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JP2008160566A - Image processing apparatus, image processing method, and imaging system - Google Patents

Image processing apparatus, image processing method, and imaging system Download PDF

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JP2008160566A
JP2008160566A JP2006348168A JP2006348168A JP2008160566A JP 2008160566 A JP2008160566 A JP 2008160566A JP 2006348168 A JP2006348168 A JP 2006348168A JP 2006348168 A JP2006348168 A JP 2006348168A JP 2008160566 A JP2008160566 A JP 2008160566A
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JP
Japan
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data
image
image processing
reference point
linear interpolation
Prior art date
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Application number
JP2006348168A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Sonoda
一博 園田
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

【課題】画面を所定の大きさをもつ小領域に分割し、基準点間の補完処理により得られる線形補完データを用いて小領域毎に行う画像処理に係るデータ処理を簡略化する。
【解決手段】複数の基準点間を基準点のデータに基づいた線形補完によりデータ補完して線形補完データを生成し、生成された線形補完データを用いて撮像素子から得られる画像データに係る画像処理を、複数の小領域に分割して小領域毎に行う画像処理装置にて、小領域の端点を線形補完の基準点とし、かつ小領域の画像データを演算処理して得られるデータ値を基準点のデータ値にするようにして、画像処理を行う小領域と補完処理領域とを等しくしてデータ処理を簡略化できるようにする。
【選択図】図1
Data processing related to image processing performed for each small area is simplified by dividing a screen into small areas having a predetermined size and using linear interpolation data obtained by interpolation processing between reference points.
Data complementing is performed by linear interpolation based on reference point data between a plurality of reference points to generate linear interpolation data, and an image related to image data obtained from an image sensor using the generated linear interpolation data In an image processing apparatus that performs processing for each small region by dividing the processing into a plurality of small regions, the end point of the small region is used as a reference point for linear interpolation, and the data value obtained by calculating the image data of the small region is By using the data value of the reference point, the data processing can be simplified by making the small area for image processing equal to the complementary processing area.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、複数の画素で構成される撮像素子から得られる画像データを、複数の小領域に分割して処理する画像処理技術に関する。   The present invention relates to an image processing technique for processing image data obtained from an image sensor composed of a plurality of pixels by dividing it into a plurality of small regions.

従来、静止画像や動画像を撮像・記録・再生する撮像装置として、固体メモリ素子を有するメモリカードを記録媒体とし、固体撮像素子で撮像した静止画像や動画像を記録・再生する電子カメラ等の撮像装置が知られている。このような撮像装置の固体撮像素子としては、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサやCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサ等が用いられている。   Conventionally, as an imaging device that captures, records, and reproduces still images and moving images, a memory card having a solid-state memory element is used as a recording medium, and an electronic camera that records and reproduces still images and moving images captured by the solid-state imaging element An imaging device is known. A CCD (Charge Coupled Device) image sensor, a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor, or the like is used as a solid-state imaging device of such an imaging apparatus.

また、固体撮像素子を用いて撮像する場合、ダーク画像データと本撮影画像データを用いて演算処理することにより、ダークノイズ補正処理を行うことが可能である。ここで、ダーク画像データは、撮像素子を露光しない状態で本撮影と同様に電荷蓄積を行った後に読み出した画像データであり、本撮影画像データは、撮像素子を露光した状態で電荷蓄積を行った後に読み出した画像データである。   Further, when imaging using a solid-state imaging device, dark noise correction processing can be performed by performing arithmetic processing using dark image data and actual captured image data. Here, the dark image data is image data read after charge accumulation is performed in the same manner as in the main shooting without exposing the image sensor, and the main image data is stored in the state where the image sensor is exposed. This is image data read out later.

ダークノイズ補正処理を行うことにより、撮像素子で発生する暗電流ノイズや撮像素子固有の微小なキズによる画素欠陥等の画質劣化に対し、撮影した画像データを補正して高品位な画像を得ることができる。特に、暗電流ノイズは電荷蓄積時間及び撮像素子の温度上昇に従って増大するので、長秒時や高温時の露光を行う場合、大きな画質改善効果を得ることができる。   By performing dark noise correction processing, it is possible to obtain high-quality images by correcting captured image data against image quality degradation such as dark current noise generated by the image sensor and pixel defects due to minute flaws inherent to the image sensor. Can do. In particular, since dark current noise increases with the charge accumulation time and the temperature rise of the image sensor, a large image quality improvement effect can be obtained when performing exposure at long seconds or at high temperatures.

一方、ダーク画像データを用いて演算処理を行う場合、画面全領域についてそのまま演算処理を行うためには大容量のメモリが必要となり、撮像装置のコストを上昇させてしまう。そこで、演算処理に用いるデータ量(メモリ量)を削減する目的で、画面を所定の大きさをもつ小領域に分割し、小領域毎の演算処理を行う手法も提案されている(例えば、特許文献1参照。)。   On the other hand, when performing arithmetic processing using dark image data, a large-capacity memory is required to perform arithmetic processing as it is for the entire screen area, which increases the cost of the imaging apparatus. Therefore, for the purpose of reducing the amount of data (memory amount) used for arithmetic processing, a method of dividing the screen into small areas having a predetermined size and performing arithmetic processing for each small area has been proposed (for example, patents). Reference 1).

しかし、画面を所定の大きさをもつ小領域に分割し、各小領域毎に画像処理を行う手法では、同じ画像処理を小領域毎に独立して行うために領域の境界で画像データの段差が生じ、画質劣化しやすいという問題があった。画像データの段差は、画面上で線状に現れて視覚的に目立つため、特に問題となる。   However, in the method of dividing the screen into small areas having a predetermined size and performing image processing for each small area, the step of the image data is performed at the boundary of the area in order to perform the same image processing independently for each small area. This causes a problem that image quality is likely to deteriorate. The step of the image data is particularly problematic because it appears linearly on the screen and is visually noticeable.

また、補正データの連続性を得る目的で、図7に一例を示すように、画面を所定の大きさをもつ小領域に分割し、小領域の重心を基準点として各基準点間を補完処理する方法がある。ここで、図7(a)は、撮像素子の画面604を示しており、画面604は、水平オプティカルブラック(OB:Optical Black)領域600、垂直OB領域601、及び有効領域603で構成されている。水平OB領域600及び垂直OB領域601は、撮像素子において遮光された画素領域であり、有効領域603は、被写体像に係る光が入射される領域である。垂直OB領域601の所定座標を通る水平基準軸H1上には、分割された小領域である領域A,領域B、領域C、及び領域Dに対応して基準点A605、基準点B606、基準点C607、及び基準点D608がある。   In addition, for the purpose of obtaining continuity of correction data, as shown in an example in FIG. 7, the screen is divided into small areas having a predetermined size, and a process of complementing each reference point is performed using the center of gravity of the small area as a reference point. There is a way to do it. Here, FIG. 7A shows a screen 604 of the image sensor, and the screen 604 includes a horizontal optical black (OB) region 600, a vertical OB region 601, and an effective region 603. . The horizontal OB region 600 and the vertical OB region 601 are pixel regions that are shielded from light by the image sensor, and the effective region 603 is a region where light relating to the subject image is incident. On the horizontal reference axis H1 that passes through the predetermined coordinates of the vertical OB area 601, reference points A605, B606, and D corresponding to the divided subareas A, B, C, and D, respectively. C607 and a reference point D608.

しかしながら、画面を所定の小領域に分割し、小領域の重心を基準点として各基準点間を補完処理する場合には、図7(b)に示されるように、画像処理を行う小領域と補完処理領域とが異なる。そのため、データ処理が複雑化してしまうという問題があった。なお、図7(b)において、実線609は補正データを示し、点線610は撮像素子からの画素データを示している。
また、小領域の中央の位置を基準点とし、領域における平均値をその基準点のデータとして各画素位置に対応した補正データを作成するようにした撮像装置が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。
However, in the case where the screen is divided into predetermined small areas, and each of the reference points is complemented with the center of gravity of the small area as a reference point, as shown in FIG. The complementary processing area is different. Therefore, there is a problem that data processing becomes complicated. In FIG. 7B, a solid line 609 indicates correction data, and a dotted line 610 indicates pixel data from the image sensor.
In addition, an imaging apparatus has been proposed in which correction data corresponding to each pixel position is generated using a central position of a small area as a reference point and an average value in the area as data of the reference point (for example, Patent Documents). 2).

