(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子の分割領域各々に対応する信号を出力する複数チャンネル出力型の撮像部と、
前記撮像素子の複数チャンネルの出力信号を個別に入力して画素値対応のデジタルデータを生成する複数の信号処理部と、
前記複数の信号処理部の生成する画素値データを入力して、入力画像データの構成画素中、目標黒レベル以上の画素値を有する画素のみを選択してゲイン制御により入力画素値の区間を引き伸ばすレベル伸張処理を実行するデジタル信号処理部を有し、
前記デジタル信号処理部は、
前記分割領域各々に対する画像補正処理に際して、各分割領域に対応する個別の補正パラメータを入力して画像補正を行う構成であり、補正パラメータとして、
（ａ）補正対象の分割領域に対応するクランプレベル値、
（ｂ）遮光状態での補正対象の分割領域に対応する各チャンネルから出力される有効画像領域の表示が目標黒レベルになるように各チャンネルのクランプレベルを調節したときの、補正対象の分割領域に対応するクランプレベルと目標黒レベルとの差分値、
を補正パラメータとして入力し、上記（ａ）と（ｂ）の各値の加算値を前記目標黒レベルとして、前記目標黒レベル以上の画素値を持つ画素についての前記ゲイン制御の結果データと、入力画像データの構成画素中、目標黒レベル未満の画素値は、その画素値を維持して出力する構成であることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撮像部は、
左画像と右画像に２分割された撮像素子を有し、左画像と右画像各々に対応する複数の出力信号を出力する構成であり、
前記デジタル信号処理部は、
前記分割領域各々に対する画像補正処理に際して、各分割領域に対応する個別の補正パラメータを入力して画像補正を行う構成であり、
左画像を補正対象とした処理においては、
（Ｌａ）左画像に対応するクランプレベル値（ＯＢＬ）、
（Ｌｂ）左画像に対応するクランプレベル（ＯＢＬ）と目標黒レベル（ＢＬＡＣＫ）との差分値［ＤＩＦＦＬ］、
および、上記（Ｌａ）と（Ｌｂ）の各値の加算値：［ＯＢＬ＋ＤＩＦＦＬ］を補正パラメータとして入力し、
右画像を補正対象とした処理においては、
（Ｒａ）左画像に対応するクランプレベル値（ＯＢＲ）、
（Ｒｂ）左画像に対応するクランプレベル（ＯＢＲ）と目標黒レベル（ＢＬＡＣＫ）との差分値［ＤＩＦＦＲ］、
および、上記（Ｒａ）と（Ｒｂ）の各値の加算値：［ＯＢＲ＋ＤＩＦＦＲ］を補正パラメータとして入力する構成であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記デジタル信号処理部は、
外部入力される左右画像各々に対応する補正量［ＣＯＲＲ＿ＬＥＦＴ］、［ＣＯＲＲ＿ＬＥＦＴ］を前記差分値［ＤＩＦＦＬ］、［ＤＩＦＦＲ］に加算した修正差分値、
［ＤＩＦＦＬ（ｎｅｗ）］＝［ＤＩＦＦＬ］＋［ＣＯＲＲ＿ＬＥＦＴ］、
［ＤＩＦＦＲ（ｎｅｗ）］＝［ＤＩＦＦＲ］＋［ＣＯＲＲ＿ＲＩＧＨＴ］、
これらの修正差分値を前記補正パラメータの構成データとして利用した処理を実行する構成であることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
撮像素子の分割領域各々に対応する信号を個別に入力して画素値対応のデジタルデータを生成する複数の信号処理部と、
前記複数の信号処理部の生成する画素値データを入力して、入力画像データの構成画素中、目標黒レベル以上の画素値を有する画素のみを選択してゲイン制御により入力画素値の区間を引き伸ばすレベル伸張処理を実行するデジタル信号処理部を有し、
前記デジタル信号処理部は、
前記分割領域各々に対する画像補正処理に際して、各分割領域に対応する個別の補正パラメータを入力して画像補正を行う構成であり、補正パラメータとして、
（ａ）補正対象の分割領域に対応するクランプレベル値、
（ｂ）遮光状態での補正対象の分割領域に対応する各チャンネルから出力される有効画像領域の表示が目標黒レベルになるように各チャンネルのクランプレベルを調節したときの、補正対象の分割領域に対応するクランプレベルと目標黒レベルとの差分値、
を補正パラメータとして入力し、上記（ａ）と（ｂ）の各値の加算値を前記目標黒レベルとして、前記目標黒レベル以上の画素値を持つ画素についての前記ゲイン制御の結果データと、入力画像データの構成画素中、目標黒レベル未満の画素値は、その画素値を維持して出力する構成であることを特徴とする画像信号処理回路。
【請求項５】
画像処理装置において実行する画像信号処理方法であり、
複数の信号処理部が、撮像素子の分割領域各々に対応する信号を個別に入力して画素値対応のデジタルデータを生成する信号処理ステップと、
デジタル信号処理部が、前記複数の信号処理部の生成する画素値データを入力して、入力画像データの構成画素中、目標黒レベル以上の画素値を有する画素のみを選択してゲイン制御により入力画素値の区間を引き伸ばすレベル伸張処理を実行するデジタル信号処理ステップを有し、
前記デジタル信号処理ステップは、
前記分割領域各々に対する画像補正処理に際して、各分割領域に対応する個別の補正パラメータを入力して画像補正を行うステップであり、補正パラメータとして、
（ａ）補正対象の分割領域に対応するクランプレベル値、
（ｂ）遮光状態での補正対象の分割領域に対応する各チャンネルから出力される有効画像領域の表示が目標黒レベルになるように各チャンネルのクランプレベルを調節したときの、補正対象の分割領域に対応するクランプレベルと目標黒レベルとの差分値、
を補正パラメータとして入力し、上記（ａ）と（ｂ）の各値の加算値を前記目標黒レベルとして、前記目標黒レベル以上の画素値を持つ画素についての前記ゲイン制御の結果データと、入力画像データの構成画素中、目標黒レベル未満の画素値は、その画素値を維持して出力するステップであることを特徴とする画像信号処理方法。
【請求項６】
画像処理装置において画像信号処理を実行させるコンピュータ・プログラムであり、
複数の信号処理部に、撮像素子の分割領域各々に対応する信号を個別に入力して画素値対応のデジタルデータを生成させる信号処理ステップと、
デジタル信号処理部に、前記複数の信号処理部の生成する画素値データを入力して、入力画像データの構成画素中、目標黒レベル以上の画素値を有する画素のみを選択してゲイン制御により入力画素値の区間を引き伸ばすレベル伸張処理を実行させるデジタル信号処理ステップとを有し、
前記デジタル信号処理ステップは、
前記分割領域各々に対する画像補正処理に際して、各分割領域に対応する個別の補正パラメータを入力して画像補正を行うステップであり、補正パラメータとして、
（ａ）補正対象の分割領域に対応するクランプレベル値、
（ｂ）遮光状態での補正対象の分割領域に対応する各チャンネルから出力される有効画像領域の表示が目標黒レベルになるように各チャンネルのクランプレベルを調節したときの、補正対象の分割領域に対応するクランプレベルと目標黒レベルとの差分値、
