JP2018137624A - Image signal processing apparatus and imaging device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像信号処理装置、撮像装置に関する。 The present invention relates to an image signal processing device and an imaging device.
撮像装置では撮影画像を適切に表示するために種々の画像補正が行われる。黒レベル補正を適切に行うには画像の黒色の基準(黒基準レベル)が正確であることが望ましい。黒基準レベルを決定するために、オプティカルブラック領域の出力信号から黒基準レベルを求める必要があった。 In the imaging apparatus, various image corrections are performed in order to appropriately display the captured image. In order to appropriately perform the black level correction, it is desirable that the black reference (black reference level) of the image is accurate. In order to determine the black reference level, it is necessary to obtain the black reference level from the output signal in the optical black region.
オプティカルブラック領域の出力信号を用いて黒基準レベルを求める構成として特許文献1の構成が提案されている。この構成では、撮影毎(ショット毎)にオプティカルブラック領域からの画素信号を読み出すことで、撮影条件に応じた黒基準レベルを決定する。 As a configuration for obtaining a black reference level using an output signal in an optical black region, the configuration of Patent Document 1 has been proposed. In this configuration, the black reference level corresponding to the shooting condition is determined by reading out the pixel signal from the optical black area for each shooting (for each shot).
しかし、オプティカルブラック領域の出力信号から求められる黒基準レベルはショット毎にばらつくという問題があった。そこで、本発明はショット毎にばらつきを生じない黒基準レベルを決定することができる画像信号処理装置を提供することを目的としている。 However, there is a problem that the black reference level obtained from the output signal in the optical black region varies from shot to shot. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image signal processing apparatus capable of determining a black reference level that does not vary from shot to shot.
本発明に係る撮像装置は、撮像素子の黒基準レベルを決定する黒基準レベル決定装置を備え、黒基準レベル決定装置は、複数のオフセット値に基づいて黒基準レベルを決定することを特徴とする。 An imaging apparatus according to the present invention includes a black reference level determination apparatus that determines a black reference level of an image sensor, and the black reference level determination apparatus determines a black reference level based on a plurality of offset values. .
本発明によれば、ショット毎にばらつきを生じない黒基準レベルを決定することができる画像信号処理装置を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide an image signal processing apparatus capable of determining a black reference level that does not vary from shot to shot.
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明の実施形態を適用した、撮像装置の電気的な構成を示す図である。なお、撮像装置は、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、タブレット端末など、撮影機能を有する他の装置でもよい。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating an electrical configuration of an imaging apparatus to which an embodiment of the present invention is applied. The imaging device is not limited to a digital single-lens reflex camera, and may be another device having a photographing function such as a mirrorless single-lens camera, a compact digital camera, a camcorder, or a tablet terminal.
図1に示されるように、撮像装置1は、撮影レンズ系10(撮影レンズ11および12)を備える。撮影レンズ11と撮影レンズ12との間には絞り13が配置される。撮影レンズ系10の後方にはミラー14が配置される。被写体からの光は、撮影レンズ系10を透過してミラー14に入射される。ミラー14の後方には、ミラー14側から順に、フォーカルプレーンシャッタ15、撮像素子16が配置される。
As shown in FIG. 1, the imaging device 1 includes a photographing lens system 10 (photographing
ミラー14の上方には、ミラー14側から順に、拡散板18、ペンタプリズム17が配置される。ミラー14に入射された被写体からの光の一部はミラー14により拡散板18へ向けて反射され、拡散板18に、撮影レンズ系10を通過した被写体からの光が結像する。ペンタプリズム17は、接眼レンズ19を通して撮影者の観察に適する像に再結像される。
A
操作スイッチ32には、電源スイッチやレリーズスイッチ、撮影モードスイッチ、ズームスイッチなど、ユーザが撮像装置1を操作するために必要な各種スイッチが含まれる。ユーザにより電源スイッチが押されると、バッテリ(図示せず)から撮像装置1の各種回路に電源ラインを通じて電源供給が行われる。CPU31は撮像装置1全体の制御を行う。
