JPH08163445A - 静止画像データ生成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 ビデオ・カメラ１０内に同一の第１及び第２
ＣＣＤ撮像素子１６、１８と、入射光像を第１及び第２
ＣＣＤ撮像素子に伝達するハーフミラー１４を含む。第
１及び第２画像メモリ２８、３０は、第１及び第２ＣＣ
Ｄ撮像素子からの同一入射光像の画像信号を夫々記憶す
る。画像処理器３２は、第１及び第２ＣＣＤ撮像素子の
欠陥画素位置データに基づいて、第１ＣＣＤ撮像素子の
欠陥画素に対応する位置の第２ＣＣＤ撮像素子の画素の
状態を調べ、第２ＣＣＤ撮像素子に画素に欠陥が無けれ
ば、第１ＣＣＤ撮像素子の欠陥画素に対応する第１画像
メモリの記憶セルの内容を、第２画像メモリの対応する
記憶セルの内容で置き換えた画像データを生成する。 【効果】 画素欠陥を有する撮像素子１６及び１８から
の画像データを合成することにより、各々から得られる
画像データよりも欠陥データを減少させた改善画像デー
タを生成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＣＣＤ（電荷結合デバ
イス）撮像素子を使用した静止画像データ生成装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】通常のビデオ・カメラには広くＣＣＤ撮
像素子が使用されている。例えば、主に放送用などの高
画質が要求される分野で使用されるフレームインタライ
ン形ＣＣＤ撮像素子では、撮像部のマトリックス状に配
列された各画素は、入射光像を電荷に変換する１個のフ
ォトダイオードと、複数個で電荷を転送動作をする垂直
ＣＣＤシフト・レジスタを形成するための１個ＣＣＤ素
子と、これらの間の信号の受け渡し制御するトランスフ
ァゲートとから成る。フォトダイオードで蓄積された信
号電荷は、垂直帰線期間に垂直ＣＣＤシフトレジスタに
読み出される。その後、高速の垂直転送パルスを印加す
ることにより、信号電荷は垂直ＣＣＤシフトレジスタ内
を通ってＣＣＤ撮像素子の蓄積部に転送されて水平ＣＣ
Ｄシフトレジスタに到達し、次に水平ＣＣＤレジスタ内
を通って出力される。

【０００３】ＣＣＤ撮像素子は製造工程における種々の
原因により、欠陥のある画素が生じるため、その欠陥状
態が製品としての規格内に入っているか否かを検査する
必要がある。この検査を行う規格には、点欠陥規格、線
欠陥規格及びしみ・むらゾーン規格がある。例えば、点
欠陥規格の検査では、素子を遮光状態にした場合のＣＣ
Ｄ出力の出力波形の所定範囲を超える局部的なピーク点
即ち暗信号白点を生じる画素、素子出力状態を飽和状態
とした場合の所定範囲を超える局部的なディップ点即ち
ＯＦ黒点を生成する画素等を計数し、その総数が全画素
数に対する特定の比率内に入っているか否かを調べる。
線欠陥規格の検査では、ＣＣＤの１ライン全体の出力信
号レベルが所定範囲を満足しているかを調べ、また、し
み・むらゾーン規格では出力信号の局部的な凹凸部分の
全体平均振幅に対する割合を調べる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この様な検査を行った
場合、高解像度のＣＣＤ撮像素子では全ての検査基準を
合格するもの歩留まりは良くても約１０％程度であり、
大部分のＣＣＤ撮像素子が使用不可能となる。しかし、
ＣＣＤ撮像素子を静止画像専用に使用する場合は、ＣＣ
Ｄ撮像素子で得た画素データを画素と１対１の記憶セル
を有する画像メモリに取込み、欠陥画素からのデータを
周囲の正常画素からのデータで補間することにより、規
格を満足しなくとも使用可能になる。しかし、補間部分
の解像度は通常に比べて低くなり、また、欠陥画素が集
中した部分では補間データは満足なデータにはならず、
静止画像専用であってもそのＣＣＤ撮像素子は使用でき
ない。

【０００５】したがって、本発明の目的は、欠陥画素を
有するＣＣＤ撮像素子を使用し、解像度を低下させるこ
となく静止画像データを生成する静止画像データ生成装
置の提供にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明の静止画
像データ生成装置は、ビデオ・カメラ内に同一の第１及
び第２撮像ＣＣＤ撮像素子と、入射光像を第１及び第２
ＣＣＤ撮像素子に伝達するハーフミラーを含む。画像メ
モリ手段は、第１及び第２ＣＣＤ撮像素子からの同一入
射光像の画像信号を夫々記憶する第１及び第２メモリ領
域を有する。画像処理器は、第１及び第２ＣＣＤ撮像素
子の欠陥画素位置データに基づいて、第１ＣＣＤ撮像素
子の欠陥画素に対応する位置の第２撮像素子の画素の状
態を調べ、第２撮像素子に画素に欠陥が無ければ、第１
ＣＣＤ撮像素子の欠陥画素に対応する第１メモリ領域の
記憶セルの内容を、第２メモリ領域の対応する記憶セル
の内容で置き換えた画像データを生成する。この様に、
画素欠陥を有するＣＣＤ撮像素子１６及び１８からの画
像データを合成することにより、各々から得られる画像
データよりも欠陥データを減少させた改善された画像デ
ータを生成することができる。

