JP5039588B2 - 撮像装置及び撮像装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置及び撮像装置の制御方法に関する。

従来より、複数の画素（フォトダイオード）が行方向及び列方向に配列された画素配列で高輝度の被写体を撮像し、撮像して得られた信号をＣＣＤ（電荷結合素子）により転送した場合に、スミア現象が発生することが知られている。すなわち、高輝度の被写体に応じた光が画素で光電変換されることにより生成された余分な信号が、すでに光電変換され垂直転送路で転送されている画像信号に混入する。この画像信号により得られる画像には、画素配列の列方向に対応した縦方向に白いすじ、すなわちスミア領域が含まれるようになる（図７）。そのスミア領域に含まれる画素の輝度レベルは、実際の輝度レベルよりも高くなる。

測光する対象に高輝度の被写体が含まれスミア領域を含む画像が得られた場合、その画像を用いて露出値を求めると、本撮影の際に露出不足となる可能性がある。それに対して、特許文献１に示された技術では、測光する前に、フォトダイオードから信号を読み出さずに空走査（測光前走査）を行って得られた信号により、スミア領域に含まれる画素のスミア量を検出している。その後、測光走査を行って画像信号を取得し、その画像信号からスミア量を減算して、スミア領域が補正された画像信号を得る。その補正された画像信号を用いて露出値を求めている。これにより、本撮影の際に露出不足となることを防ぐことができる。
特開平５−００７３３５号公報 特開平６−２６８９２２号公報

特許文献１に示された技術では、測光前走査を行うための期間を余分に設ける必要があるので、１フレームの画像を撮像するためのフレーム期間が長くなる可能性がある。これにより、表示部にＥＶＦ表示するための動画を撮像すると、動作の連続性が失われた画像が得られる可能性がある。

それに対して、図７に示すように、画素配列の周辺下方に設けたＯＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｂｌａｃｋ）部でスミア量を検出すれば、測光前走査を行うための期間を余分に設けなくてもスミア量を検出することができる。なお、図７は、画素配列及びＯＢ部と、それらにより得られる画像とを重ねて示している。ＯＢ部は、画素配列の行方向に延びている。

ここで、仮に、高輝度の被写体が静止していたとする。この場合、画素配列の行方向に検出されたスミア成分の信号を列方向に拡張することにより補正領域ＣＲ１をスミア領域と推定し、画素配列で撮像されて生成された画像データから補正領域ＣＲ１のスミア量を補正量として減算することにより、スミア補正を行う。このとき、補正領域ＣＲ１は、実際のスミア領域ＳＲ１に一致している。

また、高輝度の被写体が行方向（横方向）に移動したとする。この場合、特許文献２に示されるように、被写体を撮像して得られた画像においてスミア領域は斜めに延びた領域となる（図８参照）。そして、画素配列の行方向に検出されたスミア成分の信号を列方向に拡張することにより補正領域ＣＲ２をスミア領域と推定し、画素配列で撮像されて生成された画像データから補正領域ＣＲ２のスミア量を補正量として減算することにより、スミア補正を行う。このとき、補正領域ＣＲ２は、実際のスミア領域ＳＲ２とずれている。これにより、補正領域ＣＲ２とスミア領域ＳＲ２とでは、重なっている領域ＳＲ２ａ，ＣＲ２ａのみが適切に補正され、誤補正された領域ＣＲ２ｂと未補正の領域ＳＲ２ｂとが生成されてしまう。この誤補正された領域ＣＲ２ｂの輝度レベルは、補正量に相当する分だけ周辺の画素の輝度レベルより低い。

このように、移動する高輝度の被写体を撮像して生成された画像データをスミア補正することにより、縦方向に黒いすじが含まれた画像が得られる。この黒いすじは、周辺の画素に対するコントラストが大きいので、閲覧するための画像の画質を劣化させる。

ここで、補正領域ＣＲ２のスミア量の１００％未満（例えば５０％）を補正量とすれば、この黒いすじが画像において目立たないようにすることができる。しかし、スミア成分が残存しているので、この画像の画像データを用いて露出制御、焦点調節、及びホワイトバランス制御などの制御動作を行うと、それらの画像データを用いた制御動作の精度が低下する可能性がある。

例えば、スミア成分が残存した画像データを用いて露出値を求めると、本撮影の際に露出不足となる可能性がある。

あるいは、例えば、スミア成分が残存した画像データを用いて焦点状態を検出すると、被写体でなくスミア領域のエッジ（端部）のコントラストが最大になった位置に焦点調節されてしまう可能性がある。

