(57)【要約】【課題】所定の条件の下で、ノイズの大きな画素について、他の画素の画素値と置き換えることなく、処理することのできる撮像装置を提供する。【解決手段】ゲイン補正されたフレームデータから動き領域を抽出し、動き領域内の物体の移動の角速度を求める。そして、角速度が閾値より大きいか小さいかを判断する。角速度が閾値より小さい場合には、ノイズ過大画素値を隣接画素値で置き換えることを中止し、ノイズ過大画素をフレーム積分して、表示に使用する。また、ゲイン補正されたフレームデータの空間周波数分析を行い、空間周波数が閾値より小さくなければ、ノイズ過大画素の周辺の画素を含む空間積分をして、表示に使用する。【選択図】図５
2007266787.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像されたフレームデータ中から画素値のノイズが過大な画素を抽出するノイズ過大画素抽出手段と、
該ノイズが過大な画素について、あるいは、該ノイズが過大な画素とその近傍についてのみノイズ低減処理を施すノイズ低減処理手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記ノイズ低減処理は、撮像されたフレームデータの動き領域の角速度が所定値より小さい場合に、前記ノイズが過大な画素の画素値を複数フレームにわたって平均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】
前記ノイズ低減処理は、撮像されたフレームデータの高空間周波数成分が所定値より小さい場合に、前記ノイズが過大な画素の画素値とその近傍の画素の画素値を用いて、空間平均を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記ノイズ低減処理は、撮像されたフレームデータの動き領域の角速度が所定値より小さく、かつ、撮像されたフレームデータの高空間周波数成分が所定値より小さい場合に、前記ノイズが過大な画素の画素値を複数フレームにわたって平均すると共に、前記ノイズが過大な画素の画素値とその近傍の画素の画素値を用いて、空間平均を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
撮像されたフレームデータ中から画素値のノイズが過大な画素を抽出し、
該ノイズが過大な画素について、あるいは、該ノイズが過大な画素とその近傍についてのみノイズ低減処理を施す、
ことを特徴とする撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外線撮像装置における、雑音が平均的な画素のものより大きい画素を処理する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
赤外線撮像装置においては、入射する赤外線を電気信号に変える赤外検知器があり、それは多数の検知素子から成るアレイ(2次元配列)構造を備える構成となっている。各画素は各々固有のノイズ特性を持っており、平均的な画素よりノイズの大きい画素は輝度変動点が散在する等の画像上の不都合を生じるため、隣接する正常な画素の出力に置き換えて目立たなくすることが通常行われる。ところが、この処理を行うことによって
（１） 当該画素が撮像する点目標を見失う
（２）隣接画素とのつながりが不自然な画素群を生ずる
といった不都合を生ずる場合がある。
【０００３】
一方、こうしたノイズ過大画素の出力は運用条件によっては必ずしもその検知情報を破棄する必要は無く、そうした情報を救済する処理が望まれていた。
図１１は、赤外線撮像装置の従来の構成例である。
【０００４】
光学系(レンズ、フィルタ等)１０を介して赤外検知器１１に赤外線が入射すると、赤外検知器１１では、その赤外線を電気信号に変換して周辺回路１２へ出力する。周辺回路１２では、その電気信号のA/D変換、フレームメモリへのデータ格納などが行なわれる。周辺回路１２のフレームメモリに格納された検知データに対し、感度補正／欠陥画素置換部４９において、感度補正（オフセット補正（低温側の均一な入射に対する素子の出力ばらつきの補正）とゲイン補正 (高温側と低温側の均一な温度差の入力に対する素子の応答のばらつきの補正)からなる）と欠陥画素置換処理（欠陥画素置換部１５が行う）を行った後、フレームメモリ、および、ビデオ・エンコーダを構成品とする表示回路１６を通じて、TVモニタなどの表示装置１７へ画像表示される。
