(57)【要約】【課題】  スイッチングノイズの影響を受けたデジタルデータを特定、検出し、補正をかけることで、階調として滑らかに変化するデジタルデータを構成し、違和感のない、高画質画像を形成する。【解決手段】  ＡＤコンバータの特定階調（０と１のビット遷移が急激に起こる点）での電流変動がアナログ側にノイズとしてまわりこむスイッチングノイズに対して、スイッチングノイズの影響を受けた画素を特定、検出する手段をもち、該画素に対して補正する。【選択図】  図１１
2006211352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アナログ電気信号をアナログ・デジタル変換する手段と、
上記アナログ・デジタル変換手段によりデジタル変換されたデータを読みこみ、保持する記憶手段と、
上記記憶手段から特定のデータを読み出すための命令を出す制御手段と、
上記制御手段の制御により上記記憶手段から読み出されたデジタルデータを処理する信号処理部と、
上記アナログ・デジタル変換手段のデジタル出力の切り替えに際して発生するノイズによる被影響デジタルデータを検出する手段と、上記ノイズによる被影響デジタルデータを補正する手段と、
を有することを特徴とするデジタルデータ処理装置。
【請求項２】
上記ノイズによる被影響デジタルデータ検出手段は、上記アナログ・デジタル変換手段により処理されたデジタルデータより検出することを特徴とする、請求項１記載のデジタルデータ処理装置。
【請求項３】
上記ノイズによる被影響デジタルデータ検出手段は、予め、上記アナログ・デジタル変換手段に特定パターンの基準信号を入力し、その結果を用いて検出することを特徴とする、請求項１記載のデジタルデータ処理装置。
【請求項４】
上記ノイズによる被影響デジタルデータ検出手段は、上記アナログ・デジタル変換手段により処理されたデジタルデータのヒストグラムを用いて検出することを特徴とする、請求項１記載のデジタルデータ処理装置。
【請求項５】
上記ノイズによる被影響デジタルデータ検出手段は、被影響デジタルデータ、およびその周辺近傍デジタルデータの出力値がなだらかに変化する階調に対し検出することを特徴とする請求項２、３、４記載のデジタルデータ処理装置。
【請求項６】
上記ノイズによる被影響デジタルデータ補正手段は、被影響デジタルデータ、およびその周辺近傍デジタルデータを用いることを特徴とする請求項１記載のデジタルデータ処理装置。
【請求項７】
上記ノイズによる被影響デジタル出力補正手段は、上記アナログ・デジタル変換手段に予め基準信号を入力した結果を基に補正することを特徴とする請求項１記載のデジタルデータ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はデジタルカメラなどの画像形成装置を含むデジタルデータ処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的にデジタル機器に特有の問題として、スイッチングノイズというものがある。これは、アナログ・デジタル変換をするA/Dコンバータの０と１のビットが変わる際、スイッチのON、OFFによる電流変動がアナログ入力側を揺さぶり、デジタルデータにノイズとなるという現象である。例として、図１に並列比較（フラッシュ型）型のA/Dコンバータを示す。１１はA/Dコンバータに入力されるアナログ電圧Earである。A/Dコンバータの構成として、基準電圧Eref１３を抵抗器１９によって分圧する。１５は比較器である。A/Dコンバータの分解能によって、上記比較器１５は２ｎ−１個用意し、抵抗器１９は２ｎ＋１個用意する。この構成により、アナログ入力電圧Ei１１は抵抗器１９により分圧された電圧値と２ｎ−１個の比較器１５において同時に反転・非反転が行われ、エンコーダ１７はA/Dコンバータの分解能でデジタルデータとして出力する。スイッチングノイズとはアナログ入力電圧Ei１１が連続で入力された際、各比較器１３においてH、Lの変動が起こることで発生する。スイッチングノイズが問題になるポイントとして、例えば、１０進数で１２７から１２８（２進表示で１１１１１１１から１０００００００）なるデジタル値がエンコーダ１７で出力されるようなアナログ入力電圧１１が連続して入力された場合が挙げられる。このとき、比較器１３のH、Lの変動が多数同時に起こることで、より大きな電流変動を引き起こし、この変動分の電圧がノイズ分となり、本来出力されるデジタル値から大きく逸脱したレベルのデジタルデータになってエンコーダ１７より出力されてしまう。
【０００３】
又、別の従来例としては、例えば特許文献１と特許文献２をあげることが出来る。
【特許文献１】特開２００２−０８４４５２号公報
