摄像装置和摄像方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种在对从图像传感器连续读出的图像信号进行比较合成(较亮合成或较暗合成)而生成B门摄影图像时，进行校正以提高FPN删除的校正效果，使画质提高的摄像装置和摄像方法。在进行B门摄影等的长时间曝光时，在打开快门并取得亮图像以前，在对快门进行了遮光的状态下取得暗时图像_1，并在长时间曝光结束后，在对快门进行了遮光的状态下取得暗时图像_2。而且，在进行较亮合成处理或者较暗合成处理的情况下，使用暗时图像_1或者暗时图像_2的任意一个，进行FPN处理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在数字静态照相机等电子摄像装置中特别是能够通过较亮合成、较暗合成来生成B门摄影图像且能够任意调整曝光时间的摄像装置和摄像方法。
技术介绍
以往，在单反式的摄像装置中，通过光学式取景器进行被摄体像的观察。但是，最近已知有以下摄像装置：取消光学式取景器，通过实时取景显示，观察被摄体像，该实时取景显示由液晶监视器等显示从图像传感器读出的图像。此外，销售有以下摄像装置：取代光学取景器，与液晶监视器分别使用电子取景器来显示实时取景显示的图像，并能够对液晶监视器和电子取景器进行切换。以往，光学取景器的情况和电子取景器的情况下均在如B门摄影的长时间摄影时，由于无法在曝光中进行来自图像传感器的图像信号的读出，所以无法确认被摄体的状态或曝光状态，在摄影结束后确认图像。所以，对于摄影者来说，根据被摄体的亮度等由摄影者自己估计曝光设定或曝光时间，确定曝光的开始或结束，不产生由于曝光不足或过多导致的摄影失败地获得期望的摄影图像并不容易。因此，提出有以下摄像装置：以规定的时间间隔从图像传感器中读出像素信号，每次从图像传感器中读出该图像信号时，将单纯地累计相加所得的图像显示在液晶监视器中(参照专利文献1)。根据该摄像装置，在B门摄影等长时间摄影时，由于显示中途经过，所以能够减少摄影的失败。此外，提出了以下摄像装置：连续从图像传感器中读出图像信号，通过较亮合成(对图像数据的每个像素的亮度级别进行比较，选择较大一方作为合成后的亮度级别的合成方式)，生成B门摄影图像(参照专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2005-117395号公报专利文献2：日本特许第4148586号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题在B门摄影中，进行利用在几秒～几分钟范围的长时间的曝光的摄影。作为图像传感器的特性，在长时间摄影时在构成图像传感器的像素的光电二极管中产生暗电流成分，并产生固定模式噪声。暗电流的产生量按照每个像素存在偏差，与曝光时间成比例地增加。此外，具有图像传感器的温度越高越增加的特性，在图像中表现为缺陷状的噪声或图像浓度不匀。由于打开快门后无论是曝光的状态下的摄影还是遮光的状态下的摄影都毫不相关地仅依赖曝光时的图像传感器温度和曝光时间，产生由该暗电流导致的固定模式噪声，所以，在目前销售的数字照相机中，进行FPN(FixedPatternNoise：固定模式噪声)删除处理，即，在B门摄影时，用户在摄影后(使摄影图像为亮时图像)自动以相同的快门速度拍摄遮光图像，在图像传感器后级的图像处理电路中进行亮时图像数据和遮光图像数据的减法处理，由此校正固定模式噪声。但是，在用户使用专利文献1、2所记载的摄像装置或近年来销售的数字照相机进行B门摄影时，在摄影前一边确认被实时取景显示的图像一边进行构图的确认、焦点调节和其他摄影设定后，开始摄影。此外，以用户在实时取景显示和通过肉眼直接观察被摄体后不会感觉到不舒适而是能够将注意力集中到构图调整等摄影的方式，由图像传感器在实时取景中以高速(1秒30帧、60帧或其以上)的帧率显示图像。另一方面，在开始B门摄影后，在曝光动作中来自图像传感器的读出动作的次数减少，并进行抑制了图像传感器内部的一部分电路的电力消耗的动作，与实时取景中的动作相比，成为充分抑制了电力消耗即来自图像传感器的发热的状态。此外，由于在未进行图像读出的期间，未通过图像处理电路进行处理，也未进行实时取景图像的显示更新，所以照相机整体的发热得到抑制。因此，在环境温度不变的位置进行了摄影的情况下，存在以下倾向：在B门摄影开始时温度高，越进行曝光，温度越降低。在专利文献1、2所记载的摄像装置或通常销售的搭载了实时取景功能的数字照相机中，由于在亮时图像摄影后拍摄暗时图像，所以暗时图像是在在图像传感器的温度进一步降低的状态下拍摄的。由于图像传感器的温度越高，作为固定模式噪声的原因的暗时电流越增加，所以亮时图像的固定模式噪声比暗时图像大，即使进行FPN删除处理也无法校正。本专利技术正是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种在对从图像传感器连续读出的图像信号进行比较合成(较亮合成或较暗合成)而生成B门摄影图像时，以FPN删除的校正效果提高的方式进行校正，使画质提高的摄像装置和摄像方法。用于解决课题的手段本专利技术的第1方式的摄像装置其存储根据从摄像元件读出的图像数据而最初生成的第1图像数据作为累计较亮合成图像数据，接着对根据从上述摄像元件读出的图像数据而生成的从第2帧起的第2图像数据依次反复进行较亮合成处理，该较亮合成处理是对构成根据从上述摄像元件读出的图像数据而生成的上述第2图像数据的多个像素数据和构成上述累计较亮合成图像数据的多个像素数据的分别对应的像素数据进行比较，将任意的较大一方的像素数据作为新的像素数据来再次构成上述累计较亮合成图像数据，其特征在于，该摄像装置具有：暗时图像数据摄像部，其在取得上述第1图像数据以前或者最后取得的上述第2图像数据以后，在对入射到上述摄像元件的摄像面的光线进行了遮光的状态下取得暗时图像数据；以及校正部，其使用上述暗时图像数据来校正上述累计较亮合成图像数据中的固定模式噪声，上述校正部使用在取得上述第1图像数据以前取得的暗时图像数据或者在上述最后取得的上述第2图像数据以后取得的暗时图像数据中的、在与取得上述第1图像数据或者上述第2图像数据的时刻中假设摄像元件的温度最高的时刻最接近的时刻取得的暗时图像数据，校正上述累计较亮合成图像数据中的固定模式噪声。本专利技术的第2方式的摄像装置存储根据从摄像元件读出的图像数据而最初生成的第1图像数据作为累计较暗合成图像数据，接着对根据从上述摄像元件读出的图像数据而生成的从第2帧起的第2图像数据依次反复进行较暗合成处理，该较暗合成处理是对构成根据从上述摄像元件读出的图像数据而生成的上述第2图像数据的多个像素数据和构成上述累计较暗合成图像数据的多个像素数据的分别对应的像素数据进行比较，将任意的较小一方的像素数据作为新的像素数据来再次构成上述累计较暗合成图像数据，其特征在于，该摄像装置具有：暗时图像数据摄像部，其在取得上述第1图像数据以前或者最后取得的上述第2图像数据以后，在对入射到上述摄像元件的摄像面的光线进行了遮光的状态下取得暗时图像数据；以及校正部，其使用上述暗时图像数据来校正上述累计较暗合成图像数据中的固定模式噪声，上述校正部使用在取得上述第1图像数据以前取得的暗时图像数据或者在上述最后取得的上述第2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摄像装置，其存储根据从摄像元件读出的图像数据而最初生成的第1图像数据作为累计较亮合成图像数据，接着对根据从上述摄像元件读出的图像数据而生成的从第2帧起的第2图像数据依次反复进行较亮合成处理，该较亮合成处理是对构成根据从上述摄像元件读出的图像数据而生成的上述第2图像数据的多个像素数据和构成上述累计较亮合成图像数据的多个像素数据的分别对应的像素数据进行比较，将任意的较大一方的像素数据作为新的像素数据来再次构成上述累计较亮合成图像数据，其特征在于，该摄像装置具有：暗时图像数据摄像部，其在取得上述第1图像数据以前或者最后取得的上述第2图像数据以后，在对入射到上述摄像元件的摄像面的光线进行了遮光的状态下取得暗时图像数据；以及校正部，其使用上述暗时图像数据来校正上述累计较亮合成图像数据中的固定模式噪声，上述校正部使用在取得上述第1图像数据以前取得的暗时图像数据或者在上述最后取得的上述第2图像数据以后取得的暗时图像数据中的、在与取得上述第1图像数据或者上述第2图像数据的时刻中假设摄像元件的温度最高的时刻最接近的时刻取得的暗时图像数据，校正上述累计较亮合成图像数据中的固定模式噪声。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.02 JP 2013-2077721.一种摄像装置，其存储根据从摄像元件读出的图像数据而最初生成的第1图
像数据作为累计较亮合成图像数据，接着对根据从上述摄像元件读出的图像数据而生
成的从第2帧起的第2图像数据依次反复进行较亮合成处理，该较亮合成处理是对构
成根据从上述摄像元件读出的图像数据而生成的上述第2图像数据的多个像素数据
和构成上述累计较亮合成图像数据的多个像素数据的分别对应的像素数据进行比较，
将任意的较大一方的像素数据作为新的像素数据来再次构成上述累计较亮合成图像
数据，其特征在于，该摄像装置具有：
暗时图像数据摄像部，其在取得上述第1图像数据以前或者最后取得的上述第2
图像数据以后，在对入射到上述摄像元件的摄像面的光线进行了遮光的状态下取得暗
时图像数据；以及
校正部，其使用上述暗时图像数据来校正上述累计较亮合成图像数据中的固定模
式噪声，
上述校正部使用在取得上述第1图像数据以前取得的暗时图像数据或者在上述
最后取得的上述第2图像数据以后取得的暗时图像数据中的、在与取得上述第1图像
数据或者上述第2图像数据的时刻中假设摄像元件的温度最高的时刻最接近的时刻
取得的暗时图像数据，校正上述累计较亮合成图像数据中的固定模式噪声。
2.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，
假设取得上述第1图像数据时的上述摄像元件的温度最高。
3.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，
该摄像装置还具有温度传感器，该温度传感器对取得上述第1图像数据、上述第
2图像数据和上述暗时图像数据时的上述摄像元件的温度进行检测，
上述校正部根据由上述温度传感器检测出的温度，校正上述固定模式噪声。
4.一种摄像装置，其存储根据从摄像元件读出的图像数据而最初生成的第1图
像数据作为累计较暗合成图像数据，接着对根据从上述摄像元件读出的图像数据而生
成的从第2帧起的第2图像数据依次反复进行较暗合成处理，该较暗合成处理是对构
成根据从上述摄像元件读出的图像数据而生成的上述第2图像数据的多个像素数据
和构成上述累计较暗合成图像数据的多个像素数据的分别对应的像素数据进行比较，

\t将任意的较小一方的像素数据作为新的像素数据来再次构成上述累计较暗合成图像
数据，其特征在于，该摄像装置具有：
暗时图像数据摄像部，其在取得上述第1图像数据以前或者最后取得的上述第2
图像数据以后，在对入射到上述摄像元件的摄像面的光线进行了遮光的状态下取得暗
时图像数据；以及
校正部，其使用上述暗时图像数据来校正上述累计较暗合成图像数据中的固定模
式噪声，
上述校正部使用在取得上述第1图像数据以前取得的暗时图像数据或者在上述
最后取得的上述第2图像数据以后取得的暗时图像数据中的、在与取得上述第1图像
数据或者上述第2图像数据的时刻中假设摄像元件的温度最低的时刻最接近的时刻
取得的暗时图像数据，校正上述累计较暗合成图像数据中的固定模式噪声。
5.根据权利要求4所述的摄像装置，其特征在于，
假设...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩崎宏明，细野兼矢，
申请(专利权)人：奥林巴斯株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP