(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像を受光して映像信号を生成するための有効画素領域と光学的に遮光された遮光領域とを備えた撮像素子と、
少なくとも前記有効画素領域にて検出された固定パタンノイズに応じた第１の補正パタンを記録した記録部と、
前記有効画素領域ではなく前記遮光領域にて検出された固定パタンノイズに応じた第２の補正パタンを生成する補正パタン生成手段と、
前記撮像素子の読み出しモードの切り替えに応じて、前記第１の補正パタンまたは前記第２の補正パタンを用いて前記映像信号の固定パタンノイズを補正する補正手段とを備え、
前記補正パタン生成手段は、前記撮像素子の前記遮光領域から検出された固定パタンノイズを複数フレームにわたって加算することにより前記第２の補正パタンを生成するものであって、
前記撮像素子の読み出しモードが前記第２の補正パタンを用いて前記映像信号の固定パタンノイズを補正する第２の読み出しモードから前記第１の補正パタンを用いて前記映像信号の固定パタンノイズを補正する第１の読み出しモードに変更した後に、再び前記第２の読み出しモードに戻る場合に、
前記補正パタン生成手段は、前記第１の読み出しモードである期間が所定期間以上である場合は、すでに生成された前記第２の補正パタンをリセットしてから前記遮光領域にて検出された固定パタンノイズを複数フレームにわたって加算することにより前記第２の補正パタンを生成し、前記第１の読み出しモードである期間が所定期間よりも短い場合は、前記第２の補正パタンをリセットせずに前記遮光領域にて検出された固定パタンノイズを複数フレームにわたって加算することにより前記第２の補正パタンを生成することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記補正パタン生成手段は、前記第１の読み出しモードである期間が所定期間よりも短い場合は、前記撮像素子の読み出しモードが前記第１の読み出しモードである間はすでに生成された前記第２の補正パタンを保持す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】
被写体像を受光して映像信号を生成するための有効画素領域と光学的に遮光された遮光領域を備えた撮像素子と、
少なくとも前記有効画素領域にて検出された固定パタンノイズに応じた第１の補正パタンを記録した記録部と、
前記有効画素領域ではなく前記遮光領域にて検出された固定パタンノイズに応じた第２の補正パタンを生成する補正パタン生成手段と、
前記第１の補正パタンまたは前記第２の補正パタンを用いて前記映像信号の固定パタンノイズを補正する補正手段とを備え、
前記補正パタン生成手段は、前記撮像素子から検出された固定パタンノイズを複数フレームにわたって加算することにより前記第２の補正パタンを生成するものであって、
前記補正手段は、前記第２の補正パタンを生成するための加算したフレームの数が所定の条件に達した場合は、前記第２の補正パタンを用いて前記映像信号の固定パタンノイズを補正し、前記第２の補正パタンを生成するための加算したフレームの数が所定の条件に達していない場合は、前記第１の補正パタンを用いて前記映像信号の固定パタンノイズを補正することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
前記補正パタン生成手段は、前記撮像素子の読み出しモードが前記第２の補正パタンを用いて前記映像信号の固定パタンノイズを補正する第２の読み出しモードから前記第１の補正パタンを用いて前記映像信号の固定パタンノイズを補正する第１の読み出しモードに変更した場合に、すでに生成された前記第２の補正パタンをリセットすることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記補正手段は、前記第１の補正パタンを生成するために用いた前記撮像素子の行数をｍ、前記第２の補正パタンを生成するために用いた前記撮像素子の行数をｎ、および、前記第２の補正パタンを生成するための加算したフレームの数をαとすると、αとｎとを乗算した値がｍよりも大きい場合には、前記第２の補正パタンを用いて前記映像信号の固定パタンノイズを補正することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記補正手段は、予め記憶した前記第２の補正パタンと新たに生成した第２の補正パタンとに基づく補正ゲインを用いて前記第１の補正パタンを補正し、補正された前記第１の補正パタンを用いて前記映像信号の固定パタンノイズを補正することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