【０００７】

【実施例】図１は、本発明の静止画像データ生成装置を
示すブロック図である。ビデオ・カメラ１０には、レン
ズ１２を介して撮影対象の光像が入射する。ビデオ・カ
メラ１０内で、入射光はレンズ１２の軸に対して４５°
の角度で傾斜して配置したハーフミラー１４に到達し、
光量の半分がそのままハーフミラー１４を通過してＣＣ
Ｄ撮像素子１６に到達し、残りの半分がハーフミラー１
４で反射されてＣＣＤ撮像素子１８に到達する。これら
の撮像素子１６及び１８は、同一規格のものであり、こ
こでは説明を簡単にするために白黒画像用であるとす
る。撮像素子１６及び１８の各々は、製造時の行程によ
り不規則な位置に欠陥画素を含んでいることに留意され
たい。

【０００８】撮像素子１６及び１８は、同期して動作す
るビデオ信号生成器２０及び２２により夫々制御されて
出力信号が取り出され、且つ垂直及び水平同期信号が付
加され、例えばＮＴＳＣ方式ビデオ信号として、夫々ア
ナログ・デジタル変換器（以下ＡＤＣという）２４及び
２６に供給される。ＡＤＣ２４及び２６の各々は、入力
ビデオ信号に含まれる同期信号に基づいてクロック信号
を発生し、このクロック信号により入力ビデオ信号を取
り込んでデジタル画像データに変換する。

【０００９】フレーム・メモリである画像メモリ２８及
び３０は、ＣＣＤ撮像素子１６及び１８の画素と１対１
に対応する記憶セルを有し、即ち画素と同数の記憶セル
を有し、ＡＤＣ２４及び２６から送られる各フレーム分
のデジタル画像データを順次記憶する。よって、欠陥画
素に対応する記憶セルには欠陥データが記憶される。

【００１０】画像処理器３２は、中央処理装置（ＣＰ
Ｕ）及び本発明による処理手順を実行するためのプログ
ラムを記憶する読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）を含む構
成、又は通常のパーソナルコンピュータでよい。画像処
理器３２には、垂直分離回路３４によりビデオ信号生成
器２０の出力信号から取り出された垂直同期信号が供給
される。ビデオ信号生成器２０及び２２は、同期動作を
しているので、垂直同期信号はビデオ信号生成器２２か
ら取り出してもよい。操作者がスイッチ３６をオンにす
ると、画像処理器３２は直後に供給される垂直同期パル
スに応答して、取込み停止信号をＡＤＣ２４及び２６に
供給する。ＡＤＣ２４及び２６が取り込み停止信号に応
答して、デジタル画像データの生成を停止し、画像メモ
リ２８及び３０にはスイッチ３６をオンにしたときに、
ビデオ・カメラ１０が撮影した同一の画像フレームが蓄
積される。

【００１１】図２Ａ及びＢは、夫々画像メモリ２８及び
３０の記憶セルを実際よりも少ない７×７個（Ａ１〜Ｇ
７）の記憶セルで簡略的に示す図である。撮像素子１６
及び１８も同様のＡ１〜Ｇ７の画素を有するものとす
る。撮像素子１６及び１８の欠陥画素に対応する画像メ
モリ２８及び３０の記憶セルには欠陥データが記憶さ
れ、図において欠陥データを記憶する記憶セルには×印
を付ける。画像メモリ２８は、Ａ１〜Ａ７、Ｃ２、Ｄ
５、Ｅ６及びＦ２の記憶セルに欠陥データを有する。画
像メモリ３０は、Ｂ３、Ｄ４、Ｆ２及びＧ６の記憶セル
に欠陥データを有する。上述の様なＣＣＤ撮像素子の欠
陥検査により、欠陥画素の位置データを得ることができ
るので、この欠陥位置データを画像処理器３２に入力す
ることで、画像処理器３２は画像メモリ２８及び３０の
どの位置に欠陥データが記憶されているかを認識でき
る。この様なデータが入手できないときは、測定用の異
なる被写体をビデオ・カメラ１０で撮影し、画像メモリ
２８及び３０の記憶セルの記憶データの状態を画像処理
器３２で調べて、ＣＣＤ撮像素子１６及び１８の画素の
欠陥位置データを生成してもよい。

【００１２】画像処理器３２は、ＣＣＤ撮像素子１６及
び１８の欠陥位置データに基づき、素子１６の欠陥画素
に対応する位置の撮像素子１８の画素の状態を調べ、撮
像素子１８の画素に欠陥が無ければ、撮像素子１６の欠
陥画素に対応する画像メモリ２８の記憶セルの内容を、
画像メモリ３０の対応する記憶セルの内容で書き換え
る。即ち、画像メモリ２８の欠陥データを記憶するＡ１
〜Ａ７、Ｃ２、Ｄ５及びＥ６の記憶セルに対応にする画
像メモリ３０の記憶セルのデータは正常であるので、画
像メモリ２８のこれらの記憶セルの内容は、画像メモリ
３０の対応する記憶セルの内容で書き換えられる。しか
し、画像メモリ２８及び３０は、共にＦ２の記憶セルに
欠陥データを有するので、この記憶セルについては画像
処理器３２はメモリ間の書き換え作業は行わない。この
様な場合は、画像処理器３２は、画像メモリ２８のＦ２
の周囲の記憶セルＦ１、Ｅ２、Ｆ３及びＧ２の記憶セル
の記憶データの平均値を求めて、Ｆ２の記憶セルに書き
込むなどの補間をして、画素欠陥を補償する。撮像素子
１６及び１８の欠陥画素の位置が多数一致する場合は、
一方を他の撮像素子に交換することにより、欠陥データ
の数を減少させることができる。

【００１３】この様にして、画素欠陥を有する撮像素子
１６及び１８からの画像データを合成することにより、
各々から得られる画像データよりも欠陥データを減少さ
せた改善された画像データを生成することができる。画
像処理器３２は、画像メモリ１６からこの画像データを
読出し、表示器、プリンタ等の出力装置３８にデータを
供給する。

【００１４】図３は、本発明の他の実施例の一部を示す
ブロック図である。被写体が静止したものである場合
は、時間的に前後して撮影してもビデオ信号生成器２０
及び２２の出力信号は同一である。ビデオ信号生成器２
０及び２２の出力信号は、画像処理器３２により制御さ
れる切替え器４０で選択され、ＡＤＣ２６に供給され
る。画像メモリ３０’は、画像メモリ３０のメモリ容量
に相当するメモリ領域を２つ有し、ＡＤＣ２６から供給
される撮像素子１６に関するデジタル画像データを一方
のメモリ領域に蓄積し、撮像素子１８に関するデジタル
画像データを他方のメモリ領域に蓄積する。以下、上述
と同様の操作により、一方のメモリ領域に両撮像素子の
各々から得られる画像データを改善した画像データを生
成する。この実施例では、図１に比較して構成要素を少
なくすることができる。ただし、被写体が動く場合に
は、この構成は採用することができない。

【００１５】

【発明の効果】本発明によれば、画素欠陥を有する撮像
素子１６及び１８からの画像データを合成することによ
り、各々から得られる画像データよりも欠陥データを減
少させた改善画像データを生成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の静止画像データ生成装置の一実施例を
示すブロック図。

【図２】本発明の装置の動作を説明するための画像メモ
リの簡略図。

【図３】本発明の装置の他の実施例の一部を示すブロッ
ク図。

【符号の説明】

１４ ハーフミラー １６ 第１ＣＣＤ撮像素子 １８ 第２ＣＣＤ撮像素子 ２８ 第１メモリ領域 ３０ 第２メモリ領域 ３２ 画像処理器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一の第１及び第２撮像ＣＣＤ撮像素子
   及び、入射光像を上記第１及び第２つのＣＣＤ撮像素子
   に伝達するハーフミラーを含むビデオ・カメラと、 上記第１及び第２ＣＣＤ撮像素子からの同一入射光像の
   画像信号を夫々記憶する第１及び第２メモリ領域を有す
   る画像メモリ手段と、 上記第１及び第２ＣＣＤ撮像素子の欠陥画素位置データ
   に基づいて、上記第１ＣＣＤ撮像素子の欠陥画素に対応
   する位置の上記第２ＣＣＤ撮像素子の画素の状態を調
   べ、該第２ＣＣＤ撮像素子に画素に欠陥が無ければ、上
   記第１ＣＣＤ撮像素子の欠陥画素に対応する第１メモリ
   領域の記憶セルの内容を、上記第２メモリ領域の対応す
   る記憶セルの内容で置き換えた画像データを生成する画
   像処理器とを具えることを特徴とする静止画像データ生
   成装置。