JP2002185863A - イメージセンサの欠陥ピクセル補正装置及びその方法 - Google Patents
イメージセンサの欠陥ピクセル補正装置及びその方法Info
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Abstract
でなく、いちいちテストをして欠陥ピクセルに対するプ
ログラミングをする必要もなく、ユーザが使用する間に
も動く欠陥ピクセル(Moving defect pixel)に対する補
正が可能となるようにするための、イメージセンサの欠
陥ピクセル補正装置及びその方法と、前記方法を実現さ
せるためのプログラムを記録したコンピュータで読み出
すことができる記録媒体を提供する。 【解決手段】 本発明は、イメージセンサの欠陥ピクセ
ル補正装置において、欠陥ピクセル探知のためのテスト
のために光源を含んでおり、実際の物体のイメージを入
力されるための感知手段と、欠陥ピクセル探知のための
テストのために、前記感知手段を介して入力されたイメ
ージフレームに対して欠陥ピクセル如何を判断して、そ
の位置情報を格納するための制御手段と、前記制御手段
の欠陥ピクセル位置情報と前記感知手段を介して入力さ
れた実際の物体のイメージフレームのピクセル位置を比
較して欠陥ピクセルに対する補正を行なうためのイメー
ジ補正手段とを含む。
Description
欠陥ピクセル補正装置及びその方法と前記方法を実現さ
せるためのプログラムを記録したコンピュータで読み出
すことができる記録媒体に関する。
たはCMOSからなる半導体素子をいい、このようなイ
メージセンサは、視覚的情報を入力する最も重要な素子
であって、キャムコーダ、ディジタルカメラ、スキャナ
ー(scanner)などの主要部品に用いられる。
るさと色相とに区分して表現が可能であり、イメージセ
ンサは、このような光情報を電気的信号に変換する装置
であって、アナログである電気的信号をディジタル値に
変換してイメージ処理をすることになる。
セルが2次元構造に配列されており(スキャナーのため
に1次元構成もある)、各ピクセルは、入る光の明るさ
によってこれを電気信号に変換させることになるが、こ
の電気信号を測定すれば、各ピクセルに入る光の量が分
かり、これを利用してピクセル単位のイメージを構成す
ることができる。
の動作と類似していると言える。すなわち、光の明るさ
が強いほど多くの電荷を作って蓄積することになり、一
定の時間の間各ピクセルに蓄積された電荷を測定して各
ピクセルの光の強度が分かって各ピクセルを再構成すれ
ば、イメージの形状が分かるようになるのである。
センサに捕獲された像の一例示図であって、実際の物体
101、センサチップ102、ピクセルエリア(Pixel A
rea)103及びセンサのピクセルエリアに捕獲された実
際の物体の像104を示している。
3内のピクセルが小さく多いほど、実際の物体をより近
似して表現できるようになるのである。
カラーとがある。カラーイメージセンサの場合には、ピ
クセル上にR、G、B(Red、Green、Blue)などのカラー
フィルタが載せられて各ピクセルは該当色相の光に対し
て反応をする。
種々の方式があるが、この中で代表的なものが次の[表
1]に示したことのようなバイエルフォーマット(Bayer
format)である。
一つの色相のみを表示するようになっている。しかし、
実際には全てのピクセルがR、G、B情報を全部持って
いる時ディスプレーが可能であるので、いない情報を作
るために補間(Interpolation)という手法を使用してい
る。
3ボックス(Box)の真中にあるB1ピクセルのR、G、
B値を求めれば、次の[数式1]と同様である。
とによって、B1ピクセルのR、G、Bを全部求めるこ
とができる。
x3ボックスの真中にあるG6のR、G、B値を求めれ
ば、次の[数式2]と同様である。
の理由によって、正常に動作できないピクセルが発生す
ることになるが、このようなピクセルは、光に対して適
切に反応できないので、この出力値を利用してイメージ
を再構成すれば、実際とは違うように現れることにな
る。
れるか、または実際より暗く現れるが、この中でその差
が大きくいため、顕著に目立つピクセルを欠陥ピクセル
(Defective Pixel)という。
ルをホワイトピクセル(White Pixel)(以下、簡単に「Wh
ite Pixel」という)といい、実際より暗く現れる欠陥ピ
クセルをダークピクセル(Dark Pixel)(以下、簡単に「D
ark Pixel」という)という。このような欠陥ピクセルが
あるセンサは正常的な製品として販売することは困難で
ある。
多いほど高い解像度を有する高価の製品となるが、ピク
セルの数が多くなるほど前記したような欠陥ピクセルが
発生する可能性も高くなる。
収率を左右する最も大きい要素であり、したがって、欠
陥ピクセルがあるとしてもこれを製品として使用するこ
とができるならば、大きい利益となり得る。
alment)(以下、簡単に「DPC」という)という方法を
使用するが、これはセンサの物理的欠陥ピクセルを目に
見えないように補完する方法である。DPCの基本原理
は前記で説明した補間手法と同一である。
セルが欠陥ピクセルであるならば、周囲の同じ色相を持
っている正常的なピクセル値を利用して推定値に置き換
えるものであって、以下では、次の[表2]を参照しなが
ら説明する。
クセルのRGB値を求めようとするならば、B2が正常
ピクセルである場合、R=(R2+R3+R5+R6)
/4、B=B2、G=(G2+G5+G6+G8)/4
となる。
Blue値が実際とは違うように画面に現れる。この場
合、B=B2の代わりに、B=(B1+B3)/2に置
き換えれば、はるかに自然な画面を得ることができる。
言える。もう一つの方法には、単純にB=B1に置き換
えることもできるが、これは代替(Substitution)による