を補正パラメータとして入力し、上記（ａ）と（ｂ）の各値の加算値を前記目標黒レベルとして、前記目標黒レベル以上の画素値を持つ画素についての前記ゲイン制御の結果データと、入力画像データの構成画素中、目標黒レベル未満の画素値は、その画素値を維持して出力するステップであることを特徴とするコンピュータ・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、画像信号処理回路、および画像信号処理方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。さらに、詳細には、撮像素子の分割区分毎の出力信号に対する処理を行なう構成において、分割領域の黒レベル調整を行う撮像装置、画像信号処理回路、および画像信号処理方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばビデオカメラやスチルカメラなどにおける撮像素子としてＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）が広く用いられている。例えば従来の一般的なＣＣＤは、１画面分の撮影情報を多数のフォトディテクタ（ＰＤ：Photo Detector）によって受光し、光電変換によって得られる電荷信号を垂直レジスタと水平レジスタとによって読み出してデータストリームに変換して１つの出力チャンネルから出力していた。このような１チャンネル出力型のＣＣＤおよび信号処理構成について図１を参照して説明する。
【０００３】
図１に示すＣＣＤ１０は、ＣＣＤを構成する撮像素子としてのフォトディテクタ（ＰＤ）に蓄積された電荷を垂直方向に転送する垂直レジスタ１１と、垂直レジスタ１１により転送された電荷を水平方向に１ラインずつ転送する１つの水平レジスタ１２と水平レジスタ１２の電荷を電圧に変換する出力アンプ１３を有し、出力アンプ１３の出力を信号処理部２１に入力する構成である。
【０００４】
信号処理部２１は、入力信号中のノイズ除去を実行するＣＤＳ回路、ＡＤ変換を行なうＡＤＣ等によって構成される。信号処理部２１において信号処理のなされたデジタル信号は、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ（デジタル信号処理部））２２に入力されて画素値補正処理などを含む出力画像生成処理がなされて出力され、例えば図に示す出力画像３０が得られる。
【０００５】
近年、画像の多画素化のために撮像素子の大型化が進み、さらに出力画像のフレームレートも高速化されている。図１に示すような１つの出力アンプを有する撮像素子では高フレームレートを維持するためにはより高速に画像を出力する必要があるが、物理的な限界があり高速化が難しくなっていた。そこで、撮像素子に出力アンプを複数設定しスループットを向上させて画像の高速出力を可能にした構成が利用されるようになっている。例えば、撮像素子を２分割して各分割領域毎に出力する２チャンネル出力とすれば、１チャンネル出力の場合と比較して１／２の動作周波数で出力データの信号処理を行うことができる。
【０００６】
２チャンネル出力対応のＣＣＤおよび信号処理構成について図２を参照して説明する。図２に示すＣＣＤ５０は、ＣＣＤを構成するフォトディテクタ（ＰＤ）に蓄積された電荷を垂直方向に転送する垂直レジスタ５１と、垂直レジスタ５１により転送された電荷を水平方向に１ラインずつ転送する２つの水平レジスタ５２，５３を有する。第１水平レジスタ５２はＣＣＤを構成するフォトディテクタの左半分の出力、第２水平レジスタ５３は右半分のフォトディテクタの出力を入力する。
【０００７】
第１水平レジスタ５２の蓄積データは、出力アンプ５４によって電荷が電圧に変換されて信号処理部６２に入力される。また、第２水平レジスタ５３の蓄積データは、出力アンプ５５によって電荷が電圧に変換されて信号処理部６１に入力される。２つの信号処理部６１，６２は、それぞれＣＣＤの構成画素の半分の出力データを並列に処理する。この処理によって高速な処理が実現される。
【０００８】
信号処理部６１，６２において信号処理のなされたデジタル信号は、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）６３に入力されて画素値補正処理などを含む出力画像の生成処理がなされて出力される。その結果、例えば図２に示す出力画像７０が得られる。
【０００９】
信号処理部６１，６２は、それぞれＣＣＤの構成画素の半分の出力データを並列に処理し、各構成画素の画素値レベルを示す例えば１４ビットのデジタルデータを生成する。この処理に際して、図示しない制御部（ＭＰＵ）からクランプレベル値、すなわち、黒レベルの調整に用いられるクランプレベル値（暗電流値）が入力されて画素値調整が行われ、黒レベルが決定される。
【００１０】
しかし、このような２チャンネル出力の撮像部を持つ構成では、ＣＣＤの各領域が有する出力アンプの特性差に起因して左右それぞれのＣＣＤ出力信号レベルが異なる。従って、制御部（ＭＰＵ）から左右画像に対して同じクランプレベル値を与えても、左右それぞれの黒レベルを一致させることは難しい。結果として左右画像領域の黒レベルが異なる画像が出力されてしまうことになる。
【００１１】
複数チャンネル出力を持つ撮像素子における黒レベル調整手法を開示した従来技術として特許文献１（特開２００６−８６９７１号公報）がある。この特許文献１は複数出力を有する撮像素子上に構成されるオプティカルブラック（ＯＢ）領域、すなわち、有効画像領域の周囲に遮光領域として設定されるオプティカルブラック（ＯＢ）領域の電流値（暗電流）データを利用してクランプレベルを決定する構成であり、各画像領域に対応する全てのチャンネルに対応するオプティカルブラック（ＯＢ）領域から得られる複数のデータを平均化して、目標クランプレベルとの差分を算出して最終的なクランプレベルを決定する構成を開示している。しかし、このような平均値を用いる構成では、映像信号のリニアリティが各チャンネルで異なる場合などにおいて、各画像領域に対して不適切なクランプレベルの設定がなされてしまう場合がある。
【特許文献１】特開２００６−８６９７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、複数の分割出力を持つＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子からの出力信号に対する信号処理に際して各分割領域の適切な黒レベル調整を行うことを可能とした撮像装置、画像信号処理回路、および画像信号処理方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することを目的とする。
【００１３】
本発明は各分割領域に対応する各チャンネルのオプティカルブラック（ＯＢ）領域データのクランプレベルを検出し、検出したクランプレベルを適用して各チャンネル対応の信号処理を行うことによって、各チャンネルの出力特性の微妙な差異がある場合でも忠実な黒レベル設定や色再現を可能とする撮像装置、画像信号処理回路、および画像信号処理方法、並びにコンピュータ・プログラム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】
【００１４】
