JP2000041187A - 画素欠陥補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ｘ線画像処理装置に用いるＣＣＤ等の固体撮
像素子の経時変化や静電破壊による画素欠陥を検出して
補正し、出力画像の高画質化を図る。 【解決手段】 撮像部１１内の固体撮像素子より出力さ
れるアナログ信号を、Ａ／Ｄ変換器１２でデジタル信号
に変換し、変換されたデジタル信号をフレームメモリ１
５で１フレーム遅延する。減算器１６において、この１
フレーム遅延と現信号の差分をとる。この差分信号をフ
レーム差分判定器１７で判定する。レベル判定器１４で
はデジタル信号の信号レベルを判定し、フレーム差分判
定器１７の出力とにより、画素欠陥検出器１８で画素欠
陥を検出する、この検出結果によって、画素欠陥補正器
１３において現信号の画素欠陥を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は主として、Ｘ線画
像処理に用いる固体撮像素子の欠陥画素を補正する画素
欠陥補正装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】まず、一般のＸ線画像処理装置の概略に
ついて図１０を用いて説明する。Ｘ線管１０１から照射
されたＸ線は、被写体を介してＸ線イメージインテンシ
ファイア１０２に入力する。Ｘ線イメージインテンシフ
ァイア１０２は、入力面でＸ線を電子化し、出力蛍光面
に映し出す装置である。出力蛍光面の画像をＣＣＤ等の
固体撮像素子で撮像し、カメラ信号処理部１０３で信号
処理を行い、アナログ映像信号とする。このまま、モニ
ター１０４に出力する装置もあるが、さらに、Ａ／Ｄ変
換器でデジタル映像信号に変換し、デジタル信号処理を
施し、Ｄ／Ａ変換器でアナログ映像信号に変換しモニタ
ーに出力する装置もある。

【０００３】ところで、上記したＸ線画像処理装置に用
いるＣＣＤ等の固体撮像素子は、製造の過程で画素に欠
陥が生じる。欠陥としては、モニターで白い点として検
出される白キズや反対に黒い点として検出される黒キズ
等があり、これらのキズは光量に依存しない。

【０００４】固体撮像素子の製造過程での歩留まりを向
上させるため、画素に欠陥が生じてもある一定量以下の
欠陥数であれば、製品に使用する。しかし、画素に欠陥
があるままの状態の撮像素子を使用できないので欠陥を
補正して、画素欠陥のない撮像素子と同等の出力画像を
得ることが考えられている。

【０００５】ここで、図１１で従来より用いられている
画素欠陥補正について説明する。ＣＣＤ等の固体撮像素
子１１１で撮像したアナログ信号をＡ／Ｄ変換器１１２
でデジタル信号に変換する。一方、製造時に画素欠陥を
検出して、その画素位置情報を記憶したＲＯＭ１１３が
ある。Ａ／Ｄ変換器１１２およびＲＯＭ１１３はそれぞ
れタイミング制御部１１４より出力するタイミング信号
で位相制御する。ＲＯＭ１１３より出力される画素欠陥
信号に基づき画素欠陥補正部１１５で、周辺画素データ
を用いて欠陥の補正を行い、出力される。周辺画素デー
タの選択は１画素前の画素データや１ライン前の画素デ
ータを用いる。

【０００６】この画素欠陥補正の場合、製品出荷時に画
素欠陥位置を検査し、ＲＯＭ１１３に書き込むので、出
荷時に検出された画素欠陥しか補正されない。しかし、
固体撮像素子１１１を使用するに従い、経時変化や静電
破壊などによる画素欠陥が発生する。Ｘ線画像処理装置
は主に医療用として使用されており、高画質化が必須で
ある。よって、経時変化などによる画素欠陥による画質
の低下を防ぐことが課題となっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の画
素欠陥補正装置では、固体撮像素子を使用するに従い、
経時変化や静電破壊などによる画素欠陥が発生する。Ｘ
線画像処理装置は主に医療用として使用されており、高
画質化が必須であり、経時変化などによる画素欠陥によ
る画質の低下を防ぐことが課題となっている。さらに、
出力画像が高画質化されれば、それだけ短い時間で画像
を判断でき、被爆者のＸ線被爆量を低減できることにも
なる。

