(57)【要約】【課題】センサに入力された映像を記録用の映像信号と評価用の映像信号とに分離し、キズの検出精度を向上させた評価用の映像信号で検出された欠陥画素の補正を記録用の映像信号に対して行うことで、品質の向上を実現することにある。【解決手段】被写体を撮像する撮像手段と、前記撮像手段から出力された映像信号から欠陥画素を検出する欠陥画素検出手段と、前記欠陥画素検出手段により検出された欠陥画素を近傍画素を利用して補正する欠陥画素補正手段と、前記映像信号を記録用の映像信号と評価用の映像信号として別々に処理可能な映像信号処理手段と、前記映像信号に対してゲインをかけることが可能な少なくとも１つ以上のゲイン制御手段と、を備えた撮像装置において、前記記録用の映像信号よりゲインアップされた前記評価用の映像信号から前記欠陥画素検出手段によって検出された欠陥画素の検出位置情報を使用して前記記録用の映像信号の前記欠陥画素補正手段によって補正することを特徴とする撮像装置。【選択図】  図１
2012099886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段から出力された映像信号から欠陥画素を検出する欠陥画素検出手段と、
前記欠陥画素検出手段により検出された欠陥画素を近傍画素を利用して補正する欠陥画素補正手段と、
前記映像信号を記録用の映像信号と評価用の映像信号として別々に処理可能な映像信号処理手段と、
前記映像信号に対してゲインをかけることが可能な少なくとも１つ以上のゲイン制御手段と、
を備えた撮像装置において、
前記記録用の映像信号よりゲインアップされた前記評価用の映像信号から前記欠陥画素検出手段によって検出された欠陥画素の検出位置情報を使用して前記記録用の映像信号の前記欠陥画素補正手段によって補正することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記映像信号処理手段は、前記撮像手段から２系統の映像信号を出力し、記録用の映像信号と評価用の映像信号とを同時に処理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】
前記映像信号処理手段は、前記撮像手段から１系統の映像信号を出力し、記録用の映像信号と評価用の映像信号とを交互に処理することを特徴とする請求項１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、欠陥画素補正機能を有する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像素子の小型化が進むにつれて、欠陥画素の発生頻度も上がってきている。それに伴い、従来までのように、出荷前の調整等において遮光状態で入力した映像信号に対して、ある１画素と周辺画素とのレベル差に基づいて欠陥画素検出された欠陥画素位置をアドレスとして記憶し、該アドレス位置を補正するアドレス式欠陥画素補正だけでは全ての欠陥画素を補正しきることは難しくなってきている。これを解決する為に、入力された映像信号に対して、ある１画素とそれに隣接する同色画素との各画素信号間のレベル差およびある１画素の周辺に存在する異種同色画素の各画素信号間のレベル差に基づいて欠陥画素検出された欠陥画素をリアルタイムで補正するリアルタイム式欠陥画素補正手段を備えた撮像装置がある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３０４２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のリアルタイム式欠陥画素補正では、量子化誤差等の要因によりレベルの小さい欠陥画素は検出できないという問題があった。これに対して、近年では、テレビモニタなどの出力機器の高画質化、大型化に伴い、前記のようなレベルの小さい欠陥画素が目視可能となり、品質を損なっているという問題が発生している。
【０００５】
本発明の目的は、センサに入力された映像を記録用の信号と評価用の信号とに分離し、キズの検出精度を向上させた評価用の信号で検出された欠陥画素の補正を記録用の信号に対して行うことでレベルの小さい欠陥画素の検出及び補正を可能とし、品質の向上を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
被写体を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段から出力された映像信号から欠陥画素を検出する欠陥画素検出手段と、
前記欠陥画素検出手段により検出された欠陥画素を近傍画素を利用して補正する欠陥画素補正手段と、
前記映像信号を記録用の映像信号と評価用の映像信号として別々に処理可能な映像信号処理手段と、
前記映像信号に対してゲインをかけることが可能な少なくとも１つ以上のゲイン制御手段と、
を備えた撮像装置において、
