JP2002271806A - Ccd撮像素子の画素欠陥信号補正回路 - Google Patents

Ccd撮像素子の画素欠陥信号補正回路

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JP2002271806A JP2001065989A JP2001065989A JP2002271806A JP 2002271806 A JP2002271806 A JP 2002271806A JP 2001065989 A JP2001065989 A JP 2001065989A JP 2001065989 A JP2001065989 A JP 2001065989A JP 2002271806 A JP2002271806 A JP 2002271806A
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Akihiro Kato
昭宏 加藤
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Hitachi Kokusai Electric Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 欠陥画素は周辺画素の出カレベルの平均値よ
りも一定値以上大きく、上下方向よりも左右方向の相関
度が強く、更に、プリアンプの信号増幅率に応じて画素
欠陥の検出しきい値を変えることで、リアルタイム検出
の精度を上げ、本来の画質を損ねずに、欠陥画素のみを
補正できるようにする。 【解決手段】 赤、緑、青の各々のCCDについて、ラ
イン遅延素子2、3と画素遅延素子7〜12と、検出を
行なう画素データ信号レベルの上下左右・斜め上下の画
素データ信号レベルを比較して欠陥画素か否かを判定す
る検出部と、検出しきい値を設定するCPUと、補正対
象の自らの色CCDの検出結果と対象外の他色のCCD
の検出結果に基づいて傷欠陥信号レベルを補間信号レベ
ルに切り替えるセレクタ23とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、3板式のカラーテ
レビジョンカメラにおいて、リアルタイムで、CCD撮
像素子の傷欠陥画素から得られる映像信号が有るか否か
検出およびその位置検出をディジタル信号処理により行
い、該検出された映像信号を補正する技術の改良に関す
る。
【0002】
【従来の技術】CCD(固体撮像素子)は、製造過程や
その後に、画素毎に欠陥が生じ、異常なレベルの信号を
出力する画素が現れることがあるため、テレビジョンカ
メラでは画素欠陥補正回路を用いて正常なレベルに補正
している。
【0003】CCDの画素欠陥には、ホトダイオードの
光感度がない黒傷の画素欠陥と、過度の暗電流が重畳さ
れる白傷の画素欠陥がある。特に白傷画素欠陥は、その
欠陥による表示画面の表示誤りが人の目に付きやすい
上、温度や経時変化により傷のレベルが変わる厄介さか
ら、以前から各種の補正方式が考案され、それら補正に
より表示誤りが目立たないようにされた。
【0004】一般的な白傷の画素欠陥補正方式として
は、テレビジョンカメラの非運用時において、そのレン
ズアイリスを閉じてCCDに光が入射しないように遮光
し、その状態で得られた映像信号の中の突出したレベル
の信号の位置に相当する画素を白欠陥画素とする。そし
て、その位置や信号レベルなどをデータとしてROM等
の記憶手段に記憶しておき、テレビジョンカメラの運用
時にそのデータを読み出して、該読み出されたデータを
用いて、CCDを走査しながらその欠陥画素の位置の映
像信号に合わせて、隣接する正常な画素の映像信号レベ
ルをその欠陥画素の映像信号のレベル値として置き換え
るものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した白傷欠陥補正
方式によれば、白傷欠陥の画素位置やその信号レベルの
検出時にはCCDに入射する光を遮光する必要が有る。
また、カメラの運用時に突発的に画素欠陥が発生した場
合、その画素欠陥には対応できない。さらに、画素欠陥
の位置のデータ等を記憶するROM等を備える必要があ
り、そのROMの記憶容量によっては、検出できる欠陥
画素の個数が制限される。また、A/D変換前にその変
換される信号をフィルタリングするためのローパスフィ
ルタによって画素欠陥が同一の水平走査ライン上の隣接
画素の映像信号レベルにも影響を与えることを防ぐた
め、画素欠陥補正をCCD撮像素子の直後のアナログ部
で行なうようにしてその影響をより少なくするためのア
ナログ部における追加回路が必要となる。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記の課題
を解決するために、カメラの運用時において傷欠陥検出
が行なえるように、傷欠陥画素の特徴を抽出して正常画
素と区別する高精度の検出回路と、ローパスフィルタに
よる傷欠陥の広がりの影響を受けない前後ラインの画素
データ信号レベルを利用して補間する補正回路とを有
し、これらをデジタル処理部においてリアルタイムで行
なえるようにしたものである。
【0007】本発明の回路構成は、検出/補正を行なう
画素の上下方向の画素データ信号レベルを取り出すため
の1ライン遅延素子と、左右方向の画素デー夕を取り出
すための1クロック遅延素子と、検出/補正を行なう画
素データ信号レベルとその周囲の画素データ信号レベル
を比較して相関を判定する手段と、図示しないCCD素
子から図示しないA/D変換器前までの信号増幅率に連
動して検出しきい値を決定する手段と、当該色CCDと
他色CCDの検出結果を基に傷欠陥と判定された画素を
その斜め方向の画素データ信号レベルの平均値で置き換
える手段からなる。
【0008】上述する本発明によれば、画素欠陥の検出
およびその欠陥信号の補正を行なう画素欠陥信号とその
周辺画素の信号とのレベルの相関をとり、さらに、アナ
ログ処理部での信号増幅率に応じた検出しきい値や、他
色CCDでの判定結果を利用することで、傷欠陥の誤検
出をできるだけ少なくすることができる。また、補正に
ついては、前後ラインの画素データ信号レベルを用いて
補正することで、ローパスフィルタによる欠陥画素の広
がりの影響を受けずに画素データ信号レベルを補間でき
る。
【0009】なお、これらの検出および補正は、全てデ
ィジタル処理によって行なわれるため、ラインメモリ等
を搭載した画像処理用LSIの機能の一つとして組み込
むことが可能である。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例につい
て、図1を参照しながら説明する。なお、画素欠陥補正
回路はR(赤色)、G(緑色)、B(青色)それぞれの
色の撮像光を撮像するCCD撮像素子毎に必要となる
が、それらの各色毎の回路構成は皆同じであるので、こ
こでは、R(赤色)の場合についてのみ説明する。
【0011】図1において、図示しないRのCCD撮像
素子から得られた映像信号は、図示しない相関二重サン
プリング回路やプリアンプ回路等を経て、図示しないA
/D変換器によりディジタル映像信号とされ、入力端子
1へ入力される。
【0012】入力端子1へ入力されたディジタル映像信
号は、1ライン遅延素子2および3によってそれぞれ1
水平走査期間分遅延されることで、現ライン信号4、現
ライン信号4よりも1水平走査期間分遅延した1ライン
遅延信号5、および、1ライン遅延信号5よりもさらに
1水平走査期間分遅延した2ライン遅延信号6の3ライ
ン分の映像信号が出力される。さらに、1画素遅延素子
7乃至12によって、上述の3ライン分の映像信号それ
ぞれについて、画素遅延なしの映像信号、画素遅延なし
の映像信号よりも1画素データ信号期間分遅延した1画
素遅延信号、および、1画素遅延信号よりもさらに1画
素データ信号期間分遅延した2画素遅延信号の3画素分
の映像信号が出力される。
【0013】以下、上述の映像信号を用いて欠陥画素を
検出し、およびその欠陥画素からの信号を補正するため
の画素欠陥検出部13の動作について説明する。ここ
で、検出および補正の対象となる欠陥画素からの映像信
号を、垂直方向に1ライン遅延後さらに水平方向に1画
素遅延させた信号をもって「中心」と記述し、同様に、
現ラインの無遅延信号を「左上」、現ラインの1画素遅
延信号を「真上」、現ラインの2画素遅延信号を「右
上」、1ライン遅延後の無遅延信号を「左」、1ライン
遅延後の2画素遅延信号を「右」、2ライン遅延後の無
遅延信号を「左下」、2ライン遅延後の1画素遅延信号
を「真下」、2ライン遅延後の2画素遅延信号を「右
下」と記述することにする。
【0014】上述の上下左右9ヶ所の画素データ信号は
画素欠陥検出部13に送られ、画素欠陥検出部13で
は、まず第1の判定条件として、「中心」の画素データ
信号レベルと「真上」と「真下」を平均化した画素デー
タ信号レベルとの差の絶対値と、「中心」の画素データ
信号レベルと「右」と「左」を平均化した画素データ信
号レベルとの差の絶対値をそれぞれ計算し、検出対象と
なる画素データ信号レベルが上下方向と左右方向のどち
らの相関が高いかを調べる。カメラで自然の被写体を撮
影したような場合、どんなに微小な点光源のような対象
物でも、そのCCD出力は上下左右均等に広がりをもっ
た、すなわち、上下左右に画素データ信号レベルの相関
がある映像信号となる。それに対し、白傷欠陥の映像信
号の場合は、A/D変換前のローパスフィルタ処理のた
めに同一ライン上、すなわち左右方向にのみ広がりをも
つため、上下方向には相関がない。したがって、左右方
向よりも上下方向のほうが相関が強い場合は、当該画素
データ信号レベルは傷欠陥ではないと判定できる。
【0015】さらに、第2の判定条件では、「中心」の
画素データ信号レベルから「真上」「真下」の画素デー
タ信号レベルをそれぞれ引いて得た差、および「中心」
の画素データ信号レベルと「右」「左」の画素データ信
号レベルの差の絶対値をそれぞれ計算する。そして、実
験的に得られた白傷欠陥画素とその上下左右の隣接画素
のレベルとの差を予め設定レベルとしておき、少なくと
も1つの差の値が設定レベル以下である場合は、通常の
ノイズの範囲内として、画素欠陥ではないと判定する。
【0016】さらに、第3の判定条件では、「中心」の
画素データ信号レベルと「左上」「右上」「左下」「右
下」の4つの画素データ信号レベルを平均処理して得た
画素データ信号レベルとの差を計算する。検出しきい値
信号16は、A/D変換前のプリアンプの信号増幅率を
表すプリアンプ増幅率信号14に基づきCPU15から
設定される。その信号増幅率が大きいときは検出しきい
値が高くなるようにし、それにより、ノイズによる画素
欠陥の誤検出が防がれるようにする。また、斜め方向の
画素データ信号レベルを使用することでは、信号増幅率
が大きい場合に、特に顕著な左右方向への画素欠陥の相
関の広がりを無視できるようにする。
【0017】以上の3つの判定条件を式で表すと次のよ
うになる。 (PC−(PT+PB)/2)の絶対値>(PC−(PL+PR)/2)の絶対値… (PC−PL)の絶対値>TC …1 (PC−PR)の絶対値>TC …2 PC−PT>TC …3 PC−PB>TC …4 PC−(PTL+PTR+PBL+PBR)/4>TV … ここで、PC、PT、PB、PL、PR、PTL、PTR
BL、PBRはそれぞれ、「中心」、「真上」、「真
下」、「左」、「右」、「左上」、「右上」、「左
下」、「右下」の画素データ信号レベルを表し、Tcは
固定の検出しきい値、TVはプリアンプの信号増幅率に
応じて可変する検出しきい値を表す。Pcが〜を全
て満たしたとき、欠陥画素からの映像信号であると判定
して、検出信号17を出力する。
【0018】さらに、画素欠陥の誤検出をより少なくす
るために、第4の判定条件を導入する。これは、R、
G、B各色のCCDの検出結果を相互利用するもので、
R、G、B各色CCDの同一個所に欠陥画素が発生する
確率は小さいという前提に基づくものである。すなわ
ち、ある色のCCDからの映像信号について行った前述
の3つの判定結果を、他色のCCDの画素欠陥検出回路
に送り、他の色の判定結果に応じて各々の画素欠陥検出
回路において、自らの色の前述の3つの検出結果17が
画素欠陥であることを示しており、かつ、他色のCCD
の検出結果18、19が画素欠陥ではないと示している
場合のみ、画素欠陥であると判定する。
【0019】以上のようにして欠陥画素を検出した後
に、その検出結果に基いて画素欠陥補正を行う補正処理
について説明する。ここで、画素欠陥のある画素を周辺
の画素データ信号レベルで補間することで、画面表示に
おける表示誤りを目立たなくする。そのため、補間信号
レベルには前述の画素欠陥検出方式の第3の判定条件で
求めた「左上」、「右上」、「左下」、「右下」の画素
データ信号レベルの平均値を使用する。上下左右の画素
データ信号レベルで補間した場合に比べ、相関度は若干
弱いが、ローパスフィルタによる画素欠陥信号の広がり
の影響を受けないため、画素欠陥信号成分をなくすこと
ができる。この実施形態としては、図1に示すように、
検出部において他色の検出結果と合わせて判定した最終
的な検出信号20により制御されるセレクタ23におい
て、「中心」の画素データ信号レベルに対応する補間信
号レベル21と、遅延素子22により検出に要した時間
分だけ遅らせた1ライン遅延信号とを切り替える。セレ
クタからの出力信号24は、図示しない後段の各種ディ
ジタルプロセス回路を経て、エンコーダからテレビジョ
ンカメラの外部へ出力される。
【0020】
【発明の効果】上述した本発明によれば、白傷欠陥画素
の検出とその欠陥画素からの映像信号の補正とを撮像時
と同時に、かつ、リアルタイムで行なうことができるた
め、特別な設定作業を必要としないことから、カメラの
運用中の突発的な傷欠陥の発生にも対応できる。また、
全てディジタル処理で行うことができるため、ディジタ
ルLSI内に組み込まれたディジタル処理回路でもって
実現することができるので、回路規模をより小規模にす
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のCCD撮像素子の傷欠陥補正回路の一
実施例のブロック構成図。
【符号の説明】
1…入力端子、 2,3…1ライン遅延素子、 4…現
ライン信号、 5…1ライン遅延信号、 6…2ライン
遅延信号、 7〜12…1画素遅延信号、 13…画素
欠陥検出部、 14…プリアンプ増幅率信号、 15…
CPU、 16…検出しきい値信号、 17…画素欠陥
検出信号、 18…緑CCD画素欠陥検出信号、 19
…青CCD画素欠陥検出信号、 20…画素欠陥補正信
号、 21…補間データ信号、 22…検出時間補償用
遅延素子、 23…セレクタ、24…出力端子。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 3板式のカラーテレビジョンカメラにお
    けるCCD撮像素子からの出力信号をA/D変換して得
    た所定画素の画素データ信号を、ライン遅延素子と画素
    遅延素子とを用いて、前記画素とその上下左右斜め方向
    でもって隣接する画素とからなる9個の画素の位置にお
    ける画素データ信号を生成する手段と、上記生成手段に
    より得られた9個の画素データ信号レベルのうち検出と
    補正の対象となる中心の画素データ信号レベルについて
    上下方向の相関度と左右方向の相関度とを比較する手段
    と、前記中心画素データ信号レベルと上下左右隣接画素
