(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子の欠陥画素の画素値に対して予め決められた所定の補正量を演算し、第１の補正画素値を算出する第１の補正画素値算出部と、
前記第１の補正画素値に基づいて前記欠陥画素の補正画素値の許容範囲を設定する補正画素値許容範囲設定部と、
前記欠陥画素の周辺の画素の画素値を用いて補間演算し、第２の補正画素値を算出する第２の補正画素値算出部と、
前記第２の補正画素値と前記補正画素値許容範囲とを比較して第３の補正画素値を算出する第３の補正画素値算出部と、
前記第３の補正画素値を前記欠陥画素の画素値とする補正値代入部と
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像処理装置において、
前記補正画素値許容範囲設定部が設定する前記補正画素値許容範囲の上限値および下限値は、予め複数の撮影条件について前記第１の補正画素値の正常画素値に対する補正誤差を評価した結果に基づいて設定される
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像処理装置において、
前記第３の補正画素値算出部は、前記第２の補正画素値が前記補正画素値許容範囲の前記上限値より大きい場合に前記上限値を前記第３の補正画素値として算出し、前記第２の補正画素値が前記補正画素値許容範囲の前記下限値より小さい場合に前記下限値を前記第３の補正画素値として算出し、前記第２の補正画素値が前記補正画素許容範囲内にある場合は前記第２の補正画素値を前記第３の補正画素値として算出する
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の画像処理装置において、
前記第２の補正画素値算出部は、前記欠陥画素の周囲の画素の画素値に基づいて画素値の類似性を判定し、該類似性が高い方向に隣接する画素値に基づいて、前記欠陥画素に対する補間演算を行い、前記第２の補正画素値を算出する
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の画像処理装置に、欠陥画素を有する撮像素子を用いて被写体画像を撮影して前記画像処理部に撮影画像を出力する撮像部と、前記画像処理部が処理した撮影画像を記憶する記憶部とを更に設けたことを特徴とする電子カメラ。
【請求項６】
請求項１に記載の画像処理装置に用いられる許容値設定方法であって、
予め複数の撮影条件について前記第１の補正画素値の正常画素値に対する補正誤差の程度を評価し、その評価結果に基づいて前記補正画素値許容範囲を決定する
ことを特徴とする許容値設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子の欠陥画素の画素値を補正する画像処理技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＣＤ型撮像素子やＣＭＯＳ型撮像素子などを用いた電子カメラが広く普及している。ところが、これらの撮像素子を製造する過程において、正常な出力が得られない欠陥画素が発生する場合がある。このような欠陥画素を有する撮像素子で撮影された画像は、欠陥画素部分が固定的なノイズとなって撮影画像に現れる。
【０００３】
このような画質劣化を改善するために、出力が低下した欠陥画素値に所定の補正量を演算して正常な画素値に近づける方法や、撮像素子の欠陥画素の画素値をその周辺画素の画素値から補間する画像処理技術が考えられている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−１７５５４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、単純に欠陥画素の画素値に所定の補正量を演算して欠陥画素の補正画素値とする従来の方法は、補正画素値が欠陥画素周辺の正常な画素値に比べて若干の補正誤差を生じるため、高周波成分が少ない平坦な画像で欠陥画素を補正する場合、補正後の欠陥画素が目立ってしまうという問題が生じる。特に、欠陥画素が連続している線キズを補正する場合に上記不具合が顕著である。
