合成多个图像的图像处理设备及其控制方法和摄像装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及合成多个图像的图像处理设备及其控制方法和摄像装置。
【背景技术】
[0002]通常，在诸如电子照相机的摄像装置中，使用诸如CCD或CMOS图像传感器的固态摄像设备(下文中简称为摄像设备)。在这种摄像装置中，在摄像设备将光学图像转换为电信号(模拟信号)的处理期间，产生使图像的质量劣化的各种噪声。典型的噪声的示例包括:在像素和用于从像素中读出信号的电路中产生的复位噪声、以及每当进行摄像操作时改变的随机噪声(例如在像素区域中产生的暗电流)。
[0003]此外，在摄像装置的主体内或附近，设置了可能成为周期性地改变摄像设备的电源电压的噪声源的部件。如果这些噪声源在摄像设备进行的信号读出操作期间工作，则向摄像设备提供的电源电压由于噪声源引起的电源变化和从噪声源产生的电磁波而变化。
[0004]通常，已知这些噪声源各自以其各个部件或零件特有的频率驱动，因此摄像设备的电源电压周期性地变化，并且电源电压的变化作为周期性水平条纹图案噪声出现在图像上。
[0005]附带地，开发了一种摄像装置，其进行使得能够在短时间段内要进行多个摄像操作和信号处理操作的高速读出操作。在这种摄像装置中，通过进行将通过以高速进行多个摄像操作而获得的多个图像相加的相加处理，来生成一个图像，由此对包含在各个图像中的诸如暗噪声的随机噪声进行平均。因此，与通过一个摄像操作获得的图像相比，最终获得的合成图像的随机噪声减小，由此图像质量得到改善。
[0006]另一方面，根据在进行相加处理之前在各个图像上产生由周期性地改变电源电压的噪声源引起的水平条纹图案噪声的位置，在合成图像中水平条纹图案噪声有时增大。
[0007]为了解决由周期性地改变电源电压的噪声源引起的水平条纹图案噪声的问题，提出了一种摄像装置，其通过检测噪声源的频率，并且根据检测到的频率改变用于驱动摄像设备的驱动信号的驱动频率，来减小水平条纹图案噪声(参照日本特开2010-141799号公报)。
[0008]然而，在日本特开2010-141799号公报中公开的摄像装置中，由于摄像设备的驱动频率根据噪声源的频率而改变，因此如果存在多个噪声源，则需要逐个噪声源地改变摄像设备的驱动频率。这使得当存在多个噪声源时，难以改变摄像设备的驱动频率，并且在这种情况下，无法减小水平条纹图案噪声。
【发明内容】
[0009]本发明提供一种图像处理设备和摄像装置，图像处理设备在进行将通过拍摄而获得的多个图像相加的相加处理的情况下，能够容易地减小例如由于电源电压的变化而引起的条纹图案噪声。
[0010]在本发明的第一方面，提供一种图像处理设备，其对从摄像设备连续获得的多个图像进行合成，以获得合成图像，所述摄像设备输出基于光学图像的图像，所述图像处理设备包括:驱动单元，被构造为对所述摄像设备进行驱动控制，以从所述摄像设备中连续读出所述多个图像；图像处理单元，被构造为进行将所述多个图像合成的处理，以获得所述合成图像；以及控制单元，被构造为在当从所述摄像设备中连续读出所述多个图像时，从噪声源向所述多个图像中的各个添加了噪声的情况下，控制所述驱动单元对所述摄像设备进行驱动的定时，使得在读出图像期间从所述噪声源添加的噪声的相位、与从所述噪声源向紧接在当前读出的所述图像之前读出的图像添加的噪声的相位，具有预定关系。
[0011 ] 在本发明的第二方面，提供一种摄像装置，其包括:摄像设备，在所述摄像设备中，形成有通过摄像光学系统入射的光学图像，并且所述摄像设备输出基于所述光学图像的图像信号；以及图像处理设备，其对从所述摄像设备连续输出的多个图像进行合成，以获得合成图像，其中，所述图像处理设备包括:驱动单元，被构造为对所述摄像设备进行驱动控制，以从所述摄像设备中连续读出所述多个图像；图像处理单元，被构造为进行将所述多个图像合成的处理，以获得所述合成图像；以及控制单元，被构造为在当从所述摄像设备中连续读出所述多个图像时，从噪声源向所述多个图像中的各个添加了噪声的情况下，控制所述驱动单元对所述摄像设备进行驱动的定时，使得在读出图像期间从所述噪声源添加的噪声的相位、与从所述噪声源向紧接在当前读出的所述图像之前读出的图像添加的噪声的相位，具有预定关系。
[0012]在本发明的第三方面，提供一种图像处理设备的控制方法，所述图像处理设备对从摄像设备连续获得的多个图像进行合成，以获得合成图像，所述摄像设备输出基于光学图像的图像，所述控制方法包括:对所述摄像设备进行驱动控制，以从所述摄像设备中连续读出所述多个图像；进行将所述多个图像合成的处理，以获得所述合成图像；以及在当从所述摄像设备中连续读出所述多个图像时，从噪声源向所述多个图像中的各个添加了噪声的情况下，控制对所述摄像设备进行驱动的定时，使得在读出图像期间从所述噪声源添加的噪声的相位、与从所述噪声源向紧接在当前读出的所述图像之前读出的图像添加的噪声的相位，具有预定关系。
[0013]根据本发明，在进行将通过拍摄而获得的多个图像合成的诸如相加处理的合成处理的情况下，能够容易地减小条纹图案噪声。
[0014]通过以下(参照附图)对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得清楚。
【附图说明】
[0015]图1是作为配备有根据本发明的第一实施例的图像处理设备的摄像装置的数字照相机的框图。
[0016]图2是示出图1所示的摄像设备的等效电路的图。
[0017]图3是示出用于说明由图2所示的摄像设备进行的信号读出操作的驱动模式的时序图。
[0018]图4A和图4B是用于说明水平条纹噪声对图1所示的数字照相机中的将两个图像相加的相加处理的影响的图，其中，图4A示出了在第一图像和第二图像各自具有相同相位的水平条纹噪声的情况下的噪声的影响，并且图4B示出了在第一图像和第二图像具有相反相位的水平条纹噪声的情况下的噪声的影响。
[0019]图5是在数字照相机中使用的定时控制器的框图。
[0020]图6A和图6B是用于说明图5所示的定时控制器进行的读出控制的时序图，其中，图6A是示出在对奇数图像进行拍摄时进行的读出控制的时序图，并且图6B是示出在对偶数图像进行拍摄时进行的读出控制的时序图。
[0021]图7是在作为配备有根据本发明的第二实施例的图像处理设备的摄像装置的数字照相机中使用的定时控制器的框图。
[0022]图8A至图8D是用于说明当配备有根据第二实施例的图像处理设备的数字照相机进行拍摄时检测到的噪声信号的相位的图，其中，图8A示出了当拍摄第一图像时检测到的噪声信号的相位，图8B示出了当拍摄第二图像时检测到的噪声信号的相位，图SC示出了当拍摄第三图像时检测到的噪声信号的相位，并且图8D示出了当拍摄第四图像时检测到的噪声信号的相位。
【具体实施方式】
[0023]现在，下面参照示出本发明的实施例的附图详细描述本发明。
[0024]图1是配备有根据本发明的第一实施例的图像处理设备的摄像装置的示例的框图。
[0025]所示出的摄像装置例如是数字照相机(下文中简称为照相机)，其包括诸如CMOS图像传感器的固态摄像设备(下文中简称为摄像设备)304。快门303、光圈302和拍摄镜头单元(下文中简称为镜头)301按照所提到的顺序布置在摄像设备304的前侧(入射光侧)。镜头301、光圈302和快门303构成摄像光学系统。
[0026]通过镜头301入射的光学图像具有由光圈302和快门303进行了调整的其光量，并且形成在摄像设备304上。摄像设备304对光学图像进行光电转换，将其转换为电信号(模拟图像信号)。向模拟前端电路(AFE)305提供从摄像设备304输出的模拟图像信号(也称为摄像信号)。AFE305对摄像信号进行预定摄像信号处理，并且将摄像信号从模拟转换为数字，由此输出数字图像数据。然后，向信号处理器306发送图像数据。
[0027]信号处理器306对接收到的图像数据进行各种校正处理，并且根据需要进行数据压缩处理，由此生成处理后的图像数据。然后，将处理后的图像数据临时存储在存储器部307中。此外，信号处理器306进行用于对作为拍摄的结果从摄像设备304连续获得的多个图像(图像数据)进行相加处理(合成处理)的图像合成处理，由此生成合成图像数据。
[0028]从定时生成部313向摄像设备304、AFE 305和信号处理器306提供定时脉冲。定时生成部313在总体控制和计算部312的控制下，根据下面描述的时钟信号CLK_CM0S生成定时脉冲。
[0029]总体控制和计算部312进行各种计算处理，并且对照相机的总体操作进行控制。诸如外部计算机311的外部装置连接到外部接口(I/F)部310，外部接口部310与外部装置进行通信。外部接口部310还能够例如通过经由无线单元320发送图像数据，与外部装置进行无线通信。
[0030]存储介质309以可拆卸的方式连接到存储介质控制接口(I/F)部308。当存储介质309连接到存储介质控制接口(I/F)部308时，存储介质控制接口(I/F)部308将图像数据记录在存储介质309中，并