【特許文献２】特開２００４−０９６６４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記、従来の技術で述べたように、一般的にA/Dコンバータを用いてアナログからデジタルに変換する際、特定の連続したポイントで出力されるデジタルデータにノイズ成分が多く出てしまう現象が見られる。こうした現象は、例えば、デジタルスチルカメラのような撮像装置で以下のような問題となる。上記撮像装置を用いて、グラデーションチャートのように段階的に変化する滑らかな階調で構成される被写体をデジタル画像と取り込んだ場合、特定ポイントでスイッチングノイズが現れるため、本来、滑らかに構成されるべき画像に、階調成分が滑らかでないポイントができ、画像として不自然なキズのようになって現れてしまう。こうした現象を擬似輪郭などと呼んでいる。このような問題に対し、本発明では、スイッチングノイズの影響を受けたデジタルデータを特定、検出し、補正をかけることで、階調として滑らかに変化するデジタルデータを構成し、違和感のない、高画質画像を形成、提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記、課題を解決するために、請求項１の本発明は、アナログ電気信号をアナログ・デジタル変換する手段と、上記アナログ・デジタル変換手段によりデジタル変換されたデータを読みこみ、保持する記憶手段と、上記記憶手段から特定のデータを読み出すための命令を出す制御手段と、上記制御手段の制御により上記記憶手段から読み出されたデジタルデータを処理する信号処理部と、上記アナログ・デジタル変換手段のデジタル出力の切り替えに際して発生するノイズによる被影響デジタルデータを検出する手段と、上記ノイズによる被影響デジタルデータを補正する手段と、を有することを特徴とするデジタルデータ処理装置に関するものである。
【０００６】
また、請求項２の本発明は、請求項１記載のノイズによる被影響デジタルデータ検出手段は、上記アナログ・デジタル変換手段により処理されたデジタルデータより検出することを特徴とする、請求項１記載のデジタルデータ処理装置に関するものである。
【０００７】
また、請求項３の本発明は、請求項１記載のノイズによる被影響デジタルデータ検出手段は、予め、上記アナログ・デジタル変換手段に特定パターンの基準信号を入力し、その結果を用いて検出することを特徴とする、請求項１記載のデジタルデータ処理装置に関するものである。
【０００８】
また、請求項４の本発明は、請求項１記載のノイズによる被影響デジタルデータ検出手段は、上記アナログ・デジタル変換手段により処理されたデジタルデータのヒストグラムを用いて検出することを特徴とする、請求項１記載のデジタルデータ処理装置に関するものである。
【０００９】
また、請求項５の本発明は、請求項１記載のノイズによる被影響デジタルデータ検出手段は、被影響デジタルデータ、およびその周辺近傍デジタルデータの出力値がなだらかに変化する階調に対し検出することを特徴とする請求項２、３記載のデジタルデータ処理装置に関するものである。
【００１０】
また、請求項６の本発明は、請求項１記載のノイズによる被影響デジタルデータ補正手段は、被影響デジタルデータ、およびその周辺近傍デジタルデータを用いることを特徴とする請求項１記載のデジタルデータ処理装置に関するものである。
【００１１】
また、請求項７の本発明は、請求項１記載のノイズによる被影響デジタル出力補正手段は、上記アナログ・デジタル変換手段に予め基準信号を入力した結果を基に補正することを特徴とする請求項１記載のデジタルデータ処理装置に関するものである。
【００１２】
以上の手段について作用を説明する。また、例として、デジタルスチルカメラのような撮像装置を挙げて説明する。
【００１３】
デジタルスチルカメラなどで、被写体をCCDなどの撮像素子上に光学的に結像する結像し、画像を記録する際、撮影時に撮影者がシャッターボタンを半押しすると、被写体の焦点を適正に合わせこむオートフォーカス（AF）手段を持つものが多く見受けられる。実施例で述べるが、AF方式の一例として、山登り方式を挙げる。この方式は、光学レンズを光軸上に移動させ、被写体の高周波成分を抽出し、抽出した信号のうち、高周波成分が最大となるレンズ位置をピントが合う位置とする。ここで、ピントが合う位置の前後の画像、すなわち、デフォーカス時は当然、ピントが合っていないので画像を周波数軸で考えると、撮影画像より低くなるはずである。本発明が対象とするのは、滑らかに変化する階調であるから、高周波成分を含むピントが合っている画像とデフォーカス画像を用いて、共通な低周波成分を持つ領域を信号処理部、メモリで記憶させておき、本撮影時にこの領域内に絞り、この領域内のデジタルデータ、および周辺データを用いてスイッチングノイズの影響を受けた部分を特定、検出する。（請求項１、２、４、５）補正方法としては、検出された部分周辺のデジタルデータを用いて補正する。本来、低周波な領域であるからこの方法は有効であると考える。（請求項６）
【００１４】
または、予め段階的に階調が変化するようなチャート信号をテスト信号として撮影しておき、搭載しているA/Dコンバータのスイッチングノイズ量やその正規分布を階調分布ごとにテーブル値として保持させておく。この分布により、A/Dコンバータのどのデジタル連続点で強くスイッチングノイズが現れるか分かるので、本撮影画像の階調の中で、同程度の階調に領域を絞り、この領域内のデジタルデータ、および周辺データを用いてスイッチングノイズの影響を受けた部分を特定、検出する。（請求項１、３、４）補正方法としては、検出された部分はテーブル値を元に検出しているので、例えば、テーブル値に保持してあるノイズ量を起こす階調の値をそのままデジタルデータとして用い、補正する。この値はノイズ成分が一切ないときの理想の値であるから、この補正方法は有効であると考える。または、スイッチングノイズ量の正規分布をもとに、確率的に分布内の値を用いて補正してもよい。（請求項７）
また、上記で述べたスイッチングノイズの検出、補正動作を行った後で、取り消すことができるような構成にする。（請求項８）
【発明の効果】
【００１５】
A/Dコンバータでナログからデジタルに変換する際、特定の連続したポイントで起こるスイッチングノイズは、本来、滑らかに構成されるべき画像に、階調成分が滑らかでないポイントができ、画像として不自然なキズのようになって現れるものである。こうした現象を擬似輪郭などと呼んでいる。このような問題に対し、本発明を用いれば、スイッチングノイズの影響を受けたデジタルデータを特定、検出し、補正をかけることで、階調として滑らかに変化するデジタルデータを構成し、違和感のない、高画質画像を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００１７】
最初に本発明に用いるデジタルデータ処理装置の一例として、図２に示す撮像装置を挙げる。また、第１、第２の実施例ともにこの撮像装置を用いることとする。第１、第２の実施例を説明する前に図２の撮像装置の説明をする。
【００１８】
図２において、１００は撮像装置の全体図である。１２は撮像部１４への露光量を制御するためのシャッター、１４は光学像を電気信号に変換する撮像部である。
【００１９】
レンズ３１０に入射した光線は、一眼レフ方式によって、絞り３１２、レンズマウント３０６及び１０６、ミラー１３０、シャッター１２を介して導き、光学像として撮像部１４上に結像することが出来る。
【００２０】
１６は撮像部１４のアナログ信号出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部である。１８は撮像部１４、Ａ／Ｄ変換部１６、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及びシステム制御回路５０により制御される。
【００２１】
２０は画像処理回路であり、Ａ／Ｄ変換部１６からのデータ或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。また、画像処理回路２０においては、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いてシステム制御回路５０が露光制御手段４０、測距制御手段４２に対して制御を行う、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、ＥＦ（フラッシュ調光）処理を行うことが出来る。
【００２２】
さらに、画像処理回路２０においては、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）処理も行っている。
【００２３】
２２はメモリ制御回路であり、Ａ／Ｄ変換部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、圧縮・伸長回路３２を制御する。
【００２４】
Ａ／Ｄ変換部１６のデータが画像処理回路２０、メモリ制御回路２２を介して、或いはＡ／Ｄ変換部１６のデータが直接メモリ制御回路２２を介して、画像表示メモリ２４或いはメモリ３０に書き込まれる。
【００２５】
２４は画像表示メモリ、２６はＤ／Ａ変換器、２８はTFT LCD等から成る画像表示部であり、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により表示される。
【００２６】
画像表示部２８を用いて撮像した画像データを逐次表示すれば、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の指示により任意に表示をON/OFFすることが可能であり、表示をOFFにした場合には画像処理装置１００の電力消費を大幅に低減することが出来る。
【００２７】
３０は撮影し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量を備えている。これにより、複数枚の静止画像を連続して撮影する連射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となる。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。
【００２８】
３２は適応離散コサイン変換（ＡＤＣＴ）等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或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。
【００２９】
４０は測光手段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手段３４０と連携しながら、シャッター１２を制御するシャッター制御手段である。
【００３０】
４２はAF（オートフォーカス）処理を行うための測距手段であり、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及び１０６、ミラー１３０そして不図示の測距用サブミラーを介して、測距手段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測定することが出来る。
【００３１】
