JPH06205302A - 画素欠陥補正装置 - Google Patents

画素欠陥補正装置

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JPH06205302A
JPH06205302A JP50A JP53093A JPH06205302A JP H06205302 A JPH06205302 A JP H06205302A JP 50 A JP50 A JP 50A JP 53093 A JP53093 A JP 53093A JP H06205302 A JPH06205302 A JP H06205302A
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Takahiro Kobayashi
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 固体撮像素子を用いた撮像装置において、本
来の信号と画素欠陥を正確に区別し、検出、補正を行
い、良好な画像を得る。 【構成】 FF1〜4により注目画素とその前後と更に
その前後の画素データyn-2、yn-1、yn、yn+1、y
n+2を抽出し、加算器11〜16、比較回路21〜24
を用い、下記の比較回路の判定出力のANDを取り、4
式をすべて満たすとき画素欠陥と判定し、検出信号を出
力し補正信号を出力する。 yn−yn-1>a1 (1) yn−yn+1>a2 (2) yn-1<b1(yn+yn-2)/2 (3) yn+1<b2(yn+yn-2)/2 (4)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はCCD等の固体撮像素子
を用いた撮像装置において、固体撮像素子に存在する画
素欠陥を検出し補正する画素欠陥補正装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】一般にCCD等の半導体により形成され
た固体撮像素子においては、半導体の局部的な結晶欠陥
等により画質劣化を生じることが知られている。入射光
量に応じた撮像出力に常に一定のバイアス電圧が加算さ
れてしまう画像欠陥は、この画像欠陥信号がそのまま処
理されるとモニター画面上に高輝度の白い点として現れ
るので白キズと呼ばれている。また光電感度の低いもの
は黒い点として現れるので黒キズと呼ばれている(以
後、画素欠陥をキズと称する)。
【0003】従来、上記のようなキズに対する検出に関
しては、例えば特開昭61−261974号公報に示さ
れている。この方法は注目画素が周辺の画素に対して一
定量以上大きいまたは小さい出力を持つ画素をキズとし
て検出する方法であり、横方向および縦方向に隣接画素
間の差を取り、周辺の画素と異なる出力を持つ画素を検
出するものである。
【0004】以下、CCDの水平方向における白キズの
検出の場合について説明を行うものとし、まずこの場合
の従来の画素欠陥補正装置について具体的に説明を行
う。白キズは、周辺の画素に対して、通常1画素のみ突
出している。例えば、注目画素とその前後の画素の関係
は図10(a)のように表される。このため、注目画素
とその隣接する前後の画素と比較し、注目画素が一定レ
ベル以上前後の画素より大きい場合キズと見なすことが
できる。
【0005】上記内容を実現するブロック図を図9に示
す。入力された信号は複数のフリップフロップ(以下F
Fと略す)1,2を通り、順次送られてきた注目画素値
とその前後の画素値、yn-1、yn、 yn+1を得る。これ
らの信号に対して、加算器11,12,比較回路21,
22,AND回路30により下記の演算を行っている。
【0006】 yn-1−yn>a1 (11) yn+1−yn>a2 (12) a1、a2は、ynのyn-1、yn+1に対する突出量のしき
い値であり、ここではa1= a2=a(>0)として考
える。
【0007】以上により、注目する画素の値がその周辺
の画素の値に対して一定レベル以上突出している場合は
キズとみなし、検出出力を出力する。補正回路は、検出
出力により制御される。
【0008】画素欠陥の補正に関しては、特開昭62−
8666号公報にいくつかの方法が示されている。例え
ば、1画素もしくは2画素前の画素で置換する方法、前
後の画素値の平均で置換する方法、または同様に垂直方
向で考え、1つ上の画素で置換する方法、上下の画素値
の平均で置換する方法などがある。
【0009】ここでは、補正回路は前後の画素値の平均
で置換するものとし、ブロック図は図3に示したように
なり、動作は以下の通りである。入力された信号はFF
