(57)【要約】【課題】  特異パターンの影響を受けにくい適切なダークシェーディング補正を行うことができる撮像装置を提供する。【解決手段】  水平シェーディング補正データを生成する際、システム制御回路５０は、予め定められた複数行からなる第一の画像領域のダーク画像を取り込み、そのダーク画像をもとに水平シェーディング補正データを作成する。その後補正データが、水平シェーディング補正に用いるにはふさわしくない補正データとなっていないかを検証し、その検証の結果、水平シェーディング補正データが適切であると判定された場合には、そのまま補正データの生成を完了するが、不適切であると判定された場合には、その補正データに修正を施すか、もしくは別の画像領域から改めて第二の補正データを作成して、補正データの生成を完了する。【選択図】      図９
2006108878.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影した画像を記録媒体に記録する撮像装置において、非露光状態で撮像を行って第一の画像データを得る第一の撮像モード、および露光状態で撮像を行って第二の画像データを得る第二の撮像モードで撮像可能な撮像手段と、第一の撮像モードで得られた第一の画像データの全体もしくは一部分である第一の領域から第一のシェーディング補正データを生成する第一の補正データ生成手段と、第一のシェーディング補正データが適切なものであるかを判定する補正データ判定手段と、補正データ判定手段により第一の補正データが不適切なものであると判定された場合に、第一のシェーディング補正データを補正する補正データ修正手段と、第一のシェーディング補正データを用いて第二の画像データに対してダークシェーディング補正を施すダークシェーディング補正手段とを備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記補正データ判定手段は、その補正データの最大値と最小値の差が所定値以上の場合にその補正データは不適切であると判定することを特徴とする、請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記補正データ判定手段は、その補正データの最大値及び最小値と平均値との差が所定値以上の場合にその補正データは不適切であると判定することを特徴とする、請求項１記載の撮像装置。
【請求項４】
前記補正データ判定手段は、その補正データの最大値及び最小値と中央値との差が所定値以上の場合にその補正データは不適切であると判定することを特徴とする、請求項１記載の撮像装置。
【請求項５】
前記補正データ判定手段は、その補正データの隣接する出力値同士の差分値の最大値と最小値の差が所定値以上の場合にその補正データは不適切であると判定することを特徴とする、請求項１記載の撮像装置。
【請求項６】
前記補正データ判定手段は、その補正データの隣接する出力値同士の差分値の最大値及び最小値と平均値との差が所定値以上の場合にその補正データは不適切であると判定することを特徴とする、請求項１記載の撮像装置。
【請求項７】
前記補正データ判定手段は、その補正データの隣接する出力値同士の差分値の最大値及び最小値と中央値との差が所定値以上の場合にその補正データは不適切であると判定することを特徴とする、請求項１記載の撮像装置。
【請求項８】
前記補正データ修正手段は、前記第一の補正データにおける不適切な部分を検出する補正データ異常部検出手段を有し、前記補正データ異常部検索手段により検出された異常部の部分をその前後のデータから近似式で補間して補正データを補正することを特徴とする、請求項１記載の撮像装置。
【請求項９】
前記補正データ異常部検出手段は、出力値が予め定められた数値範囲外となる箇所を不適切な部分として検出することを特徴とする、請求項８記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記補正データ異常部検出手段は、補正データ全体の平均値との差が所定値以上となる箇所を不適切な部分として検出することを特徴とする、請求項８記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記補正データ異常部検出手段は、補正データ全体の中央値との差が所定値以上となる箇所を不適切な部分として検出することを特徴とする、請求項８記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記補正データ異常部検出手段は、補正データの隣接する２つの出力値の差分値が所定値以上となる箇所及びその周辺部分を不適切な部分として検出することを特徴とする、請求項８記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記補正データ修正手段は、第一の撮像モードで得られた第一の画像データにおいて第一の領域とは異なる第二の領域から第二のシェーディング補正データを作成する第二の補正データ生成手段と、該第二の補正データを前記第一の補正データと置き換えることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記補正データ修正手段は、前記補正データ判定手段により第一の補正データが不適切であると判定された場合に、前記第一の撮像モードにより再度第一の画像データを撮り直し、前記第一の補正データ生成手段は改めて第一の画像データから、第一の補正データを生成しなおすことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項１５】
前記補正データ生成手段は、該撮像装置生産工程において予め補正データを生成しておくことを特徴とする、請求項１記載の撮像装置。
【請求項１６】
前記補正データ生成手段は、該撮像装置の電源投入時に補正データを生成することを特徴とする、請求項１記載の撮像装置。
【請求項１７】
前記補正データ生成手段は、該撮像装置の各種撮像条件が設定もしくは変更された時に補正データを生成することを特徴とする、請求項１記載の撮像装置。
【請求項１８】
前記補正データ生成手段は、該撮像装置による撮像の直前に補正データを生成することを特徴とする、請求項１記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、静止画像や動画像を撮像・記録・再生する撮像装置、撮像方法、プログラムおよび記憶媒体に係る撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の撮像装置として、固体メモリ素子を有するメモリカードを記録媒体とし、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の固体撮像素子で撮像した静止画像や動画像を記録・再生する電子カメラ等の撮像装置が既に市販されている。
【０００３】
この電子カメラのように、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の固体撮像素子を用いて撮像する場合、撮像素子を露光しない状態で本撮影と同様に電荷蓄積を行った後に読み出したダーク画像データと、撮像素子を露光した状態で電荷蓄積を行った後に読み出した本撮影画像データとを用いて演算処理することにより、ダークノイズ補正処理を行うことが可能である。この補正処理手段を、ここでは第一の補正手段と呼ぶ。
【０００４】
これにより、撮像素子で発生する暗電流ノイズや撮像素子固有の微小なキズによる画素欠損等の画質劣化に対し、撮影した画像データを補正して高品位な画像を得ることができる。
【０００５】
特に、暗電流ノイズは、電荷蓄積時間および撮像素子の温度上昇に従って増大するので、長秒時の露光や高温時の露光を行う場合、大きな画質改善効果を得ることができ、電子カメラの使用者にとってダークノイズ補正処理は有益な機能となっている。
【０００６】
しかしながら、上記の補正手段を用いた撮像装置では、ダーク画像データを撮影した後に本撮影を行う場合、連写撮影時に撮影駒間隔を一定に揃えることができるが、単写撮影時にダーク画像撮影時間分だけシャッタレリーズタイムラグが大きくなり、貴重なシャッタチャンスを逃すおそれがあった。
【０００７】
一方、本撮影を行った後にダーク画像データを撮影する場合、単写撮影時にシャッタレリーズタイムラグを小さくできるが、連写撮影時に１駒目と２駒目の撮影間隔がダーク画像撮影時間分だけ大きくなり、撮影駒間隔を一定に揃えることができないという問題があった。
【０００８】
また、長秒時の露光や高温時の露光でないときの撮影条件、環境条件は全く考慮されていなかった。つまり、撮像素子で発生する暗電流ノイズや撮像素子固有の微小なキズによる画素欠損等の画質劣化以外に、回路系ノイズが存在するが、これに対する考慮がなされていなかった。ここで、回路系ノイズとは、センサ内の電源ラインの抵抗成分による電圧不均一や素子ばらつき等で発生するダークオフセットとしての固定パターンノイズである。
【０００９】