【０００５】
ここで、感度補正/欠陥画素置換部４９について説明する。図中低温側データメモリ１８に格納される低温側データとは、赤外検知器１１が参照する低温側の均一な入射（検知器１１を構成する全画素に同じ温度の入射があるという意味）に対する検知データを格納したものである。また高温側データメモリ１９の高温側データとは、赤外検知器１１が参照する高温側の均一な入射に対する検知データを格納したものである。この2種の検知データから、ゲイン補正係数算出部２０において、ゲイン補正係数を算出する。また低温側データは、各画素オフセット１３として、撮像中の検知データから差し引く処理に使用される。さらに、グローバル・オフセットを計算するグローバル・オフセット算出部２１があり、これは、たとえば、低温側データの全画素平均値としておく。TV画像への表示の際、この平均値を、たとえば、白黒256階調の中央値で表示させるようにする。次に、欠陥画素判定部２２においては、ゲイン補正係数と低温側データをもとに計算される素子の雑音のデータを用いて、(高温側データ)−(低温側データ)が小さい（ゲインが小さくて、その逆数で表すゲイン補正係数が大きくなる）画素、雑音の大きな画素を欠陥画素として判定し、そのアドレスを欠陥画素置換部１５（フレームメモリ、欠陥画素のアドレスを記録したメモリを主要構成品とする）へ送る。欠陥画素置換部１５では、感度補正後の検知データを格納したフレームメモリからのアクセスの際、欠陥画素のアドレスになるときには、その隣接画素のデータを読み出して、表示回路１６へ送る処理を行っている。
【０００６】
なお、低温側データの取得と高温側データの取得、および、欠陥画素判定（欠陥画素判定部２２）、欠陥画素置換アドレス情報の生成については、シーンの撮像前に事前に行う。
【０００７】
さらに、全画素の平均の感度が小さい、雑音が大きいなどの理由で画像表示の際、Ｓ／Ｎ比が十分によくないときには、フレーム積分または空間積分などを行い、Ｓ／Ｎ比の改善を図ることがある。前者のフレーム積分としては、幾つかの公知例がある（特許文献１、特許文献２参照）。
【０００８】
図１２に、フレーム積分の処理を説明する図を示す。
図中の積分回数指定部２５では、撮像装置外部のスイッチなどを用いて、積分する回数（フレーム数）を決めている。この数を4回として、説明を進める。
【０００９】
図１２（ａ）において、感度補正/欠陥画素置換部４９において得られた検知データを入力し、図中、積分データ格納部３１の積分データとの加算を行なう。初回の積分データは０である。1回目の加算時には、積分回数判定部３２によって、4回の加算が終了していないと判断されるため、初回の積分データ「０」と検知データの加算結果は、積分データ格納部３１へ格納され、積分データは1回目の検知データとなる。次に2回目の加算処理では、1回目の検知データ（積分データ）と2回目の検知データ（感度補正/欠陥画素置換部４９からの入力）の加算結果が再び積分データ格納部３１へ格納される。このようにして4回の加算処理が終了した時点で加算結果/積分回数を計算して、積分回数が積分回数指定部２５の指定値となった場合には、積分回数の逆数を積分データに掛けて表示回路３３へ出力する。
【００１０】
図１２（ｂ）は、フレーム積分処理のフローチャートである。
ステップＳ１０において、感度補正／欠陥画素置換後検知データを入力する。ステップＳ１１において、積分データとの加算を行い、ステップＳ１２において、積分回数が指定数を超えているか否かを判断する。ステップＳ１２の判断がＮｏの場合には、ステップＳ１３において、積分データを格納し、ステップＳ１１に戻る。ステップＳ１２の判断がＹｅｓの場合には、ステップＳ１４に進んで、加算結果／積分結果を算出する（平均処理する）。
【００１１】
図１３に空間積分の処理を説明する図を示す。
