[发明专利]成像装置、成像方法和程序

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用固态图像传感器的成像装置、成像方法以及程序。

背景技术

传统地，使用固态图像传感器的成像装置有关于图像质量劣化的问题，所述图像质量劣化是由系统所导致的循环时钟噪声或由垂直移位寄存器中的缺陷所导致的噪声所造成的。尽管噪声电平本身极低，但噪声在屏幕上显示为固定垂直线噪声、并且高度可见，导致图像质量的显著劣化。此外，在具有比其环境更高亮度的对象的成像时刻对于全部图像发生的线性爆发高亮（blown-out highlights）的拖影现象（smear phenomenon）也是图像质量劣化的主要原因之一。

正在研究移除这种垂直线噪声的方法，并且专利文献1（日本专利公开号7-67038）公开了一种方法，其基于每个像素在固态图像传感器的垂直方向（垂直OB区域）上通过积分（平均）光学黑色像素部分的输出信号并将随机噪声分量平均为零从而检测固定模式噪声信号、以及从固态图像传感器的有效像素部分的输出信号减去固定模式噪声信号，来减少白线等以及拖影。

图4是示出在使用上述垂直OB区域执行垂直线噪声（在下文中，简称为“垂直线”）的校正的时刻的传统成像装置的示例构造概貌的框图，所述垂直OB区域是光学黑色区域。

如图4中所示，从固态图像传感器1001输出的信号由放大器1002放大，由AD转换器1003量化，并接着输入到垂直线校正单元1004。

垂直线校正单元1004包括OB线选择器1005、线存储器1006、线积分器1007、以及减法器1008。

在有效像素区域的信号和垂直OB区域的信号中，OB线选择器1005仅输出垂直OB区域的信号。线积分器1007基于每个像素使用线存储器1006线积分（平均）垂直OB区域的信号。因而移除了随机噪声，并获得对于每条线的校正值。该校正值被存储在线存储器1006中。线积分器1007读出存储在线存储器1006中的校正值，并将其输出到减法器1008。减法器1008基于每个像素，从固态图像传感器1001输出的每个线信号中减去上述校正值。以这种方式，获得移除垂直线噪声的信号（其已经关于垂直线而被校正）。

[引用列表]

专利文献

专利文献1：日本专利公开号7-67038

发明内容

[技术问题]

然而，关于上述传统方法，如果固态图像传感器中提供的垂直OB区域中的线的数目小，在帧中执行线积分（平均）的时刻在垂直方向上每一个像素平均的次数减小，并且噪声有时并未充分减小，并且噪声可能在校正之后留在信号中。并且，在帧之间执行平均的情况下，特别地，如果成像装置的放大器1002的增益在帧之间变化，则噪声和垂直线可能留下。

鉴于上述传统成像装置的问题而做出本发明，并且本发明的目的是提供用于即使垂直OB区域中的线的数目小或者放大器的增益在帧之间变化、也可以通过适当执行垂直线校正来获得高图像质量的技术。

[问题的解决方案]

为了解决上述问题，本发明的成像设备包括：包括光学黑色区域的固态图像传感器；以及用于对固态图像传感器的输出信号执行垂直线校正的垂直线校正单元，垂直线校正单元包括：OB线选择器，用于选择固态图像传感器的输出信号中包括的光学黑色线信号；存储器，用于存储光学黑色线信号；电平调整器，用于根据固态图像传感器的输出信号的视频增益，调整从存储器读出的前一帧的光学黑色线信号的电平；第一减法器，用于计算当前帧的第一光学黑色线信号和其电平已经被调整的前一帧的光学黑色线信号之间的差信号；乘法器，用于计算差信号乘以循环系数的乘积；第二减法器，用于获得作为已经从其中减去所述差信号和循环系数的乘积的所述当前帧的光学黑色线信号的信号，并将减法之后的信号作为光学黑色线信号重写到所述存储器；以及第三减法器，用于将从固态图像传感器的有效像素区域输出的信号减去从存储器读出的信号。