特開平7−250259号公報JP-A-7-250259 特開2006−222689号公報JP 2006-222689 A

本発明は、画面を所定の大きさをもつ小領域に分割し、基準点間の補完処理により得られる線形補完データを用いて小領域毎に行う画像処理に係るデータ処理を簡略化することを目的とする。   The present invention divides a screen into small areas having a predetermined size, and simplifies data processing related to image processing performed for each small area using linear interpolation data obtained by interpolation processing between reference points. Objective.

本発明の画像処理装置は、複数の画素で構成される撮像素子から得られる画像データを、複数の小領域に分割して処理する画像処理装置であって、複数の基準点間を基準点のデータに基づいた線形補完によりデータ補完し線形補完データを生成するデータ補完手段と、前記データ補完手段により生成された線形補完データを用いて、前記画像データに係る画像処理を前記小領域毎に行う画像処理手段とを備え、前記小領域の端点を前記データ補完手段により行われる線形補完の基準点とし、かつ前記小領域の画像データを演算処理して得られるデータ値を前記基準点のデータ値にすることを特徴とする。
本発明の画像処理装置は、複数の画素で構成される撮像素子から得られる画像データを、複数の小領域に分割して処理する画像処理装置であって、複数の基準点間を基準点のデータに基づいた線形補完によりデータ補完し線形補完データを生成するデータ補完手段と、前記データ補完手段により生成された線形補完データを用いて、前記画像データに係る画像処理を前記小領域毎に行う画像処理手段とを備え、前記データ補完手段により線形補完が行われる基準点間の領域と、前記小領域とを一致させるよう前記基準点を設定することを特徴とする。
本発明の画像処理方法は、複数の画素で構成される撮像素子から得られる画像データを、複数の小領域に分割して処理する画像処理方法であって、複数の基準点間を基準点のデータに基づいた線形補完によりデータ補完し線形補完データを生成するデータ補完工程と、前記データ補完工程にて生成された線形補完データを用いて、前記画像データに係る画像処理を前記小領域毎に行う画像処理工程とを有し、前記小領域の端点を前記線形補完の基準点とし、かつ前記小領域の画像データを演算処理して得られるデータ値を前記基準点のデータ値にすることを特徴とする。
本発明のプログラムは、複数の画素で構成される撮像素子から得られる画像データを、複数の小領域に分割して処理する画像処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記小領域の端点に基準点を設定し、かつ前記小領域の画像データを演算処理して得られるデータ値を前記基準点のデータ値にする基準点設定ステップと、隣接する基準点間の差データを生成し、当該差データを補完点数で割ることで微分データを生成し、当該微分データを基準点のデータ値に対して補完点毎に順次加算して、基準点間でのデータ補完を行い線形補完データを生成するデータ補完ステップと、前記データ補完ステップにて生成された線形補完データを用いて、前記画像データに係る画像処理を前記小領域毎に行う画像処理ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
本発明のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、プログラムを記録したことを特徴とする。
本発明の撮像システムは、前記画像処理装置と、複数の画素で構成される撮像素子と、前記撮像素子より出力された画像信号にデジタル化を含む前処理を施し、得られるデジタルデータを前記画像データとして前記画像処理装置に供給する前処理手段とを備えることを特徴とする。
An image processing apparatus according to the present invention is an image processing apparatus that processes image data obtained from an imaging device including a plurality of pixels by dividing the image data into a plurality of small regions, and includes a plurality of reference points between reference points. Data processing is performed for each small region using data complementing means for generating data by linear interpolation based on data and generating linearly complemented data, and linear complementation data generated by the data complementing means. Image processing means, using the end point of the small area as a reference point for linear interpolation performed by the data complementing means, and a data value obtained by calculating the image data of the small area as a data value of the reference point It is characterized by.
An image processing apparatus according to the present invention is an image processing apparatus that processes image data obtained from an imaging device including a plurality of pixels by dividing the image data into a plurality of small regions, and includes a plurality of reference points between reference points. Data processing is performed for each small region using data complementing means for generating data by linear interpolation based on data and generating linearly complemented data, and linear complementation data generated by the data complementing means. And an image processing unit, wherein the reference point is set so that a region between the reference points for which linear interpolation is performed by the data complementing unit and the small region coincide with each other.
An image processing method according to the present invention is an image processing method for processing image data obtained from an image sensor composed of a plurality of pixels by dividing the image data into a plurality of small regions. A data complementing process for complementing data by linear complementation based on data to generate linear complemented data, and using the linear complementing data generated in the data complementing process, image processing relating to the image data is performed for each small region An image processing step to be performed, wherein an end point of the small area is used as a reference point for linear interpolation, and a data value obtained by performing arithmetic processing on the image data of the small area is used as a data value of the reference point. Features.
A program according to the present invention is a program for causing a computer to execute image processing for processing image data obtained from an imaging device including a plurality of pixels by dividing the image data into a plurality of small regions, and at the end points of the small regions. A reference point setting step for setting a reference point and setting a data value obtained by calculating the image data of the small area as a data value of the reference point, and generating difference data between adjacent reference points, Differential data is generated by dividing the difference data by the number of complementary points, and the differential data is added to the data value of the reference point sequentially for each complementary point to perform data interpolation between the reference points and generate linearly complementary data. A data complementing step, and an image processing step for performing image processing on the image data for each of the small regions using the linear complementation data generated in the data complementing step. Characterized in that to execute the data.
The computer-readable recording medium of the present invention is characterized by recording a program.
The imaging system of the present invention performs preprocessing including digitization on the image processing device, an imaging device composed of a plurality of pixels, and an image signal output from the imaging device, and converts the obtained digital data into the image Preprocessing means for supplying the data to the image processing apparatus as data.

本発明によれば、複数の画素で構成される撮像素子から得られる画像データを複数の小領域に分割して処理することで、画面全体の画像データを保持する必要がなく、画面内の複数の基準点データを保持するだけで良いので、メモリ量を削減することができる。
また、小領域の端点を線形補完の基準点とすることで、画像処理を行う小領域と補完処理領域とを等しくし、従来と比較してデータ処理を簡略化することができる。したがって、画像処理装置の低コスト化を図ることができる。
According to the present invention, the image data obtained from the image sensor composed of a plurality of pixels is divided and processed into a plurality of small regions, so that it is not necessary to hold the image data of the entire screen, and a plurality of images in the screen Since it is only necessary to hold the reference point data, the amount of memory can be reduced.
In addition, by using the end point of the small area as a reference point for linear interpolation, the small area where image processing is performed and the complementary processing area can be made equal, and data processing can be simplified compared to the conventional case. Therefore, the cost of the image processing apparatus can be reduced.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
図2は、本発明の第1の実施形態による画像処理装置の構成例を示すブロック図である。図2に示す画像処理装置10は、複数の画素で構成される撮像素子から得られる画像データを、複数の小領域に分割し、小領域の画像データを基に得た基準点のデータから演算された線形補完データを用いて小領域毎に画像処理を行う。
(First embodiment)
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the image processing apparatus according to the first embodiment of the present invention. The image processing apparatus 10 shown in FIG. 2 divides image data obtained from an image sensor composed of a plurality of pixels into a plurality of small areas, and calculates from data of reference points obtained based on the image data of the small areas. Image processing is performed for each small region using the linear interpolation data.

図2において、200は、複数の画素で構成される撮像素子であり、例えばCCDイメージセンサやCMOSイメージセンサが用いられる。撮像素子200から出力される画素信号は、A/D変換回路(ADC)201によってアナログ信号からデジタルデータに変換される。ADC201によりデジタル化された画素データは、画像処理装置10(詳細には、画素データ格納レジスタ202と基準データ生成回路203)に転送される。   In FIG. 2, reference numeral 200 denotes an image sensor composed of a plurality of pixels, for example, a CCD image sensor or a CMOS image sensor is used. A pixel signal output from the image sensor 200 is converted from an analog signal to digital data by an A / D conversion circuit (ADC) 201. The pixel data digitized by the ADC 201 is transferred to the image processing apparatus 10 (specifically, the pixel data storage register 202 and the reference data generation circuit 203).