【０００５】
また、周辺画素の画素値から補間する従来の方法は、欠陥画素と周辺画素との画素値が大きく異なる高周波成分の多い画像の場合、補正後の画素値が本来の画素値とは大きく異なってしまう恐れがある。
【０００６】
このように、従来の欠陥画素の画素値を補正する画像処理技術は、画像構造が平坦な箇所や高周波成分を有する箇所において、必ずしも適正な補正画素値が得られず、撮影画像の画質が損われるという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、撮像素子に欠陥画素がある場合でも、画像構造が平坦な箇所や高周波成分を有する箇所において、欠陥画素の適正な補正画素値を得ることができ、撮影画像の画質が損われない画像処理装置および電子カメラ、並びに許容値設定方法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】
【０００８】
第１の発明に係る画像処理装置は、撮像素子の欠陥画素の画素値に対して予め決められた所定の補正量を演算し、第１の補正画素値を算出する第１の補正画素値算出部と、前記第１の補正画素値に基づいて前記欠陥画素の補正画素値の許容範囲を設定する補正画素値許容範囲設定部と、前記欠陥画素の周辺の画素の画素値を用いて補間演算し、第２の補正画素値を算出する第２の補正画素値算出部と、前記第２の補正画素値と前記補正画素値許容範囲とを比較して第３の補正画素値を算出する第３の補正画素値算出部と、前記第３の補正画素値を前記欠陥画素の画素値とする補正値代入部とを有することを特徴とする。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、前記補正画素値許容範囲設定部が設定する前記補正画素値許容範囲の上限値および下限値は、予め複数の撮影条件について前記第１の補正画素値の正常画素値に対する補正誤差を評価した結果に基づいて設定されることを特徴とする。
【００１０】
第３の発明は、第１または第２の発明において、前記第３の補正画素値算出部は、前記第２の補正画素値が前記補正画素値許容範囲の前記上限値より大きい場合に前記上限値を前記第３の補正画素値として算出し、前記第２の補正画素値が前記補正画素値許容範囲の前記下限値より小さい場合に前記下限値を前記第３の補正画素値として算出し、前記第２の補正画素値が前記補正画素許容範囲内にある場合は前記第２の補正画素値を前記第３の補正画素値として算出することを特徴とする。
【００１１】
第４の発明は、第１から第３の発明のいずれかの発明において、前記第２の補正画素値算出部は、前記欠陥画素の周囲の画素の画素値に基づいて画素値の類似性を判定し、該類似性が高い方向に隣接する画素値に基づいて、前記欠陥画素に対する補間演算を行い、前記第２の補正画素値を算出することを特徴とする。
【００１２】
第５の発明に係る電子カメラは、上記の発明に、欠陥画素を有する撮像素子を用いて被写体画像を撮影して前記画像処理部に撮影画像を出力する撮像部と、前記画像処理部が処理した撮影画像を記憶する記憶部とを更に設けたことを特徴とする。
【００１３】
第６の発明に係る許容値設定方法は、第１の発明に係る画像処理装置に用いられる許容値設定方法であって、予め複数の撮影条件について前記第１の補正画素値の正常画素値に対する補正誤差の程度を評価し、その評価結果に基づいて前記補正画素値許容範囲を決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、欠陥画素の補正画素値を求める場合に、周辺画素の類似性の評価や算出した補正画素値の許容値を設けることによって、画像構造が平坦な箇所や高周波成分を有する箇所によらず、欠陥画素の適正な補正画素値を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る画像処理装置および電子カメラ、並びに許容値設定方法に関する実施形態について説明する。