The operation switch 32 includes various switches necessary for the user to operate the imaging apparatus 1, such as a power switch, a release switch, a shooting mode switch, and a zoom switch. When the user presses the power switch, power is supplied from a battery (not shown) to various circuits of the imaging apparatus 1 through the power line. The
CPU31は、測光センサ26で測定された測光値に基づき適正露出が得られるように、絞り駆動回路22を通して絞り13を駆動制御する。状態表示装置33(例えばLCD)には、撮影モードやその時点での適正な露光時間、F値等が表示される。
The
レリーズスイッチが半押し操作されると、CPU31は、AFセンサ25の検出結果に基づきレンズ制御回路21を通して、光軸AX上における撮影レンズ11と撮影レンズ12の位置を制御する。これにより、撮影レンズ系10の合焦状態が調整される。
When the release switch is pressed halfway, the
レリーズスイッチが全押し操作されると、CPU31は、シャッタ駆動回路24を通してフォーカルプレーンシャッタ15を駆動制御すると共にミラー14をクイックリターンさせる。すなわち、CPU31は、フォーカルプレーンシャッタ15の先膜走行開始直前から後幕走行終了直後の期間、ミラー駆動回路23を通してミラー14を光軸AXと平行な光路からミラー14を退避させて撮影を行う。
When the release switch is fully pressed, the
撮影レンズ系10を透過した被写体からの光は、フォーカルプレーンシャッタ15が開いている期間、撮像素子16の撮像面上で結像される。撮像素子16は、例えばCCDイメージセンサやCMOSイメージセンサであり、撮像面上の各画素で結像した光学像を光量に応じた電荷として蓄積する。撮像素子16は、蓄積された電荷を画素信号に変換してプリプロセッサ27に出力する。
Light from the subject that has passed through the
プリプロセッサ27は、撮像素子16の電荷蓄積動作及び画素信号の読み出し動作を制御するとともに、後述する黒基準レベル減算、ノイズ補正、欠陥補正等を行う。黒基準レベル減算に用いられる黒基準レベルは、DSP41で決定されてプリプロセッサ27へ設定される。
The
DSP41は、所定の信号処理、例えば、画素信号に対して色補間、マトリクス演算、Y/C分離等の所定の信号処理を施して輝度信号Y、色差信号Cb、Crを生成する。そして、DSP41は、撮像素子温度取得部20からの温度情報を用いて以下に詳述する黒基準レベルの決定を行う。黒基準レベルが決定されると、画素信号に対する画像処理、例えばダークフレーム減算が行われる。
The DSP 41 performs predetermined signal processing, for example, predetermined signal processing such as color interpolation, matrix calculation, and Y / C separation on the pixel signal to generate a luminance signal Y and color difference signals Cb and Cr. The DSP 41 uses the temperature information from the image sensor
DSP41は、プリプロセッサ27から入力される画像信号をJPEG等の所定のフォーマットで圧縮する。メモリ42は、例えば、DSP41による処理の実行時、処理データの一時的な保存場所として用いられる。なお、DSP41はPCインターフェイス48を介してPC49でも制御され得る。
The DSP 41 compresses the image signal input from the
また、DSP41は、所定の信号処理を施して、フレームメモリ(図示せず)にフレーム単位で画像をバッファリングする。DSP41では再度のノイズ補正、例えば面減算処理や平滑化などのフィルタ補正処理が行われても良い。このフィルタ補正処理は、プリプロセッサ27において行われても良い。
The DSP 41 performs predetermined signal processing and buffers an image in a frame memory (not shown) in units of frames. The DSP 41 may perform noise correction again, for example, filter correction processing such as surface subtraction processing and smoothing. This filter correction process may be performed by the
DSP41は、バッファリングされた信号を所定のタイミングで各フレームメモリから掃き出して所定のフォーマットのビデオ信号に変換し、モニタインターフェース44を介して液晶駆動回路45およびビデオ出力駆動回路51に出力する。
The DSP 41 sweeps out the buffered signal from each frame memory at a predetermined timing, converts it into a video signal of a predetermined format, and outputs it to the liquid
カードインターフェース43のカードスロットにはメモリカード50が着脱可能に装填される。DSP41は、カードインターフェース43を介してメモリカード50と通信可能である。DSP41は、生成された撮影画像データをメモリカード50、または撮像装置1に備えられる内蔵メモリ(図示せず)に保存する。
A
液晶駆動回路45は、DSP41から出力される撮影画像データを基に液晶を変調制御すると共にバックライト47を発光制御する。これにより、被写体の撮影画像がLCD46の表示画面に表示される。ビデオ出力駆動回路51では、撮影画像データをメモリ52に保存する。
The liquid
図2および図3を参照して、DSP41で行われる黒基準レベルの決定処理を説明する。本実施形態では、黒基準レベルの決定に際して複数のオフセット値が用いられる。オフセット値は撮影条件によって変化する。そこで、オフセット値の基準となる値を保持しておき、撮影条件に応じた補正係数を乗じることで、撮影条件に応じたオフセット値が求められる。このオフセット値を用いて撮影条件に応じた黒基準レベルが決定される。 With reference to FIG. 2 and FIG. 3, the black reference level determination process performed by the DSP 41 will be described. In the present embodiment, a plurality of offset values are used when determining the black reference level. The offset value varies depending on the shooting conditions. Therefore, an offset value corresponding to the shooting condition is obtained by holding a reference value of the offset value and multiplying by a correction coefficient corresponding to the shooting condition. Using this offset value, a black reference level corresponding to the shooting condition is determined.