画像処理装置10は、画素データ格納レジスタ202、基準データ生成回路203、RAM204、基準点データ格納レジスタB205、基準点データ格納レジスタA206、減算器207、シフタ208、及びオフセットデータ生成回路209を有する。また、画像処理装置10は、微分データ格納レジスタ210、セレクタ211、加算器212、線形補完データ格納レジスタ213、及び減算器214、215を有する。   The image processing apparatus 10 includes a pixel data storage register 202, a reference data generation circuit 203, a RAM 204, a reference point data storage register B205, a reference point data storage register A206, a subtractor 207, a shifter 208, and an offset data generation circuit 209. The image processing apparatus 10 also includes a differential data storage register 210, a selector 211, an adder 212, a linear interpolation data storage register 213, and subtracters 214 and 215.

基準データ生成回路203は、入力された画素データを用いて所定の小領域に係る基準点データを生成し、RAM(Random Access Memory)204に書き込む。本実施形態では、基準点データは、撮像素子200における画素欠陥による黒キズや白キズ等の欠陥画素データを入力された画素データから取り除いた後に、その入力画素データを積分して算出した小領域の平均値とする。なお、基準点データは、小領域の平均値に限定されるものではなく、小領域の最大値、最小値、小領域にある任意座標の画素データ等、小領域の画素データに基づいて演算処理等して得られるデータであれば良い。   The reference data generation circuit 203 generates reference point data relating to a predetermined small area using the input pixel data, and writes the reference point data in a RAM (Random Access Memory) 204. In this embodiment, the reference point data is a small area calculated by integrating the input pixel data after removing defective pixel data such as black scratches and white scratches due to pixel defects in the image sensor 200 from the input pixel data. The average value of Note that the reference point data is not limited to the average value of the small area, but is calculated based on the pixel data of the small area such as the maximum value, the minimum value of the small area, and pixel data of arbitrary coordinates in the small area. Any data can be used as long as it is obtained in the same manner.

RAM204から読み出された第1の基準点データは、基準点データ格納レジスタA206に格納され、次の読み出された第2の基準点データは、基準点データ格納レジスタB205に格納される。基準点データ格納レジスタA206及び基準点データ格納レジスタB205に格納された2つの隣接する基準点データは、減算器207によって差分(差データ)を算出される。   The first reference point data read from the RAM 204 is stored in the reference point data storage register A206, and the next read second reference point data is stored in the reference point data storage register B205. The subtracter 207 calculates a difference (difference data) between two adjacent reference point data stored in the reference point data storage register A 206 and the reference point data storage register B 205.

減算器207により算出された2つの隣接する基準点データの差分は、シフタ208により補完点数に対応するビット分だけ右シフトされ、微分データとして微分データ格納レジスタ210に格納される。例えば、補完点数が32点であれば5ビットシフトし、256点であれば8ビットシフトすれば良い。なお、本実施形態では、微分データを算出する回路の簡略化を目的としてシフタ208を用いているが、代わりに除算器を用いても良い。シフタ208に代えて除算器を用いた場合には、補完点数が2のべき乗に限定されることなく、任意の補完点数に対して、基準点データの差分を補完点数で割ることで微分データを得ることができる。   The difference between two adjacent reference point data calculated by the subtracter 207 is right-shifted by the bit corresponding to the number of complementary points by the shifter 208 and stored in the differential data storage register 210 as differential data. For example, if the number of complementary points is 32, it is shifted by 5 bits, and if it is 256, it is shifted by 8 bits. In the present embodiment, the shifter 208 is used for the purpose of simplifying the circuit for calculating differential data, but a divider may be used instead. When a divider is used instead of the shifter 208, the number of complementary points is not limited to a power of 2, and the differential data can be obtained by dividing the difference of the reference point data by the number of complementary points with respect to an arbitrary number of complementary points. Obtainable.

セレクタ211は、基準点データ格納レジスタA206に格納された基準点データ及び線形補完データ格納レジスタ213に格納された線形補完データが供給され、基準点データ又は線形補完データを選択的に加算器212に出力する。セレクタ211からの出力データと微分データ格納レジスタ210に格納された微分データとが加算器212により加算され、線形補完データとして線形補完データ格納レジスタ213に格納される。   The selector 211 is supplied with the reference point data stored in the reference point data storage register A 206 and the linear interpolation data stored in the linear interpolation data storage register 213, and selectively selects the reference point data or the linear interpolation data to the adder 212. Output. The output data from the selector 211 and the differential data stored in the differential data storage register 210 are added by the adder 212 and stored in the linear interpolation data storage register 213 as linear interpolation data.

線形補完の開始点では、セレクタ211を介して供給される基準点データ格納レジスタA206に格納された基準点データと、微分データ格納レジスタ210に格納された微分データとが加算器212によって加算される。線形補完の開始点以外では、セレクタ211を介して供給される線形補完データ格納レジスタ213に格納された線形補完データと、微分データ格納レジスタ210に格納された微分データとが加算器212によって加算される。つまり、基準点データ格納レジスタA206に格納された基準点データに、微分データ格納レジスタ210に格納された微分データを補完点数に応じて順次加算することによりデータ補完が行われて線形補完データが生成される。   At the starting point of linear interpolation, the adder 212 adds the reference point data stored in the reference point data storage register A206 supplied via the selector 211 and the differential data stored in the differential data storage register 210. . Except for the starting point of linear interpolation, the linear interpolation data stored in the linear interpolation data storage register 213 supplied via the selector 211 and the differential data stored in the differential data storage register 210 are added by the adder 212. The In other words, data complementation is performed by sequentially adding the differential data stored in the differential data storage register 210 to the reference point data stored in the reference point data storage register A 206 according to the number of complementary points to generate linear complementary data. Is done.

ここで、基準点データ格納レジスタA206、基準点データ格納レジスタB205、減算器207、シフタ208、微分データ格納レジスタ210、セレクタ211、加算器212、及び線形補完データ格納レジスタ213により、データ補完手段が構成される。   Here, the reference point data storage register A206, the reference point data storage register B205, the subtracter 207, the shifter 208, the differential data storage register 210, the selector 211, the adder 212, and the linear interpolation data storage register 213 provide data complementing means. Composed.

線形補完データ格納レジスタ213に格納された線形補完データと、画素データ格納レジスタ202に格納された画素データは、画像処理手段である減算器214に入力される。減算器214では、線形補完データと画素データとが分割された小領域毎に演算処理される。例えば、垂直OB画素領域の画素データを用いRAM204に格納する基準点データを生成した場合には、減算器214によって垂直OBクランプ補正をすることができる。   The linear interpolation data stored in the linear interpolation data storage register 213 and the pixel data stored in the pixel data storage register 202 are input to a subtracter 214 serving as an image processing unit. The subtractor 214 performs arithmetic processing for each small area obtained by dividing the linear interpolation data and the pixel data. For example, when the reference point data to be stored in the RAM 204 is generated using the pixel data of the vertical OB pixel area, the subtracter 214 can correct the vertical OB clamp.

また、減算器207により算出された2つの隣接する基準点データの差分は、オフセットデータ生成回路209に入力される。オフセットデータ生成回路209は、基準点を基準データ算出領域(小領域)の端点に置いたことによる線形補完データのオフセット量を算出する。オフセットデータ生成回路209により得られたオフセット量を減算器215により減算器214の出力から減算することでオフセット補正が行われる。   Further, the difference between the two adjacent reference point data calculated by the subtracter 207 is input to the offset data generation circuit 209. The offset data generation circuit 209 calculates the offset amount of the linear interpolation data by placing the reference point at the end point of the reference data calculation area (small area). Offset correction is performed by subtracting the offset amount obtained by the offset data generation circuit 209 from the output of the subtractor 214 by the subtractor 215.

図1は、第1の実施形態における基準点データと基準点データを演算処理する領域について説明するための図である。   FIG. 1 is a diagram for explaining reference point data and a region for calculating the reference point data in the first embodiment.

図1(a)は、撮像素子の画面104を示しており、画面104は、水平OB画素領域100、垂直OB画素領域101、及び有効画素領域103で構成されている。水平OB画素領域100及び垂直OB画素領域101は、撮像素子において遮光された画素領域(遮光領域)であり、有効画素領域103は、被写体像に係る光が入射される領域である。   FIG. 1A shows a screen 104 of the image sensor. The screen 104 is composed of a horizontal OB pixel region 100, a vertical OB pixel region 101, and an effective pixel region 103. The horizontal OB pixel region 100 and the vertical OB pixel region 101 are pixel regions (light-shielding regions) that are shielded from light by the image sensor, and the effective pixel region 103 is a region where light relating to the subject image is incident.