本発明の第１の側面は、
撮像素子の分割領域各々に対応する信号を出力する複数チャンネル出力型の撮像部と、
前記撮像素子の複数チャンネルの出力信号を個別に入力して画素値対応のデジタルデータを生成する複数の信号処理部と、
前記複数の信号処理部の生成する画素値データを入力して、入力画像データの構成画素中、目標黒レベル以上の画素値を有する画素のみを選択してゲイン制御により入力画素値の区間を引き伸ばすレベル伸張処理を実行するデジタル信号処理部を有し、
前記デジタル信号処理部は、
前記分割領域各々に対する画像補正処理に際して、各分割領域に対応する個別の補正パラメータを入力して画像補正を行う構成であり、補正パラメータとして、
（ａ）補正対象の分割領域に対応するクランプレベル値、
（ｂ）遮光状態での補正対象の分割領域に対応する各チャンネルから出力される有効画像領域の表示が目標黒レベルになるように各チャンネルのクランプレベルを調節したときの、補正対象の分割領域に対応するクランプレベルと目標黒レベルとの差分値、
を補正パラメータとして入力し、上記（ａ）と（ｂ）の各値の加算値を前記目標黒レベルとして、前記目標黒レベル以上の画素値を持つ画素についての前記ゲイン制御の結果データと、入力画像データの構成画素中、目標黒レベル未満の画素値は、その画素値を維持して出力する構成であることを特徴とする撮像装置にある。
【００１６】
さらに、本発明の撮像装置の一実施態様において、前記撮像部は、左画像と右画像に２分割された撮像素子を有し、左画像と右画像各々に対応する複数の出力信号を出力する構成であり、前記デジタル信号処理部は、前記分割領域各々に対する画像補正処理に際して、各分割領域に対応する個別の補正パラメータを入力して画像補正を行う構成であり、
左画像を補正対象とした処理においては、
（Ｌａ）左画像に対応するクランプレベル値（ＯＢＬ）、
（Ｌｂ）左画像に対応するクランプレベル（ＯＢＬ）と目標黒レベル（ＢＬＡＣＫ）との差分値［ＤＩＦＦＬ］、
および、上記（Ｌａ）と（Ｌｂ）の各値の加算値：［ＯＢＬ＋ＤＩＦＦＬ］を補正パラメータとして入力し、
右画像を補正対象とした処理においては、
（Ｒａ）左画像に対応するクランプレベル値（ＯＢＲ）、
（Ｒｂ）左画像に対応するクランプレベル（ＯＢＲ）と目標黒レベル（ＢＬＡＣＫ）との差分値［ＤＩＦＦＲ］、
および、上記（Ｒａ）と（Ｒｂ）の各値の加算値：［ＯＢＲ＋ＤＩＦＦＲ］を補正パラメータとして入力する構成であることを特徴とする。
【００１７】
さらに、本発明の撮像装置の一実施態様において、前記デジタル信号処理部は、外部入力される左右画像各々に対応する補正量［ＣＯＲＲ＿ＬＥＦＴ］、［ＣＯＲＲ＿ＬＥＦＴ］を前記差分値［ＤＩＦＦＬ］、［ＤＩＦＦＲ］に加算した修正差分値、
［ＤＩＦＦＬ（ｎｅｗ）］＝［ＤＩＦＦＬ］＋［ＣＯＲＲ＿ＬＥＦＴ］、
［ＤＩＦＦＲ（ｎｅｗ）］＝［ＤＩＦＦＲ］＋［ＣＯＲＲ＿ＲＩＧＨＴ］、
これらの修正差分値を前記補正パラメータの構成データとして利用した処理を実行する構成であることを特徴とする。
【００１８】
さらに、本発明の第２の側面は、
撮像素子の分割領域各々に対応する信号を個別に入力して画素値対応のデジタルデータを生成する複数の信号処理部と、
前記複数の信号処理部の生成する画素値データを入力して、入力画像データの構成画素中、目標黒レベル以上の画素値を有する画素のみを選択してゲイン制御により入力画素値の区間を引き伸ばすレベル伸張処理を実行するデジタル信号処理部を有し、
前記デジタル信号処理部は、
前記分割領域各々に対する画像補正処理に際して、各分割領域に対応する個別の補正パラメータを入力して画像補正を行う構成であり、補正パラメータとして、
（ａ）補正対象の分割領域に対応するクランプレベル値、
（ｂ）遮光状態での補正対象の分割領域に対応する各チャンネルから出力される有効画像領域の表示が目標黒レベルになるように各チャンネルのクランプレベルを調節したときの、補正対象の分割領域に対応するクランプレベルと目標黒レベルとの差分値、
を補正パラメータとして入力し、上記（ａ）と（ｂ）の各値の加算値を前記目標黒レベルとして、前記目標黒レベル以上の画素値を持つ画素についての前記ゲイン制御の結果データと、入力画像データの構成画素中、目標黒レベル未満の画素値は、その画素値を維持して出力する構成であることを特徴とする画像信号処理回路にある。
【００１９】
さらに、本発明の第３の側面は、
画像処理装置において実行する画像信号処理方法であり、
複数の信号処理部が、撮像素子の分割領域各々に対応する信号を個別に入力して画素値対応のデジタルデータを生成する信号処理ステップと、
デジタル信号処理部が、前記複数の信号処理部の生成する画素値データを入力して、入力画像データの構成画素中、目標黒レベル以上の画素値を有する画素のみを選択してゲイン制御により入力画素値の区間を引き伸ばすレベル伸張処理を実行するデジタル信号処理ステップを有し、
前記デジタル信号処理ステップは、
前記分割領域各々に対する画像補正処理に際して、各分割領域に対応する個別の補正パラメータを入力して画像補正を行うステップであり、補正パラメータとして、
（ａ）補正対象の分割領域に対応するクランプレベル値、
（ｂ）遮光状態での補正対象の分割領域に対応する各チャンネルから出力される有効画像領域の表示が目標黒レベルになるように各チャンネルのクランプレベルを調節したときの、補正対象の分割領域に対応するクランプレベルと目標黒レベルとの差分値、
を補正パラメータとして入力し、上記（ａ）と（ｂ）の各値の加算値を前記目標黒レベルとして、前記目標黒レベル以上の画素値を持つ画素についての前記ゲイン制御の結果データと、入力画像データの構成画素中、目標黒レベル未満の画素値は、その画素値を維持して出力するステップであることを特徴とする画像信号処理方法にある。
【００２０】
さらに、本発明の第４の側面は、
画像処理装置において画像信号処理を実行させるコンピュータ・プログラムであり、
複数の信号処理部に、撮像素子の分割領域各々に対応する信号を個別に入力して画素値対応のデジタルデータを生成させる信号処理ステップと、
デジタル信号処理部に、前記複数の信号処理部の生成する画素値データを入力して、入力画像データの構成画素中、目標黒レベル以上の画素値を有する画素のみを選択してゲイン制御により入力画素値の区間を引き伸ばすレベル伸張処理を実行させるデジタル信号処理ステップとを有し、
前記デジタル信号処理ステップは、
前記分割領域各々に対する画像補正処理に際して、各分割領域に対応する個別の補正パラメータを入力して画像補正を行うステップであり、補正パラメータとして、
（ａ）補正対象の分割領域に対応するクランプレベル値、
（ｂ）遮光状態での補正対象の分割領域に対応する各チャンネルから出力される有効画像領域の表示が目標黒レベルになるように各チャンネルのクランプレベルを調節したときの、補正対象の分割領域に対応するクランプレベルと目標黒レベルとの差分値、
を補正パラメータとして入力し、上記（ａ）と（ｂ）の各値の加算値を前記目標黒レベルとして、前記目標黒レベル以上の画素値を持つ画素についての前記ゲイン制御の結果データと、入力画像データの構成画素中、目標黒レベル未満の画素値は、その画素値を維持して出力するステップであることを特徴とするコンピュータ・プログラムにある。