本実施形態において算出される黒基準レベルを、数式で表すと以下のようになる。
黒基準レベル = a1R1+a2R2+・・・anRn (数1)
ここで、anは撮影条件に応じた補正係数であり、Rnは基準となるオフセット値である。以下では一例として、nが4のとき、すなわち、基準となるオフセット値R1〜R4を補正係数a1〜a4によって補正することで黒基準レベルが決定される構成を説明する。
The black reference level calculated in the present embodiment is expressed as follows:
Black reference level = a 1 R 1 + a 2 R 2 +... An R n (Equation 1)
Here, a n is a correction coefficient according to the imaging conditions, R n is an offset value as a reference. As an example, a configuration in which the black reference level is determined when n is 4, that is, by correcting the reference offset values R 1 to R 4 with the correction coefficients a 1 to a 4 will be described.
図2は、各オフセット値と撮影条件との関連を示す図である。具体的には、表の左端の欄に示される4つの値(撮像素子に設定された黒レベル値に基づく第1のオフセット値R1、撮像素子由来の第2のオフセット値R2、暗電流に基づくオフセット第3の値R3、撮影時の姿勢に応じた第4のオフセット値R4)が、表の最上段に示される撮影条件(露光時間、感度、温度、駆動モード、撮影時の姿勢)のいずれかに応じて変化することを示す。 FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between each offset value and the imaging condition. Specifically, four values shown in the leftmost column of the table (first offset value R 1 based on the black level value set in the image sensor, second offset value R 2 derived from the image sensor, dark current) The third offset value R 3 based on the above and the fourth offset value R 4 according to the posture at the time of photographing are the photographing conditions (exposure time, sensitivity, temperature, driving mode, photographing time) shown at the top of the table. It shows that it changes according to any of (posture).
撮像素子に設定された黒レベル値に基づくオフセット値は実測値から定められた黒基準レベルとして出荷時に設定される値である。撮像素子由来のオフセット値は撮像素子の出力が理想的にゼロとなる状態で発生する電圧値である。暗電流に基づくオフセット値は暗電流そのものを指す。撮影時の姿勢に応じたオフセット値は、撮影時のカメラの姿勢に応じて撮像素子の周囲に生じる電磁界のノイズであり、例えば手振れ補正機構に起因する。 The offset value based on the black level value set in the image sensor is a value set at the time of shipment as a black reference level determined from an actual measurement value. The offset value derived from the image sensor is a voltage value generated in a state where the output of the image sensor is ideally zero. The offset value based on the dark current indicates the dark current itself. The offset value corresponding to the posture at the time of shooting is electromagnetic field noise generated around the image sensor according to the posture of the camera at the time of shooting, and is caused by, for example, a camera shake correction mechanism.
表中のL2、L3は露光時間に応じて変化する補正係数である。同様に、G1〜G4は感度に応じて変化し、T3は温度応じて、M1、M2は駆動モードに応じて、P4は撮影時のカメラの姿勢に応じて変化する補正係数である。なお、本実施形態における感度とは、撮像素子に関する感度を指し、必ずしもISO感度とは一致しない。 L2 and L3 in the table are correction coefficients that change according to the exposure time. Similarly, G1 to G4 change according to sensitivity, T3 denotes temperature, M1 and M2 denote driving modes, and P4 denotes a correction coefficient that changes according to the posture of the camera at the time of shooting. In addition, the sensitivity in this embodiment refers to the sensitivity regarding an image pick-up element, and does not necessarily correspond with ISO sensitivity.
