(57)【要約】【課題】本発明は、固体撮像装置の信号処理回路において、映像信号の解像度を保ちつつ、ランダムノイズを低減できるようにする。【解決手段】たとえば、並べ替え回路３５は、補正対象とその周辺の２５画素の中から、同色の９画素を抜き出して信号レベルの順に並べ替える。また、並べ替えた９画素分の信号レベルの５番目の信号を並べ替え中央値Ｅとして抽出する。自動キズ補正回路３６は、並べ替えた９画素分の信号レベルをもとにキズ補正処理を行って、キズ補正済信号レベルＡＢＰＣを出力する。ノイズ低減回路３８は、並べ替え中央値Ｅからキズ補正済信号レベルＡＢＰＣを減算し、エッジ・ノイズ成分を求める。また、エッジ・ノイズ成分からエッジ成分を除外し、ノイズ成分のみの信号を抽出する。そして、キズ補正済信号レベルＡＢＰＣと抽出したノイズ成分とを加減算することにより、ノイズ低減処理を実施する。【選択図】図２
2009055441.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体撮像素子から出力された映像信号をもとに、キズ補正回路によってキズ補正処理が施された後の映像信号からエッジ成分とノイズ成分とを分離するとともに、そのノイズ成分だけを取り出して前記キズ補正処理された映像信号から除外することにより、前記映像信号のノイズ低減処理を行うようにしたことを特徴とする信号処理回路。
【請求項２】
前記ノイズ成分は、前記固体撮像素子における補正対象となる画素の、前記キズ補正処理後の信号レベルと、前記補正対象となる画素およびその周辺の複数の画素の中から抜き出して信号レベル順に並び替えた所定個の画素より抽出された基準となる画素の信号レベルとの差分から、スライスレベルを用いてエッジ成分を除去することにより求められることを特徴とする請求項１に記載の信号処理回路。
【請求項３】
カラーフィルタをそれぞれに有する多数の画素を備える固体撮像素子の、補正対象となる画素およびその周辺の複数の画素の中から、所定個の同色の画素を抜き出して信号レベル順に並び替えるとともに、並び替えた前記所定個の同色の画素の中から基準となる画素の信号レベルを抽出する並び替え回路と、
並び替えた前記所定個の同色の画素間の信号レベル差にもとづいて、前記補正対象となる画素のキズの有無を判別してキズ補正処理を行うキズ補正回路と、
前記キズ補正処理後の前記補正対象となる画素の信号レベルと、前記基準となる画素の信号レベルとの差分にもとづいてノイズ成分を抽出し、このノイズ成分を前記補正対象となる画素の信号レベルより除外するノイズ低減回路と
を具備したことを特徴とする信号処理回路。
【請求項４】
前記並び替え回路は、前記補正対象となる画素の周辺５×５画素から同色の３×３画素の信号を抜き出し、前記同色の３×３画素の信号のうち、中央の値である５番目の画素の信号を、前記基準となる画素の信号レベルとして抽出することを特徴とする請求項３に記載の信号処理回路。
【請求項５】
前記ノイズ成分の抽出は、前記キズ補正処理後の前記補正対象となる画素の信号レベルと前記基準となる画素の信号レベルとの差分から、スライスレベルを用いてエッジ成分を除去するものであることを特徴とする請求項３に記載の信号処理回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置の信号処理回路に関するもので、たとえば、ＣＭＯＳセンサに代表される固体撮像素子を用いたカラービデオカメラなどのデジタル信号処理回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、固体撮像装置においては、撮影された映像を高品質化するために、様々な画像処理（信号処理）がなされている。