本発明の目的は、移動する高輝度の被写体を撮像した場合でも、閲覧するための画像の画質の劣化を抑制するとともに、画像データを用いた制御動作の精度の低下を抑制することにある。

本発明の第１側面に係る撮像装置は、被写体を含む原画像データを取得する取得手段と、前記原画像データから、スミアが発生したスミア領域を検出するとともに、前記スミア領域に含まれる画素のスミア量を検出するスミア検出手段と、前記原画像データにおいて前記スミア領域に含まれる画素の輝度レベルを、前記スミア量に第１の係数をかけた第１の補正量で補正することにより、第１の画像データを生成するとともに、前記原画像データにおいて前記スミア領域に含まれる画素の輝度レベルを、前記スミア量に第２の係数をかけた第２の補正量で補正することにより、第２の画像データを生成するスミア補正手段とを備え、前記第１の画像データは、画像表示用及び画像記録用の少なくとも一方のために用いられ、前記第２の画像データは、露出制御用及び焦点調節用の少なくとも一方のために用いられ、前記第１の係数は、前記第２の係数より小さいことを特徴とする。

本発明の第２側面に係る撮像装置の制御方法は、取得手段が、被写体を含む原画像データを取得する取得ステップと、スミア検出手段が、前記原画像データから、スミアが発生したスミア領域を検出するとともに、前記スミア領域に含まれる画素のスミア量を検出するスミア検出ステップと、スミア補正手段が、前記原画像データにおいて前記スミア領域に含まれる画素の輝度レベルを、前記スミア量に第１の係数をかけた第１の補正量で補正することにより、第１の画像データを生成するとともに、前記原画像データにおいて前記スミア領域に含まれる画素の輝度レベルを、前記スミア量に第２の係数をかけた第２の補正量で補正することにより、第２の画像データを生成するスミア補正ステップとを備え、前記第１の画像データは、画像表示用及び画像記録用の少なくとも一方のために用いられ、前記第２の画像データは、露出制御用及び焦点調節用の少なくとも一方のために用いられ、前記第１の係数は、前記第２の係数より小さいことを特徴とする。

本発明によれば、移動する高輝度の被写体を撮像した場合でも、閲覧するための画像の画質の劣化を抑制するとともに、画像データを用いた制御動作の精度の低下を抑制することができる。

本発明の実施形態に係る撮像装置１００を、図１を用いて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る撮像装置１００の概略構成を示す図である。

撮像装置１００は、例えば、デジタルカメラである。撮像装置１００は、シャッター１、フォーカスレンズ（撮影光学系）２、絞り１７、取得部２０、スミア補正回路６、画像処理回路７、表示部９、及び記録媒体インターフェース８を備える。フォーカスレンズ２は不図示のレンズ群を構成するレンズの１つであり、シャッター１、フォーカスレンズ２、および、絞り１７にて撮影光学系を構成する。また、撮像装置１００は、制御部１０、第１スイッチ（ＳＷ１）１１、第２スイッチ（ＳＷ２）１２、露出制御回路１４、ホワイトバランス制御回路１５、焦点調節制御回路１６、及びフォーカスレンズ駆動回路１３を備える。

シャッター１は、光路上においてフォーカスレンズ２の手前に設けられ、露出を制御する。

フォーカスレンズ２を含むレンズ群は、入射した光を屈折させて、撮像素子３の撮像面に被写体の像を形成する。

絞り１７は、光路上においてフォーカスレンズ２と撮像素子３との間の前に設けられ、フォーカスレンズ２を通過後に撮像素子３へ導かれる光の量を調節する。

取得部２０は、被写体を含む原画像データを取得する。取得部２０は、撮像素子３、前置処理回路４、及びＡ／Ｄ変換器５を含む。

撮像素子３は、撮像面（画素配列）に形成された被写体の像を画像信号（アナログ信号）に変換する。画素配列では、複数の画素が行方向及び列方向に配列されている。また、画素配列の周辺下方には、遮光されており黒レベルの基準信号を取得するためのＯＢ部が設けられている。撮像素子３は、画素配列及びＯＢ部から画像信号を読み出して出力する。

前置処理回路４は、撮像素子３装置８６に接続されており、撮像素子３装置８６から出力された画像信号を処理する。例えば、画像信号をＣＤＳ処理してノイズ成分を除去したり、画像信号にゲインをかけたりする。

