CN101729764B - 摄影装置与影像传感器坏点补偿方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种摄影装置、与其影像传感器坏点补偿方法。本发明的摄影装置的一种实施方式包括一寄存器以及一坏点补偿单元。坏点补偿单元负责取得一影像数据、与该影像数据的多个外围影像数据，根据该寄存器所储存的数值，自该些外围影像数据选出一参考准位，于该影像数据大于该参考准位、且与该参考准位的差距超过一临界值时，根据该参考准位更新该影像数据。

Description

摄影装置与影像传感器坏点补偿方法

技术领域

本发明是有关于摄影装置、与其影像传感器坏点补偿技术。

背景技术

数字摄影装置(digital camera)的影像传感器(image sensor)可为电荷耦合器件(Charge Coupled Device，CCD)、或互补式金属氧化物半导体所形成的有源取像电路(CMOS active-pixel sensor)…等电子器件。

影像传感器难免会有坏点(defective pixel)存在；例如，漏电流(leakage)所引起的亮点、或开路(open circuit)所引起的暗点。

如何克服影像传感器的坏点问题，为本技术领域者所致力的目标。

发明内容

本发明提供一种摄影装置、与其影像传感器坏点补偿方法。

本发明的摄影装置的一种实施方式包括一寄存器以及一坏点补偿单元。坏点补偿单元负责取得一影像数据、与该影像数据的多个外围影像数据，根据该寄存器所储存的数值，自此些外围影像数据选出一第一参考准位，于该影像数据大于该第一参考准位、且与该第一参考准位的差距超过一第一临界值时，根据该第一参考准位更新该影像数据。

在某些实施方式中，坏点补偿单元更将此些外围影像数据依照大小排序，令非最大值的外围影像数据为候选数据。若寄存器的储存值属于一多重坏点补偿模式，坏点补偿单元将根据该寄存器的储存值自此些候选数据选出上述第一参考准位。

上述技术可修正亮点问题。此外，本发明更揭露暗点的修正技术。在某些实施方式中，坏点补偿单元令非最小值的外围影像数据为候选数据。若寄存器的储存值对应一多重坏点补偿模式，坏点补偿单元根据该寄存器的储存值自此些候选数据选出一第二参考准位。若该影像数据小于该第二参考准位、且与该第二参考准位的差距超过一第二临界值，坏点补偿单元以该第二参考准位更新该影像数据。

本发明还提出一种影像传感器坏点补偿方法，包括：设定一寄存器，其值反应一影像传感器的品质；接收一影像数据、与该影像数据的多个外围影像数据；根据该寄存器所储存的数值，自该些外围影像数据选出一第一参考准位；以及于该影像数据大于该第一参考准位、且与该第一参考准位的差距超过一第一临界值时，根据该第一参考准位更新该影像数据。

本发明另提出一种影像传感器坏点补偿方法，包括：接收一影像数据、与该影像数据的多个外围影像数据；将该些外围影像数据依照大小排序；以该些外围影像数据中第二大的数据作为一第一参考准位；以及于该影像数据大于该第一参考准位、且与该第一参考准位的差距超过一第一临界值时，根据该第一参考准位更新该影像数据。

附图说明

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：

图1为本发明摄影装置的一种实施方式；

图2图解一画面的RGB格式的影像数据；

图3图解本发明坏点补偿技术一种实施方式的流程图；以及

图4图解本发明坏点补偿技术另一种实施方式的流程图。

主要组件符号说明：

100～摄影装置；       102～影像传感器；

104～模拟信号放大器； 106～模拟-数字转换器；

108～影像处理器；     110～影像压缩器；

112～影像传感器       102所感测到的信号；

114、116～第一、第二格式数字影像；

118～屏幕；           120～硬盘；

122～寄存器；         124～坏点补偿单元；以及

202～对应影像数据G₃₃的5x5图样。

具体实施方式

图1为本发明摄影装置的一种实施方式。摄影装置100包括一影像传感器102、一模拟信号放大器104、一模拟-数字转换器(ADC)106、一影像处理器108、与一影像压缩器110。影像传感器102可为电荷耦合器件(CCD)、或互补式金属氧化物半晶体管所组成的有源取像电路(CMOS active-pixel sensor)、…等电子器件，其功能为感测光源信号。模拟信号放大器104将影像传感器102所感测到的信号112放大后，输入模拟-数字转换器106转换为一第一格式数字影像114。影像处理器108将第一格式数字影像114转换为第二格式数字影像116。第二格式数字影像116可直接由一屏幕118播放、或经影像压缩器110压缩后储存于硬盘120。

