(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
イメージセンサによって撮影された被写体の画像信号に欠陥画素情報に基づく画素補正を施すビデオカメラにおいて、
電源が投入される毎に基準日から所定期間以上が経過したかどうかを判別する判別手段、
前記所定期間が経過したと判別されたとき前記イメージセンサから欠陥画素を検出する検出手段、および
前記検出手段の検出結果に基づいて前記欠陥画素情報を更新する更新手段を備え、
前記欠陥画素情報は前記欠陥画素の信号レベルを示すレベル情報を含み、
前記レベル情報が正当性を満たす欠陥画素情報を前記画素補正のための画素情報として抽出する抽出手段をさらに備えることを特徴とする、ビデオカメラ。
【請求項２】
前記被写体を撮影するときの露光時間を判別する判別手段、および
前記判別手段の判別結果に応じて異なる量の欠陥画素情報を有効化する有効化手段をさらに備える、請求項１記載のビデオカメラ。
【請求項３】
前記有効化手段は露光時間が長いほど多くの欠陥画素情報を有効化する、請求項２記載のビデオカメラ。
【請求項４】
前記検出手段は、前記イメージセンサに複数回の露光を施す露光手段、および前記露光手段による各々の露光によって生成された画像信号に基づいて欠陥画素を検出する欠陥画素検出手段を含む、請求項１ないし３のいずれかに記載のビデオカメラ。
【請求項５】
前記検出手段によって同じ画素が前記欠陥画素として複数回検出されたとき当該画素を登録する登録手段をさらに備え、
前記検出手段は前記登録手段によって登録された画素を前記欠陥画素であるかどうかの判別対象から除外する、請求項１ないし４のいずれかに記載のビデオカメラ。
【請求項６】
バッテリが装着されたとき前記電源を投入する投入手段をさらに備える、請求項１ないし５のいずれかに記載のビデオカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ビデオカメラに関し、特にたとえば、イメージセンサによって撮影された被写体の画像信号に欠陥画素情報に基づく画素補正を施す、ビデオカメラに関する。
【０００２】
【従来技術】
イメージセンサは数十万〜数百万の画素（受光素子）を有するため、一部に欠陥画素が含まれる可能性がある。このため、製造段階で欠陥画素情報をメモリに書き込み、信号処理によって当該欠陥画素に対応する画素信号に補正を施すようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
白点のような欠陥画素は宇宙線の影響などによって後天的に発生し得るにも関わらず、従来技術では、後天的に発生した欠陥画素に対する補正は行われていなかった。一方、欠陥画素の検出処理には時間がかかるため、使用時に当該検出処理を頻繁に行うと操作性が低減する。
【０００４】
それゆえに、この発明の主たる目的は、操作性を損なうことなく、後天的に発生した欠陥画素を適切に補正することができる、ビデオカメラを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、イメージセンサによって撮影された被写体の画像信号に欠陥画素情報に基づく画素補正を施すビデオカメラにおいて、電源が投入される毎に基準日から所定期間以上が経過したかどうかを判別する判別手段、所定期間が経過したと判別されたときイメージセンサから欠陥画素を検出する検出手段、および検出手段の検出結果に基づいて欠陥画素情報を更新する更新手段を備え、欠陥画素情報は前記欠陥画素の信号レベルを示すレベル情報を含み、レベル情報が正当性を満たす欠陥画素情報を画素補正のための画素情報として抽出する抽出手段をさらに備えることを特徴とする、ビデオカメラである。
【０００６】
【作用】
