(57)【要約】【課題】デジタル画像データに対し、最適な画像処理を行うことが可能な画像処理装置を提供すること。【解決手段】デジタル信号処理部６は、Ａ／Ｄ変換部３から出力されるＲＡＷ画像データに含まれるＯＢデータによりＯＢ補正を行ってデジタル画素データのＤＣ成分を除去し、ＹＣ変換後のＹＣデータをノイズ低減処理部６２に送る。システム制御部９は、Ａ／Ｄ変換部３から出力されるＲＡＷ画像データに含まれるＯＢデータの分散を求め、求めた分散の値に応じて、ノイズ低減処理部６２のノイズ低減処理内容を変更制御する。ノイズ低減処理部６２は、システム制御部９からの制御に基づいてメディアンフィルタをオンオフして、ＹＣデータに対するノイズ低減処理内容を変更する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子の有効画素領域からの撮像信号に基づいて得られるデジタルのカラー画像データと、前記撮像素子のオプティカルブラック領域からの撮像信号に基づいて得られるデジタルのオプティカルブラックデータとを入力する入力手段と、
前記カラー画像データにノイズ低減処理を施すノイズ低減処理手段と、
前記オプティカルブラックデータに基づいて、前記ノイズ低減処理手段のノイズ低減処理内容を変更するよう制御する制御手段とを備える画像処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像処理装置であって、
前記制御手段は、前記オプティカルブラックデータの分散を求め、当該分散の値に応じて前記ノイズ低減処理内容を変更するよう制御するものである画像処理装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の画像処理装置を備えるデジタルカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像素子からの撮像信号に基づいて得られるデジタル画像データの画像処理を行う画像処理装置及びそれを備えたデジタルカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、撮像素子を搭載したデジタルカメラで撮像して得られるデジタル画像データには、固定パターン雑音（ＦＰＮ）や撮像素子の電気回路による熱雑音等のノイズが付加されてしまう。従来のデジタルカメラは、撮像素子からの撮像信号の形式のままデジタル化したＲＡＷ画像データに対し、撮像素子のオプティカルブラック（ＯＢ）領域の撮像信号に基づいて得られるデジタルのＯＢデータを利用してＯＢ補正を行い、デジタル画像データに含まれる固定パターンノイズを除去している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
又、従来のデジタルカメラは、ＯＢ補正されて、最終的にＹＣデータに変換されたカラー画像データに対し、高域成分をカットする等のノイズ低減処理を行うノイズ低減装置を備えている。
【０００４】
【特許文献１】
特許第３０２４５３２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにノイズ低減装置を設けることで、固定パターンノイズ以外のノイズ（電気回路による熱雑音等）を低減させることが可能である。しかしながら、ノイズ低減装置は、カラー画像データに付加されているノイズ量に応じたノイズ低減処理を行っているわけではないため、最適なノイズ低減処理ができていない。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みて為されたものであり、デジタル画像データに対し、最適な画像処理を行うことが可能な画像処理装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像処理装置は、撮像素子の有効画素領域からの撮像信号に基づいて得られるデジタルのカラー画像データと、前記撮像素子のオプティカルブラック領域からの撮像信号に基づいて得られるデジタルのオプティカルブラックデータとを入力する入力手段と、前記カラー画像データにノイズ低減処理を施すノイズ低減処理手段と、前記オプティカルブラックデータに基づいて、前記ノイズ低減処理手段のノイズ低減処理内容を変更するよう制御する制御手段とを備える。
【０００８】
この構成により、オプティカルブラックデータに基づいて、ノイズ低減処理手段のノイズ低減処理内容が変更制御されるため、過剰なノイズ低減処理等が行われるのを防ぐことができ、最適な画像処理を行うことが可能となる。
【０００９】
本発明の画像処理装置は、前記制御手段が、前記オプティカルブラックデータの分散を求め、当該分散の値に応じて前記ノイズ低減処理内容を変更するよう制御するものである。
【００１０】