5,6を通り、中央の注目画素の値とその前後の画素値
を抽出する。注目画素の前後の画素値からこれらの平均
値を求め補正信号としている。検出回路の検出出力に従
い、通常は中央の注目画素の値を、キズと判定した場合
は補正信号を出力する。
【0010】以上より、周辺の画素の値に対して一定レ
ベル以上突出している画素に対してはキズとして検出で
き、目立たないよう補正することができる。
【0011】
【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、上記
の方法によれば、点光源のような信号に対しては、信号
であるにも関わらず突出していることからキズと誤って
判定する。例えば、周囲が暗い中で1点のみ明るい図1
0(b)のようなCCD出力信号の場合、その中心の信
号はキズと誤って判定され、誤補正されてしまう。これ
により図10(b)の補正回路出力信号のように、本来
あるべき信号が欠けた形になる。このように点光源のよ
うな信号がある場合には画質を劣化させ、良好な画像を
得ることができないという問題を有していた。
【0012】本発明はこのような従来の問題点を解決す
るものであり、簡単な構成で信号とキズを精度良く判別
し、キズについてのみ補正を行い、点光源のような信号
を含む画像においても、本来の画質を劣化させることな
く、良好な画像を得ることができる画素欠陥補正装置を
提供するものである。
【0013】
【問題を解決するための手段】本発明の画素欠陥補正装
置は、固体撮像素子と、固体撮像素子の各画素を順次走
査し読み出された信号をサンプリングするサンプリング
回路とを有する撮像装置と、第1の画素の値と、隣接す
る第2、第3の画素の値と、第2、第3の画素に隣接し
第1の画素から離れた側にある第4、第5の画素の値を
抽出する抽出回路と、抽出された画素値を演算処理する
演算回路とからなり画素欠陥を検出する検出回路と、検
出回路の出力信号により制御される補正回路とからなる
ことを特徴とする画素欠陥補正装置である。
【0014】
【作用】本発明によれば、点光源のような信号において
も従来のように誤検出、誤補正を行わず、信号とキズを
区別し、キズを精度良く検出できるため、キズについて
のみ補正を行い、本来の画質を劣化させることなく、良
好な画像を得ることができる。
【0015】
【実施例】(実施例1)以下、本発明の第1の実施例に
ついて図面を参照して説明する。
【0016】本発明の第1の実施例の全体ブロック図を
図1に示す。入射光はレンズ101、光学LPF102
を経由しCCD103に到達し、CCD103により光
電変換され、CDS回路104、AD変換器105を介
し、デジタル信号に変換される。この信号より検出回路
106でキズを検出し、検出信号を出力する。この検出
信号により補正回路107を制御する。
【0017】本発明の第1の実施例の検出回路のブロッ
ク図を図2に示す。このブロック図では以下の動作を行
う。まずFF1〜4により注目画素とその前後、および
さらにその前後の計5画素の画素データyn-2,yn-1
n,yn+1,yn+2を抽出する。ここで、FF1〜4の
クロックはCCDのクロックと同じfCKである。これら
の画素データに対し、加算器11〜16、コンパレータ
21〜24を用い下記の演算を行う。
【0018】 yn−yn-1>a1 (1) yn−yn+1>a2 (2) a1= a2=a(>0) yn-1<b1(yn+yn-2)/2 (3) yn+1<b2(yn+yn-2)/2 (4) b1=b2=b=1/2 式(1),(2)では、注目画素が周辺画素に対して一
定値以上突出しているという条件を満たすことを判定す
る。これにより、キズであるための必要条件を満たすこ
とを判定しており、点光源も含まれる。a1,a2は突出
量が一定値以上であることを判定するためのしきい値で
あり、ここではa1=a2=a(>0)としている。これ
らの演算を加算器11,12,比較回路21,22を用
いて行っている。
【0019】式(3),(4)では、隣接する前後の画
素データが一定のレベル以上あるという条件を満たすこ
とを判定する。これによりキズと点光源の区別を行って
いる。b1、b2は隣接する前後の画素データの突出量を
判定するためのしきい値を決めるための係数である。こ
こでは、しきい値を、式(3),(4)の右辺のように
設定している。b1,b2を注目画素データと1個おいて
前後の画素データとの平均に掛け、しきい値を算出して
いる。b1,b2は一例として、b1=b2=b=1/2と
設定してある。これらの演算を加算器13,14,1
5,16、比較回路23,24を用いて行っている。
【0020】以上の4個の比較回路による各1ビットに
出力判定出力のANDを取り、上記の4式をすべて満た
すことを判定する。4式をすべて満たすときキズと判定
し、検出回路106より検出信号を出力し、補正回路1
07に補正信号を出力するよう制御する。
【0021】本発明の第1の実施例の補正回路のブロッ
ク図を図3に示す。入力された信号はFF5,6を通
り、中央の注目画素の値とその前後の画素値を抽出す
る。ここで、FF5,6のクロックはfCKである。注目
画素の前後の画素値からこれらの平均値を求め補正信号
としている。検出回路の検出出力に従い、通常は中央の
注目画素の値を、キズと判定した場合は補正信号を出力
する。また検出回路との時間合わせは必要に応じ行うも
のとする。
【0022】(実施例2)以下、本発明の第2の実施例
について図面を参照して説明する。本発明の第2の実施
例の全体ブロック図を図5に示す。入射光はレンズ50
1、光学LPF502を経由し、プリズム503によ
り、R,G,Bの各色信号に分離され、それぞれに対応
したCCD504,505,506に到達する。GのC
CD504に対し、R,BのCCD505,506は水
平方向に半画素ずれた位置に配置されている。これらの
CCDにより光電変換され、CDS回路507,50
8,509、AD変換器510,511,512を介
し、デジタル信号に変換される。この信号より検出回路
513でキズを検出し、検出信号を出力する。この検出
信号により補正回路514を制御する。
【0023】本発明の第2の実施例の検出回路のブロッ
ク図を図6に示す。G信号に対し、R,B信号は同じ関
係にあるため、ここでは、検出回路にG信号とR信号が
入力された場合について示してある。このブロック図で
は以下の動作を行う。まず入力したG信号とR信号はC
CDのクロックと同じfCKで動作するFF51,52を
通り、2fCKで動作するセレクタ40により2fCKレー
トでG,R信号のシリアル信号に変換される、その後、
FF1〜4により注目画素として例えばG信号とする
と、G信号gnとその半画素前後のR信号rn-0.5、r
n+0.5、および1画素前後のgn-1、gn+1の計5画素の
画素2を抽出する。ここでは、FF1〜4のクロック
は、2fCKである。これらの画素データに対し、加算器
11〜16、比較回路21〜24を用い下記の演算を行
う。
【0024】 gn−gn-1>a1 (5) gn−gn+1>a2 (6) a1=a2=a(>0) rn-0.5<b1(gn+gn-1)/2 (7) rn+0.5<b2(gn+gn+1)/2 (8) b1=b2=b=1/2 式(5),(6)では、注目画素が周辺画素に対して一
定値以上突出しているという条件を満たすことを判定す
る。これにより、キズであるための必要条件を満たすこ
とを判定しており、点光源も含まれる。a1、a2は突出
量が一定値以上であることを判定するためのしきい値で
あり、ここではa1=a2=a(>0)としている。これ
らの演算を加算器11,12,比較回路21,22を用
いて行っている。
【0025】式(7),(8)では、隣接する前後の画
素データが一定のレベル以上あるという条件を満たすこ
とを判定する。これによりキズと点光源の区別を行って
いる。b1、b2は隣接する前後の画素データの突出量を
判定するためのしきい値を決めるための係数である。こ
こでは、しきい値を、式(7),(8)の右辺のように
設定している。b1,b2を注目画素データと1個おいて
前後の画素データとの平均に掛け、しきい値を算出して
いる。b1,b2は一例として、b1=b2=b=1/2と
設定してある。これらの演算を加算器13,14,1
5,16、比較回路23,24を用いて行っている。
【0026】以上の4個の比較回路による各1ビットに
出力判定出力のANDを取り、上記の4式をすべて満た
すことを判定する。4式をすべて満たすときキズと判定
し、検出回路より検出信号を出力し、補正回路に補正信
号を出力するよう制御する。
【0027】本発明の第2の実施例の補正回路のブロッ
ク図を図7に示す。入力された信号はFF5,6,7,
8を通り、中央の注目画素の値とその1画素前後の画素
値を抽出する。ここで、FF5〜8のクロックはfCK
ある。注目画素の1画素前後の画素値からこれらの平均
値を求め補正信号としている。検出回路の検出出力に従
い、キズでないと判定した場合は中央の注目画素の値
を、キズと判定した場合は補正信号を出力する。また検
出回路との時間合わせは必要に応じ行うものとする。
【0028】以上の実施例1,2については、白キズに