被写体像を受光して映像信号を生成するための有効画素領域と光学的に遮光された遮光領域とを備えた撮像素子から得られた前記映像信号に含まれる固定パタンノイズの補正方法であって、
少なくとも前記有効画素領域にて検出された固定パタンノイズに応じた第１の補正パタンを記録部に記録する記録工程と、
前記有効画素領域ではなく前記遮光領域にて検出された固定パタンノイズに応じた第２の補正パタンを生成する補正パタン生成工程と、
前記撮像素子の読み出しモードの切り替えに応じて、前記第１の補正パタンまたは前記第２の補正パタンを用いて前記映像信号の固定パタンノイズを補正する補正工程とを備え、
前記補正パタン生成工程は、前記撮像素子の前記遮光領域から検出された固定パタンノイズを複数フレームにわたって加算することにより前記第２の補正パタンを生成するものであって、
前記撮像素子の読み出しモードが前記第２の補正パタンを用いて前記映像信号の固定パタンノイズを補正する第２の読み出しモードから前記第１の補正パタンを用いて前記映像信号の固定パタンノイズを補正する第１の読み出しモードに変更した後に、再び前記第２の読み出しモードに戻る場合に、
前記補正パタン生成工程は、前記第１の読み出しモードである期間が所定期間以上である場合は、すでに生成された前記第２の補正パタンをリセットしてから前記遮光領域にて検出された固定パタンノイズを複数フレームにわたって加算することにより前記第２の補正パタンを生成し、前記第１の読み出しモードである期間が所定期間よりも短い場合は、前記第２の補正パタンをリセットせずに前記遮光領域にて検出された固定パタンノイズを複数フレームにわたって加算することにより前記第２の補正パタンを生成することを特徴とする固定パタンノイズの補正方法。
【請求項８】
被写体像を受光して映像信号を生成するための有効画素領域と光学的に遮光された遮光領域とを備えた撮像素子から得られた前記映像信号に含まれる固定パタンノイズの補正方法であって、
少なくとも前記有効画素領域にて検出された固定パタンノイズに応じた第１の補正パタンを記録部に記録する記録工程と、
前記有効画素領域ではなく前記遮光領域にて検出された固定パタンノイズに応じた第２の補正パタンを生成する補正パタン生成工程と、
前記第１の補正パタンまたは前記第２の補正パタンを用いて前記映像信号の固定パタンノイズを補正する補正工程とを備え、
前記補正パタン生成工程は、前記撮像素子から検出された固定パタンノイズを複数フレームにわたって加算することにより前記第２の補正パタンを生成し、
前記補正工程は、前記第２の補正パタンを生成するための加算したフレームの数が所定の条件に達した場合は、前記第２の補正パタンを用いて前記映像信号の固定パタンノイズを補正し、前記第２の補正パタンを生成するための加算したフレームの数が所定の条件に達していない場合は、前記第１の補正パタンを用いて前記映像信号の固定パタンノイズを補正することを特徴とする固定パタンノイズの補正方法。
【請求項９】
請求項７または８に記載の固定パタンノイズの補正方法の各工程をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１０】
請求項９に記載のプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像装置、固定パタンノイズの補正方法、プログラム及び記録媒体に関し、特に、撮像素子の固定パタンノイズを補正するために用いて好適な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今の２次元イメージセンサの分野においては、多画素化、高速撮像の需要がさらに拡大し、高速に信号処理を行うことが要求されている。このため、画素から出力されたアナログ信号を処理する回路を高速化させることが必要となっている。
【０００３】
そこで、画素から出力されるアナログ信号を列ごとに同時に読み出したり、その後の水平転送において１本に集約せず、出力手段としてアンプを複数有するようにしたりするなど、様々な並列読み出し処理技術が提案されている。このような並列読み出し処理技術によって、多画素化や、高速撮像を可能にしている。しかしながら、並列読み出し処理を行うそれぞれの回路は、レイアウト設計上では同じように設計されていても、製造工程上におけるばらつきなどが原因で、各々の特性にばらつきが生じる。この特性のばらつきは、出力画像においてはスジ状の固定パタンノイズとして現れる。
【０００４】