【０００３】
たとえば、自動キズ補正回路では、同色の３×３＝９画素の信号から中央の画素がキズか否かを判別し、その中央の画素の信号を周辺の正常な画素の平均値と置き換えることにより、キズ補正を行っている（たとえば、特許文献１参照）。この方法の場合、９画素中に２画素の黒キズおよび２画素の白キズが混在していても補正が可能である。また、解像度を保持したままで、固定ノイズまたは画素欠陥のようなキズを補正する場合にも効果を発揮する。しかし、ランダムノイズの低減は不可能である。
【０００４】
一般に、ノイズを低減する方法としては、ランダムノイズに強いメジアンフィルタ方式のノイズリダクション回路が知られている（たとえば、特許文献２参照）。しかしながら、映像信号をメジアンフィルタ処理（２次元メジアンフィルタ方式による補正処理）すると、元の信号に比べて解像度が大きく低下する。
【０００５】
このように、ノイズ低減処理に関しては、映像信号の解像度を保ちつつ、ランダムノイズを低減できる方法の開発が望まれていた。
【特許文献１】特開２００４−１３４９４１号公報
【特許文献２】特開２０００−３５８１９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解決すべくなされたもので、映像信号の解像度を保ちつつ、ノイズを低減させることが可能な信号処理回路を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明の一態様によれば、固体撮像素子から出力された映像信号をもとに、キズ補正回路によってキズ補正処理が施された後の映像信号からエッジ成分とノイズ成分とを分離するとともに、そのノイズ成分だけを取り出して前記キズ補正処理された映像信号から除外することにより、前記映像信号のノイズ低減処理を行うようにしたことを特徴とする信号処理回路が提供される。
【０００８】
また、本願発明の一態様によれば、カラーフィルタをそれぞれに有する多数の画素を備える固体撮像素子の、補正対象となる画素およびその周辺の複数の画素の中から、所定個の同色の画素を抜き出して信号レベル順に並び替えるとともに、並び替えた前記所定個の同色の画素の中から基準となる画素の信号レベルを抽出する並び替え回路と、並び替えた前記所定個の同色の画素間の信号レベル差にもとづいて、前記補正対象となる画素のキズの有無を判別してキズ補正処理を行うキズ補正回路と、前記キズ補正処理後の前記補正対象となる画素の信号レベルと、前記基準となる画素の信号レベルとの差分にもとづいてノイズ成分を抽出し、このノイズ成分を前記補正対象となる画素の信号レベルより除外するノイズ低減回路とを具備したことを特徴とする信号処理回路が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
上記の構成により、映像信号の解像度を保ちつつ、ノイズを低減させることが可能な信号処理回路を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。ただし、図面は模式的なものであり、各図面の寸法および比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。また、図面の相互間においても、互いの寸法の関係および／または比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。特に、以下に示すいくつかの実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための装置および方法を例示したものであって、構成部品の形状、構造、配置などによって、本発明の技術思想が特定されるものではない。この発明の技術思想は、その要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることができる。
