を用いて欠陥画素を判定する。そして、その際に取得した欠陥画素の位置情報及び出力レベル等の欠陥画素情報を記憶しておき、撮像時には、この記憶した欠陥画素情報に基づいて、欠陥画素に隣接する画素の出力レベルを用いて欠陥画素の出力の補間処理を行う。
欠陥画素から出力される信号の補正技術として、例えば、特許文献1の「従来の技術」に記載された方法が知られている。まず、固体撮像素子の工場出荷時等に、所定の条件下において標準電荷蓄積時間、固体撮像素子を露光して得られる出力値を用いて欠陥画素を判定する。そして、その際に取得した欠陥画素の位置情報及び出力レベル等の欠陥画素情報を記憶しておき、撮像時には、この記憶した欠陥画素情報に基づいて、欠陥画素に隣接する画素の出力レベルを用いて欠陥画素の出力の補間処理を行う。
一方、固体撮像素子では、温度等の要因に起因して発生する暗電流が知られているが、この暗電流は使用環境や露光時間等によって変化する。そのため、実際の撮影動作の直前又は直後に、撮像素子を遮光した状態で撮影動作を行い、その際に得られた撮影画像(ダーク画像又は黒画像)を、被写体を撮影した画像から減算処理する技術が知られている(例えば、特許文献1の「従来の技術」を参照)。このように、被写体画像からダーク画像を減算することで、暗電流成分の固定パターンノイズや微小なキズ等による影響を低減させ、画質の向上を図っている。
また、固体撮像素子の製造時にダーク画像から抽出し、記憶しておいた固定パターンノイズを、撮像装置内の温度センサが検出した温度変化に対応させるようにゲインをかける方法も開示されている(例えば、特許文献2を参照)。この方法では、被写体を撮影した画像に対して、温度変化に応じたゲインがかけられた固定パターンノイズの加減算を行って補正することで、固定パターンノイズの温度依存性による影響を取り除く。
また、ダーク画像の出力データを複数回取り込んで平均したデータを用いて補正を行うことで、ダーク画像のランダム成分を低減させた黒レベルの補正を行う技術も開示されている(例えば、特許文献3を参照)。
特許文献1に記載のように、固体撮像素子の工場出荷時等に取得した欠陥画素情報を記憶しておき、撮像時には、この記憶した欠陥画素情報に基づいて、欠陥画素の出力の補間処理を行う方法では、撮像素子の経時劣化や撮像時の環境変化等の影響によって過渡的に発生した後発画素欠陥に対しては位置情報及び出力レベル等の情報がなく、補正処理を行うことができない。
そのため、後発画素欠陥を検出し、欠陥画素情報を更新しようとした場合、画素欠陥を検出するための撮影、画素欠陥の検出、欠陥画素情報の更新等に時間を要し、ユーザの操作性を損ねてしまう。例えば白画素欠陥を検出するための撮影条件として、遮光して撮影する必要があったり、適切な露出(感度、シャッタースピード)と温度で撮影を行ったりする必要がある。
そのため、後発画素欠陥を検出し、欠陥画素情報を更新しようとした場合、画素欠陥を検出するための撮影、画素欠陥の検出、欠陥画素情報の更新等に時間を要し、ユーザの操作性を損ねてしまう。例えば白画素欠陥を検出するための撮影条件として、遮光して撮影する必要があったり、適切な露出(感度、シャッタースピード)と温度で撮影を行ったりする必要がある。
また、特許文献3に記載の方法では、複数回、画像を取り込むために時間が余計に必要である。そのため、カメラ等の撮像装置においてはレリーズ間隔等に支障を来し、ユーザの操作性を損ねてしまう。
本発明は上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、ユーザの操作性を損なうことなく、撮像素子における後発画素欠陥の影響を低減させられるようにすることを目的とする。
本発明の撮像装置は、複数の画素を備える撮像素子と、前記撮像素子の画素欠陥の情報を記憶する記憶手段と、撮影に際して、後発画素欠陥検出条件を満たすか否かを判断する判断手段と、前記判断手段で後発画素欠陥検出条件を満たすと判断した場合、後発画素欠陥検出用に撮影条件を変更する変更手段と、前記変更した撮影条件で、前記撮像素子で本画像を撮像するように制御する手段と、前記変更した撮影条件で、前記撮像素子を遮光した状態で黒画像を取得するように制御する手段と、前記本画像から前記黒画像を減算する減算手段と、前記黒画像を用いて後発画素欠陥を検出する後発画素欠陥検出手段と、前記後発画素欠陥が検出された場合、前記記憶手段の画素欠陥の情報を更新する更新手段とを備えたことを特徴とする。
本発明によれば、ユーザの操作性を損なうことなく、撮像素子における後発画素欠陥の影響を低減させることができる。
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
以下に説明する実施形態では、本発明を適用する撮像装置としてデジタルカメラを例に説明する。
図1は、本発明の実施形態に係るデジタルカメラ100の構成を示す図である。10は撮影レンズである。12は絞り機能を備える機械式シャッターである。14は光学像を電気信号に変換する撮像素子であり、複数の画素を備える。16はA/D変換器であり、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。18はタイミング発生回路であり、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18は、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。機械式シャッター12以外にも、タイミング発生回路18による撮像素子14のリセットタイミングの制御によって、電子シャッターとして蓄積時間を制御することが可能であり、動画撮影等に使用可能である。
以下に説明する実施形態では、本発明を適用する撮像装置としてデジタルカメラを例に説明する。