【００１６】
（第１の実施形態）
第１の実施形態に係る電子カメラ１０１について図面を用いて詳しく説明する。図１は、本実施形態に係る電子カメラ１０１の構成を示すブロック図である。電子カメラ１０１は、レンズ１０２と、撮像素子１０３と、アナログフロントエンド（ＡＦＥ）１０４と、Ａ／Ｄ変換部１０５と、ＲＡＷメモリ１０６と、画像処理回路１０７と、システムバス１０８と、メモリ１０９と、フラッシュメモリ１１０と、メモリカードＩＦ１１１と、メモリカード１１２と、操作パネル１１３と、ＣＰＵ（中央演算処理部）１１４と、表示回路１１５と、液晶モニタ１１６と、タイミングジェネレータ（ＴＧ）１１７とで構成される。
【００１７】
尚、第１の実施形態に係る電子カメラ１０１は、本発明に係る許容値設定方法を用いた画像処理装置の機能を含んでいる。特に、撮像素子１０３は線キズなどの欠陥画素を有するＢａｙｅｒ（ベイヤー）配列の撮像素子である。また、これらの欠陥画素の画素値を補正する処理は画像処理回路１０７およびＣＰＵ１１４のソフトウェアによって行われる。詳細な補正処理については後で説明する。
【００１８】
図１において、レンズ１０２から入射する被写体光は、撮像素子１０３の受光面に結像される。撮像素子１０３は結像された被写体光を電気信号に変換し、ＡＦＥ１０４に出力する。
【００１９】
ＡＦＥ１０４は、撮像素子１０３で光電変換されたアナログの電気信号のノイズ除去やレベル調整を行ってＡ／Ｄ変換部１０５に出力する。
【００２０】
Ａ／Ｄ変換部１０５は、ＡＦＥ１０４から入力するアナログの電気信号をデジタルの画像データに変換する。Ａ／Ｄ変換部１０５が変換したデジタルの画像データは、ＲＡＷメモリ１０６に一時的に記憶される。尚、ＲＡＷメモリ１０６には、撮像素子１０３から読み出した生の画像データが記憶される。本実施形態では、ベイヤー配列のカラーフィルタを介して得られるカラーの画像データが記憶される。
【００２１】
画像処理回路１０７は、システムバス１０８を介して、ＲＡＷメモリ１０６から画像データを読み出し、ホワイトバランス処理や色補間処理などの画像処理を行った後、メモリ１０９に記憶する。また、画像処理回路１０７は、メモリ１０９に記憶された画像データにＪＰＥＧ規格などによる画像圧縮処理を行って、フラッシュメモリ１１０や、メモリカードＩ／Ｆ１１１を介して着脱可能なメモリカード１１２に保存する。
【００２２】
ＣＰＵ１１４は、予めＣＰＵ１１４内部に記憶されたプログラムに従って動作し、撮影者が操作パネル１１３から入力する操作情報に応じて、電子カメラ１０１全体を制御する。例えば、システムバス１０８を介して画像処理回路１０７に画像処理内容（ホワイトバランス処理，色補間処理，ＪＰＥＧ圧縮処理，欠陥画素補正処理など）を指令したり、表示回路１１５に液晶モニタ１１６に表示する画像や文字を出力する。また、操作パネル１１３のレリーズボタンが押された場合は、撮像素子１０３が撮影する被写体画像の読み出しをＴＧ１１７に指令する。
【００２３】
ＴＧ１１７は、ＣＰＵ１１４からの指令に応じて、撮像素子１０３，ＡＦＥ１０４，Ａ／Ｄ変換部１０５に動作のタイミング信号を与える。撮像素子１０３，ＡＦＥ１０４，Ａ／Ｄ変換部１０５はＴＧ１１７からのタイミング信号に従って、撮像素子１０３からの画像信号の読み出し動作や、ＡＦＥ１０４でのノイズ除去動作や、Ａ／Ｄ変換部１０５でのアナログ信号からデジタルデータへの変換動作などが行われる。
【００２４】
ここで、ＲＡＷメモリ１０６に記憶される画像データについて詳しく説明する。先に説明したように、撮像素子１０３は、ベイヤー配列のカラーフィルタを介して画像を撮影する。図２（ａ）は、撮像素子１０３が撮影してＲＡＷメモリ１０６に記憶された画像データの様子を描いた図である。尚、図２（ａ）は、分かり易いように、横方向に６画素、縦方向に５画素として描いてあるが、実際の撮像素子１０３には数百万画素が配置されている。
【００２５】
ベイヤー配列のカラーフィルタは、例えば、Ｙ１行目には緑（Ｇ）の画素と青（Ｂ）の画素が交互に配置され、Ｙ２行目には赤（Ｒ）の画素と緑の画素が交互に配置されている。さらに、Ｙ３行目とＹ５行目とは、Ｙ１行目と同じ配置の緑の画素と青の画素が交互に配置されている。また、Ｙ４行目には、Ｙ２行目と同じ配置の赤の画素と緑の画素が交互に配置されている。
【００２６】
ここで、図２（ｂ）において、Ｙ３行目でＸ３列目の画素Ｇ８が欠陥画素であったと仮定し、従来技術で欠陥画素の画素値を求める場合について説明する。尚、分かり易いように、Ｙ１行目とＹ２行目およびＸ１列目とＸ２列目の各画素は非常に暗い被写体像が投影され、Ｙ３行目からＹ５行目の画素のうちＸ３列目からＸ５列目の１２個の画素は非常に明るい被写体像が投影されている場合について説明する。つまり、欠陥画素Ｇ８は本来は明るい画素値を有し、欠陥画素Ｇ８の周囲の画素Ｂ５，画素Ｇ１１，画素Ｒ５も明るい画素値である。また、画素Ｇ５，画素Ｒ２，画素Ｇ４，画素Ｂ４，画素Ｇ１０は暗い画素値である。
【００２７】
図５は、図２（ｂ）の欠陥画素Ｇ８を従来技術で補正する画像処理装置２００の処理を示したブロック図である。尚、図５の処理は、例えば、図１の画像処理回路１０７およびＣＰＵ１１４によってソフトウェア処理される。
【００２８】
以下、ＲＡＷメモリ１０６に一時的に記憶された欠陥画素のある画像データが、補正画素値算出部Ｓ２０１と、補正値代入部Ｓ２０２とに入力されている状態からの処理を順に説明する。
【００２９】
（補正画素値算出部Ｓ２０１）図２（ｂ）において、欠陥画素Ｇ８の補正画素値を算出する。従来の補正画素値の算出方法は、欠陥画素の画素値を測定して、測定した欠陥画素の画素値と正常な画素値とを比較して補正量を求める。例えば、欠陥画素の画素値は、正常画素の画素値の２０％出力低下や５０％出力低下として現れるので、この出力低下分を補正して１００％になるような乗算値を補正量とする。この場合、２０％出力低下の欠陥画素に対する補正量は５倍となり、５０％の出力低下の欠陥画素に対する補正量は２倍となる。このようにして、欠陥画素の画素値に対する補正量を予めメモリに記憶しておき、撮影時に入力する画像の欠陥画素の画素値にこの補正量を乗算して補正画素値を算出する。この方法では、周囲の正常な画素値に対して若干の補正誤差が生じ、画像構造が平坦な領域において欠陥画素が目立つという問題が生じる。
【００３０】
或いは、別の従来技術として、例えば、周辺の画素の平均値を補正画素値とする方法がある。この場合は次のように計算する。欠陥画素Ｇ８は緑の画素なので、周辺の４つの緑の画素Ｇ４，画素Ｇ５，画素Ｇ１０，画素Ｇ１１の平均値を求め、欠陥画素Ｇ８の補正画素値とする。
【００３１】
（補正値代入部Ｓ２０２）ステップＳ２０１で求めた補正画素値を欠陥画素Ｇ８の画素値として置き換えた画像を補正後の画像としてメモリ１０９に記憶する。ところが、補正画素値算出部Ｓ２０１で説明した前者の従来技術は、周囲の正常な画素値に対して若干の補正誤差が生じ、画像構造が平坦な領域において欠陥画素が目立つという問題がある。また、後者の従来技術は、例えば図２（ｂ）の場合、画素Ｇ４，画素Ｇ５，画素Ｇ１０が暗い画素で、画素Ｇ１１だけが明るい画素なので、欠陥画素Ｇ８は本来は明るい画素値であるべきなのに、この方法で求めた補正画素値はかなり暗い画素値になってしまう。このため、メモリ１０９に記憶される補正後の画像は、図６に示すように、本来の欠陥画素Ｇ８とは異なる非常に暗い画素値に置き換えられてしまい、画像構造が大きな高周波成分を持つ領域では問題が生じる。
