JPS61114683A - 撮像素子の画像欠陥補償装置 - Google Patents

撮像素子の画像欠陥補償装置

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JPS61114683A
JPS61114683A JP59237004A JP23700484A JPS61114683A JP S61114683 A JPS61114683 A JP S61114683A JP 59237004 A JP59237004 A JP 59237004A JP 23700484 A JP23700484 A JP 23700484A JP S61114683 A JPS61114683 A JP S61114683A
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signal
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compensation
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Hiroaki Sugiura
博明 杉浦
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
    • H04N25/68Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to defects

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、撮像素子の画像欠陥補償装置に関する。
[従来の技術] 第7図は、テレビジョン学会技術報告VOL。
7、No、14の19ページから24ページに示された
従来の撮像素子の画像欠陥補償[iである。
図において、搬像部1の出力信号はクランプ回路2でク
ランプされる。クランプ回路2の出力は、乗算回路3に
与えられるとともに、遅延回路6を介して乗算回路7に
与えられる。乗算回路7は欠陥補償信号発生回路8から
の欠陥補償信号によって制御され、乗算回路3は該欠陥
補償信号を反転回路5において反転した信号によってI
b1J御される。
乗算回路3の出力および乗算回路7の出力は加算回路4
において加算されて、撮像素子の画像欠陥補償された出
力信号となる。
次に動作について説明する。第8図は動作の説明用線図
である。撮像部1の出力信号の零レベルがクランプ回路
2により電位Eにクランプされる。
これを第8図すに示す。第8図aは、フィルタの配列を
示すものであり、第8図すに示す信号は第8図aに示す
フィルタの配列に対応するものである。第8図すに示す
信号が遅延回路6に入力されると、第8図Cに示す信号
が出力される。乗算回路3は入力端子3Aがローレベル
の状態ではクランプ電位Eを出力し、ハイレベルの状態
では入力端子3Bの信号を出力するように動作する。乗
算回路7は入力端子7Aがローレベルの状態ではクラン
プ電位Eを出力し、ハイレベルの状態では入力端子7B
の信号を出力するように動作する。今、第8図すに示す
ごと<、n番目の信号が欠陥画素による信号であるとす
る。第8図dは、それに対応した欠陥補償信号発生回路
8の出力である欠陥補償信号を示す。ところで乗算回路
3の入力端子3Aには反転回路5により第8図dに示す
欠陥補償信号の反転が入力されるので、その出力は第8
図eに示す信号になる。乗算回路7の入力端子7Aには
第8図dに示す欠陥補償信号が入力されるので、その出
力は第8図fに示す信号になる。加算回路4の出力は欠
陥補償信号がローレベルの状態では第8図すに示すクラ
ンプ回路2の出力信号を出力し、ハイレベルの状態では
第8図Cに示す遅延回路6の出力信号を出力する。以上
の動作により、第8図gに示すように、n番目の欠陥画
素による信号がn−2番目の画素の信号に置換される。
この画像欠陥補償装置の原理は、画像の相関性により接
近した画素°の信号はほぼ同じ値であるという原理に基
づいている。
なお、欠陥補償信号発生回路内には記憶装置が含まれて
欠陥画素の位置を記憶しており、それに基づき欠陥補償
信号を発生する。
[発明が解決しようとする問題点] 従来の画像欠陥補償装置は以上のように構成されており
、欠陥画素による信号を2クロック前の、   □つま
り2画素離れた画素による信号で置換することにより補
償しているので、欠陥画素の前で画像に急峻な変化があ
る場合にはその補償誤差が大きいなどの問題点があった
この発明は上述の8題点を解決するためになされたもの
であり、補償誤差の小さい画像欠陥補償装置を提供する
ことを目的としている。
[問題点を解決するための手段] この発明による撮像素子の画像欠陥補償装置は、欠陥画
素と同時に信号が続出されるもう1つの画素による信号
と、欠陥画素による信号を読出す時刻より1クロック前
の続出クロックで読出される2つの画素による信号の合
わせて3つの信号を色フィルタの色により予め決まって
いる比率で加算あるいは減算して補償信号を発生する手
段と、前記補償信号で欠陥画素の信号をU模する手段と
を備える。
[作用] この発明によれば、欠陥画策の信号は、欠陥画素と同時
に信号が読出されるもう1つの画素による信号と、欠陥
画素による信号を読出す時刻より1クロック前の読出ク
ロックで読出される2つの画素による信号の合わせて3
つの信号を色フィルタの色により予め決まっている比率
で加算あるいは減算した補償信号により置換される。
[実施例] 第9図は、この発明の対象となる撮像素子の色フィルタ
の配列の一例を示す。図においてWは白フィルタ、Ye
は黄フィルタ、Cyはシアンフィルタ、Gは緑フィルタ
を示す。ここでこの発明の対象となる撮像素子の色フィ
ルタの色および配列は第9図のものに限定されることな
く、画素を水平(行)方向および垂直(列)方向に配列
した搬像素子の画素中任意に選んだ2行×2列の4個の
画素上にある4色の色フィルタの色に関してその4色の
色フィルタのうちのどの3色をとってもそれらが互いに
独立な原刺激となっているものであればその色および配
列はいずれであってもよい。
ここで3色が互いに独立な原刺激であるということは、
その3色のうちの2色の正置あるいは魚屋加法混色によ
って残りの1色に等色しないことを意味する。
さらにこの発明の対象となる撮像素子は、前記4色の色
フィルタに対応した4本の出力線を備え、続出クロック
に同期して2行(列方向に互いに隣接した2つの画素)
同時に信号を読出すように構成されている。
上述したようなこの発明が適用される第9図に示すごと
きフィルタ配列の撮像素子に前述した従来の画像欠陥補
償装置の考え方を応用した場合を以下に述べる。今説明
のため、n番目のクロックに対応するW信号が欠陥画素
による信号の場合を考える。この場合には、jl−2番
目のクロックに対応するW信号でn番目のクロックに対
応するW信号を置換することにより画像欠陥を補償する
ことが可能である。Ye倍信号Cy倍信号G信号につい
ても欠陥画素による信号をその2クロック前の信号で置
換するというW信号の場合と同様の方法で画像欠陥補償
することが可能である。]ノかしながらこの従来方法で
は、館述したように補償誤差が大きいという問題点が存
在する。
以下この発明の一実施例を図について説明する。
第1図はこの発明による撮像素子の画像欠陥補償装置の
好ましい一実施例を示す概略ブロック図である。第1図
において、撮像部50はW(白)信号出力端子50A、
Ye  (黄)信号出力端子50s、cy  <シアン
)信号出力端子50C,およびG(緑)信号出力端子5
0Dを有する。これらの出力端子50A〜50Dは、ス
イッチ回路51〜62.63,65,67.69と接続
されている。
スイッチ回路51〜54の出力は反転回路71の入力端
子71Aと接続され、反転回路71の出力端子71Bは
加算回路74の入力側とi続される。
スイッチ回路55〜58の出力はi!!延回路72の入
力端子ア2Aと接続され、遅延回路72の出力端子72
Bは加算回路74の入力側と接続される。
スイッチ回路59〜62の出力は遅延回路73の入力端
子73Aと接続され、遅延回路73の出力端子73Bは
加算回路74の入力側と接続される。
加算回Vii74の出力端子74Aは、スイッチ回路6
4.66.68.70と接続されている。スイッチ回路
51〜70は欠陥補償制御信号発生回路75によっても
す御され、それぞれの端子51A〜70Aがハイレベル
のとき開成8れ、端子51A〜70Aがローレベルのと
き開成される。欠陥補償III御信号発生回v175は
その内部に記憶装置を含み、欠陥画素の位置および欠陥
画素の色フィルタの種類を記憶している。出力端子80
Aからは補償されたW信号が出力され、出力端子80B
からは補償されたYe倍信号出力され、出力端子80C
からは補償されたCy倍信号出力され、また出力端子8
0Dからは補償されたG信号が出力される。
次に動作について説明する。前述のごとくW@号、 Y
e倍信号Cy倍信号およびG信号は、信号読出クロック
(以下クロックと記す)に対して第2図b−eのごとく
出力される。全画素に同じ分光分布特性でありかつ同じ
光量の光が入射している場合には、前述のW信号ff1
(以下Wと記す)、Ye信号m<以下Yeと記す)、C
y信号!(1,II。
下Cyと記す)、G信号f!(以下Gと記す)の間には
各フィルタの分光透過特性により次の関係が成り立つ。
W+G−Ye +CV          −(1)式
(1)が成り立つ理由を以下に示す。赤信号量をR9!
信号盪を8とすると、 W−R+G+8 Ye−R+G Cy−B+G −G よって W+G−R+G+B+G −’(e+Cy となる。
式(1)を変形すると次の4つの式が得られる。
W−Ye +cy −G         ・・・(2
)Ye −W−’、 G−cy         ・・
・(3)cy −W+G−Ye         −(
4)G−Ye +cy −W         ・・・
(5)第2図aに示すn番目のクロックに対応するW信
号が欠陥画素による信号である場合について、以下動作
を説明する。ここでn番目のクロックに対応する本来あ
るべきW信号量をW(n)とする。
またn番目のクロックに対応するG信号をG(n)とし
、n−1番目のクロックに対応するYe倍信号Cy倍信
号それぞれYe  (n−1)、 Cv  (n −1
)とすると、画像の相関性により隣接した画素にはほぼ
同じ分光分布特性でありかつほぼ同じ光量の光が入射す
るので、式(2)により次式が成り立つ。
W(n)→Ye  (n−1)+C1/  (TI−1
>−G (n )         ・・・(6)式(
6)に示すW(n)の信号で欠陥画素による信号を置換
することにより欠陥補償がなされるわけである。第1図
に示した回路は式(6)を実現した回路である。以下、
第2図、第3図を用いてその動作を説明する。第3図は
、端子51A。
52A、・・・、7QAの電圧を示す図である。スイッ
チ回路51,52.・・・、70はそれぞれに対応する
端子51A、52A、・・・、70Aの電圧がハイレベ
ルのとき閉成され、ローレベルのとき開成される。ここ
で第3図aに示すクロックは、第2図aのクロックと対
応している。端子51A、52A、・・・、70Aの電
圧は、その内部に記憶装置を含み、欠陥画素の位置およ
び欠陥画素の色フィルタの種類を記憶している欠陥補償
制御信号発生回路75から発生される。スイッチ回路5
1.52、・・・、70が第3図に示される電圧により
開閉され、撮像部50の出力である50A、50B。
50G、5QDの波形が第2図す、C,d、8に示され
るごとくであるとすると、入力端子71△。
72A、73A、出力端子718,72B、73B、7
4Aには第2図f、g、h、i、j、k。
庭に示す波形が現われる。ここで反転回路71は入力信
号の零レベルを基準として信号成分を正負反転して出力
し、遅延回路72および73は入力信号を1クロックの
時間だけ遅延して出力し、加算回路74は端子71B、
728.73Bの信号成分を加算して出力するように構
成されている。
第2図の()内はそれぞれ各端子を示す。      
1以上の動作の結果、W信号出力端子80Aには、第2
図圏に示すごとく欠陥補償されたW信号が得られる。他
の出力端子808,800,80Dには、第2図c、d
、eに示される波形と同じ波形が現われる。
次に、Ye信号中に欠陥画素による信号がある場合につ
いて考える。欠陥画素に対応するクロックを1番目のク
ロックとすると、前述したW信号における欠陥補償と同
様の考え方で式(6)に対応して次式が成り立つ。
Ye(+)→W(i−1)+G(1−1)−Cy  (
i )      ・・・(ア)この式を実現するため
に、第4図b−uに示される電圧を端子51A、52A
、・・・、70Aに与えて、スイッチ回路51,52.
・・・、70を開閉する。このようにして、Ye信号中
に欠陥画素による信号がある場合についても、前述のW
信号における場合と同様にしてその欠陥補償が可能とな
る。
次に、Cy信号中に欠陥画素による信号がある場合につ
91て考える。欠陥画素に対応するクロックを3番目の
クロックとすると、前述のW信号における欠陥補償と同
様の考え方で式(6)に対応して次式が成り立つ。
Cy   (j  )’=、W  (j  −1>  
+G  (J  −1)−Ye  (j )     
 ・・・(8)この式を実現するために、第5図b−u
に示される電圧を端子51A、52A、・−,70Aに
与えて、スイッチ回路51.52.・・・、70を開閉
する。このようにして、Cy信号中に欠陥画素による信
号がある場合についても、前述のW信号における場合と
同様にしてその欠陥補償が可能となる。
最後に、G信号中に欠陥画素による信号がある場合につ
いて考える。欠陥画素に対応するクロックをに番目のク
ロックとすると、前述のW信号における欠陥補償と同様
の考え方で式(6)に対応して次式が成り立つ。
G(k)→Ye  (k−1> +CV  (k−1)
−W(k)        ・・・(9)この式を実現
するために、第6図b−uに示される電圧を端子51A
、52A、・・・、70Aに与えて、スイッチ回路51
,52.・・・、70を開閉する。このようにして、G
信号中に欠陥画素による信号がある場合についても、前
述のW信号における場合と同様にしてその欠陥補償が可
能となる。
なお上記実施例では白、黄、シアン、緑の4色の色フィ
ルタの場合について述べたが、前述したように4色の色
フィルタの色はその4色のうちのどの3色をとってもそ
れら3色が互いに独立な原刺激となっていればどのよう
な色でもよい。つまり4色のうちのどの1色をとっても
他の3色の魚屋または正量加法混色により表わすことが
できれば、遅延回路および加算回路等を用いて前)6の
ごとき欠陥補償回路を#l成することができる。
[発明の効果] 以上のようにこの発明によれば、従来v4置における場
合と比較して欠陥画素との距離が近い画素からの信号に
よって欠陥画素からの信号を置換することにより欠陥補
償しているので、欠陥画素の前で画像に急峻な変化があ
る場合においてもその補償誤差を小さくすることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の好ましい一実施例である撮像素子の
画像欠陥補償装置を示す概略ブロック図、第2図〜第6
図はこの発明の一実施例の動作の説明用線図、第7図は
従来の撮像素子の画像欠陥補償装置を示す概略ブロック
図、第8図は従来装置の動作の説明用線図、第9図はこ
の発明の対象となる撮像素子の色フィルタの配列の一例
を示す図である。 図において、50は撮像部、51〜70はスイッチ回路
、71は反転回路、72.73は遅延回路、74は加算
回路、75は欠陥補償制御信号発生回路をそれぞれ示す
。 代  珊  人     大  岩  増  雄第2図 b (50A)           ”−”    
     a−Qイkd (50C)        
                         
  4−oレイルe  (500)         
                         
         4−OL<Lf   (71A) 
                         
              や。仁へ)しi   (
718)                     
         +OL<ルj  (72B)   
                         
          、oレベ′」しk (738) 
               −oh−cbl(“″
)−一一一旦一一一一。、6.。 m  (BOA)                 
                         
+cH,q+し第3図 a 7・・り (二つ(7λ:、W 1) (5+A) (:oア露2 e (54A)(二銅二 j   (59A)(←11イレペ゛11−k (60
Ai□:ご1.′二 1  (61Ai                 
               =言ごこSo:亡0 
(64A)(ばて、′、。 u (70A) (−−;iコj: 第4図 a り0−17  (M              
                 m−+y40′l
b (s2A>(:諧コニr C(51A)(ニス’:t”<:”y i (57A)(:芯璽V j (60A)(:α’−:、:: k (59A)(:エロ、11; u (6BA)(:’貴ゴj二 第5図 j  (61A)(−ハイレへ゛)し 4−0−レベ1し r (63A)(二+′oz、1: S  (64A)(、−ハロ“1ル t (65A1           二寓j二Ll 
(66A)(二車:ゴ:″。 第6ダ a り・・)(=によ1.! b(54A)(=Tこて4二 J (62A)(−Kt” 1<  (60A)(”’“い”′ 1 (6+Ai             ユ昭7″m
 (59A) (:ニー’5−::ILS (68A)
 (:::二1ピ t   (63Aン(:’、;:て:1℃u (64A
)(:’詔コニ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 画素を行および列方向に配列しかつ読出クロックに同期
    して列方向に互いに隣接した2つの画素に関する信号を
    同時に読出す撮像素子において正常な信号を出力しない
    欠陥画素が存在する場合の画像欠陥補償装置であって、
    前記画素の任意の2行×2列の4個の画素は異なった4
    つの色に関連し、かつ該4色のうちの任意の3色はそれ
    ぞれ互いに独立な原刺激となっており、 前記欠陥画素と同時に読出される該欠陥画素と列方向で
    接するもう1つの画素による第1の信号と、前記欠陥画
    素による信号を読出す時刻より1クロック前の読出クロ
    ックにより同時に読出される列方向に互いに接した2つ
    の画素による第2の信号および第3の信号とを前記4つ
    の色により予め定められている比率で加減算して補償信
    号を発生する手段と、 前記欠陥画素による信号を前記補償信号で置換する手段
    とを備える撮像素子の画像欠陥補償装置。
JP59237004A 1984-11-09 1984-11-09 撮像素子の画像欠陥補償装置 Granted JPS61114683A (ja)

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