更に上記の撮像装置は、撮影ごとの変化がない固定パターンノイズの補正に関しては有効であるが、撮影ごとに異なるパターンで発生するランダムなノイズ成分に関しては、補正をすることでむしろ増大させてしまうという問題もあった。これにより、固定パターンノイズ成分よりもランダムノイズの方が支配的な条件下においては、むしろ画質を劣化させる原因となった。
【００１０】
また撮影画像データを補正する手段としては、予めダーク画像の水平写像等の補正データを作成しておき、その補正データを用いて撮影した画像データを補正する補正手段がある。この補正手段を、ここでは第二の補正手段と呼ぶ。
【００１１】
図１５を用いて上記第二の補正手段を説明する。
【００１２】
画像撮影において、まず撮像素子を露光しない状態での撮影によりダーク画像の全体もしくは一部（図１５−ａ）を取得し、そのダーク画像を垂直方向に写像をとることで、水平１ラインのダークデータ（図１５−ｂ）を作成し、メモリ上に記憶させる。続いて撮像素子を露光した状態での撮影により本画像（図１５−ｃ）を取得する。そして、メモリ上に記憶させておいた水平１ラインのダークデータ（図１５−ｂ）を展開して得られた補正用画像（図１５−ｄ）と本画像（図１５−ｃ）との差分画像を生成することで水平ダークシェーディング成分を補正した画像（図１５−ｅ）を得ることができる。
【００１３】
この第二の補正手段で用いる補正データの生成方法としては、工場の生産工程において予め作成し、メモリ部に格納しておく方法と、撮影直前にダーク画像の一部を取得し、その画像から補正データを生成する方法がある。
【００１４】
前者は、１画像の撮影の際に、改めて黒画像の撮像、読出をする必要がないため、一回の撮影に所用する時間が短くてすむ。また前記第一の補正手段使用時のように、ランダムノイズ成分を増大させるようなことも無いという長所をもつ。
【００１５】
後者は、補正対象のダークノイズの温度等周辺環境による変化の影響を受けにくく、かつ、黒画像全範囲を用いて補正を行う第一の補正手段と比べて、黒画像の一部分のみを用いるため、一回の撮像に所用する時間が短くてすむという長所をもつ。
【００１６】
しかしながら、上記のダーク画像補正データを用いてダーク画像の補正を行う第二の補正方法にも、以下のような問題点があった。
【００１７】
即ち、補正データ生成のもととなるダーク画像に高温下の暗電流などによる特異パターン等が存在した場合、生成された補正データにも異常部が存在してしまう怖れがあり、その補正データを用いて画像補正を行うことにより、むしろ画像が悪化する可能性があった。
【００１８】
図１６及び図１７を用いて、上記画像を悪化させる補正例を説明する。
【００１９】
図１６の補正例は、高温度下や長時間撮影時に撮像素子の周辺回路が発熱することで画面の四隅に暗電流の影響による出力レベルの浮きが発生している場合のものである。この場合のダーク画像は図１６−ａ）のようになる。
【００２０】
この画像の第一の領域を用いて水平ダーク補正データを生成した場合、その補正データは図１６−ｂ）のようになる。そして、この補正データを用いて元の画像図１６−ａ）を補正すると、図１６−ｃ）の画像のように画面左右が沈んだ画像を生成してしまう。
【００２１】
図１７の補正例は、高温度下や長時間撮影時に大きく成長する点キズもしくは点キズ群が存在する場合のものである。この場合のダーク画像は図１７−ａ）のようになる。
【００２２】
この画像の第一の領域を用いて水平ダーク補正データを生成した場合、その補正データは図１７−ｂ）のようになる。そして、この補正データを用いて元の画像図１７−ａ）を補正すると、図１７−ｃ）の画像のようにキズの上下に沈んだ線（帯）がある画像を生成してしまう。
【特許文献１】特開平８−３０７７７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
そこで本発明は、特異パターンの影響を受けにくい、適切なダークシェーディング補正を行うことができる撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、
撮影した画像を記録媒体に記録する撮像装置において、非露光状態で撮像を行って第一の画像データを得る第一の撮像モード、および露光状態で撮像を行って第二の画像データを得る第二の撮像モードで撮像可能な撮像手段と、第一の撮像モードで得られた第一の画像データの全体もしくは一部分である第一の領域から第一のシェーディング補正データを生成する第一の補正データ生成手段と、第一のシェーディング補正データが適切なものであるかを判定する補正データ判定手段と、補正データ判定手段により第一の補正データが不適切なものであると判定された場合に、第一のシェーディング補正データを補正する補正データ修正手段と、第一のシェーディング補正データを用いて第二の画像データに対してダークシェーディング補正を施すダークシェーディング補正手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、予め記憶された補正データを選択して補正を行う場合、ダーク画像データを撮影する必要がないので、シャッタレリーズタイムラグを軽減でき、また、レリーズタイムラグによって撮影者がシャッタチャンスを逃すことがなくなる。
【００２６】
また、ＩＳＯ感度、シャッタ秒時といった撮影条件や、周囲温度などの環境条件により、補正すべき量が予め記憶されている補正データと大きく異なることが予想された場合、第１の撮像モードで得られたダーク画像データから新たに生成した水平ダークシェーディング補正データを用いて補正を行うことにより、画質が劣化することを防止できる。
【００２７】
さらに、予め記憶される補正データを１次元の補正データとすることで、処理が簡便になると同時に、補正データを記憶するためのメモリが少なくて済む。
【００２８】
このように、シャッタレリーズタイムラグの原因となるダーク画像の撮影を極力減らしつつ、画質の劣化を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明の撮像装置、撮像方法、プログラムおよび記憶媒体の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態の撮像装置は電子カメラに適用される。
【実施例】
【００３０】
図１は実施の形態における電子カメラの構成を示すブロック図である。図において、１００は画像処理装置である。１２は撮像素子１４の露光量を制御する絞り機能を有したシャッタである。１４は光学像を電気信号に変換する撮像素子である。
【００３１】
レンズユニット３００内の撮影レンズ３１０に入射した光線は、絞り３１２、レンズマウント３０６、１０６、ミラー１３０およびシャッタ１２を通じて一眼レフ方式により導かれた撮像素子１４上に光学像として結像する。
【００３２】
１６は撮像素子１４から出力されるアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器である。１８は撮像素子１４、Ａ／Ｄ変換器１６およびＤ／Ａ変換器２６にクロック信号や制御信号を供給するタイミング発生回路であり、メモリ制御回路２２およびシステム制御回路５０によって制御される。
【００３３】
２０は画像処理回路であり、Ａ／Ｄ変換器１６からのデータあるいはメモリ制御回路２２からのデータに対して所定の画素補間処理や色変換処理を行う。画像処理回路２０は必要に応じて撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づき、システム制御回路５０が露光（シャッタ）制御部４０および測距制御部４２を制御するためのＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）方式のＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理およびＥＦ（フラッシュ調光）処理を行う。また、画像処理回路２０は、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてＴＴＬ方式のＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理を行う。
【００３４】
尚、本実施形態では、測距制御部４２および測光制御部４６を専用に備えているので、システム制御回路５０は、測距制御部４２および測光制御部４６を用いてＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＥＦ（フラッシュ調光）処理の各処理を行い、画像処理回路２０を用いてＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＥＦ（フラッシュ調光）処理の各処理を行わない構成としてもよい。
【００３５】
また、測距制御部４２および測光制御部４６を用いてＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＥＦ（フラッシュ調光）処理の各処理を行い、さらに、画像処理回路２０を用いてＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＥＦ（フラッシュ調光）処理の各処理を行う構成としてもよい。