    データ信号レベルとの差が第1の所定のしきい値より大
    きいか否かを検知する第1検知手段と、前記中心画素デ
    ータ信号レベルと斜め方向隣接画素データ信号レベルの
    平均値との差が前記画素欠陥信号補正回路の前段のプリ
    アンプの信号増幅率に応じた値のしきい値より大きいか
    否かを検知する第2検知手段とを有し、前記第1検知手
    段の検出結果および前記第2検知手段の検出結果に応じ
    て画素欠陥補正することを特徴とするCCD撮像素子の
    画素欠陥信号補正回路。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のCCD撮像素子の画素
    欠陥信号補正回路において、前記3板のCCD撮像素子
    うち所定の第1CCD撮像素子に対して他のCCD撮像
    素子における同一位置の画素の傷欠陥の前記検出結果に
    応じて前記第1CCD撮像素子の傷欠陥補正回路におけ
    る傷欠陥を検知する手段を有し、リアルタイムで該検出
    を行なえることを特徴とするCCD撮像素子の画素欠陥
    信号補正回路。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載の手段を用いて
    検出された傷欠陥画素をその斜め方向の画素データ信号
    レベルの平均値で置き換える手段を有することを特徴と
    するCCD撮像素子の画素欠陥信号補正回路。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004059988A1 (ja) * 2002-12-24 2004-07-15 Sony Corporation 画素欠陥検出補正装置及び画素欠陥検出補正方法
KR100793920B1 (ko) 2006-11-27 2008-01-16 삼성전기주식회사 실시간 불량 화소 검출 및 보정 장치 및 그 방법
CN100366053C (zh) * 2005-04-08 2008-01-30 北京中星微电子有限公司 一种对数字图像进行坏点补偿的方法
JP2010074644A (ja) * 2008-09-19 2010-04-02 Konica Minolta Medical & Graphic Inc 異常画素判定方法、異常画素判定に基づく欠陥画素判定方法、放射線画像検出器、異常画素判定システム及び欠陥画素判定システム
JP2010524227A (ja) * 2007-04-02 2010-07-15 エルジー・ケム・リミテッド 導電パターンが黒化処理された電磁波遮蔽ガラスおよびその製造方法
CN1893618B (zh) * 2005-04-27 2010-08-18 三星电子株式会社 用于处理拜耳模式数字彩色视频信号的方法和装置
JP2011114473A (ja) * 2009-11-25 2011-06-09 Hitachi Kokusai Electric Inc 画素欠陥補正装置

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004059988A1 (ja) * 2002-12-24 2004-07-15 Sony Corporation 画素欠陥検出補正装置及び画素欠陥検出補正方法
US7564491B2 (en) 2002-12-24 2009-07-21 Sony Corporation Pixel defect detecting/correcting device and pixel defect detecting/correcting method
KR101001431B1 (ko) * 2002-12-24 2010-12-14 소니 주식회사 화소 결함 검출 보정 장치 및 화소 결함 검출 보정 방법
CN100366053C (zh) * 2005-04-08 2008-01-30 北京中星微电子有限公司 一种对数字图像进行坏点补偿的方法
CN1893618B (zh) * 2005-04-27 2010-08-18 三星电子株式会社 用于处理拜耳模式数字彩色视频信号的方法和装置
KR100793920B1 (ko) 2006-11-27 2008-01-16 삼성전기주식회사 실시간 불량 화소 검출 및 보정 장치 및 그 방법
JP2010524227A (ja) * 2007-04-02 2010-07-15 エルジー・ケム・リミテッド 導電パターンが黒化処理された電磁波遮蔽ガラスおよびその製造方法
JP2010074644A (ja) * 2008-09-19 2010-04-02 Konica Minolta Medical & Graphic Inc 異常画素判定方法、異常画素判定に基づく欠陥画素判定方法、放射線画像検出器、異常画素判定システム及び欠陥画素判定システム
JP2011114473A (ja) * 2009-11-25 2011-06-09 Hitachi Kokusai Electric Inc 画素欠陥補正装置

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