CN101335827B - 使用定向检测方法的影像缺陷校正系统 - Google Patents

Abstract

一种使用定向检测方法的影像缺陷校正系统包括：影像数据存储器，用以储存从影像提取装置所输出的二维影像数据；判断装置，用以判断目标像素单元是否为缺陷像素单元，包括步骤：在上至下、左至右、下至右和上至右的每个方向上，判断目标像素单元是否为该方向的显著点；计数具有显著点的方向数；以及根据已计数的方向数，判断目标像素单元是否为缺陷像素单元；置换装置于确定目标像素单元为缺陷像素单元时，将目标像素单元的影像数据置换成既定影像数据。

Description

使用定向检测方法的影像缺陷校正系统

技术领域

本发明是关于一种影像缺陷(image defect)校正系统，特别是有关于一种使用定向检测方法的影像缺陷校正系统。

背景技术

在影像提取系统(例如数字相机以及摄影机)中，广泛使用固态影像提取装置(solid state image capturing device)，例如电荷耦合装置(chargecoupled device，CCD)成像器或是互补金氧半导体(complementary metaloxide semiconductor，CMOS)成像器。在固态影像提取装置内，有部分晶体缺陷(crystal defect)存在。晶体缺陷是由硅晶圆内起始材料的内部缺陷以及由后续的芯片工艺所引起的外部缺陷所组成。晶体缺陷会呈现为影像缺陷，例如比周围区域更明亮的白色缺陷以及比周围区域更暗的黑色缺陷。影像缺陷将显著地恶化影像品质。

有许多校正影像缺陷的方法被提出。一种电子式校正影像缺陷的方法，其步骤包括：使用相邻于目标像素单元(target pix cell)的8个周围像素单元的影像数据来计算出平均准位、最大准位以及最小准位；通过在平均准位加入最大准位与最小准位之间的差值来产生白色缺陷的判断基准；通过在平均准位减去最大准位与最小准位之间的差值来产生黑色缺陷的判断基准；通过比较目标像素单元的影像数据和这些判断基准来判断目标像素单元是否为缺陷像素单元；以及，当目标像素单元被判断是缺陷像素单元时，将目标像素单元的影像数据置换成既定准位(例如：8个周围像素单元的影像数据的平均准位)。

然而，在上述方法中，由于平均准位的检测使得检测白色缺陷或是黑色缺陷的准确度并不好。此外，上述方法可能将影像的边缘部分算错成缺陷像素单元。

发明内容

有鉴于此，为了解决上述先前记述的问题，本发明提供一种使用定向检测方法的影像缺陷校正系统。

本发明提供一种使用定向检测方法的影像缺陷校正系统，包括：一影像数据存储器，用以储存从一影像提取装置所输出的一二维影像数据；一判断装置，用以判断一目标像素单元是否为一缺陷像素单元，包括步骤：在上至下、左至右、下至右以及上至右的每个方向上，判断目标像素单元是否为该方向的显著点，具体包括：计算目标像素单元的影像数据和该方向上的两个相邻像素单元的影像数据之间的准位差，当上述目标像素单元的影像数据与上述相邻像素单元的影像数据之间的已计算准位差均大于一第一既定值，以及一相邻像素单元的影像数据与另一相邻像素单元的影像数据之间的已计算准位差小于一第二既定值时，判断上述目标像素单元为该方向的显著点；计数具有上述显著点的方向数；以及根据上述已计数的方向数，判断上述目标像素单元是否为上述缺陷像素单元；以及一置换装置，当确定上述目标像素单元为上述缺陷像素单元时，将上述目标像素单元的影像数据置换成一既定影像数据。

