(57)【要約】【課題】２次元フィルタを用いたローパスフィルタ処理によるノイズ抑圧部を備え、回路規模と占有メモリ領域を少なく抑えつつ、良好なノイズ抑圧を行う撮像装置を提供する。【解決手段】  撮像装置は、被写体像を光電変換する画素が複数色の色フィルタに対応して２次元的に配列された撮像素子１０３を備え、画像信号を生成する撮像部と、撮像部から出力される画像信号を縮小して縮小画像を生成する縮小部１０８ｂと、縮小画像に対して現像処理を行って輝度成分および色差成分からなる第１の現像画像を得るとともに、撮像部から出力される画像信号に対して現像処理を行って輝度成分および色差成分からなる第２の現像画像を得る画像処理部１０８ａと、第１の現像画像を第２の現像画像と同じ大きさに拡大する拡大部１０８ｃと、拡大部により拡大された拡大画像と第２の現像画像を加重合成する合成部１０８ｄとを備える。【選択図】図１
2010206776.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像を光電変換する画素が複数色の色フィルタに対応して２次元的に配列された撮像素子を備え、画像信号を生成する撮像手段と、
前記撮像手段から出力される画像信号を縮小して縮小画像を生成する縮小手段と、
前記縮小画像に対して現像処理を行って輝度成分および色差成分からなる第１の現像画像を得るとともに、前記撮像手段から出力される画像信号に対して現像処理を行って輝度成分および色差成分からなる第２の現像画像を得る画像処理手段と、
前記第１の現像画像を前記第２の現像画像と同じ大きさに拡大する拡大手段と、
前記拡大手段により拡大された拡大画像と前記第２の現像画像を加重合成する合成手段と、
前記撮像手段から出力される画像信号、前記縮小画像、前記第１の現像画像、前記第２の現像画像、および、前記拡大画像を記憶する記憶手段と、
を備え、
前記画像処理手段は、前記撮像手段から出力される画像信号の一部の領域に対して前記現像処理を行って前記一部の領域に対応する第２の現像画像を得、前記合成手段によって前記一部の領域に対応する第２の現像画像が前記一部の領域に対応する前記拡大画像と合成されてから、前記撮像手段から出力される画像信号の他の領域に対して前記現像処理を行って前記他の領域に対応する第２の現像画像を得ることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記画像処理手段は、前記縮小画像に対して第１のノイズ抑圧処理および現像処理を行って輝度成分および色差成分からなる第１の現像画像を得るとともに、前記撮像手段から出力される画像信号に対して第２のノイズ抑圧処理および現像処理を行って輝度成分および色差成分からなる第２の現像画像を得ることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第２のノイズ抑圧処理は前記第１のノイズ抑圧処理よりも弱いことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記合成手段は、撮影時の感度が所定感度以下の場合に、前記拡大画像の前記第２の現像画像に対する合成比率をゼロとするか、前記第２の現像画像のみを合成画像として出力することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記画像処理手段は、撮影時の感度が所定感度以下の場合に、前記縮小手段による縮小処理、前記拡大手段による拡大処理を行わずに、前記第２の現像画像のみを生成し、前記合成手段は、合成処理を行わないことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記縮小手段による縮小率を、撮影時の感度の設定値に応じて変更することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記合成手段による前記拡大画像と前記第２の現像画像の合成比率を、前記画像信号の輝度成分と色差成分とでそれぞれ異ならせると共に、撮影時の感度の設定値に応じて異ならせることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記画像処理手段と前記拡大手段と前記合成手段は、処理の対象となる画像を複数の領域に分割して処理を行うことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
