(57)【要約】【課題】長時間露光において、短時間で固定パターンノイズをキャンセルできる撮像装置を提供すること。【解決手段】長時間露光において、まず時分割で明時撮影を行って複数の分割明時画像データを取得し、該分割明時画像データの加算平均を演算する。その後に、明時撮影時の露光時間よりも短い露光時間で時分割の暗時撮影を行って複数の分割暗時画像データを取得し、該分割暗時画像データの加算平均を演算する。そして、明時平均画像データと暗時平均画像データとの差分を取ることにより、長時間露光における固定パターンノイズがキャンセルされた明時画像データを得る。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
時分割で明時撮影を行って複数の明時画像データを生成するとともに、時分割で暗時撮影を行って複数の暗時画像データを生成する撮像部と、
上記明時撮影における露光時間の合計が通常撮影における標準露光時間に等しく、上記暗時撮影における露光時間の合計が上記複数の明時画像データに係る露光時間の合計よりも短くなるように、上記時分割撮影の回数を制御する時分割撮影回数制御部と、
上記複数の明時画像データを加算平均した明時平均画像データと上記複数の暗時画像データを加算平均した暗時平均画像データとを演算する演算部と、
上記明時平均画像データと上記暗時平均画像データとに基づいて固定パターンノイズが除去された明時画像データを生成する補正部と、
を具備することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
通常撮影における標準露光時間の１／２ｎ（ｎは自然数）の時分割露光時間で２ｎ回の明時撮影を行い２ｎ個の明時画像データを生成するとともに、上記標準露光時間の１／２ｊ（ｊは自然数）の時分割露光時間で２ｑ回（ｑは自然数且つｑ＜ｊ）の暗時撮影を行い２ｑ個の暗時画像データを生成する撮像部と、
上記明時画像データの加算平均により明時平均画像データを演算するとともに、上記暗時画像データの加算平均により暗時平均画像データを演算する演算部と、
上記明時平均画像データと上記暗時平均画像データとに基づいて固定パターンノイズが除去された明時画像データを生成する補正部と、
を具備することを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
通常撮影における標準露光時間の１／２ｎ（ｎは自然数）の時分割露光時間で２ｎ回の明時撮影を行い２ｎ個の明時画像データを生成するとともに、上記標準露光時間の１／２ｊ（ｊは自然数）の時分割露光時間で２ｑ回（ｑは自然数且つｑ＜ｊ）の暗時撮影を行い２ｑ個の暗時画像データを生成する撮像部と、
上記明時撮影を２ｍ回（ｍは自然数且つｍ＜ｎ）行う毎に上記明時画像データの加算平均を行って２（ｎ−ｍ）個の明時平均画像データを演算するとともに、上記暗時撮影を２ｋ回（ｋは自然数且つｋ＜ｑ）行う毎に上記暗時画像データの加算平均を行って２（ｑ−ｋ）個の暗時平均画像データを演算する演算部と、
上記明時平均画像データと上記暗時平均画像データとに基づいて固定パターンノイズが除去された明時画像データを生成する補正部と、
を具備することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
上記標準露光時間が、所定値よりも長いときは短いときに比べて上記暗時撮影の合計の露光時間を短くすることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の撮像装置。
【請求項５】
上記撮像部の周辺温度を検出する温度検出部を更に具備し、
上記温度検出部で検出された温度が、所定値よりも低いときは高いときに比べて上記暗時撮影の合計の露光時間を短くすることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長時間露光時に発生する固定パターンノイズをキャンセルする撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ等における撮影手法の１つとして、長時間露光と呼ばれるものがある。これは、シャッタを開放した状態で長時間の露光を行う撮影手法である。このような長時間露光においては、撮像素子の各画素における固定パターンノイズによる画質の劣化の影響が大きくなる。そこで、特許文献１においては、設定された露光時間だけシャッタを開放した状態で露光を行って明時画像データを取得し、その後、明時画像データと同じ露光時間だけシャッタを閉じた状態で露光を行って暗時画像データを取得し、明時画像データと暗時画像データとの差分をとることにより、明時画像データにおける固定パターンノイズをキャンセルしている。
【特許文献１】特開２０００−２０９５０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、特許文献１の手法では、固定パターンノイズをキャンセルするために、明時画像データと同じ露光時間で暗時画像データの露光を行う必要があるため、撮影時間が通常の２倍かかることになる。
【０００４】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、長時間露光において、短時間で固定パターンノイズをキャンセル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】
【０００５】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の態様による撮像装置は、時分割で明時撮影を行って複数の明時画像データを生成するとともに、時分割で暗時撮影を行って複数の暗時画像データを生成する撮像部と、上記明時撮影における露光時間の合計が通常撮影における標準露光時間に等しく、上記暗時撮影における露光時間の合計が上記複数の明時画像データに係る露光時間の合計よりも短くなるように、上記時分割撮影の回数を制御する時分割撮影回数制御部と、上記複数の明時画像データを加算平均した明時平均画像データと上記複数の暗時画像データを加算平均した暗時平均画像データとを演算する演算部と、上記明時平均画像データと上記暗時平均画像データとに基づいて固定パターンノイズが除去された明時画像データを生成する補正部とを具備することを特徴とする。
【０００６】
また、上記の目的を達成するために、本発明の第２の態様による撮像装置では、通常撮影における標準露光時間の１／２ｎ（ｎは自然数）の時分割露光時間で２ｎ回の明時撮影を行い２ｎ個の明時画像データを生成するとともに、上記標準露光時間の１／２ｊ（ｊは自然数）の時分割露光時間で２ｑ回（ｑは自然数且つｑ＜ｊ）の暗時撮影を行い２ｑ個の暗時画像データを生成する撮像部と、上記明時画像データの加算平均により明時平均画像データを演算するとともに、上記暗時画像データの加算平均により暗時平均画像データを演算する演算部と、上記明時平均画像データと上記暗時平均画像データとに基づいて固定パターンノイズが除去された明時画像データを生成する補正部とを具備することを特徴とする。
【０００７】
また、上記の目的を達成するために、本発明の第３の態様による撮像装置では、通常撮影における標準露光時間の１／２ｎ（ｎは自然数）の時分割露光時間で２ｎ回の明時撮影を行い２ｎ個の明時画像データを生成するとともに、上記標準露光時間の１／２ｊ（ｊは自然数）の時分割露光時間で２ｑ回（ｑは自然数且つｑ＜ｊ）の暗時撮影を行い２ｑ個の暗時画像データを生成する撮像部と、上記明時撮影を２ｍ回（ｍは自然数且つｍ＜ｎ）行う毎に上記明時画像データの加算平均を行って２（ｎ−ｍ）個の明時平均画像データを演算するとともに、上記暗時撮影を２ｋ回（ｋは自然数且つｋ＜ｑ）行う毎に上記暗時画像データの加算平均を行って２（ｑ−ｋ）個の暗時平均画像データを演算する演算部と、上記明時平均画像データと上記暗時平均画像データとに基づいて固定パターンノイズが除去された明時画像データを生成する補正部とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、長時間露光において、短時間で固定パターンノイズをキャンセルできる撮像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。  
