JP2886797B2 - 欠陥画素補正方法および装置 - Google Patents

欠陥画素補正方法および装置

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JP2886797B2
JP2886797B2 JP7005626A JP562695A JP2886797B2 JP 2886797 B2 JP2886797 B2 JP 2886797B2 JP 7005626 A JP7005626 A JP 7005626A JP 562695 A JP562695 A JP 562695A JP 2886797 B2 JP2886797 B2 JP 2886797B2
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浩 花島
信一 高橋
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、CCD(Charge Coupl
ed Device)など固体撮像素子の欠陥画素を補正する方法
および装置に関するもので、とくに適正な補正が容易に
得られるようにしたものである。
【0002】
【従来の技術】CCDに欠陥画素があると再生画像上に
白キズ等を生じ画質を著しく低下させる。これを補正し
て補うため、従来より欠陥画素の直前の画素信号をサン
プルホールドして欠陥画素の画素信号と入れ替えること
が行われてきた。(例えば、特開昭50−128414
号公報および特開昭57−54481号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、CCD
の欠陥画素については当該画素のサンプルは行わず、直
前の画素信号をサンプルホールドしてこれを欠陥画素の
画素信号として用いているが、実際の画素サンプル回路
においては、例えばサンプル用のスイッチングトランジ
スタの標遊容量を通してサンプルパルスが出力側に飛び
込み、従って、画素サンプルをしたときとしないときと
で、低域通過フィルタを通した後で得られる画像信号に
画素単位のレベルに差異を生じるが、この問題に対する
解決の一方法が前述の特開昭57−54481号公報に
記載されている。
【0004】しかし、上記特開昭57−54481号公
報記載の技術のみでは、完全に画素単位のレベル差をな
くすことはできない。すなわち、上記サンプルパルスの
飛び込みの影響は、これが欠陥画素のために1個(1サ
ンプル)抜けているところとそうでないところとでは、
飛び込んだサンプルパルスの後のリンギングの大きさが
異なって現われ、これが低域通過フィルタを通した後
「キズ」となって画面上で目立つことになる。
【0005】とくに後者の「キズ」をなくすためには、
その原因となっているリンギングについて、その大き
さ、位相を調整する必要があるが、CCDにおいて、本
来欠陥画素は皆無であることが望ましいが、実際には存
在しこれが1画素単位で孤立して存在するので、これら
孤立した数か所の画素点をモニタ上で見ながら、「キ
ズ」が見えなくなるように上述のリンギングの大きさ、
位相を調整することは容易でない。
【0006】本発明の目的は、上記欠陥画素に相当する
「キズ」が見えなくなるようにする調整を容易にする欠
陥画素補正方法、およびそれに使用する装置を提供する
ことにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明欠陥画素補正方法は、欠陥画素をサンプルし
ないようにして欠陥画素の補正を行うテレビジョンカメ
ラ用固体撮像素子の欠陥画素補正方法において、前記欠
陥画素をサンプルしないサンプルパルス列に代えて任意
所望の画像パターンを表示する画素群をサンプルしない
サンプルパルス列を発生させ、該発生したサンプルパル
ス列を前記固体撮像素子に印加したとき前記画像パター
ンが視覚的に見えなくなるように調整し、該調整が完了
した後に、前記欠陥画素をサンプルしないサンプルパル
ス列を前記固体撮像素子に印加するようにしたことを特
徴とするものである。
【0008】また、本発明欠陥画素補正装置は、少なく
とも請求項1記載の任意所望の画像パターンを表示する
画素群をサンプルしないサンプルパルス列を発生させる
サンプルパルス列発生手段を具えていることを特徴とす
るものである。
【0009】また、本発明欠陥画素補正装置は、前記サ
ンプルパルス列発生手段が書き替え可能なメモリを含ん
でいるとともに、前記任意所望の画像パターンを前記書
き替え可能なメモリに記憶させるべく欠陥画素補正装置
外部から前記任意所望の画像パターンを表わす信号を入
力可能にしていることを特徴とするものである。
【0010】また、本発明欠陥画素補正装置は、前記サ
ンプルパルス列発生手段が、前記任意所望の画像パター
ンを記憶しているROMを含んでいることを特徴とする
ものである。
【0011】
【作用】以上によれば、数少なくかつ不規則に散在して
いるCCDの欠陥素子による「キズ」を見ながら、これ
が見えなくなるように調整要素を調整するのと違って、
きわめて明確な任意所望の画像パターンを見ながら調整
することができるので、調整し易く、かつ効率的であ
る。
【0012】
【実施例】以下に添付図面を参照し実施例により本発明
を詳細に説明する。まず、本発明を理解するうえで必要
な従来技術について説明する。図1は、CCD欠陥画素
補正装置の一例(従来技術)を示すブロック線図であ
る。
【0013】図1において、1はCCDであり、このC
CDの欠陥画素のアドレスがメモリ2に記憶されてい
る。キズ補正回路3は、テレビジョン水平および垂直駆
動パルス(それぞれHDおよびVD)を計数する水平画
素カウンタと垂直画素カウンタを有し、これらカウンタ
の計数による画素アドレス値がデータバスAを介して供
給されるメモリ2に記憶されているアドレス値と一致し
たとき、CCD1からの画像出力を使用するテレビジョ
ン画像信号としてサンプルしないように、常時は相関2
重サンプル回路(CDS)4に供給しているサンプルパ
ルスの供給を停止する。以上により、CCDの欠陥画素
については当該画素のサンプルが行われず、欠陥画素の
直前の画素がホールドされ、これが欠陥画素と置き替っ
てテレビジョン画像信号が形成されることになる。
【0014】また、図1において、CCD駆動LSI5
にはキズ補正回路3と同様HDおよびVDが供給され、
CCD1を駆動するための各種パルスを発生しCCD1
とセットで使用されているものである。また、パソコン
6は、アドレスバスおよびデータバスBを介してCCD
1の欠陥画素のアドレスをメモリ2に記憶させるときに
使用するアドレス指定用であり、さらに、信号処理回路
7は、相関2重サンプル回路(CDS)4から取り出さ
れたテレビジョン画像信号のガンマ、ペデスタルおよび
フレア等を調整し、この回路の出力をそのまま伝送路に
送出し、またはモニタに供給しても良好な画像が表示で
きるようにするための従来慣用のものである。
【0015】次に、上述の相関2重サンプル回路(CD
S)4の概略構成を一点鎖線で囲んで図2に示し、その
回路動作を図3に示す信号波形図に従って説明する。C
CD1の出力信号(図3に(a)にて示す)は、増幅器
11および12に供給されそれぞれ所定レベルまで増幅
される。増幅器11を含む系統(Wにて表示する)は画
像信号レベルをサンプルホールドする系統で、また増幅
器12を含む系統(Bにて表示する)は黒の基準レベル
をサンプルホールドする系統である。増幅器11の出力
は、図3に示すサンプルパルス(b)のタイミングでス
イッチsw1が閉じられることによりトリマコンデンサ
c1およびコンデンサc2に充電され、高入力インピー
ダンスのバッファ増幅器13を介して差動増幅器14の
反転入力端子に印加される。
【0016】一方、増幅器12の出力は、図3に示すサ
ンプルパルス(c)のタイミングでスイッチsw2が閉
じられることによりコンデンサc3が充電され、高入力
インピーダンスのバッファ増幅器15を介してその出力
側に現われる。この信号レベルは、CCD1の出力信号
(a)がサンプルパルス(c)でサンプルされているた
め黒の基準レベルを示している。この信号は、サンプル
パルス(b)がスイッチsw1と同時にスイッチsw3
にも供給されることによって、黒の基準レベルはコンデ
ンサc4に充電され、上述の画像信号(増幅器11,ス
イッチsw1、バッファ増幅器13の系統)と同時にサ
ンプルされた信号となり、高入力インピーダンスのバッ
ファ増幅器16および可変抵抗器vrを介して差動増幅
器14の非反転入力端子に印加される。
【0017】差動増幅器14の非反転入力端子に印加さ
れた黒基準レベルと、同増幅器の反転入力端子に印加さ
れた画像信号レベル間において減算が行われ、その出力
側にノイズの影響を受けない正しい信号レベルを有する
画像信号が得られ、この信号を後続の低減通過フィルタ
(LPF)17を介して取り出すことにより、サンプル
ホールド回路等で発生する高周波ノイズの影響が除去さ
れ連続したテレビジョン画像信号が得られる。
【0018】図3はまた、同図(d)にスイッチsw1
によるサンプリングパルス(図3(b))の飛び込みの
信号波形を示しているが、欠陥画素のためにサンプリン
グパルスを供給しなかった時間付近においてはリンギン
グの出力が他の時間帯と異なっている。これは、上述し
たように、連続したテレビジョン画像信号を取り出すた
めに低域通過フィルタ(LPF)17を通した後におい
ても、表示画像上に「キズ」を発生させる。
【0019】この「キズ」を除去する方法の一例とし
て、リンギングを均等にすることで達成される。すなわ
ち、図2に示す相関2重サンプル回路(CDS)4中の
トリマコンデンサc1や可変抵抗器vrの微細な調整が
必要である。しかし、モニタ上に点状に散在する、それ
ぞれがきわめて小さい「キズ」を見つめながらこれが見
えなくなるように上記要素(トリマコンデンサや可変抵
抗器)を調整することは並大抵なことではなく、また調
整に多大な時間を要していた。
【0020】そこで本発明においては、CCD自体が有
している欠陥画素を補正するための上述の補正方法(従
来の方法)を採用するにあたり、トリマコンデンサや可
変抵抗器の調整をより容易に、従って短時間に効率よく
行えないかを検討した結果として得られたのが本発明欠
陥画素補正方法であり、およびそれに使用する装置であ
る。
【0021】まず、本発明欠陥画素補正方法は、上述の
ように点状に散在する、きわめて小さい「キズ」を見な
がら上述したトリマコンデンサや可変抵抗器など調整要
素を調整するのでなく、欠陥画素に関係なく、任意所望
の画像パターンに対応する構成画素があたかも欠陥画素
であるとの想定(実際には欠陥画素ではない)をした場
合にCCDに供給されるサンプルパルス列、すなわち上
記画像パターンを表示する画素群をサンプルしないサン
プルパルス列を発生させ、そのサンプルパルス列を供給
したことにより生じるモニタ上の擬似的な「キズ」を見
ながら、その「キズ」が見えなくなるように調整要素を
調整する。
【0022】この調整は、数少なく点在する実際の欠陥
画素を見ながら調整するよりはるかに容易である。な
お、任意所望の画像パターンとしては、視覚的に目立つ
パターンであればどんなパターンでもよいが、画面の横
方向に連続しない1個の欠陥画素(1サンプル)の補正
を考える以上、横方向の画素配列とは1点で交わるよう
なパターンが望ましく、例えば、図4に示す画像パター
ンが考えられる。
【0023】以上により調整が完了すれば、この調整結
果は、CCDの本来の欠陥画素に対しても、それ用のサ
ンプルパルスが供給された時の調整結果と同じであるか
らキズは見えない筈である。従って、調整完了後は、欠
陥画素をサンプルしない通常の欠陥画素補正方法による
サンプルパルス列をCCDに供給するようにする。
【0024】以上においては、従来例における調整要素
が、たまたまトリマコンデンサであり、また可変抵抗器
であったため、これらを調整要素としたが、これらは一
例であり画像パターンが見えなくなるようにする調整要
素を、本発明は特定するものではない。
【0025】次に、上述した本発明欠陥画素補正方法に
使用する本発明欠陥画素補正装置について説明する。本
発明欠陥画素補正装置の実施例としては、従来技術の説
明に使用した図1に示すCCD欠陥画素補正装置のキズ
補正回路3に、本発明方法について上述した任意所望の
画像パターンに対応する構成画素をサンプルしないサン
プルパルス列発生手段、およびこの手段からのサンプル
パルス列により上述の調整要素の調整が完了した後には
欠陥画素の補正を行う本来の(従来の)キズ補正装置に
戻すためのパソコン等による処理を含むように構成する
のが好ましい。
【0026】以下に本発明による欠陥画素補正装置の一
実施例を、その構成を示す図面を参照して説明する。図
5は、本発明欠陥画素補正装置の一実施例を示すブロッ
ク線図である。図5において、任意所望の画像パターン
を発生させるための画像パターン発生器8が従来技術の
説明において使用した図1に付加され、さらにこれをパ
ソコン6によって制御(アドレスの書き込み)し、ま
た、この画像パターン発生器8からの出力画像信号をキ
ズ補正回路3に供給するためのアドレスバスおよびデー
タバスBおよびデータバスCが新たに設けられた点が本
実施例の特徴である。図1と同一符号を付して示すその
他の部分については、図1と同じであるのでそれらの構
成、動作についての説明は省略する。
【0027】画像パターン発生器8は、書き替え可能な
RAM(ランダムアクセスメモリ)またはROM(読み
出し専用メモリ)によって構成され、例えば図4に示す
画像パターンを発生する。画像パターン発生器8がRA
Mで構成される場合には、これに図4の画像パターンに
相当するアドレスを書き込む。また、画像パターン発生
器8がROMで構成される場合には、あらかじめ図4の
画像パターンのアドレスが書き込まれたものを用意する
必要がある。さらに、メモリ2には、CCD1の欠陥画
素の位置に相当するアドレスがアドレスバスおよびデー
タバスBを経由して書き込まれる。
【0028】以上の構成において、図2に示すトリマコ
ンデンサc1および可変抵抗器vrを調整する場合、キ
ズ補正回路3の水平画素カウンタと垂直画素カウンタに
供給される欠陥画素のアドレスはデータバスCを介して
画像パターン発生器8から供給されるようにパソコン6
が制御する。また、トリマコンデンサc1および可変抵
抗器vrの調整が完了した後においては、キズ補正回路
3の水平画素カウンタと垂直画素カウンタに供給される
欠陥画素のアドレスがメモリ2からデータバスAを介し
て供給されるようにパソコン6が制御する。
【0029】なお、図示しないデータ制御器によって、
パソコン6を切り離しても上記状態が保持されるように
することにより、通常のテレビジョンカメラ運用時には
メモリ2の欠陥画素のアドレスがキズ補正回路に供給さ
れる。また、上記のデータ制御を機械式のスイッチ(例
えば、トグルスイッチ等)で行うこともできる。再度、
トリマコンデンサc1および可変抵抗器vrを調整する
必要がある場合、再度パソコン6を接続して同様に再調
整を行うことが可能である。さらに、パソコン6に要求
される機能をカメラ内蔵のコンピュータシステムに持た
せることも可能である。
【0030】また、以上説明した本発明装置の実施例に
おいて、トリマコンデンサc1および可変抵抗器vrを
調整する時にのみ、図4に示す画像パターンを発生する
ようにメモリ2の記憶内容を書き替え、調整完了後は、
CCD1の欠陥画素のアドレスにその記憶内容を書き替
えるようにしてもよい。この場合、画像パターン発生器
8は不要となる。また、本発明装置の他の例として、図
4に示すような任意所望の画素パターンは調整すべきC
CDによってパターンを変える必要がないので、キズ補
正回路用のメモリーをROM化し、キズ補正回路3とメ
モリ2を一体化して回路部品化することも考えられる。
【0031】
【発明の効果】本発明によれば、任意所望の画像パター
ンをモニタ上に表示させながら、これが見えなくなるよ
うに調整がなされたとき、欠陥画素の補正がなされたこ
とになるから、従来の欠陥画素そのものによるモニタ上
の「キズ」を見ながら調整を行うのに比較してはるかに
容易となり、従って調整のための時間も短縮され、生産
性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】CCD欠陥画素補正装置の一例(従来技術)を
示すブロック線図である。
【図2】図1に示すCCD欠陥画素補正装置中の相関2
重サンプル装置(CDS)の概略構成を示す回路図であ
る。
【図3】図2に示す相関2重サンプル回路(CDS)の
要部において、その回路動作を示す信号波形図である。
【図4】本発明欠陥画素補正方法および装置において使
用される任意所望の画像パターンの一例を示している。
【図5】本発明欠陥画素補正装置の一実施例を示すブロ
ック線図である。
【符号の説明】
1 CCD 2 メモリ 3 キズ補正回路 4 相関2重サンプル回路(CDS) 5 CCD駆動LSI 6 パソコン 7 信号処理回路 8 画像パターン発生器 11,12 増幅器 13,15,16 バッファ増幅器 14 差動増幅器 17 低域通過フィルタ(LPF) HD 水平駆動パルス VD 垂直駆動パルス c1 トリマコンデンサ c2, c3, c4 コンデンサ vr 可変抵抗器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−292407(JP,A) 特開 昭63−103574(JP,A) 特開 昭62−188889(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04N 5/30 - 5/335 H04N 5/14 - 5/217 H04N 17/00 - 17/06

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 欠陥画素をサンプルしないようにして欠
    陥画素の補正を行うテレビジョンカメラ用固体撮像素子
    の欠陥画素補正方法において、前記欠陥画素をサンプル
    しないサンプルパルス列に代えて任意所望の画像パター
    ンを表示する画素群をサンプルしないサンプルパルス列
    を発生させ、該発生したサンプルパルス列を前記固体撮
    像素子に印加したとき前記画像パターンが視覚的に見え
    なくなるように調整し、該調整が完了した後に、前記欠
    陥画素をサンプルしないサンプルパルス列を前記固体撮
    像素子に印加するようにしたことを特徴とする欠陥画素
    補正方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の欠陥画素補正方法におい
    て使用する欠陥画素補正装置であって、該装置は、少な
    くとも請求項1記載の任意所望の画像パターンを表示す
    る画素群をサンプルしないサンプルパルス列を発生させ
    るサンプルパルス列発生手段を具えていることを特徴と
    する欠陥画素補正装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の欠陥画素補正装置におい
    て、前記サンプルパルス列発生手段は書き替え可能なメ
    モリを含んでいるとともに、前記任意所望の画像パター
    ンを前記書き替え可能なメモリに記憶させるべく欠陥画
    素補正装置外部から前記任意所望の画像パターンを表わ
    す信号を入力可能にしていることを特徴とする欠陥画素
    補正装置。
  4. 【請求項4】 請求項2記載の欠陥画素補正装置におい
    て、前記サンプルパルス列発生手段は、前記任意所望の
    画像パターンを記憶しているROMを含んでいることを
    特徴とする欠陥画素補正装置。
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