ビデオカメラの電源が投入される毎に、基準日から所定期間以上が経過したかどうかが判別手段によって判別される。所定期間が経過したと判別されると、検出手段によってイメージセンサから欠陥画素が検出され、更新手段によって欠陥画素情報が更新される。イメージセンサによって撮影された被写体の画像信号は、このような欠陥画素情報に基づいて画素補正を施される。
【０００７】
このように、欠陥画素検出は、電源が投入された日が基準日から所定期間以上経過しているときに実行される。つまり、欠陥画素検出は電源が投入される毎に行なわれるわけではなく、さらに欠陥画素検出のために特別なキー操作が必要なわけでもない。これによって、操作性を損なうことなく、後天的に発生した欠陥画素を適切に補正することができる。
【０００８】
欠陥画素情報は欠陥画素の信号レベルを示すレベル情報を含み、レベル情報が正当性を満たす欠陥画素情報を画素補正のための画素情報として抽出する。欠陥画素検出の途中で電源が不意に遮断されると、欠陥画素情報が異常な数値を示す可能性がある。このような欠陥画素情報を排除することで、適切な補正が可能となる。
【０００９】
被写体を撮影するときの露光時間を判別し、判別結果に応じて異なる量の欠陥画素情報を有効化するようにしてもよい。好ましくは、露光時間が長いほど多くの欠陥画素情報を有効化した方がよい。被写体が暗いほど、画像信号のレベルは低くなり、このようなときほど欠陥画素が目立つ。このため、露光時間が長いときに被写体が暗いとみなして多くの欠陥画素情報を有効化すれば、欠陥画素を目立たなくすることができる。
【００１０】
イメージセンサに複数回の露光を施し、各々の露光によって生成された画像信号に基づいて欠陥画素を検出するようにすれば、欠陥画素をより的確に検出することができる。
【００１１】
好ましくは、同じ画素が欠陥画素として複数回検出されたとき当該画素が登録手段によって登録される。検出手段は、登録された画素を欠陥画素であるかどうかの判別対象から除外する。これによって、欠陥画素の検出に要する時間を短縮できる。
【００１２】
バッテリが装着されたときに電源を投入するようにすれば、欠陥画素検出は、バッテリの装着に応答して実行される。バッテリを交換する状況は通常シャッタチャンスと無関係であり、このようなときに欠陥画素を検出するようにすれば、操作性が損なわれることはない。
【００１３】
【発明の効果】
この発明によれば、基準日から所定期間以上経過したときに欠陥画素を検出するようにしたため、操作性を損なうことなく、後天的に発生した欠陥画素を適切に補正することができる。
【００１４】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【００１５】
【実施例】
図１を参照して、この実施例のディジタルビデオカメラ１０は、着脱自在のバッテリ４６を含む。バッテリ４６はバックアップ電源４２を充電し、システムコントローラ３６はバックアップ電源４２によって常時オン状態とされる。
【００１６】
オペレータが電源スイッチ４０をオンすると、システムコントローラ３６はスイッチＳＷ１をオンするとともに、電源スイッチ４０がオン状態であることを示す状態信号をＣＰＵ３４に与える。また、オペレータがバッテリ４６を装着したときは、着脱センサ４４から装着を示す検知信号が出力される。システムコントローラ３６は、このときもスイッチＳＷ１をオンし、バッテリ４６が装着されたことを示す状態信号をＣＰＵ３４に与える。
【００１７】
スイッチＳＷ１がオンされることで、バッテリ４６の電力がシステム全体に供給される。こうして電源が投入されると、画素欠陥判別処理がＣＰＵ３４によって行われる。具体的には、ＥＥＰＲＯＭ２４に形成されたレジスタ２４ｄから基準日情報が検出され、当該基準日情報が示す日付から９０日以上経過しているかどうかが判断され、そして９０日以上経過していると判断されたときに欠陥画素の検出が行われる。検出された欠陥画素の画素情報は、ＥＥＰＲＯＭ２４の第２領域２４ｂまたは第３領域２４ｃに格納される。