【００３２】
このように、図５に示した従来技術による欠陥画素の補正は、必ずしも本来の画素値が得られず、誤って補正されてしまうという問題があった。上記の説明では、分かり易いように、欠陥画素が画素Ｇ８だけの点欠陥画素の場合について説明したが、欠陥画素が連続する線キズの場合、特に画像構造が平坦な部分で補正誤差が目立ってしまう。一般に、線キズの性質は、線キズ上の画素出力は正常な画素に比べて低下しているが露光量にほぼ比例する出力があり、同じ線キズ上の各画素の出力低下の割合はほぼ同じであることが多い。このため線キズ領域を一定の補正量で補正する方法の場合、特に線キズ領域の周辺画素との誤差が目立つことになる。
【００３３】
これに対して、本実施形態に係る電子カメラ１０１は、画像構造が平坦な領域であっても、大きな高周波成分を有する領域であっても、適切に欠陥画素の画素値を補正することができ、補正誤差の少ない画像を得ることができるようになっている。次に、本発明に係る画像処理装置および許容値設定方法を用いた第１の実施形態の電子カメラ１０１の処理について図３を用いて詳しく説明する。
【００３４】
図３は、本実施形態に係る電子カメラ１０１の画像処理装置１００の処理を示したブロック図である。尚、図３の画像処理装置１００は、図１の画像処理回路１０７およびＣＰＵ１１４によってソフトウェア処理される。図３において、ＲＡＷメモリ１０６に一時的に記憶されている欠陥画素のある画像データは、第１の補正画素値算出部Ｓ１０１と、第２の補正画素値算出部Ｓ１０３と、補正値代入部Ｓ１０５とに入力されている。以下、この状態からの補正処理を順に説明する。
【００３５】
（第１の補正画素値算出部Ｓ１０１）第１の補正画素値算出部Ｓ１０１は、入力する画像の欠陥画素に対する第１の補正画素値を算出する。尚、欠陥画素の位置は前工程において既知であるものとし、フラッシュメモリ１１０などに予め記憶されている。
【００３６】
例えば、図２（ｂ）において、欠陥画素Ｇ８の第１の補正画素値を算出する場合、この欠陥画素Ｇ８を補正するために予め設定された所定の補正量を欠陥画素Ｇ８の画素値に乗算し、これを第１の補正画素値とする。尚、所定の補正量は、例えば、電子カメラ１０１が工場で製造出荷される前の調整工程などにおいて求められ、フラッシュメモリ１１０などに記憶されている。
【００３７】
ここで、所定の補正量の決め方について説明する。先ず、露光量など様々な撮影条件で撮影した複数の画像のそれぞれについて、欠陥画素における画素値を測定する。線キズの場合は、線キズ上の複数の欠陥画素における画素値を測定する。次に、求める補正量を未知変数として、例えば最小二乗法などの数学的手法を用いて、補正量を測定した画素値に乗算した補正結果と正常な画素値との補正誤差が最も小さくなるように未知変数である補正量を求める。
【００３８】
このようにして求めた補正量は、所定の補正量として欠陥画素位置毎（撮像素子１０３のアドレス毎）に対応させてフラッシュメモリ１１０に記憶しておく。尚、線キズなど連続する画素の場合は、線キズ領域毎（撮像素子１０４のアドレス範囲毎）に１つの値を所定の補正量としてフラッシュメモリ１１０に記憶しておいても構わない。
【００３９】
このように、第１の補正画素値算出部Ｓ１０１では、工場出荷時にフラッシュメモリ１１０に記憶された所定の補正量を欠陥画素の画素値に乗算して第１の補正画素値を求め、次の処理ステップに引き渡す。
【００４０】
（補正画素値許容範囲設定部Ｓ１０２）補正画素値許容範囲設定部Ｓ１０２は、第１の補正画素値算出部Ｓ１０１で算出された第１の補正画素値に基づいて、補正画素値の許容範囲を表す上限値と下限値とを算出する。
【００４１】
