JP4331120B2 - Defective pixel detection method - Google Patents
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Description
本発明は、撮像素子によって撮像された画像データに基づいて欠陥画素を検出する欠陥画素検出方法に関する。 The present invention relates to a defective pixel detection method for detecting a defective pixel based on image data captured by an image sensor.
近年、デジタルカメラが一般に普及している。このデジタルカメラには、CCDイメージセンサやCMOSイメージセンサ等の撮像素子が設けられている。デジタルカメラは、画質の向上が望まれており、半導体技術の発展とともに撮像素子の画素数(光電変換素子数)は増加の一途にある。しかし、このような撮像素子は、半導体の局部的な結晶欠陥等により画質劣化を生じさせる画素欠陥が生じることが知られており、撮像素子の画素数が増加すると、欠陥画素のない撮像素子を製造することが難しい。 In recent years, digital cameras have become popular. This digital camera is provided with an image sensor such as a CCD image sensor or a CMOS image sensor. Digital cameras are desired to improve image quality, and the number of pixels (photoelectric conversion elements) in an image sensor is increasing with the development of semiconductor technology. However, it is known that such an image sensor has a pixel defect that causes image quality degradation due to a local crystal defect of a semiconductor, etc. When the number of pixels of the image sensor increases, an image sensor without a defective pixel is Difficult to manufacture.
欠陥画素では、入射光量に応じた出力に常に一体のバイアス電圧が加算されてしまうため、画面上には固定した位置に高輝度の白い点として現れる。このような白い点は、一般に白キズと呼ばれており、製造上の問題だけでなく、経年変化等の要因によっても生じる。 In the defective pixel, since an integral bias voltage is always added to the output corresponding to the amount of incident light, it appears as a bright white point at a fixed position on the screen. Such white spots are generally called white scratches and are caused not only by manufacturing problems but also by factors such as aging.
このような欠陥画素による画質の低下を防止するために、予め欠陥画素の位置をメモリに記憶させておき、撮像素子によって撮像された画像データのうち、欠陥画素に対応する画素データを補正する方法が知られている。しかし、このような方法では、製造時に発生した欠陥画素による画質の低下を防止できるが、製造後に発生した欠陥画素に対応できないという問題があった。 In order to prevent such a deterioration in image quality due to defective pixels, a method for correcting the pixel data corresponding to the defective pixels out of the image data captured by the image sensor by previously storing the positions of the defective pixels in the memory. It has been known. However, such a method can prevent deterioration in image quality due to defective pixels generated during manufacturing, but has a problem that it cannot cope with defective pixels generated after manufacturing.
このような問題を解決するために、通常の撮影を行いながら欠陥画素を検出する欠陥画素検出方法が知られている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。特許文献1に記載の欠陥画素検出方法では、検査対象画素が予め設定された閾値よりも高い周波数成分を持つことを検出したときに、検査対象画素を欠陥画素であると判定している。また、特許文献2に記載の欠陥画素検出方法では、検査対象画素である中心画素と、この中心画素の周辺8画素の各々とで画素データ(輝度値)の差を算出して、これらの差が予め設定された閾値よりも大きい場合、中心画素を欠陥画素と判定している。
しかしながら、上記特許文献1及び特許文献2に記載の欠陥画素検出方法では、欠陥画素であることを判定するために予め閾値を設定しているが、これらの閾値は、撮影条件、撮像素子の種類、取り扱うデータのビット数等によって変更する必要がある。このため、欠陥画素の検出が複雑となり、検出処理に時間がかかるという問題があった。
However, in the defective pixel detection methods described in
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、欠陥画素の検出に要する時間を短縮することが可能な欠陥画素検出方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a defective pixel detection method capable of reducing the time required for detecting defective pixels.