４６はAE（自動露出）処理を行うための測光手段であり、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及び１０６、ミラー１３０及び１３２そして不図示の測光用レンズを介して、測光手段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することが出来る。
【００３２】
また、測光手段４６は、フラッシュ４８と連携することによりEF（フラッシュ調光）処理機能も有するものである。４８はフラッシュであり、AF補助光の投光機能、フラッシュ調光機能も有する。
【００３３】
なお、撮像部１４によって撮像し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に基づき、システム制御回路５０がシャッター制御手段４０、絞り制御手段３４０、測距制御手段３４２に対して制御を行う、ビデオTTL方式を用いて露出制御及びAF（オートフォーカス）制御をすることも可能である。
【００３４】
さらに、測距手段４２による測定結果と、撮像部１４によって撮像し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共に用いてAF（オートフォーカス）制御を行っても構わない。
【００３５】
そして、測光手段４６による測定結果と、撮像部１４によって撮像し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共に用いて露出制御を行っても構わない。
【００３６】
５０は画像処理装置１００全体を制御するシステム制御回路、５２はシステム制御回路５０の動作用の定数、変数、プログラム等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、音声等を用いて動作状態やメッセージ等を表示する液晶表示装置、スピーカー等の表示部であり、画像処理装置１００の操作部近辺の視認し易い位置に単数或いは複数個所設置され、例えばLCDやLED、発音素子等の組み合わせにより構成されている。
【００３７】
また、表示部５４は、その一部の機能が光学ファインダ１０４内に設置されている。表示部５４の表示内容のうち、LCD等に表示するものとしては、例えば、シングルショット/連写撮影表示、セルフタイマー表示、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、シャッタースピード表示、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及び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、日付け・時刻表示、外部コンピュータとの接続状態を示す表示、等がある。
【００３８】
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、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、シャッタースピード表示、絞り値表示、露出補正表示、記録媒体書き込み動作表示、等がある。
【００３９】
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、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、二次電池充電状態表示、等がある。
【００４０】
そして、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、セルフタイマー通知ランプ、等がある。このセルフタイマー通知ランプは、AF補助光と共用して用いても良い。
【００４１】
５６は電気的に消去・記録可能な不揮発性メモリであり、例えばEEPROM等が用いられる。６０、６２、６４、６６、６８及び７０は、システム制御回路５０の各種の動作指示を入力するための操作手段であり、スイッチやダイアル、タッチパネル、視線検知によるポインティング、音声認識装置等の単数或いは複数の組み合わせで構成される。
【００４２】
７２は電源スイッチで、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することが出来る。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することが出来る。
【００４３】
７４はリアルタイムクロック回路で、これによりシステム制御回路５０は経過時間を計測し、各種のタイマー機能を実現している。
【００４４】
８０は電源制御手段で、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等により構成されており、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行い、検出結果及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へ供給する。
【００４５】
８２はコネクタ、８４はコネクタ、８６はアルカリ電池やリチウム電池等の一次電池やNiCd電池やNiMH電池、Li電池等の二次電池、ACアダプター等からなる電源手段である。
【００４６】