補正画素値の許容範囲の上限値と下限値は、例えば、欠陥画素の画素値を補正するために設定された所定の許容率を用いて次式により算出できる。
上限値  ＝  第１の補正画素値  ×  （１＋許容率）  ・・・（式１）
下限値  ＝  第１の補正画素値  ×  （１−許容率）  ・・・（式２）
ここで、許容率は、電子カメラ１０１が工場で製造され出荷前に行われる調整工程において求められ、フラッシュメモリ１１０などに記憶されている。例えば、許容率を求める方法として、先ず、露光量などを変えた様々な撮影条件で撮影した複数の画像について、線キズ上の複数の画素位置における画素値を測定する。尚、点欠陥画素の場合はその画素位置における画素値を測定する。次に、測定した画素値を第１の補正画素値算出部Ｓ１０１で算出した第１の補正画素値で補正した補正値と正常画素値との比率を求める。例えば、第１の補正画素値で補正した補正値が２５６階調の画素値の２００で、正常画素値が２２０であった場合、その比率は２００／２２０≒０．９１となる。尚、比率は分母と分子を逆にして２２０／２００＝１．１としても構わず、いずれかに決めて用いればよい。また、比率が１になるのは補正値と正常画素値とが等しい場合だけである。本実施形態では、このようにして求めた比率が１から外れる誤差の最大値を許容率とする。尚、必ずしも比率が１から外れる誤差の最大値を許容率とする必要はなく、最大値の１０％や最大値の１／２など所定割合を減じた値を許容率として設定しても構わない。求めた許容率は、所定の許容率として欠陥画素位置毎（撮像素子１０３のアドレス毎）に対応させてフラッシュメモリ１１０に記憶しておく。尚、線キズの場合は、線キズ領域毎（撮像素子１０４のアドレス範囲毎）に１つの値を所定の許容率としてフラッシュメモリ１１０に記憶しておいても構わない。
【００４２】
例えば、図２（ｂ）において、欠陥画素Ｇ８の第１の補正画素値が２００で、許容率が０．２であった場合、（式１）より上限値は２４０となり、（式２）より下限値は１６０となる。
【００４３】
このように、補正画素値許容範囲設定部Ｓ１０２では、工場出荷時にフラッシュメモリ１１０に記憶された所定の許容率を用いて、欠陥画素毎或いは線キズ毎に上限値および下限値を（式１）および（式２）によって算出し、次の処理ステップに引き渡す。上記の処理が本発明に係る許容値設定方法である。
【００４４】
（第２の補正画素値算出部Ｓ１０３）第２の補正画素値算出部Ｓ１０３は、補正対象画素の周辺の画素を用いて補正対象画素位置における画素値を所定の補間方法で算出し、これを第２の補正画素値として次の処理ステップに出力する。
【００４５】
ここで、所定の補間方法とは、例えば、補間対象画素の横方向に隣接する２つの同色画素の差分の絶対値と、補間対象画素の縦方向に隣接する２つの同色画素の差分の絶対値と、補間対象画素の斜め４５度方向に隣接する２つの同色画素の差分の絶対値と、補間対象画素の斜め１３５度方向に隣接する２つの同色画素の差分の絶対値とを求め、これらの差分の絶対値が最も小さくなる方向を「類似性が高い方向」であると判定する。そして、この「類似性が高い方向」に隣接する同色画素の平均値を求めて第２の補正画素値とする。
【００４６】
例えば、図２（ｂ）の場合、補正対象画素である欠陥画素Ｇ８の横方向に隣接する２つの同色画素は画素Ｇ７と画素Ｇ９なので、｜Ｇ７の画素値−Ｇ９の画素値｜を求める。同様に、欠陥画素Ｇ８の縦方向に隣接する２つの同色画素は画素Ｇ２と画素Ｇ１４なので、｜Ｇ２の画素値−Ｇ１４の画素値｜を求める。また、欠陥画素Ｇ８の斜め４５度方向に隣接する２つの同色画素は画素Ｇ５と画素Ｇ１０なので、｜Ｇ５の画素値−Ｇ１０の画素値｜を求める。さらに、欠陥画素Ｇ８の斜め１３５度方向に隣接する２つの同色画素は画素Ｇ４と画素Ｇ１１なので、｜Ｇ４の画素値−Ｇ１１の画素値｜を求める。そして、これらの差分の絶対値が最も小さくなる方向を判別する。