図1は、本発明の実施形態に係るデジタルカメラ100の構成を示す図である。10は撮影レンズである。12は絞り機能を備える機械式シャッターである。14は光学像を電気信号に変換する撮像素子であり、複数の画素を備える。16はA/D変換器であり、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。18はタイミング発生回路であり、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18は、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。機械式シャッター12以外にも、タイミング発生回路18による撮像素子14のリセットタイミングの制御によって、電子シャッターとして蓄積時間を制御することが可能であり、動画撮影等に使用可能である。
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によって画像の切り出し、変倍処理を行うことで電子ズーム機能が実現される。また、画像処理回路20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が露光制御部40、測距制御部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(フラッシュプリ発光)処理を行う。さらに、画像処理回路20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)処理も行う。
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。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。
24は画像表示メモリ、26はD/A変換器、28はTFT LCD等からな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。また、画像表示部28は、システム制御回路50の指示により任意に表示をオン/オフすることが可能であり、表示をオフにした場合にはデジタルカメラ100の電力消費を大幅に低減することができる。
30は撮影した静止画像や動画像のデータ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のデータを格納するのに十分な記憶量を備える。これにより、複数枚の静止画像を連続して撮影する連射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。
32は圧縮・伸長回路であり、適応離散コサイン変換(ADCT)等により画像データを圧縮伸長する。圧縮・伸長回路32は、メモリ30に格納された画像データ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。
32は圧縮・伸長回路であり、適応離散コサイン変換(ADCT)等により画像データを圧縮伸長する。圧縮・伸長回路32は、メモリ30に格納された画像データ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。
40は機械式シャッター12を制御する露光制御部であり、フラッシュ48と連携することによりフラッシュ調光機能も有する。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部である。44は撮影レンズ10のズーミングを制御するズーム制御部である。46はバリア102の動作を制御するバリア制御部である。48はフラッシュであり、AF補助光の投光機能、フラッシュ調光機能も有する。露光制御部40、測距制御部42はTTL方式を用いて制御され、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が露光制御部40、測距制御部42に対して制御を行う。
50はシステム制御回路であり、デジタルカメラ100全体を制御する。52はメモリであり、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。
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、スピーカー等の表示部である。表示部54は、デジタルカメラ100の操作部近辺の視認し易い位置に設置され、例えばLCDやLED、発音素子等の組み合わせにより構成される。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、シングルショット/連写撮影表示、セルフタイマー表示、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、シャッタースピード表示、絞り値表示、露出補正表示、フラッシュ表示、赤目緩和表示、マクロ撮影表示等がある。また、ブザー設定表示、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及び210の着脱状態表示、通信I/F動作表示等も可能である。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、合焦表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、シャッタースピード表示、絞り値表示、露出補正表示等がある。
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等が用いられる。各種パラメータやISO感度等の設定値、また、欠陥画素の出力に対して補正処理を行う際に用いる、欠陥画素の位置情報等の欠陥画素に関する補正用データ等が格納される。
60、62、64、66、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により構成される。
60はモードダイアルスイッチであり、電源オフ、自動撮影モード、撮影モード、パノラマ撮影モード、動画撮影モード、再生モード、マルチ画面再生・消去モード、PC接続モード、テレビ受信モード等の各機能モードを切り替え設定することができる。
62はシャッタースイッチSW1であり、シャッターボタンの操作途中(半押し)でオンとなり、AF処理、AE処理、AWB処理、EF処理等の動作開始を指示する。64はシャッタースイッチSW2であり、シャッターボタンの操作完了(全押し)でオンとなり、露光処理、現像処理、圧縮処理、記録処理という一連の処理の動作開始を指示する。露光処理では、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。現像処理は、画像処理回路20やメモリ制御回路22での演算が用いられる。圧縮処理では、メモリ30から画像データを読み出し、圧縮・伸長回路32で圧縮を行う。記録処理では、記録媒体200或いは210に画像データを書き込む。
66は表示切替スイッチであり、画像表示部28の表示切替をすることができる。この機能により、光学ファインダ104を用いて撮影を行う際に、画像表示部28への電流供給を遮断することにより、省電力を図ることが可能となる。
70は各種ボタンやタッチパネル等からなる操作部であり、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、フラッシュ設定ボタン、単写/連写/セルフタイマー切り替えボタン等がある。また、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/時間設定ボタン等もある。
72はズームスイッチであり、ユーザが撮像画像の倍率変更指示を行う。ズームスイッチ72は、撮像画角を望遠側に変更させるテレスイッチと、広角側に変更させるワイドスイッチからなる。このズームスイッチ72を用いることにより、ズーム制御部44に撮影レンズ10の撮像画角の変更を指示し、光学ズーム操作を行うトリガとなる。また、画像処理回路20による画像の切り出しや、画素補間処理等による撮像画角の電子的な変更のトリガともなる。
74は被写体検出部であり、被写体を検出する素子等から構成される。被写体として、顔検出する場合も考えられる。
60はモードダイアルスイッチであり、電源オフ、自動撮影モード、撮影モード、パノラマ撮影モード、動画撮影モード、再生モード、マルチ画面再生・消去モード、PC接続モード、テレビ受信モード等の各機能モードを切り替え設定することができる。
62はシャッタースイッチSW1であり、シャッターボタンの操作途中(半押し)でオンとなり、AF処理、AE処理、AWB処理、EF処理等の動作開始を指示する。64はシャッタースイッチSW2であり、シャッターボタンの操作完了(全押し)でオンとなり、露光処理、現像処理、圧縮処理、記録処理という一連の処理の動作開始を指示する。露光処理では、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。現像処理は、画像処理回路20やメモリ制御回路22での演算が用いられる。圧縮処理では、メモリ30から画像データを読み出し、圧縮・伸長回路32で圧縮を行う。記録処理では、記録媒体200或いは210に画像データを書き込む。
66は表示切替スイッチであり、画像表示部28の表示切替をすることができる。この機能により、光学ファインダ104を用いて撮影を行う際に、画像表示部28への電流供給を遮断することにより、省電力を図ることが可能となる。
70は各種ボタンやタッチパネル等からなる操作部であり、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、フラッシュ設定ボタン、単写/連写/セルフタイマー切り替えボタン等がある。また、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/時間設定ボタン等もある。
72はズームスイッチであり、ユーザが撮像画像の倍率変更指示を行う。ズームスイッチ72は、撮像画角を望遠側に変更させるテレスイッチと、広角側に変更させるワイドスイッチからなる。このズームスイッチ72を用いることにより、ズーム制御部44に撮影レンズ10の撮像画角の変更を指示し、光学ズーム操作を行うトリガとなる。また、画像処理回路20による画像の切り出しや、画素補間処理等による撮像画角の電子的な変更のトリガともなる。
74は被写体検出部であり、被写体を検出する素子等から構成される。被写体として、顔検出する場合も考えられる。
80は電源制御部であり、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、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行う。電源制御部80は、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。
82はコネクタ、84はコネクタである。86は電源であり、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電池等の二次電池、ACアダプタ等からなる。
82はコネクタ、84はコネクタである。86は電源であり、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電池等の二次電池、ACアダプタ等からなる。
