CN109348146B - 一种图像传感器的静态坏点校正装置及其校正方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种图像传感器的静态坏点校正方法，包括如下步骤：S01：将图像传感器对应的静态坏点表保存在存储单元中；S02：将待处理图像数据输入坏点识别单元中，坏点簇提取单元从存储单元中提取影响上述输入数据的坏点簇；S03：位置识别单元获得输入数据中的坏点位置信息；S04：坏点识别单元为输入数据中相同位置上的像素做上坏点标记，并将标记后的输入数据传输至校正单元；S05：所述校正单元对标记了坏点的当前输入数据进行校正输出。本发明提供的一种图像传感器的静态坏点校正装置及其校正方法，可以减少对缓存的读写次数，降低数据与静态坏点表的比较次数，从而提高静态坏点校正算法的效率，并且能够对binning模式提供支持。
Description
技术领域
本发明涉及芯片硬件的算法设计，具体属于一种图像传感器的静态坏点校正装置及其校正方法。
背景技术
通常情况下，如果芯片中的图像传感器存在工艺上的缺陷，或光信号进行转化的过程中出现错误，会造成图像上有些像素的信息有误，导致图像中的像素值不准确，这些有缺陷的像素即为图像坏点。
来自不同传感器制造商的工艺可能存在差别，不同的厂商会给出每个传感器的静态坏点表。一般待处理的图像数据每次会以行数据的形式传输，通常的静态坏点校正算法通过直接比对静态坏点表中存放的坏点位置信息与传输过来的行数据的位置信息来判断是否需要进行坏点校正，若传输过来的行数据中存在静态坏点，则进行静态坏点的校正处理。
通常采用的静态坏点校正算法中，每次传输过来的输入数据会直接送入缓存中，然后会从缓存中取出待判定行数据以及其他与其相关联的数据，随后与存储单元中保存的静态坏点表进行比对，判断数据中是否存在坏点。如果存在坏点，则对该坏点进行校正处理并使用校正后的数据替换掉坏点位置处的数据后直接输出。
静态坏点校正逻辑电路的设计可以有很多变化，但是其本质就是将数据与传感器制造商提供的静态坏点表做对比，判定出数据中的坏点位置后进行校正处理。但是如果简单地将每一个点都与静态坏点表做对比来判断其是否为坏点，这会产生大量的比较操作以及读写操作。与此同时，静态坏点校正逻辑电路也应当响应ISP设计中对binning模式的需求，为binning模式提供支持，这一点在传统的静态坏点校正方式中并不能实现。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种图像传感器的静态坏点校正装置及其校正方法，可以减少对缓存的读写次数，降低数据与静态坏点表的比较次数，从而提高静态坏点校正算法的效率，并且能够对binning模式提供支持。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种图像传感器的静态坏点校正方法，包括如下步骤：
S01：将图像传感器对应的静态坏点表保存在存储单元中；
S02：将待处理图像数据输入坏点识别单元中，坏点簇提取单元根据输入数据的位置信息，从存储单元中提取影响上述输入数据的坏点簇；其中，所述坏点簇包括A个像素，且A个像素中包含1至A个坏点；影响输入数据的坏点簇指的是静态坏点表中所有与当前输入数据位置发生重合的坏点簇，其中，A为大于1的整数；
S03：位置识别单元从坏点簇提取单元中获取影响当前输入数据的所有坏点簇中坏点的位置信息，同时再根据当前输入数据传递过来的位置信息，获得输入数据中的坏点位置信息；
S04：坏点识别单元利用从位置识别单元中传递过来的输入数据中的坏点位置信息，为输入数据中相同位置上的像素做上坏点标记，并将标记后的输入数据传输至校正单元；
S05：所述校正单元对标记了坏点的当前输入数据进行校正输出。
进一步地，所述坏点簇包括3行3列的像素，且所述坏点簇的第三列只包括中间的像素，所述坏点簇中的坏点个数为1至7个。
进一步地，所述图像传感器输出模式为非binning模式，输入数据的起始行为第N行，则影响输入数据的坏点簇指的是静态坏点表中起始位置为第N-2行到第N行的所有坏点簇。
进一步地，所述图像传感器输出模式为binning模式，输入数据的起始行为第N行，则影响输入数据的坏点簇指的是静态坏点表中起始位置为第N-4行到第N+2行的所有坏点簇。
进一步地，所述步骤S04中坏点识别单元将标记后的输入数据传输至校正单元和缓存单元，所述缓存单元同时连接所述坏点识别单元和校正单元，坏点识别单元将标记后的输入数据传输至校正单元和缓存单元，所述缓存单元中保存着已经标记了坏点的前两行数据或者未满,当缓存单元中保存了已经标记了坏点的前两行数据时,校正单元根据坏点识别单元传递过来的标记了坏点的当前行输入数据以及缓存单元传递过来的前两行输入数据对前一行数据进行坏点校正并输出；当所述缓存单元未满两行时，所述校正单元不进行校正，同时将坏点识别单元传递过来的标记了坏点的当前行输入数据送入缓存进行存储。
进一步地，所述步骤S05中校正单元对坏点数据的校正方法为：将与该坏点同颜色、同曝光的相邻有效像素进行求和，再用均值替换该坏点。
进一步地，所述与坏点同颜色、同曝光的相邻有效像素指的是与该坏点同为奇数行或偶数行，且同为奇数列或偶数列的相邻像素。
本发明提供的一种图像传感器的静态坏点校正装置，包括存储单元、坏点簇提取单元、位置识别单元、坏点识别单元和校正单元，所述存储单元中存储着所述图像传感器的静态坏点表，所述坏点簇提取单元同时连接所述存储单元和所述位置识别单元，所述位置识别单元的另一端连接所述坏点识别单元，所述坏点识别单元用于接收待处理的图像数据，所述坏点识别单元的另一端连接所述校正单元；
当待处理的图像数据输入坏点识别单元时，所述坏点簇提取单元根据输入数据的位置信息，从存储单元中提取影响上述输入数据的坏点簇，位置识别单元从坏点簇提取单元中获取影响当前输入数据的所有坏点簇中坏点的位置信息，同时再根据当前输入数据传递过来的位置信息，获得输入数据中的坏点位置信息，坏点识别单元利用从位置识别单元中传递过来的输入数据中的坏点位置信息，为输入数据中相同位置上的像素做上坏点标记，并将标记后的输入数据传输至校正单元，所述校正单元对标记了坏点的当前输入数据进行校正输出；其中，所述坏点簇包括A个像素，A为大于1的整数，且A个像素中包含1至A个坏点；影响输入数据的坏点簇指的是静态坏点表中所有与当前输入数据位置发生重合的坏点簇。
进一步地，还包括缓存单元，所述缓存单元同时连接所述坏点识别单元和校正单元，坏点识别单元将标记后的输入数据传输至校正单元和缓存单元，所述缓存单元中保存着已经标记了坏点的前两行数据或者未满,当缓存单元中保存了已经标记了坏点的前两行数据时，校正单元根据坏点识别单元传递过来的标记了坏点的当前行输入数据以及缓存单元传递过来的前两行输入数据对前一行数据进行坏点校正并输出；当所述缓存单元未满两行时，所述校正单元不进行校正，同时将坏点识别单元传递过来的标记了坏点的当前行输入数据送入缓存进行存储。
本发明的有益效果为：本发明中增加了坏点簇提取单元，不再是将输入数据中每个点与静态坏点表进行比较，而是用输入数据与相关的坏点簇进行比较，通过这种对坏点进行预处理的方法，可以减少对缓存的读写次数，降低数据与静态坏点表的比较次数，从而提高静态坏点校正算法的效率，并且本发明提供的静态坏点校正装置及方法能够对binning模式提供支持。
附图说明
附图1为本发明一种图像传感器的静态坏点校正方法流程图。
附图2为实施例中坏点簇的示意图。
附图3为实施例中输入数据的示意图。
附图4为非binning模式中坏点簇起始位置在当前输入行上两行的示意图。
附图5为非binning模式中坏点簇起始位置在当前输入行上一行的示意图。
附图6为非binning模式中坏点簇起始位置与当前输入行重合的示意图。
附图7为binning模式中考虑最上坏点簇时的示意图。
附图8为binning模式中考虑最下坏点簇时的示意图。
附图9为本发明中静态坏点校正时校正单元的工作示意图
附图10为本发明中静态坏点校正时缓存单元的工作示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的详细说明。
如附图1所示，本发明提供的一种图像传感器的静态坏点校正装置，包括存储单元、坏点簇提取单元、位置识别单元、坏点识别单元和校正单元，存储单元中存储着图像传感器的静态坏点表，坏点簇提取单元同时连接存储单元和位置识别单元，位置识别单元的另一端连接坏点识别单元，坏点识别单元用于接收待处理的图像数据，坏点识别单元的另一端连接校正单元；当待处理的图像数据输入坏点识别单元时，坏点簇提取单元根据输入数据的行地址信息，从存储单元中提取影响上述输入数据的坏点簇，位置识别单元从坏点簇提取单元中获取影响当前输入数据的所有坏点簇中坏点的位置信息，同时再根据当前输入数据传递过来的行地址信息，获得输入数据中的坏点位置信息，坏点识别单元利用从位置识别单元中传递过来的输入数据中的坏点位置信息，为输入数据中相同位置上的像素做上坏点标记，并将标记后的输入数据传输至校正单元，校正单元对标记了坏点的当前输入数据进行校正输出；其中，坏点簇包括A个像素，且A个像素中包含1至A个坏点；A为大于1的整数；影响输入数据的坏点簇指的是静态坏点表中所有与当前输入数据位置发生重合的坏点簇。
请继续参阅附图1，本发明中校正装置还包括缓存单元，缓存单元同时连接坏点识别单元和校正单元，坏点识别单元将标记后的输入数据传输至校正单元和缓存单元，坏点识别单元将标记后的输入数据传输至校正单元和缓存单元，所述缓存单元中保存着已经标记了坏点的前两行数据或者未满,当缓存单元中保存了已经标记了坏点的前两行数据时,校正单元根据坏点识别单元传递过来的标记了坏点的当前行输入数据以及缓存单元传递过来的前两行输入数据对前一行数据进行坏点校正并输出；当所述缓存单元未满两行时，所述校正单元不进行校正，同时将坏点识别单元传递过来的标记了坏点的当前行输入数据送入缓存进行存储
请继续参阅附图1，本发明中一种图像传感器的静态坏点校正方法，包括如下步骤：
S01：将图像传感器对应的静态坏点表保存在存储单元中。
S02：将待处理图像数据输入坏点识别单元中，坏点簇提取单元根据输入数据的行地址信息，从存储单元中提取影响上述输入数据的坏点簇；其中，坏点簇包括A个像素，A为大于1的整数；影响输入数据的坏点簇指的是静态坏点表中所有与当前输入数据位置发生重合的坏点簇。
优选地，如附图2所示，坏点簇包括3行3列的像素，且坏点簇的第三列只包括中间的像素，坏点簇中的坏点个数为1至7个。待处理图像数据输入坏点识别单元中的方式可以为多种方式，比如逐行输入或者多行多列一起输入等等。下面以单次输入数据为两行四列为例进行说明详细说明，当输入数据为其他格式时，其原理都相同：
如附图3所示，输入数据为两行四列，当图像传感器输出模式为非binning模式，输入数据的起始行为第N行，则影响输入数据的坏点簇指的是静态坏点表中起始位置为第N-2行到第N行的所有坏点簇，具体地，如附图4所示，第N-2行的坏点簇取坏点簇第三行的坏点信息；如附图5所示，第N-1行的坏点簇取坏点簇第二行的坏点信息；如附图6所示，第N行的坏点簇取坏点簇第一行的坏点信息；因此，非binning模式下，从存储单元中读取的坏点坐标与坏点识别单元中输入格式中的坐标是同一个坐标，只需要从存储单元中提前读取N-2至N行起始位置的坏点。
当图像传感器输出模式为binning模式，输入数据的起始行为第N行，则影响输入数据的坏点簇指的是静态坏点表中起始位置为第N-4行到第N+2行的所有坏点簇。具体地，如附图7所示，考虑最上坏点簇的情况，需要预处理第N-4行坏点簇中第三行的坏点信息；如附图8所示，考虑最下坏点簇的情况，需要预处理第N+2行坏点簇中第二行的坏点信息。因此，在binning模式下，从存储单元中读取的坏点坐标与坏点识别单元中输入格式中的坐标不是同一个坐标，需要区分坏点束起始位置的奇数/偶数情况，对于binning后的第N行坐标，对其造成影响的坏点坐标从N-2至N+2行，而坏点束起始位置则从N-4至N+2行。
S03：位置识别单元从坏点簇提取单元中获取影响当前输入数据的所有坏点簇中坏点的位置信息，同时再根据当前输入数据传递过来的行地址信息，获得输入数据中的坏点位置信息；
S04：坏点识别单元利用从位置识别单元中传递过来的输入数据中的坏点位置信息，为输入数据中相同位置上的像素做上坏点标记，并将标记后的输入数据传输至校正单元和缓存单元。
如附图9和附图10所示，在输入数据进行校正处理之前，需要根据预先得到的静态坏点簇可能影响到当前输入数据的坏点信息，与当前输入数据进行比较并对其坏点打上标记，完成后将当前输入数据送入校正单元以参与校正处理。
缓存单元中保存着已经标记了坏点的前两行输入数据，具体地，当缓存单元中保存着已经标记了坏点的前两行输入数据时，校正单元根据坏点识别单元传递过来的标记了坏点的当前行输入数据以及缓存单元传递过来的前两行输入数据进行坏点校正并输出；于与此同时，如附图10所示，缓存单元中保存了本次标记的坏点信息，由于本发明中同时处理的为同颜色、同曝光的像素，因此，如附图10所示，本发明中奇数行的奇数列、偶数列像素和偶数行的奇数列、偶数列像素分为四个单元分别进行处理，即第N-2行、第N行、第N+2行的奇数列等数据作为一组进行处理，第N-2行、第N行、第N+2行的偶数列等数据作为一组进行处理，第N-1行、第N+1行、第N+3行的奇数列等数据作为一组进行处理.第N-1行、第N+1行、第N+3行的偶数列等数据作为一组进行处理。
当缓冲单元为空时，即本次输入数据为第一次输入，没有上次标记的坏点信息，则本次标记的坏点信息被存储在缓冲单元中；校正单元根据坏点识别单元传递过来的标记了坏点的当前输入数据进行坏点校正并输出。
S05：校正单元对标记了坏点的当前输入数据进行校正输出。校正单元对坏点数据的校正方法为：将与该坏点同颜色、同曝光的相邻有效像素进行求和，再用均值替换该坏点。与坏点同颜色、同曝光的相邻有效像素指的是与该坏点同为奇数行或偶数行，且同为奇数列或偶数列的相邻像素。
本方案实现了一个增强的静态坏点校正逻辑，能够对binning模式提供支持，并且通过对静态坏点信息预处理的方式对静态坏点的判定过程实现了加速，从而提高了整个静态坏点校正算法的效率。
相比通常使用的静态坏点判定方法来说，通过预处理手段，不再是将数据每个点为单位与静态坏点表进行比较，而是以行数据为单位与经过预处理得到的静态坏点信息进行比较。可见与通常的静态坏点校正算法相比，通过使用对静态坏点信息的预处理，可以减少对缓存的读写次数，降低数据与静态坏点信息的比较次数，从而提高静态坏点校正算法的效率。
以上所述仅为本发明的优选实施例，所述实施例并非用于限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (7)
1.一种图像传感器的静态坏点校正方法，其特征在于，包括如下步骤：
S01：将图像传感器对应的静态坏点表保存在存储单元中；
S02：将待处理图像数据输入坏点识别单元中，坏点簇提取单元根据输入数据的位置信息，从存储单元中提取影响上述输入数据的坏点簇；其中，所述坏点簇包括A个像素，且A个像素中包含1至A个坏点；影响输入数据的坏点簇指的是静态坏点表中所有与当前输入数据位置发生重合的坏点簇，其中，A为大于1的整数；
S03：位置识别单元从坏点簇提取单元中获取影响当前输入数据的所有坏点簇中坏点的位置信息，同时再根据当前输入数据传递过来的位置信息，获得输入数据中的坏点位置信息；
S04：坏点识别单元利用从位置识别单元中传递过来的输入数据中的坏点位置信息，为输入数据中相同位置上的像素做上坏点标记，并将标记后的输入数据传输至校正单元；其中，所述坏点识别单元将标记后的输入数据传输至校正单元和缓存单元，所述缓存单元中保存着已经标记了坏点的前两行数据或者未满，当缓存单元中保存了已经标记了坏点的前两行数据时，校正单元根据坏点识别单元传递过来的标记了坏点的当前行输入数据以及缓存单元传递过来的前两行输入数据对前一行数据进行坏点校正并输出；当所述缓存单元未满两行时，所述校正单元不进行校正，同时将坏点识别单元传递过来的标记了坏点的当前行输入数据送入缓存进行存储；当缓冲单元为空时，即本次输入数据为第一次输入，没有上次标记的坏点信息，则本次标记的坏点信息被存储在缓冲单元中；校正单元根据坏点识别单元传递过来的标记了坏点的当前输入数据进行坏点校正并输出；
S05：所述校正单元对标记了坏点的当前输入数据进行校正输出。
2.根据权利要求1所述的一种图像传感器的静态坏点校正方法，其特征在于，所述坏点簇包括3行3列的像素，且所述坏点簇的第三列只包括中间的像素，所述坏点簇中的坏点个数为1至7个。
3.根据权利要求2所述的一种图像传感器的静态坏点校正方法，其特征在于，所述图像传感器输出模式为非binning模式，输入数据的起始行为第N行，则影响输入数据的坏点簇指的是静态坏点表中起始位置为第N-2行到第N行的所有坏点簇。
4.根据权利要求2所述的一种图像传感器的静态坏点校正方法，其特征在于，所述图像传感器输出模式为binning模式，输入数据的起始行为第N行，则影响输入数据的坏点簇指的是静态坏点表中起始位置为第N-4行到第N+2行的所有坏点簇。
5.根据权利要求1所述的一种图像传感器的静态坏点校正方法，其特征在于，所述步骤S05中校正单元对坏点数据的校正方法为：将与该坏点同颜色、同曝光的相邻有效像素进行求和，再用均值替换该坏点。
6.根据权利要求5所述的一种图像传感器的静态坏点校正方法，其特征在于，与坏点同颜色、同曝光的相邻有效像素指的是与该坏点同为奇数行或偶数行，且同为奇数列或偶数列的相邻像素。
7.一种图像传感器的静态坏点校正装置，其特征在于，包括存储单元、坏点簇提取单元、位置识别单元、坏点识别单元、缓存单元和校正单元，所述存储单元中存储着所述图像传感器的静态坏点表，所述坏点簇提取单元同时连接所述存储单元和所述位置识别单元，所述位置识别单元的另一端连接所述坏点识别单元，所述坏点识别单元用于接收待处理的图像数据，所述坏点识别单元的另一端连接所述校正单元；
当待处理的图像数据输入坏点识别单元时，所述坏点簇提取单元根据输入数据的位置信息，从存储单元中提取影响上述输入数据的坏点簇，位置识别单元从坏点簇提取单元中获取影响当前输入数据的所有坏点簇中坏点的位置信息，同时再根据当前输入数据传递过来的位置信息，获得输入数据中的坏点位置信息，坏点识别单元利用从位置识别单元中传递过来的输入数据中的坏点位置信息，为输入数据中相同位置上的像素做上坏点标记，并将标记后的输入数据传输至校正单元，所述校正单元对标记了坏点的当前输入数据进行校正输出；其中，所述坏点簇包括A个像素，A为大于1的整数，且A个像素中包含1至A个坏点；影响输入数据的坏点簇指的是静态坏点表中所有与当前输入数据位置发生重合的坏点簇；
所述缓存单元同时连接所述坏点识别单元和校正单元，坏点识别单元将标记后的输入数据传输至校正单元和缓存单元，所述缓存单元中保存着已经标记了坏点的前两行数据或者未满,当缓存单元中保存了已经标记了坏点的前两行数据时，校正单元根据坏点识别单元传递过来的标记了坏点的当前行输入数据以及缓存单元传递过来的前两行输入数据对前一行数据进行坏点校正并输出；当所述缓存单元未满两行时，所述校正单元不进行校正，同时将坏点识别单元传递过来的标记了坏点的当前行输入数据送入缓存进行存储；当缓冲单元为空时，即本次输入数据为第一次输入，没有上次标记的坏点信息，则本次标记的坏点信息被存储在缓冲单元中；校正单元根据坏点识别单元传递过来的标记了坏点的当前输入数据进行坏点校正并输出。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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