【００２１】
なお、本発明のコンピュータ・プログラムは、例えば、様々なプログラム・コードを実行可能な汎用コンピュータ・システムに対して、コンピュータ可読な形式で提供する記憶媒体、通信媒体によって提供可能なコンピュータ・プログラムである。このようなプログラムをコンピュータ可読な形式で提供することにより、コンピュータ・システム上でプログラムに応じた処理が実現される。
【００２２】
本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施例や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。なお、本明細書においてシステムとは、複数の装置の論理的集合構成であり、各構成の装置が同一筐体内にあるものには限らない。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の一実施例の構成によれば、撮像素子の分割領域各々に対応する出力信号を入力して補正処理を実行する構成において、デジタル信号処理部（ＤＳＰ）が、各分割領域に対応する個別の補正パラメータを入力して画像補正を行う。具体的には、補正パラメータとして、（ａ）補正対象の分割領域に対応するクランプレベル値、（ｂ）補正対象の分割領域に対応するクランプレベルと目標黒レベルとの差分値、これら（ａ）と（ｂ）の各値の加算値を補正パラメータとして入力し、該補正パラメータに基づいて決定される黒レベルを基準とした画像補正を実行する。本構成により、例えば撮像素子の出力アンプ特性のばらつきによる領域間のレベル差が存在しても、領域対応の補正パラメータを適用した処理により黒レベルの調整が実施されるので、画像領域間の黒レベル段差の発生が防止され高品質な画像データを出力することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照しながら本発明の撮像装置、画像信号処理回路、および画像信号処理方法、並びにコンピュータ・プログラムの詳細について説明する。まず、図３を参照して、本発明の一実施例に係る撮像装置、画像信号処理回路の構成例について説明する。
【００２５】
図３に示すＣＣＤ１００は、先に図２を参照して説明したＣＣＤの構成と同様、複数に分割された２チャンネル出力構成、すなわち撮像素子の分割領域単位の信号を出力する複数チャンネル出力構成を有する。ＣＣＤ１００の詳細構成について、図４を参照して説明する。なお、以下の実施例では、撮像素子としてＣＣＤを用いた構成例について説明するが、本発明はＣＣＤに限らずＣＭＯＳを撮像素子として用いた場合でも適用可能である。
【００２６】
図４に示すようにＣＣＤ１００は、光電変換素子であるフォトディテクタ（ＰＤ）２００を多数有し、これらのフォトディテクタ（ＰＤ）２００に蓄積された電荷に基づく電圧信号を出力する構成となっている。ＣＣＤ１００は、１画面分の撮像領域を水平方向の中心で２分割して、それぞれ異なるチャンネルから画素情報を出力する。ＣＣＤ１００は、垂直レジスタ１０１と、１ライン分の水平レジスタ１０２，１０３を有する。垂直レジスタ１０１は、フォトディテクタ（ＰＤ）２００に蓄積された電荷を１ライン単位で垂直方向に転送するレジスタである。
【００２７】
水平レジスタ１０２，１０３は、垂直レジスタ１０１から転送されてきた１ライン分の電荷を水平方向に１画素単位で転送して、電荷情報を電圧に変換して増幅する出力アンプ１０４，１０５に入力する。出力アンプ１０４，１０５は、それぞれの分割画像に対応する電荷情報を電圧信号として出力する。このようにＣＣＤ１００のフォトディテクタ（ＰＤ）２００の生成した画像情報は、２つの出力アンプ１０４，１０５を介した２つの出力チャンネルから出力される。
【００２８】
すなわち、第１水平レジスタ１０２は、左画像の領域に含まれるフォトディテクタ（ＰＤ）２００から出力される電荷情報に基づく信号を第１出力アンプ１０４を介して出力し、第２水平レジスタ１０３は、右画像の領域に含まれるフォトディテクタ（ＰＤ）２００から出力される電荷情報に基づく信号を第２出力アンプ１０５を介して出力する。
【００２９】
図３に戻り、これらの出力アンプ１０４，１０５の出力信号の処理について説明する。ＣＣＤ１００の左側画像に対応する画像信号情報である第１出力アンプ１０４の出力は信号処理部１１１に入力される。信号処理部１１１は、入力信号中のノイズ除去を実行するＣＤＳ回路、ＡＤ変換を行なうＡＤＣ等によって構成され、これらの各回路によって信号処理がなされ、アナログ信号から例えば１４ビットのデジタル信号が生成されてＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ（デジタル信号処理部））１２０に入力されて画素値補正処理などを含む出力画像生成処理がなされて出力される。
【００３０】
一方、ＣＣＤ１００の右側画像に対応する画像信号情報である第２出力アンプ１０５の出力は信号処理部１１２に入力される。信号処理部１１２も、入力信号中のノイズ除去を実行するＣＤＳ回路、ＡＤ変換を行なうＡＤＣ等によって構成され、これらの各回路によって信号処理がなされ、例えば１４ビットのデジタル信号が生成されてＤＳＰ１２０に入力されて画素値補正処理などを含む出力画像生成処理がなされて出力される。
【００３１】
上記の処理構成において、信号処理部１１１は、ＣＣＤ１００の左画像データを入力して信号処理を行い、信号処理部１１２は、ＣＣＤ１００の右画像データを入力して信号処理を行う。すなわち、各信号処理部１１１，１１２は、それぞれの画像領域に含まれる画素の画素値を示すアナログデータをデジタルデータに変換して出力し、その後、デジタルデータがＤＳＰ１２０に入力されて画像補正処理が行われる。
【００３２】
撮像装置は、図３に示すように撮像部１００が複数の領域に分割され、各チャンネルのデータ出力に対して特性の異なる出力アンプを用いた構成であり、出力アンプ１０４，１０５の特性差などに起因する出力画像の特性差が存在する可能性がある。本発明の撮像装置では、信号処理部１１１，１１２、およびＤＳＰ１２０の処理によって、このような特性差が存在する場合でも、左右画像領域各々について適切な黒レベルを決定した品質の高いバランスのとれた出力画像を生成することを可能としている。以下、この処理の詳細について説明する。
【００３３】
信号処理部１１１，１１２において生成されたデジタルデータは、ＤＳＰ１２０に入力されて画像補正処理が行われる。ＤＳＰ１２０では、左右各画像領域に設定された遮光領域としてのオプティカルブラック（ＯＢ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｂｌａｃｋ）領域に対応する出力を読み取って左右画像領域各々のクランプレベルを算出する。
【００３４】
遮光領域としてのオプティカルブラック（ＯＢ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｂｌａｃｋ）領域は左画像領域、右画像領域の各々に設定されている。図５に、本発明の撮像装置に用いる撮像素子２５０の構成例を示す。撮像素子２５０は、撮影処理において入力する光を受光し、画像形成要の信号を蓄積する有効画像領域２５１と、有効画像領域２５１の周辺に設定され、基本的に撮影処理に際して光を入力しない遮光領域であるオプティカルブラック（ＯＢ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｂｌａｃｋ）領域２７１，２７２を有する。有効画像領域２５１は、画像境界２５２の左側の左画像領域２６１と画像境界２５２の右側の右画像領域２６２とによって構成される。
【００３５】
図５に示すように、オプティカルブラック（ＯＢ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｂｌａｃｋ）領域は左画像ＯＢ（オプティカルブラック）領域２７１と、右画像ＯＢ（オプティカルブラック）領域２７２として各画像領域に対応して設定されている。前述したように、撮像素子は左画像と右画像とで、異なる出力経路を介して出力される。図５の撮像素子において、画像境界２５２の左側の左画像領域２６１と左画像ＯＢ領域２７１の信号は、図３、図４に示す出力アンプ１０４を介して信号処理部１１１に入力され、画像境界２５２の右側の右画像領域２６２と右画像ＯＢ領域２７２の信号は、図３、図４に示す出力アンプ１０５を介して信号処理部１１２に入力されて信号処理がなされる。
【００３６】
ＤＳＰ１２０は、左右各画像領域に設定された遮光領域である左画像ＯＢ領域２７１と、右画像ＯＢ領域２７２に対応するデジタル出力を読み取って左右画像領域各々のクランプレベルを算出する。このクランプレベルは、光を入射しない場合でも潜在的に発生する電流値（暗電流）に対応する画素値レベルを示すデジタル値である。
【００３７】
ＤＳＰ１２０における左画像領域のクランプレベル（ＯＢＬ）と、右画像領域のクランプレベル（ＯＢＲ）の読み取りタイミングについて図６を参照して説明する。図６に示す例では、左画像ＯＢ領域２７１と、右画像ＯＢ領域２７２はそれぞれ４０画素、有効画素領域２５１は左右画像それぞれ１２２８画素である。
ＤＳＰ１２０は、左画像ＯＢ領域２７１と、右画像ＯＢ領域２７２の各々に対応する画素レベルを示すデジタルデータを読み取り、読み取り信号を左右画像領域各々のクランプレベルとする。
【００３８】
ＤＳＰ１２０が、左画像ＯＢ領域２７１と、右画像ＯＢ領域２７２の各々において、クランプレベルを読み込むタイミングは、図６に示すように、左画像ＯＢ領域２７１と、右画像ＯＢ領域２７２の各々４０画素中の中央の３０画素とする。ＤＳＰ１２０のクランプレベルの読み込みタイミングは、図６中のＨｉレベルに対応する。
【００３９】
ＤＳＰ１２０が計測した左画像領域のクランプレベル（ＯＢＬ）と、右画像領域のクランプレベル（ＯＢＲ）は、制御部（ＭＰＵ）１５０を介してメモリ１５２に格納される。その後、ＤＳＰ１２０における画像補正処理に際して、メモリ１５２に格納されたクランプレベルが出力されて画像補正処理が実行されることになる。以下、この補正処理について図７以下を参照して説明する。
【００４０】
前述したように、クランプレベルは、撮像部に構成される遮光領域としてのオプティカルブラック（ＯＢ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｂｌａｃｋ）領域の電流値（暗電流）に基づいて決定される。しかし、図５に示すように、画像境界２５２の左側の左画像ＯＢ（オプティカルブラック）領域２７１、右画像ＯＢ（オプティカルブラック）領域２７２の信号は、それぞれ異なる出力アンプによる処理がなされることになり信号特性に差が発生する。有効画像領域２５１の左画像領域２６１と右画像領域２６２も同様の特性差が発生することになる。本発明の撮像装置では、このような特性差が存在する場合でも、ＤＳＰ１２０における画像補正処理を行うことで、左右画像領域各々について適切な黒レベルを設定して品質の高いバランスのとれた出力画像を生成する。
【００４１】
ＤＳＰ１２０における画像補正処理の詳細について説明する。まず、目標とする黒レベルをあらかじめ決定する。例えば、信号処理部１１１，１１２が各画素値のデジタルデータとして１４ビットデータを出力する場合、画素値レベルは最低輝度〜最高輝度として、０〜１３６８３のデジタル値を持つが、このような設定において、例えば、目標とする黒レベルの輝度値を［９６０］として設定する。
【００４２】
図７には、縦軸に画素値（輝度）０〜１３６８３を示し、左画像と右画像をそれぞれ示している。目標黒レベル［９６０］を示すラインを目標黒レベル３０１として示している。
【００４３】
次に、左右画像領域に対応するクランプレベル（ＯＢＬ）（ＯＢＲ）を計測する。これは、遮光状態における電流に基づいて発生する信号レベルに相当し、基本的には、図５に示す左画像ＯＢ（オプティカルブラック）領域２７１から得られる信号によって得られるデジタル値が図７に示す左画像クランプレベル３１１であり、図５に示す右画像ＯＢ（オプティカルブラック）領域２７２から得られる信号によって得られるデジタル値が図７に示す右画像クランプレベル３１２に相当する。なお、図７に示す［左画像ＯＢ（オプティカルブラック）レベル］は、左画像領域のクランプレベルを意味し、［右画像ＯＢ（オプティカルブラック）レベル］は、右画像領域のクランプレベルを意味している。
【００４４】
クランプレベルの計測では、撮像装置をレンズキャップなどで遮光し、光を露光しないようにセットし、左右画像領域に対応する各チャンネルから出力されるデジタル画像データが、目標黒レベル［９６０］になるようにカメラから出力された画像を表示部に出力して表示画像を観察しながら各チャンネルのクランプレベルを調節し、目標黒レベルとの差分を算出する。
【００４５】
たとえば、図７に示すようにカメラから出力される有効画像領域２５１の表示が黒レベル目標値［輝度レベル＝９６０］となるように、
左画像領域のクランプレベルを調整して、有効画像領域２５１の表示が黒レベル目標値［輝度レベル＝９６０］であるときのレベルを、図７に示すように左画像クランプレベル３１１［輝度レベル＝９１０］、
右画像領域のクランプレベルを調整して、有効画像領域２５１の表示が黒レベル目標値［輝度レベル＝９６０］であるときのレベルを、図７に示すように右画像クランプレベル３１２［輝度レベル＝９５０］、
とする。
【００４６】
このとき、左右各画像領域に対応する各出力チャンネルのクランプレベルと、目標黒レベルとの差分は、以下の式によって算出される。
左画像クランプレベル［ＯＢＬ＝９１０］と、目標黒レベル［９６０］の差分である左画像差分［ＤＩＦＦＬ］は、
ＤＩＦＦＬ＝目標黒レベル−左画像クランプレベル
＝９６０−９１０
＝５０
となる。
【００４７】
右画像クランプレベル［ＯＢＲ＝９５０］と、目標黒レベル［９６０］の差分である右画像差分［ＤＩＦＦＲ］は、
ＤＩＦＦＲ＝目標黒レベル−右画像クランプレベル
＝９６０−９５０
＝１０
となる。
【００４８】