９０及び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フェース、９２及び９６はメモリカードやハードディスク等の記録媒体と接続を行うコネクタ、９８はコネクタ９２及び／或いは９６に記録媒体２００或いは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手段である。記録媒体を取り付けるインタフェース及びコネクタは、単数或いは複数、いずれの系統数を備える構成としても構わない。また、異なる規格のインタフェース及びコネクタを組み合わせて備える構成としても構わない。
【００４７】
インタフェース及びコネクタとしては、PCMCIAカードやCF（コンパクトフラッシュ（登録商標））カード等の規格に準拠したものを用いて構成して構わない。
【００４８】
さらに、インタフェース９０及び９４、そしてコネクタ９２及び９６をPCMCIAカードやCF（コンパクトフラッシュ（登録商標））カード等の規格に準拠したものを用いて構成した場合、LANカードやモデムカード、USBカード、IEEE1394カード、P1284カード、SCSIカード、PHS等の通信カード、等の各種通信カードを接続することにより、他のコンピュータやプリンタ等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転送し合うことが出来る。
【００４９】
１０４は光学ファインダであり、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及び１０６、ミラー１３０及び１３２を介して導き、光学像として結像表示することが出来る。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無しに、光学ファインダ１０４のみ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、シャッタースピード表示、絞り値表示、露出補正表示などが設置されている。
【００５０】
１１０は通信手段で、RS232CやUSB、IEEE1394、P1284、SCSI、モデム、LAN、無線通信、等の各種通信機能を有する。
【００５１】
１１２は通信手段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或いは無線通信の場合はアンテナである。
【００５２】
１２０は、レンズマウント１０６内において、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フェース、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、１２４はレンズマウント１０６及び或いはコネクタ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手段である。
【００５３】
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、データ信号等を伝え合うと共に、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は電気通信のみならず、光通信、音声通信等を伝達する構成としても良い。
【００５４】
１３０、１３２はミラーで、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に導くことが出来る。なお、ミラー１３２は、クイックリターンミラーの構成としても、ハーフミラーの構成としても、どちらでも構わない。
【００５５】
２００は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２００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２０２、画像処理装置１００とのインタフェース２０４、画像処理装置１００と接続を行うコネクタ２０６を備えている。
【００５６】
２１０は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とのインタフェース２１４、画像処理装置１００と接続を行うコネクタ２１６を備えている。
【００５７】
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。
【００５８】
３１０は撮影レンズ、３１２は絞りである。３２０は、レンズマウント３０６内において、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フェース、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。
【００５９】
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、データ信号等を伝え合うと共に、各種電圧の電流を供給される或いは供給する機能も備えている。また、コネクタ３２２は電気通信のみならず、光通信、音声通信等を伝達する構成としても良い。
【００６０】
３４０は測光手段４６からの測光情報に基づいて、シャッター１２を制御するシャッター制御手段４０と連携しながら、絞り３１２を制御する絞り制御手段である。
【００６１】
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手段、３４４は撮影レンズ３１０のズーミングを制御するズーム制御手段である。
