JP2014057141A - 画像処理装置、方法およびプログラム、並びに画像処理装置を有する撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】撮影光学系で結像された被写体像の光線角度情報を含む撮像画像を得るためのマイクロレンズアレイを配した撮像素子から出力された撮像画像を処理する画像処理装置は、光線角度情報に基づいて、取得した撮像画像のリフォーカス処理を行い、再構成画像を生成するリフォーカス処理手段と、取得した撮像画像から欠陥画素を検出する欠陥画素検出手段とを備え、撮像画像を取得したときは取得した撮像画像の欠陥画素の検出を行ない、リフォーカス処理が指示されたときは、欠陥画素の検出が行なわれた撮像画像に対してリフォーカス処理を行なうよう制御する。
【選択図】図8
Description
図1において、101はレンズなどの光学系、102はメカニカルシャッタ(メカシャッタと図示する)、103は入射光を電気信号に変換する撮像素子である。撮像素子103は、入射光を電気信号に変換する光電変換部104と、その電気信号を増幅する信号増幅回路105を有する。
図3で説明した通り、単位画素301は分割画素302を6x6画素並べて構成されている。後の説明のために、本実施例では、36個の分割画素に対し、それぞれ図4のように、p11〜p66と名付けることとする。
図5に示すように撮影レンズ201の瞳領域を1つのML下にある画素と同数の領域に分割した場合、1つの分割画素には撮影レンズ201の1つの瞳分割領域からの光が結像されることになる。ただし、ここでは撮影レンズとMLのFナンバーがほぼ一致しているものとする。図5に示す撮影レンズの瞳分割領域をa11〜a66としたとき、撮影レンズの瞳分割領域a11〜a66と図4で示した分割画素領域p11〜p66との対応関係は、光軸方向から見て点対称となる。したがって、撮影レンズの瞳分割領域a11から出射した光は、ML後方にある単位画素301の分割画素p11に結像する。これと同様に、瞳分割領域a11から出射し、別のMLを通過する光も、そのMLの後方にある単位画素301の中の分割画素p11に結像する。
図6において、撮影レンズ201の各瞳領域a1〜a6から出射され、ML202を通過した光は、後方の対応する単位画素の分割画素p1〜p6でそれぞれ受光される。
図8において、まず、静止画撮影、動画撮影、焦点検出用撮影等のモード設定が撮影モード設定手段125による入力等に基づいてシステム制御部122によってなされる(ステップS801)。次いで、システム制御部122は、設定されたモードに従って、感度、絞り値、露光時間などの撮影条件の初期設定を行なう(ステップS802)。
図9において、システム制御部122の制御の下で欠陥画素検出が開始されると、まず画素配列に含まれる1つの単位画素301を構成する36個の分割画素302の出力信号のばらつきを算出する(ステップS901)。本実施例では、ばらつきを表す数値としては、標準偏差σを用いる。しかし、これは一例であり、分割画素302の出力信号のばらつきを表わすことができれば、他の値でもよい。
本実施例は、リフォーカス画像を再構築した後にもデジタル処理回路112により欠陥画素の検出、補正を行なう構成(第3の欠陥画素補正手段)を第1の実施例の撮像装置の動作に追加した構成である。従って、本実施例における撮像装置自体の構成は図1の構成と同様であるので、ここでの説明は省略する。
Claims (19)
- 撮影光学系で結像された被写体像の光線角度情報を含む撮像画像を得るためのマイクロレンズアレイを配した撮像素子から出力された撮像画像を処理する画像処理装置において、
前記撮像素子から出力された撮像画像を取得する取得手段と、
前記光線角度情報に基づいて、前記取得した撮像画像のリフォーカス処理を行い、再構成画像を生成するリフォーカス処理手段と、
前記取得した撮像画像から欠陥画素を検出する欠陥画素検出手段と、
前記リフォーカス処理手段および欠陥画素検出手段を制御し、前記取得手段で前記撮像画像を取得したときは前記取得した撮像画像の欠陥画素の検出を行ない、前記リフォーカス処理が指示されたときは、前記欠陥画素の検出が行なわれた撮像画像に対してリフォーカス処理を行なう制御手段とを備えたことを特徴とする画像処理装置。 - 前記マイクロレンズアレイを構成する各マイクロレンズは、前記撮像素子を構成する光電変換素子の所定数の光電変換素子に対応し、前記欠陥画素検出手段は、前記所定数の光電変換素子の出力値の標準偏差を算出し、前記算出した標準偏差の値に基づいて前記所定数の光電変換素子の出力から前記欠陥画素の検出を行なうかどうかを決定することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記欠陥画素検出手段は、前記所定数の光電変換素子からの出力のうち、前記所定数の光電変換素子の出力の平均値に対して所定量の範囲にない差を有する出力に対応する光電変換素子を欠陥画素として検出することを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。
- 前記欠陥画素検出手段は、各マイクロレンズに対応する前記所定数の光電変換素子の各光電変換素子の出力とその周囲の複数の光電変換素子の各出力との差が所定の範囲内の値でないとき、前記各光電変換素子を欠陥画素として検出することを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。
- 前記欠陥画素検出手段は、前記算出された標準偏差の値に基づいて前記欠陥画素の検出を行なうことを決定したときは、前記算出された標準偏差の値に従って前記所定の範囲の大きさを変更することを特徴とする請求項3または4に記載の画像処理装置。
- 前記欠陥画素検出手段は、前記所定数の光電変換素子の出力の標準偏差の値が小さいときには、前記所定の範囲の大きさを小さくすることを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置。
- 前記欠陥画素検出手段は、前記算出された標準偏差の値に基づいて前記欠陥画素の検出を行なうことを決定したときは、前記所定数の光電変換素子の周辺の撮像画像のデフォーカス量に従って前記所定の範囲の大きさを変更することを特徴とする請求項3または4に記載の画像処理装置。
- 前記リフォーカス処理手段による生成される前記再構成画像の被写体距離を設定するリフォーカス距離設定手段をさらに備えたことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 前記欠陥画素検出手段が検出した欠陥画素を補正する第1の欠陥画素補正手段を備えることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 前記撮像素子を構成する前記光電変換素子の欠陥画素の位置を記録したメモリと、前記位置に基づき欠陥画素の信号を補正する第2の欠陥画素補正手段とをさらに備えたことを特徴とする請求項9に記載の画像処理装置。
- 前記リフォーカス処理手段により生成された再構成画像の欠陥画素を検出して補正する第3の欠陥画素補正手段をさらに備えたことを特徴とする請求項10に記載の画像処理装置。
- 前記制御手段は、前記欠陥画素検出手段の欠陥画素検出の結果に従って、前記第3の欠陥画素補正手段による前記再構成画像の欠陥画素補正を行なうかどうかを決定することを特徴とする請求項11に記載の画像処理装置。
- 前記制御手段は、前記欠陥画素検出手段の欠陥画素の検出結果を保持し、前記第1の欠陥画素補正手段を制御して、前記保持された検出結果に基づいて前記再構成画像の欠陥画素補正を行なうことを特徴とする請求項9又は10に記載の画像処理装置。
- 撮影光学系で結像された被写体像の光線角度情報を含む撮像画像を得るためのマイクロレンズアレイを配した撮像素子から出力された撮像画像を処理する画像処理方法において、
前記撮像素子から出力された撮像画像を取得する取得ステップと、
リフォーカス処理手段により、前記光線角度情報に基づいて、前記取得した撮像画像のリフォーカス処理を行い、再構成画像を生成するリフォーカス処理ステップと、
欠陥画素検出手段により、前記取得した撮像画像から欠陥画素を検出する欠陥画素検出ステップと、
前記リフォーカス処理手段および欠陥画素検出手段を制御し、前記取得ステップで前記撮像画像を取得したときは前記取得した撮像画像の欠陥画素の検出を行ない、前記リフォーカス処理が指示されたときは、前記欠陥画素の検出が行なわれた撮像画像に対してリフォーカス処理を行なう制御ステップとを備えたことを特徴とする画像処理方法。 - 撮影光学系で結像された被写体像の光線角度情報を含む撮像画像を得るためのマイクロレンズアレイを配した撮像素子から出力された撮像画像を処理する画像処理装置を制御するためのプログラムであり、
コンピュータを、
前記撮像素子から出力された撮像画像を取得する取得手段、
前記光線角度情報に基づいて、前記取得した撮像画像のリフォーカス処理を行い、再構成画像を生成するリフォーカス処理手段、
前記取得した撮像画像から欠陥画素を検出する欠陥画素検出手段、
前記リフォーカス処理手段および欠陥画素検出手段を制御し、前記取得手段で前記撮像画像を取得したときは前記取得した撮像画像の欠陥画素の検出を行ない、前記リフォーカス処理が指示されたときは、前記欠陥画素の検出が行なわれた撮像画像に対してリフォーカス処理を行なう制御手段として機能させるプログラム。 - 請求項15に記載のプログラムを記憶したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
- コンピュータを、請求項1乃至13のいずれか一項に記載された画像処理装置の各手段として機能させるプログラム。
- コンピュータを、請求項1乃至13のいずれか一項に記載された画像処理装置の各手段として機能させるプログラムを格納した記憶媒体。
- 撮影光学系と、
前記撮影光学系で結像された被写体像の光線角度情報を含む撮像画像を得るためのマイクロレンズアレイを配した撮像素子と、
請求項1乃至13のいずれか一項に記載の画像処理装置と前記撮像画像および再構成画像のうち少なくとも一つを出力する出力手段と
を備えたことを特徴とする撮像装置。
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