本発明のデジタルカメラは、前記画像処理装置を備える。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態を説明するためのデジタルカメラの概略構成を示す図である。
図１のデジタルカメラは、撮像部１、アナログ信号処理部２、Ａ／Ｄ変換部３、駆動部４、デジタル信号処理部６、圧縮／伸張処理部７、表示部８、システム制御部９、内部メモリ１０、メディアインタフェース１１、記録メディア１２、及び操作部１３を備える。デジタル信号処理部６、圧縮／伸張処理部７、表示部８、システム制御部９、内部メモリ１０、及びメディアインタフェース１１は、システムバス２０に接続されている。
【００１２】
撮像部１は、撮影レンズ等の光学系及びＣＣＤイメージセンサ等の撮像素子によって被写体の撮影を行うものであり、アナログの撮像信号を出力する。撮像素子として利用されるＣＣＤイメージセンサ等の固体撮像素子は、半導体基板表面に行方向とこれに直交する列方向に配設された複数の光電変換領域を有し、入射光に対応して発生され、蓄積された信号電荷に基づいたアナログ電圧信号を出力する。複数の光電変換領域は、有効画素領域とＯＢ領域とを含んでいる。又、固体撮像素子は、駆動部４に含まれるタイミングジェネレータ（図１ではＴＧと記載）からの駆動信号によって駆動される。駆動部４は、システム制御部９によって所定の駆動信号を出力する。
【００１３】
アナログ信号処理部２は、撮像部１で得られた撮像信号に相関２重サンプリング等の所定のアナログ信号処理を施す。撮像部１で得られる撮像信号には、有効画素領域からの撮像信号である有効画素信号と、ＯＢ領域からの撮像信号であるＯＢ信号とが含まれる。
【００１４】
Ａ／Ｄ変換部３は、アナログ信号処理部２で処理後のアナログ信号をデジタルデータに変換する。Ａ／Ｄ変換部３の出力は、いわゆるＲＡＷ画像データとして、デジタル信号処理部６に入力される。ＲＡＷ画像データは、撮像部１からの撮像信号の形式のままデジタル化した画像データである。このＲＡＷ画像データには、有効画素信号のデジタル変換後のデジタル画素データと、ＯＢ信号のデジタル変換後のＯＢデータとが含まれる。
【００１５】
デジタル信号処理部６は、例えばＤＳＰで構成され、Ａ／Ｄ変換部３から入力手段を介して入力されたＲＡＷ画像データに対して、操作部１３によって設定された動作モードに応じたデジタル信号処理を行う。
【００１６】
図２は、デジタル信号処理部６の内部構成を示す図である。
デジタル信号処理部６は、画像処理部６１及びノイズ低減処理部６２を備える。
【００１７】
画像処理部６１は、Ａ／Ｄ変換部３からのＲＡＷ画像データに含まれるデジタル画素データに対し、黒レベル補正処理（ＯＢ処理）を行ってＤＣ成分を除去する。又、ＯＢ処理後のデジタル画素データに対し、同時化処理、リニアマトリクス補正処理、ホワイトバランス調整処理、ガンマ補正処理、及びＹ／Ｃ変換処理等の画像処理を行う。同時化処理とは、単色の色データしか持たないデジタル画素データに対し、ＲＧＢの３つの色データを持たせる処理のことであり、この処理により、カラー画像を生成可能なカラー画像データが得られる。尚、固体撮像素子が３板式等の場合は、この同時化処理を省略する。
【００１８】
ノイズ低減処理部６２は、低域通過フィルタやメディアンフィルタ等の非線形フィルタ等で構成され、画像処理部６１でＹ／Ｃ変換処理して得られたカラー画像データ（ＹＣデータ）に対してノイズ低減処理を施す。ノイズ低減処理部６２は、システム制御部９の制御によってそのノイズ低減処理内容を変更する。例えば、低域通過フィルタの通過帯域を変更したり、非線形フィルタをオンオフさせたりして、ノイズの低減度合いを変更する。
【００１９】
ここではＹＣデータに対してノイズ低減処理を行っているが、画像処理部６１で同時化処理された後のカラー画像データにノイズ低減処理を行っても良い。このように、同時化処理後であれば、どこでノイズ低減処理を行うかは任意であるが、同時化処理後のカラー画像データを記録メディア１２に記録する前に行うのが好ましい。
【００２０】
圧縮／伸張処理部７は、デジタル信号処理部６で得られたＹＣデータに対して圧縮処理を施すとともに、記録メディア１２から得られた圧縮画像データに対して伸張処理を施す。
【００２１】
表示部８は、例えばＬＣＤ表示装置を含んで構成され、撮影されてデジタル信号処理を経たカラー画像データに基づく画像を表示する。
【００２２】
内部メモリ１０は、例えばＤＲＡＭであり、デジタル信号処理部６やシステム制御部９のワークメモリとして利用される他、記録メディア１２に記録される撮影画像データを一時的に記憶するバッファメモリや表示部８への表示画像データのバッファメモリとしても利用される。メディアインタフェース１１は、メモリカード等の記録メディア１２との間のデータの入出力を行う。