Ａ／Ｄ変換器５は、前置処理回路４に接続されており、前置処理回路４から出力された処理後の画像信号（アナログ信号）を原画像データ（デジタル信号）へ変換する。

スミア補正回路６は、Ａ／Ｄ変換器５に接続されており、Ａ／Ｄ変換器５から出力された原画像データに対してスミア検出処理及びスミア補正処理を行う。スミア補正回路６は、スミア検出部６ａとスミア補正部６ｂとを含む。

スミア検出部６ａは、原画像データから、スミアが発生したスミア領域を検出するとともに、スミア領域に含まれる画素のスミア量を検出する。

スミア補正部６ｂは、原画像データにおいてスミア領域に含まれる画素のレベルを、スミア量に第１の係数をかけた第１の補正量で補正することにより、第１の画像データを生成する。第１の画像データは、画像表示用及び画像記録用の少なくとも一方のために用いられるためのデータである。

また、スミア補正部６ｂは、原画像データにおいてスミア領域に含まれる画素のレベルを、スミア量に第２の係数をかけた第２の補正量で補正することにより、第２の画像データを生成する。第２の画像データは、露出制御用、焦点調節用、及びホワイトバランス制御用の少なくとも１つのために用いられるルためのデータである。第１の係数は、第２の係数より小さい。

スミア補正部６ｂは、第１の画像データを画像処理回路７へ供給し、第２の画像データを制御部１０へ供給する。このように、スミア補正部６ｂは、第１の画像データを生成する処理と第２の画像データを生成する処理とを並行して行う。

なお、本実施形態では補正回路を２つ持つ構成で説明したが、露出制御用、焦点調節用、ホワイトバランス制御用とそれぞれ別に補正回路を用意しても良い。あるいは、１つの補正回路で時系列的に補正対象の信号を切り換えて、表示用のスミア補正と制御用のスミア補正を交互に行うように構成しても良い。すなわち、スミア補正回路６のスミア補正部は、第１の画像データを生成する処理と第２の画像データを生成する処理とを異なるタイミングで順次に行ってもよい。

画像処理回路７は、スミア補正回路６に接続されており、スミア補正回路６から出力された第１の画像データを画像表示用又は画像記録用の信号へ変換する処理を行う。すなわち、画像処理回路７は、第１の画像データ（デジタル信号）を画像表示用のアナログ信号へ変換し、変換後のアナログ信号を表示部９へ供給する。画像処理回路７は、第１の画像データを符号化等により圧縮画像データに変換し、変換後の圧縮画像データを記録媒体インターフェース８へ供給する。

表示部９は、画像処理回路７に接続されており、画像処理回路７から出力された画像表示用のアナログ信号に応じた画像を表示する。

記録媒体インターフェース８には、記録媒体１８が取り外し可能に接続されている。これにより、画像処理回路７から出力された圧縮画像データを、記録媒体インターフェース８を介して記録媒体１８へ記録する。

制御部１０は、撮像装置１００を全体的に制御する。例えば、制御部１０は、第２の画像データをスミア補正回路６から受け取る。制御部１０は、第１シャッタースイッチ１１がＯＮ状態であることに応じて、その第２の画像データを露出制御回路１４、ホワイトバランス制御回路１５、焦点調節制御回路１６へ供給する。これにより、露出制御回路１４、ホワイトバランス制御回路１５、焦点調節制御回路１６は、それぞれ、第２の画像データを用いて制御部１０と協働しながら制御動作を行う。

シャッターボタン（図示せず）は、静止画撮影するための指示（撮影指示）などをユーザから受け付ける。例えば、シャッターボタンは、半押しされることにより、ＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理、ＥＦ（フラッシュプリ発光）処理等するための第１の指示を受け付ける。例えば、シャッターボタン６１は、全押しされることにより、静止画撮影等するための第２の指示を受け付ける。

第１シャッタースイッチ（ＳＷ１）１１は、第１の指示をシャッターボタンから受け取るとＯＮ状態になり、ＯＮ状態である旨の情報を制御部１０へ供給する。制御部１０は、第１シャッタースイッチ１１がＯＮ状態であることに応じて、ＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理、ＥＦ（フラッシュプリ発光）処理等の動作開始を各部へ指示する。

第２シャッタースイッチ（ＳＷ２）１２は、第２の指示をシャッターボタンから受け取るとＯＮ状態になり、ＯＮ状態である旨の情報を制御部１０へ供給する。これにより、制御部１０は、一連の撮影処理の動作開始を指示する。一連の撮影処理では、撮像素子３から読み出した信号をＡ／Ｄ変換器５、スミア補正回路６を介してメモリ（図示せず）に画像データを書き込む露光処理、画像処理回路７での演算を用いた現像処理を行う。そして、一連の撮影処理では、メモリ（図示せず）から画像データを読み出し、記録媒体インターフェース８で圧縮を行い記録媒体１８へ画像データを書き込む記録処理を行う。

