CN1770829A - 固态图像拾取元件的信号处理设备和方法及图像拾取设备 - Google Patents

固态图像拾取元件的信号处理设备和方法及图像拾取设备 Download PDF

Info

Publication number
CN1770829A
CN1770829A CNA2005101193638A CN200510119363A CN1770829A CN 1770829 A CN1770829 A CN 1770829A CN A2005101193638 A CNA2005101193638 A CN A2005101193638A CN 200510119363 A CN200510119363 A CN 200510119363A CN 1770829 A CN1770829 A CN 1770829A
Authority
CN
China
Prior art keywords
image pickup
state image
pickup device
error amount
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2005101193638A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100394778C (zh
Inventor
原学
池山裕政
高桥和成
西出义章
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Publication of CN1770829A publication Critical patent/CN1770829A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100394778C publication Critical patent/CN100394778C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
    • H04N25/67—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to fixed-pattern noise, e.g. non-uniformity of response
    • H04N25/671—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to fixed-pattern noise, e.g. non-uniformity of response for non-uniformity detection or correction
    • H04N25/677—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to fixed-pattern noise, e.g. non-uniformity of response for non-uniformity detection or correction for reducing the column or line fixed pattern noise
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
    • H04N25/75—Circuitry for providing, modifying or processing image signals from the pixel array
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H04N25/77—Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H04N25/78—Readout circuits for addressed sensors, e.g. output amplifiers or A/D converters

Landscapes

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

Abstract

本发明涉及固态图像拾取元件的信号处理设备和方法及图像拾取设备。如果操作线性方面变化，列放大器系统C－MOS图像传感器能可靠地消除垂直条纹噪声。用于固态图像拾取元件的信号处理设备，元件内部具有多个用于输出从布置在列方向上的像素获得的视频信号的输出系统，设备包括：修正单元，用于修正从视频信号中每列的误差值；减法单元，从视频信号减去每列的误差值；误差值计算单元，通过执行以下过程而计算每列的误差值：将固态图像拾取元件与光线屏蔽或者使光以恒定等级照射到所述元件上，计算从所述元件预定区域中的像素获得的像素信号的平均值，从由每个像素获得的像素信号减去平均值，并且在图像拾取操作之前对各列的相减所获得的值进行累加。

