(57)【要約】【課題】  本発明は、撮影シーケンスの時間短縮に有効な、固定パターンノイズ除去の技術を提供する。【解決手段】  本発明の撮像装置は、撮像部、ノイズ取得部、固定ノイズ算出部、およびノイズ除去部を備える。撮像部は、受光面の有効画素領域に形成される被写体像を画素単位に光電変換して画像データを生成する。ノイズ取得部は、有効画素領域の部分的な領域からノイズ出力を読み出す。固定ノイズ算出部は、部分的に読み出されたノイズ出力に基づいて、有効画素領域の固定パターンノイズを推測演算する。ノイズ除去部は、画像データから固定パターンノイズを減算する。【選択図】      図１
2006121521.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光面の有効画素領域に形成される被写体像を画素単位に光電変換して画像データを生成する撮像部と、
前記有効画素領域の部分的な領域からノイズ出力を読み出すノイズ取得部と、
部分的に読み出された前記ノイズ出力から得たノイズパターンの規則性を前記有効画素領域に範囲拡張することにより、前記有効画素領域の固定パターンノイズを推測演算する固定ノイズ算出部と、
前記画像データから前記固定パターンノイズを減算するノイズ除去部と
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記ノイズ取得部は、前記有効画素領域の前記指定行および前記指定列についてノイズ出力をそれぞれ読み出し、
前記固定ノイズ算出部は、前記有効画素領域内のＸ列Ｙ行目の固定パターンノイズを、前記指定行のＸ列目のノイズ出力と、前記指定列のＹ行目のノイズ出力とに基づいて推測演算する
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項２に記載の撮像装置において、
前記固定ノイズ算出部は、前記有効画素領域内のＸ列Ｙ行目の固定パターンノイズを、前記指定行のＸ列目のノイズ出力と、前記指定列のＹ行目のノイズ出力とを加重加算することによって推測演算する
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項２に記載の撮像装置において、
前記固定ノイズ算出部は、
前記指定列のノイズ出力について列方向に平滑化し、前記有効画素領域内のＸ列Ｙ行目の固定パターンノイズについて、前記指定行のＸ列目のノイズ出力を、平滑化後の前記指定列におけるＹ行目のノイズ出力で変調することによって推測演算する
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の撮像装置において、
撮像指示を受け付けるレリーズ部と、
前記撮影指示に従って前記受光面への光路を開いて、前記受光面に前記被写体像を投影して、前記撮像部に前記画像データを生成させるシャッタ部とを備え、
前記ノイズ取得部は、前記レリーズ部の前記撮像指示から前記シャッタ部が開動作を開始するまでの遮光期間に、前記ノイズ出力を取得し、
前記固定ノイズ算出部は、前記ノイズ出力を取り込み、前記撮像部から読み出される前記画像データの画素位置に同期するタイミングで、前記画素位置の固定パターンノイズを推測演算し、
前記ノイズ除去部は、前記撮像部から読み出される前記画像データから、推測演算される前記固定パターンノイズをほぼリアルタイムに減算する
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
受光面の有効画素領域に形成される被写体像を画素単位に光電変換して画像データを生成する撮像部と、
前記有効画素領域の部分的な領域からノイズ出力を読み出すノイズ取得部と、
前記画像データに前記ノイズ出力を情報付加して画像ファイルを生成するファイル生成部と
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
請求項６に記載の撮像装置において生成された前記画像ファイルを処理するための画像処理プログラムであって、
コンピュータを、
前記画像ファイルから、前記画像データおよび前記ノイズ出力を読み出す抽出部と、
