(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像する撮像素子と、
温度を検出する検出部と、
前記撮像素子が被写体を撮像する第１撮像期間において前記検出部で検出される温度に基づいて算出されたノイズデータにより前記撮像素子で撮像された被写体の画像データを補正するための補正データを算出する補正データ算出部と、
前記補正データ算出部で算出された補正データにより前記画像データを補正する補正部と、を備え、
前記検出部は、前記第１撮像期間において温度を複数回検出し、
前記補正データ算出部は、前記検出部で複数回検出された温度ごとに得られるデータを積算して前記ノイズデータを算出する撮像装置。
【請求項２】
前記検出部は、前記第１撮像期間において温度を所定間隔で複数回検出する請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記補正データ算出部は、前記ノイズデータと前記撮像素子が遮光された状態で撮像する第２撮像期間において前記検出部で検出された温度とに基づいて前記補正データを算出する請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第２撮像期間は、前記第１撮像期間よりも短い請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記第１撮像期間により前記第２撮像期間を変更する変更部を備える請求項３又は請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記ノイズデータにより前記第２撮像期間を変更する変更部を備える請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記補正データ算出部による前記補正データの算出を実行させるか否か、又は、前記補正部による前記画像データの補正を実行させるか否か、を切り替える切替部を備える請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記切替部は、前記第１撮像期間の長さにより前記補正データ算出部による前記補正データの算出を実行させるか否か、又は、前記補正部による前記画像データの補正を実行させるか否か、を切り替える請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記切替部は、前記検出部で検出される温度により前記補正データ算出部による前記補正データの算出を実行させるか否か、又は、前記補正部による前記画像データの補正を実行させるか否か、を切り替える請求項７又は請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記検出部は、前記撮像素子の近傍に配置される請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記撮像素子は、光が入射する入射面と前記入射面の反対側の反対面とを有し、
前記検出部は、前記入射面よりも前記反対面側に配置されている請求項１０に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記検出部は、前記撮像素子の温度を直接的又は間接的に検出する請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項１３】
被写体を撮像する撮像素子と、前記撮像素子が被写体を撮像する第１撮像期間において温度を複数回検出する検出部と、を備える撮像装置のコンピュータに、
前記第１撮像期間において前記検出部で複数回検出された温度ごとに得られるデータを積算してノイズデータを算出し、算出した前記ノイズデータにより前記撮像素子で撮像された被写体の画像データを補正するための補正データを算出する補正データ算出ステップと、
前記補正データ算出ステップにより算出された補正データにより前記画像データを補正する補正ステップと、
を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、撮像装置、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子を備え、撮像素子に発生するノイズ（例えば、暗電流により生じるノイズ）を補正する撮像装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような撮像装置は、例えば、被写体が撮像される本画像の撮像直後に、撮像素子を遮光した状態で本画像の露光時間と同じ露光時間でダーク画像（暗黒画像）の撮像を行う。続いて、撮像装置は、ダーク画像の画像データを用いて本画像の画像データに含まれる暗電流によるノイズを補正する補正処理を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−０７９９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の撮像装置は、例えば、本画像の撮像期間における撮像素子の温度と、ダーク画像の撮像期間における撮像素子の温度とに差が生じることがある。この場合、上述の撮像装置は、本画像の撮像期間における暗電流の大きさと、ダーク画像の撮像期間における暗電流の大きさとに差が生じてしまうため、画像データに含まれる暗電流によるノイズを正しく低減できないことがある。
このように、上述の撮像装置は、撮像素子に発生する暗電流によるノイズを適切に低減することができないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、撮像素子に発生する暗電流によるノイズを適切に低減することができる撮像装置、及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題を解決するために、本発明一実施形態は、被写体を撮像する撮像素子と、温度を検出する検出部と、前記撮像素子が被写体を撮像する第１撮像期間において前記検出部で検出される温度に基づいて算出されたノイズデータにより前記撮像素子で撮像された被写体の画像データを補正するための補正データを算出する補正データ算出部と、前記補正データ算出部で算出された補正データにより前記画像データを補正する補正部と、を備え、前記検出部は、前記第１撮像期間において温度を複数回検出し、前記補正データ算出部は、前記検出部で複数回検出された温度ごとに得られるデータを積算して前記ノイズデータを算出する撮像装置である。
【０００７】
また、本発明一実施形態は、被写体を撮像する撮像素子と、前記撮像素子が被写体を撮像する第１撮像期間において温度を複数回検出する検出部と、を備える撮像装置のコンピュータに、前記第１撮像期間において前記検出部で複数回検出された温度ごとに得られるデータを積算してノイズデータを算出し、算出した前記ノイズデータにより前記撮像素子で撮像された被写体の画像データを補正するための補正データを算出する補正データ算出ステップと、前記補正データ算出ステップにより算出された補正データにより前記画像データを補正する補正ステップと、を実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、撮像素子に発生する暗電流によるノイズを適切に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態による撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態における撮像装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図３】本実施形態における撮像素子の露光期間と温度との関係の一例を示すグラフである。
