CN103339920A - 图像处理装置以及补充像素值的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种图像处理装置，包括：周期性确定单元，确定包括目标缺陷像素的确定区域是否为周期性区域；第一像素值生成单元，通过第一补充方法生成像素值；第二像素值生成单元，通过第二补充方法生成像素值；控制单元，基于所述周期性确定单元的确定，确定第一像素值生成单元和第二像素值生成单元的哪一个被使用；像素值补充单元，插入由被确定采用的像素值生成单元生成的像素值；以及像素值更新单元，更新所述缺陷像素的相邻像素的像素值。

Description

图像处理装置以及补充像素值的方法

技术领域

本发明涉及一种图像处理装置和补充像素值的方法，更具体而言，涉及一种能够补充具有丢失像素值或不正确的像素值的像素的像素值的图像处理装置和方法。

背景技术

现有一种使用光学单元读取图像的扫描仪设备、一种采用接触式图像传感器（CIS）的扫描仪设备、以及一种采用电耦合器件（CCD）的扫描仪设备。对于采用CIS的扫描仪设备，由于文件将与读取表面接触，因此不适于读取三维对象。不过，当今采用CIS的扫描仪设备被广泛使用，因为其比采用CCD的扫描仪设备更薄更便宜，并且改进了用于降低在读取图像数据时易于产生的噪声的技术。例如，在能够以单一路径方式读取文件的两面图像的图像读取装置中，CIS被采用来读取文件背面的图像。

在此，对于CIS，使用RGB的发光二极管（LED）作为光源，其RGB光以高速切换。来自文件的光通过镜头被输入到图像传感器（COMS图像传感器），并且输入到图像传感器的光被转换成将被输出的每个像素的电压值。

采用CIS的扫描仪设备采用接触式图像传感器，其中通过文件经由辊子与传感器的接触读取文件的单一线。由于要形成单个的长传感器很难，因此CIS的读取单元由沿着纵向对齐的多个短传感器构成。因此，这可能会在传感器之间产生一些间隙。因此，会产生没有像素值（丢失像素值）的像素。

尽管并不限于采用CIS的扫描仪设备，但是可能会存在其中图像数据包含具有丢失像素值或不正确像素值的像素的情况，这种像素是由于缺乏读取图像的传感器或存在于光路中的障碍物，诸如在其上设置文件等的接触玻璃上的污物，所导致的。

像这种具有丢失的像素值或不正确的像素值的像素的存在导致了图像质量的下降。因此已知一种基于周围像素的像素值估算（estimate）具有丢失的像素值或不正确的像素值的像素的像素值并采用所估算的值替代丢失的像素值或不正确的像素值的技术。

例如，现有插值法，诸如线性插值法、使用多个函数的多项式插值法、样条插值法等，其中通过周围像素的像素值来估算将要对其补充像素值的目标像素的像素值。然而，尽管使用线性插值法的插值方法可适于对在其中灰度（gradation）变化较小的区域中包含的像素的像素值进行插值，但是该插值方法并不适于其中灰度变化较大的区域，诸如半色调区域。

使用多个函数的多项式插值法或样条插值法可以估算在诸如具有高精度的数字照片等的图像中的目标像素的像素值，其中采样周期相对于该图像的变化周期而言足够短。然而，就半色调图像而言，由于图像的分辨率相对于半色调点的网目频率（screen ruling）可能受到足够的限定，因此，采样周期相对于图像的变化周期可能会比较不明确（ambiguous），并因此很难估算精确的像素值。

因此，为了通过插值法解决这种问题，提出了一种图案匹配方法。采用这种方法，具有高频率（具有较短变化周期）的区域中的目标像素的像素值（通常很难通过上述的插值法进行估算）能够使用位于目标像素附近的相似图案来进行估算。

然而，根据所述图案匹配方法，尽管可以获得用于作为模板的包括目标像素的标准图案的最优相似图案，由于与使用插值法的情况相比，该相似图案是使用包含在图案中的大量的像素的像素值选择的，因此所选择的相似图案可能并不总是包含用于目标像素的最优像素值。出现该问题是因为当通过图案匹配搜索类似于标准图案的图案时，整体上与标准图案略微不同的图案和其大部分与标准图案相同而包含与标准图案显著不同的小部分的图案不会被区分出来。

尤其时，对于仅有具体像素具有像素值的具有高网目频率的半色调区域，选择相似图案的方式对估算目标的像素值具有较大的影响。对于具有其中大部分区域由背景构成的具有较低浓度的半色调区域，背景区域要么被检测为相似图案要么检测不出相似图案。

如上所述，有必要在补充目标像素的像素值时基于包含目标像素的区域的特征使用一种适当的方法。

根据日本专利JP4330164，描述了一种使用图案匹配方法的设备，其中，当目标像素处于半色调区域中时，选择与包含目标像素的目标图案类似的图案，并且在所选择图案中的处于与目标像素对应位置的像素的像素值被用作该目标像素的估算像素值。

在该设备中，确定与接触式图像传感器之间的间隙对应的目标像素是存在于半色调区域还是存在于非半色调区域中，然后，在目标像素被确定为存在于非半色调区域时使用线性插值法生成目标像素的像素值，同时在目标像素被确定为存在于半色调区域时使用图案匹配生成目标像素的像素值。

此时，当使用图案匹配时，包含目标像素的标准块以及具有与该标准块相同大小并不包含目标像素的多个参考块被设置在靠近目标像素的图像中。基于标准块和每个参考块中的像素值计算标准块和每个参考块之间的相关性值。选择对于其相关性值最大的参考块，并且确定所选择参考块中的与目标像素对应的像素的像素值作为目标像素的估算像素值。

但是，对于传统已知的补充方法，还存在这样的问题，当目标像素的像素值没有被足够精确地估算时目标像素和目标像素周围的像素的像素值之间的差会变得过大以致得到不连续的图案。而且，对于采用接触式图像传感器CIS，假设传感器之间的间隙的宽度为像素宽度的整数倍，尽管传感器之间的间隙的宽度因为在构造时的误差而不是像素宽度的整数倍。当出现这种误差时，可能会在由传感器之一读取的图像区域和另一个传感器读取的图像区域之间产生失真。

例如，当包含彼此平行描绘的线的图像沿着子扫描方向被读取时，其间在两条线之间存在间隙的两条线之间的距离不同于其他两条线之间的距离。而且，当包含沿着相对于子扫描方向的倾斜方向延伸的线的图像被读取时，如果在构造时出现传感器的误差，那么对于分别对应于传感器的图像的每个区域，这条线可能会向左向右方向和上下方向偏移。对于这些情况，由于该图像包含沿着子扫描方向延伸的线或该图像包含单一线，因此即使出现这种误差也不存在对图像质量的严重影响。这是因为导致对图像影响的间隙的数量不是太大，并且由于间隙所产生的失真不易被发现。

不过，就半色调图像而言，这种误差可能会对图像质量产生严重的影响。对于半色调图像，半色调点在具有相对于作为主扫描方向的水平方向的网目角度（screen angle）的线上以预定的周期（网目频率）排成一行，例如，网目频率为大约每英寸40到200。尤其时，对于具有高网目频率的图像，半色调点之间的距离变得非常近，在大约0.1mm，并且传感器的构造误差不能被忽略。

而且，当在传感器之间的间隙处存在半色调点时，保色调点的形状又有构造时的误差而变化，并且由于该间隙而不具有像素值的目标像素的像素值难以估算。因此，当采用位于目标像素左侧的区域中的像素估算像素值以及采用位于目标像素右侧的区域中的像素估算像素值时，目标像素的估算像素值可能会不同。在这种情况下，很难找到目标像素的确切的像素值。即使在这种像素值的平均值被补充到目标像素，也会在目标像素和目标像素的周围像素之间出现不连续性。

发明内容

本发明考虑到上述问题作出，并且提供了一种能够补充缺陷像素的像素值并吸收（absorb）目标像素和目标像素的周围像素的不连续性以使得目标像素与周围像素相符的装置或方法，该缺陷像素是目标像素，其起初具有丢失的像素值或不正确的像素值。

本发明基于本发明人所获得的知识作出并具有以下配置。

根据实施例，提供了一种图像处理装置，包括：周期性确定单元，其在目标图像中设置包括像素值需要补充的缺陷像素的确定区域，并确定所述确定区域是周期性区域还是非周期性区域，在该周期性区域中，所述确定区域中包含的像素的像素值周期性改变，在该非周期性区域中，所述确定区域中包含的像素的像素值不进行周期性改变；第一像素值生成单元，通过第一补充方法生成所述缺陷像素的候选像素值以及包含于所述确定区域中并位于所述缺陷像素附近的相邻像素的候选像素值；第二像素值生成单元，通过与第一补充方法不同的第二补充方法生成所述缺陷像素的候选像素值；控制单元，基于所述周期性确定单元的确定，确定第一像素值生成单元和第二像素值生成单元中的哪一个将被采用来生成所述缺陷像素的候选像素值；像素值补充单元，插入通过被确定将由控制单元所采用的第一像素值生成单元或第二像素值生成单元的任意一个所生成的所述缺陷像素的候选像素值；以及像素值更新单元，当第一像素值生成单元被确定将由控制单元所采用时，使用由第一像素值生成单元生成的所述相邻像素的候选像素值更新所述相邻像素的像素值。

采用这种结构，可以高精度对像素值急剧变化的图像执行补充操作。而且，由于除了缺陷像素的像素值之外，第一像素值生成单元至少还生成所述相邻像素的像素值，并且在确定第一像素值生成单元将被采用时，像素值更新单更新所述相邻像素的像素值，因此可以减少缺陷像素和处于比所述相邻像素位置更远的周围位置的周围像素之间不连续性并且使得缺陷像素与其他像素相符。

例如，对于第一补充方法，可使用图案匹配方法，而对于第二补充方法，可使用插值法。

在另一个实施例中，提供了一种补充包含在目标图像中的像素值需要被补充的缺陷像素的像素值的方法，包括：确定被设置为包括缺陷像素的确定区域是周期性区域还是非周期性区域，在所述周期性区域，所述确定区域包含的像素的像素值周期性改变，而在所述非周期性区域，所述确定区域包含的像素的像素值不周期性改变；基于所述确定区域是周期性区域还是非周期性区域的确定，确定第一像素值生成单元和第二像素值生成单元中的哪一个将被采用来生成所述缺陷像素的候选像素值，在第一像素值生成单元中，所述缺陷像素的候选像素值和包含于所述确定区域中并位于所述缺陷像素附近的相邻像素的候选像素值采用第一补充方法生成，而在第二像素值生成单元中，所述缺陷像素的候选像素值采用不同于第一补充方法的第二补充方法生成；插入由被确定采用的第一像素值生成单元或第二像素值生成单元中的任意一个所生成的所述缺陷像素的候选像素值；以及当确定所述第一像素值生成单元被采用来生成所述缺陷像素的候选像素值时，使用由所述第一像素值生成单元生成的所述相邻像素的候选像素值更新所述相邻像素的像素值。

在另一个实施例中，提供了一种计算机可读取以便实施如上所述的补充缺陷像素的像素值的方法的程序或存储也可以提供这种程序的记录介质。该记录介质可以是将分发FD、CD、DVD、SD卡、USB存储器等。

附图说明

在结合附图阅读时，根据下面详细描述，本发明的其他目的、特征以及优点将更清楚。

图1是显示根据实施例的图像处理装置的硬件结构的实例的方块示意图

图2是显示根据实施例的图像处理装置的功能结构的实例的方块示意图；

图3是显示其中包含缺陷像素的图像数据的实例的示图；

图4A是表示包含在确定区域中的像素的实例的解释图；

图4B表示水平方向上的像素的位置和确定区域的像素的像素值之间的关系的解释图；

图5A是显示具有周期性的图像的解释图；

图5B是显示具有周期性的图像的解释图；

图5C是显示不具有周期性的图像的解释图；

图5D是显示不具有周期性的图像的解释图；

图5E是显示不具有周期性的图像的解释图；

图5F是显示不具有周期性的图像的解释图；

图6A是显示与图4A中所示的一样的像素的实例的解释图；

图6B是显示与包括缺陷像素的代表性周期对应的像素的解释图；

图6C是显示包括缺陷像素的模板的实例的解释图；

图6D是显示包括模板的搜索区域的实例的解释图；

图7是显示包括缺陷像素的模板的实例的解释图；

图8A是显示排列在一条线上的像素的位置和像素值之间关系的解释图；

图8B是显示排列在一条曲线上的像素的位置和像素值之间关系的解释图；

图9显示由图2中所示的图像处理装置的每个单元执行的补充操作的实例的流程图；

图10详细显示图9中的步骤S910和步骤S915中执行的操作的流程图；

图11A是显示确定区域的解释图；

图11B是显示确定区域的解释图；

图11C是显示确定区域的解释图；

图12详细显示图10中的步骤S1010和步骤S1020中执行的操作的流程图；

图13是显示在步骤S930中由第一像素值生成单元执行的操作的流程图；

图14是显示根据实施例的图像处理装置的功能结构的方块示意图；以及

图15是显示由图14所示的图像处理装置的每个单元执行的补充操作的实例的流程图。

具体实施方式

在此将参照说明性实施例描述本发明。本领域技术人员将了解到使用本发明的教导可实现多个说明性实施例，并且本发明并不限于用于解释目所阐述的实施例。

下面，将参照附图描述本发明的实施例。

需要指出的时，在附图的解释中，相同的元件被赋予相同的附图标记，并且不重复解释。

根据实施例，估算和补充具有丢失的像素值或不正确的像素值的像素（缺陷像素）的像素值。而且，在包括缺陷像素的确定区域中包括的位于缺陷像素的附近的相邻像素的像素值也可以估算和变更使得缺陷像素、所述相邻像素以及位于比所述相邻像素更远位置的像素的像素值变得连续。然而，如果在短距离内像素值急剧变化，根据本发明能够容易地识别这种变化，也能够通过变更所述相邻像素的像素值降低不连续性。

（第一实施例）

根据本实施例的图像处理装置直接或通过电缆经由网络与读取文件等的扫描仪设备相连。

扫描仪设备可以不限于采用CIS的扫描仪设备。如上所述，当通过这种扫描仪设备所获得图像包括具有由于传感器之间的间隙等导致的丢失的像素值或不正确的像素值的像素时，图像处理装置执行补充操作，其中，估算并补充用于这种具有丢失的像素值或不正确的像素值的像素的合适（right）像素值。

下面，具有丢失的像素值或不正确的像素值并且将为其估算和补充合适像素值的像素被简称为“缺陷像素”。

根据实施例的图像处理装置接收将被执行补充操作的图像数据的输入、指明缺陷像素、确定将采用那种补充方法、获取将被所述补充方法用于补充缺陷像素的合适（right）像素值、还获取用于在缺陷像素的相邻部分中存在的相邻像素的像素值以便降低缺陷像素和存在于比所述相邻像素更远处的周围像素之间的非连续性、以及更新所述相邻像素的像素值。

在此，对于灰度级图像数据，像素值的范围在0和255之间，其中，单一像素采用8比特来表达，其中像素值为0表示黑色，而像素值为255表示白色。或者，针对红、绿和兰分量中的每一种，像素值的范围在0-255之间，其中，对于每一分量单一像素采用8比特表达，其中所有分量的像素值为0表示黑色，而所有分量的像素值为255则表示白色。

为了实施上述操作，图像处理装置由个人计算机（PC）、工作站、服务器、MFP等构成，包括存储能够执行这些操作的程序的存储设备、读出并执行该程序的处理器、用于与扫描仪设备或互联网连接的接口。

图1是显示根据实施例的图像处理装置10的硬件结构的实例的方块示意图

图像处理装置10包括作为处理器的微处理器单元（MPU）11、作为存储基本输入/输出系统（BIOS）或固件的非易失性存储器的只读存储器（ROM）12以及提供用于MPU11使能程序操作的执行那个存储器区域作为存储设备的随机存取存储器（RAM）13。

图像处理装置10还包括存储设备控制接14、硬盘15、串行或并行接口16、输出和输出设备17、显示设备18、视频RAM（VRAM）19、图形处理单元（GPU）20、以及网络I/F21。

MPU11经由所述存储设备控制接口14连接到作为存储设备之一的硬盘15。存储设备控制接口14是接口之一，其通过内部总线与MPU11连接并访问硬盘15以便读出、执行和写入各种应用或数据。对于存储设备控制接口14，可以使用能够根据诸如集成电路设备（IDE）、AT附加（ATA）、串行ATA（SATA）、超ATA(Ultra ATA)等标准控制硬盘15的输入和输出的接口。

MPU11与诸如键盘\鼠标\打印机等的输入和输出设备17通信以便通过内部总线控制诸如通用串行总线（USB）、IEEE1394等接收来自用户的输入。

VRAM19是RAM，被用作用于根据来自MPU11的指令在显示设备18上显示视频图像的存储设备。VRAM19根据来自MPU11的指令处理视频信号以便显示在显示设备18上。

GPU20为用于图像数据处理的集成电路。网络I/F21与网络相连以便使得图像处理装置10与其他设备通讯。

对于图像处理装置10，下面的操作可以实施为，MPU11读出存储在诸如ROM12、硬盘15或NV-RAM、附图中未示出的SD卡等存储设备中的程序，并在适当的操作系统（OS）下在RAM13的存储区域中展开，在所述操作系统中，MPU11可以构造成用于实施该操作的功能单元。对于OS，可以采纳Windows（注册商标）、UNIX（注册商标）、LINUX（注册商标）等。图像处理装置10并不限于上述PC等构成并且可以由用于特定用于的特定用途集成电路（ASIC）构成，其中集合了多种功能的多个电路。

图2是显示根据实施例的图像处理装置10的功能结构的实例的方块示意图。

如上所述，对于图像处理装置10，每种功能可以实施为，MPU11作为处理器读出并执行存储在诸如ROM12、硬盘15等存储设备中的程序。

图像处理装置10包括周期性确定单元30、边界确定单元31、第一像素值生成单元32、第二像素值生成单元33、控制单元34、像素值补充单元35、以及像素值更新单元36。

尽管在附图中没有示出，但是图像处理装置10还可以包括设置缺陷像素的像素设置单元。

像素设置单元检测目标图像数据（以下也简称为“目标图像“）中的缺陷像素，该缺陷像素是将通过插入估算像素值而被补充的目标像素。缺陷像素的位置可以通过用户预先检测和指定、或者可以通过像素设置单元按照如下方式检测。

该位置例如可以采用坐标（x,y）表达，其中左下角的坐标被确定为标准坐标（0,0），“x”是从标准坐标开始沿着向右方向增加的像素编号，该方向与主扫描方向相同，而“y”是从标准坐标开始沿着向上方向增加的像素编号。

图像处理装置10的像素设置单元可以检测缺陷像素，例如，通过核查目标图像数据中每个像素的像素值以及选择具有相同或相似像素值的像素作为预定亮度或颜色、通过读取包括其像素值之前已经知晓的像素的测试图像并针对所有像素评估通过读取测试图像获得图像数据中的像素的像素值该测试图像中的对应像素的已知像素值之间的位移（displacement）量、通过检测水平方向或垂直方向像素的像素值的周期性变得不连续的位置以及检测位于所检测位置的像素作为缺陷像素等。

缺陷像素可对应于孤立点或由多个连续点构成的线的一部分。由于传感器之间的间隙可能沿着作为图像传感器的移动方向的子扫描方向连续存在，因此在这种情况下，可能会生成构成线的丢失像素。

图3是显示其中包含有将要补充的缺陷像素的图像数据的实例的示意图。

图像数据包括其中基本上规则排列一行的多个几乎相同大小的黑点的半色调点。图3所示的图像数据具有如点以恒定间隔排成一行的周期性。

然而，图像数据中存在分离（split）线70。分离线70形成为几乎在中心将图像分开，并且由其中图像被删除的部分和其中点的尺寸大于其他部分的点的尺寸的部分过程。图像数据的周期性在分离线70的部分变得不连续。因此，通过检测在水平方向上的周期性变得不连续的位置，可以检测这种图像数据的缺陷像素。

返回参见图2，周期性确定单元30设置包含缺陷像素并且具有水平方向预定宽度和垂直方向预定高度的确定区域。随后，周期性确定单元30确定所述确定区域包含的像素的像素值的变化是否具有周期性。之后，其中包含在该区域中的像素的像素值的变化具有周期性的区域也可以被称之为“具有周期性的区域。确定区域可以由具有高度等于一个像素的单一像素线组成，或者可以是高度等于多个像素的矩形区域。

确定区域的尺寸可以由用户预先设定或者可以由周期性确定单元30动态地设定。即使对于在确定区域的尺寸由图像处理装置10动态设定时的情况，确定区域的初始尺寸也可以预先设定。图像处理装置10对确定区域的预先设定的尺寸执行一次补充操作，当补充操作采用设定尺寸适当地执行时，周期性确定单元30减小确定区域的尺寸，并且图像处理装置10采用确定区域的减小的尺寸再次执行补充操作，并且图像处理装置10可以重复此操作，同时以预定比例减小确定区域的尺寸。另一方面，当补充操作没有采用设定尺寸适当地执行时，周期性确定单元30增加确定区域的尺寸，并且图像处理装置10采用增加尺寸的确定区域再次执行补充操作，并且图像处理装置10能够重复该操作而以预定比例增加确定区域的尺寸。

