(57)【要約】【課題】  撮像素子のシェーディング又は欠陥画素を補正する機能を有する撮像装置を提供する。【解決手段】  撮像装置は、露光により露光電気信号を出力し、露光により露光電気信号を出力する撮像素子と、撮像素子から出力された露光電気信号および遮光電気信号を、それぞれ露光データおよび遮光データに変換する変換部であって、変換後のデータが、各々が画素値を有する複数の画素を特定可能に構成されている変換部と、遮光データに対し、少なくとも２つの画素の画素値に基づいて、欠陥がある撮像素子の出力に対応する欠陥画素の位置を特定する位置検出手段と、露光データから遮光データを減算して差分データを出力する減算部と、減算部が出力した差分データに対し、欠陥画素の位置に対応する画素の画素値を補正する補正手段とを備えている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光により露光電気信号を出力し、遮光により遮光電気信号を出力する撮像素子と、
撮像素子から出力された前記露光電気信号および前記遮光電気信号を、それぞれ露光データおよび遮光データに変換する変換部であって、変換後のデータが、各々が画素値を有する複数の画素を特定可能に構成されている変換部と、
前記遮光データに対し、少なくとも２つの画素の画素値に基づいて、欠陥がある撮像素子の出力に対応する欠陥画素の位置を特定する位置検出手段と、
前記露光データから前記遮光データを減算して差分データを出力する減算部と、
減算部が出力した前記差分データに対し、前記欠陥画素の位置に対応する画素の画素値を補正する補正手段と
を備えた撮像装置。
【請求項２】
位置検出手段は、隣接する２画素の画素値の差がしきい値より大きい場合には、一方の画素を欠陥画素としてその位置を特定する、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
位置検出手段は、少なくとも３つの画素の画素値を用いて、欠陥画素が存在する位置および範囲を特定する、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
補正手段は、前記差分データに対し、前記欠陥画素の位置に対応する画素の画素値を、周囲の画素の画素値と同色またはその類似色の画素に補正する、請求項１〜３のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項５】
撮像素子は、露光による前記露光電気信号の出力と、遮光による前記遮光電気信号の出力とを連続的に行う、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記露光データで特定可能な各画素の画素値と、該画素値がとり得る最大値とを比較して、画素ごとに飽和画素か否かを判断する飽和検出手段をさらに備え、
前記補正手段は、前記差分データに対し、前記欠陥画素であって、かつ前記飽和画素の位置に対応する画素の画素値を補正する、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項７】
露光により露光電気信号を出力する撮像素子と、
撮像素子から出力された前記露光電気信号を、露光データに変換する変換部であって、該露光データが、各々が画素値を有する複数の画素を到底可能に構成されている変換部と、
欠陥のある撮像素子の位置に関する情報であって、所定の位置関係にある欠陥画素の位置に関する欠陥画素位置情報を格納した記憶手段と、
前記記憶手段に格納された前記欠陥画素位置情報に基づいて、前記露光データにより特定可能な、前記欠陥画素の位置に対応する画素を補正して補正後の露光データを出力する第１の補正手段と、
第１の補正手段から出力された前記補正後の露光データに対し、注目画素の画素値、および、前記注目画素の周辺の画素の画素値の差に基づいて、前記注目画素を欠陥画素であると判断して欠陥画素の位置を特定する位置検出手段と、
前記補正後の露光データに対し、位置検出手段により特定された前記欠陥画素の位置に対応する画素の画素値を補正する第２の補正手段と
を備えた撮像装置。
【請求項８】
前記記憶手段は、隣接する位置関係にある欠陥画素についての前記欠陥画素位置情報を優先的に格納する、請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
露光により露光電気信号を出力し、遮光により遮光電気信号を出力可能な撮像素子と、
露光時間を設定する制御手段と、
制御手段により設定された前記露光時間に基づいて、撮像素子に対する露光を制御する露出制御手段と、
撮像素子から出力された前記露光電気信号および前記遮光電気信号を、それぞれ露光データおよび遮光データに変換する変換部であって、変換後のデータが、各々が画素値を有する複数の画素を特定可能に構成されている変換部と、
欠陥のある撮像素子の位置に関する情報であって、所定の位置関係にある欠陥画素の位置に関する欠陥画素位置情報を格納した記憶手段と、