【００１１】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態が適用される、固体撮像装置の構成例を示すものである。ここでは、カラービデオカメラに用いられる固体撮像装置を例に説明する。
【００１２】
図１において、イメージセンサ（固体撮像素子）１は、たとえば増幅型ＣＭＯＳイメージセンサであって、複数のセンサ素子が２次元的に配列されている。イメージセンサ１は、たとえば、ベイヤー方式などの配列パターンのカラーフィルタ（図示していない）を有している。イメージセンサ１の１つのセンサ素子、つまり、１画素は、赤（Ｒ）、緑（Ｇｒ，Ｇｂ）、青（Ｂ）のうち、１つの色だけに反応するようにそれぞれ設定されている。また、イメージセンサ１は、垂直方向に複数のブロック１−１，１−２，…，１−ｎに分割されている。
【００１３】
イメージセンサ１に隣接して、垂直ブロック選択回路２、ブロック内ライン選択回路３およびパルスセレクタ回路４が設けられている。垂直ブロック選択回路２は、ブロック内ライン選択回路３にブロック選択信号を出力し、イメージセンサ１内のブロックを選択する。ブロック内ライン選択回路３は、ブロック選択信号にもとづいてパルスセレクタ回路４を制御し、選択されたブロック内の単位セル行を選択する。パルスセレクタ回路４は、イメージセンサ１に駆動パルス信号を供給することによって、選択された単セル行を駆動させる。
【００１４】
また、イメージセンサ１内の各ブロック１−１，１−２，…，１−ｎには、１つの垂直信号線（図示していない）がそれぞれ接続されている。垂直信号線の一端には、図示せぬ、ソースフォロワ用の負荷トランジスタが接続されている。負荷トランジスタのゲートには、バイアス回路５からバイアス電圧が供給されるようになっている。
【００１５】
垂直信号線の他端には、アナログ／デジタル変換器６が接続されている。アナログ／デジタル変換器６は、ノイズキャンセラ用のコンデンサ（図示していない）を有している。このアナログ／デジタル変換器６は、イメージセンサ１から入力されるアナログの映像信号をデジタル信号（デジタルの映像信号）に変換し、ラッチ回路７へ出力する。
【００１６】
ラッチ回路７は、アナログ／デジタル変換器６からのデジタルの映像信号をラッチする。ラッチ回路７には、ラッチされたデジタルの映像信号を読み出すための、ラインメモリ８と水平シフトレジスタ回路９とが接続されている。
【００１７】
ラインメモリ８には、デジタル方式の信号処理回路１０が接続されている。たとえば、ラインメモリ８から１２ビットのデジタル信号が信号処理回路１０に供給されることにより、撮影された映像を高品質化するために、様々な画像処理（信号処理）が行われる。すなわち、この信号処理回路１０において、デジタルの映像信号に対する、キズ補正処理およびノイズ低減処理などが行われる。
【００１８】
図２は、信号処理回路１０の内部に搭載される、キズ補正処理ブロック３３の構成例を示すものである。キズ補正処理ブロック３３は、デジタルの映像信号に対して、自動キズ補正回路によるキズ補正処理およびノイズ低減回路によるノイズ低減処理を施すものである。
【００１９】
図２に示すように、キズ補正処理ブロック３３の前段にはプリγ補正回路３１および４Ｈラインメモリ３２が設けられている。キズ補正処理ブロック３３の後段には、逆γ補正回路３４が設けられている。
【００２０】
