JP3830574B2 - 欠陥補正装置及びこれを用いた固体撮像装置 - Google Patents
欠陥補正装置及びこれを用いた固体撮像装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3830574B2 JP3830574B2 JP08861896A JP8861896A JP3830574B2 JP 3830574 B2 JP3830574 B2 JP 3830574B2 JP 08861896 A JP08861896 A JP 08861896A JP 8861896 A JP8861896 A JP 8861896A JP 3830574 B2 JP3830574 B2 JP 3830574B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- video
- video signal
- defect
- value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000012937 correction Methods 0.000 title claims description 250
- 230000007547 defect Effects 0.000 title claims description 205
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims description 21
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 45
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 30
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 23
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 238000013139 quantization Methods 0.000 description 4
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 3
- 238000001444 catalytic combustion detection Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
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
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/14—Picture signal circuitry for video frequency region
- H04N5/21—Circuitry for suppressing or minimising disturbance, e.g. moiré or halo
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/80—Camera processing pipelines; Components thereof
- H04N23/84—Camera processing pipelines; Components thereof for processing colour signals
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/64—Circuits for processing colour signals
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は映像信号の欠陥（エラー）データを補正する欠陥補正装置と、これをビデオカメラ等に用いた固体撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＶＴＲ、ビデオディスク、スキャナ、カメラなどの機器から出力される映像信号中に、伝送やデータ処理など何らかの過程で発生した欠陥（エラー）信号が１点でも含まれていると、画質が著しく劣化する場合がある。特に、カメラでは撮像デバイス自体に欠陥画素が含まれていると、これに対応した出力画像上の位置に、常に欠陥データが現れるので、著しく画質が劣化することになる。
【０００３】
近年、撮像デバイスとして、固体撮像素子、中でもＣＣＤ（Charge Coupled Device）型撮像素子（以下、単に「ＣＣＤ」という）が最も広く用いられるようになったが、ＣＣＤは製造プロセスなどに起因して欠陥画素が発生することが多く、現状では十分な歩留まりを得るのは困難である。そのため通常、欠陥画素を含んだＣＣＤを撮像素子として用いる場合には欠陥補正装置により欠陥画素に対応した出力信号を補正することが行われる。
【０００４】
従来の欠陥補正装置として、特開昭５８−６８３７８号公報に開示されているものがある。各ＣＣＤの欠陥画素に対応した出力信号はそれぞれのＣＣＤに対応した欠陥補正装置で補正される。図２９は１つのＣＣＤに対応した欠陥補正装置の構成図である。
【０００５】
図２９において７０は欠陥補正装置の入力端子でＣＣＤの出力信号をディジタルに変換したディジタル信号がここから入力される。ここで、一般にＣＣＤからは１画素ごとにその信号データが出力されるので、通常このディジタル信号は、１画素に対応した周期で離散化（ディジタル化）が行われたものである。７２、７３はＤフリップフロップで１画素に対応した期間分の遅延を行う。７４は加算器である。７５はシフトレジスタで入力信号を１ビットシフトして１／２倍した値を出力する。これらによって補正信号生成回路７１が構成されている。
【０００６】
また、８２は入力端子１から入力された信号を１画素期間分遅延した信号を出力する端子、８３は補正信号生成回路７１で生成された補正信号が出力される出力端子、７６は出力端子８２及び出力端子８３に現れる信号のうち一方を選択的に出力するセレクター、７７は欠陥補正装置の出力端子である。
【０００７】
また、７８は制御信号Ｃを出力する制御回路であり、コンパレーター（ＣＭＰ）１９を備えている。８１は対応するＣＣＤの欠陥画素の位置を記憶したＲＯＭ、１４はＣＣＤの駆動に必要なパルスを生成するタイミングジェネレーター（Ｔ.Ｇ.）である。
【０００８】
以上のように構成された従来の欠陥補正装置の動作は次の通りである。まず、補正信号生成回路７１の動作について説明する。入力端子７０から入力されたディジタル信号を１画素分だけ遅延させた信号が出力端子８２に出力される。また、出力端子８３には補正データとして、出力端子８２から出力される信号データの前後に位置する信号データの平均値が出力される。
【０００９】
次に、制御回路の動作について説明する。タイミングジェネレーター１４からは、現在出力端子８２に入力されている信号の出力画像での位置座標（ｈ、ｖ）がアドレス信号としてコンパレーター１９に入力される。コンパレーター１９の他方の入力端子には、補正すべき欠陥データの位置座標（ｘ、ｙ）が、欠陥アドレス信号としてＲＯＭ８１から読み出されて入力される。この結果、出力端子８２に欠陥データが現れたときのみハイレベルになる制御信号Ｃがコンパレーター１９から出力される。
【００１０】
セレクター７６では、通常は端子８２の方の信号が選択され、制御信号Ｃがハイレベルの場合のみ端子８３から入力される補正データが選択される。すなわち、欠陥データだけが補正データに置換される。こうして、ＲＯＭ８１からは、ある欠陥データの補正が完了するごとに次の欠陥データの欠陥アドレス信号がコンパレーター１９に順次入力され、すべての欠陥データが補正される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の構成では、欠陥データ周辺の映像信号が低周波の場合は図３０（ａ）に示すように正しく補正されるが、高周波である場合は図３０（ｂ）に示すように欠陥データが正しく補正されず、この補正誤差がノイズとなって画質を劣化させていた。また、ビデオカメラでは、このような画質劣化を回避するために、欠陥画素の無い、又は非常に少ない固体撮像素子を使用する必要があるが、ハイビジョン用の固体撮像素子のように画素数の多いものでは、現状のプロセス技術で十分な歩留まりを得るのは困難であり、これがハイビジョンカメラの低コスト化を妨げる大きな要因になっている。
【００１２】
本発明は上記のような従来の問題点を解決するものであり、欠陥データ周辺の映像信号パターンが高周波である場合においても、欠陥データを正しく補正し欠陥データによる画質の劣化を抑えることができる欠陥補正装置を提供することを目的とする。また、本発明は比較的小さな回路規模で上記のような欠陥補正装置を実現することをも目的とする。さらに本発明は、欠陥画素を有する固体撮像素子を用いても上記画質劣化がなく、従来よりも低コストのビデオカメラを実現する固体撮像装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による欠陥補正装置は以下のような構成を備えている。
【００１４】
第１の構成は、複数の固体撮像素子からそれぞれ出力される複数の映像信号が入力され、前記複数の映像信号のうちの第１の映像信号の、任意の時刻ｉにおける信号値 x(i) が欠陥信号である場合に、前記複数の映像信号のうちから前記第１の映像信号以外の任意の映像信号を選択し、その時刻ｉにおける信号値を z(i) とし、ある時間幅をｔとしたとき、
[x(i-t) − z(i-t)]
の絶対値が最小になる前記映像信号を第２の映像信号とし、
前記第１の映像信号の信号値 x(i) を、前記第２の映像信号の信号値 z(i) を用いた、
z(i)＋[x(i-t)−z(i-t)] あるいは z(i)＋[x(i+t)−z(i+t)]
で得られる補正信号で置換することを特徴とする。
上記構成における [x(i-t) − z(i-t)] に代えて、 [x(i+t) − z(i+t)] の絶対値が最小になる前記映像信号を第２の映像信号としてもよい。
あるいは、上記構成における [x(i-t) − z(i-t)] に代えて、 [x(i-t) ＋ｘ (i+t) − z(i-t) − z(i+t)] の絶対値が最小になる前記映像信号を第２の映像信号としてもよい。
【００１５】
第２の構成は、複数の固体撮像素子からそれぞれ出力される複数の映像信号が入力され、前記複数の映像信号のうちの第１の映像信号の、任意の時刻ｉにおける信号値 x(i) が欠陥信号である場合に、前記複数の映像信号のうちから前記第１の映像信号以外の任意の映像信号を選択し、その時刻ｉにおける信号値を z(i) とし、ある時間幅をｔとしたとき、
[x(i-t) − z(i-t)]
の絶対値が最小になる前記映像信号を第２の映像信号とし、
前記第１の映像信号の信号値 x(i) を、前記第２の映像信号の信号値 z(i) を用いた、
z(i)＋[x(i-t)＋x(i+t)−z(i-t)−z(i+t)]/2
で得られる補正信号で置換することを特徴とする。
上記構成における [x(i-t) − z(i-t)] に代えて、 [x(i+t) − z(i+t)] の絶対値が最小になる前記映像信号を第２の映像信号としてもよい。
あるいは、上記構成における [x(i-t) − z(i-t)] に代えて、 [x(i-t) ＋ｘ (i+t) − z(i-t) − z(i+t)] の絶対値が最小になる前記映像信号を第２の映像信号としてもよい。
【００１７】
第３の構成は、複数の映像信号が入力され、前記複数の映像信号のうちから第１の映像信号、第２の映像信号をそれぞれ選択し、任意の時刻ｉにおける前記第１の映像信号及び前記第２の映像信号の値をそれぞれx(i)、y(i)とし、x(i)が欠陥信号である場合に、ある時間幅をｔとして、
y(i)＊[x(i-t)＋x(i+t)]／[y(i-t)＋y(i+t)]
で示される第１の補正信号と、
｛ｘ(i-t)＋ｘ(i+t)｝／２
で示される第２の補正信号のうち一方を選択して前記欠陥信号x(i)と置換することを特徴とする。
【００１８】
第４の構成は、複数の映像信号が入力され、前記複数の映像信号のうちから第１の映像信号、第２の映像信号をそれぞれ選択し、任意の時刻ｉにおける前記第１の映像信号及び前記第２の映像信号の値をそれぞれx(i)、y(i)とし、x(i)が欠陥信号である場合に、α、βをα＋β＝１なる実数とし、ある時間幅をｔとして、
α＊y(i)＊[x(i-t)＋x(i+t)]／[y(i-t)＋y(i+t)]＋β＊[ｘ(i-t)＋ｘ(i+t)｝／２
で示される補正信号で前記欠陥信号を置換することを特徴とする。
【００１９】
上記の各構成において好ましくは、ディジタル信号に変換された複数の映像信号を入力信号とし、この入力信号のビット長を１ビット以上小さくして得られるディジタル信号を基に前記補正信号を生成する。
【００２０】
また、本発明による固体撮像装置は、複数の固体撮像素子と、これら複数の固体撮像素子の各出力信号を入力信号とする上記いずれかの構成の欠陥補正装置とを備え、前記時間幅ｔを前記固体撮像素子の出力信号の画素周期に等しくとることを特徴とする。
【００２５】
上記の各構成において好ましくは、複数の固体撮像素子の各出力信号をディジタルに変換したディジタル信号を入力信号とし、この入力信号のビット長を１ビット以上小さくして得られるディジタル信号を基に前記補正信号を生成する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図１から図２８を参照しながら説明する。
（実施形態１）
図１は実施形態１に係る欠陥補正装置の構成を示す図であり、１ａ、１ｂ、１ｃはそれぞれ、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色チャンネルに対応したディジタル映像信号が入力される入力端子、２は欠陥データを補正するための補正データを生成する補正信号生成回路、１１は前記ディジタル入力信号中の欠陥データを補正データで置換し出力する出力切り替え回路、１２は補正に必要な制御信号を生成する制御回路、１５ａ、１５ｂ、１５ｃはそれぞれ補正後のＲ、Ｇ、Ｂ各信号が出力される出力端子である。本発明の欠陥補正装置は、ある色チャンネルに欠陥データ（以下、このチャンネルを「欠陥チャンネル」という）がある場合、欠陥データの無い他の色チャンネル（以下、「補正用チャンネル」という）の入力信号を用いて補正データを生成し、この補正データで欠陥データを置き換える。
【００２７】
図２は制御回路１２の構成図であり、前記欠陥チャンネル及び補正用チャンネルをそれぞれ指定するチャンネル信号ch1、ch2を生成する。Ｃは図示しない外部の欠陥検出手段から入力されるチャンネル信号であり、欠陥データの有無、および欠陥データが存在する場合にはその欠陥データの含まれる色チャンネルを識別する。ここで、チャンネル信号Ｃは、３つのチャンネルＲ、Ｇ、Ｂおよび欠陥データ無しの４状態を区別できればよいので２ビットのデータ長のものを用意すればよい。例えば表１に示すコードをチャンネル信号Ｃとして考える。
【００２８】
【表１】
【００２９】
制御回路１２を構成するチャンネルエンコーダー１７は、入力されたチャンネル信号の色チャンネルがＫであるとすると、残りの２つの色チャンネルのうちからチャンネルＪ、Ｌをある一定の規則に従って一意に決定し、そのチャンネル信号をそれぞれ出力する回路である。エンコードの規則として、例えば表２に示すものを考える。
【００３０】
【表２】
【００３１】
図３に示すようにＫがＧチャンネルである場合、ＲチャンネルがＪ、ＢチャンネルがＬに対応付けられて、それぞれのチャンネル信号が出力される。このチャンネルエンコーダー１７に前記チャンネル信号Ｃが入力され、ここでは、そのＪ出力をチャンネル信号ch2とする構成をとる。
【００３２】
次に、図１の補正信号生成回路２について説明する。図１中、３ａ、３ｂ、３ｃは入力ディジタル信号のサンプリング周期に相当する遅延時間の遅延素子であり、Ｄフリップフロップで構成される。４はチャンネル切り替え回路であり、その構成は図５に示されている。図５において２１、２２はセレクターであり、チャンネル信号ch1、ch2がそれぞれのセレクト信号として入力され、Ｒ、Ｇ、Ｂ３つの入力信号の中から信号ＳK、ＳJをそれぞれ選択する。ここで、信号ＳKは補正対象の欠陥データ、ＳJはこれに対応する補正用チャンネルの信号である。
【００３３】
図１において、５は信号ＳK、ＳJの差分信号ＤJ＝ＳK−ＳJを算出する加算器、８はチャンネル信号ch2に基づいて、Ｒ、Ｇ、Ｂ各入力信号のうちから１つを選択して出力するセレクター、９は加算器である。１０は入力された信号のレベルが所定の範囲内であるとこれをそのまま出力し、所定の範囲を超えた場合には所定の最大値あるいは最小値を出力するクリップ回路であり、ここでは、最大値として映像信号のピークレベル、最小値として黒レベルを設定しておく。
【００３４】
図６は出力切り替え回路の構成図である。２４ａ、２４ｂ、２４ｃはそれぞれＲ、Ｇ、Ｂ各チャンネルに対応したセレクターである。各セレクターにはそれぞれＲ、Ｇ、Ｂの各入力信号と、補正信号生成回路２で生成された補正データＤｃが入力され、制御信号ch1に基づいて、そのいずれかがそれぞれ選択されるよう構成されている。２５はアンドゲート、２６はインバーターであり、チャンネル信号ch1で指定されたセレクターにのみハイレベルのセレクト信号が入力されるように接続されている。
【００３５】
以上のように構成された本発明の欠陥補正装置について、以下、その動作を説明する。ｉを離散化された、ある任意の時刻とし、このとき入力端子１ａ、１ｂ、１ｃに入力されるディジタル映像信号をそれぞれＲ(i)、Ｇ(i)、Ｂ(i)とする。今、図４に示すように、信号データＲ(i)、Ｇ(i)、Ｂ(i)のうち、Ｇ(i)が欠陥データであったとして、これを補正する場合を考える。また、簡単のため、遅延素子を除く各ゲートでの遅延時間は無視できるものとする。
【００３６】