DPC方法と言える。
ために、もう一つの例として次の[表3]を参照しながら
説明する。
en値、G=G5に表示される。もしG5ピクセルが欠
陥ピクセルであるならば、G=(G1+G2+G7+G
8)/4に置き換えれば良い。
る場合には、G=G4に単に置き換えることもできる。
隠蔽(Concealment)が代替(Substitution)による隠蔽方
法よりさらに自然な画面を得ることができるが、ハード
ウェア(H/W)がより多く必要となる。
従来の装置を図2を参照しながら説明する。
ンサの欠陥ピクセル補正装置の一実施例の構成図であっ
て、カメラを一例にして示している。この場合、図2a
は、イメージセンサの欠陥ピクセル補正装置の全体構成
を示すものであって、図2bは、図2aに示した感知部
210を詳細に示すものであって、図2cは、図2aに
示すイメージ補正部220を詳細に示すものである。
用されたイメージセンサの欠陥ピクセル補正装置は、イ
メージを感知するために、センサから構成された感知部
210、イメージの欠陥ピクセルを補正するためのイメ
ージ補正部220、イメージ欠陥ピクセルの位置情報を
格納するために、EPROM(Erasable and Programmab
le ROM)(以下、簡単に「EPROM」という)から構成
された格納部240、及び前記各部間の移動情報を制御
するための制御部230を含んで構成されている。
部220は、感知部のセンサから伝送されたイメージデ
ータを、補間を含んで実際利用できる形態に処理する回
路であって、DPC回路もここに含まれて補間前に処理
すべきである。
図2cであって、図面に示すように、イメージ補正部2
20は、正常ピクセルに対する補間を行なうための補間
処理器221、欠陥ピクセルに対する補間を行なうため
の補間処理器222、現在ピクセルの位置情報を管理す
るための現在ピクセルの位置感知器223、欠陥ピクセ
ルの位置情報を記録するための欠陥ピクセル位置記録器
224、現在ピクセルの位置と欠陥ピクセルの位置とを
比較するための比較器225、比較器の比較結果によっ
て、DPC過程を行なうためのDPC処理器226、D
PC処理器を駆動させるためのDPC駆動器227、D
PC処理器の処理結果によって、正常ピクセルに対する
補間処理器または欠陥ピクセルに対する補間処理器の出
力結果を選択するための選択器228及びDPC機能の
他に入力されたイメージフレームに対する別途の機能を
行なうためのその他の過程処理器229を含んで構成さ
れている。
20のデータを分析して適当な処理をし、感知部210
やイメージ補正部220を用途に合うようにプログラム
する役割をする。
40は、感知部210にあるセンサのピクセルエリア1
03での欠陥ピクセルの位置情報を格納しており、カメ
ラが正常動作モードに作動することになれば、制御部2
30はEPROM240に格納されている欠陥ピクセル
の位置情報をイメージ補正部220の欠陥ピクセル位置
記録器224に記録することになる。
センサの欠陥ピクセル補正装置で行なわれた従来の欠陥
ピクセル補正方法を説明する。
グする方法は次の通りである。
出を適当にセッティングし適当な照明下で白色面を取
る。
分析して他のピクセルに比べて顕著に暗いピクセルがあ
れば、これをDark Pixelと見做してピクセルエリア10
3内での位置を記憶する。
ティングし黒い背景を取る。
分析して他のピクセルに比べて顕著に明るいピクセルが
あれば、これをWhite Pixelと見做してピクセルエリア
103内での位置を記憶する。
e Pixelの位置をEPROM240に格納する。
ピクセルの位置を利用して実際にDPCを行なう方法は
次の通りである。
制御部230はEPROM240の欠陥ピクセル位置を
読み出してイメージ補正部220の欠陥ピクセル位置記
録器224に記録し、DPC駆動器227を駆動させ
る。
とに現在ピクセルの位置感知器223の値と欠陥ピクセ
ル位置記録器224の値とを比較して、もし値が一致す
れば、現在補間しようとするピクセルは欠陥ピクセルで
あるので、選択器228では欠陥ピクセルに対する補間
器222において処理された値を選択して制御部230
にその値を伝達することによって、イメージセンサの欠
陥ピクセルを補正することになる。
は、EPROM240に欠陥ピクセルの位置を記憶して
おき、カメラに電源が印加されれば、これを欠陥ピクセ
ル位置記録器(ASICのRegister)224にロードした
後、センサから伝送されたイメージの各ピクセルが前記
欠陥ピクセルの位置と判断されれば、これを補正して伝
送する方法である。この場合、EPROM240のデー
タを読み出して欠陥ピクセル位置記録器(ASICのD
PC回路のレジスタ)224に記録する理由は、EPR
OM240の動作速度が遅くてEPROMに位置データ
を持って直接DPCをできないためである。
欠陥位置を探すべきであるが、探す方法には、システム
の集光タイム(Integration Time)を一定にし、非常に暗
いイメージと非常に明るいイメージを取って異常がある
ピクセルを探し出す方法がある。
C方法には以下のような問題点がある。
ために、別途の格納装置であるEPROMを必要とし、
欠陥ピクセルの位置を探すために、センサの露出、撮影
環境などを変えながらいちいちテストをすべきであり、
このようにして探した欠陥位置をまたEPROMに格納
する等複雑な過程が要求されるという点である。
のように現れることもあり、ある場合には正常のように
現れることもあるピクセル(このようなピクセルをMovin
g Defectという)が存在するが、前記のような従来の方
法は、製品出荷前に一回のテストで欠陥ピクセルを探し
てEPROMに格納しておいた状態で、ユーザがカメラ
を使用するので、カメラ使用中に発生するこのような動
く欠陥ピクセル(Moving Defect Pixel)に対してはいか
なる補正もできないという問題点がある。
ば、イメージセンサの欠陥ピクセルに対する情報は、イ
メージセンサを製作する事業者の実験により固定した値
に格納されているので、ユーザが前記のようなイメージ
センサの欠陥ピクセル補正装置が付着された製品を使用
する途中に現れる欠陥ピクセルに対しは、いかなる対処
もできないのみでなく、事業者の立場においても販売さ
れる全てのイメージセンサに対していちいち欠陥ピクセ
ルの位置を把握して別途の格納装置に格納させて置くべ
きであるので、複雑な工程及び追加コストを負担しなけ
ればならないという問題点がある。
従来の技術の問題点に鑑みてなされたものであって、外
部に別に格納手段を設ける必要がないのみでなく、いち
いちテストをして欠陥ピクセルに対するプログラミング
をする必要もなく、ユーザが使用する間にも動く欠陥ピ
クセル(Moving defect pixel)に対する補正が可能とな
るようにするための、イメージセンサの欠陥ピクセル補
正装置及びその方法と、前記方法を実現させるためのプ
ログラムを記録したコンピュータで読み出すことができ
る記録媒体を提供することにその目的がある。
め、本発明は、イメージセンサの欠陥ピクセル補正装置
において、欠陥ピクセル探知のためのテストのために光
源を含んでおり、実際の物体のイメージを入力されるた
めの感知手段と、欠陥ピクセル探知のためのテストのた
めに、前記感知手段を介して入力されたイメージフレー
ムに対して欠陥ピクセル如何を判断して、その位置情報
を格納するための制御手段と、前記制御手段の欠陥ピク
セル位置情報と前記感知手段を介して入力された実際の
物体のイメージフレームのピクセル位置を比較して欠陥
ピクセルに対する補正を行なうためのイメージ補正手段
とを含む。
は、イメージセンサの欠陥ピクセル補正装置に適用され
るイメージセンサの欠陥ピクセル補正方法において、イ
メージセンサのホワイトピクセル(White Pixel)を探索
してその位置情報を臨時に格納する第1ステップと、イ
メージセンサのダークピクセル(Dark Pixel)を探索して
その位置情報を臨時に格納する第2ステップと、臨時に
格納された前記ホワイトピクセル位置情報及びダークピ
クセル位置情報を欠陥ピクセル位置記録器に記録し、実
際の物体のイメージを入力される第3ステップと、前記
実際の物体のイメージに対する各ピクセルの位置情報と
前記ホワイトピクセル位置情報、またはダークピクセル
位置情報を比較して同じ位置のピクセルに対しは、欠陥
ピクセルに対する補間を実行した後、前記イメージを再
び組み合わせて出力する第4ステップとを含む。
は、イメージセンサの欠陥ピクセル補正装置に適用され
るイメージセンサの欠陥ピクセル補正方法において、イ
メージセンサのホワイトピクセルの探索条件下で入力さ
れた第1イメージフレームを格納する第1ステップと、
イメージセンサのダークピクセルの探索条件下で入力さ
れた第2イメージフレームを格納する第2ステップと、
前記第1イメージフレーム及び前記第2イメージフレー
ムに対して各々ホワイトピクセル及びダークピクセル如
何を判断して、ホワイトピクセル及びダークピクセルの
位置情報を臨時に格納しておいて、臨時に格納された前
記ホワイトピクセル位置情報及びダークピクセル位置情
報を欠陥ピクセル位置記録器に記録し、実際の物体のイ
メージを入力される第3ステップと、前記実際の物体の
イメージに対する各ピクセルの位置情報と前記ホワイト
ピクセル位置情報、またはダークピクセル位置情報を比
較して同じ位置のピクセルに対しは、欠陥ピクセルに対
する補間を実行した後、前記イメージを再び組み合わせ
て出力する第4ステップとを含む。
は、イメージセンサの欠陥ピクセル補正のために、大容
量のプロセッサを備えたイメージセンサの欠陥ピクセル
補正装置に、イメージセンサのホワイトピクセルを探索
してその位置情報を臨時に格納する第1機能と、イメー
ジセンサのダークピクセルを探索してその位置情報を臨
時に格納する第2機能と、臨時に格納された前記ホワイ
トピクセル位置情報及びダークピクセル位置情報を欠陥
ピクセル位置記録器に記録し、実際の物体のイメージを
入力される第3機能と、前記実際の物体のイメージに対
する各ピクセルの位置情報と前記ホワイトピクセル位置
情報、またはダークピクセル位置情報を比較して同じ位
置のピクセルに対しは欠陥ピクセルに対する補間を実行
した後、前記イメージを再び組み合わせて出力する第4
機能とを実現させるためのプログラムを記録したコンピ
ュータで読み出すことができる記録媒体を提供する。
は、イメージセンサの欠陥ピクセル補正のために、大容
量プロセッサを備えたイメージセンサの欠陥ピクセル補
正装置に、イメージセンサのホワイトピクセルの探索条
件下で入力された第1イメージフレームを格納する第1
機能と、イメージセンサのダークピクセルの探索条件下
で入力された第2イメージフレームを格納する第2機能
と、前記第1イメージフレーム及び前記第2イメージフ
レームに対して各々ホワイトピクセル及びダークピクセ
ル如何を判断して、ホワイトピクセル及びダークピクセ
ルの位置情報を臨時に格納しておいて、臨時に格納され
た前記ホワイトピクセル位置情報及びダークピクセル位
置情報を欠陥ピクセル位置記録器に記録し、実際の物体
のイメージを入力される第3機能と、前記実際の物体の
イメージに対する各ピクセルの位置情報と前記ホワイト
ピクセル位置情報、またはダークピクセル位置情報を比
較して同じ位置のピクセルに対しは欠陥ピクセルに対す
る補間を実行した後、前記イメージを再び組み合わせて
出力する第4機能とを実現させるためのプログラムを記
録したコンピュータで読み出すことができる記録媒体を
提供する。
の欠陥ピクセル補正装置は、欠陥ピクセルを探す装置を
内蔵しているので全体システムの稼動時人工知能的に欠
陥ピクセルを探す一方、欠陥ピクセルの位置情報をAS
IC(応用注文型集積回路)から構成された欠陥ピクセ
ル位置記録器に記録しておくことによって、入力された
イメージの各ピクセルに対して欠陥ピクセルの如何を比
較判断して欠陥ピクセルに対して補正できるようにし
た。
ら本発明に係る好ましい一実施例を詳細に説明する。
陥ピクセル補正装置の一実施例の構成図である。また、
図4aは、本発明に係るイメージセンサの欠陥ピクセル
補正装置の中、感知部の一実施例詳細構成図であって、
図3に示す感知部(センサ)310の断面図を詳細に示
すものである。また、図4bは、本発明に係るイメージ
センサの欠陥ピクセル補正装置の中イメージ補正部の一
実施例詳細構成図であって、図3に示すイメージ補正部
320を詳細に示したものである。また、図4cは、本
発明に係るイメージセンサの欠陥ピクセル補正装置の中
制御部の一実施例詳細構成図であって、図3に示す制御
部330を詳細に示したものである。
るイメージセンサの欠陥ピクセル補正装置は、感知部
(センサ)310、イメージ補正部320、及び制御部
330を含んで構成されている。
メージセンサの欠陥ピクセル補正装置は、キャムコーダ
(Camcorder)、ディジタルカメラ、スキャナー等のよう
なシステムで用いられることができ、以下では、特にデ
ィジタルカメラシステムを一例として説明する。すなわ
ち、図3に示すイメージセンサの欠陥ピクセル補正装置
は、ディジタルカメラシステムに実装されて作動されて
いるものであると言える。
知するための感知部310について説明する。図面に示
すように、感知部310は、レンズホルダー311、レ
ンズ312、光源313、イメージセンサパッケージ3
14、イメージセンサダイ315、PCBボード316
を含んで構成されており、図2bに示す従来の感知部2
10と比較した時、光源313をさらに含んでいる。
欠陥ピクセル補正装置の感知部310には、図面に示す
ように、センサと近い所に小さい光源313が設けられ
ており、この光源313は欠陥ピクセルを探す間のみし
ばらくの間オンにされて正常動作時にはオフされること
になる。
すなわち、レンズから入ったイメージを捕獲する間に
は、光源313がこれを妨害してはいけないので、これ
のために光源313はレンズから入る光の経路から外れ
た所に位置することになる。
て、光源313がオフされている間は、光源がないこと
のように動作すべきであるが、光源313が入った場合
には、逆に外部の画像が無視されるべきであるので、光
源313の明るさがレンズから外部の画像がセンサに像
として捕獲されないほど明るいべきであり、この場合、
センサに捕獲される像は内部光源によるものである。
部320について詳細に説明する。
正部320は、正常ピクセルに対する補間を行なうため
の補間処理器321、欠陥ピクセルに対する補間を行な
うための補間処理器322、現在ピクセルの位置情報を
管理するための現在ピクセルの位置感知器323、欠陥
ピクセルの位置情報を記録するための欠陥ピクセル位置
記録器324、現在ピクセルの位置と欠陥ピクセルの位
置とを比較するための比較器325、比較器の比較結果
に応じてDPC過程を行なうためのDPC処理器32
6、DPC処理器を駆動させるためのDPC駆動器32
7、正常動作モードでDPC処理器の処理結果に応じて
正常ピクセルに対する補間処理器または欠陥ピクセルに
対する補間処理器の出力結果を選択し、テストモードで
感知部310からのイメージフレームを伝達される選択
器328、DPC機能の他に入力されたイメージフレー
ムに対する別途の機能を行なうためのその他の過程処理
器329と、及び前記テストモードであるかまたは正常
動作モードであるかの如何に対する情報を制御部330
から入力されて前記選択器328の駆動を制御する選択
器制御器341を含んで構成されている。
のセンサで感知されたテストモード時のイメージフレー
ムが補正部320を介して制御部330に伝達される構
成からなっているが、感知部310から補正部320を
介さず直接制御部330にテストモード時のイメージフ
レームが伝達されるように具現することもできる。
について詳細に説明する。
ピュータシステムになり得るのみでなく、カメラ内部の
マイクロコントローラ(Micro Controller)にもなり得る
し、感知部(センサ)310、イメージ補正部320等
からデータを受け取って処理しこれらを制御する役割を
する。
は、感知部310のセンサを介して入力されたイメージ
フレームを格納するためのイメージフレーム格納器33
3、イメージフレーム格納器に格納されたイメージフレ
ームに対して欠陥ピクセルを探すためのプログラムを格
納し、そのプログラムを行なうための欠陥ピクセル探知
器332、欠陥ピクセル探知器で探知された欠陥ピクセ
ルの位置を臨時保管するための欠陥ピクセル位置臨時格
納器334及び前記各構成要素332ないし334と外
部回路間の移動情報を制御するためのイメージ制御器3
31を含んで構成されている。
ージセンサの欠陥ピクセル補正装置を利用して欠陥ピク
セルを補正する方法を説明する。
陥ピクセル補正方法の一実施例のフローチャートであ
る。
ルの補正のために、まず前記で説明した欠陥ピクセル補
正装置に電源(Power)を印加させる(510)。
ージ制御器331は、カメラのモードをWhite Pixelを
探索するためのテストモードにセッティングした後、下
記の過程を介してWhite Pixelを探索してその位置情報
を欠陥ピクセル位置臨時格納器334に格納することに
なる(520)。
ングし、イメージ補正部320の補間機能及びDP機能
を遮断(disable)させる。
ば、イメージ制御器331は、感知部310のセンサを
介して入力されたイメージフレームを読み出してイメー
ジフレーム格納器333に格納することになり、欠陥ピ
クセル探知器332は、イメージフレーム格納器333
に格納されたイメージデータをピクセル単位で読み出し
ながら欠陥判定方式によって欠陥如何を判定して(White
Pixel探索)、欠陥ピクセルであるならば、ピクセルの
位置を欠陥ピクセル位置臨時格納器334に格納する。
ージフレーム格納器333の全てのピクセルに対して繰
り返す。
クセルに対してWhite Pixel探知過程を行なったなら
ば、カメラのモードをDark Pixelを探知するためのテス
トモードにセッティングした後、下記の過程を介してDa
rk Pixelを探索してその位置情報を欠陥ピクセル位置臨
時格納器334に格納することになる(530)。
を適当な値にセッティングし、光源313をオンにした
状態でセンサから入力されたイメージフレームを読み出
してイメージフレーム格納器333に格納した後、光源
313をオフにする。
レーム格納器333に格納されたデータをピクセル単位
で読み出しながら、欠陥判定方式によって欠陥如何を判
定(Dark Pixel探索)して、欠陥ピクセルであるならば、
ピクセルの位置を欠陥ピクセル位置臨時格納器334に
格納する。
ジフレーム格納器333の全てのピクセルに対して繰り
返す。
了すれば、イメージ制御器331は、欠陥ピクセル位置
臨時格納器334に格納されている欠陥ピクセルの位置
情報を読み出してイメージ補正部320内の欠陥ピクセ
ル位置記録器324に記録し(540)、ディジタルカ
メラシステムのモードを正常動作モードにセッティング
する(550)。すなわち、イメージ補正部320のD
PC機能及び補間機能を駆動させ感知部310のセンサ
を介してイメージを入力される。
ムは、イメージ補正部320のDPC回路によって正常
動作をすることになるが、現在ピクセルの位置感知部3
23にある現在ピクセルの位置情報と欠陥ピクセル位置
記録器324に記録されている欠陥ピクセルの位置とを
比較して、同じものがあれば、欠陥ピクセルに対する補
間処理器322の出力を利用し、そうではなかったら正
常ピクセルに対する補間処理器321の出力を利用して
感知部310を介して入力されたイメージを再び組み合
わせることになる(560)。
333を二つの所に設けて進行させることもできる。す
なわち、White Pixel探知過程(520)とDark Pixel
探知過程(530)で各々読み出されたイメージフレー
ムをまず二つの所のイメージフレーム格納器333に各
々格納しておいて、White Pixel如何判定及びDark Pix
el如何判定過程を同時に実行させるのである。
欠陥ピクセル補正方法の中White Pixel判定方法の一実
施例詳細フローチャートであって、図5に示す過程の中
WhitePixel判定過程(520)を詳細に示すものであ
る。
ルカメラシステムに電源が印加されれば(510)、カ
メラのモードをWhite Pixel探索のためのテストモード
にセッティングさせる(521)。
内のセンサの露出を最小にプログラムし、イメージ補正
部320の補間機能及びDPC機能を遮断させる(この
場合、制御部330はディジタルカメラシステム外部の
PCであり得るし、この場合には、PCでカメラ用プロ
グラムを利用してカメラのセンサ及びイメージ補正部3
20を調整する)。
感知部310内のセンサを介して入力されたイメージの
一つのフレームを読み出してイメージフレーム格納器3
33に格納する(このイメージフレームは補間されてな
い原始データである)(522)。
陥ピクセル探知器322でイメージフレーム格納器33
3に格納されたピクセルを一つずつ調べて他のピクセル
より顕著に明るく現れるピクセルをWhite Pixelと見做
して(523)、その位置を欠陥ピクセル位置臨時格納
器334に格納する(524)。
ということを判断するために、全体フレーム平均と比較
するか周辺の他のピクセル値と比較することができ、各
ピクセルの一実施例値を示した下記の[表4]を例とし
て説明する。
は、全体フレーム平均をAとし、調べようとするピクセ
ルが[表4]においてG5とすれば、G5>A*Vであ
れば、G5ピクセルを欠陥ピクセルと見なすのである
(ここでVは、重み付け値として平均より30%以上明
るいピクセルを探そうとすれば、V=1.3、50%以
上明るいものを探そうとすれば、V=1.5などとな
る)。
法には、G5の場合、G5>V*(G1+R2+G2+
B1+B2+G7+R5+G8)/8でテストすること
ができる。すなわち周辺の八つのピクセルの平均と比較
する方法に重み付け値Vを使用することは同じである。
セルとのみ比較することもできる。G5の場合、G5>
V*(B1+B2)/2を介してチェックできる。すな
わち、左右の二つの平均と比較することもできる。
ぐ前の一つのピクセルのみを持ってテストすることも可
能である。すなわち、G5>V*B1である場合に、欠
陥ピクセル(White Pixel)と見なす。
時、全体フレーム平均を利用せず周囲のいくつのピクセ
ル値のみ比較して判断する場合、比較しようとする周囲
のピクセルが欠陥ピクセルである場合には、これを除外
した他の値でのみ判断の根拠とする。
比較する場合、G1が欠陥ピクセルであるならば、G1
を除外した残りの七つのピクセルの平均を使用する。左
右の二つのピクセルのみを利用する場合、一つが欠陥ピ
クセルであるならば、他の一つのみを利用して処理す
る。直ぐ前の一つのピクセルのみを利用する場合に、前
のピクセルが欠陥ピクセルであるならば、処理しようと
するピクセルは欠陥ピクセルではないと見なす。このよ
うな判断のために、現在の時点まで探し出した欠陥ピク
セル位置臨時格納器334内の全ての情報を利用するこ
ともできる。
イメージフレーム格納器333内の全てのピクセルに対
して行なわれたかを判断して(525)、イメージフレ
ーム内の全てのWhite Pixelの位置を探して欠陥ピクセ
ル位置臨時格納器334に格納する(524)。
欠陥ピクセル補正方法の中、ダークピクセル(Dark Pixe
l)判定方法の一実施例詳細フローチャートであって、図