上記課題を解決するために、本発明の欠陥画素検出方法は、撮像素子によって撮像された画像データに基づいて欠陥画素を検出する欠陥画素検出方法であり、前記撮像素子の所定画素から出力された画素データ、及び前記所定画素の周辺に位置する複数の周辺画素から出力された複数の画素データを前記画像データから抽出し、各画素データの大きさに基づいて、前記所定画素及び前記周辺画素を3以上のグループにグループ分けし、前記所定画素が、最も画素データの大きい画素を含むグループに属する場合、前記周辺画素が属するグループ、及びこのグループに含まれる前記周辺画素の画素数に基づいて、前記所定画素が欠陥画素であるか否かを判定することを特徴とするものである。 In order to solve the above problems, a defective pixel detection method of the present invention is a defective pixel detection method for detecting a defective pixel based on image data captured by an image sensor, and is output from a predetermined pixel of the image sensor. Pixel data and a plurality of pixel data output from a plurality of peripheral pixels located around the predetermined pixel are extracted from the image data, and the predetermined pixel and the peripheral pixels are extracted based on the size of each pixel data. grouped into three or more groups, the predetermined pixel, if they belong to the group including pixels having large most pixel data, groups the peripheral pixel belongs, and based on the number of pixels the peripheral pixels included in this group, It is determined whether or not the predetermined pixel is a defective pixel.
また、前記複数のグループは、最大値グループ、平均値グループ、及び最小値グループの3つのグループであり、前記画素データの最大値、平均値、及び最小値を算出し、各画素データがどの値に最も近いか比較して、前記所定画素及び前記周辺画素を前記最大値グループ、前記平均値グループ、及び前記最小値グループにグループ分けすることが好ましい。 Further, the plurality of groups are three groups of a maximum value group, an average value group, and a minimum value group, and the maximum value, the average value, and the minimum value of the pixel data are calculated. It is preferable that the predetermined pixels and the peripheral pixels are grouped into the maximum value group, the average value group, and the minimum value group.
さらに、前記所定画素及び前記周辺画素を前記最大値グループ、前記平均値グループ、及び前記最小値グループにグループ分けした後、各グループの画素データの平均値を算出し、各画素データが、これらのどの平均値に最も近いか比較して、前記所定画素及び前記周辺画素を前記最大値グループ、前記平均値グループ、及び前記最小値グループに再びグループ分けし、前記各グループの平均値の変化率が所定値以下になるまで、前記所定画素及び前記周辺画素のグループ分けを繰り返し行うことが好ましい。 Further, after grouping the predetermined pixel and the surrounding pixels into the maximum value group, the average value group, and the minimum value group, an average value of pixel data of each group is calculated, and each pixel data Comparing which average value is closest to each other, the predetermined pixel and the surrounding pixels are grouped again into the maximum value group, the average value group, and the minimum value group, and the change rate of the average value of each group is It is preferable to repeat the grouping of the predetermined pixel and the peripheral pixels until the predetermined value or less is reached.
また、前記所定画素が前記最大値グループに属する場合、前記最大値グループに属する画素が前記周辺画素にあるか否かを判定し、前記周辺画素にあると判定された場合、前記所定画素が欠陥画素でないと判定することが好ましい。 Further, when the predetermined pixel belongs to the maximum value group, it is determined whether or not a pixel belonging to the maximum value group is in the peripheral pixel. When it is determined that the predetermined pixel is in the peripheral pixel, the predetermined pixel is defective. It is preferable to determine that the pixel is not a pixel.
さらに、前記最大値グループに属する画素が前記周辺画素にないと判定された場合、前記所定画素に最も近い場所に位置する4個の第1周辺画素のうち、前記平均値グループに属する画素数を判定し、この画素数に基づいて前記所定画素が欠陥画素か否かを判定することが好ましい。 Further, when it is determined that the pixels belonging to the maximum value group are not in the peripheral pixels, the number of pixels belonging to the average value group among the four first peripheral pixels located closest to the predetermined pixel is determined. It is preferable to determine whether or not the predetermined pixel is a defective pixel based on the number of pixels.
また、前記4個の第1周辺画素のうち、前記平均値グループに属する画素が3個未満の時に、前記所定画素が欠陥画素であると判定し、前記平均値グループに属する画素が4個の時に、前記所定画素が欠陥画素でないと判定することが好ましい。 Further, among the four first peripheral pixels, when the number of pixels belonging to the average value group is less than three, the predetermined pixel is determined to be a defective pixel, and the number of pixels belonging to the average value group is four. Sometimes it is determined that the predetermined pixel is not a defective pixel.
さらに、前記4個の第1周辺画素のうち、前記平均値グループに属する画素が3個の時に、前記所定画素に2番目に近い場所に位置する4個の第2周辺画素のうち、前記平均値グループに属する画素が所定数以上あるか否かに基づいて、前記所定画素が欠陥画素か否かを判定することが好ましい。 Further, among the four first peripheral pixels, when the number of pixels belonging to the average value group is three, the average of the four second peripheral pixels located at the second closest location to the predetermined pixel. It is preferable to determine whether or not the predetermined pixel is a defective pixel based on whether or not there are a predetermined number or more of pixels belonging to the value group.
また、前記所定画素及び前記周辺画素は、同色の画素であることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the predetermined pixel and the peripheral pixel are pixels of the same color.
本発明の欠陥画素検出方法によれば、撮像素子の所定画素から出力された画素データ、及び所定画素の周辺に位置する複数の周辺画素から出力された複数の画素データを抽出し、各画素データの大きさに基づいて、所定画素及び周辺画素を3以上のグループにグループ分けし、所定画素が、最も画素データの大きい画素を含むグループに属する場合、前記周辺画素が属するグループ、及びこのグループに含まれる周辺画素の画素数に基づいて、所定画素が欠陥画素であるか否かを判定する。このため、欠陥画素であることを判定するために閾値を設定する必要がないため、欠陥画素の検出が簡略化されて欠陥画素の検出に要する時間を短縮することが可能である。
According to the defective pixel detection method of the present invention, pixel data output from a predetermined pixel of the image sensor and a plurality of pixel data output from a plurality of peripheral pixels located around the predetermined pixel are extracted, and each pixel data The predetermined pixels and the peripheral pixels are grouped into three or more groups based on the size of the pixel, and when the predetermined pixels belong to a group including a pixel having the largest pixel data, the group to which the peripheral pixels belong, and this group It is determined whether or not the predetermined pixel is a defective pixel based on the number of surrounding pixels included. For this reason, it is not necessary to set a threshold value in order to determine that the pixel is a defective pixel, so that the detection of the defective pixel is simplified and the time required for detecting the defective pixel can be shortened.
また、画素データの最大値、平均値、及び最小値を算出し、各画素データがどの値に最も近いか比較して、所定画素及び周辺画素を最大値グループ、平均値グループ、及び最小値グループにグループ分けするので、グループ分け処理を簡略化することが可能であり、グループ分けの処理に要する時間を短縮することができる。 In addition, the maximum value, the average value, and the minimum value of the pixel data are calculated, and each pixel data is compared to which value is closest, and the predetermined pixel and the surrounding pixels are set to the maximum value group, the average value group, and the minimum value group. Therefore, the grouping process can be simplified and the time required for the grouping process can be shortened.
さらに、最大値グループ、平均値グループ、及び最小値グループにグループ分けした後、各グループの画素データの平均値を算出し、各画素データがこれらのどの平均値に最も近いか比較して、所定画素及び周辺画素を最大値グループ、平均値グループ、及び最小値グループに再びグループ分けし、各グループの平均値の変化率が所定値以下になるまで、所定画素及び周辺画素のグループ分けを繰り返し行う。このため、グループ分けを正確に行うことが可能であり、欠陥画素検出の精度を向上させることができる。 Furthermore, after grouping into a maximum value group, an average value group, and a minimum value group, the average value of the pixel data of each group is calculated, and each pixel data is compared to which of these average values is closest to a predetermined value. The pixels and the peripheral pixels are grouped again into the maximum value group, the average value group, and the minimum value group, and the grouping of the predetermined pixels and the peripheral pixels is repeatedly performed until the change rate of the average value of each group becomes a predetermined value or less. . For this reason, grouping can be performed accurately, and the accuracy of defective pixel detection can be improved.
図1に示す画素データ補正装置10は、画素データ取込回路11、欠陥画素検出回路12、画素データ補正回路13、及び画像データ出力回路14を備えている。撮像素子であるCCDイメージセンサ(以下、CCDと称する)20によって撮像された画像データは、A/D変換器21によってアナログ信号からデジタル信号に変換される。その後、画像データがRAWデータ形式でメモリ22に記憶される。
A pixel
画素データ取込回路11は、メモリ22に記憶された画像データから、CCD20の所定画素である中心画素の画素データ(輝度値)、及びこの中心画素の周辺に位置する複数の周辺画素(例えば、8画素)の画素データを抽出する。画素データ取込回路11は、これらの画素データを欠陥画素検出回路12に出力する。欠陥画素検出回路12は、後述する欠陥画素検出方法によって欠陥画素を検出する。
The pixel
欠陥画素検出回路12は、欠陥画素が検出された時に、画素データ補正回路13に画素データを出力し、欠陥画素が検出されなかった時に、画像データ出力回路14に画素データをそのまま出力する。また、画素データ補正回路13は、欠陥画素の画素データを補正した後、画像データ出力回路14に画素データを出力する。画像データ出力回路14は、欠陥画素の画素データが補正された画像データを外部のメモリ等に出力する。
The defective
次に、欠陥画素検出回路12における欠陥画素検出方法について、図2のフローチャートを用いて説明する。画素データ取込回路11は、メモリ22から所定の画素数毎、例えば、図3に示すように、13画素(D(0)〜D(12))の画素データを抽出する。なお、取り込む画素数は、13画素でなくても良く、例えば、図4に示すように、画像25内で3×3のウインドウ26を移動させながら、このウインドウ26に含まれる9画素、すなわち、中心画素Pと、その周辺に位置する8個の周辺画素PA〜PHとの合計9画素毎に取り込んでも良い。また、5×5のウインドウを移動させながら、このウインドウに含まれる25画素毎に取り込んでも良い。
Next, a defective pixel detection method in the defective
画像データ取込回路11は、13画素(D(0)〜D(12))の画素データを欠陥画素検出回路12に出力する。欠陥画素検出回路12は、この13画素(D(0)〜D(12))の画素データを取得して、これらの画素データの最大値Max、平均値Ave、及び最小値Minを求める。図3に示す画素データにおいて、最大値Max=1158、平均値Ave=144、最小値Min=5となる。
The image
その後、各画素データが、最大値Max、平均値Ave、及び最小値Minのどの値に最も近いか比較し、13画素(D(0)〜D(12))を最大値グループ、平均値グループ、及び最小値グループの3つのグループにグループ分けする。以下、最大値グループをクラス0、平均値グループをクラス1、最小値グループをクラス2と称する。このグループ分けにより、13画素(D(0)〜D(12))は、図3に示すように、クラス0〜2のグループに分類される。
After that, each pixel data is compared with the maximum value Max, the average value Ave, and the minimum value Min that are closest to each other, and 13 pixels (D (0) to D (12)) are compared with the maximum value group and the average value group. , And a minimum value group. Hereinafter, the maximum value group is referred to as
また、欠陥画素の判定を行う際は、以下に説明する特性を利用して行う。点光源の場合には、図5に示すように、最も画素データのレベルが高い画素の回りには、クラス0やクラス1に属する画素が存在し、画素データのレベルに広がりがある。しかし、欠陥画素の場合、図6に示すように、最も画素データのレベルが高い画素の回りには、クラス0やクラス1に属する画素が存在せず、周辺画素と比較して中心画素の画素データが突出したレベルとなる。つまり、中心画素とその周辺画素とが属するグループ、及び各グループに属する画素数に基づいて、中心画素が欠陥画素か否かを判定することができる。
Further, when the defective pixel is determined, the characteristics described below are used. In the case of a point light source, as shown in FIG. 5, there are pixels belonging to
最初に、図7に示す中心画素Pがクラス0に属しているか否かの判定を行う。中心画素Pがクラス0に属していないと判定された場合、中心画素Pが欠陥画素ではないと判定する。その後、画像データの全画素に対して、欠陥画素の検出が終了したか否かを判定する処理に進む。
First, it is determined whether or not the center pixel P shown in FIG. When it is determined that the central pixel P does not belong to