まず、時刻(ｉ−１)における動作について説明する。出力切り替え回路１１に、入力端子１ａ、１ｂ、１ｃを介してそれぞれ信号データＲ(i-1)、Ｇ(i-1)、Ｂ(i-1)が入力される。ところが、信号データＲ(i-1)、Ｇ(i-1)、Ｂ(i-1)には欠陥データは含まれないので、チャンネル信号ch1は補正をしないことを知らせる00のコードとなり、出力切り替え回路１１の各セレクターからは、信号データＲ(i-1)、Ｇ(i-1)、Ｂ(i-1)がそのまま出力される。
【００３７】
次に、時刻ｉにおける動作について各ブロック毎に説明する。入力端子１ａ、１ｂ、１ｃには、それぞれ信号データＲ(i)、Ｇ(i)、Ｂ(i)が入力され、また、Ｇ(i)が欠陥データであるから、制御回路１２には、外部からチャンネル信号ＣとしてＧのチャンネル信号が入力される。
【００３８】
制御信号１２では、チャンネル信号Ｃで指定されたＧのチャンネル信号がチャンネル信号ch1として出力され、チャンネルエンコーダ１７からは、前述の（表２の）規則に従ってＲのチャンネル信号がチャンネル信号ch2として出力される。
【００３９】
次に補正信号生成回路２の動作について説明する。チャンネル切り替え回路４には、それぞれ信号データＲ(i-1)、Ｇ(i-1)、Ｂ(i-1)が入力され、前記チャンネル信号ch1、ch2に従って信号ＳK、ＳJとしてそれぞれＧ(i-1)、Ｒ(i-1)が出力される。そのため、加算器５では、差分信号ＤJとしてＧ(i-1)−Ｒ(i-1) が出力される。一方、セレクタ８ではチャンネル信号ch2に基づき、信号Ｒ(i)が出力される。こうして加算器９からは次式（数１）で示される信号Ｇ´(i)が出力され、クリップ回路１０において、Ｇ´(i)を映像信号レベル内にクリップしたものが補正データＤcとして出力される。
【００４０】
【数１】
【００４１】
この補正データＤcは信号データＲ(i)、Ｇ(i)、Ｂ(i)と共に出力切り替え回路１１に入力される。
次にこの出力切り替え回路１１の動作について説明する。前述したようにチャンネル信号ch1としてＧのチャンネル信号が入力されるので、Ｇチャンネルのみ置換が行われ、出力端子１５ａ、１５ｂ、１５ｃにはそれぞれＲ(i)、Ｇ´(i)、Ｂ(i)が出力される。すなわち、欠陥データＧ(i)が式（数１）で示す補正データに置換されてこの欠陥データの補正が完了する。
【００４２】
上記の動作説明ではＧチャンネルの欠陥データを補正する場合について述べたが、チャンネルエンコーダー１７の規則に従い、Ｒ(i)が欠陥データである場合にはＢチャンネルの、また、Ｂ(i)が欠陥データである場合にはＧチャンネルの信号を用いてそれぞれ同様に補正が行われる。すなわち、本実施形態の欠陥補正装置では、出力切り替え回路１１に入力されるＲ、Ｇ、Ｂの信号データの中に欠陥データが現れるごとに、上記一連の動作が繰り返されて各チャンネルの欠陥データがすべて補正される。
【００４３】
図４のように、入力される映像信号が無彩色あるいはそれに近い色をもつ場合にはＲ、Ｇ、Ｂ各チャンネルの信号レベルがほぼ等しい、あるいは、互いのチャンネル間の信号レベルの差は任意の時刻ｉの近傍でほぼ一定である。従って、式（数１）で示す補正値は真値にほぼ一致することになり、図４のように、欠陥データの現れる時刻ｉの前後で信号レベルが大きく変化する、いわゆる高周波の信号パターンの場合においても正確な補正が行われ、画質が著しく改善される。映像信号では、通常、高周波のパターンは無彩色に近い色のものが多く、本発明によれば効果的に欠陥データを補正することができる。
【００４４】
なお、補正信号生成回路は次式（数２）で示される信号を生成するよう構成した場合でも同様の効果を得ることができる。
【００４５】
【数２】
【００４６】
（実施形態２）
実施形態１において、無彩色の映像信号のようにＲ、Ｇ、Ｂすべての色チャンネルの信号レベルが０でない場合には、チャンネルエンコーダー１７により、一定の規則で互いのチャンネルの欠陥データを補正することができる。ところが、図７に示すようにＲチャンネルの信号が０でＧ、Ｂチャンネルの信号しかない映像信号の場合、Ｇチャンネルの欠陥データは、ＲチャンネルではなくＢチャンネルの信号を用いて生成する必要がある。このような場合に対応した実施形態２について以下説明する。本実施の形態では、例えばＧチャンネルの欠陥データに対し、Ｒ、ＢのチャンネルのうちＧチャンネルに近い信号レベルをもつ方を選択して補正データを生成する。
【００４７】
図８はこの実施形態２の構成図であり、図１の実施形態１と同じ構成要素には同じ番号を付している。図において、補正信号生成回路２７と制御回路２９以外は実施形態１と同じ構成である。
【００４８】
まず、補正信号生成回路２７の構成について説明する。２８はチャンネル切り替え回路であり、図１０にその構成を示す。図１０で２１、２２、２３はセレクターであり、各セレクタにＲ、Ｇ、Ｂ３つの信号が入力される。各セレクタは、チャンネル信号chJ、ch1、又はchLにより指定される色チャンネルの信号を選択し、信号ＳJ、ＳK、ＳLとして出力する。ここで、chJ、chLは後述するように、欠陥チャンネル以外の２つのチャンネル信号であり、信号ＳJ、ＳLはそれぞれこれらに対応する。図８の５、６は次式（数３）で示される差分信号ＤJ、ＤLを生成する加算器である。
【００４９】
【数３】
【００５０】
また、７はセレクターであり、制御信号ＣDに基づいて前記差分信号ＤJ、ＤLのうちの小さい方を出力する。
次に、制御回路２９の構成について図９を用いて説明する。実施の形態１の制御回路１２にコンパレータ３０及びセレクター３１が付加された構成になっている。外部からチャンネル信号Ｃがチャンネルエンコーダー１７に入力され、そのＪ、Ｌ出力のチャンネル信号は、それぞれチャンネル信号chJ、chLとして出力される。コンパレータ３０には加算器５、６から前記差分信号ＤJ、ＤLがそれぞれ入力され、その絶対値が小さい方を指定する制御信号ＣD が出力される。すなわち、|ＤJ|＜|ＤL|の場合にはＪ側を指定する０が、また、|ＤJ|＞|ＤL|の場合にはＬ側を指定する１が制御信号ＣD として出力される。セレクター３１には前記制御信号ＣD がセレクト信号として入力され、ＣD ＝０の場合にはチャンネル信号chJ 、ＣD ＝１の場合にはチャンネル信号chLが選択され、チャンネル信号ch2として出力される。
【００５１】
このように構成された本実施形態について図７、図８を用いて動作を説明する。実施形態１の場合と同様、時刻ｉに図７に示す信号データＲ(i)、Ｇ(i)、Ｂ(i)が入力端子１ａ、１ｂ、１ｃから入力され、Ｇ(i)が欠陥データであったとする。
【００５２】
まず、時刻(ｉ−１)では、図８の入力端子１ａ、１ｂ、１ｃに入力される信号Ｒ(i-1)、Ｇ(i-1)、Ｂ(i-1)には欠陥データが含まれないので、実施形態１と同様、出力切り替え回路１１の出力端子１５ａ、１５ｂ、１５ｃにはそれぞれ信号Ｒ(i-1)、Ｇ(i-1)、Ｂ(i-1)がそのまま出力される。
【００５３】
次に、時刻ｉおける動作について説明する。時刻ｉに入力端子１ａ、１ｂ、１ｃにはそれぞれ信号Ｒ(i)、Ｇ(i)、Ｂ(i)が入力される。このとき、Ｇ(i)が欠陥データであるから、実施形態１で述べたチャンネルエンコーダーの規則に従い、制御回路２９からはチャンネル信号chJ、ch1、chLとしてそれぞれＲ、Ｇ、Ｂに対応したチャンネル信号が出力される。一方、チャンネル切り替え回路２８には、３つの信号Ｒ(i-1)、Ｇ(i-1)、Ｂ(i-1)が入力され、チャンネル信号chJ、ch1、chLにより信号ＳJ、ＳK、ＳLとしてそれぞれ、Ｒ(i-1)、Ｇ(i-1)、Ｂ(i-1)が出力される。従って、加算器５、６では差分信号ＤJ、ＤLとしてそれぞれ{Ｇ(i-1)−Ｒ(i-1)}、{Ｇ(i-1)−Ｂ(i-1)}が生成され、これらはセレクター７及び制御回路２９に入力される。制御回路２９では前述したように２つの差分信号の絶対値の比較が行われ、各入力信号が図７のような場合、|Ｇ(i-1)−Ｒ(i-1)|＞|Ｇ(i-1)−Ｂ(i-1)|となり、制御信号ＣD＝１がセレクター７に入力される。セレクター７ではこの制御信号ＣDに基づいて差分信号ＤL＝Ｇ(i-1)−Ｂ(i-1)が選択、出力され加算器９に入力される。すなわち、Ｂチャンネルが補正用チャンネルとして指定されたことになり、制御回路２９からはこれを指定するチャンネル信号ch2がセレクター８に入力されて、信号Ｂ(i)が選択される。こうして加算器９では次式（数４）で示される信号Ｇ´(i)が生成され、これをクリップ回路１０に通して得られる信号が補正データＤcとなる。
【００５４】
【数４】
【００５５】
出力切り替え回路１１では実施形態１と同様、欠陥データＧ(i)が式（数４）で表される補正データＤcに置換されて出力される。また、Ｒ、Ｂの色チャンネルに欠陥データが含まれる場合も同様に補正が行われる。
【００５６】
以上のように、本実施形態によれば、欠陥データ付近に２チャンネル分の信号成分しかもたない映像パターンの場合においても、高精度な欠陥補正を行うことができる。
（実施形態３）
実施形態１及び２では、各色チャンネル間の信号レベル差は欠陥データの近傍では一定であると考えた。ところが、カラー画像において被写体の境界付近では、例えば図１１のＧチャンネルとＢチャンネルの信号のように、時刻(ｉ−１)における差分ΔＶi-1と時刻ｉにおける差分ΔＶi とが大きく異なるようなパターンも含まれる。このようなパターンにおいて時刻ｉにおけるＧチャンネルの信号Ｇ(i)が欠陥データである場合、式（数４）で得られる補正データは｛Ｂ(i)＋ΔＶi-1｝となり、真値とは異なったものとなる。そこで、このような場合にも高精度な欠陥補正を行うのが実施形態３である。本実施形態では欠陥データの隣の片方の信号データだけを用いるのではなく、欠陥データの両隣に位置した信号データの平均値で差分ΔＶを算出する。
【００５７】
図１２は本実施形態の構成図である。本実施形態では出力切り替え回路、制御回路は実施形態２と同じもので構成される。ただし、ここでのチャンネル信号Ｃは、実際の欠陥データよりも１データ後の信号データが入力端子１ａ、１ｂ、１ｃに入力されるときに、その欠陥データに対応したチャンネルのコードが出力されるものとする。
３２は本実施形態の補正信号生成回路であり、実施形態２の補正信号生成回路１０と同じ構成要素には同一の番号を用いている。図で３３ａ、３３ｂ、３３ｃは入力端子１ａ、１ｂ、１ｃから入力されたＲ、Ｇ、Ｂの信号に対して１データ分の遅延を行う遅延素子で、ここではＤフリップフロップで構成される。これら遅延素子３３ａ、３３ｂ、３３ｃの出力信号はそれぞれ出力切り替え回路１１及びセレクター８に入力される。３４ａ、３４ｂ、３４ｃは上記遅延素子３３ａ、３３ｂ、３３ｃの各出力信号に対して更に１データ分の遅延を行う遅延素子でＤフリップフロップで構成される。３５ａ、３５ｂ、３５ｃは入力端子１ａ、１ｂ、１ｃから入力されたＲ、Ｇ、Ｂの信号と上記遅延素子３４ａ、３４ｂ、３４ｃの出力信号をそれぞれ加算して出力する加算器、３６ａ、３６ｂ、３６ｃはビットシフトにより入力される信号の値を１／２にして出力する増幅素子である。これら遅延素子３３ａ、３４ａ、加算器３５ａ、増幅素子３６ａはＲチャンネルに対応した平均値算出回路３７ａを、また、遅延素子３３ｂ、３４ｂ、加算器３５ｂ、増幅素子３６ｂはＧチャンネルに対応した平均値算出回路３７ｂを、また、遅延素子３３ｃ、３４ｃ、加算器３５ｃ、増幅素子３６ｃはＢチャンネルに対応した平均値算出回路３７ｃを、それぞれ構成し、これらの各平均出力信号はチャンネル切り替え回路２８に入力される。ここで、遅延素子３３ａ、３３ｂ、３３ｃは平均値算出回路を構成するだけでなく、出力切り替え回路１０の入力信号の位相を所定のものにする役割を兼ねる。また、補正信号生成回路３２において、上記以外の構成要素は実施形態２と同じであるからその説明は省略する。
【００５８】
このように構成された実施形態３の動作について図１２を用いて以下説明する。入力信号は図１１に示すものであり、Ｇ(i)が欠陥データであるとして以下説明する。時刻（ｉ−１）における動作は実施形態１、２と同じである。
【００５９】
以下、時刻ｉにおける動作について説明する。入力端子１ａ、１ｂ、１ｃのそれぞれに信号Ｒ(i)、Ｇ(i)、Ｂ(i)が入力され、出力切り替え回路１１には信号Ｒ(i-1)、Ｇ(i-1)、Ｂ(i-1)が入力される。前述したように本実施形態では、時刻ｉではチャンネル信号Ｃは00であるから、信号Ｒ(i-1)、Ｇ(i-1)、Ｂ(i-1)がそれぞれそのまま出力切り替え回路１１から出力される。
【００６０】
次に、時刻(ｉ＋１)における動作について説明する。時刻(ｉ＋１)には入力端子１ａ、１ｂ、１ｃのそれぞれに信号Ｒ(i+1)、Ｇ(i+1)、Ｂ(i+1)が入力され、出力切り替え回路１１及びセレクター８には信号Ｒ(i)、Ｇ(i)、Ｂ(i)が入力される。平均値算出回路３７ａ、３７ｂ、３７ｃではそれぞれ式（数５）で示す平均出力信号ＲAV、ＧAV、ＢAVが算出され、これらはチャンネル切り替え回路２８に入力される。
【００６１】
【数５】
【００６２】
一方、制御回路２９では、前述したように時刻(ｉ＋１)において、チャンネル信号Ｃとして欠陥データＧ(i)に対応したＧチャンネルのコードが入力される。
この結果、前述の表２の規則に従ってチャンネル信号chJ、ch1、chLとしてそれぞれＲ、Ｇ、Ｂのチャンネル信号が出力される。以下、実施形態２の時刻ｉにおける動作と全く同じ動作により、差分信号ＤJ、ＤLが生成される。ここで、図１１からわかるように次式（数６）が成り立つ。
【００６３】
【数６】
【００６４】
そのため、制御回路２９からは制御信号ＣDとしてＬ側を指定する１が出力され、セレクター７からは（数７）で示す差分信号が出力される。
【００６５】
【数７】
【００６６】
また、セレクター８ではチャンネル信号ch2に基づいて信号Ｂ(i)が出力され、加算器９では次式（数８）で示す信号Ｇ´(i)が生成される。
【００６７】
【数８】
【００６８】
こうしてクリップ回路１０から補正データＤcが出力される。
出力切り替え回路１１では、実施形態２と同じ動作により、欠陥データＧ(i)が（数８）で示す補正データに置換されて出力される。この補正データは図１１に示すＧ(i)の真値に一致しており、本実施形態によれば色変化のパターンに対しても欠陥補正が高精度に行われる。更に、式（数４）と式（数８）とを比べてわかるように、差分信号ΔＶのＳ／Ｎは（数８）のほうが３ｄＢ向上しており、本実施形態によれば、補正データのＳ／Ｎ改善も同時に行われている。
【００６９】
なお、本実施形態によれば実施形態１、２で述べた図４、図７のような高周波のパターンに対しても同様に高精度な欠陥補正が行われることは言うまでもない。
（実施形態４）
図１３に示すように、有色（ただし、色度すなわち各チャンネル間の信号比は一定）の高周波パターン中に欠陥データが含まれる場合にも高精度な補正を行うのが本実施形態である。
【００７０】
図１４は本実施形態の構成図であり、この図を用いて以下その構成を説明する。図中で図１及び図１２と同一の構成要素には同じ番号を付している。３８は本実施形態の補正信号生成回路である。この補正信号生成回路３８において、４は図５のチャンネル切り替え回路と同じ構成であり、ここではセレクター２１、２２の出力信号をそれぞれＳ2、Ｓ1とする。ここでＳ1は欠陥データ、Ｓ2はこれに対応した補正用チャンネルの信号である。３９はＲＯＭで構成された割り算回路で、チャンネル切り替え回路４の２つの出力信号Ｓ1、Ｓ2が入力されると（Ｓ1、Ｓ2）のアドレスに記録された、式（数９）で示されるＭの値を読み出し出力する。
【００７１】
【数９】
【００７２】
４０はこの割り算回路３９の出力Ｍとセレクター８の出力信号との掛け算を行う乗算器である。
次に制御回路４１の構成について図１５を用いて説明する。図よりわかるように、実施形態３において図１２の補正信号生成回路３２の構成要素であったチャンネル切り替え回路２８、加算器５、６が図９の制御回路２９に付加された構成になっている。すなわち、セレクター３１に入力されるセレクト信号の生成部分の構成が異なっている。チャンネル切り替え回路２８にＲ、Ｇ、Ｂ各チャンネルの平均出力信号が入力され、その出力信号ＳJ、ＳK、ＳLを基に加算器５、６で生成された差分信号ＤJ、ＤLをコンパレータ３０に入力して得られる出力信号をセレクター３１のセレクト信号にするよう構成されている。また、制御回路４１では、チャンネル信号としてch1、ch2のみ出力する。
【００７３】
このように構成された本実施形態の動作について図１４を用いて以下説明する。入力信号は図１３に示すものであり、Ｇ(i)が欠陥データであった場合にこれを補正する動作について説明する。
【００７４】
時刻ｉにおける動作は前述の実施形態３と同じで、出力切り替え回路１１からは信号Ｒ(i-1)、Ｇ(i-1)、Ｂ(i-1)が出力される。
次に、時刻(ｉ＋１)における動作について説明する。入力端子１ａ、１ｂ、１ｃのそれぞれに信号Ｒ(i+1)、Ｇ(i+1)、Ｂ(i+1)が入力され、出力切り替え回路１１及びセレクター８には信号Ｒ(i)、Ｇ(i)、Ｂ(i)が入力される。また、チャンネル切り替え回路４及び制御回路４１には、（数５）で示されるＲ、Ｇ、Ｂ各チャンネルの平均出力信号が入力される。一方、図１３に示す入力信号では次式（数１０）が成り立つから、制御回路４１からは実施形態３と同様、チャンネル信号ch1、ch2としてそれぞれＧ、Ｂに対応したチャンネル信号が出力されることになる。
【００７５】
【数１０】
【００７６】
そのため、チャンネル切り替え回路４では信号Ｓ1、Ｓ2としてそれぞれＧAV、ＢAVが出力される。割り算回路３９では次式（数１１）で表される信号比Ｍが出力され、これが乗算器４０に入力される。
【００７７】
【数１１】
【００７８】
乗算器４０ではセレクター８から出力される信号Ｂ(i)と前記信号比Ｍが乗算され、次式（数１２）で示される信号Ｇ´(i)が得られる。
【００７９】
【数１２】
【００８０】
これをクリップ回路１０に入力して得られる出力信号が補正データＤcである。こうして出力切り替え回路１１では、欠陥データＧ(i)が式（数１２）で示す補正データに置換されて出力される。この補正データは、図１１において欠陥データのごく近傍で色度変化がなければ、すなわち、次式（数１３）が成り立つ場合には真値Ｇo(i)に一致する。