上記の場合は、欠陥画素Ｇ８の斜め４５度方向に隣接する２つの同色画素の画素Ｇ５と画素Ｇ１０の組み合わせは共に暗い画素値なので差分の絶対値は小さくなるが、これ以外の組み合わせは、いずれも暗い画素値と明るい画素値との組み合わせなので、差分の絶対値は斜め４５度方向の場合に比べて大きくなる。よって、「類似性が高い方向」は斜め４５度方向であることがわかり、欠陥画素Ｇ８の斜め４５度方向に隣接する２つの同色画素の画素Ｇ５と画素Ｇ１０との平均値を求め、これを第２の補正画素値とする。例えば、画素Ｇ５の２５６階調の画素値を２４、画素Ｇ１０を２２とした場合、画素Ｇ５と画素Ｇ１０との平均値は２３となり、第２の補正画素値を２３として次の処理ステップに出力する。
【００４７】
（補正画素値許容範囲設定部Ｓ１０４）補正画素値範囲制限部（第３の補正画素値算出部）Ｓ１０４は、第２の補正画素値算出部Ｓ１０３で算出された第２の補正画素値と、補正画素値許容範囲設定部Ｓ１０２で算出された補正画素値許容範囲とを比較して、第３の補正画素値を算出して出力する。
【００４８】
具体的には、第２の補正画素値が補正画素値許容範囲の上限値よりも大きい場合には上限値を第３の補正画素値として出力し、下限値よりも小さい場合は下限値を第３の補正画素値として出力し、下限値よりも大きく上限値よりも小さい場合は第２の補正画素値をそのまま第３の補正画素値として出力する。
【００４９】
例えば、図２（ｂ）において、補正画素値許容範囲設定部Ｓ１０２で算出した欠陥画素Ｇ８の上限値が２４０，下限値が１６０で、第２の補正画素値算出部Ｓ１０３で算出した欠陥画素Ｇ８の第２の補正画素値が２３の場合、下限値１６０を下回るので、第３の補正画素値として下限値の１６０を次のステップに出力する。
【００５０】
（補正値代入部Ｓ１０５）補正値代入部Ｓ１０５は、補正画素値範囲制限部Ｓ１０４が出力する第３の補正画素値を欠陥画素の画素値に置き換える。上記の例の場合、欠陥画素Ｇ８は下限値１６０の明るい画素値に補正されるので、図４に示すように、本来の画素Ｇ８の明るさに近くなる。従来の場合は、図６で説明したように、欠陥画素Ｇ８は暗い画素値に誤って補正されてしまう恐れがあったが、本実施形態では本来の画素値に近い値に補正することができる。以降、同様の処理を全ての欠陥画素や線キズに対して行った画像を撮影画像としてメモリ１０９またはメモリカード１１２に保存する。
【００５１】
このように、本実施形態に係る電子カメラ１０１は、点欠陥画素や線キズを持つ撮像素子１０３を用いているが、上記に説明した処理ステップＳ１０１からＳ１０５を有する画像処理装置１００によって、欠陥画素の画素値を適切に補正することができ、高品質な画像を撮影することができる。
【００５２】
以下、本実施形態の特徴および効果について説明する。本実施形態に係る電子カメラ１０１の図３に示した画像処理装置１００において、先ず欠陥画素である補正対象画素値に対して、第１の補正画素値算出部が所定の補正量を乗算することにより、第１の補正画素値を算出している。ところが、第１の補正画素値は若干の誤差を含むので、従来技術のように、その値をそのまま補正値として採用することは望ましくない。第１の補正画素値は、その近傍の範囲内に真の画素値が含まれていることが期待できる。
【００５３】
そこで、本実施形態の補正画素値許容範囲設定部Ｓ１０２は、第１の補正画素値を内側に含む所定許容幅の範囲（上限値および下限値）を補正画素値許容範囲として設定する。特に、補正画素値許容範囲は、第１の補正画素値による誤差が最大の場合であっても、真の画素値が補正画素値許容範囲内に含まれるように誤差の最大値で上限値および下限値を設定する。
【００５４】
さらに、補正画素値範囲制限部Ｓ１０４は、第２の補正画素値を補正画素値許容範囲内に制限することにより第３の補正画素値を出力しているが、第２の補正画素値が真の画素値に近い場合には、その値が補正画素値許容範囲内に含まれるのでそのままの値を第３の補正画素値として出力する。
