DE69616467T2

DE69616467T2 - Festkörperbildaufnahmevorrichtung mit Erkennungsschaltung von defekten Bildelementen mit hoher Genauigkeit und geringem Energieverbrauch

Info

Publication number: DE69616467T2
Application number: DE69616467T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Akizuki; Nobuhide Dotsubo; Toshiyuki Watanabe
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1995-08-29
Filing date: 1996-08-20
Publication date: 2002-07-18
Anticipated expiration: 2016-08-21
Also published as: EP0762741A2; KR970014158A; KR100392579B1; DE69616467D1; CN1123210C; EP0762741A3; US5854655A; CN1154623A; EP0762741B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung mit einer Pixeldefekt-Detektiereinrichtung, zum Beispiel eine Videokamera oder einen elektronische Festbildkamera, die automatisch ein defektes Pixel detektieren und korrigieren kann.

Beschreibung der Hintergrundtechnik

Bei einer Bildaufnahmevorrichtung so wie einer Videokamera oder einer elektronischen Festbildkamera wird eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung so wie eine CCD (Charge Coupled Device, ladungsgekoppelte Vorrichtung) allgemein zum Konvertieren eines optischen Bilds in ein Bildaufnahmesignal verwendet. Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung weist zwei Funktionen von photoelektrischer Konversion und Abtastung auf. Genauer ausgedrückt, umfasst die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung photoelektrische Konvertierelemente, wie MOS oder Photodioden, die zweidimensional angeordnet sind und eine Anzahl von Pixeln bilden. Ein Ladungsbild wird entsprechend der Intensität des auf jedes Pixel einfallenden Lichtes gebildet, die Ladungsbilder werden nacheinander abgetastet, und die Bildaufnahmesignale werden zeitlich aufeinanderfolgend genommen.
Unter den Pixeln der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gibt es möglicherweise ein sogenanntes defektes Pixel, das ohne Lichteinfall ein Signal mit unnormalem Pegel ausgibt. Wenn ein solches defektes Pixel vorliegt, wird die Qualität des Aufnahmebilds verschlechtert.
Ein solches defektes Pixels entsteht nicht nur als ein Anfangsdefekt, sondern auch aufgrund von Alterung, wenn die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung für eine lange Zeitspanne verwendet wird.
Die Position des defekten Pixels selbst liegt fest. Deshalb wird allgemein das Bildaufnahmesignal von dem defekten Pixel durch vorhergehendes Speichern der Position desselben korrigiert.
Genauer ausgedrückt, wird das defekte Pixel bei Auslieferung des Gehäuses der Bildaufnahmevorrichtung und danach periodisch detektiert, die Lageinformation des defekten Elements wird in einer Speichereinrichtung gespeichert, und das dem defekten Pixel entsprechende Bildaufnahmesignal wird durch Interpolation unter Verwendung von Bildaufnahmesignalen der dem defekten Pixel benachbarten Pixel ersetzt. Eine solche Interpolation wird durchgeführt, nachdem die Bildaufnahmevorrichtung das Bildsignal aufnimmt und vor Verarbeitung des Signals durch Auslesen der Lageinformation des defekten Pixels von der Speichereinrichtung und durch Interpolieren des defekten Pixels unter Verwendung der Bildaufnahmesignale eindimensional oder zweidimensional um dieses herum.
JP-A-5-260385 zum Beispiel offenbart ein Verfahren zum Detektieren eines defekten Pixels wie folgt. Der Pegel des Bildaufnahmesignals von jedem Pixel der CCD bei nicht auf die CCD einfallendem Licht wird mit einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen, und die Lage des ein Bildaufnahmesignal mit unnormalem Pegel, das heißt höher als der Schwellenwert, ausgebenden Pixels auf der CCD wird in einem Register gespeichert. Wenn das Pixel, das den in dem Register gespeicherten Lagedaten entspricht, nicht kontinuierlich den anormalen Pegel für eine vorgegebene Anzahl von Malen (zum Beispiel zehnmal) erreicht, werden die Lagedaten aus dem Register gelöscht. Fehlerhafte Detektion aufgrund von Rauschen oder dergleichen kann durch diese Struktur verhindert werden.
Da es jedoch erforderlich ist, den Weißpegel bei dem Schwarzpegel der CCD-Ausgabe in dem dynamischen Bereich einzuschließen, ist die Pegeldifferenz zwischen der Ausgabe eines normalen Pixels und eines defekten Pixels, das bei einer photoelektrischen Konversion erhalten wurde, nicht so groß, wenn die Ausgangssignale von der CCD ohne Lichteinfall betrachtet werden. Wenn ein defektes Pixel durch die Struktur dieses Standes der Technik detektiert werden soll, ist daher die Festlegung des Schwellenwertes äußerst schwierig.
Wenn der Schwellenwert zum Beispiel zu hoch festgelegt wird, kann ein defektes Pixel fehlerhaft als ein normales Pixel bestimmt werden, und wenn der Schwellenwert zu niedrige festgelegt wird, kann das normale Pixel fehlerhaft als ein defektes Pixel erkannt werden.
Insbesondere, wenn ein defektes Pixel nur dann erkannt wird, wenn sein Ausgangssignal den Schwellenwert kontinuierlich zehnmal übersteigt, wie zum Beispiel in dem oben beschriebenen Stand der Technik, kann ein defektes Pixel fälschlich als normal bestimmt werden, wenn sein Ausgangssignal nur einmal den Schwellenwert nicht übersteigt, und das defekte Pixel wird übersehen.
Wenn ferner der Arbeitsgang zum Detektieren eines defekten Pixels der CCD jedesmal durchgeführt wird, wenn der Strom der Videokamera eingeschaltet wird, ist es bei jedem normalen Bildaufnahmevorgang, wie im oben beschrieben Stand der Technik, möglich, die Erzeugung eines defekten Pixels aufgrund von Alterung mit hoher Genauigkeit zu erkennen. Es ist jedoch erforderlich, die Bildaufnahmeausgaben von der CCD für eine vorgegebene Anzahl von Malen zu kontrollieren, um fehlerhafte Detektion zu verhindern, und es ist erforderlich, die CCD zu bedienen und erfolgreich Schaltungskomponenten so wie einen Bildspeicher für eine bestimmte Zeitspanne für Detektion zu detektieren, welche wenigstens mehrere Vollbilder umfasst. Deshalb verbraucht die Signalverarbeitung unvermeidbar beträchtlichen Strom.
Alterung der CCD erzeugt nun allgemein nicht so häufig defekte Pixel. Deshalb ist ein Pixeldefekt-Detektionsvorgang bei jedem Bildaufnahmevorgang verschwenderisch hinsichtlich Stromverbrauch. Ferner werden oft Batterien mit kleiner Kapazität, so wie eine Trockenbatterie, als Stromquelle für eine Videokamera oder eine elektronische Festbildkamera verwendet. In einer solchen Kamera bedeuten häufige Detektionsvorgänge, dass viel Strom für den Detektionsvorgang verbraucht wird, und dementsprechend die Zeit kürzer wird, in der normaler Bildaufnahmebetrieb möglich ist.
DE-A-44 19 068 offenbart eine Bildaufnahmevorrichtung, wie sie in der Präambel von Anspruch 1 definiert ist. In dieser Vorrichtung des Standes der Technik wird der Vorgang zum Detektieren eines defektes Pixels auch jedesmal durchgeführt, wenn der Strom für die Bildaufnahmevorrichtung eingeschaltet wird. Dies führt zu einem unnötig hohen Stromverbrauch.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Bildaufnahmevorrichtung, die sowohl eine Verringerung des Stromverbrauchs zum Detektieren eines durch Alterung der CCD verursachten defekten Pixels, als auch schnelle und äußerst genaue Detektion eines defekten Pixels ermöglicht. Dieses Ziel wird durch eine in Anspruch 1 definierte Bildaufnahmevorrichtung erreicht.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Pixeldefekt- Detektiereinrichtung für eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung geschaffen, die einen Lichtblockiermechanismus, einen Bildspeicher und eine Pixeldefekt-Spezifiziereinrichtung umfasst. Der Lichtblockiermechanismus blockiert den Einfall von Licht auf die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung. Der Bildspeicher speichert ein Bildaufnahmesignal für jedes Pixel von der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung bei blockiertem einfallendem Licht als Bilddaten. Die Pixeldefekt-Spezifiziereinrichtung spezifiziert ein defektes Pixel in der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung basierend auf den Bilddaten in dem Bildspeicher. Die Pixeldefekt-Spezifiziereinrichtung umfasst eine Betätigungsschaltung und eine Auflaufwert-Rechenschaltung. Die Betätigungsschaltung Liest Bilddaten von einer Bildebene, die bei blockiertem Licht erhalten wurden, von dem Bildspeicher aus, und vergleicht die Daten Pixel für Pixel mit einem ersten Schwellenwert zum Extrahieren eines möglichen defekten Pixels (im folgenden als ein Kandidatenpixel bezeichnet). Die Auflaufwert-Rechenschaltung liest Bildaufnahmesignale von der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung bei blockiertem Licht über eine vorgegebene Anzahl von Malen aus, und berechnet den aufgelaufenen Wert der Bilddaten von jedem Kandidatenpixel. Die Betätigungsschaltung vergleicht den aufgelaufenen Wert jedes Kandidatenpixels mit einem zweiten Schwellenwert, und spezifiziert dieses Kandidatenpixel, für das der aufgelaufene Wert den zweiten Schwellenwert übersteigt, als ein defektes Pixel.
Besonders bevorzugt berechnet die Betätigungsschaltung den zweiten Schwellenwert auf der Basis eines Mittelwerts der Bilddaten einer Bildebene, der während des Vorgangs des Extrahierens des Kandidatenpixels und auf der Basis eines vorgegebenen Schwellenwertes berechnet wird.
Einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zufolge wird eine Bildaufnahmevorrichtung mit einer Abbildungseinrichtung, einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung, einem Lichtblockiermechanismus, einen Bildspeicher, einer Pixeldefekt-Spezifiziereinrichtung und einer Interpolationsschaltung geschaffen.
Die Abbildungseinrichtung bildet ein Bild bei Empfang von Licht von einem Objekt. Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung konvertiert das durch die Abbildungseinrichtung gebildete optische Bild zu einem Bildaufnahmesignal. Der Lichtblockiermechanismus blockiert den Einfall von Licht auf die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung. Der Bildspeicher speichert das Bildaufnahmesignal von jedem Pixel von der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung bei blockiertem Licht als Bilddaten. Die Pixeldefekt-Spezifiziereinrichtung spezifiziert ein defektes Pixel in der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung auf der Grundlage der Bilddaten in dem Bildspeicher. Die Pixeldefekt-Spezifiziereinrichtung umfasst eine Betätigungsschaltung und eine Auflaufwert-Rechenschaltung. Die Betätigungsschaltung liest Bilddaten von einer Bildebene, die bei blockiertem Licht erhalten wurden, von dem Bildspeicher aus, und vergleicht die Daten Pixel für Pixel mit einem ersten Schwellenwert zum Extrahieren eines möglichen defekten Pixels (Kandidatenpixel). Die Auflaufwert-Rechenschaltung berechnet, durch Auslesen des Bildaufnahmesignals von der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung für eine vorgegebene Anzahl von Malen bei dem blockierten Licht, den aufgelaufenen Wert von Bilddaten von jedem Kandidatenpixel. Die Betätigungsschaltung vergleicht den aufgelaufenen Wert jedes Kandidatenpixels mit einem zweiten Schwellenwert, und spezifiziert dieses Kandidatenpixel, dessen aufgelaufener Wert den zweiten Schwellenwert übersteigt, als das defekte Pixel. Die Interpolationsschaltung interpoliert das dem defekten Pixel entsprechende Bildaufnahmesignal durch Verwendung von Bildaufnahmesignalen von den benachbarten Pixeln, auf der Grundlage der Daten der Lage des durch die Betätigungsschaltung spezifizierten defekten Pixels.
Noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zufolge schafft die Erfindung eine Bildaufnahmevorrichtung mit einem Lichtblockiermechanismus, einer Batterie, und einer Pixeldefekt-Detektiereinrichtung. Dar Lichtblockiermechanismus kann wahlweise zwischen zwei Stellungen, das heißt einer Lichtblockierstellung, wo der Einfall von Licht auf die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung blockiert ist, und einer nicht blockierenden Stellung bewegt werden. Die Batterie ist an einen Batterieaufnahmeteil angeschlossen und versorgt das Gehäuse der Bildaufnahmevorrichtung mit Strom. Die Pixeldefekt-Detektiereinrichtung detektiert ein defektes Pixel der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung auf der Grundlage des Pegels des Bildaufnahmesignals jedes Pixels von der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung, wenn der Lichtblockiermechanismus in der Blockierstellung positioniert ist. Die Pixeldefekt-Detektiereinrichtung führt den Pixeldefekt-Detektiervorgang nur dann durch, wenn der Lichtblockiermechanismus zum ersten Mal aus der nicht blockierten Stellung in die Lichtblockierstellung bewegt wird, nachdem die Batterie an den Batterieaufnahmeteil angeschlossen worden ist.
Danach besteht ein Vorteil der vorliegenden Erfindung darin, dass, nachdem ein Kandidatenpixel durch einen groben Schwellenwertvorgang extrahiert worden ist, und das defekte Pixel auf Grundlage des aufgelaufenen Werts jedes Pixels spezifiziert wurde, der durch mehrmaliges Auslesen des Bildaufnahmesignals angesammelt wurde, das defekte Pixel mit ausreichend hoher Präzision, verglichen mit der Präzision beim Festlegen eines Schwellenwerts, detektiert werden kann.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass der Stromverbrauch, der zum Detektieren von durch Alterung der CCD erzeugten defekten Pixeln benötigt wird, verringert werden kann, während ein defektes Pixel schnell entdeckt werden kann, da die Detektion eines defekten Pixels einmal bei jedem Batteriewechsel durchgeführt wird.
Dieses und andere Ziele, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der vorliegenden Erfindung deutlicher werden, wenn diese in Zusammenhang mit den anliegenden Zeichnungen betrachtet wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine Struktur eines Pixeldefekt-Detektierteils einer Bildaufnahmevorrichtung 100 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 2 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel einer Anordnung von defekten Pixeln in einer in Fig. 1 gezeigten CCD 2 ist.
Fig. 3 ist ein Ablaufdiagramm, das den Pixeldefekt-Detektiervorgang in der Bildaufnahmevorrichtung 100 zeigt.
Fig. 4 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb eines in Fig. 1 gezeigten Systemkontrollers 50 zeigt.
Fig. 5 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine Struktur einer Bildaufnahmevorrichtung 200 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 6 ist ein schematisches Diagramm, das die Anordnung von Farbfiltern zeigt, die auf einer Lichtaufnahmefläche der CCD 2 vorgesehen sind.
Fig. 7 ist ein erstes schematisches Diagramm, das einen Interpoliervorgang durch eine Interpolationsschaltung 40 zeigt.
Fig. 8 ist ein zweites schematisches Diagramm, das einen Interpoliervorgang durch die Interpolationsschaltung 40 zeigt.
Fig. 9 ist schematisches Blockdiagramm, das eine Struktur eines Pixeldefekt-Detektierteils in einer Bildaufnahmevorrichtung 200 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Fig. 1 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Hauptteils einer Bildaufnahmevorrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 1 zeigt einen Pixeldefekt-Detektierteil einer elektronischen Festbildkamera, als ein Beispiel.
Bezugnehmend auf Fig. 1 tritt Licht von einem Subjekt (nicht gezeigt) in die CCD 2 durch ein optisches System 1 ein. Das einfallende Licht wird photoelektrischer Konversion durch die CCD unterzogen und durch einen Analog/Digitalwandler 3 in Digitalsignale konvertiert und in einem Hauptbildspeicher 4 gespeichert.
Hier umfasst das optische System 1 eine Anzahl von Linsen und weist allgemein auch die Funktionen eines Tiefpassfilters, eines Infrarotschneidefilters, einer Sucheinrichtung und dergleichen auf.
Auf der Eingangsseite des optischen Systems 1 ist ein mechanischer Lichtblockiermechanismus 30 angeordnet, der Licht von dem Objekt manuell oder durch elektrischen Strom blockiert.
Der Lichtblockiermechanismus 30 besteht aus einer Lichtblockierplatte 30a und einem Hebel (nicht gezeigt) zum Bewegen der Lichtblockierplatte manuell oder elektrisch. Die Lichtblockierplatte 30a verhindert den Einfall von externem einfallendem Licht auf die CCD 2, wenn sie auf der optischen Achse der das optische System 1 bildenden Linse angeordnet ist (Lichtblockierstellung). Wenn sie sich dagegen außerhalb der optischen Achse befindet (nicht blockierende Stellung), erlaubt sie Einfall von Licht auf die CCD 2.
Die Lichtblockierplatte 30a ist immer an einer der beiden oben genannten Stelllungen angeordnet, und die Stellung wird durch manuelle Betätigung des Hebels oder elektrischen Antrieb durch die Betätigung des Benutzers bewegt. Der Lichtblockiermechanismus 30 dient auch zum Schützen des optischen Systems 1, wenn die Vorrichtung nicht im Bildaufnahmebetrieb ist.
Nahe der oben genannten Lichtblockierstellung ist ein Begrenzerschalter 52 vorgesehen, der als ein Stromschalter des Kameragehäuses dient. Eine Ausgabe von dem Begrenzerschalter 52 wird in einen Systemkontroller 50 eingegeben.
Während die Lichtblockierplatte 30a sich in der Lichtblockierstellung befindet, steht die Lichtblockierplatte 30a mit dem Begrenzerschalter 52 in Kontakt. Bei Empfang der Ausgabe von dem Begrenzerschalter 52 unterbricht der Systemkontroller 50 die Stromversorgung von der Batterie 51 an verschiedene Teile der Kamera, wodurch die Kamera in einen ausgeschalteten Zustand versetzt wird.
Unterdessen wird, wenn die Lichtblockierplatte 30a sich aus der Lichtblockierstellung durch manuelle Betätigung in die nicht blockierende Stellung bewegt, Kontakt zwischen dem Begrenzerschalter 52 und dem Lichtblockierlicht 30a aufgehoben. Bei Erhalt der Ausgabe vom Schalter 52 liefert der Systemkontroller 50 Strom von der Batterie 51 an verschiedene Teile der Kamera, wodurch die Kamera in den eingeschalteten Zustand versetzt wird.
Die Batterie 51 ist lösbar in einem Batterieaufnahmeteil enthalten, der am Kameragehäuse vorgesehen ist, und liefert Strom an verschiedene Teile der Kamera, wenn der Strom eingeschaltet ist. Wenn die Batterie auszuwechseln ist, kann der Benutzer die Batterie durch Herausnehmen der Batterie auswechseln.
Das einfallende Licht von dem Objekt, das das optische System 1 durchquert hat, bildet ein Bild auf der CCD 2 und es wird photoelektrischer Konversion zum Erhalt eines Bildaufnahmesignals durch die CCD 2 unterzogen. Die CCD 2 wird so angetrieben, dass das einfallende Licht photoelektrisch zum Beispiel in der Zeitspanne eines Vollbildes konvertiert wird.
Die CCD 2 umfasst m Pixel. Das Bildaufnahmesignal von jedem Pixel wird in ein Digitalsignal durch einen A/D-Wandler 3 der nachfolgenden Stufe konvertiert, und die analog zu digital (A/D) konvertierten Ausgaben aller Pixel werden als Bilddaten im Hauptbildspeicher 4 gespeichert. Hier wird die CCD 2 gesteuert durch eine Bezugszeitsignalausgabe von einer Zeitsignal-Erzeugungsschaltung 5 angetrieben. Das Bezugszeitsignal wird auch einer Adresserzeugungsschaltung 6 zugeführt.
Die Adresserzeugungsschaltung 6 umfasst einen Zähler zum Zählen des Bezugszeitsignals, und gibt den Zählwert als eine Adresse in eins zu eins Entsprechung zu jedem Pixel der CCD 2 aus. Wenn zum Beispiel die Koordinate des Pixels an der oberen linken Ecke der CCD 2 betrachtet von der Eintrittsseite als (1, 1) dargestellt wird, würde die Adresse dieses Pixels "1" sein. Die Adresse des mittleren Pixels auf der CCD 2 ist "m/2", und die Adresse des Pixels an der Koordinate an der unteren rechten Ecke ist "m".
Bei Erhalt der Adressinformation von der Adresserzeugungsschaltung 6 steuert eine Lese/Schreibsteuerschaltung 7 den Schreib- oder Lesebetrieb des Hauptbildspeichers 4 unter Verwendung der Informationen als Schreibadresse oder Leseadresse. Wie später beschrieben werden soll, wird die Steuerung des Schreib/Lesevorgang des Hauptbildspeichers 4 durch die Schreib/Leseschaltung 7 in Übereinstimmung mit einem vom Systemkontrolier 50 erzeugten Betriebsartsignal gesteuert.
Ein Schalter 20 wählt entweder die von der Adresserzeugungsschaltung 6 ausgegebenen Adresse oder die in einem später beschriebenen Lagedatenspeicherteil 9 gespeicherte Adresse aus und führt sie der Schreib/Lesesteuerschaltung 7 zu. Die Wahlstellung des Schalters 20 wird wahlweise auf 20a, 20b und 20c in Übereinstimmung mit dem Betriebsartsignal von dem Systemkontroller 50 geschaltet. Wenn der Schalter 20 auf die Wahlposition 20a gesetzt wird, wird das Adresssignal von der Adresserzeugungsschaltung 6 der Schreib/Lesesteuerschaltung 7 zugeführt. Wenn der Schalter 20 auf Wahlposition 20b gesetzt wird, wird die Adresse vom Lagedaten-Speicherteil 9 der Schreib/Lesesteuerschaltung 7 zugeführt. Wenn der Schalter 20 auf die Wahlposition 20c gesetzt wird, wird das Adresssignal nicht der Schreib/Lesesteuerschaltung 7 zugeführt.
Wenn ein Pixeldefekt-Detektiervorgang durchgeführt werden soll, wird wahlweise eines der drei verschiedenen Betriebsartsignale zum aufeinanderfolgenden Ausführen von drei Betriebsarten, d. h. Kandidatenpixel-Registrierbetriebsart, Auflaufwert-Rechenbetriebsart und Pixeldefekt-Bestimmungsbetriebsart wahlweise ausgegeben.
Der Kandidatenpixelspeicher 8 umfasst einen Lagedaten-Speicherteil 9 und einen Pegeldaten-Speicherteil 10. Der Lagedaten-Speicherteil 9 speichert in dem Hauptbildspeicher 4 die Adresse des Kandidatenpixels, das als möglicherweise defekt bestimmt wird, als Lageinformation. Der Pegeldaten-Speicherteil 10 speichert die Bilddaten des Kandidatenpixels als Pegelinformationen.

[Kandidatenpixel-Registrierbetriebsart]

In der Kandidatenpixel-Registrierart wird der Schalter 20 auf die Schalterposition 20a gesetzt. Ein Vergleicher 11 vergleicht in Übereinstimmung mit dem von der Adresserzeugungsschaltung 6 ausgegebenen Adresssignal den Bilddatenwert jeweiliger Pixel, die nacheinander von dem Hauptbildspeicher 4 ausgegeben werden, mit einem vorgegebenen ersten Schwellenwert THL1 unter der Steuerung der Schreib/Lesesteuerschaltung 7. Wenn ein Pixel, dessen Bilddatenwert den ersten Schwellenwert THL1 übersteigt, detektiert wird, erzeugt der Vergleicher 1 ein erstes Registrierbefehlssignal an den Kandidatenpixelspeicher 8. Als Reaktion auf das erste Registrierbefehlssignal speichert der Kandidatenpixelspeicher 8 die Adresse und den Bilddatenwert des Pixels an vorgegebenen Positionen des Lagedaten-Speicherteils 9 bzw. des Pegeldaten-Speicherteils 10. Zwischen dem Hauptbildspeicher 4 und dem Pegeldaten-Speicherteil 10 ist ein Schalter 22 angeordnet, der durch das Betriebsartsignal von dem Systemkontroller 50 gesteuert wird. In der Kandidatenpixel-Registrierbetriebsart wird der Schalter 22 zur Seite des fixierten Kontakts geschaltet. Deshalb werden gleichzeitig mit der Eingabe der Bilddaten, die von dem Hauptbildspeicher 4 an den Konverter 11 ausgelesen werden, dieselben auch in den Pegeldaten- Speicherteil 10 eingegeben.
Unterdessen wird der Schalter 21 durch das Betriebsartsignal von dem Systemkontroller 50 gesteuert und wird in der Kandidatenpixel-Registrierbetriebsart leitend gehalten. Deshalb werden die vom Hauptbildspeicher 4 ausgegebenen Bilddaten in einen Addierer 12 eingegeben.
Der Addierer 12 berechnet die Summe der Bilddaten aller nacheinander aus dem Hauptbildspeicher 4 ausgelesenen Pixel in der Kandidatenpixel-Registrierbetriebsart. Genauer ausgedrückt, ist es ein Addierer, der Bilddaten von dem Hauptbildspeicher erhält und digitale Integration durchführt, wodurch die Summe der Bilddaten aller Pixel einer Bildebene (eines Vollbilds) berechnet wird. Eine Schwellenwert-Rechenschaltung 13 erhält das Ergebnis der Berechnung der Summe von Bilddaten aller Pixel vom Addierer 12 und berechnet einen zweiten Schwellenwert THL2, der in einer Pixeldefekt-Bestimmungsbetriebsart verwendet wird, wie später beschrieben werden soll, gemäß der folgenden Gleichung (1).
THL2 = D[i]/m · N + Q (1)
In Gleichung (1), stellt D [i] (i: eine ganze Zahl von 1 bis n) den Bilddatenwert jedes Pixels dar, m stellt die Gesamtanzahl von Pixeln in der CCD dar, und n stellt die Gesamtanzahl von Auslesungen der Bilddaten von der CCD in der Kandidatenpixel-Registrierbetriebsart und in der Auflaufwert-Rechenbetriebsart dar, das heißt, die Anzahl von photoelektrischer Konversion. Es wird angenommen, dass die Anzahl n von photoelektrischer Konversion vorhergehend auf einen vorgegebenen Wert festgelegt wird. Weiter stellt Q einen Offset- Wert des Schwellenwertes dar, der vorhergehend gemäß einem Versuch oder dergleichen festgelegt wird.

[Auflaufwert-Rechenbetriebsart]

Der Addierer liest dem Kandidatenpixel entsprechende Bilddaten aus dem Hauptbildspeicher bei jeder Aktualisierung des gespeicherten Inhalts des Hauptbildspeichers 4 aus, wenn die CCD 2 eine photoelektrisch konvertierte Ausgabe alle 1/30 s in der Auflaufwert-Rechenbetriebsart ausgibt. Genauer ausgedrückt, liest der Addierer 14 die Bilddaten unter Verwendung der Adresse der in dem Lagedaten-Speicherteil 9 gespeicherten Kandidatenpixel als die Leseadresse aus, und addiert die Lesedaten zu den Bilddaten des selben in dem Pegeldaten-Speicherteil 10 gespeicherten Kandidatenpixels. In der Auflaufwert-Rechenbetriebsart ist der Schalter 22 zu dem fixierten Anschluss 22b geschlossen. Deshalb wird der zu addierende Wert vom Addierer 14 an den Pegeldaten-Speicherteil 10 durch den Schalter 22 ausgegeben, und der gespeicherte Inhalt der dem Kandidatenpixel im Pegeldaten-Speicherteil 10 entsprechenden Bilddaten wird aktualisiert. Genauer ausgedrückt, wird im Pegeldaten-Speicherteil 10 der aufgelaufene Wert der Bilddaten des Kandidatenpixels konstant für jedes Kandidatenpixel gespeichert.
In der Auflaufwert-Rechenbetriebsart wird der Schalter 20 auf der Seite des fixierten Kontakts 20b geschaltet. Deshalb werden nacheinander Adressen der in dem Lagedaten- Speicherteil 9 gespeicherten Kandidatenpixel in die Schreib/Lesesteuerschaltung 7 eingegeben. Die Schreib/Lesesteuerschaltung 7 liest nacheinander nur die Bilddaten von Kandidatenpixeln unter Verwendung dieser Adressen als Leseadressen aus.

[Pixeldefekt-Bestimmungsbetriebsart]

Danach wird auf der Grundlage des für jedes Kandidatenpixel in der Auflaufwert-Rechenbetriebsart berechneten aufgelaufenen Werts Pixeldefekt bestimmt. Ein Vergleicher 15 vergleicht den aufgelaufenen Wert von Bilddaten jedes der in dem Pegeldatenspeicher 10 gespeicherten Kandidatenpixel mit dem in der Schwellenwert-Rechenschaltung 13 berechneten zweiten Schwellenwert THL2 für jedes Kandidatenpixel in der Pixeldefekt-Bestimmungsbetriebsart. Wenn ein Kandidatenpixel detektiert wird, dessen aufgelaufener Wert den zweiten Schwellenwert THL2 übersteigt, gibt der Vergleicher 15 ein zweites Registrieranweisungssignal aus. Ein Pixeldefektspeicher 16 entnimmt die Lageadresse des entsprechenden Pixels von dem Lagedaten-Speicherteil 9 und speichert sie als die Lagedaten des defekten Pixels in Übereinstimmung mit dem vom Vergleicher 15 ausgegebenen zweiten Registrierbefehlssignal.
Zu der Zeit, wenn die Kandidatenpixel-Registrierbetriebsart, Auflaufwert-Rechenbetriebsart und Pixeldefekt-Bestimmungsbetriebsart alle abgeschlossen sind, wird schließlich die Adresse des Pixels, das als defekt bestimmt wird, wie oben beschrieben in dem Pixeldefektspeicher 16 gespeichert.
Der Pixeldefekt-Bestimmungsvorgang soll nun ausführlicher beschrieben werden.
Fig. 3 ist ein Ablaufdiagramm, das den Pixeldefekt-Bestimmungsvorgang zeigt.
Bezugnehmend auf Fig. 3 wird in Schritt S1 der Einfall von Licht auf das optische System 1 durch einen Lichtblockiermechanismus 30 blockiert.
Danach führt die CC2 bei blockiertem Licht die erste photoelektrische Konversion durch, und an photoelektrischen Konvertierelementen, die jeweiligen Pixeln entsprechen, werden der Intensität von einfallendem Licht entsprechende Signale erzeugt. Der Systemkontroller 50 gibt ein Betriebsartsignal aus, das der Kandidatenpixel-Rechenbetriebsart entspricht. Deshalb ist der Schalter 20 bei Empfang dieses Signals zur Seite des fixierten Kontakts 20a geschaltet worden. Die Schreib/Lesesteuerschaltung 7 speichert allen Pixeln der CCD 2 entsprechende Ausgaben, die digitaler Konversion unterzogen wurden, im Hauptbildspeicher 4 Pixel für Pixel auf der Grundlage der von der Adresserzeugungsschaltung 6 ausgegebenen Adresse, die durch den Schalter 20 angelegt wirden (Schritt S2).
In Fig. 2 sind Bilddaten des einer Adresse i entsprechenden Pixels durch D[i] dargestellt. Es wird angenommen, dass 1 bis m Adressen und Bilddaten D[1] bis D[m] vorliegen, so dass alle Pixel, deren Anzahl m ist, gespeichert werden können.
Für den Arbeitsgang in der Kandidatenpixel-Registerbetriebsart setzt die Lese/Schreibsteuerschaltung 7 zu Beginn Ganzzahl-Hilfsvariable i und j beide auf "1" und eine Variable S auf "0" (Schritt S3).
Wenn die Speicherung von Bilddaten aller der Pixel im Hauptbildspeicher 4 abgeschlossen ist, gibt die Schreib/Lesesteuerschaltung 8 einen Startbefehl zum Auslesen von Bilddaten jedes Pixels aus dem Hauptbildspeicher 4 (Schritt S4).
Die Lesebilddaten D [i] jedes Pixels werden mit dem ersten Schwellenwert THL1 im Vergleicher 11 verglichen (Schritt S4).
Wenn bestimmt wird, dass Bilddaten D [i] den Schwellenwert THL1 übersteigen, wird die Adresse i des entsprechenden Pixels im Lagedaten-Speicherteil 9 als Adresse P[j] eines Kandidatenpixels gespeichert, und die Bilddaten D [i] werden als dem Kandidatenpixel entsprechende Bilddaten L[j] in dem Pegeldaten-Speicherteil 10 gespeichert. Gleichzeitig wird der Wert der Variablen j, die die Anzahl der Kandidatenpixel darstellt, erhöht (Schritt S5).
Wenn dagegen bestimmt wird, dass die Lesebilddaten D [i] nicht höher als der Schwellenwert THL1 sind, schreitet der Prozess zum nächsten Schritt fort (Schritt S4).
Deshalb werden, wenn ein Pixel detektiert wird, dessen Bilddaten D [i] den Schwellenwert THL1 übersteigt, ein Paar aus Bilddatenwert und Adresswert in dem Hauptbildspeicher 4 entsprechend der Stellung des Pixels in der CCD 2 in dem Kandidatenpixelspeicher 8 gespeichert.
Wenn zum Beispiel die Bedingung D [i] > THL1 erfüllt ist bei acht Pixeln mit den Koordinaten (x1, y1), (x2, y2), (x3, y3), (x4, y4), (x5, y5), (x6, y6), (x7, y7) und (x8, y8) in der CCD 2, wie in Fig. 2 gezeigt ist, werden die Adresswerte dieser Pixel in dem Hauptbildspeicher 4 als P[1] bis P[8] im Lagedaten-Speicherteil 9 gespeichert. Gleichzeitig werden diesen acht Pixels entsprechende Bilddatenwerte im Pegeldaten-Speicherteil 10 gespeichert.
Danach werden die Lesebilddaten D [i] von der CCD 2 zu der Variablen S addiert, die zum Berechnen des Bilddatenwerts aller Pixel verwendet wird. Unterdessen wird die Hilfsvariable i, die die Adresse des verarbeiteten Pixels angibt, erhöht (Schritt S6).
In Schritt S7 wird der Wert der Hilfsvariablen i mit dem maximalen Wert m der Pixeladresse verglichen. Wenn bestimmt wird, dass der Wert der Hilfsvariablen i nicht höher als der maximalen Wert m der Pixeladresse ist, kehrt der Prozess zu Schritt S4 zurück. Wenn dagegen bestimmt wird, dass der Wert der Hilfsvariablen i größer als der maximale Wert m der Pixeladresse ist, schreitet der Prozess zum nächsten Schritt fort (Schritt S7).
Dementsprechend wird der Arbeitsgang vom Schritt S4 zu Schritt S6 an allen Pixeln wiederholt, das heißt an den Bilddaten D [i] aller Adressen. Wenn in Schritt S7 durch die Schreib/Lesesteuerschaltung 7 bestimmt wird, dass der Wert der Hilfsvariablen i die Anzahl m aller Pixel in der CCD 2 übersteigt, das heißt, die Anzahl aller der zum Speichern von Bilddaten im Hauptbildspeicher 4 erzeugten Adressen, wird der Kandidatenpixel-Registriervorgang abgeschlossen.
Danach wird zum Festlegen des für die nächste Betriebsart verwendeten Variablenwerts der folgende Arbeitsgang durchgeführt (Schritt S8).
Zuerst wird gemäß der folgenden Gleichung (2) ein Wert U berechnet, der das Produkt des Mittelwerts der Bilddaten aller Pixel mit der vorgegebenen Anzahl N von photoelektrischen Konversionen ist.
U = S/m · N (2)
Der Wert der Hilfsvariablen k wird zu Beginn auf "1" festgelegt, und die Anzahl von im Kandidatenpixelspeicher 8 gespeicherten Kandidatenpixeln J wird als J = j - 1 bereitgestellt.
Danach schreitet der Prozess zu der Auflaufwert-Rechenbetriebsart fort.
In dieser Betriebsart wird die Hilfsvariable j zu Beginn auf "1" festgelegt (Schritt S9).
Danach befiehlt die Schreib/Lesesteuerschaltung 7 den zweiten Schreibvorgang der photoelektrisch konvertierten Ausgabe von der CCD an den Hauptbildspeicher 4 bei blockiertem Licht. Durch die den zweiten photoelektrisch konvertierten Ausgaben entsprechenden Bilddaten werden die Bilddaten aller der Adressen im Hauptbildspeicher 4 aktualisiert (Schritt S10).
In der Auflaufwert-Rechenbetriebsart wird der Schalter 20 zur Seite des fixierten Kontakts 20b geschaltet, während der Schalter 21 geöffnet wird. Basierend auf den Lagedaten von im Lagedaten-Speicherteil 9 registrierten Kandidatenpixeln befiehlt die Lese/Schreibsteuerschaltung 7 das Auslesen von dem Kandidatenpixel entsprechenden Bilddaten, die durch die zweite photoelektrische Konversion erhalten wurden, aus dem Hauptbildspeicher 4. Der Addierer 14 addiert die durch die zweite photoelektrische Konversion erhaltenen Bilddaten und die im Pegeldaten-Speicherteil 10 gespeicherten Bilddaten, die durch die erste photoelektrische Konversion erhalten wurden, welche beide dem selben Kandidatenpixel entsprechen, und gibt das Ergebnis aus.
In der Auflaufwert-Rechenbetriebsart wird der Schalter 22 zur Seite des fixierten Anschlusses 22b geschaltet. Deshalb wird durch die Ausgabe des addierten Werts von dem Addierer 14 der Bilddatenwert aktualisiert, der jedem Kandidatenpixel im Pegeldaten- Speicherteil 10 entspricht. Der Wert von Bilddaten L [j] im Pegeldaten-Speicherteil 10 wird nämlich gemäß der folgenden Gleichung (3) aktualisiert.
L[j] = L[j] + D[p[j]] (3)
Danach wird im Schreib/Lesesteuerteil 7 der zum Steuern des Arbeitsgangs verwendete Wert der Hilfsvariablen j erhöht (Schritt S11).
In Schritt S12 wird bestimmt, ob der Wert der Hilfsvariablen j die Anzahl J aller Kandidatenpixel übersteigt (Schritt S12). Wenn der Wert der Variablen j nicht die Anzahl J aller Kandidatenpixel übersteigt, kehrt der Prozess zu Schritt S11 zurück. Wenn unterdessen der Wert der Variablen j die Anzahl J aller Pixel übersteigt, schreitet der Prozess zum nächsten Schritt fort. Dementsprechend werden für die allen Kandidatenpixeln entsprechenden Bilddaten neue Bilddaten hinzugefügt, die den Ausgaben der zweiten photoelektrischen Konversion entsprechen.
Danach wird der Wert der Hilfsvariablen k, der zum Steuern der Auflaufwert-Rechenbetriebsart verwendet wird, erhöht (Schritt S13).
Wenn, wie oben beschrieben, die Gesamtanzahl von photoelektrischer Konversion N ist, wird der Wert der Hilfsvariablen k wie oben beschrieben mit N - 1 verglichen (Schritt S14).
Wenn der Wert k kleiner als N - 1 ist, kehrt der Prozess erneut zu Schritt S9 zurück. Wenn der Wert k jedoch N - 1 übersteigt, schreitet der Prozess zum nächsten Schritt fort.
Daher wird der Auflaufwert-Rechenvorgang von Schritt S9 bis S13 (N - 1)Mal an den Bilddaten wiederholt, die allen Kandidatenpixel entsprechen.
Die dritte, vierte, ... N-te photoelektrisch konvertierten Ausgaben werden für jedes Kandidatenpixel gesammelt. Mit anderen Worten, der durch Addieren aller der N Bilddaten aufgelaufene Wert wird für jedes Kandidatenpixel im Pegeldaten-Speicherteil 10 gespeichert.
In dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel wird der Adresswert jedes Kandidatenpixels im Lagedaten-Speicherteil 9 gespeichert gehalten, während der aufgelaufene Wert jedes der als Kandidatenpixel registrierten acht Pixel im Pegeldaten-Speicherteil 10 gehalten wird.
In der Auflaufwert-Rechenbetriebsart wird der Schalter 21 geöffnet, und die Ausgabe vom Pegeldaten-Speicherteil 10 wird nicht an den Addierer 12 ausgegeben.
Wenn die Berechnung des aufgelaufenen Werts von N Malen der Bilddaten der Kandidatenpixel abgeschlossen ist, schreitet die Verarbeitung durch die Schreib/Lesesteuerschaltung 7 zur nächsten Pixeldefekt-Bestimmungsbetriebsart fort.
In der Pixeldefekt-Bestimmungsbetriebsart werden die Werte der Hilfsvariablen j und k zu Beginn auf "1" festgelegt. Weiter wird der zweite Schwellenwert THL2 zum Bestimmen von Pixeldefekt gemäß der folgenden Gleichung (4) vorgesehen.
THL2 = U + Q (4)
Hier wird der Wert U in Schritt S8 der Kandidatenpixel-Registrierbetriebsart berechnet, und es wird angenommen, dass der Offset-Wert vorhergehend festgelegt wird. Die Berechnung des zweiten Schwellenwerts THL2 entspricht Gleichung (1).
Danach vergleicht der Vergleicher 15 den aufgelaufenen Wert L [j] jedes im Pegeldaten- Speicherteil 10 gespeicherten Kandidatenpixels mit dem zweiten Schwellenwert THL2 (Schritt S16).
Wenn der aufgelaufene Wert L [j] des j-ten Kandidatenpixels größer als der Schwellenwert THL2 ist, wird das Kandidatenpixel als ein tatsächlich defektes Pixel bestimmt, und der Vergleicher 15 aktiviert das zweite Registrierbefehlssignal. Der Pixeldefektspeicher 16 erhält den Adresswert p [j] des defekten Pixels vom Lagedaten-Speicherteil 9, und speichert ihn als den Adresswert d [k] des tatsächlich defekten Pixels. Danach wird der Wert der Hilfsvariablen k erhöht (Schritt S17).
Wenn dagegen der dem Kandidatenpixel entsprechende aufgelaufene Wert L [j] nicht höher als der zweite Schwellenwert THL2 ist, schreitet der Prozess zu Schritt 818 fort. Deshalb wird das Kandidatenpixel, dessen aufgelaufener Wert L [j] nicht höher als der zweite Schwellenwert THL2 ist, als nicht tatsächlich defekt bestimmt, und der diesem Kandidatenpixel entsprechende Adresswert wird nicht zu dem Pixeldefektspeicher 16 übertragen.
In Schritt S18 wird der Wert der Hilfsvariablen j erhöht. Danach wird bestimmt, ob der Wert der Hilfsvariablen j die Anzahl J aller Kandidatenpixel überstiegen hat (Schritt S 19).
Wenn der Wert der Variablen j nicht höher als die Anzahl j aller Kandidatenpixel ist, kehrt der Prozess zu Schritt S16 zurück. Wenn jedoch der Wert der Variablen j die Anzahl J aller Kandidatenpixel übersteigt, wird die Pixeldefekt-Bestimmungsbetriebsart abgeschlossen.
Der Bestimmungsvorgang von Schritt S16 zu S18 wird nämlich an allen Kandidatenpixeln durchgeführt. Dementsprechend wird von den Kandidatenpixeln nur die Adresse desjenigen Kandidatenpixels, dessen entsprechender Auflaufwert den zweiten Schwellenwert THL2 übersteigt, im Pixeldefektspeicher 16 gespeichert.
Erneut bezugnehmend auf das Beispiel von Fig. 2 wird angenommen, dass von acht Kandidatenpixeln nur zwei Pixel (x3, y3) und (x7, y7) die aufgelaufenen Werte von Bilddaten aufweisen, die den zweiten Schwellenwert THL2 übersteigenden Ausgaben von N Malen photoelektrischer Konversion entsprechen. In diesem Fall werden nur diese beiden Pixel als tatsächlich defekt bestimmt, und ihre Adresswerte werden in dem Pixeldefektspeicher 16 gespeichert.
Wie oben beschrieben, wird nicht die Ausgabe einer einzigen photoelektrischen Konversion mit dem vorgegebenen Schwellenwert verglichen, sondern der aufgelaufene Wert von Ausgaben von N Malen photoelektrischer Konversion wird zur Bestimmung verwendet, ob das Pixel defekt ist oder nicht. Deshalb kann Präzision beim Bestimmen des defekten Pixels verbessert werden. Genauer ausgedrückt, selbst wenn zeitweilig eine hohe Ausgabe erzeugt wird, wird die photoelektrisch konvertierte Ausgabe eines normalen Pixels nach und nach auf den Mittelwert reguliert, wenn photoelektrische Konversion N Mal fortgesetzt wird. Ein defektes Pixel gibt jedoch konstant einen hohen photoelektrisch konvertierten Wert aus. Deshalb kann, wenn diese unter Verwendung der aufgelaufenen Werte verglichen werden, ein normales Pixel deutlich von einem defekten unterschieden werden. Wenn die photoelektrisch konvertierten Ausgaben wiederholt addiert werden, werden ferner die photoelektrisch konvertierten Ausgaben von jedem Pixel um die Anzahl von Wiederholung erhöht, und folglich kann der dynamische Bereich photoelektrisch konvertierter Ausgaben erweitert werden.
Ferner ist es nicht erforderlich, den ersten beim Festlegen der Kandidatenpixel verwendeten Schwellenwert THL1 mit sehr großer Präzision festzulegen, da es ausreicht, nur Übersehen des defekten Pixels zu verhindern. Selbst wenn einige normale Pixel fehlerhaft eingeschlossen werden, wenn Kandidatenpixel extrahiert werden, können die normalen Pixel nämlich anschließend im Schritt des Vergleichs mit dem zweiten Schwellenwert ausgeschlossen werden.
Die Zeitsteuerung zum Durchführen des obigen Pixeldefekt-Bestimmungsvorgangs soll im folgenden beschrieben werden. Fig. 4 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb des Systemkontrollers 50 zeigt, der den Gesamtbetrieb der Bildaufnahmevorrichtung 100 steuert.
Wie im folgenden beschrieben werden soll, wird abhängig davon, ob die Batterie im Batterieaufnahmeteil ausgewechselt wurde oder nicht, bei ausgeschalteten Strom und mit der Lichtblockierplatte 30a in der Lichtblockierstellung bestimmt, ob der Pixeldefekt-Bestimmungsvorgang durchgeführt werden soll oder nicht.
Zuerst wird der Betrieb unmittelbar nach Batteriewechsel beschrieben. Zuerst bestimmt der Systemkontroller 50, ob die Batterie ausgewechselt wurde oder nicht (Schritt S71).
Wenn bestimmt wird, dass die Batterie ausgewechselt wurde (Schritt S72), stellt der Systemkontroller 50 den Wert eines Bestimmungsmerkers F zurück (Schritt S72).
Wenn unterdessen bestimmt wird, dass die Batterie nicht ausgewechselt wurde, wird der Wert des Bestimmungsmerkers F nicht zurückgestellt.
Ob die Batterie ausgewechselt wurde oder nicht wird spezifisch in der folgenden Weise bestimmt. Zuerst wird zum Zeitpunkt des Batteriewechsels die Batterie zeitweise aus dem Behälter herausgenommen, und folglich wird zu diesem Zeitpunkt der Systemkontroller 50 auch inaktiv. Wenn eine neue Batterie angeschlossen wird, wird Strom von der Batterie dem Systemkontroller 50 zugeführt, und der Systemkontroller 50 wird initialisiert. In diesem Anfangszustand wird der Bestimmungsmerker F, der die Bestimmung anzeigt, ob der Pixeldefekt-Bestimmungsvorgang durchgeführt werden soll, zurückgestellt.
Nachdem der Wechsel der Batterie abgeschlossen ist, bestimmt der Systemkontroller 50 anschließend, ob der lichtblockierte Zustand aufgehoben ist (Schritt S73).
Genauer ausgedrückt, wenn der Benutzer den normalen Bildaufnahmevorgang beginnen will, bewegt der Benutzer die Lichtblockierplatte 30a manuell oder elektrisch aus der Lichtblockierstellung in die nicht blockierende Stellung. Der Systemkontroller 50 bestimmt, ob eine solche Bewegung erfolgt oder nicht, durch Kontrollieren der Ausgabe von dem Begrenzerschalter 52 (Schritt S73).
Wenn der lichtblockierte Zustand nicht aufgehoben ist, kehrt der Prozess zu Schritt S71 zurück. Die Schritte S71 und 72 werden nämlich wiederholt, was bedeutet, dass die Bildaufnahmevorrichtung 100 im wesentlichen in einen Standby-Zustand gesetzt wird.
Wenn die Aufhebung des lickblockierten Zustands bestätigt wird (Schritt S73) erlaubt der Systemkontroller die Stromversorgung von der Batterie 51 an verschiedene Teile der Kamera, was normalen Bildaufnahmebetrieb ermöglicht (Schritt S74).
Danach bestimmt der Systemkontroller 50 auf der Grundlage der Ausgabe vom Begrenzerschalter 52, ob die Lichtblockierplatte 30a aus der nicht blockierenden Stellung in die Lichtblockierstellung bewegt wird oder nicht.
Wenn der nicht blockierte Zustand, das heißt der Bildaufnahmezustand fortgesetzt wird, kehrt der Prozess zu Schritt S74 zurück. Eine Endlosschleife wird nämlich durch die Schritte S74 und S75 gebildet, so dass der eingeschaltete Zustand fortbesteht.
Wenn unterdessen der Bildaufnahmebetrieb endet und der Benutzer die Lichtblockierplatte 30a in die Lichtblockierstellung bewegt, wird die Lichtblockierplatte 30a mit dem Begrenzerschalter 52 in Kontakt gebracht. Der Systemkontroller 50 detektiert, dass der lichtblockierte Zustand beendet ist, entsprechend der Ausgabe vom Begrenzerschalter 52 (Schritt S75).
Wenn bestimmt wird, dass die Vorrichtung sich im lichtblockierten Zustand befindet, wird dann bestimmt, ob der Wert des Bestimmungsmerkers F zurückgestellt wird oder nicht (Schritt S76).
Wenn nun der erste lichtblockierte Zustand nach dem Batteriewechel vorliegt, wird der Bestimmungsmerker F in Schritt S72 zurückgestellt, und folglich schreitet der Prozess zu S72 fort. Zu diesem Zeitpunkt wird der oben beschriebene Pixeldefekt-Bestimmungsvorgang durchgeführt. Genauer ausgedrückt, gibt der Systemkontroller 50 Betriebsartsignale für Kandidatenpixel-Registrierbetrsebsart, Auflaufwert-Rechenbetriebsart und Pixeldefekt- Bestimmungsbetriebsart aus, wodurch ein defektes Pixel detektiert wird. Wenn Pixeldefekt-Bestimmungsbetriebsart abgeschlossen ist, schaltet der Systemkontroller 50 die Stromversorgung an verschiedene Teile der Kamera aus (Schritt S78). Danach setzt der Systemkontroller 50 den Bestimmungsmerker F und der Prozess kehrt erneut zu Schritt S71 zurück.
Wenn dagegen die Batterie nicht ausgewechselt wurde, wird der Bestimmungsmerker F gesetzt, und folglich schreitet der Prozess von Schritt S76 zu S78 fort, ohne Pixeldefekt- Bestimmung durchzuführen (Schritt S77).
Nachdem der Bestimmungsmerker F in Schritt S79 gesetzt wurde und die Batterie nicht ausgewechselt wurde, schreitet der Prozess ferner von Schritt S71 zu Schritt S73 fort, wodurch der Bestimmungsmerker F auf dem eingestellten Zustand gehalten wird. Wenn bestimmt wird, dass der lichtblockierende Zustand aufgehoben ist (Schritt S73), wird deshalb der Strom eingeschaltet, wodurch normaler Bildaufnahmebetrieb ermöglicht wird.
Wenn bestimmt wird, dass der lichtblockierte Zustand danach angenommen wird (Schritt S75), wird bestimmt, ob der Bestimmungsmerker F zurückgestellt wird oder nicht (Schritt S76).
Da die Batterie nicht ausgewechselt wurde, wird der Bestimmungsmerker F in dem gesetzten Zustand gehalten, und daher schreitet der Prozess von Schritt S76 zu S78 fort. Deshalb wird in diesem Fall kein Pixeldefekt-Bestimmungsvorgang durchgeführt, und der Strom wird ausgeschaltet.
Auf diese Weise wird der Pixeldefekt-Bestimmungsvorgang nur einmal durchgeführt, nachdem die Batterie im Batterienaufnahmeteil ausgewechselt wurde, bis zum nächsten Batteriewechsel. Wenn nämlich der lichtblockierte Zustand aufgehoben wird und normaler Bildaufnahmebetrieb zum ersten Mal nach Batteriewechsel durchgeführt wird und die Kamera auf den lichtblockierten Zustand eingestellt wird und Übergang zum lichtblockierten Zustand von der Ausgabe des Begrenzerschalters detektiert wird, wird der Pixeldefekt-Bestimmungsvorgang durchgeführt. Danach wird der Pixeldefekt-Bestimmungsvorgang nicht durchgeführt, selbst wenn der lichtblockierte Zustand wiederholt aufgehoben/wiederhergestellt wird, außer wenn die Batterie gewechselt wird. Deshalb kann mit dem Pixeldefekt-Bestimmungsvorgang verknüpfter Stromverbrauch unterdrückt werden. Hier wird die Batteriekapazität, zum Beispiel in einer elektronischen Festbildkamera eingestellt, um Aufnahme und Speicherung von etwa 200 Festbildern zuzulassen. Weiter ist bei einer allgemeinen CCD die Frequenz der Erzeugung eines durch Alterung verursachten neuen defekten Pixels ausreichend niedrig. Deshalb ist ein Pixeldefekt-Bestimmungsvorgang nur einmal bei jedem Batteriewechsel ausreichend, um schnell das neu erzeugte defekte Pixel zu entdecken.
Der Pixeldefektspeicher 16 wird durch einen nichtflüchtigen Speicher, so wie einen EEPROM [elektrisch löschbarer, programmierbarer Festwertspeicher]oder einen RAM mit Batteriereserve gebildet, so dass die Lagedaten des im Pixeldefektspeicher 16 gespeicherten defekten Pixels zum Zeitpunkt eines Batteriewechsels beibehalten werden können.
Fig. 5 ist ein schematisches Blockdiagramm, das die Struktur des Bildaufnahmesignal- Ausgabeteils der Bildaufnahmevorrichtung 100 zeigt.
Die Bildaufnahmevorrichtung 100 umfasst ein optisches System 1, das Licht von dem Subjekt erhält und ein optisches Bild von demselben bildet, eine CCD 2 zum Konvertieren des optischen Bilds in ein elektrisches Signal, einen Analog/Digital-Konvertierteil 3 zum Konvertieren einer Ausgabe von der CCD 2 in ein Digitalsignal, einen Hauptbildspeicher 4 zum Speichern eines Vollbilds von in Digitalsignale umgewandelten Bildaufnahmesignalen, eine Schreib/Lesevorgangssteuerschaltung 7 zum Steuern eines Datenschreib- und Lesevorgangs in und von dem Hauptbildspeicher 4, eine Zeitsignal-Erzeugungsschaltung 4 zum Zuführen eines Arbeitstakts an die CCD 2 und die Schreib/Lesesteuerschaltung 7, einen Pixeldefekt-Bestimmungsteil 43, der eine Ausgabe vom Hauptbildspeicher 4 zum Detektieren eines defekten Pixels in der CCD 2 erhält, einen Pixeldefektspeicher 16, der Lagedaten des detektierten defekten Pixels speichert und die Lagedaten an die Schreib/Lesesteuerschaltung 7 anlegt, und eine Interpolationsschaltung 40 zum Interpolieren dieses einen der Bildaufnahmesignale von dem Hauptbildspeicher 4, das dem defekten Pixel entspricht, durch Verwendung von Bildaufnahmesignalen der benachbarten Pixel.
Der Betrieb der Bildaufnahmevorrichtung 100, wenn der Benutzer normalen Bildaufnahmebetrieb durch Verwendung der Vorrichtung 100 durchführt, welche zum Beispiel eine Festbildkamera darstellt, soll unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben werden.
Wenn der am Gehäuse der Bildaufnahmevorrichtung 100 vorgesehene Stromschalter eingeschaltet wird, wird der lichtblockierende Zustand des Lichtblockiermechanismus 30 aufgehoben. Durch Drücken einer Verschlusstaste (nicht gezeigt) bildet das Licht von dem Objekt ein Bild auf der CCD 2 durch das optische System 1.
Das gebildete optische Bild wird photoelektrischer Konversion in der CCD 2 unterzogen und Pixel für Pixel in ein Digitalsignal durch einen A/D-Wandler 3 konvertiert. Die Bildaufnahmedaten werden nacheinander in dem Hauptbildspeicher 4 gespeichert. Wenn die Speicherung der Bilddaten aller der Pixel abgeschlossen ist, werden Bilddaten nacheinander Pixel für Pixel aus dem Hauptbildspeicher 4 ausgelesen.
Fig. 6 ist ein schematisches Diagramm, das die Anordnung von auf der Lichtaufnahmefläche der CCD 2 vorgesehenen Farbfiltern zeigt.
Bezugnehmend auf Fig. 6, sind Farbfilter von drei Primärfarben, das heißt R, G und B zum Beispiel, mosaikartig auf der Lichtaufnahmefläche der CCD 2 angeordnet. Jedes Pixel der CCD 2 trägt nämlich den Farbfilter irgendeiner dieser Primärfarben.
Wenn das defekte Pixel zum Beispiel dem Farbfilter von R entspricht, werden daher Bilddaten von dem defekten Pixel in der folgenden Weise interpoliert.
Fig. 7 ist ein schematisches Diagramm, das die Gewichtung der Nachbarpixel zeigt, um das Verständnis des Interpoliervorgangs zu erleichtern.
Die Bilddaten des defekten Pixels in der Mitte werden aus den Bilddaten von acht Pixeln A11 bis A33 interpoliert, die sich an der oberen, unteren, linken und rechten und orthogonalen Stellung in Bezug zu dem defekten Pixel befinden, das dem R-Farbfilter in der Mitte entspricht. Den acht Pixeln sind jeweilige Wertigkeiten zugeordnet, wie in Fig. 7 gezeigt ist. Jedem dieser Pixel entsprechende Bilddaten werden mit der Wertigkeit multipliziert, und die resultierenden Werte werden addiert, und die addierte Summe wird durch die Gesamtsumme der Wertigkeiten geteilt, wodurch das defekte Pixel interpoliert werden kann.
Genauer ausgedrückt, wenn Bilddaten von dem Hauptbildspeicher 4 ausgelesen werden, kontrolliert die Schreib/Lesesteuerschaltung 7 konstant die Adresse des im Pixeldefektspeicher 16 gespeicherten defekten Pixels. Wenn das den als nächstes auszulesenden Bilddaten entsprechende Pixel kein defektes Pixel darstellt, gibt die Schreib/Lesesteuerschaltung 7 die der Adresse des Pixels entsprechenden Bilddaten aus, wie sie sind.
Wenn dagegen das den als nächstes auszulesenden Bilddaten entsprechende Pixel ein defektes Pixel darstellt, werden die Bilddaten der Adresse des entsprechenden Pixels nicht ausgelesen. Stattdessen werden Bilddaten der acht Pixel (A11, A12, A13, A21, A23, A31, A32, A33) um das defekte Pixel herum ausgelesen, die an die Interpolationsschaltung 40 der nachfolgenden Stufe ausgegeben werden, wie in Fig. 7 gezeigt ist.
Die Interpolationsschaltung 40 wird durch die Schreib/Lesesteuerschaltung 7 gesteuert, und wenn die eingegebenen Bilddaten keinem defekten Pixel entsprechen, führt sie keine Interpolierung durch, sondern gibt die eingegebenen Bilddaten aus, wie sie sind. Wenn unterdessen das den eingegebenen Bilddaten entsprechende Pixel ein defektes Pixel ist, berechnet sie Interpolierdaten für das defekte Pixel auf der Grundlage der Bilddatenwerte von acht Pixeln, die wie oben beschrieben für Interpοlierung eingegeben werden, in Übereinstimmung mit dem durch die Gleichung (5) dargestellten Arbeitsgang. Deshalb werden anstelle der Bilddaten von dem defekten Pixel durch die Bilddaten von benachbarten Pixeln kompensierte Bilddaten von der Interpolierung 40 ausgegeben.
Der Interpoliervorgang kann in ähnlicher Weise durchgeführt werden, wenn das defekte Pixel dem Farbfilter B oder G entspricht.
Der Interpoliervorgang durch die Interpolationsschaltung 40 kann durch Verwendung eines zweidimensionalen digitalen Filters durchgeführt werden. Wenn ferner der dem defekten Pixel entsprechende Farbfilter G ist, kann ein anderer Interpoliervorgang wie der oben unter Bezugnahme auf Fig. 7 beschriebene Vorgang durchgeführt werden.
Fig. 8 ist ein schematisches Diagramm, das die Anordnung von Nachbarpixeln für Interpolierung zeigt, wenn das defekte Pixel dem Farbfilter von G entspricht.
Für das defekte Pixel, das dem in der Mitte positionierten Farbfilter von G entspricht, wird das gleiche Wertigkeit zu vier Pixeln an diagonalen Positionen addiert. Durch Verwendung des Mittelwerts der Bilddaten dieser vier Pixel können die Bilddaten in der Mitte interpoliert werden.
Anders als die Struktur, in der wie oben beschrieben dem defekten Pixel entsprechende Bilddaten durch Bilddaten von einer Anzahl von benachbarten Pixeln interpoliert wird, ist eine Struktur möglich, in der sie durch Bilddaten von einem dem selben Farbfilter in der Nähe entsprechenden Pixel ersetzt werden.
In Fig. 5 umfasst der als der Pixeldefekt-Detektierteil 43 gezeigte Block einen Kandidatenpixelspeicher 8, Vergleicher 11 und 15, Addierer 12 und 14 und eine in Fig. 1 gezeigte Schwellenwert-Rechenschaltung 13. Der Betrieb des Pixeldefekt-Detektierteils 43 kann in Software durch Verwendung eines Mikrocomputers realisiert werden. In Fig. 5 ist die in Fig. 1 gezeigte Adresserzeugungsschaltung 6 nicht gezeigt.

[Zweite Ausführungsform]

In der ersten Ausführungsform wird durch Vergleich im Vergleicher 15 nur die Adresse des Kandidatenpixels, für das der aufgelaufene Wert den zweiten Schwellenwert THL2 übersteigt, aus dem Lagedaten-Speicherteil 9 zum Pixeldefektspeicher 16 übertragen. Genauer ausgedrückt, wenn bestimmt wird, dass der dem Kandidatenpixel entsprechende aufgelaufene Wert den zweiten Schwellenwert THL2 übersteigt, gibt der Vergleicher 15 das zweite Registrierbefehlssignal aus, so dass der Pixeldefektspeicher 16 die Daten von den Lagedaten-Speicherteilen 9 entnimmt.
In der zweiten Ausführungsform sind eine Pixeldefekt-Detektierschaltung und eine dieselbe enthaltende Bildaufnahmevorrichtung vorgesehen, bei der die Anzahl oder Kapazität des Speichers verglichen mit der ersten Ausführungsform verringert sein kann.
Fig. 9 ist ein schematisches Blockdiagramm, das den Teil zeigt, welcher in Bezug zu der Pixeldefekt-Detektierschaltung in der Bildaufnahmevorrichtung 200 gemäß der zweiten Ausführungsform steht.
Anders als bei der ersten Ausführungsform, hat in der weiten Ausführungsform der Lagedaten-Speicherteil 9 auch die Funktion des Pixeldefektspeichers 16, so dass der Pixeldefektspeicher 16 weggelassen wird.
Genauer ausgedrückt, wenn der aufgelaufene Wert der einem Kandidatenpixel entsprechenden Bilddaten nicht höher als der zweite Schwellenwert THL2 ist, wird ein Löschbefehlssignal an den Kandidatenpixelspeicher 8 ausgegeben.
Abgesehen von diesem Punkt, sind denjenigen der ersten Ausführungsform entsprechende Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und die Beschreibung derselben wird nicht wiederholt.
Wenn bestimmt wird, dass das durch den Vergleicher 15 verglichene Kandidatenpixel als nicht tatsächlich defekt bestimmt wird, gibt der Vergleicher ein Löschbefehlssignal aus, und bei Empfang des Löschbefehlssignals löscht der Kandidatenpixelspeicher 8 den Adresswert des entsprechenden Kandidatenpixels aus dem Lagedaten-Speicherteil 9.
Wenn der Vergleich aller Kandidatenpixel im Vergleicher 15 abgeschlossen ist, wird daher nur der dem tatsächlich defekten Pixel entsprechende Adresswert im Lagedaten-Speicherteil 9 gelassen.
Wenn normaler Bildaufnahmebetrieb durchzuführen ist, kann ein Interpoliervorgang der dem defekten Pixel entsprechenden Bilddaten durch Verwendung des Inhalts der Lagedaten-Speicherteile 9 durchgeführt werden.
Dementsprechend kann in der Bildaufnahmevorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform, verglichen mit der Bildaufnahmevorrichtung 100 der ersten Ausführungsform, Detektion eines defekten Pixels bei hoher Geschwindigkeit mit hoher Präzision durchgeführt werden, während die Zahl oder Kapazität des Speichers verringert wird.
Wenn sie ferner so angepasst wird, dass der Pixeldefekt-Detektiervorgang nur einmal bei jedem Batteriewechsel wie in der ersten Ausführungsform durchgeführt wird, kann der zum Detektieren des durch Alterung der CCD hervorgerufenen defekten Pixels erforderliche Stromverbrauch verringert werden.

Claims

1. Bildaufnahmevorrichtung mit

einer Lichtblockiereinrichtung (30a), die wahlweise in eine Lichtblockierstellung, wo sie den Einfall von Licht auf einen Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung (12) blockiert, und in eine nicht blockierende Stellung bewegbar ist;

einer Energiequelle zur Stromversorgung zum Gehäuse der Bildaufnahmevorrichtung; und

einer Pixeldefekt-Detektiereinrichtung (43), die dann, wenn die Lichtblockiereinrichtung in der Lichtblockierstellung ist, ein defektes Pixel in der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung detektiert auf der Grundlage der Stärke des Bildaufnahmesignals von jedem Pixel der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung

dadurch gekennzeichnet, daß die Energiequelle eine Batterie (51) ist, die an einen Batterieaufnahmeteil angeschlossen ist, und

daß die Pixeldefekt-Detektiereinrichtung (43) den Detektiervorgang für defekte Pixels nur einmal dann durchführt, wenn die Lichtblockiereinrichtung (30a) zum ersten Mal aus der nicht blockierenden Stellung in die Lichtblockierstellung bewegt wird, nachdem die Batterie (51) an den Batterieaufnahmeteil angeschlossen worden ist.

2. Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, bei der

die Pixeldefekt-Detektiereinrichtung (43) umfaßt:

einen Bildspeicher (4) zum Speichern des Bildaufnahmesignals von jedem Pixel der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung bei blockiertem. Licht, als Bilddaten, und

Pixeldefekt-Spezifiziermitteln zum Spezifizieren eines defekten Pixels der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung auf der Grundlage der Bilddaten in dem Bildspeicher; wobei

die Pixeldefekt-Spezifiziereinrichtung umfaßt Betätigungsmittel (11, 13, 14, 15) zum Auslesen von Bilddaten für eine Bildebene, die bei blockiertem Licht erhalten wurden, aus dem Bildspeicher, und zum Vergleichen der Daten Pixel für Pixel mit einem ersten Schwellenwert (THL1) zum Extrahieren eines möglicherweise defekten Pixels, und

Auflaufwert-Rechenmittel (14) zum Berechnen des aufgelaufenen Wertes von Bilddaten von jedem möglicherweise defekten Pixel durch Auslesen des Bildaufnahmesignals von der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung bei blockiertem Licht über eine vorgegebene Anzahl von Malen; und wobei

die Betätigungseinrichtung durch Vergleich des aufgelaufenen Wertes jedes möglicherweise defekten Pixels mit einem zweiten Schwellenwert (THL2) dasjenige möglicherweise defekte Pixel, für das der aufgelaufene Wert den zweiten Schwellenwert übersteigt, als ein defektes Pixel spezifiziert;

wobei die Bildaufnahmevorrichtung ferner umfaßt:

Ersetzungsmittel zum Ersetzen des Bildaufnahmesignals, welches dem defekten Pixel entspricht, durch ein Signal, das auf dem Bildaufnahmesignal mindestens eines benachbarten Pixels beruht, welches auf der Basis der Positionsdaten des defekten Pixels, das durch die Betätigungseinrichtung spezifiziert wurde, ausgewählt wird.

3. Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Betätigungsmittel den zweiten Schwellenwert (THL2) berechnen auf der Basis des Mittelwertes der Bilddaten von der einen Bildebene, der seinerseits berechnet wurde bei dem Vorgang des Extrahierens des möglicherweise defekten Pixels, und auf der Basis eines vorgegebenen Offset-Wertes.