【００８１】
【数１３】
【００８２】
よって、本実施形態によれば、色度一定の有色の高周波パターンの場合でも欠陥補正が高精度に行われる。
なお、本実施形態によれば実施形態１、２、３で述べた図４、図７、図１１のパターンに対しても同様に高精度な欠陥補正が行われることは言うまでもない。
（実施形態５）
実施形態４において、図１６のような入力映像信号の場合、Ｇ(i)が欠陥データであるとすると、これに対応した補正データＧ´(i)は次式（数１４）に示すように２０という値をとる。
【００８３】
【数１４】
【００８４】
すなわち、Ｇ(i)の真値である１０とは大きく異なった値となる。これは図１６の入力映像信号において式（数１３）が成り立っていないことが原因であり、このようなことは、欠陥データ周辺の映像信号がほぼ特定の原色信号（ここではＧ信号）のみから構成されるときに起こる。そこで、欠陥データの両隣の位置に対応した補正用チャンネルの平均出力信号がある閾値より大きい場合には式（数１２）による補正データを、また、閾値より小さい場合には欠陥データの両隣の平均値を補正データとすることにより、上記の点を改善するのが実施形態５である。
【００８５】
図１７は実施形態５の構成図であり、この図を用いて以下、その構成を説明する。図中、図１４と同一の構成要素には同じ番号を付している。また、出力切り替え回路は図１４と全く同じものである。
【００８６】
４２は本実施形態の補正信号生成回路であり、補正信号選択回路４３が付加されたことを除いて図１４の補正信号生成回路３８と同じ構成である。補正信号選択回路４３は、制御回路４４からの制御信号Ｃsに基づいて、乗算器４０の出力信号と、チャンネル切り替え回路４の出力信号Ｓ1のうち一方を選択的に出力するセレクターである。図１８は制御回路４４の構成図であり、コンパレータ４５が付加されたことを除いて図１５の制御回路４１と同じ構成である。コンパレータ４５の一方の入力端子４６にはチャンネル切り替え回路４の出力信号Ｓ2が、また、もう片方の入力端子４７にはある閾値Ｖmが入力され、Ｓ2＞Ｖmの場合には０が、Ｓ2＜Ｖmの場合には１が制御信号Ｃsとして出力される。ここでは、閾値Ｖmとして例えば４を与えるとする。
【００８７】
このように構成された本実施形態の欠陥補正装置について図１６、図１７、図１８を参照しながらその動作を説明する。入力信号は図１６に示すものであり、信号Ｇ(i)が欠陥データであった場合に、これを補正する動作について説明する。
【００８８】
時刻ｉにおける動作は前述の実施形態４と同じである。時刻(ｉ＋１)における動作について以下説明する。入力端子１ａ、１ｂ、１ｃのそれぞれに信号Ｒ(i+1)、Ｇ(i+1)、Ｂ(i+1)が入力され、乗算器４０から式（数１２）で表される信号Ｇ´(i)が出力されるまでの動作は実施形態４と全く同じである。よって、補正信号選択回路４３にはこの信号Ｇ´(i)と、信号Ｓ1として{Ｇ(i-1)＋Ｇ(i+1)}／２が入力されることになる。一方、制御回路４４には信号Ｓ2として{Ｂ(i-1)＋Ｂ(i+1)}／２が入力され、Ｓ2(=2)＜Ｖm(=4)であるから、Ｃs＝１が補正信号選択回路４３のセレクト信号となる。この結果、補正信号選択回路４３からは次式（数１５）で示す信号Ｇ´´(i)が出力され、以下、実施形態４と同様の動作に従って補正データとして出力される。
【００８９】
【数１５】
【００９０】
この補正データは図１６に示すＧ(i)の真値に一致しており、正しい補正が実施されたことになる。また、Ｂチャンネルの入力信号が閾値より大きい、先の図１３のような場合には通常、式（数１３）が成り立ち、この場合には式（数１２）で表される補正データにより高精度な補正が行われる。すなわち、本実施形態によれば、通常のカラー画像に対し、実施形態４と同様、高精度な補正を行うだけでなく、式（数１３）が成り立たないような、１つの原色信号のみから構成される特殊な画像パターンに対してもそれが低周波であれば高精度な補正を行うことができる。
（実施形態６）
先に述べた図１６のような映像信号に対して正常な補正を行う別の一例が実施形態６である。本実施形態では、式（数１１）で表される信号比Ｍが、ある閾値より小さい場合には、これら両チャンネル間には相関があると判断して式（数１２）による補正データを、また、閾値より大きい場合には相関なしと判断して式（数１５）による補正データを選択する。
【００９１】
図１９は実施形態６の構成図であり、補正信号生成回路４８において割り算回路３９の出力信号Ｍが制御回路４９に入力される点を除いては実施形態５と全く同じ構成である。一方、制御回路４９の構成も図１８に示したものと同じであるが、本実施形態では、入力端子４６から割り算回路３９の出力信号Ｍが、また入力端子４７からは閾値Ｖtが入力される。そして、コンパレータ４５ではＶtとＭの値が比較され、Ｍ＜Ｖtの場合には０を、Ｍ＞Ｖtの場合には１を制御信号Ｃsとして出力するよう構成されている。ここでは、閾値Ｖtの値として例えば４を設定する。
【００９２】
このように構成された本実施形態の欠陥補正装置について図１６、図１９を参照しながらその動作を説明する。
実施形態５のときと同様、入力信号は図１６に示すものを考え、Ｇ(i)が欠陥データであった場合にこれを補正する動作について説明する。時刻(ｉ＋１)において割り算回路３９から式（数１１）で示されるＭの値が算出されるまでの動作は実施形態５と全く同じである。図１６よりＭ＝１０であるからＭ＞Ｖtとなり、制御回路４９から制御信号Ｃs＝１が出力される。よって、補正信号選択回路４３からは式（数１５）で示される信号が出力される。以後の動作は実施形態５と同じである。
【００９３】
このようにして本実施形態においても実施形態５と同様、式（数１３）が成り立たないような、１つの原色信号のみから構成される特殊な画像パターンに対しても、それが低周波であれば高精度な補正を行うことができる。
【００９４】
また、本実施形態ではチャンネル間の信号比Ｍの値を用いて補正データの選択を行っているので、特に無彩色、あるいは２チャンネル間に相関がある画像パターンにおいて実施形態５に対して優位性がある。例えば、実施形態５では閾値Ｖmを４に設定した場合、図１６の入力信号では前述したように正常な補正が可能であるが、図２０のような入力信号の場合、式（数１５）による補正データが生成されるので十分な補正ができない。ところが、本実施形態では閾値Ｖtを例えば４とすることで図１６の入力信号の場合には式（数１５）、図２０の入力信号の場合には式（数１２）により補正データが生成され、常に正常な補正が行われる。
（実施形態７）
実施形態６において入力画像が静止画の場合、チャンネル間の信号比Ｍの値はそれぞれの欠陥データに対し一定の値をとる。ところが、実際の各色チャンネルの信号にはノイズ成分が含まれており、その影響を受けてＭの値は、ある幅で変動している。特に、補正用チャンネルの信号レベルが低い場合にはノイズの影響を受けて信号比Ｍの値が大きく変動する。今、ある欠陥データ部の信号比Ｍが閾値Ｖtとほぼ等しい場合には、この信号比Ｍの変動に合わせて、Ｍ＜ＶtとＭ＞Ｖtの状態が交互に起こり、（数１２）による補正データと（数１５）による補正データが、この欠陥データに対応した出力画像上の点で交互に現れることになる。これは視覚的に目立つノイズとなる。このようなことは実施形態５の場合でも同様に発生する。このように、ノイズの影響を受けてＭの値が変動した場合にも補正データの画像上での影響を小さくするのが実施形態７である。
【００９５】
本実施形態では、２種の補正データのうちの一方を選択的に出力するのではなく、閾値とＭの値の差に応じた補正データを生成することにより、出力画像上の補正データレベルの変動量を小さくする。
【００９６】
図２１は本実施形態の構成図である。出力切り替え回路１１はこれまでの実施形態と同じものである。補正信号生成回路５０は、乗算器４０の後にクリップ回路１０が接続され、クリップ回路の出力信号及び信号Ｓ1が５１のマトリクス回路に入力される点を除いて図１４と同じ構成である。マトリクス回路５１の構成を図２２に示す。５６、５７は乗算器で、入力端子５３、５４からそれぞれクリップ回路の出力信号、信号Ｓ1が入力される。そして、制御回路５２から入力される係数α、βがこれらの信号とそれぞれ乗算される。５８は加算器であり、これらの乗算結果を加算した値を補正データＤcとして出力する。
【００９７】
制御回路５２の構成を図２３に示す。制御信号Ｃsの代わりに係数α、βを生成する点を除いて、図１８の制御回路４４と同じ構成である。以下、この係数α、βを生成する部分の構成について説明する。５９、６０、６１、６２はコンパレータであり、入力端子４６から共通に信号比Ｍが入力される一方、それぞれ入力端子６４、６５、６６、６７から閾値Ｖt4、Ｖt3、Ｖt2、Ｖt1が入力される。６３は係数エンコーダーであり、上記コンパレータの出力結果に基づいて、次式（数１６）が成り立つような係数α、βの値を生成する。
【００９８】
【数１６】
【００９９】
このように構成された本実施形態の欠陥補正装置について図２１、図２３を参照しながらその動作を説明する。実施形態５のときと同様、入力信号は図２４に示すものであり、Ｇ(i)が欠陥データであった場合にこれを補正する動作について説明する。時刻(ｉ＋１)において実施形態５の場合と同様にしてクリップ回路１０から式（数１２）で示される信号Ｇ´(i)、チャンネル切り替え回路４から式（数１５）で示される信号Ｇ´´(i)が出力される。マトリクス回路５１では、次の式（数１７）で示される補正データＧαβ(i)が生成されてこれが出力切り替え回路１１で欠陥データＧ(i)と置換される。
【０１００】
【数１７】
【０１０１】
次に、入力信号にノイズが含まれる場合について本実施形態の、実施形態６に対する優位性について、図２４、図２５を用いて具体的に説明する。図２４では信号比Ｍの値は４であるが、これが信号中のノイズの影響で図２５（ａ）のように、ある任意の時刻i0において3.9、これより１フレーム後の時刻i1に4.2という値をとったとする。この１フレーム間の、出力画像上の補正データのレベル変動量を考える。まず、実施形態６の場合について説明する。実施形態６で閾値Ｖtを４に設定していたとすると、出力画像上の補正データ値は時刻i0では式（数１０）により１６を、時刻i1では式（数１５）により８となる。すなわち、欠陥データＧ(i)に対応した出力画像のレベルが１フレームで８だけ変動することになる。次に、本実施形態の場合について説明する。例えば、閾値Ｖt4、Ｖt3、Ｖt2、Ｖt1をそれぞれ表３のように、また、これに対応した係数α、βの値を表４のように設定していたとする。
【０１０２】
【表３】
【０１０３】
【表４】
【０１０４】
この場合、時刻i0、i1における信号比Ｍと各閾値の関係は図２５（ｂ）のようになり、時刻i0、i1における補正データの値はそれぞれ式（数１７）に従って１２、１０となる。すなわち、出力画像のレベル変動は２であり、先の実施形態６の場合よりも変動量が少なく、ノイズの影響が小さい。信号比Ｍの変動量が更に大きい場合にも本実施形態ではその変動量に応じた係数α、βの値を用いて補正データを生成するので、実施形態６の場合よりも変動量の小さい補正データが得られる。
【０１０５】
また、本実施形態で、信号比Ｍの値がＭ＜Ｖt1のときはα＝１、β＝０となり式（数１２）により補正データを、Ｍ＞Ｖt4のときはα＝０、β＝１となり式（数１５）により補正データを生成する。
このように、本実施形態では、信号比Ｍの値がＶt1〜Ｖt4の範囲より離れているときは実施形態６と同じ動作をし、Ｖt1〜Ｖt4の範囲では信号比Ｍの値に応じた補正データを生成するのでノイズの影響を受けにくく、安定した補正が行われる。
（実施形態８）
一般に、ディジタル信号処理回路において、演算による丸め誤差を付加させないためには各演算後の信号のビット長は通常、入力信号のビット長より大きいものになる。本発明の欠陥補正装置では、欠陥データ以外の正常な信号データはそのまま出力し、欠陥データのみ補正データに置換して出力する。通常、欠陥データは正常な信号データに比べ、はるかに少ないため、補正データの有効ビット長が、入力信号より小さいものであっても補正後の出力画像のＳＮは劣化しない。また、このビット低減による丸め誤差（量子化誤差）は、もともと補正データのもつ補正誤差（補正データと真の信号値との差）に比べて十分小さいので視覚的にも影響がない。以上の理由により、入力信号より小さい有効ビット長の補正データを生成するよう補正信号生成回路を構成し、回路規模の低減を図ったものが実施形態８である。
【０１０６】
図２６に本実施形態の構成図を示す。６８は入力信号よりＮビット分ビット数の少ない信号を出力するビット長低減手段、６９は入力信号よりＮビット分ビット数の多い信号を出力するビット長増加手段であり、これらが付加されたことを除いて図１９に示す実施形態６と同じ構成である。ビット長低減手段は入力信号の上位数ビット分のみを出力側に接続することにより、また、ビット長増加手段は値０をもつ数ビット分の信号線を下位ビットとして入力信号線に付加して出力するよう接続することにより実現できる。また、本実施形態の動作は前述の実施形態６と全く同じである。今、入力信号が１０ビットのとき、実施形態６ではチャンネル切り替え回路４は１１ビット、セレクター８は１０ビット、割り算回路３９は１１×１１ビット、乗算器４０は１０×２２ビット、補正信号選択回路４３及びクリップ回路１０は３２ビットの入力ビット数がそれぞれ必要である。一方、本実施形態では例えば、Ｎ＝２としたとき、チャンネル切り替え回路４は９ビット、セレクター８は８ビット、割り算回路３９は９×９ビット、乗算器４０は８×１８ビット、補正信号選択回路４３及びクリップ回路１０は２６ビットの入力ビット数のものでよく、回路規模が大幅に低減される。実際には、Ｎの値は本発明の欠陥補正装置に入力される信号の、ＳＮ及びビット長を考慮して決定する。
また、本実施形態では、ビット長低減手段６８は信号中のノイズの変動を抑える役割もするので、実施形態６で発生した補正データ値の変動も抑えられる効果がある。これについて図２７を用いてもう少し詳しく説明する。図２７（ａ）はビット長低減手段６８に入力される信号Ｖが入力信号中のノイズの影響により時間的に変動する様子を示す。図示するように、通常、このノイズ変動量はこの信号の量子化幅より大きい。一方、ビット長低減手段６８の出力信号は図２７（ｂ）に示すように、量子化幅が大きくなっており、もともと信号に含まれていたノイズが埋もれたものになる。すなわち、信号値の変動頻度は図２７（ａ）の場合に比べて少なくなる。この結果、信号比Ｍの変動頻度も低減されるので、出力画像上の補正データの変動が視覚的に抑えられる。ノイズの変動量に対して量子化幅が十分大きくなるようにビット数低減を行うことにより、出力画像上の補正データの変動をほぼ完全に抑えることができる。
【０１０７】
なお、ここでは実施形態６の場合を例に挙げたが、他のどの実施形態についても同様に、補正信号生成回路のビット長を小さくした構成を考えることができ、回路規模の低減を図ることができる。
（実施形態９）
図２８は前述の実施形態２の欠陥補正装置をビデオカメラに用いた本実施形態の構成図である。以下、この図を用いてその構成について説明する。図で１００ａ、１００ｂ、１００ｃはそれぞれ被写体のＲ、Ｇ、Ｂ三原色画像を撮像する固体撮像素子であり、好ましくはＣＣＤ（Charge Coupled Device）で構成される。１０１は、これらのＣＣＤを駆動する駆動回路、１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃはそれぞれＲ、Ｇ、Ｂ各チャンネルに対応したＣＤＳ（Corelated Double Sampling）回路であり、前記ＣＣＤの出力信号中のリセットノイズを除去する。１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃはそれぞれ前記ノイズ除去後のＲ、Ｇ、Ｂに対応したＣＣＤの出力信号を画素単位にディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器である。そして、これらＲ、Ｇ、Ｂに対応したディジタル信号はそれぞれ入力端子１ａ、１ｂ、１ｃから、実施形態１で述べた欠陥補正装置８６へ入力される。この欠陥補正装置８６では前述の欠陥補正が施され、その出力信号は出力端子１５ａ、１５ｂ、１５ｃからプロセス回路１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃに入力される。これらプロセス回路では、クランプ、ガンマ・ニー補正、ゲイン調整など映像信号に必要な処理がされ、その出力信号は出力端子９９ａ、９９ｂ、９９ｃから外部に出力される。
【０１０８】
また、１０４はＣＣＤの駆動や信号処理に必要なパルスを生成するタイミングジェネレーター（Ｔ.Ｇ.）であり、前記入力端子１ａ、１ｂ、１ｃに入力される前記ディジタル信号における各離散化データの、出力画像上の位置座標（ｈ、ｖ）をアドレスデータとして、この信号に同期して欠陥検出手段１０９に送る。欠陥検出手段１０９は、コンパレータ１０６、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０５、２ビットのアンドゲート１０７で構成され、前記チャンネル信号Ｃを生成する。ＲＯＭ１０５には予め各ＣＣＤに含まれるすべての欠陥画素について、その水平、垂直の位置ｘ，ｙ及びそのＣＣＤを識別するためのコードchを１組とした欠陥アドレスデータ（ｘ，ｙ，ch）を書き込んでおく。そして、このＲＯＭ１３はある欠陥データの補正が完了するまではこれに対応した欠陥アドレスデータ（ｘ、ｙ、ch）を出力し続け、この欠陥データの補正が完了すると初めて、次の欠陥画素の欠陥アドレスデータを読み出す動作を順次繰り返すように制御する。ここでコードchは３つのチャンネルＲ、Ｇ、Ｂを識別すればよいので２ビット、ｘ、ｙは例えばバイビジョンではｘ：１〜１９２０（１ライン有効画素数）、ｙ：１〜５１８（１フィールドライン数）であるからそれぞれ１１、１０ビットのデータ長のものを用意すればよい。ここで、Ｒ、Ｇ、Ｂに対応したコードchは、（表１）に示したものと同じものとする。また、コンパレータ１０６では前記アドレスデータと前記欠陥アドレスデータが比較され、ｈ＝ｘ、ｖ＝ｙのときのみハイレベルのパルスを出力する。
【０１０９】
次に、このように構成された本実施形態の動作を説明する。ＣＣＤ１００ａ、１００ｂ、１００ｃからそれぞれ出力されたＲ、Ｇ、Ｂの各信号はＣＤＳ回路１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃでそれぞれノイズ除去された後、Ａ／Ｄ変換器で、画素周期で離散化されてディジタル映像信号となる。離散化された任意の時刻ｉにおける、前記ディジタル映像信号Ｒ(i)、Ｇ(i)、Ｂ(i)が前述の図４であり、Ｇ(i)が欠陥画素に対応した欠陥データであったとする。以下、時刻ｉにおける、欠陥検出手段１０９の動作について説明する。時刻ｉには前記信号データＲ(i)、Ｇ(i)、Ｂ(i)に同期してそのアドレスデータ（ｈi、ｖi）がタイミングジェネレータ１０４からコンパレータ１０６に入力される。また、ＲＯＭ１０５からは、補正対象である欠陥データＧ(i)のアドレスデータ（ｘi、ｙi）及びＧチャンネルのコードch=10が既に、それぞれコンパレータ１０６、アンドゲート１０７に入力されている。この結果、ｈi＝ｘi、ｖi＝ｙi が成り立ち、コンパレータ１０６からハイレベルのパルスが出力されるので、アンドゲート１０７からはＧチャンネルのコードが、チャンネル信号Ｃとして出力される。
【０１１０】
欠陥補正装置８６では実施形態２で述べた動作により、欠陥データＧ(i)が補正され、出力端子１５ａ、１５ｂ、１５ｃからは欠陥補正後の信号Ｒ(i)、Ｇ´(i)、Ｂ(i)が出力される。これらは更に、プロセス回路１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃで処理されてカメラの出力信号として出力端子９９ａ、９９ｂ、９９ｃから出力される。以下、こうして実施形態２と同じように、各ＣＣＤから出力される欠陥データはすべて高精度に補正されるので、従来は破棄されていたような、多くの欠陥画素を含んだＣＣＤをビデオカメラの撮像デバイスとして利用できるようになる。従って、従来より低コストのビデオカメラが実現できる。
【０１１１】
また、図２８の欠陥補正装置８６を前述の実施形態３、４、６、７または８の欠陥補正装置８７、８８、８９、９０、９１でそれぞれ置き換えた構成のビデオカメラを考えることができ、これらの動作はそれぞれ上記と同じように説明することができる。そして、これらは上記と同様の効果を奏する。
【０１１２】
【発明の効果】
以上のように本発明の欠陥補正装置は、欠陥データの属する色チャンネルとこれ以外の他の色チャンネルの信号レベルの相関に基づいて補正を行うので、欠陥データ周辺の画像パターンによらず常に高精度な補正を行い、欠陥データによる画質劣化を大幅に改善することができる。また、補正データを生成するブロックをチャンネル間で共有することができるので、小さい回路規模で実現できる。また、本発明をハイビジョンなど多画素化されたビデオカメラに用いることにより、従来使用できなかった欠陥画素を有する固体撮像素子を活用することができる。この結果、カメラの低コスト化が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係る欠陥補正装置の全体構成図
【図２】図１の欠陥補正装置における制御回路の構成図
【図３】本発明におけるチャンネルエンコーダの動作説明図
【図４】図１の欠陥補正装置における入力信号を示す図
【図５】実施形態１におけるチャンネル切り替え回路の構成図
【図６】本発明における出力切り替え回路の構成図
【図７】本発明の実施形態２に係る欠陥補正装置の入力信号を表す図
【図８】本発明の実施形態２に係る欠陥補正装置の全体構成図
【図９】図８の欠陥補正装置における制御回路の構成図
【図１０】図８の欠陥補正装置におけるチャンネル切り替え回路の構成図
【図１１】本発明の実施形態３に係る欠陥補正装置の入力信号を表す図
【図１２】本発明の実施形態３に係る欠陥補正装置の全体構成図
【図１３】本発明の実施形態４に係る欠陥補正装置の入力信号を表す図
【図１４】本発明の実施形態４に係る欠陥補正装置の全体構成図
【図１５】図１４の欠陥補正装置における制御回路の構成図
【図１６】本発明の実施形態５に係る欠陥補正装置の入力信号を表す図
【図１７】本発明の実施形態５に係る欠陥補正装置の全体構成図
【図１８】図１４の欠陥補正装置における制御回路の構成図
【図１９】本発明の実施形態６に係る欠陥補正装置の全体構成図
【図２０】実施形態５の欠陥補正装置では十分な補正ができないが実施形態６の欠陥補正装置では正常な補正ができる入力信号を示す図
【図２１】本発明の実施形態７に係る欠陥補正装置の全体構成図
【図２２】図２１の欠陥補正装置におけるマトリクス回路の構成図
【図２３】図２１の欠陥補正装置における制御回路の構成図
【図２４】図２１の欠陥補正装置における入力信号を示す図
【図２５】（ａ）実施形態６の欠陥補正装置における信号比Ｍと閾値の関係を表す図
（ｂ）実施形態７の欠陥補正装置における信号比Ｍと閾値の関係を表す図
【図２６】本発明の実施形態８に係る欠陥補正装置の全体構成図
【図２７】（ａ）実施形態８の欠陥補正装置におけるビット長低減手段の入力信号の変動を表す図
（ｂ）実施形態８の欠陥補正装置ににおけるビット長低減手段の出力信号の変動を表す図
【図２８】本発明の実施形態９に係る欠陥補正装置の全体構成図
【図２９】従来の欠陥補正装置の全体構成図
【図３０】（ａ）従来の欠陥補正装置の低周波の入力信号を示す図
（ｂ）従来の欠陥補正装置の高周波の入力信号を示す図
【符号の説明】
２，２７，３２，３８，４２，４８，５０，８５ 補正信号生成回路
１１ 出力切り替え回路
１２，２９，４１，４４，４９，５２ 制御回路
８６，８７，８８，８９，９０，９１ 欠陥補正装置
１００ａ，１００ｂ，１００ｃ ＣＣＤ（固体撮像素子）
１０９ 欠陥検出手段
【発明の属する技術分野】
本発明は映像信号の欠陥（エラー）データを補正する欠陥補正装置と、これをビデオカメラ等に用いた固体撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＶＴＲ、ビデオディスク、スキャナ、カメラなどの機器から出力される映像信号中に、伝送やデータ処理など何らかの過程で発生した欠陥（エラー）信号が１点でも含まれていると、画質が著しく劣化する場合がある。特に、カメラでは撮像デバイス自体に欠陥画素が含まれていると、これに対応した出力画像上の位置に、常に欠陥データが現れるので、著しく画質が劣化することになる。
【０００３】
近年、撮像デバイスとして、固体撮像素子、中でもＣＣＤ（Charge Coupled Device）型撮像素子（以下、単に「ＣＣＤ」という）が最も広く用いられるようになったが、ＣＣＤは製造プロセスなどに起因して欠陥画素が発生することが多く、現状では十分な歩留まりを得るのは困難である。そのため通常、欠陥画素を含んだＣＣＤを撮像素子として用いる場合には欠陥補正装置により欠陥画素に対応した出力信号を補正することが行われる。
【０００４】
従来の欠陥補正装置として、特開昭５８−６８３７８号公報に開示されているものがある。各ＣＣＤの欠陥画素に対応した出力信号はそれぞれのＣＣＤに対応した欠陥補正装置で補正される。図２９は１つのＣＣＤに対応した欠陥補正装置の構成図である。
【０００５】
図２９において７０は欠陥補正装置の入力端子でＣＣＤの出力信号をディジタルに変換したディジタル信号がここから入力される。ここで、一般にＣＣＤからは１画素ごとにその信号データが出力されるので、通常このディジタル信号は、１画素に対応した周期で離散化（ディジタル化）が行われたものである。７２、７３はＤフリップフロップで１画素に対応した期間分の遅延を行う。７４は加算器である。７５はシフトレジスタで入力信号を１ビットシフトして１／２倍した値を出力する。これらによって補正信号生成回路７１が構成されている。
【０００６】
また、８２は入力端子１から入力された信号を１画素期間分遅延した信号を出力する端子、８３は補正信号生成回路７１で生成された補正信号が出力される出力端子、７６は出力端子８２及び出力端子８３に現れる信号のうち一方を選択的に出力するセレクター、７７は欠陥補正装置の出力端子である。
【０００７】
また、７８は制御信号Ｃを出力する制御回路であり、コンパレーター（ＣＭＰ）１９を備えている。８１は対応するＣＣＤの欠陥画素の位置を記憶したＲＯＭ、１４はＣＣＤの駆動に必要なパルスを生成するタイミングジェネレーター（Ｔ.Ｇ.）である。
【０００８】
以上のように構成された従来の欠陥補正装置の動作は次の通りである。まず、補正信号生成回路７１の動作について説明する。入力端子７０から入力されたディジタル信号を１画素分だけ遅延させた信号が出力端子８２に出力される。また、出力端子８３には補正データとして、出力端子８２から出力される信号データの前後に位置する信号データの平均値が出力される。
【０００９】
次に、制御回路の動作について説明する。タイミングジェネレーター１４からは、現在出力端子８２に入力されている信号の出力画像での位置座標（ｈ、ｖ）がアドレス信号としてコンパレーター１９に入力される。コンパレーター１９の他方の入力端子には、補正すべき欠陥データの位置座標（ｘ、ｙ）が、欠陥アドレス信号としてＲＯＭ８１から読み出されて入力される。この結果、出力端子８２に欠陥データが現れたときのみハイレベルになる制御信号Ｃがコンパレーター１９から出力される。
【００１０】
セレクター７６では、通常は端子８２の方の信号が選択され、制御信号Ｃがハイレベルの場合のみ端子８３から入力される補正データが選択される。すなわち、欠陥データだけが補正データに置換される。こうして、ＲＯＭ８１からは、ある欠陥データの補正が完了するごとに次の欠陥データの欠陥アドレス信号がコンパレーター１９に順次入力され、すべての欠陥データが補正される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の構成では、欠陥データ周辺の映像信号が低周波の場合は図３０（ａ）に示すように正しく補正されるが、高周波である場合は図３０（ｂ）に示すように欠陥データが正しく補正されず、この補正誤差がノイズとなって画質を劣化させていた。また、ビデオカメラでは、このような画質劣化を回避するために、欠陥画素の無い、又は非常に少ない固体撮像素子を使用する必要があるが、ハイビジョン用の固体撮像素子のように画素数の多いものでは、現状のプロセス技術で十分な歩留まりを得るのは困難であり、これがハイビジョンカメラの低コスト化を妨げる大きな要因になっている。
【００１２】
本発明は上記のような従来の問題点を解決するものであり、欠陥データ周辺の映像信号パターンが高周波である場合においても、欠陥データを正しく補正し欠陥データによる画質の劣化を抑えることができる欠陥補正装置を提供することを目的とする。また、本発明は比較的小さな回路規模で上記のような欠陥補正装置を実現することをも目的とする。さらに本発明は、欠陥画素を有する固体撮像素子を用いても上記画質劣化がなく、従来よりも低コストのビデオカメラを実現する固体撮像装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による欠陥補正装置は以下のような構成を備えている。
【００１４】
第１の構成は、複数の固体撮像素子からそれぞれ出力される複数の映像信号が入力され、前記複数の映像信号のうちの第１の映像信号の、任意の時刻ｉにおける信号値 x(i) が欠陥信号である場合に、前記複数の映像信号のうちから前記第１の映像信号以外の任意の映像信号を選択し、その時刻ｉにおける信号値を z(i) とし、ある時間幅をｔとしたとき、
[x(i-t) − z(i-t)]
の絶対値が最小になる前記映像信号を第２の映像信号とし、
前記第１の映像信号の信号値 x(i) を、前記第２の映像信号の信号値 z(i) を用いた、
z(i)＋[x(i-t)−z(i-t)] あるいは z(i)＋[x(i+t)−z(i+t)]
で得られる補正信号で置換することを特徴とする。
上記構成における [x(i-t) − z(i-t)] に代えて、 [x(i+t) − z(i+t)] の絶対値が最小になる前記映像信号を第２の映像信号としてもよい。
あるいは、上記構成における [x(i-t) − z(i-t)] に代えて、 [x(i-t) ＋ｘ (i+t) − z(i-t) − z(i+t)] の絶対値が最小になる前記映像信号を第２の映像信号としてもよい。
【００１５】
第２の構成は、複数の固体撮像素子からそれぞれ出力される複数の映像信号が入力され、前記複数の映像信号のうちの第１の映像信号の、任意の時刻ｉにおける信号値 x(i) が欠陥信号である場合に、前記複数の映像信号のうちから前記第１の映像信号以外の任意の映像信号を選択し、その時刻ｉにおける信号値を z(i) とし、ある時間幅をｔとしたとき、
[x(i-t) − z(i-t)]
の絶対値が最小になる前記映像信号を第２の映像信号とし、
前記第１の映像信号の信号値 x(i) を、前記第２の映像信号の信号値 z(i) を用いた、
z(i)＋[x(i-t)＋x(i+t)−z(i-t)−z(i+t)]/2
で得られる補正信号で置換することを特徴とする。
上記構成における [x(i-t) − z(i-t)] に代えて、 [x(i+t) − z(i+t)] の絶対値が最小になる前記映像信号を第２の映像信号としてもよい。
あるいは、上記構成における [x(i-t) − z(i-t)] に代えて、 [x(i-t) ＋ｘ (i+t) − z(i-t) − z(i+t)] の絶対値が最小になる前記映像信号を第２の映像信号としてもよい。
【００１７】
第３の構成は、複数の映像信号が入力され、前記複数の映像信号のうちから第１の映像信号、第２の映像信号をそれぞれ選択し、任意の時刻ｉにおける前記第１の映像信号及び前記第２の映像信号の値をそれぞれx(i)、y(i)とし、x(i)が欠陥信号である場合に、ある時間幅をｔとして、
y(i)＊[x(i-t)＋x(i+t)]／[y(i-t)＋y(i+t)]
で示される第１の補正信号と、
｛ｘ(i-t)＋ｘ(i+t)｝／２
で示される第２の補正信号のうち一方を選択して前記欠陥信号x(i)と置換することを特徴とする。
【００１８】
第４の構成は、複数の映像信号が入力され、前記複数の映像信号のうちから第１の映像信号、第２の映像信号をそれぞれ選択し、任意の時刻ｉにおける前記第１の映像信号及び前記第２の映像信号の値をそれぞれx(i)、y(i)とし、x(i)が欠陥信号である場合に、α、βをα＋β＝１なる実数とし、ある時間幅をｔとして、
α＊y(i)＊[x(i-t)＋x(i+t)]／[y(i-t)＋y(i+t)]＋β＊[ｘ(i-t)＋ｘ(i+t)｝／２
で示される補正信号で前記欠陥信号を置換することを特徴とする。
【００１９】
上記の各構成において好ましくは、ディジタル信号に変換された複数の映像信号を入力信号とし、この入力信号のビット長を１ビット以上小さくして得られるディジタル信号を基に前記補正信号を生成する。
【００２０】
また、本発明による固体撮像装置は、複数の固体撮像素子と、これら複数の固体撮像素子の各出力信号を入力信号とする上記いずれかの構成の欠陥補正装置とを備え、前記時間幅ｔを前記固体撮像素子の出力信号の画素周期に等しくとることを特徴とする。
【００２５】
上記の各構成において好ましくは、複数の固体撮像素子の各出力信号をディジタルに変換したディジタル信号を入力信号とし、この入力信号のビット長を１ビット以上小さくして得られるディジタル信号を基に前記補正信号を生成する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図１から図２８を参照しながら説明する。
（実施形態１）
図１は実施形態１に係る欠陥補正装置の構成を示す図であり、１ａ、１ｂ、１ｃはそれぞれ、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色チャンネルに対応したディジタル映像信号が入力される入力端子、２は欠陥データを補正するための補正データを生成する補正信号生成回路、１１は前記ディジタル入力信号中の欠陥データを補正データで置換し出力する出力切り替え回路、１２は補正に必要な制御信号を生成する制御回路、１５ａ、１５ｂ、１５ｃはそれぞれ補正後のＲ、Ｇ、Ｂ各信号が出力される出力端子である。本発明の欠陥補正装置は、ある色チャンネルに欠陥データ（以下、このチャンネルを「欠陥チャンネル」という）がある場合、欠陥データの無い他の色チャンネル（以下、「補正用チャンネル」という）の入力信号を用いて補正データを生成し、この補正データで欠陥データを置き換える。
【００２７】
図２は制御回路１２の構成図であり、前記欠陥チャンネル及び補正用チャンネルをそれぞれ指定するチャンネル信号ch1、ch2を生成する。Ｃは図示しない外部の欠陥検出手段から入力されるチャンネル信号であり、欠陥データの有無、および欠陥データが存在する場合にはその欠陥データの含まれる色チャンネルを識別する。ここで、チャンネル信号Ｃは、３つのチャンネルＲ、Ｇ、Ｂおよび欠陥データ無しの４状態を区別できればよいので２ビットのデータ長のものを用意すればよい。例えば表１に示すコードをチャンネル信号Ｃとして考える。
【００２８】
【表１】
制御回路１２を構成するチャンネルエンコーダー１７は、入力されたチャンネル信号の色チャンネルがＫであるとすると、残りの２つの色チャンネルのうちからチャンネルＪ、Ｌをある一定の規則に従って一意に決定し、そのチャンネル信号をそれぞれ出力する回路である。エンコードの規則として、例えば表２に示すものを考える。
【００３０】
【表２】
図３に示すようにＫがＧチャンネルである場合、ＲチャンネルがＪ、ＢチャンネルがＬに対応付けられて、それぞれのチャンネル信号が出力される。このチャンネルエンコーダー１７に前記チャンネル信号Ｃが入力され、ここでは、そのＪ出力をチャンネル信号ch2とする構成をとる。
【００３２】