如图1所示，影像处理器108包括一寄存器122以及一坏点补偿单元124，用以修复影像传感器102坏点的影像数据。寄存器122可由厂商于产品出厂前事先设定。坏点补偿单元124将根据寄存器122所储存的值执行不同的坏点补偿运算。

在某些实施方式中，数字影像114可为RGB格式。图2图解一种实施方式，其中为一画面的影像数据，包括红色的影像数据R_ij、绿色的影像数据G_ij与蓝色的影像数据B_ij，i与j标示影像数据于画面的位置。坏点补偿装置124会针对画面中每一影像数据收集一图样(pattern)的影像数据，据以进行坏点补偿。此实施方式采用5x5图样(pattern)。

以影像数据G₃₃为例，对应的5x5图样为图样202。图样202内的其它绿色影像数据G₁₁、G₁₃、G₁₅、G₂₂、G₂₄、G₃₁、G₃₅、G₄₂、G₄₄、G₅₁、G₅₃、与G₅₅为影像数据G₃₃的外围影像数据。坏点补偿单元124取得图样202内所有绿色影像数据后，会根据寄存器122的值自外围影像数据G₁₁、G₁₃、G₁₅、G₂₂、G₂₄、G₃₁、G₃₅、G₄₂、G₄₄、G₅₁、G₅₃、与G₅₅选出一第一参考准位，于影像数据G₃₃大于该第一参考准位、且与该第一参考准位的差距超过一第一临界值时，根据该第一参考准位更新该影像数据G₃₃(如以第一参考准位更新影像数据G₃₃)。如此一来，可解决亮点问题。

在某些实施方式中，坏点补偿单元124将外围影像数据G₁₁、G₁₃、G₁₅、G₂₂、G₂₄、G₃₁、G₃₅、G₄₂、G₄₄、G₅₁、G₅₃、与G₅₅依照大小排序。本说明书以数据P_min、P_min+1、…、P_max-1、P_max表示由小而大的外围影像数据，并且以数据PUT代表待运算的影像数据(如本例的影像数据G₃₃)。若寄存器122的值对应一单一坏点模式，坏点补偿单元124可令数据P_max为上述第一参考准位。若寄存器122的值对应一多重坏点补偿模式，坏点补偿单元124可令第二大的数据P_max-1作为上述第一参考准位。

在某些实施方式中，寄存器122关于多重坏点补偿模式的设定不限定为单一个。坏点补偿单元124将数据P_min、P_min+1、…、P_max-1视为候选数据，于寄存器122的值对应多重坏点补偿模式时，根据该寄存器的值，自候选数据P_min、P_min+1、…、P_max-1选出上述第一参考准位。若影像传感器102的坏点愈多，寄存器122所设定的值必须令坏点补偿单元124选择愈小的外围影像数据作为上述第一参考准位。例如，影像传感器102功能良好时，厂商可令寄存器122存的值对应上述单一坏点模式，以数据P_max作为上述第一参考准位；影像传感器102有少量坏点时，厂商可令寄存器122存的值令坏点补偿单元124以数据P_max-1为上述第一参考准位；影像传感器102有极多坏点时，厂商可令寄存器122存的值令坏点补偿单元124以数据P_max-2、甚至更小的数据(如P_max-3、或其它)为上述第一参考准位。

此外，本发明更揭露补偿暗点的技术。除了上述第一参考准位，坏点补偿单元124可自外围影像数据选出一第二参考准位，于影像数据PUT小于该第二参考准位、且与该第二参考准位的差距超过一第二临界值时，根据该第二参考准位更新影像数据PUT(如以第二参考准位更新影像数据PUT)。

若寄存器122的值对应单一坏点模式，坏点补偿单元124可令数据P_min为上述第二参考准位。若寄存器122的值对应多重坏点补偿模式，坏点补偿单元124可令次小的数据P_min+1作为上述第二参考准位。

若寄存器122关于多重坏点补偿模式的设定不只单一值，坏点补偿单元124将数据P_min+1、…、P_max-1、与P_max视为候选数据，于寄存器122对应多重坏点补偿模式时，根据该寄存器的值，自候选数据P_min+1、…、P_max-1、与P_max选出上述第二参考准位。若影像传感器102的坏点愈多，寄存器122所设定的值必须令坏点补偿单元124选择愈大的外围影像数据作为上述第二参考准位。例如，影像传感器102功能良好时，厂商可令寄存器122存的值对应上述单一坏点模式，以数据P_min作为上述第二参考准位；影像传感器102有少量坏点时，厂商可令寄存器122存的值令坏点补偿单元124以数据P_min+1为上述第二参考准位；影像传感器102有极多坏点时，厂商可令寄存器122存的值令坏点补偿单元124以数据P_min+2、甚至更大的数据(如P_min+3、或其它)为上述第二参考准位。

图3为本案影像传感器坏点补偿技术一种实施方式的流程图。厂商可于出厂前在产品一寄存器寄存一数值，用以反应影像传感器的坏点状况。为了对一影像数据PUT进行坏点补偿运算，本方法接收该影像数据PUT、与其多个外围影像数据，并且进入步骤S302，将此些外围影像数据依照大小排序，得数据P_min～P_max。接着本方法进入步骤S304，读取上述寄存器，判断寄存器所储存的值是否对应一单一坏点模式。若寄存器对应单一坏点模式，则本方法执行步骤S306，判断数据(PUT-P_max)是否大于等于一临界值Th₁；若是，则本方法根据数据P_max更新影像数据PUT(例如步骤S308所示的运算，PUT＝P_max)。若步骤S306的判断结果为否，则本方法执行步骤S310，判断数据(P_min-PUT)是否大于等于一临界值Th₂；若是，则本方法根据数据P_min更新影像数据PUT(例如步骤S312所示的运算，PUT＝P_min)。

若步骤S304判定寄存器不为单一坏点模式，则本方法进行多重坏点模式的坏点补偿运算。如图3所示，本方法进入步骤S314，根据寄存器所储存的值，自非最大值的外围数据P_min～P_max-1选出第一参考准位REF₁；自非最小值的外围数据P_min+1～P_max选出第二参考准位REF₂。步骤S316判断数据(PUT-REF₁)是否大于等于一临界值Th₃；若是，则本方法根据数据REF₁更新影像数据PUT(例如步骤S318所示的运算，PUT＝REF₁)。若步骤S316的判断结果为否，则本方法执行步骤S320，判断数据(REF₂-PUT)是否大于等于一临界值Th₄；若是，则本方法根据数据REF₂更新影像数据PUT(例如步骤S322所示的运算，PUT＝REF₂)。

图3中，步骤S306与S316的判断式乃关于亮点补偿；步骤S310与S320的判断式乃关于暗点补偿；此些判断式所采用的临界值Th₁～Th₄可由厂商自行设定，且此些补偿运算S308、S312、S318与S322亦可由其它表达式取代。此外，步骤S306、S310、S316与S320所采用的判断式可不同时存在；有些实施方式可仅补偿亮点，有些实施方式可仅补偿暗点。

图4为本案影像传感器坏点补偿技术另一种实施方式的流程图，其中无须以寄存器设定坏点模式，直接以数据P_min+1与P_max-1作为参考准位判断坏点。参阅图4，本方法接收该影像数据PUT、与其多个外围影像数据，并且进入步骤S402，将此些外围影像数据依照大小排序，得数据P_min～P_max。接着本方法进入步骤S404，判断数据(PUT-P_max-1)是否大于等于一临界值Th₁；若是，则本方法根据数据P_max-1更新影像数据PUT(例如步骤S406所示的运算，PUT＝P_max-1)。若步骤S404的判断结果为否，则本方法执行步骤S408，判断数据(P_min+1-PUT)是否大于等于一临界值Th₂；若是，则本方法根据数据P_min+1更新影像数据PUT(例如步骤S410所示的运算，PUT＝P_min+1)。

图4中，步骤S404的判断式乃关于亮点补偿；步骤S408的判断式乃关于暗点补偿；此些判断式所采用的临界值Th₁与Th₂可由厂商自行设定，且此些补偿运算S406与S410亦可由其它表达式取代。此外，步骤S404与S408所采用的判断式可不同时存在；有些实施方式可仅补偿亮点，有些实施方式可仅补偿暗点。

此外，本发明并不限定图样为5x5图样(如图样202)。任何形状的图样皆可用来定义一影像数据的外围影像数据。

此外，本发明并不限定所处理的影像数据为RGB格式。影像数据可为RGB格式、YUV格式、或其它任何格式。

Claims (14)