補正係数、例えば感度の係数G1は、出荷時に複数の感度の下で実際に測定された複数の黒レベル値に基づくオフセット値から決定されてもよい。例えば、感度が高くなるにつれオフセット値の実測値が単調に増加するとき、感度に応じた係数G1は単調増加する。すなわち、補正係数G1は感度に応じた所定の近似関数に則り決定される。 The correction coefficient, for example, the sensitivity coefficient G1 may be determined from offset values based on a plurality of black level values actually measured under a plurality of sensitivities at the time of shipment. For example, when the actual value of the offset value increases monotonously as the sensitivity increases, the coefficient G1 corresponding to the sensitivity monotonously increases. That is, the correction coefficient G1 is determined according to a predetermined approximate function corresponding to the sensitivity.
同様に、係数L2は露光時間を変化させた複数の条件の下で測定された撮像素子由来のオフセット値の近似関数から決定されてもよい。他の係数G2〜G3もまた、露光時間、T3は温度、M1、M2は駆動モード、P4は撮影時のカメラの姿勢、を変化させた複数の条件の下で測定した各オフセット値の近似関数から決定されてもよい。なお、出荷時に1つの実測値しか有さない場合には、感度に応じて係数は線形に増減する。 Similarly, the coefficient L2 may be determined from an approximate function of an offset value derived from an image sensor measured under a plurality of conditions with different exposure times. The other coefficients G2 to G3 are also approximate functions of offset values measured under a plurality of conditions in which exposure time, T3 is temperature, M1 and M2 are drive modes, and P4 is the posture of the camera at the time of shooting. May be determined from When there is only one actual measurement value at the time of shipment, the coefficient increases or decreases linearly according to the sensitivity.
図3は、(数1)に則して算出される黒基準レベルの算出フローを示す図である。ユーザがレリーズボタンを押下すると黒基準レベル決定処理は開始する。なお、ステップS301〜S304はいかなる順序で処理されてもよい。 FIG. 3 is a diagram showing a calculation flow of the black reference level calculated in accordance with (Equation 1). When the user presses the release button, the black reference level determination process starts. Note that steps S301 to S304 may be processed in any order.
ステップS301において、撮像素子に設定された黒レベル値に基づくオフセット値(以下第1のオフセット値とする)を算出する。図2に示されるように、第1のオフセット値は、撮像素子の感度、および駆動モードに依存する。 In step S301, an offset value (hereinafter referred to as a first offset value) based on the black level value set in the image sensor is calculated. As shown in FIG. 2, the first offset value depends on the sensitivity of the image sensor and the drive mode.
第1のオフセット値では、感度に応じた係数はG1、駆動モードに応じた係数はM1と決定される。このとき、第1のオフセット値は、実測値R1に撮影条件に応じた係数G1、M1を乗じた(G1*M1)R1である。これは、(数1)のa1R1に相当する。 In the first offset value, the coefficient corresponding to the sensitivity is determined as G1, and the coefficient corresponding to the drive mode is determined as M1. At this time, the first offset value is (G1 * M1) R 1 obtained by multiplying the actual measurement value R1 by coefficients G1 and M1 corresponding to the photographing conditions. This corresponds to a 1 R 1 in (Equation 1).
ステップS302において、撮像素子由来の第2のオフセット値を算出する(以下第2のオフセット値とする)。第2のオフセット値では、露光時間に応じた係数はL2、感度に応じた係数はG2、駆動モードに応じた係数はM2と決定される。このとき、第2のオフセット値は実測値R2に撮影条件に応じた係数L2、G2、M2を乗じた(L2*G2*M2)*R2である。これは、(数1)のa2R2に相当する。 In step S302, a second offset value derived from the image sensor is calculated (hereinafter referred to as a second offset value). In the second offset value, the coefficient corresponding to the exposure time is determined to be L2, the coefficient corresponding to the sensitivity is G2, and the coefficient corresponding to the drive mode is determined to be M2. At this time, the second offset value multiplied by a factor L2, G2, M2 in accordance with the shooting conditions Found R2 (L2 * G2 * M2) * is R 2. This corresponds to a 2 R 2 in (Equation 1).
なお、図2の表中の△印は、駆動モードが露光時間に連動するケースを想定している。例えば、露光時間が20秒を超えると自動的にスリープモードに移行する場合、レリーズ時に設定していた駆動モードから自動で切り換えられた駆動モードに応じて係数が決定される。 Note that Δ marks in the table of FIG. 2 assume a case where the drive mode is linked to the exposure time. For example, when the exposure time automatically exceeds 20 seconds, the coefficient is determined in accordance with the drive mode automatically switched from the drive mode set at the time of release when the mode is automatically shifted to the sleep mode.
ステップS303では、暗電流に基づく第3のオフセット値(以下第3のオフセット値とする)が算出される。第3のオフセット値は、ベースとなる暗電流の値R3に対して、露光時間、温度、感度に応じた係数を乗じて算出される。表中の係数を用いて表すと、(L3*G3*T3)*R3となる。これは、(数1)のa3R3に相当する。 In step S303, a third offset value based on dark current (hereinafter referred to as a third offset value) is calculated. The third offset value is calculated by multiplying the base dark current value R 3 by a coefficient corresponding to the exposure time, temperature, and sensitivity. When expressed using the coefficients in the table, (L3 * G3 * T3) * R 3 is obtained. This corresponds to a 3 R 3 in (Equation 1).
ステップS304では、撮影時の姿勢に応じた第4のオフセット値(以下第4のオフセット値)が算出される。第4のオフセット値は、同様に表中の係数を用いて表すと、(G4*P4)*R4となる。これは、(数1)のa4R4に相当する。 In step S304, a fourth offset value (hereinafter referred to as a fourth offset value) corresponding to the posture at the time of shooting is calculated. Similarly, the fourth offset value is (G4 * P4) * R 4 when expressed using the coefficients in the table. This corresponds to a 4 R 4 in (Equation 1).
なお、各オフセット値が影響を受けない撮影条件に応じた係数は1として処理すればよい。例えば、第1のオフセット値では、露光時間、温度、撮影時の姿勢に応じた係数は1とする。 It should be noted that the coefficient corresponding to the shooting condition that does not affect each offset value may be processed as 1. For example, in the first offset value, the coefficient corresponding to the exposure time, temperature, and posture at the time of photographing is 1.
ステップS305では、上記ステップS301〜S304で算出された第1〜第4のオフセット値に基づいて黒基準レベルを決定する。例えば、第1〜第4のオフセット値すべてを加算して黒基準レベルとする。すなわち、(数1)に示されるようにa1R1+a2R2+a3R3+a4R4を黒基準レベルとする。または、少なくとも第1のオフセット値と第3のオフセット値を加算して得られる値(a1R1+a3R3)を黒基準レベルとしてもよい。 In step S305, the black reference level is determined based on the first to fourth offset values calculated in steps S301 to S304. For example, all the first to fourth offset values are added to obtain the black reference level. That is, as shown in (Equation 1), a 1 R 1 + a 2 R 2 + a 3 R 3 + a 4 R 4 is set as the black reference level. Alternatively, a value (a 1 R 1 + a 3 R 3 ) obtained by adding at least the first offset value and the third offset value may be used as the black reference level.
本実施形態では、従来使用されていた撮像素子のオプティカルブラック領域の出力信号を用いずに、オフセット値の実測値に撮影条件に応じた所定の係数を乗じて算出したオフセット値のみに基づいて黒基準レベルを決定する。オプティカルブラック領域を使用しないことにより、具体的には次に挙げるいくつかの効果がある。 In the present embodiment, without using the output signal of the optical black region of the image sensor that has been used in the past, the black value is based only on the offset value calculated by multiplying the measured value of the offset value by a predetermined coefficient according to the shooting conditions. Determine the reference level. By not using the optical black region, specifically, there are several effects as follows.
オプティカルブラック領域の出力信号には、信号読み出し時に発生するランダムノイズが含まれる。有効画素領域の黒基準レベルは、ランダムノイズを含むオプティカルブラック領域の出力信号から推定されるのでショット毎に変動(ばらつき)を生じる。これに対して、本実施形態ではオプティカルブラック領域をはじめ撮像素子のいずれの領域からも読み出しを行わないのでランダムノイズの影響を受けない黒基準レベルを決定できる。 The output signal in the optical black region includes random noise that is generated during signal readout. Since the black reference level of the effective pixel area is estimated from the output signal of the optical black area including random noise, fluctuation (variation) occurs for each shot. In contrast, in the present embodiment, reading is not performed from any region of the image sensor including the optical black region, so that a black reference level that is not affected by random noise can be determined.