前記ノイズ出力から得たノイズパターンの規則性を、前記有効画素領域に範囲拡張することにより、前記有効画素領域の固定パターンノイズを推測演算する固定ノイズ算出部と、
前記画像データから前記固定パターンノイズを減算するノイズ除去部と
して機能させるための画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像した画像データから固定パターンノイズを低減する撮像装置に関する。
また、本発明は、固定パターンノイズの情報を画像データと併せて記録する撮像装置と、コンピュータ処理によって画像データから固定パターンノイズを低減するための画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、固定パターンノイズが画像データに重畳することにより、撮像装置の画質が低くなる。従来は、撮像素子から１画面分の固定パターンノイズを読み出して記憶し、この１画面分の固定パターンノイズを画像データから同相除去することによって、画質を改善している。
特に、特許文献１には、複数画面分の固定パターンノイズを読み出して平均化することにより、ランダム性のノイズを低減した固定パターンノイズを得る技術が開示されている。
【特許文献１】特開平７−１５６３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述した固定パターンノイズを撮像素子から読み出すためには、通常の画像読み出し時間と同様の時間を必要とする。そのため、連写撮影では、この固定パターンノイズの読み出し時間分、連写速度が遅くなるといった問題が生じる。特に、特許文献１の場合には、複数画面分の固定パターンノイズを読み出す必要があり、連写速度の遅れが顕著に生じる。
【０００４】
また、読み出した固定パターンノイズによって、電子カメラ内のバッファメモリが１画面分〜数画面分だけ占有される。そのため、バッファメモリは連写撮像時にすぐ満杯になり、連写撮影が遅滞する。
【０００５】
このような二重の原因によって、固定パターンノイズ除去を行うと、電子カメラの連写速度が顕著に遅くなるという弊害が生じる。
【０００６】
一方、固定パターンノイズの除去処理をコンピュータなどで後から実施するケースも考えられる。この場合、撮像画像の他に、１画面分の固定パターンノイズも画像記録媒体（メモリカードなど）に保存しなければならず、メモリカードなどの記録可能コマ数がその分だけ少なくなるという弊害が予想される。
【０００７】
本発明は、これらの弊害に鑑みて、撮影シーケンスの時間短縮に有効な、固定パターンノイズ除去の技術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】
【０００８】
《１》
本発明の撮像装置は、撮像部、ノイズ取得部、固定ノイズ算出部、およびノイズ除去部を備える。撮像部は、受光面の有効画素領域に形成される被写体像を画素単位に光電変換して画像データを生成する。ノイズ取得部は、有効画素領域の部分的な領域からノイズ出力を読み出す。固定ノイズ算出部は、部分的に読み出されたノイズ出力から得たノイズパターンの規則性を有効画素領域に範囲拡張することによって、有効画素領域の固定パターンノイズを推測演算する。ノイズ除去部は、この固定パターンノイズを画像データから減算する。
【０００９】
《２》
なお好ましくは、ノイズ取得部は、有効画素領域の指定行および指定列についてノイズ出力をそれぞれ読み出す。一方、固定ノイズ算出部は、有効画素領域内のＸ列Ｙ行目の固定パターンノイズを、指定行のＸ列目のノイズ出力と、指定列のＹ行目のノイズ出力とに基づいて推測演算する。
【００１０】
《３》
また好ましくは、固定ノイズ算出部は、有効画素領域内のＸ列Ｙ行目の固定パターンノイズを、指定行のＸ列目のノイズ出力と、指定列のＹ行目のノイズ出力とを加重加算することによって推測演算することを特徴とする。
【００１１】
《４》
なお好ましくは、固定ノイズ算出部は、指定列のノイズ出力について列方向に平滑化する。さらに、固定ノイズ算出部は、有効画素領域内のＸ列Ｙ行目の固定パターンノイズについて、指定行のＸ列目のノイズ出力を、平滑化後の指定列におけるＹ行目のノイズ出力で変調することによって推測演算する。
【００１２】