【００５５】
一方、第２の補正画素値が真の画素値から大きく外れてしまった場合は、その画素値は補正画素値許容範囲から外れてしまうので、第２の補正画素値を補正画素値許容範囲内に制限して第３の補正画素値として出力する。この結果、第３の補正画素値は第２の補正画素値よりも必ず真の画素値に近くなり、補正誤差を少なくすることができる。
【００５６】
このように、実施形態に係る電子カメラ１０１の画像処理装置１００は、画像構造が平坦な箇所においては第２の補正画素値算出部Ｓ１０３が求めた補正値をそのまま用いるので、適正な補正結果が得られる。一方、画像構造が大きな高周波成分を有する場合に、第２の補正画素値算出部Ｓ１０３が求めた補正値が不適切な値となる箇所においては、補正画素値範囲制限部Ｓ１０４が補正値を補正画素値許容範囲内に制限するので、真の画素値に近いほぼ適切な補正結果を得ることができる。
【００５７】
尚、本実施形態の第１の補正画素値算出部Ｓ１０１では、欠陥画素のある補正対象画素値に所定の補正量を乗算することによって第１の補正画素値を算出するようにしたが、演算処理は乗算に限定されない。例えば、補正量を乗算する代わりに、加減算あるいはその他の演算処理を行うことにより第１の補正画素値を算出するようにしてもよい。
【００５８】
また、本実施形態の補正画素値許容範囲設定部Ｓ１０２では、第１の補正画素値に対して所定の許容率を乗算することによって補正画素値許容範囲の上限値や下限値を決めるようにしたが、演算処理は乗算に限定されない。例えば、第１の補正画素値に対して加減算あるいはその他の演算を行うことにより補正画素値許容範囲を決めるようにしてもよい。
【００５９】
また、本実施形態の補正画素値範囲制限部Ｓ１０４では、第２の補正画素値を制限する場合に、補正画素値許容範囲の上限値または下限値を出力するようにしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、上限値よりやや小さい値や下限値よりもやや大きい値を出力するようにしてもよい。
【００６０】
また、本実施形態では、点欠陥画素や線キズを補正する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、任意の形状の画素欠陥補正などについて適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】第１の実施形態に係る電子カメラ１０１のブロック図である。
【図２】画素配列を示す説明図である。
【図３】第１の実施形態に係る電子カメラ１０１の画像処理装置１００の処理を示すブロック図である。
【図４】第１の実施形態での補正例を示す説明図である。
【図５】従来の画像処理装置２００の処理を示すブロック図である。
【図６】従来の補正例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６２】
１００・・・画像処理装置              １０１・・・電子カメラ
１０２・・・レンズ                    １０３・・・撮像素子
１０６・・・ＲＡＷメモリ              １０７・・・画像処理回路
１０９・・・メモリ                    １１０・・・フラッシュメモリ
１１２・・・メモリカード              １１４・・・ＣＰＵ
１１６・・・液晶モニタ
Ｓ１０１・・・第１の補正画素値算出部
Ｓ１０２・・・補正画素値許容範囲設定部
Ｓ１０３・・・第２の補正画素値算出部
Ｓ１０４・・・補正画素値範囲制限部
Ｓ１０５・・・補正値代入部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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