JP2008160561A - 撮像システム及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮像素子にオプティカルブラック領域が設けられていない場合又はオプティカルブラックによる補正が不十分な場合であっても、撮像して得られた画像データのみで黒レベルの補正を行うことができる撮像システム及び撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像装置５０に搭載された撮像素子の撮像領域を、レンズなどで構成された光学系による集光範囲内の画素よりなる有効画素領域と、集光範囲外の画素よりなる無効画素領域とに分類する。無効画素領域の画素の画素値を黒レベルの基準値として有効画素領域の画素の画素値を補正する。無効画素領域は、例えばケラレにより光が入射しない領域又はレンズを覆って設けられた遮光マスクにより光が入射しない領域等を利用する。
【選択図】図３

Description

本発明は、撮像して得られる画像の画質が温度上昇に伴って低下することを防止できる撮像システム及び撮像装置に関する。

従来、ＣＣＤ又はＣＭＯＳ等の撮像素子を用いて動画又は静止画等の撮像を行う撮像装置が普及している。また、近年においては、車両のバンパー近傍又はドアミラー内等に小型の撮像装置を搭載し、撮像装置が撮像して取得した車両周辺の画像を車両内の運転席近傍に配設されたディスプレイに表示することによって、運転者の運転を補助するシステムが実用化されている。このシステムでは、例えば車両が幅の狭い道路を走行する場合又は駐車場に車両を駐車する場合等に、車両の運転席から死角となる部分を撮像装置により撮像してディスプレイに表示することができる。

撮像素子は、受光した光に応じた電荷を蓄積するフォトダイオードなどの受光素子がマトリクス状に並設されたものであり、各受光素子が蓄積した電荷の量をＡ／Ｄ変換により取得することによって画像データを取得することができる。しかし、受光素子にて蓄積される電荷の量は周囲の温度変化に応じて増減するため、温度変化により撮像した画像データの明度及び色彩等が変化するという問題がある。特に、温度が上昇した場合に画像データの黒レベルが上昇し、黒色部分が灰色などの若干明るい色に変化するという問題があった。この問題に対して従来の撮像装置では、撮像素子の撮像面に並設された複数の受光素子のうち、中央の略矩形の範囲内に並設された画素による画素領域を有効画素領域とし、有効画素領域の周辺には受光素子を遮光膜で覆って遮光したオプティカルブラック領域を設け、オプティカルブラック領域の受光素子の出力を黒レベルの基準値として有効画素領域の出力を補正することが行われている。

特許文献１においては、映像信号の輝度成分を検出して、黒レベルが高い場合には黒伸張動作を強め、逆に黒レベルが低い場合には黒伸張動作を抑圧し、また、白レベルが高い場合にはコントラストを下げ、逆に白レベルが低い場合にはコントラストを上げることにより、テレビ受像機の映像信号の輝度バランスを補正する自動映像信号補正回路が提案されている。この自動映像信号補正回路をテレビ受像機に搭載することによって、最適な輝度バランスに補正された映像をテレビ受像機が表示することができる。
特開平８−２７５０８５号公報

しかしながら、従来の撮像装置においては、温度が過度に上昇した場合に、オプティカルブラック領域を利用して補正できる限度を超えて画像データの黒レベルが上昇する虞が合った。また、低価格の撮像素子では、オプティカルブラック領域を設けておらず上述の補正を行うことができないか、又は、補正が十分でない場合がある。

また、特許文献１に記載の自動映像信号補正回路は、映像信号として全体的に明るい輝度信号が入力された場合には暗い部分及び中間輝度部分を暗く補正し、全体的に暗い輝度信号が入力された場合にはこれと逆の補正を行って、見やすい映像をテレビジョン装置に表示することを目的としている。よって、上述のような撮像素子の温度変化に伴って画像データの明度及び色彩等の変化するという問題を解決するものではない。。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、撮像装置が撮像した画像データを画像処理装置が取得し、複数のレンズなどで構成された光学系から撮像素子への集光範囲内に設けられた画素よりなる有効画素領域にて取得した画素値を、光学系の集光範囲外に設けられた画素よりなる無効画素領域にて取得した画素値に応じて画像処理装置が補正する構成とすることにより、撮像素子にオプティカルブラック領域が設けられていない場合であっても、撮像して得られた画像データのみで黒レベルの補正を行うことができる撮像システムを提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、画素値の最暗値と無効画素領域から取得した画素値との差分を求め、この差分を打ち消すように有効画素領域から取得した画素値の補正を行う構成とすることにより、画像データの黒レベルの補正を簡単に行うことができる撮像システムを提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、撮像装置が光学系へ入射する光を遮光する遮光手段を有する場合に、この遮光手段により遮光された撮像素子の領域を無効画素領域として利用する構成とすることにより、無効画素領域による画素値を確実に取得して補正を行うことができる撮像システムを提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、複数のレンズなどで構成された光学系から撮像素子への集光範囲内に設けられた画素よりなる有効画素領域にて取得した画素値を、光学系の集光範囲外に設けられた画素よりなる無効画素領域にて取得した画素値に応じて画像処理装置が補正する構成とすることにより、撮像素子にオプティカルブラック領域が設けられていない場合であっても、撮像して得られた画像データのみで黒レベルの補正を行うことができる撮像装置を提供することにある。

第１発明に係る撮像システムは、複数の画素が並設された撮像素子、及び該撮像素子へ光を集光する光学系を有する撮像装置と、該撮像装置の前記撮像素子が撮像して取得した画像データに画像処理を施す画像処理装置とを備える撮像システムにおいて、前記撮像素子は、前記光学系の集光範囲内に設けられた画素よりなる有効画素領域と、前記光学系の集光範囲外に設けられた画素よりなる無効画素領域とを有し、前記画像処理装置は、前記無効画素領域の画素にて撮像して取得した画像データの画素値に応じて、前記有効画素領域の画素にて撮像して取得した画像データの画素値を補正する補正手段を有することを特徴とする。

本発明においては、撮像装置に搭載された撮像素子の撮像領域を、レンズなどで構成された光学系による集光範囲内の画素よりなる有効画素領域と、集光範囲外の画素よりなる無効画素領域とに分類する。例えば、無効画素領域として、所謂ケラレにより撮像素子の周縁部分に生じる光の入射しない領域を利用することができる。無効画素領域は光が入射しない領域であり、撮像素子中で最も暗い画素値が取得できるため、無効画素領域で取得された画素値を画像データ中の黒色の部分と推定することができる。よって、画像処理装置は、有効画素領域及び無効画素領域の両領域から画素値を取得し、無効画素領域の画素値を黒色として有効画素領域の画素値を補正することができる。補正を行うために撮像素子にオプティカルブラック領域を設ける必要がなく、撮像装置が撮像して取得した画像データのみから画像処理装置が補正を行うことができる。

また、第２発明に係る撮像システムは、前記補正手段が、画素値の最暗値と前記無効画素領域に係る画素値との差分を基に、該差分を打ち消すように前記有効画素領域に係る画素値を補正するようにしてあることを特徴とする。

本発明においては、画素値の最暗値、即ち黒レベルの基準となる値と、撮像素子の無効画素領域から取得した画素値とを比較し、差分を算出する。算出された差分が温度上昇に伴う黒レベルの上昇分であり、この上昇分を打ち消すように有効画素領域から取得した画素値を補正する。画素値の補正は、算出された差分に応じて決定される算出式に有効画素領域から取得した画素値を代入することによって行うことができ、画素毎に行うことができるため、処理が簡単である。

また、第３発明に係る撮像システムは、前記撮像装置が、前記光学系へ入射する光を遮光する遮光手段を有し、前記無効画素領域は、前記遮光手段により遮光された領域であることを特徴とする。