前記記憶手段に格納された前記欠陥画素位置情報に基づいて、前記露光データにより特定可能な、前記欠陥画素の位置に対応する画素を補正して補正後の露光データを出力する補正手段であって、制御手段により設定された前記露光時間に応じて、さらに前記遮光データに対して、前記欠陥画素の位置に対応する画素を補正する補正手段と
を備えた、撮像装置。
【請求項１０】
補正手段による補正後の前記遮光データに対し、少なくとも２つの画素の画素値に基づいて、欠陥がある撮像素子の出力に対応する欠陥画素の位置を特定する位置検出手段と、
位置検出手段により特定された前記欠陥画素の位置に対応する、前記露光データの画素の画素値を補正する露光データ補正手段と
をさらに備えた、請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記露光データの注目画素の画素値、および、前記注目画素の周辺の画素の画素値の差に基づいて、前記注目画素を欠陥画素であると判断して欠陥画素の位置を特定する位置検出手段と、
前記補正後の露光データに対し、位置検出手段により特定された前記欠陥画素の位置に対応する画素の画素値を補正する補正手段と
をさらに備えた、請求項９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、撮像素子のシェーディング又は欠陥画素を補正する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディジタルスチルカメラやビデオムービーカメラに使用されているＭＯＳ型又はＣＣＤ型エリアセンサ等の撮像素子には、受光素子の欠陥等に起因する画素欠陥が存在することがある。このために、撮像素子出力から生成した画像信号中に、白点（白傷）、黒点（黒傷）と呼ばれる画像欠陥が発生する。この画像欠陥は小さくても非常に目立ち、画質を劣化させる要因の一つである。撮像素子出力に発生する画素欠陥は、暗電流によるものと、受光面の不均一性によるものがある。暗電流による傷は、撮像素子における電荷の蓄積時間に比例して増大する白傷となる。受光面が不均一な場合には、正常な受光素子よりも受光面が狭くなっている場合は黒傷となり、広くなっている場合は白傷となる。
【０００３】
画像欠陥による画質の劣化を防ぐために、欠陥画素位置の検出および欠陥画素の補正を行う方法が幾種類も開発されている。例えば、欠陥のある画素の位置を予めＲＯＭテーブルに記憶しておき、対応する位置の撮像素子出力信号を隣接する傷でない信号又はその平均値で置き換える方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、撮像の度に撮像結果の撮像素子出力信号に基づいて欠陥画素位置の検出を行うと同時に欠陥画素を補正する方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。この方法を採用する場合には、欠陥画素の数が増えた場合でも、回路規模の増大を伴うことはない。さらに、本撮影前に撮像素子を遮光した状態でテスト撮影を行い、テスト撮影結果の撮像素子出力信号に基づいて欠陥画素を検出し、その情報を取得する方法が知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００４】
画質を劣化させる他の要因として、暗電流の温度分布による等差によって発生する比較的低い周波数の撮像素子出力信号のレベル差（シェーディング）がある。これは特に静止画撮影時に長時間露光を行った場合に顕著に発生する。
【０００５】
シェーディングを解決する方法としては、本撮影前後に、撮像素子を遮光した状態で、本撮影と同じ時間だけ電荷蓄積を行った後読み出した撮像素子出力（遮光データ）を、本撮影時に読み出した撮像素子出力（露光データ）から減算する方法が知られている。この方法によれば、確かに暗電流に起因する白傷の一部は除去できる。また、周囲画素を用いた補間を行う必要が無いので、良好な補正が可能な場合もある。
【特許文献１】特開昭６１−２６１９７４号公報
【特許文献２】特開平５−４１８６７号公報
【特許文献３】特開２００１−３６８２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
画像欠陥による画質の劣化を防ぐために、暗電流による傷の位置を特定する傷座標をＲＯＭ又はＲＡＭテーブルに記憶しようとすると、非常に大きな容量が必要になり、コストアップの原因となってしまう。暗電流による傷は、経時変化による素子の劣化、撮像素子における電荷蓄積時間、温度等の条件によって変動するからである。特に、静止画撮影時に長時間露光を行った場合、電荷蓄積時間が長時間になるので、多数の白傷が発生することになる。
【０００７】
また撮像の度に露光データから欠陥画素位置の検出を行うと同時に欠陥画素を補正する方法は、欠陥画素位置を正確に検出する条件として撮像素子上で隣接した画素欠陥が発生しないことを前提としており、長時間露光撮影時にこの条件を満たすことは困難である。