これらの差分値［ＤＩＦＦＬ］，［ＤＩＦＦＲ］は、図３に示す撮像装置のメモリ１５２に格納する。メモリに格納された左画像差分［ＤＩＦＦＬ］と，右画像差分［ＤＩＦＦＲ］の値は、ＤＳＰ１２０に出力されて画素値補正に利用される。なお、上記例では、左画像差分［ＤＩＦＦＬ］と，右画像差分［ＤＩＦＦＲ］は、いずれも０以上の正値として算出されているがマイナスの値になっても問題はない。ＤＳＰ１２０やメモリ１５２には２の補数で表現された２進数データとして保持、利用されるため問題はない。
【００４９】
左画像差分［ＤＩＦＦＬ］と，右画像差分［ＤＩＦＦＲ］の各値は、ＤＳＰ１２０に入力して画素値補正に利用されるが、本発明の一実施例に係る撮像装置では、さらに、上記の差分値［ＤＩＦＦＬ］，［ＤＩＦＦＲ］に対して、ユーザ入力部などを介した外部入力によって補正量を増減させることを可能としている。
【００５０】
すなわち、ＤＳＰ１２０の実行する画像補正処理に利用する左右画像の各画像修正差分を、
左画像修正差分［ＤＩＦＦＬ（ｎｅｗ）］、
右画像修正差分［ＤＩＦＦＲ（ｎｅｗ）］、
とし、
外部入力する補正量を、
左画像用補正量［ＣＯＲＲ＿ＬＥＦＴ］
右画像用補正量［ＣＯＲＲ＿ＲＩＧＨＴ］
とした場合、左画像修正差分［ＤＩＦＦＬ（ｎｅｗ）］、右画像修正差分［ＤＩＦＦＲ（ｎｅｗ）］は、左画像差分［ＤＩＦＦＬ］と，右画像差分［ＤＩＦＦＲ］、および、左画像用補正量［ＣＯＲＲ＿ＬＥＦＴ］と、右画像用補正量［ＣＯＲＲ＿ＲＩＧＨＴ］を利用した式として、以下のように示される。
ＤＩＦＦＬ（ｎｅｗ）＝［ＤＩＦＦＬ］＋［ＣＯＲＲ＿ＬＥＦＴ］、
ＤＩＦＦＲ（ｎｅｗ）＝［ＤＩＦＦＲ］＋［ＣＯＲＲ＿ＲＩＧＨＴ］、
とする。
【００５１】
なお、左画像用補正量［ＣＯＲＲ＿ＬＥＦＴ］や、右画像用補正量［ＣＯＲＲ＿ＲＩＧＨＴ］を定義しているのは、黒レベルをユーザが微調節できるようにしたものである。これらの補正量の基本値は［０］として利用しない構成としてもよい。ただし、左画像用補正量［ＣＯＲＲ＿ＬＥＦＴ］や、右画像用補正量［ＣＯＲＲ＿ＲＩＧＨＴ］を利用することで、ユーザの好みに応じた画像を出力でき、左右独立で補正量を規定して細やかな黒レベル調整が可能となる。
【００５２】
ＤＳＰ１２０は、左画像の画像補正において、左画像修正差分［ＤＩＦＦＬ（ｎｅｗ）］、すなわち、
（Ｌ１）ＤＩＦＦＬ（ｎｅｗ）＝［ＤＩＦＦＬ］＋［ＣＯＲＲ＿ＬＥＦＴ］、
と、
（Ｌ２）左画像のクランプレベル（ＯＢＬ）
これらを左画像補正パラメータとして入力して左画像の補正を実行する。
また、右画像の画像補正において、右画像修正差分［ＤＩＦＦＲ（ｎｅｗ）］、すなわち、
（Ｒ１）ＤＩＦＦＲ（ｎｅｗ）＝［ＤＩＦＦＲ］＋［ＣＯＲＲ＿ＲＩＧＨＴ］、
と、
（Ｒ２）右画像のクランプレベル（ＯＢＲ）
これらを右画像補正パラメータとして入力して右画像の補正を実行する。
【００５３】
ＤＳＰ１２０の画像補正処理は、左右画像それぞれのクランプレベルを用いて左右それぞれの黒レベルを忠実に再現することを可能にするものであるが、左右の段差が発生しないように、図５に示す有効画像領域２５１の左画像については、左画像ＯＢ領域の信号レベルに相当するクランプレベル（ＯＢＬ）を用いて左画像用パラメータ［ＤＩＦＦＬ（ｎｅｗ）］を決定し、有効画像領域２５１の右画像については、左画像ＯＢ領域の信号レベルに相当するクランプレベル（ＯＢＬ）を用いて右画像用パラメータ［ＤＩＦＦＲ（ｎｅｗ）］を決定しており、結果的には左右領域間の黒レベルの段差は生じない。
【００５４】
ＤＳＰ１２０は左右それぞれのＯＢ部のレベルを読み込んでこれをそれぞれ平均化することで各チャンネルのＯＢ部のレベルを算出するが、この値をそのまま用いると先述のとおり有効画素領域の画面中央の領域境界におけるレベルとＯＢ部から読み込んだ黒レベルとは差が生じるので、先に計算したＤＩＦＦＬ（ｎｅｗ）、ＤＩＦＦＲ（ｎｅｗ）を読み込んでこれを各チャンネルのＯＢ部のレベルと足し合わせることで、各補正対象ラインにおける正確な黒レベルを知ることができる。
【００５５】
左側のクランプレベルをＯＢＬ，右側のクランプレベルをＯＢＲ、決定される黒レベルをＢＬＡＣＫとすると、決定する黒レベルは、次式で表わされる。
ＢＬＡＣＫ＝ＯＢＬ＋ＤＩＦＦＬ（ｎｅｗ）＝ＯＢＲ＋ＤＩＦＦＲ（ｎｅｗ）
【００５６】
図８を参照して、ＤＳＰ１２０の実行する画像補正処理の詳細について説明する。図８には、
（１）ＤＳＰ１２０の処理構成、
（２）ＤＳＰの入出力、処理過程の画像信号の推移、
を示している。
【００５７】
図８（１）は、左画像のデジタルデータを生成する信号処理部１１１から入力する左画像データに基づくＤＳＰ１２０の処理例を示している。ＤＳＰ１２０は、左画像を入力した場合は、左画像補正パラメータ５０１を入力して補正を行う。左画像補正パラメータ５０１は、前述したように、
左画像修正差分［ＤＩＦＦＬ（ｎｅｗ）］、すなわち、
（Ｌ１）ＤＩＦＦＬ（ｎｅｗ）＝［ＤＩＦＦＬ］＋［ＣＯＲＲ＿ＬＥＦＴ］、
と、
（Ｌ２）左画像のクランプレベル（ＯＢＬ）
これらの両者の加算値［ＯＢＬ＋ＤＩＦＦＬ（ｎｅｗ）］である。
【００５８】
図８（１）に示すように、ＤＳＰ１２０は、減算部５２１、ゲイン調整部５２２、加算５２３を有する。図８（１）に示す（Ｓ１）〜（Ｓ４）の各信号経路に対応する画像信号を図８（２）に示している。すなわち、
（Ｓ１）信号処理部１１１からの出力（ＤＳＰ１２０に対する入力）
（Ｓ２）減算部５２１の出力
（Ｓ３）ゲイン調整部５２２の出力
（Ｓ４）加算部５２３の出力（ＤＳＰ１２０の出力）
これらの各画像信号を示している。図８（２）に示す信号は、ある１ライン（水平方向のライン）における画素位置と画素値（輝度レベル）の対応を示すグラフである。点線のラインは目標黒レベル（ＢＬＡＣＫ）であり、例えば信号処理部１１１が１４ビットの画素データ（０〜１６３８３）を出力する場合に輝度レベル［９６０］に設定される。
【００５９】
まず、
（Ｓ１）信号処理部１１１からの出力（ＤＳＰ１２０に対する入力）
この信号は、図８（２）の（Ｓ１）に示すデータであり、様々な画素値を持つ画素が１つのライン上に存在する。
【００６０】
このデータがＤＳＰ１２０に入力されると、まず減算部５２１において、このデータから、ＯＢＬ＋ＤＩＦＦＬ（ｎｅｗ）＝９６０＝目標黒レベル（ＢＬＡＣＫ）以上のデータ部分を抽出して、左画像補正パラメータ５０１、すなわち、
［ＯＢＬ＋ＤＩＦＦＬ（ｎｅｗ）］
この画素値を減算する処理を行う。例えば、図７に示す例では、
ＯＢＬ＝９１０、
ＤＩＦＦＬ＝５０、
であり、外部入力の補正量ＣＯＲＲ＿ＬＥＦＴが０である場合、
ＯＢＬ＋ＤＩＦＦＬ（ｎｅｗ）＝９６０＝目標黒レベル（ＢＬＡＣＫ）
となる。
【００６１】
減算部５２１において、入力画像信号、すなわち図８（２）の信号（Ｓ１）から左画像補正パラメータ［ＯＢＬ＋ＤＩＦＦＬ（ｎｅｗ）＝９６０］を減算すると、図８（２）の信号（Ｓ２）の信号が生成されて、この信号がゲイン調整部５２２に入力される。
【００６２】
信号（Ｓ２）は、低輝度部分（輝度レベル９６０（目標黒レベル）を含まない、輝度レベル９６０以上の画素値が（元の画素値−９６０）として残されたデータとなる。なお、輝度レベル９６０以下の画素値を持つ画素データは処理対象外データとしてそのまま保持しておく。
【００６３】
低輝度部分（輝度レベル９６０（目標黒レベル）を含まない、輝度レベル９６０以上の画素値が（元の画素値−９６０）として残されたデータ信号（Ｓ２）がゲイン調整部５２２に入力される。ゲイン調整部５２２では、入力信号（Ｓ２）のゲイン増幅、すなわち、入力された画素値の区間を引き伸ばすレベル伸張処理を行う。例えば、入力信号（Ｓ２）に含まれる画素値が０〜１０００であった場合、これを０〜１５００の区間に引き伸ばす処理を行う。
【００６４】
この結果、図８（２）の（Ｓ３）に示す信号が生成される。なお、本例では、輝度レベルのみを持つモノクロデータを例として説明しており、ゲイン調整部５２２は１つのゲイン調整レベルに基づくゲイン調整を行う構成としているが、例えばカラー画像の補正を行う場合は、Ｒ，Ｇ，Ｂ画素ごとに異なるゲインレベルを設定してゲイン調整を行なう構成とすることが好ましい。
【００６５】
ゲイン調整により、図８（２）の（Ｓ３）に示すように、（Ｓ２）に示す画素値レベルが大きくなった信号が生成される。このゲイン調整対象となるのは、元々黒レベル（９６０）以上の画素値を持つ画素のみとなる。
【００６６】
次に、信号（Ｓ３）は、加算部５２３に入力される。加算部５２３では、黒レベル（ＢＬＡＣＫ＝９６０）以上の画素に対するゲイン調整のなされた信号に、黒レベル（ＢＬＡＣＫ＝９６０）ＢＬＡＣＫレベルを加算し、さらに、処理対象外データとしてそのまま保持されていた元々輝度レベル９６０以下の画素値を持つ画素データを追加して信号（Ｓ４）を生成して、これを出力データとする。
【００６７】
なお、図８に示す例は、左画像に対する処理として説明したが、右画像についても同様の処理が実行される。ただし、右画像に対する処理に際しては、右画像補正パラメータ、すなわち、
ＯＢＲ＋ＤＩＦＦＲ（ｎｅｗ）
を入力して処理が行われる。
また、上記処理例では、修正差分値「ＤＩＦＦＬ（ｎｅｗ）」を利用した処理例を説明したが、補正量を含まない差分値［ＤＩＦＦＬ］を利用した処理として実行してもよい。
【００６８】
ＤＳＰ１２０では左画像に対する処理と右画像に対する処理を行う際、利用する補正パラメータを切り替えて利用することが必要となる。このパラメータ入力切り替え処理構成について図９を参照して説明する。
【００６９】
図９には、図８と同様、減算部５２１、ゲイン調整部５２２、加算５２３を有するＤＳＰ１２０を示している。ＤＳＰ１２０には、信号処理部１１１から左画像のデジタルデータが入力され、信号処理部１１２から右画像のデジタルデータが入力される。
【００７０】
この入力タイミングは制御部（ＭＰＵ）１５０によって制御される。制御部１５０は、さらに、この入力制御に併せて、ＤＳＰ１２０に対して出力する補正パラメータを切り替える処理を行う。すなわち、
ＤＳＰ１２０に信号処理部１１１から左画像のデジタルデータが入力される場合は、
左画像補正パラメータ５０１、すなわち、
ＯＢＬ＋ＤＩＦＦＬ（ｎｅｗ）
をＤＳＰ１２０に入力する。
また、ＤＳＰ１２０に信号処理部１１２から右画像のデジタルデータが入力される場合は、
右画像補正パラメータ５０２、すなわち、
ＯＢＲ＋ＤＩＦＦＲ（ｎｅｗ）
をＤＳＰ１２０に入力する。
【００７１】
なお、メモリ１５２には、補正量を含まない差分値［ＤＩＦＦＬ］，［ＤＩＦＦＲ］の各値が格納されており、制御部（ＭＰＵ）１５０はこれらの値をメモリ１５２から取得してＤＳＰ１２０に出力する。
【００７２】
入力部５５１は、オペレータからの外部入力補正量、すなわち、
左画像用補正量［ＣＯＲＲ＿ＬＥＦＴ］
右画像用補正量［ＣＯＲＲ＿ＲＩＧＨＴ］
これらの値が必要に応じて入力される。
【００７３】
ＤＳＰ１２０は、左画像の画像補正において、左画像修正差分［ＤＩＦＦＬ（ｎｅｗ）］、すなわち、
（Ｌ１）ＤＩＦＦＬ（ｎｅｗ）＝［ＤＩＦＦＬ］＋［ＣＯＲＲ＿ＬＥＦＴ］、
と、
（Ｌ２）左画像のクランプレベル（ＯＢＬ）
これらを左画像補正パラメータ５０１として入力して左画像の補正を実行し、右画像の画像補正において、右画像修正差分［ＤＩＦＦＲ（ｎｅｗ）］、すなわち、
（Ｒ１）ＤＩＦＦＲ（ｎｅｗ）＝［ＤＩＦＦＲ］＋［ＣＯＲＲ＿ＲＩＧＨＴ］、
と、
（Ｒ２）右画像のクランプレベル（ＯＢＲ）
これらを右画像補正パラメータ５０２として入力して右画像の補正を実行する。
【００７４】
ＤＳＰ１２０における画像補正処理シーケンスについて、図１０に示すフローを参照して説明する。図１０に示すフローは、制御部（ＭＰＵ）１５０とＤＳＰ１２０の処理によって行われる。まず、ステップＳ１０１において、ＤＳＰ１２０に対する入力画像データを左画像データとするか右画像データとするかを決定する。この処理は制御部（ＭＰＵ）１５０の処理として実行される。
【００７５】
ＤＳＰ１２０に対する入力画像データが左画像データである場合、制御部（ＭＰＵ）１５０は、ステップＳ１０２において、ＤＳＰに対して左画像補正パラメータ、すなわち、
ＯＢＬ＋ＤＩＦＦＬ（ｎｅｗ）
この左画像補正パラメータを入力する。なお、この左画像補正パラメータ［ＯＢＬ＋ＤＩＦＦＬ（ｎｅｗ）］は目標黒レベル［ＢＬＡＣＫ］に等しい。すなわち、
ＢＬＡＣＫ＝ＯＢＬ＋ＤＩＦＦＬ（Ｎｅｗ）
である。
【００７６】
ＤＳＰ１２０に対する入力画像データが右画像データである場合、制御部（ＭＰＵ）１５０は、ステップＳ１０３において、ＤＳＰに対して右画像補正パラメータ、すなわち、
ＯＢＲ＋ＤＩＦＦＲ（ｎｅｗ）
この右画像補正パラメータを入力する。なお、この右画像補正パラメータ［ＯＢＲ＋ＤＩＦＦＲ（ｎｅｗ）］も目標黒レベル［ＢＬＡＣＫ］に等しい。すなわち、
ＢＬＡＣＫ＝ＯＢＲ＋ＤＩＦＦＲ（Ｎｅｗ）
である。
【００７７】
ステップＳ１０４〜Ｓ１０８の処理はＤＳＰ１２０において実行する画像補正処理であり、先に図８を参照して説明した処理に対応する。まず、ステップＳ１０４において、入力画像データから目標黒レベル［ＢＬＡＣＫ］以上の画素値を持つ画素を選択し、その画素に対してステップＳ１０５〜Ｓ１０７の処理を行う。
【００７８】
ステップＳ１０５の処理は、図８に示すＤＳＰ１２０の減算部５２１の処理であり、目標黒レベル［ＢＬＡＣＫ］以上の画素値を持つ画素データから、目標黒レベル［ＢＬＡＣＫ］、すなわち、
左画像の場合は、ＯＢＬ＋ＤＩＦＦＬ（ｎｅｗ）
右画像の場合は、ＯＢＲ＋ＤＩＦＦＲ（ｎｅｗ）
を減算する。すなわち図８（２）の信号（Ｓ１）から図８（２）の信号（Ｓ２）を生成する。
【００７９】
次にステップＳ１０６ではゲイン調整を行う。この処理は、図８に示すＤＳＰ１２０のゲイン調整部５２２の処理であり、入力信号（図８（２）の（Ｓ２））のゲイン増幅、すなわちレベル伸張処理を行う。この結果、図８（２）の（Ｓ３）に示す信号が生成される。
【００８０】
次にステップＳ１０７では加算処理を行う。この処理は、図８に示すＤＳＰ１２０の加算部５２３の処理であり、加算部５２３では、黒レベル（例えばＢＬＡＣＫ＝９６０）以上の画素に対するゲイン調整のなされた信号に、黒レベル（例えばＢＬＡＣＫ＝９６０）ＢＬＡＣＫレベルを加算する。
【００８１】
一方、ステップＳ１０４において、処理対象外データとしてそのまま保持されていた元々輝度レベル９６０以下の画素値を持つ画素データは、ステップＳ１０８でそのままの画素値のまま追加して出力信号とされる。この結果、図８（２）の（Ｓ４）に示す信号が出力データとされる。
【００８２】
なお、上述した処理シーケンスでは、画像補正パラメータとして、修正差分値「ＤＩＦＦＬ（ｎｅｗ）」または「ＤＩＦＦＲ（ｎｅｗ）」を利用した処理例を説明したが、補正量を含まない差分値［ＤＩＦＦＬ］や［ＤＩＦＦＲ］を利用した処理として実行してもよい。
【００８３】
また、図１０に示すフローは、処理対象となる画像の各ラインごとに繰り返し実行され、そのライン対応の補正パラメータ、すなわち、
左画像の場合は、ＯＢＬ＋ＤＩＦＦＬ（ｎｅｗ）
右画像の場合は、ＯＢＲ＋ＤＩＦＦＲ（ｎｅｗ）
これらの補正パラメータを算出してＤＳＰ１２０に入力して、この補正パラメータを目標黒レベルとした補正を行う。
【００８４】
ＤＳＰ１２０では毎ライン、ＯＢ部のレベルを検出して黒レベルを微調節するので、たとえば温度上昇などで撮像素子から出力されるレベルが変動しても、ＯＢ部のレベルも同じく変動するので、常に忠実な色再現性が実現できる。また撮像素子の出力アンプ特性のばらつきによる領域間のレベル差が存在しても、カメラごとに黒レベルの調整を実施するので、黒レベル段差は発生しない。
【００８５】
また、ユーザは微調整のための補正量［ＣＯＲＲ＿ＬＥＦＴ］、［ＣＯＲＲ＿ＲＩＧＨＴ］をそれぞれ左右画像独立した値として設定して入力することが可能であり、ユーザの好みに応じた処理が実現される。
【００８６】
以上、特定の実施例を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が実施例の修正や代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、限定的に解釈されるべきではない。本発明の要旨を判断するためには、特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。
【００８７】
また、明細書中において説明した一連の処理はハードウェア、またはソフトウェア、あるいは両者の複合構成によって実行することが可能である。ソフトウェアによる処理を実行する場合は、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれたコンピュータ内のメモリにインストールして実行させるか、あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることが可能である。例えば、プログラムは記録媒体に予め記録しておくことができる。記録媒体からコンピュータにインストールする他、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、インターネットといったネットワークを介してプログラムを受信し、内蔵するハードディスク等の記録媒体にインストールすることができる。
【００８８】
なお、明細書に記載された各種の処理は、記載に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されてもよい。また、本明細書においてシステムとは、複数の装置の論理的集合構成であり、各構成の装置が同一筐体内にあるものには限らない。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
以上、説明したように、本発明の一実施例の構成によれば、撮像素子の分割領域各々に対応する出力信号を入力して補正処理を実行する構成において、デジタル信号処理部（ＤＳＰ）が、各分割領域に対応する個別の補正パラメータを入力して画像補正を行う。具体的には、補正パラメータとして、（ａ）補正対象の分割領域に対応するクランプレベル値、（ｂ）補正対象の分割領域に対応するクランプレベルと目標黒レベルとの差分値、これら（ａ）と（ｂ）の各値の加算値を補正パラメータとして入力し、該補正パラメータに基づいて決定される黒レベルを基準とした画像補正を実行する。本構成により、例えば撮像素子の出力アンプ特性のばらつきによる領域間のレベル差が存在しても、領域対応の補正パラメータを適用した処理により黒レベルの調整が実施されるので、画像領域間の黒レベル段差の発生が防止され高品質な画像データを出力することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】１チャンネル出力型のＣＣＤおよび信号処理構成について説明する図である。
【図２】２チャンネル出力型のＣＣＤおよび信号処理構成について説明する図である。
【図３】本発明の一実施例に係る撮像装置、画像信号処理回路の構成例について説明する図である。
【図４】撮像素子の詳細構成について説明する図である。
【図５】撮像素子の領域構成について説明する図である。
【図６】オプティカルブラック（ＯＢ）量位基のデータ読み込み処理について説明する図である。
【図７】本発明の一実施例に係る撮像装置、画像信号処理回路における処理の詳細について説明する図である。
【図８】本発明の一実施例に係る撮像装置、画像信号処理回路におけるＤＳＰの画像補正処理について説明する図である。
【図９】本発明の一実施例に係る撮像装置、画像信号処理回路におけるＤＳＰの画像補正処理について説明する図である。
【図１０】本発明の一実施例に係る撮像装置、画像信号処理回路における画像補正処理シーケンスについて説明するフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
【００９１】
１０  ＣＣＤ
１１  垂直レジスタ
１２  水平レジスタ
１３  出力アンプ
２１  信号処理部
２２  ＤＳＰ
３０  出力画像
５０  ＣＣＤ
５１  垂直レジスタ
５２，５３  水平レジスタ
５４，５５  出力アンプ
６１，６２  信号処理部
６３  ＤＳＰ
７０  出力画像
１００  ＣＣＤ
１０１  垂直レジスタ素
１０２，１０３  水平レジスタ
１０４，１０５  出力アンプ
１１１，１１２  信号処理部
１２０  ＤＳＰ
１５０  制御部（ＭＰＵ）
１５２  メモリ
２００  フォトディテクタ（ＰＤ）
２５０  撮像素子
２５１  画像境界
２６１  左画像領域
２６２  右画像領域
２７１  左画像ＯＢ領域
２７２  右画像ＯＢ領域
３０１  目標黒レベル
３１１  左画像クランプレベル
３１２  右画像クランプレベル
５０１  左画像補正パラメータ
５０２  右画像補正パラメータ
５２１  減算部
５２２  ゲイン調整部
５２３  加算部
５５１  入力部
【図３】
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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１】
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【図２】
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【図４】
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