図１３（ａ）の積分画素数指定部３０では、撮像装置外部のスイッチなどを用いて空間積分に用いる画素数を決めている。この数を2×2の4画素として説明を進める。また、赤外線撮像装置の検知素子はｎ×n画素構成（図１３（ｃ）参照）とする。積分画素数指定部３０の指定に基づいて、4つのアドレス（i,j）,(i+1,j),(i,j+1),(i+1,j+1) (i,j=1,2,・・・n-1)を指定し、4つの画素の検知データを順次読出し、加算部２６で加算して、平均部２７で平均する。そしてフレームデータメモリ1からのデータ読出しに使用したアドレスをフレームデータメモリ2に対して指定し、その平均値を4つの画素アドレスに格納する。その後、i、ｊを、例えば、2つインクリメントし、同様の処置を繰り返す。i、および、ｊの値がn-1に達したとき、処理は終了となり、フレームデータメモリ２内の検知データを表示回路３３へ転送する。
【００１２】
図１３（ｂ）は、空間積分処理のフローチャートである。
ステップＳ２０において、感度補正／欠陥画素置換後検知データを入力する。ステップＳ２１において、ｉ、ｊを初期化する。ステップＳ２２において、フレームデータ１から４画素の検知データを読み出し、ステップＳ２３において、４画素分の検知データを加算する。ステップＳ２４において、加算結果を４で割り、ステップＳ２５において、フレームデータ２に格納する。ステップＳ２６において、ｉ、ｊがｎ−１より小さいか否かを判断する。ステップＳ２６の判断がＮｏの場合には、ステップＳ２７において、ｉ、ｊをインクリメントし、ステップＳ２２に戻る。ステップＳ２６の判断がＹｅｓの場合には、処理を終了する。
【特許文献１】特開昭５３−６１２２６号公報
【特許文献２】特開昭６２−２８５５８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従来技術のように、ノイズの大きな画素を他の画素と置き換えてしまうと、その分その部分の画素情報が落ちるので、これを回避する技術が望まれる。
ノイズ(撮像領域の放射量に対する出力の時間的変動)が大きな画素の検知情報を、動きが比較的小さく、それほど高い更新レートを要しない運用において利用できるようにすることが好ましい。
【００１４】
ノイズが大きな画素の検知情報を、比較的細かい放射輝度分布が無く、それほど高い空間分解能を要しない運用において利用できるようにすることが好ましい。
動きが比較的小さく、細かい放射輝度分布も無いため、更新レートと空間分解能がそれほど高くなくてもよい運用において、ノイズの大きな画素の検知情報を利用できるようにすることが好ましい。
【００１５】
本発明の課題は、所定の条件の下で、ノイズの大きな画素について、他の画素と画素値と置き換えることなく、処理することのできる撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の撮像装置は、撮像されたフレームデータ中から画素値のノイズが過大な画素を抽出するノイズ過大画素抽出手段と、該ノイズが過大な画素について、あるいは、該ノイズが過大な画素とその近傍についてのみノイズ低減処理を施すノイズ低減処理手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、所定の条件の下で、ノイズの大きな画素を他の画素の画素値と置き換えることなく、映像を得ることのできる撮像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
赤外線撮像装置の撮像素子は、比較的短い積分時間で蓄積電子が飽和領域に到達するため、例えば、肉眼の時定数(200 msec程度)に比べて高いフレーム・レート(例えば120Hz → フレーム・タイム16.7 msec)の赤外線撮像装置では、動きの比較的ゆっくりしたシーンに対しては200/16.7 = 12フレーム程度以上フレーム積分しても運用に大きな支障を来たさない。そこで、視野内の主な領域での動きベクトル分析等で代表的な像の角速度を求め、それが閾値以下の場合、ノイズ過大のため置換を行っていた画素出力の置換を解除し、規程回数のフレーム積分を開始する。特に、当該ノイズ過大画素のみフレーム積分する。
【００１９】
また、撮像シーンの空間放射輝度分布が比較的低周波の成分までしかない場合、個々の画素の検知情報を個別に出力しても情報量が増えず、例えば、3×3画素の空間積分を行い、エルゴード仮定(時間的分布と空間的分布が等価)が準用できるような画素群に対しては、時間的ノイズを低減した方が画質が良くなる場合がある。そこで、視野内輝度分布の空間周波数分析を行い、最高周波数(0.5サイクル/画素)近傍の成分が少ないシーンについては、ノイズ過大で置換していた画素出力の置換を解除し、空間積分を行う。特に、当該ノイズ過大画素の周辺のみの画素群の空間積分を行う。
【００２０】
代表的な視野内像の角速度が小さく、視野内輝度分布の高空間周波数成分も少ない場合、上記したフレーム積分と空間積分を併用してさらにノイズを低減し、置換を解除した画素の情報可用性を増す。特に、当該ノイズ過大画素についてのみフレーム積分および空間積分を行う。何れか一方の積分のみ当該画素に対して限定的に行っても良い。
【００２１】
従来技術では、運用上求められる最速の像動きに対応できるようフレーム・レートが固定され、ノイズが過大な画素の検知情報は隣接画素群の内の正常画素のものに置換され、利用されることが無かった。本発明によれば、シーンにおける像の動きに応じてフレーム積分を施し、それによって時間的ノイズを低減してノイズ過大画素の検知情報も利用できるようになる。
【００２２】
また、従来技術では、撮像装置の最高空間周波数を表現可能とすることを前提としていたので、空間積分のような空間分解能を落とす処理は採用されず、単画素出力ではノイズが過大な画素の検知情報は隣接画素群の内の正常画素のものに置換され、利用されることが無かった。本発明によれば、シーンの空間周波数成分に応じて空間積分を施して等価的に時間的ノイズを低減することにより、ノイズ過大画素の検知情報も利用できるようになる。
【００２３】
さらに、従来技術では、運用上求められる最速の像動きに対応できるフレーム・レートや、撮像装置の最高空間周波数を表現可能とすることが前提とされ、特殊環境でのオペレータ・オーバライド（操作者が撮像装置の動作を指定すること）を除いてフレーム積分や空間積分を行わずに運用されていたために、単サンプル・単画素出力では、ノイズが過大な画素の検知情報は、隣接画素群の内の正常画素のものに置換され、利用されることが無かった。本発明によれば、シーンの動きや空間周波数成分に応じてフレーム積分や空間積分を施して時間的ノイズを低減することにより、ノイズ過大画素の検知情報も利用できるようになる。
【００２４】
図１および図２は、本発明の第１の実施形態を説明する図である。
図１において、図１１と同じ構成要素には、同じ参照符号を付している。
図１において、 赤外検知器１１の出力は周辺回路１２によってバッファリングされ、A/D変換によりディジタル・データ化される。赤外検知器１１の各画素の特性バラツキを含む(感度補正前)検知データは、感度補正／ノイズ過大画素置換部４９において、通常、視野内で一様な感度補正基準(低温側および高温側)を見せた時の各画素の出力データを記録し、低温側基準を見た時のデータを各画素オフセット１３、低温側と高温側を見た時の各画素データ変化で全画素平均変化を除したものをゲイン補正係数、低温側の全画素データ平均をDC再生用のグローバル・オフセット（グローバル・オフセット算出部２１によって算出される）として感度補正処理される。
【００２５】
この際、ゲインが著しく平均値から外れていて、ゲイン補正ができない画素や、ノイズが大きくて表示上時間的変動が大き過ぎる、若しくは、補正係数が適切に算出できない画素は、ノイズ過大画素判定部２２がその旨判定して、ノイズ過大画素置換部１５において、異常画素値を異常画素として隣接している正常画素の出力に置換することが行われる。此処で、動き領域抽出部４０が、動き領域抽出(フレーム差分を取って移動領域の輪郭を抽出する等の処理による)を行う。そして、抽出移動領域の角速度算出を領域角速度算出部４１が算出し、算出角速度が設定された閾値を超えているか否かの判定を領域角速度閾値判定部４２が行い、移動領域の角速度が閾値以下、すなわち、動きの緩やかなシーンに対しては、フレーム積分部４３において、フレーム積分を行う。このとき、ノイズ過大画素の置換解除アドレスをノイズ過大画素判定部２２に指示して置換処理を解除する。
【００２６】
図２は、第１の実施形態の処理の流れを説明するフローチャートである。
ステップＳ３０において、補正前の画像を入力する。ステップＳ３１において、フレーム差分をとることによって移動領域の検出を行う。ステップＳ３２において、移動角速度を算出する。ステップＳ３３において、移動角速度が閾値を越えているか否かを判断する。ステップＳ３３の判断がＹｅｓの場合には、ステップＳ３５に進む。ステップＳ３３の判断がＮｏの場合には、ステップＳ３４において、ノイズ過大画素について、ノイズ過大画素置換処理を解除し、Ｎフレーム積分を行う。Ｎは、当業者によって適切に設定されるべきものである。ステップＳ３５において、補正画像を出力する。
