JPH0730905A - 画素欠陥補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高彩度な背景中にキズがあった場合でも、こ
のキズを検出・補正し、キズによる画質の劣化を防止す
る。 【構成】 複数の固体撮像素子１，２，３から読み出さ
れたＲ，Ｇ，Ｂ信号より平均的な彩度レベルを抽出する
ためのＬＰＦ４，５，６と、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号よりＬＰＦ
４，５，６の出力を減算する減算器７，８，９を有し、
この減算器７，８，９の出力を入力とする検出回路２１
によってキズの位置を検出し、検出回路２１の出力によ
りＲ，Ｇ，Ｂ信号のキズ部分を補正する補正回路２２を
備え、高彩度な背景中にキズがあった場合でも、背景の
彩度の影響がなくなるよう制御する。

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、複数の固体撮像素子を持つキズの検
出に関しては、例えば特開昭５６−１４９１８１号公報
に示されている。この方式は、各固体撮像素子の差分出
力を取り出し、その値がある一定値以上であれば、キズ
として検出するものである。

【０００４】具体的な構成を図８に示す。図８で、１，
２，３はＲ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）が出力さ
れる固体撮像素子、２１は固体撮像素子から読み出され
たＲ，Ｇ，Ｂ信号のキズを検出する検出回路、２２は検
出回路２１の検出出力をもとにＲ，Ｇ，Ｂ信号のキズ部
分を補正する補正回路、２３，２４，２５は補正された
Ｒ，Ｇ，Ｂ信号が出力される出力端子である。

【０００５】図９に、図８の検出回路２１の構成の一例
を示す。１０１，１０２はＧ入力からＲ，Ｂ入力を引く
減算器、１０３，１０４は減算器１０１，１０２の出力
が一定値以上であれば”１”を出力する比較器、１０５
〜１０７は注目画素が周辺の画素に対して一定量以上大
きいまたは小さい場合”１”を出力する突出量検出回
路、１０８は比較器１０３，１０４の出力のいずれか一
方もしくは両方が”１”で、かつ突出量検出回路１０５
〜１０７の検出出力が”１”である場合、その画素をキ
ズと判定する演算器である。

【０００６】通常、固体撮像素子から得られる出力信号
はほぼ同一であるため、減算器１０１，１０２の出力は
小さく、これを比較器１０３，１０４で一定値と比較し
た場合、その出力はいずれも”０”となる。

【０００７】一方、Ｇの固体撮像素子のみにキズがある
場合、図８の検出回路２１への入力は図１０の（ａ），
（ｂ）のように、Ｇのキズ部分のみが高いレベルとな
る。したがって、図９の減算器１０１，１０２の出力は
図１０の（ｃ），（ｄ）のようにいずれもキズの部分の
みが高いレベルとなり、これを図９の比較器１０３，１
０４で一定値と比較した場合、キズ部分のみその出力
は”１”となる。一方、図９のＧの突出量検出回路１０
６においても、図１０の（ｅ）のようにその出力は”
１”となるため図９の演算器１０８により、図１０の
（ｆ）のようにＧのキズ位置を表す信号を図８の補正回
路２２に出力する。

【０００８】なお、図９の突出量検出回路１０５〜１０
７の構成の一例を図１１に、図９の演算器１０８の一例
を図１２に示す。

【０００９】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。

【００１０】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１３に示したよう
になり、動作は以下の通りである。入力された信号は遅
延回路１４１，１４２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。

【００１１】このように、複数の固体撮像素子間の差分
出力を比較することで、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。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成のキズ補正装置では、高彩度な背景色中にキズがあっ
た場合、このキズを検出することが不可能である。

【００１３】一例を図１４で説明する。例えば、背景色
がＭｇ（マゼンタ：Ｒ，Ｂが高レベル）でその中にＧの
キズがある場合、図８の固体撮像素子１，２，３の出力
は図１４の（ａ），（ｂ）のように、Ｇはキズの部分の
みが高レベルで、Ｒ，Ｂはつねに高レベルの信号とな
る。したがって、図９のＧの突出量検出回路１０６の出
力は、低彩度時と同様図１４の（ｅ）のように”１”と
なるが、図９の減算器１０１，１０２の出力は図１４の
（ｃ），（ｄ）のようにキズの部分は高いレベルとはな
らず、これを図９の比較器１０３，１０４で一定値と比
較した場合、キズの部分の出力は”０”となる。このた
め、図９の演算器１０８の出力によりキズを検出するこ
とが不可能となる。