図１は、本発明の一実施形態に係る撮像装置の一例としてのデジタルカメラの構成を示すブロック図である。図１に示すデジタルカメラは、フォーカスレンズ１２と、ズームレンズ１３と、絞り機構１４と、撮像素子１５と、フォーカス制御部１６と、フォーカスモータ１７と、ズーム制御部１８と、ズームモータ１９と、絞り制御部２０と、絞りモータ２１と、撮像素子駆動部２２と、タイミングジェネレータ（ＴＧ）回路２３と、温度センサ２４と、撮像回路２５と、バス２６と、ＡＥ処理部２７と、ＡＦ処理部２８と、メインＣＰＵ２９と、画像処理回路３０と、内蔵メモリ３１と、画像演算部３２と、圧縮伸張部３３と、着脱メモリ３４と、表示駆動部３５と、表示部３６と、不揮発性メモリ３７と、入力部３８と、スピーカ３９と、電源部４０とを有して構成されている。
【００１０】
フォーカスレンズ１２は、当該デジタルカメラにおける撮影時のフォーカス調整のためのレンズである。ズームレンズ１３は、当該デジタルカメラにおける撮影時のズーム調整のためのレンズである。絞り機構１４は、フォーカスレンズ１２及びズームレンズ１３を介して入射する図示しない被写体からの光束を制限して撮像素子１５における露出量を調整する。撮像素子１５は、絞り機構１４を介して入射した光束に基づく被写体像を電気信号に変換する。なお、本実施形態においては、撮像素子１５としてＣＣＤ方式の撮像素子とＣＭＯＳ方式の撮像素子の何れも用いることが可能である。
【００１１】
フォーカス制御部１６は、フォーカス調整の際にフォーカスモータ１７を駆動してフォーカスレンズ１２のレンズ位置を制御する。ズーム制御部１８は、ズーム調整の際にズームモータ１９を制御してズームレンズ１３のレンズ位置を制御する。絞り制御部２０は、絞りモータ２１を制御して絞り機構１４の開口量を制御する。
【００１２】
撮像素子駆動部２２は、ＴＧ回路２３から出力されるタイミング信号に基づいて撮像素子１５の駆動を制御する。温度センサ２４は、撮像素子１５の周辺温度を検出し、検出した温度を、バス２６を介して画像演算部３２に出力する。撮像回路２５は、ノイズ除去のための相関二重サンプリング（Correlated Double Sampling）、信号レベルを増幅するＡＧＣ（Automatic Gain Control）、アナログ信号をデジタルデータに変換するＡＤＣ（Analog to Digital conversion）等の前処理を行い、ＡＤＣによって得られるデジタルデータをバス２６に出力する。
【００１３】
ＡＥ処理部２７は、デジタルの撮影画像における所定領域のＡＥ評価値を算出し、算出結果をメインＣＰＵ２９に出力する。ＡＦ処理部２８は、撮影画像からＡＦ評価値を算出し、算出結果をメインＣＰＵ２９に出力する。
【００１４】
メインＣＰＵ２９は、撮像装置全体の動作を制御するものであり、ＡＥ評価値に基づいて絞り制御部２０に対して絞りモータ２１の制御を指示する。また、ＡＦ評価値に基づいてフォーカス制御部１６に対してフォーカスモータ１７の制御を指示する。さらに、ユーザによるズーミング操作に応じてズーム制御部１８に対してズームモータ１９の制御を指示する。その他、ＴＧ回路２３の動作制御や、スピーカ３９の動作制御等も行う。
【００１５】
さらに、メインＣＰＵ２９は、時分割撮影回数制御部としての機能も有し、後述する長時間露光の際の、明時撮影の露光時間と露光回数及び暗時撮影の露光時間と露光回数を制御する。
【００１６】
画像処理回路３０は、内蔵メモリ３１に格納されている撮影画像に対してホワイトバランス調整やエッジ処理等の各種画像処理を施し、処理結果の撮影画像を内蔵メモリ３１に格納する。補正部及び演算部の機能を有する画像演算部３２は、内蔵メモリ３１に格納されている撮影画像における固定パターンノイズをキャンセルした画像を生成し、生成した画像を内蔵メモリ３１に格納する。この画像演算部３２の動作については後で詳しく説明する。
【００１７】
圧縮伸張部３３は、撮影画像を圧縮して着脱メモリ３４に格納するとともに、着脱メモリ３４に圧縮して格納されている画像データを伸張する。表示駆動部３５は、撮像回路２５から出力されるスルー画像（撮影前に撮像回路２５から逐次出力されるフレーミングのための画像）を表示部３６に表示させる。表示部３６は、例えば液晶表示部等の表示部である。不揮発性メモリ３７には種々のプログラム及びユーザの設定データ等が格納される。入力部３８は、撮影開始の指示を行うためのレリーズスイッチ、撮影モードの設定等を行う操作スイッチ、ズームスイッチ等からなる。スピーカ３９は警告音を報知する。電源部４０は、バッテリや乾電池等からなり、メインＣＰＵ２９等を動作させる電圧、フォーカスモータ１７やズームモータ１９等を駆動する電圧、表示部３６の駆動電圧等を供給する。
【００１８】
以下、本実施形態の作用について説明する。撮影前のフレーミング時においてはフォーカスレンズ１２、ズームレンズ１３、絞り機構１４を介して撮像素子１５に入射する被写体の像が電気信号に変換された後、スルー画像として撮像回路２５から出力される。このスルー画像はバス２６を介して内蔵メモリ３１に格納された後、画像処理回路３０においてスルー画表示用のホワイトバランス調整等がなされ、内蔵メモリ３１に格納される。その後、スルー画像は表示駆動部３５によって読み出され、表示部３６に表示される。
【００１９】
スルー画表示がなされている際に、ユーザによる入力部３８の操作によってＡＦ及びＡＥ実行指示（１ｓｔレリーズスイッチのオン操作）がなされた場合にはＡＦ及びＡＥが行われる。
【００２０】
ＡＦは、例えば、フォーカスレンズ１２を駆動しながら撮像素子１５を介して得られる撮影画像における輝度成分を求め、この求めた輝度成分を累積することによりＡＦ評価値を算出し、このＡＦ評価値が最大となる位置にフォーカスレンズ１２を停止させることにより行うことができる。また、ＡＥは、例えば撮像素子１５を介して得られる撮影画像を所定領域内で色成分毎に累積してＡＥ評価値を算出し、このＡＥ評価値を評価して撮影時の撮像素子１５の露光量が適正露光量となるような絞り量及び露光時間（標準露光時間）を求めることにより行うことができる。
【００２１】
ＡＦ及びＡＥが終了した後、ユーザによる入力部３８の操作によって撮影実行指示（２ｎｄレリーズスイッチのオン操作）がなされた場合には設定された絞り量及び露光時間での露光が行われる。
【００２２】
ここで、本実施形態においては露光時間が長時間に及ぶ場合には通常の露光とは異なる処理が行われる。
【００２３】
図２は、本実施形態における長時間露光の際の処理について示した図である。また、図３は、長時間露光によって得られる画像に係る補正処理について示した図である。  
標準露光時間Ｔ（長時間）で露光を行う場合、本実施形態では、まず標準露光時間Ｔを２ｎ回に時分割して明時撮影を行う。ここで、明時撮影とは、設定された絞り量に従って絞り機構１４を制御した状態で撮像素子１５の撮像面を露出させて露光を行う撮影のことをいう。なお、時分割露光時間及び時分割露光回数を決定するｎは任意の自然数で良いが、ｎを大きくすることにより、後述の加算平均値を精度良く求めることが可能である。
【００２４】
２ｎ回の時分割露光において、１回の露光が終了する毎に撮像素子１５からの信号の読み出しを行い、この読み出した信号を撮像回路２５においてＡＧＣにより２ｎ倍に増幅し、ＡＤＣによりデジタル化した明時画像データに変換する等の処理をした後、内蔵メモリ３１に格納する。そして、Ｔ/２ｎ毎、２ｎ回の露光が終了し、２ｎ個の分割明時画像データを内蔵メモリ３１に格納した後、これら分割明時画像データの加算平均を画像演算部３２において演算し、演算して得られた明時平均画像データを内蔵メモリ３１に格納する。例えば、内蔵メモリ３１に格納される分割明時画像データをｍ１、ｍ２、ｍ３、…、ｍ２ｎとした場合、明時平均画像データＭは、  
Ｍ＝（ｍ１＋ｍ２＋ｍ３＋…＋ｍ２ｎ）/２ｎ
となる。
【００２５】
さらに、分割明時画像データの読み出し終了後、Ｔ/２ｊ毎、２ｑ回の暗時撮影を行う。そして、１回の暗時撮影が終了する毎に撮像素子１５から暗時画像信号を読み出し、この読み出した暗時画像信号を撮像回路２５においてＡＧＣにより２ｊ倍に増幅した後、ＡＤＣによりデジタル化した暗時画像データに変換する等の処理をして内蔵メモリ３１に格納する。ここで、暗時撮影とは、撮像素子１５の撮像面を遮光して露光を行う撮影のことをいう。なお、時分割露光時間を決定するｊは任意の自然数であり、ｎ＝ｊであっても良い。また、時分割露光回数を決定するｑは、明時撮影時の合計露光時間（Ｔ/２ｎ×２ｎ＝標準露光時間Ｔ）よりも暗時撮影時の合計露光時間（Ｔ/２ｊ×２ｑ）が短くなるように設定する。即ち、ｑ＜ｊである。ｑを大きくすることにより後述の加算平均値を精度良く求めることが可能であり、最終的に得られる最終明時画像データの画質を高めることが可能である。逆にｑを小さくすることにより暗時撮影の露光時間を短縮することが可能である。したがって、ｑは最終的に得られる画像の画質と露光時間とのトレードオフによって決定することが望ましい。例えば、標準露光時間Ｔが比較的短い時間の場合にはｑを大きくして画質を高めるようにしても撮影者にかける負担を少なくすることが可能である。
【００２６】
さらに、固定パターンノイズの一因である暗電流ノイズは撮像素子１５の周辺温度によって変化するものである。例えば温度が低ければ暗電流ノイズの増加量は少なくなるので、ｑを小さくして全体の露光時間を短縮するようにすることが望ましい。逆に温度が高ければ暗電流ノイズの増加量が多くなるので、ｑを大きくして固定パターンノイズを十分にキャンセルできるようにすることが望ましい。
【００２７】
Ｔ/２ｊ毎、２ｑ回の露光が終了し、２ｑ個の分割暗時画像データを内蔵メモリ３１に格納した後、これら分割暗時画像データの加算平均を画像演算部３２において演算し、演算して得られた暗時平均画像データを内蔵メモリ３１に格納する。例えば、内蔵メモリ３１に格納される分割暗時画像データをｄ１、ｄ２、ｄ３、…、ｄ２ｑとした場合、暗時平均画像データＤは、  
Ｄ＝（ｄ１＋ｄ２＋ｄ３＋…＋ｄ２ｑ）/２ｑ
となる。
【００２８】
明時平均画像データＭと暗時平均画像データＤを内蔵メモリ３１に格納した後、明時平均画像データＭと暗時平均画像データＤとの差分を取る。このようにして明時画像データと暗時画像データのそれぞれの加算平均値を求めることにより、明時撮影と暗時撮影とで露光時間が異なっていても、明時平均画像データにおける固定パターンノイズをキャンセルすることが可能である。これにより、長時間露光における露光時間を短縮しつつ、固定パターンノイズをキャンセルした画像データを得ることが可能である。
【００２９】
明時平均画像データＭと暗時平均画像データＤとの差分を取ることにより、標準露光時間Ｔで露光した場合に相当する出力レベルを有した最終的な明時画像データを得る。こうして得られた最終明時画像データを内蔵メモリ３１に格納する。その後は、通常の露光と同様に圧縮伸張部３３において最終明時画像データを圧縮して着脱メモリ３４に記録する。
【００３０】
以上説明したように、本実施形態によれば、明時撮影と暗時撮影とを時分割で行い、それぞれの時分割撮影の結果を増幅してから、明時画像データと暗時画像データのそれぞれの加算平均値を求めることにより、明時撮影と暗時撮影とで露光時間が異なっていても、明時平均画像データにおける固定パターンノイズをキャンセルすることが可能である。これにより、長時間露光における暗時撮影の露光時間を短縮しつつ、固定パターンノイズをキャンセルした画像データを得ることが可能である。
【００３１】
特に、本実施形態では、明時撮影及び暗時撮影における時分割露光時間や時分割露光回数を２の累乗としているので、加算平均値演算における除算等の各種演算を全てビットシフト演算で行うことが可能である。これにより、画像演算部３２をハードウェアのみで構成することができ、高速演算が可能である。このような効果は、特に大量の画像データを扱うとともに、速写性が要求されるカメラにおいて大きくなる。
【００３２】
また、本実施形態では、ＡＤＣの前に増幅を行ってから、明時平均画像データと暗時平均画像データとの差分を求めているので、ＡＤＣにおける量子化ノイズによる影響を軽減した状態で後段のデジタル演算を行うことも可能である。
【００３３】
［変形例］
次に、本実施形態の変形例について説明する。この変形例は、長時間露光におけるノイズの低減効果をより高めるために、時分割明時撮影の結果の部分加算平均値と時分割暗時撮影の結果の部分加算平均値とを求めるものである。
【００３４】
図４は、変形例における長時間露光によって得られる画像に係る補正処理について示した図である。なお、長時間露光の処理の流れは図２に準ずるものである。
【００３５】
標準露光時間Ｔで露光を行う場合、変形例においても上述の実施形態と同様に、標準露光時間Ｔを２ｎ回に時分割して明時撮影を行う。
【００３６】
２ｎ回の時分割露光において、１回の露光が終了する毎に撮像素子１５からの信号の読み出しを行い、この読み出した信号を撮像回路２５においてＡＧＣにより２ｎ倍に増幅し、ＡＤＣによりデジタル化した明時画像データに変換する等の処理をした後、内蔵メモリ３１に格納する。上述の実施形態においては明時撮影の終了後に加算平均を演算していたが、本変形例においては、Ｔ/２ｎ毎、２ｍ回（ｍは、ｍ＜ｎを満たす自然数）の露光が終了し、２ｍ個の分割明時画像データを内蔵メモリ３１に格納した後、これら２ｍ個の分割明時画像データの加算平均を画像演算部３２において演算し、演算して得られた部分明時平均画像データを内蔵メモリ３１に格納する。例えば、内蔵メモリ３１に格納される部分明時画像データをｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４、ｍ５、ｍ６、ｍ７、ｍ８、…とし、ｍ＝２の場合には、部分明時平均画像データは、  
Ｍ１＝（ｍ１＋ｍ２＋ｍ３＋ｍ４）/４  
Ｍ２＝（ｍ５＋ｍ６＋ｍ７＋ｍ８）/４  
…  
となる。
【００３７】
２ｎ回の分割露光が終了し、２（ｎ−ｍ）個の部分明時平均画像データを内蔵メモリ３１に格納した後、これら２（ｎ−ｍ）個の部分明時平均画像データの加算平均を画像演算部３２において演算し、演算して得られた明時平均画像データを内蔵メモリ３１に格納する。例えば、上述の例の場合、明時平均画像データＭは、
Ｍ＝（Ｍ１＋Ｍ２＋Ｍ３＋…＋Ｍ２（ｎ−ｍ））/２（ｎ−ｍ）
となる。このように、一旦分割明時画像データの部分加算平均を求めることにより、部分明時画像データ及び部分暗時画像データにおけるランダムノイズのキャンセル効果も高めることが可能である。
【００３８】
さらに、分割明時画像データの読み出し終了後、Ｔ/２ｊ毎、２ｑ回の暗時撮影を行う。そして、１回の暗時撮影が終了する毎に撮像素子１５から暗時画像信号を読み出し、この読み出した暗時画像信号を撮像回路２５においてＡＧＣにより２ｊ倍に増幅した後、ＡＤＣによりデジタル化した暗時画像データに変換する等の処理をして内蔵メモリ３１に格納する。Ｔ/２ｊ毎、２ｋ回（ｋは、ｋ＜ｑを満たす自然数。ｋ＝ｍとしても良い）の露光が終了し、２ｋ個の分割暗時画像データを内蔵メモリ３１に格納した後、これら分割暗時画像データの加算平均を画像演算部３２において演算し、演算して得られた部分暗時平均画像データを内蔵メモリ３１に格納する。例えば、内蔵メモリ３１に格納される部分暗時画像データをｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４、ｄ５、ｄ６、ｄ７、ｄ８、…とし、ｋ＝２の場合には、部分暗時平均画像データは、  
Ｄ１＝（ｄ１＋ｄ２＋ｄ３＋ｄ４）/４  
Ｄ２＝（ｄ５＋ｄ６＋ｄ７＋ｄ８）/４  
…  
となる。
【００３９】
２ｑ回の分割露光が終了し、２（ｑ−ｋ）個の部分暗時平均画像データを内蔵メモリ３１に格納した後、これら２（ｑ−ｋ）個の部分暗時平均画像データの加算平均を画像演算部３２において演算し、演算して得られた暗時平均画像データを内蔵メモリ３１に格納する。例えば、上述の例の場合、暗時平均画像データＤは、
Ｄ＝（Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３＋…＋Ｄ２（ｑ−ｋ））/２（ｑ−ｋ）
となる。
【００４０】
明時平均画像データＭと暗時平均画像データＤを内蔵メモリ３１に格納した後、明時平均画像データＭと暗時平均画像データＤとの差分を取る。このようにして明時画像データと暗時画像データのそれぞれの加算平均値を求めることにより、明時撮影と暗時撮影とで露光時間が異なっていても、明時平均画像データにおける固定パターンノイズをキャンセルすることが可能である。
【００４１】
明時平均画像データＭと暗時平均画像データＤとの差分を取ることにより、標準露光時間Ｔで露光した場合に相当する出力レベルを有した最終的な明時画像データを得る。こうして得られた最終明時画像データを内蔵メモリ３１に格納する。その後は、通常の露光と同様に圧縮伸張部３３において最終明時画像データを圧縮して着脱メモリ３４に記録する。
【００４２】
以上説明したように、本変形例によれば、明時画像データ全体の平均値及び暗時画像データ全体の平均値を求めるに先立って、明時画像データ及び暗時画像データの部分加算平均値を求めるようにしているので、第１の実施形態で説明した効果に加えて、明時画像データ及び暗時画像データにおけるランダムノイズをさらに低減することができる。
【００４３】
以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。例えば、上述した実施形態及びその変形例においては、時分割撮影によって得られた明時画像と暗時画像とを標準露光時間に相当するデータにアナログ回路によって増幅した後でデジタル信号に変換し、その後に上述のデジタル演算を行って明時平均画像データと暗時平均画像データとの差分を求めることで、固定パターンノイズが除去された標準露光時間に相当するレベルの画像データを得たが、これに限るものではない。例えば、明時撮影の分割露光時間と暗時撮影の分割露光時間を等しく（即ち、ｎ＝ｊである）した場合には、先に明時平均画像データと暗時平均画像データとの差分をデジタル演算によって求めた後、その演算結果をデジタル演算によって所定量増幅することでも、固定パターンノイズが除去された標準露光時間に相当するレベルの画像データを得ることができる。
【００４４】
さらに、上記した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、上述したような課題を解決でき、上述したような効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態に係る撮像装置の一例としてのデジタルカメラの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態における長時間露光の際の処理について示した図である。
【図３】本発明の一実施形態における長時間露光によって得られる画像に係る補正処理について示した図である。
【図４】本発明の変形例における長時間露光によって得られる画像に係る補正処理について示した図である。
【符号の説明】
【００４６】
１２…フォーカスレンズ、１３…ズームレンズ、１４…絞り機構、１５…撮像素子、１６…フォーカス制御部、１７…フォーカスモータ、１８…ズーム制御部、１９…ズームモータ、２０…絞り制御部、２１…絞りモータ、２２…撮像素子駆動部、２３…タイミングジェネレータ（ＴＧ）回路、２４…温度センサ、２５…撮像回路、２６…バス、２７…ＡＥ処理部、２８…ＡＦ処理部、２９…メインＣＰＵ、３０…画像処理回路、３１…内蔵メモリ、３２…画像演算部、３３…圧縮伸張部、３４…着脱メモリ、３５…表示駆動部、３６…表示部、３７…不揮発性メモリ、３８…入力部、３９…スピーカ、４０…電源部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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