JP4900435B2 - 欠陥画素出力信号補正方法 - Google Patents
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Description
このような欠陥画素に対する従来の補正方法を図3ないし図5を用いて説明する。
図3は欠陥画素の補正形態を示すブロック図、図4は欠陥画素補正方法のフローチャート、図5は欠陥画素補正信号の生成方法を表した図である。
同図の制御回路303は、撮像素子301に読み出し制御信号Aを供給し、また、撮像素子上の欠陥画素の位置が予め記憶されており、上記読み出し制御信号Aに同期して欠陥画素が読み出されるタイミングで欠陥補正制御信号Bを欠陥画素補正回路302に供給する。
撮像素子301は、制御回路303から供給される読み出し制御信号Aにより、順次被写体の明るさに応じた画像信号Pを欠陥画素補正回路302に出力する。欠陥画素補正回路302は、制御回路303から供給される欠陥補正制御信号Bによって、入来した画像信号Pが欠陥画素の出力か正常画素の出力かを逐次判断し、正常画素である場合は画像信号Pをそのまま出力画像信号Qとして出力し、欠陥画素である場合は所定の処理で出力画像信号Qを生成し出力する。
今、撮像素子の画素座標nの画素から読み出される画像信号をP(n)、画素座標nの画素が欠陥画素か正常画素かを示す欠陥補正制御信号をB(n)、画素座標nの画素に対する欠陥画素補正回路の出力画像信号をQ(n)とする。
まず、欠陥画素補正回路は、欠陥補正制御信号B(n)によって、入来した画像信号P(n)が欠陥画素の出力か正常画素の出力かを判断する (ステップS401) 。
上記判断結果が正常画素であった場合は、画像信号P(n)をそのまま出力画像信号Q(n)として出力する (ステップS402) 。
また、上記判断結果が欠陥画素であった場合は、欠陥画素の近傍に位置する画素の信号から欠陥画素に対する補正信号Qを生成する。この例では、欠陥画素の1つ手前の画像信号P(n-1)を用いて出力画像信号Q(n)として出力する (ステップS403) 。
以上の流れで信号処理が行われる。
今、図5(a)で示すように、(n-2)、(n-1)・・の画素座標の順で画像信号が欠陥画素補正回路に入来し、座標nの画素が欠陥画素であるとする。
座標(n-2)の画素はステップS401で正常画素と判断され、ステップS402で画像信号P(n-2)がそのまま出力画像信号Q(n-2)として出力される。同様に座標(n-1)の画素も正常画素と判断されP(n-1)がそのままQ(n-1)として出力される。
一方、座標nの画素は欠陥補正制御信号Bによって欠陥画素であることが示されるため、ステップS401で欠陥画素と判断され、ステップS403で座標nの1つ手前の座標(n-1)の画像信号P(n-1)が出力画像信号Q(n)として出力される。
座標(n+1)および(n+2)の画素は再び正常画素と判断され、P(n+1)およびP(n+2)がそのままQ(n+1)およびQ(n+2)として出力される。
図5(b)に上記欠陥画素補正回路で補正された出力画像信号Qを示す。この図では欠陥画素の出力画像信号Q(n)は座標(n-1)の画像信号P(n-1)が補正信号として使われていることを表している。
今、被写体像として無彩色(RGB各成分のレベルがほぼ等しい場合)で比較的細かい絵柄の場合を例にする。詳細には、同図(a)(b)(c)に示すように、座標(n-2)と(n-1)の各信号レベルが小さく、画素座標nと(n+1)、(n+2)の信号レベルが大きいものとし、B成分の座標nの画素が欠陥画素とする。
このような画像信号に対してRGB各成分において従来の欠陥画素補正処理を行なうと同図(d)(e)(f)に示すような出力画像信号となる。
ここで、欠陥画素のある座標nのRGB各成分のレベルを見ると、B成分の出力画像信号QB(n)のレベルが小さくなっており、したがってこの座標nの部分の画像は無彩色にはならずに色が着くことになる。
このことから、周囲は色が着いていない中で一点だけ有彩色となり、補正したにもかかわらず欠陥画素が認知されてしまう欠点が発生する。
(1)複数の画素がマトリクス状に配列された撮像素子を少なくとも3つ備え、前記撮像素子のいずれかに欠陥画素を有する場合、欠陥画素から出力される出力信号を補正する欠陥画素出力信号補正方法であって、前記欠陥画素が前記撮像素子の内の一の撮像素子にあり、前記欠陥画素の位置が予め記憶されており、前記撮像素子の各画素から順次出力信号が出力され、前記欠陥画素から前記出力信号が出力されるタイミングで欠陥補正制御信号が供給され、前記欠陥補正制御信号が供給された際に、前記欠陥画素からの前記出力信号を欠陥画素出力信号と判断する欠陥画素出力信号判断ステップと、前記一の撮像素子の前記欠陥画素の近傍に位置する第1の近傍画素から出力される第1の近傍画素出力信号の信号レベルと、前記一の撮像素子以外の撮像素子における前記一の撮像素子の前記欠陥画素の座標にそれぞれ対応する座標の対応画素の近傍に位置する第2の近傍画素から出力される第2の近傍画素出力信号の信号レベルとにおける最大値と最小値との差を所定値と比較する信号レベル比較ステップと、前記差が前記所定値より小さい場合には、前記欠陥画素出力信号の信号レベルを、前記対応画素からそれぞれ出力される出力信号の信号レベルの最大値と最小値との間の値として出力する出力信号補正ステップと、前記差が前記所定値以上の場合には、前期欠陥画素の1つ手前の座標の画像信号を前記欠陥画素出力信号の信号レベルとして出力するステップと、を含むことを特徴とする欠陥画素出力信号補正方法。
(2)前記出力信号補正ステップにおいて、前記欠陥画素出力信号のレベルを、前記対応画素からそれぞれ出力される出力信号の信号レベルの平均値として出力することを特徴とする(1)記載の欠陥画素出力信号補正方法。
図1は本発明に係る欠陥画素出力補正方法の一実施例を示すフローチャート、図2は本発明による欠陥画素補正信号の生成方法を表した図である。
また、本発明の欠陥画素の補正形態は図3のブロック図で示すものであるが、これは背景技術で述べたので説明を省略する。なお、本実施例の説明では図3を参照することがある。
本実施例の説明では上記と同様に、RGB3つの色成分の画像信号は夫々PR、PG、PBで表し、欠陥画素補正回路の出力画像信号は夫々QR、QG、QBで表してある。
また、図1において、RGB3つの色成分のうち、欠陥画素の画像信号をPX、同じく欠陥画素補正回路で補正された出力画像信号をQXとし、欠陥画素でない残り2つの色成分の画像信号を夫々PY、PZ、同じく欠陥画素補正回路の出力画像信号を夫々QY、QZとして表してある。
以下、本実施例ではB成分に欠陥画素があるとして説明をする。
今、B成分撮像素子の画素座標nの画素から読み出される画像信号をPB(n)、画素座標nの画素が欠陥画素か正常画素かを示す欠陥補正制御信号をB(n)、画素座標nの画素に対する欠陥画素補正回路の出力画像信号をQB(n)とする。
図3に示す欠陥画素補正回路302は、欠陥補正制御信号B(n)によって、入来した画像信号PB(n)が欠陥画素の出力か正常画素の出力かを判断する (ステップS101) 。
上記判断結果が正常画素であった場合は画像信号PB(n)をそのまま出力画像信号QB(n)として出力する (ステップS102) 。
本実施例では、近傍画素として座標(n-1)および座標(n+1)の画素を用い、彩度の判定方法として、近傍画素の各色成分のうちレベルが最大の色成分信号から最小の色成分信号を減算し、この減算結果と予め設定した所定の値Kとの比較により近傍画素が有彩色か無彩色かを判定する。この時の判定式は下式となる。
max[PB(n-1),PR(n-1),PG(n-1)]−min[PB(n-1),PR(n-1),PG(n-1)]<K
max[PB(n+1),PR(n+1),PG(n+1)]−min[PB(n+1),PR(n+1),PG(n+1)]<K
上記の2つの式が成立したときに近傍画素は無彩色と判定する(ステップS103)。
なお、Kは一例として最大信号レベルの5パーセント位の値を用いる。
一方、彩度判定ステップS103において、近傍画素が無彩色と判定されたときは欠陥画素部分の画像も無彩色であると仮定し補正結果が無彩色になるように補正信号を生成する。
本来座標nの画素が無彩色であれば座標nにおける各色間の信号レベルの差は小さいから、逆に無彩色を得るには各色間の信号レベル差が最も小さくなるような補正信号を生成すればよい。そこで、本実施例では、欠陥画素ではない他の2つの色成分の座標nにおける画像信号PR(n)とPG(n)の平均値を欠陥画素の補正信号QB(n)として出力するようにしている (ステップS105) 。
今、図2(a)で示すように、(n-2)、(n-1)・・の画素座標の順で画像信号が欠陥画素補正回路に入来し、座標nの画素が欠陥画素であるとする。
座標(n-2)の画素はステップS101で正常画素と判断され、ステップS102で画像信号P(n-2)がそのまま出力画像信号Q(n-2)として出力される。同様に座標(n-1)の画素も正常画素と判断されP(n-1)がそのままQ(n-1)として出力される。
次いで、座標nは欠陥画素であるからステップS103において近傍画素の彩度が判定される。この例では、近傍画素は無彩色であるからステップS105において欠陥画素も無彩色になるように、座標nにおけるR成分画像信号PR (n)とG成分画像信号PG (n)との平均値がB成分の補正信号QB(n)として出力される。
図2(b)はこうして補正されたB成分の出力画像信号を示している。
なお、本実施例では、欠陥画素部分の彩度の判定を行うのに、近傍画素として欠陥画素(座標n)に隣接する2座標(座標n-1とn+1)のRGB成分を用いたが、これに限らず、上下方向を含むより多くの画素を用いることで近傍画素の彩度判定精度を高めることができる。逆に精度は低下するが隣接1画素(座標n-1)だけを用いて処理を簡素化することも可能である。
また、近傍画素が無彩色の際の欠陥画素に対する補正信号として、残る2つの色成分の平均値レベルを補正信号として用いたが、これに限らず、一方の色成分レベルを用いて処理を簡素化することも可能である。
さらに、本実施例では、カラー信号を構成する成分としてRGBを用いたが、これに限ることなく他の色成分を用いても良い。
302:欠陥画素補正回路
303:制御回路
Claims (2)
- 複数の画素がマトリクス状に配列された撮像素子を少なくとも3つ備え、前記撮像素子のいずれかに欠陥画素を有する場合、欠陥画素から出力される出力信号を補正する欠陥画素出力信号補正方法であって、
前記欠陥画素が前記撮像素子の内の一の撮像素子にあり、前記欠陥画素の位置が予め記憶されており、前記撮像素子の各画素から順次出力信号が出力され、前記欠陥画素から前記出力信号が出力されるタイミングで欠陥補正制御信号が供給され、前記欠陥補正制御信号が供給された際に、前記欠陥画素からの前記出力信号を欠陥画素出力信号と判断する欠陥画素出力信号判断ステップと、
前記一の撮像素子の前記欠陥画素の近傍に位置する第1の近傍画素から出力される第1の近傍画素出力信号の信号レベルと、前記一の撮像素子以外の撮像素子における前記一の撮像素子の前記欠陥画素の座標にそれぞれ対応する座標の対応画素の近傍に位置する第2の近傍画素から出力される第2の近傍画素出力信号の信号レベルとにおける最大値と最小値との差を所定値と比較する信号レベル比較ステップと、
前記差が前記所定値より小さい場合には、前記欠陥画素出力信号の信号レベルを、前記対応画素からそれぞれ出力される出力信号の信号レベルの最大値と最小値との間の値として出力する出力信号補正ステップと、
前記差が前記所定値以上の場合には、前期欠陥画素の1つ手前の座標の画像信号を前記欠陥画素出力信号の信号レベルとして出力するステップと、
を含むことを特徴とする欠陥画素出力信号補正方法。 - 前記出力信号補正ステップにおいて、前記欠陥画素出力信号のレベルを、前記対応画素からそれぞれ出力される出力信号の信号レベルの平均値として出力することを特徴とする請求1記載の欠陥画素出力信号補正方法。
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