本発明においては、撮像装置に光学系へ入射する光を遮光する遮光手段、例えばレンズの一部を覆うカバーなどの部材を設ける。これらの部材は、例えば車両に搭載する撮像装置において余分な光を遮断するための設けられるものであり、ケラレにより撮像素子の周縁部分に生じる光の入射しない領域を利用することができない場合であっても、これらの部材により遮光される領域を無効画素領域として利用することができるため、上述の補正を行うことができる。

また、第４発明に係る撮像装置は、複数の画素が並設された撮像素子と、該撮像素子へ光を集光する光学系とを備える撮像装置において、前記撮像素子は、前記光学系の集光範囲内に設けられた画素よりなる有効画素領域と、前記光学系の集光範囲外に設けられた画素よりなる無効画素領域とを有し、前記無効画素領域の画素にて撮像して取得した画像データの画素値に応じて、前記有効画素領域の画素にて撮像して取得した画像データの画素値を補正する補正手段を備えることを特徴とする。

本発明においては、撮像素子の撮像領域を、レンズなどで構成された光学系による集光範囲内の画素よりなる有効画素領域と、集光範囲外の画素よりなる無効画素領域とに分類する。無効画素領域は光が入射しない領域であり、撮像素子中で最も暗い画素値が取得できるため、無効画素領域で取得された画素値を画像データ中の黒色の部分と推定することができる。よって、有効画素領域及び無効画素領域の両領域から画素値を取得し、無効画素領域の画素値を黒色として有効画素領域の画素値を補正することができるため、撮像素子にオプティカルブラック領域を設けることなく補正を行うことができる。

第１発明による場合は、光学系から撮像素子への集光範囲内に設けられた画素よりなる有効画素領域にて取得した画素値を、集光範囲外に設けられた画素よりなる無効画素領域にて取得した画素値に応じて画像処理装置が補正する構成とすることにより、撮像して得られた画像データのみで黒レベルの補正を行うことができ、撮像素子にオプティカルブラック領域を設ける必要がないため、撮像装置を低コスト化することができ、安価な撮像システムであっても温度変化に伴う画質の悪化を低減することができる。

また、第２発明による場合は、画素値の最暗値と無効画素領域から取得した画素値との差分を算出し、この差分を打ち消すように有効画素領域から取得した画素値の補正を行う構成とすることにより、温度上昇に伴う黒レベルの上昇を打ち消すことができるため、安価な撮像システムであっても温度変化に伴う画質の悪化を確実に低減することができる。

また、第３発明による場合は、撮像装置に光学系へ入射する光を遮光する遮光手段を設け、遮光手段により遮光された撮像素子の領域を無効画素領域として利用する構成とすることにより、撮像素子に無効画素領域を確実に設けることができ、無効画素領域による画素値を確実に取得して補正を行うことができるため、安価な撮像システムであっても温度変化に伴う画質の悪化をより確実に低減することができる。

また、第４発明による場合は、光学系から撮像素子への集光範囲内に設けられた画素よりなる有効画素領域にて取得した画素値を、集光範囲外に設けられた画素よりなる無効画素領域にて取得した画素値に応じて補正する構成とすることにより、撮像して得られた画像データのみで黒レベルの補正を行うことができ、撮像素子にオプティカルブラック領域を設ける必要がないため、撮像装置を低コスト化することができ、温度変化に伴う画質の悪化を低減することができる。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。図１は、本発明に係る撮像システムの構成を示す模式図である。図において１は車両であり、車両１には、後部のバンパー又はナンバープレート等の近傍に、車両１の後方を撮像する小型の撮像装置５０が搭載してあり、車両１の運転席近傍、例えばダッシュボードなどには液晶ディスプレイ２０が配設してある。撮像装置５０が撮像して取得した画像に係る画像データは、車両１の内部に搭載されたＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１０に与えられ、ＥＣＵ１０にて種々の画像処理が施された後に液晶ディスプレイ２０に与えられて、液晶ディスプレイ２０に画像が表示されるようにしてある。撮像装置５０及びＥＣＵ１０と、ＥＣＵ１０及び液晶ディスプレイ２０とは、それぞれネットワークケーブルなどにより接続してある。

図２は、本発明に係る撮像システムの撮像装置５０の構成を示すブロック図であり、撮像装置５０により撮像された画像に係る画像データの流れを実線で示し、制御信号又はその他のデータの流れを破線の矢印で示してある。撮像装置５０は、画角の広い広角レンズ又は魚眼レンズ等のレンズなどの一又は複数の光学素子で構成された光学系５１と、光学系５１により集光された光を検知することにより１秒間に３０回程度の頻度で撮像を行い、光に応じたアナログの電気信号を出力するＣＣＤ又はＣＭＯＳ等の撮像素子５２とを備えている。撮像素子５２が出力するアナログの電気信号は利得制御部５３へ与えられ、利得制御部５３は、後述のＤＳＰ５５の測光計算部５７から与えられる情報に基づいて、撮像素子５２から与えられた電気信号を適宜の増幅率で増幅して出力するようにしてある。利得制御部５３にて増幅された電気信号は、Ａ／Ｄ変換部５４へ与えられ、Ａ／Ｄ変換部５４は与えられたアナログの電気信号をデジタルの電気信号（画像データ）に変換して出力するようにしてある。

Ａ／Ｄ変換部５４が出力したデジタルの電気信号は、ＤＳＰ５５へ与えられる。ＤＳＰ５５は、デジタル信号処理部５６及び測光計算部５７等を有している。デジタル信号処理部５６は、Ａ／Ｄ変換部５４から与えられたデジタルの電気信号に対して、画素補間、ホワイトバランス調整、彩度調整及びノイズ除去等の種々の信号処理を行うものであり、信号処理後のデータをエンコーダ５９へ与えるようにしてある。測光計算部５７は、デジタル信号処理部５６により信号処理されたデジタルの電気信号を基に、撮像素子５２により撮像された画像の所定領域、例えば画像の中心領域などの輝度と、画像全体の輝度とを計算し、撮像素子５２により撮像される画像の輝度が予め定められた輝度範囲内となるように利得制御部５３及び露光制御部５８へ制御情報を与えるようにしてある。露光制御部５８は、測光計算部５７から与えられる制御情報に基づいて、撮像素子５２の露光時間を制御するようにしてある。

エンコーダ５９は、ＤＳＰ５５のデジタル信号処理部５６から与えられたデジタルの電気信号を、ＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）方式の信号に符号化して出力するものである。なお、ＮＴＳＣ方式とは、テレビジョン装置に出力するための映像信号に係る方式であり、エンコーダ５９により符号化されたデジタルの電気信号は、車両１のＥＣＵ１０へ与えられるようにしてある。

図３は、本発明に係る撮像システムのＥＣＵ１０の構成を示すブロック図である。ＥＣＵ１０は、撮像装置５０から与えられた画像データに対して黒レベルの補正を行う画像処理を主として行うものであり、更には画像データに対して拡大、縮小又は視点変換等の種々の画像処理を行うことができ、画像処理後の画像データを液晶ディスプレイ２０へ与えて表示を行わせるようにしてある。ＥＣＵ１０は、各種の演算及びＥＣＵ１０内の各部の制御等を行うためのＣＰＵ１１と、ＣＰＵ１１の動作に必要なプログラム及びデータ等を記憶するＲＯＭ１２及びＲＡＭ１３と、ユーザからの操作を受け付ける操作部１４と、撮像装置５０を接続するための画像入力用Ｉ／Ｆ（インタフェース）１５と、上述の画像処理を行う画像処理部１６と、画像データを記憶するための画像メモリ１７と、液晶ディスプレイ２０を接続するための画像出力用Ｉ／Ｆ１８とを備えている。

ＲＯＭ１２は、マスクＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ素子により構成してあり、ＣＰＵ１１にて実行されるプログラム及び実行に必要なデータ等が予め記憶してある。ＣＰＵ１１は、ＥＣＵ１０の電源投入後にＲＯＭ１２からプログラム及びデータを読み出して実行し、処理を開始するようにしてある。ＲＡＭ１３は、ＳＲＡＭ又はＤＲＡＭ等の書き換え可能なメモリ素子により構成してあり、ＣＰＵ１１が演算処理又は制御処理等を行う際に生じる一時的なデータを記憶するようにしてある。操作部１４は、複数のボタン又はスイッチ等により構成されており、ユーザがボタン又はスイッチ等を操作することにより撮像システムに指示を与えて所望の処理を行わせることができるようにしてある。操作部１４はユーザの操作を受け付けた場合に、受け付けた操作内容をＣＰＵ１１へ通知するようにしてある。

画像入力用Ｉ／Ｆ１５は、ネットワークケーブルなどの通信線を接続するためのコネクタを有しており、撮像装置５０を通信線を介して接続することができるようにしてある。撮像装置５０は撮像して取得した画像データを通信線を介してＥＣＵ１０へ送信し、ＥＣＵ１０の画像入力用Ｉ／Ｆ１５にて受信された画像データは画像メモリ１７に記憶されるようにしてある。画像処理部１６は、ＣＰＵ１１から与えられる命令に応じて、画像データに対する黒レベルの補正処理（詳細は後述する）を行うと共に、画像データに拡大、縮小又は視点変換等の種々の画像処理を行うものである。画像処理部１６は、撮像装置５０から送信されて画像メモリ１７に記憶された画像データを読み出し、画像処理を行って処理後の画像データを画像メモリ１７に記憶するようにしてある。画像メモリ１７は、撮像装置５０から送信された画像データを記憶すると共に、画像処理部１６にて画像処理された画像データを記憶するものであり、大容量のＳＲＡＭ又はＤＲＡＭ等で構成してある。画像出力用Ｉ／Ｆ１８は、通信線を接続するためのコネクタを有しており、液晶ディスプレイ２０を通信線を介して接続することができるようにしてある。ＣＰＵ１１は、画像処理部１６にて画像処理された画像データを画像メモリ１７から読み出して画像出力用Ｉ／Ｆ１８へ与え、通信線を介して画像データを液晶ディスプレイ２０へ送信し、液晶ディスプレイに画像の表示を行わせるようにしてある。

図４は、黒レベルの補正処理を説明するための模式図であり、（ａ）に黒レベルの上昇が発生していない状態、即ち正常状態を図示し、（ｂ）に黒レベルの上昇が発生した状態、即ち黒レベルの補正処理を行う必要がある状態を図示してある。（ａ）及び（ｂ）にそれぞれ示したグラフは、横軸に画像データを構成する各画素の並びを示してあり、縦軸に各画素の輝度値（画素値）を示してある。また、図示の例では、輝度が最暗の画素から最明の画素までの複数の画素が徐々に輝度を増すように並べられている場合を示してある。

図４（ａ）に示すように、撮像装置５０の撮像素子５２又はこの近傍の温度が高温ではなく、撮像素子５２の暗電流が増加することなく正常に動作している場合、撮像により取得した画像データ中の最暗の画素の輝度値（黒レベル）は”０（最暗値）”であり、最明の画素の輝度値はＬｍａｘである。例えば、各画素の輝度が８ビットの情報量を有している場合、Ｌｍａｘ＝２５５であり、各画素の輝度は２５６階調で表すことができる。

これに対して、図４（ｂ）の実線に示すように、撮像素子５２又はこの近傍の温度が上昇し、撮像素子５２の暗電流が増加した場合には、黒レベルが暗電流の影響でＬａまで上昇する。このため、最暗の画素が若干明るく、例えば灰色などで液晶ディスプレイ２０には表示され、また、最明の画素の輝度値は（ａ）の場合と同様にＬｍａｘであるため、各画素の輝度の階調数が減少する。よって、液晶ディスプレイ２０に表示される画像の画質が暗電流の影響で低下するという問題が発生する。

本発明に係る撮像システムでは、図４（ｂ）の実線に示すように、暗電流の増加により黒レベルが上昇した場合、図４（ｂ）の破線に示すように、この上昇分を打ち消すように各画素の輝度値を補正するようにしてある。このとき、撮像装置５０により撮像された画像データの各画素の輝度値をＬ’とし、補正後の各画素の輝度値をＬとすると、以下の（１）式により補正を行うことができる。

（１）式において、Ｌｍａｘは撮像システムのハードウェア及びソフトウェア等の構成に依存する定数であるため、画像データからＬａを取得することによって、黒レベルの補正を行うことができる。Ｌａは、暗電流の影響で上昇した最暗の画素の輝度値であるため、取得した画像データから最暗の画素を特定できれば（１）式による黒レベルの補正処理を行うことができる。なお、図４及び以上の説明においては、輝度値の最暗値を０とし、最明値を例えば２５５としているが、これとは反対に最暗値を例えば２５５とし、最明値を０としてもよく、この場合であっても上述と同じ理論により黒レベルの補正を行うことが可能である。

図５は、本発明に係る撮像システムの撮像装置５０の外観を示す模式的斜視図である。撮像装置５０は、略直方体形をなす筐体６１と、筐体６１の一面に突出して設けられた円筒状の鏡筒６２とを備えている。筐体６１内には、撮像素子５２及びＤＳＰ５５等が搭載された回路基板が収容してある。鏡筒６２は、複数のレンズ６５（図５には最外の１つのみ図示してある）を光軸をそろえて保持しており、これらの複数のレンズ６５及び鏡筒６２により光学系５１を構成している。鏡筒６２の突出端には開口６３が形成してあり、開口６３から入射した光を複数のレンズ６５により撮像素子５２に集光するようにしてある。開口６３の縁部分には瞼状の遮光マスク６４が設けてあり、入射する光の一部を遮光するようにしてある。遮光マスク６４を設けることにより、入射する光の全体的な光量を抑えることができるため、撮像して取得した画像中に輝度が極端に高い部分、所謂白飛びの部分が生じることを防止することができる。

図６は、撮像素子５２への集光範囲を説明するための模式図である。撮像装置５０の撮像素子５２は縦横の比が略３：４の略長方形であるが、光学系５１を構成する複数のレンズ６５は略円形であるため、光学系５１により撮像素子５２に集光される光の集光領域７０は略円形となり、集光領域７０と撮像素子５２の撮像面とが重なる領域が、外界を撮像することができる領域（以下、有効画素領域７１という）である。これに対して、集光領域７０と重ならない撮像素子５２の４つの角部分近傍は、外部からの光が入射せず外界を撮像することができないため、所謂ケラレにより生じる無効な領域（以下、無効画素領域７２という）である。また、撮像装置５０は、図５に示すように鏡筒６２に遮光マスク６４が設けてあるため、遮光マスク６４により遮光されて撮像素子５２へ光が入射しない領域（以下、無効画素領域７３という）が生じる。

有効画素領域７１及び無効画素領域７２、７３の形状及び大きさ等は、撮像装置５０のレンズ６５、遮光マスク６４及び撮像素子５２等の構成、配置又は形状等により決定されるものである。また、無効画素領域７２、７３には光が入射しないため、撮像素子５２が撮像して取得した画像データにおいて、無効画素領域７２、７３に対応する画素が最暗の画素である。よって、無効画素領域７２、７２に対応する画素の画素値を上述の（１）式のＬａとすることができ、黒レベルの補正処理を行うことができる。

図７は、本発明に係る撮像システムのＥＣＵ１０が行う黒レベルの補正処理の手順を示すフローチャートである。黒レベルの補正処理では、まず、撮像装置５０により車両１の外界の撮像を行って画像データを取得し（ステップＳ１）、取得した画像データから無効画素領域７２、７３に対応する画素を抽出して（ステップＳ２）、画素値（輝度値）を取得する。次いで、この画素値を基にＬａを取得する（ステップＳ３）。このとき、無効画素領域７２、７３に複数の画素が含まれている場合、複数の画素値のうちの最暗のものをＬａとすることができる。

Ｌａを取得した後、ステップＳ１にて取得した画像データから有効画素領域７１に対応する画素を抽出して（ステップＳ４）、画素値を取得し、ステップＳ３にて取得したＬａ及び上述の（１）式を用いて画素値の補正を行う（ステップＳ５）。補正の終了後、画像データの有効画素領域７１の全画素について補正の処理を終了したか否かを調べ（ステップＳ６）、全画素について処理が終了していない場合には（Ｓ６：ＮＯ）、ステップＳ４に戻り、ステップＳ４及びＳ５の処理を繰り返し行う。全画素について処理が終了した場合（Ｓ６：ＹＥＳ）、補正後の画像データを液晶ディスプレイ２０に与えて画像を表示し（ステップＳ７）、補正処理を終了する。なお、ＥＣＵ１０は、撮像装置５０にて撮像を行う毎に、取得した画像データに対してこの補正処理を行うようにしてある。

以上の構成の撮像システムにおいては、例えばケラレにより光学系５１から撮像素子５２への集光範囲外となる領域を無効画素領域７２として黒レベルの基準とすることによって、撮像素子５２にオプティカルブラック領域が設けられていない場合であっても、黒レベルを補正して高画質の画像を液晶ディスプレイ２０に表示することができる。また、撮像装置５０に遮光マスク６４を設けた場合には、遮光マスク６４によって遮光された領域を無効画素領域７３として利用することができる。無効画素領域７２、７２の画素値を黒レベルの増加分（Ｌａ）として（１）式を用いることにより、各画素の画素値を簡単に補正することができる。

なお、本実施の形態においては、車両１の後部に撮像装置５０を搭載する構成としたが、これに限るものではなく、車両の前部又は左右側部等に撮像装置５０を搭載する構成としてもよい。また、図５に示した撮像装置５０の外観は一例であり、これに限るものではない。また、黒レベルの補正処理を（１）式により行う構成としたが、これに限るものではなく、その他の演算式を用いてもよく、補正前の画素値及び補正後の画素値を対応付けて記憶した補正テーブルなどを用いてもよい。また、撮像システムは、ネットワークケーブルで接続された撮像装置５０、ＥＣＵ１０及び液晶ディスプレイ２０を備える構成としたが、これに限るものではなく、以下の変形例に示すような他の構成であってもよい。

（変形例）
図８は、本発明の変形例に係る撮像システムの液晶ディスプレイ２０ａの構成を示すブロック図である。図３に示した撮像システムは、撮像装置５０が撮像して取得した画像データに対してＥＣＵ１０が黒レベルの補正処理を行って液晶ディスプレイ２０へ与える構成であるが、変形例に係る撮像システムは、撮像装置５０が撮像して取得した画像データが液晶ディスプレイ２０ａに直接与えられ、液晶ディスプレイ２０ａが黒レベルの補正処理を行って画像を表示する構成である。即ち、液晶ディスプレイ２０ａは、図３に示したＥＣＵ１０及び液晶ディスプレイ２０の機能を兼ね備える構成である。

よって、液晶ディスプレイ２０ａは、ＥＣＵ１０と略同じ機能を有するＣＰＵ１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、操作部１４、画像入力用Ｉ／Ｆ１５、画像処理部１６及び画像メモリ１７を備えており、また、表示用のデバイスである液晶パネル２２及びこれを駆動する液晶駆動部２１を備えている。画像処理部１６にて黒レベルの補正処理が行われた画像データは画像メモリ１７に記憶され、この画像データをＣＰＵ１１が画像メモリ１７から読み出して液晶駆動部２１へ与えることにより、液晶パネル２２に画像を表示するようにしてある。このように、液晶ディスプレイ２０ａが黒レベルの補正処理を行う構成であっても、ＥＣＵ１０が補正処理を行って液晶ディスプレイ２０に画像データを与える場合と同様の効果を得ることができる。

また、撮像装置５０がＥＣＵ１０の機能を兼ね備えて、撮像して取得した画像の黒レベル処理を行った後で液晶ディスプレイ２０に画像データを与える構成とすることもできる。この場合には、図示は省略するが、撮像装置５０のＤＳＰ５５に、図３又は図８に示す画像処理部１６と略同じ機能を有する画像処理部を設け、この画像処理部が上述の黒レベルの補正処理を行う構成とすればよい。又は、ＤＳＰ５５のデジタル信号処理部５６が上述の黒レベルの補正処理を行う構成としてもよい。

本発明に係る撮像システムの構成を示す模式図である。 本発明に係る撮像システムの撮像装置の構成を示すブロック図である。 本発明に係る撮像システムのＥＣＵの構成を示すブロック図である。 黒レベルの補正処理を説明するための模式図である。 本発明に係る撮像システムの撮像装置の外観を示す模式的斜視図である。 撮像素子への集光範囲を説明するための模式図である。 本発明に係る撮像システムのＥＣＵが行う黒レベルの補正処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の変形例に係る撮像システムの液晶ディスプレイの構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ 車両
１０ ＥＣＵ（画像処理装置）
１１ ＣＰＵ
１２ ＲＯＭ
１３ ＲＡＭ
１４ 操作部
１５ 画像入力用Ｉ／Ｆ
１６ 画像処理部（補正手段）
１７ 画像メモリ
１８ 画像出力用Ｉ／Ｆ
２０ 液晶ディスプレイ
２０ａ 液晶ディスプレイ（画像処理装置）
２１ 液晶駆動部
２２ 液晶パネル
５０ 撮像装置
５１ 光学系
５２ 撮像素子
５３ 利得制御部
５４ Ａ／Ｄ変換部
５５ ＤＳＰ
５６ デジタル信号処理部
５７ 測光計算部
５８ 露光制御部
５９ エンコーダ
６１ 筐体
６２ 鏡筒
６３ 開口
６４ 遮光マスク（遮光手段）
６５ レンズ
７１ 有効画素領域
７２、７３ 無効画素領域

Claims (4)

1. 複数の画素が並設された撮像素子、及び該撮像素子へ光を集光する光学系を有する撮像装置と、該撮像装置の前記撮像素子が撮像して取得した画像データに画像処理を施す画像処理装置とを備える撮像システムにおいて、
   前記撮像素子は、
   前記光学系の集光範囲内に設けられた画素よりなる有効画素領域と、
   前記光学系の集光範囲外に設けられた画素よりなる無効画素領域と
   を有し、
   前記画像処理装置は、前記無効画素領域の画素にて撮像して取得した画像データの画素値に応じて、前記有効画素領域の画素にて撮像して取得した画像データの画素値を補正する補正手段を有すること
   を特徴とする撮像システム。
2. 前記補正手段は、画素値の最暗値と前記無効画素領域に係る画素値との差分を基に、該差分を打ち消すように前記有効画素領域に係る画素値を補正するようにしてある請求項１に記載の撮像システム。
3. 前記撮像装置は、前記光学系へ入射する光を遮光する遮光手段を有し、
   前記無効画素領域は、前記遮光手段により遮光された領域である請求項１又は請求項２に記載の撮像システム。
4. 複数の画素が並設された撮像素子と、該撮像素子へ光を集光する光学系とを備える撮像装置において、
   前記撮像素子は、
   前記光学系の集光範囲内に設けられた画素よりなる有効画素領域と、
   前記光学系の集光範囲外に設けられた画素よりなる無効画素領域と
   を有し、
   前記無効画素領域の画素にて撮像して取得した画像データの画素値に応じて、前記有効画素領域の画素にて撮像して取得した画像データの画素値を補正する補正手段を備えること
   を特徴とする撮像装置。

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