【００６２】
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、プログラム等を記憶するメモリやレンズユニット３００固有の番号等の識別情報、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。
【００６３】
以上が本発明の実施例で用いる撮像装置の概要である。
【実施例１】
【００６４】
第１の実施例を説明する。
【００６５】
図２の撮像装置において、測距４２が行うオートフォーカス（AF）方式の一例として、山登り方式というものがある。山登り方式のうち、試行法について説明する。まず、レンズ制御３５０により、レンズ３１０を至近端あるいは無限遠端に送り、そこを出発点とし、レンズが移動できる方向に、ある間隔で移動させ、撮像部１４において画像光を取り込み、A/D変換１６したのち、システム制御５０の制御のもと、画像処理２０を行う。このとき、画像に含まれる信号成分のうち、高周波成分を抽出し、その最大値をメモリ制御２２の基、メモリ３０に記憶させておく。この動作を、出発点が至近端であれば無限遠端まで、反対に無限遠端であれば至近端まで、繰り返し行う。そして、記憶した複数の最大値の中での最大値、つまり一番コントラストの高いフォーカス位置を決め、その点に対応したレンズ位置にレンズ制御３５０の制御のもと、レンズ３１０を移動させる。図３に示すように、山登り方式（試行法）のAFは、スキャン出発点aからスキャン終了点bまで高周波成分の最大値を記録しながらピントが合う点を探っていくので、高周波成分の最大値の最大値はスキャン終了点bの位置で求められている。よって、合焦点xにレンズ３１０を移動させる際、一点（ここではc）での画像データをメモリ３０に記憶させておく。C点での画像データは合焦点xの画像データに比べ、周波数成分が低いので、メモリ制御２２により、この２枚の画像を読み出し、画像処理２０で高周波成分が占める領域を特定する。メモリ制御２２はメモリ３０に高周波領域と特定したエリアを記憶しておく（図４）。すなわち、本撮影に入る前に予め、高周波領域を特定しておくのである。
【００６６】
図２撮像部１４に撮像素子として、インタライン型原色２フィールド読み出しのCCDを用いることにする。図５は、上記撮像素子を用いた撮像装置１００によって撮影された画像の１部分を模式的に示したものである。画像領域のうち、１フィールド目として、５１のR表記はR画素（Red）、５３のG表記はG画素(Green)を示し、２フィールド目として、５７のG表記はG画素(Green)、５９のB表記はB画素（Blue）で示している。図のように水平、垂直に画素配置がされているものとする。５５bはG画素であるがこの画素がR画素５５aの影響によるスイッチングノイズを受けているものと仮定する。具体的に説明すると、撮像部１４、およびA/D１６でノイズ成分が全く存在しないと理想的に考えた場合、R画素５５aが１０進数で１２７（２進表示で１１１１１１１）、G画素５５bが１０進数で１２８（２進表示で１０００００００）に理想的にA/D変換されるようなアナログ電圧値がCCD受光部に当てられたものとする。このとき、実際はA/D１６でビット反転数が１２７から１２８で８ビットになるのでA/D１６でのON、OFFスイッチが８回同時に起こり、大きな電流変動を発生させ、ノイズ分となってデジタルデータに現れる。この影響を５５bが受けたものとし、１０進数で１８０（２進表示で１０１１０１００）なる値を持つものとする。
【００６７】
ここで、スイッチングノイズの影響を受けた画素を特定、検出する方法を述べる。まず、点線５aで囲んだ領域を作る。この枠は今回、１水平ラインで同一の色画素が各３画素、同一フィールドが３ラインとなるように設定した。この枠は、固定した画素を中心（図５の５５a、５５b）にAF動作で求めた高周波領域を除くエリアを図７のように画像左上より１画素ずつ、水平に動き、１水平ライン移動が終了したら、１ライン下がり同様に１画素ずつ水平に動く。この動作を繰り返し、画像右下まで移動する。なお、画像の端では固定した画素中心で読み取れる画素数が変わってしまうがそのときは画素がある領域の方へ枠を広げるなどしてサンプル数を補ってよい。高周波画素にまたがるときも同様である。また、高周波領域を除くのは、この実施例は段階的に滑らかに変化するデジタルデータにおいて、スイッチングノイズによりキズのように画像に現れるポイントを検出する目的であるので高周波成分を含む領域は対象としていないからである。上記で述べたように図５は現在、スイッチングノイズによる影響を受けた画素を囲むような位置に枠が設定されているものとする。ここで、５１のようにR表記されている周辺R画素の平均値、および標準偏差を求める。また、５３のようにG表記されている周辺G画素の平均値、および標準偏差を求める。平均値、および標準偏差の式を以下に示す。
【００６８】
本実施例では標準偏差を用いてノイズ量とする。
【００６９】
サンプル数nで各要素がXi(i = 1〜n)で表されるとき、
平均値  Xave = (ΣXi)/n  (i = 1〜n)
分散  σ2 = Σ(Xi - Xave)2 / n  (i = 1〜n)
標準偏差  σ
【００７０】
ここで、CCDなどのアナログ撮像信号に対し、撮像部１４に含まれるアナログICがサンプリング、電圧増幅を行うが、このICの持つノイズ成分（上記で求めた標準偏差と同値）は正規分布に従うことが分かっている。図６a、６bは、上記で求めたR画素、G画素の平均値、標準偏差を示す正規分布である。ここで、正規分布の特性として、平均値Xaveを中心として、標準偏差±σ内に68.26％、±2σ内に95.44%、±3σ内に99.74%分布する。これを用いて、例えばR画素５５aが図６、R画素正規分布6aの±3σ内にあり、G画素５５bが図６、G画素正規分布6bの±3σ内にない場合、G画素５５bはR画素５５aとの間でスイッチングノイズが発生し、影響を受けていると判断する。
【００７１】
具体的に説明すると、５１のようにR表記されている周辺R画素の平均値Xaveが１２７（１０進）、標準偏差σが８（１０進）だとする。また、５３のようにG表記されている周辺G画素の平均値Xaveが１２８（１０進）、標準偏差が１０（１０進）だとする。このとき、G画素の3σは３０となり、±3σは９８〜１５８（１０進）である。このとき、G画素５５bの値が１８０であるとした場合、G画素５５bをスイッチングノイズ検出画素と特定する。
【００７２】
また、該画素５５bに対する補正手段として、５３のようにG表記されている周辺G画素の平均値Xave１２８（１０進）を代入する。
【００７３】
以上が第１の実施例であり、上記をフローチャートにまとめたものが図８である。
【実施例２】
【００７４】
第２の実施例を説明する。
【００７５】
図２の撮像装置において、予め図９aに示すようなチャート信号を撮像、記録する。図９のチャート信号は、ダークからハイライトまで段階的に変化するようなチャートとなっており、このチャート信号を図２の撮像装置で被写体として、撮像する。このとき、撮像装置が搭載するA/D１６はダークからハイライトまでのアナログ電気信号をA/D１６の分解能のフルスケールまで段階的にA/D変換されるはずである。このときの各階調連続点におけるノイズ量を図９bに示す領域ごとに、実施例１と同様に平均値Xave、標準偏差σを求め、標準偏差σを各階調におけるノイズ量と定め、これをテーブル値として保持しておく。図１０にテーブル値の構成を示す。構成内容はA/Dのコード値（A/D１６の分解能により可変）、平均値、標準偏差である。これにより、予め、どの階調で強くA/D１６のスイッチングノイズが出るかを把握することができるので特定のポイントに対して検出、補正をかけるという選択ができる。また、チャート信号を入力し、テーブル値を作成するのは、撮像装置の製造時、もしくはユーザが電源立ち上げ時に行うなど多々考えられる。
【００７６】
図１の実施例と同じく、図２撮像部１４に撮像素子として、インタライン型原色２フィールド読み出しのCCDを用いることにする。図５は、上記撮像素子を用いた撮像装置１００によって撮影された画像の１部分を模式的に示したものであり、構成は実施例１と全く同一である。撮像部１４、およびA/D１６でノイズ成分が全く存在しないと理想的に考えた場合、R画素５５aが１０進数で１２７（２進表示で１１１１１１１）、G画素５５bが１０進数で１２８（２進表示で１０００００００）に理想的にA/D変換されるようなアナログ電圧値がCCD受光部に当てられたものとする。このとき、実際はA/D１６でビット反転数が１２７から１２８で８ビットになるのでA/D１６でのON、OFFスイッチが８回同時に起こり、大きな電流変動を発生させ、ノイズ分となってデジタルデータに現れる。この影響を５５bが受けたものとし、１０進数で１８０（２進表示で１０１１０１００）なる値を持つものとする。
【００７７】
ここで、スイッチングノイズの影響を受けた画素を特定、検出する方法を述べる。実施例１同様、点線５aで囲んだ領域を作る。この枠は、固定した画素を中心（図５の５５a、５５b）に図７のように画像左上より１画素ずつ、水平に動き、１水平ライン移動が終了したら、１ライン下がり同様に１画素ずつ水平に動く。この動作を繰り返し、画像右下まで移動する。なお、画像の端では固定した画素中心で読み取れる画素数が変わってしまうがそのときは画素がある領域の方へ枠を広げるなどしてサンプル数を補ってよい。上記で述べたように図５は現在、スイッチングノイズによる影響を受けた画素を囲むような位置に枠が設定されているものとする。ここで、５１のようにR表記されている周辺R画素の平均値、および標準偏差を求める。また、５３のようにG表記されている周辺R画素の平均値、および標準偏差を求める。本実施例では予め、どの階調で強くA/D１６のスイッチングノイズが出るかを把握しているので、検出、補正をかけたいポイントのA/Dコードより、求めた平均値がある閾値以上離れていたら以下の操作をせず、枠を１画素水平方向に移動することで処理時間を短縮できる。図６a、６bは、上記で求めたR画素、G画素の平均値、標準偏差を示す正規分布である。図６cは、G画素の正規分布及びテーブル値の正規分布である。ここで、正規分布の特性として、平均値Xaveを中心として、標準偏差±σ内に68.26％、±2σ内に95.44%、±3σ内に99.74%分布する。これを用いて、例えばR画素５５aが図６、R画素正規分布6aの±3σ内にあり、G画素５５bが図６、G画素正規分布6bの±3σ内にないものとする。このときのみ、上記で保持したテーブル値のA/Dコード値の中で、G画素正規分布６ｂの±3σ内の値を検索し、G画素５５bの値が特定のA/Dコード値の正規分布±3σ内にある場合、G画素５５bはR画素５５aとの間でスイッチングノイズが発生し、影響を受けていると判断する。
【００７８】
具体的に説明すると、５１のようにR表記されている周辺R画素の平均値Xaveが１２７（１０進）、標準偏差σが８（１０進）だとする。また、５３のようにG表記されている周辺G画素の平均値Xaveが１２８（１０進）、標準偏差が１０（１０進）だとする。このとき、G画素の3σは３０となり、±3σは９８〜１５８（１０進）である。このとき、G画素５５bの値が１８０であるとした場合、テーブル値のA/Dコード９８〜１５８のうち、検出、補正をかけたいコードを探し、（本実施例の場合、１２８のみとし、σを３０とする。）そのコードを中心に±3σ内（３８〜２１８）にG画素５５ｂの値１８０があるのでスイッチングノイズ検出画素と特定する。このことは、G表記されている周辺G画素の正規分布の外部で（通常のノイズではなく）、予め保持したスイッチングノイズが強く出るA/Dコードの正規分布内にあれば、このA/Dコードによるスイッチングノイズであると判断するものである。
【００７９】
また、該画素５５bに対する補正手段として、検出時に使用したA/Dコードを代入する。
【００８０】
以上が第２の実施例であり、上記をフローチャートにまとめたものが図１１である。
【００８１】
以上、第１、第２の実施例を述べたが、他にも、第１、第２の実施例を組み合わせ、AF動作による高周波成分除去と予め保持したテーブル値を用いることで、画像領域の中での検索領域を限定し、処理時間を短くすることができる。また、読み出しフィールド数、サンプル枠の領域、チャート信号を電気的に作成し、テーブル値の確度向上などが考えられる。
【００８２】
また、第２の実施例の、テーブル値をもとにした補正する値も理想的なA/Dコード値でなく、テーブル値で持ったスイッチングノイズの正規分布より確率分布としてランダムに当てはめてもよい。
【００８３】
最後に本発明はCCDなどの撮像素子を用いた撮像装置に限らず、チャート信号、テスト信号などを入力するような構成でも有効である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】並列比較（フラッシュ型）型A/Dコンバータの構成ブロック図である。
【図２】本発明の全実施例に係る撮像装置の全体構成図である。
【図３】レンズ位置と高周波数成分との関係図である。
【図４】高周波数成分を含む画像データの関係図である。
【図５】画素単位で示す画像データの模式図である。
【図６】各画素の正規分布を示す関係図である。
【図７】画像データの移動方向を示す関係図である。
【図８】本発明の第１の実施例に係るフローチャートである。
【図９】本発明の第２の実施例に係るチャート信号を示す関係図である。
【図１０】本発明の第２の実施例に係るノイズ分布を示す関係図である。
【図１１】本発明の第２の実施例に係るフローチャートである。
【符号の説明】
【００８５】
２  シャッター
１４  撮像部１
１６  Ａ／Ｄ変換部
１８  タイミング発生回路
２０  画像処理回路
２２  メモリ制御回路
２４  画像表示メモリ
２６  Ｄ／Ａ変換器
２８  画像表示部
３０  メモリ
３２  画像圧縮・伸長回路
４０  シャッター制御手段
４２  測距手段
４６  測光手段
４８  フラッシュ
５０  システム制御回路
５２  メモリ
５４  表示部
５６  不揮発性メモリ
６０  モードダイアルスイッチ
６２  シャッタースイッチSW1
６４  シャッタースイッチSW2
６６  再生スイッチ
６８  単写/連写スイッチ
７０  操作部
７２  電源スイッチ
７４  リアルタイムクロック
８０  電源制御手段
８２  コネクタ
８４  コネクタ
８６  電源手段
９０  インタフェース
９２  コネクタ
９４  インタフェース
９６  コネクタ
９８  記録媒体着脱検知手段
１００  画像処理装置
１０４  光学ファインダ
１０６  レンズマウント
１１０  通信手段
１１２  コネクタ（またはアンテナ）
１２０  インタフェース
１２２  コネクタ
１３０  ミラー
１３２  ミラー
２００  記録媒体
２０２  記録部
２０４  インタフェース
２０６  コネクタ
２１０  記録媒体
２１２  記録部
２１４  インタフェース
２１６  コネクタ
３００  レンズユニット
３０６  レンズマウント
３１０  撮影レンズ
３１２  絞り
３２０  インタフェース
３２２  コネクタ
３４０  露光制御手段
３４２  測距制御手段
３４４  ズーム制御手段
３５０  レンズシステム制御回路
【図１】
2006211352.tif 000003
【図２】
2006211352.tif 000004
【図３】
2006211352.tif 000005
【図４】
2006211352.tif 000006
【図５】
2006211352.tif 000007
【図６】
2006211352.tif 000008
【図７】
2006211352.tif 000009
【図８】
2006211352.tif 000010
【図９】
2006211352.tif 000011
【図１０】
2006211352.tif 000012
【図１１】
2006211352.tif 000013