ついてのみの説明を行っているが、黒キズについても、
キズの方向が反対であることを考慮し、a1,a2の符
号、不等号の向きを変更することにより、同様に検出が
可能である。
【0029】また、以上の実施例については、水平方向
についてのみの説明を行っているが、垂直方向について
も同様であり、水平方向、垂直方向の両方を組み合わせ
た処理も可能である。
【0030】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
によれば、点光源のような信号においても従来のように
誤検出、誤補正を行わず、信号とキズを区別し、キズを
精度良く検出できるため、キズについてのみ補正を行
い、本来の画質を劣化させることなく、良好な画像を得
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の画素欠陥補正装置の全
体構成のブロック図
【図2】本発明の第1の実施例の画素欠陥補正装置の検
出回路のブロック図
【図3】本発明の第1の実施例の画素欠陥補正装置の補
正回路のブロック図
【図4】本発明の第1の実施例における信号波形
【図5】本発明の第2の実施例の画素欠陥補正装置の全
体構成のブロック図
【図6】本発明の第2の実施例の画素欠陥補正装置の検
出回路のブロック図
【図7】本発明の第2の実施例の画素欠陥補正装置の補
正回路のブロック図
【図8】本発明の第2の実施例のおける信号波形
【図9】従来の画素欠陥補正装置の検出回路のブロック
【図10】従来の画素欠陥補正装置の信号波形
【符号の説明】
103 CCD 105 A/D変換器 106 検出回路 107 補正回路

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固体撮像素子と、固体撮像素子の各画素
    を順次走査し読み出された信号をサンプリングするサン
    プリング回路とを有する撮像装置と、 第1の画素の値と、隣接する第2,第3の画素の値と、
    第2,第3の画素に隣接し第1の画素から離れた側にあ
    る第4,第5の画素の値を抽出する抽出回路と、抽出さ
    れた画素値を演算処理する演算回路とからなり画素欠陥
    を検出する検出回路と、 検出回路の出力信号により制御される補正回路とからな
    ることを特徴とする画素欠陥補正装置。
  2. 【請求項2】 演算回路が、第1の画素の値と第4の画
    素の値との差、第1の画素の値と第5の画素の値の差を
    求め、それぞれ一定値と比較する第1,第2の演算処理
    回路と、 第2の画素の値を、第1,第4の画素の値を演算処理し
    た値と比較する第3の演算処理回と、 第3の画素の値を、第1,第5の画素の値を演算処理し
    た値と比較する第4の演算処理回路とからなることを特
    徴とする上記第1項の画素欠陥補正装置。
  3. 【請求項3】 第1の固体撮像素子に対し第2の固体撮
    像素子が半画素ずれた位置に配値された複数の固体撮像
    素子と、固体撮像素子の各画素を順次走査し読み出され
    た信号をサンプルするサンプリング回路とを有する固体
    撮像装置と、 第1の固体撮像素子の画素の値と、第2の固体撮像素子
    の画素の値とを抽出する抽出回路と、抽出された画素値
    を演算処理する演算回路からなり画素欠陥を検出する検
    出回路と、 検出回路の出力信号より制御される補正回路とからなる
    ことを特徴とする画素欠陥補正装置。
  4. 【請求項4】 抽出回路が、第1の固体撮像素子の第1
    の画素の値と、第1の画素に半画素隣接する第2の固体
    撮像素子の第2,第3の画素の値と、第1の画素に隣接
    する第1の固体撮像素子の第4,第5の画素の値とを抽
    出する抽出回路からなることを特徴とする上記第3項の
    画素欠陥補正装置。
  5. 【請求項5】 演算回路が、第1の画素の値と第4の画
    素の値との差、第1の画素の値と第5の画素の値の差を
    求め、それぞれ一定値と比較する第1,第2の演算処理
    回路と、 第2の画素の値を、第1,第4の画素の値を演算処理し
    た値と比較する第3の演算処理回と、 第3の画素の値を、第1,第5の画素の値を演算処理し
    た値と比較する第4の演算処理回路からなることを特徴
    とする上記第4項の画素欠陥補正装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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