ラインメモリ８から出力された映像信号（たとえば、１２ビット）は、プリγ補正回路３１に供給される。つまり、キズ補正処理ブロック３３でのキズ補正処理を行う前に、まず、映像信号へのγ補正処理が行われる。このプリγ補正回路３１は、入力された映像信号に直にキズ補正処理を行う場合、黒い部分に黒キズがあると潰れて見つけにくいため、明るさ（輝度）の調整を行って黒キズを見つけやすくするために設けられる。
【００２１】
γ補正によって得られた映像信号（たとえば、１１ビット）は、４Ｈラインメモリ３２に供給される。この４Ｈラインメモリ３２により、５ライン分の映像信号が、その映像信号の中から抽出される。抽出された５ライン分の映像信号が、キズ補正処理ブロック３３への入力信号となる。
【００２２】
キズ補正処理ブロック３３は、並べ替え回路３５、自動キズ補正回路３６およびノイズ低減回路３８を有している。並べ替え回路３５は、４Ｈラインメモリ３２から供給された５ライン分の映像信号から、たとえば図３に示す配列パターンのように、補正対象の画素（この例の場合、Ｒ２２）を中心とした周辺５×５＝２５画素の抽出を行う。また、これら５×５画素の中から、補正対象の画素（Ｒ２２）と同色の画素（この例の場合、Ｒ４４，Ｒ４２，Ｒ４０，Ｒ２４，Ｒ２２，Ｒ２０，Ｒ０４，Ｒ０２，Ｒ００）を、信号レベルの順に並び替えて、それらの順位を決定する。つまり、この並べ替え回路３５は、抜き出した同色の３×３＝９画素の信号を、信号レベルの大きい順に並べ替える。
【００２３】
それと共に、並び替え回路３５は、順位が決定された同色の９画素の信号のうち、５番目の画素の信号（並び替え中央値Ｅ）を抽出する。
【００２４】
自動キズ補正回路３６は、並び替え回路３５により並べ替えた画素間の信号レベルの差にもとづいて白キズと黒キズとを検出して、キズ補正処理を行う。すなわち、自動キズ補正回路３６は、同色の９画素の信号から、補正対象の画素である中央の画素（Ｒ２２）にキズがあるか否かを判別する。そして、中央の画素（Ｒ２２）にキズがあると判定した場合には、その画素（Ｒ２２）の信号レベルを、周辺の正常な画素（通常画素）の信号レベルの平均値と置き換えることにより、白キズあるいは黒キズの自動補正を行う。そして、自動キズ補正回路３６は、キズ補正処理したキズ補正済信号レベルＡＢＰＣ（たとえば、１１ビット）をノイズ低減回路３８に出力する。
【００２５】
なお、本実施形態の自動キズ補正回路３６では、９画素中に２画素の黒キズおよび２画素の白キズが混在していても、キズ補正が行える。
【００２６】
ノイズ低減回路３８は、自動キズ補正回路３６の出力であるキズ補正済信号レベルＡＢＰＣと、並べ替え回路３５で抽出された並び替え中央値（たとえば、１１ビット）Ｅとを使って、ノイズ低減処理を行う。すなわち、ノイズ低減回路３８は、まず、並び替え中央値Ｅからキズ補正済信号レベルＡＢＰＣを減算する。この値を、エッジ・ノイズ成分とする。さらに、このエッジ・ノイズ成分からエッジ成分を除外し、低周波のノイズ成分（レベル差）のみの信号を抽出する。最後に、キズ補正済信号レベルＡＢＰＣと抽出したノイズ成分とを加減算することにより、ノイズ低減処理を実施する。
【００２７】
ノイズ低減回路３８の出力であるノイズ低減出力信号レベルＡＢＰＣＮＲ（たとえば、１１ビット）は、逆γ補正回路３４によって逆γ補正処理される。この逆γ補正回路３４は、補正処理しやすくするためになされたγ補正処理をキャンセルするもので、ノイズ低減処理後に逆γ補正を行うことで、元の信号に戻す。
【００２８】
逆γ補正されたノイズ低減出力信号レベルＡＢＰＣＮＲ（たとえば、１２ビット）は、次段の回路ブロックに転送され、ＲＧＢ処理などのデジタル処理が行われる。
【００２９】
なお、本実施形態の場合、ノイズ低減回路３８には、ノイズ判定レベルとアナログゲイン連動信号とが供給されるようになっている。ノイズ判定レベルは、たとえば、信号処理回路１０の内部に搭載される、レジスタ（図示していない）の設定値である。アナログゲイン連動信号は、たとえば、信号処理回路１０の内部に搭載される、アナログ／デジタル変換器６のアナログゲインを調整するための制御回路（図示していない）より供給される。ノイズ判定レベルおよびアナログゲイン連動信号は、エッジ成分かノイズ成分かの判定に用いるスライスレベルの調整に用いられるものであって、詳細については後述する。
【００３０】
ここで、並び替え回路３５が抽出する同色の９画素の信号の、信号レベルによる並び替えについて説明する。
【００３１】
たとえば図４に示すように、図３に示した同色の９画素は、並び替え回路３５によって信号レベルの大きい順に並び替えられる。なお、図４のスライスレベルＳＡ〜ＳＥは、キズの判定を行うために設定される任意の値である。
【００３２】
白キズ補正の場合、９番目（最大）と８番目の画素の信号レベル差、または、８番目と７番目の画素の信号レベル差が高いとき、すなわち、スライスレベルＳＣよりも高いとき、９番目および８番目の画素は白キズと判定されて、キズ補正される。
【００３３】
さらに、７番目の画素の信号レベルも高いときには、３個以上の白キズがあると判定されるが、７〜９番目の画素のキズ補正は行わない。これは、たとえば図５に示すように、信号レベルの高い画素（Ｒ２４、Ｒ２２、Ｒ２０）が３個以上、横方向に連続して存在する場合、これらの信号は白線である可能性が高いためである。つまり、７〜９番目の画素の信号レベルが、所定のスライスレベル（ＳＣ）よりも高いと判定された場合には、白線と判定してキズ補正を行わない。
【００３４】
同様に、黒キズ補正の場合、１番目（最小）と２番目の画素の信号レベル差、または、２番目と３番目の画素の信号レベル差が高いとき、すなわち、スライスレベルＳＣよりも高いとき、１番目および２番目の画素は黒キズと判定されて、キズ補正される。
【００３５】
さらに、３番目の画素の信号レベルも高いときには、３個以上の黒キズがあると判定されるが、１〜３番目の画素のキズ補正は行わない。これは、たとえば図６に示すように、信号レベルの低い画素（Ｒ４２、Ｒ２２、Ｒ０２）が３個以上、縦方向に連続して存在する場合、これらの信号は黒線である可能性が高いためである。つまり、１〜３番目の画素の信号レベルが、所定のスライスレベル（ＳＣ）よりも高いと判定された場合には、黒線と判定してキズ補正を行わない。
【００３６】
このように、３番目の画素および７番目の画素はキズ補正されず、よって、３〜７番目の信号レベルの画素をキズのない画素（通常画素）と仮定できる。３番目の画素の信号レベルと７番目の画素の信号レベルとの差が小さければ、通常画素と判断された画素（３〜７番目）の信号はレベル差のない平坦な映像と判断される。
【００３７】
なお、信号レベルの高い画素が連続する方向は縦方向または斜め方向でもよく、また、信号レベルの低い画素が連続する方向は横方向または斜め方向でもよい。
【００３８】
次に、図７を参照して、上記したノイズ低減回路３８の動作（処理の流れ）の概要について説明する。
【００３９】
ノイズ低減回路３８は、まず、同色の９画素を並び替えた際の中央値Ｅである５番目の画素の信号レベル（ｍｅｄｉｕｍ＿ｌｅｖｅｌ）から、キズ補正済信号レベルＡＢＰＣの値（ｃｕｒｒｅｎｔ＿ｌｅｖｅｌ）を減算する。このときの差分値を、エッジ成分とノイズ成分とを含む信号レベル（エッジ・ノイズ成分（±（Ｎｏｉｓｅ＿Ｅｄｇｅ））とすると、このエッジ・ノイズ成分（±（Ｎｏｉｓｅ＿Ｅｄｇｅ））は以下の式で表すことができる。
【００４０】
±（Ｎｏｉｓｅ＿Ｅｄｇｅ）＝ｍｅｄｉｕｍ＿ｌｅｖｅｌ−ｃｕｒｒｅｎｔ＿ｌｅｖｅｌ
次に、エッジ・ノイズ成分（±（Ｎｏｉｓｅ＿Ｅｄｇｅ））からエッジ成分を除去し、ノイズ成分（±Ｎｏｉｓｅ）を抽出する。
【００４１】
±Ｎｏｉｓｅ＝±ｃｌｉｐ（±（Ｎｏｉｓｅ＿Ｅｄｇｅ））
よって、キズ補正済信号レベルＡＢＰＣからノイズ成分（±Ｎｏｉｓｅ）を除去したノイズ低減出力信号レベルＡＢＰＣＮＲは、以下の式で表すことができる。
【００４２】
ＡＢＰＣＮＲ＝｜ｃｕｒｒｅｎｔ＿ｌｅｖｅｌ±Ｎｏｉｓｅ｜
このように、キズ補正処理後にノイズ低減処理を行うことにより、映像信号の解像度を保ったまま、ノイズ成分だけを低減させることができる。すなわち、キズ補正済信号レベルＡＢＰＣから、エッジ成分を残したまま、ノイズ成分（±Ｎｏｉｓｅ）のみを除去できる。それゆえ、解像度を保ちつつ、ランダムノイズを低減することが可能となるものである。
【００４３】
以下、本実施形態にしたがった、ノイズ低減回路３８の動作について説明する。
【００４４】
図８は、固体撮像装置への実装により即した形で、処理の流れの一例を説明するために示すものである。
【００４５】
ノイズ低減回路３８は、まず、同色の９画素の並び替え中央値Ｅからキズ補正済信号レベルＡＢＰＣを減算する。このときの差分値を、エッジ成分とノイズ成分とを含む信号レベル（エッジ・ノイズ成分±ＮＺ＿ＥＶ’）とすると、このエッジ・ノイズ成分±ＮＺ＿ＥＶ’は以下の式で表すことができる。
【００４６】
±ＮＺ＿ＥＶ’＝Ｅ−ＡＢＰＣ
次に、回路規模の簡素化および演算の簡易化のために、エッジ・ノイズ成分±ＮＺ＿ＥＶ’からマイナス成分を除去する。ここでは、並び替え中央値Ｅおよびキズ補正済信号レベルＡＢＰＣが共に１１ビットなので、エッジ・ノイズ成分±ＮＺ＿ＥＶ’に“２０４８”を加算する。そして、マイナス成分が除去された正のエッジ・ノイズ成分ＮＺ＿ＥＶを得る。
【００４７】
ＮＺ＿ＥＶ＝（±ＮＺ＿ＥＶ’）＋２０４８
次に、正のエッジ・ノイズ成分ＮＺ＿ＥＶが、エッジ成分かノイズ成分かを判定する。ここでは、エッジ成分とノイズ成分とを判定するために、基準値（ノイズ判定レベル）となるスライスレベル（たとえば、８ビット）ＳＬＶを用いる。つまり、正のエッジ・ノイズ成分ＮＺ＿ＥＶとスライスレベルＳＬＶとを比較し、エッジ成分とノイズ成分とを判定する。
【００４８】
（１）  正のエッジ・ノイズ成分ＮＺ＿ＥＶが“２０４８±ＳＬＶ”の範囲のとき（２０４８−ＳＬＶ≦ＮＺ＿ＥＶ≦２０４８＋ＳＬＶ）、ノイズ成分ＮＺと判定し、ノイズ成分ＮＺを正のエッジ・ノイズ成分ＮＺ＿ＥＶとする。
【００４９】
ＮＺ＝ＮＺ＿ＥＶ
（２）  正のエッジ・ノイズ成分ＮＺ＿ＥＶが“２０４８＋ＳＬＶ”よりも大きいとき（ＮＺ＿ＥＶ≧２０４８＋ＳＬＶ）、高輝度エッジ成分と判定し、ノイズ成分ＮＺをスライスレベル（２０４８＋ＳＬＶ）とする。
【００５０】
ＮＺ＝２０４８＋ＳＬＶ
（３）  正のエッジ・ノイズ成分ＮＺ＿ＥＶが“２０４８−ＳＬＶ”よりも小さいとき（ＮＺ＿ＥＶ≦２０４８−ＳＬＶ）、低輝度エッジ成分と判定し、ノイズ成分ＮＺをスライスレベル（２０４８−ＳＬＶ）とする。
【００５１】
ＮＺ＝２０４８−ＳＬＶ
次に、ノイズ成分ＮＺを判定後、マイナス成分を復活させるために、得たノイズ成分ＮＺより“２０４８”を減算し、ノイズ成分±ＮＺ’を得る。
【００５２】
±ＮＺ’＝ＮＺ−２０４８
よって、キズ補正済信号レベルＡＢＰＣからノイズ成分±ＮＺ’を除去したノイズ低減出力信号レベルＡＢＰＣＮＲは、以下の式で表すことができる。
【００５３】
ＡＢＰＣＮＲ＝ＡＢＰＣ±ＮＺ’
このように、キズ補正済信号レベルＡＢＰＣからノイズ成分±ＮＺ’を除去することにより、解像度を低下させることなく、ランダムノイズの低減が可能となる。
【００５４】
すなわち、自動キズ補正回路３６によりキズ補正処理がなされているとき、同色の９画素を並び替えた５番目の信号レベル（並び替え中央値Ｅ）とキズ補正済信号レベルＡＢＰＣとは等しい。よって、ノイズ成分±ＮＺ’＝０となり、ノイズ低減処理は行われないことになる。
【００５５】
一方、自動キズ補正回路３６によりキズ補正処理がなされていないとき、並び替え中央値Ｅとキズ補正済信号レベルＡＢＰＣとの間には差がある。よって、ノイズ成分±ＮＺ’≠０となり、ノイズ低減処理が行われる。
【００５６】
また、エッジ成分かノイズ成分かの判定結果が（１）のとき、つまりノイズ成分ＮＺが正のエッジ・ノイズ成分ＮＺ＿ＥＶであると判定したとき、ノイズ成分±ＮＺ’は補正対象の画素（Ｒ２２）と並び替え中央値Ｅとの信号レベル差となり、ノイズ低減処理が行われる。このとき、ノイズ低減出力信号レベルＡＢＰＣＮＲは並び替え中央値Ｅの信号レベルと等しい。
【００５７】
これに対し、判定結果が（２）または（３）のとき、つまりエッジ成分ＮＺがスライスレベル“２０４８±ＳＬＶ”であると判定したとき、ノイズ成分±ＮＺ’はスライスレベルＳＬＶとなる。このとき、ノイズ低減出力信号レベルＡＢＰＣＮＲはキズ補正済信号レベルＡＢＰＣとスライスレベルＳＬＶとを加減算した値になる。
【００５８】
また、エッジ・ノイズ成分ＮＺ＿ＥＶとスライスレベルＳＬＶとを加減算している。これは、スライスレベルＳＬＶから外れたキズを目立たなくするためである。
【００５９】
図９は、ノイズ低減処理にかかる信号波形を示すものである。なお、同図（ａ）はノイズ低減処理前（スライスレベルＳＬＶを加減算する前）の信号波形であり、同図（ｂ）はエッジ成分だけを取り出して示す信号波形（スライスレベルＳＬＶを加減算しないとき）であり、同図（ｃ）はノイズ低減処理後の信号波形（スライスレベルＳＬＶを加減算したとき）である。
【００６０】
これらの図からも明らかなように、ノイズ低減処理前の信号に、スライスレベルＳＬＶよりも少し大きい、ノイズと判定されない微小キズがあると、ノイズ低減処理後の信号に微小キズがそのまま残る。エッジ・ノイズ成分ＮＺ＿ＥＶとスライスレベルＳＬＶとを加減算しておけば、ノイズの低減とともに、微小キズを目立たなくすることができる。
【００６１】
本実施形態の場合、エッジ成分およびノイズ成分の判定に使用するスライスレベルＳＬＶを調整することができる。スライスレベルＳＬＶは、以下の式で表すことができる。
【００６２】
ＳＬＶ＝｛（（ＳＬＶｍａｘ−ＳＬＶｍｉｎ）×ＡＧ）／２５６｝＋ＳＬＶｍｉｎ
ここで、ＳＬＶｍａｘはスライスレベルＳＬＶの最大値、ＳＬＶｍｉｎはスライスレベルＳＬＶの最小値、ＡＧはアナログゲイン連動信号にもとづく設定値である。この設定値ＡＧは、アナログ／デジタル変換器６のアナログゲイン調整の大きさに比例する。また、“２５６”は、スライスレベルＳＬＶを８ビットにするための係数である。
【００６３】
アナログゲイン調整をしていないとき（ＡＧ＝０）、スライスレベルＳＬＶは以下の式となる。
【００６４】
ＳＬＶ＝ＳＬＶｍｉｎ
つまり、スライスレベルＳＬＶは最小値ＳＬＶｍｉｎによって決定される。
【００６５】
一方、アナログゲイン調整をしたときには、調整の度合いが大きいほど、上記式の第一項｛（（ＳＬＶｍａｘ−ＳＬＶｍｉｎ）×ＡＧ）／２５６｝が大きくなり、スライスレベルＳＬＶの値が大きくなる。よって、ノイズ低減処理の効果が強くなる。
【００６６】
このように、最小値ＳＬＶｍｉｎの設定に応じて、スライスレベルＳＬＶの大きさを調整できる。また、アナログゲイン調整にもノイズ低減処理の効果を連動させることができる。
【００６７】
上記したように、キズ補正処理後の映像信号からエッジ成分を残したまま、低周波のノイズ成分のみを除去できるようにしている。すなわち、キズ補正済信号レベルからエッジ成分とノイズ成分とを分離し、ノイズ成分だけを抽出して除去するようにしている。したがって、キズ補正済信号レベルＡＢＰＣと抽出したノイズ成分ＮＺ’とを加減算することにより、ノイズ低減処理を実施できる。それゆえ、映像信号の解像度を保ちつつ、ランダムノイズを低減させることが可能となるものである。
【００６８】
しかも、本実施形態では、スライスレベルのみでエッジ成分かノイズ成分かの判定のレベルを調整できるため、ノイズ成分の大きさに応じて調整が容易である。特に、エッジのパラメータ調整回路などが必要ないため、小規模で簡単な回路構成により十分なノイズ低減の効果が期待できる。
【００６９】
なお、上記した実施形態においては、並び替え中央値Ｅとして、同色の９画素の信号を並び替えた５番目の信号レベルを用いるようにしたが、これに限らず、たとえば中央値Ｅに代えて、中央付近の画素のいくつかの信号の平均値を用いることも可能である。
【００７０】
また、固体撮像装置としては、カラービデオカメラに限らず、たとえばデジタルカメラまたは携帯電話などに搭載されるものであってもよい。
【００７１】
その他、本願発明は、上記（各）実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。さらに、上記（各）実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。たとえば、（各）実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題（の少なくとも１つ）が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果（の少なくとも１つ）が得られる場合には、その構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の第１の実施形態が適用される、固体撮像装置の構成例を示すブロック図。
【図２】本発明の第１の実施形態にしたがった、信号処理回路の構成例を示すブロック図。
【図３】補正対象となる画素とその周辺画素とからなる、５×５画素の配列パターンの一例を示す図。
【図４】同色の９画素の信号の、信号レベルによる並び替えについて説明するために示す図。
【図５】レベル差のある３個以上の信号が横方向に連続して存在する場合を例に示す図。
【図６】レベル差のある３個以上の信号が縦方向に連続して存在する場合を例に示す図。
【図７】ノイズ低減回路の動作の概要について説明するために示すフローチャート。
【図８】ノイズ低減回路の動作について、より具体化して説明するために示すフローチャート。
【図９】ノイズ低減処理を説明するために示す信号の波形図。
【符号の説明】
【００７３】
１…イメージセンサ、１０…信号処理回路、３２…４Ｈラインメモリ、３３…キズ補正処理ブロック、３５…並べ替え回路、３６…自動キズ補正回路、３８…ノイズ低減回路、Ｅ…並べ替え中央値、ＡＢＰＣ…キズ補正済信号レベル、ＡＢＰＣＮＲ…ノイズ低減出力信号レベル。
【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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【図８】
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【図９】
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