【０００８】
また本撮影前に撮像素子を遮光した状態でテスト撮影を行い、テスト撮影結果の撮像素子出力信号から欠陥画素情報を検出する方法では、ユーザーが撮影指示を出した後に実際の撮影が行われるまでのタイムラグが発生する。また、受光面の不均一性により発生する白傷を検出することはできない。また、テスト撮影結果の欠陥画素情報を水平・垂直の座標情報としてＲＯＭ又はＲＡＭテーブルに記憶しようとすると、やはり非常に大きな容量が必要になる。
【０００９】
一方、シェーディング補正のために、遮光した状態で本撮影と同じ時間だけ電荷蓄積を行った撮像素子出力を本撮影時の撮像素子出力から減算する方法では、本撮影時の傷部分の受光素子出力が飽和している場合や、後段の信号処理回路のＤレンジを越えていた場合には問題が生じる。例えば、白傷が存在する画素位置の周辺の露光データが飽和していた場合、遮光データを減算すると、白傷のある位置が黒傷として見えることになる。
本発明の目的は、撮像素子の欠陥画素またはシェーディングを補正することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、撮像素子を露光した状態で電荷蓄積を行い生成した露光データから、撮像素子を遮光した状態で、露光時の撮像素子の電荷蓄積時間と同じ時間だけ電荷蓄積を行った遮光データを減算してシェーディング補正データを生成する。その後、遮光データから検出した欠陥画素位置のシェーディング補正データを補正する。
【００１１】
具体的には、本発明による撮像装置は、以下のとおりである。
本発明による撮像装置は、露光により露光電気信号を出力し、遮光により遮光電気信号を出力する撮像素子と、撮像素子から出力された前記露光電気信号および前記遮光電気信号を、それぞれ露光データおよび遮光データに変換する変換部であって、変換後のデータが、各々が画素値を有する複数の画素を特定可能に構成されている変換部と、前記遮光データに対し、少なくとも２つの画素の画素値に基づいて、欠陥がある撮像素子の出力に対応する欠陥画素の位置を特定する位置検出手段と、前記露光データから前記遮光データを減算して差分データを出力する減算部と、減算部が出力した前記差分データに対し、前記欠陥画素の位置に対応する画素の画素値を補正する補正手段とを備える。これにより上記目的を達成できる。
【００１２】
位置検出手段は、隣接する２画素の画素値の差がしきい値より大きい場合には、一方の画素を欠陥画素としてその位置を特定してもよい。
位置検出手段は、少なくとも３つの画素の画素値を用いて、欠陥画素が存在する位置および範囲を特定してもよい。
補正手段は、前記差分データに対し、前記欠陥画素の位置に対応する画素の画素値を、周囲の画素の画素値と同色またはその類似色の画素に補正してもよい。
撮像素子は、露光による前記露光電気信号の出力と、遮光による前記遮光電気信号の出力とを連続的に行ってもよい。
前記露光データで特定可能な各画素の画素値と、該画素値がとり得る最大値とを比較して、画素ごとに飽和画素か否かを判断する飽和検出手段をさらに備え、前記補正手段は、前記差分データに対し、前記欠陥画素であって、かつ前記飽和画素の位置に対応する画素の画素値を補正してもよい。
【００１３】
本発明による別の撮像装置は、露光により露光電気信号を出力する撮像素子と、撮像素子から出力された前記露光電気信号を、露光データに変換する変換部であって、該露光データが、各々が画素値を有する複数の画素を特定可能に構成されている変換部と、欠陥のある撮像素子の位置に関する情報であって、所定の位置関係にある欠陥画素の位置に関する欠陥画素位置情報を格納した記憶手段と、前記記憶手段に格納された前記欠陥画素位置情報に基づいて、前記露光データにより特定可能な、前記欠陥画素の位置に対応する画素を補正して補正後の露光データを出力する第１の補正手段と、第１の補正手段から出力された前記補正後の露光データに対し、注目画素の画素値、および、前記注目画素の周辺の画素の画素値の差に基づいて、前記注目画素を欠陥画素であると判断して欠陥画素の位置を特定する位置検出手段と、前記補正後の露光データに対し、位置検出手段により特定された前記欠陥画素の位置に対応する画素の画素値を補正する第２の補正手段とを備える。これにより上記目的を達成できる。
【００１４】
前記記憶手段は、隣接する位置関係にある欠陥画素についての前記欠陥画素位置情報を優先的に格納してもよい。
【００１５】
本発明によるさらに別の撮像装置は、露光により露光電気信号を出力し、遮光により遮光電気信号を出力可能な撮像素子と、露光時間を設定する制御手段と、制御手段により設定された前記露光時間に基づいて、撮像素子に対する露光を制御する露出制御手段と、撮像素子から出力された前記露光電気信号および前記遮光電気信号を、それぞれ露光データおよび遮光データに変換する変換部であって、変換後のデータが、各々が画素値を有する複数の画素を特定可能に構成されている変換部と、欠陥のある撮像素子の位置に関する情報であって、所定の位置関係にある欠陥画素の位置に関する欠陥画素位置情報を格納した記憶手段と、前記記憶手段に格納された前記欠陥画素位置情報に基づいて、前記露光データにより特定可能な、前記欠陥画素の位置に対応する画素を補正して補正後の露光データを出力する補正手段であって、制御手段により設定された前記露光時間に応じて、さらに前記遮光データに対して、前記欠陥画素の位置に対応する画素を補正する補正手段とを備える。これにより上記目的を達成できる。
【００１６】
撮像装置は、補正手段による補正後の前記遮光データに対し、少なくとも２つの画素の画素値に基づいて、欠陥がある撮像素子の出力に対応する欠陥画素の位置を特定する位置検出手段と、位置検出手段により特定された前記欠陥画素の位置に対応する、前記露光データの画素の画素値を補正する露光データ補正手段とをさらに備えていてもよい。
【００１７】
撮像装置は、前記露光データの注目画素の画素値、および、前記注目画素の周辺の画素の画素値の差に基づいて、前記注目画素を欠陥画素であると判断して欠陥画素の位置を特定する位置検出手段と、前記補正後の露光データに対し、位置検出手段により特定された前記欠陥画素の位置に対応する画素の画素値を補正する補正手段とをさらに備えていてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、露光データから遮光データを減算して露光データを補正するのみならず、遮光データに対して、少なくとも２つの画素の画素値に基づいて欠陥画素の位置を特定し、その位置に対応する露光データをさらに補正する。これにより、撮像素子の温度分布の差等に起因するシェーディングと、撮像素子の欠陥に起因する白傷を、誤補正による黒傷の発生を伴わず除去した撮像結果を得ることができる。
【００１９】
また本発明によれば、所定の位置関係にある欠陥画素の位置に関する欠陥画素位置情報に基づいて、欠陥画素の位置に対応する露光データの画素を補正し、さらにその補正後のデータに対して、注目画素の画素値、および、注目画素の周辺の画素の画素値の差に基づいて、注目画素を欠陥画素であると判断して欠陥画素の位置を特定してその画素値を補正する。連続した欠陥画素があった場合には最初の補正が行われているので、欠陥画素の検出漏れなく傷の残留の無い撮像結果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付の図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１による撮像装置１００の構成を示すブロック図である。撮像装置１００は、撮像素子１０１と、露光制御手段１０２と、Ａ／Ｄコンバータ１０３と、メモリ１０４と、欠陥画素位置検出手段１０５と、減算器１０６と、欠陥画素補正手段１０７と、カメラ信号処理手段１０８と、メディアＩ／Ｆ１０９と、記録メディア１１０と、マイコンを含むシステムコントローラ１１１と、撮像素子ドライバ１１２と、操作スイッチ１１３と、測光手段１１４とを備えている。
【００２１】
システムコントローラ１１１は、撮像装置１００の全ての動作の制御を統括的に行う。撮像素子１０１は、入射光を電気信号として取得し出力するＭＯＳ型又はＣＣＤ型エリアセンサ等である。露光制御手段１０２は、測光結果に応じてレンズや絞りを調整して露光を制御する。Ａ／Ｄコンバータ１０３は、撮像素子１０１からのアナログの電気信号を、デジタル信号に変換する。メモリ１０４は、デジタル化された信号（デジタルデータ）を記憶する。メモリ１０４は、例えば半導体で形成されたランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）である。
【００２２】
欠陥画素位置検出手段１０５は、各画素が有する画素値に基づいて、欠陥画素を判定し、その位置を特定する。欠陥画素とは、傷等の欠陥がある撮像素子の出力に対応する画素をいう。減算器１０６は、２つの入力信号（入力データ）の差を出力する。欠陥画素補正手段１０７は、欠陥画素に起因する色を、例えば周囲の画素の色と同色になるように補正する。欠陥画素位置検出手段１０５および欠陥画素補正手段１０７のより詳しい説明は、後述する。カメラ信号処理手段１０８は、信号を受け取って、色分離処理、圧縮処理等を行う。メディアＩ／Ｆ１０９は、記録メディア１１０との間に設けられており、所定の手順、仕様にしたがった信号の授受を行う。記録メディア１１０は、デジタルデータを読み書き可能な記憶装置である。記録メディア１１０は、例えば不揮発性半導体メモリ、光ディスク、磁気ディスク等である。
【００２３】
撮像素子ドライバ１１２は、撮像素子１０１を駆動する装置であり、システムコントローラ１１１からの制御にしたがって動作する。操作スイッチ１１３は、ユーザーが撮像装置１００に対して撮影指令を与える入力装置である。測光手段１１４は、光を測定してその強度等を取得し、システムコントローラ１１１に測光結果を与える。
【００２４】
以下、図６を参照して撮像装置１００（図１）の撮像動作を説明する。図６は、欠陥画素を補正する処理を示すフローチャートである。まずユーザーからの撮影指令が操作スイッチ１１３を介してシステムコントローラ１１１に与えられる。システムコントローラ１１１は、測光手段１１４における測光結果に応じてレンズや絞りを含む露光制御手段１０２、および、撮像素子ドライバ１１２を制御して、撮像素子１０１へ入射光量と電荷の蓄積時間を制御しつつ被写体の撮影（本露光）を行う。電荷の蓄積が終了すると、撮像素子１０１から信号が読み出されて、Ａ／Ｄコンバータ１０３によりデジタルデータ（露光データ）に変換された後、メモリ１０４に記録される（ステップ６０１）。露光データは、被写体からの入射光に起因する信号の他、撮像素子１０１の欠陥に起因する白傷や、撮像素子１０１の温度分布の差等に起因するシェーディング等のノイズ成分を含む。なお露光データは、画像を構成する画素の情報を含んでおり、露光データにおいて画素を特定し、その画素に関する情報（画素値等）を読み出し、加工できる。
【００２５】
撮像素子１０１上の全ての信号が読み出されると、露光制御手段１０２により撮像素子１０１への入射光が遮断される。この状態で、撮像素子ドライバ１１２の制御に基づいて、撮像素子１０１は、本露光時と同じ期間だけ電荷を蓄積する。電荷の蓄積が終了すると、撮像素子１０１から信号が読み出され、Ａ／Ｄコンバータ１０３によりデジタルデータ（遮光データ）に変換される（ステップ６０２）。
【００２６】
遮光データは、入射光が遮断された状態で蓄積された電荷から得られるため、本来撮影には含まれるべきでないノイズ成分のみを含む。すなわち、この遮光データは、露光データに含まれる白傷やシェーディングとほぼ等しいノイズ成分を含む。なお遮光データもまた、遮光して撮影された画像を構成する画素の情報を含んでおり、遮光データにおいて画素を特定し、その画素に関する情報（画素値等）を読み出し、加工できる。
【００２７】
遮光データは、メモリ１０４、欠陥画素位置検出手段１０５、および減算器１０６に出力される。遮光データの出力とともに、メモリ１０４から露光データが読み出され、両方のデータが減算器１０６に与えられる。減算器１０６は、露光データから遮光データを減算してその結果である差分データを欠陥画素補正手段１０７に出力する。
【００２８】
減算器１０６の出力（差分データ）には、露光データに含まれていたシェーディングや一部の白傷が除去された信号が得られる。しかし、露光データが飽和している部分に対応する位置の白傷部分は、誤補正され黒傷になって出力されている。
【００２９】
そこでそのような白傷を特定することが必要となる。図２は、欠陥画素位置検出手段１０５の構成を示すブロック図である。欠陥画素位置検出手段１０５は、Ａ／Ｄ変換された遮光データを受け取り、隣接する２画素の画素値に基づいて、欠陥画素を特定する。さらに少なくとも３つの画素の画素値を用いて、傷の位置および範囲（欠陥画素の範囲）を特定できる。ここで画素値とは、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色についての階調値の組として表され、階調値が大きいほど白色に近づくとする。画素値の比較とは、各色についての階調値の比較とする。
【００３０】
具体的には欠陥画素位置検出手段１０５は、注目画素とその注目画素の１つ前の画素（前画素）について、双方の画素値を比較し、注目画素の画素値が、前画素の画素値と比較してしきい値ＴＨより大きいか否かを判定する（ステップ６０４）。しきい値ＴＨは、画素値を構成する各色に対して定められている。しきい値ＴＨより大きい場合には、その注目画素を欠陥画素であり、傷の開始位置と判断する（ステップ６０５）。大きくない場合には、注目画素を次の画素にずらす（ステップ６０６）。
【００３１】
一方欠陥画素位置検出手段１０５は、注目画素とその注目画曽の１つ後の画素（後画素）についても、同様に双方の画素値の差を計算する（ステップ６０７）。そして注目画素の画素値が、後画素の画素値と比較してしきい値ＴＨより大きいか否かを判定する（ステップ６０８）。しきい値ＴＨより大きい場合には、その注目画素は欠陥画素であるとともに傷の終了位置となる。欠陥画素位置検出手段１０５は、傷の開始位置として検出された画素から、傷の終了位置として検出された画素までを欠陥画素群（傷）と判断する（ステップ６０９）。しきい値ＴＨより大きくない場合には、注目画素を次の画素にずらして（ステップ６１０）、ステップ６０７からの処理を繰り返す。この処理は、注目画素の画素値が、後画素の画素値と比較してしきい値ＴＨより大きくなるまで継続される。以上の処理の結果、欠陥画素位置検出手段１０５は傷の終了位置を特定し、傷の開始位置として検出した画素から、傷の終了位置として検出した画素までを欠陥画素群（傷）と判断する。
【００３２】
上述の処理は各走査線についての処理であり、この処理は撮像された１画面を構成するすべての走査線について行われる。この動作により、シェーディングが重畳されている信号であっても、また、連続した白傷が存在しても、正確に傷位置を検出することができる。欠陥画素位置検出手段１０５により検出された傷の位置は、欠陥画素補正手段１０７に出力される。
【００３３】
欠陥画素補正手段１０７は、欠陥画素位置検出手段１０５において白傷と判断された欠陥画素の位置に基づいて、減算器１０６の出力（露光データと遮光データの差の差分データ）における、白傷の位置に対応する画素を周囲と同色または類似色の画素に置き換える（ステップ６１１）。より具体的には、減算器１０６の出力信号のうち欠陥画素に対応する信号を、例えば前値ホールドにより周囲と同色の画素の信号と置き換える。「周囲と同色」の画素の信号とは、カラー化のために撮像素子上にカラーフィルタを備えている場合は、隣接画素のうち、最も近い位置にある同じ色のフィルタに対応する画素出力信号であり、モノクロの撮像装置の場合は隣接する画素の出力信号である。類似色とは、基準となる画素値に対し近い範囲内の画素値により定まる色である。これにより、露光データが飽和している部分の誤補正による黒傷が補正された信号を得ることが出来る。欠陥画素補正手段１０７は、その信号をカメラ信号処理手段１０８に出力する。
【００３４】
カメラ信号処理手段１０８は、欠陥画素補正手段１０７から出力された信号を色分離、圧縮処理等の信号処理を施し、メディアＩ／Ｆ１０９を介して記録メディア１１０に記録する。
以上の動作によって、撮像素子の温度分布の差等に起因するシェーディングと、撮像素子の欠陥に起因する白傷を、誤補正による黒傷の発生を伴わず除去した撮像結果を得ることができる。
【００３５】
なお「前画素」および「後画素」は、横方向に走査する場合の注目画素の前と後の画素を意味してもよいし、縦方向に走査する場合の注目画素の前と後の画素であってもよい。走査する方向についての前と後を意味するのみで、その方向は任意である。
【００３６】
（実施の形態２）
図３は、実施の形態２による撮像装置３００の構成を示すブロック図である。撮像装置３００が実施の形態１における撮像装置１００（図１）と異なるのは、メモリ１０４から読み出された本露光して得られた画像が飽和しているか否かを検出する飽和検出手段３０１を備えていること、および、欠陥画素補正手段１０７は、さらに飽和検出手段３０１の検出結果に基づいて、前値ホールドによる補正を行うことである。他の要素の構成および動作は、撮像装置３００と撮像装置１００（図１）において共通するので、それらの説明は省略する。以下、飽和検出手段３０１と欠陥画素補正手段１０７の動作を説明する。ここでは、メモリ１０４から読み出された露光データの各画素値は８ビット値（０〜２５５）で表現されているとする。
【００３７】
飽和検出手段３０１はメモリ１０４から読み出された露光データの各画素値を８ビットでとり得る最大値である２５５と比較し、２５５であれば飽和していると判断する。飽和検出手段３０１は、画素ごとにこの比較・判断を行う。欠陥画素補正手段１０７は、欠陥画素位置検出手段１０５において傷であると判断され、かつ、飽和検出手段３０１において飽和していると判断された画素位置に対応する減算器１０６の出力信号だけを補正する。以上の動作により、欠陥画素補正手段１０７では露光データからの遮光データの減算時に発生する誤補正による黒傷のみを補正することができるので、補正による副作用を最小限に抑えることができる。
【００３８】
（実施の形態３）
図４は、実施の形態３による撮像装置４００の構成を示すブロック図である。撮像装置４００が実施の形態１における撮像装置１００（図１）と異なるのは、Ａ／Ｄコンバータ１０３の後、カメラ信号処理手段１０８に至るまでの構成および処理である。具体的には撮像装置４００は、第１の欠陥画素補正手段Ａ４０１、欠陥画素アドレス記憶手段４０２、第２の欠陥画素補正手段Ｂ４０４を新たに備え、メモリ１０４および減算器１０６（図１）は設けていない。また撮像装置４００では、露光データのみを取り扱い、遮光データは利用することはない。以下ではこれらの相違する部分の構成および動作、そして撮像装置１００（図１）と異なる処理を説明する。
【００３９】
撮像素子１０１において被写体を撮影することにより、Ａ／Ｄコンバータ１０３からは露光データが出力される。この露光データは、第１の欠陥画素補正手段Ａ４０１に入力される。これに先立って欠陥画素アドレス記憶手段４０２には、欠陥のある撮像素子１０１の位置に関する情報（欠陥画素位置情報）のうち隣接した位置に発生する欠陥画素の位置が予め優先的に格納されている。この欠陥画素は、例えば受光面の不均一性による傷を受けている画素である。欠陥画素の位置は、撮影された画像における画素の位置を示す座標で記述されている。欠陥画素補正手段Ａ４０１は欠陥画素アドレス記憶手段４０２に記憶された位置に対応する信号を、例えば前値ホールドにより補正することで、連続した欠陥画素を優先的に補正する。したがって第１の欠陥画素補正手段Ａ４０１の出力は、欠陥画素を補正した後の露光データとなる。
【００４０】
欠陥画素位置検出手段４０３は、例えば注目画素の画素値の大きさ（信号のレベル）と、その周辺の画素の画素値の大きさ（信号のレベル）とを比較し、周辺の全ての画素値よりも所定のしきい値以上大きい場合には注目画素は白傷と判断し、周辺の全ての画素の画素値よりも所定のしきい値をこえて小さい場合には注目画素は黒傷と判断する。
ただし、これでは連続した傷が存在した場合には、欠陥画素位置検出手段４０３では傷であると判断できず、検出漏れが発生するおそれがある。しかし連続した傷は欠陥画素補正手段Ａ４０１で既に除去されているため、検出漏れは発生しない。第２の欠陥画素補正手段Ｂ４０４では、欠陥画素位置検出手段４０３において白傷または黒傷と判断された欠陥画素の位置に対応する欠陥画素補正手段Ａ４０１の出力信号を、例えば前値ホールドにより補正する。その後、カメラ信号処理手段１０８からの処理は撮像装置１００（図１）と同じである。
【００４１】
以上の動作によって、連続した欠陥画素があった場合にも、傷の残留の無い撮像結果を得ることが出来る。また、欠陥画素アドレス記憶手段４０２には、少なくとも連続した欠陥画素の座標を記憶しておけば良いので、全ての欠陥画素座標を記憶する場合と比較して、小容量のメモリでの実現が可能になる。
【００４２】
（実施の形態４）
図５は、実施の形態４による撮像装置５００の構成を示すブロック図である。撮像装置５００が、実施の形態３における撮像装置４００（図４）と異なるのは、撮像装置５００は新たに、メモリ５０４と、欠陥画素補正手段５０５と、欠陥画素位置検出手段Ａ５０６と、欠陥画素位置検出手段Ｂ５０７とを備えたことにある。ただし欠陥画素位置検出手段Ｂ５０７は、欠陥画素位置検出手段４０３（図４）に代えて設けられている。また撮像装置５００は、露光時間に応じて、露光データと遮光データの両方を取り扱うことができる。以下ではこれらの相違する部分の構成および動作、そして撮像装置４００（図４）と異なる処理を説明する。
【００４３】
ユーザーからの撮影指令が操作スイッチ１１３を介してシステムコントローラ１１１に与えられると、システムコントローラ１１１は、測光手段１１４における測光結果に応じてレンズの絞り値や撮像素子における電荷蓄積時間Ｔｒを決定する。その後、システムコントローラ１１１の指示に基づいて、露光制御手段１０２が露光を制御して、決定したレンズの絞り値や電荷蓄積時間Ｔｒに応じて被写体を撮影する。撮影の結果得られた電気信号は、Ａ／Ｄコンバータ１０３に送られ、Ａ／Ｄコンバータ１０３は露光データを出力する。この露光データは、欠陥画素補正手段Ａ４０１に入力される。欠陥画素補正手段Ａ４０１では、欠陥画素アドレス記憶手段４０２に記憶されている欠陥画素位置に対応する入力信号を、例えば前値ホールドにより補正される。補正された信号は、メモリ５０４へ出力され記憶される。システムコントローラ１１１は、電荷蓄積時間Ｔｒに応じて、以降の動作（１）〜（３）のいずれを採用するかを決定し、その動作を実行する。
【００４４】
（１）  電荷蓄積時間Ｔｒが非常に長い場合（すなわち長時間露光の場合）、例えばＴｒ＞１秒の場合は、露光データをメモリ５０４への書き込んだ後に、露光制御手段１０２により撮像素子１０１への入射光が遮断された状態で、本露光時と同じ期間だけ撮像素子１０１において電荷蓄積が行われる。電荷の蓄積が終了すると、撮像素子から信号が読み出され、Ａ／Ｄコンバータ１０３により遮光データが生成される。欠陥画素補正手段Ａ４０１は、遮光データに対して露光データと同じ補正を行い、欠陥画素位置検出手段Ａ５０６に出力する。欠陥画素位置検出手段Ａ５０６の構成は、欠陥画素位置検出手段１０５（図２）の構成および動作と同じである。欠陥画素位置検出手段Ａ５０６は、補正後の遮光データから、連続した傷を含めた傷検出を行う。
【００４５】
入射光を遮断して撮影してその後の処理を進めるのと並行して、露光データはメモリ５０４から読み出される。欠陥画素補正手段５０５は、欠陥画素位置検出手段Ａ５０６により検出された欠陥画素位置に対応する信号を補正する。欠陥画素補正手段５０５の出力は、欠陥画素位置検出手段Ｂ５０７に対応する欠陥画素補正手段Ｂ４０４へ入力されるが、ここでは補正されない。その後の処理は、実施の形態１で説明したとおりである。
【００４６】
以上の動作により、長時間の露光の場合に発生する連続した傷を含む多数の傷を補正することができる。また、遮光データでは検出できない受光面の不均一性による傷の座標を欠陥画素アドレス記憶手段４０２に記憶しておくことにより、補正漏れの無い撮像結果を得ることができる。
【００４７】
（２）  電荷蓄積時間Ｔｒが非常に短い場合、例えば、Ｔｒ＜１／３０秒の場合は、露光データのメモリ５０４への書き込み終了後直ぐに、露光データがメモリ５０４から読み出される。このとき撮像装置５００は、入射光を遮断した撮影を行わない。すなわち遮光データを生成することはない。
【００４８】
露光データは、欠陥画素位置検出手段Ａ５０６に対応する欠陥画素補正手段５０５に入力される。しかし欠陥画素の位置は補正されない。またその後は、露光データは、欠陥画素位置検出手段Ｂ５０７に対応する欠陥画素補正手段Ｂ４０４に入力されるが、ここでも補正は行われない。カメラ信号処理手段１０８へ入力され、その後の処理が行われる。
【００４９】
以上の動作により、電荷蓄積時間が非常に短い場合には不要である遮光データの取り込みを行わないので、不要な電力消費が無く、また撮影間隔の短い動作を実現できる。また、電荷蓄積時間Ｔｒが非常に短い場合は、撮像素子出力に現れる欠陥画素信号の数も限られるので、少数の欠陥画素アドレスを記憶しておくだけで、必要な欠陥画素補正が為された撮像結果を得ることができる。
【００５０】
（３）  電荷蓄積時間Ｔｒが、１／３０秒＜Ｔｒ＜１秒の場合は、露光データのメモリ１４０への書き込み終了後直ぐに、露光データがメモリ１０４から読み出される。この場合は欠陥画素位置検出手段Ａ５０６に対応する欠陥画素補正手段５０５では補正は行われず、そのまま欠陥画素位置検出手段Ｂ５０７と欠陥画素補正手段Ｂ４０４へ入力される。欠陥画素位置検出手段Ｂ５０７は、例えば注目画素信号と、その周辺の画素信号のレベルを比較し、周辺の全ての画素信号レベルよりも大きい場合には注目画素は白傷と判断する。一方、周辺の全ての画素信号レベルよりも小さい場合には、欠陥画素位置検出手段Ｂ５０７は注目画素が黒傷であると判断する。欠陥画素補正手段Ｂ４０４では、欠陥画素位置検出手段Ｂ５０７における検出結果に従って、例えば前値ホールドにより欠陥画素の補正を行う。欠陥画素補正手段Ｂ４０４が出力した補正結果は、カメラ信号処理手段１０８へ入力され、その後の処理が行われる。
【００５１】
以上の動作により、比較的多数の傷が発生した場合においても、遮光データの取り込みによる撮影間隔の増加を伴うことなく補正が可能になる。また、欠陥画素アドレス記憶手段４０２には、少なくとも連続した欠陥画素の座標を記憶しておけば、連続した傷も補正できる。
【００５２】
以上、（１）、（２）、（３）の動作により、電荷蓄積時間に応じて、必要最低限の副作用で、充分な傷補正が可能になる。
なお、実施の形態１、２、４において、カメラ信号処理部１０８では、通常、圧縮処理時のスキャン変換、記録メディアへの記録レート変換等のためにメモリが必要となる。そこで、このメモリとして、上述の説明では露光データを一時的に保持するのみであったメモリ１０４、５０４を共有してもよい。これにより、回路規模の削減を図ることができる。例えば、充分に大きなリード／ライトビットレートを持つメモリと、メモリのリード／ライトを時分割で見かけ上同時に行うメモリ調停回路を備えることにより共用が可能になる。
【００５３】
図６に示すフローチャートを用いて説明した実施の形態１による撮像装置の処理動作、および、その他の実施の形態の撮像装置の動作は、そのように動作するように記述されたコンピュータプログラムに基づいて実現され得る。そのようなコンピュータプログラムは、フラッシュＲＯＭ等の不揮発性半導体記憶媒体、ＤＲＡＭ等の揮発性半導体記憶媒体、光ディスク、フロッピーディスク等の磁気記憶媒体等、適当な記憶媒体に記録することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】実施の形態１による撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】欠陥画素位置検出手段の構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態２による撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図４】実施の形態３による撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図５】実施の形態４による撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図６】欠陥画素を補正する処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５５】
１００  撮像装置
１０１  撮像素子
１０２  露光制御手段
１０３  Ａ／Ｄコンバータ
１０４  メモリ
１０５  欠陥画素位置検出手段
１０６  減算器
１０７  欠陥画素補正手段
１０８  カメラ信号処理手段
１０９  メディアＩ／Ｆ
１１０  記録メディア
１１１  システムコントローラ
１１２  撮像素子ドライバ
１１３  操作スイッチ
１１４  測光手段
【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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