附图说明

图1是显示根据本发明所描述的使用定向检测方法的影像缺陷校正系统的方块图；

图2是显示根据本发明所述的定向检测方法的像素单元排列；

图3是显示计算白色显著比例以及白色平滑比例的方法；

图4是显示计算黑色显著比例以及黑色平滑比例的方法；

图5是显示当连续两个缺陷像素单元存在于左至右方向的定向检测方法的像素单元排列。

符号说明：

101～影像数据存储器

102～判断装置

103～置换装置

201-204、501-504～方向

P1-P4、P6-P9、P6′～相邻像素单元

P5～目标像素单元

VP1-VP9～影像数据

具体实施方式

为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

实施例：

图1是显示根据本发明所描述的使用定向检测方法的影像缺陷校正系统的方块图。影像缺陷校正系统包括：储存二维影像数据的影像数据存储器101、判断目标像素单元是否为缺陷像素单元的判断装置102，以及将目标像素单元的影像数据置换成既定影像数据的置换装置103。影像缺陷校正系统操作如下。经由模拟对数字转换器(未显示)，来自影像提取装置(未显示，例如CCD成像器或是CMOS成像器)的模拟影像信号被转换成数字影像数据。数字影像数据经由钳位电路(clamping circuit)(未显示)所钳住以及经由镜头像差(lens aberration)校正电路(未显示)所校正。已钳住且已校正的影像数据被应用在影像数据存储器101，其中一影像数据帧(frame)被储存在内。为了判断目标像素单元是否为缺陷像素单元，从影像数据存储器101连续地读出影像数据帧并输入至判断装置102。假如目标像素单元被判断装置102判断为缺陷像素单元时，置换装置103会将目标像素单元的影像数据置换成既定影像数据。之后，已校正影像缺陷的影像数据被输入至影像数据处理器、转换成既定数据格式，以及烧录在烧录媒体上。

图2是显示根据本发明所述的定向检测方法的像素单元排列。有8个相邻像素单元P1-P4、P6-P9围绕在目标像素单元P5的周围。首先，考虑到使用像素单元P4-P6的左至右方向202。

参考图3，图3是显示计算白色显著比例(prominent rate)以及白色平滑比例(smoothness rate)的方法。首先，计算介于目标像素单元P5的影像数据VP5以及相邻像素单元P4、P6的影像数据VP4、VP6之间的白色显著比例，并与既定值Th1作比较，其中既定值Th1为小于噪声准位的常数值且可根据实验与经验决定。

VP5-VP4＞Th1            (1)

VP5-VP6＞Th1            (2)

接着，计算介于两相邻像素单元P4、P6之间的白色平滑比例，并与既定值Th2作比较，其中既定值Th2为小于噪声准位的常数值且根据实验地与凭经验地决定。

|VP4-VP6|＜Th2        (3)

当方程式(1)、(2)以及(3)同时成立时，目标像素单元P5被确定为在左至右方向202的白色显著点(prominent spot)。

图4是显示计算黑色显著比例以及黑色平滑比例的方法。首先，计算介于目标像素单元P5的影像数据VP5以及相邻像素单元P4、P6的影像数据VP4、VP6之间的黑色显著比例，并与既定值Th3作比较，其中既定值Th3为小于噪声准位的常数值且可根据实验与经验决定。

VP4-VP5＞Th3        (4)

VP6-VP5＞Th3        (5)

接着，计算介于两相邻像素单元P4、P6之间的黑色平滑比例，并与既定值Th4作比较，其中既定值Th4为小于噪声准位的常数值且可根据实验与经验决定。

|VP4-VP6|＜Th4        (6)

当方程式(4)、(5)以及(6)同时成立时，目标像素单元P5被确定为在左至右方向202的黑色显著点。

接着，执行上至下方向201、上至右方向203以及下至右方向204其它三个方向的类似计算以及条件判断。当四个方向的条件判断都成立时，目标像素单元P5被确定为缺陷像素单元。

图5是显示当连续两个缺陷像素单元存在于左至右方向的定向检测方法的像素单元排列。当方程式(1)、(2)以及(3)或是方程式(4)、(5)以及(6)只有在三个方向中成立时，目标像素单元P5可能为连续复数缺陷像素单元的一部分。在此情况中，使用下一个相邻像素单元P6′来代替相邻像素单元P6，以增加类似于图3以及图4中额外的一个步骤来判断目标像素单元的影像数据是否为显著点。当方程式(1)、(2)以及(3)或是方程式(4)、(5)以及(6)在左至右方向502中成立时，目标像素单元P5被确定为连续复数缺陷像素单元的一部分。通过使用类似的方法，可以检测到超过两个以上的连续复数缺陷像素单元。

置换装置103有三种置换的方法。首先，第一置换方法是将缺陷像素单元的影像数据置换成四个相邻像素单元的影像数据中差距为最小的方向的平均值。依照下列四个方向来计算平均值：

|VP8-VP2|------上至下方向

|VP6-VP4|------左至右方向

|VP3-VP7|------下至右方向

|VP9-VP1|------上至右方向

并选择上述四个值中的最小值来置换成影像数据。此方法可实现具有高分辨率(resolution)的影像。

第二置换方法是将缺陷像素单元的影像数据置换成四个相邻像素单元的影像数据中差距为最小的方向的平均值。依照下列四个方向来计算平均值：

|VP5-VP2|+|VP5-VP8|------上至下方向

|VP5-VP4|+|VP5-VP6|------左至右方向

|VP5-VP7|+|VP5-VP3|------下至右方向

|VP5-VP1|+|VP5-VP9|------上至右方向

并选择上述四个值中的最小值来置换成影像数据。

第三置换方法是将缺陷像素单元的影像数据置换成四个相邻像素单元的影像数据VP2、VP4、VP6以及VP8的平均值。

与先前技术相比较，本发明所提供使用定向检测方法的影像缺陷校正系统以及方法具有极佳的检测准确度能检测缺陷像素单元，并将缺陷像素单元的影像数据置换成更逼真的影像数据。

本发明虽以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明的范围，任何熟习此项技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做少许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求范围所界定者为准。

Claims (6)

1.一种使用定向检测方法的影像缺陷校正系统，包括：

一影像数据存储器，用以储存从一影像提取装置所输出的一二维影像数据；

一判断装置，用以判断一目标像素单元是否为一缺陷像素单元，包括下列步骤：

在上至下、左至右、下至右以及上至右的每个方向上，判断目标像素单元是否为该方向的显著点，具体包括：计算目标像素单元的影像数据和该方向上的两个相邻像素单元的影像数据之间的准位差，当上述目标像素单元的影像数据与上述相邻像素单元的影像数据之间的已计算准位差均大于一第一既定值，以及一相邻像素单元的影像数据与另一相邻像素单元的影像数据之间的已计算准位差小于一第二既定值时，判断上述目标像素单元为该方向的显著点；

计数具有上述显著点的方向数；以及

根据上述已计数的方向数，判断上述目标像素单元是否为上述缺陷像素单元；以及

一置换装置，当确定上述目标像素单元为上述缺陷像素单元时，将上述目标像素单元的影像数据置换成一既定影像数据。

2.如权利要求1所述的使用定向检测方法的影像缺陷校正系统，其中当上述已计数的方向数为4时，确定上述目标像素单元为上述缺陷像素单元。

3.如权利要求1所述的使用定向检测方法的影像缺陷校正系统，其中当上述已计数的方向数为3时，使用上述目标像素单元的影像数据以及代替在没有显著点的方向的一个相邻像素单元的一下一个相邻像素单元的影像数据，再次进行显著点的条件判断以判断上述目标像素单元的影像数据是否为上述显著点。

4.如权利要求1所述的使用定向检测方法的影像缺陷校正系统，其中上述既定影像数据为在上述四个方向上相邻像素单元的影像数据之间的差异为最小的方向的相邻像素单元的影像数据的一平均值。

5.如权利要求1所述的使用定向检测方法的影像缺陷校正系统，其中上述既定影像数据为上述目标像素单元与上述相邻像素单元的影像数据之间差异为最小的方向的相邻像素单元的影像数据的一平均值。

6.如权利要求1所述的使用定向检测方法的影像缺陷校正系统，其中上述既定影像数据为四个相邻像素单元的影像数据的一平均值，其中所述四个相邻像素单元是位于目标像素单元正上、正下、正左、正右的相邻像素单元。

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