JP4167401B2 - ディジタル・カメラおよびその動作制御方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【技術分野】
この発明は，固体電子撮像素子を用いて被写体を撮像し，被写体像を表す画像データを出力する撮像装置および固体電子撮像素子の受光面上に被写体像を結像する撮像レンズを備えたディジタル・カメラ（ディジタル・スチル・カメラ，ディジタル・ムービ・カメラ，携帯型情報機器にカメラの機能をもたせたものを含む）およびその動作制御方法に関する。
【０００２】
【発明の背景】
ディジタル・スチル・カメラは，ＣＣＤを用いて被写体を撮像することにより，被写体像を表す画像データを得，メモリ・カードなどの記録媒体に記録するものである。ＣＣＤの受光面上にゴミなどが付着していると，そのゴミの像が撮像された画像上に現れてしまう。また，ＣＣＤの前方に光学的ロウ・パス・フィルタが設けられていることもあるが，ロウ・パス・フィルタ上にゴミが付着しているときも，撮像により得られた画像上にゴミの像が現れてしまう。
【０００３】
ＣＣＤの受光面上のゴミ，光学的ロウ・パス・フィルタ上のゴミなどは，ディジタル・スチル・カメラの外部から取り除くことができない。したがって，撮像された画像をプリントする場合には，ゴミの像も写ってしまう。
【０００４】
【発明の開示】
この発明は，撮像によって得られた画像からゴミの像を除去することを目的とする。
【０００５】
この発明は，固体電子撮像素子を用いて被写体を撮像し，被写体像を表す画像データを出力する撮像手段および上記固体電子撮像素子の受光面上に被写体像を結像する撮像レンズを備えたディジタル・カメラにおいて，ゴミ検出モードにおいて，上記撮像手段から出力された画像データによって表される画像上におけるゴミの位置を，上記撮像手段から出力された画像データにもとづいて検出するゴミ位置検出手段，上記ゴミ位置検出手段によって検出されたゴミ位置を記憶する記憶手段，ならびに撮像モードにおいて，上記撮像手段から出力された画像データによって表される被写体像のうち，上記記憶手段に記憶されている位置にあるゴミの像を補正する補正手段を備えていることを特徴とする。
【０００６】
この発明は，上記カメラに適した方法も提供している。すなわち，固体電子撮像素子を用いて被写体を撮像し，被写体像を表す画像データを出力する撮像手段および上記固体電子撮像素子の受光面上に被写体像を結像する撮像レンズを備えたディジタル・カメラにおいて，ゴミ検出モードにおいて，上記撮像手段から出力された画像データによって表される画像上におけるゴミの位置を，上記撮像手段から出力された画像データにもとづいて検出し，検出されたゴミ位置を記憶しておき，撮像モードにおいて，上記撮像手段から出力された画像データによって表される被写体像のうち，記憶されている位置にあるゴミの像を補正するものである。
【０００７】
この発明によると，ゴミ検出モードにおいて，撮像によって得られた画像上におけるゴミ（傷を含む）の位置が検出される。検出されたゴミの位置が記憶される。
【０００８】
撮像モードにおいて，被写体を撮像することにより被写体像を表す画像データが得られると，記憶されているゴミの位置が読み出される。読み出されたゴミの位置にある像がゴミの像であると判定される。撮像によって得られた被写体像のうち，ゴミの像が補正（除去，色補正，周りの画素によって補間など）される。補正された画像からはゴミの像が消去されているのできれいな被写体像が得られる。
【０００９】
上記撮像レンズが上記ディジタル・カメラから着脱自在の場合には，上記記憶手段は，上記撮像レンズの倍率に対応して，上記ゴミ位置検出手段によって検出されたゴミ位置を記憶するものとなろう。また，上記補正手段は，上記撮像モードにおいて，装着されている撮像レンズの倍率に応じた位置にあるゴミの像を補正するものとなろう。
【００１０】
撮像レンズが取り替えられた場合であっても被写体像からゴミの像を消去できる。
【００１１】
上記固体電子撮像素子の前方に絞りが設けられているときには，上記記憶手段が，上記絞りの絞り値および上記撮像レンズの倍率の組み合わせに対応して，上記ゴミ位置検出手段によって検出されたゴミ位置を検出するものとなろう。また，上記補正手段は，上記撮像モードにおいて，上記絞りの絞り値および上記撮像レンズの倍率の組み合わせに応じた位置にあるゴミの像を補正するものとなろう。
【００１２】
絞り値に応じてゴミの像の位置が変わることがある。絞り値が変わってもゴミの像を消去できる。
【００１３】
【実施例の説明】
図１は，ディジタル・スチル・カメラの撮像部の構成を示している。
【００１４】
撮像レンズ１によって被写体像を表す光像がＣＣＤ４の受光面上に結像する。撮像レンズ１とＣＣＤ４との間には，絞り２および光学的ロウ・パス・フィルタ３が設けられている。絞り２によってＣＣＤ４に入射する被写体像を表す光量が制限される。また，光学的ロウ・パス・フィルタ３によって被写体像を表す入射光に含まれるノイズが除去される。ＣＣＤ４から被写体像を表す映像信号が出力されることとなる。
【００１５】
撮像部の製造段階等で光学的ロウ・バス・フィルタ３の蒸着面，ＣＣＤ４の受光面上にゴミ21が付着することがある。光学的ロウ・パス・フィルタ３の蒸着面等にゴミ21が付着していると，ＣＣＤ４から出力される映像信号によって表される画像上にゴミ21の像が現れてしまう。
【００１６】
この実施例によるディジタル・スチル・カメラは，ＣＣＤ４から出力される映像信号によって表される画像からゴミ21の像を排除するものである。
【００１７】
図２は，ディジタル・スチル・カメラの電気的構成を示すブロック図である。図３は，ディジタル・スチル・カメラの処理手順を示すフローチャートである。
【００１８】
ディジタル・スチル・カメラの全体の動作は，ＣＰＵ16によって統括される。
【００１９】
ディジタル・スチル・カメラには，モード設定スイッチ17が含まれている。このモード設定スイッチ17によりゴミ検出モードまたは撮像モードが設定される。モード設定スイッチ17の設定を示す信号は，ＣＰＵ16に入力する。機械的なモード設定スイッチ17がなくとも，モードが設定できればよいのはいうまでもない。
【００２０】
ディジタル・スチル・カメラの工場の出荷時においてゴミ検出モードが設定され，撮像した画像上に現れるゴミの像の位置が検出される。検出されたゴミの位置を表すデータが後述するゴミ・アドレス・データ格納メモリ10に格納される。
【００２１】
ディジタル・スチル・カメラが工場から出荷され，ユーザが使用するときには，撮像モードに設定される。撮像モードにおいて，被写体が撮像されることにより画像が得られると，ゴミ・アドレス・データ格納メモリ10に格納されているゴミ・アドレス・データが読みとられる。撮像により得られた画像から，ゴミアドレス・データによって表される位置の像は，ゴミの像であるとして消去される。ゴミの像の無い画像が得られる。より詳細は，以下の説明によって明らかとなろう。
【００２２】
ゴミ検出モードにおいては，基準被写体（たとえば，白一色，灰色一色のパネルなど）が用意される。
【００２３】
撮像レンズ１は，ＣＰＵ16によってその倍率が変えられるズーム・レンズである。また，絞り２もＣＰＵ16によって絞り値が設定される。絞り値は被写体の深度が深い方が良いため，絞る方向の値を選択するとよい。深度が深いとピントが合う範囲が広いためゴミが良く見えるようになるからである。
【００２４】
撮像レンズ１によって被写体像がＣＣＤ４の受光面上に結像する。ゴミ検出モードが設定されると（ステップ31でＹＥＳ），基準被写体が撮像されＣＣＤ４から基準被写体像を表す映像信号が出力される（ステップ32）。映像信号は，相関二重サンプリング回路５および前置増幅回路６を介してアナログ／ディジタル変換回路７に入力する。アナログ／ディジタル変換回路７においてアナログ映像信号がディジタル画像データに変換される。ディジタル画像データは，フレーム・メモリ８に一時的に記憶される（ステップ33）。
【００２５】
画像データは，フレーム・メモリ８から読み出され，ゴミ検出回路９に入力する。基準被写体が撮像されているから，フレーム・メモリ８から読み出された画像データによって表される画像は，白一面，灰色一面等の画像の筈である。画像の中に白，灰色等以外の画像が含まれているとその画像は，ゴミの像であることがわかる。そのゴミの像の位置が検出される（ステップ34）。ゴミの位置を表すアドレス・データがゴミ・アドレス・データ格納メモリ10に入力され，撮像レンズ１の焦点距離および絞り値に対応して記憶される（ステップ35）。ゴミの像の検出は，エッジ検出処理等を利用されよう。
【００２６】
撮像レンズ１の倍率（焦点距離）および絞り２の絞り値が変えられて，同じように基準被写体が撮像される。得られたゴミ・アドレス・データが焦点距離および絞り値に対応してゴミ・アドレス・データ格納メモリ10に記憶されることとなる。焦点距離および絞り値が変わるとゴミの位置が変わるので，焦点距離および絞り値に対応してゴミ・アドレス・データを記憶することとなる。
【００２７】
図４は，ゴミ・アドレス・データ格納メモリ10に格納されている撮像条件（焦点距離および絞り値）と対応するゴミ・アドレスとの関係を示している。
【００２８】
撮像条件に対応してゴミ・アドレスがメモリ10内に格納される。複数のゴミの像が現れるときには，複数のゴミ・アドレスがメモリ10内に格納されるのはいうまでもない。
【００２９】
このようにして，ディジタル・スチル・カメラの工場において，ゴミ・アドレス・データ格納メモリ10にゴミ・アドレス・データが格納された状態で出荷される。
【００３０】
ユーザによって撮像モードが設定されると（ステップ37），上述のようにしてＣＣＤ４によって被写体が撮像され（ステップ38），被写体像を表す映像信号が出力される。映像信号は，相関二重サンプリング回路５および前置増幅回路６を介してアナログ／ディジタル変換回路７に入力する。アナログ／ディジタル変換回路７においてディジタル画像データに変換される。ディジタル画像データが，フレーム・メモリ８に入力され，一時的に記憶される（ステップ39）。フレーム・メモリ８に記憶された画像データが読みとられ，ゴミ補正回路11に入力する。