【図４】本実施形態における撮像素子の露光期間と暗電流量との関係の一例を示すグラフである。
【図５】本実施形態における撮像装置の２回撮り撮像処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】第２の実施形態における撮像素子の露光期間と温度との関係の一例を示すグラフである。
【図７】第２の実施形態における撮像素子の露光期間と暗電流量との関係の一例を示すグラフである。
【図８】第２の実施形態における撮像装置の２回撮り撮像処理の一例を示すフローチャートである。
【図９】第３の実施形態による撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】第３の実施形態における撮像装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１１】第４の実施形態における撮像装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態による撮像装置について、図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
図１は、本実施形態による撮像装置１の構成を示すブロック図である。
この図において、撮像装置１は、レンズ１０、シャッター１１、撮像素子１２、ＴＧ（タイミングジェネレータ）１３、アナログフロントエンド部(以下、「ＡＦＥ」という)１４、画像処理部１５、ＲＡＭ（Random Access Memory）１６、記録Ｉ／Ｆ（記録インターフェース）１７、表示部１８、操作部１９、温度センサ２０、ＲＯＭ（Read Only Memory）２１、バス２２、及び制御部３０を備えている。なお、画像処理部１５、ＲＡＭ１６、記録Ｉ／Ｆ１７、表示部１８、ＲＯＭ２１及び制御部３０は、バス２２を介して互いに接続されている。また、操作部１９及び温度センサ２０は、制御部３０に接続されている。
【００１１】
レンズ１０は、フォーカスレンズやズームレンズを含む複数のレンズ群で構成されている。なお、図１では、レンズ１０を１枚のレンズとして図示する。このレンズ１０は、不図示のレンズ駆動装置によって制御される。
【００１２】
シャッター１１は、撮像素子１２に光束が入射する露光状態と、撮像素子１２に光束が入射することを妨げる遮光状態と、を開閉により切り換える。この切り換えは、制御部３０の指示に応じてシャッター駆動部（不図示）により行われる。
【００１３】
撮像素子１２は、その撮像面に形成された被写体像を光電変換することにより、画像のアナログ画素信号を生成する。すなわち、撮像素子１２は、被写体像を撮像し、撮像する画像の画素データを生成する。本実施形態では、撮像素子１２に例えば、ＸＹアドレス方式のＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）を用いている。この撮像素子１２の受光面には、マトリックス状に配列された画素を構成する複数の受光素子が配備されている。撮像素子１２は、制御部３０の指示によって、これらの受光素子が受光して生成したアナログ画素信号を画素データとして、ＡＦＥ１４に供給する。
なお、撮像素子が生成する画素データには、温度に応じて発生する暗電流によるノイズが含まれている。本実施形態では、撮像装置１は、後述する補正処理により、画素データに含まれるこの暗電流によるノイズを低減する。
【００１４】
ＡＦＥ１４は、撮像素子１２が生成するアナログ画素信号に対して信号処理を施すアナログフロントエンド回路である。このＡＦＥ１４は、アナログ画素信号のゲイン調整や、アナログ画素信号のＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換などを行う。ＡＦＥ１４は、変換したデジタル画素信号を画素データとして、画像処理部１５に供給する。
【００１５】
ＴＧ（タイミングジェネレータ）１３は、制御部３０からの指示に従い撮像素子１２及びＡＦＥ１４の各々へ向けて駆動信号を供給し、供給する駆動信号により両者の駆動タイミングを制御する。
【００１６】
画像処理部１５は、ＡＦＥ１４が出力する本露光による画像（第１の画像）データ、及び後述する暗露光による画像（ダーク画像、又は第２の画像）データをＲＡＭ１６に記憶させる。また、画像処理部１５は、後述する補正処理された後の画像データに対してホワイトバランス、階調変換処理など各種の画像処理を実行する。
【００１７】
温度センサ２０（検出部）は、例えばサーミスタなどの温度検出素子であって、撮像素子１２の近傍（例えば、撮像素子１２の裏面）に配置され、撮像素子１２の温度を検出する。なお、温度センサ２０は、撮像素子１２の温度を直接的又は間接的に検出できればよく、撮像素子１２の温度と相関する温度を有する部位に配置されていてもよい。
【００１８】
表示部１８は、例えば、液晶ディスプレイであって、制御部３０の指示に応じて各種画像を表示する。表示部１８は、例えば、撮像素子１２によって撮像された画像データや、操作画面等を表示する。
操作部１９は、例えば、レリーズボタン、十字キー、コマンドダイヤル、タッチパネル、その他の操作キーなどであり、ユーザによる操作内容に応じて操作入力信号を制御部３０に供給する。操作部１９は、例えば、ユーザがレリーズボタンを全押しすることにより撮像の指示を制御部３０に与える。
【００１９】
ＲＯＭ２１は、撮像装置１を制御する制御プログラムを記憶している。ＲＯＭ２１には、例えば、後述する撮像動作のシーケンスプログラムや後述する補正処理のシーケンスプログラムが予め記憶されている。
ＲＡＭ１６は、撮像素子１２によって撮像された画像データや、撮像処理における各種設定情報などを記憶する。
【００２０】
記録Ｉ／Ｆ１７は、カードメモリ等の取り外しが可能な記録媒体２３と接続され、この記録媒体２３への画像データの書込み、読み出し、又は消去を行う。
記録媒体２３は、撮像装置１に対して着脱可能に接続される記憶部であり、例えば、画像処理部１５によって画像処理された画像データなどを記憶（記録）する。
【００２１】
バス２２は、画像処理部１５と、ＲＡＭ１６と、記録Ｉ／Ｆ１７と、表示部１８と、ＲＯＭ２１と、制御部３０とに接続され、各部から出力された画像データや制御信号等を転送する。
【００２２】
制御部３０は、例えば、ＣＰＵ（Central processing unit）などのプロセッサを含み、撮像装置１の統括的な制御を行う。制御部３０は、ＲＯＭ２１に予め記憶されている制御プログラムを実行することにより撮像装置１の各部を制御する。制御部３０は、例えば、操作部１９を介して撮像指示を受け付けた際に、撮像素子１２とＡＦＥ１４とを介して得られる画像データを、撮像された画像として、記録媒体２３に記憶させる。また、制御部３０は、例えば、後述する２回撮りの撮像処理を実行することにより、画素データに含まれる暗電流によるノイズを低減する補正処理を実行する。
【００２３】
また、制御部３０は、暗電流演算部３１、補正情報推定部３２、補正部３３、及び暗露光期間変更部３４を備えている。
暗電流演算部３１（演算部）は、温度センサ２０によって検出された温度に応じて、撮像素子１２によって撮像された画像に含まれる暗電流成分を演算する。なお、撮像素子１２において発生する暗電流は、熱によって発生するものである。そのため、撮像素子１２の温度が変動すると、その温度変動に応じて暗電流も変動する。暗電流演算部３１は、撮像素子１２によって撮像された画像に含まれる暗電流成分を、撮像素子１２の温度と暗電流成分との所定の関係式の一例である下記の式（１）を用いて演算する。