露出制御回路１４は、ＡＥ処理の指示及び第２の画像データを制御部１０から受け取り、制御部１０と協働しながらＡＥ処理の制御動作を行う。露出制御回路１４は、輝度検出部と露出制御部とを含む。輝度検出部は、第２の画像データにより示される画像の一部である輝度検出領域ＢＤＡ（図３参照）の輝度を検出する。露出制御部は、輝度検出部により検出された輝度に基づいて、撮像素子３の適正な露出値を求める。すなわち、露出制御部は、適正な露出値が得られるように、制御部１０経由でシャッター１及び絞り１７を制御する。これにより、露出制御回路１４は、撮像素子３の露出値を制御する。

なお、露出制御回路１４の輝度検出部は、図３に示すように、第２の画像データにより示される画像において補正領域ＣＲ３及びスミア領域ＳＲ３に交差する輝度検出領域ＢＤＡの輝度を検出する。すなわち、露出値算出用の輝度レベルを積分するためのエリア（輝度検出領域）のサイズをスミアの発生領域（スミア領域）と誤補正領域とがともに含まれるように設定しておく。スミアの発生している面積とスミア成分を補正する面積とが等しいことから、積分結果としては適切にスミア成分が減算された輝度レベルを得ることが可能となる。

ホワイトバランス制御回路１５は、ＡＷＢ処理の指示及び第２の画像データを制御部１０から受け取り、制御部１０と協働しながらＡＷＢ処理の制御動作を行う。

なお、ホワイトバランス係数を検出するために用いる画像のスミア補正についても、スミア成分を完全に除去してから求める方がより正確にホワイトバランス係数が求められるため、露光量を求めるのに使用する画像の場合と同様に１００％補正してよい。ホワイトバランス係数を求める方法は公知の方法を用いればよい。

焦点調節制御回路１６は、ＡＦ処理の指示及び第２の画像データを制御部１０から受け取り、制御部１０と協働しながらＡＦ処理の制御動作を行う。焦点調節制御回路１６は、焦点検出部と合焦部とを含む。焦点検出部は、第２の画像データにより示される画像の一部である焦点検出領域（例えば、図４に示すＡＦ枠ＦＤＡ１）において被写体の合焦状態を検出する。合焦部は、焦点検出部により検出された被写体の合焦状態に応じて、制御部１０及びフォーカスレンズ駆動回路１３経由でフォーカスレンズ２を制御する。

すなわち、フォーカスレンズ駆動回路１３は、焦点調節制御回路１６の合焦部に制御されて、焦点検出領域における被写体のエッジのコントラストが最大となった位置に、フォーカスレンズ２を制御する。

次に、スミア補正回路６の詳細構成を、図２を用いて説明する。図２は、スミア補正回路６の詳細構成を示す図である。

スミア補正回路６は、上述のように、スミア検出部６ａとスミア補正部６ｂとを含む。スミア検出部６ａは、スミア量検出回路２０を含む。スミア補正部６ｂは、第１補正量決定回路２１、第２補正量決定回路２２、第１補正回路（減算処理手段）２３、及び第２補正回路（減算処理手段）２４を含む。

スミア量検出回路２０は、Ａ／Ｄ変換器５から出力される原画像データから、スミア領域を検出するとともに、スミア領域のスミア量を検出する。

具体的には、図３に示すように、スミア量検出回路２０は、撮像装置３のＯＢ部で取得された原画像データの輝度レベルを列毎に検出する。スミア量検出回路２０は、所定以上の輝度レベルの画素が所定数以上の列だけ連続していた場合、その領域をスミア領域の列として検出する。すなわち、スミア量検出回路２０は、画素配列の行方向に延びたＯＢ部でスミア量を検出する。そして、スミア量検出回路２０は、画素配列の行方向に検出されたスミア成分の信号を列方向に拡張することにより、補正領域ＣＲ３をスミア領域ＳＲ３と推定する。スミア量検出回路２０は、補正領域ＣＲ３に含まれる画素の信号量と補正領域ＣＲ３の周辺の画素の信号量との差分を演算することにより、補正領域ＣＲ３に含まれる画素のスミア量を検出する。移動する高輝度の被写体を撮像した場合、補正領域ＣＲ３は、スミア領域ＳＲ３とずれている。