垂直OB領域101の所定座標を通る水平基準軸H1上には、基準点A105、基準点B106、基準点C107、及び基準点D108がある。基準点A105〜D108は、分割された小領域である領域A,領域B、領域C、及び領域Dの端点に設定されている。   A reference point A105, a reference point B106, a reference point C107, and a reference point D108 are located on a horizontal reference axis H1 passing through predetermined coordinates of the vertical OB region 101. The reference points A105 to D108 are set to the end points of the areas A, B, C, and D, which are the divided small areas.

図1(b)には、図1(a)に示した水平基準軸H1の画素信号レベルを点線110により示している。通常、この水平基準軸H1の画素信号レベルを、有効画素領域103の任意座標を通る水平軸上の画素信号レベルから減算処理することで水平方向のダーク補正処理を行うことができる。   In FIG. 1B, the pixel signal level of the horizontal reference axis H1 shown in FIG. Normally, the dark correction process in the horizontal direction can be performed by subtracting the pixel signal level of the horizontal reference axis H1 from the pixel signal level on the horizontal axis passing through the arbitrary coordinates of the effective pixel region 103.

本実施形態における画像処理装置内のメモリには、メモリ量を削減するために水平基準軸H1上の画素データすべてではなく、領域A〜領域Dの各領域の画素データから演算処理して得られたデータ値を基準点のデータ値として格納しておく。本実施形態では、基準点のデータ値として格納されるデータ値は小領域(領域A〜領域Dの各領域)の平均値としている。しかし、これに限定されるものではなく、小領域の最大値、最小値、小領域にある任意座標の画素データ等の、小領域の画素データから演算処理して得られるデータであればよい(以下の実施形態についても同様)。   In the memory in the image processing apparatus according to the present embodiment, in order to reduce the amount of memory, not all of the pixel data on the horizontal reference axis H1 but calculation processing is performed from the pixel data of each of the areas A to D. The stored data value is stored as the data value of the reference point. In this embodiment, the data value stored as the data value of the reference point is the average value of the small areas (areas A to D). However, the present invention is not limited to this, and any data obtained by performing arithmetic processing from pixel data of a small area, such as the maximum value, minimum value of a small area, and pixel data of arbitrary coordinates in the small area may be used ( The same applies to the following embodiments).

図1(b)には、領域A〜領域Dの各領域の平均値データを基準点A105〜基準点D108のデータ値としてプロットしている。それぞれの基準点は対応する領域の左端に位置している。この基準点間を線形に結んでデータ補完した、すなわち基準点を線形近似したものが破線111である。   In FIG. 1B, the average value data of each region A to D is plotted as data values of the reference point A105 to the reference point D108. Each reference point is located at the left end of the corresponding region. A broken line 111 is obtained by linearly connecting the reference points to complement the data, that is, linearly approximating the reference points.

点線110で示した画素データ(又は、領域を垂直射影したデータでも構わない)と、破線111で示した線形補完データは、隣接する基準点間の差データに対応したオフセット値を有する。このオフセット値は隣接する基準点間の差データによって異なるため、すべての基準点間で一致させることはできないが、隣接する基準点間の差データが、領域の幅に対して小さい場合には概略一致させることができる。基準点間を線形補完し、オフセット補正を加えた補正データ、すなわち破線111で示した線形補完データにオフセット補正を施して得られた補正データを実線109で示している。   The pixel data indicated by the dotted line 110 (or data obtained by vertically projecting the area) and the linear interpolation data indicated by the broken line 111 have offset values corresponding to difference data between adjacent reference points. Since this offset value differs depending on the difference data between adjacent reference points, it cannot be matched between all reference points. However, if the difference data between adjacent reference points is small relative to the width of the region, it is roughly Can be matched. A solid line 109 indicates correction data obtained by linearly interpolating between reference points and adding offset correction, that is, correction data obtained by performing offset correction on the linear interpolation data indicated by the broken line 111.

第1の実施形態では、各領域の左端に基準点を置いているので、基準点D108のデータ生成領域では、補正データを得ることができない。そのため、第1の実施形態では、基準点C107−D108間の補正データを領域Dまで延長した外挿データ112を生成し、補正データに加えている。この外挿データ112は、領域Dが撮像画像として不要な程度に小さければ必要はない。   In the first embodiment, since the reference point is placed at the left end of each region, correction data cannot be obtained in the data generation region of the reference point D108. Therefore, in the first embodiment, extrapolation data 112 obtained by extending the correction data between the reference points C107 and D108 to the region D is generated and added to the correction data. The extrapolated data 112 is not necessary if the region D is small enough to be unnecessary as a captured image.

以上、第1の実施形態によれば、基準点A105〜D108の座標を、対応する基準点のデータ生成領域である各領域A〜Dの左端とすることで、画像処理を行う小領域と補完処理を行う領域とが等しくなる。したがって、基準点の座標を算出するプロセスが不要となり、データ処理を簡略化することができる。また、オフセット補正を加えることによって、実際の画素データと算出した補正データの誤差を少なくすることができ、画像補正の精度を向上することが可能となる。
また、複数の小領域に分割して画像データを処理することで、撮像素子における画面全体の画像データを保持する必要がなく、複数の基準点データを保持するだけで良いので、メモリ量を削減することができる。
As described above, according to the first embodiment, the coordinates of the reference points A105 to D108 are set to the left end of each of the areas A to D that are data generation areas of the corresponding reference points, thereby complementing the small area that performs image processing. The area to be processed becomes equal. Therefore, a process for calculating the coordinates of the reference point is not necessary, and data processing can be simplified. Further, by adding an offset correction, an error between the actual pixel data and the calculated correction data can be reduced, and the accuracy of image correction can be improved.
In addition, by processing image data by dividing it into multiple small areas, it is not necessary to hold the image data of the entire screen in the image sensor, and it is only necessary to hold multiple reference point data, thus reducing the amount of memory can do.

(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
以下に説明する第2の実施形態は、第1の実施形態において各領域の左端に基準点を置いていたものを、各領域の右端に基準点を置いたものである。第2の実施形態における画像処理装置の構成は、第1の実施形態における画像処理装置と同様であるので、その説明は省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
In the second embodiment described below, the reference point is placed at the left end of each region in the first embodiment, and the reference point is placed at the right end of each region. Since the configuration of the image processing apparatus in the second embodiment is the same as that of the image processing apparatus in the first embodiment, the description thereof is omitted.

図3は、第2の実施形態における基準点データと基準点データを演算処理する領域について説明するための図である。   FIG. 3 is a diagram for explaining reference point data and a region where the reference point data is arithmetically processed in the second embodiment.

図3(a)は、撮像素子の画面304を示しており、画面304は、水平OB画素領域300、垂直OB画素領域301、及び有効画素領域303で構成されている。垂直OB領域301の所定座標を通る水平基準軸H1上には、基準点A305、基準点B306、基準点C307、及び基準点D308がある。基準点A305〜D308は、分割された小領域である領域A,領域B、領域C、及び領域Dの右端に設定されている。   FIG. 3A shows a screen 304 of the image sensor. The screen 304 includes a horizontal OB pixel region 300, a vertical OB pixel region 301, and an effective pixel region 303. A reference point A305, a reference point B306, a reference point C307, and a reference point D308 are located on a horizontal reference axis H1 passing through predetermined coordinates of the vertical OB region 301. The reference points A305 to D308 are set at the right end of the areas A, B, C, and D, which are divided small areas.

図3(b)には、図3(a)に示した水平基準軸H1の画素信号レベルを点線310により示している。通常、この水平基準軸H1の画素信号レベルを、有効画素領域303の任意座標を通る水平軸上の画素信号レベルから減算処理することで水平方向のダーク補正処理を行うことができる。   In FIG. 3B, the pixel signal level of the horizontal reference axis H1 shown in FIG. Normally, the dark correction process in the horizontal direction can be performed by subtracting the pixel signal level of the horizontal reference axis H1 from the pixel signal level on the horizontal axis passing through the arbitrary coordinates of the effective pixel region 303.

本実施形態における画像処理装置内のメモリには、メモリ量を削減するために水平基準軸H1上の画素データすべてではなく、領域A〜領域Dの各領域の画素データから演算処理して得られたデータ値を基準点のデータ値として格納しておく。   In the memory in the image processing apparatus according to the present embodiment, in order to reduce the amount of memory, not all of the pixel data on the horizontal reference axis H1 but calculation processing is performed from the pixel data of each of the areas A to D. The stored data value is stored as the data value of the reference point.

図3(b)には、領域A〜領域Dの各領域の平均値データを基準点A305〜基準点D308のデータ値としてプロットしている。それぞれの基準点は対応する領域の右端に位置している。この基準点間を線形に結んでデータ補完した、すなわち基準点を線形近似したものが破線311である。   In FIG. 3B, the average value data of each area A to D is plotted as data values of the reference point A305 to the reference point D308. Each reference point is located at the right end of the corresponding region. A broken line 311 is obtained by linearly connecting the reference points to complement the data, that is, linearly approximating the reference points.

点線310で示した画素データ(又は、領域を垂直射影したデータでも構わない)と、破線311で示した線形補完データは、隣接する基準点間の差データに対応したオフセット値を有する。このオフセット値は隣接する基準点間の差データによって異なるため、すべての基準点間で一致させることはできないが、隣接する基準点間の差データが、領域の幅に対して小さい場合には概略一致させることができる。基準点間を線形補完し、オフセット補正を加えた補正データを実線309で示している。   The pixel data indicated by the dotted line 310 (or data obtained by vertically projecting the area) and the linear interpolation data indicated by the broken line 311 have an offset value corresponding to difference data between adjacent reference points. Since this offset value differs depending on the difference data between adjacent reference points, it cannot be matched between all reference points. However, if the difference data between adjacent reference points is small relative to the width of the region, it is roughly Can be matched. A solid line 309 indicates correction data obtained by linearly complementing the reference points and adding offset correction.

第2の実施形態では、各領域の右端に基準点を置いているので、基準点A305のデータ生成領域では、補正データを得ることができない。そのため、第2の実施形態では、基準点A305−B306間の補正データを領域Aまで延長した外挿データ312を生成し、補正データに加えている。この外挿データ312は、領域Aが撮像画像として不要な程度に小さければ必要はない。   In the second embodiment, since the reference point is placed at the right end of each region, correction data cannot be obtained in the data generation region of the reference point A305. Therefore, in the second embodiment, extrapolation data 312 is generated by extending the correction data between the reference points A305 and B306 to the area A and added to the correction data. The extrapolated data 312 is not necessary if the area A is small enough to be unnecessary as a captured image.

以上、第2の実施形態によれば、第1の実施形態と同様に、基準点の座標を算出するプロセスが不要となり、データ処理を簡略化することができるとともに、オフセット補正を加えることにより画像補正の精度を向上することができる。また、複数の小領域に分割して画像データを処理することで、メモリ量を削減することができる。   As described above, according to the second embodiment, similarly to the first embodiment, the process of calculating the coordinates of the reference point is not necessary, data processing can be simplified, and image correction can be performed by adding offset correction. The accuracy of correction can be improved. Further, by dividing the image data into a plurality of small areas and processing the image data, the amount of memory can be reduced.

(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。
以下に説明する第3の実施形態は、第1の実施形態における領域A〜Dの幅を隣接する基準点の差データに依存して変化させたものであり、本実施形態では、領域の幅を決定する際に、隣接する基準点の差データが概等しくなるように設定している。第3の実施形態における画像処理装置の構成は、第1の実施形態における画像処理装置と同様であるので、その説明は省略する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
In the third embodiment described below, the widths of the regions A to D in the first embodiment are changed depending on the difference data of adjacent reference points. In this embodiment, the width of the region is changed. Is determined so that the difference data between adjacent reference points is approximately equal. Since the configuration of the image processing apparatus in the third embodiment is the same as that of the image processing apparatus in the first embodiment, the description thereof is omitted.

図4は、第3の実施形態における基準点データと基準点データを演算処理する領域について説明するための図である。   FIG. 4 is a diagram for explaining the reference point data and the region for calculating the reference point data in the third embodiment.

図4(a)は、撮像素子の画面404を示しており、画面404は、水平OB画素領域400、垂直OB画素領域401、及び有効画素領域403で構成されている。垂直OB領域401の所定座標を通る水平基準軸H1上には、基準点A405、基準点B406、基準点C407、及び基準点D408がある。基準点A405〜D408は、分割された小領域である領域A,領域B、領域C、及び領域Dの左端に設定されている。なお、本実施形態では、隣接する基準点間の差データが概等しくなるように領域A〜領域Dは分割されている。   FIG. 4A shows a screen 404 of the image sensor. The screen 404 includes a horizontal OB pixel region 400, a vertical OB pixel region 401, and an effective pixel region 403. A reference point A405, a reference point B406, a reference point C407, and a reference point D408 are on the horizontal reference axis H1 passing through predetermined coordinates of the vertical OB region 401. Reference points A405 to D408 are set at the left end of region A, region B, region C, and region D, which are divided small regions. In the present embodiment, the areas A to D are divided so that difference data between adjacent reference points is approximately equal.

図4(b)には、図4(a)に示した水平基準軸H1の画素信号レベルを点線410により示している。通常、この水平基準軸H1の画素信号レベルを、有効画素領域403の任意座標を通る水平軸上の画素信号レベルから減算処理することで水平方向のダーク補正処理を行うことができる。本実施形態における画像処理装置内のメモリには、メモリ量を削減するために水平基準軸H1上の画素データすべてではなく、領域A〜領域Dの各領域の画素データから演算処理して得られたデータ値を基準点のデータ値として格納しておく。   In FIG. 4B, the pixel signal level of the horizontal reference axis H1 shown in FIG. Normally, the dark correction process in the horizontal direction can be performed by subtracting the pixel signal level of the horizontal reference axis H1 from the pixel signal level on the horizontal axis passing through the arbitrary coordinates of the effective pixel region 403. In the memory in the image processing apparatus according to the present embodiment, in order to reduce the amount of memory, not all of the pixel data on the horizontal reference axis H1 but calculation processing is performed from the pixel data of each of the areas A to D. The stored data value is stored as the data value of the reference point.

図4(b)には、領域A〜領域Dの各領域の平均値データを基準点A405〜基準点D408のデータ値としてプロットしている。それぞれの基準点は対応する領域の左端に位置している。この基準点間を線形に結んでデータ補完した、すなわち基準点を線形近似したものが破線411である。   In FIG. 4B, the average value data of each region A to D is plotted as data values of the reference point A405 to the reference point D408. Each reference point is located at the left end of the corresponding region. A broken line 411 is obtained by linearly connecting the reference points to complement the data, that is, linearly approximating the reference points.

点線410で示した画素データ(又は、領域を垂直射影したデータでも構わない)と、破線411で示した線形補完データは、隣接する基準点間の差データに対応したオフセット値を有する。本実施形態では、隣接する基準点間の差データが概等しくなるように各領域を分割しているので、画素データが単調減少又は単調増加している領域では、すべての基準点で同じオフセット値をとることができる。基準点間を線形補完し、オフセット補正を加えた補正データを実線409で示している。   The pixel data indicated by the dotted line 410 (or data obtained by vertically projecting the area) and the linear interpolation data indicated by the broken line 411 have an offset value corresponding to difference data between adjacent reference points. In the present embodiment, each region is divided so that difference data between adjacent reference points is approximately equal. Therefore, in a region where pixel data is monotonously decreasing or monotonically increasing, the same offset value is used at all reference points. Can be taken. A solid line 409 indicates correction data obtained by linearly complementing the reference points and adding offset correction.

第3の実施形態では、各領域の左端に基準点を置いているので、基準点D408のデータ生成領域では、補正データを得ることができない。領域Dの補正データを得るために、領域Cで生成した補正データを延長し、外挿データを加えても良い。   In the third embodiment, since the reference point is placed at the left end of each region, correction data cannot be obtained in the data generation region of the reference point D408. In order to obtain the correction data of the area D, the correction data generated in the area C may be extended and extrapolated data may be added.

以上、第3の実施形態によれば、基準点の座標を算出するプロセスが不要となり、データ処理を簡略化することができるとともに、オフセット補正を加えることにより画像補正の精度を向上することができる。また、複数の小領域に分割して画像データを処理することで、メモリ量を削減することができる。   As described above, according to the third embodiment, the process of calculating the coordinates of the reference point is not required, data processing can be simplified, and the accuracy of image correction can be improved by adding offset correction. . Further, by dividing the image data into a plurality of small areas and processing the image data, the amount of memory can be reduced.