Description

固态图像拾取元件的信号处理设备 和方法及图像拾取设备
相关专利申请的交叉参考
本发明包含与2004年11月2日向日本专利局提交的日本专利申请JP 2004-319556有关的主题，此专利申请的全部内容在本文引作参考。
技术领域
本发明涉及对从固态图像拾取元件如C-MOS图像传感器输出的视频信号进行处理的信号处理设备和信号处理方法，并且还涉及通过使用固态图像拾取元件如C-MOS图像传感器而形成的图像拾取设备。
背景技术
借助C-MOS类型半导体制造工艺而制备的图像传感器(以下称作C-MOS图像传感器)近年来已经变得非常流行。利用C-MOS图像传感器，有可能从单位像素顺序地读出像素信号，其中，所述单位像素一般为m列×n行的矩阵形式。更具体地，以格栅形式布置m根列信号线和n根水平选择线，从而，借助列信号线和水平选择线，依次逐个地光栅扫描n行×m列的单位像素，以产生视频信号，其中，每根列信号线适于传送从布置在垂直方向(以下也称作列方向)上的n个单位像素产生的像素信号，并且，每根水平选择线适于从布置在水平方向上的m个单位像素选择将要操作的单位像素。
发明内容
在C-MOS图像传感器中，那些具有列信号线的C-MOS图像传感器是公知的，其中，列信号线设置各自的放大器(以下还称作列放大器)。这些C-MOS图像传感器称作列放大器系统C-MOS图像传感器。
由于一些列放大器的放大率的误差，列放大器系统C-MOS图像传感器会产生表现出垂直条纹的图像。这些条纹总是以固定的图案产生，与拍摄对象无关，导致图像质量下降。这些条纹称作垂直条纹噪声。
当然，希望减小这些垂直条纹噪声。在专利文献1(日本专利申请特开平公开号2002-125155)中描述用于消除垂直条纹噪声的技术。在专利文献1中描述的技术设想为检测通过拾取黑暗中图像而获得的视频信号，在行缓冲器中储存检测的视频信号作为噪声分量，并且，从通过拍摄明亮物体得到的视频信号减去噪声分量。
然而，专利文献1中描述的技术不能完全消除垂直条纹噪声，因为根据输入视频信号的电平而导致列放大器操作线性方面的变化，并且还有温度变化和颜色变化。
从而，希望解决此问题。
根据本发明，提供一种用于固态图像拾取元件的信号处理设备，所述元件的内部具有多个用于输出从布置在列方向上的像素获得的视频信号的输出系统，所述设备包括：修正装置，所述修正装置用于修正从固态图像拾取元件输出的视频信号中每列的误差值；减法装置，所述减法装置从固态图像拾取元件输出的视频信号减去由修正装置对每列修正的误差值；以及误差值计算装置，所述误差值计算装置通过执行以下过程而计算每列的误差值，其中，所述过程为：将固态图像拾取元件与光线屏蔽开或者使光以恒定等级照射到固态图像拾取元件上，计算从固态图像拾取元件预定区域中的像素获得的像素信号的平均值，从由固态图像拾取元件的每个像素所获得的像素信号减去平均值，并且，在图像拾取操作之前对各列的相减所获得的值进行累加。
根据本发明，提供一种对从固态图像拾取元件输出的视频信号进行处理的信号处理方法，所述元件的内部具有多个用于输出从布置在列方向上的像素获得的视频信号的输出系统，所述方法包括以下步骤：将固态图像拾取元件与光线屏蔽开，或者使光以恒定的光辐射等级照射到固态图像拾取元件上；计算从固态图像拾取元件预定区域中的像素获得的像素信号的平均值；从由固态图像拾取元件的每个像素所获得的像素信号减去平均值；对各列的相减所获得的值进行累加；以及，在使用固态图像拾取元件进行图像拾取操作之前，使用累加值作为各列的误差值。
根据本发明，提供一种图像拾取设备，包括：固态图像拾取元件，在所述元件的内部具有多个用于输出从布置在列方向上的像素获得的视频信号的输出系统；修正装置，所述修正装置用于修正从固态图像拾取元件输出的视频信号中每列的误差值；减法装置，所述减法装置从固态图像拾取元件输出的视频信号减去由修正装置对每列修正的误差值；记录或显示装置，所述记录或显示装置在记录介质上记录或在显示设备上显示通过减法装置减去误差值而获得的视频信号；以及，误差值计算部分，所述误差值计算部分通过执行以下过程而计算每列的误差值，其中，所述过程为：将固态图像拾取元件与光线屏蔽开或者使光以恒定等级照射到固态图像拾取元件上，计算从固态图像拾取元件预定区域中的像素获得的像素信号的平均值，从由固态图像拾取元件的每个像素所获得的像素信号减去平均值，并且，在图像拾取操作之前对各列的相减所获得的值进行累加。
根据本发明，提供一种固态图像拾取元件的信号处理设备，所述元件的内部具有多个用于输出从布置在列方向上的像素获得的视频信号的输出系统，所述设备包括：误差值存储器，所述误差值存储器用于储存从固态图像拾取元件输出的视频信号的每列的误差值；用于修正误差值的修正装置；减法装置，所述减法装置从固态图像拾取元件输出的视频信号减去由修正装置修正的误差值；以及，误差值计算部分，所述误差值计算部分通过执行以下过程而计算每列的误差值，其中，所述过程为：将固态图像拾取元件与光线屏蔽开或者使光以恒定等级照射到固态图像拾取元件上，计算从固态图像拾取元件预定区域中的像素获得的像素信号的平均值，从由固态图像拾取元件的每个像素所获得的像素信号减去平均值，并且，在图像拾取操作之前对各列的相减所获得的值进行累加；修正装置适于根据从固态图像拾取元件输出的视频信号的电平而修正与从固态图像拾取元件输出的视频信号的列位置相应的误差值；并且，向减法装置提供经过修正的误差值。
根据本发明，提供一种对从固态图像拾取元件输出的视频信号进行处理的信号处理方法，所述元件的内部具有多个用于输出从布置在列方向上的像素获得的视频信号的输出系统，所述方法包括以下步骤：将固态图像拾取元件与光线屏蔽开，或者使光以恒定的等级照射到固态图像拾取元件上；计算从固态图像拾取元件预定区域中的像素获得的像素信号的平均值；从由固态图像拾取元件的每个像素所获得的像素信号减去平均值；对各列的相减所获得的值进行累加；以及，在图像拾取操作之前，在误差值存储器中储存累加的误差值，作为各列的误差值；从误差值存储器读出与从固态图像拾取元件输出的视频信号的列位置相应的误差值；根据从固态图像拾取元件输出的视频信号的电平而修正读出的误差值；以及，在使用固态图像拾取元件进行图像拾取操作时，从固态图像拾取元件输出的视频信号减去修正误差值。
根据本发明，提供一种图像拾取设备，包括：固态图像拾取元件，在所述元件的内部具有多个用于输出从布置在列方向上的像素获得的视频信号的输出系统；修正装置，所述修正装置用于修正从固态图像拾取元件输出的视频信号中每列的误差值；减法装置，所述减法装置从固态图像拾取元件输出的视频信号减去由修正装置对每列修正的误差值；记录或显示装置，所述记录或显示装置在记录介质上记录或在显示设备上显示通过减法装置减去误差值而获得的视频信号；以及，误差值计算部分，所述误差值计算部分通过执行以下过程而计算每列的误差值，其中，所述过程为：将固态图像拾取元件与光线屏蔽开或者使光以恒定等级照射到固态图像拾取元件上，计算从固态图像拾取元件预定区域中的像素获得的像素信号的平均值，从由固态图像拾取元件的每个像素所获得的像素信号减去平均值，并且，在图像拾取操作之前对各列的相减所获得的值进行累加；修正装置适于：根据从固态图像拾取元件输出的视频信号的电平而修正与从固态图像拾取元件输出的视频信号的列位置相应的误差值；并且，向减法装置提供经过修正的误差值。
因而，本发明提供一种固态图像拾取元件的信号处理方法以及一种包括此固态图像拾取元件的图像拾取设备，所述元件的内部具有多个用于输出从布置在列方向上的像素获得的视频信号的输出系统。根据本发明，通过将固态图像拾取元件与光线屏蔽开或者使光以恒定等级照射到固态图像拾取元件上而从固态图像拾取元件获得视频信号，并且，从视频信号减去黑色电平或任选基准电平，以确定每列的误差值。
接着，在图像拾取操作时，从视频信号减去基于误差值确定的值，以消除固态图像拾取元件的列放大器所具有的条纹噪声。
利用上述布置，根据本发明，如果有列放大器的操作线性的变化，温度变化和颜色变化，就有可能可靠地消除固态图像拾取元件的列放大器所具有的条纹噪声。另外，由于误差值以与黑色电平或任基准电平的差值来表示，因此，当与储存每列的电平绝对值的布置相比，有可能减少需要储存的数据量。
另外，根据本发明，根据视频信号的电平而修正上述误差值，并且从视频信号减去修正误差值，以消除固态图像拾取元件的列放大器所具有的条纹噪声。
利用此布置，根据本发明，如果列放大器的操作线性有差异，就有可能可靠地消除固态图像拾取元件的列放大器所具有的条纹噪声。
附图说明
图1为通过应用本发明而实现的摄像机的示意性框图；
图2为C-MOS图像传感器的示意性图解；
图3为C-MOS图像传感器中单位像素的配置的示意性图解；
图4为包含A/D转换器类型的C-MOS图像传感器的示意性图解；
图5为第一垂直条纹噪声消除处理部分的示意性框图；
图6为第一垂直条纹噪声消除处理部分的误差计算过程的流程图；
图7为第一垂直条纹噪声消除处理部分的修正增益计算的流程图；