【００３１】
ディジタル・スチル・カメラの撮像レンズ１の焦点距離および絞り２の絞り値が検出される（ステップ40）。検出された焦点距離および絞り値に対応するゴミ・アドレス・データがゴミ・アドレス・データ格納メモリ10から読み出され（ステップ41），ゴミ補正回路11に入力する。
【００３２】
撮像により得られた画像上においてゴミ・アドレス・データによって表される位置の像は，ゴミの像と判定される。その位置（実際はアドレス・データによって指定される位置の一点ではなく，少し広がりをもった位置となろう）にある像が回りの色と同じとなるようにゴミ補正回路11において色補正される（ステップ42）。ゴミ補正回路11における補正により，撮像により得られた画像からゴミの像が除去されることとなる。
【００３３】
ゴミ補正回路11から出力された画像データは，信号処理回路12の色バランス調整回路13に入力する。色バランス調整回路13において色バランス調整された画像データが，ガンマ補正回路14においてガンマ補正されて信号処理回路12から出力される（信号処理ステップ43）。
【００３４】
信号処理回路12から出力された画像データがインターフェイス15を介してメモリ・カード21に与えられ，記録される（ステップ44）。メモリ・カード21には，ゴミの像が除去された画像データが記録されるので，記録された画像データによって表される画像をプリントした場合でもゴミが現れないきれいな画像をプリントできる。
【００３５】
電源がオフとされるまで，ステップ31からステップ35およびステップ37からステップ44の処理が繰り返される（ステップ36）。
【図面の簡単な説明】
【図１】撮像部の構成を示している。
【図２】ディジタル・スチル・カメラの電気的構成を示すブロック図である。
【図３】ディジタル・スチル・カメラの処理手順を示すフローチャートである。
【図４】ゴミ・アドレス・データ格納メモリに記憶されるテーブルである。
【符号の説明】
４ ＣＣＤ
９ ゴミ検出回路
10 ゴミ・アドレス・データ格納メモリ
11 ゴミ補正回路
16 ＣＰＵ
20 ゴミ
21 メモリ・カード

Claims (3)

1. 固体電子撮像素子を用いて被写体を撮像し，被写体像を表す画像データを出力する撮像手段および上記固体電子撮像素子の受光面上に被写体像を結像する撮像レンズを備えたディジタル・カメラにおいて，
   ゴミ検出モードにおいて，上記撮像手段から出力された画像データによって表される画像上におけるゴミの位置を，上記撮像手段から出力された画像データにもとづいて検出するゴミ位置検出手段，
   上記ゴミ位置検出手段によって検出されたゴミ位置を記憶する記憶手段，ならびに
   撮像モードにおいて，上記撮像手段から出力された画像データによって表される被写体像のうち，上記記憶手段に記憶されている位置にあるゴミの像を補正する補正手段を備え，
   上記撮像レンズが上記ディジタル・カメラから着脱自在であり，
   上記記憶手段が，上記撮像レンズの倍率に対応して，上記ゴミ位置検出手段によって検出されたゴミ位置を記憶するものであり，
   上記補正手段が，上記撮像モードにおいて，装着されている撮像レンズの倍率に応じた位置にあるゴミの像を補正するものである，
   ディジタル・カメラ。
2. 上記固体電子撮像素子の前方に絞りが設けられており，
   上記記憶手段が，上記絞りの絞り値および上記撮像レンズの倍率の組み合わせに対応して，上記ゴミ位置検出手段によって検出されたゴミ位置を検出するものであり，
   上記補正手段が，上記撮像モードにおいて，上記絞りの絞り値および上記撮像レンズの倍率の組み合わせに応じた位置にあるゴミの像を補正するものである，
   請求項１に記載のディジタル・カメラ。
3. 固体電子撮像素子を用いて被写体を撮像し，被写体像を表す画像データを出力する撮像手段および上記固体電子撮像素子の受光面上に被写体像を結像する撮像レンズを備えたディジタル・カメラにおいて，
   ゴミ検出モードにおいて，上記撮像手段から出力された画像データによって表される画像上におけるゴミの位置を，上記撮像手段から出力された画像データにもとづいて検出し，
   検出されたゴミ位置を記憶しておき，
   撮像モードにおいて，上記撮像手段から出力された画像データによって表される被写体像のうち，記憶されている位置にあるゴミの像を補正するディジタル・カメラの動作制御方法であって，
   上記撮像レンズが上記ディジタル・カメラから着脱自在であり，
   上記記憶処理が，上記撮像レンズの倍率に対応して，上記ゴミ位置検出手段によって検出されたゴミ位置を記憶するものであり，
   上記補正処理が，上記撮像モードにおいて，装着されている撮像レンズの倍率に応じた位置にあるゴミの像を補正するものである，
   ディジタル・カメラの動作制御方法。

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