前記記録用の映像信号よりゲインアップされた前記評価用の映像信号から前記欠陥画素検出手段によって検出された欠陥画素の検出位置情報を使用して前記記録用の映像信号の前記欠陥画素補正手段によって補正することを特徴とする撮像装置。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、センサに入力された映像を記録用の信号と評価用の信号とに分離し、キズの検出精度を向上させた評価用の信号で検出された欠陥画素の補正を記録用の信号に対して行うことでレベルの小さい欠陥画素の検出及び補正を可能とし、品質の向上を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る撮像装置としてのデジタルビデオカメラのブロック構成図である。
【図２】図１のデジタルビデオカメラによって実行される実施の形態の手順を示すフローチャートである。
【図３】図１のデジタルビデオカメラによって実行される、記録用ゲイン処理部と評価用ゲイン処理部のゲインテーブル例を示したものである。
【図４】図１のデジタルビデオカメラによって実行される、記録用ゲイン処理部と評価用ゲイン処理部の出力結果となる映像信号を示したものである。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る撮像装置としてのデジタルビデオカメラのブロック構成図である。
【図６】図５のデジタルビデオカメラによって実行される実施の形態の手順を示すフローチャートである。
【図７】第２の実施の形態における読み出しと記録の関係を１２０Ｐ読み出しを例として表したものである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明を、デジタルビデオカメラに適用した場合の実施例について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１０】
＜第１の実施形態＞
図１は本発明の第１の実施形態に係る撮像装置としてのデジタルビデオカメラのブロック構成図である。
【００１１】
デジタルビデオカメラ１０は、被写体を撮影（撮像）する撮像部１１と、撮影した画像に対して評価用のゲイン処理を施す評価用ゲイン処理部１２と、撮影した画像に対して記録用のゲイン処理を施す記録用ゲイン処理部１３と、欠陥画素検出を行う欠陥画素検出処理部１４と、欠陥画素補正を行う欠陥画素補正処理部１５とを備える。
【００１２】
また、デジタルビデオカメラ１０は、映像信号を記録媒体に記録する記録処理部１６と撮影した画像を保存しておくための記録媒体１７とを備える。
【００１３】
撮像部１１は、被写体像を受光して映像信号を生成する撮像素子、前記撮像素子に対する露光状態を制御する露光制御部、撮像素子における読み出しを制御するためのタイミングジェネレータ（ＴＧ）、撮像素子から出力されるアナログ信号を増幅してアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換するアナログフロントエンド（ＡＦＥ）等から構成される。
【００１４】
評価用ゲイン処理部１２と記録用ゲイン処理部１３は、本発明の特徴とする部分であり、撮像部１１から出力された映像信号を後処理の用途に応じて異なる増幅率で増幅する。
【００１５】
欠陥画素検出処理部１４は、入力された映像信号に対して、ある１画素とその周辺の同色画素とのレベル差に基づいて欠陥画素の検出を行い、欠陥画素補正処理部１５は、欠陥画素検出処理部１４で検出された欠陥画素の補正を行う。
【００１６】
記録処理部１６は、欠陥画素補正処理部１５で欠陥画素補正された映像信号をテープ、カード、ディスク等の記録媒体１７に記録する。なお、使用する記録媒体１７は前述のものに限るものではなく、撮像装置が適合しているものを適宜使用すればよい。
【００１７】
図２は図１のデジタルビデオカメラによって実行される、ゲイン処理部と欠陥画素処理部の手順を示すフローチャートである。
【００１８】
図１と対応付けて、映像信号の流れを詳細に説明する。
【００１９】
最初のステップＳ２０１において、撮像部１１は入力された映像に対して２つの同一の映像信号を出力する。一方は評価用の信号（映像信号Ａとする）として使用され、もう一方は記録用の信号（映像信号Ｂとする）として使用される。
【００２０】
ステップＳ２０２において、評価用ゲイン処理部１２は、撮像部１１から入力された映像信号Ａに対して、記録用のゲイン処理よりも高い割合でゲイン処理を施す。記録用のゲイン値に対して固定的にゲインアップとしても良いし、記録用のゲイン値に応じて割合を変化させても良い。
【００２１】
ステップＳ２０３において、欠陥画素検出処理部１４は、評価用のゲイン処理が施された映像信号に対して、ある１画素とその周辺の同色画素とのレベル差に基づいて欠陥画素の検出を行う。
【００２２】
ステップＳ２０４において、記録用ゲイン処理部１３は、撮像部１１から入力された映像信号Ｂに対して、記録用のゲイン処理を施す。
【００２３】
ステップＳ２０５において、欠陥画素補正処理部１５は、記録用ゲイン処理を施された映像信号Ｂに対して、ステップＳ２０３で得られた検出結果に基づいて欠陥画素の補正を行う。