《５》
また好ましくは、本発明の撮像装置は、レリーズ部、およびシャッタ部を更に備える。レリーズ部は、撮像指示を受け付ける。シャッタ部は、この撮影指示に従って受光面への光路を開いて、受光面に被写体像を投影して、撮像部に画像データを生成させる。
このような構成において、ノイズ取得部は、レリーズ部の撮像指示からシャッタ部が開動作を開始するまでの遮光期間を使用して、撮像部からノイズ出力を取得する。一方、固定ノイズ算出部は、このノイズ出力を取り込み、後で撮像部から読み出される画像データの画素位置に同期するタイミングで、画素位置の固定パターンノイズを推測演算する。ノイズ除去部は、撮像部から読み出される画像データに対して、推測演算される固定パターンノイズをほぼリアルタイムに減算する。
【００１３】
《６》
本発明の別の撮像装置は、撮像部、ノイズ取得部、およびファイル生成部を備える。
この内、撮像部は、受光面の有効画素領域に形成される被写体像を画素単位に光電変換して画像データを生成する。
ノイズ取得部は、有効画素領域の部分的な領域からノイズ出力を読み出す。
ファイル生成部は、画像データにノイズ出力を情報付加して画像ファイルを生成する。
【００１４】
《７》
本発明の画像処理プログラムは、上記《６》に記載の撮像装置において生成された画像ファイルを処理するための画像処理プログラムであって、コンピュータを、抽出部、固定ノイズ算出部、およびノイズ除去部として機能させるためのプログラムである。
この内、抽出部は、上記の画像ファイルから、画像データおよびノイズ出力を読み出す。
固定ノイズ算出部は、部分的なノイズ出力から得たノイズパターンの規則性を有効画素領域に範囲拡張して、有効画素領域の固定パターンノイズを推測演算する。
ノイズ除去部は、画像データから固定パターンノイズを減算する。
【発明の効果】
【００１５】
［請求項１］
本発明の撮像装置は、有効画素領域の部分的な領域からノイズ出力を読み出す。この部分的なノイズ出力から得られるノイズパターンの規則性を有効画素領域に範囲拡張する。この規則性の範囲拡張によって、現実の固定パターンノイズによく現れる「パターン規則性を有する固定パターンノイズ」を推測することができる。
このように得られる固定パターンノイズは、パターン規則性を有するために人間の視覚にとって顕著に目立つ成分となる。したがって、この固定パターンノイズを画像データから同相除去することにより、高い画質改善効果を得ることができる。
さらに、本発明の動作では、有効画素領域の部分的なノイズ出力を読み出せばよく、ノイズ出力の読み出しにかかる時間を従来よりも短縮することができる。その結果、ノイズ出力の読み出し動作を含めた撮影シーケンスを効果的に短縮することが可能となり、連写動作などの軽快な撮像装置を実現することが容易となる。
また、本発明は、部分的なノイズ出力を記憶すればよく、撮像装置内におけるノイズ出力の記憶容量を従来よりも小さくすることができる。この容量節約分を連写バッファなどに配分することにより、固定パターンノイズの除去処理を行いつつも、高速連写可能な撮影コマ数を増やすことが容易となる。
【００１６】
［請求項２］
なお、画素列単位のノイズと、画素行単位のノイズとが互いに影響して、２次元的な固定パターンノイズを発生するケースがある。
この種の「行と列に規則性を有する固定パターンノイズ」の場合、有効画素領域Ｘ列Ｙ行目の固定パターンノイズを、「指定行Ｘ列目のノイズ出力」と「指定列Ｙ行目のノイズ出力」とに基づいて推測演算することができる。
【００１７】
［請求項３］
また、画素行単位のノイズと、画素列単位のノイズが重畳して、２次元的な固定パターンノイズを発生するケースがある。
この種の「行方向のノイズパターンと、列方向のノイズパターンが重畳して生じる固定パターンノイズ」の場合、有効画素領域Ｘ列Ｙ行目の固定パターンノイズを、「指定行Ｘ列目のノイズ出力」と「指定列Ｙ行目のノイズ出力」を加重加算することによって推測演算することができる。
【００１８】
［請求項４］
また、画素列毎の出力レベル差によって列単位の筋からなるノイズパターンが発生し、この筋が列方向にレベル変動することによって、２次元的な固定パターンノイズを発生するケースがある。
この種の固定パターンノイズの場合、有効画素領域Ｘ列Ｙ行目の固定パターンノイズを、「指定行Ｘ列目のノイズ出力」を「平滑化後の指定列Ｙ行目のノイズ出力」で変調することによって推測演算することができる。
【００１９】
［請求項５］
上述のように、本発明の撮像装置は、１画面分の固定パターンノイズの読み出しに代えて、有効画素領域の部分的なノイズ出力を読み出す。そのため、撮像部からノイズ出力の読み出しが素早く完了する。そのため、画像データの撮影直前または直後に、このノイズ出力の読み出しを行っても、撮影シーケンスの遅延は極めて小さく済む。
そこで、本発明では、撮影指示（レリーズ釦操作など）からシャッタ部が開動作を開始するまでの遮光期間を使用して、撮像部からノイズ出力を読み出すことが好ましい。この場合、レリーズタイムラグの遅延を無視できる程度に抑えることができる。
また、本番の撮像動作に先だってノイズ出力を取得するため、後から読み出される画像データにタイミングを合わせて、固定パターンノイズを逐次に推測演算することができる。この場合、撮像部から読み出される画像データの流れを遅滞させることなく、固定パターンノイズの除去を行うことができる。
また、この場合は、固定パターンノイズが画像データに同期して逐次に得られるため、予め推測演算した固定パターンノイズを１画面分記憶する必要がない。そのため、撮像装置内の記憶容量を節約することができる。
【００２０】
［請求項６，７］
なお、撮像装置側で固定パターンノイズを減算する前の画像データに、「有効画素領域の部分的なノイズ出力」を情報付加して画像ファイルを生成し、コンピュータ側の後処理で固定パターンノイズの除去処理を実施してもよい。
この場合、「有効画素領域の部分的なノイズ出力」は、１画面分の固定パターンノイズよりもデータ量が小さいため、生成される画像ファイルのデータ量を小さくすることができる。その結果、撮像装置側の記録媒体（メモリカードなど）の記録可能コマ数を増やすことが可能になる。その上、記録媒体中の画像ファイルをコンピュータに転送する際の所要時間を短縮することも可能になる。
【００２１】
また、コンピュータ側では、高度な推測演算により、より正確な固定パターンノイズを得ることが容易となる。例えば、部分的なノイズパターンについて自己相関などを取って、そのパターン周期を求めることができる。このパターン周期に従って、部分的なノイズパターンを繰り返し配置することによって、有効画素領域の固定パターンノイズを推測することもできる。また、自己相関の低い空間周波数成分をノイズパターンからフィルタ演算で除去することにより、ランダム性のノイズが少ない固定パターンノイズを求めることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
《実施形態の構成説明》
図１は、本実施形態における撮像装置１１の構成を示す図である。
図１において、撮像装置１１には、撮影レンズ１２が装着される。この撮影レンズ１２の像空間には、シャッタ１２ａおよび撮像素子１３が配置される。制御部１４は、レリーズ部３０からの撮影指示を受ける。この撮影指示に応じて、制御部１４は、シャッタ１２ａおよび撮像素子１３を駆動制御し、撮像素子１３から『有効画素領域の部分領域（指定行や指定列など）から得たノイズ出力』と『１画面分の画像データ』を読み出す。
【００２３】
このように撮像素子１３から出力される信号は、Ａ／Ｄ変換部１５を介してデジタル化された後、スイッチ回路１６およびスイッチ回路１９に入力される。制御部１４は、これらスイッチ回路１６，１９を切り換え制御し、撮像素子１３の出力信号を上記のノイズ出力と画像データとに分ける。
この内、ノイズ出力は、スイッチ回路１９を通って、固定ノイズ算出部２０に入力される。固定ノイズ算出部２０は、この１画面分に満たない部分領域のノイズ出力から、１画面分の固定パターンノイズを推測演算する。
【００２４】
固定ノイズ算出部２０の内部には、この推測演算を効率的に行うため、次の処理ユニットを備える。
（１）特異点ノイズを除去する特異点除去部２１
（２）ノイズ出力に平滑化などの前処理を実施する前処理部２２
（３）行方向のノイズ出力を一時記憶する行バッファ２３
（４）列方向のノイズ出力を一時記憶する列バッファ２４
（５）ノイズ出力から１画面分の固定パターンノイズを推測演算する演算部２５
（６）推測演算アルゴリズムを選択する計算設定部２６
【００２５】
一方、画像データは、スイッチ回路１６を通って、ノイズ除去部１７に入力される。このノイズ除去部１７は、画像データから固定パターンノイズを逐次に除去する。
ノイズ除去部１７の処理を終えた画像データは、連写バッファ１８に一時記録される。
【００２６】
図２は、上述した撮像素子１３の回路構成を示す図である。
図２において、撮像素子１３の受光面には、画素単位に区切ってホトダイオードＰＤが配置される。このホトダイオードＰＤで光電変換された画素信号は、増幅素子Ａ１を介して画素単位に増幅される。増幅後の画素信号は、スイッチ素子Ｑ１、垂直読み出し線Ｖ、相関二重サンプリング回路ＣＤＳ、スイッチ素子Ｑ２、水平読み出し線Ｈ、および出力回路ＡＭＰを経由して、撮像素子１３の外に読み出される。
この内、読み出し行を選択するスイッチ素子Ｑ１は、垂直走査回路ＶＤによってオンオフ制御される。また、読み出し列を選択するスイッチ素子Ｑ２は、水平走査回路ＨＤによってオンオフ制御される。
【００２７】
《実施形態の動作説明》
図３は、本実施形態の動作を説明するタイミングチャートである。
以下、図３に示すステップ番号の順に、本実施形態の動作を説明する。
【００２８】
ステップＳ１：  ユーザーは、レリーズ部３０を操作して、制御部１４に撮影指示を与える。
【００２９】
ステップＳ２：  制御部１４は、シャッタ１２ａを閉じた状態に維持したまま、撮像素子１３内の垂直走査回路ＶＤおよび水平走査回路ＨＤを駆動して、図４［Ａ］に示す指定行のノイズ出力（ホトダイオードＰＤの暗出力）を選択的に読み出す。
この指定行のノイズ出力は、スイッチ回路１９を介して、固定ノイズ算出部２０に与えられる。固定ノイズ算出部２０内部では、特異点除去部２１が、この指定行のノイズ出力から特異点レベルのノイズを除去する（図５［Ａ］の×印を参照）。
特異点を除去したノイズ出力は、前処理部２２に順次入力される。前処理部２２は、この指定行のノイズ出力について、図５［Ａ］に示すように行の平均化を行い、行方向の平均ノイズ出力Ｌを得る。この行方向の平均ノイズ出力Ｌは、行バッファ２３に格納される。
【００３０】
ステップＳ３：  続いて、制御部１４は、シャッタ１２ａを閉じた状態に維持したまま、撮像素子１３内の垂直走査回路ＶＤおよび水平走査回路ＨＤを駆動して、図４［Ｂ］に示す指定列のノイズ出力（ホトダイオードＰＤの暗出力）を選択的に読み出す。
この指定列のノイズ出力は、スイッチ回路１９を介して、固定ノイズ算出部２０に与えられる。固定ノイズ算出部２０内部では、特異点除去部２１が、この指定列のノイズ出力に含まれる特異点レベルのノイズを除去する（図５［Ｂ］の×印を参照）。
【００３１】
特異点を除去したノイズ出力は、前処理部２２に順次入力される。前処理部２２は、この指定列のノイズ出力について、図５［Ｂ］に示すように列の平均化を行い、列方向の平均ノイズ出力Ｒを得る。この列方向の平均ノイズ出力Ｒは、列バッファ２４に格納される。
なお、前処理部２２は、この列方向の平均ノイズ出力Ｒからランダムノイズを除くために、列方向に沿って加重移動平均を実施するなど、平均ノイズ出力Ｒに平滑化処理を施すことが好ましい。
【００３２】
ステップＳ４：  制御部１４は、指定列のノイズ出力の読み出しを完了した後、シャッタ１２ａを開き、撮像素子１３の露光を開始する。
【００３３】
ステップＳ５：  制御部１４は、所定の露光期間が経過するとシャッタ１２ａを閉じ、撮像素子１３から１画面分の画像データを走査読み出しする。Ａ／Ｄ変換部１５は、制御部１４から出力される画素単位のクロックに合わせて、画像データを走査順にデジタル化する。このようにデジタル化された画像データは、スイッチ回路１６を介して、ノイズ除去部１７に走査順に入力される。
【００３４】
ステップＳ６：  演算部２５は、制御部１４が出力する画素単位のクロックに合わせて、ノイズ除去部１７に入力される画像データの走査座標（ｘ，ｙ）を求める。