被写体像を光電変換する画素が複数色の色フィルタに対応して２次元的に配列された撮像素子を備え、画像信号を生成する撮像手段を有する撮像装置を制御する方法であって、
前記撮像手段から出力される画像信号を縮小して縮小画像を生成する縮小工程と、
前記縮小画像に対して現像処理を行って輝度成分および色差成分からなる第１の現像画像を得るとともに、前記撮像手段から出力される画像信号に対して現像処理を行って輝度成分および色差成分からなる第２の現像画像を得る画像処理工程と、
前記第１の現像画像を前記第２の現像画像と同じ大きさに拡大する拡大工程と、
前記拡大工程にて拡大された拡大画像と前記第２の現像画像を加重合成する合成工程と、
前記撮像手段から出力される画像信号、前記縮小画像、前記第１の現像画像、前記第２の現像画像、および、前記拡大画像を記憶手段に記憶する記憶工程と、
を備え、
前記画像処理工程では、前記撮像手段から出力される画像信号の一部の領域に対して前記現像処理を行って前記一部の領域に対応する第２の現像画像を得、前記合成工程にて前記一部の領域に対応する第２の現像画像が前記一部の領域に対応する前記拡大画像と合成されてから、前記撮像手段から出力される画像信号の他の領域に対して前記現像処理を行って前記他の領域に対応する第２の現像画像を得ることを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子を備えた撮像装置におけるノイズ低減技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラ等の電子カメラに搭載される撮像素子は、多画素化と小型化の影響で１画素の蓄積電荷量は減少する傾向にある。従来の撮像素子と同じ感度を維持するためには、蓄積電荷を読み出して得られた信号を増幅することによって補う必要がある。このように信号を増幅するとノイズ成分も増幅するため、従来よりもランダムノイズが増加してＳ／Ｎ比が悪化してしまう問題がある。また、撮影可能な条件の範囲を広げる目的で高感度化も進んでおり、ノイズ抑圧技術はますます重要な位置付けとなっている。
【０００３】
一枚の撮影画像のノイズ抑圧技術でよく用いられる手法として、例えば、特許文献１のように、２次元フィルタを用いたローパスフィルタ処理によるものが知られている。着目画素の画素出力値との差分の絶対値が所定閾値以下である周辺画素について、加算平均を求めて着目画素の出力値とする処理により、所定閾値以下の振幅のランダムノイズを抑圧することができる。一方で、所定閾値より大きい振幅の被写体エッジ部などはそのまま残るため、解像感の劣化を小さく抑えることができる。しかし、ランダムノイズの振幅が大きくなると上記の所定閾値を大きく設定してランダムノイズに対処することになるが、低振幅な被写体エッジとの区別がつかなくなるため、ノイズ抑圧の効果向上と同時に解像感喪失の弊害も発生してしまう問題がある。また、フィルタのタップ数を増すことで加算平均対象となる画素数が多くなり、ノイズ抑圧効果を向上することができるが、回路規模の増大を伴う問題がある。
【０００４】
上述の問題点に対して、例えば、特許文献２には、低解像度と高解像度の２つの画像読み出しモードで撮像素子から読み出した画像データによりノイズ低減処理を行う構成が提案されている。
【０００５】
また、特許文献３には、元画像を縮小して元画像よりも解像度の低い縮小画像を生成し、この縮小画像を元画像と同じサイズになるように拡大し、この拡大画像と元画像の合成処理を行うことで、ノイズ低減処理を行う構成が提案されている。
【０００６】
これらのようにすることで、簡単な構成で高いランダムノイズ抑圧効果と高解像度の静止画を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−０４１４９１号公報
【特許文献２】特開２００７−３２９９０５号公報
【特許文献３】特開２００１−０５７６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献２では２つの駆動モードの切替えを行うため、動く被写体の撮影時には２つの駆動モードにおいて同一被写体で同じ画角の画像を取得することが困難となる課題がある。
【０００９】