第１補正量決定回路２１は、スミア量検出回路２０に接続され、スミア量検出回路２０から原画像データとスミア量とを受け取る。第１補正量決定回路２１は、スミア量に第１の係数をかけて第１の補正量を求める。

例えば、スミア量検出回路２０から出力されたスミア量をＳ（ｉ）（ｉは水平方向の座標位置）とする。第１補正量決定回路２１は、スミア量に第１の係数ｋ１を乗算して、
Ｓ１（ｉ） ＝ ｋ１ × Ｓ（ｉ）・・・数式１
のように第１の補正量Ｓ１（ｉ）を決定する。ｋ１＝０.５（すなわち５０％）とした場合には、補正量は検出したスミア量の半分となる。

第２補正量決定回路２２は、スミア量検出回路２０に接続され、スミア量検出回路２０から原画像データとスミア量とを受け取る。第１補正量決定回路２１は、スミア量に第２の係数をかけて第２の補正量を求める。

例えば、スミア量検出回路２０から出力されたスミア量をＳ（ｉ）（ｉは水平方向の座標位置）とする。第２補正量決定回路２２は、スミア量に第２の係数ｋ２を乗算して、
Ｓ２（ｉ） ＝ ｋ２ × Ｓ（ｉ）・・・数式２
のように第２の補正量Ｓ２（ｉ）を決定する。ｋ２＝１.０（すなわち１００％）とした場合には、補正量は検出したスミア量の全部となる。

第１補正回路２３は、原画像データと第１の補正量とを第１補正量決定回路２１から受け取る。第１補正回路２３は、原画像データにおいてスミア領域に含まれる画素のレベルを第１の補正量で補正することにより、第１の画像データを生成する。すなわち、第１補正回路２３は、原画像データにおいてスミア領域から第１の補正量を減算して第１の画像データを生成する。第１補正回路２３は、第１の画像データを画像処理回路７へ供給する。

例えば、第１補正回路２３は、Ｓ１（ｉ）（数式１参照）を用いて、各列の画素値より第１の補正量を減算する。画素値をＡ（ｉ,ｊ）（ｊは垂直方向の座標位置）とすると、第１の画像データである補正後の画素値Ｂ１（ｉ,ｊ）は、
Ｂ１（ｉ,ｊ） ＝ Ａ（ｉ,ｊ）−Ｓ１（ｉ）・・・数式３
となる。

第２補正回路２４は、原画像データと第２の補正量とを第２補正量決定回路２２から受け取る。第２補正回路２４は、原画像データにおいてスミア領域に含まれる画素のレベルを第２の補正量で補正することにより、第２の画像データを生成する。すなわち、第２補正回路２４は、原画像データにおいてスミア領域から第２の補正量を減算して第２の画像データを生成する。第２補正回路２４は、第２の画像データを制御部１０へ供給する。

例えば、第２補正回路２４は、Ｓ２（ｉ）（数式２参照）を用いて、各列の画素値より補正量を減算する。画素値をＡ（ｉ,ｊ）（ｊは垂直方向の座標位置）とすると、第２の画像データである補正後の画素値Ｂ２（ｉ,ｊ）は、
Ｂ２（ｉ,ｊ） ＝ Ａ（ｉ,ｊ）−Ｓ２（ｉ）・・・数式４
となる。

このように、移動する高輝度の被写体Ｏ１を撮像して取得された画像データに対してスミア補正を行うと、図３に示すように、誤補正された領域ＣＲ３ｂが生成される。この場合でも、第１の画像データを画像表示用又は画像記録用のための信号とするので、誤補正された領域ＣＲ３ｂのコントラストを周辺の画素のコントラストに対して低減できる。これにより、表示用又は記録用の画像において誤補正された領域ＣＲ３ｂが目立たないようにすることができるので、閲覧するための画像の画質の劣化を抑制できる。また、第２の画像データを露出制御用、焦点調節用、及びホワイトバランス制御用のための信号とする、すなわち第２の画像データを用いて制御動作を行うので、スミア成分が除去された画像データを用いて、制御動作を行うことができる。これにより、画像データを用いた制御動作の制度の低下を抑制できる。

以上により、移動する高輝度の被写体を撮像した場合でも、閲覧するための画像の画質の劣化を抑制するとともに、画像データを用いた制御動作の精度の低下を抑制することができる。

なお、露出制御回路１４の輝度検出部は、スミア補正回路６のスミア検出部によりスミア領域ＳＲ３が検出された場合、輝度検出領域ＢＤＡの大きさを大きめに変更するようにしてもよい。さらに、露出制御回路１４の輝度検出部は、スミア領域ＳＲ３（補正領域ＣＲ３）の面積に応じて、輝度検出領域ＢＤＡの大きさを変更するようにしてもよい。