演算部２５は、この走査座標（ｘ，ｙ）に従って、行バッファ２３内からｘ列目の平均ノイズ出力Ｌ（ｘ）を読み出し、列バッファ２４内からｙ行目の平均ノイズ出力Ｒ（ｙ）を読み出す（図６参照）。
演算部２５は、これら平均ノイズ出力Ｌ（ｘ），Ｒ（ｙ）に基づいて、その交差箇所に当たる走査座標（ｘ，ｙ）の固定パターンノイズＮ（ｘ，ｙ）を推測演算する。
ここでは、次のような推測演算が好ましい。
【００３５】
［ケース１］
下式を用いて、固定パターンノイズＮ（ｘ，ｙ）を平均ノイズ出力Ｌ（ｘ），Ｒ（ｙ）の加重加算によって求める。
Ｎ（ｘ，ｙ）＝Ｇ・Ｌ（ｘ）＋Ｊ・Ｒ（ｙ）    ・・・（１）
ただし、Ｇ，Ｊは所定の重み係数であり、固定パターンノイズに影響する行方向と列方向のノイズパターンの寄与率から予め設定される。
例えば、行方向のノイズパターンが列方向に繰り返し現れる場合（いわゆる縦筋ノイズ）、Ｇ＝０．８，Ｊ＝０．２程度に設定する。
なお、この寄与率が画面位置によって変化する場合には、重み係数Ｇ，Ｊを走査座標（ｘ，ｙ）に応じて変化させることが好ましい。
【００３６】
［ケース２］
固定パターンノイズが主として細かな縦筋ノイズであり、その筋模様に緩やかなノイズ変動が重畳している場合、下式により固定パターンノイズＮ（ｘ，ｙ）を求めることができる。
Ｎ（ｘ，ｙ）＝Ｌ（ｘ）・［１＋Ｍ（Ｒ（ｙ）−Ｒｏ ）］    ・・・（２）
ただし、式中のＭは変調度であり、例えばＭ＝１である。なお、この変調度Ｍについては、処理後の画質を主観テストするなどして、実験的に決定することが好ましい。
また、Ｒｏは、「指定行の行範囲（特に範囲中央）」における平均ノイズ出力Ｒの値に相当する。
なお、平均ノイズ出力Ｒ（ｙ）については、ランダムノイズの混入（ランダム変調による周波数拡散）を防ぐために、予め列方向に平滑化しておくことが好ましい。
【００３７】
ステップＳ７：  演算部２５は、画像データの走査座標（ｘ，ｙ）にタイミングを合わせて、推測演算された固定パターンノイズＮ（ｘ，ｙ）を出力する。ノイズ除去部１７は、走査座標（ｘ，ｙ）の画像データから、この固定パターンノイズＮ（ｘ，ｙ）を予め定められた割合で減算する。この減算割合については、最終画像の画質主観評価などから実験的に決定することが好ましい。
このような動作により、画像データの流れを遅滞させずに、画像データから固定パターンノイズをほぼリアルタイムに除去することができる。
【００３８】
ステップＳ８：  固定パターンノイズを除去した画像データは、連写バッファ１８に一時記憶される。撮像装置１１は、この連写バッファ１８から画像データを読み出しながら、色補間処理、輪郭処理、色座標変換、および画像圧縮などを実施し、不図示の記録媒体に逐次記録する。
【００３９】
《実施形態の効果など》
図２に示す撮像素子１３は、相関二重サンプリング回路ＣＤＳによって、画素毎のランダムなバラツキが有効に除去される。そのため、撮像素子１３の固定パターンノイズには、画素ごとのランダム変動は比較的少なく、主として、画素列単位のノイズ変動と、画素行単位のノイズ変動を組み合わせた規則的なノイズパターンとなる。
【００４０】
例えば、撮像素子１３では、列の読み出し回路（垂直読み出し線Ｖと相関二重サンプリング回路ＣＤＳなど）の回路バラツキにより、縦筋ノイズが発生する。これは行方向に規則性を有するノイズであり、指定行のノイズ動向から特定することが可能である。
【００４１】
さらに、この縦筋ノイズには、列方向のノイズ変動が重畳する。本実施形態では、この種のノイズ変動を、１画面分のノイズ出力を得ることなく、指定列のノイズ動向から特定する。
【００４２】
本実施形態では、このように行方向と列方向について規則的なノイズパターンをそれぞれ特定した後、これらノイズパターンを２次元的に合成することによって、１画面分の固定パターンノイズを推測する。
【００４３】
このとき推測される固定パターンノイズは、現実の固定パターンノイズの内でも、行方向と列方向に規則性を有する視覚的に目立つノイズ成分である。したがって、この推測結果を画像データから除去することによって、画像データ中から視覚的に目立つ規則的なノイズパターンを除去することが可能となり、高い画質改善効果が得られる。
【００４４】
