JP2003189189A

JP2003189189A - ビデオカメラ

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Publication number: JP2003189189A
Application number: JP2001388903A
Authority: JP
Inventors: So Akutsu; 創阿久津; Takahiro Nakano; 孝洋中野
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2001-12-21
Publication date: 2003-07-04
Anticipated expiration: 2021-12-21
Also published as: JP3884952B2

Abstract

(57)【要約】【課題】欠陥画素の判定と、それに伴う正常画素への
誤判定を避けるための被写体の判別に多くの演算と複雑
な回路が必要であり、処理の負担と製品コストの増大を
招いていた。【解決手段】欠陥画素の特性と被写体の信号レベルを
利用することによって、固体撮像素子に含まれる欠陥画
素を検出するためのしきい値を２つ設定し、それを被写
体の明るさに応じて制御することで、欠陥画素と被写体
のエッヂを効果的に判定することで、画質への弊害を抑
えて欠陥画素を正確に検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は固体撮像素子を用い
たビデオカメラに係り、特に固体撮像素子の画素欠陥を
信号処理で補正する機能を有するビデオカメラに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】固体撮像素子は、製造される過程におい
て様々な要因に起因する結晶格子の欠陥等により、入射
光に応じた出力信号が出力されない欠陥画素が発生し、
画質を劣化させる原因となっている。しかし、近年の固
体撮像素子は数百万画素もの画素数を持つものが多くな
ってきており、欠陥画素の数も画素数に比例して増えて
いる。欠陥画素の発生を完全に無くそうとするのはコス
トアップにつながるため、ある程度の数の欠陥画素を含
んだ固体撮像素子がビデオカメラ等の製品に使用されて
いる。そこで、欠陥画素による画質の劣化を避けるた
め、従来から欠陥画素の検出・補正方法が様々提案され
ている。

【０００３】欠陥画素の検出・補正方法としては、撮像
素子またはビデオカメラの、出荷時または機器の電源投
入時等に欠陥画素を検出し、その欠陥画素の位置データ
を機器内部のメモリに記憶させておき、撮影時にその位
置データに基づいて欠陥画素を補正する方法がある。こ
の例としては、例えば、特開２０００−８３１１９号公
報に記載されている。しかしながら、上記方法では、位
置データの記憶用にメモリを使用しており、近年のよう
に撮像素子の画素数が多くなった場合には大きなメモリ
が必要となりコストアップになってしまうという問題が
あった。

【０００４】上記を改善する方法として例えば、特開平
７−２３２９７号公報の技術がある。この技術による
と、ビデオカメラの動作中に撮像された任意の画素の信
号と周辺画素とのレベル差と任意に設定したしきい値と
を比較することにより欠陥画素を検出し、リアルタイム
に補正する方法が示されている。これは、周辺画素に比
べて検査画素のレベルが突出している場合は欠陥画素で
ある可能性が高いという考えに基づいている。さらにこ
の技術では、欠陥画素の検出に用いるしきい値は、検査
画素信号のレベルに基づいて可変できる値であり、検査
画素の信号レベルに比例して増大するようになってい
る。また、検査画素の信号レベルが所定の値よりも小さ
いときは、あらかじめ設定した固定値に切り替えること
を特徴としており、この固定値は、ＡＧＣ回路の利得の
値に応じてしきい値を可変できるようになっている。

【０００５】また、このようなしきい値による欠陥画素
の判定には、正常な画素への誤判定が問題になるが、こ
こではさらに検査画素の周辺の信号分布を詳しく調べ
て、周辺画素間の変化に比べて検査画素の信号がどのよ
うに突出しているかを検出することで、検査画素のレベ
ル差が欠陥画素によるものなのか、被写体のエッヂによ
るものなのかを判定することができ、正常な画素への誤
判定を防ぐことで画質への弊害を抑えている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
７−２３２９７号に示してある方法では、誤判定を防止
するために検査画素が欠陥画素らしいときにはエッヂに
よる判定を行う必要がある。このため、欠陥画素の判定
に対してエッヂ判定回路、エッヂ欠陥判定回路、エッジ
演算回路等の多くの回路及び演算が必要になる。さらに
は、ビデオカメラでは撮像された被写体に対する出力信
号を遅らせることなくリアルタイムで出力することが不
可欠であるため、固体撮像素子の欠陥画素検出は、それ
だけ高速な演算処理が要求されることになる。これは、
今後固体撮像素子が高画素化するにともなって演算回数
も比例して増大するため、処理の負担が大きくなって行
き、高速な演算処理と回路追加はコストアップや回路規
模の増大になるという問題があった。また、可変するし
きい値の値は、上記技術ではＡＧＣ回路の利得に比例し
て直線的に一意に決まる値であり、さまざまな被写体や
撮影状況を考慮すると誤判別を防ぐためにはさらに細か
な制御必要となるが、この点配慮されていないという問
題があった。

【０００７】本発明の目的は、少ない演算と簡潔な回路
で被写体の状況時応じた欠陥画素の検出を行い、同時に
正常画素への誤判定を改善してより正確に欠陥画素を検
出及び補正することのできるビデオカメラを提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による第１の発明は、入射光を電気信号に変
換する固体撮像素子と、該固体撮像素子から撮像される
画像信号を増幅する自動利得制御手段（以下ＡＧＣ手段
と略す）と、該固体撮像素子からのアナログ画像信号を
各画素ごとのデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段
と、任意の1画素と該任意の１画素と同色フィルタを持
つ周辺画素との信号レベルを比較するレベル差演算手段
と、該レベル差演算手段で演算されたレベル差と任意に
設定されたしきい値とを比較して欠陥画素を判定する欠
陥検出手段と、検出された欠陥画素を当該欠陥画素と隣
接する周辺画素の信号もしくは演算値で置換する欠陥補
正手段とを備えたビデオカメラにおいて、欠陥画素を検
出するためのしきい値を２つ設け、２つのしきい値を基
に欠陥画素を検出することを特徴とした。

【０００９】さらに、該２つのしきい値は第１のしきい
値１及び第２のしきい値２であり、該レベル差演算手段
で演算されたレベル差が、第１のしきい値１より大きく
かつ第２のしきい値２より小さい場合は欠陥画素として
判定し、第１のしきい値１より大きくかつ第２のしきい
値２よりも大きい場合は欠陥画素とは判定しないことを
特徴とした。任意の１画素とその周辺画素とのレベル差
が第１のしきい値より大きい場合は欠陥画素であると判
定するのは従来の手段であるが、本第１の発明において
は周辺画素とのレベル差が第２のしきい値以上の場合に
はその画素は正常な画素であるとして補正を行わないこ
ととする。これは、実際に撮像される被写体において、
正常な画素の誤判定の要因のほとんどが、高輝度な被写
体を撮像したときに起きる信号レベルの飽和により周辺
画素とのレベル差が突出してしまうことにあり、この高
輝度被写体への誤判定を避けるためにしきい値をもう１
つ設定するのである。本第１の発明により、従来の欠陥
画素の判定に加えて、周辺画素とのレベル差が極大の時
には高輝度被写体のエッヂ部分であると判定し欠陥補正
は行わないとすることで、欠陥画素と高輝度被写体のエ
ッヂを区別することが可能となり、エッヂ判定などの複
雑な演算を行わなくても従来と同程度に誤判定を抑える
ことができる。本発明による第２の発明は、入射光を電
気信号に変換する固体撮像素子と、該固体撮像素子から
撮像される画像信号を増幅するＡＧＣ手段と、該固体撮
像素子からのアナログ画像信号を各画素ごとのデジタル
信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、任意の1画素とその
画素と同色フィルタを持つ周辺画素との信号レベルを比
較するレベル差演算手段と、該レベル差演算回路で演算
されたレベル差と任意に設定されたしきい値とを比較し
て欠陥画素を判定する欠陥検出手段と、検出された欠陥
画素当該欠陥画素と隣接する周辺画素の信号もしくは演
算値で置換する欠陥補正手段とを備えたビデオカメラに
おいて、欠陥画素を判定するためのしきい値を可変制御
するしきい値制御手段を設け、該ＡＧＣ手段の利得に応
じて該しきい値を可変制御することを特徴とした。さら
に、請求項３記載のビデオカメラにおいて、該しきい値
制御手段によるしきい値は、該ＡＧＣ手段の利得の可変
範囲を複数の領域に分割し、該分割領域ごとにしきい値
を演算するための基準となるしきい値を持ち、該ＡＧＣ
手段の利得の値に応じて該基準しきい値から演算した値
をしきい値とすることを特徴とした。本第２の発明によ
り、さまざまな被写体や撮影状況に対応できるように、
複数に分割したＡＧＣ領域ごとに基準しきい値を持ち、
単純な計算で最適なしきい値を細かく制御でき、誤判別
を防ぐことができる。さらに、欠陥画素を判定するため
のしきい値を可変制御するしきい値制御手段を設け、該
２つのしきい値の少なくとも１つのしきい値を、該ＡＧ
Ｃ手段の利得に応じて可変制御することを特徴とした。
これにより、２つのしきい値のうち少なくとも１つをＡ
ＧＣの利得に応じて変動させることにより、被写体の状
況に適したしきい値を設定することができ、更なる誤動
作を防止できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、実施例を用い、図面を参照しながら説明する。

【００１１】図１は本発明によるビデオカメラの一実施
例を示すブロック図である。図１において、１はレン
ズ、２はアイリス、３は固体撮像素子、４は自動利得制
御回路（以下、ＡＧＣ回路と略す）、５はアナログ−デ
ジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器と略す）、６は遅延
回路を有する欠陥検出回路、７は欠陥補正回路、８は制
御マイコン、９は不揮発性メモリ、１０は信号処理回
路、１１はデジタル−アナログ変換器（以下、Ｄ／Ａ変
換器と略す）である。また、制御マイコン８はＲＡＭ第
１の領域１５、ＲＡＭ第２の領域１６、信号増幅量演算
１７、しきい値演算器１８から構成される。

【００１２】上記の構成において、レンズ1から入射し
た信号はアイリス２で露出を調整されたあと、固体撮像
素子３で電気信号に変換され、ＡＧＣ回路４を通り被写
体の明るさに応じて利得が変化されて、撮像信号レベル
の可変増幅処理が行なわれる。そして、Ａ／Ｄ変換器５
で画素毎にデジタル信号へと変換され、信号処理回路１
０に出力される。そのあと信号処理回路１０で色分離、
白バランス、ガンマ補正等の映像信号処理を受け、Ｄ／
Ａ変換器１１でアナログ信号に変換され、輝度信号Ｙお
よびクロマ信号Ｃとして出力される。

【００１３】ここで欠陥画素がある場合、欠陥検出回路
６は遅延回路を備えており、この遅延回路と組合わせて
できる画素配列を用いて周辺画素とのレベル差を演算
し、検査画素を欠陥画素と判定するためのしきい値と比
較して判定した後、欠陥画素を欠陥補正回路７で補正す
る。そのとき、制御マイコン８はＡＧＣの利得の値に応
じて不揮発性メモリ９より基準しきい値を読み出してし
きい値を演算し、欠陥検出回路６に転送する。なお、不
揮発性メモリ９には、ＡＧＣの利得値に応じたしきい値
を演算するための基となる基準しきい値が記憶されてお
り、さらに各ＡＧＣ領域ごとの基準しきい値が予め設定
されている。

【００１４】次に、欠陥画素の検出処理動作の流れにつ
いて、図２のフローチャートを用いて説明する。図２は
欠陥画素の検出処理動作の一実施例を示すフローチャー
トである。セット電源投入後、ステップ２１で所定の初
期設定を行うとともに通常出画モード、即ち撮影待機状
態に設定され撮像できる状態になる。撮像された信号は
ＡＧＣ回路４、Ａ／Ｄ変換器５を通過したあと、ステッ
プ２２で、信号処理回路１０によって固体撮像素子３に
撮像されている被写体の輝度を算出し、ステップ２３で
制御マイコン８は被写体の輝度情報と、撮影するのに最
適な輝度信号レベルの目標値とを比較してＡＧＣ回路４
に設定するＡＧＣの利得値を演算する。ステップ２４で
制御マイコン８がＡＧＣの利得値をＲＡＭ第１の領域１
５へ転送する。即ち、信号処理回路１０からの信号レベ
ルをＲＡＭ第１の領域１５に入力し、この値から信号増
幅量演算器１７でＡＧＣ利得値を計算してＡＧＣ回路４
に入力する。また、このＡＧＣ利得値はＲＡＭ第１の領
域にメモする。そしてステップ２５でＡＧＣ回路４にＡ
ＧＣの利得値を転送することで、常に最適な輝度信号レ
ベルを得るという増幅処理が行われている。なお、ＡＧ
Ｃ回路４の制御の詳細については図３で後述する。

【００１５】一方、ステップ２６で制御マイコン８のし
きい値演算部１８は制御マイコン８のＲＡＭ第１の領域
１５に転送されたＡＧＣの利得値を取得して、ステップ
２７でＡＧＣの利得値を基にＡＧＣ領域を判定する。な
お、ＡＧＣ領域の詳細については図３で後述する。次
に、ステップ２８で制御マイコン８は判定されたＡＧＣ
領域の両側の境界にある基準しきい値を不揮発性メモリ
９よりＲＡＭ第２の領域１６に転送する。ステップ２９
でＲＡＭ第２の領域１６にある基準しきい値を基に、Ａ
ＧＣの利得値に応じ、しきい値演算器１８で、２つのし
きい値ＴＨ１とＴＨ２を演算する。なお、しきい値の演
算の詳細については図４で後述する。

【００１６】ステップ３０でしきい値ＴＨ１とＴＨ２を
欠陥検出回路６に転送し、これらのしきい値を基に、ス
テップ３１で欠陥検出回路６は入力された検査画素それ
ぞれに対して欠陥画素の判定を行う。ステップ３１で検
査画素が欠陥画素と判断された場合は、ステップ３２に
おいて検査画素を周辺画素に置換、または周辺画素の平
均値を演算して置換することにより欠陥画素を補正す
る。さらに、ステップ３３により欠陥画素の検出を1画
面分行ったあと、ステップ２２に戻り次の１画面に対す
る欠陥検出を繰り返す。なお、しきい値ＴＨ１、ＴＨ２
を使用した欠陥画素の判定の詳細については図５〜図７
を用いて後述する。

【００１７】次に図３を用いて、ＡＧＣ回路４の制御及
びＡＧＣ領域の詳細について説明する。図３はＡＧＣ利
得と出力信号レベルの関係を示すグラフであり、横軸に
ＡＧＣ回路４のＡＧＣ利得を、縦軸に出力信号レベルを
示す。出力信号を図３のように、ＡＧＣ利得によって、
領域０〜領域４に分けて制御するのは、撮像する被写体
が自然に見えるようにするためであり、被写体が暗いと
きにも出力信号が不自然に明るくならないようにしてい
る。ＡＧＣ回路４は、撮像された信号に対して自動的に
利得を制御することで最適な信号レベルを得るためであ
るが、本実施例においてはＡＧＣの制御はその利得に応
じて図３のように５つの領域に分割している。これは、
ＡＧＣの領域を分けることで、後述の欠陥画素の検出に
おいて、使用されるしきい値の細かな可変制御処理の負
担を軽減するためのものである。

【００１８】まず、領域０ではＡＧＣの利得は最小であ
り、この領域ではＡＧＣ回路４への入力信号はアイリス
２の露出制御によりレベル調整がなされるため出力レベ
ルは一定である。そして、アイリス２と固体撮像素子３
による露出が最大になっても入力信号のレベルが足りな
くなるとＡＧＣ回路４による増幅がなされ、以降ＡＧＣ
回路４の利得は増大し、最大利得になるまで続く。本実
施例ではＡＧＣの利得の可変範囲、すなわち最小利得か
ら最大利得までを１／３ずつに分割し、それぞれ領域
１、領域２、領域3と定義する。領域０はＡＧＣ利得が
最小の領域であり、領域4はＡＧＣが最大利得になった
あとの領域である。

【００１９】次に図４を用いてしきい値演算の詳細につ
いて説明する。図４はＡＧＣ利得と欠陥画素を検出する
ためのしきい値の関係を示すグラフであり、横軸にＡＧ
Ｃ回路４のＡＧＣ利得を、縦軸にしきい値を示す。本実
施例におけるしきい値の可変制御は、ＡＧＣ領域を基
に、ＡＧＣの利得値に応じて図４のように設定する。こ
れは、前述のようにしきい値の制御カーブ線とＡＧＣ領
域の境界におけるそれぞれのクロスポイントを基準しき
い値として設定し、その値を不揮発性メモリ９にあらか
じめ保持しておく。制御マイコン８は、入力信号に対す
るＡＧＣの利得の値を得てＡＧＣ領域を判定し、その領
域の両側の境界に設定した２つの基準しきい値の間は比
例演算することにより、簡単な演算で曲線に近似した制
御ができ、ＡＧＣの利得値に応じたしきい値を設定す
る。ここで、しきい値ＴＨ１の演算に必要な各領域の基
準しきい値をそれぞれａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１と
し、しきい値ＴＨ２の演算に必要な各領域の基準しきい
値をそれぞれａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２、ｅ２とする。

【００２０】以下、本実施例においてＡＧＣの利得値が
αである場合を例に取って具体的に説明する。制御マイ
コン８はＡＧＣ領域が領域２に判定されることから、領
域２の両側の境界にある基準しきい値ｂ１、ｃ１、ｂ
２、ｃ２を不揮発性メモリ９よりＲＡＭ第２の領域１６
に転送する。そして、ＲＡＭ第２の領域１６にある前記
４つの基準しきい値から、次の（数１）、（数２）を用
いてしきい値ＴＨ１とＴＨ２を演算する。

【００２１】

【数１】

【数２】なお、（数１）、（数２）において、ＡＧＣ利得１／３
は前述の説明から明らかなように、最大ＡＧＣ利得値の
１／３であることを意味する。また、ＡＧＣ利得（１／
３−２／３）はＡＧＣ利得１／３−ＡＧＣ利得２／３を
意味する。また、図４の基準しきい値ａ１〜ｅ１、ａ２
〜ｅ２は実験により、カット・アンド・トライによって
決め、不揮発性メモリ９に記憶しておく。このように、
ＡＧＣ利得がαの場合のしきい値ＴＨ１、ＴＨ２は、Ａ
ＧＣ領域の両側の基準しきい値の間を比例演算すること
により、図４のように自由度のある曲線に近似した形で
制御することが可能になる。ここで、不揮発性メモリ９
に保持してある基準しきい値を外部からの所定の操作で
変更することにより、しきい値の変化を自由に設定しな
おすことができるようにしてもよい。

【００２２】本実施例のように、欠陥検出のためのしき
い値をＡＧＣの利得に応じて変化させることにより、誤
判別を少なくすことができる。また、欠陥画素をより正
確に検出することのできる適切なしきい値が設定でき
る。例えば、被写体が明るい（輝度が高い）ときには、
画素信号のレベルが全体的に高くなっており、ＡＧＣの
利得は小さくＡＧＣ領域０または２に相当する。このよ
うな状況において明るい被写体の部分に欠陥画素がある
場合は、欠陥画素と周辺画素とのレベル差が少なく、明
るい被写体の中に欠陥画素がまぎれてしまうので、視覚
上目立たなくなる。そのため、しきい値を比較的大きな
値にとってもよい。また、暗い被写体の部分である信号
レベルの低い場所に欠陥画素がある場合には、欠陥画素
と周辺画素とのレベル差が大きいのでしきい値が比較的
大きくても欠陥画素の検出が可能である。また、被写体
が暗い（輝度が低い）ときにはＡＧＣの利得が大きくＡ
ＧＣ領域３または４に相当する。このような状況におい
ては、欠陥画素の信号も増幅されるが、周辺画素の信号
レベルは低いため、欠陥画素と周辺画素とのレベル差が
大きく、視覚上目立つため、認識できる欠陥画素は大幅
に増える。そのため、しきい値を小さくした方がよい。
これにより欠陥画素を検出しやすくできる。以上の理由
により、同じ欠陥画素でも検出するしきい値は状況に応
じて細かく変化させることにより誤判別を改善できる。

【００２３】次に、図５を用いて周辺画素とのレベル差
判定の詳細について説明する。図５は固体撮像素子の画
素配列の一例を示す画素配列図である。欠陥検出回路６
では、Ａ／Ｄ変換器５より入力された画素信号に遅延回
路を組合せて、固体撮像素子３から直列信号として伝送
されてくる信号を並列に並び替えて、周辺画素との比較
に用いる。ここで、固体撮像素子３の画素配列におい
て、図５は市松タイプの固体撮像素子を例に取った場合
の画素の配置を示しており、色フィルタはＡ、Ｂ、Ｃ、
Ｄの４色から構成されている。

【００２４】次に、検査画素Ａ２２を対象とした欠陥判
定の方法について説明する。検査画素の周辺画素に対す
る突出を判定するために、遅延回路により並べられた画
素信号から検査画素Ａ２２に対する上下左右の周辺画素
をそれぞれＡ１２、Ａ３２、Ａ２１、Ａ２３とし、Ａ２
２が欠陥画素であるかどうか判定するのに、各画素の信
号レベルを用いて次の式（数３）、（数４）で判定を行
う。｜(Ａ１２+Ａ３２)／２−Ａ２２｜≧しきい値ＴＨ１……（数３）｜(Ａ２１+Ａ２３)／２−Ａ２２｜≧しきい値ＴＨ１……（数４）（数３）、（数４）の２式が同時に成り立つとき、縦横
両方の差信号がしきい値を超えていれば検査した画素信
号Ａ２２が周辺画素信号と孤立して突出しており、欠陥
画素の可能性が高いことを示している。

【００２５】さらに、検査画素Ａ２２が高輝度被写体の
エッヂ部分であるかどうか判定するため、しきい値ＴＨ
１よりも大きなしきい値ＴＨ２を用いて、次の式（数
５）、（数６）で判定を行う。｜(Ａ１２+Ａ３２)／２−Ａ２２｜≧しきい値ＴＨ２……（数５）｜(Ａ２１+Ａ２３)／２−Ａ２２｜≧しきい値ＴＨ２……（数６）上記（数５）、（数６）の２式が同時に成り立つ場合、
検査画素Ａ２２は欠陥画素よりも高輝度被写体のエッヂ
部分である可能性が高いことを示している。（数１）、
（数２）、（数３）及び（数４）の演算はしきい値演算
器１８で行う。

【００２６】上記のように判定した結果、検査画素Ａ２
２と周辺画素とのレベル差がしきい値ＴＨ１以上、かつ
しきい値ＴＨ２より小さい場合は、検査画素Ａ２２を欠
陥画素であると判定する。また、検査画素Ａ２２と周辺
画素とのレベル差がしきい値ＴＨ１及びしきい値ＴＨ２
より大きい場合は、検査画素Ａ２２を欠陥画素ではない
と判定する。

【００２７】本実施例において、２つのしきい値を設定
する理由は、欠陥画素検出における誤認識の要因が高輝
度被写体のエッヂ部分によるものがほとんどのためであ
る。これは、高輝度の被写体が撮像されると、エッヂ部
分で周辺画素との間に大きなレベル差が生じ、正常な画
素を欠陥画素と誤認識してしまう。このエッヂ部分にで
きるレベル差は、欠陥画素の信号レベルに比べて比較的
大きく、欠陥画素を検出するしきい値ＴＨ２より大きな
値となる。このことを利用して、エッヂを判定するため
のしきい値ＴＨ２を設ける。撮像される被写体の状況か
ら、欠陥画素と高輝度被写体のエッヂを検出できるよう
な２つのしきい値ＴＨ１、ＴＨ２を設定すれば、欠陥画
素判定の誤判定を最小限に抑えることができる。

【００２８】本実施例によれば、演算は検査画素の周辺
画素の信号レベルを分析するのに比べて簡単な回路で構
成することができるため、処理の負担を軽くすることが
できる。さらに、エッヂを判定するためのしきい値ＴＨ
２は、ＡＧＣの利得により欠陥画素の信号レベルが増幅
されることから、ＡＧＣの利得が大きいほどしきい値を
大きくとるように、ＡＧＣの利得に応じて可変制御す
る。

【００２９】ここで具体的なしきい値の設定の一例を図
６、図７を用いて説明する。図６は所定のＡＧＣ利得に
おける任意の検査画素の出力信号レベルを示す模式図で
あり、例えば、ＡＧＣの利得がαのときの任意の検査画
素の出力信号レベルを表している。図６は横軸に画素配
列を、縦軸に出力信号レベルを示す。図において、Ａ２
２は欠陥画素であり、Ｂ８８、Ａ８９は高輝度被写体で
あるとする。

【００３０】図７は所定のＡＧＣ利得における周辺画素
との信号レベル差を示す模式図であり、図６の各画素の
出力信号レベルから演算した、周辺画素との信号レベル
差を示す。図７において、横軸は画素配列を、縦軸は信
号レベル差を示す。所定の画素の信号レベル差は所定の
画素の周り４箇所の値の平均と所定の画素の差分をい
う。例えば、画素Ａ２２の場合は、図５を参照して説明
すると、画素Ａ１２、Ａ２１、Ａ２３、Ａ３２の平均値
と画素Ａ２２の値との差分である。この信号レベル差か
ら、図７のように欠陥画素を検出するためのしきい値Ｔ
Ｈ１とエッヂを検出するためのしきい値ＴＨ２を設定す
れば、欠陥画素を検出すると同時に高輝度被写体のエッ
ヂ部分を欠陥画素と誤検出しないようなしきい値が設定
できることがわかる。画素２２はしきい値ＴＨ１とＴＨ
２の間にあり、欠陥画素と判断する。また、画素Ｂ８８
はしきい値ＴＨ２より大きいので、エッジ部分であり、
欠陥画素でないと判断する。

【００３１】本発明により、検査画素が欠陥画素と判断
された場合は、検査画素を周辺画素に置換、または周辺
画素の平均値を演算して置換することにより欠陥画素を
補正する。ただし、本発明においては欠陥画素の補正の
方法についてはこれに限定されるものではなく、他の公
知の方法で構成することができる。

【００３２】以上、本発明についての実施例について説
明をしてきたが、本発明は上記実施例で説明した細部に
限定されるものではない。また、本発明の説明における
しきい値制御は主としてソフトウェアによるとして説明
したが、これをハードウェアによる回路構成として制御
することも可能である。その他、技術思想を逸脱しない
範囲で種々の変形があることは勿論である。

【００３３】また、ＡＧＣ領域についても本実施例では
５つに分割したが、これに限るものではない。また、本
発明はビデオカメラに限定されるものではなく、デジタ
ルスチルカメラ、撮像装置等の固体撮像素子を搭載した
機器は本発明の範疇に含まれる。

【００３４】以上述べたように、本発明によれば、カメ
ラの撮像動作中に欠陥画素の検出ができ、撮像される被
写体の状況に応じて欠陥画素の検出条件を最適に制御す
ることにより、被写体への画質の劣化を最小限に抑えて
精度よく欠陥画素の検出ができる。また、より正確に欠
陥画素を検出することができる。

【００３５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、撮
像される被写体の状況に応じて欠陥画素の検出条件を最
適に制御することができ、より正確に欠陥画素を検出す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるビデオカメラの一実施例を示すブ
ロック図である。

【図２】欠陥画素の検出処理動作の一実施例を示すフロ
ーチャートである。

【図３】ＡＧＣ利得と出力信号レベルの関係を示すグラ
フである。

【図４】ＡＧＣ利得と欠陥画素を検出するためのしきい
値の関係を示すグラフである。

【図５】固体撮像素子の画素配列の一例を示す画素配列
図である。

【図６】所定のＡＧＣ利得における任意の検査画素の出
力信号レベルを示す模式図である。

【図７】所定のＡＧＣ利得における周辺画素との信号レ
ベル差を示す模式図である。

【符号の説明】

１…レンズ、２…アイリス、３…固体撮像素子、４…Ａ
ＧＣ回路、５…Ａ／Ｄ変換器、６…欠陥検出回路、７…
欠陥補正回路、８…制御マイコン、９…不揮発性メモ
リ、10…信号処理回路、11…Ｄ／Ａ変換器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中野孝洋茨城県ひたちなか市稲田1410番地株式会社日立製作所デジタルメディア製品事業部内Ｆターム(参考） 4M118 AA07 AA09 AA10 AB01 FA06 GC09 5C022 AB13 AC42 AC55 AC69 5C024 CX21 CY38 EX51 HX14 HX18 HX21 HX23 HX29 HX55 5C065 AA01 BB23 CC01 CC09 DD01 EE03 GG13 GG15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入射光を電気信号に変換する固体撮像素子
と、該固体撮像素子から撮像される画像信号を増幅する
自動利得制御手段と、該固体撮像素子からのアナログ画
像信号を画素毎にデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手
段と、該任意の１画素と同色フィルタを持つ周辺画素と
の信号レベルを比較するレベル差演算手段と、該レベル
差演算手段で演算されたレベル差と予め設定されたしき
い値とを比較して欠陥画素を判定する欠陥検出手段と、
検出された欠陥画素を該欠陥画素と隣接する周辺画素の
信号もしくは演算値で置換する欠陥補正手段とを備え、
該欠陥画素を検出するためのしきい値を２つ設け、該２
つのしきい値を基に該欠陥画素を検出することを特徴と
するビデオカメラ。
【請求項２】請求項１記載のビデオカメラにおいて、該
２つのしきい値は第１のしきい値及び第２のしきい値で
あり、該レベル差演算手段で演算されたレベル差が、該
第１のしきい値１より大きく、かつ第２のしきい値２よ
り小さい場合は欠陥画素として判定し、第１のしきい値
１より大きく、かつ第２のしきい値２よりも大きい場
合、欠陥画素とは判定しないことを特徴とするビデオカ
メラ。
【請求項３】請求項１または２記載のビデオカメラにお
いて、該欠陥画素を判定するための該しきい値を可変制
御するしきい値制御手段を設け、該２つのしきい値の
内、少なくとも１つのしきい値を、該自動利得制御手段
の利得に応じて可変制御することを特徴とするビデオカ
メラ。
【請求項４】入射光を電気信号に変換する固体撮像素子
と、該固体撮像素子から撮像される画像信号を増幅する
自動利得制御手段と、該固体撮像素子からのアナログ画
像信号を画素毎にデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手
段と、任意の1画素とその画素と同色フィルタを持つ周
辺画素との信号レベルを比較するレベル差演算手段と、
該レベル差演算手段で演算されたレベル差と予め設定さ
れたしきい値とを比較して欠陥画素を判定する欠陥検出
手段と、検出された欠陥画素を該欠陥画素と隣接する周
辺画素の信号もしくは演算値で置換する欠陥補正手段
と、欠陥画素を判定するためのしきい値を可変制御する
しきい値制御手段とを備え、該しきい値制御手段は該自
動利得制御手段の利得に応じて該しきい値を可変制御す
ることを特徴とするビデオカメラ。
【請求項５】請求項４記載のビデオカメラにおいて、該
しきい値制御手段によって制御されるしきい値は、該自
動利得制御手段の利得の可変範囲を複数の領域に分割
し、該分割領域ごとにしきい値を演算するための基準と
なる基準しきい値を持ち、該自動利得制御手段の利得の
値に応じて該基準しきい値から演算された値を有するこ
とを特徴とするビデオカメラ。