(第4の実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。
以下に説明する第4の実施形態は、第1の実施形態における領域A〜Dの幅を隣接する基準点の差データに依存して変化させるとともに、各領域の右端に基準点を置いたものである。本実施形態では、領域の幅を決定する際に、隣接する基準点の差データが概等しくなるように設定している。第4の実施形態における画像処理装置の構成は、第1の実施形態における画像処理装置と同様であるので、その説明は省略する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
In the fourth embodiment described below, the widths of the areas A to D in the first embodiment are changed depending on the difference data of adjacent reference points, and a reference point is placed at the right end of each area. It is. In the present embodiment, when determining the width of the region, the difference data between adjacent reference points is set to be approximately equal. Since the configuration of the image processing apparatus in the fourth embodiment is the same as that of the image processing apparatus in the first embodiment, the description thereof is omitted.

図5は、第4の実施形態における基準点データと基準点データを演算処理する領域について説明するための図である。   FIG. 5 is a diagram for explaining the reference point data and the region for calculating the reference point data in the fourth embodiment.

図5(a)は、撮像素子の画面504を示しており、画面504は、水平OB画素領域500、垂直OB画素領域501、及び有効画素領域503で構成されている。垂直OB領域501の所定座標を通る水平基準軸H1上には、基準点A505、基準点B506、基準点C507、及び基準点D508がある。基準点A505〜D508は、分割された小領域である領域A,領域B、領域C、及び領域Dの右端に設定されている。なお、本実施形態では、隣接する基準点間の差データが概等しくなるように領域A〜領域Dは分割されている。   FIG. 5A shows a screen 504 of the image sensor. The screen 504 includes a horizontal OB pixel region 500, a vertical OB pixel region 501, and an effective pixel region 503. A reference point A505, a reference point B506, a reference point C507, and a reference point D508 are on the horizontal reference axis H1 passing through predetermined coordinates of the vertical OB region 501. The reference points A505 to D508 are set at the right end of the area A, the area B, the area C, and the area D, which are divided small areas. In the present embodiment, the areas A to D are divided so that difference data between adjacent reference points is approximately equal.

図5(b)には、図5(a)に示した水平基準軸H1の画素信号レベルを点線510により示している。通常、この水平基準軸H1の画素信号レベルを、有効画素領域503の任意座標を通る水平軸上の画素信号レベルから減算処理することで水平方向のダーク補正処理を行うことができる。本実施形態における画像処理装置内のメモリには、メモリ量を削減するために水平基準軸H1上の画素データすべてではなく、領域A〜領域Dの各領域の画素データから演算処理して得られたデータ値を基準点のデータ値として格納しておく。   In FIG. 5B, the pixel signal level of the horizontal reference axis H1 shown in FIG. Usually, the dark correction process in the horizontal direction can be performed by subtracting the pixel signal level of the horizontal reference axis H1 from the pixel signal level on the horizontal axis passing through the arbitrary coordinates of the effective pixel region 503. In the memory in the image processing apparatus according to the present embodiment, in order to reduce the amount of memory, not all of the pixel data on the horizontal reference axis H1 but calculation processing is performed from the pixel data of each of the areas A to D. The stored data value is stored as the data value of the reference point.

図5(b)には、領域A〜領域Dの各領域の平均値データを基準点A505〜基準点D508のデータ値としてプロットしている。それぞれの基準点は対応する領域の右端に位置している。この基準点間を線形に結んでデータ補完した、すなわち基準点を線形近似したものが破線511である。   In FIG. 5B, the average value data of each region A to D is plotted as data values of the reference point A505 to the reference point D508. Each reference point is located at the right end of the corresponding region. A broken line 511 is obtained by linearly connecting the reference points to complement the data, that is, linearly approximating the reference points.

点線510で示した画素データ(又は、領域を垂直射影したデータでも構わない)と、破線511で示した線形補完データは、隣接する基準点間の差データに対応したオフセット値を有する。本実施形態では、隣接する基準点間の差データが概等しくなるように各領域を分割しているので、画素データが単調減少又は単調増加している領域では、すべての基準点で同じオフセット値をとることができる。基準点間を線形補完し、オフセット補正を加えた補正データを実線509で示している。   Pixel data indicated by a dotted line 510 (or data obtained by vertically projecting an area) and linear interpolation data indicated by a broken line 511 have offset values corresponding to difference data between adjacent reference points. In the present embodiment, each region is divided so that difference data between adjacent reference points is approximately equal. Therefore, in a region where pixel data is monotonously decreasing or monotonically increasing, the same offset value is used at all reference points. Can be taken. A solid line 509 indicates correction data obtained by linearly complementing the reference points and adding offset correction.

第4の実施形態では、各領域の右端に基準点を置いているので、基準点A505のデータ生成領域では、補正データを得ることができない。領域Aの補正データを得るために、領域Bで生成した補正データを延長し、外挿データを加えても良い。   In the fourth embodiment, since the reference point is placed at the right end of each area, correction data cannot be obtained in the data generation area of the reference point A505. In order to obtain the correction data of the area A, the correction data generated in the area B may be extended and extrapolated data may be added.

以上、第4の実施形態によれば、基準点の座標を算出するプロセスが不要となり、データ処理を簡略化することができるとともに、オフセット補正を加えることにより画像補正の精度を向上することができる。また、複数の小領域に分割して画像データを処理することで、メモリ量を削減することができる。   As described above, according to the fourth embodiment, the process of calculating the coordinates of the reference point is not required, data processing can be simplified, and the accuracy of image correction can be improved by adding offset correction. . Further, by dividing the image data into a plurality of small areas and processing the image data, the amount of memory can be reduced.

次に、上述した画像処理装置10を適用した撮像システムについて説明する。
図8は、上述した実施形態における画像処理装置10を適用した撮像システムの構成例を示すブロック図である。
Next, an imaging system to which the above-described image processing apparatus 10 is applied will be described.
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration example of an imaging system to which the image processing apparatus 10 according to the above-described embodiment is applied.

図8において、10は画像処理装置、20は複数の画素で構成される撮像素子、30は撮像素子から出力される画像信号にデジタル化を含む前処理を施すアナログフロントエンド(AFE)である。AFE30は、相関二重サンプリング(CDS)回路31、プログラマブル・ゲインアンプ(PGA)32、及びAD変換回路(A/Dコンバータ:ADC)33を有し、撮像素子20からの画像信号に最適な画像信号が得られるような信号処理を施す。   In FIG. 8, 10 is an image processing apparatus, 20 is an image sensor composed of a plurality of pixels, and 30 is an analog front end (AFE) that performs preprocessing including digitization on an image signal output from the image sensor. The AFE 30 includes a correlated double sampling (CDS) circuit 31, a programmable gain amplifier (PGA) 32, and an AD conversion circuit (A / D converter: ADC) 33, and is an optimal image for an image signal from the image sensor 20. Signal processing is performed to obtain a signal.

40はタイミング発生器(TG)であり、撮像素子20を駆動するための制御信号(駆動信号)を発生して撮像素子20に出力する。また、TG40は、AFE30や画像処理装置10の動作制御を行うための制御信号(駆動信号)を発生し出力する。TG40は、それらの制御信号(駆動信号)を発振器41からの発振信号を基に発生する。
50はCPU、60はメモリである。画像処理装置10、CPU50、及びメモリ60は、システムバス70を介して通信可能になっている。
Reference numeral 40 denotes a timing generator (TG) that generates a control signal (drive signal) for driving the image sensor 20 and outputs the control signal to the image sensor 20. Further, the TG 40 generates and outputs a control signal (drive signal) for performing operation control of the AFE 30 and the image processing apparatus 10. The TG 40 generates these control signals (drive signals) based on the oscillation signal from the oscillator 41.
50 is a CPU, and 60 is a memory. The image processing apparatus 10, CPU 50, and memory 60 can communicate with each other via a system bus 70.

TG40からの制御信号(駆動信号)に基づいて駆動された撮像素子20より出力されたアナログ画像信号は、AFE30によってデジタル化を含む前処理が施される。具体的には、撮像素子20からのアナログ画像信号は、CDS回路31によるノイズ除去、PGA32によるゲイン調整、及びADC33によるアナログ−デジタル変換(デジタル化)が行われる。   The analog image signal output from the image sensor 20 driven based on the control signal (drive signal) from the TG 40 is subjected to preprocessing including digitization by the AFE 30. Specifically, the analog image signal from the image sensor 20 is subjected to noise removal by the CDS circuit 31, gain adjustment by the PGA 32, and analog-digital conversion (digitization) by the ADC 33.

AFE30にてアナログ画像信号に処理を施すことで得られた画像データは、画像処理装置10に入力される。画像処理装置10は、CPU50からの指令に基づき、入力された画像データに対して、シェーディング補正やキズ補正などの演算処理や画像データの圧縮・伸張処理などの画像処理を行う。画像処理装置10での画像処理は、上述したように、入力される画像データを適宜複数の小領域に分割して実行される。画像処理装置10にて画像処理の施された画像データは、システムバス70を介してメモリ60に供給され格納される。   Image data obtained by processing the analog image signal by the AFE 30 is input to the image processing apparatus 10. Based on a command from the CPU 50, the image processing apparatus 10 performs image processing such as calculation processing such as shading correction and flaw correction and image data compression / expansion processing on the input image data. As described above, the image processing in the image processing apparatus 10 is performed by appropriately dividing input image data into a plurality of small regions. The image data that has been subjected to image processing by the image processing apparatus 10 is supplied to and stored in the memory 60 via the system bus 70.

(本発明の他の実施形態)
上述した実施形態の機能を実現するべく各種のデバイスを動作させるように、該各種デバイスと接続された装置又はシステム内のコンピュータ(CPU又はMPU)に対し、上記実施形態の機能を実現するためのソフトウェアのプログラムを供給する。そして、そのシステム又は装置のコンピュータに格納されたプログラムに従って上記各種デバイスを動作させることによって実施したものも、本発明の範疇に含まれる。
また、この場合、上記ソフトウェアのプログラム自体が上述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラム自体は本発明を構成する。また、そのプログラムをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムを格納した記録媒体は本発明を構成する。かかるプログラムを記憶する記録媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等を用いることができる。
また、供給されたプログラムがコンピュータにて稼働しているオペレーティングシステム又は他のアプリケーションソフト等と共同して上述の実施形態の機能が実現される場合にもかかるプログラムは本発明の実施形態に含まれることは言うまでもない。
さらに、供給されたプログラムがコンピュータに係る機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後、そのプログラムの指示に基づいてその機能拡張ボード等に備わるCPU等が実際の処理の一部又は全部を行う。その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合にも本発明に含まれることは言うまでもない。
(Other embodiments of the present invention)
For realizing the functions of the above-described embodiment for a computer (CPU or MPU) in an apparatus or system connected to the various devices so as to operate various devices to realize the functions of the above-described embodiments. Supply software programs. And what was implemented by operating the said various devices according to the program stored in the computer of the system or apparatus is also contained under the category of this invention.
In this case, the software program itself realizes the functions of the above-described embodiments, and the program itself constitutes the present invention. Means for supplying the program to the computer, for example, a recording medium storing the program constitutes the present invention. As a recording medium for storing such a program, for example, a flexible disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, or the like can be used.
In addition, such a program is also included in the embodiment of the present invention when the function of the above-described embodiment is realized in cooperation with an operating system running on a computer or other application software. Needless to say.
Further, after the supplied program is stored in a memory provided in a function expansion board or a function expansion unit related to the computer, a CPU or the like provided in the function expansion board or the like based on an instruction of the program may be a part of actual processing or Do everything. Needless to say, the present invention includes the case where the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.

例えば、第1〜第4の実施形態に示した画像処理装置は、図6に示すようなコンピュータ機能700を有し、そのCPU701により本実施形態での動作が実施される。
コンピュータ機能700は、図6に示すように、CPU701と、ROM702と、RAM703とを備える。また、操作部(CONS)709のコントローラ(CONSC)705と、CRTやLCD等の表示部としてのディスプレイ(DISP)710のディスプレイコントローラ(DISPC)706とを備える。さらに、ハードディスク(HD)711、及びフレキシブルディスク等の記憶デバイス(STD)712のコントローラ(DCONT)707と、ネットワークインタフェースカード(NIC)708とを備える。それら機能部701、702、703、705、706、707、708は、システムバス704を介して互いに通信可能に接続された構成としている。
CPU701は、ROM702又はHD711に記憶されたソフトウェア、又はSTD712より供給されるソフトウェアを実行することで、システムバス704に接続された各構成部を総括的に制御する。すなわち、CPU701は、上述したような動作を行うための処理プログラムを、ROM702、HD711、又はSTD712から読み出して実行することで、第1〜第4の実施形態での動作を実現するための制御を行う。RAM703は、CPU701の主メモリ又はワークエリア等として機能する。
CONSC705は、CONS709からの指示入力を制御する。DISPC705は、DISP710の表示を制御する。DCONT707は、ブートプログラム、種々のアプリケーション、ユーザファイル、ネットワーク管理プログラム、及び本実施形態における処理プログラム等を記憶するHD711及びSTD712とのアクセスを制御する。NIC708はネットワーク713上の他の装置と双方向にデータをやりとりする。
For example, the image processing apparatus shown in the first to fourth embodiments has a computer function 700 as shown in FIG. 6, and the CPU 701 performs the operation in this embodiment.
As shown in FIG. 6, the computer function 700 includes a CPU 701, a ROM 702, and a RAM 703. Further, a controller (CONSC) 705 of the operation unit (CONS) 709 and a display controller (DISPC) 706 of a display (DISP) 710 as a display unit such as a CRT or LCD are provided. Furthermore, a hard disk (HD) 711, a controller (DCONT) 707 of a storage device (STD) 712 such as a flexible disk, and a network interface card (NIC) 708 are provided. These functional units 701, 702, 703, 705, 706, 707, and 708 are configured to be communicably connected to each other via a system bus 704.
The CPU 701 comprehensively controls each component connected to the system bus 704 by executing software stored in the ROM 702 or the HD 711 or software supplied from the STD 712. That is, the CPU 701 reads out a processing program for performing the above-described operation from the ROM 702, HD 711, or STD 712 and executes it, thereby performing control for realizing the operations in the first to fourth embodiments. Do. The RAM 703 functions as a main memory or work area for the CPU 701.
The CONSC 705 controls an instruction input from the CONS 709. The DISPC 705 controls the display of the DISP 710. The DCONT 707 controls access to the HD 711 and the STD 712 that store a boot program, various applications, user files, a network management program, a processing program in the present embodiment, and the like. The NIC 708 exchanges data with other devices on the network 713 in both directions.

なお、上述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。   It should be noted that each of the above-described embodiments is merely an example of a specific example for carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed in a limited manner. . That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical idea or the main features thereof.

第1の実施形態における基準点データと基準点データを演算処理する領域について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the area | region which calculates the reference point data and reference point data in 1st Embodiment. 本発明の実施形態による画像処理装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the image processing apparatus by embodiment of this invention. 第2の実施形態における基準点データと基準点データを演算処理する領域について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the area | region which calculates the reference point data and reference point data in 2nd Embodiment. 第3の実施形態における基準点データと基準点データを演算処理する領域について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the area | region which calculates the reference point data and reference point data in 3rd Embodiment. 第4の実施形態における基準点データと基準点データを演算処理する領域について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the area | region which calculates the reference point data and reference point data in 4th Embodiment. 本実施例における画像処理装置を実現可能なコンピュータ機能を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the computer function which can implement | achieve the image processing apparatus in a present Example. 従来の画像処理領域と補完処理領域とを示す図である。It is a figure which shows the conventional image processing area | region and a complementary process area | region. 本発明の実施形態における画像処理装置を適用した撮像システムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the imaging system to which the image processing apparatus in embodiment of this invention is applied.

符号の説明Explanation of symbols

10 画像処理装置
20 撮像素子
30 アナログフロントエンド(AFE)
40 タイミング発生器(TG)
200 撮像素子
202 画素データ格納レジスタ
203 基準点データ生成回路
204 RAM
205、206 基準点データ格納レジスタ
207 減算器
208 シフタ
209 オフセットデータ生成回路
210 微分データ格納レジスタ
211 セレクタ
212 加算器
213 線形補完データ格納レジスタ
214 減算器
215 減算器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Image processing apparatus 20 Image sensor 30 Analog front end (AFE)
40 Timing generator (TG)
200 Image sensor 202 Pixel data storage register 203 Reference point data generation circuit 204 RAM
205, 206 Reference point data storage register 207 Subtractor 208 Shifter 209 Offset data generation circuit 210 Differential data storage register 211 Selector 212 Adder 213 Linear interpolation data storage register 214 Subtractor 215 Subtractor

Claims (17)

複数の画素で構成される撮像素子から得られる画像データを、複数の小領域に分割して処理する画像処理装置であって、
複数の基準点間を基準点のデータに基づいた線形補完によりデータ補完し線形補完データを生成するデータ補完手段と、
前記データ補完手段により生成された線形補完データを用いて、前記画像データに係る画像処理を前記小領域毎に行う画像処理手段とを備え、
前記小領域の端点を前記データ補完手段により行われる線形補完の基準点とし、かつ前記小領域の画像データを演算処理して得られるデータ値を前記基準点のデータ値にすることを特徴とする画像処理装置。
An image processing apparatus that processes image data obtained from an imaging device including a plurality of pixels by dividing the image data into a plurality of small regions,
A data complementing means for generating linear complemented data by complementing data between a plurality of reference points by linear interpolation based on the data of the reference points;
Image processing means for performing image processing on the image data for each of the small regions using the linear interpolation data generated by the data complementing means,
The end point of the small region is used as a reference point for linear interpolation performed by the data complementing means, and a data value obtained by performing arithmetic processing on the image data of the small region is used as a data value of the reference point. Image processing device.
前記線形補完データのオフセット補正を施すオフセット補正手段を備えることを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 1, further comprising an offset correction unit that performs offset correction of the linear interpolation data. 前記基準点データは、複数の画素で構成される撮像素子から得られる画像データを複数の小領域に分割した領域の平均値であることを特徴とする請求項1又は2記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 1, wherein the reference point data is an average value of an area obtained by dividing image data obtained from an imaging device including a plurality of pixels into a plurality of small areas. 前記小領域の幅を隣接する前記基準点のデータ値の差が等しくなるように設定することを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 1, wherein the width of the small area is set so that a difference in data value between adjacent reference points is equal. 複数の画素で構成される撮像素子から得られる画像データを、複数の小領域に分割して処理する画像処理装置であって、
複数の基準点間を基準点のデータに基づいた線形補完によりデータ補完し線形補完データを生成するデータ補完手段と、
前記データ補完手段により生成された線形補完データを用いて、前記画像データに係る画像処理を前記小領域毎に行う画像処理手段とを備え、
前記データ補完手段により線形補完が行われる基準点間の領域と、前記小領域とを一致させるよう前記基準点を設定することを特徴とする画像処理装置。
An image processing apparatus that processes image data obtained from an imaging device including a plurality of pixels by dividing the image data into a plurality of small regions,
A data complementing means for generating linear complemented data by complementing data between a plurality of reference points by linear interpolation based on the data of the reference points;
Image processing means for performing image processing on the image data for each of the small regions using the linear interpolation data generated by the data complementing means,
An image processing apparatus, wherein the reference point is set so that an area between reference points for which linear interpolation is performed by the data complementing unit and the small area are matched.
前記小領域の画像データを演算処理して得られるデータ値を前記基準点のデータ値にすることを特徴とする請求項5記載の画像処理装置。   6. The image processing apparatus according to claim 5, wherein a data value obtained by performing arithmetic processing on the image data of the small area is used as the data value of the reference point. 前記撮像素子から得られる前記小領域の画像データを演算処理するデータ生成手段と、
前記データ生成手段により得られたデータ値を前記基準点のデータ値として格納するデータ格納手段とを備えることを特徴とする請求項6記載の画像処理装置。
Data generating means for computing image data of the small area obtained from the image sensor;
The image processing apparatus according to claim 6, further comprising a data storage unit that stores a data value obtained by the data generation unit as a data value of the reference point.
複数の画素で構成される撮像素子から得られる画像データを、複数の小領域に分割して処理する画像処理方法であって、
複数の基準点間を基準点のデータに基づいた線形補完によりデータ補完し線形補完データを生成するデータ補完工程と、
前記データ補完工程にて生成された線形補完データを用いて、前記画像データに係る画像処理を前記小領域毎に行う画像処理工程とを有し、
前記小領域の端点を前記線形補完の基準点とし、かつ前記小領域の画像データを演算処理して得られるデータ値を前記基準点のデータ値にすることを特徴とする画像処理方法。
An image processing method for processing image data obtained from an image sensor composed of a plurality of pixels by dividing it into a plurality of small regions,
A data complementing process for generating linearly complemented data by complementing data by linear interpolation based on the data of the reference points between a plurality of reference points;
Using the linear interpolation data generated in the data complementing step, and performing an image processing on the image data for each small region,
An image processing method, wherein an end point of the small area is used as a reference point for linear interpolation, and a data value obtained by performing arithmetic processing on the image data of the small area is used as a data value of the reference point.
前記線形補完データのオフセット補正を施すオフセット補正工程を有することを特徴とする請求項8記載の画像処理方法。   9. The image processing method according to claim 8, further comprising an offset correction step for performing offset correction of the linear interpolation data. 前記基準点データは、複数の画素で構成される撮像素子から得られる画像データを複数の小領域に分割した領域の平均値であることを特徴とする請求項8又は9記載の画像処理方法。   10. The image processing method according to claim 8, wherein the reference point data is an average value of a region obtained by dividing image data obtained from an imaging device including a plurality of pixels into a plurality of small regions. 前記小領域の幅を隣接する前記基準点のデータ値の差が等しくなるように設定することを特徴とする請求項8〜10の何れか1項に記載の画像処理方法。   The image processing method according to any one of claims 8 to 10, wherein the width of the small region is set so that a difference in data value between adjacent reference points is equal. 複数の画素で構成される撮像素子から得られる画像データを、複数の小領域に分割して処理する画像処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記小領域の端点に基準点を設定し、かつ前記小領域の画像データを演算処理して得られるデータ値を前記基準点のデータ値にする基準点設定ステップと、
隣接する基準点間の差データを生成し、当該差データを補完点数で割ることで微分データを生成し、当該微分データを基準点のデータ値に対して補完点毎に順次加算して、基準点間でのデータ補完を行い線形補完データを生成するデータ補完ステップと、
前記データ補完ステップにて生成された線形補完データを用いて、前記画像データに係る画像処理を前記小領域毎に行う画像処理ステップとをコンピュータに実行させるプログラム。
A program for causing a computer to execute image processing for processing image data obtained from an image sensor composed of a plurality of pixels by dividing the image data into a plurality of small regions,
A reference point setting step for setting a reference point at an end point of the small area and setting a data value obtained by calculating the image data of the small area as a data value of the reference point;
Generate difference data between adjacent reference points, divide the difference data by the number of complementary points, generate differential data, add the differential data sequentially to the reference point data value for each complementary point, A data completion step for generating data for linear interpolation by performing data interpolation between points;
A program for causing a computer to execute an image processing step for performing image processing on the image data for each of the small regions using the linear interpolation data generated in the data complementing step.
前記線形補完データのオフセット補正を施すオフセット補正ステップを有することを特徴とする請求項12記載のプログラム。   13. The program according to claim 12, further comprising an offset correction step for performing offset correction of the linear interpolation data. 前記基準点データは、複数の画素で構成される撮像素子から得られる画像データを複数の小領域に分割した領域の平均値であることを特徴とする請求項12又は13記載のプログラム。   The program according to claim 12 or 13, wherein the reference point data is an average value of a region obtained by dividing image data obtained from an imaging device including a plurality of pixels into a plurality of small regions. 前記基準点データは、複数の画素で構成される撮像素子の遮光領域から得られる画像データを複数の小領域に分割した領域の平均値であることを特徴とする請求項12又は13記載のプログラム。   14. The program according to claim 12, wherein the reference point data is an average value of a region obtained by dividing image data obtained from a light-shielding region of an imaging element including a plurality of pixels into a plurality of small regions. . 請求項12記載のプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。   13. A computer-readable recording medium on which the program according to claim 12 is recorded. 請求項1〜7の何れか1項に記載の画像処理装置と、
複数の画素で構成される撮像素子と、
前記撮像素子より出力された画像信号にデジタル化を含む前処理を施し、得られるデジタルデータを前記画像データとして前記画像処理装置に供給する前処理手段とを備えることを特徴とする撮像システム。
The image processing apparatus according to any one of claims 1 to 7,
An image sensor composed of a plurality of pixels;
An imaging system comprising: preprocessing means for performing preprocessing including digitization on an image signal output from the imaging device, and supplying the obtained digital data as the image data to the image processing apparatus.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN116137028A (en) * 2021-11-18 2023-05-19 佳能医疗系统株式会社 Medical image processing device, medical image processing method and storage medium

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