【００２４】
ステップＳ２０６において、記録処理部１６は、欠陥画素補正された映像信号Ｂの記録処理を行う。
【００２５】
これによって、レベルの小さい欠陥画素の検出及び補正を可能となり、品質の向上が実現できる。
【００２６】
ここで、本実施形態ではアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換後にゲイン処理を行うものとしたが、アナログ信号に対してのゲイン処理において評価用と記録用の２つの経路に分割しても良い。
【００２７】
図３は図１のデジタルビデオカメラによって実行される、記録用ゲイン処理部と評価用ゲイン処理部のゲインテーブル例を示したものである。
【００２８】
評価用ゲインテーブル例１は、記録用のゲイン設定値に対して常に一定量のゲインアップを施すものである。
【００２９】
評価用ゲインテーブル例２は、記録用のゲイン設定値に対して常に一定量のゲインアップを施す、かつ最大ゲイン値は記録用の最大ゲイン値と同一とするものである。
【００３０】
評価用ゲインテーブル例３は、常に記録用の最大ゲイン値よりも高いゲイン値とするものである。
【００３１】
評価用ゲインテーブル例４は、常に記録用の最大ゲイン値とするものである。
【００３２】
ゲインテーブル例はここで提示したものに限るものではなく、撮像装置が適合しているものを適宜使用すればよい。
【００３３】
図４は図１のデジタルビデオカメラによって実行される、記録用ゲイン処理部と評価用ゲイン処理部の出力結果となる映像信号を示したものである。
【００３４】
ここで、本実施例のリアルタイム式欠陥画素検出は着目画素となるある１画素と左右２画素の平均値との比較結果によって差分値Ｘを求め、差分値Ｘがある閾値を超えた時に欠陥画素として検出する仕組みのものとする。
【００３５】
記録用ゲイン処理部の出力結果ではレベル差がほとんど発生していない画素が、評価用ゲイン処理部の出力結果でははっきりとしたレベル差が発生することがわかる。
これによって、レベルの小さい欠陥画素の検出及び補正を可能となり、品質の向上が実現できる。
【００３６】
＜第２の実施形態＞
図５は本発明の第２の実施形態に係る撮像装置としてのデジタルビデオカメラのブロック構成図である。
【００３７】
デジタルビデオカメラ５０は、被写体を撮影（撮像）する撮像部５１と、撮影した画像に対してゲイン処理を施すゲイン処理部５２と、欠陥画素検出及び補正を行う欠陥画素処理部５３と、欠陥画素検出した位置情報を一時的に記憶しておく検出位置一時記憶媒体５４とを備える。
【００３８】
また、デジタルビデオカメラ５０は、映像信号を記録媒体に記録する記録処理部５５と撮影した画像を保存しておくための記録媒体５６とを備える。
【００３９】
撮像部５１は、被写体像を受光して映像信号を生成する撮像素子、前記撮像素子に対する露光状態を制御する露光制御部、撮像素子における読み出しを制御するためのタイミングジェネレータ（ＴＧ）、撮像素子から出力されるアナログ信号を増幅してアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換するアナログフロントエンド（ＡＦＥ）等から構成される。
【００４０】
ゲイン処理部５２は、本発明の特徴とする部分であり、撮像部５１から出力された映像信号を後処理の用途に応じて異なる増幅率で増幅する。
【００４１】
欠陥画素処理部５３は、入力された映像信号が評価用の映像信号であった場合、ある１画素とその周辺の同色画素とのレベル差に基づいて欠陥画素の検出を行い、検出結果を検出位置一時記憶媒体５４に格納する。また、評価用の映像信号はこの時点で破棄する。入力された映像信号が記録用の映像信号であった場合、ある１画素とその周辺の同色画素とのレベル差に基づいて欠陥画素の検出を行い、検出位置一時記憶媒体５４に格納されている検出位置とマージした検出結果をもとに欠陥画素補正を実行する。
【００４２】
記録処理部５５は、欠陥画素処理部５３で欠陥画素補正された記録用の映像信号をテープ、カード、ディスク等の記録媒体５６に記録する。なお、使用する記録媒体５６は前述のものに限るものではなく、撮像装置が適合しているものを適宜使用すればよい。
【００４３】
図６は図５のデジタルビデオカメラによって実行される、ゲイン処理部と欠陥画素処理部の手順を示すフローチャートである。
【００４４】
図５と対応付けて、映像信号の流れを詳細に説明する。
【００４５】
なお、本フローチャートは、ハード的に処理しても良いし、図５には記載していない本体マイコンからソフト的に処理しても良い。
【００４６】
最初のステップＳ６０１において、撮像部５１からゲイン処理部５２にフレームＮの映像信号が入力される。
【００４７】
ステップＳ６０２において、ゲイン処理部５２に入力された映像信号がＮ＋１フレーム目かどうかの判断を行う。
【００４８】
ステップＳ６０２において、ゲイン処理部５２に入力された映像信号はＮ＋１フレーム目ではないと判断され、入力された映像信号を評価用の映像信号として、次のステップＳ６０３において評価用のゲイン処理を行う。
【００４９】
ステップＳ６０４において、評価用のゲイン処理が施された映像信号に対して欠陥画素検出を行う。
【００５０】
ステップＳ６０５において、検出された欠陥画素を検出位置一時記憶媒体５４に一時的に記憶しておく。
【００５１】
最初のステップＳ６０１において、撮像部５１からゲイン処理部５２に次のフレームであるフレームＮ＋１の映像信号が入力される。
【００５２】
ステップＳ６０２において、ゲイン処理部５２に入力された映像信号がＮ＋１フレーム目かどうかの判断を行う。
【００５３】
ステップＳ６０２において、ゲイン処理部５２に入力された映像信号はＮ＋１フレーム目であると判断され、入力された映像信号を記録用の映像信号として、次のステップＳ６０６において記録用のゲイン処理を行う。
【００５４】
ステップＳ６０７において、記録用のゲイン処理が施された映像信号に対して欠陥画素検出を行う。
【００５５】
ステップＳ６０８において、１つ前のフレームＮで検出位置一時記憶媒体５４に一時的に記憶しておいた欠陥画素の検出結果と、現在のフレームＮ＋１で検出された欠陥画素のマージ処理を行う。
【００５６】
ステップＳ６０９において、ステップＳ６０８でマージ処理した結果得られた欠陥画素を補正する。
【００５７】
ステップＳ６１０において、欠陥画素を補正したフレームＮ＋１の映像信号を記録処理部に出力する。
【００５８】
これによって、レベルの小さい欠陥画素の検出及び補正を可能となり、品質の向上が実現できる。
【００５９】
図７は図６のフローチャートを用いたデジタルビデオカメラによって実行される、読み出しと記録の関係を１２０Ｐ読み出しを例として表したものである。
【００６０】
読み出したフレームを評価用フレームと記録用フレームとして交互に処理する為、記録されるフレーム数は読み出しフレーム数の半分になる。
【００６１】
読み出しフレームＮを評価用フレームとし、記録用のゲイン処理よりも高い割合でゲイン処理を施した状態で検出された欠陥画素を一時記憶しておく。
【００６２】
次のフレームＮ＋１を記録用フレームとし、そこで検出された欠陥画素と一時記憶しておいたフレームＮの欠陥画素をマージした画素を補正した後、フレームＮ＋１を記録媒体に記録する。
【００６３】
これによって、レベルの小さい欠陥画素の検出及び補正を可能となり、品質の向上が実現できる。
【００６４】
ここで、本実施形態ではアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換後にゲイン処理を行うものとしたが、アナログ信号に対してのゲイン処理において評価用と記録用の２つの経路に分割しても良い。
【００６５】
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。上述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。
【００６６】
また、上述の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、記録媒体から直接、或いは有線／無線通信を用いてプログラムを実行可能なコンピュータを有するシステム又は装置に供給し、そのプログラムを実行する場合も本発明に含む。
【００６７】
従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータに供給、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本発明に含まれる。
【００６８】
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、プログラムの形態を問わない。
【００６９】
プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、ハードディスク、磁気テープ等の磁気記録媒体、光／光磁気記憶媒体、不揮発性の半導体メモリでもよい。
【００７０】
また、プログラムの供給方法としては、コンピュータネットワーク上のサーバに本発明を形成するコンピュータプログラムを記憶し、接続のあったクライアントコンピュータはがコンピュータプログラムをダウンロードしてプログラムするような方法も考えられる。
【符号の説明】
【００７１】
１０‥‥デジタルビデオカメラ
１１‥‥撮像部
１２‥‥評価用ゲイン処理部
１３‥‥記録用ゲイン処理部
１４‥‥欠陥画素検出処理部
１５‥‥欠陥画素補正処理部
１６‥‥記録処理部
１７‥‥記録媒体
【図１】
2012099886.tif 000003
【図３】
2012099886.tif 000004
【図５】
2012099886.tif 000005
【図２】
2012099886.tif 000006
【図４】
2012099886.tif 000007
【図６】
2012099886.tif 000008
【図７】
2012099886.tif 000009