90及び94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及び96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。なお、本実施形態では記録媒体を取り付けるインタフェース及びコネクタを2系統持つものとして説明している。もちろん、記録媒体を取り付けるインタフェース及びコネクタは、単数或いは3以上の複数、いずれの系統数を備える構成としても構わない。また、異なる規格のインタフェース及びコネクタを組み合わせて備える構成としても構わない。インタフェース及びコネクタとしては、SDカードやCFカード等の規格に準拠したものを用いて構成して構わない。さらに、インタフェース90及び94、そしてコネクタ92及び96をPCMCIAカードやCF(コンパクトフラッシュ(登録商標))カード等の規格に準拠したものを用いて構成することも可能である。すなわちLANカードやモデムカード、USBカード、IEEE1394カード、SCSIカード、PHS等の通信カード、等の各種通信カードを接続することにより、他のコンピュータやプリンタ等の周辺機器との間で画像データや画像データに付属した管理情報を転送し合うことができる。
102は保護手段であるバリアであり、デジタルカメラ100の撮影レンズ10を含む撮像部を覆うことにより、撮像部の汚れや破損を防止する。
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、フラッシュ充電表示、シャッタースピード表示、絞り値表示、露出補正表示等が設置される。
110は通信部であり、USB、IEEE1394、LAN、無線通信等の各種通信機能を有する。112は通信部110によりデジタルカメラ100を他の機器と接続するコネクタ或いは無線通信の場合はアンテナである。
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、フラッシュ充電表示、シャッタースピード表示、絞り値表示、露出補正表示等が設置される。
110は通信部であり、USB、IEEE1394、LAN、無線通信等の各種通信機能を有する。112は通信部110によりデジタルカメラ100を他の機器と接続するコネクタ或いは無線通信の場合はアンテナである。
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、デジタルカメラ100とのインタフェース204、デジタルカメラ100と接続を行うコネクタ206を備える。210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210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212、デジタルカメラ100とのインタフェース214、デジタルカメラ100と接続を行うコネクタ216を備える。
図2及び図3に、本実施形態に係るデジタルカメラ100の主ルーチンのフローチャートを示す。図2及び図3を用いて、デジタルカメラ100の動作を説明する。
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し(ステップS101)、画像表示部28の画像表示をオフ状態に初期設定する(ステップS102)。制御変数等の初期化時に、後発画素欠陥検出条件となる撮像装置内の温度の情報、前回の後発画素欠陥検出時からの経過時間を初期設定しておく。
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し(ステップS101)、画像表示部28の画像表示をオフ状態に初期設定する(ステップS102)。制御変数等の初期化時に、後発画素欠陥検出条件となる撮像装置内の温度の情報、前回の後発画素欠陥検出時からの経過時間を初期設定しておく。
次に、システム制御回路50は、モードダイアルスイッチ60の設定位置を判断する(ステップS103)。モードダイアルスイッチ60が電源オフに設定されていたならば、所定の終了処理を行い(ステップS105)、その後ステップS103に戻る。所定の終了処理として、例えば次のようなものがある。各表示部の表示を終了状態に変更する。また、バリア102を閉じて撮像部を保護する。また、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に記録する。また、電源制御部80により画像表示部28を含むデジタルカメラ100各部の不要な電源を遮断する。モードダイアルスイッチ60が撮影モードに設定されていたならば、ステップS106に進む。モードダイアルスイッチ60がその他のモードに設定されていたならば、システム制御回路50は選択されたモードに応じた処理を実行し(ステップS104)、その後ステップS103に戻る。
ステップS106で、システム制御回路50は、電源制御部80により電源86の残容量や動作情況がデジタルカメラ100の動作に問題があるか否かを判断する。その結果、電源に問題があるならば、表示部54を用いて画像や音声により所定の警告表示を行い(ステップS108)、その後ステップS103に戻る。電源86に問題が無いならば、システム制御回路50は、記録媒体200或いは210の動作状態がデジタルカメラ100の動作、特に記録媒体に対する画像データの記録再生動作に問題があるか否かを判断する(ステップS107)。その結果、記録媒体に問題があるならば、表示部54を用いて画像や音声により所定の警告表示を行い(ステップS108)、その後ステップS103に戻る。記録媒体に問題が無いならば、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デジタルカメラ100の各種設定状態の表示を行う(ステップS109)。なお、画像表示部28の画像表示がオンであったならば、画像表示部28も用いて画像や音声によりデジタルカメラ100の各種設定状態の表示を行う。