【００１８】
なお、製造段階で検出された欠陥画素（以下、「初期欠陥画素」という）の画素情報は、ＥＥＰＲＯＭ２４ａの第１領域２４ａに格納されている。また、第１領域２４ａ，第２領域２４ｂおよび第３領域２４ｃのいずれに格納された画素情報も、画素位置および画素レベルの情報を含む。さらに、基準日とは、欠陥画素の検出処理が行われた直近の日付である。
【００１９】
バッテリ４６の装着に応答して電源が投入された場合、このような画素欠陥判別処理の終了後にスイッチＳＷ１がオフされ、システム全体への電源供給が遮断される。一方、電源スイッチ４０のオン操作に応答して電源が投入された場合は、当該電源スイッチ４０のオフ操作が行なわれない限り、スイッチＳＷ１はオン状態を維持する。
【００２０】
電源スイッチ４０のオン操作の後にシャッタボタン３８が押されると、システムコントローラ３６は、対応する状態信号をＣＰＵ３４に与える。これによって、撮影／記録処理がＣＰＵ３４によって行われる。ＣＰＵ３４はまず、タイミングジェネレータ（ＴＧ）３０にイメージセンサ１４の露光を命令し、所定期間経過後にドライバ３２を制御してシャッタ部材１２を閉じ、そしてＴＧ３０にイメージセンサ１４からの電荷の読み出しを命令する。ＣＰＵ３４はまた、メモリ制御回路２０に第１バンク２２ａへの書き込みを命令する。イメージセンサ１４からは、被写体の光学像に対応する電荷つまり生画像信号が出力される。出力された生画像信号は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路１６およびＡ／Ｄ変換器１８を介してメモリ制御回路２０に与えられ、メモリ制御回路２０によってＳＤＲＡＭ２２の第１バンク２２ａに書き込まれる。
【００２１】
第１バンク２２ａに格納された生画像信号は、ＣＰＵ３４によって欠陥補正処理を施される。欠陥補正が完了すると、ＣＰＵ３４は、メモリ制御回路２０に第１バンク２２ａからの読み出しを命令し、信号処理回路２６に処理命令を与える。メモリ制御回路２０は、欠陥補正が行われた生画像信号を第１バンク２２ａから読み出し、当該生画像信号を信号処理回路２６に与える。信号処理回路２６は、与えられた生画像信号に色分離，白バランス調整，ＹＵＶ変換，ＪＰＥＧ圧縮などの処理を施して圧縮画像信号を生成し、生成した圧縮画像信号を記録媒体２８に記録する。
【００２２】
ＣＰＵ３４は、図２〜図６に示すフロー図に従って画素欠陥判別処理を実行する。なお、このフロー図に対応する制御プログラムは、ＲＯＭ４８に記憶されている。
【００２３】
まずステップＳ１で、時計回路５０から今日の日付を検出する。ステップＳ３では、メモリ制御回路２０を通してＥＥＰＲＯＭ２４にアクセスし、レジスタ２４ｄから基準日情報を読み出す。ステップＳ５では今日の日付が基準日から９０日以上経過しているかどうか判断し、９０日未満であればそのまま上階層のルーチンに復帰する。これに対して、今日の日付が基準日から９０日以上経過していれば、ステップＳ７で欠陥画素検出処理を行い、ステップＳ９でレジスタ２４ｄの基準日情報を今日の日付に更新し、その後上階層のルーチンに復帰する。
【００２４】
ステップＳ７の画素欠陥検出処理は、図３に示すフロー図に従う。まずステップＳ１１で画像取り込み処理を行う。これによって、シャッタ部材１２が閉じた状態で撮影された生画像信号つまり黒画像信号が、ＳＤＲＡＭ２２の第１バンク２２ａ内に得られる。ステップＳ１３では閾値Ｘを設定し、ステップＳ１５では、第１バンク２２ａに格納された黒画像信号から閾値Ｘを上回る高輝度画素を欠陥画素として検出する。検出された欠陥画素の画素数は、ステップＳ１７で判別される。当該画素数が８００個以上であれば、欠陥画素を絞り込むためにステップＳ１９で閾値Ｘを更新する。具体的には、現時点の数値にΔＸを加算する。閾値Ｘの更新が完了すると、ステップＳ１５〜Ｓ１７の処理を繰り返す。これによって欠陥画素の数が８００個を下回ると、ステップＳ１７からステップＳ２１に進み、信号レベルが高い方から５１２個の画素をレベル順にソートする。
