JP2017163233A - 撮影装置及び撮影方法 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、本発明の第1の実施形態の撮影装置について図面を参照しながら説明する。以下においては、本発明の一実施形態として、デジタル一眼レフカメラについて説明する。なお、撮影装置は、デジタル一眼レフカメラに限らず、例えば、ミラーレス一眼カメラ、コンパクトデジタルカメラ、カムコーダ、タブレット端末、PHS(Personal Handy phone System)、スマートフォン、フィーチャフォン、携帯ゲーム機など、撮影機能を有する別の形態の装置に置き換えてもよい。
本処理ステップS101では、ユーザによって設定された撮影設定により、本露光処理が行われる。撮影設定は、例えば、露光時間(シャッタ110のシャッタスピード)、絞り108の絞り値、ISO(International Organization for Standardization)感度及び信号処理に関する設定を含む。信号処理に関する設定は、例えば、撮像素子駆動回路114による増幅処理の増幅率や、画像処理エンジン116によるホワイトバランス調整処理のパラメータ等を含む。
本処理ステップS102では、ダーク露光処理が行われる。ダーク露光処理は、例えば、シャッタが閉じられて有効画素が遮光されていること以外は、本露光処理S101と同じ撮影設定で実行される。
本処理ステップS103では、遮光時基準信号レベルと露光時基準信号レベルとを整合させる処理が行われる。例えば、図5に示すように、基準画素領域130B(1行目からp行目)にシェーディングが発生している場合、ダーク画像データの遮光時基準信号レベルは、有効画素領域130Aのうち、シェーディングの無い参照領域230Cから出力された信号を用いて算出される。一方、露光時基準信号レベルは、シェーディングが発生している1行目からp行目の基準画素領域130Bから出力された信号を用いて算出される。この場合、ダーク露光処理S102において、撮影画像データに対して、シェーディングによって信号レベルが増加(オフセット)した露光時基準信号レベルに基づいてクランプ補正処理が行われる。そのため、本処理ステップS103では、シェーディングによるオフセットの大きさが検知され、このオフセットの大きさに基づいて撮影画像データが補正される。これにより、撮影画像データの基準信号レベルとダーク画像データの基準信号レベルを整合させることができる。
本処理ステップS104では、ダーク画像データを用いて、オフセットが補正された撮影画像データが補正される。詳しくは、撮影画像データからダーク画像データが減算されることにより、撮影画像データに含まれる暗電流ノイズやシェーディングが除去される。
本処理ステップS105では、暗電流ノイズ及びシェーディングが補正された撮影画像データに対して、ガンマ補正やホワイトバランス補正などの所定の画像処理が施される。画像処理が施された撮影画像データは、所定のフォーマットで圧縮されてメモリカード200や撮影装置1の内蔵メモリに保存される。
次に、本発明の第2の実施形態の撮影装置について説明する。第2の実施形態では、第1の実施形態とは異なり、ダーク露光処理は本露光処理の前に実行される。以下では、第2に実施形態における、ダーク露光処理、及び、ダーク画像データ減算処理について説明することとし、説明の便宜の為、第1の実施形態と同等の構成要素には同一の符号を用いることとする。なお、ダーク露光処理は、本露光処理の前に実行されていればよく、その実行タイミングは、例えば、撮影装置1の工場出荷前の段階や、ユーザの所望のタイミングである。
本処理ステップS201では、ユーザによって設定された撮影設定により、本露光処理が行われる。本露光処理は、レリーズスイッチが操作されることによって開始される。第2の実施形態の本露光処理は、第1の実施形態の本露光処理と同じである。詳しくは、有効画素信号に基づいて撮影画像データが生成される。また、基準画素信号に基づいて露光時基準信号レベルが算出されて、メモリ118に記憶される。露光時基準信号レベルが記憶されると、この露光時基準信号レベルを用いて、撮影画像データに対するクランプ補正処理が行われる。
本処理ステップS202では、撮影画像データに含まれる、固定シェーディングに起因するオフセットの補正処理が行われる。固定シェーディングに起因するオフセットの大きさは、予めメモリ118に保存されている固定ダーク画像データを用いて算出される。詳しくは、第1の実施形態の処理ステップS102と同様に、固定ダーク画像データの有効画素及び基準画素の各行について、画素信号の行代表値が算出される。次いで、行番号を変数とする行代表値の近似曲線が求められる。また、第1の実施形態の処理ステップS103と同様に、近似曲線により、固定シェーディングに起因する露光時基準信号レベルと遮光時基準信号レベルとの差(オフセット)が算出される。このオフセットに基づいて、撮影画像データの信号レベルが補正される。
本処理ステップS203では、撮影画像データに含まれる、変動シェーディングに起因するオフセットの補正処理が行われる。変動シェーディングに起因するオフセットの大きさは、予めメモリ118に保存されている変動ダーク画像データと、変動ダーク画像データの取得時(ダーク露光処理時)の撮影条件を用いて算出される。詳しくは、第1の実施形態の処理ステップS102と同様に、変動ダーク画像データの有効画素及び基準画素の各行について、画素信号の行代表値が算出される。次いで、行番号を変数とする行代表値の近似曲線が求められる。また、第1の実施形態の処理ステップS103と同様に、近似曲線により、露光時基準信号レベルと遮光時基準信号レベルとの差(オフセット)が算出される。
(数1)
k=α×(Ge/Gd)×(ITe/ITd)×(2(Te−Td)/KT)
ここで、係数αは、オフセットが正確に調整されるように自動又は手動で設定される定数である。
本処理ステップS204では、撮影画像データに対する暗電流ノイズ及びシェーディングの除去処理が施される。具体的には、撮影画像データから、固定ダーク画像データ及び変動ダーク画像データが減算される。
本処理ステップS205では、暗電流ノイズが除去された撮影画像データに対して、ガンマ補正やホワイトバランス補正などの所定の画像処理が施される。画像処理が施された撮影画像データは、所定のフォーマットで圧縮されてメモリカード200や撮影装置1の内蔵メモリに保存される。
100 システムコントローラ
102 操作部
104 絞り・シャッタ駆動回路
106 撮影レンズ
108 絞り
110 シャッタ
112 撮像素子
114 撮像素子駆動回路
116 画像処理エンジン
118 メモリ
120 カード用インタフェース
122 LCD制御回路
124 LCD
126 ROM
130 撮像面
200 メモリカード
Claims (13)
- 被写体からの光束に応じた信号を出力する複数の有効画素からなる有効画素領域と、該光束に対して遮光された複数の基準画素からなる基準画素領域とを有する撮像素子と、
前記有効画素が前記光束に対して露光されている露光状態のときに、
前記有効画素領域から出力された信号に基づいて撮影画像データを生成する、
撮影画像生成手段と、
前記有効画素が前記光束に対して遮光されている遮光状態のときに、
前記有効画素領域から出力された信号に基づいてダーク画像データを生成し、
前記有効画素領域を含む領域から出力された信号に基づいて遮光時基準信号レベルを算出する、
ダーク画像生成手段と、
前記遮光時基準信号レベルを用いて前記撮影画像データを補正する撮影画像補正手段と、
を備える、
撮影装置。 - 前記撮影画像補正手段は、前記撮影画像データから前記ダーク画像データを所定の割合で減算することにより、前記撮影画像データを補正する、
請求項1に記載の撮影装置。 - 前記撮影画像生成手段は、
前記有効画素が前記露光状態のときに、
前記基準画素領域から出力された信号に基づいて露光時基準信号レベルを算出する、
請求項1又は請求項2に記載の撮影装置。 - 前記露光時基準信号レベルと前記遮光時基準信号レベルを整合させる基準信号補正手段を更に備える、
請求項3に記載の撮影装置。 - 前記基準信号補正手段は、前記有効画素が前記遮光状態のときに、前記遮光時基準信号レベルと前記基準画素領域から出力される信号レベルとの信号レベル差を算出し、該信号レベル差に基づいて前記撮影画像データの信号レベルを補正する、
請求項4に記載の撮影装置。 - 前記ダーク画像生成手段は、前記有効画素領域を含む領域から出力された信号の平均値、中央値、最頻値の何れかを算出することにより、前記遮光時基準信号レベルを決定する、
請求項1から請求項5の何れか一項に記載の撮影装置。 - 前記基準信号補正手段は、
前記複数の有効画素が前記遮光状態のときに、前記有効画素領域から出力された信号を用いて該有効画素領域内の遮光時基準信号レベルの分布を表す近似曲線を算出し、
前記近似曲線を用いて前記信号レベル差を算出する、
請求項5に記載の撮影装置。 - 前記基準信号補正手段は、
前記複数の有効画素が前記遮光状態のときに、前記有効画素領域及び前記基準画素領域から出力された信号を用いて、該有効画素領域内及び該基準画素領域内の信号レベルの分布を表す近似曲線を算出し、
前記近似曲線を用いて前記信号レベル差を算出する、
請求項5に記載の撮影装置。 - 前記ダーク画像生成手段は、前記基準信号補正手段によって算出された近似曲線を用いて、前記遮光時基準信号レベルを算出する、
請求項7又は請求項8に記載の撮影装置。 - 前記撮影画像生成手段は、前記基準画素領域から出力された信号の平均値、中央値、最頻値の何れかを算出することにより、前記露光時基準信号レベルを決定する、
請求項3から請求項9の何れか一項記載の撮影装置。 - 前記ダーク画像生成手段は、前記有効画素が前記露光状態のときの撮影条件に基づいて、前記有効画素領域のうち、前記遮光時基準信号レベルの算出に使用する信号を出力する領域を変更する、
請求項1から請求項10の何れか一項に記載の撮影装置。 - 前記ダーク画像データを記憶するダーク画像記憶手段を更に備え、
前記撮影画像補正手段は、予め前記ダーク画像記憶手段に記憶された前記ダーク画像データを用いて前記撮影画像データを補正する、
請求項1から請求項11の何れか一項に記載の撮影装置。 - 被写体からの光束に応じた信号を出力する複数の有効画素からなる有効画素領域と、該光束に対して遮光された複数の基準画素からなる基準画素領域とを有する撮像素子を備える撮影装置において実行される撮影方法であって、
前記有効画素が前記光束に対して露光されている露光状態のときに、
前記有効画素領域から出力された信号に基づいて撮影画像データを生成する、
撮影画像生成ステップと、
前記有効画素が前記光束に対して露光されていない遮光状態のときに、
前記有効画素領域から出力された信号に基づいてダーク画像データを生成し、
前記有効画素領域を含む領域から出力された信号に基づいて遮光時基準信号レベルを算出し、
前記遮光時基準信号レベルに基づいて前記ダーク画像データの信号レベルを補正する、
ダーク画像生成手段と、
前記ダーク画像データを用いて前記撮影画像データを補正する撮影画像補正ステップと、
を含む、
撮影方法。
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CN112425150A (zh) * | 2018-05-11 | 2021-02-26 | 佳能株式会社 | 放射线成像装置及其控制方法 |
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2016
- 2016-03-08 JP JP2016043985A patent/JP6704611B2/ja active Active
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