【００２４】
【数１】
0006028363.tif 000002
【００２５】
ここで、変数Ｅは撮像素子１２の活性化エネルギーを示し、変数ｑは素電荷量を示し、定数ｋはボルツマン定数を示し、変数Ｔは撮像素子１２の温度を示している。式（１）に示されるように、撮像素子１２の暗電流成分は、撮像素子１２の温度の指数関数の関係式で表される。
このように、暗電流演算部３１は、撮像素子１２の温度と暗電流成分との間における所定の関係式に基づいて、温度センサ２０によって検出された温度に応じた暗電流成分を演算する。
【００２６】
また、暗電流演算部３１は、露光時間（撮像期間）に応じて、暗電流成分の積算値である総暗電流量を演算する。なお、２回撮りによる補正処理を行う場合に、制御部３０は、被写体が撮像される本撮像（本露光）と、撮像素子１２を遮光した状態で撮像するダーク画像撮像（暗露光）とを行う。暗電流演算部３１は、本撮像（本露光）する露光時間である本露光期間（第１の撮像期間）と、ダーク画像撮像（暗露光）する露光時間である暗露光期間（第２の撮像期間）とに、それぞれ対応する総暗電流量を演算する。暗電流演算部３１による総暗電流量の演算処理については詳細に後述する。ここで、本露光期間（第１の撮像期間）とは、被写体が撮像される本画像（第１の画像）を撮像する撮像期間（露光時間）のことである。また、暗露光期間（第２の撮像期間）とは、撮像素子１２を遮光した状態で撮像されるダーク画像（第２の画像）を撮像する撮像期間であって、本露光期間（第１の撮像期間）より撮像期間（露光時間）である。
このように、暗電流演算部３１は、温度センサ２０によって検出された温度に応じて、撮像素子１２によって撮像された画像に含まれる暗電流成分を演算するとともに、暗電流成分の積算値（総暗電流量）を演算する。
【００２７】
補正情報推定部３２（推定部）は、本露光期間に、暗電流演算部３１によって演算された総暗電流量（第１の積算値）と、本露光期間より短い暗露光期間に、暗電流演算部３１によって演算された総暗電流量（第２の積算値）とに基づいて、本画像を補正する補正情報を推定する。例えば、補正情報推定部３２は、本露光期間に演算された総暗電流量と暗露光期間に演算された総暗電流量との比を算出した係数情報として、補正情報を推定する。なお、補正情報推定部３２による補正情報（例えば、係数情報）を推定する処理については詳細に後述する。
【００２８】
補正部３３は、補正情報推定部３２が推定した補正情報と、本画像の画素データと、ダーク画像の画素データと、に基づいて、本画像を補正する。例えば、補正部３３は、本画像の画素データと、本画像の画素データに対応するダーク画像の画素データに、補正情報推定部３２が推定した係数情報を乗算した推定ノイズ値との差分により、本画像を補正する。
【００２９】
暗露光期間変更部３４は、暗露光期間を変更する。例えば、暗露光期間変更部３４は、本露光期間に応じて、暗露光期間を変更する。具体的に、暗露光期間変更部３４は、例えば、本露光期間の予め定められた所定の割合（例えば、１０％（パーセント））になるように、暗露光期間の長さを変更する。また、暗露光期間変更部３４は、暗露光期間を変更する場合、撮像条件として設定された本露光期間に応じて、本露光期間に対応付けて予め定められた複数の暗露光期間の中から１つを選択することにより暗露光期間を変更してもよい。
【００３０】
なお、暗露光期間変更部３４は、例えば、本露光期間に演算された総暗電流量に応じて、暗露光期間を変更する形態でもよい。この場合、暗露光期間変更部３４は、例えば、本露光期間に演算された総暗電流量の予め定められた所定の割合（例えば、１０％（パーセント））になるように、暗露光期間の長さを変更してもよい。
また、暗露光期間の長さは、例えば、暗露光期間に撮像素子１２に蓄積された暗電流成分であるアナログ画素信号が、ＡＦＥ１４によってデジタル画素信号に変換される際に、量子化誤差を低減するように、設定される。具体的に、暗露光期間の長さは、暗露光期間に撮像されるダーク画像の画素データ（デジタル画素信号）の平均値が、例えば、１０ＬＳＢ（Least Significant Bit）〜２０ＬＳＢの値になるように設定してもよい。
【００３１】
次に、本実施形態における撮像装置１の動作について説明する。
図２は、本実施形態における撮像装置１の動作の一例を示すフローチャートである。
まず、撮像装置１の制御部３０は、操作部１９のレリーズボタンが半押しされたか否かを判定する（ステップＳ１０１）。制御部３０は、レリーズボタンが半押しされたと判定した場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）に、処理をステップＳ１０２に進める。一方、レリーズボタンが半押しされていないと判定した場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）に、制御部３０は、処理をステップＳ１０１に戻し、ステップＳ１０１の処理を繰り返す。
【００３２】
次に、制御部３０は、自動焦点調節や自動露出制御などを行い、本画像の撮像に用いる撮像条件を設定する（ステップＳ１０２）。
【００３３】
次に、制御部３０は、レリーズボタンが全押しされたか否かを判定する（ステップＳ１０３）。制御部３０は、レリーズボタンが全押しされていないと判定した場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）に、ステップＳ１０３を繰り返す。また、制御部３０は、レリーズボタンが全押しされたと判定した場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）に、処理をステップＳ１０４に進める。
【００３４】
次に、制御部３０は、ステップＳ１０２で設定された撮像条件の下で後述する２回撮り撮像処理（補正処理）を行い、処理を終了する（ステップＳ１０４）。制御部３０は、被写体が撮像される本露光による撮像処理と、撮像素子１２を遮光した状態で撮像する暗露光による撮像処理との２回の撮像処理を行う。制御部３０は、この２回の撮像処理を実行することよって、本画像に含まれる暗電流によるノイズを低減する補正を行う。ここで、２回撮り撮像処理（補正処理）とは、本露光による撮像処理と暗露光による撮像処理とを実行することにより、本画像に含まれる暗電流によるノイズを低減する補正を行う補正処理のことである。制御部３０は、この補正処理後の本画像を、記録Ｉ／Ｆ１７を介して記録媒体２３に記憶させる。
【００３５】
次に、本実施形態における撮像装置１の２回撮り撮像処理（補正処理）の動作について説明する。
図３は、本実施形態における撮像素子１２の露光期間と温度との関係の一例を示すグラフである。
この図において、縦軸は温度を示し、横軸は時間を示している。また、波形Ｗ１は、本露光期間Ｐ１において温度センサ２０によって検出された撮像素子１２の温度の変動を示している。また、波形Ｗ２は、暗露光期間Ｐ２において温度センサ２０によって検出された撮像素子１２の温度の変動を示している。なお、暗露光期間Ｐ２は、本露光期間Ｐ１より短く設定されている。
また、図４は、本実施形態における撮像素子１２の露光期間と暗電流量との関係の一例を示すグラフである。
この図において、縦軸は暗電流量を示し、横軸は時間を示している。
【００３６】
まず、本実施形態における２回撮り撮像処理のうちの本露光期間Ｐ１における撮像装置１の動作について説明する。
制御部３０は、本露光期間Ｐ１の間、撮像素子１２に露光して、本画像を撮像する。
