JP3351704B2 - 画像信号補正装置 - Google Patents
画像信号補正装置Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
- H04N25/68—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to defects
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Picture Signal Circuits (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、撮像素子から読み
込まれた画像信号に、シェーディング補正と欠陥処理を
施す画像信号補正装置に関する。
込まれた画像信号に、シェーディング補正と欠陥処理を
施す画像信号補正装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来電子スチルカメラにおいて、固体撮
像素子等の撮像装置から得られた画像を構成する各画素
データは、レンズ等の光学系要素のために生じる画像周
辺部の暗化（シェーディング）を補正するシェーディン
グ補正と、撮像素子に存在する欠陥画素の影響を除去す
る欠陥補正とを必要とする。そのため補正装置では、欠
陥位置を示すアドレスまたはフラグ等の欠陥画素データ
を格納するメモリと、シェーディングの補正比率を示す
シェーディング補正データを格納するメモリとを設けて
いる。
像素子等の撮像装置から得られた画像を構成する各画素
データは、レンズ等の光学系要素のために生じる画像周
辺部の暗化（シェーディング）を補正するシェーディン
グ補正と、撮像素子に存在する欠陥画素の影響を除去す
る欠陥補正とを必要とする。そのため補正装置では、欠
陥位置を示すアドレスまたはフラグ等の欠陥画素データ
を格納するメモリと、シェーディングの補正比率を示す
シェーディング補正データを格納するメモリとを設けて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
欠陥画素データとシェーディング補正データを別のメモ
リに記録する構成によると、容量の大きなメモリが必要
となるという問題がある。
欠陥画素データとシェーディング補正データを別のメモ
リに記録する構成によると、容量の大きなメモリが必要
となるという問題がある。
【０００４】本発明は、欠陥画素データとシェーディン
グ補正データを格納するために必要なメモリの容量を削
減することを目的としている。
グ補正データを格納するために必要なメモリの容量を削
減することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る第１の画像
信号補正装置は、固体撮像素子によって得られた画像を
構成する各画素データに対応したシェーディング補正デ
ータを格納するメモリと、このメモリからシェーディン
グ補正データを読み出して画素データにシェーディング
補正を施す補正手段とを備え、この補正手段は、シェー
ディング補正データが所定の値であるとき、その画素デ
ータに対応した画素が欠陥画素であると見做して所定の
欠陥処理を施すことを特徴としている。
信号補正装置は、固体撮像素子によって得られた画像を
構成する各画素データに対応したシェーディング補正デ
ータを格納するメモリと、このメモリからシェーディン
グ補正データを読み出して画素データにシェーディング
補正を施す補正手段とを備え、この補正手段は、シェー
ディング補正データが所定の値であるとき、その画素デ
ータに対応した画素が欠陥画素であると見做して所定の
欠陥処理を施すことを特徴としている。
【０００６】シェーディング補正データが所定の階調に
対応した所定桁数のデジタルデータであるとき、欠陥画
素であることを示す欠陥画素データは例えば、このデジ
タルデータのうちの端の階調に対応したデータである。
シェーディング補正データが８ビットのデジタルデータ
であるとき、欠陥画素データは例えば、８ビットのデジ
タルデータの最大値である。
対応した所定桁数のデジタルデータであるとき、欠陥画
素であることを示す欠陥画素データは例えば、このデジ
タルデータのうちの端の階調に対応したデータである。
シェーディング補正データが８ビットのデジタルデータ
であるとき、欠陥画素データは例えば、８ビットのデジ
タルデータの最大値である。
【０００７】好ましくは、各画素に関してシェーディン
グ補正データを決定するときに欠陥画素データも検出
し、シェーディング補正データと欠陥画素データをメモ
リに記録する補正データ記録手段を備えることが好まし
い。
グ補正データを決定するときに欠陥画素データも検出
し、シェーディング補正データと欠陥画素データをメモ
リに記録する補正データ記録手段を備えることが好まし
い。