【００２７】
図３および図４は、本発明の第２の実施形態を説明する図である。
なお、図３において、図１と同じ構成要素には同じ参照符号を付し、説明を省略する。
視野内の空間周波数分析(複数の空間フィルタ処理結果を用いたり、FFTを適用したりする)を空間周波数分析部４５が行い、高空間周波数成分分析(設定した空間周波数閾値より高空間周波数の高空間周波数成分の度数や振幅を調べる)を高空間周波数成分分析部４６が行い、高空間周波数成分が設定された(度数や振幅の)閾値を超えているか否かの判定を高空間周波数成分閾値判定部４７が行う。そして、高周波数成分(の度数や振幅)が閾値を超えていないなら、すなわち高空間周波数成分が少ないシーンに対しては、空間積分部４８が空間積分を行う。このとき、ノイズ過大画素の置換解除アドレスをノイズ過大画素判定部２２に指示して、ノイズ過大画素の置換処理を解除する。
【００２８】
図４は、第２の実施形態の処理を説明するフローチャートである。
ステップＳ４０において、補正前の画像を入力する。ステップＳ４１において、空間周波数分析を空間フィルタ処理やＦＦＴ等を用いて行う。ステップＳ４２において、高空間周波数成分分析を行い、ステップＳ４３において、高空間周波数成分の頻度あるいは強度は閾値を超えているか否かを判断する。ステップＳ４３における判断がＹｅｓの場合には、ステップＳ４５に進む。ステップＳ４３における判断がＮｏの場合には、ステップＳ４４において、ノイズ過大画素について空間積分を行う。このとき、ノイズ過大画素の置換処理を解除しておく。ステップＳ４５において、補正画像を出力する。
【００２９】
図５および図６は、本発明の第３の実施形態を説明する図である。
図５において、図１、および、図３と同じ構成要素には同じ参照符号を付して、説明を省略する。
【００３０】
本実施形態では、フレーム積分と空間積分を併用する。
図５において、 赤外検知器１１の出力は周辺回路１２によってバッファリングされ、A/D変換によりディジタル・データ化される。赤外検知器１１の各画素の特性バラツキを含む(感度補正前)検知データは、感度補正／ノイズ過大画素置換部４９において、通常、視野内で一様な感度補正基準(低温側および高温側)を見せた時の各画素の出力データを記録し、低温側基準を見た時のデータを各画素オフセット１３、低温側と高温側を見た時の各画素データ変化で全画素平均変化を除したものをゲイン補正係数、低温側の全画素データ平均をDC再生用のグローバル・オフセット（グローバル・オフセット算出部２１によって算出される）として感度補正処理される。
【００３１】
この際、ゲインが著しく平均値から外れていてゲイン補正ができない画素や、ノイズが大きくて表示上時間的変動が大き過ぎる、若しくは、補正係数が適切に算出できない画素は、ノイズ過大画素判定部２２がその旨判定して、ノイズ過大画素置換部１５において、異常画素値を異常画素と隣接している正常画素の出力に置換することが行われる。此処で、動き領域抽出部４０が動き領域抽出(フレーム差分を取って移動領域の輪郭を抽出する等の処理による)を行い、抽出移動領域の角速度算出を領域角速度算出部４１が算出し、算出角速度が設定された閾値を超えているか否かの判定を領域角速度閾値判定部４２が行い、移動領域の角速度が閾値以下、すなわち、動きの緩やかなシーンに対しては、フレーム積分部４３において、フレーム積分を行う。このとき、ノイズ過大画素の置換解除アドレスをノイズ過大画素判定部２２に指示して置換処理を解除する。
【００３２】
さらに、視野内の空間周波数分析(複数の空間フィルタ処理結果を用いたり、FFTを適用したりする)を空間周波数分析部４５が行い、高空間周波数成分分析(設定した空間周波数閾値より高空間周波数成分の度数や振幅を調べる)を高空間周波数成分分析部４６が行い、高空間周波数成分が設定された(度数や振幅の)閾値を超えているか否かの判定を高空間周波数成分閾値判定部４７が行う。そして、高周波数成分(の度数や振幅)が閾値を超えていないなら、すなわち高空間周波数成分が少ないシーンに対しては、空間積分部４８が空間積分を行う。このとき、ノイズ過大画素の置換解除アドレスをノイズ過大画素判定部２２に指示して置換処理を解除する。
