JP5266957B2 - 欠陥画素検出装置、撮像装置、および欠陥画素検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、固体撮像素子上の欠陥画素を検出する欠陥画素検出装置、それを用いて欠陥画素からの撮像信号を補正する欠陥画素補正装置に関する。

ＣＣＤ等の半導体で形成した固体撮像素子では、半導体の局所的な結晶欠陥等によって欠陥画素が生じることがあり、このような場合、その欠陥画素の撮像出力に起因する画質劣化、いわゆる白傷や黒傷が生じることが知られている。

そこで近年、固体撮像素子をビデオカメラ等に組み込んだ状態で、欠陥画素を検出してこれを補正する欠陥検出補正システムが提案されている。この種の欠陥検出補正システムでは、１画面内を検出走査する際に、画面の端から順に欠陥画素を検出し、検出した欠陥画素についての情報である欠陥データをメモリに順次記憶するようにしている。この欠陥画素検出時に記憶する欠陥データは、欠陥画素の画面上の絶対位置を特定するアドレスデータもしくはこれにさらに欠陥画素の映像信号レベルである欠陥レベルを加えたものである。

したがって、この欠陥検出補正システムを実際にビデオカメラ等の機器に搭載する場合には、欠陥データを記憶できるデータ量は、機器に搭載するメモリの記憶容量によって制限されることになる。

この欠陥検出補正システムでは、欠陥画素検出を画面内の初めのラインから順次検査し、欠陥画素を検出した場合にその欠陥データをリアルタイムでメモリに記憶し、１フレームの走査を終了するようにしていたので、仮に、存在する欠陥画素数がメモリの記憶容量を越えている場合には、それ以降検出した欠陥画素についての欠陥データを記憶できず、例えば、画面の前半部分しか欠陥補正を行えないといった難点がある。

そこで、限られた記憶容量のメモリを有効に用いて画面全体に亘って欠陥画素の検出および補正を行う技術として、例えば、特許文献１および特許文献２に開示されたものがある。

特許文献１に開示された従来の欠陥検出補正システムは、固体撮像素子の撮像出力レベルと所定のしきい値（検出レベル）とを比較して欠陥画素を検出する際に、検出した欠陥画素数が、メモリの記憶容量に対応する記憶許容数を越えたときには、前記所定の検出レベルをそれまでよりも高く設定することによって欠陥検出感度を下げ、再検出を欠陥画素数が記憶許容数に収まるまで繰り返すものであり、これによって、メモリの記憶容量を最大限に活用して画面全体に亘って欠陥画素を検出して補正するものである。

また、特許文献２に開示された従来の欠陥検出補正システムは、欠陥画素を検出してメモリの記憶容量に対応する記憶許容数の欠陥画素が記憶された後は、検出した欠陥画素の欠陥レベルとメモリに記憶されている欠陥画素の欠陥レベルとを比較し、検出した欠陥画素の欠陥レベルが記憶されている欠陥画素の欠陥レベルよりも大きいと判断したときには、欠陥レベルが小さいと判断された欠陥画素に代えて大きいと判断された欠陥画素をメモリに記憶させるものであり、これによって、欠陥レベルの上位レベルのものからメモリの記憶容量に対応する記憶許容数まで欠陥画素を検出して補正するものである。
特開平６−３１５１１２号公報 特開平７−５９０１１号公報

しかしながら、前記従来の構成では、欠陥画素検出時に検出された画素から優先度の高いものを選択して欠陥画素補正を行うことはできるが、本来補正すべき画素が検出できなかった場合の対策がなされていないという課題があった。また、欠陥画素は温度や電荷蓄積時間に依存して欠陥レベルが変化する性質があるが、たまたま欠陥画素検出時に欠陥レベルが低い状態となっていると、そのような欠陥画素は検出されず、補正を行うことができない可能性がある。

このような課題に鑑みて本発明の欠陥画素検出装置は、補正すべき画素を適切に検出することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の欠陥画素検出装置は、撮像信号を生成する撮像素子において補正対象となる欠陥画素を決定する欠陥画素検出装置であって、補正対象の欠陥画素の優先度を格納する欠陥情報保存手段と、前記撮像素子からの撮像信号のレベルと所定の検出レベルとを比較して欠陥画素を検出する欠陥画素検出手段と、前記欠陥画素検出手段で検出された欠陥画素の撮像信号のレベルに基づいて前記検出された欠陥画素の優先度を設定する優先度設定手段と、前記欠陥画素検出手段で検出された欠陥画素と前記欠陥情報保存手段に格納されている補正対象の欠陥画素の中から、各欠陥画素の優先度に基づいて新たに補正対象となる欠陥画素を決定し、かつこの新たな補正対象の欠陥画素の優先度を決定し、前記欠陥情報保存手段にこの新たな補正対象の欠陥画素の優先度を保存する補正対象決定手段と、を備える。

本発明の欠陥画素補正装置によれば、欠陥画素検出部において本来欠陥であり補正すべき画素を欠陥でないと誤って判断してしまった場合にも、前回の検出処理でその画素が欠陥画素であるとして欠陥情報保存メモリに記憶されていれば、今回の欠陥画素検出処理において再び欠陥画素として記憶される可能性が高くなり、画質劣化が軽減される。また、欠陥画素検出を同時に行った結果に対して優先度を付与し、過去の補正対象の優先度と比較することであらためて補正対象を決定するため、欠陥画素検出のタイミングの違いにより生じる温度や電荷蓄積時間等の違いの影響を受けにくく、補正すべき画素を適切に検出することができる。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の欠陥画素補正装置を適用したビデオカメラの構成を示すブロック図である。本実施の形態では、ＣＣＤ固体映像素子を用いたビデオカメラに適用して欠陥（白傷）補正を実施する場合について説明する。

被写体はレンズ１、絞り２および光学フィルタ３を有する光学系を介してＣＣＤ固体撮像素子４の撮像面に結像される。レンズ１、絞り２および光学フィルタ３は、マイコン１５により制御された駆動部１１により適宜駆動される。

タイミングジェネレータ１３は発振回路１４から供給される垂直クロック信号や水平クロック信号をＨ／Ｖドライバ１２に送る。Ｈ／Ｖドライバ１２はＣＣＤ固体撮像素子４の各画素からの垂直転送レジスタの信号電荷の読み出し、垂直転送レジスタによる垂直転送、水平転送レジスタによる水平転送等を行う。この結果、ＣＣＤ固体撮像素子４からは、被写体を撮像した映像信号が出力される。タイミングジェネレータ１３は、ＣＤＳ（相関二重サンプリング回路）５、ＡＧＣ（自動利得制御回路）６、ＡＤＣ（Ａ／Ｄコンバータ）７および欠陥補正回路８にも同様に各クロック信号を供給する。

ＣＣＤ固体撮像素子４からの映像信号はＣＤＳ５、ＡＧＣ６を経た後、ＡＤＣ７でＡ／Ｄ変換されて欠陥補正回路８に与えられる。

欠陥補正回路８で補正された映像信号は、信号処理回路９で各種の信号処理が行われ、エンコーダ１０で符号化されて出力される。

欠陥画素（本実施の形態では白傷、すなわちどのような被写体を撮像しても常に高輝度となってしまう画素を対象とする）の検出は電源起動時、またはブラックバランス調整時等、絞り２を閉じた状態で実施する。絞り２を閉じるとレンズ１からの光の入射がないため、ＣＣＤ固体撮像素子４から出力される映像信号が示す画面全体は暗くなる。図９は、欠陥画素の一例を示す図である。白傷の場合、欠陥画素は図９の（ａ−１）のように高輝度の点（白い点）として見える。この映像信号は欠陥検出回路１６に与えられ、それぞれの欠陥画素の画面における位置情報及び欠陥レベルを検出する。欠陥レベルは、欠陥画素の映像信号レベル、より具体的には輝度値とすることができる。

欠陥情報保存メモリ１８には、直前の欠陥画素検出処理において補正対象画素として選択された欠陥画素の情報が記憶されている。欠陥画素の情報としては、その画素の位置情報および欠陥補正優先度（後述）が含まれる。欠陥情報保存メモリ１８に記憶されている欠陥画素の位置情報および欠陥補正優先度と、欠陥検出回路１６で検出した欠陥画素の位置情報および欠陥レベルとを用いて、欠陥補正優先度決定部１７で欠陥画素を補正する優先順位を決定する。この順位をあらためて欠陥補正優先度とし、欠陥補正優先度が高いものから所定数を補正すべき欠陥画素として選択する。欠陥情報保存メモリ１８は、選択された欠陥画素の位置情報および欠陥補正優先度を、すでに記憶しているものと置換して記憶する。記憶されたこれらの欠陥画素情報は欠陥補正回路８での欠陥画素補正処理、および次の欠陥画素検出時における欠陥補正優先度の決定に用いられる。

欠陥画素情報は欠陥補正回路８に与えられ、欠陥補正回路８にて補正を行う。欠陥画素補正処理については、対象画素の周囲の画素値を用いた様々な公知技術を用いることが出来るが、ここでの詳細な説明は省略する。補正処理の結果、例えば図９の（ａ−１）に示した欠陥画素は図９の（ａ−２）のように補正される。

以下に、欠陥補正優先度決定部１７における欠陥補正優先度の決定方法を説明する。本発明の優先度決定において重要な２つの要素は、「補正対象であると決定された履歴（欠陥検出結果）」と「欠陥レベル」である。

欠陥画素検出において、何らかの理由で欠陥画素を検出できないことがある。よってその時に検出した結果だけを用いるのではなく、過去に補正対象であると決定された履歴を考慮することにより、誤検出の悪影響を軽減することが出来る。

欠陥の中にはある周期で欠陥レベルが変化する点滅欠陥が存在する。点滅欠陥は点滅することにより、視覚的に大変目立つようになるため、優先的に補正を行うべきである。このような欠陥は、欠陥画素検出のタイミングによって検出されたり検出されなかったりする。図９の（ｂ−１）のように画面欠陥Ｂは欠陥として表れているが、ある瞬間では図９の（ｂ−２）のように欠陥として表れていないため検出されない。もし、今回検出されなかったとして補正対象にならなかった場合、図９の（ｃ−１）のように点滅欠陥Ｂは補正されずに残ってしまう。

また、欠陥レベルはＣＣＤ固体撮像素子４の温度や電荷蓄積時間によって変化する。元々欠陥レベルが高い欠陥画素は、高温や電荷蓄積時間が長くなるような状況ではさらに欠陥レベルが高くなり、映像における欠陥の存在がとても目立つため、優先的に補正されるべきである。よって、欠陥レベルを考慮する必要がある。

一般的に過去の履歴を用いた並べ替えのアルゴリズムのひとつとして下記のＬＲＵ（Ｌｅａｓｔ Ｒｅｃｅｎｔｌｙ Ｕｓｅｄ）方式が知られている。

キャッシュやページング処理では、頻繁にアクセスされるデータを高速なメモリに配置し、そうではないデータをより低速なメインメモリやディスクに配置する処理を行っており、この処理をＬＲＵ方式という。また、一般的にあまりアクセスされないデータは、将来的にもアクセスされない傾向にあり、そのような前提をもとにこの方式が定義されている。ＬＲＵ方式を用いることで、キャッシュのヒット率を高めたり、仮想記憶においてはディスクへのアクセス頻度を低減させたりする上で効果が期待できるものである。

このＬＲＵ方式の考えを用いて、今回の欠陥画素検出結果と欠陥情報保存メモリ１８に記憶された欠陥画素情報とから、新たに欠陥画素補正の対象となる画素を選択する。その基本的な考え方は次の通りである。
１．今回検出された欠陥画素に対して欠陥レベルの高い方から仮の欠陥補正優先度を付け、現在の欠陥画素補正対象の欠陥補正優先度も含めた全体に対して、優先度が高いものから優先的に補正を行うように欠陥補正の対象を決める。欠陥レベルを絶対値で直接用いるのではなく、欠陥レベルの高い方から並べたときの順位を仮の欠陥補正優先度として用いる。
２．欠陥情報保存メモリ１８に記憶されている現在の欠陥画素補正対象の欠陥補正優先度と今回検出された欠陥画素の仮の欠陥補正優先度とが等しい場合には、今回検出された欠陥画素を優先して新たな欠陥補正優先度を決める。
３．今回の欠陥画素検出結果と欠陥情報保存メモリ１８に記憶された欠陥画素情報に重複して含まれる欠陥画素については、それぞれに付与された欠陥補正優先度のうち最も高いものをその欠陥画素の欠陥補正優先度として採用する。

以下に欠陥補正優先度の決定方法について、例を挙げて説明する。

図５は、欠陥検出回路１６で検出可能な欠陥画素の個数を５つ、また、欠陥情報保存メモリ１８に記憶可能な欠陥画素の個数を８つとしたときの本発明の欠陥補正優先度決定方法の説明図である。図５（ａ）〜（ｅ）の各々において、左右に並んだ矩形は画素を示し、左右の並び順が欠陥補正優先度を示す。なお、欠陥補正優先度はこの例では１〜８のいずれかの値をとるものとし、この数値が小さいほど欠陥補正優先度が高い、すなわち欠陥補正優先度が最大である画素の欠陥補正優先度は「１」であるとする。図中では左側が優先度の高い方になる。

欠陥情報保存メモリに記憶されている補正対象の画素、すなわち前回の欠陥画素検出処理によって欠陥画素補正の対象として選択された画素を、欠陥補正優先度の高い方から「Ｄ、Ｇ、Ｆ、Ａ、Ｂ、Ｅ、Ｃ、Ｈ」とする。例えば、画素Ｄの欠陥補正優先度は１、画素Ｇの欠陥補正優先度は２といった具合である。これらの画素を欠陥補正優先度の順番に並べると、図５（ａ）に示すようになる。

また、今回の欠陥画素検出処理で検出された欠陥画素を、欠陥レベルの高い方から「Ａ、Ｂ、Ｈ、Ｉ、Ｊ」とする。これらの画素を図５（ｂ）のように欠陥レベルの高い方から並べ、これらに仮の欠陥補正優先度として１〜５を割り当てる。例えば、画素Ａの欠陥補正優先度は１、画素Ｂの欠陥補正優先度は２といった具合である。

そして図５（ｃ）に示すように、前回の欠陥補正優先度（ａ）と今回の欠陥画素検出結果（ｂ）とを欠陥補正優先度順で並べる。ただし、同じ欠陥補正優先度をもつ画素については、今回の欠陥検出結果（ｂ）のほうが最終的な優先度が高くなるように（左側に来るように）並べ替える。例えば図において、前回補正対象の画素Ｄと、今回の検出結果の画素Ａとは共に欠陥補正優先度が１であるため、今回の検出結果である画素Ａをより優先度が高くなるよう左側にしてＡ、Ｄの順で並べる。欠陥補正優先度が２以降の画素についても同様に並べる。

ここで、画素Ａ、Ｂ、Ｈのように同じ画素が複数現れた場合は、図５（ｄ）に示すように優先度の高い方（左側の画素）を残して、優先度の低い方（その他の画素）を消去する。例えば、画素Ａは一番左と、左から８番目とに現れるため、一番左のものを残し、他を消去する。他も同様である。このようにして残った画素のうち、優先度の高いものから（左側から）８つを選択し、図５（ｅ）に示すように今回の欠陥画素検出結果としての補正対象とする。選択した８つの画素について、優先度の高いほうからあらためて欠陥補正優先度を付与する。例えば、画素Ａは優先度１、画素Ｄが優先度２、画素Ｂが優先度３となる。なお、同じ画素であるかどうかは、各画素の位置情報を比較し、等しければ同じ画素と判断すればよい。

上記の方法で欠陥補正優先度を決定する。図６は、欠陥画素検出を１回目から４回目まで行った時の欠陥補正優先度決定方法の説明図である。１回目の欠陥画素検出後の補正対象とその欠陥補正優先度（ｅ）は、１回目の欠陥画素検出結果（ａ）をそのまま用いて、図６（ｅ）のようになる。２回目の欠陥画素検出後の補正対象とその欠陥補正優先度（ｆ）は、２回目の欠陥画素検出結果を欠陥レベルの高い方から並べたもの（ｂ）と、１回目の補正対象（ｅ）とを優先度毎に、２回目の欠陥画素検出結果の優先度が高くなるように並べ替えて得られる。

３回目の欠陥画素検出後の補正対象とその欠陥補正優先度（ｇ）も同様に、３回目の欠陥画素検出結果を欠陥レベルの高い方から並べたもの（ｃ）「Ａ，Ｅ，Ｈ，Ｇ，Ｊ」と、２回目の補正対象（ｆ）「Ｄ，Ａ，Ｇ，Ｂ，Ｆ，Ｃ，Ｅ」とを優先度毎に、３回目の欠陥画素検出結果の優先度が高くなるように並べ替えて得られる。

図６の中で画素Ｂや画素Ｃは１回目の欠陥検出結果にしか含まれないが、前述のように画素Ｂや画素Ｃのようにある周期で欠陥レベルが変化する、点滅欠陥が存在する。点滅することで、視覚的に大変目立つ欠陥であり、優先的に補正を行うべきである。もし、画素Ｂや画素Ｃが点滅欠陥であった場合、２回目、３回目の欠陥画素検出処理ですぐに補正対象外となってしまうのではなく、少しずつ欠陥補正優先度が下がりつつしばらくは補正対象であり続ける仕組みになっており、点滅欠陥の補正にもうまく対応できるように工夫されている。特に、欠陥情報保存メモリ１８が点滅欠陥の点滅周期をカバーできるだけの容量をもっていれば、点滅欠陥が対象外となる前に再度欠陥画素として検出され、その欠陥補正優先度が再び上がるため、非常に有効となる。

ここで、３回目の欠陥画素検出の時点でのＣＣＤ固体撮像素子４の温度が３０℃であり、４回目の欠陥画素検出の時点ではそれより１０℃高い４０℃であったとする。ＣＣＤ固体撮像素子４の温度が上昇すると、各欠陥画素の欠陥レベルは大きくなると共に、３０℃の３回目の欠陥検出結果（ｃ）とは異なる欠陥画素検出結果（ｄ）が得られる。４回目の欠陥画素検出後の補正対象とその欠陥補正優先度（ｈ）も同様に、４回目の欠陥画素検出結果を欠陥レベルの高い方から並べたもの（ｄ）「Ｊ，Ｇ，Ｍ，Ａ，Ｅ」と、３回目の補正対象（ｇ）「Ａ，Ｄ，Ｅ，Ｈ，Ｇ，Ｂ，Ｊ，Ｆ」とを優先度毎に、４回目の欠陥画素検出結果の優先度が高くなるように並べ替えて得られる。

図６（ｄ）では、温度が上昇したことにより、各画素の欠陥レベルは大幅に上昇している。しかしながら、本発明では欠陥レベルの絶対値の比較を行って優先度を決定する方法は用いていないため、温度が変化しても欠陥優先順位は急に大きく変わらないように工夫されている。

（実施の形態２）
図１０は、本発明の実施の形態２における欠陥画素補正装置を適用したビデオカメラの構成を示すブロック図である。本実施の形態でも、ＣＣＤ固体映像素子を用いたビデオカメラに適用して欠陥（白傷）補正を実施する場合について説明する。

本実施の形態が実施の形態１と異なるところは、実施の形態１における欠陥補正優先度決定部１７の機能をマイコン１５が実現しているところであり、他の構成は基本的に同様である。

欠陥情報保存メモリ１８には、直前の欠陥画素検出処理において補正対象画素として選択された欠陥画素の位置情報、欠陥レベルおよび欠陥補正優先度が記憶されている。欠陥情報保存メモリ１８に記憶されている欠陥画素の位置情報および欠陥補正優先度と、欠陥検出回路１６で検出した欠陥画素の位置情報および欠陥レベルとを用いて、マイコン１５で欠陥画素を補正する優先順位を決定する。この順位をあらためて欠陥補正優先度とし、欠陥補正優先度が高いものから所定数を補正すべき欠陥画素として選択する。欠陥情報保存メモリ１８は、選択された欠陥画素の位置情報、欠陥レベルおよび欠陥補正優先度を、すでに記憶しているものと置換して記憶する。記憶されたこれらの欠陥画素情報は欠陥補正回路８での欠陥画素補正処理、および次の欠陥画素検出時における欠陥補正優先度の決定に用いられる。

マイコン１５における欠陥補正優先度を決定するソフトウェアのプログラムについて説明する。図７は、上記決定方法をソフトウェアにて処理する際の説明図である。また、図８は、この処理を示すフローチャートである。上記決定方法は、図７に示すような処理をソフトウェアで記述すれば実現できる。図７（ｃ）のように、前回の欠陥画素補正対象（ａ）に対して今回の欠陥画素検出結果（ｂ）を優先度の高い方向へずらす。そして図７（ｄ）のように（ａ）と（ｂ）とを交互に組み合わせて並べる（Ｓ８０１）。この中に同じ画素があった場合、図７（ｅ）のように優先度の高い方を残して他を消去する（Ｓ８０２〜Ｓ８０６）。最後に図７（ｆ）のように残った結果の中から、優先度の高い方から８つ選び、新たな欠陥画素補正対象とする。なお、上記プログラムは、不揮発性メモリ等の記録媒体（図示せず）に記録されており、マイコン１５にロードされて実行される。

本発明の有効性を、２つの例を挙げて下記に説明する。

まず、１つ目の例として本発明の欠陥補正優先度の決定方法において、欠陥レベルを用いず、ＬＲＵ方式のみを用いた場合を考える。

図２は、同じく欠陥画素検出部で検出可能な欠陥の個数を５つ、また、欠陥画素補正部で補正可能な欠陥の個数を８つとしたときの２つ目の例の欠陥補正優先度決定方法の説明図である。

１回目の欠陥補正優先度（ｄ）は、１回目の欠陥検出結果（ａ）をそのまま用いて、図２（ｄ）のようになる。２回目の欠陥補正優先度（ｅ）は、まず、２回目の欠陥検出結果（ｂ）「Ａ，Ｄ，Ｅ，Ｇ，Ｆ」の欠陥補正優先度を一番高くする。そして、１回目の欠陥補正優先度（ｄ）「Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ」の内、２回目の欠陥検出結果（ｂ）に含まれない欠陥「Ｂ，Ｃ」の欠陥補正優先度を２番目に高くする。３回目の欠陥補正優先度（ｆ）は、まず、３回目の欠陥検出結果（ｃ）「Ａ，Ｅ，Ｈ，Ｉ，Ｊ」の欠陥補正優先度を一番高くする。そして２回目の欠陥補正優先度（ｅ）「Ａ，Ｄ，Ｅ，Ｇ，Ｆ，Ｂ，Ｃ」の内、３回目の欠陥検出結果（ｃ）に含まれない「Ｄ，Ｇ，Ｆ」の欠陥補正優先度を２番目に高くする。以上のようにして、欠陥補正優先度を決めていく。

図２の中で欠陥Ｂや欠陥Ｃは１回目の欠陥検出結果にしか含まれず、その後の検出には表れていない。これらは前述のように欠陥Ｂや欠陥Ｃのようにある周期で欠陥レベルが変化する、点滅欠陥である可能性がある。欠陥Ｂや欠陥Ｃが点滅欠陥であった場合、３回目の欠陥補正優先度からすぐに外されてしまう。

これに対して本発明は、これらの欠陥がすぐに対象外となるのではなく、少なくともしばらくは対象であり続けるようになっており、点滅欠陥に対して本発明がより有効であると言える。

次に、２つ目の例として、欠陥補正優先度の決定方法において、１つ目の例のＬＲＵ方式に加えて欠陥レベルを用いた場合を考える。欠陥レベルを考慮する方法として、本発明では欠陥検出結果を欠陥レベルの高い方から並べ替える時にのみ用いている。この比較対象の例では、欠陥レベルを欠陥情報保存メモリに記憶しておき、欠陥レベルが大きい方から欠陥補正優先順位を決定する。

図３は同じく欠陥画素検出部で検出可能な欠陥の個数を５つ、また、欠陥画素補正部で補正可能な欠陥の個数を８つとしたときの２つ目の例の欠陥補正優先度決定方法の説明図である。欠陥レベルの高い方から順番に並べられている。

１回目の欠陥補正優先度（ｄ）は１回目の欠陥検出結果「Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ」の欠陥レベルの高い欠陥から欠陥補正優先度の高い欠陥とする。２回目の欠陥補正優先度（ｅ）は２回目の欠陥検出結果（ｂ）「Ａ，Ｄ，Ｅ，Ｇ，Ｆ」と、１回目の欠陥補正優先度（ｄ）の内２回目の欠陥検出結果に含まれない「Ｂ，Ｃ」を合わせて、欠陥レベルで並べ替えを行い、欠陥レベルの高い欠陥から欠陥補正優先度の高い欠陥とする。３回目の欠陥補正優先度（ｆ）は３回目の欠陥検出結果（ｃ）「Ａ，Ｅ，Ｈ，Ｇ，Ｊ」と、２回目の欠陥補正優先度（ｅ）の内３回目の欠陥検出結果に含まれない「Ｄ，Ｂ，Ｃ，Ｆ」と合わせて欠陥レベルの高い欠陥から欠陥補正優先度の高い欠陥とする。

以上の結果を見ると、上記欠陥補正優先度決定方法では１つ目の例の場合とは異なり、点滅欠陥と考えられる欠陥Ｂや欠陥Ｃも３回目の欠陥補正優先度に残っており、適切に補正されると考えられる。

ここで、４回目の欠陥検出を、温度が１０℃上昇した状況で行ったとする。すると、図４（ｂ）のように欠陥検出結果において、欠陥レベルは大きくなると共に、３０℃の３回目の欠陥検出結果（ａ）とは異なる欠陥検出結果（ｂ）が得られる。この状態で、同様に欠陥補正優先度を決定する。４回目の欠陥検出結果（ｂ）「Ｊ，Ｇ，Ｍ，Ａ，Ｅ」と３回目の欠陥補正優先度（ｃ）の内４回目の欠陥検出結果（ｂ）に含まれない「Ｄ，Ｂ，Ｃ，Ｈ，Ｆ」を合わせて、欠陥レベルで並べ替えを行い、欠陥レベルの高い欠陥から欠陥補正優先度の高い欠陥とすると、図４（ｄ）のようになる。３回目と４回目では温度の違いにより、欠陥レベルが大きく異なるため、４回目の欠陥補正優先度の上位を４回目の欠陥検出結果が独占してしまう結果になっている。並べ替えを行うということは、各欠陥の欠陥レベルを比較することであるが、３回目と４回目の検出の条件が異なっているためこの比較は正しくない可能性がある。また、点滅欠陥と考えられる欠陥Ｂや欠陥Ｃも欠陥補正優先度から外れてしまう。

一方、本発明では欠陥レベルを２つ目の例のように絶対値で用いるのではなく、欠陥検出結果の並べ替えにのみ用いているため、２つ目の例のような並べ替えがないように工夫されている。また、図６において点滅欠陥と考えられる欠陥Ｂと欠陥Ｃについて、２つの中で欠陥レベルの高い欠陥Ｂは４回目の欠陥補正優先度（ｈ）に残っている。欠陥レベルの低い欠陥Ｃは４回目の欠陥補正優先度（ｈ）には残っていない。このように、欠陥レベルがうまく考慮された方式となっている。

本発明にかかる欠陥画素補正装置は、前回の検出処理でその画素が欠陥画素であるとして欠陥情報保存メモリに記憶されていれば、今回の欠陥画素検出処理において再び欠陥画素として記憶される可能性が高くなることで画質劣化が軽減され、また、欠陥画素検出のタイミングの違いにより生じる温度や電荷蓄積時間等の違いの影響を受けにくく、補正すべき画素を適切に検出することができるため、高画質な映像を必要とする放送用・業務用の撮影機器等にも有用である。

本発明の実施の形態１における欠陥画素補正装置の構成を示すブロック図 本発明の有効性を説明する１つ目の例の図 本発明の有効性を説明する２つ目の例の図 本発明の有効性を説明する２つ目の例の図 本発明の実施の形態の欠陥補正優先度決定の手順を示す図 本発明の実施の形態の欠陥補正優先度決定の具体例を示す図 本発明の欠陥補正優先度決定方法をソフトウェア処理する際の説明図 本発明の実施の形態の欠陥補正優先度決定のフローチャート 欠陥画素（白傷）の例を示す図 本発明の実施の形態２における欠陥画素補正装置の構成を示すブロック図

符号の説明

１ レンズ
２ 絞り
３ 光学フィルタ
４ ＣＣＤ固体撮像素子
５ ＣＤＳ
６ ＡＧＣ
７ ＡＤＣ
８ 欠陥補正回路
９ 信号処理回路
１０ エンコーダ
１１ 駆動部
１２ Ｈ／Ｖドライバ
１３ タイミングジェネレータ
１４ 発振回路
１５ マイコン
１６ 欠陥検出回路
１７ 欠陥補正優先度決定部
１８ 欠陥情報保存メモリ

Claims (5)

1. 撮像信号を生成する撮像素子において補正対象となる欠陥画素を決定する欠陥画素検出装置であって、
   補正対象の欠陥画素の優先度を格納する欠陥情報保存手段と、
   前記撮像素子からの撮像信号のレベルと所定の検出レベルとを比較して欠陥画素を検出する欠陥画素検出手段と、
   前記欠陥画素検出手段で検出された欠陥画素の撮像信号のレベルに基づいて前記検出された欠陥画素の優先度を設定する優先度設定手段と、
   前記欠陥画素検出手段で検出された欠陥画素と前記欠陥情報保存手段に格納されている補正対象の欠陥画素の中から、各欠陥画素の優先度に基づいて新たに補正対象となる欠陥画素を決定し、かつこの新たな補正対象の欠陥画素の優先度を決定し、前記欠陥情報保存手段にこの新たな補正対象の欠陥画素の優先度を保存する補正対象決定手段を備え、
   前記欠陥画素検出手段で検出された欠陥画素と前記欠陥情報保存手段に格納されている補正対象の欠陥画素に重複して含まれる欠陥画素については、それぞれに付与された欠陥補正優先度のうち最も高いものをその欠陥画素の欠陥補正優先度とする欠陥画素検出装置。
2. 前記補正対象決定手段は、新たに補正対象の欠陥画素および優先度を決定する際、前記欠陥画素検出手段で検出された欠陥画素と前記欠陥情報保存手段に格納されている補正対象の欠陥画素を優先度順に並べ、優先度が等しい画素については前記欠陥画素検出手段で検出された欠陥画素の優先度を高くするように並べ、優先度が高いほうから所定数を新たに補正対象の欠陥画素とする、
   請求項１記載の欠陥画素検出装置。
3. 前記補正対象決定手段で決定された新たな補正対象の欠陥画素に対して補正処理を行う補正手段を備える、
   請求項１または２に記載の欠陥画素検出装置。
4. 撮像信号を生成する撮像素子と、
   前記請求項１から３の何れかに記載の欠陥画素検出装置と、
   を備える撮像装置。
5. 撮像信号を生成する撮像素子において補正対象となる欠陥画素を決定する欠陥画素検出方法であって、
   補正対象の欠陥画素の優先度を格納する欠陥情報保存工程と、
   前記撮像素子からの撮像信号のレベルと所定の検出レベルとを比較して欠陥画素を検出する欠陥画素検出工程と、
   前記欠陥画素検出工程で検出された欠陥画素の撮像信号のレベルに基づいて前記検出された欠陥画素の優先度を設定する優先度設定工程と、
   前記欠陥画素検出工程で検出された欠陥画素と前記欠陥情報保存工程に格納されている補正対象の欠陥画素の中から、各欠陥画素の優先度に基づいて新たに補正対象となる欠陥画素を決定し、かつこの新たな補正対象の欠陥画素の優先度を決定し、前記欠陥情報保存工程にこの新たな補正対象の欠陥画素の優先度を保存する補正対象決定工程を備え、
   前記欠陥画素検出手段で検出された欠陥画素と前記欠陥情報保存手段に格納されている補正対象の欠陥画素に重複して含まれる欠陥画素については、それぞれに付与された欠陥補正優先度のうち最も高いものをその欠陥画素の欠陥補正優先度とする欠陥画素検出方法。

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