【００３６】
２２はメモリ制御回路であり、Ａ／Ｄ変換器１６、タイミング発生回路１８、画像処理回路２０、画像表示メモリ２４、Ｄ／Ａ変換器２６、メモリ３０および圧縮・伸長回路３２を制御する。
【００３７】
Ａ／Ｄ変換器１６からのデータは、画像処理回路２０およびメモリ制御回路２２を介して、あるいは直接、メモリ制御回路２２を介して画像表示メモリ２４あるいはメモリ３０に書き込まれる。
【００３８】
２４は画像表示メモリ、２６はＤ／Ａ変換器である。２８はＴＦＴ方式のＬＣＤからなる画像表示部である。画像表示メモリ２４に書き込まれた表示用の画像データはＤ／Ａ変換器２６を介して画像表示部２８に表示される。撮像された画像データを画像表示部２８で逐次表示する場合、電子ファインダ機能を実現することが可能である。また、画像表示部２８はシステム制御回路５０の指示にしたがって表示のＯＮ／ＯＦＦを任意に行うことが可能であり、表示をＯＦＦにした場合、画像処理装置１００の電力消費を大幅に低減することができる。
【００３９】
３０は撮影された静止画像や動画像を格納するためのメモリであり、所定枚数の静止画像や所定時間の動画像を格納するのに十分な記憶容量を有している。したがって、複数枚の静止画像を連続して撮影する連写撮影やパノラマ撮影の場合にも、高速かつ大量の画像書き込みをメモリ３０に対して行うことが可能である。また、メモリ３０はシステム制御回路５０の作業領域としても使用することが可能である。
【００４０】
３２は適応離散コサイン変換（ＡＤＣＴ）などにより画像データを圧縮伸長する圧縮・伸長回路であり、メモリ３０に格納された画像を読み込んで圧縮処理あるいは伸長処理を行い、処理を終えたデータをメモリ３０に書き込む。
【００４１】
４０は測光制御部４６からの測光情報に基づいて絞り３１２を制御する絞り制御部３４０と連携しながらシャッタ１２を制御するシャッタ制御部である。４２はＡＦ（オートフォーカス）処理を行うための測距制御部であり、レンズユニット３００内の撮影レンズ３１０に入射した光線を絞り３１２、レンズマウント３０６、１０６、ミラー１３０および測距用サブミラー（図示せず）を介して一眼レフ方式で入射することにより、光学像として結像された画像の合焦状態を測定する。
【００４２】
４４は温度計であり、撮影環境における周囲温度を検出する。温度計が撮像素子（センサ）１４内にある場合、センサの暗電流をより正確に予想することが可能である。
【００４３】
４６はＡＥ（自動露出）処理を行うための測光制御部であり、レンズユニット３００内の撮影レンズ３１０に入射した光線を、絞り３１２、レンズマウント３０６、１０６、ミラー１３０および測光用サブミラー（図示せず）を介して一眼レフ方式で入射することにより、光学像として結像された画像の露出状態を測定する。測光制御部４６はフラッシュ部４８と連携することにより、ＥＦ（フラッシュ調光）処理機能も有する。４８はフラッシュ部であり、ＡＦ補助光の投光機能およびフラッシュ調光機能を有する。
【００４４】
尚、前述したように、撮像素子１４によって撮像された画像データを用いて画像処理回路２０により演算された演算結果に基づき、システム制御回路５０が露光（シャッタ）制御部４０、絞り制御部３４０、測距制御部３４２に対し、ビデオＴＴＬ方式を用いた露出制御およびＡＦ（オートフォーカス）制御を行うことが可能である。
【００４５】
また、測距制御部４２による測定結果と、撮像素子１４によって撮像された画像データを画像処理回路２０によって演算した演算結果とを用いて、ＡＦ（オートフォーカス）制御を行うようにしてもよい。さらに、測光制御部４６による測定結果と、撮像素子１４によって撮像された画像データを画像処理回路２０によって演算した演算結果とを用いて露出制御を行うようにしてもよい。
【００４６】
５０は画像処理装置１００全体を制御するシステム制御回路であり、周知のＣＰＵなどを内蔵する。５２はシステム制御回路５０の動作用の定数、変数、プログラムなどを記憶するメモリである。５４はシステム制御回路５０でのプログラムの実行に応じて、文字、画像、音声などで動作状態やメッセージなどを表示する液晶表示装置、スピーカなどを有する表示部であり、画像処理装置１００の操作部近辺の視認し易い単数あるいは複数箇所に設置されている。表示部５４は、ＬＣＤ、ＬＥＤ、発音素子などの組合わせにより構成されている。また、表示部５４の一部の機能は光学ファインダ１０４内に設けられている。
【００４７】
表示部５４の表示内容のうち、ＬＣＤなどに表示するものとしては、シングルショット／連写撮影表示、セルフタイマ表示、圧縮率表示、記録画素数表示、記録枚数表示、残撮影可能枚数表示、シャッタスピード表示、絞り値表示、露出補正表示、フラッシュ表示、赤目緩和表示、マクロ撮影表示、ブザー設定表示、時計用電池残量表示、電池残量表示、エラー表示、複数桁の数字による情報表示、記録媒体２００、２１０の着脱状態表示、レンズユニット３００の着脱状態表示、通信Ｉ／Ｆ動作表示、日付・時刻表示、外部コンピュータとの接続状態を示す表示などがある。
【００４８】
また、表示部５４の表示内容のうち、光学ファインダ１０４内に表示するものとしては、合焦表示、撮影準備完了表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、フラッシュ充電完了表示、シャッタスピード表示、絞り値表示、露出補正表示、記録媒体書き込み動作表示などがある。
【００４９】
さらに、表示部５４の表示内容のうち、ＬＥＤ等に表示するものとしては、例えば、合焦表示、撮影準備完了表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、フラッシュ充電完了表示、記録媒体書き込み動作表示、マクロ撮影設定通知表示、二次電池充電表示などがある。
【００５０】
また、表示部５４の表示内容のうち、ランプ等に表示するものとしては、例えば、セルフタイマ通知ランプ等がある。このセルフタイマ通知ランプはＡＦ補助光と共用してもよい。
【００５１】
５６は後述するプログラムなどが格納された電気的に消去・記録可能な不揮発性メモリであり、不揮発性メモリとしてＥＥＰＲＯＭなどが用いられる。この不揮発性メモリ５６には、各種パラメータやＩＳＯ感度などの設定値、設定モード、および水平ダークシェーディング補正を行う際に用いる１次元補正データが格納される。この１次元補正データは、生産工程において、調整時に作成されて書き込まれるか、もしくは、電源投入時や実際の撮影直前に作成されて書き込まれる。この１次元補正データの作成方法としては、先に図１５を用いて説明したとおり、例えばダーク撮影を行って得られた画像の全体ないし複数行分を射影演算することにより、水平１ライン分のデータとする方法等が考えられる。
【００５２】
尚、補正データとしては、生産工程もしくは実際の撮影直前において撮像されたダーク画像をそのまま２次元データとして記憶したものでもよい。しかし、撮像素子によっては垂直方向の固定パターンノイズが小さく、水平方向の補正のみ行えば済むようなものがある。
【００５３】
ここで、固定パターンノイズの発生要因としては、撮像素子の回路系からの信号読出し時に画素部の信号が最終出力段に至る読出し経路の差（ばらつき）が大きい。図２は水平および垂直方向における固定パターンノイズの混入を示す図である。水平方向の固定パターンノイズは、図中、垂直ラインａの読出し経路と垂直ラインｂの読出し経路との差に依存する。また、垂直方向の固定パターンノイズは、図中、水平ラインｃの読出し経路と水平ラインｄの読出し経路との差に依存する。例えば、図２に示すように、各水平ラインが読出し回路を共有し、かつ回路レイアウトの工夫などにより各水平ラインの信号を共通読出し回路に転送する際に混入するノイズが小さい撮像素子の場合、垂直方向の固定パターンノイズが小さく補正する必要がない。このような撮像素子を用いる撮像装置では、水平方向の１次元の補正データを用いて本画像を補正することにより、固定パターンノイズを除去することができる。
【００５４】
６０、６２、６４、６６、６８および７０はシステム制御回路５０の各種動作指示を入力するための操作部であり、スイッチ、ダイヤル、タッチパネル、視線検知によるポインティング、音声認識装置などの単数あるいは複数の組み合わせで構成される。これら操作部の詳細を以下に示す。
【００５５】
６０はモードダイアルスイッチであり、自動撮影モード、プログラム撮影モード、シャッタ速度優先撮影モード、絞り優先撮影モード、マニュアル撮影モード、焦点深度優先（デプス）撮影モード、ポートレート撮影モード、風景撮影モード、接写撮影モード、スポーツ撮影モード、夜景撮影モード、パノラマ撮影モードなどの各機能撮影モードを切り替えて設定可能である。
【００５６】
６２はシャッタスイッチ（ＳＷ１）であり、シャッタボタン（図示せず）の操作途中でＯＮとなり、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（フラッシュ調光）処理などの動作開始を指示する。