5に示す過程の中Dark Pixel判定過程(540)を詳細
に示すものである。
ためのテストモードにセッティングさせる(531)。
適切に与えた後、感知部310内のセンサを介して入力
されたイメージの一つのフレーム(Raw Data Image Fram
e)を読み出してイメージフレーム格納器333に格納し
た後(532)、光源をオフにする(533)。
ム格納器333に格納されたピクセルを一つずつ調べて
他のピクセルより顕著に暗く現れるピクセルをDark Pix
elと見做して(534)、その位置を欠陥ピクセル位置
臨時格納器334に格納する(535)。
ということを判断するために、全体フレーム平均と比較
するか、周辺の他のピクセル値と比較することができ、
各ピクセルの一実施例値を示す下記の[表5]を例として
説明する。
は、全体フレーム平均をAとし、調べようとするピクセ
ルが[表5]においてG5とすれば、G5<A*Vであ
れば、G5ピクセルを欠陥ピクセルと見なすのである
(ここで、Vは重み付け値であって平均より30%以上
暗いピクセルを探そうとすれば、V=0.7、50%以
上暗いものを探そうとすれば、V=0.5などとな
る)。
法には、G5の場合、G5<V*(G1+R2+G2+
B1+B2+G7+R5+G8)/8でテストすること
ができる。すなわち、周辺の八つのピクセルの平均と比
較する方法に重み付け値Vを使用することは同じであ
る。
セルのみと比較することもできる。G5の場合、G5<
V*(B1+B2)/2を介してチェックできる。すな
わち左右の二つの平均と比較することもできる。
前の一つのピクセルのみを持ってテストすることも可能
である。すなわち、G5<V*B1である場合に、欠陥
ピクセルと見なす。
時、全体フレーム平均を利用せず周囲のいくつのピクセ
ル値のみ比較して判断する場合、比較しようとする周囲
のピクセルが欠陥ピクセルである場合には、これを除外
した他の値のみで判断の根拠とする。
較する場合、G1が欠陥ピクセルであるならば、G1を
除外した残りの七つのピクセルの平均を使用する。左右
の二つのピクセルのみを利用する場合、一つが欠陥ピク
セルであるならば、他の一つのみを利用して処理する。
直ぐ前の一つのピクセルのみを利用する場合に、前のピ
クセルが欠陥ピクセルであるならば、処理しようとする
ピクセルは、欠陥ピクセルではないと見なす。このよう
な判断のために、現在の時点まで探し出した欠陥ピクセ
ル位置臨時格納器334内の全ての情報を利用できる。
がイメージフレーム格納器334内の全てのピクセルに
対して行なわれたかを判断して(536)、イメージフ
レーム内の全てのDark Pixelの位置を探して欠陥ピクセ
ル位置臨時格納器334に格納する(535)。
欠陥ピクセル補正方法の中、正常モード動作方法の一実
施例の詳細フローチャートであって、図5に示す過程の
中正常動作モードの進行過程(560)を詳細に示すも
のである。
を介して入力されたピクセルの位置と欠陥ピクセルの位
置情報を、現在ピクセルの位置感知器323及び欠陥ピ
クセル位置記録器324で各々読み出してその位置情報
を比較する(561)。
クセル位置の中いずれか一つと同一であるならば(56
2)、処理しようとするピクセルを欠陥ピクセルと判定
して、欠陥ピクセルに対する補間処理器322の結果を
出力する(564)。
一致しなければ(562)、正常ピクセルと判定して正
常ピクセルに対する補間処理器321の結果を出力する
(563)。
対する補間処理器321または欠陥ピクセルに対する補
間処理器322から出力された値を利用してイメージを
組み合わせた後、ディジタルカメラシステムの出力部を
介してイメージを出力する(565)。
はない。本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で多様に変
更実施することが可能である。
と、欠陥ピクセルの位置を格納するために、別途の格納
装置であるEPROMを必要としないので、システムの
費用が増加しないだけでなく(ただし、セルフテストの
ためにレンズホルダーにLED一つが付着必要)、欠陥
ピクセルの位置を探すために、センサの露出、撮影環境
などを変えながらいちいちテストをすべきである複雑な
過程が要求されないという優れた効果がある。
ルに現れて、ある場合には正常のように現れることもあ
るピクセル(このようなピクセルをMoving Defectとい
う)に対する補正が可能であるという優れた効果があ
る。
獲された像の一例示図。
ピクセル補正装置の一実施例の構成図。
補正装置の一実施例の構成図。
ル補正装置の中感知部の一実施例の詳細構成図。
ル補正装置の中イメージ補正部の一実施例の詳細構成
図。
ル補正装置の中制御部の一実施例の詳細構成図。
補正方法の一実施例のフローチャート。
ル補正方法の中ホワイトピクセル判定方法の一実施例の
詳細フローチャート。
ル補正方法の中ダークピクセル判定方法の一実施例の詳
細フローチャート。
ル補正方法の中正常モード動作方法の一実施例の詳細フ
ローチャート。
を行うための補間処理器、322...欠陥ピクセルに対
する補間を行うための補間処理器、323...現在ピク
セルの位置感知器、328...選択器、326...DPC
処理器、325...比較器、329...その他の過程処理
器、327...DPC駆動器、324...欠陥ピクセル位
置記録器、330...制御器、341...選択制御器。
Claims (18)
- 【請求項1】 イメージセンサの欠陥ピクセル補正装置
において、 欠陥ピクセル探知のためのテストのために光源を含んで
おり、実際の物体のイメージを入力されるための感知手
段と、 欠陥ピクセル探知のためのテストのために、前記感知手
段を介して入力されたイメージフレームに対して欠陥ピ
クセル如何を判断して、その位置情報を格納するための
制御手段と、 前記制御手段の欠陥ピクセル位置情報と前記感知手段を