次に、システム制御回路50は、撮像した画像データを逐次表示するスルー表示状態に設定する(ステップS116)。スルー表示状態においては、撮像素子14、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、画像表示メモリ24に逐次書き込まれたデータを、メモリ制御回路22、D/A変換器26を介して画像表示部28により逐次表示することにより、電子ファインダ機能を実現している。
次に、システム制御回路50は、シャッタースイッチSW1(62)のオン、オフを判断する(ステップS119)。その結果、シャッタースイッチSW1(62)がオフ(シャッターボタンが押されていない)であれば、ステップS103に戻る。シャッタースイッチSW1(62)がオン(シャッターボタンの半押し)であれば、ステップS122に進む。
ステップS122で、システム制御回路50は、測距処理を行って撮影レンズ10の焦点を被写体に合わせ、測光処理を行って絞り値及びシャッター時間を決定する。測光処理において、必要であればフラッシュの設定も行う。このステップS122の測距・測光処理の詳細は図4を用いて後述する。
ステップS122で、システム制御回路50は、測距処理を行って撮影レンズ10の焦点を被写体に合わせ、測光処理を行って絞り値及びシャッター時間を決定する。測光処理において、必要であればフラッシュの設定も行う。このステップS122の測距・測光処理の詳細は図4を用いて後述する。
次に、システム制御回路50は、シャッタースイッチSW2(64)のオン、オフを判断する(ステップS125)。その結果、シャッタースイッチSW2(64)がオフで、さらにシャッタースイッチSW1(62)も解除されたならば(ステップS126)、ステップS103に戻る。シャッタースイッチSW2(64)がオン(シャッターボタンの全押し)であれば、ステップS129に進む。
ステップS129で、システム制御回路50は、露光処理及び現像処理からなる撮影処理を実行する。露光処理では、撮像素子14、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、或いはA/D変換器から直接メモリ制御回路22を介して、メモリ30に撮影した画像データを書き込む。現像処理では、メモリ制御回路22そして必要に応じて画像処理回路20を用いて、メモリ30に書き込まれた画像データを読み出して各種処理を行う。このステップS129の撮影処理の詳細は図5を用いて後述する。
ステップS129で、システム制御回路50は、露光処理及び現像処理からなる撮影処理を実行する。露光処理では、撮像素子14、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、或いはA/D変換器から直接メモリ制御回路22を介して、メモリ30に撮影した画像データを書き込む。現像処理では、メモリ制御回路22そして必要に応じて画像処理回路20を用いて、メモリ30に書き込まれた画像データを読み出して各種処理を行う。このステップS129の撮影処理の詳細は図5を用いて後述する。
撮影処理の後、システム制御回路50は、シャッタースイッチSW2(64)のオン、オフを判断し(ステップS135)、オフであればステップS103に戻り、オンであればステップS136に進み、連写か否かを判断する。その結果、連写であればステップS129に戻り、連写でなければステップS135に戻る。
図4に、図3のステップS122における測距・測光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、撮像素子14から電荷信号を読み出し、A/D変換器16を介して画像処理回路20に撮影画像データを逐次読み込む(ステップS201)。この逐次読み込まれた画像データを用いて、画像処理回路20はTTL方式のAE処理、EF処理、AF処理に用いる所定の演算を行う。なお、ここでの各処理は、撮影した全画素数のうちの必要に応じた特定の部分を必要個所分切り取って抽出し、演算に用いている。これにより、TTL方式のAE処理、EF処理、AWB処理、AF処理において、中央重点モード、平均モード、評価モードの各モード等の異なるモード毎に最適な演算を行うことが可能となる。
システム制御回路50は、撮像素子14から電荷信号を読み出し、A/D変換器16を介して画像処理回路20に撮影画像データを逐次読み込む(ステップS201)。この逐次読み込まれた画像データを用いて、画像処理回路20はTTL方式のAE処理、EF処理、AF処理に用いる所定の演算を行う。なお、ここでの各処理は、撮影した全画素数のうちの必要に応じた特定の部分を必要個所分切り取って抽出し、演算に用いている。これにより、TTL方式のAE処理、EF処理、AWB処理、AF処理において、中央重点モード、平均モード、評価モードの各モード等の異なるモード毎に最適な演算を行うことが可能となる。
システム制御回路50は、画像処理回路20での演算結果を用いて露出(AE)が適正と判断されるまで(ステップS202)、露光制御部40を用いてAE制御を行う(ステップS203)。このとき、システム制御回路50は、AE制御で得られた測定データを用いてフラッシュが必要か否かを判断し(ステップS204)、フラッシュが必要ならばフラッシュフラグをセットし、フラッシュ48を充電する(ステップS205)。
ステップS202において露出(AE)が適正と判断したならば、システム制御回路50は、測定データ及び或いは設定パラメータを内部メモリ或いはメモリ52に記憶する。そして、システム制御回路50は、画像処理回路20での演算結果及びAE制御で得られた測定データを用いてホワイトバランス(AWB)が適正と判断されるまで(ステップS206)、画像処理回路20を用いて色処理のパラメータを調節してAWB制御を行う(ステップS207)。