【００２５】
ステップＳ２３では、ソートされた５１２個の欠陥画素から、第１領域２４ａおよび第２領域２４ｂに格納された画素情報が示す欠陥画素を排除する。第１領域２４ａには、上述のように、製造段階で検出された初期欠陥画素の画素情報が格納される。一方、第２領域２４ｂには、使用段階で過去に２回連続して検出された欠陥画素（以下、「特定欠陥画素」という）の画素情報が格納される。５１２個の欠陥画素から初期欠陥画素および特定欠陥画素が排除された結果、残りの欠陥画素は、今回初めて検出された画素あるいは今回の検出が前回に続いて２回目の画素となる。
【００２６】
ステップＳ２５では残欠陥画素の画素数を判別し、当該画素数が６４個を上回るときはそのまま上階層のルーチンに復帰する。一方、当該画素数が６４個に満たなければ、ステップＳ２５からステップＳ２７に進み、残欠陥画素の１つを選択する。ステップＳ２９では、選択された欠陥画素が前回も検出された欠陥画素であるかどうか判断する。具体的には、選択された欠陥画素を第３領域２４ｃに格納された画素情報が示す各々の欠陥画素と比較して、一致する欠陥画素の有無を判断する。そして、一致する欠陥画素が見つかれば、当該欠陥画素は２回続けて検出された画素とみなしてステップＳ３１に進む。一方、一致する欠陥画素が見つからなければ、当該欠陥画素は初めて検出された欠陥画素とみなしてステップＳ３３に進む。
【００２７】
ステップＳ３１では選択された欠陥画素の位置およびレベルを示す画素情報をＥＥＰＲＯＭ２４の第２領域２４ｂに書き込み、ステップＳ３３では選択された欠陥画素の位置およびレベルを示す画素情報をＳＤＲＡＭ２２のテンポラリ領域２２ｃに書き込む。ステップＳ３１またはＳ３３の処理を終えると、全ての残欠陥画素の比較が終了したかどうかをステップＳ３５で判別する。そして、ＮＯであればステップＳ２７に戻るが、ＹＥＳであれば、ステップＳ３７でＥＥＰＲＯＭ２４ｃの第３領域２４ｃをクリアし、ステップＳ３９でテンポラリ領域２４ｃの画素情報を当該第３領域２４ｃに書き込む。ステップＳ３９の処理を終えると、上階層のルーチンに復帰する。
【００２８】
ステップＳ１１の画像取り込み処理は、図５および図６に示すサブルーチンに従う。まずステップＳ４１でカウント値Ｎを“１”に設定し、ステップＳ４３でシャッタ部材１２を閉じた状態での撮影を行い、ステップＳ４５でＳＤＲＡＭ２２の第Ｎバンクに生画像信号を書き込む。具体的には、２秒間の露光と当該露光によって得られた黒画像信号の読み出しをステップＳ４３でＴＧ３０に命令し、当該黒画像信号の第Ｎバンクへの書き込みをメモリ制御回路２０に命令する。ステップＳ４７ではカウント値Ｎが“２”であるかどうか判断し、ＮＯであればステップＳ４９でカウント値ＮをインクリメントしてからステップＳ４３に戻る。この結果、シャッタ部材１２が閉じた状態での撮影が２回行われ、これによって得られた２フレームの黒画像信号がＳＤＲＡＭ２２の第１バンク２２ａおよび第２バンク２２ｂに書き込まれる。
【００２９】