【００２３】
システム制御部９は、所定のプログラムによって動作するプロセッサを主体に構成され、撮影動作を含むデジタルカメラ全体の制御を行う。システム制御部９は、Ａ／Ｄ変換部３から入力手段を介して入力されたＲＡＷ画像データに含まれるＯＢデータの分散を求め、求めた分散の値に応じてノイズ低減処理部６２のノイズ低減処理内容を決定し、決定した処理内容でノイズ低減処理を行わせるように、ノイズ低減処理部６２を制御する。尚、ノイズ低減処理部６２の制御は、デジタル信号処理部６内で行うようにしても良い。
【００２４】
次に、図１に示したデジタルカメラの動作について説明する。以下の説明では、ノイズ低減処理部６２でメディアンフィルタを用いることとする。
【００２５】
図３は、本発明の実施形態を説明するためのデジタルカメラの動作フローを示す図である。
Ａ／Ｄ変換部３から出力されるＲＡＷ画像データに含まれるデジタル画素データがデジタル信号処理部６に入力されると、デジタル信号処理部６はＯＢ補正を行って、そのＤＣ成分を除去し（Ｓ１０１）、ＹＣデータに変換し（Ｓ１０２）、ＹＣデータをノイズ低減処理部６２に送る。
【００２６】
一方、Ａ／Ｄ変換部３から出力されるＲＡＷ画像データに含まれるＯＢデータがシステム制御部９に入力されると、システム制御部９はその分散を求める（Ｓ１０３）。システム制御部９は、求めた分散の値が閾値以上か否かを判定し、閾値以上の場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、ＹＣデータにノイズが多く付加されていると判断し、ノイズ低減処理部６２に対してメディアンフィルタをオンよう指示する（Ｓ１０５）。一方、上記求めた分散の値が閾値以上でない場合（Ｓ１０４：ＮＯ）、システム制御部９は、ＹＣデータにノイズがあまり付加されていないと判断し、ノイズ低減処理部６２に対してメディアンフィルタをオフするよう指示する（Ｓ１０６）。
【００２７】
ノイズ低減処理部６２は、システム制御部９からの指示に基づいてメディアンフィルタをオンオフして、ＹＣデータに対するノイズ低減度合いを変更してノイズ低減処理を実行し、処理後のＹＣデータをシステム制御部９に送る（Ｓ１０７）。
【００２８】
ＯＢデータの分散の値が大きいとき、つまり、ＯＢデータの平均値からのばらつきが大きいときは、固体撮像素子で得られる撮像信号にも多くのノイズが付加されていると考えられる。このことを利用して、システム制御部９は、ＯＢデータの分散からノイズ量を推定し、ノイズ低減処理内容を決定している。
【００２９】
ノイズ低減処理部６２からシステム制御部９に入力されたＹＣデータは、メディアＩＦ１１を介して記録メディア１２に記録される（Ｓ１０８）。
【００３０】
以上のように本実施形態によれば、固体撮像素子のＯＢ領域からの撮像信号に基づいて得られるＯＢデータを参照して、ＹＣデータに付加されているノイズ量を推定し、推定したノイズ量に応じてノイズ低減処理部６２のノイズ低減処理を変更するよう制御しているため、過剰なノイズ低減処理が行われて画質が劣化する等の不具合を発生させることなく、最適な画像処理を実行することができる。
【００３１】
尚、上記ではデジタルカメラを例にして説明したが、図１のデジタルカメラが、Ａ／Ｄ変換部３からのＲＡＷ画像データを記録メディア１２に直接記録する機能を持っている場合、図１のデジタル信号処理部６とシステム制御部９の機能をコンピュータに実現させるためのプログラムをインストールしたコンピュータに、入力手段を介してＲＡＷ画像データを入力することで、コンピュータ上で上記と同様の画像処理を行うことも可能である。この場合は、デジタルカメラから出力されるＲＡＷ画像データとして、デジタル画素データとＯＢデータとの両方が必ず含まれている必要がある。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、デジタル画像データに対し、最適な画像処理を行うことが可能な画像処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を説明するためのデジタルカメラの概略構成を示す図
【図２】デジタル信号処理部の内部構成を示す図
【図３】本発明の実施形態を説明するためのデジタルカメラの動作フローを示す図
【符号の説明】
１  撮像部
２  アナログ信号処理部
３  Ａ／Ｄ変換部
４  駆動部
６  デジタル信号処理部
７  圧縮／伸張処理部
８  表示部
９  システム制御部
１０  内部メモリ
１１  メディアＩ／Ｆ
１２  記録メディア
１３  操作部
２０  システムバス
【図１】
2005020562.tif 000003
【図２】
2005020562.tif 000004
【図３】
2005020562.tif 000005