【００５７】
６４はシャッタスイッチ（ＳＷ２）であり、シャッタボタン（図示せず）の操作完了でＯＮとなる。このシャッタスイッチ（ＳＷ２）６４は、撮像素子１４から読み出した信号をＡ／Ｄ変換器１６、メモリ制御回路２２を介してメモリ３０に画像データを書き込む露光処理、画像処理回路２０やメモリ制御回路２２での演算を用いた現像処理、メモリ３０から画像データを読み出し、圧縮・伸長回路３２で圧縮を行い、記録媒体２００、２０１に画像データを書き込む記録処理という一連の処理の動作開始を指示する。
【００５８】
６６は再生スイッチであり、撮影モード状態で撮影した画像をメモリ３０あるいは記録媒体２００、２１０から読み出して画像表示部２８に表示する再生動作の開始を指示する。
【００５９】
６８は単写／連写スイッチであり、シャッタスイッチＳＷ２を押した場合、１コマの撮影を行って待機状態とする単写モードと、シャッタスイッチＳＷ２を押している間、連続して撮影を行い続ける連写モードとを設定可能である。
【００６０】
６９はＩＳＯ感度設定スイッチであり、撮像素子１４あるいは画像処理回路２０におけるゲインの設定を変更することによりＩＳＯ感度を設定できる。
【００６１】
７０は各種ボタンやタッチパネルなどからなる操作部であり、メニューボタン、セットボタン、マクロボタン、マルチ画面再生改ページボタン、フラッシュ設定ボタン、単写／連写／セルフタイマ切替ボタン、メニュー移動＋（プラス）ボタン、メニュー移動−（マイナス）ボタン、再生画像移動＋（プラス）ボタン、再生画像−（マイナス）ボタン、撮影画質選択ボタン、露出補正ボタン、日付／時間設定ボタン、パノラマモード等の撮影および再生を実行する際に各種機能の選択および切り替えを設定する選択／切り替えボタン、パノラマモード等の撮影および再生を実行する際に各種機能の決定および実行を設定する決定／実行ボタン、画像表示部２８のＯＮ／ＯＦＦを設定する画像表示ＯＮ／ＯＦＦスイッチ、撮影直後に撮影した画像データを自動再生するクイックレビュー機能を設定するクイックレビューＯＮ／ＯＦＦスイッチ、ＪＰＥＧ圧縮の圧縮率を選択するため、あるいは撮像素子の信号をそのままディジタル化して記録媒体に記録するＣＣＤＲＡＷモードを選択するためのスイッチである圧縮モードスイッチ、再生モード、マルチ画面再生・消去モード、ＰＣ接続モード等の各機能モードを設定可能な再生スイッチ、シャッタスイッチＳＷ１を押した際にオートフォーカス動作を開始し、一旦合焦した場合、その合焦状態を保ち続けるワンショットＡＦモードとシャッタスイッチＳＷ１を押している間、連続してオートフォーカス動作を続けるサーボＡＦモードとを設定可能なＡＦモード設定スイッチなどがある。
【００６２】
また、上記プラスボタンおよびマイナスボタンの各機能は、回転ダイアルスイッチを備えることによって、より軽快に数値や機能を選択することが可能となる。
【００６３】
７２は電源スイッチであり、画像処理装置１００の電源オン、電源オフの各モードを切り替え設定可能である。また、画像処理装置１００に接続されたレンズユニット３００、外部ストロボ、記録媒体２００、２１０等の各種付属装置の電源オン、電源オフの設定も合わせて切り替え設定可能である。
【００６４】
８０は電源制御部であり、電池検出回路、ＤＣ−ＤＣコンバータ、通電するブロックを切り替えるスイッチ回路などから構成されており、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行い、その検出結果およびシステム制御回路５０の指示に基づいてＤＣ−ＤＣコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、記録媒体を含む各部に供給する。
【００６５】
８２および８４はコネクタ、８６はアルカリ電池やリチウム電池などの一次電池、ＮｉＣｄ電池、ＮｉＭＨ電池、Ｌｉ電池などの二次電池、ＡＣアダプタなどからなる電源部である。
【００６６】
９０および９４はメモリカードやハードディスク等の記録媒体とのインターフェース、９２および９６はメモリカードやハードディスクなどの記録媒体との接続を行うコネクタ、９８はコネクタ９２、９６に記録媒体２００、２１０が装着されているか否かを検知する記録媒体着脱検知部である。
【００６７】
尚、本実施形態では、記録媒体を取り付けるインターフェースおよびコネクタが２系統装備されているが、記録媒体を取り付けるインターフェースおよびコネクタは単数あるいは任意の数の系統数装備されていてもよい。また、異なる規格のインターフェースおよびコネクタとして、ＰＣＭＣＩＡカードやＣＦ（コンパクトフラッシュ（登録商標））カードなどの規格に準拠したものを用いてもよい。
【００６８】
さらに、インターフェース９０、９４、コネクタ９２、９６をＰＣＭＣＩＡカードやＣＦ（コンパクトフラッシュ(登録商標)）カードなどの規格に準拠したものを用いて構成した場合、ＬＡＮカード、モデムカード、ＵＳＢカード、ＩＥＥＥ１３９４カード、Ｐ１２８４カード、ＳＣＳＩカード、ＰＨＳなどの通信カードなどの各種通信カードを接続することより、他のコンピュータやプリンタなどの周辺機器との間で画像データや画像データに付属した管理情報を相互に転送することが可能である。
【００６９】
１０４は光学ファインダであり、撮影レンズ３１０に入射した光線を、一眼レフ方式によって、絞り３１２、レンズマウント３０６、１０６、ミラー１３０、１３２を介して導き、光学像として結像させて表示することが可能である。これにより、画像表示部２８による電子ファインダ機能を使用することなく、光学ファインダ１０４だけを用いて撮影を行うことが可能である。また、光学ファインダ１０４内には、表示部５４の一部の機能、例えば、合焦表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、シャッタスピード表示、絞り値表示、露出補正表示などが設けられている。
【００７０】
１１０は通信部であり、ＲＳ２３２Ｃ、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、Ｐ１２８４、ＳＣＳＩ、モデム、ＬＡＮ、無線通信などの各種通信機能を有する。１１２は通信部１１０により画像処理装置１００を他の機器と接続するコネクタ、もしくは無線通信を行う場合のアンテナである。
【００７１】
１２０はレンズマウント１０６内で画像処理装置１００をレンズユニット３００と接続するためのインターフェースである。１２２は画像処理装置１００をレンズユニット３００と電気的に接続するコネクタである。１２４はレンズマウント１０６および／またはコネクタ１２２にレンズユニット３００が装着されているか否かを検知するレンズ着脱検知部である。
【００７２】
コネクタ１２２は画像処理装置１００とレンズユニット３００との間で制御信号、状態信号、データ信号などを伝え合うと共に、各種電圧の電流を供給する機能も備えている。また、コネクタ１２２は電気通信だけでなく、光通信、音声通信などを伝達する構成としてもよい。
【００７３】
１３０、１３２はミラーであり、撮影レンズ３１０に入射した光線を、一眼レフ方式によって光学ファインダ１０４に導く。ミラー１３２はクイックリターンミラーの構成にしてもハーフミラーの構成にしてもどちらでもよい。
【００７４】
２００はメモリカードやハードディスクなどの記録媒体である。記録媒体２００は、半導体メモリや磁気ディスクなどから構成される記録部２０２、画像処理装置１００とのインターフェース２０４、および画像処理装置１００との接続を行うコネクタ２０６を有している。２１０は、記録媒体２００と同様、メモリカードやハードディスク等の記録媒体である。記録媒体２１０は、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される記録部２１２、画像処理装置１００とのインターフェース２１４、および画像処理装置１００との接続を行うコネクタ２１６を有している。
【００７５】
３００は交換レンズタイプのレンズユニットである。３０６はレンズユニット３００を画像処理装置１００と機械的に結合するレンズマウントである。レンズマウント３０６内には、レンズユニット３００を画像処理装置１００と電気的に接続する各種機能が含まれている。
【００７６】
３１０は撮影レンズ、３１２は絞りである。３２０はレンズマウント３０６内でレンズユニット３００を画像処理装置１００と接続するためのインターフェースである。３２２はレンズユニット３００を画像処理装置１００と電気的に接続するコネクタである。
【００７７】
コネクタ３２２は画像処理装置１００とレンズユニット３００との間で制御信号、状態信号、データ信号などを伝え合うと共に、各種電流が供給され、あるいは電流を供給する機能を備えている。また、コネクタ３２２は電気信号だけでなく、光信号、音声信号などを伝達する構成としてもよい。
【００７８】