次に、図１の補正信号生成回路２について説明する。図１中、３ａ、３ｂ、３ｃは入力ディジタル信号のサンプリング周期に相当する遅延時間の遅延素子であり、Ｄフリップフロップで構成される。４はチャンネル切り替え回路であり、その構成は図５に示されている。図５において２１、２２はセレクターであり、チャンネル信号ch1、ch2がそれぞれのセレクト信号として入力され、Ｒ、Ｇ、Ｂ３つの入力信号の中から信号ＳK、ＳJをそれぞれ選択する。ここで、信号ＳKは補正対象の欠陥データ、ＳJはこれに対応する補正用チャンネルの信号である。
【００３３】
図１において、５は信号ＳK、ＳJの差分信号ＤJ＝ＳK−ＳJを算出する加算器、８はチャンネル信号ch2に基づいて、Ｒ、Ｇ、Ｂ各入力信号のうちから１つを選択して出力するセレクター、９は加算器である。１０は入力された信号のレベルが所定の範囲内であるとこれをそのまま出力し、所定の範囲を超えた場合には所定の最大値あるいは最小値を出力するクリップ回路であり、ここでは、最大値として映像信号のピークレベル、最小値として黒レベルを設定しておく。
【００３４】
図６は出力切り替え回路の構成図である。２４ａ、２４ｂ、２４ｃはそれぞれＲ、Ｇ、Ｂ各チャンネルに対応したセレクターである。各セレクターにはそれぞれＲ、Ｇ、Ｂの各入力信号と、補正信号生成回路２で生成された補正データＤｃが入力され、制御信号ch1に基づいて、そのいずれかがそれぞれ選択されるよう構成されている。２５はアンドゲート、２６はインバーターであり、チャンネル信号ch1で指定されたセレクターにのみハイレベルのセレクト信号が入力されるように接続されている。
【００３５】
以上のように構成された本発明の欠陥補正装置について、以下、その動作を説明する。ｉを離散化された、ある任意の時刻とし、このとき入力端子１ａ、１ｂ、１ｃに入力されるディジタル映像信号をそれぞれＲ(i)、Ｇ(i)、Ｂ(i)とする。今、図４に示すように、信号データＲ(i)、Ｇ(i)、Ｂ(i)のうち、Ｇ(i)が欠陥データであったとして、これを補正する場合を考える。また、簡単のため、遅延素子を除く各ゲートでの遅延時間は無視できるものとする。
【００３６】
まず、時刻(ｉ−１)における動作について説明する。出力切り替え回路１１に、入力端子１ａ、１ｂ、１ｃを介してそれぞれ信号データＲ(i-1)、Ｇ(i-1)、Ｂ(i-1)が入力される。ところが、信号データＲ(i-1)、Ｇ(i-1)、Ｂ(i-1)には欠陥データは含まれないので、チャンネル信号ch1は補正をしないことを知らせる00のコードとなり、出力切り替え回路１１の各セレクターからは、信号データＲ(i-1)、Ｇ(i-1)、Ｂ(i-1)がそのまま出力される。
【００３７】
次に、時刻ｉにおける動作について各ブロック毎に説明する。入力端子１ａ、１ｂ、１ｃには、それぞれ信号データＲ(i)、Ｇ(i)、Ｂ(i)が入力され、また、Ｇ(i)が欠陥データであるから、制御回路１２には、外部からチャンネル信号ＣとしてＧのチャンネル信号が入力される。
【００３８】
制御信号１２では、チャンネル信号Ｃで指定されたＧのチャンネル信号がチャンネル信号ch1として出力され、チャンネルエンコーダ１７からは、前述の（表２の）規則に従ってＲのチャンネル信号がチャンネル信号ch2として出力される。
【００３９】
次に補正信号生成回路２の動作について説明する。チャンネル切り替え回路４には、それぞれ信号データＲ(i-1)、Ｇ(i-1)、Ｂ(i-1)が入力され、前記チャンネル信号ch1、ch2に従って信号ＳK、ＳJとしてそれぞれＧ(i-1)、Ｒ(i-1)が出力される。そのため、加算器５では、差分信号ＤJとしてＧ(i-1)−Ｒ(i-1) が出力される。一方、セレクタ８ではチャンネル信号ch2に基づき、信号Ｒ(i)が出力される。こうして加算器９からは次式（数１）で示される信号Ｇ´(i)が出力され、クリップ回路１０において、Ｇ´(i)を映像信号レベル内にクリップしたものが補正データＤcとして出力される。
【００４０】
【数１】
この補正データＤcは信号データＲ(i)、Ｇ(i)、Ｂ(i)と共に出力切り替え回路１１に入力される。
次にこの出力切り替え回路１１の動作について説明する。前述したようにチャンネル信号ch1としてＧのチャンネル信号が入力されるので、Ｇチャンネルのみ置換が行われ、出力端子１５ａ、１５ｂ、１５ｃにはそれぞれＲ(i)、Ｇ´(i)、Ｂ(i)が出力される。すなわち、欠陥データＧ(i)が式（数１）で示す補正データに置換されてこの欠陥データの補正が完了する。
【００４２】
上記の動作説明ではＧチャンネルの欠陥データを補正する場合について述べたが、チャンネルエンコーダー１７の規則に従い、Ｒ(i)が欠陥データである場合にはＢチャンネルの、また、Ｂ(i)が欠陥データである場合にはＧチャンネルの信号を用いてそれぞれ同様に補正が行われる。すなわち、本実施形態の欠陥補正装置では、出力切り替え回路１１に入力されるＲ、Ｇ、Ｂの信号データの中に欠陥データが現れるごとに、上記一連の動作が繰り返されて各チャンネルの欠陥データがすべて補正される。
【００４３】
図４のように、入力される映像信号が無彩色あるいはそれに近い色をもつ場合にはＲ、Ｇ、Ｂ各チャンネルの信号レベルがほぼ等しい、あるいは、互いのチャンネル間の信号レベルの差は任意の時刻ｉの近傍でほぼ一定である。従って、式（数１）で示す補正値は真値にほぼ一致することになり、図４のように、欠陥データの現れる時刻ｉの前後で信号レベルが大きく変化する、いわゆる高周波の信号パターンの場合においても正確な補正が行われ、画質が著しく改善される。映像信号では、通常、高周波のパターンは無彩色に近い色のものが多く、本発明によれば効果的に欠陥データを補正することができる。
【００４４】
なお、補正信号生成回路は次式（数２）で示される信号を生成するよう構成した場合でも同様の効果を得ることができる。
【００４５】
【数２】
（実施形態２）
実施形態１において、無彩色の映像信号のようにＲ、Ｇ、Ｂすべての色チャンネルの信号レベルが０でない場合には、チャンネルエンコーダー１７により、一定の規則で互いのチャンネルの欠陥データを補正することができる。ところが、図７に示すようにＲチャンネルの信号が０でＧ、Ｂチャンネルの信号しかない映像信号の場合、Ｇチャンネルの欠陥データは、ＲチャンネルではなくＢチャンネルの信号を用いて生成する必要がある。このような場合に対応した実施形態２について以下説明する。本実施の形態では、例えばＧチャンネルの欠陥データに対し、Ｒ、ＢのチャンネルのうちＧチャンネルに近い信号レベルをもつ方を選択して補正データを生成する。
【００４７】
図８はこの実施形態２の構成図であり、図１の実施形態１と同じ構成要素には同じ番号を付している。図において、補正信号生成回路２７と制御回路２９以外は実施形態１と同じ構成である。
【００４８】
まず、補正信号生成回路２７の構成について説明する。２８はチャンネル切り替え回路であり、図１０にその構成を示す。図１０で２１、２２、２３はセレクターであり、各セレクタにＲ、Ｇ、Ｂ３つの信号が入力される。各セレクタは、チャンネル信号chJ、ch1、又はchLにより指定される色チャンネルの信号を選択し、信号ＳJ、ＳK、ＳLとして出力する。ここで、chJ、chLは後述するように、欠陥チャンネル以外の２つのチャンネル信号であり、信号ＳJ、ＳLはそれぞれこれらに対応する。図８の５、６は次式（数３）で示される差分信号ＤJ、ＤLを生成する加算器である。
【００４９】
【数３】
また、７はセレクターであり、制御信号ＣDに基づいて前記差分信号ＤJ、ＤLのうちの小さい方を出力する。
次に、制御回路２９の構成について図９を用いて説明する。実施の形態１の制御回路１２にコンパレータ３０及びセレクター３１が付加された構成になっている。外部からチャンネル信号Ｃがチャンネルエンコーダー１７に入力され、そのＪ、Ｌ出力のチャンネル信号は、それぞれチャンネル信号chJ、chLとして出力される。コンパレータ３０には加算器５、６から前記差分信号ＤJ、ＤLがそれぞれ入力され、その絶対値が小さい方を指定する制御信号ＣD が出力される。すなわち、|ＤJ|＜|ＤL|の場合にはＪ側を指定する０が、また、|ＤJ|＞|ＤL|の場合にはＬ側を指定する１が制御信号ＣD として出力される。セレクター３１には前記制御信号ＣD がセレクト信号として入力され、ＣD ＝０の場合にはチャンネル信号chJ 、ＣD ＝１の場合にはチャンネル信号chLが選択され、チャンネル信号ch2として出力される。
【００５１】
このように構成された本実施形態について図７、図８を用いて動作を説明する。実施形態１の場合と同様、時刻ｉに図７に示す信号データＲ(i)、Ｇ(i)、Ｂ(i)が入力端子１ａ、１ｂ、１ｃから入力され、Ｇ(i)が欠陥データであったとする。
【００５２】
まず、時刻(ｉ−１)では、図８の入力端子１ａ、１ｂ、１ｃに入力される信号Ｒ(i-1)、Ｇ(i-1)、Ｂ(i-1)には欠陥データが含まれないので、実施形態１と同様、出力切り替え回路１１の出力端子１５ａ、１５ｂ、１５ｃにはそれぞれ信号Ｒ(i-1)、Ｇ(i-1)、Ｂ(i-1)がそのまま出力される。
【００５３】
次に、時刻ｉおける動作について説明する。時刻ｉに入力端子１ａ、１ｂ、１ｃにはそれぞれ信号Ｒ(i)、Ｇ(i)、Ｂ(i)が入力される。このとき、Ｇ(i)が欠陥データであるから、実施形態１で述べたチャンネルエンコーダーの規則に従い、制御回路２９からはチャンネル信号chJ、ch1、chLとしてそれぞれＲ、Ｇ、Ｂに対応したチャンネル信号が出力される。一方、チャンネル切り替え回路２８には、３つの信号Ｒ(i-1)、Ｇ(i-1)、Ｂ(i-1)が入力され、チャンネル信号chJ、ch1、chLにより信号ＳJ、ＳK、ＳLとしてそれぞれ、Ｒ(i-1)、Ｇ(i-1)、Ｂ(i-1)が出力される。従って、加算器５、６では差分信号ＤJ、ＤLとしてそれぞれ{Ｇ(i-1)−Ｒ(i-1)}、{Ｇ(i-1)−Ｂ(i-1)}が生成され、これらはセレクター７及び制御回路２９に入力される。制御回路２９では前述したように２つの差分信号の絶対値の比較が行われ、各入力信号が図７のような場合、|Ｇ(i-1)−Ｒ(i-1)|＞|Ｇ(i-1)−Ｂ(i-1)|となり、制御信号ＣD＝１がセレクター７に入力される。セレクター７ではこの制御信号ＣDに基づいて差分信号ＤL＝Ｇ(i-1)−Ｂ(i-1)が選択、出力され加算器９に入力される。すなわち、Ｂチャンネルが補正用チャンネルとして指定されたことになり、制御回路２９からはこれを指定するチャンネル信号ch2がセレクター８に入力されて、信号Ｂ(i)が選択される。こうして加算器９では次式（数４）で示される信号Ｇ´(i)が生成され、これをクリップ回路１０に通して得られる信号が補正データＤcとなる。
【００５４】
【数４】
出力切り替え回路１１では実施形態１と同様、欠陥データＧ(i)が式（数４）で表される補正データＤcに置換されて出力される。また、Ｒ、Ｂの色チャンネルに欠陥データが含まれる場合も同様に補正が行われる。
【００５６】
以上のように、本実施形態によれば、欠陥データ付近に２チャンネル分の信号成分しかもたない映像パターンの場合においても、高精度な欠陥補正を行うことができる。
（実施形態３）
実施形態１及び２では、各色チャンネル間の信号レベル差は欠陥データの近傍では一定であると考えた。ところが、カラー画像において被写体の境界付近では、例えば図１１のＧチャンネルとＢチャンネルの信号のように、時刻(ｉ−１)における差分ΔＶi-1と時刻ｉにおける差分ΔＶi とが大きく異なるようなパターンも含まれる。このようなパターンにおいて時刻ｉにおけるＧチャンネルの信号Ｇ(i)が欠陥データである場合、式（数４）で得られる補正データは｛Ｂ(i)＋ΔＶi-1｝となり、真値とは異なったものとなる。そこで、このような場合にも高精度な欠陥補正を行うのが実施形態３である。本実施形態では欠陥データの隣の片方の信号データだけを用いるのではなく、欠陥データの両隣に位置した信号データの平均値で差分ΔＶを算出する。
【００５７】
図１２は本実施形態の構成図である。本実施形態では出力切り替え回路、制御回路は実施形態２と同じもので構成される。ただし、ここでのチャンネル信号Ｃは、実際の欠陥データよりも１データ後の信号データが入力端子１ａ、１ｂ、１ｃに入力されるときに、その欠陥データに対応したチャンネルのコードが出力されるものとする。
３２は本実施形態の補正信号生成回路であり、実施形態２の補正信号生成回路１０と同じ構成要素には同一の番号を用いている。図で３３ａ、３３ｂ、３３ｃは入力端子１ａ、１ｂ、１ｃから入力されたＲ、Ｇ、Ｂの信号に対して１データ分の遅延を行う遅延素子で、ここではＤフリップフロップで構成される。これら遅延素子３３ａ、３３ｂ、３３ｃの出力信号はそれぞれ出力切り替え回路１１及びセレクター８に入力される。３４ａ、３４ｂ、３４ｃは上記遅延素子３３ａ、３３ｂ、３３ｃの各出力信号に対して更に１データ分の遅延を行う遅延素子でＤフリップフロップで構成される。３５ａ、３５ｂ、３５ｃは入力端子１ａ、１ｂ、１ｃから入力されたＲ、Ｇ、Ｂの信号と上記遅延素子３４ａ、３４ｂ、３４ｃの出力信号をそれぞれ加算して出力する加算器、３６ａ、３６ｂ、３６ｃはビットシフトにより入力される信号の値を１／２にして出力する増幅素子である。これら遅延素子３３ａ、３４ａ、加算器３５ａ、増幅素子３６ａはＲチャンネルに対応した平均値算出回路３７ａを、また、遅延素子３３ｂ、３４ｂ、加算器３５ｂ、増幅素子３６ｂはＧチャンネルに対応した平均値算出回路３７ｂを、また、遅延素子３３ｃ、３４ｃ、加算器３５ｃ、増幅素子３６ｃはＢチャンネルに対応した平均値算出回路３７ｃを、それぞれ構成し、これらの各平均出力信号はチャンネル切り替え回路２８に入力される。ここで、遅延素子３３ａ、３３ｂ、３３ｃは平均値算出回路を構成するだけでなく、出力切り替え回路１０の入力信号の位相を所定のものにする役割を兼ねる。また、補正信号生成回路３２において、上記以外の構成要素は実施形態２と同じであるからその説明は省略する。
【００５８】
このように構成された実施形態３の動作について図１２を用いて以下説明する。入力信号は図１１に示すものであり、Ｇ(i)が欠陥データであるとして以下説明する。時刻（ｉ−１）における動作は実施形態１、２と同じである。
【００５９】
以下、時刻ｉにおける動作について説明する。入力端子１ａ、１ｂ、１ｃのそれぞれに信号Ｒ(i)、Ｇ(i)、Ｂ(i)が入力され、出力切り替え回路１１には信号Ｒ(i-1)、Ｇ(i-1)、Ｂ(i-1)が入力される。前述したように本実施形態では、時刻ｉではチャンネル信号Ｃは00であるから、信号Ｒ(i-1)、Ｇ(i-1)、Ｂ(i-1)がそれぞれそのまま出力切り替え回路１１から出力される。
【００６０】
次に、時刻(ｉ＋１)における動作について説明する。時刻(ｉ＋１)には入力端子１ａ、１ｂ、１ｃのそれぞれに信号Ｒ(i+1)、Ｇ(i+1)、Ｂ(i+1)が入力され、出力切り替え回路１１及びセレクター８には信号Ｒ(i)、Ｇ(i)、Ｂ(i)が入力される。平均値算出回路３７ａ、３７ｂ、３７ｃではそれぞれ式（数５）で示す平均出力信号ＲAV、ＧAV、ＢAVが算出され、これらはチャンネル切り替え回路２８に入力される。
【００６１】
【数５】
一方、制御回路２９では、前述したように時刻(ｉ＋１)において、チャンネル信号Ｃとして欠陥データＧ(i)に対応したＧチャンネルのコードが入力される。
この結果、前述の表２の規則に従ってチャンネル信号chJ、ch1、chLとしてそれぞれＲ、Ｇ、Ｂのチャンネル信号が出力される。以下、実施形態２の時刻ｉにおける動作と全く同じ動作により、差分信号ＤJ、ＤLが生成される。ここで、図１１からわかるように次式（数６）が成り立つ。
【００６３】
【数６】
そのため、制御回路２９からは制御信号ＣDとしてＬ側を指定する１が出力され、セレクター７からは（数７）で示す差分信号が出力される。
【００６５】
【数７】
また、セレクター８ではチャンネル信号ch2に基づいて信号Ｂ(i)が出力され、加算器９では次式（数８）で示す信号Ｇ´(i)が生成される。
【００６７】
【数８】
こうしてクリップ回路１０から補正データＤcが出力される。
出力切り替え回路１１では、実施形態２と同じ動作により、欠陥データＧ(i)が（数８）で示す補正データに置換されて出力される。この補正データは図１１に示すＧ(i)の真値に一致しており、本実施形態によれば色変化のパターンに対しても欠陥補正が高精度に行われる。更に、式（数４）と式（数８）とを比べてわかるように、差分信号ΔＶのＳ／Ｎは（数８）のほうが３ｄＢ向上しており、本実施形態によれば、補正データのＳ／Ｎ改善も同時に行われている。
【００６９】
なお、本実施形態によれば実施形態１、２で述べた図４、図７のような高周波のパターンに対しても同様に高精度な欠陥補正が行われることは言うまでもない。
（実施形態４）
図１３に示すように、有色（ただし、色度すなわち各チャンネル間の信号比は一定）の高周波パターン中に欠陥データが含まれる場合にも高精度な補正を行うのが本実施形態である。
【００７０】
図１４は本実施形態の構成図であり、この図を用いて以下その構成を説明する。図中で図１及び図１２と同一の構成要素には同じ番号を付している。３８は本実施形態の補正信号生成回路である。この補正信号生成回路３８において、４は図５のチャンネル切り替え回路と同じ構成であり、ここではセレクター２１、２２の出力信号をそれぞれＳ2、Ｓ1とする。ここでＳ1は欠陥データ、Ｓ2はこれに対応した補正用チャンネルの信号である。３９はＲＯＭで構成された割り算回路で、チャンネル切り替え回路４の２つの出力信号Ｓ1、Ｓ2が入力されると（Ｓ1、Ｓ2）のアドレスに記録された、式（数９）で示されるＭの値を読み出し出力する。
【００７１】
【数９】
４０はこの割り算回路３９の出力Ｍとセレクター８の出力信号との掛け算を行う乗算器である。
次に制御回路４１の構成について図１５を用いて説明する。図よりわかるように、実施形態３において図１２の補正信号生成回路３２の構成要素であったチャンネル切り替え回路２８、加算器５、６が図９の制御回路２９に付加された構成になっている。すなわち、セレクター３１に入力されるセレクト信号の生成部分の構成が異なっている。チャンネル切り替え回路２８にＲ、Ｇ、Ｂ各チャンネルの平均出力信号が入力され、その出力信号ＳJ、ＳK、ＳLを基に加算器５、６で生成された差分信号ＤJ、ＤLをコンパレータ３０に入力して得られる出力信号をセレクター３１のセレクト信号にするよう構成されている。また、制御回路４１では、チャンネル信号としてch1、ch2のみ出力する。
【００７３】
このように構成された本実施形態の動作について図１４を用いて以下説明する。入力信号は図１３に示すものであり、Ｇ(i)が欠陥データであった場合にこれを補正する動作について説明する。
【００７４】
時刻ｉにおける動作は前述の実施形態３と同じで、出力切り替え回路１１からは信号Ｒ(i-1)、Ｇ(i-1)、Ｂ(i-1)が出力される。
次に、時刻(ｉ＋１)における動作について説明する。入力端子１ａ、１ｂ、１ｃのそれぞれに信号Ｒ(i+1)、Ｇ(i+1)、Ｂ(i+1)が入力され、出力切り替え回路１１及びセレクター８には信号Ｒ(i)、Ｇ(i)、Ｂ(i)が入力される。また、チャンネル切り替え回路４及び制御回路４１には、（数５）で示されるＲ、Ｇ、Ｂ各チャンネルの平均出力信号が入力される。一方、図１３に示す入力信号では次式（数１０）が成り立つから、制御回路４１からは実施形態３と同様、チャンネル信号ch1、ch2としてそれぞれＧ、Ｂに対応したチャンネル信号が出力されることになる。
【００７５】
【数１０】
そのため、チャンネル切り替え回路４では信号Ｓ1、Ｓ2としてそれぞれＧAV、ＢAVが出力される。割り算回路３９では次式（数１１）で表される信号比Ｍが出力され、これが乗算器４０に入力される。
【００７７】
【数１１】
乗算器４０ではセレクター８から出力される信号Ｂ(i)と前記信号比Ｍが乗算され、次式（数１２）で示される信号Ｇ´(i)が得られる。
【００７９】
【数１２】
これをクリップ回路１０に入力して得られる出力信号が補正データＤcである。こうして出力切り替え回路１１では、欠陥データＧ(i)が式（数１２）で示す補正データに置換されて出力される。この補正データは、図１１において欠陥データのごく近傍で色度変化がなければ、すなわち、次式（数１３）が成り立つ場合には真値Ｇo(i)に一致する。
【００８１】
【数１３】
よって、本実施形態によれば、色度一定の有色の高周波パターンの場合でも欠陥補正が高精度に行われる。
なお、本実施形態によれば実施形態１、２、３で述べた図４、図７、図１１のパターンに対しても同様に高精度な欠陥補正が行われることは言うまでもない。
（実施形態５）
実施形態４において、図１６のような入力映像信号の場合、Ｇ(i)が欠陥データであるとすると、これに対応した補正データＧ´(i)は次式（数１４）に示すように２０という値をとる。
【００８３】
【数１４】
すなわち、Ｇ(i)の真値である１０とは大きく異なった値となる。これは図１６の入力映像信号において式（数１３）が成り立っていないことが原因であり、このようなことは、欠陥データ周辺の映像信号がほぼ特定の原色信号（ここではＧ信号）のみから構成されるときに起こる。そこで、欠陥データの両隣の位置に対応した補正用チャンネルの平均出力信号がある閾値より大きい場合には式（数１２）による補正データを、また、閾値より小さい場合には欠陥データの両隣の平均値を補正データとすることにより、上記の点を改善するのが実施形態５である。
【００８５】
図１７は実施形態５の構成図であり、この図を用いて以下、その構成を説明する。図中、図１４と同一の構成要素には同じ番号を付している。また、出力切り替え回路は図１４と全く同じものである。
【００８６】
４２は本実施形態の補正信号生成回路であり、補正信号選択回路４３が付加されたことを除いて図１４の補正信号生成回路３８と同じ構成である。補正信号選択回路４３は、制御回路４４からの制御信号Ｃsに基づいて、乗算器４０の出力信号と、チャンネル切り替え回路４の出力信号Ｓ1のうち一方を選択的に出力するセレクターである。図１８は制御回路４４の構成図であり、コンパレータ４５が付加されたことを除いて図１５の制御回路４１と同じ構成である。コンパレータ４５の一方の入力端子４６にはチャンネル切り替え回路４の出力信号Ｓ2が、また、もう片方の入力端子４７にはある閾値Ｖmが入力され、Ｓ2＞Ｖmの場合には０が、Ｓ2＜Ｖmの場合には１が制御信号Ｃsとして出力される。ここでは、閾値Ｖmとして例えば４を与えるとする。
【００８７】
このように構成された本実施形態の欠陥補正装置について図１６、図１７、図１８を参照しながらその動作を説明する。入力信号は図１６に示すものであり、信号Ｇ(i)が欠陥データであった場合に、これを補正する動作について説明する。
【００８８】
時刻ｉにおける動作は前述の実施形態４と同じである。時刻(ｉ＋１)における動作について以下説明する。入力端子１ａ、１ｂ、１ｃのそれぞれに信号Ｒ(i+1)、Ｇ(i+1)、Ｂ(i+1)が入力され、乗算器４０から式（数１２）で表される信号Ｇ´(i)が出力されるまでの動作は実施形態４と全く同じである。よって、補正信号選択回路４３にはこの信号Ｇ´(i)と、信号Ｓ1として{Ｇ(i-1)＋Ｇ(i+1)}／２が入力されることになる。一方、制御回路４４には信号Ｓ2として{Ｂ(i-1)＋Ｂ(i+1)}／２が入力され、Ｓ2(=2)＜Ｖm(=4)であるから、Ｃs＝１が補正信号選択回路４３のセレクト信号となる。この結果、補正信号選択回路４３からは次式（数１５）で示す信号Ｇ´´(i)が出力され、以下、実施形態４と同様の動作に従って補正データとして出力される。
【００８９】
【数１５】
この補正データは図１６に示すＧ(i)の真値に一致しており、正しい補正が実施されたことになる。また、Ｂチャンネルの入力信号が閾値より大きい、先の図１３のような場合には通常、式（数１３）が成り立ち、この場合には式（数１２）で表される補正データにより高精度な補正が行われる。すなわち、本実施形態によれば、通常のカラー画像に対し、実施形態４と同様、高精度な補正を行うだけでなく、式（数１３）が成り立たないような、１つの原色信号のみから構成される特殊な画像パターンに対してもそれが低周波であれば高精度な補正を行うことができる。
（実施形態６）
先に述べた図１６のような映像信号に対して正常な補正を行う別の一例が実施形態６である。本実施形態では、式（数１１）で表される信号比Ｍが、ある閾値より小さい場合には、これら両チャンネル間には相関があると判断して式（数１２）による補正データを、また、閾値より大きい場合には相関なしと判断して式（数１５）による補正データを選択する。
【００９１】
図１９は実施形態６の構成図であり、補正信号生成回路４８において割り算回路３９の出力信号Ｍが制御回路４９に入力される点を除いては実施形態５と全く同じ構成である。一方、制御回路４９の構成も図１８に示したものと同じであるが、本実施形態では、入力端子４６から割り算回路３９の出力信号Ｍが、また入力端子４７からは閾値Ｖtが入力される。そして、コンパレータ４５ではＶtとＭの値が比較され、Ｍ＜Ｖtの場合には０を、Ｍ＞Ｖtの場合には１を制御信号Ｃsとして出力するよう構成されている。ここでは、閾値Ｖtの値として例えば４を設定する。
【００９２】
このように構成された本実施形態の欠陥補正装置について図１６、図１９を参照しながらその動作を説明する。
実施形態５のときと同様、入力信号は図１６に示すものを考え、Ｇ(i)が欠陥データであった場合にこれを補正する動作について説明する。時刻(ｉ＋１)において割り算回路３９から式（数１１）で示されるＭの値が算出されるまでの動作は実施形態５と全く同じである。図１６よりＭ＝１０であるからＭ＞Ｖtとなり、制御回路４９から制御信号Ｃs＝１が出力される。よって、補正信号選択回路４３からは式（数１５）で示される信号が出力される。以後の動作は実施形態５と同じである。
【００９３】
このようにして本実施形態においても実施形態５と同様、式（数１３）が成り立たないような、１つの原色信号のみから構成される特殊な画像パターンに対しても、それが低周波であれば高精度な補正を行うことができる。
【００９４】
また、本実施形態ではチャンネル間の信号比Ｍの値を用いて補正データの選択を行っているので、特に無彩色、あるいは２チャンネル間に相関がある画像パターンにおいて実施形態５に対して優位性がある。例えば、実施形態５では閾値Ｖmを４に設定した場合、図１６の入力信号では前述したように正常な補正が可能であるが、図２０のような入力信号の場合、式（数１５）による補正データが生成されるので十分な補正ができない。ところが、本実施形態では閾値Ｖtを例えば４とすることで図１６の入力信号の場合には式（数１５）、図２０の入力信号の場合には式（数１２）により補正データが生成され、常に正常な補正が行われる。
（実施形態７）
実施形態６において入力画像が静止画の場合、チャンネル間の信号比Ｍの値はそれぞれの欠陥データに対し一定の値をとる。ところが、実際の各色チャンネルの信号にはノイズ成分が含まれており、その影響を受けてＭの値は、ある幅で変動している。特に、補正用チャンネルの信号レベルが低い場合にはノイズの影響を受けて信号比Ｍの値が大きく変動する。今、ある欠陥データ部の信号比Ｍが閾値Ｖtとほぼ等しい場合には、この信号比Ｍの変動に合わせて、Ｍ＜ＶtとＭ＞Ｖtの状態が交互に起こり、（数１２）による補正データと（数１５）による補正データが、この欠陥データに対応した出力画像上の点で交互に現れることになる。これは視覚的に目立つノイズとなる。このようなことは実施形態５の場合でも同様に発生する。このように、ノイズの影響を受けてＭの値が変動した場合にも補正データの画像上での影響を小さくするのが実施形態７である。
【００９５】
本実施形態では、２種の補正データのうちの一方を選択的に出力するのではなく、閾値とＭの値の差に応じた補正データを生成することにより、出力画像上の補正データレベルの変動量を小さくする。
【００９６】
図２１は本実施形態の構成図である。出力切り替え回路１１はこれまでの実施形態と同じものである。補正信号生成回路５０は、乗算器４０の後にクリップ回路１０が接続され、クリップ回路の出力信号及び信号Ｓ1が５１のマトリクス回路に入力される点を除いて図１４と同じ構成である。マトリクス回路５１の構成を図２２に示す。５６、５７は乗算器で、入力端子５３、５４からそれぞれクリップ回路の出力信号、信号Ｓ1が入力される。そして、制御回路５２から入力される係数α、βがこれらの信号とそれぞれ乗算される。５８は加算器であり、これらの乗算結果を加算した値を補正データＤcとして出力する。
【００９７】
制御回路５２の構成を図２３に示す。制御信号Ｃsの代わりに係数α、βを生成する点を除いて、図１８の制御回路４４と同じ構成である。以下、この係数α、βを生成する部分の構成について説明する。５９、６０、６１、６２はコンパレータであり、入力端子４６から共通に信号比Ｍが入力される一方、それぞれ入力端子６４、６５、６６、６７から閾値Ｖt4、Ｖt3、Ｖt2、Ｖt1が入力される。６３は係数エンコーダーであり、上記コンパレータの出力結果に基づいて、次式（数１６）が成り立つような係数α、βの値を生成する。
【００９８】
【数１６】
このように構成された本実施形態の欠陥補正装置について図２１、図２３を参照しながらその動作を説明する。実施形態５のときと同様、入力信号は図２４に示すものであり、Ｇ(i)が欠陥データであった場合にこれを補正する動作について説明する。時刻(ｉ＋１)において実施形態５の場合と同様にしてクリップ回路１０から式（数１２）で示される信号Ｇ´(i)、チャンネル切り替え回路４から式（数１５）で示される信号Ｇ´´(i)が出力される。マトリクス回路５１では、次の式（数１７）で示される補正データＧαβ(i)が生成されてこれが出力切り替え回路１１で欠陥データＧ(i)と置換される。
【０１００】
【数１７】
次に、入力信号にノイズが含まれる場合について本実施形態の、実施形態６に対する優位性について、図２４、図２５を用いて具体的に説明する。図２４では信号比Ｍの値は４であるが、これが信号中のノイズの影響で図２５（ａ）のように、ある任意の時刻i0において3.9、これより１フレーム後の時刻i1に4.2という値をとったとする。この１フレーム間の、出力画像上の補正データのレベル変動量を考える。まず、実施形態６の場合について説明する。実施形態６で閾値Ｖtを４に設定していたとすると、出力画像上の補正データ値は時刻i0では式（数１０）により１６を、時刻i1では式（数１５）により８となる。すなわち、欠陥データＧ(i)に対応した出力画像のレベルが１フレームで８だけ変動することになる。次に、本実施形態の場合について説明する。例えば、閾値Ｖt4、Ｖt3、Ｖt2、Ｖt1をそれぞれ表３のように、また、これに対応した係数α、βの値を表４のように設定していたとする。
【０１０２】
【表３】
【表４】
この場合、時刻i0、i1における信号比Ｍと各閾値の関係は図２５（ｂ）のようになり、時刻i0、i1における補正データの値はそれぞれ式（数１７）に従って１２、１０となる。すなわち、出力画像のレベル変動は２であり、先の実施形態６の場合よりも変動量が少なく、ノイズの影響が小さい。信号比Ｍの変動量が更に大きい場合にも本実施形態ではその変動量に応じた係数α、βの値を用いて補正データを生成するので、実施形態６の場合よりも変動量の小さい補正データが得られる。
【０１０５】
また、本実施形態で、信号比Ｍの値がＭ＜Ｖt1のときはα＝１、β＝０となり式（数１２）により補正データを、Ｍ＞Ｖt4のときはα＝０、β＝１となり式（数１５）により補正データを生成する。
このように、本実施形態では、信号比Ｍの値がＶt1〜Ｖt4の範囲より離れているときは実施形態６と同じ動作をし、Ｖt1〜Ｖt4の範囲では信号比Ｍの値に応じた補正データを生成するのでノイズの影響を受けにくく、安定した補正が行われる。
（実施形態８）
一般に、ディジタル信号処理回路において、演算による丸め誤差を付加させないためには各演算後の信号のビット長は通常、入力信号のビット長より大きいものになる。本発明の欠陥補正装置では、欠陥データ以外の正常な信号データはそのまま出力し、欠陥データのみ補正データに置換して出力する。通常、欠陥データは正常な信号データに比べ、はるかに少ないため、補正データの有効ビット長が、入力信号より小さいものであっても補正後の出力画像のＳＮは劣化しない。また、このビット低減による丸め誤差（量子化誤差）は、もともと補正データのもつ補正誤差（補正データと真の信号値との差）に比べて十分小さいので視覚的にも影響がない。以上の理由により、入力信号より小さい有効ビット長の補正データを生成するよう補正信号生成回路を構成し、回路規模の低減を図ったものが実施形態８である。
【０１０６】
図２６に本実施形態の構成図を示す。６８は入力信号よりＮビット分ビット数の少ない信号を出力するビット長低減手段、６９は入力信号よりＮビット分ビット数の多い信号を出力するビット長増加手段であり、これらが付加されたことを除いて図１９に示す実施形態６と同じ構成である。ビット長低減手段は入力信号の上位数ビット分のみを出力側に接続することにより、また、ビット長増加手段は値０をもつ数ビット分の信号線を下位ビットとして入力信号線に付加して出力するよう接続することにより実現できる。また、本実施形態の動作は前述の実施形態６と全く同じである。今、入力信号が１０ビットのとき、実施形態６ではチャンネル切り替え回路４は１１ビット、セレクター８は１０ビット、割り算回路３９は１１×１１ビット、乗算器４０は１０×２２ビット、補正信号選択回路４３及びクリップ回路１０は３２ビットの入力ビット数がそれぞれ必要である。一方、本実施形態では例えば、Ｎ＝２としたとき、チャンネル切り替え回路４は９ビット、セレクター８は８ビット、割り算回路３９は９×９ビット、乗算器４０は８×１８ビット、補正信号選択回路４３及びクリップ回路１０は２６ビットの入力ビット数のものでよく、回路規模が大幅に低減される。実際には、Ｎの値は本発明の欠陥補正装置に入力される信号の、ＳＮ及びビット長を考慮して決定する。
また、本実施形態では、ビット長低減手段６８は信号中のノイズの変動を抑える役割もするので、実施形態６で発生した補正データ値の変動も抑えられる効果がある。これについて図２７を用いてもう少し詳しく説明する。図２７（ａ）はビット長低減手段６８に入力される信号Ｖが入力信号中のノイズの影響により時間的に変動する様子を示す。図示するように、通常、このノイズ変動量はこの信号の量子化幅より大きい。一方、ビット長低減手段６８の出力信号は図２７（ｂ）に示すように、量子化幅が大きくなっており、もともと信号に含まれていたノイズが埋もれたものになる。すなわち、信号値の変動頻度は図２７（ａ）の場合に比べて少なくなる。この結果、信号比Ｍの変動頻度も低減されるので、出力画像上の補正データの変動が視覚的に抑えられる。ノイズの変動量に対して量子化幅が十分大きくなるようにビット数低減を行うことにより、出力画像上の補正データの変動をほぼ完全に抑えることができる。
【０１０７】
なお、ここでは実施形態６の場合を例に挙げたが、他のどの実施形態についても同様に、補正信号生成回路のビット長を小さくした構成を考えることができ、回路規模の低減を図ることができる。
（実施形態９）
図２８は前述の実施形態２の欠陥補正装置をビデオカメラに用いた本実施形態の構成図である。以下、この図を用いてその構成について説明する。図で１００ａ、１００ｂ、１００ｃはそれぞれ被写体のＲ、Ｇ、Ｂ三原色画像を撮像する固体撮像素子であり、好ましくはＣＣＤ（Charge Coupled Device）で構成される。１０１は、これらのＣＣＤを駆動する駆動回路、１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃはそれぞれＲ、Ｇ、Ｂ各チャンネルに対応したＣＤＳ（Corelated Double Sampling）回路であり、前記ＣＣＤの出力信号中のリセットノイズを除去する。１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃはそれぞれ前記ノイズ除去後のＲ、Ｇ、Ｂに対応したＣＣＤの出力信号を画素単位にディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器である。そして、これらＲ、Ｇ、Ｂに対応したディジタル信号はそれぞれ入力端子１ａ、１ｂ、１ｃから、実施形態１で述べた欠陥補正装置８６へ入力される。この欠陥補正装置８６では前述の欠陥補正が施され、その出力信号は出力端子１５ａ、１５ｂ、１５ｃからプロセス回路１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃに入力される。これらプロセス回路では、クランプ、ガンマ・ニー補正、ゲイン調整など映像信号に必要な処理がされ、その出力信号は出力端子９９ａ、９９ｂ、９９ｃから外部に出力される。