图4A是显示包含在确定区域40中的像素的实例的解释图。在该实例中，确定区域40的高度等于一个像素，而宽度等于31个像素。在图4A中，为半色调点的黑色像素41和为背景的白色像素42以恒定间隔交替排成一行，在该间隔中，具有赋予灰度不同像素值的灰色像素43和44位于黑色像素41和白色像素42之间。确定区域40还包括具有由间隙导致的丢失的像素值的缺陷像素45。

图4B是显示水平方向上的像素的位置和确定区域40的像素的像素值之间的关系的解释图。

由于一个像素具有一个像素值，因此相邻像素的像素值不连续。不过，通过使得像素沿着它们的位置平滑地连接像素值，可以如图4B中的虚线所示描绘出波形线，其中像素值以预定周期增加和降低。这意味着对于图4A中所示的确定区域40而言，检测到像素值的变化具有周期性。

图5A到5F是显示包含在各个确定区域中的各种图像的解释图

图5A显示了由点表达的并具有周期性的半色调图像。图5B也显示了由阴影表达的具有周期性的半色调图像

图5C显示了包括由字符构成的不具有周期性的图像。图5D也显示了包括由多个不规则布置的点构成并且具有非周期性的不连续区域的图像。

图5E显示了包括由诸如背景等单一色彩构成的不具有周期性的单调（flat）区域的图像。图5F也显示了包括由诸如背景等灰度构成的不具有周期性的单调区域的图像。

由于由半色调点表达的半色调图像包括排列在具有任意网目角度的一条线上的多个点，因此这些点沿着相对水平方向倾斜的方向以恒定间隔排成一行而不是沿着水平方向以恒定间隔排成一行。因此，当如图4B所示表达沿着水平方向排列成一行的像素的位置和像素值之间的关系时，幅值可能不同，不过，该关系可以表达为波形线，其具有恒定间隔的最大值和最小值，以便能够确定该周期性。

通过审查图3、4A和4B所描述的附图，可以方便地确定该图像是否具有周期性。

解释周期性确定单元30如何确定目标图像数据的确定区域是否具有周期性的方法。

尽管在附图中没有显示，但是周期性确定单元30可以包括计算变化周期的周期计算单元。

周期性确定单元30的周期计算单元计算确定区域中像素的像素值的变换周期。

在此，被获取用于确定确定区域是否具有周期性的确定区域中的像素的像素值的变化周期可能不总是恒定的。因此，对于变化周期采用一种代表性周期的概念。下面解释获取代表性周期的实例。周期性确定单元30的周期计算单元执行下述操作。

首先，记录具有最大像素值的像素的位置（峰值位置）。然后，计算一个峰值和下一个峰值之间的距离以便生成确定区域中的这些像素的距离的频率直方图。随后，作为一种模式（mode）的最频繁的距离被采用作为代表性周期。该代表性周期可以采用像素的数量来表达。

具体而言，对于图4B中所示的实例，首先，记录具有最大像素值的白色像素42的位置。然后对彼此相邻的白色像素42之间的距离进行计算。在该实例中，几乎每6个像素存在一个峰值，并且6个像素的相邻峰值之间的距离为最大频率，因此该代表性周期为6个像素。为了容许一定的误差，也可以使用代表周期±1的距离。

对于用于获取代表周期的峰值位置，可以使用具有最小像素值的像素的位置（例如图4B中的黑色像素41的位置）而不是使用具有最大像素值的像素。

而且，当基于具有最大像素值的像素的位置或具有最小像素值的像素的位置获得代表性周期时，可以使用自相关性。通过使用自相关来获得代表性周期，与只使用像素值的变化的周期性能够相比噪阻（noise resistance）会更高。由于噪声包含在像素值中，与直接使用像素值相比，通过多个像素值获得自相关能够降低噪声的影响。

在此，自相关性是在第一信号和通过将预定相移相加到第一信号获得第二信号之间的相关性。在这种情况下，在确定区域中获得自相关性，通过使用自相关值而不是像素值来生成中确定区域像素的距离的频率直方图，并采用作为模式的最大频率距离作为代表性周期。就自相关值而言，可以使用协方差S来简化计算或者可以使用相关系数R。

协方差S是表示两个像素值之间的协方差的量值（magnitude）的指示符，并且能够通过下面的方程1获得，其中，将被比较的一个图案中的第“i”个像素的像素值被表达为x_i，将被比较的另一个图案中的第“i”个像素的像素值被表达为y_i，在所述将被比较的一个图案中的像素的像素值的平均值被表达为x_m在所述将被比较的另一个图案中的像素的像素值的平均值被表达为y_m，在图案中包括的像素的数量表达为n。

[方程1]

$S=\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}(x_i-x_m)(y_i-y_m)$

相关系数R是表示两个随机变量之间的相似度的指示符，并且可以通过下面的方程2获得，其中，所述将被比较的一个图案的标准偏差表达为σ_x，而所述将被比较的另一个图案的标准偏差表达为σ_y.

[方程2]

$R=\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}(x_i-x_m)(y_i-y_m)}{{\mathrm{\σ}}_x{\mathrm{\σ}}_y}$

周期性确定单元30基于所计算的变化周期确定所述确定区域是否具有周期性。具体而言，周期性确定单元30计算变化周期的置信度（certainty）C_v。当该置信度高于阈值时，周期性确定单元30确定所述确定区域具有周期性，而当该置信度等于或小于阈值时，确定所述确定区域不具有周期性。

可以使用下面方程3获得置信度C_v。在方程3中，T表示代表性周期，F_r表示在频率直方图中与代表性周期T对应的距离的频率，而N表示确定区域包含的像素的数量。就距离的频率Fr而言，不仅可以使用代表性周期T的频率，而且可以使用T±1的全部频率以便容许在估算代表性周期有误差。方程3表达具有与代表性周期相同的峰值距离的像素在所述确定区域的所有像素中的比率作为置信度。

[方程3]

$C_v=\frac{T\×F_r}{N}$

阈值可以由用户预先确定或者可以由周期性确定单元30动态地确定。当阈值由用户设定时，阈值也可以通过进行模拟或实验以获取适当的置信度来确定，该置信度用于确定区域是否具有周期性。当阈值由周期性确定单元30动态确定时，可以获得用于实际上具有周期性的半色调区域的置信度C_v和用于不具有周期性的非连续区域或单调区域的置信度C_v并且例如可以使用它们的平均值作为阈值。

以下，将其中像素的像素值的变化具有周期性的区域称为“周期性区域”，而除了周期性区域之外的区域被称之为“非周期性区域”。

当周期性确定单元30确定包括缺陷像素的确定区域具有周期性时，边界确定单元31确认该缺陷像素实际上是否属于周期性区域，由于周期性确定单元30确定包含目标区域的确定区域是否具有周期性，因此图像处理装置10可以不包括边界确定单元31。不过，在该实施例中，解释了其中图像处理装置10包括边界确定单元31的情况。

缺陷像素存在于周期性区域或非周期性区域中，并且缺陷像素的像素值可以通过在相同类型区域中的在该缺陷像素附近的像素的像素值被估算出来。例如，当缺陷像素存在于周期性区域中时，由包括缺陷像素的多个连续像素构成并且在中心具有该缺陷像素的目标图案可以与在目标图案附近存在的图案类似，并且因此可以基于该相似图案估算该目标图案的像素值。

然而，例如，即使在通过周期性确定单元30确定包括缺陷像素的确定区域具有周期性时，如果缺陷像素位于或靠近周期性区域和非周期性区域之间的边界，那么缺陷像素实际上也可能属于非周期性区域。在这种情况下，如果基于在周期性区域中的像素的像素值估算缺陷像素的像素值，就可能不会获得该缺陷像素的合适像素值。

因此，边界确定单元31确定所述缺陷像素是属于周期性区域还是属于非周期性区域以便通过使用在与该缺陷像素的区域相同类型区域中的像素的像素值为该缺陷像素估算合适像素值。

边界确定单元31在缺陷像素的附近区域中设置相等的一个或多个参考区域用于确定所述缺陷像素实际上是属于周期性区域还是非周期性区域。

参考区域，类似于确定区域，可以由具有高度等于一个像素的单一像素线构成，或者可以为高度等于多个像素的矩形区域。与上述确定区域类似，参考区域的尺寸可以由用户预先设定，或者可以由图像处理装置10动态设定。尽管不限于此，但是可以在所述缺陷像素的左右两侧设定两个参考区域。或者，参考区域可以设置在所述缺陷像素的上下两侧，或者参考区域可以设置在缺陷像素的左右和上下侧。

例如，边界确定单元31可以设定两个参考区域，分别位于所述缺陷像素的左侧和右侧的左侧参考区域和右侧参考区域，使得每个参考区域都包括预定数量的像素。边界确定单元31可以获得左侧参考区域和右侧参考区域的像素值的方差，这是图像的特征量之一，并且确定所述缺陷像素实际上是属于周期性区域还是非周期性区域。

在左侧参考区域和右侧参考区域两者的方差等于或大于一个阈值时，边界确定单元31可以确定所述缺陷像素实际上属于周期性区域；在左侧参考区域和右侧参考区域两者的方差小于该阈值时，确定所述缺陷像素实际上属于非周期性区域；或者在左侧参考区域或右侧参考区域的方差任意一个等于或大于素数阈值而左侧参考区域或右侧参考区域的方差的另一个小于该阈值时，确定所述缺陷像素周期性区域和非周期性区域之间的边界处。

参考区域可以以在缺陷像素和参考区域之间的预定距离间隔（intervene）设定在所述缺陷像素的周围。该预定距离可等于例如三个像素。就下面将解释的图案匹配而言，当半色调点每6个像素布置时，模板（template）可以在所述缺陷像素的左右两侧每侧包括三个像素。因此，通过以在缺陷像素和参考区域之间的距离间隔设定参考区域，与该模板最近的那些像素可被设定为参考区域，在那些像素中存在与模板最相似的图案的可能性很高。所述距离不限于三个像素，并且如果可以进行适当的确定，该距离可以是任何值。

可以通过下述方程4获得方差。在方程4中，x_i表示参考区域中第“i”个像素的像素值，x_m表示参考区域中像素的平均值，而n表示参考区域所包含的像素的数量。代替使用方差，可以使用参考区域中包括的像素的最大像素值（亮度值）和最小像素值（亮度值）之间的差、当图像是彩色图像时参考区域中包括的像素的绿色分量的最大像素值和绿色分量的最小像素值之间的差。

[方程4]

${\mathrm{\σ}}^2=\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{(x_i-x_m)}^2$

第一像素值生成单元32使用图案匹配方法作为补充方法生成缺陷像素的像素值。就图案匹配方法而言，可以使用模板匹配。可以通过在图像中设置标准图案作为包括一定区域并具有一定尺寸的模板来执行模板匹配，并且计算所述模板和在图像中的搜索区域中的图案之间的重合（coincidence）值以便找到与模板相似的图案。

为实施该功能，第一像素值生成单元32首先确定确定模板的尺寸。基于上述所获得的代表性周期确定模板的宽度。可以确定模板的宽度等于代表性周期的距离。然后设定模板的高度。与所述宽度类似，可以确定模板的高度等于代表性周期的距离。就模板的宽度和高度而言，它们并不限于等于代表性周期的距离，并且可以确定为比代表性周期的距离长一点或短一点。例如，模板的宽度或高度可以比代表性周期的距离长在左右两侧每侧的一个像素或者比代表性周期的距离短在左右两侧每侧的一个像素。或者，模板的宽度或高度可以比代表性周期的距离长在左右两侧每侧的两个或两个以上像素或者比比代表性周期的距离短在左右两侧每侧的两个或两个以上像素。

当所述缺陷像素属于半色调区域时，模板区域可以设置为正方形，其中每侧的长度几乎等于代表性周期。

图6A是显示与图4A中所示的像素相同的像素的实例的解释图。在此，代表性周期等于6个像素。图6B是表示与包括缺陷像素45的代表性周期对应的像素的解释图。

图6C时显示包括缺陷像素45的模板46的实例的解释图。当代表性周期等于6时，模板46可以为其尺寸为宽度等于6像素的和高度等于6像素的正方形。通过这样设定模板，该模板可包括包括如图6C所示的半色调点的一组像素。通过确定所述模板的尺寸以对应半色调点之一，可以在搜索相似图案时使用半色调点的唯一一个的信息获得最优相似图案。

当代表性周期非常小时，模板的尺寸可以设定得比代表性周期大一点。例如，当代表性周期等于三个像素时，模板的宽度可以为5个像素，其中像素被添加到这三个像素的左右两侧。通过这样放大模板的尺寸，可以正确地估算模板和对比图案之间的重合性（coincidence），并且可以以高可靠性检测相似图案。

第一像素值生成单元32抽取具有所述模板的上述确定的尺寸的包括缺陷像素的区域以便设置为模板。此时，第一像素值生成单元32可以设定该模板以便包括该缺陷像素使其在宽度和高度方面几乎在所述模板的中心。通过抽取和设置该区域，可以不依赖于包括缺陷像素的图案的方向性而搜索与模板类似的图案。

第一像素值生成单元32设定预定尺寸的搜索区域用于搜索与模板类似的相似图案。

所述搜索区域可以基于代表性周期来设定。

图6D是显示包括模板46的搜索区域47的实例的解释图。当如上所述代表性周期在在宽度上等于6个像素（高度为1个像素）时，搜索区域47可以为宽度为18像素且高度为与宽度的像素数量相同的18像素的正方形，其中可以将6个像素添加到模板46的左右两侧。通过设定搜索区域47以便使得高度和宽度具有相同数量的像素，可以在不依赖于搜索区域47的图案的方向性的情况下搜索与模板46类似的图案。所述搜索区域的上述尺寸，宽度18像素和高度18像素，仅仅是一个实例，但并不限于此。搜索区域47的尺寸可以设置的更大，例如宽度30像素高度30像素。

所述搜索区域并不限于上述的正方形，当搜索区域由于用于缓存图像数据等的存储器限制而比较短时，由于包含在搜索区域中的像素的数量比较小而可以将搜索区域的宽度设置得更宽，可以降低精度。

而且，当周期性确定单元30确定在所述缺陷像素的左侧的左部分区域或在右侧的右部分区域不具有周期性时，如后面参照图10所解释的那样，可以从搜索区域中去除这种部分区域。由于不具有周期性的区域可能不包括相似图案，通过从所述搜索区域中取出这种区域，可以防止由于检测到错误的相似图案而导致的误差。

在如上所述设置搜索区域之后，第一像素值生成单元32使用所生成的模板搜索包含在搜索区域47中的相似图案。第一像素值生成单元32获取模板46的像素值和搜索区域47中每个位置的像素值之间的重合值，并且选择具有最大重合值的位置作为相似图案。对于重合值，可以使用诸如绝对差的和（SAD）、平方差的和等差值、诸如相关系数、协方差等相似度。

在此，SAD包括抽取将与模板对比的对比图案，获取在所述模板和所述对比图案中位于相同位置的像素的亮度值之间的差，以及对这些差的绝对值相加以得出总值。因此，在所述总值较小时可以确定该对比图案类似于所述模板，而当总值较大时可以确定该对比图案与模板不类似。

SSD包括对在在所述模板和所述对比图案中位于相同位置的像素的亮度值之间的差求平方，以及对平方值相加以得到总值。因此，同样，在所述总值较小时可以确定该对比图案类似于所述模板，而当总值较大时可以确定该对比图案与模板不类似。可以分别根据上述方程1和2获得协方差（S）和相关系数（R）。

相关系数取值在-1和1之间。当该值接近1时，意味着存在强烈的正相关，当该值接近0时，意味着相关性较弱，以及当该值接近-1时，意味着存在负相关。换句话说，当该值接近1时，意味着该模板与对比图案相似，而当该值接近-1时，意味着该模板的反向（reverse）图案与对比图案或者该模板与对比图案的反向图案相似。因此，当相关系数的值较大时，则确定相似度较高。由于协方差对应于相关系数，当相关系数的值较大时，则确定相似度较高。

在评估重合值时，为了去除缺陷像素的像素值对重合值的影响，可以不使用缺陷像素来计算重合值，或者将对比图案中位于缺陷像素的对应位置的像素的像素值设置为缺陷像素的像素值的临时像素值，并被用于计算重合值。第一像素值生成单元32可以从具有较高重合值的对比图案中选择多个相似图案。

而且，当所述模板包括多个缺陷像素时，不仅具有需要补充的像素值的缺陷像素，而且缺陷像素的其余部分也可以不用于计算重合值，或者对比图案中的位于缺陷像素的对应位置的像素的像素值被设置为所述缺陷像素的像素值的临时像素值并被用于计算重合值。在对比图案包括一个缺陷像素或多个缺陷像素可以执行相同的操作。具体而言，当对比图案包括一个缺陷像素时，为了去除缺陷像素的像素值对重合值的影响，缺陷像素可不用于计算重合值，或者模板中的位于缺陷像素的对应位置的像素的像素值被设置为缺陷像素的像素值的临时像素值并被用于计算重合值。

这种缺陷像素基本上包括丢失的像素值或不正确的像素值并且其不适于用于计算重合值。对于已经被补充像素值的缺陷像素，像素值可以被用于计算重合值。

图7是显示包括缺陷像素的模板46的另一个实例的解释图。模板46包括由宽为5个像素和高为5个像素构成的像素a_i-2,j-2到a_i+2,j+2。

在此，首先假设模板46包括位于垂直线“i”上的多个缺陷像素45a到45e。在此，假设现在将被补充的目标缺陷像素为像素a_i,j（45c）而像素a_i,j-2（45a）和a_i,j-1（45b）已经被补充使得被补充的像素值被插入，因为该补充操作时按照顺序从上开始执行的。

在这种状态下，按照如下方式计算重合值。

对于第一种方法，可以基于除了缺陷像素a_i,j-2、a_i,j-1、a_i,j、a_i,j+1以及a_i,j+2之外的像素的像素值计算重合值。

对于第二种方法，对比图案中的位于与缺陷像素a_i,j-2、a_i,j-1、a_i,j、a_i,j+1以及a_i,j+2对应的位置的像素的像素值可分别用作缺陷像素a_i,j-2、a_i,j-1、a_i,j、a_i,j+1以及a_i,j+2的临时像素值并且基于除了缺陷像素a_i,j-2、a_i,j-1、a_i,j、a_i,j+1以及a_i,_j+2之外的像素的像素的像素值以及临时像素值计算重合值。

对于第三种方法，由于像素值已经被插入缺陷像素a_i,j-2和a_i,j-1中，因此可以使用这些被插入的像素值，而对于其余的缺陷像素a_i,j、a_i,j+1以及a_i,j+2不能被用于计算重合值。

对于第四种方法，由于像素值已经被插入缺陷像素a_i,j-2和a_i,j-1，因此可以使用这些被插入的像素值，而对于其余的缺陷像素a_i,j、a_i,j+1以及a_i,j+2，可以使用在对比图案中的分别位于缺陷像素a_i,j、a_i,j+1以及a_i,j+2的对应位置的像素的像素值来设定所述临时像素值，并被用于计算重合值。

随后，获得与模板46最相似的对比图案中的在与模板46中的缺陷像素45c对应位置的像素的像素值。仅仅在使用与模板46最相似的对比图案时，才将这样获得的像素值用作缺陷像素45c的像素值。当使用按照次序从具有较高重合值的图案中选择多个对比图案时，基于所选择的对比图案的像素值生成缺陷像素45c的像素值。正如可以通过获取平均值、通过每个像素值时间权值（重合值越高时间越高的权值）并随后获得这些值的平均值来生成缺陷像素45c的像素值。

在此，模板匹配包括二维模板匹配和一维模板匹配。

在二维模板匹配中，图像中靠近缺陷像素的任意区域，换句话说，在缺陷像素的左、右、上、下或倾斜方向的区域，被抽取作为对比图案，并且通过计算模板与每个对比图案之间的重合值来选择与该模板最相似的对比图案。

在一维模板匹配中，从存在缺陷像素的线抽取模板和对比图案。随后通过计算模板与每个对比图案之间的重合值来选择与该模板最相似的对比图案。

在该实施例中，第一像素值生成单元32采用二维模板匹配。由于一维模板匹配是一种与二维模板匹配不同的补充方法，因此后面将解释的第二像素值生成单元33或第三像素值生成单元可以采用一维模板匹配。

第一像素值生成单元32获取被选择作为与模板最相似对比图案的对比图案中的位于与模板中的缺陷像素的位置对应位置处的像素的像素值。而且，此时，第一像素值生成单元32获取所选择对比图案中除了所选像素之外的作为相邻像素的像素的像素值。当模板为如图7所示时，由于存在5个缺陷像素a_i,j-2、a_i,j-1、a_i,j、a_i,j+1以及a_i,j+2，因此所述相邻像素为16个像素，在每个缺陷像素的左右侧分别有其中四个像素。这仅仅是一个实例，并不限于此。

第二像素值生成单元33使用与第一像素值生成单元32所使用的补充方法不同的补充方法生成缺陷像素的像素值。对于这种与第一像素值生成单元32所使用的方法不同的方法，可以使用插值法。插值法包括：最近邻插值法（零阶插值法）、线性插值法、抛物线插值法（二次插值法）、三次插值法、多项式插值法、样条插值法、拉格朗日（lagrange）插值法等，并且还包括用于在二维中扩展线性插值法和三次插值法的双线性插值法、双三次插值法等。

图8A是显示按照顺序排列在一条线上的像素A至F的位置和像素值之间的关系的解释图。在此，像素C是缺陷像素，其像素值丢失。在该实例中，假设像素C实际上具有由图8A所示的白圈所表达的像素值。在这种情况下，随着像素的位置向右移动一个，因此像素值增加恒定值并且像素的位置和像素值之间的关系可以采用线性函数表达。因此其像素值需要被补充的像素C的像素值可以通过使用基于像素A、B以及D到F的位置和像素值获得的线性函数获得（线性插值法）。

图8B是显示按照顺序排列在一条曲线上的像素A至F的位置和像素值之间的关系的解释图。在此，像素C是缺陷像素，其像素值丢失。在该实例中，假设像素C实际上具有由图8B所示的白圈所表达的像素值。在这种情况下，由于像素的位置和像素值之间的关系由该曲线表达，因此可以选择最适合该曲线的插值法。例如，当该曲线表示二次线时，可以采用抛物线插值法，当该曲线表示三次线时，可以采用三次插值法，当该曲线表示多项式时，可以采用多项式插值法或拉格朗日插值法，而当曲线表示单个（individual）多项式时，可以采用样条插值法。

当采用插值法用于生成缺陷像素的像素值时，可以不更新所述相邻像素的像素值。就插值法而言，基于所述相邻像素的原始像素值确定缺陷像素的像素值，不过，当所述相邻像素的像素值也改变时，缺陷像素的像素值不再基于所述相邻像素的像素值表现所插入值。因此，在这种情况下，可以不更新所述相邻像素的像素值。因此，“不更新所述相邻像素的像素值”包括向像素值更新单元36发送所述相邻像素的当前像素值作为所述相邻像素的估算像素值以便使得像素值更新单元36采用所发送的像素值替换所述相邻像素的像素值。在这种情况下，所述相邻像素的像素值实际上没有改变。而且，“不更新所述相邻像素的像素值”包括向像素值更新单元36发送控制信号以便不更新所述相邻像素的像素值。

尽管在该实施例中描述了第一像素值生成单元32采用采用图案匹配方法以及第二像素值生成单元33采用插值法的情况，可替换地，第一像素值生成单元32也可以采用插值法而第二像素值生成单元33也可以采用图案匹配方法。或者，第一像素值生成单元32和第二像素值生成单元33可以采用诸如二维模板匹配或一维模板匹配中任意一种图案匹配方法，或者诸如线性插值法以及样条插值法的任意一种插值法。

当控制单元34接收图像数据时，控制单元34把图像数据发送到周期性确定单元30和边界确定单元31。随后控制单元34接收周期性确定单元30和边界确定单元31所确定的确定结果，并基于所接收到的结果确定将采用第一像素值生成单元32和第二像素值生成单元33中的哪一个来生成像素值。

具体而言，在该实施例中，当周期性确定单元30判定确定区域的像素值的变化具有周期性以及边界确定单元31判定该缺陷像素属于周期性区域时，控制单元34确定采用使用图案匹配方法的第一像素值生成单元32来生成像素值，否则，控制单元34确定采用使用插值法的第二像素值生成单元33来生成像素值。

控制单元34随后将任意一个图像数据发送到确定被采用的第一像素值生成单元32或第二像素值生成单元33，接收由所采用的像素值生成单元所生成的像素值，并且随后将该像素值发送到像素值补充单元35。

像素值补充单元35将从控制单元34发送来的像素值插到像素设置单元所设定的缺陷像素。具体而言，此时缺陷像素不具有像素值，像素值补充单元35把从控制单元34发送来的像素值设置为该缺陷像素的像素值，并且在该缺陷像素已经具有像素值时（可能是不正确的像素值等），像素值补充单元35采用从控制单元34发送来的像素值替换该缺陷像素的像素值。通过上述操作，完成对一个缺陷像素的补充操作。

像素值更新单元36采用第一像素值生成单元32所生成的所述相邻像素的像素值更新位于缺陷像素的附近并且包含在该模板中的预定区域内的所述相邻像素的像素值（原始像素值）就用于更新所述相邻像素的像素值的像素值，可以使用第一像素值生成单元32所生成的像素值，或者可以使用通过对第一像素值生成单元32所生成的像素值和所述相邻像素的原始像素值求平均值所获得值。对于该平均值，可以向每个像素值施加权值，其中该权值基于相对于该缺陷像素的距离而而不同。例如，距离该缺陷像素的距离越长，则施加到目标相邻像素的原始像素值的权值越高。

其像素值被更新的所述相邻像素的范围可被设置为包括缺陷像素的左右侧每个的少量像素。例如，该区域可以被设置为具有与如上所述模板相同的尺寸。该范围可以预先设定，或者可以基于周期性确定单元30所确定的代表性周期来确定，与确定模板的尺寸的方法类似。当边界确定单元31确定缺陷像素位于或靠近周期性区域和非周期性区域的边界时，可不更新所述相邻像素的像素值，或者减小该范围。在这种情况下，该范围被设置为不包括该非周期性区域，因为非周期性区域可以包括其中具有恒定像素值的像素连续存在的区域，并且当这种像素的像素值变化时，这些像素彼此并不一致。像素值更新单元36可以包括范围设置单元（附图中未示出），其基于周期性确定单元30的周期计算单元所计算的变化周期（代表性周期）设置所述相邻像素的预定区域的范围

当像素设置单元检测到多个缺陷像素时，执行由图2所示的每个单元所执行的上述操作，其中，对每个缺陷像素执行将像素值插入缺陷像素以及更新相邻像素的像素值。

图9是显示由图2中所示的图像处理装置10的每个单元所执行的补充操作的实例的流程图。

当开始补充操作时（步骤S900），像素设置单元检测将被插入像素值的缺陷像素并将所检测的像素设置为目标缺陷像素（步骤S905）。可根据上述方法执行缺陷像素的检测。当在目标图像中检测到包括多个缺陷像素，基于像素的坐标对缺陷像素赋予编号，并且根据所赋予的编号按顺序选择缺陷像素之一。在步骤S905中，所选择缺陷像素之一被设置为目标缺陷像素。

在步骤S910中，周期性确定单元30设置包括目标缺陷像素的确定区域，并确定所述确定区域包含的像素的像素值的变化是否具有周期性。具体而言，周期性确定单元30使用设置确定区域的尺寸的上述方法设置确定区域并使用上述确定周期性的上述方法确定所述确定区域是否具有周期性。

随后在步骤S915中，边界确定单元31确定所述目标缺陷像素是否位于周期性区域和非周期性区域之间的边界处。边界确定单元31可以通过使用设置参考区域的尺寸的上述方式设置左侧参考区域和右侧参考区域、计算左侧参考区域和右侧参考区域的方差、以及确定目标缺陷像素是否存在于周期性区域中。当所计算的左侧参考区域和右侧参考区域两者的方差等于或大于阈值时，边界确定单元31确定目标缺陷像素位于周期性区域中。

随后，在步骤S920确定用于生成目标缺陷像素的像素值的补充方法。在该步骤中，基于在步骤S910和在步骤S915中确定的结果，控制单元34确定第一像素值生成单元32和第二像素值生成单元33中哪一个将被采用来生成目标缺陷像素的像素值。如上所述，当周期性确定单元30和边界确定单元31确定目标缺陷像素存在于周期性区域中时，控制单元34确定采用采用图案匹配方法，而当周期性确定单元30和边界确定单元31确定目标缺陷像素不存在于周期性区域中时，控制单元34确定采用插值法。

在步骤S925，控制单元34确定是否采用第一像素值生成单元32。当在步骤S920确定的补充方法为图案匹配方法时，可以确定采纳了使用图案匹配方法的第一像素值生成单元32。否则，确定没有采纳第一像素值生成单元32。

当在步骤S925中确定采纳了第一像素值生成单元32时，处理前进到步骤S930。在步骤S930中，第一像素值生成单元32通过图案匹配方法选择与模板类似的包括目标缺陷像素的图案，基于所选择的相似图案生成将被插入到目标缺陷像素的像素值中的像素值。

在该步骤中，除了目标缺陷像素的像素值，第一像素值生成单元32还生成相邻像素的像素值。

另一方面，当在步骤S925中确定没有采纳第一像素值生成单元32时，处理前进到步骤S935。在步骤S935中，采纳使用插值法的第二像素值生成单元33。第二像素值生成单元33通过插值法生成目标缺陷像素的像素值。

在该步骤中，除了目标缺陷像素的像素值，第二像素值生成单元33还生成相邻像素的像素值。

在步骤S940中，像素值补充单元35在步骤S930或步骤S935中生成的缺陷像素的像素值。通过这样，完成一个缺陷像素的补充。

在步骤S945中，像素值更新单元36使用在步骤S930或步骤S935中生成的所述相邻像素的像素值更新所述相邻像素的像素值。

在步骤S950中，确定是否完成了目标区域中所包含的所有缺陷像素。当没有完成目标图像中的所有缺陷像素时，处理返回到步骤S905，并将下一个,缺陷像素设定为目标缺陷像素以及执行相同的操作。当步骤S950中完成目标图像中的所有缺陷像素时，处理前进到步骤S955以终止该操作。

图10时显示图9中步骤S910和步骤S915的操作的流程图，用于确定所述确定区域包含的像素的像素值的变化是否具有周期性。

当开始该操作时（步骤S1000），在步骤S1005，周期性确定单元30基于所述确定区域包含的像素的像素值计算代表性周期。这意味着周期性确定单元30计算置信度并随后计算代表性周期，这是确定模板或搜索区域的大小所需要的。最后，在步骤S1010中确定所述确定区域的周期性。

随后，在步骤S1015中，周期性确定单元30划分确定区域并设置左部分区域以及右部分区域，同时将目标缺陷像素设置为中心。在该实施例中，周期性确定单元30还包括用于确定这些部分区域的周期性的部分周期性确定单元。

在该实施例中，周期性确定单元30划分确定区域、设置左部分区域和右部分区域、确定左部分区域和右部分区域是否具有周期性。

在步骤S1020，周期性确定单元30计算代表性周期以及确定左部分区域的周期性。在步骤S1025，周期性确定单元30计算代表性周期以及确定右部分区域的周期性。当完成这些确定之后，结束周期性确定（步骤S1030）

图11A释显示包括目标缺陷像素50的确定区域51的解释图。在图10中的步骤1015-1025中，确定区域51被设置为具有如图11A所示位于其中心的目标缺陷像素50。

随后，周期性确定单元30划分确定区域51的缺陷像素50的左部分和右部分以便设置在缺陷像素50的左右两侧的作为左部分区域52的左部分和作为右部分区域53的右部分。周期性确定单元30确定左部分区域52和右部分区域53的周期性。

尽管在该实例中，左部分区域52和右部分区域53设置得相当大，包括仅除了缺陷像素50和紧在缺陷像素50之上和之下的像素之外的确定区域的左侧和右侧的所有像素，当适当确定周期性时，左部分区域54和右部分区域55可以设置得稍小一点，如图11C所示。而且左部分区域52和右部分区域53可以不包含在确定区域51中，并且它们的部分不包含在确定区域51中。

尽管确定区域51被设置为图11A中的高度等于3个像素宽度等于三个像素以上的二维区域，但是确定区域51可以设置为高度等于缺陷像素50的高度的一维区域，这意味着高度等于一个像素而宽度等于3个以上像素。

通过确定缺陷像素的左部分区域和右部分区域和包括缺陷像素的确定区域的周期性，周期性确定单元30能够以高精度确定目标缺陷像素是否包含在周期性区域中。这意味着在所述确定区域、左部分区域以及右部分区域全都具有周期性时周期性确定单元30可以确定目标缺陷像素包含在周期性区域中。

而且，图12时详细显示在图10中的步骤S1010、步骤S1020以及步骤S1025执行的操作的流程图，用于确定所述确定区域包含的像素的像素值的变化是否具有周期性。

当每个步骤（步骤S1010、步骤S1020或步骤S1025)的操作开始（步骤S1200），在步骤S1205中，周期性确定单元30按如上所述计算确定区域中具有最大像素值的像素的峰值之间的距离的模式并获得该模式作为像素值的代表性周期。由于在如图10所示的步骤S1005中已经计算了确定区域的代表性周期，因此计算确定区域的代表性周期的处理可以不用重复并且在此使用在步骤S1005中计算的代表性周期。

随后，在步骤S1210中，使用在步骤S1205获得的代表性周期计算置信度。在步骤S1215中周期性确定单元30确定所获得的置信度是否超过阈值以便确定该区域是否具有周期性。随后，在步骤S1220中终止该操作。在该置信度超过阈值时，周期性确定单元30确定该区域具有周期性，而在该置信度等于或小于高阈值时，周期性确定单元30确定该区域不具有周期性。

尽管在图10所示的操作中，首先确定所述确定区域的代表性周期、确定确定区域的周期性、确定左部分区域的周期性、以及随后确定右部分区域的周期性，以便确定目标缺陷像素是否包含在周期性区域中，但是该操作并不限于此。例如，可以在确左部分区域和右部分区域的周期性之后确定所述确定区域的周期性。

而且，可以首先确定左部分区域和右部分区域的周期性，并且在确定左部分区域和右部分区域两者都具有周期性并且具有相同代表性周期时，该代表性周期可以被采纳为确定区域的代表性周期，并且也可以确定该确定区域具有周期性。另一方面，当确定左部分区域和右部分区域两者都不具有周期性时，可以确定确定区域不具有周期性。

而且，当左部分区域和右部分区域至少一个具有周期性时，可以确定目标缺陷像素包含在周期性区域中，而当左部分区域和右部分区域两者都不具有周期性时，可以确定目标缺陷像素包含在非周期性区域中。这是因为，当左部分区域和右部分区域至少一个具有周期性时，目标缺陷像素包含在周期性区域中的可能性较高。因此，可以以较高精度根据用于周期性区域的补充方法生成缺陷像素的像素值。

图13时显示由第一像素值生成单元32在步骤S930中执行的用于通过模板匹配生成缺陷像素的像素值的操作的流程图。

当操作开始时（步骤S1300），在步骤S1305中第一像素值生成单元32确定模板的尺寸。，可基于如上所述的代表性周期确定该模的尺寸。

在步骤S1310中，第一像素值生成单元32基于所确定的模板尺寸抽取包括目标缺陷像素以及具有预定尺寸的区域，并将该区域设置为标准图案。随后，在步骤S1315中，第一像素值生成单元32根据上述方法基于代表性周期确定并设置搜索区域，用于搜索与所述标准图案类似的图案（以下简称为“类似图案”）。第一像素值生成单元32使用标准图案作为模板在搜索区域中搜索相似图案。可以通过获取所述模板和每个对比图案之间的重合值来检测相似图案以便选择其与模板的重合值最高的对比图案。

在步骤S1325，第一像素值生成单元32比较所选择的相似图案和用于搜索相似图案的模板、选择相似图案中位于与模板中的缺陷像素的位置对应的位置的候选像素、以及获取所选择的候选像素的像素值作为将被插入目标缺陷像素中的候选像素值。而且，第一像素值生成单元32设置所选择的相似图案为指定区域，并且获取靠近所选择的候选像素的像素的像素值作为作为候选像素值用于目标缺陷像素的所述相邻像素的像素值。在该处理之后，处理前进到步骤S1330以完成操作。

当仅有一个像素图案被选择时，可使用与目标缺陷像素或所述相邻像素对应的像素的像素值，而当选择多个相似图案，可以通过如上所述计算平均值等获得用于目标缺陷像素或所述相邻像素的像素值。

（第二实施例）

下面将解释根据第二实施例的图像处理装置。图14显示了图像处理装置的结构的实例。

与图2所示的第一实施例的图像处理装置10相同，该实施例的图像处理装置10也包括周期性确定单元60、边界确定单元61、第一像素值生成单元62、第二像素值生成单元63、控制单元64、像素值插入单元65以及像素值更新单元66。此外，图像处理装置10还包括第三像素值生成单元67，其采用与第一像素值生成单元62和第二像素值生成单元63所采用的补充方法不同的补充方法的来生成用于缺陷像素和所述相邻像素的像素值。

第二实施例的图像处理装置10的周期性确定单元60、边界确定单元61、第一像素值生成单元62、第二像素值生成单元63、控制单元64、像素值补充单元65以及像素值更新单元66分别具有与上述第一实施例的图像处理装置10的周期性确定单元30、边界确定单元31、第一像素值生成单元32、第二像素值生成单元33、控制单元34、像素值补充单元35以及像素值更新单元36相同的功能。

就第三像素值生成单元67而言，尽管补充方法不同，但是第三像素值生成单元67与第一像素值生成单元62和第二像素值生成单元63类似地生成缺陷像素和所述相邻像素的像素值，因此不在此显示其解释。

基于周期性确定单元60和边界确定单元61的确定，控制单元64确定补充方法、确定第一像素值生成单元62、第二像素值生成单元63或第三像素值生成单元67中哪一个被采纳并使得所选择的像素值生成单元生成用于缺陷像素的将被插入的像素值。或者，所有第一像素值生成单元62、第二像素值生成单元63以及第三像素值生成单元67可以预先或并行生成用于缺陷像素的像素值，并且随后控制单元64选择采用哪一个像素值生成单元。

图15是显示图14中所示的图像处理装置10的每一个单元所执行的补充操作的实例的流程图。

当开始补充操作时（步骤S1500），像素设置单元检测其将被插入像素值的缺陷像素并设置所检测像素作为目标缺陷像素（步骤S1505）。可以更具上述方法执行缺陷像素的检测。当在目标图像中包括并检测到多个缺陷像素时，基于所述像素的坐标给所述多个缺陷像素赋予编号并根据给定编号按照顺序选择缺陷像素之一。在步骤S1505中，所选缺陷像素之一被设置为目标缺陷像素。

在步骤S1510中，周期性确定单元60设置包括目标缺陷像素的确定区域，并确定所述确定区域包含的像素的像素值的变化是否具有周期性。具体而言，周期性确定单元60使用设置确定区域的尺寸的上述方法设置确定区域并使用上述确定周期性的方法确定所述确定区域是否具有周期性。

随后在步骤S1515中，边界确定单元61确定所述目标缺陷像素时存在于周期性区域中还是存在于非周期性区域中。边界确定单元61可以通过使用上述设置参考区域的尺寸的方法设置左侧参考区域和右侧参考区域、计算左侧参考区域和右侧参考区域的方差、以及在左侧参考区域和右侧参考区域两者的所计算的方差等于或大于阈值时确定目标缺陷像素存在于周期性区域中。

随后，在步骤S1520中，确定生成目标缺陷像素的像素值的补充方法。在该步骤中，控制单元64确定第一像素值生成单元62所采纳的补充方法、第二像素值生成单元63所采纳的补充方法、以及第三像素值生成单元67所采纳的补充方法中的哪一个将被用于基于在步骤S1510和步骤S1515中所确定的结果生成候选像素值。

例如，控制单元64可以确定，在包括目标缺陷像素的确定区域具有周期性并且目标缺陷像素存在于周期性区域中时，使用第一像素值生成单元62所采纳的模板匹配方法、在包括目标缺陷像素的确定区域具有周期性但是目标缺陷像素存在于非周期性区域中时，使用第二像素值生成单元63所采纳的插值法、以及在在包括目标缺陷像素的确定区域不具有周期性并且目标缺陷像素存在于非周期性区域中时，使用第三像素值生成单元67所采纳的其他补充方法。

或者，控制单元64可以确定，在包括缺陷像素的确定区域较短并且目标缺陷像素存在于周期性区域中时，使用第一像素值生成单元62所采纳的模板匹配方法、在包括目标缺陷像素的确定区域较短并且目标缺陷像素存在于非周期性区域中时，使用第二像素值生成单元63所采纳的插值法、以及对于其他情况使用第三像素值生成单元67所采纳的其他补充方法。

第三像素值生成单元67所采纳的补充方法可以是任何方法，只要其不同于第一像素值生成单元62和第二像素值生成单元63所采取的那些方法即可。例如，当第一像素值生成单元62采取二维模板匹配而第二像素值生成单元63采取三次插值法时，则第三像素值生成单元67可采用除了二维模板匹配和三次插值法之外的方法，诸如一维模板匹配、最近邻插值法、线性插值法，二次插值法、多项式插值法、样条插值法、拉格朗日插值法、双线性插值法、双三次插值法等。

在步骤S1525中，控制单元64基于所确定的补充方法确定第一像素值生成单元62是否被采用。当在步骤S1525中控制单元64确定采用第一像素值生成单元62采用时，处理前进到步骤S1530。随后，第一像素值生成单元6通过所采取的补充方法生成目标缺陷像素的像素值。

此时，第一像素值生成单元62可以，例如，对应于用于其像素值将被更新的模板，设置由包括作为中心的目标缺陷像素的像素以及位于目标缺陷像素附近的预定数量的像素构成的相邻区域。随后，第一像素值生成单元62将包括在相邻区域中的除了目标缺陷像素之外的像素设置为相邻喜爱你告诉，并且生成所述相邻像素的像素值。

另一方面，在步骤S1525中，当确定没有采用第一像素值生成单元62时，在步骤S1535中，控制单元64确定是否采用第二像素值生成单元63。当确定采用第二像素值生成单元63时，处理前进到步骤S1540。

第二像素值生成单元63通过采用补充方法生成的目标缺陷像素像素值。在这种情况下，该补充方法为插值法，如上所述可以不更新所述相邻像素的像素值。

当在步骤S1535中确定不采用第二像素值生成单元63时，处理前进到步骤S1545。在步骤S1545中，第三像素值生成单元67通过采用补充方法生成目标缺陷像素的像素值。

图像处理装置10还可以包括设置表，其中针对每种补充方法，预先设置所述相邻像素的像素值将被更新与否。当通过查询所述设置表其被设置为更新所述相邻像素的像素值时，像素值生成单元可以生成所述相邻像素的像素值。当像素值生成单元所采取的补充方法为插值法时，可以设置不更新所述设置表中的所述相邻像素的像素值。当被设置为更新所述设置表中的所述相邻像素的像素值，也可以将相邻区域设置在该设置表中。

而且，当补充方法为一维图案匹配时，可以设置为不更新所述相邻像素的像素值，而当补充方法为二维图案匹配时，可以设置更新设置表中的所述相邻像素的像素值。

对于一维图案匹配，这意味着，由于选择模板包括在与目标缺陷像素相同的线中的像素，即使在所述相邻像素的像素值被更新时，位于目标缺陷像素之上或之下的位置的像素的像素值不会被更新，并且被更新的部分可能与其他部分不一致。不过，对于二维图案匹配，这种问题不会出现。因此刚好可以对二维图案匹配更新所述设置表中的所述相邻像素的像素值，使得采取二维图案匹配的像素值生成单元，例如第一像素值生成单元62，可以生成所述相邻像素的像素值。

在步骤S1550中，像素值补充单元65接收在步骤S1530中、在步骤S1540或在步骤S1545生成的目标缺陷像素的像素值，并在步骤S1505中将该像素值插入到目标缺陷像素。随后，在步骤S1555中，像素值更新单元66接收在步骤S1530中、在步骤S1540或在步骤S1545生成的所述相邻像素的像素值，并替换相邻区域中所述相邻像素的像素值以便更新所述相邻像素的像素值。

随后，在步骤S1560中，确定是否完成了包含在目标区域中的所有缺陷像素。当在步骤S1505中设置多个缺陷像素时，确定是否完成了步骤S1505中设置的所有缺陷像素。当在步骤S1560中确定完成了目标图像中所有缺陷像素时，该处理前进到步骤S1565以终止操作。当在步骤S1560中确定没有完成目标图像中所有缺陷像素，该处理返回到步骤S1505，并将下一个缺陷像素设定为目标缺陷像素并执行相同的操作。

而且，该实施例的图像处理装置10还包括有效性验证单元，其验证第一像素值生成单元62、第二像素值生成单元63或第三像素值生成单元67所生成的所述缺陷像素的第一候选像素值。采用该验证，当第一候选像素值不是有效时，控制单元64可以选择除了生成所述缺陷像素的第一候选像素值的像素值生成单元之外的另一个像素值生成单元来生成所述缺陷像素的第二候选像素值。该有效性验证单元可以进一步验证该所述缺陷像素的第二候选像素值。

例如，有效性验证单元可以采用在生成候选像素值时所获得相关数据验证所述缺陷像素的候选像素值。

例如，当采用图案匹配方法作为补充方法的第一像素值生成单元62被采纳时，所述相关数据可以包含模板和对比图案之间的差别或相似性。此时，对于模板中的缺陷像素的像素值，在考虑时可去除该像素值或者可使用由第一像素值生成单元62生成的所述缺陷像素的候选像素值，对于所述差别或相似性，可以使用如上所述的SAD、SSD、相关系数、协方差等。

有效性验证单元可以通过确定该差值是否小于阈值或者该相似性是否等于或大于阈值来确定所述缺陷像素的候选像素值是有效还是无效。有效性验证单元可以确定，在该差值小于所述阈值时或者当所述相似性等于或大于所述阈值时所述缺陷像素的候选像素值是有效的。因此，在有效性验证单元中，确定所述缺陷像素的候选像素值为有效的条件是所述插值小于阈值或所述相似性等于或待遇阈值。这些阈值可以预先由用户设定或者与如上所述阈值一样动态地确定。

控制单元64可以使得有效性验证单元验证第一像素值生成单元62所生成的所述缺陷像素的第一候选像素值、在确定第一候选像素值无效时使得第二像素值生成单元63生成所述缺陷像素的第二候选像素值、使得有效性验证单元验证第二候选像素值、以及在确定第二候选像素值无效时使得第三像素值生成单元67生成所述缺陷像素的第三候选像素值。或者，控制单元64可以使得所有第一像素值生成单元62、第二像素值生成单元63、以及第三像素值生成单元67预先和并行生成所述缺陷像素的候选像素值以及基于有效性验证单元的验证结果选择候选像素值之一。

根据该实施例，作为基本结构，图像处理装置10包括周期性确定单元30或60、边界确定单元31或61、第一像素值生成单元32或62、第二像素值生成单元33或63、控制单元34或64、像素值补充单元35或65、以及像素值更新单元36或66。

图像处理装置10还可以包括如第一实施例中所描述的像素设置单元或第二实施例中所描述的有效性验证单元或第三像素值生成单元67。

图像处理装置10可以具有一种结构，其中像素设置单元、第三像素值生成单元67、以及有效性验证单元的一个、两个或全部被增加到所述基本结构中。而且，图像处理装置10可以包括三个以上的像素值生成单元，并不限于第一像素值生成单元32或62、第二像素值生成单元33或63、以及第三像素值生成单元67。而且，图像处理装置10可以不包括边界确定单元31或61，因为周期性确定单元30或60可以确定所述确定区域是否具有周期性。

除了图像处理装置10，还提供了一种使用图像处理装置10检测图像的方法、一种由计算机可读取来实施该方法的程序、或一种存储该存储的记录介质。该记录介质可以为将被分发的FD、CD、DVD、SD卡、USB存储器等。

而且，图像处理装置还可以包括：有效性验证单元，其基于第一像素值生成单元生成所述缺陷像素的候选像素值所获得的相关数据验证所述缺陷像素的所生成的候选像素值是否有效；第三像素值生成单元，其通过与第一补充方法和第二补充方法不同的第三补充方法生成缺陷像素的像素值，其中控制单元确定第一像素值生成单元、第二像素值生成单元、或第三像素值生成单元中的哪一个将被采用来基于周期性确定单元的确定结果生成缺陷像素的像素值，控制单元在所述有效性验证单元验证所述缺陷像素的所生成的候选像素值为无效时使得第二像素值生成单元生成所述缺陷像素的候选像素值，使得所述有效性验证单元验证所述第二像素值生成单元生成的所述缺陷像素的候选像素值，并且在所述有效性验证单元验证所述缺陷像素的所生成的候选像素值为无效时使得第三像素值生成单元生成所述缺陷像素的候选像素值。

对于补充缺陷像素的像素值的方法，确定被设置为包括缺陷像素的确定区域为周期性区域可以包括计算所述确定区域中像素的像素值的变化周期，并且更新所述相邻像素的像素值可以包括基于在计算变化周期是计算的变化周期设置预定区域的范围。

补充缺陷像素的像素值的方法还可以包括：当确定所述确定区域为周期性区域时设置与目标图像中的缺陷像素邻近的一个或多个参考区域；针对每个参考区域确定该参考区域是否为周期性区域；以及当确定至少一个参考区域为非周期性区域时确定所述缺陷像素是否存在于周期性区域和非周期性区域之间的边界处。

对于补充缺陷像素的像素值的方法，在更新所述相邻像素的像素值时，在确定所述缺陷像素存在于周期性区域和非周期性区域之间的边界处时，则确定不更新所述相邻像素的像素值。

对于补充缺陷像素的像素值的方法，在更新所述相邻像素的像素值时，在确定所述缺陷像素存在于周期性区域和非周期性区域之间的边界处时，确定除了参考区域中被确定存在于周期性区域和非周期性区域之间的边界处的像素之外的所述相邻像素的像素值将被更新。

对于补充缺陷像素的像素值的方法，第一补充方法可以为图案匹配方法，而第二补充方法可以为插值法。

对于补充缺陷像素的像素值的方法，在更新所述相邻像素的像素值时，当确定将采用第二像素值生成单元时，确定所述相邻像素的像素值将不更新。

补充缺陷像素的像素值的方法还可以包括基于第一像素值生成单元生成所述缺陷像素的候选像素值时所获得相关数据验证所述缺陷像素的所生成的候选像素值是否有效，其中当由第一像素值生成单元生成的所生成的候选像素值被验证为无效时，确定第二像素值生成单元生成所述缺陷像素的候选像素值。

对于补充缺陷像素的像素值的方法，在确定哪一个像素值生成单元将被采用来生成所述缺陷像素的候选像素值时，基于所述确定区域是周期性区域还是非周期性区域来确定第一像素值生成单元、第二像素值生成单元、或其中通过与第一补充方法和第二补充方法不同的第三补充方法生成所述缺陷像素的候选像素值的第三像素值生成单元中哪一个将被采用来生成所述缺陷像素的候选像素值。

但本发明并不限于具体披露的实施例，并且可以在不脱离本发明的范围的情况下作出各种变换形式和修改形式。

本申请基于在2011年01月18日提交的日文优先权申请2011-016125并要求其优先权，该申请的整体内容通过引用方式包含在本申请中。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种图像处理装置，包括：

周期性确定单元，其在目标图像中设置包括像素值需要补充的缺陷像素的确定区域并确定所述确定区域是周期性区域还是非周期性区域，在周期性区域中，所述确定区域中包含的像素的像素值周期性改变，在非周期性区域中，所述确定区域中包含的像素的像素值不进行周期性改变；

第一像素值生成单元，通过第一补充方法生成所述缺陷像素的候选像素值以及包含于确定区域中并位于所述缺陷像素附近的相邻像素的候选像素值；

第二像素值生成单元，通过与第一补充方法不同的第二补充方法生成所述缺陷像素的候选像素值；

控制单元，基于所述周期性确定单元的确定，确定第一像素值生成单元和第二像素值生成单元中的哪一个将被采用来生成所述缺陷像素的候选像素值；

像素值补充单元，插入通过由控制单元确定将被采用的第一像素值生成单元或第二像素值生成单元的任意一个所生成的所述缺陷像素的候选像素值；以及

像素值更新单元，当由控制单元确定第一像素值生成单元将被采用时，使用由第一像素值生成单元生成的所述相邻像素的候选像素值以及所述相邻像素的原始像素值更新所述相邻像素的像素值。

2.如权利要求1所述的图像处理装置，其中，基于周期性确定单元的确定，所述控制单元确定是否使得所述像素值更新单元更新所述相邻像素的像素值。

3.如权利要求1所述的图像处理装置，其中，当所述周期性确定单元确定所述确定区域是周期性区域时，所述控制单元确定采用所述第一像素值生成单元。

4.如权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述第一补充方法是一种图案匹配方法，所述第一像素值生成单元把包括所述缺陷像素的标准图案设置为模板，从在所述目标图像中设置的搜索区域中选择一个或多个与所述模板类似的相似图案，基于所述缺陷像素和所述相邻像素在所述标准图案中的位置以及所选择相似图案中像素的位置从所选择的相似图案中获取所述缺陷像素的候选像素值和所述相邻像素的候选像素值。

5.如权利要求3所述的图像处理装置，其中，所述第一补充方法是一种图案匹配方法，所述第一像素值生成单元把包括所述缺陷像素的标准图案设置为模板，从在所述目标图像中设置的搜索区域中选择一个或多个与所述模板类似的相似图案，基于所述缺陷像素和所述相邻像素在所述标准图案中的位置以及所选择相似图案中像素的位置从所选择的相似图案中获取所述缺陷像素的候选像素值和所述相邻像素的候选像素值。

6.如权利要求2所述的图像处理装置，其中，所述周期性确定单元包括周期计算单元，其计算所述确定区域中像素的像素值的变化周期，而所述像素值更新单元包括范围设置单元，其基于所述周期计算单元所计算的变化周期设置所述预定区域的范围。

7.如权利要求1所述的图像处理装置，还包括：

边界确定单元，当所述周期性确定单元确定所述确定区域为周期性区域时在所述目标图像的缺陷像素的附近设置一个或多个参考区域，并且基于所述图像在该参考区域中的特征确定所述缺陷像素是存在于周期性区域、非周期性区域还是在周期性区域和非周期性区域之间的边界处。

8.如权利要求7所述的图像处理装置，其中，在所述边界确定单元确定所述缺陷像素不存在于所述周期性区域时，所述控制单元确定不使得所述像素值更新单元更新所述相邻像素的像素值。

9.如权利要求7所述的图像处理装置，其中，所述控制单元确定使得所述像素值更新单元更新除了包含在由所述边界确定单元确定不存在于所述周期性区域处的参考区域内中的像素之外的所述相邻像素的像素值。

10.如权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述第一补充方法为图案匹配方法，而所述第二补充方法为插值法。

11.如权利要求10所述的图像处理装置，其中，在确定采用第二像素值生成单元时，所述控制单元确定不使得所述像素值更新单元更新所述相邻像素的像素值。

12.如权利要求1所述的图像处理装置，还包括：

有效性验证单元，基于在所述第一像素值生成单元生成所述缺陷像素的候选像素值时获得的相关联数据，验证所述缺陷像素的所生成的候选像素值是否有效，

其中，在所述有效性验证单元验证所述缺陷像素的候选像素值无效时，所述控制单元使得第二像素值生成单元生成所述缺陷像素的候选像素值。

13.如权利要求1所述的图像处理装置，还包括：

第三像素值生成单元，通过与第一补充方法和第二补充方法不同的第三补充方法生成所述缺陷像素的候选像素值，

其中，基于所述周期性确定单元的确定，所述控制单元确定第一像素值生成单元、第二像素值生成单元或第三像素值生成单元中的哪一个将被采用来生成所述缺陷值的候选像素值。

14.一种补充包含在目标图像中的像素值需要补充的缺陷像素的像素值的方法，包括：

确定被设置为包括缺陷像素的确定区域是周期性区域还是非周期性区域，在周期性区域，所述确定区域包含的像素的像素值周期性改变，而在非周期性区域，所述确定区域包含的像素的像素值不周期性改变；

基于所述确定区域是周期性区域还是非周期性区域的确定，确定第一像素值生成单元和第二像素值生成单元中的哪一个将被采用来生成所述缺陷像素的候选像素值，在第一像素值生成单元中，所述缺陷像素的候选像素值和包含于预定区域中并位于所述缺陷像素附近的相邻像素的候选像素值采用第一补充方法生成，而在第二像素值生成单元中，所述缺陷像素的候选像素值采用不同于第一补充方法的第二补充方法生成；

插入由确定被采用的第一像素值生成单元或第二像素值生成单元中的任意一个所生成的所述缺陷像素的候选像素值；以及

当确定所述第一像素值生成单元被采用来生成所述缺陷像素的候选像素值时，使用由所述第一像素值生成单元生成的所述相邻像素的候选像素值以及所述相邻像素的原始像素值更新所述相邻像素的像素值。

15.根据权利要求14所述的补充缺陷像素的像素值的方法，其中，在更新所述相邻像素的像素值时，基于所述确定区域是周期性区域还是非周期性区域的确定，确定是否使得所述像素值更新单元更新所述相邻像素的像素值。

Claims (15)

1.一种图像处理装置，包括：

周期性确定单元，其在目标图像中设置包括像素值需要补充的缺陷像素的确定区域并确定所述确定区域是周期性区域还是非周期性区域，在周期性区域中，所述确定区域中包含的像素的像素值周期性改变，在非周期性区域中，所述确定区域中包含的像素的像素值不进行周期性改变；

第一像素值生成单元，通过第一补充方法生成所述缺陷像素的候选像素值以及包含于确定区域中并位于所述缺陷像素附近的相邻像素的候选像素值；

第二像素值生成单元，通过与第一补充方法不同的第二补充方法生成所述缺陷像素的候选像素值；

控制单元，基于所述周期性确定单元的确定，确定第一像素值生成单元和第二像素值生成单元中的哪一个将被采用来生成所述缺陷像素的候选像素值；

像素值补充单元，插入通过由控制单元确定将被采用的第一像素值生成单元或第二像素值生成单元的任意一个所生成的所述缺陷像素的候选像素值；以及

像素值更新单元，当由控制单元确定第一像素值生成单元将被采用时，使用由第一像素值生成单元生成的所述相邻像素的候选像素值更新所述相邻像素的像素值。

2.如权利要求1所述的图像处理装置，其中，基于周期性确定单元的确定，所述控制单元确定是否使得所述像素值更新单元更新所述相邻像素的像素值。

3.如权利要求1所述的图像处理装置，其中，当所述周期性确定单元确定所述确定区域是周期性区域时，所述控制单元确定采用所述第一像素值生成单元。

4.如权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述第一补充方法是一种图案匹配方法，所述第一像素值生成单元把包括所述缺陷像素的标准图案设置为模板，从在所述目标图像中设置的搜索区域中选择与所述模板类似的相似图案，基于所述缺陷像素和所述相邻像素在所述标准图案中的位置以及所选择相似图案中像素的位置从所选择的相似图案中获取所述缺陷像素的候选像素值和所述相邻像素的候选像素值。

5.如权利要求3所述的图像处理装置，其中，所述第一补充方法是一种图案匹配方法，所述第一像素值生成单元把包括所述缺陷像素的标准图案设置为模板，从在所述目标图像中设置的搜索区域中选择与所述模板类似的相似图案，基于所述缺陷像素和所述相邻像素在所述标准图案中的位置以及所选择相似图案中像素的位置从所选择的相似图案中获取所述缺陷像素的候选像素值和所述相邻像素的候选像素值。

6.如权利要求2所述的图像处理装置，其中，所述周期性确定单元包括周期计算单元，其计算所述确定区域中像素的像素值的变化周期，而所述像素值更新单元包括范围设置单元，其基于所述周期计算单元所计算的变化周期设置所述预定区域的范围。

7.如权利要求1所述的图像处理装置，还包括：

边界确定单元，当所述周期性确定单元确定所述确定区域为周期性区域时在所述目标图像的缺陷像素的附近设置一个或多个参考区域，并且基于所述图像在该参考区域中的特征确定所述缺陷像素是存在于周期性区域、非周期性区域还是在周期性区域和非周期性区域之间的边界处。

8.如权利要求7所述的图像处理装置，其中，在所述边界确定单元确定所述缺陷像素不存在于所述周期性区域时，所述控制单元确定不使得所述像素值更新单元更新所述相邻像素的像素值。

9.如权利要求7所述的图像处理装置，其中，所述控制单元确定使得所述像素值更新单元更新除了包含在由所述边界确定单元确定不存在于所述周期性区域处的参考区域内中的像素之外的所述相邻像素的像素值。

10.如权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述第一补充方法为图案匹配方法，而所述第二补充方法为插值法。

11.如权利要求10所述的图像处理装置，其中，在确定采用第二像素值生成单元时，所述控制单元确定不使得所述像素值更新单元更新所述相邻像素的像素值。

12.如权利要求1所述的图像处理装置，还包括：

有效性验证单元，基于在所述第一像素值生成单元生成所述缺陷像素的候选像素值时所获得相关联数据，验证所述缺陷像素的所生成的候选像素值是否有效，

其中，在所述有效性验证单元验证所述缺陷像素的候选像素值无效时，所述控制单元使得第二像素值生成单元生成所述缺陷像素的候选像素值。

13.如权利要求1所述的图像处理装置，还包括：

第三像素值生成单元，通过与第一补充方法和第二补充方法不同的第三补充方法生成所述缺陷像素的候选像素值，

其中，基于所述周期性确定单元的确定，所述控制单元确定第一像素值生成单元、第二像素值生成单元或第三像素值生成单元中的哪一个将被采用来生成所述缺陷值的候选像素值。

14.一种补充包含在目标图像中的像素值需要补充的缺陷像素的像素值的方法，包括：

确定被设置为包括缺陷像素的确定区域是周期性区域还是非周期性区域，在周期性区域，所述确定区域包含的像素的像素值周期性改变，而在非周期性区域，所述确定区域包含的像素的像素值不周期性改变；

基于所述确定区域是周期性区域还是非周期性区域的确定，确定第一像素值生成单元和第二像素值生成单元中的哪一个将被采用来生成所述缺陷像素的候选像素值，在第一像素值生成单元中，所述缺陷像素的候选像素值和包含于所述预定区域中并位于所述缺陷像素附近的相邻像素的候选像素值采用第一补充方法生成，而在第二像素值生成单元中，所述缺陷像素的候选像素值采用不同于第一补充方法的第二补充方法生成；

插入由确定被采用的第一像素值生成单元或第二像素值生成单元中的任意一个所生成的所述缺陷像素的候选像素值；以及

当确定所述第一像素值生成单元被采用来生成所述缺陷像素的候选像素值时，使用由所述第一像素值生成单元生成的所述相邻像素的候选像素值更新所述相邻像素的像素值。

15.根据权利要求14所述的补充缺陷像素的像素值的方法，其中，在更新所述相邻像素的像素值时，基于所述确定区域是周期性区域还是非周期性区域的确定，确定是否使得所述像素值更新单元更新所述相邻像素的像素值。

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