３４０は測光制御部４６からの測光情報に基づいて、シャッタ１２を制御するシャッタ制御部４０と連携しながら、絞り３１２を制御する絞り制御部である。３４２は撮影レンズ３１０のフォーカシングを制御する測距制御部である。３４４は撮影レンズ３１０のズーミングを制御するズーム制御部である。３５０はレンズユニット３００全体を制御するレンズシステム制御回路である。レンズシステム制御回路３５０は、動作用の定数、変数、プログラムなどを記憶するメモリやレンズユニット３００固有の番号などの識別情報、管理情報、開放絞り値や最小絞り値、焦点距離等の機能情報、現在や過去の各設定値などを保持する不揮発メモリの機能も備えている。
【００７９】
上記構成を有する電子カメラの動作について説明する。図３および図４は画像処理装置１００の撮影動作処理手順を示すフローチャートである。この処理プログラムは不揮発メモリ５６などの記憶媒体に格納されており、メモリ５２にロードされてシステム制御回路５０内のＣＰＵによって実行される。
【００８０】
電池交換などの電源投入により、システム制御回路５０はフラグや制御変数等を初期化し、画像処理装置１００の各部に対して必要な所定の初期設定を行う（ステップＳ１０１）。システム制御部５０は、電源スイッチ７２の設定位置を判別し、電源スイッチ７２が電源ＯＦＦに設定されているか否かを判別する（ステップＳ１０２）。
【００８１】
電源スイッチ７２が電源ＯＦＦに設定されている場合、各表示部の表示を終了状態に変更し、フラグや制御変数などを含む必要なパラメータや設定値、設定モードを不揮発性メモリ５６に記録し、電源制御部８０により画像表示部２８を含む画像処理装置１００各部の不要な電源を遮断する等の所定の終了処理を行った後（ステップＳ１０３）、ステップＳ１０２の処理に戻る。
【００８２】
一方、電源スイッチ７２が電源ＯＮに設定されていた場合、システム制御回路５０は電源制御部８０により電池などの電源８６の残容量や動作状況が画像処理装置１００の動作に問題があるか否かを判別する（ステップＳ１０４）。問題があると判別された場合、表示部５４に画像の表示や音声の出力により所定の警告を行った後（ステップＳ１０５）、ステップＳ１０２の処理に戻る。
【００８３】
一方、電源８６に問題がないと判別された場合、システム制御回路５０はモードダイアルスイッチ６０の設定位置を判断し、モードダイアルスイッチ６０が撮影モードに設定されているか否かを判別する（ステップＳ１０６）。モードダイアルスイッチ６０がその他のモードに設定されている場合、システム制御回路５０は選択されたモードに応じた処理を実行し（ステップＳ１０７）、実行後にステップＳ１０２の処理に戻る。
【００８４】
一方、モードダイアルスイッチ６０が撮影モードに設定されている場合、記録媒体２００、２０１が装着されているか否かの判断、記録媒体２００、２０１に記録された画像データの管理情報の取得、および記録媒体２００、２０１の動作状態が画像処理装置１００の動作、特に記録媒体に対する画像データの記録再生動作に問題があるか否かを判別する（ステップＳ１０８）。問題があると判別された場合、表示部５４に画像の表示や音声の出力により所定の警告を行った後（ステップＳ１０５）、ステップＳ１０２の処理に戻る。
【００８５】
システム制御回路５０は表示部５４を用いて画像や音声により画像処理装置１００の各種設定状態の表示を行う（ステップＳ１１２）。ここで、画像表示部２８の画像表示スイッチがＯＮである場合、画像表示部２８を用いて画像や音声により画像処理装置１００の各種設定状態を表示するようにしてもよい。
【００８６】
システム制御回路５０はシャッタスイッチＳＷ１が押されているか否かを判別し（ステップＳ１２１）、シャッタスイッチＳＷ１が押されていない場合、ステップＳ１０２の処理に戻る。一方、シャッタスイッチＳＷ１が押されている場合、システム制御回路５０は、測距処理を行って撮影レンズ３１０の焦点を被写体に合わせ、測光処理を行って絞り値およびシャッタ速度を決定する測距・測光処理を行う（ステップＳ１２２）。測光処理では、必要であればフラッシュの設定を行う。この測距・測光処理の詳細については、後述する。
【００８７】
この後ステップＳ１２３〜Ｓ１２８において、水平ダークシェーディング補正にう使用する補正データの選択を行う。まず、カメラの設定感度を判別する。すなわち、ＩＳＯ感度設定スイッチ６９による設定感度がＩＳＯ８００未満であるか否かを判別する（ステップＳ１２３）。この判別理由は、ＩＳＯ８００未満では、露光量が少なくなるので、撮像素子で発生する暗電流ノイズや、撮像素子固有の微小なキズによる画素欠損等による画質劣化が目立つためである。尚、本実施形態では、ＩＳＯ８００としたが、ＩＳＯ１６００等、別の設定感度でもよいことは勿論である。そして、ＩＳＯ８００以上である場合、ステップＳ１２７の処理に移行し、一方、ＩＳＯ８００未満である場合、さらに、設定感度がＩＳＯ４００未満であるか否かを判別する（ステップＳ１２４）。
【００８８】
ＩＳＯ４００未満である場合、ステップＳ１２８の処理に移行し、一方、ＩＳＯ４００以上である場合、温度計４４により計測される周囲温度Ｔｅｍｐが２８℃未満であるか否かを判別する（ステップＳ１２５）。２８℃未満である場合、ステップＳ１２８の処理に移行し、一方、２８℃以上である場合、シャッタ時間Ｔｖが１秒未満であるか否かを判別する（ステップＳ１２６）。１秒未満である場合、ステップＳ１２８の処理に移行し、一方、１秒以上である場合、ステップＳ１２７の処理に移行する。
【００８９】
尚、ステップＳ１２４〜Ｓ１２６の条件判定では、しきい値として、ＩＳＯ４００、２８℃、１秒という値を設定しているが、撮像素子１４の特性によっては、それぞれ適当な値であってもよいことは勿論である。
【００９０】
ここで、暗電流ノイズは電荷蓄積時間や撮像素子の温度上昇にしたがって増大するので、長秒時の露光や高温時の露光を行う場合、予め記憶されている補正データでは、補正しきれない場合がある。そのため、本撮影時と同じ環境下で撮影されたダーク画像を用いて補正データを生成しなおさなければならない。
【００９１】
したがって、ステップＳ１２４〜Ｓ１２６のいずれの条件も満たしていない場合、改めて補正データを作成する（ステップＳ１２７）。この補正データの生成の詳細については、後述する。
【００９２】
また、ステップＳ１１６〜Ｓ１１８の処理において、いずれかの条件を満たしている場合、予め生産工程にて生成しておいた補正データを使用して問題ないないと判断できるため、該当する水平一次元補正データを垂直方向に実際の画像と同数のライン数だけ繰り返しメモリ３０の所定領域に展開する（ステップＳ１２８）。
【００９３】
ステップＳ１２８では、システム制御回路５０は、水平ダークシェーディング補正に用いられる１次元補正データを不揮発性メモリ５６から読み出し、メモリ３０の所定領域に、この１次元データを垂直方向に実際の画像と同数のライン数だけ繰り返し展開する。この補正データの展開終了後、ステップＳ１２９の処理に移行する。水平ダークシェーディング補正データによる本画像の補正方法は図１５で示したとおりである。
【００９４】
そして、シャッタスイッチＳＷ２が押されているか否かを判別し（ステップＳ１２９）、シャッタスイッチＳＷ２が押されていない場合、シャッタスイッチＳＷ１が離されたか否かを判別し（ステップＳ１３０）、シャッタスイッチＳＷ１が離されるかシャッタスイッチＳＷ２が押されるまでステップＳ１２９およびステップＳ１３０の処理を繰り返す。ステップＳ１３０でシャッタスイッチＳＷ１が離された場合、ステップＳ１０２の処理に移行する。
【００９５】
一方、ステップＳ１２９でシャッタスイッチＳＷ２が押された場合、システム制御回路５０は、撮影した画像データの記憶可能な画像記憶バッファ領域がメモリ３０にあるか否かを判別する（ステップＳ１３１）。メモリ３０の画像記憶バッファ領域内に新たな画像データの記憶可能な領域がないと判別された場合、表示部５４に画像の表示や音声の出力により所定の警告を行った後（ステップＳ１３２）、ステップＳ１０２の処理に戻る。
【００９６】
例えば、メモリ３０の画像記憶バッファ領域内に記憶可能な最大枚数の連写撮影を行った直後であり、メモリ３０から読み出して記憶媒体２００、２１０に書き込むべき最初の画像がまだ記憶媒体２００、２１０に未記録な状態であり、まだ１枚の空き領域もメモリ３０の画像記憶バッファ領域上に確保できない状態である場合などである。
【００９７】
尚、撮影した画像データを圧縮処理してからメモリ３０の画像記憶バッファ領域に記憶する場合、圧縮した後の画像データ量が圧縮モードの設定に応じて異なることを考慮して、記憶可能な領域がメモリ３０の画像記憶バッファ領域上にあるか否かをステップＳ１３１の処理で判断することになる。
【００９８】
一方、ステップＳ１３１でメモリ３０に撮影した画像データの記憶可能な画像記憶バッファ領域があると判別された場合、システム制御回路５０は、撮像して所定時間蓄積した撮像信号を撮像素子１４から読み出し、Ａ／Ｄ変換器１６、画像処理回路２０およびメモリ制御回路２２を介して、あるいはＡ／Ｄ変換器１６から直接、メモリ制御回路２２を介して、メモリ３０の所定領域に撮影した画像データを書き込む撮影処理を実行する（ステップＳ１３３）。この撮影処理の詳細については、後述する。