【０００８】本発明に係る第２の画像信号補正装置は、
多数の階調のデータから成るシェーディング補正データ
に含まれる１つのデータを、このシェーディング補正デ
ータに対応する画素が欠陥画素であることを示す欠陥画
素データとして用いることを特徴としている。
多数の階調のデータから成るシェーディング補正データ
に含まれる１つのデータを、このシェーディング補正デ
ータに対応する画素が欠陥画素であることを示す欠陥画
素データとして用いることを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態で
ある画像信号補正装置の電気的構成を示している。
参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態で
ある画像信号補正装置の電気的構成を示している。
【００１０】この画像信号補正装置は、マイクロコンピ
ュータを備えたシステム制御回路２５によって制御され
る。固体撮像素子であるＣＣＤ１１は撮像光学系１０の
光軸上に配置されている。ＣＣＤ１１は、ＣＣＤ駆動回
路１２によって制御され、撮像光学系１０から読み取っ
た画像信号を出力する。ＣＣＤ１１の出力信号は、ま
ず、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）１４及び、サ
ンプルパルス等を出力するタイミングジェネレータ１３
によって、リセット雑音を取り除かれる。ＣＤＳ１４か
ら出力された画像信号は、Ａ／Ｄ変換器１５においてア
ナログ信号からデジタル信号に変換される。
ュータを備えたシステム制御回路２５によって制御され
る。固体撮像素子であるＣＣＤ１１は撮像光学系１０の
光軸上に配置されている。ＣＣＤ１１は、ＣＣＤ駆動回
路１２によって制御され、撮像光学系１０から読み取っ
た画像信号を出力する。ＣＣＤ１１の出力信号は、ま
ず、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）１４及び、サ
ンプルパルス等を出力するタイミングジェネレータ１３
によって、リセット雑音を取り除かれる。ＣＤＳ１４か
ら出力された画像信号は、Ａ／Ｄ変換器１５においてア
ナログ信号からデジタル信号に変換される。
【００１１】次にデジタルの画像信号は、シェーディン
グ補正回路１７において、シェーディング補正データメ
モリ１６に格納されたシェーディング補正データに従っ
てシェーディング補正を施され、あるいはシェーディン
グ補正データメモリ１６に格納された欠陥画素データに
従って、欠陥画素検出回路１８と遅延回路１９とＣＭＯ
Ｓアナログスイッチ等のスイッチング素子２０により、
欠陥補正を施される。
グ補正回路１７において、シェーディング補正データメ
モリ１６に格納されたシェーディング補正データに従っ
てシェーディング補正を施され、あるいはシェーディン
グ補正データメモリ１６に格納された欠陥画素データに
従って、欠陥画素検出回路１８と遅延回路１９とＣＭＯ
Ｓアナログスイッチ等のスイッチング素子２０により、
欠陥補正を施される。
【００１２】すなわちシェーディング補正データメモリ
１６には、シェーディング補正データと欠陥画素データ
が格納されている。シェーディング補正データは撮像光
学系１０に特有なデータである。シェーディング補正デ
ータは画像の中心における画素データを基準とした比率
であり、例えば一様なグレーのチャートを撮像してでき
る画像の中心の画素データを基準値としたときの周辺の
画素の暗化を基準値まで引き上げる比率として表され
る。欠陥画素データは、ＣＣＤ１１の製造工程において
発生する欠陥フォトダイオードに対応する。
１６には、シェーディング補正データと欠陥画素データ
が格納されている。シェーディング補正データは撮像光
学系１０に特有なデータである。シェーディング補正デ
ータは画像の中心における画素データを基準とした比率
であり、例えば一様なグレーのチャートを撮像してでき
る画像の中心の画素データを基準値としたときの周辺の
画素の暗化を基準値まで引き上げる比率として表され
る。欠陥画素データは、ＣＣＤ１１の製造工程において
発生する欠陥フォトダイオードに対応する。
【００１３】欠陥画素検出回路１８では、シェーディン
グ補正データメモリ１６から読み出されたデータに従っ
て、スイッチング素子２０に対する切換え指令信号が出
力される。すなわち、シェーディング補正データメモリ
１６からシェーディング補正データが読み出されたと
き、スイッチング素子２０はシェーディング補正回路１
７側に切り換えられ、欠陥画素データが読み出されたと
き、スイッチング素子２０は遅延回路１９側に切り換え
られる。
グ補正データメモリ１６から読み出されたデータに従っ
て、スイッチング素子２０に対する切換え指令信号が出
力される。すなわち、シェーディング補正データメモリ
１６からシェーディング補正データが読み出されたと
き、スイッチング素子２０はシェーディング補正回路１
７側に切り換えられ、欠陥画素データが読み出されたと
き、スイッチング素子２０は遅延回路１９側に切り換え
られる。
【００１４】シェーディング補正回路１７の出力端子は
スイッチング素子２０の第１の入力端子に接続され、第
２の入力端子には遅延回路１９の出力端子が接続されて
いる。スイッチング素子２０の出力端子は遅延回路１９
の入力端子に接続されている。スイッチング素子２０が
シェーディング補正回路１７側（図１の下側）に切り換
えられているとき、シェーディング補正回路１７の出力
信号はそのままスイッチング素子２０から出力される
が、スイッチング素子２０が遅延回路１９側（図１の上
側）に切り換えられているとき、シェーディング補正回
路１７の出力信号は遮断され、遅延回路１９を介して出
力される遅延信号がスイッチング素子２０から出力され
る。遅延回路１９では、シェーディング補正回路１７か
ら出力された画像信号がホールドされる。
スイッチング素子２０の第１の入力端子に接続され、第
２の入力端子には遅延回路１９の出力端子が接続されて
いる。スイッチング素子２０の出力端子は遅延回路１９
の入力端子に接続されている。スイッチング素子２０が
シェーディング補正回路１７側（図１の下側）に切り換
えられているとき、シェーディング補正回路１７の出力
信号はそのままスイッチング素子２０から出力される
が、スイッチング素子２０が遅延回路１９側（図１の上
側）に切り換えられているとき、シェーディング補正回
路１７の出力信号は遮断され、遅延回路１９を介して出
力される遅延信号がスイッチング素子２０から出力され
る。遅延回路１９では、シェーディング補正回路１７か
ら出力された画像信号がホールドされる。
【００１５】このようにしてスイッチング素子２０の出
力端には、補正（シェーディング補正あるいは欠陥処
理）済みの信号が出力される。補正済み信号は、色分離
回路２１によって、レッド、グリーンおよびブルーの３
原色に分離され、プロセス処理回路２２においてガンマ
補正等の処理を施され、エンコーダ２３において所定の
フォーマットのビデオ出力Ｖ0 に変換されて出力され
る。
力端には、補正（シェーディング補正あるいは欠陥処
理）済みの信号が出力される。補正済み信号は、色分離
回路２１によって、レッド、グリーンおよびブルーの３
原色に分離され、プロセス処理回路２２においてガンマ
補正等の処理を施され、エンコーダ２３において所定の
フォーマットのビデオ出力Ｖ0 に変換されて出力され
る。
【００１６】図２はシェーディング補正データと欠陥画
素データを示している。本実施形態では、シェーディン
グ補正データを示す８ビットのデータの１つを、欠陥処
理情報用として使っている。従来シェーディング補正デ
ータは２５６階調の値で表しているが、本実施形態で
は、１から２５５階調目までのデータＤ１をシェーディ
ング補正データとして用い、シェーディング補正に最も
影響の少ない２５６階調目のデータＤ２を欠陥画素であ
ることを示す値として用いている。すなわち欠陥画素検
出回路１８では、２５６階調目の値が検出され、これに
よりその画素が欠陥画素であるか否かが判定される。
素データを示している。本実施形態では、シェーディン
グ補正データを示す８ビットのデータの１つを、欠陥処
理情報用として使っている。従来シェーディング補正デ
ータは２５６階調の値で表しているが、本実施形態で
は、１から２５５階調目までのデータＤ１をシェーディ
ング補正データとして用い、シェーディング補正に最も
影響の少ない２５６階調目のデータＤ２を欠陥画素であ
ることを示す値として用いている。すなわち欠陥画素検
出回路１８では、２５６階調目の値が検出され、これに
よりその画素が欠陥画素であるか否かが判定される。
【００１７】このように本実施形態では、シェーディン
グ補正データの一部を欠陥画素データとして用いるた
め、１つの画素に対して特別に欠陥画素用のメモリを設
ける必要がない。したがって本実施形態によれば、従来
装置のように、シェーディング補正データ用のメモリと
欠陥画素データ用のメモリを設けた構成と比較すると、
画像データを補正するために必要なメモリを削減するこ
とができる。
グ補正データの一部を欠陥画素データとして用いるた
め、１つの画素に対して特別に欠陥画素用のメモリを設
ける必要がない。したがって本実施形態によれば、従来
装置のように、シェーディング補正データ用のメモリと
欠陥画素データ用のメモリを設けた構成と比較すると、
画像データを補正するために必要なメモリを削減するこ
とができる。
【００１８】図３は第２の実施形態として、シェーディ
ング補正データと欠陥画素データを算出することができ
る画像信号補正装置の電気的構成を示している。この装
置は、撮像光学系１０が交換レンズである場合に効果的
である。第２の実施形態の構成は、図１に示す第１の実
施形態の装置のＡ／Ｄ変換器１５の後段に、画像バッフ
ァメモリ２８が設けられ、またシステム制御回路２５に
操作スイッチ２６が接続されている点を除いて、第１の
実施形態と同様である。
ング補正データと欠陥画素データを算出することができ
る画像信号補正装置の電気的構成を示している。この装
置は、撮像光学系１０が交換レンズである場合に効果的
である。第２の実施形態の構成は、図１に示す第１の実
施形態の装置のＡ／Ｄ変換器１５の後段に、画像バッフ
ァメモリ２８が設けられ、またシステム制御回路２５に
操作スイッチ２６が接続されている点を除いて、第１の
実施形態と同様である。
【００１９】Ａ／Ｄ変換器１５から出力された画像信号
は、システム制御回路２５に入力され、画像バッファメ
モリ２８に記録される。システム制御回路２５では、操
作スイッチ２６の信号に従って補正データの計算が行な
われ、この補正データはシェーディング補正データメモ
リ１６に記録される。画像バッファメモリ２８に一旦記
録された画像データは、補正データを算出をする時に暗
化量のデータとして使用される。操作スイッチ２６に
は、シェーディング補正データおよび欠陥補正データを
シェーディング補正データメモリ１６に格納するときに
操作される切換えスイッチ等が設けられている。
は、システム制御回路２５に入力され、画像バッファメ
モリ２８に記録される。システム制御回路２５では、操
作スイッチ２６の信号に従って補正データの計算が行な
われ、この補正データはシェーディング補正データメモ
リ１６に記録される。画像バッファメモリ２８に一旦記
録された画像データは、補正データを算出をする時に暗
化量のデータとして使用される。操作スイッチ２６に
は、シェーディング補正データおよび欠陥補正データを
シェーディング補正データメモリ１６に格納するときに
操作される切換えスイッチ等が設けられている。
【００２０】図４は、第２の実施形態における補正デー
タ算出処理のフローチャートである。ステップ１０１で
は、基準となるグレーのチャートが撮像される。すなわ
ち一様なグレーの画像がＣＣＤ１１によって撮像され、
この時の基準画像の画素データが画像バッファメモリ２
８に格納される。ステップ１０２では、基準画像の画素
データの平均値が算出され、この平均値と各画素データ
とが比較されて、これらの差（暗化量）からシェーディ
ング補正データが算出される。そして、シェーディング
補正データが各画素に対応したシェーディング補正デー
タメモリ１６に記憶される。
タ算出処理のフローチャートである。ステップ１０１で
は、基準となるグレーのチャートが撮像される。すなわ
ち一様なグレーの画像がＣＣＤ１１によって撮像され、
この時の基準画像の画素データが画像バッファメモリ２
８に格納される。ステップ１０２では、基準画像の画素
データの平均値が算出され、この平均値と各画素データ
とが比較されて、これらの差（暗化量）からシェーディ
ング補正データが算出される。そして、シェーディング
補正データが各画素に対応したシェーディング補正デー
タメモリ１６に記憶される。
【００２１】ステップ１０３では、例えば撮像光学系１
０がキャップによって覆われ、ＣＣＤ１１への入射光が
遮光される。これによりＣＣＤ１１から出力される全て
の画素データは黒レベルになるはずであるが、ＣＣＤ１
１に欠陥画素（欠陥フォトダイオード）が存在すると、
その画素データは黒レベルにはならない。ステップ１０
４では、黒レベルと大きく異なる画素データを有する画
素に対応したシェーディング補正データが欠陥位置を示
すデータ（図２の例ではＦＦh ）に書き換えられる。
０がキャップによって覆われ、ＣＣＤ１１への入射光が
遮光される。これによりＣＣＤ１１から出力される全て
の画素データは黒レベルになるはずであるが、ＣＣＤ１
１に欠陥画素（欠陥フォトダイオード）が存在すると、
その画素データは黒レベルにはならない。ステップ１０
４では、黒レベルと大きく異なる画素データを有する画
素に対応したシェーディング補正データが欠陥位置を示
すデータ（図２の例ではＦＦh ）に書き換えられる。
【００２２】ステップ１０５では、撮像光学系１０に、
ＣＣＤ１１の出力が飽和する程度の光が入射される。す
なわちＣＣＤ１１から出力される全ての画素データは飽
和レベルになるはずであるが、ＣＣＤ１１に欠陥画素
（欠陥フォトダイオード）が存在すると、その画素デー
タは飽和レベルにはならない。ステップ１０６では、飽
和レベルと大きく異なる画素データを有する画素に対応
したシェーディング補正データが欠陥位置を示すデータ
（図２の例ではＦＦh ）に書き換えられ、このプログラ
ムは終了する。
ＣＣＤ１１の出力が飽和する程度の光が入射される。す
なわちＣＣＤ１１から出力される全ての画素データは飽
和レベルになるはずであるが、ＣＣＤ１１に欠陥画素
（欠陥フォトダイオード）が存在すると、その画素デー
タは飽和レベルにはならない。ステップ１０６では、飽
和レベルと大きく異なる画素データを有する画素に対応
したシェーディング補正データが欠陥位置を示すデータ
（図２の例ではＦＦh ）に書き換えられ、このプログラ
ムは終了する。
【００２３】以上のように本実施形態によれば、撮影光
学系１０に応じてシェーディング補正データと欠陥画素
データが書き換えられるので、撮影光学系１０が交換レ
ンズであっても、ＣＣＤ１１によって得られた画像デー
タに対して常に最適な補正処理を施すことができる。
学系１０に応じてシェーディング補正データと欠陥画素
データが書き換えられるので、撮影光学系１０が交換レ
ンズであっても、ＣＣＤ１１によって得られた画像デー
タに対して常に最適な補正処理を施すことができる。
【００２４】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、欠陥画素
データとシェーディング補正データを格納するために必
要なメモリの容量を削減することができる。
データとシェーディング補正データを格納するために必
要なメモリの容量を削減することができる。
【図１】本発明の第１の実施形態である画像信号補正装
置の電気的構成を示すブロック図である。
置の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】シェーディング補正データと欠陥画素データを
示す図である。
示す図である。
【図３】本発明の第２の実施形態である画像信号補正装
置の電気的構成を示すブロック図である。
置の電気的構成を示すブロック図である。
【図４】第２の実施形態における補正データ算出処理の
フローチャートである。
フローチャートである。
２０ スイッチング素子 Ｄ１ シェーディング補正データ Ｄ２ 欠陥画素データ
Claims (5)
- 【請求項１】 固体撮像素子によって得られた画像を構
成する各画素データに対応したシェーディング補正デー
タを格納するメモリと、 このメモリからシェーディング補正データを読み出して
前記画素データにシェーディング補正を施すシェーディ
ング補正手段と、 前記シェーディング補正データの一部が所定の値である
とき、この所定の値を示す前記シェーディング補正デー
タに対応した画素が欠陥画素であると見做して前記画素
データに所定の欠陥処理を施す欠陥補正手段とを備える
ことを特徴とする画像信号補正装置。 - 【請求項２】 前記シェーディング補正データが所定の
階調に対応した所定桁数のデジタルデータであり、前記
欠陥画素であることを示す欠陥画素データが前記デジタ
ルデータのうちの端の階調に対応したデータであること
を特徴とする請求項１に記載の画像信号補正装置。 - 【請求項３】 前記シェーディング補正データが８ビッ
トのデジタルデータであり、前記欠陥画素データが前記
８ビットのデジタルデータの最大値であることを特徴と
する請求項２に記載の画像信号補正装置。 - 【請求項４】 各画素に関してシェーディング補正デー
タを決定するときに、欠陥画素であった画素については
欠陥画素データをシェーディング補正データの一部とし
て前記メモリに記憶する補正データ記憶手段を備えたこ
とを特徴とする請求項１から３に記載の画像信号補正装
置。 - 【請求項５】 多数の階調データから成るシェーディン
グ補正データに含まれる１つの階調に対応するデータ
を、このシェーディング補正データに対応する画素が欠
陥画素であることを示す欠陥画素データとして用いるこ
とを特徴とする画像信号補正装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10670697A JP3351704B2 (ja) | 1997-04-09 | 1997-04-09 | 画像信号補正装置 |
| US09/052,063 US6181830B1 (en) | 1997-04-09 | 1998-03-31 | Image signal correction device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10670697A JP3351704B2 (ja) | 1997-04-09 | 1997-04-09 | 画像信号補正装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10285473A JPH10285473A (ja) | 1998-10-23 |
| JP3351704B2 true JP3351704B2 (ja) | 2002-12-03 |
Family
ID=14440440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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