ステップS206においてホワイトバランス(AWB)が適正と判断したならば、システム制御回路50は、測定データ及び或いは設定パラメータを内部メモリ或いはメモリ52に記憶する。そして、システム制御回路50は、AE制御及びAWB制御で得られた測定データを用いて測距(AF)が合焦と判断されるまで(ステップS208)、測距制御部42を用いてAF制御を行う(ステップS209)。
ステップS209において測距(AF)が合焦と判断したならば、システム制御回路50は、測定データ及び或いは設定パラメータを内部メモリ或いはメモリ52に記憶し、測距・測光処理ルーチン(ステップS122)を終了する。
ステップS202において露出(AE)が適正と判断したならば、システム制御回路50は、測定データ及び或いは設定パラメータを内部メモリ或いはメモリ52に記憶する。そして、システム制御回路50は、画像処理回路20での演算結果及びAE制御で得られた測定データを用いてホワイトバランス(AWB)が適正と判断されるまで(ステップS206)、画像処理回路20を用いて色処理のパラメータを調節してAWB制御を行う(ステップS207)。
ステップS206においてホワイトバランス(AWB)が適正と判断したならば、システム制御回路50は、測定データ及び或いは設定パラメータを内部メモリ或いはメモリ52に記憶する。そして、システム制御回路50は、AE制御及びAWB制御で得られた測定データを用いて測距(AF)が合焦と判断されるまで(ステップS208)、測距制御部42を用いてAF制御を行う(ステップS209)。
ステップS209において測距(AF)が合焦と判断したならば、システム制御回路50は、測定データ及び或いは設定パラメータを内部メモリ或いはメモリ52に記憶し、測距・測光処理ルーチン(ステップS122)を終了する。
図5に、図3のステップS129における撮影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、初期化時に設定された内部メモリ或いはメモリ52に記憶された後発画素欠陥検出条件を読み出し、現在の撮影条件が後発画素欠陥検出条件を満たしているか否かを判断する(ステップS301)。ここで、後発画素欠陥検出条件を満たすとは、撮像装置内の温度が一定以上で、前回の後発画素欠陥検出時からの経過時間が一定以上であることとする。
システム制御回路50は、初期化時に設定された内部メモリ或いはメモリ52に記憶された後発画素欠陥検出条件を読み出し、現在の撮影条件が後発画素欠陥検出条件を満たしているか否かを判断する(ステップS301)。ここで、後発画素欠陥検出条件を満たすとは、撮像装置内の温度が一定以上で、前回の後発画素欠陥検出時からの経過時間が一定以上であることとする。
システム制御回路50は、後発画素欠陥検出条件を満たすと判断した場合、内部メモリ或いはメモリ52に記憶された測光データに基づいて、後発画素欠陥検出用に撮影条件を変更する(ステップS302)。このステップS302の後発画素欠陥検出用に撮影条件を変更する処理の詳細は図6を用いて後述する。この場合に、システム制御回路50の内部メモリ或いはメモリ52に記憶された測光データが大きく変化しないように制御することが必要となる。例えば測光データと後発画素欠陥検出用の撮影条件が大きく異なる場合には、後発画素欠陥検出用に撮影条件を変更しないようにする。
次に、システム制御回路50は、変更された撮影条件(測光データ)に従って、露光制御部40によって、機械式シャッター12を絞り値に応じて開放して撮像素子14を露光し、本画像撮影を行う(ステップS303)。
ここで、シャッタースピードが所定の速度以上である否か(ステップS304)、撮像装置内の温度が所定の温度以上であるか否かを確認する(ステップS305)。両方とも満たしていれば、ステップS306に進み、変更された撮影条件(測光データ)に従って、黒画像撮影を行う。黒画像撮影では、撮像素子14を遮光した状態で黒画像を取得する。いずれかでも満たしていなければ、ステップS316に進む。黒画像撮影が行われない場合、後発画素欠陥検出処理は行われないことになる。なお、ステップS302の撮影条件の変更は、後発画素欠陥検出用の撮影条件を満たすように変更するのではなく、光量としては変わらない範囲で、可能な限り後発画素欠陥検出用の撮影条件に近づけるように設定を変更するものである。それに対して、ステップS304、S305でチェックするのは、変更された撮影条件に対して、黒画像撮影を行うか否かである。ここで、再確認しているのは、変更された撮影条件に対して黒画像撮影が必要か否かをチェックしている。
ステップS306の黒画像撮影の後、本画像から黒画像を減算し(ステップS307)、ステップS308に進む。
ここで、シャッタースピードが所定の速度以上である否か(ステップS304)、撮像装置内の温度が所定の温度以上であるか否かを確認する(ステップS305)。両方とも満たしていれば、ステップS306に進み、変更された撮影条件(測光データ)に従って、黒画像撮影を行う。黒画像撮影では、撮像素子14を遮光した状態で黒画像を取得する。いずれかでも満たしていなければ、ステップS316に進む。黒画像撮影が行われない場合、後発画素欠陥検出処理は行われないことになる。なお、ステップS302の撮影条件の変更は、後発画素欠陥検出用の撮影条件を満たすように変更するのではなく、光量としては変わらない範囲で、可能な限り後発画素欠陥検出用の撮影条件に近づけるように設定を変更するものである。それに対して、ステップS304、S305でチェックするのは、変更された撮影条件に対して、黒画像撮影を行うか否かである。ここで、再確認しているのは、変更された撮影条件に対して黒画像撮影が必要か否かをチェックしている。