また、特許文献３では、撮像素子で生成されたＲＧＢ信号のまま上記の合成処理を行おうとすると、任意のサイズの縮小画像を生成するためには、ＲＧＢ３色のカラープレーンを生成する必要がある。そのため、ノイズ低減処理を行う際のメモリの占有領域が大きく増加する。そこで、ＲＧＢ信号をＹＵＶ信号に変換してから、上記の合成処理を行うことが考えられる。ＹＵＶ信号に変換することで、ＲＧＢ３色のカラープレーンを生成する場合に比較して、メモリの占有領域を減らすことが可能となる。
【００１０】
しかしながら、例えば、ノイズ低減処理後のＹＵＶ信号がＹＵＶ４２２データ構造であるとすると、２画素あたり輝度信号(Ｙ)２つと色差信号２つ(Ｕ、Ｖ)の計４つの信号により構成されることになる。そのため、撮像素子で生成されたＲＧＢ信号のｂｉｔ数とＹＵＶ信号のｂｉｔ数が同じであれば、元画像をＹＵＶ信号に変換することで、メモリ上の占有領域が２倍に増加する。すなわち、合成処理を行う際に占有されるメモリの領域が大きくなるという課題がある。
【００１１】
本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、２次元フィルタを用いたローパスフィルタ処理によるノイズ抑圧部を備えた撮像装置において、回路規模と占有メモリ領域を少なく抑えつつ、良好なノイズ抑圧を可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明に係る撮像装置は、被写体像を光電変換する画素が複数色の色フィルタに対応して２次元的に配列された撮像素子を備え、画像信号を生成する撮像手段と、前記撮像手段から出力される画像信号を縮小して縮小画像を生成する縮小手段と、前記縮小画像に対して現像処理を行って輝度成分および色差成分からなる第１の現像画像を得るとともに、前記撮像手段から出力される画像信号に対して現像処理を行って輝度成分および色差成分からなる第２の現像画像を得る画像処理手段と、前記第１の現像画像を前記第２の現像画像と同じ大きさに拡大する拡大手段と、前記拡大手段により拡大された拡大画像と前記第２の現像画像を加重合成する合成手段と、前記撮像手段から出力される画像信号、前記縮小画像、前記第１の現像画像、前記第２の現像画像、および、前記拡大画像を記憶する記憶手段と、を備え、前記画像処理手段は、前記撮像手段から出力される画像信号の一部の領域に対して前記現像処理を行って前記一部の領域に対応する第２の現像画像を得、前記合成手段によって前記一部の領域に対応する第２の現像画像が前記一部の領域に対応する前記拡大画像と合成されてから、前記撮像手段から出力される画像信号の他の領域に対して前記現像処理を行って前記他の領域に対応する第２の現像画像を得ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、回路規模と占有メモリ領域を少なく抑えつつ、良好なノイズ抑圧が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明を適用したデジタルカメラの一実施形態の概略構成を示すブロック図である。
【図２】一実施形態のデジタルカメラの撮影動作のフローチャートである。
【図３】図２における撮影のサブルーチンのフローチャートである。
【図４】メモリの占有状態を模式的に示した図である。
【図５】合成処理時のゲイン設定を撮影感度ごとに設定するテーブルを示す図である。
【図６】縮小処理の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
本実施形態においては、撮像素子１０３は一般的に良く用いられるベイヤー配列の複数色の色フィルタを有する画素が２次元的に配列されたＣＣＤまたはＣＭＯＳセンサとする。画像処理部１０８で現像処理された現像画像のフォーマットはＹＵＶ４２２データ構造であるものとする。ＹＵＶ４２２データ構造では、輝度 (Ｙ)は各画素独立に与えられるが、輝度と青色成分の色差(Ｕ)、輝度と赤色成分の色差(Ｖ)は、それぞれデータを隣り合う画素で共有する。
【００１７】
図１は、本発明を適用したデジタルカメラ（撮像装置）の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。
【００１８】
本実施形態におけるデジタルカメラでは、撮像素子１０３が光学系１０１、シャッタ１０２を通して結像された被写体象を光電変換し、画像信号を生成する。そして、不図示のＣＤＳ回路や非線形増幅回路を備えた前置処理回路１０４が光電変換された画像信号から出力ノイズを除去し、Ａ／Ｄ変換器１０５が画像信号をデジタル化する。そして、メモリコントローラ１０６が画像信号をメモリ１０７に格納する。画像処理部１０８は、メモリ１０７から読み出した画像信号に対して、ノイズ抑圧処理と現像処理を行ってＹＵＶ信号(現像画像)を得て、さらに画像フォーマット変換を行い記憶媒体１０９に記憶する。画像処理部１０８で行われるノイズ抑圧処理は、前述した２次元フィルタを用いたローパスフィルタ処理により行われる。なお、１１０は撮影した画像やカメラ状態情報などを表示する表示部である。１１１はＡＥ（自動露出制御）処理やＡＦ（自動フォーカス制御）処理といった撮影準備動作を指示するためのスイッチ(以下ＳＷ１と記す)、１１２はスイッチＳＷ１の操作後、撮影の開始を指示するための撮影スイッチ(以下ＳＷ２と記す)である。また、１１３はデジタルカメラに電源を投入するためのメインスイッチ(以下メインＳＷと記す)、１１４はデジタルカメラ全体の動作を制御するシステム制御部である。また、画像処理部１０８は、現像処理部１０８ａ、縮小処理部１０８ｂ、拡大処理部１０８ｃ、合成処理部１０８ｄ、フォーマット変換部１０８ｅを含む。
【００１９】
以下、本実施形態のデジタルカメラの動作について図２を参照しながら詳述する。図２は本実施形態のデジタルカメラの撮影動作を示すフローチャートである。
【００２０】
まず、ステップＳ２０１では、システム制御部１１４はデジタルカメラに電源を投入するメインＳＷ（１１３）の状態を検出し、ＯＮであればステップＳ２０２へ進む。ステップＳ２０２では、システム制御部１１４は記憶媒体１０９の残容量を調べ、残容量が０であればステップＳ２０３へ進み、そうでなければステップＳ２０４へ進む。ステップＳ２０３では、システム制御部１１４は記憶媒体１０９の残容量が０であることを示す警告を表示部１１０に表示させてステップＳ２０１に戻る。
【００２１】
ステップＳ２０４では、システム制御部１１４はスイッチＳＷ１（１１１）の状態を調べ、ＯＮであればステップＳ２０６へ進み、そうでなければステップＳ２０５へ進む。ステップＳ２０５では、システム制御部１１４はメインＳＷ（１１３）の状態を調べ、ＯＮであればステップＳ２０４へ、そうでなければステップＳ２０１へ進む。ステップＳ２０６では、システム制御部１１４は設定されている撮影モードやシャッタスピード設定、感度設定などに従って露出条件を決定するＡＥ処理を行い、ステップＳ２０７ではＡＦ処理を行う。
【００２２】
ステップＳ２０８では、システム制御部１１４はスイッチＳＷ２（１１２）の状態を調べ、ＯＮであればステップＳ２１０へ、そうでなければステップＳ２０９へ進む。ステップＳ２０９では、システム制御部１１４はスイッチＳＷ１（１１１）の状態を調べ、ＯＮであればステップＳ２０８へ戻り、そうでなければステップＳ２０４へ戻る。ステップＳ２１０では、システム制御部１１４は後述する図３のフローチャートにしたがって撮影動作を行う。ステップＳ２１１では、システム制御部１１４は撮影動作後の記憶媒体１０９の残容量を調べ、残容量が０、もしくは、０に近ければステップＳ２０３へ進み、そうでなければステップＳ２１２へ進む。ステップＳ２１２では、システム制御部１１４はスイッチＳＷ２（１１２）の状態を調べ、ＯＮでなければステップＳ２０９へ進む。
【００２３】
以下、図３のフローチャートを参照しながら図２のフローチャートにおけるステップＳ２１０の撮影のサブルーチンを説明する。ここに、図３は、図２のフローチャートにおける撮影（ステップＳ２１０）のサブルーチンのフローチャートである。
【００２４】
まず、ステップＳ３０１では、システム制御部１１４は図２のフローチャートにおけるＡＥ処理（ステップＳ２０６）で決定された露出条件に従って撮像素子１０３への露光を行う。撮像素子の面上に結像された被写体像は光電変換されてアナログの画像信号となり、ステップＳ３０２にてＡ／Ｄ変換器１０５へと送られ、デジタルの画像信号に変換される。
【００２５】
ステップＳ３０３では、ステップＳ３０１の露出時の感度設定すなわち撮影時の感度設定が、あらかじめ設定された所定感度以下であれば、ステップＳ３０４へ進み、そうでなければステップＳ３０５へ進む。なお、上記の所定感度は例えばＩＳＯ１００やＩＳＯ２００など、ノイズレベルが比較的小さいために強力なノイズ抑圧効果が必要とされない撮影感度に設定される。
【００２６】
ステップＳ３０４では画像処理部１０８により、Ａ／Ｄ変換器１０５より出力される画像信号の現像処理を行う。具体的には、ホワイトバランス処理によってＲＧＢ信号のゲイン調整を行い、色補間処理によりＲＧＢ３色のカラープレーンを生成し、マスキング処理による色相調整を行う。この色補間処理後のＲＧＢの各カラープレーンにおいて、２次元フィルタを用いたローパスフィルタ処理によりノイズ抑圧処理を行う。このノイズ抑圧処理は、上述したように、着目画素の画素出力値との差分の絶対値が所定閾値以下である周辺画素について、加算平均を求めて着目画素の出力値とする処理により、所定閾値以下の振幅のランダムノイズを抑圧する処理である。また、ガンマ変換処理によりディスプレイ等に表示するために必要な処理を行う。そして、ＲＧＢ信号を輝度(Ｙ)と青色成分の色差(Ｕ)と赤色成分の色差(Ｖ)からなるＹＵＶ信号へ変換し、メモリ１０７へ記憶する。
【００２７】
ここでは例えば、
Ｙ＝０．２９９×Ｒ＋０．５８７×Ｇ＋０．１１４×Ｂ          …（１）
Ｕ＝−０．１６９×Ｒ−０．３３１×Ｇ＋０．５００×Ｂ        …（２）
Ｖ＝０．５００×Ｒ−０．４１９×Ｇ−０．０８１×Ｂ          …（３）
の変換式により、ＲＧＢ信号からＹＵＶ信号に変換する。
【００２８】
ステップＳ３０５〜ステップＳ３１１は、ステップＳ３０３で所定感度を超える撮影感度で撮影されたと判定され、ステップＳ３０４の現像処理におけるノイズ抑圧処理より強力なノイズ抑圧処理が必要である場合の処理である。図４は、ステップＳ３０５〜ステップＳ３１１におけるメモリの占有状態を模式的に示した図である。
【００２９】
後述するように、ステップＳ３０９〜ステップＳ３１１における各処理は、画像を複数の領域に分割して１分割領域ごとに処理することでメモリの占有領域を小さく抑えている。本実施形態では、全画像領域を３分割して処理を行うものとして説明する。また、ベイヤー配列の色フィルタを備えた撮像素子より得られた画像信号は１画素あたり１つの画像信号により構成される。しかし、本実施形態のように現像画像のフォーマットがＹＵＶ４２２の場合には、２画素あたり輝度信号(Ｙ)２つと色差信号２つ(Ｕ、Ｖ)の計４つの信号により構成されるため、信号のｂｉｔ数が同じであれば２倍の容量が必要となる。この対策として本実施形態では、分割処理によりできるだけ、同時にメモリに置かれるＹＵＶ信号の量を減らすことでメモリの占有領域を小さく抑えている。
【００３０】
なお以下においては、撮像素子１０３で得られたそのままの画像サイズを等倍サイズ、後述する画像処理部１０８の縮小処理部で縮小処理された画像サイズを縮小サイズと表現する。
【００３１】
ステップＳ３０５では、メモリコントローラ１０６はＡ／Ｄ変換器１０５より出力される等倍サイズの画像信号をメモリ１０７へ記憶する（図４（ａ））。
【００３２】
ステップＳ３０６では、画像処理部１０８内の縮小処理部１０８ｂが、ステップＳ３０５でメモリ１０７へ記録した等倍サイズの画像信号を読み出して画像サイズを縮小し、縮小サイズの画像信号を生成してメモリ１０７へ記憶する（図４（ｂ））。
【００３３】
縮小処理は、例えば図６に示すような方法で行う。色フィルタがＲ−Ｇである水平ラインの１／３縮小処理を図６（ａ）に、色フィルタがＧ−Ｂである水平ラインの１／３縮小処理を図６（ｂ）に示す。
【００３４】
まず、同色画素の中で隣接する画素に対して[１，２，１]の重み付け加算平均を２画素飛ばしで演算し、水平方向に１／３に縮小された画像信号を得る。続けて、水平方向に１／３に縮小された画像信号について、同様の演算方法により、垂直方向に１／３に縮小された画像信号を得る。
【００３５】
ステップＳ３０７では画像処理部１０８内の現像処理部１０８ａが、ステップＳ３０６で縮小処理された縮小サイズの画像信号を現像処理して縮小サイズのＹＵＶ信号（第１の現像画像）を得る。そして、ステップＳ３０８でメモリコントローラ１０６を介して縮小サイズのＹＵＶ信号をメモリ１０７へ記憶する（図４（ｃ））。
【００３６】
ステップＳ３０９では画像処理部１０８内の現像処理部１０８ａにより、ステップＳ３０５でメモリ１０７に記憶した等倍サイズの画像信号の１つの分割領域について現像処理を行う。そして、１つの分割領域の等倍サイズのＹＵＶ信号（第２の現像画像）を得る（図４（ｄ））。
【００３７】
ここで、ステップＳ３０７の現像処理時は、ステップＳ３０９の現像処理時に比較して、２次元フィルタを用いたローパスフィルタ処理によるノイズ抑圧処理を強くかける。具体的には、ステップＳ３０７のローパスフィルタ処理によるランダムノイズ抑圧のための第１の閾値を、ステップＳ３０９のランダムノイズ抑圧のための第２の閾値よりも大きな値に設定して、より強いノイズ抑圧処理を行う。第１の閾値は程度が強い第１のノイズ抑圧処理に対する閾値であり、第２の閾値は程度が弱い第２のノイズ抑圧処理に対する閾値である。
【００３８】
つまり、着目画素とその周辺画素の画素出力値の差分によっては、着目画素と周辺画素の画素出力値の加算平均によるランダムノイズの抑圧処理が、等倍サイズの画像信号の現像処理では行われないが、縮小サイズの画像信号の現像処理では行われることがある。
【００３９】
すなわち、等倍画像現像においては被写体像の細かなエッジ情報が欠落しないような閾値設定を基本とするが、縮小画像現像においては、縮小処理時の重み付け加算平均と合わせ、ランダムノイズをできるだけ抑圧するような閾値設定を行う。このため、ノイズレベルが増大する高感度撮影時には、例えば、等倍画像の１．５倍程度の閾値などが設定される。
【００４０】
なお、ステップＳ３０４の現像処理におけるノイズ抑圧処理の強さは、ステップＳ３０９の現像処理におけるノイズ抑圧処理の強さと同程度となる。
【００４１】
ステップＳ３１０では、画像処理部１０８内の拡大処理部１０８ｃがステップＳ３０９で現像された分割領域に対応する縮小サイズのＹＵＶ信号をメモリ１０７より読み出す。そして、ステップＳ３０９で現像された等倍サイズのＹＵＶ信号と同サイズへ拡大処理する（図４（ｅ））。この拡大画像を得るための拡大処理は、例えば、特開平１１−０５３５３１号公報に示される補間方法などにより行えばよく、ここでの説明は省略する。
【００４２】
ステップＳ３１１では画像処理部１０８内の合成処理部１０８ｄが、ステップＳ３１０で拡大処理されたＹＵＶ画像とステップＳ３０９で現像処理された等倍サイズのＹＵＶ画像の合成処理を行う。そして、合成処理部１０８ｄが得られた合成ＹＵＶ信号（合成画像）をメモリコントローラ１０６を介してメモリ１０７へ記憶する（図４（ｆ））。
【００４３】
合成処理は加重合成により行うが、そのまま加算してしまうと各信号値が倍になり露出オーバーな画像となってしまうため、合成処理前に合成対象の２画像それぞれについて、足して１となるゲインを乗じた後に加算する。これにより、合成前と同じ露出の画像を得ることができる。ここで、上記ゲインの設定により合成比率が決定されるが、図５に示すように撮影感度によって上記ゲイン値を変更する。また、輝度成分と色差成分ではゲイン設定を変更して合成比率を変更する。合成後画像の画質は、ここで設定される合成比率設定により影響を受けるが、この点については後述する。
【００４４】
前述の様にステップＳ３０９〜ステップＳ３１１では１つ（一部）の分割領域について処理を行っている。このため、画像領域の分割数だけステップＳ３０９〜ステップＳ３１１の処理を繰り返し行い、画像全体の現像後ＹＵＶ信号を得る（図４（ｇ）〜（ｍ））。
【００４５】
ステップＳ３１２では、画像処理部１０８内のフォーマット変換部１０８ｅが、ステップＳ３０４またはステップＳ３１１でメモリ１０７に記憶された現像後ＹＵＶ信号について、ＪＰＥＧフォーマット等への画像フォーマット変換を行う。そして、ステップＳ３１３で記憶媒体１０９へ転送し記憶する。なお、ステップＳ３０４で得られる画像は、合成処理部１０８ｄにおいて、ステップＳ３１０で拡大処理されたＹＵＶ画像の合成比率をゼロとすることによっても得られる。
【００４６】
このように、本実施形態では、等倍サイズの画像信号と縮小サイズの画像信号からなるそれぞれの画像を複数の領域に分割している。そして、等倍サイズの画像信号と縮小サイズの画像信号のそれぞれからＹＵＶ信号を生成し、互いのＹＵＶ信号のサイズを揃えてから合成する処理を、分割された領域別にタイミングを異ならせて順に行っている。そのため、等倍画像信号から生成された等倍サイズのＹＵＶ信号は、分割された領域毎に異なるタイミングでメモリ上に記憶され、合成処理が完了する前に、画像の全領域に相当する等倍サイズのＹＵＶ信号が同時にメモリ上に存在することはない。よって、回路規模と占有メモリ領域を少なく抑えることが可能となる。
【００４７】
なお、本実施形態では、全画像領域における縮小サイズの画像信号から現像処理によって全画像領域における縮小サイズのＹＵＶ信号を一度に得ている。しかしながら、等倍サイズのＹＵＶ信号と同様に、領域毎に異なるタイミングで縮小サイズの画像信号から縮小サイズのＹＵＶ信号を得るようにしても構わない。
【００４８】
また、２次元フィルタを用いたローパスフィルタ処理によるノイズ抑圧手段では、ノイズ抑圧の強さ設定を強くすると解像感が劣化する問題があり、またフィルタタップ数によるノイズ抑圧効果の限界もある。
【００４９】
これに対し、本実施形態では、強いノイズ抑圧効果の拡大されたＹＵＶ信号と解像感を残した等倍サイズのＹＵＶ信号の合成処理により最終現像画像を得る。拡大されたＹＵＶ信号は、縮小処理と拡大処理を伴うため解像感を失ってしまうが、同じフィルタタップ数のノイズ抑圧処理であっても、より低周波ノイズに対してノイズ抑圧効果が得られるため、特に色成分のノイズに対して有効である。このため本実施形態では、ノイズ抑圧処理の強さの設定値を強くしてノイズ抑圧に重点を置いた拡大されたＹＵＶ信号と、解像感を残すことを重視した等倍サイズのＹＵＶ信号を用意する。そして、合成処理において解像感とノイズ抑圧効果のバランスを取って輝度成分と色差成分別に合成比率の設定を行う構成としている。また、図５に示すように解像感劣化の弊害への関与が小さい色成分に対しては、輝度成分よりも拡大されたＹＵＶ信号の合成比率を大きく設定している。
【００５０】
また、低感度時にはノイズ量も小さいため解像感の劣化を招く合成処理は行わない、又は拡大画像の合成比率をゼロとする構成としている。
【００５１】
反対に、低感度時には、縮小サイズのＹＵＶ信号を拡大したＹＵＶ信号と等倍サイズのＹＵＶ信号の合成処理は行うが、ローパスフィルタ処理によるノイズ抑圧を行わないようにしてもよい。上述したように、拡大されたＹＵＶ信号は縮小処理と拡大処理を伴うため解像感を失うが、等倍サイズのＹＵＶ信号と加重合成することによって、等倍サイズのＹＵＶ信号にローパスフィルタ処理を行った場合と類似する効果を得られるためである。
【００５２】
なお、上記の実施形態では、図３のフローチャートのステップＳ３０６の縮小処理における縮小率を１／３としたが、縮小率は１／３に限定されるものではない。
【００５３】
また、撮影感度の設定値により縮小率を変更することも可能である。例えば図６（ｃ）、図６（ｄ）に示すように、同色画素の中で隣接する画素に対して[１，４，６，４，１]の重み付け加算平均を４画素飛ばしで演算すれば、１／６に縮小された画像信号を得ることができる。縮小率が高い分だけ平均化されて高いノイズ抑圧効果が得られるため、例えば撮影感度がＩＳＯ４００やＩＳＯ８００では１／３縮小処理、ＩＳＯ１６００では１／６縮小処理とする設定も有効である。
【００５４】
また、所定感度を超える撮影感度が設定された場合だけでなく、いずれの撮影感度が設定された場合であっても、縮小サイズのＹＵＶ信号を拡大したＹＵＶ信号と、等倍サイズのＹＵＶ信号を合成する構成としてもよい。
【００５５】
また、上記の実施形態においては、撮像素子はベイヤー配列の色フィルタを備えたＣＣＤやＣＭＯＳセンサとしたが、これに限定されるものではない。また、現像処理後の画像フォーマットはＹＵＶ４２２データ構造としたが、これに限定されるものではなく、ＹＵＶ４１１データ構造でも、ＹＵＶ４４４データ構造であってもよい。
【００５６】
また、画像現像時の画像領域の分割数については３分割としたが、これに限定されるものではない。ただし、分割数が多すぎる場合には、オーバーラップ処理に伴って処理時間が延びる弊害もあるため注意が必要となる。
【００５７】
以上説明したように上記の実施形態の撮像装置によれば、より強力なノイズ抑圧効果を得られると同時に、回路規模と占有メモリ領域を少なく抑えつつ、連写性能などのパフォーマンス低下を避けることが可能となる。
【００５８】
（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。即ち、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（または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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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