1.一种摄影装置，包括：

一寄存器，该寄存器所储存的数值用以反应影像传感器的坏点状况；以及

一坏点补偿单元，取得一影像数据、与该影像数据的多个外围影像数据，根据该寄存器所储存的数值，自该些外围影像数据选出一第一参考准位，于该影像数据大于该第一参考准位、且与该第一参考准位的差距超过一第一临界值时，根据该第一参考准位更新该影像数据，

其中该寄存器的储存值对应一单一坏点补偿模式时，该坏点补偿单元以该些外围影像数据中最大的数据作为该第一参考准位，该寄存器的储存值对应一多重坏点补偿模式时，该坏点补偿单元以该些外围影像数据中第二大的数据作为该第一参考准位。

2.如权利要求1所述的摄影装置，其特征在于，该坏点补偿单元更将该些外围影像数据依照大小排序，令非最大值的外围影像数据为候选数据。

3.如权利要求2所述的摄影装置，其特征在于，该寄存器的储存值对应该多重坏点补偿模式时，该坏点补偿单元根据该寄存器的储存值自该些候选数据选出上述第一参考准位。

4.如权利要求1所述的摄影装置，其特征在于，该坏点补偿单元更根据该寄存器所储存的数值，自该些外围影像数据选出一第二参考准位，于该影像数据小于该第二参考准位、且与该第二参考准位的差距超过一第二临界值时，根据该第二参考准位更新该影像数据。

5.如权利要求4所述的摄影装置，其特征在于，该寄存器的储存值对应该多重坏点补偿模式时，该坏点补偿单元令该些外围影像数据中第二小的数据为该第二参考准位。

6.如权利要求4所述的摄影装置，其特征在于，该坏点补偿单元更将该些外围影像数据依照大小排序，令非最小值的外围影像数据为候选数据。

7.如权利要求6所述的摄影装置，其特征在于，该寄存器的储存值对应该多重坏点补偿模式时，该坏点补偿单元根据该寄存器的储存值自该些候选数据选出上述第二参考准位。

8.一种影像传感器坏点补偿方法，包括：

设定一寄存器，该寄存器所储存的数值用以反应影像传感器的坏点状况；

接收一影像数据、与该影像数据的多个外围影像数据；

根据该寄存器所储存的数值，自该些外围影像数据选出一第一参考准位；以及

于该影像数据大于该第一参考准位、且与该第一参考准位的差距超过一第一临界值时，根据该第一参考准位更新该影像数据；

上述选定该第一参考准位的步骤更包括：于该寄存器的储存值对应一单一坏点补偿模式时，以该些外围影像数据中最大的数据作为该第一参考准位；于该寄存器的储存值对应一多重坏点补偿模式时，以该些外围影像数据中第二大的数据作为该第一参考准位。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于更包括：

将该些外围影像数据依照大小排序，令非最大值的外围影像数据为候选数据；以及

于该寄存器的储存值对应该多重坏点补偿模式时，根据该寄存器的储存值自该些候选数据选出上述第一参考准位。

10.如权利要求8所述的方法，其特征在于更包括：

根据该寄存器所储存的数值，自该些外围影像数据选出一第二参考准位；以及

于该影像数据小于该第二参考准位、且与该第二参考准位的差距超过一第二临界值时，根据该第二参考准位更新该影像数据。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，上述选定该第二参考准位的步骤更包括：

于该寄存器的储存值对应该多重坏点补偿模式时，以该些外围影像数据中第二小的数据作为该第二参考准位。

12.如权利要求10所述的方法，其特征在于更包括：

将该些外围影像数据依照大小排序，令非最小值的外围影像数据为候选数据；以及

于该寄存器的储存值对应该多重坏点补偿模式时，根据该寄存器的储存值自该些候选数据选出上述第二参考准位。

13.一种影像传感器坏点补偿方法，包括：

接收一影像数据、与该影像数据的多个外围影像数据；

将该些外围影像数据依照大小排序；

以该些外围影像数据中第二大的数据作为一第一参考准位；以及

于该影像数据大于该第一参考准位、且与该第一参考准位的差距超过一第一临界值时，根据该第一参考准位更新该影像数据。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于更包括：

以该些外围影像数据中第二小的数据作为一第二参考准位；以及

于该影像数据小于该第二参考准位、且与该第二参考准位的差距超过一第二临界值时，根据该第二参考准位更新该影像数据。

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