また、撮像装置１００は、スミア領域の端部（エッジ）と焦点検出領域（例えば、図４に示すＡＦ枠ＦＤＡ１）との位置関係に応じて、第２の画像データを生成する処理を代えても良い。すなわち、撮像装置１００は、図４に示す処理を行っても良い。図４は、撮像装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。

ステップＳ１では、スミア補正回路６のスミア検出部６ａが、バンドパスフィルタ等により、被写体の画像におけるスミア領域の端部（エッジ）を検出する。スミア検出部６ａは、スミア領域の端部に関する情報をスミア補正部へ供給する。

ステップＳ２では、スミア補正回路６のスミア補正部６ｂが、スミア領域の端部の情報をスミア検出部６ａから受け取る。また、スミア補正部６ｂは、焦点検出領域の画素位置に関する情報を制御部１０経由で焦点調節制御回路１６の焦点検出部から受け取る。そして、スミア補正部６ｂは、スミア領域の端部が焦点検出領域に含まれるか否かを判断する。

例えば、被写体の画像において、スミア領域ＳＲ４と焦点検出領域（ＡＦ枠）ＦＤＡ１とが図５に示すような位置関係にある場合、スミア補正部６ｂは、スミア領域の端部が焦点検出領域に含まれると判断する。仮に、焦点調節制御回路１６の焦点検出部が焦点検出領域ＦＤＡ１において被写体の合焦状態を検出すると、被写体でなくスミア領域の端部のコントラストが最大になった位置ＦＰ１に焦点調節されてしまう可能性がある。

例えば、被写体の画像において、スミア領域ＳＲ５と焦点検出領域（ＡＦ枠）ＦＤＡ２とが図６に示すような位置関係にある場合、スミア補正部６ｂは、スミア領域の端部が焦点検出領域に含まれないと判断する。仮に、焦点調節制御回路１６の焦点検出部が焦点検出領域ＦＤＡ２において被写体の合焦状態を検出したとしても、被写体でなくスミア領域の端部のコントラストが最大になった位置に焦点調節されてしまうおそれがない。また、画像からスミアを減算すると画像のＳ／Ｎが劣化するという問題もあるため、このような場合にはスミアの補正を行わない方が望ましい。

スミア補正部６ｂは、スミア領域の端部が焦点検出領域に含まれると判断する場合、処理をステップＳ３へ進め、スミア領域の端部が焦点検出領域に含まれないと判断する場合、処理をステップＳ４へ進める。

ステップＳ３では、スミア補正回路６のスミア補正部６ｂが、原画像データにおいてスミア領域に含まれる画素のレベルを第２の補正量で補正することにより第２の画像データを生成する。すなわち、スミア補正部６ｂは、焦点調節に用いる第２の画像データにスミア補正を実施する。スミア補正部６ｂは、第２の画像データを制御部１０へ供給する。

ステップＳ４では、スミア補正回路６のスミア補正部６ｂが、原画像データにおいてスミア領域に含まれる画素のレベルを第２の補正量で補正せずに、原画像データを第２の画像データとする。すなわち、スミア補正部６ｂは、焦点調節に用いる第２の画像データにスミア補正を実施しない。スミア補正部６ｂは、第２の画像データを制御部１０へ供給する。

ステップＳ５では、焦点調節制御回路１６の焦点検出部が、第２の画像データにより示される画像の一部である焦点検出領域（例えば、図４に示す焦点検出領域ＦＤＡ１又は図５に示す焦点検出領域ＦＤＡ２）において被写体の合焦状態を検出する。焦点検出部は、過去の検出履歴を参照しながら、被写体の端部（エッジ）のコントラストが最大になる位置、すなわち合焦位置にフォーカスレンズ２の位置が調節されているか否かを判断する。焦点検出部は、合焦位置にフォーカスレンズ２の位置が調節されていると判断する場合、処理を終了し、合焦位置にフォーカスレンズ２の位置が調節されていないと判断する場合、処理をステップＳ６へ進める。

ステップＳ６では、焦点調節制御回路１６の合焦部が、焦点検出部により検出された被写体の合焦状態に応じて、制御部１０及びフォーカスレンズ駆動回路１３経由でフォーカスレンズ２を駆動制御する。

また、撮像装置１００のスミア補正回路６は、動き検出部をさらに含んでも良い。この場合、取得部２０は、被写体を含む複数の原画像データを取得する。動き検出部は、複数の原画像データを取得部２０から受け取る。動き検出部は、複数の原画像データを比較することにより、被写体の動きを検出する。スミア補正部６ｂは、動き検出部から検出した結果の情報を受け取る。

スミア補正部６ｂは、動き検出部により被写体の動きが検出された場合、原画像データにおいてスミア領域に含まれる画素のレベルを、スミア量に第１の係数をかけた第１の補正量で補正することにより、第１の画像データを生成する。また、スミア補正部６ｂは、原画像データにおいてスミア領域に含まれる画素のレベルを、スミア量に第２の係数をかけた第２の補正量で補正することにより、第２の画像データを生成する。

スミア補正部６ｂは、動き検出部により被写体の動きが検出されなかった場合、原画像データにおいてスミア領域に含まれる画素のレベルを第２の補正量で補正することにより、第１の画像データと第２の画像データとを生成する。

具体的には、スミア補正部６ｂは、動き検出部により被写体の動きが検出された場合、原画像データにおいてスミア領域から第１の補正量を減算して第１の画像データを生成する。スミア補正部６ｂは、原画像データにおいてスミア領域から第２の補正量を減算して第２の画像データを生成する。

スミア補正部６ｂは、動き検出部により被写体の動きが検出されなかった場合、原画像データにおいてスミア領域から第２の補正量を減算して第１の画像データ及び第２の画像データをそれぞれ生成する。

このように、高輝度の被写体が静止しており誤補正された領域ＣＲ３ｂが発生するおそれがない場合に、スミア成分が除去された画像データを画像表示用又は画像記録用のための画像データとするので、閲覧するための画像の画質を向上できる。

さらに、露出制御回路１４の輝度検出部は、動き検出部により検出された被写体の移動量に応じて、輝度検出領域ＢＤＡの大きさを変更するようにしてもよい。例えば、移動前後の高輝度の被写体の位置がともに含まれるように輝度検出領域ＢＤＡを決定しても良い。
また、露出制御回路１４の輝度検出部は、動き検出部により被写体の動きが検出された場合、被写体の動き量に応じて、輝度検出領域ＢＤＡの大きさを大きめに変更するようにしてもよい。例えば、輝度検出部は、動き検出部から被写体の動き量の情報を受け取り、被写体の動き量に対応した大きさだけ、あるいはその大きさ以上だけ輝度検出領域ＢＤＡの各辺を大きくする。これにより、露出値算出用の輝度レベルを積分するためのエリア（輝度検出領域）のサイズをスミアの発生領域（スミア領域）と誤補正領域とがともに含まれるようにすることが容易になる。

本発明の実施形態に係る撮像装置１００の概略構成を示す図。 スミア補正回路６の詳細構成を示す図。 輝度検出領域を示す図である。 撮像装置１００の動作の一例を示すフローチャート。 焦点検出領域を示す図である。 焦点検出領域を示す図である。 本発明の課題を説明する図。 本発明の課題を説明する図。

符号の説明

６ａ スミア検出部
６ｂ スミア補正部
２０ 取得部
１００ 撮像装置

Claims (8)

1. 被写体を含む原画像データを取得する取得手段と、
   前記原画像データから、スミアが発生したスミア領域を検出するとともに、前記スミア領域に含まれる画素のスミア量を検出するスミア検出手段と、
   前記原画像データにおいて前記スミア領域に含まれる画素の輝度レベルを、前記スミア量に第１の係数をかけた第１の補正量で補正することにより、第１の画像データを生成するとともに、前記原画像データにおいて前記スミア領域に含まれる画素の輝度レベルを、前記スミア量に第２の係数をかけた第２の補正量で補正することにより、第２の画像データを生成するスミア補正手段と、
   を備え、
   前記第１の画像データは、画像表示用及び画像記録用の少なくとも一方のために用いられ、
   前記第２の画像データは、露出制御用及び焦点調節用の少なくとも一方のために用いられ、
   前記第１の係数は、前記第２の係数より小さい
   ことを特徴とする撮像装置。
2. 前記スミア補正手段は、前記取得手段により取得された前記原画像データから補正量を減算することにより、画素の輝度レベルを補正する減算処理手段を含み、
   前記減算処理手段は、前記原画像データにおいて前記スミア領域から前記第１の補正量を減算して前記第１の画像データを生成するとともに、前記原画像データにおいて前記スミア領域から前記第２の補正量を減算して前記第２の画像データを生成する
   ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記第２の画像データにより示される画像の一部である輝度検出領域の輝度を検出する輝度検出手段と、
   前記輝度検出手段により検出された輝度に基づいて、前記取得手段の露出値を制御する露出制御手段と、
   をさらに備え、
   前記輝度検出手段は、前記スミア検出手段により前記スミア領域が検出された場合、前記第２の画像データにより示される画像において前記スミア領域に交差する輝度検出領域の輝度を検出する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
4. 前記取得手段の撮像面に像を形成するための撮影光学系と、
   前記第２の画像データにより示される画像の一部である焦点検出領域において前記被写体の合焦状態を検出する焦点検出手段と、
   前記焦点検出手段により検出された前記被写体の合焦状態に応じて、前記撮影光学系を制御する合焦手段と、
   をさらに備え、
   前記スミア検出手段は、前記被写体の画像における前記スミア領域の端部を検出し、
   前記スミア補正手段は、前記スミア検出手段により検出された前記スミア領域の端部が前記焦点検出領域に含まれる場合、前記原画像データにおいて前記スミア領域に含まれる画素の輝度レベルを前記第２の補正量で補正することにより前記第２の画像データを生成し、前記スミア検出手段により検出された前記スミア領域の端部が前記焦点検出領域に含まれない場合、前記原画像データにおいて前記スミア領域に含まれる画素の輝度レベルを前記第２の補正量で補正せずに、前記原画像データを前記第２の画像データとする
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 前記被写体の動きを検出する動き検出手段をさらに備え、
   前記取得手段は、前記被写体を含む複数の原画像データを取得し、
   前記動き検出手段は、前記複数の原画像データを比較することにより、前記被写体の動きを検出し、
   前記スミア補正手段は、
   前記動き検出手段により前記被写体の動きが検出された場合、前記原画像データにおいて前記スミア領域に含まれる画素の輝度レベルを、前記第１の補正量で補正することにより、前記第１の画像データを生成するとともに、前記原画像データにおいて前記スミア領域に含まれる画素の輝度レベルを、前記第２の補正量で補正することにより、前記第２の画像データを生成し、
   前記動き検出手段により前記被写体の動きが検出されなかった場合、前記原画像データにおいて前記スミア領域に含まれる画素の輝度レベルを前記第２の補正量で補正することにより、前記第１の画像データ及び前記第２の画像データをそれぞれ生成する
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の撮像装置。
6. 前記スミア補正手段は、前記取得手段により取得された前記原画像データから補正量を減算することにより、画素の輝度レベルを補正する減算処理手段を含み、
   前記減算処理手段は、
   前記動き検出手段により前記被写体の動きが検出された場合、前記原画像データにおいて前記スミア領域から前記第１の補正量を減算して前記第１の画像データを生成するとともに、前記原画像データにおいて前記スミア領域から前記第２の補正量を減算して前記第２の画像データを生成し、
   前記動き検出手段により前記被写体の動きが検出されなかった場合、前記原画像データにおいて前記スミア領域から前記第２の補正量を減算して前記第１の画像データ及び前記第２の画像データをそれぞれ生成する
   ことを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
7. 前記第２の画像データにより示される画像の一部である輝度検出領域の輝度を検出する輝度検出手段と、
   前記輝度検出手段により検出された輝度に基づいて、前記取得手段の露出値を制御する露出制御手段と、
   をさらに備え、
   前記輝度検出手段は、前記スミア検出手段により前記スミア領域が検出され、かつ、前記動き検出手段により前記被写体の動きが検出された場合、前記第２の画像データにより示される画像において、前記減算処理手段により補正量が減算された領域と前記スミア領域とに交差する輝度検出領域の輝度を検出する
   ことを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
8. 取得手段が、被写体を含む原画像データを取得する取得ステップと、
   スミア検出手段が、前記原画像データから、スミアが発生したスミア領域を検出するとともに、前記スミア領域に含まれる画素のスミア量を検出するスミア検出ステップと、
   スミア補正手段が、前記原画像データにおいて前記スミア領域に含まれる画素の輝度レベルを、前記スミア量に第１の係数をかけた第１の補正量で補正することにより、第１の画像データを生成するとともに、前記原画像データにおいて前記スミア領域に含まれる画素の輝度レベルを、前記スミア量に第２の係数をかけた第２の補正量で補正することにより、第２の画像データを生成するスミア補正ステップと、
   を備え、
   前記第１の画像データは、画像表示用及び画像記録用の少なくとも一方のために用いられ、
   前記第２の画像データは、露出制御用及び焦点調節用の少なくとも一方のために用いられ、
   前記第１の係数は、前記第２の係数より小さい
   ことを特徴とする撮像装置の制御方法。

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