他の効果として、オプティカルブラック領域の読み出しを行わないことにより、読み出し時間が不要となる。これにより、黒基準レベルを即座に決定することができるため、結果としてフレームレートを上げることができる。 Another effect is that reading time is not required by not reading the optical black area. As a result, the black reference level can be determined immediately, and as a result, the frame rate can be increased.
また、オプティカルブラック領域は一般的に有効画素領域の付近に遮光状態で設けられているので、例えば逆光のショットではオプティカルブラック領域がわずかに露光して不要な出力を生じる。これに対して、本実施形態の構成ではオプティカルブラック領域を使用しないで黒基準レベルを決定するためショット間の黒基準レベルのばらつきを防止できる。 In addition, since the optical black region is generally provided in the vicinity of the effective pixel region in a light-shielded state, for example, in a backlit shot, the optical black region is slightly exposed to generate unnecessary output. On the other hand, in the configuration of the present embodiment, the black reference level is determined without using the optical black area, so that variations in the black reference level between shots can be prevented.
さらに、本実施形態では黒基準レベルを決定するためにオプティカルブラック領域やダミー領域を設ける必要がないので、撮像素子のチップサイズを小さくすることも可能である。 Furthermore, in this embodiment, since it is not necessary to provide an optical black area or a dummy area in order to determine the black reference level, the chip size of the image sensor can be reduced.
なお、実測値R1〜R4は変更され得る。例えば、出荷時の測定値に誤りがあった場合や、のちの測定技術の向上によって値が変更される場合が考えられる。このような場合は、例えばPC49(図1参照)から実測値R1〜R4を再設定すればよい。 The actual measurement values R 1 to R 4 can be changed. For example, there may be a case where there is an error in a measured value at the time of shipment, or a case where the value is changed due to later improvement of measurement technology. In such a case, for example, the actual measurement values R 1 to R 4 may be reset from the PC 49 (see FIG. 1).
図4を参照してダークフレーム減算を実施する画像補正処理を説明する。ステップS401〜S402の黒基準レベル減算処理はプリプロセッサ27によって行われ、ステップS403のダークフレーム減算処理はDSP41によって行われる。ここで、本露光フレーム信号とは、撮影された被写体の光学像の画素信号を指す。ダークフレーム信号とは、シャッタを閉じた状態で撮影したときの画素信号を指す。
An image correction process for performing dark frame subtraction will be described with reference to FIG. The black reference level subtraction process in steps S401 to S402 is performed by the
図4では、撮像素子16に設定されるゲインが所定の値を超えた場合のダークフレーム減算処理を説明する。撮像素子16側のゲインが所定の値を超えた場合、撮像素子16でのゲインに加えてプリプロセッサ27でのゲインが必要になる。
FIG. 4 illustrates dark frame subtraction processing when the gain set in the
プリプロセッサ27でゲインをかけない場合は黒基準レベル減算を行わなくてもよいが、プリプロセッサ27でゲインをかける場合は黒基準レベル減算が必要である。プリプロセッサ27でゲインをかける場合、黒基準レベル減算をせずにゲインをかけると、黒基準レベルにもゲインがかかってしまうことでデータが飽和するおそれがあるからである。
When the
ステップS401において、本露光フレーム信号から黒基準レベルを減算する。また、ダークフレーム信号から黒基準レベルを減算する。 In step S401, the black reference level is subtracted from the main exposure frame signal. Also, the black reference level is subtracted from the dark frame signal.
ステップS402において、ステップS401において減算された、本露光フレーム信号とダークフレーム信号それぞれに対して、感度に応じたゲインをかける。 In step S402, a gain corresponding to the sensitivity is applied to each of the main exposure frame signal and the dark frame signal subtracted in step S401.
ステップS403において、本露光フレーム信号からダークフレーム信号を減算する、いわゆるダークフレーム減算が施される。 In step S403, so-called dark frame subtraction is performed to subtract the dark frame signal from the main exposure frame signal.
このように、感度に応じたゲインをかける(ステップS402)前に、黒基準レベルを予め減算しておくことで(ステップS401)、黒基準レベルの不要な増幅を防ぎ適切な黒基準レベルの減算が行われる。 In this way, by subtracting the black reference level in advance (step S401) before applying a gain corresponding to the sensitivity (step S402), the black reference level is prevented from being unnecessarily amplified, and an appropriate black reference level is subtracted. Is done.
なお、図示しないが、撮像素子16において設定される感度に応じたゲインが所定の値よりも小さいとき、黒基準レベルの減算は行われない。本露光フレーム信号からダークフレーム減算を行ったのち、撮像素子の感度に応じたゲインをかけることで処理は終了する。ゲインが小さければ、黒基準レベルにゲインがかかっても本露光フレームに与える影響が小さいからである。所定の値は撮像素子16でのゲインを考慮して定められればよい。
Although not shown, the black reference level is not subtracted when the gain corresponding to the sensitivity set in the
本実施形態では、プリプロセッサ27をDSP41の手前に設けることでDSP41の負荷を低減する構成としているが、プリプロセッサ27で行われる処理がDSP41で行われてもよい。この場合、プリプロセッサ27は撮像装置1には搭載されない。
In the present embodiment, the
16 撮像素子
27 プリプロセッサ(画像補正手段、黒基準レベル減算手段)
41 DSP(画像補正手段、黒基準レベル決定手段)
G1〜G4、L2、L3、M1、M2、P4、T3 係数
R1〜R4 実測値
16
41 DSP (image correction means, black reference level determination means)
G1~G4, L2, L3, M1, M2, P4, T3 coefficient R 1 to R 4 Found
Claims (10)
前記黒基準レベル決定手段は、複数のオフセット値に基づいて黒基準レベルを決定することを特徴とする画像信号処理装置。 Comprising black reference level determining means for determining the black reference level of the image sensor;
The black reference level determining means determines a black reference level based on a plurality of offset values.
前記黒基準レベル決定手段は、前記撮像素子のオプティカルブラック領域の出力信号を用いずに算出した、複数のオフセット値に基づいて黒基準レベルを決定することを特徴とする黒基準レベル決定手段を備える画像信号処理装置。 Comprising black reference level determining means for determining the black reference level of the image sensor;
The black reference level determination unit includes a black reference level determination unit that determines a black reference level based on a plurality of offset values calculated without using an output signal of an optical black region of the image sensor. Image signal processing device.
感度に応じたゲインが所定の値より大きいとき、
本露光フレーム信号、およびダークフレーム信号に対して、前記黒基準レベルを減算して前記感度に応じたゲインをかけたのちに、ダークフレーム減算を行うことにより画素信号を補正し、
感度に応じたゲインが所定の値より小さいとき、
本露光フレーム信号に対してダークフレーム減算を行ったのちに、感度に応じたゲインをかけることにより前記画素信号を補正することを特徴とする請求項1に記載の画像信号処理装置。 The image correction unit further includes an image correction unit,
When the gain corresponding to the sensitivity is larger than the predetermined value,
After subtracting the black reference level and applying a gain corresponding to the sensitivity to the main exposure frame signal and the dark frame signal, the pixel signal is corrected by performing dark frame subtraction,
When the gain corresponding to the sensitivity is smaller than the predetermined value,
2. The image signal processing apparatus according to claim 1, wherein the pixel signal is corrected by applying a gain corresponding to sensitivity after performing dark frame subtraction on the main exposure frame signal.
前記黒基準レベル決定手段は、複数のオフセット値に基づいて黒基準レベルを決定することを特徴とする撮像装置。 Comprising black reference level determining means for determining the black reference level of the image sensor;
The black reference level determining means determines the black reference level based on a plurality of offset values.
前記黒基準レベル決定手段は、前記撮像素子から出力された画素信号を受信して前記黒基準レベルを決定したのちに、
前記黒基準レベル減算手段が、前記画素信号から前記黒基準レベルを減算する処理を行い、
前記黒基準レベル決定手段は、前記黒基準レベルを減算する処理が施された画像信号に対して所定の画像処理を行うことを特徴とする請求項9に記載の撮像装置。 The black reference level determining means is provided separately from the black reference level subtracting means,
The black reference level determining means, after receiving the pixel signal output from the image sensor and determining the black reference level,
The black reference level subtracting means performs a process of subtracting the black reference level from the pixel signal,
The image pickup apparatus according to claim 9, wherein the black reference level determination unit performs predetermined image processing on an image signal that has been subjected to processing for subtracting the black reference level.
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