【００１４】以上のように、高彩度な背景中にキズがあ
った場合、このキズを検出することが不可能であり、補
正することができないため、キズにより画質が劣化する
という問題を有している。

【００１５】さらに、上記構成のキズ補正回路では、高
彩度色の高周波信号の場合、この高周波信号をキズと誤
検出する。

【００１６】一例を図１５で説明する。例えば緑の木立
など高彩度色の高周波信号の場合、図８のＧの固体撮像
素子２の出力は図１５の（ａ）のような高周波信号とな
る。一方、図８のＲ，Ｂの固体撮像素子１，３出力は図
１５の（ｂ）のような低レベルな信号となる。このた
め、図９の減算器１０１，１０２の出力は、図１５の
（ｃ），（ｄ）のようにＧの高レベル部が高いレベルと
なり、これを図９の比較器１０３，１０４で比較した場
合、高レベル部の出力は”１”となる。一方、図９のＧ
の突出量検出回路１０６でも、同様にＧの高レベル部
が”１”となり、この部分がキズと誤検出される。

【００１７】以上のように、高彩度色の高周波信号があ
った場合、この高周波信号をキズと誤検出してしまい、
図１５の（ｇ）のように補正回路によって誤補正してし
まうため、高周波部分がなくなり、画質が劣化するとい
う問題を有している。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するため、従来の方式に加えて、複数の固体撮像素
子から読み出されたＲ，Ｇ，Ｂ信号より平均的な彩度レ
ベルを抽出するためのＬＰＦと、固体撮像素子から読み
出されたＲ，Ｇ，Ｂ信号よりＬＰＦ出力を減算する減算
器を有し、この減算器出力を入力とする検出回路によっ
てキズの検出を行い、検出回路出力によりＲ，Ｇ，Ｂ信
号のキズ部分を補正する補正回路を備えた構成となって
いる。

【００１９】また、本発明は、上記問題点を解決するた
め、従来の方式に加えて、複数の固体撮像素子から読み
出されたＲ，Ｇ，Ｂ信号より平均的な彩度レベルを抽出
するためのＬＰＦと、このＬＰＦ出力より彩度レベルを
抽出する検出回路を有し、従来のキズ検出回路出力を彩
度レベル検出出力によって制御することによりキズの位
置を検出し、この出力によりＲ，Ｇ，Ｂ信号のキズ部分
を補正する補正回路を備えた構成となっている。

【００２０】

【作用】本発明は、上記した構成により、Ｒ，Ｇ，Ｂ信
号より平均的な彩度レベルをＬＰＦで抽出し、このＬＰ
Ｆ出力をＲ，Ｇ，Ｂ信号から減算することにより背景色
の影響をなくしている。したがって、高彩度な背景中に
キズがあった場合でも、このキズを検出・補正すること
が可能となり、キズによる画質の劣化を防止することが
可能である。

【００２１】また、本発明は、上記した構成により、
Ｒ，Ｇ，Ｂ信号より平均的な彩度レベルをＬＰＦで抽出
し、このＬＰＦ出力をもとに背景の彩度レベルを検出す
る。例えば、この検出レベルが低いときは、低彩度部と
判定して、キズの検出回路により従来通りの検出を行
う。一方、この検出レベルが高いときは、高彩度部と判
定し、キズの検出回路の検出を中止もしくは、検出の基
準を変更し、高彩度部の高周波信号をキズと検出しない
ようにする。以上のように、高彩度色の高周波信号があ
った場合でも、この部分のキズの検出を中止もしくは、
基準を変更することにより、誤検出・誤補正をなくし、
画質の劣化を防止する。

【００２２】

【実施例】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。

【００２３】本発明の第１の実施例のブロック図を図１
に示す。図１で、１，２，３はＲ（赤色），Ｇ（緑
色），Ｂ（青色）信号が出力される固体撮像素子、４，
５，６は固体撮像素子１，２，３から読み出されたＲ，
Ｇ，Ｂ信号より平均的な彩度レベルを検出するＬＰＦ、
７，８，９は、固体撮像素子１，２，３から読み出され
たＲ，Ｇ，Ｂ信号からＬＰＦ４，５，６の出力をひく減
算器、２１はＲ，Ｇ，Ｂそれぞれの減算器出力信号より
キズを検出する検出回路、２２は検出回路２１の検出出
力をもとに、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号のキズ部分を補正する補正
回路、２３，２４，２５は補正されたＲ，Ｇ，Ｂ信号が
出力される出力端子である。

【００２４】以上のように構成された画素欠陥補正装置
の動作について、図２を用いて説明する。

【００２５】例えば、背景色がＭｇ（マゼンタ：Ｒ，Ｂ
が高レベル）でその中にＧのキズがある場合、図１の固
体撮像素子１，２，３の出力は図２の（ａ），（ｂ）の
ように、Ｇはキズの部分のみが高レベルで、Ｒ，Ｂはつ
ねに高レベルの信号となる。一方、図１のＬＰＦ４，
５，６でＲ，Ｇ，Ｂ信号の低域成分のみを取り出すこと
により、図２の（ｃ），（ｄ）のようにＧは低レベルの
信号、Ｒ，Ｂは高レベルの信号となる。このＬＰＦ４，
５，６の出力を、図１の減算器７，８，９によりＲ，
Ｇ，Ｂそれぞれの固体撮像素子１，２，３の出力からひ
くことにより、彩度の影響を除去した図２の（ｅ），
（ｆ）の出力を得る。

【００２６】このように、彩度の影響を除去した信号を
図１の検出回路２１に入力することにより、背景の彩度
が高い場合でも、背景の彩度が低い場合のキズと同様に
扱うことが可能となる。

【００２７】また、背景の彩度が低い中にＧのキズがあ
る場合は、図１のＬＰＦ４，５，６の出力はいずれも低
レベルの信号となるため、図１の減算器７，８，９の影
響は受けず、従来と同様キズの検出が可能となる。

【００２８】図１の検出回路２１は、従来と同様図９の
ように構成され、上記入力によりＧのキズを補正すべ
く、図１の補正回路２２にＧのキズ補正信号を出力す
る。

【００２９】なお、図１の補正回路２２についても、従
来同様図１３のような構成で可能である。

【００３０】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の実施例のブロック
図を図３に示す。図３で、１，２，３はＲ（赤色），Ｇ
（緑色），Ｂ（青色）信号が出力される固体撮像素子、
４，５，６は固体撮像素子から読み出されたＲ，Ｇ，Ｂ
信号から平均的な彩度レベルを検出するＬＰＦ、１０は
ＬＰＦ４，５，６の出力より彩度レベルを抽出する彩度
レベル作成回路、２１は固体撮像素子１，２，３から読
み出されたＲ，Ｇ，Ｂ信号より、彩度レベルに応じてキ
ズを検出するキズ検出回路、２２はキズ検出回路２１の
検出出力をもとに、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号のキズ部分を補正す
る補正回路、２３，２４，２５は補正されたＲ，Ｇ，Ｂ
信号が出力される出力端子である。以上のように構成さ
れた画素欠陥補正装置の動作について、図４を用いて説
明する。

【００３１】例えば、緑の木立など高彩度色の高周波信
号の場合、図３の固体撮像素子１，２，３の出力は、図
４の（ａ），（ｂ）のように、Ｇが高周波信号となり、
Ｒ，Ｂは低レベルの信号となる。

【００３２】一方、図３のＬＰＦ４，５，６でＲ，Ｇ，
Ｂ信号の低域成分のみを取り出すことにより、その出力
は図４の（ｃ），（ｄ）のようにＧは高レベルの信号、
Ｒ，Ｂは低レベルの信号となる。このＬＰＦ４，５，６
の出力を、図３の彩度レベル作成回路１０により処理す
る。

【００３３】図５は図３の彩度レベル作成回路１０の内
部構成の一例を示す図で、３１はＲ，Ｇ，Ｂ信号のＬＰ
Ｆ出力のうち最大値を検出する回路、３２は最小値を検
出する回路、３３は最大値から最小値をひく減算器であ
る。このように、背景の彩度に応じたレベルの信号を出
力する。

【００３４】したがって、緑の木立など高彩度の高周波
信号の場合、図３の彩度レベル作成回路１０の出力は図
４の（ｅ）のように高レベルとなる。

【００３５】ここで、図３のキズ検出回路２１は、図６
のようになり、従来固定値により突出量比較を行ってい
たものを、図７のように、例えば従来の固定値に彩度レ
ベル作成回路出力を加算したものにより突出量の比較を
行う。これにより、低彩度部では今まで通りのレベルで
検出を行い、高彩度部では比較値を上げ、突出量の検出
レベルを大きくする。

【００３６】したがって、上記入力信号の場合の突出量
検出レベルは大となるため、高周波信号はキズと誤検出
されることはなく、図３のキズ検出回路２１の出力は、
図４の（ｆ）のようになり、図３の補正回路２２へキズ
補正信号は出力されない。よって、高彩度色の高周波信
号があった場合でも、図３の補正回路２２の出力は図４
の（ｇ）のようになり、高周波信号をキズと誤動作せず
画質の劣化を生じない。

【００３７】また、背景の彩度が低く、高周波信号の誤
動作がない場合は、図３の彩度レベル作成回路１０の出
力は低いレベルとなり、従来通りのレベルでキズの検出
が可能である。

【００３８】以上の実施例については、彩度レベルによ
りキズ検出回路の突出量の比較値を制御する方式につい
て述べたが、彩度レベル作成回路出力を固定値によって
比較して、”０”もしくは”１”のみを出力し、それに
よって高彩度時のみキズ検出回路出力をＯＦＦさせる方
式も同様に可能である。

【００３９】また、図５の彩度レベルの検出を、Ｒ，
Ｇ，Ｂ信号を色差信号とした後、演算する等、他の方式
により検出する場合も同様に可能である。

【００４０】さらに、以上の実施例ではＲ，Ｇ，Ｂ信号
にＬＰＦをかけて彩度レベルを検出しているが、回路規
模削減のため、色差信号とした後もしくは彩度レベルと
したのちＬＰＦをかける構成も同様に可能である。

【００４１】

【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、高彩度な背景中にキズがあった場合でも、こ
のキズを検出・補正することが可能となり、キズによる
画質の劣化を防止することが可能である。

【００４２】また、本発明によれば、高彩度色の高周波
信号があった場合でも、信号とキズを区別して、誤検出
・誤補正をなくしキズについてのみ補正を行い、画質の
劣化を防止することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における画素欠陥補正装
置の構成を示すブロック図

【図２】同第１の実施例における画素欠陥補正装置の動
作を説明するための信号波形図

【図３】本発明の第２の実施例における画素欠陥補正装
置の構成を示すブロック図

【図４】同第２の実施例における画素欠陥補正装置の動
作を説明するための信号波形図

【図５】同第２の実施例における彩度レベル作成回路の
内部構成を示すブロック図

【図６】同第２の実施例におけるキズ検出回路の内部構
成を示すブロック図

【図７】同第２の実施例における突出量検出回路の内部
構成を示すブロック図

【図８】従来の画素欠陥補正装置の構成を示すブロック
図

【図９】従来例におけるキズ検出回路の内部構成を示す
ブロック図

【図１０】従来例の画素欠陥補正装置の動作を説明する
ための信号波形図

【図１１】従来例における突出量検出回路の内部構成を
示すブロック図

【図１２】従来例における演算器の内部構成を示すブロ
ック図

【図１３】従来例のキズ補正回路の内部構成を示すブロ
ック図

【図１４】従来例の画素欠陥補正装置の動作を説明する
ための信号波形図

【図１５】従来例の画素欠陥補正装置の動作を説明する
ための信号波形図

【符号の説明】

１〜３ 固体撮像素子（ＣＣＤ） ４〜６ ＬＰＦ ７〜９ 減算器 ２１ 検出回路 ２２ 補正回路 ２３〜２５ 出力端子

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の固体撮像素子と、 前記固体撮像素子から読み出された信号を入力するＬＰ
   Ｆと、 前記固体撮像素子から読み出された信号から前記ＬＰＦ
   出力をひく減算器と、 前記減算器出力から、前記固体撮像素子出力の画素欠陥
   を検出する検出回路と、 前記検出回路出力により、前記固体撮像素子出力の画素
   欠陥部分を補正する補正回路を備えたことを特徴とする
   画素欠陥補正装置。
2. 【請求項２】 複数の固体撮像素子と、 前記固体撮像素子から読み出された信号を入力するＬＰ
   Ｆと、 前記ＬＰＦ出力から彩度レベルを作成する彩度レベル作
   成回路と、 前記彩度レベル作成回路出力に応じて、前記固体撮像素
   子出力の画素欠陥を検出する検出回路と、 前記検出回路出力により、前記固体撮像素子出力の画素
   欠陥部分を補正する補正回路を備えたことを特徴とする
   画素欠陥補正装置。