【００９９】
ステップＳ１３３の撮影処理を終えると、システム制御回路５０は、ステップＳ１２３で展開した水平ダークシェーディング補正データあるいはステップＳ１２７で新たに生成された水平ダークシェーディング補正データを用いて減算処理を行うことにより、撮像素子１４の暗電流ノイズ等を打ち消すダーク補正演算処理を行う（ステップＳ１３４）。
【０１００】
このように、水平ダークシェーディング補正データを用いて補正演算処理を行う場合、撮像素子１４で発生する水平方向の暗電流ノイズや固定パターンノイズによる画質劣化に対し、補正を行うことができる。
【０１０１】
ステップＳ１３４の水平ダークシェーディング補正を終えると、システム制御回路５０は、メモリ３０の所定領域に書き込まれた画像データの一部をメモリ制御回路２２を介して読み出して現像処理を行うために必要なＷＢ（ホワイトバランス）積分演算処理、ＯＢ（オプティカルブラック）積分演算処理を行い、演算結果をシステム制御回路５０の内部メモリあるいはメモリ５２に記憶する。
【０１０２】
そして、システム制御回路５０は、メモリ制御回路２２、必要に応じて画像処理回路２０を用いて、メモリ３０の所定領域に書き込まれた撮影画像データを読み出し、システム制御回路５０の内部メモリあるいはメモリ５２に記憶した演算結果を用いて、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理、ガンマ変換処理、色変換処理を含む各種現像処理を行う（ステップＳ１３５）。
【０１０３】
システム制御回路５０は、メモリ３０の所定領域に書き込まれた画像データを読み出して、設定されたモードに応じた画像圧縮処理を圧縮・伸長回路３２により行い、メモリ３０の画像記憶バッファ領域の空き画像部分に、撮影して一連の処理を終えた画像データの書き込みを行う（ステップＳ１３６）。
【０１０４】
そして、システム制御回路５０は、メモリ３０の画像記憶バッファ領域に記憶された画像データを読み出し、インターフェース９０、９４、コネクタ９２、９６を介して、メモリカードやコンパクトフラッシュ（登録商標）カード等の記録媒体２００、２１０に読み出した画像データを書き込む記録処理を開始する（ステップＳ１３７）。この記録開始処理は、メモリ３０の画像記憶バッファ領域の空き画像部分に、撮影して一連の処理を終えた画像データの書き込みが新たに行われる度に、その画像データに対して実行される。
【０１０５】
尚、記録媒体２００、２０１に画像データの書き込みを行っている間、書き込み動作中であることを示すために、表示部５４に例えばＬＥＤを点滅させる等の記録媒体書き込み動作表示を行う。
【０１０６】
以上により、撮影に関する一連の処理が終了する。
【０１０７】
図５はステップＳ１２２における測距・測光処理手順を示すフローチャートである。測距・測光処理では、システム制御回路５０と、絞り制御部３４０あるいは測距制御部３４２との間の各種信号のやり取りは、インターフェース１２０、コネクタ１２２、コネクタ３２２、インターフェース３２０およびレンズシステム制御回路３５０を介して行われる。
【０１０８】
システム制御回路５０は、撮像素子１４、測距制御部４２および測距制御部３４２を用いて、ＡＦ（オートフォーカス）処理を開始する（ステップＳ２０１）。
【０１０９】
システム制御回路５０は、撮影レンズ３１０に入射した光線を、絞り３１２、レンズマウント３０６、１０６、ミラー１３０、測距用サブミラー（図示せず）を介して、測距制御部４２に入射させることにより、光学像として結像された画像の合焦状態を判断し、測距（ＡＦ）が合焦と判断されるまで、測距制御部３４２を用いて撮影レンズ３１０を駆動しながら、測距制御部４２を用いて合焦状態を検出するＡＦ制御を実行する（ステップＳ２０２、Ｓ２０３）。
【０１１０】
ステップＳ２０３で測距（ＡＦ）が合焦と判断された場合、システム制御回路５０は、撮影画面内の複数の測距点の中から合焦した測距点を決定し、決定した測距点データと共に測距データおよび／または設定パラメータをシステム制御回路５０の内部メモリあるいはメモリ５２に記憶する（ステップＳ２０４）。
【０１１１】
つづいて、システム制御回路５０は、測光制御部４６を用いてＡＥ（自動露出）処理を開始する（ステップＳ２０５）。システム制御回路５０は、撮影レンズ３１０に入射した光線を、絞り３１２、レンズマウント３０６、１０６、ミラー１３０、１３２および測光用レンズ（図示せず）を介して、測光制御部４６に入射させることにより、光学像として結像された画像の露出状態を測定し、露出（ＡＥ）が適正と判断されるまで露光（シャッタ）制御部４０を用いて測光処理を行う（ステップＳ２０６、Ｓ２０７）。
【０１１２】
ステップＳ２０７で露出（ＡＥ）が適正であると判断された場合、システム制御回路５０は、測光データおよび／または設定パラメータをシステム制御回路５０の内部メモリあるいはメモリ５２に記憶する。
【０１１３】
尚、ステップＳ２０６の測光処理で検出した露出（ＡＥ）結果と、モードダイアルスイッチ６０によって設定された撮影モードとに応じて、システム制御回路５０では絞り値（Ａｖ値）およびシャッタ速度（Ｔｖ値）が決定される。
【０１１４】
ここで、決定されたシャッタ速度（Ｔｖ値）に応じて、システム制御回路５０は、撮像素子１４の電荷蓄積時間を決定し、この決定された同じ電荷蓄積時間で撮影処理およびダーク取り込み処理をそれぞれ行う。
【０１１５】
ステップＳ２０６の測光処理で得られた測定データにより、システム制御回路５０はフラッシュが必要であるか否かを判別し（ステップＳ２０８）、フラッシュが必要である場合、フラッシュフラグをセットし、充電が完了するまでフラッシュ部４８を充電する（ステップＳ２０９、Ｓ２１０）。そして、フラッシュ部４８の充電が完了すると、本処理を終了してメインの処理に復帰する。
【０１１６】
図６および図７はステップＳ１３３における撮影処理手順を示すフローチャートである。この撮影処理では、システム制御回路５０と、絞り制御部３４０あるいは測距制御部３４２との間の各種信号のやり取りは、インターフェース１２０、コネクタ１２２、コネクタ３２２、インターフェース３２０およびレンズシステム制御回路３５０を介して行われる。
【０１１７】
システム制御回路５０は、ミラー１３０をミラー駆動部（図示せず）によってミラーアップ位置に移動させ（ステップＳ３０１）、システム制御回路５０の内部メモリあるいはメモリ５２に記憶された測光データに従い、絞り制御部３４０によって絞り３１２を所定の絞り値まで駆動する（ステップＳ３０２）。
【０１１８】
システム制御回路５０は、撮像素子１４の電荷クリア動作を行った後（ステップＳ３０３）、撮像素子１４の電荷蓄積を開始し（ステップＳ３０４）、シャッタ制御部４０によってシャッタ１２を開き（ステップＳ３０５）、撮像素子１４の露光を開始する（ステップＳ３０６）。
【０１１９】
そして、フラッシュフラグによりフラッシュ部４８が必要であるか否かを判別し（ステップＳ３０７）、必要である場合、フラッシュ部４８を発光させる（ステップＳ３０８）。
【０１２０】
システム制御回路５０は、測光データにしたがって撮像素子１４の露光終了を待ち（ステップＳ３０９）、露光が終了すると、シャッタ制御部４０によってシャッタ１２を閉じ（ステップＳ３１０）、撮像素子１４の露光を終了する。
【０１２１】
システム制御回路５０は、絞り制御部３４０によって絞り３１２を開放の絞り値まで駆動し（ステップＳ３１１）、ミラー１３０をミラー駆動部（図示せず）によってミラーダウン位置に移動させる（ステップＳ３１２）。
【０１２２】
設定した電荷蓄積時間が経過したか否かを判別し（ステップＳ３１３）、設定した電荷蓄積時間が経過した場合、システム制御回路５０は撮像素子１４の電荷蓄積を終了した後（ステップＳ３１４）、撮像素子１４から電荷信号を読み出し、Ａ／Ｄ変換器１６、画像処理回路２０、メモリ制御回路２２を介して、あるいはＡ／Ｄ変換器１６から直接、メモリ制御回路２２を介してメモリ３０の所定領域に撮影画像データを書き込む（ステップＳ３１５）。一連の処理を終了すると、本処理を終了してメインの処理に復帰する。
【０１２３】
図８はステップＳ１２７における水平シェーディング補正データ生成手順についての１つの実施例を説明するフローチャートである。
【０１２４】
システム制御回路５０は、予め定められた複数行からなる補正データ生成用画像領域を設定し（ステップＳ５０１）、その領域内のダーク画像を取り込み（ステップＳ５０２）、そのダーク画像をもとに水平シェーディング補正データを作成する（ステップＳ５０３）。ダーク画像の取り込みに関する詳細は、後述する。
【０１２５】
その後ステップＳ５０３にて作成された補正データが、ステップＳ５０１で設定された画像領域内に存在する異常出力部の影響で、水平シェーディング補正に用いるにはふさわしくない補正データとなっていないかを検証する（ステップＳ５０４）。この補正データの検証に関する詳細は、後述する。
【０１２６】
ステップＳ５０４の検証の結果、ステップＳ５０３で生成された水平シェーディング補正データが適切であると判定された場合には（ステップＳ５０５）、そのまま補正データの生成を完了し、不適切であると判定された場合には、ステップＳ５０４における補正データの検証時に抽出された、補正データの異常部を、その前後の補正データ値を用いて補間するなどの、補正データの修正を施し（ステップＳ５０６）、補正データの生成を完了する。
【０１２７】
図９はステップＳ１２７における水平シェーディング補正データ生成手順についての別の実施例を説明するフローチャートである。
【０１２８】
システム制御回路５０は、予め定められた複数行からなる、第一の画像領域を設定し（ステップＳ６０１）、その領域内のダーク画像を取り込み（ステップＳ６０２）、そのダーク画像をもとに第一の水平シェーディング補正データを作成する（ステップＳ６０３）。ダーク画像の取り込みに関する詳細は、後述する。
【０１２９】
その後ステップＳ６０３にて作成された第一の補正データが、ステップＳ６０１で設定された第一の画像領域内に存在する異常出力部の影響で、水平シェーディング補正に用いるにはふさわしくない補正データとなっていないかを検証する（ステップＳ６０４）。この補正データの検証に関する詳細は、後述する。
【０１３０】
ステップＳ６０４の検証の結果、ステップＳ６０３で生成された第一の補正データが適切であると判定された場合には（ステップＳ６０５）、そのまま補正データの生成を完了する。
【０１３１】
一方、ステップＳ６０３で生成された第一の補正データが不適切であると判定された場合には、現在生成されている補正データがどの画像領域から生成されたものであるかを判定するステップＳ６０６に進み、このステップにおいて、現在の補正データが第一の画像領域から生成されたものであるという判定を受けて（ステップＳ６０６）、補正データ生成の画像領域が第二の画像領域に変更される（ステップＳ６０７）。
【０１３２】
その後、第二の画像領域について、第一の補正データ生成時と同様の手順がステップＳ６０２〜Ｓ６０４において行われ、第二の補正データの生成及び検証が施される。
【０１３３】
第二の補正データが適切であると判定された場合には（ステップＳ６０５）、そのまま補正データの生成を完了し、不適切であると判定された場合も、ステップ６０６において現在の補正データが第二の画像領域から生成されたものであるという判定を受けて（ステップＳ６０６）、そのまま補正データの生成を完了する。
【０１３４】
以上、図９のフローチャートを用いて説明した水平シェーディング補正データ生成手順において、補正データ生成に使用する画像領域は２つだけとしたが、勿論本発明においては、３つ以上の領域から最も適切な補正データを選出するような手順としても良い。
【０１３５】
図１０はステップＳ５０２およびステップＳ６０２におけるダーク取り込み処理手順を示すフローチャートである。システム制御回路５０は、撮像素子１４の電荷クリア動作を行った後（ステップＳ４０１）、シャッタ１２が閉じた状態で撮像素子１４の電荷蓄積を開始する（ステップＳ４０２）。
【０１３６】
設定した所定の電荷蓄積時間が経過したか否かを判別する（ステップＳ４０３）。電荷蓄積時間が経過した場合、システム制御回路５０は、撮像素子１４の電荷蓄積を終了した後（ステップＳ４０４）、撮像素子１４から予め定められた数行分の電荷信号を読み出し、Ａ／Ｄ変換器１６、画像処理回路２０、メモリ制御回路２２を介して、メモリ３０の所定領域に画像データ（ダーク画像データ）を書き込む（ステップＳ４０５）。この後、本処理を終了して補正データ生成の処理に復帰する。
【０１３７】
図１１はステップＳ５０４及びＳ６０４における水平シェーディング補正データ検証手順についての１つの実施例を説明するフローチャートである。
【０１３８】
システム制御回路５０は、補正データの平均値を算出し（ステップＳ７０１）、続けて最大値、最小値も算出する（ステップＳ７０２，Ｓ７０３）。
【０１３９】
ステップＳ７０２で算出した補正データの最大値とステップＳ７０１で算出した補正データの平均値の差を算出し、その値が予め定められた所定値（例えば１０００ＬＳＢ）以上であるかどうかを検証する（ステップＳ７０４）。所定値以下であった場合には、続けてステップＳ７０１で算出した補正データの平均値とステップＳ７０３で算出した補正データの最小値の差を算出し、その値が予め定められた所定値（例えば１００ＬＳＢ）以上であるかどうかを検証する（ステップＳ７０５）。ステップ７０５の判定結果が所定値以下であった場合は、ステップＳ７０６に移行し、該補正データは補正に適切（ＯＫ）と判定する。ステップＳ７０４，ステップ７０５の判定結果がどちらか一方でも所定値以上であった場合にはステップＳ７０７に移行し、該補正データは補正には不適切（ＮＧ）と判定する。ステップＳ７０６，ステップＳ７０７の結果補正データの適不適が決定したところで、本処理を終了して補正データ生成の処理に復帰する。
【０１４０】
図１２はステップＳ５０４及びＳ６０４における水平シェーディング補正データ検証手順についての別の実施例を説明するフローチャートである。
【０１４１】
システム制御回路５０は、まず、補正データに対し、隣接するデータの差分を算出しその値を並べることで微分補正データを作成する（ステップＳ８０１）。
【０１４２】
次に微分補正データの平均値を算出し（ステップＳ８０２）、続けて最大値、最小値も算出する（ステップＳ８０３，Ｓ８０４）。
【０１４３】
ステップＳ８０３で算出した微分補正データの最大値とステップＳ８０２で算出した微分補正データの平均値の差を算出し、その値が予め定められた所定値（例えば１００ＬＳＢ）以上であるかどうかを検証する（ステップＳ８０４）。所定値以下であった場合には、続けてステップＳ８０２で算出した微分補正データの平均値とステップＳ８０３で算出した微分補正データの最小値の差を算出し、その値が予め定められた所定値（例えば１００ＬＳＢ）以上であるかどうかを検証する（ステップＳ８０５）。ステップ８０５の判定結果が所定値以下であった場合は、ステップＳ８０６に移行し、該補正データは補正に適切（ＯＫ）と判定する。ステップＳ８０４，ステップ８０５の判定結果がどちらか一方でも所定値以上であった場合にはステップＳ８０７に移行し、該補正データは補正には不適切（ＮＧ）と判定する。ステップＳ８０６，ステップＳ８０７の結果補正データの適不適が決定したところで、本処理を終了して補正データ生成の処理に復帰する。
【０１４４】
この微分補正データを用いた補正データの検証は、先に図１１を用いて説明した補正データそのものの値を用いた検証に比べ、補正データの差分化をしなければならない分、計算量が多くなるという短所があるが、水平シェーディング補正によって補正可能な単調な水平シェーディングの影響を除去できるため、より精度の高い異常点検出が可能であるという長所を有する。
【０１４５】
以上、図１１、図１２のフローチャートを用いて説明した水平シェーディング補正データ検証手順において、補正データの代表値として平均値を使用したが、本発明はこれに限定されず、例えば中央値（メディアン）等を使用しても良い。また、両補正データ検証手順においても、最大値と平均値、最小値と平均値の差をもとに補正データの検証を行うと説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば最大値と最小値の差が所定値以上の場合に補正データが不適切であると判定するような検証手順でも良い。更には差分値ではなく補正データもしくは微分補正データの中に絶対値が予め定められた所定範囲外となるものが存在した場合には、補正データが不適切であると判定するような検証手順でもよい。
【０１４６】
図１３及び図１４を用いて、本実施形態の撮像装置による補正例を説明する。
【０１４７】
図１３の補正例は、図１６を用いて従来の補正を説明した際に使用した画像を補正する場合のものである。この場合のダーク画像は図１３−ａのようになる。
【０１４８】
この画像の第一の領域を用いて水平ダーク補正データを生成した場合、その補正データは図１３−ｂ１のようになる。この第一の補正データが適切であるかを判定するために補正データの微分を作成すると図１３−ｂ２のようになる。この微分補正データを検証すると、最小値と平均値の差が所定値以上であることから、補正データ生成領域に異常点が存在したと判定され、この第一の領域を用いて作成された第一の補正データは補正に不適切であると判定される。そこで第二の領域を用いて改めて第二の補正データ（図１３−ｃ１）及び微分補正データ（図１３−Ｃ２）を生成する。この微分補正データは最大値と最小値の差が所定範囲内のため、第二の補正データは補正に適していると判定される。
【０１４９】
そして、この第二の補正データを用いて元の画像図１３−ａを補正することで、図１３−ｄの画像のように異常点以外は正常な補正が施された画像が得られる。
【０１５０】
図１４の補正例は、図１７を用いて従来の補正を説明した際に使用した画像を補正する場合のものであるが、これも図１３の補正例同様に、異常点の存在しない第二の領域から第二の補正データを生成することで、図１４−ｄの画像のように異常点以外は正常な補正が施された画像が得られる。
【０１５１】
以上のように、本実施形態の撮像装置では、高温時、長時間撮影時、高ＩＳＯ感度撮影時等の厳しい撮影環境下において、画面内に異常出力部が発生してしまった場合でも、水平シェーディング補正用の補正データが補正に適切であるかを検証する処理手順を行うことによって、異常部の影響を受けた誤った補正データを用いたシェーディング補正を施してしまうことを回避でき、すなわち、様々な条件下で適切なダークシェーディング補正を行った最良の画像を生成することが可能である。
【０１５２】
以上が本発明の実施の形態の説明であるが、本発明は、これら実施の形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または実施の形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。
【０１５３】
例えば、上記実施形態では、水平ダークシェーディング補正を行う場合、補正データをメモリ３０に展開していたが、この展開処理を行わずに、撮像素子１４から画像データを取り込みながら順次、本画像から補正データを減算していくように補正することも可能である。
【０１５４】
また、本実施形態では、水平ダークシェーディング補正データの展開処理（Ｓ１２８）は、シャッタスイッチＳＷ１が押された後に行われるとしたが、カメラの電源投入時に補正データが展開されるようにしてもよい。
【０１５５】
また、同様に、水平ダークシェーディング補正データの生成処理（Ｓ１２７）も、シャッタスイッチＳＷ１が押された後に行われるとしたが、例えば、撮影時のレリーズタイムラグを少なくするために、カメラの電源投入時に補正データを生成し、ＩＳＯ感度や撮影モードなど各種設定が切り換えられた時に補正データを再生成するようなシーケンスにしてもよいし、例えば、より撮影の瞬間と同じ条件で補正を行うために、シャッタスイッチＳＷ２が押された後の実際の撮像直前に補正データが生成されるようなシーケンスにしてもよい。
【０１５６】
また、本実施形態では、撮影環境が通常の時は、工場で予め取得しメモリ３０に記録しておいた補正データを用いて水平シェーディング補正を行い、高温時や長秒時及び高ＩＳＯ感度時にはダーク画像から補正データを作成して補正を行うシーケンスとしたが、更に高温，長秒，高ＩＳＯ感度時等の、一次元のシェーディング補正だけでは良好な画像が得られないような撮影環境下においては、撮影した本画像から一枚の黒画像をそのまま差分する、いわゆる黒引きを行うようなシーケンスを行ってもよい。
【０１５７】
さらに、補正データは水平方向の１次元データであるとしたが、垂直方向の１次元データあるいは２次元データであっても構わない。また、２次元の画像全体のデータでなくとも、図９に示すように、水平・垂直それぞれ方向の１次元データを両方記憶しておき、補正データの展開処理（Ｓ１２３）では、水平方向の１次元データを展開する際、垂直方向の１次元データを用いてライン毎に補正量を加減することで、水平・垂直両方向のダークシェーディングを補正することができる。図９は垂直・水平両方向の１次元データを用いた本画像の補正を示す図である。この場合、さらに、垂直方向に関しては、１次元の補正データとして記憶しなくても、数式として記憶しておき、水平方向の１次元データを展開する際、この数式を適用して垂直方向のダークシェーディングを補正するようにしてもよい。
【０１５８】
また、上記実施形態では、本撮影処理の電荷蓄積時間とダーク取り込み処理の電荷蓄積時間を等しくする場合を示したが、暗電流ノイズ等を補正するのに十分なデータが得られる範囲内であればよく、異なる電荷蓄積時間としてもよい。
【０１５９】
さらに、ステップＳ５０２、Ｓ６０２のダーク取り込み処理動作の実行中、撮影動作を行うことができないので、表示部５４および／または画像表示部２８によって、画像処理装置１００がビジー状態にあることを示す画像や音声を報知するようにしてもよい。
【０１６０】
また、本実施形態では、ミラー１３０をミラーアップ位置、ミラーダウン位置を移動して撮影動作を行う場合を示したが、ミラー１３０をハーフミラーの構成として、移動せずに撮影動作を行うようにしてもよい。
【０１６１】
さらに、記録媒体２００、２１０は、ＰＣＭＣＩＡカードやコンパクトフラッシュ(登録商標)等のメモリカード、ハードディスク等だけでなく、マイクロＤＡＴ、光磁気ディスク、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ等の光ディスク、ＤＶＤ等の相変化型光ディスク等で構成されていてもよい。さらには、記録媒体２００、２１０がメモリカードとハードディスク等が一体となった複合媒体であってもよい。この場合、複合媒体から一部が着脱自在な構成であってもよい。
【０１６２】
上記実施形態では、記録媒体２００、２１０は画像処理装置１００と分離しており、任意に接続可能なものであるとしたが、いずれかあるいは全ての記録媒体が画像処理装置１００に固定されたままであってもよい。また、画像処理装置１００に、記録媒体２００、２１０が単数あるいは複数の任意の個数接続可能な構成であってもよい。
【０１６３】
また、本発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードをシステムあるいは装置に供給することによって達成される場合にも適用できることはいうまでもない。この場合、プログラムコード自体が本発明の新規な機能を実現することになり、そのプログラム自体およびそのプログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【０１６４】
上記実施形態では、図３〜図５および図６〜図１０のフローチャートに示すプログラムコードは記憶媒体であるＲＯＭに格納されている。プログラムコードを供給する記憶媒体としては、ＲＯＭに限らず、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、不揮発性のメモリカードなどを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１６５】
【図１】本実施形態における電子カメラの構成を示すブロック図である。
【図２】水平および垂直方向における固定パターンノイズの混入を示す図である。
【図３】本実施形態の撮影動作処理手順を示すフローチャートである。
【図４】本実施形態の図３につづく撮影動作処理手順を示すフローチャートである。
【図５】本実施形態の測距・測光処理手順を示すフローチャートである。
【図６】本実施形態の撮影処理手順を示すフローチャートである。
【図７】本実施形態の図６につづく撮影処理手順を示すフローチャートである。
【図８】本実施形態の１つの水平シェーディングデータ生成処理手順を示すフローチャートである。
【図９】本実施形態の別の水平シェーディングデータ生成処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】本実施形態のダーク取り込み処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】本実施形態の１つの水平シェーディングデータ検証処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】本実施形態の別の水平シェーディングデータ検証処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】本実施形態の１つの画像の補正例を説明する図である。
【図１４】本実施形態の別の画像の補正例を説明する図である。
【図１５】水平ダークシェーディング補正データによる本画像の補正を示す図である。
【図１６】従来例の１つの画像の補正例を説明する図である。
【図１７】従来例の別の画像の補正例を説明する図である。
【符号の説明】
【０１６６】
１４  撮像素子
４４  温度計
５０  システム制御回路
５６  不揮発性メモリ
６０  モードダイアル
６２  シャッタスイッチＳＷ１
６４  シャッタスイッチＳＷ２
１００  画像処理装置
【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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【図１２】
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【図１５】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１６】
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【図１７】
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