介して入力された実際の物体のイメージフレームのピク
セル位置を比較して欠陥ピクセルに対する補正を行なう
ためのイメージ補正手段とを含むことを特徴とするイメ
ージセンサの欠陥ピクセル補正装置。 - 【請求項2】 前記感知手段の光源は、感知手段内のレ
ンズを介して入ったイメージがセンサに伝達される通路
から外れた所の中前記センサと近い所に位置しているこ
とを特徴とする請求項1に記載のイメージセンサの欠陥
ピクセル補正装置。 - 【請求項3】 前記感知手段の光源の明るさは、感知手
段内のレンズを介して入力された外部の画像がセンサに
捕獲されないほど明るいことを特徴とする請求項1に記
載のイメージセンサの欠陥ピクセル補正装置。 - 【請求項4】 前記制御手段は、 前記感知手段内のセンサを介して入力されたイメージフ
レームを格納するためのイメージフレーム格納手段と、 前記イメージフレーム格納手段に格納されたイメージフ
レームに対して欠陥ピクセル(Defective Pixel)を探す
ためのプログラムを格納しそのプログラムを行なうため
の欠陥ピクセル探知手段と、 前記欠陥ピクセル探知手段で探知された欠陥ピクセルの
位置を臨時保管するための欠陥ピクセル位置臨時格納手
段と、 前記イメージフレーム格納手段、欠陥ピクセル探知手
段、欠陥ピクセル位置臨時格納手段、前記感知手段、前
記イメージ補正手段間の移動情報を制御するためのイメ
ージ制御手段とを含むことを特徴とする請求項1に記載
のイメージセンサの欠陥ピクセル補正装置。 - 【請求項5】 前記イメージ補正手段は、 正常ピクセルに対する補間を行なうための補間処理手段
と、 欠陥ピクセルに対する補間を行なうための補間処理手段
と、 前記感知部を介して入力された現在ピクセルの位置情報
を管理するための現在ピクセルの位置感知手段と、 欠陥ピクセルの位置情報を前記制御手段から読み出して
記録するための欠陥ピクセル位置記録手段と、 前記現在ピクセルの位置感知手段に格納されている現在
ピクセルの位置と前記欠陥ピクセル位置記録手段に記録
されている欠陥ピクセルの位置とを比較するための比較
手段と、 前記比較手段の比較結果によってイメージ補正過程を行
なうためのDPC処理手段と、 前記DPC処理手段の処理結果によって前記正常ピクセ
ルに対する補間処理手段または前記欠陥ピクセルに対す
る補間処理手段の出力結果を選択するための選択手段と
を含むことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに
記載のイメージセンサの欠陥ピクセル補正装置。 - 【請求項6】 イメージセンサの欠陥ピクセル補正装置
に適用されるイメージセンサの欠陥ピクセル補正方法に
おいて、 イメージセンサのホワイトピクセル(White Pixel)を探
索してその位置情報を臨時に格納する第1ステップと、 イメージセンサのダークピクセル(Dark Pixel)を探索
してその位置情報を臨時に格納する第2ステップと、 臨時に格納された前記ホワイトピクセル位置情報及びダ
ークピクセル位置情報を欠陥ピクセル位置記録器に記録
し、実際の物体のイメージを入力される第3ステップ
と、 前記実際の物体のイメージに対する各ピクセルの位置情
報と前記ホワイトピクセル位置情報、またはダークピク
セル位置情報を比較して同じ位置のピクセルに対しは、
欠陥ピクセルに対する補間を実行した後、前記イメージ
を再び組み合わせて出力する第4ステップとを含むこと
を特徴とするイメージセンサの欠陥ピクセル補正方法。 - 【請求項7】 前記第1ステップは、 感知部の光源を遮断させ、センサの露出を最小にしてイ
メージセンサのホワイトピクセルの探索のためのテスト
条件をセッティングする第5ステップと、 前記テスト条件下で入力されたイメージフレームを格納
する第6ステップと、 前記イメージフレームの各ピクセルに対して全体フレー
ム平均値と比較するか、または周辺の他のピクセル値と
比較して明るいと判断する場合には、該当ピクセルの位
置情報を臨時に格納する第7ステップとを含むことを特
徴とする請求項6に記載のイメージセンサの欠陥ピクセ
ル補正方法。 - 【請求項8】 前記第2ステップは、 感知部の光源をオンにしてイメージセンサのダークピク
セルの探索のためのテスト条件をセッティングする第5
ステップと、 前記テスト条件下で入力されたイメージフレームを格納
する第6ステップと、前記光源を遮断させる第7ステッ
プと、 前記イメージフレームの各ピクセルに対して全体フレー
ム平均値と比較するか、または周辺の他のピクセル値と
比較して暗いと判断する場合には、該当ピクセルの位置
情報を臨時に格納する第8ステップとを含むことを特徴
とする請求項6に記載のイメージセンサの欠陥ピクセル
補正方法。 - 【請求項9】 前記第7ステップの周辺の他のピクセル
値と比較する方法は、該当ピクセル周辺の八つのピクセ
ルの平均と比較する方法、単に隣の二つのピクセルと比
較する方法、直ぐ前の一つのピクセルと比較する方法の
中少なくともいずれか一つの方法が利用されることを特
徴とする請求項7に記載のイメージセンサの欠陥ピクセ
ル補正方法。 - 【請求項10】 前記第8ステップの周辺の他のピクセ
ル値と比較する方法は、該当ピクセル周辺の八つのピク
セルの平均と比較する方法、単に隣の二つのピクセルと
比較する方法、直ぐ前の一つのピクセルと比較する方法
の中、少なくともいずれか一つの方法が利用されること
を特徴とする請求項8に記載のイメージセンサの欠陥ピ
クセル補正方法。 - 【請求項11】 イメージセンサの欠陥ピクセル補正装
置に適用されるイメージセンサの欠陥ピクセル補正方法
において、 イメージセンサのホワイトピクセルの探索条件下で入力
された第1イメージフレームを格納する第1ステップ
と、 イメージセンサのダークピクセルの探索条件下で入力さ
れた第2イメージフレームを格納する第2ステップと、 前記第1イメージフレーム及び前記第2イメージフレー