【０１０８】
また、１０４はＣＣＤの駆動や信号処理に必要なパルスを生成するタイミングジェネレーター（Ｔ.Ｇ.）であり、前記入力端子１ａ、１ｂ、１ｃに入力される前記ディジタル信号における各離散化データの、出力画像上の位置座標（ｈ、ｖ）をアドレスデータとして、この信号に同期して欠陥検出手段１０９に送る。欠陥検出手段１０９は、コンパレータ１０６、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０５、２ビットのアンドゲート１０７で構成され、前記チャンネル信号Ｃを生成する。ＲＯＭ１０５には予め各ＣＣＤに含まれるすべての欠陥画素について、その水平、垂直の位置ｘ，ｙ及びそのＣＣＤを識別するためのコードchを１組とした欠陥アドレスデータ（ｘ，ｙ，ch）を書き込んでおく。そして、このＲＯＭ１３はある欠陥データの補正が完了するまではこれに対応した欠陥アドレスデータ（ｘ、ｙ、ch）を出力し続け、この欠陥データの補正が完了すると初めて、次の欠陥画素の欠陥アドレスデータを読み出す動作を順次繰り返すように制御する。ここでコードchは３つのチャンネルＲ、Ｇ、Ｂを識別すればよいので２ビット、ｘ、ｙは例えばバイビジョンではｘ：１〜１９２０（１ライン有効画素数）、ｙ：１〜５１８（１フィールドライン数）であるからそれぞれ１１、１０ビットのデータ長のものを用意すればよい。ここで、Ｒ、Ｇ、Ｂに対応したコードchは、（表１）に示したものと同じものとする。また、コンパレータ１０６では前記アドレスデータと前記欠陥アドレスデータが比較され、ｈ＝ｘ、ｖ＝ｙのときのみハイレベルのパルスを出力する。
【０１０９】
次に、このように構成された本実施形態の動作を説明する。ＣＣＤ１００ａ、１００ｂ、１００ｃからそれぞれ出力されたＲ、Ｇ、Ｂの各信号はＣＤＳ回路１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃでそれぞれノイズ除去された後、Ａ／Ｄ変換器で、画素周期で離散化されてディジタル映像信号となる。離散化された任意の時刻ｉにおける、前記ディジタル映像信号Ｒ(i)、Ｇ(i)、Ｂ(i)が前述の図４であり、Ｇ(i)が欠陥画素に対応した欠陥データであったとする。以下、時刻ｉにおける、欠陥検出手段１０９の動作について説明する。時刻ｉには前記信号データＲ(i)、Ｇ(i)、Ｂ(i)に同期してそのアドレスデータ（ｈi、ｖi）がタイミングジェネレータ１０４からコンパレータ１０６に入力される。また、ＲＯＭ１０５からは、補正対象である欠陥データＧ(i)のアドレスデータ（ｘi、ｙi）及びＧチャンネルのコードch=10が既に、それぞれコンパレータ１０６、アンドゲート１０７に入力されている。この結果、ｈi＝ｘi、ｖi＝ｙi が成り立ち、コンパレータ１０６からハイレベルのパルスが出力されるので、アンドゲート１０７からはＧチャンネルのコードが、チャンネル信号Ｃとして出力される。
【０１１０】
欠陥補正装置８６では実施形態２で述べた動作により、欠陥データＧ(i)が補正され、出力端子１５ａ、１５ｂ、１５ｃからは欠陥補正後の信号Ｒ(i)、Ｇ´(i)、Ｂ(i)が出力される。これらは更に、プロセス回路１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃで処理されてカメラの出力信号として出力端子９９ａ、９９ｂ、９９ｃから出力される。以下、こうして実施形態２と同じように、各ＣＣＤから出力される欠陥データはすべて高精度に補正されるので、従来は破棄されていたような、多くの欠陥画素を含んだＣＣＤをビデオカメラの撮像デバイスとして利用できるようになる。従って、従来より低コストのビデオカメラが実現できる。
【０１１１】
また、図２８の欠陥補正装置８６を前述の実施形態３、４、６、７または８の欠陥補正装置８７、８８、８９、９０、９１でそれぞれ置き換えた構成のビデオカメラを考えることができ、これらの動作はそれぞれ上記と同じように説明することができる。そして、これらは上記と同様の効果を奏する。
【０１１２】
【発明の効果】
以上のように本発明の欠陥補正装置は、欠陥データの属する色チャンネルとこれ以外の他の色チャンネルの信号レベルの相関に基づいて補正を行うので、欠陥データ周辺の画像パターンによらず常に高精度な補正を行い、欠陥データによる画質劣化を大幅に改善することができる。また、補正データを生成するブロックをチャンネル間で共有することができるので、小さい回路規模で実現できる。また、本発明をハイビジョンなど多画素化されたビデオカメラに用いることにより、従来使用できなかった欠陥画素を有する固体撮像素子を活用することができる。この結果、カメラの低コスト化が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係る欠陥補正装置の全体構成図
【図２】図１の欠陥補正装置における制御回路の構成図
【図３】本発明におけるチャンネルエンコーダの動作説明図
【図４】図１の欠陥補正装置における入力信号を示す図
【図５】実施形態１におけるチャンネル切り替え回路の構成図
【図６】本発明における出力切り替え回路の構成図
【図７】本発明の実施形態２に係る欠陥補正装置の入力信号を表す図
【図８】本発明の実施形態２に係る欠陥補正装置の全体構成図
【図９】図８の欠陥補正装置における制御回路の構成図
【図１０】図８の欠陥補正装置におけるチャンネル切り替え回路の構成図
【図１１】本発明の実施形態３に係る欠陥補正装置の入力信号を表す図
【図１２】本発明の実施形態３に係る欠陥補正装置の全体構成図
【図１３】本発明の実施形態４に係る欠陥補正装置の入力信号を表す図
【図１４】本発明の実施形態４に係る欠陥補正装置の全体構成図
【図１５】図１４の欠陥補正装置における制御回路の構成図
【図１６】本発明の実施形態５に係る欠陥補正装置の入力信号を表す図
【図１７】本発明の実施形態５に係る欠陥補正装置の全体構成図
【図１８】図１４の欠陥補正装置における制御回路の構成図
【図１９】本発明の実施形態６に係る欠陥補正装置の全体構成図
【図２０】実施形態５の欠陥補正装置では十分な補正ができないが実施形態６の欠陥補正装置では正常な補正ができる入力信号を示す図
【図２１】本発明の実施形態７に係る欠陥補正装置の全体構成図
【図２２】図２１の欠陥補正装置におけるマトリクス回路の構成図
【図２３】図２１の欠陥補正装置における制御回路の構成図
【図２４】図２１の欠陥補正装置における入力信号を示す図
【図２５】（ａ）実施形態６の欠陥補正装置における信号比Ｍと閾値の関係を表す図
（ｂ）実施形態７の欠陥補正装置における信号比Ｍと閾値の関係を表す図
【図２６】本発明の実施形態８に係る欠陥補正装置の全体構成図
【図２７】（ａ）実施形態８の欠陥補正装置におけるビット長低減手段の入力信号の変動を表す図
（ｂ）実施形態８の欠陥補正装置ににおけるビット長低減手段の出力信号の変動を表す図
【図２８】本発明の実施形態９に係る欠陥補正装置の全体構成図
【図２９】従来の欠陥補正装置の全体構成図
【図３０】（ａ）従来の欠陥補正装置の低周波の入力信号を示す図
（ｂ）従来の欠陥補正装置の高周波の入力信号を示す図
【符号の説明】
２，２７，３２，３８，４２，４８，５０，８５ 補正信号生成回路
１１ 出力切り替え回路
１２，２９，４１，４４，４９，５２ 制御回路
８６，８７，８８，８９，９０，９１ 欠陥補正装置
１００ａ，１００ｂ，１００ｃ ＣＣＤ（固体撮像素子）
１０９ 欠陥検出手段
Claims (24)
- 複数の固体撮像素子からそれぞれ出力される複数の映像信号が入力され、
前記複数の映像信号のうちの第１の映像信号の、任意の時刻ｉにおける信号値 x(i) が欠陥信号である場合に、前記複数の映像信号のうちから前記第１の映像信号以外の任意の映像信号を選択し、その時刻ｉにおける信号値を z(i) とし、ある時間幅をｔとしたとき、
[x(i-t) − z(i-t)]
の絶対値が最小になる前記映像信号を第２の映像信号とし、
前記第１の映像信号の信号値 x(i) を、前記第２の映像信号の信号値 z(i) を用いた、
z(i)＋[x(i-t)−z(i-t)]
で得られる補正信号で置換することを特徴とする欠陥補正装置。 - 複数の固体撮像素子からそれぞれ出力される複数の映像信号が入力され、
前記複数の映像信号のうちの第１の映像信号の、任意の時刻ｉにおける信号値 x(i) が欠陥信号である場合に、前記複数の映像信号のうちから前記第１の映像信号以外の任意の映像信号を選択し、その時刻ｉにおける信号値を z(i) とし、ある時間幅をｔとしたとき、
[x(i+t) − z(i+t)]
の絶対値が最小になる前記映像信号を第２の映像信号とし、
前記第１の映像信号の信号値 x(i) を、前記第２の映像信号の信号値 z(i) を用いた、
z(i) ＋ [x(i-t) − z(i-t)]
で得られる補正信号で置換することを特徴とする欠陥補正装置。 - 複数の固体撮像素子からそれぞれ出力される複数の映像信号が入力され、
前記複数の映像信号のうちの第１の映像信号の、任意の時刻ｉにおける信号値 x(i) が欠陥信号である場合に、前記複数の映像信号のうちから前記第１の映像信号以外の任意の映像信号を選択し、その時刻ｉにおける信号値を z(i) とし、ある時間幅をｔとしたとき、
[x(i-t) ＋ｘ (i+t) − z(i-t) − z(i+t)]
の絶対値が最小になる前記映像信号を第２の映像信号とし、
前記第１の映像信号の信号値 x(i) を、前記第２の映像信号の信号値 z(i) を用いた、
z(i) ＋ [x(i-t) − z(i-t)]
で得られる補正信号で置換することを特徴とする欠陥補正装置。 - 複数の固体撮像素子からそれぞれ出力される複数の映像信号が入力され、
前記複数の映像信号のうちの第１の映像信号の、任意の時刻ｉにおける信号値 x(i) が欠陥信号である場合に、前記複数の映像信号のうちから前記第１の映像信号以外の任意の映像信号を選択し、その時刻ｉにおける信号値を z(i) とし、ある時間幅をｔとしたとき、
[x(i-t) − z(i-t)]
の絶対値が最小になる前記映像信号を第２の映像信号とし、
前記第１の映像信号の信号値 x(i) を、前記第２の映像信号の信号値 z(i) を用いた、
z(i)＋[x(i+t)−z(i+t)]
で得られる補正信号で置換することを特徴とする欠陥補正装置。 - 複数の固体撮像素子からそれぞれ出力される複数の映像信号が入力され、
前記複数の映像信号のうちの第１の映像信号の、任意の時刻ｉにおける信号値 x(i) が欠陥信号である場合に、前記複数の映像信号のうちから前記第１の映像信号以外の任意の映像信号を選択し、その時刻ｉにおける信号値を z(i) とし、ある時間幅をｔとしたとき、
[x(i+t) − z(i+t)]
の絶対値が最小になる前記映像信号を第２の映像信号とし、
前記第１の映像信号の信号値 x(i) を、前記第２の映像信号の信号値 z(i) を用いた、
z(i) ＋ [x(i+t) − z(i+t)]
で得られる補正信号で置換することを特徴とする欠陥補正装置。 - 複数の固体撮像素子からそれぞれ出力される複数の映像信号が入力され、
前記複数の映像信号のうちの第１の映像信号の、任意の時刻ｉにおける信号値 x(i) が欠陥信号である場合に、前記複数の映像信号のうちから前記第１の映像信号以外の任意の映像信号を選択し、その時刻ｉにおける信号値を z(i) とし、ある時間幅をｔとしたとき、
[x(i-t) ＋ｘ (i+t) − z(i-t) − z(i+t)]
の絶対値が最小になる前記映像信号を第２の映像信号とし、
前記第１の映像信号の信号値 x(i) を、前記第２の映像信号の信号値 z(i) を用いた、
z(i) ＋ [x(i+t) − z(i+t)]
で得られる補正信号で置換することを特徴とする欠陥補正装置。 - 複数の固体撮像素子からそれぞれ出力される複数の映像信号が入力され、
前記複数の映像信号のうちの第１の映像信号の、任意の時刻ｉにおける信号値 x(i) が欠陥信号である場合に、前記複数の映像信号のうちから前記第１の映像信号以外の任意の映像信号を選択し、その時刻ｉにおける信号値を z(i) とし、ある時間幅をｔとしたとき、
[x(i-t) − z(i-t)]
の絶対値が最小になる前記映像信号を第２の映像信号とし、
前記第１の映像信号の信号値 x(i) を、前記第２の映像信号の信号値 z(i) を用いた、
z(i)＋[x(i-t)＋x(i+t)−z(i-t)−z(i+t)]/2
で得られる補正信号で置換することを特徴とする欠陥補正装置。 - 複数の固体撮像素子からそれぞれ出力される複数の映像信号が入力され、
前記複数の映像信号のうちの第１の映像信号の、任意の時刻ｉにおける信号値 x(i) が欠陥信号である場合に、前記複数の映像信号のうちから前記第１の映像信号以外の任意の映像信号を選択し、その時刻ｉにおける信号値を z(i) とし、ある時間幅をｔとしたとき、
[x(i+t) − z(i+t)]
の絶対値が最小になる前記映像信号を第２の映像信号とし、
前記第１の映像信号の信号値 x(i) を、前記第２の映像信号の信号値 z(i) を用いた、
z(i) ＋ [x(i-t) ＋ x(i+t) − z(i-t) − z(i+t)]/2
で得られる補正信号で置換することを特徴とする欠陥補正装置。 - 複数の固体撮像素子からそれぞれ出力される複数の映像信号が入力され、
前記複数の映像信号のうちの第１の映像信号の、任意の時刻ｉにおける信号値 x(i) が欠陥信号である場合に、前記複数の映像信号のうちから前記第１の映像信号以外の任意の映像信号を選択し、その時刻ｉにおける信号値を z(i) とし、ある時間幅をｔとしたとき、
[x(i-t) ＋ｘ (i+t) − z(i-t) − z(i+t)]
の絶対値が最小になる前記映像信号を第２の映像信号とし、
前記第１の映像信号の信号値 x(i) を、前記第２の映像信号の信号値 z(i) を用いた、
z(i) ＋ [x(i-t) ＋ x(i+t) − z(i-t) − z(i+t)]/2
で得られる補正信号で置換することを特徴とする欠陥補正装置。 - 複数の映像信号が入力され、
前記複数の映像信号のうちから第１の映像信号、第２の映像信号をそれぞれ選択し、任意の時刻ｉにおける前記第１の映像信号及び前記第２の映像信号の値をそれぞれx(i)、y(i)とし、x(i)が欠陥信号である場合に、ある時間幅をｔとして、
y(i)＊[x(i-t)＋x(i+t)]／[y(i-t)＋y(i+t)]
で示される第１の補正信号と、
｛ｘ(i-t)＋ｘ(i+t)｝／２
で示される第２の補正信号のうち一方を選択して前記欠陥信号x(i)と置換することを特徴とする欠陥補正装置。 - 任意の時刻ｉにおける前記第１の映像信号及び前記第２の映像信号の値をそれぞれx(i)、y(i)とし、x(i)が欠陥信号である場合に、
｛ｘ(i-t)＋ｘ(i+t)｝／｛ｙ(i-t)＋ｙ(i+t)｝
で示される値が、予め設定した閾値Ｖt（＞１）より小さい場合には前記第１の 補正信号を、閾値Ｖtより大きい場合には前記第２の補正信号を補正信号として選択することを特徴とする請求項１０記載の欠陥補正装置。 - 任意の時刻ｉにおける前記第１の映像信号及び前記第２の映像信号の値をそれぞれx(i)、y(i)とし、x(i)が欠陥信号である場合に、
｛ｙ(i-t)＋ｙ(i+t)｝／２
で示される値が予め設定した閾値Ｖmより大きい場合には前記第１の補正信号を 、閾値Ｖmより小さい場合には前記第２の補正信号を補正信号として選択するこ とを特徴とする請求項１０記載の欠陥補正装置。 - 複数の映像信号が入力され、前記複数の映像信号のうちから第１の映像信号、第２の映像信号をそれぞれ選択し、任意の時刻ｉにおける前記第１の映像信号及び前記第２の映像信号の値をそれぞれx(i)、y(i)とし、x(i)が欠陥信号である場合に、α、βをα＋β＝１なる実数とし、ある時間幅をｔとして、
α＊y(i)＊[x(i-t)＋x(i+t)]／[y(i-t)＋y(i+t)]＋β＊[ｘ(i-t)＋ｘ(i+t)｝／２
で示される補正信号で前記欠陥信号を置換することを特徴とする欠陥補正装置。 - 任意の時刻ｉにおける前記第１の映像信号及び前記第２の映像信号の値をそれぞれx(i)、y(i)とし、x(i)が欠陥信号である場合に、
Ｍ＝｛ｘ(i-t)＋ｘ(i+t)｝／｛ｙ(i-t)＋ｙ(i+t)｝
で示されるＭの値を、予め設定したＮ個の閾値Ｖｋ（ｋ＝１、２・・・Ｎ、Ｎ＞１、Ｖ1＜Ｖ2＜・・・＜ＶN）と比較してＶn＜Ｍ＜Ｖn+1である場合に、
（ＶN−Ｖn）／（ＶN−Ｖ1）、（Ｖn−Ｖ1）／（ＶN−Ｖ1）
で示される値をそれぞれα、βとすることを特徴とする請求項１３記載の欠陥補正装置。 - 任意の時刻ｉにおける前記第１の映像信号及び前記第２の映像信号の値をそれぞれx(i)、y(i)とし、x(i)が欠陥信号である場合に、
Ｍ＝｛ｘ(i-t)＋ｘ(i+t)｝／｛ｙ(i-t)＋ｙ(i+t)｝
で示されるＭの値を予め設定したＶL＜ＶHなる２つの閾値ＶL、ＶHと比較して、Ｍ＜ＶLのときα＝１、β＝０、ＶL＜Ｍ＜ＶHのときα＝（ＶH−Ｍ）／（ＶH− ＶL）、β＝（Ｍ−ＶL）／（ＶH−ＶL）、Ｍ＞ＶHのときα＝０、β＝１とする ことを特徴とする請求項１３記載の欠陥補正装置。 - 任意の時刻ｉにおける前記第１の映像信号及び前記第２の映像信号の値をそれぞれx(i)、y(i)とし、x(i)が欠陥信号である場合に、
Ｂ＝｛ｙ(i-t)＋ｙ(i+t)｝／２
で示されるＢの値を予め設定したＶL＜ＶHなる２つの閾値ＶL、ＶHと比較して，Ｂ＜ＶLのときα＝０、β＝１、ＶL＜Ｂ＜ＶHのときα＝（Ｂ−ＶL）／（ＶH− ＶL）、β＝（ＶH−Ｂ）／（ＶH−ＶL）、Ｂ＞ＶHのときα＝１、β＝０とする ことを特徴とする請求項１３記載の欠陥補正装置。 - 前記第１の映像信号の、任意の時刻ｉにおける信号値x(i)が欠陥信号である場合に、前記複数の映像信号のうちから前記第１の映像信号以外の任意の映像信号を選択し、その時刻ｉにおける信号値をz(i)としたとき、
[x(i-t)−z(i-t)]