なお、図３に示すように、本露光期間Ｐ１は、予め定められた所定の期間（時間間隔）Δｔによって分割されている。温度センサ２０は、本露光期間Ｐ１の開始時刻ｔｅ０から終了時刻ｔｅｎまで、この時間間隔Δｔごとに撮像素子１２の温度を検出して、制御部３０の暗電流演算部３１に供給する。この図において、例えば、温度Ｔ１は、時刻ｔｅ１に対応する撮像素子１２の温度に対応する。すなわち、時刻ｔｅ１、時刻ｔｅ２、・・・時刻ｔｅｎ−１、時刻ｔｅｎにおける撮像素子１２の温度は、それぞれ温度Ｔ１、温度Ｔ２、・・・温度Ｔｎ−１、温度Ｔｎに対応する。
【００３７】
ここで、温度Ｔｋに対応する暗電流成分の値（暗電流値）Ａｋは、下記の式（２）によって示される。但し、暗電流値Ａｋは、温度Ｔｋ及び時間間隔Δｔにおける暗電流成分の値である。
【００３８】
【数２】
0006028363.tif 000003
【００３９】
暗電流演算部３１は、本露光期間Ｐ１において、時間間隔Δｔごとに温度センサ２０によって検出された温度Ｔ１、温度Ｔ２、・・・温度Ｔｎ−１、温度Ｔｎに基づいて、式（２）により、それぞれの温度に対応する暗電流値Ａ１、暗電流値Ａ２、・・・暗電流値Ａｎ−１、暗電流値Ａｎを演算する。すなわち、図４の時刻ｔｅ０から時刻ｔｅｎまでの本露光期間Ｐ１に示すように、暗電流演算部３１は、時間間隔Δｔごとに温度センサ２０によって検出された温度（Ｔｋ）に応じて、撮像素子１２によって撮像された画像に含まれる暗電流成分（Ａｋ）を演算する。そして、暗電流演算部３１は、時間間隔Δｔごとに算出した暗電流成分（Ａｋ）に基づいて、本露光期間Ｐ１における総暗電流量Ｓ１（第１の積算値）を演算する。この総暗電流量（暗電流総和）Ｓ１は、下記の式（３）によって示される。
【００４０】
【数３】
0006028363.tif 000004
【００４１】
このように、暗電流演算部３１は、本露光期間Ｐ１において、時間間隔Δｔごとに温度センサ２０によって検出された温度（Ｔｋ）に応じて、暗電流成分（Ａｋ）を演算し、時間間隔Δｔごとに算出した暗電流成分（Ａｋ）に基づいて、総暗電流量Ｓ１を演算する。暗電流演算部３１は、演算した総暗電流量Ｓ１を補正情報推定部３２に供給する。
【００４２】
次に、本実施形態における２回撮り撮像処理のうちの暗露光期間Ｐ２における撮像装置１の動作について説明する。
制御部３０は、例えば、本画像の撮像処理の後に、暗露光期間Ｐ２の間、撮像素子１２を遮光した状態で露光して、ダーク画像を撮像する。
再び図３の説明に戻り、時刻ｔｄ０から時刻ｔｄまでの暗露光期間Ｐ２において、温度センサ２０は、時刻ｔｄ０又は時刻ｔｄにおける温度Ｔｄを検出して、検出した温度Ｔｄを暗電流演算部３１に供給する。この場合、温度Ｔｄに対応する暗電流成分の値（暗電流値）Ａｄは、下記の式（４）によって示される。
【００４３】
【数４】
0006028363.tif 000005
【００４４】
暗電流演算部３１は、上記の式（４）に基づいて、暗露光期間Ｐ２において温度センサ２０によって検出された温度Ｔｄに対応する暗電流値Ａｄ（図４参照）を暗露光期間Ｐ２における総暗電流量（第２の積算値）として演算する。
このように、暗電流演算部３１は、暗露光期間Ｐ２における撮像素子１２の温度の１つの値（Ｔｄ）に対応する暗電流成分と暗露光期間の長さ（Ｐ２）との乗算値として総暗電流量（Ａｄ）を演算する。暗電流演算部３１は、演算した暗露光期間Ｐ２における総暗電流量（Ａｄ）を補正情報推定部３２に供給する。
【００４５】
次に、補正情報推定部３２は、暗電流演算部３１から供給された本露光期間Ｐ１における総暗電流量Ｓ１と、暗露光期間Ｐ２における総暗電流量（Ａｄ）との比を算出した係数情報Ｎとして、補正情報を推定する。すなわち、補正情報推定部３２は、暗露光期間Ｐ２における総暗電流量（Ａｄ）を何倍すれば、本露光期間Ｐ１における総暗電流量Ｓ１に等しくなるかを算出する。この係数情報Ｎは、例えば、下記の式（５）によって示される。
【００４６】
【数５】
0006028363.tif 000006
【００４７】
補正情報推定部３２は、式（５）によって、係数情報Ｎを算出し、算出した係数情報Ｎを補正部３３に供給する。
【００４８】
次に、補正部３３は、補正情報推定部３２が推定した係数情報Ｎと、本画像のデータと、ダーク画像のデータと、に基づいて、本画像を補正する。すなわち、補正部３３は、
補正情報推定部３２が推定した係数情報Ｎと、本画像の画素データと、ダーク画像の画素データと、に基づいて、本画像を補正する。具体的に、補正部３３は、下記の式（６）に示すように、本画像の画素データと、本画像の画素データに対応するダーク画像の画素データに係数情報Ｎを乗算した推定ノイズ値との差分により、本画像を補正する。すなわち、補正部３３は、本露光で得られた本画像から暗露光で得られたダーク画像の出力値を係数情報Ｎ倍した画像を減算する。補正部３３は、補正後の本画像の画像データをＲＡＭ１６に記憶させる。
【００４９】
【数６】
0006028363.tif 000007
【００５０】
次に、本実施形態における撮像装置１の２回撮り撮像処理（補正処理）の一例について、図５を参照して詳細に説明する。
図５は、本実施形態における撮像装置１の２回撮り撮像処理の一例を示すフローチャートである。
まず、撮像装置１の制御部３０は、本画像の画像データを取得するため、本露光を開始する（ステップＳ２０１）。すなわち、制御部３０は、シャッター１１を開状態とし、ＴＧ１３を駆動させる。
【００５１】
次に、制御部３０は、本露光期間Ｐ１において、一定間隔（時間間隔）Δｔごとに、温度センサ２０によって検出された撮像素子１２の温度Ｔｋを取得する。ここで、温度Ｔｋは、本露光期間Ｐ１において、制御部３０が時間間隔Δｔによって本露光期間Ｐ１の開始時刻ｔｅ０から数えてｋ回目に取得した温度である。そして、制御部３０の暗電流演算部３１は、取得した撮像素子１２の温度Ｔｋと上述した式（２）に基づいて本露光期間Ｐ１の暗電流Ａｋを演算する（ステップＳ２０２）。
【００５２】
次に、制御部３０は、本露光期間Ｐ１が終了したか否かを判定する（ステップＳ２０３）。本実施形態の制御部３０は、例えば、予め定められているシャッター速度に基づいて求めた本露光の時間が経過したか否かを判定する。制御部３０は、本露光期間Ｐ１が終了したと判定した場合（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）には、処理をステップＳ２０４に進める。一方、制御部３０は、本露光期間Ｐ１が終了していないと判定した場合（ステップＳ２０３：Ｎｏ）には、処理をステップＳ２０２に戻す。
【００５３】
次に、制御部３０の暗電流演算部３１は、上述した式（３）に基づいて、ステップＳ２０２の処理において演算した本露光期間Ｐ１の時間間隔Δｔにおける暗電流Ａｋの総暗電流量Ｓ１を算出（演算）する（ステップＳ２０４）。なお、画像処理部１５は、この本露光期間Ｐ１による撮像で生成された本画像の画像データをＲＡＭ１６に記憶させる。
【００５４】
次に、制御部３０は、温度センサ２０によって検出された撮像素子１２の温度Ｔｄを取得する（ステップＳ２０５）。
次に、制御部３０は、ダーク画像の画像データを取得するため、暗露光を開始する（ステップＳ２０６）。すなわち、制御部３０は、シャッター１１を閉状態とし、撮像素子１２を遮光した状態で、ＴＧ１３を駆動させる。
【００５５】
次に、制御部３０は、暗露光期間Ｐ２が終了したか否かを判定する（ステップＳ２０７）。本実施形態の制御部３０は、例えば、予め定められている暗露光期間Ｐ２（蓄積時間）が経過したか否かを判定する。制御部３０は、暗露光期間Ｐ２が終了したと判定した場合（ステップＳ２０７：Ｙｅｓ）には、処理をステップＳ２０８に進める。一方、制御部３０は、暗露光期間Ｐ２が終了していないと判定した場合（ステップＳ２０７：Ｎｏ）には、ステップＳ２０７の処理を繰り返す。