【０００８】そこでこの発明は、Ｘ線画像処理装置に用
いるＣＣＤ等の固体撮像素子の経時変化や静電破壊によ
る画素欠陥を検出して補正し、出力画像を高画質化する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明の画素欠陥補正装置では、被写体に向けて
Ｘ線を照射し、前記被写体を通過したＸ線による画像を
可視光学像に変換し、該可視光学像を固体撮像素子によ
り撮像するＸ線画像処理装置において、前記固体撮像素
子より読み出された映像信号と該映像信号のフレーム間
の差分信号とにより、前記固体撮像素子の欠陥画素を検
出し、該欠陥画素周辺の正常な画素データを用いて欠陥
を補正することを特徴とする。

【００１０】上記手段により、Ｘ線画像処理に用いる固
体撮像素子の製品出荷時にはない経時変化や静電破壊に
よる画素欠陥を検出して補正を行い、出力画像を高画質
化することをができる。さらに高画質な画像を得ること
でＸ線被爆量を低減でき、被爆量を抑えることができ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、こ
の発明の第１の実施の形態について説明するためのブロ
ック図である。Ｘ線装置の出力蛍光面の画像を、ＣＣＤ
等の固体撮像素子で撮像し、カメラ信号処理を行い撮像
部１１よりアナログ映像信号として取り出す。アナログ
映像信号は、Ａ／Ｄ変換器１２に入力し、ここでデジタ
ル映像信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器１２より出力され
たデジタル映像信号は、画素欠陥補正器１３、レベル判
定器１４、フレームメモリ１５、減算器１６の一方の入
力にそれぞれ供給する。フレームメモリ１５の出力は、
減算器１６の他方に供給する。減算器１６は入力された
デジタル映像信号を、フレームメモリ１５にて１フレー
ム分遅延させた信号と現信号との差分をとるものであ
る。減算器１６の出力は、フレーム差分判定器１７に供
給する。レベル判定器１４およびフレーム差分判定器１
７の出力はともに画素欠陥検出器１８に供給する。画素
欠陥検出器１８では、レベル判定器１４とフレーム差分
判定器１７の出力結果に基づき画素欠陥を検出する。画
素欠陥検出器１８の出力は画素欠陥補正器１３に供給
し、その検出結果に基づいて、入力されたデジタル映像
信号の画素欠陥を補正する。画素欠陥補正器１３の出力
はＤ／Ａ変換器１９に入力し、Ｄ／Ａ変換器１２にてア
ナログ映像信号に変換し、モニター２０に出力する。

【００１２】レベル判定器１４は、レベル判定の基準と
なる基準値信号Ｍと入力デジタル映像信号を比較する比
較器１４ａと基準値信号Ｌと入力デジタル映像信号を比
較する比較器１４ｂから構成し、フレーム差分判定器１
７はフレーム差分の基準となる基準値信号Ｎと現信号と
フレーム遅延信号との差分信号を比較する比較器１７ａ
から構成する。

【００１３】次に図２を用い図１の動作についてさらに
説明する。ＣＣＤ等の固体撮像素子に経時変化等による
白キズや黒キズなど光量依存性のない画素欠陥が生じる
と、その画素の信号レベルは大きく、もしくは小さくな
る。これをレベル判定器１４で検出する。また、欠陥画
素は次フレームでも同位置であり、ほぼ同レベルになる
ことからフレームメモリ１５にて１フレーム遅延した信
号との差分はきわめて小さくなる。これをフレームメモ
リ１５と減算器１６、フレーム差分判定器１７より検出
する。

【００１４】すなわち、レベル判定器１４の比較器１４
ａにおいて入力デジタル映像信号と基準値信号Ｍと比較
し、比較器１４ａにおいて入力デジタル映像信号と基準
値信号Ｌと比較し、基準値信号Ｍ以上、もしくは基準値
信号Ｌ以下のときを画素欠陥と判定し、その結果を画素
欠陥検出器１８に出力する。同様に、フレーム差分判定
器１７の比較器１７ａにおいても、現信号レベルとフレ
ーム遅延信号との差分信号と基準値信号Ｎを比較し、基
準値信号Ｎ以下のときを画素欠陥と判定し、その結果を
画素欠陥検出器１８に出力する。

【００１５】画素欠陥検出器１８はレベル判定器１４の
出力結果がレベルが大きい、もしくは小さく、フレーム
差分判定器１７の出力結果が極めて小さいときに画素欠
陥と判定する。これらの条件か成立しないときは、画素
欠陥と判定しない。画素欠陥が検出されたときは、画素
欠陥補正器１３によって、現映像信号の画素欠陥補正を
行う。

【００１６】補正の方法は図３に示すように、現信号か
遅延器３１の出力かを、画素欠陥検出器１８により検出
された画素欠陥検出の結果によって、選択器３２を切り
換えて選択出力する。遅延器３１が１画素遅延器であれ
ば、欠陥画素の１画素前の画素データを補正画素として
用いる。遅延器３１が１ライン遅延器であれば１ライン
前の画素データを補正画素として用いる。

【００１７】このように、レベル判定器とフレーム差分
判定器に基準値信号を設定することで光量依存性のない
画素欠陥の検出精度があがるだけでなく、光量依存性の
ある画素欠陥にもある程度対応でき、高画質化が可能と
なる。また、欠陥画素の性質を利用して結果補正を行う
ので、経時変化や静電破壊など製品出荷時以降の画素欠
陥の補正が可能となる。

【００１８】次に図４のブロック図を用いて、この発明
の第２の実施の形態について説明する。この実施の形態
は、Ｘ線の放射線量によって画素欠陥検出のための基準
値信号を変化させるものである。なお、図１と同一の構
成部分には同一の符号を付して説明する。

【００１９】すなわち、入力端子４１に入力されたＸ線
の放射線量を示す信号を、Ｘ線量判定器４２に供給して
Ｘ線量を判定し、この判定結果を基準値信号Ｍ，Ｌの基
準値信号を制御する制御器１４ｃと基準値信号Ｎの基準
値を制御する制御器１７ｂにそれぞれ供給する。制御器
１４ｃより比較器１４ａに基準値信号Ｍ´を、比較器１
４ｂに基準値信号Ｎ´をそれぞれ供給する。また、制御
器１７ｂより比較器１４ａに基準値信号Ｎ´を供給す
る。

【００２０】図４の動作について図５を用い説明する。
入力端子４１より供給されたＸ線発生部が発生したＸ線
の放射量を表わす信号をＸ線量判定部４２に供給する。
Ｘ線量判定部４２では、Ｘ線の放射量を表わす信号レベ
ルに基づいた制御信号を発生する。この制御信号によっ
て、レベル判定器１４の基準値信号Ｍ，Ｌとフレーム差
分判定器１７の基準値信号Ｎを可変する。

【００２１】Ｘ線放射量が多くなると、信号レベルも全
体的に大きくなり、出力画面が明るくなる。このときは
制御器１４ｃを制御し、基準値信号Ｍ，Ｌを大きくして
欠陥でない画素を欠陥と判定しない値の基準値信号Ｍ
´，Ｌ´とする。また、Ｘ線放射量が多くなると、映像
信号のノイズレベルが全体的に小さくなる。よって、現
信号とフレーム遅延信号の差分も小さくなるので、制御
器１７ｂを制御して基準値信号Ｎを小さくした基準値信
号Ｎ´とし、欠陥でない画素を欠陥と判定しないように
する。

【００２２】このように、Ｘ線の放射量によってレベル
判定器１４の基準値信号Ｍ，Ｌおよびフレーム差分判定
器１７の基準値信号Ｎを可変することで、Ｘ線放射量に
応じて最適な画素欠陥補正ができる。

【００２３】図６は、この発明の第３の実施の形態につ
いて説明するためのブロック図である。この実施の形態
は、Ｘ線の放射量を表わす信号レベルをＸ線量判定器４
２に供給する。Ｘ線量判定器４２ではＸ線の放射量が基
準値信号Ｓ，Ｔに対し、以上か以下かを判定する。Ｘ線
量判定器４２の出力は、画素欠陥検出器１８に供給し
た、構成部分が図４と異なる。

【００２４】このように構成された動作について図７、
図８を用いて説明する。Ｘ線放射量がある基準値信号Ｓ
以上のときは映像信号レベルが全体的に大きくなり、図
４で説明したように、レベル判定器１４の基準値信号Ｍ
以上になることがある。さらに、フレーム差分値も基準
値信号Ｎ以下となり、信号レベルの大きい画素欠陥の白
キズであるのか判定できなくなる。しかし、映像信号も
レベルが大きいので白キズが目立たなくなる。

【００２５】そこで、Ｘ線放射量が基準値信号Ｓ以上の
ときは白キズの検出は行わず、信号レベルの小さい画素
欠陥の黒キズを検出し、補正する。反対に、Ｘ線放射量
が基準値信号Ｔ以下のときは黒キズの検出はせずに、白
キズの検出、補正を行う。

【００２６】このように、Ｘ線の放射量によって、信号
レベルの大きい画素欠陥、もしくは信号レベルの小さい
画素欠陥どちらかを一方の検出、補正を行うことで、出
力画面上で目立つ画素欠陥の補正が可能となる。

【００２７】次に図９のブロック図を用いて、この発明
の第４の実施の形態について説明する。この実施の形態
は、レベル判定器の出力が積分器９１にも接続され、そ
の積分器の出力が画素欠陥検出器に接続されていること
が図１と異なる。

【００２８】上記のように構成された実施の形態の動作
について説明する。レベル判定器出力である信号レベル
が基準値信号Ｍ以上のときは、その判定結果を積分器９
１で積分し、基準値信号Ｕ以上になったら、画面全体が
明るいと判断し、白キズの欠陥検出は行わず、黒キズを
検出し補正する。

【００２９】逆に、基準値信号Ｌ以下のときは、その判
定結果を積分器９１で積分し、基準値信号Ｖ以上になっ
たら、画面全体が暗いと判断し、黒キズの欠陥検出は行
わず、白キズを検出し補正する。

【００３０】このように、信号レベル検出結果で画面の
明るさを判断し、その映像信号に応じた画素欠陥検出、
補正ができ、出力画面上で目立つ画素欠陥の補正が可能
となる。また、Ｘ線放射量を示す信号入力がないので、
より簡単な構成をとることができる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の画素欠
陥補正装置によれば、Ｘ線画像処理装置に用いる固体撮
像素子の経時変化や静電破壊による画素欠陥を検出し、
これを補正することで出力画像の高画質化が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態について説明する
ためのブロック図。

【図２】図１の動作について説明するためのタイミング
図。

【図３】この発明の画素欠陥補正方法について説明する
ためのブロック図。

【図４】この発明の第２の実施の形態について説明する
ためのブロック図。

【図５】この発明における基準値信号の設定例を説明す
るための説明図。

【図６】この発明の第３の実施の形態について説明する
ためのブロック図。

【図７】図６の動作について説明するためのブロック
図。

【図８】図６の動作について説明するためのブロック
図。

【図９】この発明の第４の実施の形態について説明する
ためのブロック図。

【図１０】一般的なＸ線画像処理装置について説明する
ためのブロック図。

【図１１】従来のＸ線画像処理における画素欠陥補正に
ついて説明するためのブロック図。

【符号の説明】

１１…撮像部、１２…ＡＤ変換器、１３…画素欠陥補正
器、１４…レベル判定器、１５…フレームメモリ、１６
…減算器、１７…フレーム差分判定器、１８…画素欠陥
検出器、１９…ＤＡ変換器、２０…モニター。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体に向けてＸ線を照射し、前記被写
   体を通過したＸ線による画像を可視光学像に変換し、該
   可視光学像を固体撮像素子により撮像するＸ線画像処理
   装置において、 前記固体撮像素子より読み出された映像信号と該映像信
   号のフレーム間の差分信号とにより、前記固体撮像素子
   の欠陥画素を検出し、該欠陥画素周辺の正常な画素デー
   タを用いて欠陥を補正することを特徴とする画素欠陥補
   正装置。
2. 【請求項２】 映像信号レベルが基準値信号Ｍ以上もし
   くは基準値信号Ｌ以下、フレーム間の差分が基準値信号
   Ｎ以下のときに画素欠陥と判定することを特徴とする請
   求項１に記載の画素欠陥補正装置。
3. 【請求項３】 Ｘ線の放射線量によって、映像信号の基
   準値信号Ｍもしくは基準値信号Ｌもしくはフレーム間の
   差分の基準値信号Ｎを可変することを特徴とする請求項
   ２に記載の画素欠陥補正装置。
4. 【請求項４】 Ｘ線の放射線量が基準値信号Ｓ以上のと
   きは、信号レベルの小さい画素欠陥を補正し、基準値信
   号Ｔ以下のときは信号レベルの大きい画素欠陥を補正す
   ることを特徴とする請求項２に記載の画素欠陥補正装
   置。
5. 【請求項５】 積分器を備え、 映像信号の値と基準値信号Ｍとの比較結果を前記積分器
   で積分し、その値が基準値信号Ｕ以上のときは、信号レ
   ベルの小さい画素欠陥の補正を行い、 前記映像信号の値と基準値信号Ｌとの比較結果を前記積
   分器で積分し、その値が基準値信号Ｖ以上のときは、信
   号レベルの大きい画素欠陥の補正を行うことを特徴とす
   る請求項２に記載の画素欠陥補正装置。