の絶対値が最小になる前記映像信号を前記第２の映像信号とすることを特徴とする請求項１０又は１３記載の欠陥補正装置。 - 前記第１の映像信号の、任意の時刻ｉにおける信号値x(i)が欠陥信号である場合に、前記複数の映像信号のうちから、前記第１の映像信号以外の任意の映像信号を選択し、その時刻ｉにおける信号値をz(i)としたとき、
[x(i+t)−z(i+t)]
の絶対値が最小になる前記映像信号を前記第２の映像信号とすることを特徴とする請求項１０又は１３記載の欠陥補正装置。 - 前記第１の映像信号の、任意の時刻ｉにおける信号値x(i)が欠陥信号である場合に、前記複数の映像信号のうちから、前記第１の映像信号以外の任意の映像信号を選択し、その時刻ｉにおける信号値をz(i)としたとき、
[x(i-t)＋ｘ(i+t)−z(i-t)−z(i+t)]
の絶対値が最小になる前記映像信号を前記第２の映像信号とすることを特徴とする請求項１０又は１３記載の欠陥補正装置。 - 前記複数の映像信号をディジタルに変換したディジタル信号を入力し、前記時間幅ｔをこのディジタル信号の周期に等しくとることを特徴とする請求項１〜１０、および１３のいずれか１項記載の欠陥補正装置。
- 前記ディジタル信号のビット長を１ビット以上小さくして得られるディジタル信号を基に前記補正信号を生成することを特徴とする請求項２０記載の欠陥補正装置。
- 複数の固体撮像素子と、これら複数の固体撮像素子の各出力信号を入力信号とする請求項１〜１０、および１３のいずれか１項記載の欠陥補正装置とを備え、前記時間幅ｔを前記固体撮像素子の出力信号の画素周期に等しくとることを特徴とする固体撮像装置。
- 前記複数の固体撮像素子の各出力信号を画素単位にディジタル信号に変換したものを入力信号とする請求項２２記載の固体撮像装置。
- 前記ディジタル信号のビット長を１ビット以上小さくして得られるディジタル信号を基に前記補正信号を生成することを特徴とする請求項２３記載の固体撮像装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08861896A JP3830574B2 (ja) | 1996-04-10 | 1996-04-10 | 欠陥補正装置及びこれを用いた固体撮像装置 |
| US08/838,638 US6081917A (en) | 1996-04-10 | 1997-04-09 | Error correction apparatus and solid state image capturing apparatus using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08861896A JP3830574B2 (ja) | 1996-04-10 | 1996-04-10 | 欠陥補正装置及びこれを用いた固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09284783A JPH09284783A (ja) | 1997-10-31 |
| JP3830574B2 true JP3830574B2 (ja) | 2006-10-04 |
Family
ID=13947803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08861896A Expired - Fee Related JP3830574B2 (ja) | 1996-04-10 | 1996-04-10 | 欠陥補正装置及びこれを用いた固体撮像装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6081917A (ja) |
| JP (1) | JP3830574B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9160947B2 (en) | 2013-02-18 | 2015-10-13 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Defective pixel correction apparatus and method |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3664979B2 (ja) * | 1998-09-30 | 2005-06-29 | インフィネオン テクノロジース アクチエンゲゼルシャフト | イメージセンサの欠陥画素の補正のための方法及び装置 |
| JP2000125313A (ja) | 1998-10-20 | 2000-04-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 欠陥補正装置 |
| US6618115B1 (en) * | 1999-11-19 | 2003-09-09 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Defective pixel compensation system and display device using the system |
| JP3636046B2 (ja) * | 2000-07-31 | 2005-04-06 | 株式会社日立国際電気 | 固体撮像素子の画素欠陥検出方法およびその方法を用いた撮像装置 |
| JP4599705B2 (ja) * | 2000-11-10 | 2010-12-15 | ソニー株式会社 | 画像処理装置及びその方法、並びにプログラム記録媒体 |
| JP3941698B2 (ja) | 2003-01-23 | 2007-07-04 | ソニー株式会社 | 画素補正回路及び画素補正方法 |
| US7388609B2 (en) * | 2003-07-07 | 2008-06-17 | Zoran Corporation | Dynamic identification and correction of defective pixels |
| KR100966689B1 (ko) * | 2003-09-09 | 2010-06-29 | 엘지전자 주식회사 | 디지털 카메라의 결점화소 보완장치 및 방법 |
| JP4548128B2 (ja) * | 2005-01-26 | 2010-09-22 | ソニー株式会社 | 欠陥検出装置および欠陥検出方法、ならびに撮像装置 |
| US8559762B2 (en) | 2007-12-28 | 2013-10-15 | Nikon Corporation | Image processing method and apparatus for interpolating defective pixels |
| JP5309940B2 (ja) * | 2007-12-28 | 2013-10-09 | 株式会社ニコン | 画像処理装置、および撮像装置 |
| JP5228929B2 (ja) * | 2009-01-14 | 2013-07-03 | 株式会社ニコン | 画像処理装置、撮像装置及び画像処理プログラム |
| JP4900435B2 (ja) * | 2009-08-10 | 2012-03-21 | 株式会社Ｊｖｃケンウッド | 欠陥画素出力信号補正方法 |
| JP2010187409A (ja) * | 2010-05-17 | 2010-08-26 | Sony Corp | 欠陥補正装置および欠陥補正方法、ならびに撮像装置 |
| US8351696B2 (en) * | 2010-09-17 | 2013-01-08 | Foveon, Inc. | Correcting defective pixels in digital color images |
| US8547257B2 (en) * | 2011-10-26 | 2013-10-01 | Texas Instruments Incorporated | Digital error correction in an analog-to-digital converter |
| JP5895195B2 (ja) | 2012-03-13 | 2016-03-30 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | ノイズ削減装置およびノイズ削減方法 |
| JP2017041738A (ja) * | 2015-08-19 | 2017-02-23 | 株式会社東芝 | 固体撮像装置 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4734774A (en) * | 1981-08-14 | 1988-03-29 | Texas Instruments Incorporated | CCD imager video output defect compensation |
| JPS5868378A (ja) * | 1981-10-19 | 1983-04-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像素子の欠陥補償方式 |
| US5113246A (en) * | 1985-10-11 | 1992-05-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Image sensing apparatus for correcting a defect in color signals generated by a CCD |
| WO1990007842A2 (en) * | 1988-12-23 | 1990-07-12 | Rank Cintel Limited | Compensation of losses and defects in telecine devices |
| EP0402058B1 (en) * | 1989-06-07 | 1996-03-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Predictive decoding device correcting code errors |
| FR2652695B1 (fr) * | 1989-10-03 | 1993-04-16 | Thomson Csf | Procede et dispositif de visualisation d'images, a correction automatique de defauts par contre-reaction. |
| KR100188897B1 (ko) * | 1990-01-31 | 1999-06-01 | 이데이 노부유끼 | 고체촬상장치의 화상결합보정회로 |
| JPH04345383A (ja) * | 1991-05-23 | 1992-12-01 | Hitachi Ltd | 画像欠陥補正回路 |
| JP3421860B2 (ja) * | 1992-11-27 | 2003-06-30 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子の補正装置 |
| JPH07336565A (ja) * | 1994-06-09 | 1995-12-22 | Sony Corp | 固体撮像素子の欠陥補正方法及びその欠陥補正回路 |
| US5790199A (en) * | 1997-03-06 | 1998-08-04 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus to accommodate partial picture input to an MPEG-compliant encoder |
-
1996
- 1996-04-10 JP JP08861896A patent/JP3830574B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-04-09 US US08/838,638 patent/US6081917A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9160947B2 (en) | 2013-02-18 | 2015-10-13 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Defective pixel correction apparatus and method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09284783A (ja) | 1997-10-31 |
| US6081917A (en) | 2000-06-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3830574B2 (ja) | 欠陥補正装置及びこれを用いた固体撮像装置 | |
| JP3018366B2 (ja) | ビデオ信号処理回路 | |
| US8089533B2 (en) | Fixed pattern noise removal circuit, fixed pattern noise removal method, program, and image pickup apparatus | |
| JP2565260B2 (ja) | 固体撮像装置用画像欠陥補正装置 | |
| US7432966B2 (en) | Image data correcting method and imaging device | |
| US5355164A (en) | Method and apparatus of correction image read signals by removing the influence of dark current therefrom | |
| US7542081B2 (en) | Image input apparatus | |
| KR100618512B1 (ko) | 고체 촬상 장치, 이미지 센서, 화상 처리 장치 및 촬상 방법 | |
| US20050073597A1 (en) | Image sensing apparatus and method for correcting signal from image sensing device by using signal correction amount | |
| US4954913A (en) | Image reading apparatus | |
| US6900838B1 (en) | Method of processing image signal from solid-state imaging device, image signal processing apparatus, image signal generating apparatus and computer program product for image signal processing method | |
| JP3865943B2 (ja) | シェーディング補正方法 | |
| JP4148312B2 (ja) | テレビ画像の信号エッジの急峻度を上げる方法および装置 | |
| US7554577B2 (en) | Signal processing device | |
| JP3143193B2 (ja) | ディジタルカメラ信号処理回路 | |
| JP3633728B2 (ja) | 画像欠陥補正回路 | |
| JP2565261B2 (ja) | 固体撮像装置用画像欠陥補正装置 | |
| US5333263A (en) | Digital image processing apparatus | |
| JP3951992B2 (ja) | 欠陥画素補正回路 | |
| JPH11168653A (ja) | 輪郭補償システム | |
| JP2000125313A (ja) | 欠陥補正装置 | |
| JP3443344B2 (ja) | 画像データの処理方法及び画像データ処理装置 | |
| JP2565264B2 (ja) | 固体撮像装置用画像欠陥補正装置 | |
| KR950005067B1 (ko) | 디지탈 카메라의 색재현성 보정회로 | |
| JP4391294B2 (ja) | 欠陥画素補正装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040630 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040830 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050705 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050830 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20050908 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060704 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060712 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090721 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100721 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110721 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120721 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130721 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |