JP2002320145A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】画素欠陥補正における、事前の有無試験に伴う
製造コストの上昇や、あるいは、経年変化や温度変化で
欠陥となる画素に対する不適切な補正を防止する。 【解決手段】映像撮影中にリアルタイムの処理で重心画
素とその周囲の画素から信号のパターンを判別し、周囲
と比較して1画素だけ極端の大きいレベルや小さいレベ
ルの画素を欠陥とみなし画素欠陥補正を行なう。この構
成により、事前の画素欠陥試験を行なうことなく、ま
た、経年変化や温度等で欠陥に位置が変ったり増えたり
しても確実に欠陥画素だけを補正する事が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画素欠陥補正を行
う撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来では、特開平１−１０３３７６記載
のように撮像素子の画素欠陥の有無試験を予め行い、そ
の結果に基づいて画素欠陥の補正を行なう位置を予め記
憶しておき、該位置情報によって撮影時の画素欠陥の補
正を行なっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、予
め画素欠陥の位置を記憶しておく必要があるため、画素
欠陥の有無試験は最も画素欠陥が発生しやすい高温で行
い、撮影の条件により欠陥になる可能性がある全ての画
素位置を洗い出し、その全ての画素について欠陥補正を
施していた。このため欠陥が多く現れない比較的低い温
度では正常に撮像できている画素まで補正されてしまう
という問題については十分考慮されていなかった。ま
た、撮像素子の画素サイズの微細化や高画素化をおこな
うと欠陥位置を記憶しておくデータ保持回路の規模が大
きくなることに関しても十分考慮されていなかった。更
に、事前に画素欠陥の有無試験が必要であるため製造コ
ストの上昇や、あるいは、経年変化で新たに欠陥となっ
た画素に対しては一切補正されないという点に関しても
十分考慮されていなかった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決する為
に、映像撮影中にリアルタイムの処理で重心画素とその
周囲の画素から信号のパターンを判別し、周囲と比較し
て１画素だけ極端の大きいレベルや小さいレベルの画素
を欠陥とみなし画素欠陥補正を行なう構成とした。この
ような構成により、事前の画素欠陥試験を行なうことな
く、また、経年変化や温度等で欠陥に位置が変ったり増
えたりしても確実に欠陥画素だけを補正する事が可能に
なる。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施例を図1及び
図２を用いて説明する。図２は図１における画素欠陥補
正の一実施例を表した図である。図１の実施例と図２の
実施例はCCD撮像素子１、CDS・AGC・AD２、CCD駆動３、
１H遅延４、画素欠陥補正５、画像処理６、比較５１、
２画素遅延５２、周囲画素平均レベル算出５３、選択５
４、欠陥判定５５から構成され、CCD駆動３で駆動され
たCCD撮像素子１からの出力信号をCDS・AGC・AD２で信
号成分の抽出と信号レベル合わせを施した後デジタル信
号に変換し、６個の１H遅延で１H遅延した信号、２H遅
延した信号、３H遅延した信号、４H遅延した信号、５H
遅延した信号、６H遅延した信号を生成し、三つの画素
欠陥補正５のうち一番目の画素欠陥補正５にはCDS・AGC
・AD２の出力と２H遅延した信号及び４H遅延した信号を
入力し、二番目の画素欠陥補正５には１H遅延した信号
の出力と３H遅延した信号及び５H遅延した信号を入力
し、三番目の画素欠陥補正５には２H遅延した信号の出
力と４H遅延した信号及び６H遅延した信号を入力し、該
三つの画素欠陥補正５の出力から画像処理６で画像処理
を施し、動画像を生成している。画素欠陥補正５は入力
された３種類のそれぞれ信号に付いて２画素遅延５２で
２画素遅延した信号と４画素遅延した信号を生成し、入
力も含め９種類の信号から画素欠陥を判定している。周
囲画素平均レベル算出５３では該９種類の信号のうち重
心の画素を除く８種類の周囲画素の平均信号レベルを生
成し、８個の比較５１では該重心の画素と８種類の周囲
画素とを比較し、欠陥判定５５では該８種類の比較結果
と外部から与えられる閾値レベルとから重心画素が欠陥
であるかを判定し、判定結果が欠陥である場合はリアル
タイムで重心画素を周囲画素の平均信号レベルに選択５
４で置換している。本実施例では予め画素欠陥の位置を
記録しておく必要が無く、重心画素とその周画素から重
心画素が欠陥であるかを判定し、該判定結果に基づきリ
アルタイムで欠陥が補正され画像処理されるので、温度
や経年変化で欠陥画素の位置がずれても正しく補正がで
きる。また、予め欠陥の位置を必要としないので欠陥位
置を記憶しておくメモリや製造途中での画素欠陥の試験
を行なう必要が無い。欠陥の判定を行なう際には上下や
左右だけではなく上下左右斜め全てを見ているため解像
度劣化や誤った補正を引き起こす事が非常に少ない。本
実施例は市松の色フィルタが付いた撮像素子の例である
がRGBや補色のストライプの撮像素子の場合にも有効な
技術である。ストライプの場合は図１及び２の実施例に
おいて、三つの画素欠陥補正５のうち一番目の画素欠陥
補正５にはCDS・AGC・AD２の出力と１H遅延した信号及
び２H遅延した信号を入力し、二番目の画素欠陥補正５
には１H遅延した信号の出力と２H遅延した信号及び３H
遅延した信号を入力し、三番目の画素欠陥補正５には２
H遅延した信号の出力と３H遅延した信号及び４H遅延し
た信号を入力し、画素欠陥補正５の内部では２画素遅延
を３画素遅延に変えることにより市松の撮像素子と同等
の効果が得られる。また、撮像素子はCCDに限定される
ものではなく、例えばCMOS撮像素子であっても構わな
い。更に、本実施例の画素欠陥補正５では重心画素と同
色の８個の周囲画素から欠陥の判定を行なっているが、
上下と左右又は右上下と左上下の４画素から判定しても
同様の効果が得られる。本実施例では比較回路５１では
重心画素と周囲画素とを比較して欠陥判定を行なってい
るが、欠陥判定を行なう時に使う周囲画素の平均信号レ
ベルと重心画素を比較しても同様な効果が得られる。撮
像素子の有効画素より一回り小さくした領域で欠陥判定
５５を有効にすることにより撮像素子の有効画素の端の
部分での誤った欠陥判定を防止する事もできる。

【０００６】本発明の第２の実施例を図３及び図４を用
いて説明する。第一の実施例と重複する部分は同一の番
号を付け説明を省略し、異なる部分に関してのみ説明す
る。本実施例では図２に示した画素欠陥補正５の他の図
４に示した画素欠陥補正７を用いて画素欠陥の判定を行
なっている。図１の一番目の画素欠陥補正５にはCDS・A
GC・AD２の出力と２H遅延した信号及び４H遅延した信号
を入力しているが本実施例では１H遅延した信号及び３H
遅延した信号を入力し、図１の二番目の画素欠陥補正５
には１H遅延した信号の出力と３H遅延した信号及び５H
遅延した信号を入力しているが本実施例ではCDS・AGC・
AD２の出力と２H遅延した信号及び４H遅延した信号を入
力し、図１の三番目の画素欠陥補正５には２H遅延した
信号の出力と４H遅延した信号及び６H遅延した信号を入
力しているが本実施例では１H遅延した信号の出力と３H
遅延した信号を入力することで１H遅延回路を削減した
例である。本実施例では１H遅延回路を削減するために
画素欠陥補正７では同色の左右と上又は左右と下の画素
から画素欠陥の判定を行なうようにしている。図３及び
図４に示した８は図３での端子と図４での端子の対応を
表したものである。本実施例は図１の実施例に対して１
H遅延回路を削減する効果があり、他の効果については
第一の実施例と同一の効果が得られる。また、第一の実
施例と同様に画素欠陥補正５及び７に信号の取り口を隣
接ラインにし、該画素欠陥補正５及び７のなかの２画素
遅延を３画素遅延にすればストラプの色フィルタの撮像
素子についても第一の実施例と同様に補正することがで
きる。

【０００７】本発明の第３の実施例を図５を用いて説明
する。第一の実施例と重複する部分は同一の番号を付け
説明を省略し、異なる部分に関してのみ説明する。本実
施例ではCDS・AGC・AD２の出力に選択１０を設け該CDS
・AGC・AD２の出力を１H遅延に送るかメモリ９からの出
力を１H遅延に送るかの切り換え、該選択１０の出力と
該選択１０の出力を１H遅延した信号と２H遅延した信号
と３H遅延した信号と４H遅延した信号とを生成し画像処
理６に送ると共に、該選択１０の出力と２H遅延した信
号４H遅延した信号とを画素欠陥補正５に送り、画素欠
陥補正５で欠陥が補正された信号をメモリ９に送ってい
る。本実施例は静止画像生成に応用した例であり、撮像
素子からの出力に対して画素欠陥の補正を行なった結果
を一画面分一旦メモリに格納し、再度メモリから一画面
分のデータを読み出し、該読み出した信号と該信号を１
〜４H遅延した信号から画像処理６で静止画の映像を生
成している。本実施例は図１の実施例を静止画用に変更
した例であり第一の実施例と本質的に等しく同等の効果
が得られる。また、一度メモリに格納する事で１H遅延
回路も節約している。

【０００８】

【発明の効果】本発明によれば、事前の画素欠陥試験を
行なうことなく、また、経年変化や温度等で欠陥に位置
が変ったり増えたりしても確実に欠陥画素だけを補正す
る事が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す図

【図２】本発明の第１の実施例における補正を示す図

【図３】本発明の第２の実施例を示す図

【図４】本発明の第２の実施例における補正を示す図

【図５】本発明の第３の実施例を示す図

【符号の説明】

１・・・ＣＣＤ撮像素子 ２・・・ＣＤＳ・ＡＧＣ・AD回路 ３・・・ＣＣＤ駆動 ４・・・１H遅延 ５・・・画素欠陥補正 ６・・・画像処理 ７・・・画素欠陥補正 ８・・・画素欠陥補正入力端子 ９・・・メモリ １０・・・選択 ５１・・・比較 ５２・・・２画素遅延 ５３・・・周囲画素平均レベル算出 ５４・・・選択 ５５・・・欠陥判定

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C021 PA52 PA76 PA78 SA22 SA25 YA06 5C024 CX21 GY01 HX14 HX21 HX29 HX58 5C066 AA01 CA08 KD01 KE05 KE07 KM02 KP05

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】撮像素子と、該撮像素子から出力された信
   号に処理加工を施す画像処理手段と有する撮像装置にお
   いて、 該画像処理手段は、画像処理の重心となる画素の信号レ
   ベルと該重心画素の周囲で少なくとも３画素以上の周囲
   画素の信号レベルを得る手段と、 該重心画素の信号レベルと該周囲画素の信号レベルとを
   比較する比較手段とを有し、該比較手段の結果により撮
   像素子の画素欠陥をリアルタイムに補正することを特徴
   とする撮像装置。
2. 【請求項２】撮像素子と、該撮像素子から出力された信
   号に処理加工を施して動画像を得る動画像処理手段と、
   該撮像素子から出力された信号を遅延する遅延手段とを
   有する撮像装置において、動画像処理手段は、画像処理
   処理の重心となる画素の信号レベルと該重心画素の周囲
   で少なくとも３画素以上の周囲画素の信号レベルとを得
   る手段と、該重心画素の信号レベルと該周囲画素の信号
   レベルとを比較する比較手段と、該比較結果から画素欠
   陥であることを判断する判断手段と、該判断手段により
   該重心画素が欠陥画素であると判断されたときに、該重
   心画素の信号レベルを変える手段とを有することを特徴
   とする撮像装置。
3. 【請求項３】撮像素子と、該撮像素子からの出力信号あ
   るいは該撮像素子からの出力信号を記憶した記憶手段か
   らの出力の信号を遅延する遅延手段と、該撮像素子から
   の信号に処理加工を施し静止画画像を得る静止画画像処
   理手段を有する撮像装置において、 該静止画画像処理手段は、画像処理の重心となる重心画
   素の信号レベルと該重心画素の周囲で少なくとも３画素
   以上の周囲画素の信号レベルとを得る手段と、該重心画
   素の信号レベルと該周囲画素の信号レベルとを比較する
   比較手段と、該比較結果から該重心画素が画素欠陥であ
   ることを判断する判断手段と、該判断手段により該重心
   画素が画素欠陥であるときに、該重心画素の信号レベル
   を変える手段とを有することを特徴とする撮像装置。
4. 【請求項４】請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮
   像装置において、前記比較手段は、前記重心画素の信号
   レベルと前記周囲画素の平均の信号レベルとの差を比較
   することを特徴とする撮像装置。
5. 【請求項５】請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮
   像装置において、前記判断手段は、前記比較手段の比較
   結果と予め設定された閾値レベルとのズレ量から判断す
   ることを特徴とする撮像装置。
6. 【請求項６】請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮
   像装置において、前記周囲画素は重心画素に対して上と
   左右の同色３画素である事を特徴とする撮像装置。
7. 【請求項７】請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮
   像装置において、前記周囲画素は重心画素に対して下と
   左右の同色３画素である事を特徴とする撮像装置。
8. 【請求項８】請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮
   像装置において、前記判断手段は対象となる画素領域が
   指定できる事を特徴とする撮像装置。
9. 【請求項９】請求項２乃至５のいずれか１項に記載の撮
   像装置において、前記遅延手段は、前記動画像処理手段
   または前記静止画画像処理手段の信号処理で用いられる
   信号遅延手段と共用されていることを特徴とする撮像装
   置。