ステップS306の黒画像撮影の後、本画像から黒画像を減算し(ステップS307)、ステップS308に進む。
ステップS308、S316で、システム制御回路50の制御下で、設定された撮影モードに応じて、現像処理を順次行った後、メモリ30に処理を終えた画像データを書き込む。システム制御回路50は、メモリ制御回路22を用いて、メモリ30に書き込まれた画像データを読み出して、設定したモードに応じた画像圧縮処理を圧縮・伸長回路32により行う(ステップS309、S317)。その後、インタフェース90或いは94、コネクタ92或いは96を介して、メモリカードやコンパクトフラッシュカード等の記録媒体200或いは210へ圧縮した画像データの書き込みを行う(ステップS310、S318)。ステップS310の後、ステップS311に進む。
ステップS311で、システム制御回路50は、ステップS302において設定した撮影条件が、後発画素欠陥検出に適しているか否かを判断する。その結果、適していればステップS313に進み、適していなければ、黒画像にゲインをかけて後発画素欠陥を検出しやすくした後(ステップS312)、ステップS313に進む。なお、ステップS312において、黒画像にゲインをかけるのではなく、白画素欠陥を判断する閾値を変更するようにしてもよい。
ステップS313で、黒画像の各画素に対して出力レベルと閾値とを比較し、後発画素欠陥である白画素欠陥を検出する。ステップS313において後発画素欠陥が検出されたならば(ステップS314)、不揮発性メモリ56の補正用データを更新する(ステップS315)。また、このとき更新した日時も保存しておく。一連の処理を終えたならば、撮影処理ルーチンS129を終了する。
ステップS313で、黒画像の各画素に対して出力レベルと閾値とを比較し、後発画素欠陥である白画素欠陥を検出する。ステップS313において後発画素欠陥が検出されたならば(ステップS314)、不揮発性メモリ56の補正用データを更新する(ステップS315)。また、このとき更新した日時も保存しておく。一連の処理を終えたならば、撮影処理ルーチンS129を終了する。
図6に、図5のステップS302における後発画素欠陥検出用に撮影条件を変更する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、内部メモリ或いはメモリ52に記憶された測光データが後発画素欠陥検出用の撮影条件を満たすか否かを判断する(ステップS401)。例えば後発画素欠陥検出用の撮影条件として、シャッタースピードが1秒、ISO感度が200として規定されているとする。記録された測光データが、シャッタースピードが1/2秒、F値が5.6、ISO感度が400であった場合、後発画素欠陥検出用の撮影条件を満たすように、シャッタースピードを1秒、F値を5.6、ISO感度を200と測光データを変更する(ステップS402)。このように測光データを変更したとしても、光量としては変わらない設定となり、撮影画像に対しての影響はほとんどない。また、ここでの撮影条件の変更は、後発画素欠陥検出用の撮影条件を満たすように変更するのではなく、光量としては変わらない範囲で、可能な限り後発画素欠陥検出用の撮影条件に近づけるように設定を変更する。ステップS401において後発画素欠陥検出用の撮影条件を満たす場合は、測光データを変更する必要はない。一連の処理を終えたならば、処理ルーチンS302を終了する。
システム制御回路50は、内部メモリ或いはメモリ52に記憶された測光データが後発画素欠陥検出用の撮影条件を満たすか否かを判断する(ステップS401)。例えば後発画素欠陥検出用の撮影条件として、シャッタースピードが1秒、ISO感度が200として規定されているとする。記録された測光データが、シャッタースピードが1/2秒、F値が5.6、ISO感度が400であった場合、後発画素欠陥検出用の撮影条件を満たすように、シャッタースピードを1秒、F値を5.6、ISO感度を200と測光データを変更する(ステップS402)。このように測光データを変更したとしても、光量としては変わらない設定となり、撮影画像に対しての影響はほとんどない。また、ここでの撮影条件の変更は、後発画素欠陥検出用の撮影条件を満たすように変更するのではなく、光量としては変わらない範囲で、可能な限り後発画素欠陥検出用の撮影条件に近づけるように設定を変更する。ステップS401において後発画素欠陥検出用の撮影条件を満たす場合は、測光データを変更する必要はない。一連の処理を終えたならば、処理ルーチンS302を終了する。
以上述べたように、特許文献1等にある従来からの技術である黒画像を利用して、後発画素欠陥である白画素欠陥を検出することが可能となり、欠陥画素情報を更新することで、後発画素欠陥に対しても補正処理を行うことが可能となる。この場合に、後発画素欠陥検出が毎撮影行われるのではなく、撮影に際して後発画素欠陥検出条件を満たした場合のみに行われるので、ユーザが意図的に黒画像を撮影する必要がなく、ユーザの操作性を損なうことがない。
(その他の実施形態)
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。すなわち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介して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)がプログラムを読み出して実行する処理である。
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。すなわち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介して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)がプログラムを読み出して実行する処理である。
14:撮像素子、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、32:画像圧縮・伸長回路、40:露光制御部、42:測距制御部、50:システム制御回路、52:メモリ、56:不揮発性メモリ、100:デジタルカメラ
Claims (6)
- 複数の画素を備える撮像素子と、
前記撮像素子の画素欠陥の情報を記憶する記憶手段と、
撮影に際して、後発画素欠陥検出条件を満たすか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段で後発画素欠陥検出条件を満たすと判断した場合、後発画素欠陥検出用に撮影条件を変更する変更手段と、
前記変更した撮影条件で、前記撮像素子で本画像を撮像するように制御する手段と、
前記変更した撮影条件で、前記撮像素子を遮光した状態で黒画像を取得するように制御する手段と、
前記本画像から前記黒画像を減算する減算手段と、
前記黒画像を用いて後発画素欠陥を検出する後発画素欠陥検出手段と、
前記後発画素欠陥が検出された場合、前記記憶手段の画素欠陥の情報を更新する更新手段とを備えたことを特徴とする撮像装置。 - 前記後発画素欠陥検出条件は、当該撮像装置内の温度が一定以上で、前回の後発画素欠陥検出時からの経過時間が一定以上であることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記後発画素欠陥検出用に変更する撮影条件として、シャッタースピード及びISO感度が規定されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像装置。
- 前記変更した撮影条件が、後発画素欠陥検出に適しているか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段で後発画素欠陥検出に適していないと判断した場合、前記黒画像にゲインをかける手段とを備え、
前記後発画素欠陥検出手段は、前記ゲインがかけられた黒画像を用いて後発画素欠陥を検出することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 複数の画素を備える撮像素子と、前記撮像素子の画素欠陥の情報を記憶する記憶手段とを備えた撮像装置の制御方法であって、
撮影に際して、後発画素欠陥検出条件を満たすか否かを判断するステップと、
前記後発画素欠陥検出条件を満たすと判断した場合、後発画素欠陥検出用に撮影条件を変更するステップと、
前記変更した撮影条件で、前記撮像素子で本画像を撮像するステップと、
前記変更した撮影条件で、前記撮像素子を遮光した状態で黒画像を取得するステップと、
前記本画像から前記黒画像を減算するステップと、
前記黒画像を用いて後発画素欠陥を検出するステップと、
前記後発画素欠陥が検出された場合、前記記憶手段の画素欠陥の情報を更新するステップとを有することを特徴とする撮像装置の制御方法。 - 複数の画素を備える撮像素子と、前記撮像素子の画素欠陥の情報を記憶する記憶手段とを備えた撮像装置を制御するためのプログラムであって、
撮影に際して、後発画素欠陥検出条件を満たすか否かを判断する処理と、
前記後発画素欠陥検出条件を満たすと判断した場合、後発画素欠陥検出用に撮影条件を変更する処理と、
前記変更した撮影条件で、前記撮像素子で本画像を撮像する処理と、
前記変更した撮影条件で、前記撮像素子を遮光した状態で黒画像を取得する処理と、
前記本画像から前記黒画像を減算する処理と、
前記黒画像を用いて後発画素欠陥を検出する処理と、
前記後発画素欠陥が検出された場合、前記記憶手段の画素欠陥の情報を更新する処理とをコンピュータに実行させるためのプログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012062260A JP2013197839A (ja) | 2012-03-19 | 2012-03-19 | 撮像装置、その制御方法及びプログラム |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2012062260A JP2013197839A (ja) | 2012-03-19 | 2012-03-19 | 撮像装置、その制御方法及びプログラム |
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JP2013197839A true JP2013197839A (ja) | 2013-09-30 |
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JP2012062260A Pending JP2013197839A (ja) | 2012-03-19 | 2012-03-19 | 撮像装置、その制御方法及びプログラム |
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JP (1) | JP2013197839A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017055262A (ja) * | 2015-09-09 | 2017-03-16 | リコーイメージング株式会社 | データ欠損画素検出装置 |
-
2012
- 2012-03-19 JP JP2012062260A patent/JP2013197839A/ja active Pending
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