ムに対して各々ホワイトピクセル及びダークピクセル如
何を判断して、ホワイトピクセル及びダークピクセルの
位置情報を臨時に格納しておいて、臨時に格納された前
記ホワイトピクセル位置情報及びダークピクセル位置情
報を欠陥ピクセル位置記録器に記録し、実際の物体のイ
メージを入力される第3ステップと、 前記実際の物体のイメージに対する各ピクセルの位置情
報と前記ホワイトピクセル位置情報、またはダークピク
セル位置情報を比較して同じ位置のピクセルに対しは、
欠陥ピクセルに対する補間を実行した後、前記イメージ
を再び組み合わせて出力する第4ステップとを含むこと
を特徴とするイメージセンサの欠陥ピクセル補正方法。 - 【請求項12】 前記第1ステップの探索条件は、感知
部の光源を遮断させ、センサの露出を最小にすることを
特徴とする請求項11に記載のイメージセンサの欠陥ピ
クセル補正方法。 - 【請求項13】 前記第2ステップは、 感知部の光源をオンにしてイメージセンサのダークピク
セルの探索のためのテスト条件をセッティングする第5
ステップと、 前記テスト条件下で入力されたイメージフレームを格納
する第6ステップと、前記光源を遮断させる第7ステッ
プとを含むことを特徴とする請求項11に記載のイメージ
センサの欠陥ピクセル補正方法。 - 【請求項14】 前記第3ステップは、 前記第1イメージフレームの各ピクセルに対して全体フ
レーム平均値と比較するか、または周辺の他のピクセル
値と比較して明るいと判断される場合には、該当ピクセ
ルの位置情報を臨時に格納する第5ステップと、 前記第2イメージフレームの各ピクセルに対して全体フ
レーム平均値と比較するか、または周辺の他のピクセル
値と比較して暗いと判断される場合には、該当ピクセル
の位置情報を臨時に格納する第6ステップと、 臨時に格納された前記ホワイトピクセル位置情報及びダ
ークピクセル位置情報を欠陥ピクセル位置記録器に記録
し、実際の物体のイメージを入力される第7ステップと
を含むことを特徴とする請求項11に記載のイメージセ
ンサの欠陥ピクセル補正方法。 - 【請求項15】 前記第5ステップまたは前記6ステッ
プの周辺の他のピクセル値と比較する方法には、該当ピ
クセル周辺の八つのピクセルの平均と比較する方法、単
に隣の二つのピクセルと比較する方法、直ぐ前の一つの
ピクセルと比較する方法の中、少なくともいずれか一つ
の方法が利用されることを特徴とする請求項14に記載
のイメージセンサの欠陥ピクセル補正方法。 - 【請求項16】 前記第4ステップは、 感知部内のセンサを介して入力された前記実際の物体の
イメージに対するピクセルの位置情報を前記ホワイトピ
クセル位置情報またはダークピクセル位置情報を比較す
る第9ステップと、 前記第9ステップの比較結果、前記実際の物体のイメー
ジに対するピクセルの位置情報が前記ホワイトピクセル
位置情報、またはダークピクセル位置情報の中少なくと
もいずれか一つと一致する場合には、前記実際の物体の
イメージに対するピクセルに対して欠陥ピクセルに対す
る補間を行なってその値を出力する第10ステップと、 前記第9ステップの比較結果、前記実際の物体のイメー
ジに対するピクセルの位置情報が前記ホワイトピクセル
位置情報、またはダークピクセル位置情報の中いずれの
ものとも一致しない場合には、前記実際の物体のイメー
ジに対するピクセルに対して正常ピクセルに対する補間
を行なってその値を出力する第11ステップと、 前記第10ステップ及び前記第11ステップを介して出
力された値を利用してイメージを組み合わせた後、該当
イメージを出力する第12ステップとを含むことを特徴
とする請求項7ないし15のいずれかに記載のイメージ
センサの欠陥ピクセル補正方法。 - 【請求項17】 イメージセンサの欠陥ピクセル補正の
ために、大容量のプロセッサを備えたイメージセンサの
欠陥ピクセル補正装置に、 イメージセンサのホワイトピクセルを探索してその位置
情報を臨時に格納する第1機能と、 イメージセンサのダークピクセルを探索してその位置情
報を臨時に格納する第2機能と、 臨時に格納された前記ホワイトピクセル位置情報及びダ
ークピクセル位置情報を欠陥ピクセル位置記録器に記録
し、実際の物体のイメージを入力される第3機能と、 前記実際の物体のイメージに対する各ピクセルの位置情
報と前記ホワイトピクセル位置情報、またはダークピク
セル位置情報を比較して同じ位置のピクセルに対しは欠
陥ピクセルに対する補間を実行した後、前記イメージを
再び組み合わせて出力する第4機能とを実現させるため
のプログラムを記録したコンピュータで読み出すことが
できる記録媒体。 - 【請求項18】 イメージセンサの欠陥ピクセル補正の
ために、大容量プロセッサを備えたイメージセンサの欠
陥ピクセル補正装置に、 イメージセンサのホワイトピクセルの探索条件下で入力
された第1イメージフレームを格納する第1機能と、 イメージセンサのダークピクセルの探索条件下で入力さ
れた第2イメージフレームを格納する第2機能と、 前記第1イメージフレーム及び前記第2イメージフレー
ムに対して各々ホワイトピクセル及びダークピクセル如
何を判断して、ホワイトピクセル及びダークピクセルの
位置情報を臨時に格納しておいて、臨時に格納された前
記ホワイトピクセル位置情報及びダークピクセル位置情
報を欠陥ピクセル位置記録器に記録し、実際の物体のイ
メージを入力される第3機能と、 前記実際の物体のイメージに対する各ピクセルの位置情
報と前記ホワイトピクセル位置情報、またはダークピク
セル位置情報を比較して同じ位置のピクセルに対しは欠
陥ピクセルに対する補間を実行した後、前記イメージを
再び組み合わせて出力する第4機能とを実現させるため
のプログラムを記録したコンピュータで読み出すことが
できる記録媒体。
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