【００３３】
図６は、第３の実施形態の処理の流れを示すフローチャートである。
ステップＳ５０において、補正前の画像を入力する。ステップＳ５１において、移動領域検出をフレーム差分をとるなどして行う。ステップＳ５２において、移動角速度を算出する。ステップＳ５３において、移動角速度の絶対値は閾値を越えているか否かを判断する。ステップＳ５３の判断がＹｅｓの場合には、ステップＳ５５に進む。ステップＳ５３の判断がＮｏの場合には、ノイズ過大画素の置換処理を解除し、そのノイズ過大画素についてフレーム積分を行う。
【００３４】
ステップＳ５５においては、高空間周波数成分の頻度や強度が閾値を超えているか否かを判断する。ステップＳ５５の判断がＹｅｓの場合には、ステップＳ５７に進む。ステップＳ５５の判断がＮｏの場合には、ステップＳ５６において、ノイズ過大画素への置換処理を解除し、ノイズ過大画素について空間積分を行う。ステップＳ５７において、補正画像を出力する。
【００３５】
図７は、フレーム積分を用いる手法について説明する図である。
図7は、フレーム積分の機能ブロック図である。図７において、図１２と同じ構成には同じ参照符号を付し、説明を省略する。図１２における従来のフレーム積分のための構成に積分回数データメモリ５０とフレーム積分を要する画素のアドレスを積分回数判定部３２に送るアドレス生成部５１を設ける。そして、赤外検知器のアドレス生成部５１が生成したアドレスの画素の出力の更新を、積分回数データメモリ５０の積分回数分だけ、所定フレーム加算するように構成している。フレーム積分を必要としない（積分回数が1）の画素については、感度補正/欠陥画素置換部４９から転送されたデータを直接表示回路３３のフレームメモリへ送る。
【００３６】
図８に、フレーム積分を必要とする画素のアドレスと回数を取得する機能のブロック図を示す。
図８において、光学系１０の前に基準熱源６０（均一な温度の低温側の入射を実現する熱源）を置いた状態で、感度補正/欠陥画素置換部４９から送られてきたデータに対して、フレーム積分を必要とする画素、および、その積分回数を抽出する機能を説明する図である。加算処理部６１は、フレーム単位で積分を行なうフレーム積分機能をもったブロックである（加算処理については図１２に示した従来例と同様）。フレームデータメモリ1、およびフレームデータメモリ２の検知データ１、２は、積分後のデータを連続して２回分取り込む機能をもつ。たとえば1回積分する場合にはフレームデータメモリ1には1フレーム目の、フレームデータメモリ2には2フレーム目の検知データが格納される。また2回積分することにすると、フレームデータメモリ1には、1フレーム目と2フレーム目の加算・平均処理後の検知データ、フレームデータメモリ2には3フレーム目と4フレーム目の加算・平均処理後の検知データが格納される（それぞれのフレームデータメモリに格納されているデータを検知データ1、および、検知データ2と称する）。減算処理部６２では、検知データ2と検知データ1の差分が計算され、結果が閾値判定部６３へ送られる。閾値判定部６３では、判定結果として、積分回数データ、画素のアドレス、処理終了判定部６４への信号（「0」か「1」）を送る。処理終了判定部６４は全てのデータが「1」となっているフレームメモリと、その制御部からなるブロックである。閾値判定部６３では、あらかじめ設定された閾値との大小を判定し、ある画素に関する差分が閾値より小さければ、その画素のアドレス、積分回数、および、処理終了判定部６４への符号（0）を送る。また、大きければ、アドレスと積分回数を記録すると共に、処理終了判定部６４に「1」を送る。処理終了判定部６４は、自分のフレームメモリ内の、送られてきた画素のアドレスに対応するアドレスに、閾値判定部６３からの符号を設定するようにする。ここで得られる積分回数と、画素のアドレスは、図７の積分回数データメモリ５０とアドレス生成部５１に与えられる。
【００３７】
はじめに1回の積分を設定しておき、閾値判定を行う。そして積分回数、アドレス、処理終了判定部６４のデータの格納が終了したところで、処理終了判定部６４にあるフレームメモリ内の全データの論理和を求める。この論理和が「1」のときには、検知器内のどこかの画素が1回の積分では閾値以上の変動をしていることを表す。論理和が「１」の信号を加算処理部６１が受け取った場合には、積分回数を2回に増やして、加算処理を行う。このときには、処理終了判定部６４において「1」が格納されている画素についてのみ閾値判定を行うようにすれば、すでに積分回数が決まっている画素についての情報更新はない。2回の積分で、処理終了判定部６４からの出力の論理和が「0」にならなければ、さらに積分回数を増やして、閾値判定を繰り返す。こうして、処理終了判定部６４内のメモリの全データの論理和が「0」になったとき、フレーム積分処理の必要な画素とその積分回数の抽出処理は終了する。
【００３８】
図９に空間積分の処理ブロックを示す。フレームデータメモリ１に感度補正／欠陥置換部４９によって処理されたデータを格納する。図中のアドレス生成部７１に相当する画素について、積分画素数データメモリ７０から読み出された画素数を用いて、過大ノイズ画素の周辺の画素を含めて、加算部７２で加算し、平均部７３で平均し、フレームデータメモリ２へ格納する。平均部７３は、積分画素数データメモリ７０の積分数の逆数を演算する逆数算出部７４から積分画素数の逆数を得、加算部７２からの入力をこの逆数で割って、平均処理を行う。ここで示したアドレス、および、積分画素数の抽出機能について、図１０を用いて説明する。
【００３９】
図１０は、空間積分を必要とする画素、およびその積分に必要な画素数の抽出について説明する図である。
図１０は、光学系の前に基準熱源６０（均一な温度の低温側の入射を実現する熱源）を置いた状態で、感度補正/欠陥画素置換部４９から送られてきたデータに対して、空間積分を必要とする画素、および、その積分に必要な画素数を抽出する機能を説明する図である。加算処理部６１は、空間積分機能をもった処理部である（加算処理については図１３に示した従来例と同様）。フレームデータメモリ1、および、フレームデータメモリ2は、空間積分後のデータを連続して2つ取り込む機能をもつ。たとえば2×2画素の加算平均した検知データを連続2フレーム、3×3画素の加算平均処理した検知データを連続2フレーム格納する（それぞれのフレームデータブロックに格納されているデータを検知データ1、および2と称する）。減算処理部６２では、検知データ２と検知データ１の差分が計算され、結果が閾値判定部６３へ送られる。閾値判定部６３では、判定結果として、積分画素数データ、画素のアドレス、処理終了判定部６４への信号（「0」か「1」）を送る。処理終了判定部６４は全てのデータが「1」となっているフレームメモリと、その制御部からなるブロックである。閾値判定部６３では、あらかじめ設定された閾値との大小を判定し、ある画素に関する差分が閾値より小さければ、その画素のアドレス、積分画素数、および処理終了判定部６４への符号（0）を送る。また、大きければ、アドレスと積分画素数数を記録すると共に、処理終了判定部６４に「1」を送る。処理終了判定部６４は、自分のフレームメモリの、送られてきた画素のアドレスに対応するアドレスに、送られてきた符号を格納する。ここで得られる積分画素数と画素のアドレスは、図９の積分画素数データメモリ７０とアドレス生成部７１に与えられる。
【００４０】
はじめに1×1画素の積分を設定しておき（すなわち空間積分を行わない設定とする）、閾値判定を行う。そして積分画素数、アドレス、処理終了判定部６４のデータの格納が終了したところで、処理終了判定部６４にあるフレームメモリ内の全データの論理和を求める。この論理和が「1」のときには、検知器内のどこかの画素が1回の積分では閾値以上の変動をしていることを表す。論理和が「１」の信号を加算処理部６１が受け取った場合には、積分画素数を2×2画素として、ふたたび加算処理を行い、その結果を連続2フレーム分格納し、閾値判定を行う。このとき処理終了判定部６４において、「1」が格納されている画素についてのみ閾値判定を行うようにすれば、すでに積分画素数数が決まっている画素についての情報更新はない。2×2画素空間積分で処理終了判定部６４からの出力の論理和が「0」にならなければ、さらに3×3、4×4画素と積分画素数を増やして閾値判定を繰り返す。こうして処理終了判定部６４内のメモリの全データの論理和が「0」になったとき、空間積分処理の必要な画素とその積分画素数の抽出処理は終了する。
【００４１】
（付記１）