图8为第二垂直条纹噪声消除处理部分的示意性框图；
图9为第二垂直条纹噪声消除处理部分的修正增益计算的流程图；
图10为第三垂直条纹噪声消除处理部分的示意性框图；
图11为第三垂直条纹噪声消除处理部分的修正增益计算的流程图；
图12为第四垂直条纹噪声消除处理部分的示意性框图；以及
图13为第四垂直条纹噪声消除处理部分的修正增益计算的流程图。
具体实施方式
现在，按照通过应用本发明而实现的电子摄像机(以下简称为摄像机)来描述本发明。
图1为通过应用本发明而实现的摄像机10的示意性框图。
参照图1，摄像机10包括镜头单元11、C-MOS(互补型金属氧化物半导体)图像传感器12、定时发生器13、模拟信号处理部分14、存储控制器15、存储器16、摄像机信号处理部分17以及系统控制器18。
镜头单元11包括聚焦镜头、变焦镜头、光圈叶片以及用于驱动镜头的驱动部分等。镜头单元11从物体接收光，并且，在C-MOS图像传感器12的光接收平面上形成物体图象。
C-MOS图像传感器12具有在其光接收平面上布置成矩阵的单位像素。每个单位像素适于光电转换操作。C-MOS图像传感器12通过扫描布置成矩阵的单位像素并读出电信号而输出视频信号。C-MOS图像传感器12是列放大器系统，并且适于并行输出四根列行的视频信号。
C-MOS图像传感器12读出的视频信号提供给模拟信号处理部分14。
定时发生器13产生用于读出信号的定时以及包括垂直同步信号的各种同步信号，并把它们提供给有关的电路。
模拟信号处理部分14对从C-MOS图像传感器12输出的四根列行的每组输出信号进行包括采样处理和放大处理的模拟处理，而且对四根列行的每组输出信号进行A/D转换处理，以进行数字化。通过存储控制器14读出数字化视频信号，并且临时储存在存储器16中。
存储控制器14按照像素的正常次序逐个像素列地读出临时储存在存储器16中的视频信号，并且，把它们提供给摄像机信号处理部分17。
摄像机信号处理部分17对输入的视频信号进行调整操作，如γ修正和白平衡控制。另外，摄像机信号处理部分17对输入的视频信号进行消除垂直条纹噪声的处理。摄像机信号处理部分17在执行信号处理操作之后，把视频信号转换为NTSC系统或记录介质所要求格式的视频信号。
以下更详细地描述垂直条纹噪声消除处理部分的配置和处理操作。
系统控制器18控制摄像机10的组件。
具有上述配置的摄像机10可拾取物体的图像，并且输出所拾取图像的信号，作为视频信号。输出的视频信号通常记录在硬盘或光盘上，或者在摄像机的LCD监视器的取景器上显示。
现在，描述C-MOS图像传感器12的配置。
图2为C-MOS图像传感器12的示意性图解，其中，C-MOS图像传感器12是列放大器系统C-MOS图像传感器。
C-MOS图像传感器12包括多个单位像素21和m根列信号线22(22-1，22-2，...，22-m)，其中，单位像素21布置成m列和n行的矩阵形式，m根列信号线22用于传送从单位像素21输出的电信号。C-MOS图像传感器12还包括n根水平选择线23(23-1，23-2，...，23-n)以及水平地址选择电路24，其中，每一根水平选择线23连接到布置在水平方向上的m个单位像素的组，水平地址选择电路24向n根水平选择线23提供选择信号。
如图3所示，每个单位像素21至少具有光电检测器21A和C-MOS开关21B。光电检测器21A接收照射光，并进行光电转换操作，产生与所接收光数量相应的电信号。从水平地址选择电路24延伸的水平选择线23连接到C-MOS开关21B的栅极。通过从水平地址选择电路24经水平选择线23提供的选择信号而控制C-MOS开关21B接通和断开。布置在垂直方向上的每组n个单位像素21连接到列信号线22的相应一根。
因而，在图像拾取操作中，单位像素21产生与光电检测器21A所接收光数量相应的电信号。当单位像素21的C-MOS开关21B由水平地址选择电路24接通时，光电检测器21A产生的电信号输出给连接到其上的列信号线22。
C-MOS图像传感器12进一步包括四个列放大器25(包括第一列放大器25A、第二列放大器25B、第三列放大器25C和第四列放大器25D)、分别连接到相应列信号线22的m个列选择开关26(26-1，26-2，...，26-m)以及垂直地址选择电路27。
m根列信号线22分成4组，这与列放大器25的数量相对应，并且，每根列信号线22通过列选择开关26而连接到相应一个列放大器25。更具体地，在4组列信号线22中，列信号线22的第一组(22-1，22-5，...，22-(n-3))通过各个列选择开关26而连接到第一列放大器25A，并且，列信号线22的第二组(22-2，22-6，...，22-(n-2))通过各个列选择开关26而连接到第二列放大器25B，列信号线22的第三组(22-3，22-7，...，22-(n-1))通过各个列选择开关26而连接到第三列放大器25C，而且，列信号线22的第四组(22-4，22-8，...，22-(n))通过各个列选择开关26而连接到第四列放大器25D。
垂直地址选择电路27产生用于有选择性地接通/断开列选择开关26的列信号选择信号。垂直地址选择电路27适于接通/断开四个列选择开关26的每一组。当列选择开关26接通时，从连接到列信号线22的单位像素21输出的电信号通过相应的摄像机放大器25放大，并向外部输出。
当操作具有上述配置的C-MOS图像传感器12以拾取图像时，因单位像素21光电转换操作而产生的电信号由水平地址选择电路24和垂直地址选择电路27顺序地扫描，以便输出到外部。此时，C-MOS图像传感器12同时并行地输出布置在垂直方向(列方向)上的四组单位像素21的电信号。因而，C-MOS图像传感器12能以极高的速度读出信号。
虽然此实施例的C-MOS图像传感器12适于读出4列组的单位像素的电信号，但本发明决不局限于4列组的单位像素。可用于本发明目的的C-MOS图像传感器还在内部包括多个读出线，从而，就在从图像拾取元件输出电信号之前，把它们多路复用为单个输出信号。
进而，如图4所示，包括模拟/数字(A/D)转换器28的C-MOS图像传感器可替代用于本发明的目的，其中，模拟/数字(A/D)转换器28连接到各个列信号线22，以便输出数字信号。如果确实如此，就不需要下游的模拟信号处理部分14。
虽然在此实施例中C-MOS图像传感器12用作图像传感器，但也可用CCD图像传感器或一些其它的图像传感器来取代。
垂直条纹噪声的消除
现在描述布置在摄像机信号处理部分17中的垂直条纹噪声消除处理部分。
以下描述第一至第四垂直条纹噪声消除处理部分，作为垂直条纹噪声消除处理部分的特定实例。然而，第一至第四垂直条纹噪声消除处理部分中的一个可布置在摄像机信号处理部分17中，或者，可替换地，可组合它们的全部或一部分，并布置在摄像机信号处理部分17中。
第一垂直条纹噪声消除处理部分
图5为第一垂直条纹噪声消除处理部分30的示意性框图。
如图5所示，第一垂直条纹噪声消除处理部分30包括误差值计算部分31、误差值存储器32以及噪声消除部分33。
误差值计算部分31事先检测在C-MOS图像传感器12的列放大器25中因放大因数变化等而产生的垂直条纹噪声，计算每列的与所检测垂直条纹噪声分量相应的误差值，并且，在误差值存储器32中储存误差值。事先检测因放大因数变化等而产生的垂直条纹噪声的描述意味着在图像拾取操作之前检测它们。例如，它们可在从制造工厂运出时，在供电时，或在重置操作时检测。换句话说，误差值计算部分31是在从制造工厂运出时，在供电时，或在重置操作时进行操作的电路。虽然在此实施例中误差值计算部分31由布置在摄像机信号处理部分17中的硬件来实现，但是可替换地，也可布置为：系统控制器18借助软件而执行与误差值计算部分31所执行的上述过程相似的过程。
误差值存储器32是用于保存误差值计算部分31计算的误差值的存储器，此存储器是非易失性存储器，如闪存。然而，当在供电时或在自动黑色模式中计算噪声时，误差值存储器32不一定必须是非易失性存储器。误差值存储器32储存误差值，以便示出与列地址的对应关系。因而，当在外部指定相应的列地址时，读出误差值。
噪声消除部分33使用储存在误差值存储器32中的误差值而执行从视频信号消除垂直条纹噪声的过程，其中，所述视频信号是由摄像机10在图像拾取操作过程中的图像拾取操作而得到的。
现在更详细地描述误差值计算部分31。
如图5所示，误差值计算部分31包括：用于储存视频信号的黑色电平的存储器41；分别从输入的视频信号减去储存在存储器41中的黑色电平的减法器42；加法器43；以及，使加法器43的输出延迟一根水平线的线存储器44。加法器43把减法器42的输出值和线存储器44的输出值相加。换句话说，加法器43和线存储器44构成累加电路，其中，所述累加电路对在垂直行(列行)方向上的差值进行累加。
具有上述配置的误差值计算部分31由系统控制器18控制。在从制造工厂运出时，在供电时，或在重置操作时，系统控制器18利用误差值计算部分31进行如图6流程图所示的误差值计算过程。
当开始误差值计算过程时，系统控制器18通过控制镜头单元11和其它相关组件而使C-MOS图像传感器12与照射它的光线屏蔽开(步骤S1)。
接着，系统控制器18在光线屏蔽状态中执行图像拾取操作，并且，在存储器16中储存从C-MOS图像传感器12获得的通常用于图像的视频信号。系统控制器18计算储存于存储器16内的图像的视频信号的预定图像区域中视频信号的平均值。可以想象，获得的视频信号平均值代表黑色电平(或电平0)。接着，系统控制器18在存储器41中储存计算的黑色电平值(步骤S2)。
随后，系统控制器18逐个像素地顺序读出储存在存储器16中的以光线屏蔽状态拾取的图像视频信号，并把它们提供给减法器42。减法器42从输入的视频信号的每个像素值减去储存在存储器41中的黑色电平(步骤S3)。结果，输出包含在每个像素值内的误差分量。
随后，从减法器42输出的误差分量增加到从线存储器44输出的值上，并再次储存到线存储器44中(步骤S4)。线存储器44输出所输入的信号，使它们延迟一根水平线(步骤S5)。线存储器44的初始值为0。
因而，加法器43和线存储器44对视频信号垂直方向(列方向)上的误差分量进行累加。
接着，系统控制器18确定是否对图像中的最下一行执行累加处理(步骤S6)。当对最下一行执行累加处理时，通过相加储存在线存储器44中的值并将所述和除以行数量而得到的值表示每个垂直列与黑色电平的误差值。此值代表垂直条纹噪声。
当系统控制器18确定对最下一行执行累加处理时，它就把储存在线存储器44中的每个垂直列的误差值储存在误差值存储器32中(步骤S7)。此时，在相应的列地址上储存每个误差值，从而，可通过指定列地址而读出误差值。
当完成步骤S7的处理操作时，结束误差值检测过程。
现在描述噪声消除部分33。
如图5所示，噪声消除部分33具有修正增益产生部分45、乘法器46、以及减法器47，其中，修正增益产生部分45用于产生与输入视频信号的电平相应的修正增益G，乘法器46使从误差值存储器32读出的误差值与修正增益G相乘，减法器47用于从输入到其中的视频信号减去由乘法器46修正的误差值(修正误差值)。
具有上述配置的噪声消除部分33在摄像机10执行图像拾取操作的同时执行误差消除过程。
当操作摄像机10以拾取图像时，所拾取图像的视频信号输入到噪声消除部分33。视频信号逐个像素地输入到减法器47。
当输入到减法器47的像素信号的像素的列地址输入到误差值存储器32时，误差值存储器32输出与输入的列地址相应的误差值。从误差值存储器32输出的误差值接着输入到乘法器46。
输入到减法器47的像素信号还同时输入到修正增益产生部分45。修正增益产生部分45产生与输入像素信号的电平相应的修正增益G。
在噪声消除部分33中，修正增益产生部分45按上述方式计算的修正增益G提供给乘法器46。
接着，乘法器46使从误差值存储器32输出的误差值与修正增益G相乘，并把乘积提供给减法器47。
接着，减法器47从输入的像素信号减去通过乘以修正增益G而修正的误差值(修正误差值)。
随后，从减法器47输出因上述过程而消除垂直条纹噪声的视频信号。
图7为修正增益产生部分45计算修正增益G的流程图。
参照图7，视频信号的最大电平是Vm，并且，输入的像素信号的电平是Vt，修正增益产生部分45一般以下述方式计算修正增益G。
如果输入像素信号的电平是Vt，并且Vt不高于Vm，但高于(3/4xVm)(步骤S11)，修正增益产生部分45就产生等于1.75的修正增益G(步骤S14)。
另一方面，如果输入像素信号的电平是Vt，并且Vt不高于(3/4xVm)，但高于(2/4xVm)(步骤S12)，修正增益产生部分45就产生等于1.50的修正增益G(步骤S15)。
如果输入像素信号的电平是Vt，并且Vt不高于(2/4xVm)，但高于(1/4xVm)(步骤S13)，修正增益产生部分45就产生等于1.25的修正增益G(步骤S16)。
最后，如果输入像素信号的电平是Vt，并且Vt不高于(1/4xVm)(步骤S13)，修正增益产生部分45就产生等于1.00的修正增益G(步骤S17)。
如上所述，如果输入像素信号的电平较高，修正增益产生部分45就改变修正增益G，以便减小将从视频信号中减去的修正误差值。此改变修正增益G的操作是考虑到列放大器增益的变化作为输入视频信号的电平的函数而增加的特征而设计的。
如上所述，第一垂直条纹噪声消除处理部分30对每个列放大器计算与黑色电平有偏差的误差值，并且根据输入像素信号的电平而修正误差值。从而，储存的误差值不依赖于信号电平。接着，第一垂直条纹噪声消除处理部分30从视频信号减去修正误差值，以消除垂直条纹噪声。
由于第一垂直条纹噪声消除处理部分30设计为以上述方式操作，因此，如果垂直条纹噪声表现出依赖于视频信号电平的差异，就能可靠地消除垂直条纹噪声。
对于第一垂直条纹噪声消除处理部分30，虽然C-MOS图像传感器12与光线屏蔽开并且从黑色电平计算误差值，但是可替换地，第一垂直条纹噪声消除处理部分30布置为：C-MOS图像传感器12的每个单位像素21的光电检测器21A以任意选择的等级(恒定等级)照射光，所选等级为操作的基准等级，并且，从该任意选择的基准等级计算误差值。
第二垂直条纹噪声消除处理部分
现在描述第二垂直条纹噪声消除处理部分。在第二垂直条纹噪声消除处理部分的以下描述中，并且在有关的附图中，与第一垂直条纹噪声消除处理部分30中相同的组件分别用相同的参考符号表示，并且不再进一步描述。
图8为第二垂直条纹噪声消除处理部分50的示意性框图。
如图8所示，第二垂直条纹噪声消除处理部分50包括误差值计算部分31、误差值存储器32以及噪声消除部分51。
误差值计算部分31具有与第一垂直条纹噪声消除处理部分30的部分31相同的内部配置。然而，第二垂直条纹噪声消除处理部分50适合于使用误差值计算部分31在C-MOS图像传感器12的温度较低和在C-MOS图像传感器12的温度较高时执行两次误差值检测过程。
误差值存储器32储存当温度较低时对每列检测的误差值(低温误差值)以及当温度较高时对每列检测的误差值(高温误差值)。误差值存储器32在相应的列地址储存低温误差值和高温误差值，从而，可通过在外部指定列地址而读出两个误差值。
噪声消除部分51使用储存在误差值存储器32中的误差值而执行从视频信号消除垂直条纹噪声的误差消除过程，其中，所述视频信号是由摄像机10在图像拾取操作过程中进行图像拾取操作而得到的。
如图8所示，噪声消除部分51具有温度传感器52、修正增益产生部分53、第一乘法器54、第二乘法器55、加法器56、以及减法器57，其中，温度传感器52用于检测C-MOS图像传感器12的温度；修正增益产生部分53用于产生低温修正增益GL和高温修正增益GH，所述修正增益是温度传感器52所检测温度的函数；第一乘法器54使从误差值存储器32读出的低温误差值乘以低温修正增益GL；第二乘法器55使从误差值存储器32读出的高温误差值乘以高温修正增益GH；加法器56对第一乘法器54的输出值和第二乘法器55的输出值进行相加；减法器57从输入视频信号中减去从加法器56输出的修正误差值。
具有上述配置的噪声消除部分51在摄像机10执行图像拾取操作的同时执行误差消除过程。
当摄像机10操作以拾取图像时，所拾取图像的视频信号输入到噪声消除部分51。
视频信号逐个像素地输入到减法器57。
当输入到减法器57的像素信号的像素的列地址输入到误差值存储器32时，存储器32输出与输入的列地址相应的两个误差值(低温误差值，高温误差值)。从误差值存储器32输出的低温误差值接着输入到第一乘法器54；从误差值存储器32输出的高温误差值输入到第二乘法器55。
温度传感器52检测的温度输入到修正增益产生部分53。修正增益产生部分53产生两个分别与输入温度相应的修正增益(低温修正增益GL和高温修正增益GH)。
第一乘法器54使从误差值存储器32输出的低温误差值与低温修正增益GL相乘，第二乘法器55使从误差值存储器32输出的高温误差值与高温修正增益GH相乘。接着，作为与各个修正增益的乘积的两个误差值由加法器56相加，并且向减法器57提供相加的和。
减法器57从输入的像素信号减去通过乘以修正增益G而修正的误差值(修正误差值)。
随后，从减法器57输出因上述过程而消除垂直条纹噪声的视频信号。
应指出，修正增益产生部分53产生的低温修正增益GL和高温修正增益GH用于对低温误差值和高温误差值进行插值，并且，提供用于输出C-MOS图像传感器12的温度误差值的增益。
更具体地，修正增益产生部分53借助图9流程图所示的操作来计算低温修正增益GL和高温修正增益GH。
参照图9，首先，修正增益产生部分53计算随着温度传感器52所检测温度而改变的变量b(步骤S21)。变量b由与温度相关的线性函数获得，并且，对于在检测到低温误差值时的温度，变量b等于0，而对于在检测到高温误差值时的温度，变量b等于1。
随后，修正增益产生部分53使用低温修正增益GL＝b来计算高温修正增益GH＝(1-b)(步骤S22)。
接着，修正增益产生部分53向第一和第二乘法器54、55提供分别计算的低温修正增益GL和高温修正增益GH。
随后，低温误差值与低温修正增益GL相乘(步骤S23)，高温误差值与高温修正增益GH相乘(步骤S24)，并且，乘积相加(步骤S25)，并接着从视频信号减去该乘积(步骤S26)。
如上所述，第二垂直条纹噪声消除处理部分50对每个列放大器计算低温误差值和高温误差值，并且作为C-MOS图像传感器12的温度函数对两个误差值进行插值。从而，有可能产生不依赖于特定温度的误差值。
由于第二垂直条纹噪声消除处理部分50设计成以上述方式操作，因此，如果垂直条纹噪声表现出依赖于温度的变化，就能可靠地消除垂直条纹噪声。
第三垂直条纹噪声消除处理部分
现在描述第三垂直条纹噪声消除处理部分。在第三垂直条纹噪声消除处理部分的以下描述中，并且在有关的附图中，与第一垂直条纹噪声消除处理部分30中相同的组件分别用相同的参考符号表示，并且不再进一步描述。
图10为第三垂直条纹噪声消除处理部分60的示意性框图。
如图10所示，第三垂直条纹噪声消除处理部分60包括误差值计算部分31、误差值存储器32以及噪声消除部分61。
误差值计算部分31具有与第一垂直条纹噪声消除处理部分30的部分31相同的内部配置。然而，第三垂直条纹噪声消除处理部分60适合于使用误差值计算部分31进行两个过程，包括：使C-MOS图像传感器12与光线屏蔽开，并从黑色电平计算误差值的过程，以及，以预定的辐射等级照射C-MOS图像传感器12并从误差值检测过程的任选基准电平计算误差值的过程。
误差值存储器32储存通过以黑色电平为基准而检测的每列的误差值(黑色电平误差值)以及通过以任选基准电平为基准而检测的每列的误差值(基准电平误差值)。误差值存储器32在相应的列地址储存黑色电平误差值和基准电平误差值，从而，可通过在外部指定列地址而读出两个误差值。
噪声消除部分61使用储存在误差值存储器32中的误差值而执行从视频信号消除垂直条纹噪声的误差消除过程，其中，所述视频信号是由摄像机10在图像拾取操作过程中进行图像拾取操作而得到的。
如图10所示，噪声消除部分61具有修正增益产生部分63、第一乘法器64、第二乘法器65、加法器66、以及减法器67，其中，修正增益产生部分63用于产生黑色电平修正增益GB和基准电平修正增益GW，所述修正增益是每个视频信号的电平的函数；第一乘法器64使从误差值存储器32读出的黑色电平误差值乘以黑色电平修正增益GB；第二乘法器65使从误差值存储器32读出的基准电平误差值乘以基准电平修正增益GW；加法器66对第一乘法器64的输出值和第二乘法器65的输出值进行相加；减法器67从输入视频信号中减去从加法器66输出的修正误差值。
具有上述配置的噪声消除部分61在摄像机10进行图像拾取操作的同时执行误差消除过程。
当摄像机10操作以拾取图像时，所拾取图像的视频信号输入到噪声消除部分61。
视频信号逐个像素地输入到减法器67。
当输入到减法器67的像素信号的像素的列地址输入到误差值存储器32时，误差值存储器32输出与输入的列地址相应的两个误差值(黑色电平误差值，基准电平误差值)。从误差值存储器32输出的黑色电平误差值接着输入到第一乘法器64；从误差值存储器32输出的基准电平误差值接着输入到第二乘法器65。
输入到减法器67的像素信号还同时输入到修正增益产生部分63。修正增益产生部分63产生两个分别与输入像素电平相应的修正增益(黑色电平修正增益GB和基准电平修正增益GW)。
第一乘法器64使从误差值存储器32输出的黑色电平误差值与黑色电平修正增益GB相乘，第二乘法器65使从误差值存储器32输出的基准电平误差值与基准电平修正增益GW相乘。接着，作为与各个修正增益的乘积的两个误差值由加法器66相加，并且向减法器67提供相加的和。
减法器67从输入的像素信号减去通过乘以修正增益而修正的误差值(修正误差值)。
随后，从减法器67输出因上述过程而消除垂直条纹噪声的视频信号。
应指出，修正增益产生部分63产生的黑色电平修正增益GB和基准电平修正增益GW用于对黑色电平误差值和基准电平误差值进行插值，并且，提供用于输出所输入视频信号的电平误差值的增益。
更具体地，修正增益产生部分63借助图11流程图所示的操作来计算黑色电平修正增益GB和基准电平修正增益GW。
参照图11，首先，修正增益产生部分63计算作为输入信号的电平的函数的变量c(步骤S31)。变量c由与信号电平有关的线性函数获得，并且，对于黑色电平，变量c＝0，而对于基准电平，变量c＝1。
随后，修正增益产生部分63使用黑色电平修正增益GB＝c来计算基准电平修正增益GW＝(1-c)(步骤S32)。
接着，修正增益产生部分63向第一和第二乘法器64、65提供黑色电平修正增益GB和基准电平修正增益GW。
随后，黑色电平误差值与黑色电平修正增益GB相乘(步骤S33)，基准电平误差值与基准电平修正增益GW相乘(步骤S34)，并且，乘积相加(步骤S35)，并接着从视频信号减去该乘积(步骤S36)。
如上所述，第三垂直条纹噪声消除处理部分60对每个列放大器计算黑色电平误差值和任选基准电平误差值，并且根据视频信号的电平而对两个误差值进行插值。从而，有可能产生不依赖于特定信号电平的误差值。
由于第三垂直条纹噪声消除处理部分60设计成以上述方式操作，因此，如果垂直条纹噪声表现出依赖于信号电平的差异，就能可靠地消除垂直条纹噪声。
第四垂直条纹噪声消除处理部分
现在描述第四垂直条纹噪声消除处理部分。在第四垂直条纹噪声消除处理部分的以下描述中，并且在有关的附图中，与第一垂直条纹噪声消除处理部分30中相同的组件分别用相同的参考符号表示，并且不再进一步描述。
图12为第四垂直条纹噪声消除处理部分70的示意性框图。
如图12所示，第四垂直条纹噪声消除处理部分70包括误差值计算部分31、误差值存储器32以及噪声消除部分71。
误差值计算部分31具有与第一垂直条纹噪声消除处理部分30的部分31相同的内部配置。
误差值存储器32储存通过以黑色电平为基准而检测的每列的误差值。误差值存储器32在相应列地址储存误差值，从而，可通过在外部指定列地址而读出误差值。
噪声消除部分71使用储存在误差值存储器32中的误差值而执行从视频信号消除垂直条纹噪声的误差消除过程，其中，所述视频信号是由摄像机10在图像拾取操作过程中进行图像拾取操作而得到的。
如图12所示，噪声消除部分71具有修正增益产生部分72、乘法器73、以及加法器74，其中，修正增益产生部分72用于产生与每个像素的颜色分量相应的修正增益G，乘法器73使从误差值存储器32读出的误差值乘以修正增益G，减法器74从输入的视频信号中减去从乘法器73输出的修正误差值。
具有上述配置的噪声消除部分71在摄像机10进行图像拾取操作的同时执行误差消除过程。
当摄像机10操作以拾取图像时，所拾取图像的视频信号输入到噪声消除部分71。
视频信号逐个像素地输入到减法器74。
当输入到减法器74的像素信号的像素的列地址输入到误差值存储器32时，存储器32输出与输入的列地址相应的误差值。从误差值存储器32输出的误差值接着输入到乘法器73。
与输入到减法器74的像素信号有关的颜色信息还同时输入到修正增益产生部分72。对于像素的每个颜色分量，在修正增益产生部分72中登记修正增益。例如，对于C-MOS图像传感器12的颜色过滤器(R、Gr、Gb、B)的每种颜色，登记修正增益。如果C-MOS图像传感器12使用原色过滤器，就登记每种原色的修正增益。另一方面，如果C-MOS图像传感器12使用补色过滤器，就登记每种补色的修正增益。
与输入到减法器74的像素信号有关的颜色信息还同时输入到修正增益产生部分72。接着，修正增益产生部分72在登记的多个增益中选择与颜色信息相应的增益，并且输出它，作为修正增益G。
乘法器73使从误差值存储器32输出的误差值与修正增益G相乘。与修正增益相乘的误差值接着提供给减法器74。
减法器74从输入的像素信号减去通过乘以修正增益而获得的误差值(修正误差值)。
随后，从减法器74输出因上述过程而消除垂直条纹噪声的视频信号。
图13为噪声消除部分71的操作流程图。
如图13所示，噪声消除部分71确定输入的图像信号是否具有颜色分量(步骤S41)。如果具有颜色分量，噪声消除部分71就基于颜色信息而选择修正增益G(步骤S42)。另一方面，如果没有颜色分量，噪声消除部分71就为修正增益G选择1(步骤S43)。
接着，噪声消除部分71使误差值与修正增益G相乘(步骤S44)，并且，从像素信号减去乘积(修正误差值)(步骤S45)。
如上所述，第四垂直条纹噪声消除处理部分70对每个列放大器计算误差值，并且修正随着视频信号的颜色分量而改变的误差值。从而，有可能产生不依赖于每个颜色分量所具有的电平差异的误差值。
由于第四垂直条纹噪声消除处理部分70设计成以上述方式操作，因此，如果垂直条纹噪声表现出依赖于信号电平的差异，就能可靠地消除垂直条纹噪声。
本领域中技术员应该理解，只要在后附权利要求或其等效物的范围之内，就可根据设计要求和其它因素而作出各种变更、组合、次组合和替换。

Claims (17)

1.一种用于固态图像拾取元件的信号处理设备，所述元件的内部具有多个用于输出从布置在列方向上的像素获得的视频信号的输出系统，所述设备包括：
修正装置，所述修正装置用于修正从所述固态图像拾取元件输出的视频信号中每列的误差值；
减法装置，所述减法装置从所述固态图像拾取元件输出的所述视频信号减去由所述修正装置对每列修正的误差值；以及
误差值计算装置，所述误差值计算装置通过执行以下过程而计算每列的误差值，其中，所述过程为：将所述固态图像拾取元件与光线屏蔽开或者使光以恒定等级照射到固态图像拾取元件上，计算从所述固态图像拾取元件的预定区域中的像素获得的像素信号的平均值，从由所述固态图像拾取元件的每个像素获得的像素信号减去所述平均值，以及在图像拾取操作之前对各列的相减所获得的值进行累加。
2.如权利要求1所述的设备，其中，
所述固态图像拾取元件具有：
以矩阵形式布置的多个单位像素，每一个单位像素都至少具有光电检测器和MOS开关；
为各组单位像素提供的多根列信号线，其中，每组单位像素布置在列方向上，并且，所述列信号线适于传送由每个光电检测器检测的检测信号；
为各组单位像素布置的水平选择线，其中，每组的单位像素布置在行方向上，并且，所述水平选择线适于控制所述MOS开关，以读出所述检测信号；以及
多个列放大器，所述列放大器对通过所述列信号线传送的检测信号进行放大，以及
当顺序地选择所述以矩阵形式布置的多个单位像素时，输出视频信号。
3.一种对从固态图像拾取元件输出的视频信号进行处理的信号处理方法，所述元件的内部具有多个用于输出从布置在列方向上的像素获得的视频信号的输出系统，所述方法包括以下步骤：
将所述固态图像拾取元件与光线屏蔽开，或者使光以恒定的光辐射等级照射到所述固态图像拾取元件上；
计算从所述固态图像拾取元件的预定区域中的像素获得的像素信号的平均值；
从由所述固态图像拾取元件的每个像素所获得的像素信号减去所述平均值；
对各列的相减所获得的值进行累加；以及
在使用所述固态图像拾取元件进行图像拾取操作之前，使用所述累加值作为各列的误差值。
4.如权利要求3所述的方法，其中，
所述固态图像拾取元件具有：
以矩阵形式布置的多个单位像素，每一个单位像素都至少具有光电检测器和MOS开关；
为各组单位像素提供的多根列信号线，其中，每组单位像素布置在列方向上，并且，所述列信号线适于传送由每个光电检测器检测的检测信号；
为各组单位像素布置的水平选择线，其中，每组的单位像素布置在行方向上，并且，所述水平选择线适于控制MOS开关，以读出检测信号；以及
多个列放大器，所述列放大器对通过所述列信号线传送的检测信号进行放大，以及
当顺序地选择所述以矩阵形式布置的多个单位像素时，输出视频信号。
5.一种图像拾取设备，包括：
固态图像拾取元件，在所述元件的内部具有多个用于输出从布置在列方向上的像素获得的视频信号的输出系统；
修正装置，所述修正装置用于修正从所述固态图像拾取元件输出的视频信号中每列的误差值；
减法装置，所述减法装置从所述固态图像拾取元件输出的视频信号减去由所述修正装置对每列修正的误差值；以及
记录或显示装置，所述记录或显示装置在记录介质上记录或在显示设备上显示通过所述减法装置减去所述误差值而获得的视频信号；以及
误差值计算部分，所述误差值计算部分通过执行以下过程而计算每列的误差值，其中，所述过程为：将所述固态图像拾取元件与光线屏蔽开或者使光以恒定等级照射到所述固态图像拾取元件上，计算从所述固态图像拾取元件的预定区域中的像素获得的像素信号的平均值，从由所述固态图像拾取元件的每个像素获得的像素信号减去所述平均值，并且，在图像拾取操作之前对各列的相减所获得的值进行累加。
6.如权利要求5所述的设备，其中，
所述固态图像拾取元件具有：
以矩阵形式布置的多个单位像素，每一个单位像素都至少具有光电检测器和MOS开关；
为各组单位像素提供的多根列信号线，其中，每组单位像素布置在列方向上，并且，所述列信号线适于传送由每个光电检测器检测的检测信号；
为各组单位像素布置的水平选择线，其中，每组的单位像素布置在行方向上，并且，所述水平选择线适于控制MOS开关，以读出检测信号；以及
多个列放大器，所述列放大器对通过所述列信号线传送的检测信号进行放大，以及
当顺序地选择所述以矩阵形式布置的多个单位像素时，输出视频信号。
7.一种固态图像拾取元件的信号处理设备，所述元件的内部具有多个用于输出从布置在列方向上的像素获得的视频信号的输出系统，所述设备包括：
误差值存储器，所述误差值存储器用于储存从所述固态图像拾取元件输出的视频信号的每列的误差值；
用于修正所述误差值的修正装置；
减法装置，所述减法装置从所述固态图像拾取元件输出的视频信号减去由所述修正装置修正的误差值；以及
误差值计算部分，所述误差值计算部分通过执行以下过程而计算每列的误差值，其中，所述过程为：将所述固态图像拾取元件与光线屏蔽开或者使光以恒定等级照射到固态图像拾取元件上，计算从所述固态图像拾取元件的预定区域中的像素获得的像素信号的平均值，从由所述固态图像拾取元件的每个像素获得的像素信号减去所述平均值，并且，在所述图像拾取操作之前对各列的相减所获得的值进行累加；
所述修正装置适于
根据从所述固态图像拾取元件输出的视频信号的电平而修正与从所述固态图像拾取元件输出的视频信号的列位置相应的误差值；并且
向所述减法装置提供经过修正的误差值。
8.如权利要求7所述的设备，其中，
所述修正装置计算作为从所述固态图像拾取元件输出的视频信号的电平的函数的增益；以及
通过使所述误差值乘以所述计算的增益而修正所述误差值。
9.如权利要求7所述的设备，其中，
所述固态图像拾取元件具有：
以矩阵形式布置的多个单位像素，每一个单位像素都至少具有光电检测器和MOS开关；
为各组单位像素提供的多根列信号线，其中，每组单位像素布置在列方向上，并且，所述列信号线适于传送由每个光电检测器检测的检测信号；
为各组单位像素布置的水平选择线，其中，每组的单位像素布置在行方向上，并且，所述水平选择线适于控制MOS开关，以读出检测信号；以及
多个列放大器，所述列放大器对通过所述列信号线传送的检测信号进行放大，以及
当顺序地选择所述以矩阵形式布置的多个单位像素时，输出视频信号。
10.一种对从固态图像拾取元件输出的视频信号进行处理的信号处理方法，所述元件的内部具有多个用于输出从布置在列方向上的像素获得的视频信号的输出系统，所述方法包括以下步骤：
将所述固态图像拾取元件与光线屏蔽开，或者使光以恒定的等级照射到所述固态图像拾取元件上；
计算从所述固态图像拾取元件的预定区域中的像素获得的像素信号的平均值；
从所述固态图像拾取元件的每个像素所获得的像素信号减去所述平均值；
对各列的相减所获得的值进行累加；以及
在图像拾取操作之前，在误差值存储器中储存所述累加的误差值，作为各列的误差值；
从所述误差值存储器读出与从所述固态图像拾取元件输出的视频信号的列位置相应的误差值；
根据从所述固态图像拾取元件输出的视频信号的电平而修正所述读出的误差值；以及
在使用所述固态图像拾取元件进行图像拾取操作时，从由所述固态图像拾取元件输出的视频信号减去修正误差值。
11.如权利要求10所述的方法，其中，
所述固态图像拾取元件具有：
以矩阵形式布置的多个单位像素，每一个单位像素都至少具有光电检测器和MOS开关；
为各组单位像素提供的多根列信号线，其中，每组单位像素布置在列方向上，并且，所述列信号线适于传送由每个光电检测器检测的检测信号；
为各组单位像素布置的水平选择线，其中，每组的单位像素布置在行方向上，并且，所述水平选择线适于控制MOS开关，以读出检测信号；以及
多个列放大器，所述列放大器对通过所述列信号线传送的检测信号进行放大，以及
当顺序地选择所述以矩阵形式布置的多个单位像素时，输出视频信号。
12.一种图像拾取设备，包括：
固态图像拾取元件，在所述元件的内部具有多个用于输出从布置在列方向上的像素获得的视频信号的输出系统；
修正装置，所述修正装置用于修正从所述固态图像拾取元件输出的视频信号中每列的误差值；
减法装置，所述减法装置从所述固态图像拾取元件输出的视频信号减去由所述修正装置对每列修正的误差值；以及
记录或显示装置，所述记录或显示装置在记录介质上记录或在显示设备上显示通过所述减法装置减去误差值而获得的视频信号；以及
误差值计算部分，所述误差值计算部分通过执行以下过程而计算每列的误差值，其中，所述过程为：将所述固态图像拾取元件与光线屏蔽开或者使光以恒定等级照射到所述固态图像拾取元件上，计算从所述固态图像拾取元件的预定区域中的像素获得的像素信号的平均值，从由所述固态图像拾取元件的每个像素获得的像素信号减去所述平均值，并且，在图像拾取操作之前对各列的相减所获得的值进行累加；
所述修正装置适于
根据从所述固态图像拾取元件输出的视频信号的电平而修正与从所述固态图像拾取元件输出的视频信号的列位置相应的误差值；并且
向所述减法装置提供经过修正的误差值。
13.如权利要求12所述的设备，其中，
所述固态图像拾取元件具有：
以矩阵形式布置的多个单位像素，每一个单位像素都至少具有光电检测器和MOS开关；
为各组单位像素提供的多根列信号线，其中，每组单位像素布置在列方向上，并且，所述列信号线适于传送由每个光电检测器检测的检测信号；
为各组单位像素布置的水平选择线，其中，每组的单位像素布置在行方向上，并且，所述水平选择线适于控制MOS开关，以读出检测信号；以及
多个列放大器，所述列放大器对通过所述列信号线传送的检测信号进行放大，以及
当顺序地选择所述以矩阵形式布置的多个单位像素时，输出视频信号。
14.一种用于固态图像拾取元件的信号处理设备，所述元件的内部具有多个用于输出从布置在列方向上的像素获得的视频信号的输出系统，所述设备包括：
修正单元，所述修正单元用于修正从所述固态图像拾取元件输出的视频信号中每列的误差值；
减法单元，所述减法单元从所述固态图像拾取元件输出的视频信号减去由修正装置对每列修正的误差值；以及
误差值计算单元，所述误差值计算单元通过执行以下过程而计算每列的误差值，其中，所述过程为：将所述固态图像拾取元件与光线屏蔽开或者使光以恒定等级照射到固态图像拾取元件上，计算从所述固态图像拾取元件的预定区域中的像素获得的像素信号的平均值，从由所述固态图像拾取元件的每个像素获得的像素信号减去所述平均值，并且，在图像拾取操作之前对各列的相减所获得的值进行累加。
15.一种图像拾取设备，包括：
固态图像拾取元件，在所述元件的内部具有多个用于输出从布置在列方向上的像素获得的视频信号的输出系统；
修正单元，所述修正单元用于修正从所述固态图像拾取元件输出的视频信号中每列的误差值；
减法单元，所述减法单元从所述固态图像拾取元件输出的视频信号减去由所述修正装置对每列修正的误差值；
记录或显示单元，所述记录或显示单元在记录介质上记录或在显示设备上显示通过所述减法单元减去误差值而获得的视频信号；以及
误差值计算部分，所述误差值计算部分通过执行以下过程而计算每列的误差值，其中，所述过程为：将所述固态图像拾取元件与光线屏蔽开或者使光以恒定等级照射到所述固态图像拾取元件上，计算从所述固态图像拾取元件的预定区域中的像素获得的像素信号的平均值，从由所述固态图像拾取元件的每个像素获得的像素信号减去所述平均值，并且，在图像拾取操作之前对各列的相减所获得的值进行累加。
16.一种固态图像拾取元件的信号处理设备，所述元件的内部具有多个用于输出从布置在列方向上的像素获得的视频信号的输出系统，所述设备包括：
误差值存储器，所述误差值存储器用于储存从所述固态图像拾取元件输出的视频信号的每列的误差值；
用于修正所述误差值的修正单元；
减法单元，所述减法单元从所述固态图像拾取元件输出的视频信号减去由所述修正单元修正的误差值；以及
误差值计算部分，所述误差值计算部分通过执行以下过程而计算每列的误差值，其中，所述过程为：将所述固态图像拾取元件与光线屏蔽开或者使光以恒定等级照射到固态图像拾取元件上，计算从所述固态图像拾取元件中预定区域中的像素获得的像素信号的平均值，从由所述固态图像拾取元件的每个像素获得的像素信号减去所述平均值，并且，在图像拾取操作之前对各列的相减所获得的值进行累加；
所述修正单元适于
根据从所述固态图像拾取元件输出的视频信号的电平而修正与从所述固态图像拾取元件输出的视频信号的列位置相应的误差值；以及
向减法单元提供经过修正的误差值。
17.一种图像拾取设备，包括：
固态图像拾取元件，在所述元件的内部具有多个用于输出从布置在列方向上的像素获得的视频信号的输出系统；
修正单元，所述修正单元用于修正从所述固态图像拾取元件输出的视频信号中每列的误差值；
减法单元，所述减法单元从所述固态图像拾取元件输出的视频信号减去由所述修正装置对每列修正的误差值；
记录或显示单元，所述记录或显示单元在记录介质上记录或在显示设备上显示通过所述减法单元减去误差值而获得的视频信号；以及
误差值计算部分，所述误差值计算部分通过执行以下过程而计算每列的误差值，其中，所述过程为：将所述固态图像拾取元件与光线屏蔽开或者使光以恒定等级照射到固态图像拾取元件上，计算从所述固态图像拾取元件的预定区域中的像素获得的像素信号的平均值，从由所述固态图像拾取元件的每个像素获得的像素信号减去所述平均值，并且，在图像拾取操作之前对各列的相减所获得的值进行累加；
所述修正单元适于
根据从所述固态图像拾取元件输出的视频信号的电平而修正与从所述固态图像拾取元件输出的视频信号的列位置相应的误差值；以及
向所述减法单元提供经过修正的误差值。
CNB2005101193638A 2004-11-02 2005-11-02 固态图像拾取元件的信号处理设备和方法及图像拾取设备 Expired - Fee Related CN100394778C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004319556A JP4363308B2 (ja) 2004-11-02 2004-11-02 固体撮像素子の信号処理装置及び方法並びに撮像装置
JP2004319556 2004-11-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1770829A true CN1770829A (zh) 2006-05-10
CN100394778C CN100394778C (zh) 2008-06-11

Family

ID=35694059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2005101193638A Expired - Fee Related CN100394778C (zh) 2004-11-02 2005-11-02 固态图像拾取元件的信号处理设备和方法及图像拾取设备

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7773130B2 (zh)
EP (2) EP2271071B1 (zh)
JP (1) JP4363308B2 (zh)
KR (1) KR101252275B1 (zh)
CN (1) CN100394778C (zh)
TW (1) TWI280789B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102007760B (zh) * 2009-01-30 2013-01-16 株式会社日立国际电气 图像拾取设备及其噪声减少方法
CN104125420A (zh) * 2013-04-26 2014-10-29 联咏科技股份有限公司 固定样式噪声移除方法
CN110393005A (zh) * 2017-03-15 2019-10-29 索尼公司 图像拾取装置，视频信号处理装置，以及视频信号处理方法
CN110827252A (zh) * 2019-10-30 2020-02-21 西安工程大学 基于计算机视觉的纺纱管颜色识别方法

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4827627B2 (ja) 2006-06-16 2011-11-30 キヤノン株式会社 撮像装置及びその処理方法
JP2008048277A (ja) * 2006-08-18 2008-02-28 Pentax Corp 撮像装置
KR20080064031A (ko) 2007-01-03 2008-07-08 삼성전자주식회사 온도센서를 구비한 이미지 센서 및 그것의 구동 방법
JP4329833B2 (ja) * 2007-03-20 2009-09-09 ソニー株式会社 ストリーキング補正信号生成回路、ストリーキング補正信号生成方法、プログラム、ストリーキング補正回路および撮像装置
JP4285555B2 (ja) 2007-03-28 2009-06-24 ソニー株式会社 固定パターンノイズ除去回路、固定パターンノイズ除去方法、プログラムおよび撮像装置
JP4396757B2 (ja) 2007-10-22 2010-01-13 ソニー株式会社 ノイズ補正回路、撮像装置及びノイズ補正方法
JP5538684B2 (ja) 2008-03-13 2014-07-02 キヤノン株式会社 画像処理装置、画像処理方法、プログラム、及び記憶媒体
US8275213B2 (en) * 2008-05-08 2012-09-25 Altasens, Inc. Apparatus and method for gain correction
JP5335385B2 (ja) * 2008-11-20 2013-11-06 キヤノン株式会社 放射線検出器、半導体撮像素子アレイおよび制御方法
JP5827868B2 (ja) * 2011-10-25 2015-12-02 富士フイルム株式会社 電子内視鏡及び固定パターンノイズ除去方法
JP2016027932A (ja) * 2015-11-26 2016-02-25 キヤノン株式会社 画像処理装置、画像処理方法、プログラム、及び記憶媒体
CN107730454B (zh) * 2016-08-10 2021-02-05 苏州中科天启遥感科技有限公司 一种基于线追踪的线阵影像中横条纹噪声去除的方法
JP6570667B2 (ja) * 2018-01-11 2019-09-04 キヤノン株式会社 画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理システム

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2755691B2 (ja) * 1989-06-16 1998-05-20 株式会社東芝 固体撮像装置
JPH0385972A (ja) 1989-08-30 1991-04-11 Toshiba Corp ディジタル撮像方法及びその装置
US5943094A (en) 1991-09-04 1999-08-24 Canon Kabushiki Kaisha Image pickup device with noise data generation
JPH0767038A (ja) 1993-08-24 1995-03-10 Sony Corp 固体撮像装置
US6515285B1 (en) * 1995-10-24 2003-02-04 Lockheed-Martin Ir Imaging Systems, Inc. Method and apparatus for compensating a radiation sensor for ambient temperature variations
JPH09307792A (ja) * 1996-05-14 1997-11-28 Sony Corp ノイズリデューサ
US7304670B1 (en) * 1997-03-28 2007-12-04 Hand Held Products, Inc. Method and apparatus for compensating for fixed pattern noise in an imaging system
JPH10313428A (ja) * 1997-05-13 1998-11-24 Sony Corp 固体撮像素子の固定パターンノイズ除去方法と、固定パターンノイズ除去装置
US6230108B1 (en) * 1997-10-23 2001-05-08 Fujitsu Limited Realtime sensitivity correction method and infrared imaging system
US6476864B1 (en) 1998-05-11 2002-11-05 Agilent Technologies, Inc. Pixel sensor column amplifier architecture
JP2000261730A (ja) 1999-03-10 2000-09-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体撮像装置およびこれを用いたカメラ
US6654054B1 (en) * 1999-11-02 2003-11-25 Agilent Technologies, Inc. Method and apparatus for canceling the effects of noise in an electronic signal
EP1143706A3 (en) * 2000-03-28 2007-08-01 Fujitsu Limited Image sensor with black level control and low power consumption
JP2002330349A (ja) * 2001-04-26 2002-11-15 Fujitsu Ltd Ｘｙアドレス型固体撮像装置
US6476392B1 (en) * 2001-05-11 2002-11-05 Irvine Sensors Corporation Method and apparatus for temperature compensation of an uncooled focal plane array
JP4379764B2 (ja) * 2001-06-28 2009-12-09 シャープ株式会社 固体撮像装置の固定パターンノイズ抑制方法及び固体撮像装置
JP3796421B2 (ja) 2001-08-10 2006-07-12 キヤノン株式会社 撮像装置及び撮像方法
US7092017B2 (en) * 2002-09-13 2006-08-15 Eastman Kodak Company Fixed pattern noise removal in CMOS imagers across various operational conditions
US6903670B1 (en) * 2002-10-04 2005-06-07 Smal Camera Technologies Circuit and method for cancellation of column pattern noise in CMOS imagers

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102007760B (zh) * 2009-01-30 2013-01-16 株式会社日立国际电气 图像拾取设备及其噪声减少方法
CN104125420A (zh) * 2013-04-26 2014-10-29 联咏科技股份有限公司 固定样式噪声移除方法
CN104125420B (zh) * 2013-04-26 2019-01-04 联咏科技股份有限公司 固定样式噪声移除方法
CN110393005A (zh) * 2017-03-15 2019-10-29 索尼公司 图像拾取装置，视频信号处理装置，以及视频信号处理方法
CN110827252A (zh) * 2019-10-30 2020-02-21 西安工程大学 基于计算机视觉的纺纱管颜色识别方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW200627940A (en) 2006-08-01
EP1653728B1 (en) 2013-08-07
EP1653728A1 (en) 2006-05-03
KR101252275B1 (ko) 2013-04-08
CN100394778C (zh) 2008-06-11
TWI280789B (en) 2007-05-01
US20060092287A1 (en) 2006-05-04
KR20060051412A (ko) 2006-05-19
US7773130B2 (en) 2010-08-10
EP2271071B1 (en) 2014-07-23
EP2271071A1 (en) 2011-01-05
JP4363308B2 (ja) 2009-11-11
JP2006135423A (ja) 2006-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1770829A (zh) 固态图像拾取元件的信号处理设备和方法及图像拾取设备
CN1770830A (zh) 用于固态摄像元件的信号处理设备和信号处理方法
CN1217533C (zh) 信号处理设备及方法,与图象感测设备
CN101056361A (zh) 图像处理装置和方法、记录介质和程序
CN1878246A (zh) 图像处理装置和图像拍摄装置
CN1961571A (zh) 摄像装置和信号处理方法
CN1297138C (zh) 固体摄像装置
CN101047796A (zh) 成像设备和用于该成像设备的方法
CN1941918A (zh) 摄像装置以及摄像方法
CN1835565A (zh) 图像捕获装置、图像传感器和图像捕获处理方法
CN1929562A (zh) 闪烁减少方法、闪烁减少电路和图像拾取装置
CN1867047A (zh) 图像处理设备和方法及程序
CN1744675A (zh) 图像输入装置
CN1917805A (zh) 内窥镜用信号处理装置
CN1929561A (zh) 图像捕获设备和图像捕获方法
CN101031032A (zh) 图像拾取设备、曝光控制方法、及计算机程序
CN1798264A (zh) 摄像装置及其控制方法
CN1672403A (zh) 数字静态照相装置、摄像装置和信息终端装置
CN1897638A (zh) 图像处理装置和图像捕获装置
CN1838737A (zh) 帧速率变换装置、摇摄·倾斜判断装置及视频装置
CN1678027A (zh) 噪声减低装置和噪声减低方法以及摄像装置
CN1543198A (zh) 校正装置
CN1798271A (zh) 成像装置、驱动装置、数码相机和成像方法
CN1711752A (zh) 平面图像传感器
CN1933552A (zh) 摄像装置、固体摄像元件及图像生成方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080611

Termination date: 20151102

EXPY Termination of patent right or utility model