また、本実施形態では、有効画素領域から数行分および数列分のノイズ出力を読み出せばよく、僅かなレリーズタイムラグの時間内に、ノイズ読み出しを完了できる。
【００４５】
さらに、本実施形態では、画像データの流れに合わせて固定パターンノイズを除去するため、画像データの流れは殆ど遅滞しない。
【００４６】
また、本実施形態では、１行分および１列分のノイズ出力をバッファ記憶すればよく、従来のように１画面分の固定パターンノイズをバッファ記憶する必要がない。そのため、画像データの連写バッファをその分だけ広く確保することが可能になり、固定パターンノイズの除去処理を実施しながらも、撮像装置１１の連写性能は殆ど低下しない。
【００４７】
《実施形態の補足事項》
なお、上述した実施形態では、有効画素領域の数行分および数列分のノイズ出力を読み出している。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。有効画素領域の１行分や１列分のノイズ出力を読み出してもよい。この場合、ノイズ出力の平均処理（図５）を省略することができる。
【００４８】
また、行方向（または列方向）に周期的なノイズ変動が生じる場合には、その周期程度の部分的な幅でノイズ出力を読み出せばよい。この場合には、得られたノイズ出力を周期的に繰り返すことで、全幅分のノイズ出力を得ることができる。
【００４９】
なお、上述した実施形態では、ホトダイオードＰＤの暗出力を読み出して、ノイズ出力としている。この場合、ホトダイオードＰＤの出力バラツキを含めた固定パターンノイズを推測演算することができる。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、増幅素子Ａ１のゲートをリセットした状態で、増幅素子Ａ１の出力信号（リセット出力）を読み出してノイズ出力としてもよい。この場合、主として読み出し回路を原因とする固定パターンノイズを得ることができる。
【００５０】
また、上述した実施形態では、固定パターンノイズの除去処理を撮像装置１１内で完了するケースについて説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、撮像装置側において、部分的なノイズ出力を、画像データの付随情報領域に記録してもよい。この場合、後からコンピュータ側のプログラム処理で、固定パターンノイズの推測演算（図６Ｓ６）と減算処理（図６Ｓ７）とを実施することができる。
【００５１】
なお、上述した実施形態では、図４に示すように指定行や指定列を連続範囲に設定している。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、指定行（列）を数行（列）おきの設定とし、数行（列）おきにノイズ出力を読み出してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上説明したように、本発明は、撮像装置などに利用可能な技術である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本実施形態における撮像装置１１の構成を示す図である。
【図２】撮像素子１３の回路構成を示す図である。
【図３】本実施形態の動作を説明するタイミングチャートである。
【図４】指定行および指定列の一例を示す図である。
【図５】ノイズ出力の平均化を説明する図である。
【図６】行と列による固定パターンノイズの推測動作を説明する図である。
【符号の説明】
【００５４】
ＰＤ  ホトダイオード
ＨＤ  水平走査回路
ＶＤ  垂直走査回路
Ｑ１  スイッチ素子
１１  撮像装置
１２  撮影レンズ
１２ａ  シャッタ
１３  撮像素子
１４  制御部
１５  Ａ／Ｄ変換部
１６  スイッチ回路
１７  ノイズ除去部
１８  連写バッファ
１９  スイッチ回路
２０  固定ノイズ算出部
２１  特異点除去部
２２  前処理部
２３  行バッファ
２４  列バッファ
２５  演算部
２６  計算設定部
３０  レリーズ部
【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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