撮像されたフレームデータ中から画素値のノイズが過大な画素を抽出するノイズ過大画素抽出手段と、
該ノイズが過大な画素について、あるいは、該ノイズが過大な画素とその近傍についてのみノイズ低減処理を施すノイズ低減処理手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【００４２】
（付記２）
前記ノイズ低減処理は、撮像されたフレームデータの動き領域の角速度が所定値より小さい場合に、前記ノイズが過大な画素の画素値を複数フレームにわたって平均することを特徴とする付記１に記載の撮像装置。
【００４３】
（付記３）
前記ノイズ低減処理は、撮像されたフレームデータの高空間周波数成分が所定値より小さい場合に、前記ノイズが過大な画素の画素値とその近傍の画素の画素値を用いて、空間平均を行うことを特徴とする付記１に記載の撮像装置。
【００４４】
（付記４）
前記ノイズ低減処理は、撮像されたフレームデータの動き領域の角速度が所定値より小さく、かつ、撮像されたフレームデータの高空間周波数成分が所定値より小さい場合に、前記ノイズが過大な画素の画素値を複数フレームにわたって平均すると共に、前記ノイズが過大な画素の画素値とその近傍の画素の画素値を用いて、空間平均を行うことを特徴とする付記１に記載の撮像装置。
【００４５】
（付記５）
前記撮像装置は、赤外線撮像装置であることを特徴とする付記１に記載の撮像装置。
（付記６）
撮像されたフレームデータ中から画素値のノイズが過大な画素を抽出し、
該ノイズが過大な画素について、あるいは、該ノイズが過大な画素とその近傍についてのみノイズ低減処理を施す
ことを特徴とする撮像方法。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１の実施形態を説明する図（その１）である。
【図２】本発明の第１の実施形態を説明する図（その２）である。
【図３】本発明の第２の実施形態を説明する図（その１）である。
【図４】本発明の第２の実施形態を説明する図（その２）である。
【図５】本発明の第３の実施形態を説明する図（その１）である。
【図６】本発明の第３の実施形態を説明する図（その２）である。
【図７】フレーム積分を用いる手法について説明する図である。
【図８】フレーム積分を必要とする画素のアドレスと回数を取得する機能のブロック図を示す。
【図９】空間積分の処理ブロックを示す図である。
【図１０】空間積分を必要とする画素、およびその積分に必要な画素数の抽出について説明する図である。
【図１１】赤外線撮像装置の従来の構成例である。
【図１２】フレーム積分の処理を説明する図を示す。
【図１３】空間積分の処理を説明する図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０      光学系
１１      赤外検知器
１２      周辺回路
１３      画素オフセット
１４      画素ゲイン
１５      ノイズ過大画素置換部
１８      低温側データメモリ
１９      高温側データメモリ
２０      ゲイン補正係数算出部
２１      グローバル・オフセット算出部
２２      ノイズ過大画素判定部
４０      動き領域抽出部
４１      領域角速度算出部
４２      領域角速度閾値判定部
４３      フレーム積分部
４５      空間周波数分析部
４６      高空間周波数成分分析部
４７      高空間周波数成分閾値判定部
４８      空間積分部
【図１】
2007266787.tif 000003
【図２】
2007266787.tif 000004
【図３】
2007266787.tif 000005
【図４】
2007266787.tif 000006
【図５】
2007266787.tif 000007
【図６】
2007266787.tif 000008
【図７】
2007266787.tif 000009
【図８】
2007266787.tif 000010
【図９】
2007266787.tif 000011
【図１０】
2007266787.tif 000012
【図１１】
2007266787.tif 000013
【図１２】
2007266787.tif 000014
【図１３】
2007266787.tif 000015