ステップＳ５１ではカウント値Ｍを“１”に設定し、ステップＳ５３では第１バンク２２ａおよび第２バンク２２ｂのカウント値Ｍに対応する座標から画素信号を読み出す。第１バンク２２ａから読み出された画素信号（以下、「第１画素信号」という）および第２バンク２２ｂから読み出された画素信号（以下、「第２画素信号」という）は、ステップＳ５５でレベル比較を施される。第１画素信号のレベルが第２画素信号のレベル以上であれば、そのままステップＳ５９に進むが、第１画素信号のレベルが第２画素信号のレベルに満たなければ、ステップＳ５７を経てステップＳ５９に進む。ステップＳ５７では、第１バンク２２ａのカウント値Ｍに対応するアドレスに格納された第１画素信号を、第２バンク２２ｂのカウント値Ｍに対応するアドレスに格納された第２画素信号によって置換する。
【００３０】
ステップＳ５９ではカウント値Ｍが黒画像信号の総画素数に達したかどうか判断し、ＮＯであればステップＳ５１でカウント値ＭをインクリメントしてからステップＳ５３に戻る。これによって、黒画像信号を形成する全ての画素信号のレベルが比較処理を施され、より高レベルの画素信号が第１バンク２２ａに集められる。ステップＳ５９でＹＥＳと判断されると、上階層のルーチンに復帰する。
【００３１】
ＣＰＵ３４はまた、シャッタボタン３８が操作されたとき図７に示すフロー図に従って撮影／記録処理を実行する。なお、このフロー図に対応する制御プログラムもまた、ＲＯＭ４８に記憶されている。
【００３２】
まずステップＳ７１で被写体を撮影する。具体的には、ＴＧ３０に所望の露光時間による露光を命令し、当該露光期間の経過後にドライバ３２にシャッタ部材１２の閉動作を命令し、そしてＴＧ３０に電荷の読み出しを命令する。さらに、メモリ制御回路２０に第１バンク２２ａへの書き込みを命令する。イメージセンサ１４からは所望の露光時間の露光によって得られた生画像信号が出力され、当該生画像信号は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路１６，Ａ／Ｄ変換器１８およびメモリ制御回路２０を経てＳＤＲＡＭ２２の第１バンク２２ａに書き込まれる。なお、露光時間は、メニューボタン５２によって調整することができる。
【００３３】
ステップＳ７５では、当該所望の露光時間を判別する。そして、露光時間＞１秒であればステップＳ７７で欠陥画素の補正個数を５１２個に設定するが、露光時間≦１秒であればステップＳ７９で当該補正個数を３０個に設定する。ステップＳ８１では、ＥＥＰＲＯＭ２４に形成された第１領域２４ａ，第２領域２４ｂまたは第３領域２４ｃからいずれか１つの欠陥画素に関する画素情報を読み出す。ステップＳ８３では、読み出された画素情報が示す画素レベルが正常かどうか判断し、正常であればステップＳ８５における欠陥補正を経てステップＳ８７に進むが、異常であればそのままステップＳ８７に進む。
【００３４】
上述の欠陥画素検出処理の途中でバッテリ４６が不意に抜かれると、第２領域２４ｂまたは第３領域２４ｃに格納された画素情報が、通常はとり得ない異常な数値を示す。このような異常な数値に基づく欠陥補正は行うべきではないため、ステップＳ８３で画素情報の正当性を判別し、画素情報が正常な数値を示すときだけステップＳ８５に移行するようにしている。ステップＳ８５では、ステップＳ８１で読み出された画素情報に基づいて第１バンク２２ａの生画像信号から欠陥画素を検出し、当該欠陥画素をメディアンフィルタ処理によって補正する。
【００３５】
ステップＳ８７では、全ての欠陥画素の補正が完了したかどうか判断し、ＮＯであればステップＳ８１に戻り、ＹＥＳであればステップＳ８９に進む。ステップＳ８９では、記録処理を実行するべく、メモリ制御回路２０に第１バンク２２ａからの読み出しを命令し、信号処理回路２６に処理命令を与える。メモリ制御回路２０は、第１バンク２２ａから欠陥補正が完了した生画像信号を読み出す。信号処理回路２６は、当該生画像信号に基づいて圧縮画像信号を生成し、生成された圧縮画像信号を記録媒体２８に記録する。記録処理が完了すると、上階層のルーチンに復帰する。
【００３６】
以上の説明から分かるように、電源が投入される毎に、基準日から所定期間以上が経過したかどうかが判別される(S5)。所定期間が経過したと判別されると、イメージセンサ１４から欠陥画素が検出され(S15)、欠陥画素情報が更新される(S39)。イメージセンサ１４によって撮影された被写体の画像信号は、このような欠陥画素情報に基づいて画素補正を施される(S85)。つまり、欠陥画素検出は電源が投入された日が基準日から所定期間以上経過しているときに実行される。換言すれば、欠陥画素検出は電源が投入される毎に行なわれるわけではなく、さらに欠陥画素検出のために特別なキー操作が必要なわけでもない。これによって、操作性を損なうことなく、後天的に発生した欠陥画素を適切に補正することができる。
【００３７】
また、欠陥画素情報は欠陥画素の信号レベルを示すレベル情報を含み、レベル情報が所定条件を満たす欠陥画素情報が、画素補正のための画素情報として抽出される(S83)。欠陥画素検出の途中で電源が不意に遮断されると、欠陥画素情報が異常な数値を示す可能性がある。このような欠陥画素情報を排除することで、適切な補正が可能となる。
【００３８】
さらに、被写体を撮影するときの露光時間が判別され(S75)、判別結果に応じて異なる量の欠陥画素情報が有効化される(S77,S79)。具体的には、露光時間が長いほど多くの欠陥画素情報が有効化される。被写体が暗いほど、画像信号のレベルは低くなり、白点のような欠陥画素はこのような被写体を撮影したときに目立つ。このため、露光時間が長いときに被写体が暗いとみなされ、多くの欠陥画素情報が有効化される。これによって、欠陥画素を目立たなくすることができる。
【００３９】
また、イメージセンサ１４は複数回の露光を施され、各々の露光によって生成された画像信号に基づいて欠陥画素が検出される(S41~S61)。白点欠陥の発生状況は温度変化によって変化するため、複数回の露光を施すことによって欠陥画素をより的確に検出することができる。
【００４０】
さらに、同じ画素が欠陥画素として複数回検出されたとき当該画素がＥＥＰＲＯＭ２４の第２領域２４ｂに登録される(S29,S31)。登録された画素は、次回の欠陥画素の検出時に判別対象から除外される(S23)。これによって、欠陥画素検出に要する時間を短縮できる。
【００４１】
また、電源はバッテリ４６が装着されたときにも投入され、欠陥画素検出は、バッテリ４６の装着に応答して実行される。バッテリ４６を交換する状況は通常シャッタチャンスと無関係であり、このようなときに欠陥画素を検出するようにすることで、操作性が向上する。
【００４２】
なお、この実施例では、同じ画素が連続して欠陥画素とされたときに、当該欠陥画素の画素情報を第２領域２４ｂに格納するようにしているが(S29)、これに代えて、欠陥画素の信号レベルが閾値を超えたときに、当該欠陥画素の画素情報を第２領域２４ｂに格納するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示すブロック図である。
【図２】図１実施例の動作の一部を示すフロー図である。
【図３】図１実施例の動作の他の一部を示すフロー図である。
【図４】図１実施例の動作のその他の一部を示すフロー図である。
【図５】図１実施例の動作のさらにその他の一部を示すフロー図である。
【図６】図１実施例の動作の他の一部を示すフロー図である。
【図７】図１実施例の動作のその他の一部を示すフロー図である。
【符号の説明】
１０…ディジタルビデオカメラ
１２…シャッタ部材
１４…イメージセンサ
２２…ＳＤＲＡＭ
２４…ＥＥＰＲＯＭ
２８…記録媒体
３４…ＣＰＵ
４０…電源スイッチ
４４…着脱センサ
４６…バッテリ
【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】
0004086522.tif 000008