【００５６】
次に、制御部３０の暗電流演算部３１は、取得した撮像素子１２の温度Ｔｄと上述した式（４）に基づいて暗露光期間Ｐ２の暗電流Ａｄを算出（演算）する（ステップＳ２０８）。例えば、暗電流演算部３１は、暗露光期間Ｐ２における撮像素子１２温度の１つの値（ここでは暗露光の開始時の温度Ｔｄ）と暗露光期間Ｐ２の長さとに基づいて、暗露光期間Ｐ２の総暗電流量（暗電流Ａｄ）を演算する。なお、画像処理部１５は、この暗露光期間Ｐ２による撮像で生成されたダーク画像の画像データをＲＡＭ１６に記憶させる。
【００５７】
次に、制御部３０の補正情報推定部３２は、上述した式（５）に基づいて係数情報Ｎを算出する（ステップＳ２０９）。例えば、補正情報推定部３２は、暗電流演算部３１が演算した本露光期間Ｐ１の総暗電流量Ｓ１と暗露光期間Ｐ２の総暗電流量（暗電流Ａｄ）との比（Ｓ１／Ａｄ）として、係数情報Ｎを算出する。
【００５８】
次に、制御部３０の補正部３３は、上述した式（６）に基づいて、本露光画像を補正する（ステップＳ２１０）。すなわち、補正部３３は、本露光で得られた本画像から暗露光で得られたダーク画像の出力値を係数情報Ｎ倍した画像を減算する。なお、補正部３３は、本画像の画像データ及びダーク画像の画像データをＲＡＭ１６から読み出して取得する。また、補正部３３は、補正部３３は、補正後の本画像の画像データをＲＡＭ１６に記憶させて、２回撮りの撮像処理を終了させる。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態における撮像装置１は、撮像素子１２が、撮像する画像の画素データを生成し、温度センサ２０が、撮像素子１２の温度を検出する。暗電流演算部３１は、温度センサ２０によって検出された撮像素子１２の温度に応じて、撮像素子１２によって撮像された画像に含まれる暗電流成分（例えば、本露光期間Ｐ１の暗電流Ａｋ、暗露光期間Ｐ２の暗電流Ａｄ）を演算する。また、暗電流演算部３１は、暗電流成分の積算値（例えば、総暗電流量Ｓ１）を演算する。補正情報推定部３２は、本露光期間Ｐ１に対して暗電流演算部３１によって演算された暗電流成分の積算値である総暗電流量Ｓ１と、暗露光期間Ｐ２に対して暗電流演算部３１によって演算された暗電流成分の積算値である総暗電流量（暗電流Ａｄ）とに基づいて、本画像を補正する補正情報（例えば、係数情報Ｎ）を推定する。補正部３３は、補正情報推定部３２が推定した補正情報と、本画像の画素データと、ダーク画像の画素データとに基づいて、本画像を補正する。なお、本露光期間Ｐ１は、被写体が撮像された本画像を撮像する撮像期間であり、暗露光期間Ｐ２は、撮像素子１２を遮光した状態で撮像されたダーク画像を撮像する撮像期間であって、本露光期間Ｐ１より短い撮像期間である。
【００６０】
このように、暗電流演算部３１が、撮像素子１２の温度に応じて、本露光期間Ｐ１の総暗電流量Ｓ１及び暗露光期間Ｐ２の総暗電流量（暗電流Ａｄ）を演算する。これにより、本実施形態における撮像装置１は、本露光における暗電流成分と、暗露光における暗電流成分とを正確に取得することができる。そして、補正情報推定部３２が、補正情報（例えば、係数情報Ｎ）を推定し、補正部３３が、補正情報推定部３２が推定した補正情報と、本画像の画素データと、ダーク画像の画素データとに基づいて、本画像を補正する。本実施形態における撮像装置１は、正確に取得した本露光における暗電流成分と、暗露光における暗電流成分とに基づいて本画像データを補正するので、撮像素子１２に発生する暗電流によるノイズを適切に低減することができる。
【００６１】
例えば、本露光から連続して撮像素子１２が使用され、暗露光期間Ｐ２の方が本露光期間Ｐ１より撮像素子１２の温度が上昇した場合であっても、本実施形態における撮像装置１は、本露光期間Ｐ１における暗電流の増加を正確に取得することができる。そのため、本実施形態における撮像装置１は、このような場合であっても、暗電流成分を減算し過ぎで、補正後の本画像にカラーバランスの崩れや黒沈みが発生することを低減することができる。
また、例えば、暗露光期間Ｐ２の方が本露光期間Ｐ１よりも温度が低いような場合であっても、暗露光期間Ｐ２の暗電流が少なく取得されて補正量が不足して、補正後の本画像に黒浮きが発生することを低減することができる。
このように、本実施形態における撮像装置１は、撮像中に、撮像素子１２の温度が変動したとしても、撮像素子１２に発生する暗電流によるノイズを適切に低減することができる。
【００６２】
さらに、本実施形態では、暗露光期間Ｐ２は、本露光期間Ｐ１より短く定められている。そのため、本実施形態における撮像装置１は、２回撮りの撮像処理による補正処理の処理時間を低減することができる。
【００６３】
また、本実施形態では、暗電流演算部３１は、撮像素子１２の温度と暗電流成分との間における所定の関係式（例えば、式（１））に基づいて、温度センサ２０によって検出された撮像素子１２の温度に応じた暗電流成分を演算する。
これにより、画素データを用いずに、撮像素子１２の温度から暗電流成分を正確に取得できるので、本実施形態における撮像装置１は、撮像素子１２に発生する暗電流によるノイズを適切に低減することができる。
【００６４】
また、本実施形態では、補正情報推定部３２は、本露光期間Ｐ１の総暗電流量Ｓ１と暗露光期間Ｐ２の総暗電流量（暗電流Ａｄ）との比を算出した係数情報Ｎとして、補正情報を推定する。そして、補正部３３は、本画像の画素データと、本画像の画素データに対応するダーク画像の画素データに係数情報Ｎを乗算した推定ノイズ値との差分により、本画像を補正する。
これにより、補正処理を低減できるため、本実施形態における撮像装置１は、簡易な構成により補正処理を実現することができる。
【００６５】
また、本実施形態では、暗電流演算部３１は、本露光期間Ｐ１を分割した予め定められた所定の期間（例えば、時間間隔Δｔ）ごとに温度センサ２０によって検出された温度に応じて、撮像素子１２によって撮像された画像に含まれる暗電流成分を演算する。暗電流演算部３１は、この所定の期間（Δｔ）ごとに算出した暗電流成分（Ａｋ）と所定の期間（Δｔ）とに基づいて、本露光期間Ｐ１の総暗電流量Ｓ１を演算する。
これにより、本実施形態における撮像装置１は、撮像素子１２の温度が変動した場合であっても、正確に本露光期間Ｐ１の総暗電流量Ｓ１得ることができる。
【００６６】
また、本実施形態では、暗電流演算部３１は、暗露光期間Ｐ２における撮像素子１２の温度の１つの値（Ｔｄ）に対応する暗電流成分と暗露光期間の長さ（Ｐ２）との乗算値として暗露光期間Ｐ２の総暗電流量（暗電流Ａｄ）を演算する。
これにより、暗露光期間Ｐ２を短縮することができるので、本実施形態における撮像装置１は、２回撮りの撮像処理による補正処理の処理時間を低減することができる。
【００６７】
また、本実施形態における撮像装置１は、本露光期間Ｐ１に応じて、暗露光期間Ｐ２を変更する暗露光期間変更部３４を備えてもよい。
これにより、本実施形態における撮像装置１は、本露光期間Ｐ１に応じて、適切な暗露光期間Ｐ２を設定することができる。
また、本実施形態における撮像装置１は、本露光期間Ｐ１の総暗電流量Ｓ１に応じて、暗露光期間Ｐ２を変更する暗露光期間変更部３４を備えてもよい。
これにより、本実施形態における撮像装置１は、本露光期間Ｐ１に応じて、適切な暗露光期間Ｐ２を設定することができる。
【００６８】
［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態による撮像装置１について説明する。
第２の実施形態では、暗電流演算部３１が、暗露光期間Ｐ２の総暗電流量を本露光期間Ｐ１の総暗電流量Ｓ１と同様に、予め定められた所定の期間ごとに温度センサ２０によって検出された温度に応じて演算する一例について説明する。
第２の実施形態による撮像装置１の構成は、図１に示される第１の実施形態による撮像装置１と同様である。また、本実施形態における撮像装置１の基本的な動作は、図２に示される第１の実施形態による動作と同様である。本実施形態では、上述したように、暗露光期間Ｐ２の総暗電流量の演算処理が第１の実施形態と異なる。
【００６９】
図６は、本実施形態における撮像素子１２の露光期間と温度との関係の一例を示すグラフである。
この図において、縦軸は温度を示し、横軸は時間を示している。また、波形Ｗ１は、図３に示す第１の実施形態と同様に、本露光期間Ｐ１において温度センサ２０によって検出された撮像素子１２の温度の変動を示している。また、波形Ｗ２ａは、本実施形態による暗露光期間Ｐ２において温度センサ２０によって検出された撮像素子１２の温度の変動を示している。なお、暗露光期間Ｐ２は、第１の実施形態と同様に、本露光期間Ｐ１より短く設定されているが、予め定められた所定の期間（時間間隔）Δｔｄによって分割されている。
また、図７は、本実施形態における撮像素子１２の露光期間と暗電流量との関係の一例を示すグラフである。この図において、縦軸は暗電流量を示し、横軸は時間を示している。
【００７０】
本実施形態における２回撮り撮像処理のうちの本露光期間Ｐ１における撮像装置１の動作は、第１の実施形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。
次に、本実施形態における２回撮り撮像処理のうちの暗露光期間Ｐ２における撮像装置１の動作について説明する。
制御部３０は、例えば、本画像の撮像処理の後に、時刻ｔｄ０から時刻ｔｄｍまでの暗露光期間Ｐ２の間、撮像素子１２を遮光した状態で露光して、ダーク画像を撮像する。
なお、図６に示すように、暗露光期間Ｐ２は、予め定められた所定の期間（時間間隔）Δｔｄによって分割されている。温度センサ２０は、暗露光期間Ｐ２の開始時刻ｔｄ０から終了時刻ｔｄｍまで、この時間間隔Δｔｄごとに撮像素子１２の温度を検出して、制御部３０の暗電流演算部３１に供給する。この図において、例えば、温度Ｔｄ１は、時刻ｔｄ１に対応する撮像素子１２の温度に対応する。すなわち、時刻ｔｄ１、・・・時刻ｔｅｍ−１、時刻ｔｄｍにおける撮像素子１２の温度は、それぞれ温度Ｔｄ１、・・・温度Ｔｄｍ−１、温度Ｔｄｍに対応する。
【００７１】
ここで、温度Ｔｄｋに対応する暗電流成分の値（暗電流値）Ａｄｋは、下記の式（７）によって示される。但し、暗電流値Ａｄｋは、温度Ｔｄｋ及び時間間隔Δｔｄにおける暗電流成分の値である。
【００７２】
【数７】
0006028363.tif 000008
【００７３】
暗電流演算部３１は、暗露光期間Ｐ２において、時間間隔Δｔｄごとに温度センサ２０によって検出された温度Ｔｄ１、・・・温度Ｔｄｍに基づいて、式（７）により、それぞれの温度に対応する暗電流値Ａｄ１、・・・暗電流値Ａｎを演算する。すなわち、図７の時刻ｔｄ０から時刻ｔｄｍまでの暗露光期間Ｐ２に示すように、暗電流演算部３１は、時間間隔Δｔｄごとに温度センサ２０によって検出された温度（Ｔｄｋ）に応じて、撮像素子１２によって撮像された画像に含まれる暗電流成分（Ａｄｋ）を演算する。そして、暗電流演算部３１は、時間間隔Δｔｄごとに算出した暗電流成分（Ａｄｋ）に基づいて、暗露光期間Ｐ２における総暗電流量Ｓ２（第２の積算値）を演算する。この総暗電流量（暗電流総和）Ｓ２は、下記の式（８）によって示される。
【００７４】
【数８】
0006028363.tif 000009
【００７５】
このように、暗電流演算部３１は、暗露光期間Ｐ２において、時間間隔Δｔｄごとに温度センサ２０によって検出された温度（Ｔｄｋ）に応じて、暗電流成分（Ａｄｋ）を演算し、時間間隔Δｔｄごとに算出した暗電流成分（Ａｄｋ）に基づいて、総暗電流量Ｓ２を演算する。暗電流演算部３１は、演算した総暗電流量Ｓ２を補正情報推定部３２に供給する。
【００７６】
次に、補正情報推定部３２は、暗電流演算部３１から供給された本露光期間Ｐ１における総暗電流量Ｓ１と、暗露光期間Ｐ２における総暗電流量Ｓ２との比を算出した係数情報Ｎとして、補正情報を推定する。すなわち、補正情報推定部３２は、暗露光期間Ｐ２における総暗電流量Ｓ２を何倍すれば、本露光期間Ｐ１における総暗電流量Ｓ１に等しくなるかを算出する。この係数情報Ｎは、例えば、下記の式（９）によって示される。
【００７７】
【数９】
0006028363.tif 000010
【００７８】
補正情報推定部３２は、式（９）によって、係数情報Ｎを算出し、算出した係数情報Ｎを補正部３３に供給する。
【００７９】
次に、補正部３３は、補正情報推定部３２が推定した係数情報Ｎと、本画像のデータと、ダーク画像のデータと、に基づいて、本画像を補正する。すなわち、補正部３３は、
補正情報推定部３２が推定した係数情報Ｎと、本画像の画素データと、ダーク画像の画素データと、に基づいて、本画像を補正する。この補正部３３の動作は、第１の実施形態と同様であり、式（６）に示すように、本画像の画素データと、本画像の画素データに対応するダーク画像の画素データに係数情報Ｎを乗算した推定ノイズ値との差分により、本画像を補正する。補正部３３は、補正後の本画像の画像データをＲＡＭ１６に記憶させる。
【００８０】
次に、本実施形態における撮像装置１の２回撮り撮像処理（補正処理）の一例について、図８を参照して詳細に説明する。
図８は、本実施形態における撮像装置１の２回撮り撮像処理の一例を示すフローチャートである。
なお、図８において、ステップＳ３０１からステップＳ３０４の処理は、図５におけるステップＳ２０１からステップＳ２０４に対応し、第１の実施形態の処理と同様である。
ここでは、ステップＳ３０５からの処理について説明する。
【００８１】
ステップＳ３０５において、制御部３０は、ダーク画像の画像データを取得するため、暗露光を開始する。すなわち、制御部３０は、シャッター１１を閉状態とし、撮像素子１２を遮光した状態で、ＴＧ１３を駆動させる。
【００８２】
次に、制御部３０は、暗露光期間Ｐ２において、一定間隔（時間間隔）Δｔｄごとに、温度センサ２０によって検出された撮像素子１２の温度Ｔｄｋを取得する。ここで、温度Ｔｄｋは、暗露光期間Ｐ２において、制御部３０が時間間隔Δｔｄによって暗露光期間Ｐ２の開始時刻ｔｄ０から数えてｋ回目に取得した温度である。そして、制御部３０の暗電流演算部３１は、取得した撮像素子１２の温度Ｔｄｋと上述した式（７）に基づいて暗露光期間Ｐ２の暗電流Ａｄｋを演算する（ステップＳ３０６）。
【００８３】
次に、制御部３０は、暗露光期間Ｐ２が終了したか否かを判定する（ステップＳ３０７）。本実施形態の制御部３０は、例えば、予め定められている暗露光期間Ｐ２（蓄積時間）が経過したか否かを判定する。制御部３０は、暗露光期間Ｐ２が終了したと判定した場合（ステップＳ３０７：Ｙｅｓ）には、処理をステップＳ３０８に進める。一方、制御部３０は、暗露光期間Ｐ２が終了していないと判定した場合（ステップＳ３０７：Ｎｏ）には、処理をステップＳ３０６に戻す。
【００８４】
次に、制御部３０の暗電流演算部３１は、上述した式（８）に基づいて、ステップＳ３０６の処理において演算した暗露光期間Ｐ２の時間間隔Δｔｄにおける暗電流Ａｄｋの総暗電流量Ｓ２を算出（演算）する（ステップＳ３０８）。なお、画像処理部１５は、この暗露光期間Ｐ２による撮像で生成されたダーク画像の画像データをＲＡＭ１６に記憶させる。
【００８５】
次に、制御部３０の補正情報推定部３２は、上述した式（９）に基づいて係数情報Ｎを算出する（ステップＳ３０９）。例えば、補正情報推定部３２は、暗電流演算部３１が演算した本露光期間Ｐ１の総暗電流量Ｓ１と暗露光期間Ｐ２の総暗電流量Ｓ２との比（Ｓ１／Ｓ２）として、係数情報Ｎを算出する。
【００８６】
次に、制御部３０の補正部３３は、上述した式（６）に基づいて、本露光画像を補正する（ステップＳ３１０）。すなわち、補正部３３は、本露光で得られた本画像から暗露光で得られたダーク画像の出力値を係数情報Ｎ倍した画像を減算する。なお、補正部３３は、本画像の画像データ及びダーク画像の画像データをＲＡＭ１６から読み出して取得する。また、補正部３３は、補正部３３は、補正後の本画像の画像データをＲＡＭ１６に記憶させて、２回撮りの撮像処理を終了させる。
【００８７】
以上説明したように、本実施形態における撮像装置１は、暗電流演算部３１が、撮像素子１２の温度に応じて、本露光期間Ｐ１の総暗電流量Ｓ１及び暗露光期間Ｐ２の総暗電流量Ｓ２を演算する。これにより、本実施形態における撮像装置１は、本露光における暗電流成分と、暗露光における暗電流成分とを正確に取得することができる。そして、補正情報推定部３２が、補正情報（例えば、係数情報Ｎ）を推定し、補正部３３が、補正情報推定部３２が推定した補正情報と、本画像の画素データと、ダーク画像の画素データとに基づいて、本画像を補正する。本実施形態における撮像装置１は、正確に取得した本露光における暗電流成分と、暗露光における暗電流成分とに基づいて本画像データを補正するので、第１の実施形態と同様に、撮像素子１２に発生する暗電流によるノイズを適切に低減することができる。
さらに、本実施形態では、暗露光期間Ｐ２は、本露光期間Ｐ１より短く定められている。そのため、本実施形態における撮像装置１は、２回撮りの撮像処理による補正処理の処理時間を低減することができる。
【００８８】
また、本実施形態では、暗電流演算部３１は、暗露光期間Ｐ２を分割した予め定められた所定の期間（例えば、時間間隔Δｔｄ）ごとに温度センサ２０によって検出された温度に応じて、撮像素子１２によって撮像された画像に含まれる暗電流成分を演算する。暗電流演算部３１は、この所定の期間（Δｔｄ）ごとに算出した暗電流成分（Ａｄｋ）と所定の期間（Δｔｄ）とに基づいて、暗露光期間Ｐ２の総暗電流量Ｓ２を演算する。
これにより、本実施形態における撮像装置１は、撮像素子１２の温度が変動した場合であっても、正確に暗露光期間Ｐ２の総暗電流量Ｓ２得ることができる。
【００８９】
［第３の実施形態］
次に、第３の実施形態による撮像装置１について説明する。
第３の実施形態による撮像装置１は、上述した２回撮りの撮像処理による補正処理を行うか否かを切り換える補正切換部３５（図９参照）を備える一例について説明する。なお、本実施形態では、一例として、補正切換部３５は、本露光期間Ｐ１の長さに応じて、上述した２回撮りの撮像処理による補正処理を行うか否かを切り換える。
【００９０】
図９は、本実施形態による撮像装置１の構成を示すブロック図である。
この図において、撮像装置１は、レンズ１０、シャッター１１、撮像素子１２、ＴＧ（タイミングジェネレータ）１３、ＡＦＥ１４、画像処理部１５、ＲＡＭ１６、記録Ｉ／Ｆ１７、表示部１８、操作部１９、温度センサ２０、ＲＯＭ２１、バス２２、及び制御部３０ａを備えている。なお、画像処理部１５、ＲＡＭ１６、記録Ｉ／Ｆ１７、表示部１８、ＲＯＭ２１及び制御部３０ａは、バス２２を介して互いに接続されている。また、操作部１９及び温度センサ２０は、制御部３０ａに接続されている。
この図において、図１と同じ構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００９１】
制御部３０ａは、例えば、ＣＰＵなどのプロセッサを含み、撮像装置１の統括的な制御を行う。制御部３０ａは、ＲＯＭ２１に予め記憶されている制御プログラムを実行することにより撮像装置１の各部を制御する。制御部３０ａは、例えば、操作部１９を介して撮像指示を受け付けた際に、撮像素子１２とＡＦＥ１４とを介して得られる画像データを、撮像された画像として、記録媒体２３に記憶させる。また、制御部３０ａは、例えば、２回撮りの撮像処理を実行することにより、画素データに含まれる暗電流によるノイズを低減する補正処理を実行する。また、制御部３０ａは、例えば、画素データに含まれる暗電流によるノイズを低減する補正処理を実行するか否かを選択的に切り換える。
【００９２】
また、制御部３０ａは、暗電流演算部３１、補正情報推定部３２、補正部３３、暗露光期間変更部３４、及び補正切換部３５を備えている。
補正切換部３５は、上述した補正処理を実行させるか否かを切り換える。ここで補正処理には、ダーク画像を暗露光により撮像する処理、暗電流演算部３１に演算させる処理、補正情報推定部３２に補正情報を推定させる処理、及び補正部３３に本画像を補正させる処理などが含まれる。例えば、補正切換部３５は、補正情報推定部３２に補正情報を推定させる処理、及び補正部３３に本画像を補正させる処理を実行させるか否かを切り換える。一例として、補正切換部３５は、本露光期間Ｐ１の長さに基づいて、補正情報推定部３２に補正情報を推定させる処理、及び補正部３３に本画像を補正させる処理を実行させるか否かを切り換える。
【００９３】
例えば、補正切換部３５は、本露光期間Ｐ１の長さ（本露光時間）が所定の閾値Ｐｔｈ（第１の閾値）以上である場合に、上述した補正処理を実行させる。また、例えば、補正切換部３５は、本露光期間Ｐ１の長さ（本露光時間）が所定の閾値Ｐｔｈ未満である場合に、上述した補正処理を実行させない。すなわち、本露光期間Ｐ１が長い場合、本露光期間Ｐ１に、撮像素子１２の温度が上昇して暗電流成分が増大する可能性がある。そのため、補正切換部３５は、この場合において上述した補正処理を実行させる。また、本露光期間Ｐ１が短い場合、本露光期間Ｐ１における撮像素子１２の温度変動が、少ない可能性がある。そのため、補正切換部３５は、この場合において上述した補正処理を実行させない。
【００９４】
図１０は、本実施形態における撮像装置１の動作の一例を示すフローチャートである。なお、本実施形態における２回撮りの撮像処理による補正処理は、第１及び第２の実施形態による動作と同様である。
図１０において、ステップＳ１０１からステップＳ１０３の処理は、図２と同様である。ここでは、ステップＳ１０３Ａ以降の処理について説明する。
【００９５】
ステップＳ１０３Ａにおいて、補正切換部３５は、本露光期間Ｐ１の長さ（本露光時間）が所定の閾値Ｐｔｈ以上であるか否かを判定する。本露光期間Ｐ１の長さが所定の閾値Ｐｔｈ以上であると判定した場合（ステップＳ１０３Ａ：Ｙｅｓ）に、補正切換部３５は、処理をステップＳ１０４に進める。また、本露光期間Ｐ１の長さが所定の閾値Ｐｔｈ未満であると判定した場合（ステップＳ１０３Ａ：Ｎｏ）に、補正切換部３５は、処理をステップＳ１０５に進める。
【００９６】
ステップＳ１０４の処理は、図２と同様であり、制御部３０は、図５又は図８に示される補正処理を実行して、処理を終了する。
また、ステップＳ１０５において、制御部３０は、補正処理を行わない１回撮りの撮像処理を実行して、処理を終了する。
【００９７】
以上説明したように、本実施形態における撮像装置１は、上述した補正処理を実行させるか否かを切り換える補正切換部３５を備えている。例えば、補正切換部３５は、本露光期間Ｐ１の長さに基づいて、補正情報推定部３２に補正情報を推定させる処理、及び補正部３３に本画像を補正させる処理を実行させるか否かを切り換える。
これにより、本実施形態における撮像装置１は、補正処理が必要な場合に適切に補正処理を実行することができる。
【００９８】
［第４の実施形態］
次に、第４の実施形態による撮像装置１について説明する。
第４の実施形態による撮像装置１は、上述した２回撮りの撮像処理による補正処理を行うか否かを切り換える補正切換部３５（図９参照）を備える別の一例について説明する。なお、本実施形態では、別の一例として、補正切換部３５は、温度センサ２０によって検出される撮像素子１２の温度に基づいて、上述した２回撮りの撮像処理による補正処理を行うか否かを切り換える。なお、第４の実施形態による撮像装置１の構成は、図９に示される第３の実施形態による撮像装置１と同様である。また、本実施形態における２回撮りの撮像処理による補正処理は、第１及び第２の実施形態による動作と同様である。
【００９９】
図１１は、本実施形態における撮像装置１の動作の一例を示すフローチャートである。
図１１において、ステップＳ１０１からステップＳ１０３の処理は、図２及び図１０と同様である。ここでは、ステップＳ１０３Ｂ以降の処理について説明する。
【０１００】
ステップＳ１０３Ｂにおいて、補正切換部３５は、温度センサ２０によって検出される撮像素子１２の温度が所定の閾値Ｔｔｈ（第２の閾値）以上であるか否かを判定する。撮像素子１２の温度が所定の閾値Ｔｔｈ以上であると判定した場合（ステップＳ１０３Ｂ：Ｙｅｓ）に、補正切換部３５は、処理をステップＳ１０４に進める。また、撮像素子１２の温度が所定の閾値Ｔｔｈ未満であると判定した場合（ステップＳ１０３Ｂ：Ｎｏ）に、補正切換部３５は、処理をステップＳ１０５に進める。
【０１０１】
ステップＳ１０４の処理は、図２と同様であり、制御部３０は、図５又は図８に示される補正処理を実行して、処理を終了する。
また、ステップＳ１０５において、制御部３０は、補正処理を行わない１回撮りの撮像処理を実行して、処理を終了する。
【０１０２】
以上説明したように、本実施形態における撮像装置１は、上述した補正処理を実行させるか否かを切り換える補正切換部３５を備えている。例えば、補正切換部３５は、温度センサ２０によって検出される撮像素子１２の温度に基づいて、補正情報推定部３２に補正情報を推定させる処理、及び補正部３３に本画像を補正させる処理を実行させるか否かを切り換える。
これにより、本実施形態における撮像装置１は、補正処理が必要な場合に適切に補正処理を実行することができる。
【０１０３】
なお、本発明は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
上記の各実施形態において、撮像装置１は、暗露光期間変更部３４を備えて、暗露光期間変更部３４が暗露光期間Ｐ２を変更する形態を説明したが、暗露光期間変更部３４を用いずに、固定の長さの暗露光期間Ｐ２を用いる形態でもよい。
【０１０４】
また、上記の各実施形態において、暗電流演算部３１は、時刻ｔｅ０から時間間隔ΔＴごとに取得したｋ回目の温度Ｔｋにより暗電流値Ａｋを算出する形態を説明したが、温度Ｔｋ−１と温度Ｔｋとの平均温度を用いて算出する形態でもよい。また、暗電流演算部３１は、温度Ｔｋ−１に対応する暗電流成分と温度Ｔｋに対応する暗電流成分とを用いて、台形の面積として暗電流値Ａｋを算出する形態でもよい。上記の第２の実施形態における暗電流値Ａｄｋにおいても同様である。
また、上記の第２の実施形態において、本露光期間Ｐ１における時間間隔Δｔと暗露光期間Ｐ２における時間間隔Δｔｄとは、異なる時間間隔を用いる形態を説明したが、時間間隔Δｔと時間間隔Δｔｄとが等しい形態でもよい。また、時間間隔Δｔ及び時間間隔Δｔｄは、本露光時間などの撮像条件、撮像素子１２の温度などに応じて変更される形態でもよい。
【０１０５】
また、上記の各実施形態において、制御部３０（３０ａ）が、暗電流演算部３１、補正情報推定部３２、及び補正部３３を備える形態を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、画像処理部１５が、これらの全て又は一部を備える形態でもよいし、他の形態でもよい。また、制御部３０（３０ａ）が、補正後の本画像を、記録Ｉ／Ｆ１７を介して記録媒体２３に記憶させる形態を説明したが、制御部３０（３０ａ）が、補正前の本画像、ダーク画像、及び補正情報推定部３２が推定した係数情報を、一旦、記録媒体２３に記憶させる形態でもよい。この場合、例えば、ユーザによる操作部１９の操作により、補正部３３は、補正処理を行い、補正後の本画像を生成する形態でもよい。
【０１０６】
また、上記の各実施形態において、温度センサ２０により撮像素子１２の温度を検出する形態を説明したが、撮像素子１２が備えるオプティカルブラック機能の出力値を用いて撮像素子１２の温度を検出する形態でもよい。
また、上記の第１の実施形態において、暗露光期間Ｐ２における総暗電流量（Ａｄ）を算出するための撮像素子１２の温度Ｔｄは、ダーク画像の撮像直前における撮像素子１２の温度を用いる形態を説明したが、これに限定されない。例えば、暗露光期間Ｐ２において検出された温度のうちのいずれか１つ（例えば、暗露光期間Ｐ２の終了時刻における温度）を用いる形態でもよいし、暗露光期間Ｐ２の平均温度を用いる形態でもよい。
【０１０７】
また、補正切換部３５は、上記の第３及び第４の実施形態に限定されるものではなく、他の形態でもよい。例えば、補正切換部３５は、ユーザによる操作部１９の操作により、上述した補正処理を実行させるか否かを切り換える形態でもよい。また、例えば、補正切換部３５は、撮像モードに応じて、上述した補正処理を実行させるか否かを切り換える形態でもよい。この場合、補正切換部３５は、例えば、連写撮像後の静止画撮像や動画撮像後の静止画撮像などの温度の上昇が想定される場合に、上述した補正処理を実行させるか否かを切り換える形態でもよい。
【０１０８】
なお、上記の各実施形態における制御部３０（３０ａ）及び画像処理部１５は、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、メモリおよびＣＰＵ（中央演算装置）により実現させるものであってもよい。
【０１０９】
また、制御部３０（３０ａ）又は画像処理部１５が備える各部は、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、制御部３０又は画像処理部１５が備える各部はメモリおよびＣＰＵ（中央演算装置）により構成され、制御部３０又は画像処理部１５が備える各部の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。
また、上述の撮像装置１は内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した制御部３０（３０ａ）又は画像処理部１５の処理過程（処理手順）は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われてもよい。
【０１１０】
また、制御部３０（３０ａ）又は画像処理部１５が備える各部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、制御部３０（３０ａ）又は画像処理部１５が備える各部による処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【０１１１】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
【符号の説明】
【０１１２】
１…撮像装置、１２…撮像素子、３１…暗電流演算部、３２…補正情報推定部、３３…補正部、３４…撮像期間変更部、３５…補正切換部、２０…温度センサ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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