中心画素Pがクラス0に属していると判定された場合、クラス0に属する画素が、中心画素Pの周辺に位置する8個の周辺画素P1,P2にあるか否かを判定する。クラス0に属する画素があると判定された場合、中心画素Pが欠陥画素ではない、すなわち、点光源であると判定する。その後、欠陥画素の検出が終了したか否かを判定する処理に進む。
When it is determined that the central pixel P belongs to
クラス0に属する画素がないと判定された場合、中心画素Pに最も近い場所に位置する4個の第1周辺画素P1のうち、クラス1に属する画素が3個以上か否かの判定を行う。クラス1に属する画素が3個以上ない、すなわち2個以下であると判定された場合、中心画素Pが欠陥画素であると判定して、欠陥画素の検出が終了したか否かを判定する処理に進む。
If it is determined that there are no pixels belonging to
クラス1に属する画素が3個以上あると判定された場合、クラス1に属する画素が3個か否かを判定する。クラス1に属する画素が3個でない、すなわち、4個であると判定された場合、中心画素Pが欠陥画素ではない、すなわち点光源であると判定して、欠陥画素の検出が終了したか否かを判定する処理に進む。また、クラス1に属する画素が3個であると判定された場合、中心画素Pに2番目に近い4個の第2周辺画素P2のうち、クラス1に属する画素がN個(例えば、3個)以上か否か判定する。3個以上ある場合、中心画素Pが、欠陥画素ではない、すなわち点光源であると判定して、欠陥画素の検出が終了したか否かを判定する処理に進む。
When it is determined that there are three or more pixels belonging to
また、クラス1に属する画素が3個以上ない、すなわち2個以下であると判定された場合、中心画素Pが欠陥画素であると判定する。その後、欠陥画素の検出が終了したか否かを判定する処理に進み、欠陥画素の検出が終了していないと判定された場合、再び画素データを取得する処理に戻る。判定が終了したと判定された場合、欠陥画素の検出処理を終了する。
When it is determined that there are not three or more pixels belonging to
なお、4個の第2周辺画素P2のうち、クラス1に属する画素が3個以上か否かによって、欠陥画素を判定する場合を例に説明したが、これに限るものではなく、1個以上または2個以上かによって欠陥画素を判定しても良い。
In addition, although the case where a defective pixel is determined based on whether there are three or more pixels belonging to
上記の欠陥画素検出処理では、中心画素Pに最も近い場所に位置する4個の第1周辺画素P1、及び2番目に近い場所に位置する4個の第2周辺画素P2が属するグループ、及びそのグループに属する画素数に基づいて、中心画素Pが欠陥画素か否かを判定している。このため、最少でも中心画素Pと周辺8画素の合計9画素の画素データを取り込む必要がある。しかし、取り込む画素数は、これに限るものではなく、例えば、中心画素Pの周辺24画素、すなわち、5×5の合計25画素分の画素データを取り込んで判定しても良い。このように取り込む画素数を多くすることにより、欠陥画素判定の精度を向上させることができる。 In the above defective pixel detection processing, the group to which the four first peripheral pixels P1 located at the location closest to the central pixel P and the four second peripheral pixels P2 located at the second closest location belong, and Based on the number of pixels belonging to the group, it is determined whether or not the center pixel P is a defective pixel. For this reason, it is necessary to capture pixel data of a total of 9 pixels including the central pixel P and the surrounding 8 pixels at the minimum. However, the number of pixels to be captured is not limited to this. For example, it may be determined by capturing pixel data for 24 pixels around the center pixel P, that is, a total of 25 pixels of 5 × 5. By increasing the number of pixels to be captured in this way, it is possible to improve the accuracy of defective pixel determination.
前述の欠陥画素検出処理では、中心画素Pと、周辺画素P1,P2との合計9画素において、これらの属するグループ、及びそのグループに属する画素数に基づいて、中心画素Pが欠陥画素か否かを判定している。このような判定方法は、CCD20が、3CCD方式(3板式)の場合には、中心画素Pと、周辺画素P1,P2とは同色の画素データであり有効である。
In the above-described defective pixel detection processing, whether or not the central pixel P is a defective pixel based on the group to which the central pixel P and the peripheral pixels P1 and P2 belong and the number of pixels belonging to the group. Is judged. Such a determination method is effective because the central pixel P and the peripheral pixels P1 and P2 are pixel data of the same color when the
しかし、CCD20が、1CCD(単板式)の場合、8個の周辺画素P1,P2には、中心画素Pとは異なる色の画素が含まれる。このため、点光源が白色光の場合には問題ないが、例えば、点光源が赤色(R)光の場合、赤色光が中心画素Pに入射すると、中心画素Pの周辺のR以外(G,B)の画素には、画素データのレベルの広がりがなく、中心画素Pの画素データのみが突出したレベルとなる。このため、中心画素Pが欠陥画素であると誤判定される。
However, when the
このような誤判定を防止するため、例えば、図8に示すように、CCD20が、ベイヤー方式のカラーフィルタ配列を採用した1CCD方式のカラーCCDの場合、中心画素Gに最も近い場所に位置する同色の画素、すなわち、中心画素Gの各角で接する第1周辺画素G1、次に、中心画素Gに2番目に近い場所に位置する同色の画素、すなわち第2周辺画素G2の順に、各画素が属するグループ、及びそのグループに含まれる画素数に基づいて、中心画素Gが欠陥画素か否かの判定を行えば良い。また、中心画素がG以外の画素、すなわちR,Bの画素の場合も同様に行えば良い。また、ベイヤー方式に限らず、他のカラーフィルタ配列を採用した1CCD方式のカラーCCDでも同様に行えば良い。
In order to prevent such an erroneous determination, for example, as shown in FIG. 8, when the
また、上記欠陥画素検出処理の説明では、最初に取り込んだ画素データに基づいてクラス0〜2の3つのグループに分けたが、これに限るものではない。以下に、別の実施形態について、図9のフローチャートを用いて説明する。
In the description of the defective pixel detection process, the groups are classified into three groups of
欠陥画素検出回路12は、画素データ取込回路11から所定数の画素データ、例えば、図3に示すように、13画素(D(0)〜D(12))の画素データを取得する。これらの画素データの最大値Max、平均値Ave、及び最小値Minを算出する。図3に示す画素データにおいて、最大値Max=1158、平均値Ave=144、最小値Min=5となる。
The defective
その後、各画素データが、最大値Max、平均値Ave、及び最小値Minのどの値に最も近いか比較し、13画素(D(0)〜D(12))をクラス0、クラス1、及びクラス2の3つのグループに分類する。
Thereafter, each pixel data is compared to the closest value of the maximum value Max, the average value Ave, and the minimum value Min, and 13 pixels (D (0) to D (12)) are classified into
このグループ分けにより、13画素(D(0)〜D(12))は、図4に示すように、クラス0〜2のグループに分類される。さらに、クラス0〜2の各グループにおける画素データの平均値を算出する。つまり、クラス0における平均値は1158、クラス1における平均値は179、クラス2における平均値は19となる。
By this grouping, 13 pixels (D (0) to D (12)) are classified into groups of
その後、各画素データが、これらのどの平均値に最も近いか比較して、クラス0〜2の3つのグループに再度グループ分けを行う。さらに、各クラス0〜2における画素データの平均値を算出する。この時、前回の各平均値と比較して、平均値の変化量が所定量以下(例えば、5%以下)であるか否かを判定する。
After that, each pixel data is compared to which of these average values is closest, and the grouping is performed again into three groups of
平均値の変化量が5%より大きいと判定された場合、各クラスの画素データの平均値を算出する処理に戻る。また、変化量が5%以下の場合、グループ分けの処理を終了する。グループ分け処理以降、すなわち欠陥画素の判定は、上記の欠陥画素検出処理と同様であるので詳しい説明を省略する。 When it is determined that the change amount of the average value is greater than 5%, the process returns to the process of calculating the average value of the pixel data of each class. If the change amount is 5% or less, the grouping process is terminated. Subsequent to the grouping process, that is, the determination of the defective pixel is the same as the above-described defective pixel detection process, and thus detailed description thereof is omitted.
次に、画像データ補正回路13における欠陥画素データの補正処理ついて説明する。前述の欠陥画素検出回路12にて欠陥画素が検出されると、画素データが画像データ補正回路13に出力される。画素データ補正回路13は、欠陥画素に最も近い場所に位置する4個の第1周辺画素P1において、これらの平均値を算出して、欠陥画素の画素データをこの平均値に置き換える。
Next, correction processing of defective pixel data in the image
例えば、図10(A)に示すように、欠陥画素の画素データが1028、4個の第1周辺画素の画素データが10,58,35,58である場合、近接画素の画素データの平均値(37.75)を算出する。この時、小数点以下を四捨五入して、平均値を40とする。その後、図10(B)に示すように、欠陥画素の画素データを1028から40に置き換えて、欠陥画素の画素データを補正する。 For example, as shown in FIG. 10A, when the pixel data of the defective pixel is 1028, and the pixel data of the four first peripheral pixels is 10, 58, 35, 58, the average value of the pixel data of the neighboring pixels (37.75) is calculated. At this time, the decimal point is rounded off and the average value is 40. After that, as shown in FIG. 10B, the pixel data of the defective pixel is replaced with 1028 to 40, and the pixel data of the defective pixel is corrected.
また、欠陥画素、及び4個の第1周辺画素P1の合計5画素において、これらの画素データの中間値を求めて、欠陥画素の画素データをこの中間値に置き換えても良い。つまり、5画素の画素データを昇順に並べると、10,35,58,58,1028の順になり、これらの中間値58を求める。その後、図10(C)に示すように、欠陥画素の画像データを1028から中間値58に置き換えて、欠陥画素の画素データを補正する。
Further, in a total of five pixels including the defective pixel and the four first peripheral pixels P1, an intermediate value of these pixel data may be obtained, and the pixel data of the defective pixel may be replaced with this intermediate value. That is, when the pixel data of 5 pixels are arranged in ascending order, they are in the order of 10, 35, 58, 58, and 1028, and the
さらに、欠陥画素、第1周辺画素P1、及び第2周辺画素P2の合計9画素において、これらの画素データの中間値を求めて、欠陥画素の画素データをこの中間値に置き換えても良い。つまり、図11(A)に示すように、欠陥画素の画素データが1028、この欠陥画素に隣接する画素の画素データが3,10,12,30,35,35,58,58の場合、これらの9画素分の画素データにおける中間値は35である。その後、図11(B)に示すように、欠陥画素の画像データを1028から中間値35に置き換えて、欠陥画素の画素データを補正する。
Further, an intermediate value of these pixel data may be obtained for a total of nine pixels including the defective pixel, the first peripheral pixel P1, and the second peripheral pixel P2, and the pixel data of the defective pixel may be replaced with this intermediate value. That is, as shown in FIG. 11A, when the pixel data of the defective pixel is 1028 and the pixel data of the pixels adjacent to the defective pixel are 3, 10, 12, 30, 35, 35, 58, 58, these The intermediate value in the pixel data of 9 pixels is 35. Thereafter, as shown in FIG. 11B, the pixel data of the defective pixel is corrected by replacing the image data of the defective pixel with the
また、図8に示すベイヤー方式のカラーフィルタ配列を採用した1CCD方式のカラーCCDにおいて、中心画素Gが欠陥画素である場合、4個の第1周辺画素G1において、平均値を算出して、中心画素Gの画素データをこの平均値に置き換えれば良い。また、2番目に近い第2周辺画素G2を含めて、8画素の画素データの平均値を算出して、中心画素Gの画素データをこの平均値に置き換えても良い。さらに、中心画素G及び第1周辺画素G1の合計5画素の画素データにおいて中間値を求めて、中心画素Gの画素データを中間値に置き換えても良いし、中心画素G、第1周辺画素G1、及び第2周辺画素G2の合計9画素の画素データにおいて中間値を求めて、中心画素Gの画素データを中間値に置き換えても良い。 Further, in the 1 CCD type color CCD employing the Bayer type color filter array shown in FIG. 8, when the central pixel G is a defective pixel, an average value is calculated for the four first peripheral pixels G1, and the center pixel G is calculated. The pixel data of the pixel G may be replaced with this average value. In addition, the average value of the pixel data of the eight pixels including the second nearest neighboring pixel G2 may be calculated, and the pixel data of the center pixel G may be replaced with this average value. Further, an intermediate value may be obtained from pixel data of a total of five pixels including the central pixel G and the first peripheral pixel G1, and the pixel data of the central pixel G may be replaced with the intermediate value, or the central pixel G and the first peripheral pixel G1. In addition, an intermediate value may be obtained from the pixel data of a total of nine pixels of the second peripheral pixel G2, and the pixel data of the center pixel G may be replaced with the intermediate value.
なお、本実施形態において、欠陥画素検出処理を行うために、中心画素及び周辺画素を最大値グループ、平均値グループ、及び最小値グループの3つのグループに分けたが、これに限るものではなく、例えば、中心画素及び周辺画素を4つ以上のグループにグループ分けして、欠陥画素検出処理を行っても良い。 In this embodiment, in order to perform the defective pixel detection process, the central pixel and the peripheral pixels are divided into three groups of a maximum value group, an average value group, and a minimum value group. However, the present invention is not limited to this. For example, the defective pixel detection process may be performed by grouping the central pixel and the peripheral pixels into four or more groups.
また、本実施形態において、画像データ補正装置によって欠陥画素検出処理及び画素データ補正処理を行う場合を例に説明したが、これに限るものではなく、CCDによって撮像された画像データをパーソナルコンピュータに取り込んで、欠陥画素検出処理及び画像データ補正処理をソフトウェアで実行しても良い。 In the present embodiment, the case where the defective pixel detection process and the pixel data correction process are performed by the image data correction apparatus has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the image data captured by the CCD is taken into the personal computer. Thus, the defective pixel detection process and the image data correction process may be executed by software.
さらに、本実施形態において、撮像素子としてCCDを例に説明したが、これに限るものではなく、CMOSイメージセンサの欠陥画素検出処理及び画素データ補正処理にも本発明を適用できる。 Furthermore, in the present embodiment, the CCD is described as an example of the image pickup device, but the present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to defective pixel detection processing and pixel data correction processing of a CMOS image sensor.
10 画像データ補正装置
11 画素データ取込回路
12 欠陥画素検出回路
13 画素データ補正回路
14 画像データ出力回路
20 CCD
P,G 中心画素
PA〜PH 周辺画素
P1,G1 第1周辺画素
P2,G2 第2周辺画素
DESCRIPTION OF
P, G center pixel PA to PH peripheral pixel P1, G1 first peripheral pixel P2, G2 second peripheral pixel
Claims (8)
前記撮像素子の所定画素から出力された画素データ、及び前記所定画素の周辺に位置する複数の周辺画素から出力された複数の画素データを前記画像データから抽出し、各画素データの大きさに基づいて、前記所定画素及び前記周辺画素を3以上のグループにグループ分けし、
前記所定画素が、最も画素データの大きい画素を含むグループに属する場合、前記周辺画素が属するグループ、及びこのグループに含まれる前記周辺画素の画素数に基づいて、前記所定画素が欠陥画素であるか否かを判定することを特徴とする欠陥画素検出方法。 In a defective pixel detection method for detecting a defective pixel based on image data captured by an image sensor,
Pixel data output from the predetermined pixels of the image sensor and a plurality of pixel data output from a plurality of peripheral pixels located around the predetermined pixels are extracted from the image data, and based on the size of each pixel data The predetermined pixels and the peripheral pixels are grouped into three or more groups,
If the predetermined pixel belongs to a group including a pixel having the largest pixel data, whether the predetermined pixel is a defective pixel based on the group to which the peripheral pixel belongs and the number of pixels of the peripheral pixel included in the group A defective pixel detection method characterized by determining whether or not.
The defective pixel detection method according to claim 1, wherein the predetermined pixel and the peripheral pixel are pixels of the same color.
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