そこで、例えば、特許文献１では、撮像素子上に固定パタンノイズを検出するための固定パタンノイズ検出行を設け、複数のフレームを用いて固定パタンノイズを補正するための補正値を算出する方法が提案されている。この方法では、撮像素子から読み出す速度を高速化するために固定パタンノイズ検出行が十分に確保できない場合であっても、フレーム数を増やすことにより固定パタンノイズを補正するための補正パタンの精度を向上させることができる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１６７９１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
イメージセンサの電荷を読み出す方法として、水平方向及び垂直方向の複数画素を加算して読み出す加算読み出し方法と、１画素ずつ全画素を読み出す非加算読み出し方法とがある。加算読み出し方法は、一般に動画のフィールド画像の生成に用いられ、非加算読み出し方法は、高精細な静止画の生成に用いられる。ここで、加算読み出し方法において水平方向の加算を行った場合は、固定パタンノイズが合計されて１列として現れることになり、非加算読み出し方法の場合と固定パタンの形状が異なる。
【０００７】
近年、動画撮影中に静止画を同時記録する撮像装置が提案されており、このような撮像装置では、加算読み出しが行われる動画モードと非加算読み出しが行われる静止画モードとが短い間隔で切り替わる場合がある。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、固定パタンの形状が変わる場合は最初から補正値を算出することになる。このため、読み出し方法の切り替わると固定パタン検出行のサンプル数が少なく、補正値のＳ／Ｎ比が低くなる。このため、固定パタンノイズを精度良く補正できないという問題点があった。また、補正値のＳ／Ｎ比が低くなる結果、動画及び静止画の同時記録の前後で補正パタンのＳ／Ｎ比が大きく異なり、動画の連続性が劣化してしまう。
【０００９】
本発明は前述の問題点に鑑み、動画モードと静止画モードとが切り替わった場合に固定パタンノイズを精度良く補正できるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の撮像装置は、被写体像を受光して映像信号を生成するための有効画素領域と光学的に遮光された遮光領域を備えた撮像素子と、少なくとも前記有効画素領域にて検出された固定パタンノイズに応じた第１の補正パタンを記録した記録部と、前記有効画素領域ではなく前記遮光領域にて検出された固定パタンノイズに応じた第２の補正パタンを生成する補正パタン生成手段と、前記撮像素子の読み出しモードの切り替えに応じて、前記第１の補正パタンまたは前記第２の補正パタンを用いて前記映像信号の固定パタンノイズを補正する補正手段とを備え、前記補正パタン生成手段は、前記撮像素子の前記遮光領域から検出された固定パタンノイズを複数フレームにわたって加算することにより前記第２の補正パタンを生成するものであって、前記撮像素子の読み出しモードが前記第２の補正パタンを用いて前記映像信号の固定パタンノイズを補正する第２の読み出しモードから前記第１の補正パタンを用いて前記映像信号の固定パタンノイズを補正する第１の読み出しモードに変更した後に、再び前記第２の読み出しモードに戻る場合に、前記補正パタン生成手段は、前記第１の読み出しモードである期間が所定期間以上である場合は、すでに生成された前記第２の補正パタンをリセットしてから前記遮光領域にて検出された固定パタンノイズを複数フレームにわたって加算することにより前記第２の補正パタンを生成し、前記第１の読み出しモードである期間が所定期間よりも短い場合は、前記第２の補正パタンをリセットせずに前記遮光領域にて検出された固定パタンノイズを複数フレームにわたって加算することにより前記第２の補正パタンを生成することを特徴とする。
また、本発明の撮像装置の他の特徴として、被写体像を受光して映像信号を生成するための有効画素領域と光学的に遮光された遮光領域を備えた撮像素子と、少なくとも前記有効画素領域にて検出された固定パタンノイズに応じた第１の補正パタンを記録した記録部と、前記有効画素領域ではなく前記遮光領域にて検出された固定パタンノイズに応じた第２の補正パタンを生成する補正パタン生成手段と、前記第１の補正パタンまたは前記第２の補正パタンを用いて前記映像信号の固定パタンノイズを補正する補正手段とを備え、前記補正パタン生成手段は、前記撮像素子から検出された固定パタンノイズを複数フレームにわたって加算することにより前記第２の補正パタンを生成するものであって、前記補正手段は、前記第２の補正パタンを生成するための加算したフレームの数が所定の条件に達した場合は、前記第２の補正パタンを用いて前記映像信号の固定パタンノイズを補正し、前記第２の補正パタンを生成するための加算したフレームの数が所定の条件に達していない場合は、前記第１の補正パタンを用いて前記映像信号の固定パタンノイズを補正することを特徴とする。
【００１１】
本発明の固定パタンノイズの補正方法は、被写体像を受光して映像信号を生成するための有効画素領域と光学的に遮光された遮光領域とを備えた撮像素子から得られた前記映像信号に含まれる固定パタンノイズの補正方法であって、少なくとも前記有効画素領域にて検出された固定パタンノイズに応じた第１の補正パタンを記録部に記録する記録工程と、前記有効画素領域ではなく前記遮光領域にて検出された固定パタンノイズに応じた第２の補正パタンを生成する補正パタン生成工程と、前記撮像素子の読み出しモードの切り替えに応じて、前記第１の補正パタンまたは前記第２の補正パタンを用いて前記映像信号の固定パタンノイズを補正する補正工程とを備え、前記補正パタン生成工程は、前記撮像素子の前記遮光領域から検出された固定パタンノイズを複数フレームにわたって加算することにより前記第２の補正パタンを生成するものであって、前記撮像素子の読み出しモードが前記第２の補正パタンを用いて前記映像信号の固定パタンノイズを補正する第２の読み出しモードから前記第１の補正パタンを用いて前記映像信号の固定パタンノイズを補正する第１の読み出しモードに変更した後に、再び前記第２の読み出しモードに戻る場合に、前記補正パタン生成工程は、前記第１の読み出しモードである期間が所定期間以上である場合は、すでに生成された前記第２の補正パタンをリセットしてから前記遮光領域にて検出された固定パタンノイズを複数フレームにわたって加算することにより前記第２の補正パタンを生成し、前記第１の読み出しモードである期間が所定期間よりも短い場合は、前記第２の補正パタンをリセットせずに前記遮光領域にて検出された固定パタンノイズを複数フレームにわたって加算することにより前記第２の補正パタンを生成することを特徴とする。
また、本発明の固定パタンノイズの補正方法の他の特徴として、被写体像を受光して映像信号を生成するための有効画素領域と光学的に遮光された遮光領域とを備えた撮像素子から得られた前記映像信号に含まれる固定パタンノイズの補正方法であって、少なくとも前記有効画素領域にて検出された固定パタンノイズに応じた第１の補正パタンを記録部に記録する記録工程と、前記有効画素領域ではなく前記遮光領域にて検出された固定パタンノイズに応じた第２の補正パタンを生成する補正パタン生成工程と、前記第１の補正パタンまたは前記第２の補正パタンを用いて前記映像信号の固定パタンノイズを補正する補正工程とを備え、前記補正パタン生成工程は、前記撮像素子から検出された固定パタンノイズを複数フレームにわたって加算することにより前記第２の補正パタンを生成し、前記補正工程は、前記第２の補正パタンを生成するための加算したフレームの数が所定の条件に達した場合は、前記第２の補正パタンを用いて前記映像信号の固定パタンノイズを補正し、前記第２の補正パタンを生成するための加算したフレームの数が所定の条件に達していない場合は、前記第１の補正パタンを用いて前記映像信号の固定パタンノイズを補正することを特徴とする。
【００１２】
本発明のプログラムは、前記のいずれかに記載の固定パタンノイズの補正方法の各工程をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１３】
本発明の記録媒体は、前記に記載のプログラムを記録したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、読み出しモードの切り替えに応じて固定パタンノイズの形状が変化する場合においても、最初から補正パタンを算出する処理を不要にすることができる。これにより、良好なＳ／Ｎ比の補正値を得ることができ、良好な固定パタンノイズの補正を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（第１の実施形態）
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係る撮像装置１００の構成例を示すブロック図である。
図１において、露光制御部１０１は、撮像素子１０２に対する露光状態を制御するためのものである。撮像素子１０２は、光学的に遮光される遮光領域と露光される有効画素領域とを有しており、被写体像を受光して映像信号を生成する。
【００１６】
アナログフロントエンド（ＡＦＥ）１０３は、撮像素子１０２から出力されるアナログ信号を増幅してＡ／Ｄ変換する。固定パタン検出部１０４は、ＡＦＥ１０３から出力された映像信号に対して、撮像素子１０２の遮光領域の信号より固定パタンノイズを検出する。記録部１０５は、固定パタン検出部１０４で検出された固定パタンノイズのデータを予め記録しておくためのメモリである。
【００１７】
リアルタイム補正パタン生成部１０６は、固定パタン検出部１０４で検出される固定パタンノイズのデータを、複数のフレームに亘って加算平均することによりリアルタイムな補正パタンを生成し、図示しないメモリに記録する。補正パタン決定部１０７は、固定パタンノイズを補正するための補正パタンを決定し、固定パタン補正部１０８は、補正パタン決定部１０７で決定された補正パタンをＡＦＥ１０３から出力された映像信号より減算して補正する。
【００１８】
カメラ信号処理回路１０９は、固定パタン補正部１０８から出力された映像信号に対してホワイトバランス等のカメラ信号処理を行う。また、タイミングジェネレータ（ＴＧ）１１０は、撮像素子１０２における読み出しを制御するためのものである。マイコン１１１は、露光制御部１０１、記録部１０５、リアルタイム補正パタン生成部１０６、補正パタン決定部１０７、及びＴＧ１１０を制御するためのものである。
【００１９】
図２は、撮像素子１０２の遮光領域と有効画素領域とを示す模式図である。
図２において、２ａは遮光領域であり、２ｂは有効画素領域である。また、２ｃは水平座標である。撮像素子１０２内の列ごとの特性のばらつきによって生じる固定パタンノイズは、例えば、水平座標２ｃの２列目及び７列目に示すような縦スジ状のノイズとして現れる。
【００２０】
図３は、固定パタンノイズのノイズ量の一例を示す模式図である。図１〜図３を参照しながら本実施形態における動作について説明する。
まず、電源投入時の動作について説明する。ユーザによって不図示の電源スイッチがＯＮに操作されることによりマイコン１１１は、露光制御部１０１とＴＧ１１０とを制御し、撮像素子１０２を遮光状態にする。そして、非加算読み出しにより映像信号を読み出す。撮像素子１０２から出力された映像信号はＡＦＥ１０３を介して固定パタン検出部１０４に入力される。このときの映像信号のレベルを図３（ａ）に示す。
【００２１】
図３（ａ）は、縦スジ状の固定パタンノイズを垂直方向に射影したデータを示す図である。横軸は水平座標を示し、縦軸は各水平画素の垂直方向の信号レベルの平均を示し、遮光時の光学的黒レベルを０としている。遮光状態の映像信号は光学的黒レベルが０であるが、固定パタンノイズの影響を受けた列は固定パタンノイズが多重化されている。そこで、固定パタン検出部１０４は、撮像素子１０２の遮光領域２ａ及び有効画素領域２ｂの映像信号より列毎の平均値を算出して第１の補正パタンとして補正パタンを生成し、記録部１０５に記録する。なお、本実施形態では、電源投入時に補正パタンを生成して記録部１０５に記録しているが、工場出荷時に予め補正パタンを記録してもよい。
【００２２】
次に、通常撮影時の動作について説明する。通常撮影時は、撮像素子１０２の遮光領域２ａのみを用いて固定パタンノイズの検出を行う。本実施形態では、非加算読み出しモードとの違いを説明するため、加算読み出しモードでの動作を説明する。マイコン１１１は露光制御部１０１とＴＧ１１０とを制御し、撮像素子１０２を露光状態にして加算読み出しにより映像信号を読み出す。そして、撮像素子１０２から出力された映像信号はＡＦＥ１０３を介して固定パタン検出部１０４と固定パタン補正部１０８とに入力される。このときの遮光領域２ａの映像信号のレベルを図３（ｂ）に示し、有効画素領域２ｂのある一行の映像信号のレベルを図３（ｃ）に示す。
【００２３】
図３（ｂ）において、横軸は水平方向の２画素を加算した後の水平座標を示しており、縦軸は加算後の各水平画素の垂直方向の信号レベルの平均を示し、遮光時の光学的黒レベルを０としている。加算読み出しモードの時は、水平加算のペアで１列として固定パタンノイズが現れる。
【００２４】
ここで、通常撮影時は遮光領域２ａのみで平均値を出すため、遮光領域の行数が少ない場合は、Ｓ／Ｎ比が低くなる。そこで、固定パタン検出部１０４は、遮光領域２ａの映像信号の加算値をリアルタイム補正パタン生成部１０６に出力する。そして、リアルタイム補正パタン生成部１０６は、複数フレームの加算値から１行あたりの平均値を算出し、第２の補正パタンとして補正パタンを生成する。これにより、Ｓ／Ｎ比が良好な補正パタンを生成することができる。
【００２５】
一方、図３（ｃ）において、横軸は水平方向の２画素を加算した後の水平座標を示しており、縦軸はある一行の各水平画素の信号レベルを示している。また、遮光時の光学的黒レベルを０とし、有効画素領域の信号レベルを固定値１としている。ここで、固定パタンノイズの影響を受けた列は固定パタンノイズが多重化されている。
【００２６】
補正パタン決定部１０７は、マイコン１１１から出力される読み出しの指示に応じて補正パタンを決定し、固定パタン補正部１０８はＡＦＥ１０３から出力された映像信号より補正パタンを減算する。これにより図３（ｄ）に示すように、固定パタンノイズが補正される。図３に示す例では、補正パタン決定部１０７は、リアルタイム補正パタン生成部１０６で生成された補正パタンを固定パタン補正部１０８に出力する。
【００２７】
図４は、本実施形態において、読み出しモードの切り替わりに応じた制御動作の一例を示す図である。図４を参照しながら読み出しモードの切り替わり時における補正パタンの生成方法について説明する。４０１は同期信号であり、この同期信号４０１の立下りに同期して、読み出しモードの切り替えが行われる。４０２は撮像素子１０２の読み出しモード（駆動モード）である。
【００２８】
４０３は補正パタン決定部１０７により決定される補正パタンのタイプを示しており、記録部１０５に記録されている補正パタンを用いる場合は「１」であり、リアルタイム補正パタン生成部１０６で生成された補正パタンを用いる場合は「０」である。マイコン１１１より入力される制御情報より、読み出しモードが切り替わる時は記録部１０５に記録されている補正パタンを出力し、その他の時はリアルタイム補正パタン生成部１０６によって生成された補正パタンを出力する。
【００２９】
４０４はマイコン１１１によるリアルタイム補正パタン生成部１０６の制御情報を示す。マイコン１１１は、予め設定されている所定期間より短い期間で元の加算読み出しモードに戻る場合は、補正パタンの生成をリセットせず、直前までの補正パタンを保持するようにリアルタイム補正パタン生成部１０６を制御する。一方、変更後の読み出しモード（非加算読み出しモード）の動作期間が予め設定されている所定期間以上の場合は、補正パタンの生成をリセットするようにリアルタイム補正パタン生成部１０６を制御する。
【００３０】
そして、リアルタイム補正パタン生成部１０６は、非加算読み出しモードで読み出された複数フレームの遮光領域２ａの加算値から１行あたりの平均値を算出する。そして、所定期間を経過した後は、補正パタン決定部１０７により、リアルタイム補正パタン生成部１０６で生成された補正パタンを固定パタン補正部１０８に出力する。
【００３１】
このように、読み出しモードが切り替わって固定パタンノイズの形状が変化する場合は、予め記録されている補正パタンで補正を行うことにより、良好な固定パタンノイズの補正を行うことができる。また、同時記録のように短い期間で読み出しモードが元に戻る場合は、直前までの補正パタンを保持することにより、補正パタンのＳ／Ｎ比の違いよって動画の連続性が劣化することを防止することができる。
【００３２】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。第１の実施形態では、非加算読み出しモードに切り替わっている期間が所定期間より短い場合は、直前までの補正パタンを保持し、所定期間以上の場合は、補正パタンの生成をリセットした。本実施形態では、記録部１０５に記録されている補正パタンを生成するために使用された行数と、リアルタイム補正パタン生成部１０６で補正パタンの生成に使用された行数とを比較する。そして、Ｓ／Ｎ比が良い方の補正パタンを使用することにより、良好な固定パタンノイズの補正を行うことを目的とする。なお、本実施形態の撮像装置の構成は、第１の実施形態で説明した図１に示す構成と同じであるため、説明は省略する。
【００３３】
図５は、本実施形態において、読み出しモードの切り替わりに応じた制御動作の一例を示す図である。なお、図５において、第１の実施形態で示した図４と同一の構成要素には、同一の符号が付されている。
【００３４】
５０５は、補正パタンを生成するために用いられた行数の比較結果である。ここで、記録部１０５に記録されている補正パタンを生成するために用いられた行数をｍとし、遮光領域２ａの行数をｎとする。また、リアルタイム補正パタン生成部１０６で補正パタンの生成に用いられたフレーム数をαとする。
【００３５】
補正パタン決定部１０７は、マイコン１１１より入力される読み出しモードの情報に応じて、行数ｍと、リアルタイム補正パタン生成部１０６で補正パタンを生成するために用いられた行数α＊ｎとを比較する。そして、加算平均行数が多いほど、Ｓ／Ｎ比は高い値となるため、加算平均行数が大きい方の補正パタンを出力する。
【００３６】
例えば、非加算読み出しモードに切り替わった直後では、リアルタイム補正パタン生成部１０６は、補正パタンの生成をリセットする。これにより、補正パタンの生成に用いられるフレーム数αは０にリセットされるため、ｍの値の方が大きくなり、補正パタン決定部１０７は、記録部１０５に記録されている補正パタンを選択する。そして、非加算読み出しモードに切り替わってから所定の期間が経過すると、補正パタンの生成に用いられるフレーム数αは大きくなり、α＊ｎの値の方が多くなる。したがって、補正パタン決定部１０７は、リアルタイム補正パタン生成部１０６で生成された補正パタンを選択する。
【００３７】
以上のように、補正パタンを生成するために用いられた行数を比較し、Ｓ／Ｎ比が良い方の補正パタンを用いることにより、良好な固定パタンノイズの補正を行うことができる。
【００３８】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。本実施形態では、撮影時の温度の影響により固定パタンのノイズ量が変動した場合を想定して、予め記録している補正パタン及びリアルタイムに生成する補正パタンより温度変動係数を求め、予め記録している補正パタンに乗算する。これにより、温度の影響により固定パタンのノイズ量が変動した場合であっても良好な固定パタンノイズの補正を行うことを目的とする。
【００３９】
図６は、本実施形態に係る撮像装置６００の構成例を示すブロック図であり、図７は、温度変動後の固定パタンのノイズ量の一例を示す模式図である。なお、図６において、第１の実施形態で説明した図１と同一の構成要素には、同一の符号が付されている。そこで本実施形態では第１の実施形態と異なる構成についてのみ説明する。以下、図６及び図７を参照しながら本実施形態の動作を説明する。
【００４０】
図６において、第１の記録部１１２は、図１における記録部１０５に相当する構成であり、固定パタン検出部１０４で検出された非加算読み出しモードにおける固定パタンノイズのデータを予め記録しておくためのメモリである。一方、第２の記録部１１３は、固定パタン検出部１０４で検出された加算読み出しモードにおける固定パタンノイズのデータを予め記録しておくためのメモリである。
【００４１】
本実施形態では、電源投入時に非加算読み出しモードで固定パタンノイズを検出し、第１の記録部１０５に記録するとともに、加算読み出しモードで固定パタンノイズを検出し、第２の記録部１１２に記録する。図７（ａ）に非加算読み出しによる固定パタンノイズを示し、図７（ｂ）に加算読み出しによる固定パタンノイズを示す。
【００４２】
次に、通常撮影時の動作を説明する。マイコン１１１は露光制御部１０１とＴＧ１１０とを制御し、撮像素子１０２を露光状態にして加算読み出しにより映像信号を読み出す。そして、撮像素子１０２から出力された映像信号は、ＡＦＥ１０３を介して固定パタン検出部１０４と固定パタン補正部１０８とに入力される。
【００４３】
ここで、通常撮影による撮像素子１０２の温度変動によって固定パタンのノイズ量が変動した場合は、図７（ｂ）に示すように、遮光領域２ａの映像信号は、遮光した画素のみで加算平均されるが、温度変動により固定パタンノイズが変化している。また、図７（ｃ）に示すように、有効画素領域２ｂのある一行の映像信号においても、温度変動により固定パタンノイズが変化している。
【００４４】
そこで、通常撮影時は、図７（ｃ）に示す映像信号から図７（ｂ）に示す固定パタンノイズを減算することにより、図７（ｄ）に示すように、温度変動分を含めて固定パタンノイズを補正することができる。
【００４５】
次に、読み出しモードを切り替えた場合の動作を説明する。図７（ｅ）に非加算読み出しモードにおける温度変動による固定パタンのノイズ量の変動を示す。このように、温度変動により固定パタンのノイズ量が変動した場合は、第１の記録部１１２に記録されている補正パタンを用いてそのまま補正することができない。
【００４６】
そこで、補正パタン決定部１０７は補正手段として機能し、第２の記録部１１３に記録されている補正パタンの値ｘで、図７（ｃ）の温度変動によりノイズ量が変動した固定パタンノイズの値ｘ'を割ることにより温度変数係数β（β＝ｘ'／ｘ）を算出する。そして、図７（ａ）に示した固定パタンノイズ（第１の記録部１１２に記録されている補正パタン）に補正ゲインとして温度変数係数βを乗算することにより補正パタンを生成する。そして、図７（ｅ）に示す固定パタンノイズから減算することにより図７（ｆ）に示すように固定パタンノイズを補正することができる。
【００４７】
このように、第２の記録部１１３に予め記録されている補正パタンとリアルタイムに生成する補正パタンとより温度変動係数を求め、第１の記録部１１２に予め記録されている補正パタンに乗算することにより、良好な固定パタンノイズの補正を行うことができる。
【００４８】
（本発明に係る他の実施形態）
前述した本発明の実施形態における撮像装置を構成する各手段、並びに撮像方法の各工程は、コンピュータのＲＡＭやＲＯＭなどに記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。このプログラム及び前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は本発明に含まれる。
【００４９】
また、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラムもしくは記録媒体等としての実施形態も可能であり、具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用してもよいし、また、一つの機器からなる装置に適用してもよい。
【００５０】
なお、本発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、システムまたは装置に直接、または遠隔から供給する場合も含む。そして、そのシステムまたは装置のコンピュータが前記供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合を含む。
【００５１】
したがって、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、前記コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。
【００５２】
その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等の形態であってもよい。
【００５３】
プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスクなどがある。さらに、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ）などもある。
【００５４】
その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続する方法がある。そして、前記ホームページから本発明のコンピュータプログラムそのもの、もしくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることによっても供給できる。
【００５５】
また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明に含まれるものである。
【００５６】
また、その他の方法として、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせる。そして、その鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。
【００５７】
また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される。さらに、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが、実際の処理の一部または全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。
【００５８】
さらに、その他の方法として、まず記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。そして、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】撮像素子の遮光領域と有効画素領域とを示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態において、固定パタンのノイズ量の一例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態において、読み出しモードの切り替わりに応じた制御動作の一例を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態において、読み出しモードの切り替わりに応じた制御動作の一例を示す図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る撮像装置の構成例を示すブロック図である。
【図７】本発明の第３の実施形態において、固定パタンのノイズ量の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１００  撮像装置
１０１  露光制御部
１０２  撮像素子
１０３  ＡＦＥ
１０４  固定パタン検出部
１０５  記録部
１０６  リアルタイム補正パタン生成部
１０７  補正パタン決定部
１０８  固定パタン補正部
１０９  カメラ信号処理部
１１０  ＴＧ
１１１  マイコン
【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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【図７】
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